内容正文:
高二上学期期末教学质量监测
化学试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂
B. 施肥时,草木灰(有效成分为)不能与混用
C. 日常生活中的焰火、LED灯光、激光都与原子核外电子跃迁有关
D. 电镀可增强金属抗腐蚀能力,增加表面硬度和美观
2. 下列化学用语或说法正确的是
A. 的结构示意图:
B. 基态价层电子的轨道表示式:
C. s区和d区元素一定为金属元素
D. 第VIIA族元素,从上到下电负性逐渐减小
3. 眉山市马拉松赛事中,组委会设置了众多的补水点。研究表明,喝弱碱性水更符合人的机理特征。下列物质能促进水电离,且显碱性的是
A. KCl B. NaOH C. D.
4. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 溶液中加入少量固体,促进分解
B. 合成氨时采用400~500℃的高温
C. 密闭烧瓶内和的混合气体,受热后颜色加深
D. 锌片与稀反应过程中,加入少量固体
5. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A. 图①Fe不易腐蚀
B. 图②中铁丝会生成
C. 图③中金属M比铁活泼,防护过程中电子流入金属M
D. 图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率
6. 25℃时,的HCl溶液和的NaOH溶液恰好完全中和,若,则为
A. B. C. D.
7. 甲烷分子断开1 mol C-H键需要吸收440 kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注)。下列说法正确的是
A. 步骤②反应为吸热反应
B. 使用该催化剂,反应的焓变减小
C. 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760 kJ能量
D. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
8. 某化学实验小组用如图简易量热计测量中和反应的反应热,实验采用盐酸溶液反应。下列说法错误的是
A. 仪器a的作用是搅拌,减小测量误差
B. 采用稍过量的溶液是为了保证盐酸完全被中和
C. 溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中
D. 每次实验要测量并记录两次温度数值
9. 下列离子方程式或化学方程式书写错误的是
A. 用铂作电极电解溶液:
B. 氟化物预防龋齿的化学原理是:
C. 酸性溶液滴入草酸中:
D. 用制备涉及:
10. X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等,基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子,基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等。下列有关说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 四种元素第一电离能:
C. 基态X原子核外电子的轨道表示式为
D. 基态Y原子核外具有8种能量不同的电子
11. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
室温下,用pH计测定浓度溶液和溶液pH
探究HClO和的酸性强弱
B
向2 mL 0.1 mol/L的溶液中滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液,再滴加4滴0.1 mol/L KI溶液,观察沉淀颜色变化
探究AgCl与AgI溶度积的大小
C
将盛有2 mL 0.5 mol/L的溶液的两支试管分别置于冰水和沸水中,观察颜色变化
探究的热效应
D
向1 mL 0.01 mol/L的溶液中,加入2 mL 0.01 mol/L的KI溶液后,充分反应,再加入几滴KSCN溶液,观察颜色变化
探究存在限度
A. A B. B C. C D. D
12. 氯化钡是化工厂、科研院所、实验室的常见试剂。工业上毒重石(主要成分,杂质为等)为原料,通过下列流程制备氯化钡。下列说法错误的是
A 酸浸时应将毒重石粉碎
B. 浸渣水洗液及滤液可循环使用
C. 洗涤氯化钡晶体可用饱和氯化钡溶液
D. 加热应在氯化氢气流中进行
13. 己二腈[]是制造尼龙-66的原料。我国在丙烯腈()电解法制备己二腈领域历经多年攻关,既达成了多项技术突破,也实现了成果产业化落地,成功打破国外技术垄断。工业上以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈(已知丙烯腈难溶于水,易溶于有机溶剂),总反应式为:。模拟工业电合成己二腈的装置如图所示。下列说法正确的是
A. M电极接电源的负极
B. 离子交换膜应选用阴离子交换膜
C. N电极的电极反应式为:
D 电路中每转移,理论上可生成Q 16 g
14. 已知反应:。向三个1 L恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别加入与发生该反应,在不同温度下反应5 min时,的物质的量如图所示(),下列说法正确的是
A. 该反应正反应活化能大于逆反应活化能
B. 容器Ⅰ中,0~5 min内的平均反应速率
C. 下,该反应的化学平衡常数
D. 5 min时,向容器Ⅲ中再充入和,
15. 已知:溶液中存在,25℃时,调节初始浓度为溶液的pH(溶液体积变化忽略不计),溶液中与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 可用氯化氢气体调节溶液的pH
B. 该反应的平衡常数
C. 调节溶液的pH过程中
D. 当时,溶液的
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离常数(K)
回答下列问题:
(1)常温下,溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是________(用离子方程式表示)。
(2)属于________(填“酸式”、“碱式”或“正”)盐。
(3)常温下,pH相同的三种溶液:①、②、③,其物质的量浓度由大到小的顺序是________(填标号)。
(4)25℃时,用溶液捕捉后所得溶液的,则溶液中________。
(5)等体积等pH的盐酸和醋酸溶液分别与等质量的锌单质反应,若完全反应后仅有一份溶液中有锌剩余,则生成气体较多的是________(填“盐酸”或“醋酸”)溶液。
(6)常温下,溶液中________,若将少量溶液缓慢滴入溶液中,反应的离子方程式为________。
17. 二氧化氯()是目前国际上公认的高效安全消毒剂,其熔点为,沸点为11℃,具有强氧化性。甲同学查得工业上制取的一种方法:在60℃时用潮湿的与草酸()反应。甲同学设计如图装置,模拟工业制取并收集。
回答下列问题:
(1)盛装草酸溶液的仪器名称为________。
(2)乙同学认为甲同学设计的装置A不够完善,还应安装一种玻璃仪器,该玻璃仪器是________。
(3)用装置A制取,其中的生成物还有和等,该反应的化学方程式为________。
(4)装置B的作用是________。
(5)将收集的溶于水得到溶液。为测定溶液中的含量,进行下列实验:
步骤1:准确量取溶液10.00 mL,稀释成50 mL试样,量取10.00 mL试样加入锥形瓶中;
步骤2:调节试样的,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用溶液滴定,发生反应。到达滴定终点时消耗溶液4.00 mL。
①步骤1中准确量取溶液应用________(填标号)。
A.量筒 B.酸式滴定管 C.碱式滴定管 D.移液管
②滴定终点时,溶液变为________色。
③步骤2的目的是________(用离子方程式表示)。
④原溶液中的含量为________。
⑤上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡,会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。
18. (铋酸钠,浅黄色难溶于水的固体)是分析化学常用试剂。工业上以辉铋矿粉[主要成分是,含少量、、等杂质]为原料制备铋酸钠的流程如下:
回答下列问题:
(1)浸渣的主要成分________;Cu在周期表中的位置是第四周期________族;基态的电子排布式是________。
(2)检验“酸浸”液中是否含,可选择溶液。能证明存在实验现象是________,检验原理是________(用离子方程式表示)。
(3)调pH时,X可选用的试剂有________(填标号)。
A. Fe B. CuO C. KOH D.
(4)已知的平衡常数。的平衡常数,________。
(5)“氧化”步骤对应的化学方程式为________。
(6)探究的性质:
实验
操作
现象
Ⅰ
取少量粉末于试管中,加入浓盐酸,振荡;用镊子夹一块湿润的淀粉KI试纸放置在试管口上方
浅黄色固体溶解,产生黄绿色气体,试纸变蓝
Ⅱ
在稀硫酸酸化的溶液中加入粉末,振荡
溶液变为紫红色
结合上述实验及所学知识,在酸性条件下,、、中氧化性最强的是________(填化学式),实验Ⅱ的离子方程式为________。
19. 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,按要求回答下列问题:
(1)火箭发射常用肼(,液态)作燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气
已知:a.
b.
①作为火箭燃料与反应的热化学方程式为________。
②上述与反应能够成功用于火箭推进器的原因有:a.反应释放大量的热;b.产物无污染;c.________。
(2)合成尿素的反应为:,向某恒温恒压的密闭容器中加入等物质的量的和,发生上述反应。下列能说明反应已经达到平衡状态的有________(填标号)。
A. 断裂3 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键
B. 压强不再变化
C. 的质量不再变化
D. 的物质的量不再变化
(3)已知,为提高反应速率,可采取的措施有________(填标号)。
A. 使用催化剂 B. 增大容器体积 C. 等容下通入 D. 降低温度
(4)在总压为100 kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的和发生上述(3)中的反应,不同条件下达到平衡,在时的转化率与的变化曲线和在时的转化率与的变化曲线如图所示。
①表示的转化率与的变化曲线为________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);该反应ΔH________0(填“”或“”);
②已知:该反应的标准平衡常数,其中为标准压强(100 kPa),、、和为组分的平衡分压,则时,该反应的标准平衡常数________(物质的量分数)。
(5)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。该装置中正极为________(填“A”或“B”),A极的电极反应式为________,当有(标准状况)被处理时,理论上转移电子为________mol。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
高二上学期期末教学质量监测
化学试题
本试卷分为选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 医疗上常用作X射线透视肠胃的内服药剂
B. 施肥时,草木灰(有效成分为)不能与混用
C. 日常生活中的焰火、LED灯光、激光都与原子核外电子跃迁有关
D. 电镀可增强金属抗腐蚀能力,增加表面硬度和美观
【答案】A
【解析】
【详解】A.医疗上使用的是不溶于水且无毒的,不溶于水但可与胃酸(盐酸)发生反应并释放有毒的钡离子,会导致中毒,A错误;
B.施肥时草木灰(有效成分为)与混用会发生反应产生氨气(),导致氮肥损失,因此不能混用,B正确;
C.日常生活中的焰火(涉及金属离子电子跃迁)、LED灯光(半导体电子跃迁)、激光(受激辐射电子跃迁)均与原子核外电子跃迁有关,C正确;
D.电镀通过在金属表面覆盖其他金属层,可增强抗腐蚀能力、增加表面硬度和美观,D正确;
故答案选A。
2. 下列化学用语或说法正确的是
A. 的结构示意图:
B. 基态价层电子的轨道表示式:
C. s区和d区元素一定为金属元素
D. 第VIIA族元素,从上到下电负性逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】A. 的核电荷数为16,核外电子数为18,结构示意图为:,A错误;
B.Fe为26号元素,基态Fe原子的价层电子排布式为:3d64s2,则基态价层电子排布式为:3d5,故基态价层电子的轨道表示式为,自旋方向相同,B错误;
C.在元素周期表中,s区中包含了H元素,C错误;
D.同主族元素自上而下电负性逐渐减小,第VIIA族元素,从上到下电负性逐渐减小,D正确;
故选D。
3. 眉山市马拉松赛事中,组委会设置了众多的补水点。研究表明,喝弱碱性水更符合人的机理特征。下列物质能促进水电离,且显碱性的是
A. KCl B. NaOH C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.KCl是强酸强碱盐,不水解,溶液显中性,且不促进水电离,A不符合题意;
B.NaOH是强碱,电离产生OH-使溶液显碱性,但抑制水的电离,B不符合题意;
C.NaHCO3是强碱弱酸盐,水解消耗水电离产生的H+(+ H2O⇌H2CO3+ OH-),促进水的电离平衡正向移动,并使溶液显碱性,C符合题意;
D.FeSO4是强酸弱碱盐,Fe2+水解消耗水电离产生的OH-(Fe2++ 2H2O ⇌ Fe(OH)2+2H+),促进水的电离,但溶液显酸性,D不符合题意;
故答案选C。
4. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 溶液中加入少量固体,促进分解
B. 合成氨时采用400~500℃的高温
C. 密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
D. 锌片与稀反应过程中,加入少量固体
【答案】C
【解析】
【详解】A.加入MnO2作为催化剂,通过降低活化能加速H2O2分解,但该过程不涉及化学平衡移动,因此不能用勒夏特列原理解释,A错误;
B.合成氨反应(N2+ 3H2⇌2NH3)为放热反应,升高温度会使平衡向逆反应方向移动,不利于氨的合成;实际采用高温是为了提高反应速率,属于动力学考虑,而非平衡移动,因此不能用勒夏特列原理解释,B错误;
C.NO2和N2O4存在平衡(2NO2⇌ N2O4,ΔH < 0),受热(温度升高)时,平衡向吸热方向(逆反应)移动,生成更多红棕色的NO2,导致颜色加深,符合勒夏特列原理对温度影响的解释,C正确;
D.加入CuSO4后,锌置换铜形成原电池,加速反应速率,但该过程不涉及化学平衡移动(反应不可逆),属于动力学效应,因此不能用勒夏特列原理解释,D错误;
故答案选C。
5. 下列关于金属的腐蚀与防护说法正确的是
A. 图①Fe不易腐蚀
B. 图②中铁丝会生成
C. 图③中金属M比铁活泼,防护过程中电子流入金属M
D. 图④中钢铁闸门连接电源的正极可减缓其腐蚀速率
【答案】A
【解析】
【详解】A.图①装置是原电池,Zn电极更活泼,充当负极,Fe电极得到电子,被保护,故不易被腐蚀,A正确;
B.干燥的条件下,铁丝不会生锈,B错误;
C.金属M比铁活泼,则M充当负极,失电子,流出电子,C错误;
D.图④装置是电解池装置,钢铁在阴极被保护,应该连接电源的负极,而不是正极,D错误;
故选A。
6. 25℃时,的HCl溶液和的NaOH溶液恰好完全中和,若,则为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在25℃时,HCl溶液的pH = m,因此,NaOH溶液的pH = n,因此pOH = 14 - n,。恰好完全中和时,与的物质的量相等,即,代入得。整理得。已知,代入得,故,B正确;
故选B。
7. 甲烷分子断开1 mol C-H键需要吸收440 kJ能量。无催化剂作用下甲烷在温度达到1200℃以上才可裂解。在催化剂及一定条件下,可在较低温度下发生裂解反应,甲烷在镍基催化剂上转化过程中的能量变化如图所示(其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注)。下列说法正确的是
A. 步骤②反应为吸热反应
B. 使用该催化剂,反应的焓变减小
C 甲烷催化裂解成C和需要吸收1760 kJ能量
D. 催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,步骤②反应物总能量大于生成物总能量,则步骤②反应为放热反应,A错误;
B.催化剂不能改变反应物、生成物的能量,因而不能改变反应的焓变,B错误;
C.CH4存在4个C-H键,断开4 mol C-H需要吸收能量Q=440 kJ×4=1760 kJ,而不是甲烷催化裂解成C和H2需要吸收的能量,C错误;
D.由图可知:C可吸附在催化剂的表面,则催化剂使用一段时间后失活的原因可能是碳在催化剂表面沉积,D正确;
故答案选D。
8. 某化学实验小组用如图简易量热计测量中和反应的反应热,实验采用盐酸溶液反应。下列说法错误的是
A. 仪器a的作用是搅拌,减小测量误差
B. 采用稍过量的溶液是为了保证盐酸完全被中和
C. 溶液应迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中
D. 每次实验要测量并记录两次温度数值
【答案】D
【解析】
【详解】A.中和热测量实验中使用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,使得酸碱溶液混合均匀,反应充分进行,避免因反应不彻底造成的实验误差,A项正确;
B.中和热测量实验中采用稍过量的溶液以保证盐酸完全被中和,避免挥发导致的实验误差,B项正确;
C.实验时,溶液迅速一次性倒入装有盐酸的内筒中,目的是减少热量的散失,减小测量误差,C项正确;
D.每次实验需要测量并记录盐酸和溶液的初始温度以及混合后溶液的最高温度,D项错误;
故答案选D。
9. 下列离子方程式或化学方程式书写错误的是
A. 用铂作电极电解溶液:
B. 氟化物预防龋齿的化学原理是:
C. 酸性溶液滴入草酸中:
D. 用制备涉及:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解硫酸铜溶液时,铂为惰性电极,阳极水失电子生成氧气和氢离子,阴极铜离子得电子生成铜,该离子方程式书写正确,A正确;
B.氟离子将转化为更难溶的,该可逆方程式书写正确,B正确;
C.草酸()是弱电解质,在离子方程式中不能拆写成,正确离子方程式应为,C错误;
D.水解生成水合二氧化钛沉淀和HCl,该化学方程式书写正确,D正确;
故答案选C。
10. X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的第一电离能在短周期元素中最大,基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等,基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子,基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等。下列有关说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. 四种元素第一电离能:
C. 基态X原子核外电子的轨道表示式为
D. 基态Y原子核外具有8种能量不同的电子
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息可以推断,X是短周期中第一电离能最大的元素,且原子序数最小,因此X是He,基态Y原子中s轨道和p轨道电子数相等且原子序数大于X小于Z,则Y是O,基态Z原子核外有11种运动状态不同的电子,则Z是Na,基态W原子最外层s轨道和p轨道电子数相等,且是原子序数大于Na的短周期元素,则W是Si,据此分析;
【详解】A.Z和Y离子的电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,因此Z<Y,A错误;
B.第一电离能变化规律是同周期自左向右逐渐变大,除IIA族和VA族,同主族从上到下逐渐减小,因此He>O>Si>Na,B正确;
C.X 为 He,电子排布 1s2,1s 轨道应填充2 个自旋相反的电子,C错误;
D.Y 为 O,电子排布 1s22s22p4,能级为1s 、2s、2p,共 3 种能量不同的电子,D 错误;
故答案选B。
11. 下列实验方案不能达到相应实验目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
室温下,用pH计测定浓度溶液和溶液pH
探究HClO和的酸性强弱
B
向2 mL 0.1 mol/L的溶液中滴加2滴0.1 mol/L NaCl溶液,再滴加4滴0.1 mol/L KI溶液,观察沉淀颜色变化
探究AgCl与AgI溶度积的大小
C
将盛有2 mL 0.5 mol/L的溶液的两支试管分别置于冰水和沸水中,观察颜色变化
探究的热效应
D
向1 mL 0.01 mol/L的溶液中,加入2 mL 0.01 mol/L的KI溶液后,充分反应,再加入几滴KSCN溶液,观察颜色变化
探究存在限度
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.通过测定等浓度的NaClO和CH3COONa溶液的pH,可以比较其对应酸HClO和CH3COOH的酸性强弱,该方案能达到实验目的,A不符合题意;
B.实验中Ag+过量,加入KI后主要发生,而非AgCl转化为AgI,因此无法通过沉淀转化现象比较AgCl与AgI的Ksp大小,该方案不能达到实验目的,B符合题意;
C.通过温度变化观察CuCl2溶液颜色变化(加热变黄、冷却变蓝),可判断平衡移动方向,从而探究热效应,该方案能达到实验目,C不符合题意;
D.向FeCl3溶液中加入过量KI溶液,反应后加入KSCN溶液,若溶液变红,说明溶液中仍存在Fe3+,证明该反应存在限度,该方案能达到实验目的,D不符合题意;
故答案选B。
12. 氯化钡是化工厂、科研院所、实验室的常见试剂。工业上毒重石(主要成分,杂质为等)为原料,通过下列流程制备氯化钡。下列说法错误的是
A. 酸浸时应将毒重石粉碎
B. 浸渣水洗液及滤液可循环使用
C. 洗涤氯化钡晶体可用饱和氯化钡溶液
D. 加热应在氯化氢气流中进行
【答案】D
【解析】
【分析】毒重石(主要成分,杂质为等)加入盐酸酸浸,与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,不溶于盐酸,过滤除去,滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到氯化钡晶体,氯化钡晶体加热除去结晶水得到氯化钡,据此分析。
【详解】A.为了增大反应物的接触面积,加快反应速度,使反应更充分,酸浸时需将毒重石粉碎,A正确;
B.浸渣水洗液及滤液中含有盐酸、氯化钡,循环使用可以提高原料利用率,B正确;
C.饱和氯化钡溶液不能溶解氯化钡,但能溶解其它杂质,可减少氯化钡晶体洗涤的损耗,故可用饱和氯化钡溶液来洗涤氯化钡晶体,C正确;
D.氯化钡为强酸强碱盐,不发生水解,所以氯化钡晶体加热无需在氯化氢气流中进行,D错误;
故答案选D。
13. 己二腈[]是制造尼龙-66的原料。我国在丙烯腈()电解法制备己二腈领域历经多年攻关,既达成了多项技术突破,也实现了成果产业化落地,成功打破国外技术垄断。工业上以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈(已知丙烯腈难溶于水,易溶于有机溶剂),总反应式为:。模拟工业电合成己二腈的装置如图所示。下列说法正确的是
A. M电极接电源的负极
B. 离子交换膜应选用阴离子交换膜
C. N电极的电极反应式为:
D. 电路中每转移,理论上可生成Q 16 g
【答案】C
【解析】
【分析】分析题目信息可知,图示装置为电解池,反应生成氧气,图示中Q为,则装置左侧为阳极区,水失电子生成氧气,电极反应式为,由此可知右侧为阴极区,丙烯腈得电子生成己二腈,根据总反应方程式和阳极电极反应式可得阴极电极反应式为,离子交换膜应为阳离子交换膜;
【详解】A.由分析可知,M电极应为电解池阳极,连接外接电源正极,A项错误;
B.由分析可知,离子交换膜应选用阳离子交换膜,B项错误;
C.由分析可知,N电极为电解池阴极,电极反应式为,可化简为,C项正确;
D.由分析可知,阳极反应式为,电路中每转移1 mol电子,理论上生成氧气的物质的量为,质量为,D项错误;
故答案选C。
14. 已知反应:。向三个1 L恒容密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中分别加入与发生该反应,在不同温度下反应5 min时,的物质的量如图所示(),下列说法正确的是
A. 该反应正反应活化能大于逆反应活化能
B. 容器Ⅰ中,0~5 min内的平均反应速率
C. 下,该反应的化学平衡常数
D. 5 min时,向容器Ⅲ中再充入和,
【答案】C
【解析】
【分析】反应未达平衡时,温度越高,反应速率越快,反应5 min,消耗CO2越多,余下CO2越少,故温度下反应到5 min时还未达平衡状态且正向进行中,温度下反应到5 min时已达平衡,由容器Ⅲ中的反应结果得温度升高,平衡向逆方向移动,则该反应为放热反应,据此分析;
【详解】A.由图可知,达平衡后升高温度,CO2的物质的量增大,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,正反应活化能小于逆反应活化能,A错误;
B.由图可知,5 min时,Ⅰ中二氧化碳的物质的量为0.5 mol,则内氢气的反应速率为=0.3 mol/(L·min),B错误;
C.由图可知,5 min时,Ⅲ中二氧化碳的物质的量为0.7 mol,由方程式可知,平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的浓度分别为=0.7 mol/L、=2.1 mol/L、=0.3 mol/L、=0.3 mol/L,则反应的化学平衡常数,C正确;
D.5 min时,向容器Ⅲ中再充入和,反应的浓度商Qc=,则平衡向逆反应方向移动正反应速率小于逆反应速率,D错误;
故选C。
15. 已知:溶液中存在,25℃时,调节初始浓度为溶液的pH(溶液体积变化忽略不计),溶液中与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 可用氯化氢气体调节溶液pH
B. 该反应的平衡常数
C. 调节溶液的pH过程中
D. 当时,溶液的
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中存在,具有一定的氧化性,如果使用氯化氢调pH,Cl-可能被氧化为,A错误;
B.平衡常数的表达式为,带入(7.2,0.4)为=,B错误;
C.根据铬元素守恒,总铬元素的物质的量为1.0 mol⋅L−1,故,C错误;
D.当时,,即,由于,故,则,pH<7,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 25℃时,部分弱电解质的电离平衡常数如表所示:
化学式
电离常数(K)
回答下列问题:
(1)常温下,溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,其原因是________(用离子方程式表示)。
(2)属于________(填“酸式”、“碱式”或“正”)盐。
(3)常温下,pH相同的三种溶液:①、②、③,其物质的量浓度由大到小的顺序是________(填标号)。
(4)25℃时,用溶液捕捉后所得溶液的,则溶液中________。
(5)等体积等pH的盐酸和醋酸溶液分别与等质量的锌单质反应,若完全反应后仅有一份溶液中有锌剩余,则生成气体较多的是________(填“盐酸”或“醋酸”)溶液。
(6)常温下,溶液中________,若将少量溶液缓慢滴入溶液中,反应的离子方程式为________。
【答案】(1) ①. 酸 ②.
(2)正 (3)③>①>②
(4)4.0 (5)醋酸
(6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
常温下,溶液中易水解生成和,使溶液呈酸性,反应的离子方程式为,故答案为酸,;
【小问2详解】
由表格可知,有2个电离平衡常数,说明分两步电离,属于二元酸,则应当属于正盐;
【小问3详解】
由表格信息计算常温下、、三种盐对应的水解平衡常数分别为、、,水解平衡常数越大,对应离子的水解程度越大、水解能力越强,pH相同的溶液,离子水解能力越强,浓度越小,则三种盐溶液物质的量浓度由大到小的顺序为>>,故答案为③>①>②;
【小问4详解】
溶液捕捉后所得溶液中主要的阴离子为,的水解以第一步反应为主,反应的离子方程式为,反应平衡常数,由此可得,pH=11时,,;
【小问5详解】
盐酸中的为强电解质,在水溶液中完全电离,醋酸溶液中的为弱电解质,在水溶液中部分电离,等体积等pH的两种溶液中氢离子浓度相等,则醋酸的浓度大于盐酸,的物质的量比多,与等质量的锌完全反应后仅有一份溶液中有锌剩余,说明完全消耗并剩余锌,可能剩余,则醋酸溶液生成的氢气更多,故答案为醋酸;
小问6详解】
常温下,溶液中存在质子守恒,变形可得,故答案为;弱酸的电离平衡常数越大,对应粒子的酸性越强,由表格可知和酸性强弱关系为,根据强酸制弱酸的原理,将少量溶液缓慢滴入溶液中,溶液中的大量的会与反应生成和,反应的离子方程式为。
17. 二氧化氯()是目前国际上公认的高效安全消毒剂,其熔点为,沸点为11℃,具有强氧化性。甲同学查得工业上制取的一种方法:在60℃时用潮湿的与草酸()反应。甲同学设计如图装置,模拟工业制取并收集。
回答下列问题:
(1)盛装草酸溶液的仪器名称为________。
(2)乙同学认为甲同学设计的装置A不够完善,还应安装一种玻璃仪器,该玻璃仪器是________。
(3)用装置A制取,其中的生成物还有和等,该反应的化学方程式为________。
(4)装置B的作用是________。
(5)将收集的溶于水得到溶液。为测定溶液中的含量,进行下列实验:
步骤1:准确量取溶液10.00 mL,稀释成50 mL试样,量取10.00 mL试样加入锥形瓶中;
步骤2:调节试样的,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用溶液滴定,发生反应。到达滴定终点时消耗溶液4.00 mL。
①步骤1中准确量取溶液应用________(填标号)。
A.量筒 B.酸式滴定管 C.碱式滴定管 D.移液管
②滴定终点时,溶液变为________色。
③步骤2的目的是________(用离子方程式表示)。
④原溶液中的含量为________。
⑤上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡,会导致测定结果偏________(填“高”或“低”)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)温度计 (3)
(4)冷凝收集
(5) ①. BD ②. 无 ③. ④. 2700 ⑤. 低
【解析】
【分析】装置A为发生装置,与草酸()反应生成,经过装置B冷凝得到液态,装置C为尾气处理装置,以此解题。
【小问1详解】
盛装草酸溶液的仪器名称为分液漏斗,故答案为分液漏斗。
【小问2详解】
由于该反应需控制温度60℃,故装置A还应安装温度计以控制反应温度,故答案为温度计。
【小问3详解】
根据题意,装置A中和反应生成、和,根据得失电子守恒和元素守恒配平得完整方程式为,故答案为。
【小问4详解】
由于熔点为,沸点为11℃,装置B可用于冷凝收集,故答案为冷凝收集。
【小问5详解】
①准确量取10.00 mL溶液常用滴定管和移液管,具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶,所以步骤1中准确量取溶液应用酸式滴定管或移液管,故答案为BD。
②滴定时发生反应,以淀粉为指示剂,当滴入最后半滴标准溶液时,溶液由蓝色变为无色且30s内不变色即达到滴定终点,故答案为无。
③步骤2的目的是的是使充分与KI反应生成,根据得失电子守恒、电荷守恒(溶液显酸性可添加)、元素守恒配平,可得对应离子方程式为,故答案为。
④由和得关系式: ,=0.0004 mol,原溶液中=,含量为=2700,故答案为2700。
⑤上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡,会导致标准溶液体积偏小,计算出物质的量偏小,测定结果偏低,故答案为低。
18. (铋酸钠,浅黄色难溶于水的固体)是分析化学常用试剂。工业上以辉铋矿粉[主要成分是,含少量、、等杂质]为原料制备铋酸钠的流程如下:
回答下列问题:
(1)浸渣的主要成分________;Cu在周期表中的位置是第四周期________族;基态的电子排布式是________。
(2)检验“酸浸”液中是否含,可选择溶液。能证明存在的实验现象是________,检验原理是________(用离子方程式表示)。
(3)调pH时,X可选用的试剂有________(填标号)。
A. Fe B. CuO C. KOH D.
(4)已知的平衡常数。的平衡常数,________。
(5)“氧化”步骤对应的化学方程式为________。
(6)探究的性质:
实验
操作
现象
Ⅰ
取少量粉末于试管中,加入浓盐酸,振荡;用镊子夹一块湿润的淀粉KI试纸放置在试管口上方
浅黄色固体溶解,产生黄绿色气体,试纸变蓝
Ⅱ
在稀硫酸酸化的溶液中加入粉末,振荡
溶液变为紫红色
结合上述实验及所学知识,在酸性条件下,、、中氧化性最强的是________(填化学式),实验Ⅱ的离子方程式为________。
【答案】(1) ①. SiO2和S ②. IB ③.
(2) ①. 有蓝色沉淀生成 ②. (3)BD
(4)
(5)
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】以辉铋矿粉[主要成分是,含少量、、等杂质]为原料制备铋酸钠的流程为:在辉铋矿粉中加入、进行酸浸,其中难溶,其余的、、酸溶转化为、、的滤液,向滤液中加入X调节pH将转化为,过滤后在继续在滤液中加入过量氨水将转化为后下过滤除去,而转化为固体,过滤后在所得固体中加入NaOH、氧化得到产品,据此分析回答。
【小问1详解】
由原料成分知,二氧化硅不溶于盐酸,、、中S元素被氯酸钠氧化为S,可知“浸渣”的主要成分是SiO2和S;Cu为29号元素,位于周期表中第四周期第IB族;其基态的电子排布式为:。
【小问2详解】
能与溶液反应生成蓝色沉淀,故能证明存在的实验现象为:有蓝色沉淀生成;反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
调pH时,加入的X可能消耗并使转化为沉淀除去,同时又不能带入其它离子产生干扰,
A.Fe:反应消耗,可以调节pH,但会生成杂质离子,会影响后续而的沉淀,A不符合题意;
B.CuO:反应消耗,可以调节pH,生成原溶液中就存在的,不影响后续流程,B符合题意;
C.KOH:反应消耗,可以调节pH,但同时也会沉淀,且引入了,C不符合题意;
D.:反应消耗,可以调节pH,生成原溶液中就存在的,不影响后续流程,D符合题意;
故答案为:BD。
【小问4详解】
根据反应的平衡常数和反应的平衡常数,将得。
【小问5详解】
在固体中加入NaOH、后可以将氧化为,发生反应的化学方程式为:。
【小问6详解】
根据实验Ⅰ的现象:浅黄色固体溶解,产生黄绿色气体,说明有产生,反应为:,有氧化性:;根据实验Ⅱ的现象:溶液变为紫红色,说明有产生,反应为:,有氧化性:;则、、中氧化性最强的是:;实验Ⅱ的离子方程式为:。
19. 深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义,按要求回答下列问题:
(1)火箭发射常用肼(,液态)作燃料,与氧化剂反应生成和水蒸气。
已知:a.
b.
①作为火箭燃料与反应的热化学方程式为________。
②上述与反应能够成功用于火箭推进器的原因有:a.反应释放大量的热;b.产物无污染;c.________。
(2)合成尿素的反应为:,向某恒温恒压的密闭容器中加入等物质的量的和,发生上述反应。下列能说明反应已经达到平衡状态的有________(填标号)。
A. 断裂3 mol N-H键的同时断裂2 mol O-H键
B. 压强不再变化
C. 的质量不再变化
D. 的物质的量不再变化
(3)已知,为提高反应速率,可采取的措施有________(填标号)。
A. 使用催化剂 B. 增大容器体积 C. 等容下通入 D. 降低温度
(4)在总压为100 kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的和发生上述(3)中的反应,不同条件下达到平衡,在时的转化率与的变化曲线和在时的转化率与的变化曲线如图所示。
①表示的转化率与的变化曲线为________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);该反应ΔH________0(填“”或“”);
②已知:该反应的标准平衡常数,其中为标准压强(100 kPa),、、和为组分的平衡分压,则时,该反应的标准平衡常数________(物质的量分数)。
(5)利用反应构成电池的方法,既能实现有效消除氮氧化物的排放,减轻环境污染,又能充分利用化学能,装置如图所示。该装置中正极为________(填“A”或“B”),A极的电极反应式为________,当有(标准状况)被处理时,理论上转移电子为________mol。
【答案】(1) ①. 2N2H4(l) +2NO2(g)=3N2(g) +4H2O (g) ΔH =-1134.4 kJ/mol ②. 反应产生大量气体,气体膨胀时对火箭产生巨大推力 (2)CD (3)AC
(4) ①. Ⅱ;< ②. 0.44
(5) ①. B ②. 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O ③. 0.8
【解析】
【小问1详解】
首先确定目标反应,目标反应为肼N2H4(l)与NO2(g)反应生成N2(g)和水蒸气H2O(g),化学方程式为2N2H4(l) +2NO2(g)=3N2(g) +4H2O (g),再应用盖斯定律组合已知方程式,用2b-a可得目标反应,计算目标反应的焓变:ΔH= 2ΔH2- ΔH1=2 × (-534 kJ/mol) -66.4 kJ/mol =-1134.4 kJ/mol;目标反应生成的N2(g)和H2O(g)均为气体,气体分子间间隔大,反应产生大量气体,气体膨胀时对火箭产生巨大推力,这是火箭推进的重要原因;
【小问2详解】
A.断裂3 mol N-H(正反应)同时断裂2 mol O-H(逆反应),正逆速率不相等,非平衡,A错误;
B.恒温恒压下压强始终不变,无法判断平衡,B错误;
C.H2O质量不变,说明各物质的量不再变化,达平衡,C正确;
D.CO2物质的量不变,说明各物质的量不再变化,达平衡,D正确;
【小问3详解】
A.使用催化剂,能降低化学反应活化能,加快反应速率;
B.增大容器体积,浓度减小,速率减慢;
C.等容通入N2O,浓度增大,速率加快;
D.降低温度,速率减慢;
【小问4详解】
反应:,当增大时,N2O的转化率会降低,因为CO的量相对不足,N2O无法被充分转化,因此表示N2O转化率与变化的曲线是Ⅱ;当=1时,增大,即温度T降低,N2O的转化率升高,说明降温使平衡正向移动,正反应为放热反应,故ΔH<0;
在时,,从图中可读出N2O的转化率为40%,设初始时和的物质的量均为a mol,则:
总物质的量n总=0.6a+0.6a+0.4a+0.4a=2a mol,
各组分的分压(总压p总=100 kPa)为:p(CO)=p(N2O)=100 kPa=30 kPa,p(CO2)=p(N2)=100kPa= 20 kPa,
标准平衡常数
【小问5详解】
NO2中N为+4价,产物N2为0价,N化合价降低,得电子,发生还原反应,因此B极为正极;A极为负极,在碱性条件下,电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O;标准状况下4.48 L NO2的物质的量为=0.2 mol,NO2中从+4价降至0价,每个NO2分子得到4个电子,因此转移电子的物质的量为0.2 mol×4=0.8 mol。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$