内容正文:
高二级寒假学习质量检测考试
化学
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.本卷命题范围:选择性必修1全册、选择性必修2第一章~第二章
3.可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 Na:23 Cu:64
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:,如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知:反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应;正反应为气体物质的量减小的反应,则为熵减的反应,即,,故选C。
2. 下列现象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是
A. 燃放焰火 B. 平面镜成像 C. 夜空中的激光 D. 霓虹灯广告
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃放焰火属于金属元素的焰色试验,是原子中的电子从激发态跃迁回基态时释放能量产生的现象,与电子跃迁有关,A不符合题意;
B.平面镜成像属于光的反射现象,是光线在镜面发生反射后进入人眼形成虚像,与电子跃迁无关,B符合题意;
C.夜空中的激光,本质上是电子在不同能量轨道之间跃迁时释放的光,与电子跃迁有关,C不符合题意;
D.霓虹灯广告灯管内的气体原子在高压电作用下,电子发生能级跃迁,以光的形式释放能量,与电子跃迁有关,D不符合题意;
故答案选B。
3. 下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是
A. 长颈漏斗 B. 分液漏斗 C. 滴定管 D. 容量瓶
【答案】A
【解析】
【详解】A.长颈漏斗没有活塞或塞子,仅用于添加液体或过滤,无活动密封部件,无需检验漏水,A符合题意;
B.分液漏斗具有活塞,需检查是否漏水以确保密封性,B不符合题意;
C.滴定管具有活塞,需检查是否漏水以保证滴定精度,C不符合题意;
D.容量瓶具有瓶塞,需检查是否漏水以确保容积准确,D不符合题意;
故选A。
4. 港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误是
A. 防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池
C. 采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等作辅助阳极
D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A. 铁为活泼的金属,在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀,发生的主要反应有2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2、4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3等,故A正确;
B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,可以隔绝空气、水等防止形成原电池,防止铁发生电化学腐蚀,故B正确;
C. 外接镁、锌等作辅助阳极属于牺牲阳极的阴极保护法,采用外加电流的阴极保护时需外接电源,故C错误;
D. 不锈钢具有较强的抗腐蚀性,采用不锈钢材料做钢构件可以防止或减缓电化学腐蚀,故D正确;故选C。
5. 下列化合物的分子中含3个手性碳原子的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】手性碳原子上应连接 4个不同原子或原子团;
【详解】A.中间碳原子是手性碳原子,只有一个手性碳原子,错误;
B.中间碳原子和最右端碳原子属于手性碳原子,有2个手性碳原子,错误;
C.除左端羧基上的碳原子之外的其他碳原子都是手性碳原子,共有3个手性碳原子,正确;
D.中间碳原子链接了4种不同种类的基团,是手性碳,错误;
答案选C。
6. 如图表示25℃时,稀醋酸加水稀释过程中某物理量随加水量的变化情况,则图中纵坐标可以是
A. 溶液的 B. 醋酸的电离平衡常数
C. 溶液的导电能力 D. 醋酸的电离程度
【答案】C
【解析】
【详解】A.加水稀释溶液中氢离子的浓度减小,pH值变大,A错误;
B.醋酸的电离平衡常数只受温度影响,不变,B错误;
C.加水稀释溶液中离子浓度减小,溶液的导电能力减小,C正确;
D.加水稀释促进醋酸的电离,醋酸的电离程度变大,D错误;
故选C。
7. 常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A. 使甲基橙呈红色的溶液中:Na+、ClO-、、
B. 由水电离产生的的溶液:、、、Cl-
C. 含有0.1 mol·L-1 的溶液:Na+、Fe3+、、SCN-
D. 的溶液:Na+、K+、、
【答案】D
【解析】
【详解】A.使甲基橙呈红色的溶液为酸性溶液,与结合生成,与反应生成和,不能大量共存,A不符合题意;
B.由水电离产生的的溶液,可能为酸性或碱性溶液,酸性溶液中与反应,碱性溶液中、与反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.含有的溶液中,与发生双水解反应,且与生成络合物,不能大量共存,C不符合题意;
D.的溶液,,为碱性溶液,、、、之间不反应,能大量共存,D符合题意;
故选D。
8. 强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是
A. 当溶液中c(H+)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
B. 当溶液中c(H+)<1×10-7mol·L-1时,其pH>7,溶液呈碱性
C. 当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈中性
D. 当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的电离是吸热过程,在温度较高的纯水中,c(H+)>1×10-7mol·L-1,其pH<7,溶液呈中性,A不正确;
B.在0℃的液态水中,c(H+)<1×10-7mol·L-1时,其pH>7,溶液呈中性,B不正确;
C.在温度较高的纯水中,虽然水的电离程度增大,但溶液中H+、OH-离子浓度仍相等,所以c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈中性,C正确;
D.只要溶液中c(H+)=c(OH-),溶液一定呈中性,所以当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液仍呈中性,D不正确;
故选C。
9. 下列装置或操作能达到目的的是
A.用于测定生成氢气的速率
B.依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C.依据U形管两边液面的高低判断和水反应的热效应
D.依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验中长颈漏斗漏气,不能用于氢气速率的测定,A错误;
B.依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响应该保证相同浓度的高锰酸钾溶液,不同浓度的草酸反应才可行,B错误;
C.金属钠和水反应放热,广口瓶内气体受热膨胀,U型管左侧液面下降,右侧液面上升,可以判断反应的热效应,C正确;
D.硫代硫酸钠、硫酸两种反应物的浓度均不相同、两烧杯的温度不同,多变量条件下,不能比较温度对反应速率的影响,D错误;
故选C。
10. 在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A. 范德华力、范德华力、范德华力 B. 范德华力、范德华力、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键 D. 共价键、共价键、共价键
【答案】B
【解析】
【详解】石蜡→液体石蜡破坏范德华力,液体石蜡→石蜡蒸气破坏范德华力,石蜡蒸气→裂化气破坏共价键,故B符合题意。
答案选B。
11. 已知:Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2,Ksp(MnS)=2.6×10-13mol2/L2。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是
A. MnS使用量越大,废水中的Cu2+的去除率越高
B. 该反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 该反应的平衡常数K=2.0×1023
【答案】A
【解析】
【详解】A、MnS为固体,增加MnS使用量,平衡不移动,因此增加MnS的使用量,不能增大废水中Cu2+的去除率,故A说法错误;
B、CuS和MnS化学式相似,CuS的溶度积远远小于MnS的溶度积,溶度积大的物质可转化为溶度积小的物质,根据CuS的溶度积,可以算出处理过的废水中,c(Cu2+)约为10-18mol/L,所以,该反应可将工业废水中的Cu2+沉淀完全,故B说法正确;
C、加入少量CuSO4固体,溶液中c(Cu2+)增大,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)增大,故C说法正确;
D、=2×1023,故D说法正确。
【点睛】难点是选项D,首先列出化学平衡常数的表达式,同一溶液,c(S2-)相同,比值上下同乘以c(S2-),转化成各自的Ksp进行判断。
12. 某同学在收到的信封上发现有收藏价值的邮票,便将邮票剪下来浸入水中,以去掉邮票背面的黏合剂。该黏合剂的成 分可能是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据题目信息可知,邮票背面的黏合剂可溶于水。
【详解】A. 属于烃类,不溶于水,与题意不符,A错误;
B. 含有醇羟基,属于多羟基醇,可溶于水,符合题意,B正确;
C. 含有-Cl,属于卤代烃,不溶于水,与题意不符,C错误;
D. 属于烃类,不溶于水,与题意不符,D错误;
答案为B。
13. 平流层中氟氯烃对臭氧层的破坏是由于含氯化合物的催化作用改变了臭氧分解反应的历程,其反应过程的能量变化如图。总反应:O3+O→2O2.催化反应:①O3+Cl→O2+ClO;②ClO+O→Cl+O2。下列说法正确的是
A Ea=Ea1+Ea2
B. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应,因此反应速率:反应①<反应②
C. 对于加了催化剂的反应:反应速率主要由反应①决定
D. 对于总反应,反应物的键能之和大于生成物的键能之和
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂能降低反应的活化能,并且催化效率越强,活化能降低越多,所以图中Ea和Ea1+Ea2之间没有等量关系,故A错误;
B.由图可知,反应①为吸热反应,反应②为放热反应,并且反应①的活化能大于反应②,所以反应速率:反应①<反应②,与反应是吸热反应,还是放热反应无关,故B错误;
C.由图可知,反应①活化能大于反应②,则反应速率:反应①<反应②,所以反应速率主要由反应①决定,故C正确;
D.由图可知,总反应为放热反应,焓变=反应物的总键能-生成物的总键能,所以反应物的键能之和小于生成物的键能之和,故D错误;
故选C。
14. —元酸HA的溶液中,加入一定量的一元强碱MOH的溶液后,恰好完全反应,则关于反应后的溶液,下列判断一定正确的是( )
A. c(A-)≥c(M+) B. c(A-)=c(M+)
C. 若MA不水解,则c(OH-)<c(H+) D. 若MA水解,则c(OH-)>c(H+)
【答案】D
【解析】
【分析】如果一元酸HA为强电解质,则两溶液恰好反应时溶液显示中性,c(A-)=c(M+);若HA为弱电解质,二者恰好反应生成强碱弱酸盐MA,溶液显示碱性,c(A-)<c(M+);无论MA水解还是不水解,由于A-离子水解程度较小,都一定存在c(A-)>c(OH-),据此进行解答。
【详解】A.若一元酸HA为强电解质,则两溶液恰好反应时溶液显示中性,根据电荷守恒知:c(A-)=c(M+);若HA为弱电解质,二者恰好反应生成强碱弱酸盐MA,溶液显示碱性,根据电荷守恒知:c(A-)<c(M+),故溶液中应一定有:c(A-)≤c(M+),A错误;
B.若一元酸HA为强电解质,则两溶液恰好反应时溶液显示中性,根据电荷守恒知:c(A-)=c(M+);若HA为弱电解质,二者恰好反应生成强碱弱酸盐MA,溶液显示碱性,根据电荷守恒知:c(A-)<c(M+),故不一定有c(A-)=c(M+),B错误;
C.由于两者恰好完全反应,若MA不水解,为强酸强碱盐,则溶液呈中性,故应有c(OH-)=c(H+),C错误;
D.由于两者恰好完全反应,若MA水解,则为弱酸强碱盐,则溶液呈碱性,故应有c(OH-)>c(H+),D正确;
故合理选项D。
【点睛】本题考查了酸碱混合的定性判断、溶液中离子浓度定性比较,注意掌握判断酸碱混合液的定性判断方法,明确盐的水解原理,能够根据电荷守恒、盐的水解原理等知识判断溶液中各离子浓度大小。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15. 滴定法是化学分析的常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法,在常量分析中有较高的准确度。如图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________。
(2)滴定后盐酸的体积读数为___________mL。
(3)以甲基橙为指示剂,本实验滴定终点的实验现象是___________。
(4)某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是___________mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积读数/mL
滴定后盐酸的体积读数/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
(5)对下列几种假定情况进行讨论:
①取待测液盐酸的滴定管,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是___________。
(6)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氯原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
【答案】(1)酸式滴定管
(2)22.80 (3)滴入最后半滴盐酸后,溶液突变为橙色,且半分钟内不恢复原色
(4)0.1100 (5) ①. 偏低 ②. 无影响
(6)
【解析】
【小问1详解】
为避免碱溶液腐蚀玻璃活塞,所以B装置是碱式滴定管,A装置为酸式滴定管。故答案为:酸式滴定管;
【小问2详解】
滴定管“0”刻度在滴定管的上部,应该从上往下读数,所以滴定前读数为0.80,滴定后盐酸的体积读数为22.80mL。故答案为:22.80;
【小问3详解】
本实验滴定终点的实验现象是滴入最后半滴盐酸后,溶液突变为橙色,且半分钟内不恢复原色。故答案为:滴入最后半滴盐酸后,溶液突变为橙色,且半分钟内不恢复原色;
【小问4详解】
第一次消耗盐酸体积为:23.22-1.20=22.02mL,第二次消耗盐酸体积为:29.21-1.21=28.00mL,第三次消耗盐酸体积为23.48-1.50=21.98mL,第二次消耗盐酸体积与第一次、第三次消耗盐酸体积误差太大,舍去第二次数据,故平均消耗盐酸体积为:=22.00mL,根据反应方程式列式: 根据比例列式计算得:待测NaOH溶液的平均浓度是0.1100mol·L-1(保留四位有效数字)。故答案为:0.1100;
【小问5详解】
对下列几种假定情况进行讨论:
①取待测液盐酸的滴定管,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,因为取出的碱量少了(有一部分填充气泡),所用的V(标准液)偏少,对测定结果的影响是偏低。故答案为:偏低;
②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,其中装的是待测液,其中的残留水,对测定结果的影响是无影响。故答案为:无影响;
【小问6详解】
原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氯原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为。故答案为:。
16. 电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。请按要求回答下列问题。
(1)某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理,如图所示,其中乙装置中的X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
①甲烷燃料电池的正极反应为___________。
②石墨(C)极作___________极(填“阴”或“阳”)。
③若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成气体的体积为___________L。
④工作一段时间后丙装置中CuSO4溶液的浓度___________(填“增大”“不变”或“减小”)。铜元素在周期表位于___________区。
(2)由于Fe(OH)2极易被氧化,实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀,两极材料分别为石墨和铁。
①a电极的电极反应式为___________。
②若白色沉淀在电极周围生成,则电解液d是___________ (填字母,下同);若白色沉淀在两极之间的溶液中生成,则电解液d是___________。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)液体c为苯,其作用是___________。
【答案】(1) ①. O2+4e-+2H2O=4OH- ②. 阳 ③. 4.48 ④. 减小 ⑤. ds
(2) ①. Fe-2e-=Fe2+ ②. C ③. B
(3)隔绝空气,防止Fe(OH)2被氧化
【解析】
【分析】通常,燃料电池中,投放燃料的电极是负极,投放氧化剂的电极是正极。
【小问1详解】
①该燃料电池中,通入甲烷的电极是负极,发生氧化反应,通入氧气的电极为正极,发生还原反应,电极反应式为:;
②乙装置是一个电解池,其中石墨电极连接左侧燃料电池的正极,作阳极;
③据得失电子守恒,左侧燃料电池中得失电子数等于乙装置中得失电子数,若在标准状况下有2.24 L氧气参加反应,根据电极反应式可知,转移电子的物质的量为0.4 mol,乙装置中铁电极是阴极,得到0.4 mol电子,根据电极反应式可知,生成0.2 mol H2,H2在标准状况下的体积为0.2 mol ×22.4 L/mol=4.48 L;
④丙装置中,精铜作为阴极,粗铜作为阳极,由于粗铜含有杂质,因此不止是铜单质在失电子,但是根据氧化性顺序可知,阴极只有铜离子可以得到电子,因此需要硫酸铜溶液中的铜离子放电,即工作一段时间后丙装置中CuSO4溶液的浓度减小;
铜是第29号元素,位于周期表的ds区。
【小问2详解】
①该装置为制备纯净Fe(OH)2沉淀的装置,则Fe作阳极,即a电极为Fe,发生的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+;
②A.纯水几乎不导电,不可作电解液,A选项不满足题意;
B.电解质液为NaCl溶液时,阳极反应为水电离的H+得电子产生OH-,OH-和Fe2+迁移后在两极之间的溶液产生白色Fe(OH)2沉淀,B选项满足白色沉淀在两极之间的溶液中生成;
C.电解质液为NaOH溶液,Fe电极附近有高浓度的OH-,白色沉淀在Fe电极负极产生,C选项满足白色沉淀在作为阳极的铁电极周围生成;
D.电解质液为CuCl2溶液,阴极为Cu2+得电子得到Cu,不产生白色Fe(OH)2沉淀,D选项不满足题意;
故答案为:C;B。
【小问3详解】
苯不溶于水,密度比水小,浮在电解液表面,可隔绝空气,防止白色沉淀被氧化。
17. 10 ℃时,在烧杯中加入0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液400 mL,加热,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃
10
20
30
50
70
pH
8.3
8.4
8.5
8.9
9.4
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为___________。
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度___________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(3)丙同学认为,要确定上述哪种说法合理,只要把加热后的溶液冷却到10 ℃后再测定溶液的pH,若pH___________(填“>”“<”或“=”,下同)8.3,说明甲同学的观点正确;若pH___________8.3,说明乙同学的观点正确。
(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断,实验装置如图,加热煮沸NaHCO3溶液,发现试管A中澄清石灰水变浑浊,说明___________(填“甲”或“乙”)同学推测正确。
(5)基态碳原子核外共有___________种不同运动状态的电子,的空间构型为___________。
【答案】(1)+H2OH2CO3+OH-
(2)大于 (3) ①. = ②. >
(4)乙 (5) ①. 6 ②. 平面三角形
【解析】
【小问1详解】
NaHCO3为强碱弱酸盐,在溶液中发生:+H2OH2CO3+OH-,水解呈碱性;
【小问2详解】
加热时,NaHCO3可分解生成Na2CO3,Na2CO3水解程度较大,溶液碱性较强;答案为大于;
【小问3详解】
若加热后碳酸氢钠不分解,溶液仍然是碳酸氢钠溶液,温度不变溶液的pH值也不变,由此证明甲是正确的;若pH>8.3,说明溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解,生成了Na2CO3,说明乙正确;答案为=;>;
【小问4详解】
根据A中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3在加热煮沸时发生了分解生成了Na2CO3、CO2和H2O,证明乙同学的观点正确;答案为乙;
【小问5详解】
基态碳原子核外有6个电子,电子的空间运动状态由其所处的能层、能级、轨道决定,每个电子对应一种空间运动状态,故基态碳原子核外电子有6种空间运动状态;根据价层电子对互斥理论,碳酸根离子的中心C原子的价电子对为3+=3对,所以该离子的空间构型为平面三角形。
18. 游离态氮称为惰性氮,游离态氮转化为化合态氮称为氮的活化,在氮的循环系统中,氮的过量“活化”会导致氮向大气和水体过量迁移,氮的循环平衡被打破,导致全球环境问题。
(1)工业合成氨是氮的活化的重要途径之一:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在一定条件下,将N2和H2通入体积为1 L的恒容容器中,下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 容器中气体密度不变 B. 3正(H2)=2逆(NH3)
C. 容器中压强不变 D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
(2)NH3中氮原子的杂化方式为___________;NH3是一种易液化的气体,请阐述原因___________。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化CO与NO2反应生成N2,该反应的方程式为4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) ΔH<0。
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。
②现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,维持恒温恒容,在催化剂作用下发生反应。相关数据如下:
0 min
5 min
10 min
15 min
20 min
c(NO2)/ mol·L-1)
2.0
1.7
1.56
1.5
1.5
c(N2)/ (mol·L-1)
0
0.15
0.22
0.25
0.25
在0~5 min内,以CO2的浓度变化表示的反应速率为___________mol·L-1·min-1,在10 min时,CO的转化率为___________。此温度下,该反应的化学平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(4)该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应的平衡常数(K正)的是___________(填“A”或“B”),原因是___________。
【答案】(1)C (2) ①. sp3 ②. NH3中存在分子间氢键,导致沸点很高
(3) ①. C<O<N ②. 0.12 ③. 44% ④. 0.11
(4) ①. B ②. 反应放热,升高温度,平衡常数减小
【解析】
【小问1详解】
A.反应前后气体总质量不变,容器体积固定,密度始终不变,不能说明达到平衡,A不符合题意;
B.速率关系应为,不满足正逆速率相等,不能说明平衡,B不符合题意;
C.反应前后气体物质的量不等,压强不变说明各组分浓度不再变化,达到平衡,C符合题意;
D.分子数之比为 1:3:2仅代表某一时刻比例,不能说明达到平衡,D不符合题意;
故答案选C。
【小问2详解】
中N原子价层电子对为,故其杂化方式为;
分子间存在氢键,分子间作用力较强,沸点相对较高,因此易液化。
【小问3详解】
同周期元素第一电离能,从左到右呈递增的趋势,但N原子2p轨道半充满,第一电离能反而高于O,故第一电离能:C<O<N;
05 min内:,,;
10 min时:
,,;
平衡时(15 min后):,,,,则K=0.11。
【小问4详解】
由反应4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g)由ΔH<0可知为放热反应,对于放热反应:当温度升高时,平衡会向吸热方向(即逆反应方向)移动,当温度降低时,平衡会向放热方向(即正反应方向)移动。平衡常数K的大小直接反映了反应进行的程度:K 值越大,说明反应正向进行的程度越大,对于放热的正反应,温度升高,平衡逆向移动,正反应进行的程度降低,因此减小,由图像可知,图中表示的曲线是B;
正反应ΔH<0,温度升高时平衡逆向移动,平衡常数减小,故B曲线符合正反应平衡常数随温度变化的趋势。
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高二级寒假学习质量检测考试
化学
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.本卷命题范围:选择性必修1全册、选择性必修2第一章~第二章
3.可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 Na:23 Cu:64
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共计42分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 实现“节能减排”和“低碳经济”的一个重要课题就是如何将转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:,如图表示该反应过程中能量(单位为)的变化。下列关于该反应的说法正确的是
A. B.
C. D.
2. 下列现象中所发生的现象与电子的跃迁无关的是
A. 燃放焰火 B. 平面镜成像 C. 夜空中的激光 D. 霓虹灯广告
3. 下列仪器中使用前不需要检验是否漏水的是
A. 长颈漏斗 B. 分液漏斗 C. 滴定管 D. 容量瓶
4. 港珠澳大桥设计寿命120年,对桥体钢构件采用了多种防腐方法。下列分析错误的是
A. 防腐原理主要是避免发生反应:2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
B. 钢构件表面喷涂环氧树脂涂层,是为了隔绝空气、水等防止形成原电池
C. 采用外加电流的阴极保护时需外接镁、锌等作辅助阳极
D. 钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀
5. 下列化合物的分子中含3个手性碳原子的是
A. B.
C. D.
6. 如图表示25℃时,稀醋酸加水稀释过程中某物理量随加水量的变化情况,则图中纵坐标可以是
A. 溶液的 B. 醋酸的电离平衡常数
C. 溶液的导电能力 D. 醋酸的电离程度
7. 常温下,下列溶液中各组离子一定能大量共存的是
A. 使甲基橙呈红色的溶液中:Na+、ClO-、、
B. 由水电离产生的的溶液:、、、Cl-
C. 含有0.1 mol·L-1 的溶液:Na+、Fe3+、、SCN-
D. 溶液:Na+、K+、、
8. 强酸(碱)溶液的酸(碱)性不一定比弱酸(碱)溶液的强。下列关系一定正确的是
A. 当溶液中c(H+)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
B. 当溶液中c(H+)<1×10-7mol·L-1时,其pH>7,溶液呈碱性
C. 当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈中性
D. 当溶液中c(H+)=c(OH-)>1×10-7mol·L-1时,其pH<7,溶液呈酸性
9. 下列装置或操作能达到目的的是
A.用于测定生成氢气速率
B.依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C.依据U形管两边液面的高低判断和水反应的热效应
D.依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
A. A B. B C. C D. D
10. 在“石蜡→液体石蜡→石蜡蒸气→裂化气”的变化过程中,被破坏的作用力依次是
A. 范德华力、范德华力、范德华力 B. 范德华力、范德华力、共价键
C. 范德华力、共价键、共价键 D. 共价键、共价键、共价键
11. 已知:Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2/L2,Ksp(MnS)=2.6×10-13mol2/L2。工业生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq),下列说法错误的是
A. MnS使用量越大,废水中的Cu2+的去除率越高
B. 该反应可将工业废水中Cu2+沉淀完全
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 该反应的平衡常数K=2.0×1023
12. 某同学在收到的信封上发现有收藏价值的邮票,便将邮票剪下来浸入水中,以去掉邮票背面的黏合剂。该黏合剂的成 分可能是
A. B.
C. D.
13. 平流层中氟氯烃对臭氧层的破坏是由于含氯化合物的催化作用改变了臭氧分解反应的历程,其反应过程的能量变化如图。总反应:O3+O→2O2.催化反应:①O3+Cl→O2+ClO;②ClO+O→Cl+O2。下列说法正确的是
A. Ea=Ea1+Ea2
B. 反应①为吸热反应,反应②为放热反应,因此反应速率:反应①<反应②
C. 对于加了催化剂的反应:反应速率主要由反应①决定
D. 对于总反应,反应物的键能之和大于生成物的键能之和
14. —元酸HA的溶液中,加入一定量的一元强碱MOH的溶液后,恰好完全反应,则关于反应后的溶液,下列判断一定正确的是( )
A. c(A-)≥c(M+) B. c(A-)=c(M+)
C. 若MA不水解,则c(OH-)<c(H+) D. 若MA水解,则c(OH-)>c(H+)
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
15. 滴定法是化学分析的常用方法,是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法,在常量分析中有较高的准确度。如图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是___________。
(2)滴定后盐酸的体积读数为___________mL。
(3)以甲基橙为指示剂,本实验滴定终点的实验现象是___________。
(4)某实验小组同学三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是___________mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积读数/mL
滴定后盐酸的体积读数/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
(5)对下列几种假定情况进行讨论:
①取待测液盐酸的滴定管,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是___________。
(6)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氯原子,其价电子自旋磁量子数的代数和为___________。
16. 电池是人类生产和生活中重要的能量来源。各式各样电池的发明是化学对人类的一项重大贡献。请按要求回答下列问题。
(1)某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业的原理和粗铜的精炼原理,如图所示,其中乙装置中的X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
①甲烷燃料电池的正极反应为___________。
②石墨(C)极作___________极(填“阴”或“阳”)。
③若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成气体的体积为___________L。
④工作一段时间后丙装置中CuSO4溶液的浓度___________(填“增大”“不变”或“减小”)。铜元素在周期表位于___________区。
(2)由于Fe(OH)2极易被氧化,实验室很难直接用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀,两极材料分别为石墨和铁。
①a电极的电极反应式为___________。
②若白色沉淀在电极周围生成,则电解液d是___________ (填字母,下同);若白色沉淀在两极之间的溶液中生成,则电解液d是___________。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)液体c为苯,其作用是___________。
17. 10 ℃时,在烧杯中加入0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液400 mL,加热,测得该溶液的pH发生如下变化:
温度/℃
10
20
30
50
70
pH
8.3
8.4
8.5
8.9
9.4
(1)甲同学认为,该溶液的pH升高的原因是的水解程度增大,故碱性增强,该反应的离子方程式为___________。
(2)乙同学认为,溶液pH升高的原因是NaHCO3受热分解生成了Na2CO3,并推断Na2CO3的水解程度___________(填“大于”或“小于”)NaHCO3。
(3)丙同学认为,要确定上述哪种说法合理,只要把加热后的溶液冷却到10 ℃后再测定溶液的pH,若pH___________(填“>”“<”或“=”,下同)8.3,说明甲同学的观点正确;若pH___________8.3,说明乙同学的观点正确。
(4)丁同学设计如下实验方案对甲、乙同学的解释进行判断,实验装置如图,加热煮沸NaHCO3溶液,发现试管A中澄清石灰水变浑浊,说明___________(填“甲”或“乙”)同学推测正确。
(5)基态碳原子核外共有___________种不同运动状态的电子,的空间构型为___________。
18. 游离态氮称为惰性氮,游离态氮转化为化合态氮称为氮的活化,在氮的循环系统中,氮的过量“活化”会导致氮向大气和水体过量迁移,氮的循环平衡被打破,导致全球环境问题。
(1)工业合成氨是氮的活化的重要途径之一:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。在一定条件下,将N2和H2通入体积为1 L的恒容容器中,下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. 容器中气体密度不变 B. 3正(H2)=2逆(NH3)
C. 容器中压强不变 D. N2、H2、NH3分子数之比为1∶3∶2
(2)NH3中氮原子的杂化方式为___________;NH3是一种易液化的气体,请阐述原因___________。
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化CO与NO2反应生成N2,该反应的方程式为4CO(g)+2NO2(g) N2(g)+4CO2(g) ΔH<0。
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。
②现向某密闭容器中充入等物质的量浓度的NO2和CO气体,维持恒温恒容,在催化剂作用下发生反应。相关数据如下:
0 min
5 min
10 min
15 min
20 min
c(NO2)/ mol·L-1)
2.0
1.7
1.56
1.5
1.5
c(N2)/ (mol·L-1)
0
0.15
022
0.25
0.25
在0~5 min内,以CO2的浓度变化表示的反应速率为___________mol·L-1·min-1,在10 min时,CO的转化率为___________。此温度下,该反应的化学平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
(4)该反应的正、逆反应的平衡常数(K)与温度(T)的关系如图所示,其中表示正反应的平衡常数(K正)的是___________(填“A”或“B”),原因是___________。
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