内容正文:
2025-2026学年度下学期高一期中考试
化学试题
说明:1.测试时间:75分钟 总分:100分
2.客观题涂在答题纸上,主观题答在答题纸的相应位置上
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Cl-35.5 Si-28 S-32 Fe-56
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有1个选项符合题意)
1. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法正确的是
A. 自然界中的硫酸钙常以生石膏的形式存在,生石膏的化学式为
B. 工业上制硝酸过程中,氨气的催化氧化属于氮的固定
C. 混凝土使用非常广泛,其中生产普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石
D. 为推动生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源
2. 工业制备下列物质的生产流程合理的是
A. 制烧碱:(熔融)
B. 制纯碱:饱和溶液
C. 制硝酸:
D. 制硫酸:
3. 下列说法正确的是
A. 在同温同压下;,则
B. 500℃、30 MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3 kJ,其热化学方程式为
C. 软脂酸是一种有代表性的人体脂肪酸,其燃烧热的热化学方程式为:
D. 已知含1 mol HF的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液反应放出热量b kJ,则该反应的热化学方程式可表示为:
4. 用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.检验氯化铵受热分解生成的两种气体
B.检验二氧化硫的漂白性
C.比较酸性强弱:
D.将化学能转化为电能
A. A B. B C. C D. D
5. 按下图装置进行实验(a~c均为浸有相应试液的试纸),滴加稀硫酸,不同反应阶段的预期现象及其相应推理合理的是
A. 试管底部产生沉淀,说明具有氧化性 B. a或b处褪色,均说明具有漂白性
C. C处变红,说明是酸性氧化物 D. 气球变大,说明装置中存在的反应
6. 化学电源在日常生活和高科技领域中有广泛应用,下列说法正确的是
甲
乙
丙
丁
A. 甲:正极的电极反应式为
B. 乙:锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
C. 丙:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
D. 丁:放电过程中,负极质量减少,正极质量增加
7. 在化学反应的研究和实际应用中,人们要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率,下列关于化学反应速率和程度说法正确的是
①
②
③
④
A. 取少量图①充分反应后的溶液于试管中,若滴加KSCN溶液后溶液呈红色可以证明可逆反应存在反应进行的限度
B. 若图②是将溶液一次性且快速加入到,结束反应10s,则HCl的化学反应速率为
C. 图③可以探究浓度对化学反应速率的影响:左试管的速率小于右试管的速率
D. 图④比较、对反应分解制氧气的化学反应速率催化效果
8. 下列有关各装置的说法正确的是
A. 用装置①采用外加电流法保护Fe,Fe作a电极
B. 用装置②保护钢闸门,辅助电极发生氧化反应
C. 用装置③为铁制品镀铜,工作一段时间后,理论上CuSO4溶液的浓度下降
D. 用装置④电解精炼铜,一段时间后溶液中存在的阳离子有Cu2+、Fe3+、Zn2+、Ag+
9. 可利用过硫酸钠(Na2S2O8)吸收液脱除NO,流程如图-1所示。其中过硫酸钠中的结构式如图-2所示。
下列说法正确的是
A. 为提高NO的脱除率,可提高通入NO气体的速率
B. 中氧元素的化合价为-2
C. “反应2”的离子方程式为NO++2OH-= NO+2SO+H2O
D. 理论上每脱除1 mol NO,整个流程中至少需加入1 mol Na2S2O8
10. 如图所示,滤纸用含几滴酚酞试液、溶液的饱和食盐水浸泡过,金属片X包裹着一段铁钉,一段时间后,下列说法正确的是
A. 若X是锌,则滤纸上铁钉附近首先变红色
B. 若X是铜箔,则铁钉上的电极反应为
C. 若X是镁,则铁钉处首先会出现深蓝色物质
D. 若X是锡,则铁钉会受到保护
11. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②SO2浓度:a点小于c点
③反应物的总能量低于生成物的总能量
④,ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化,说明反应达到平衡
⑦逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势相同
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
12. 在体积均为2 L的恒温恒容密闭容器1、2中,同时充入和,初始反应温度不同的条件下发生反应:。随着反应的进行,与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 平衡时压强:容器1>容器2
B. 初始反应温度:容器1<容器2
C. 容器1中0~3 min内
D. 容器1中达到平衡时产率为80%(产率=实际产量/理论产量)
13. 利用石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示相关实验,下列说法不正确的是
A. 打开、,关闭,再通入,a中会出现白色固体
B. 打开、,闭合,发现c中产生白烟,证明氨气具有还原性
C. 关闭,闭合,d中两张纸条颜色均发生改变
D. 若将e中U形管溶液换成溶液,关闭,闭合,d中两张纸条颜色均发生改变
14. 全钒液流电池电解处理含硝酸铵废水制备硝酸和氨水的原理如图所示,a、b、c、d电极均为惰性电极。下列说法错误的是
A. 装置甲实现了化学能转化为电能
B. d电极为阳极,隔膜2为阴离子交换膜,q口流出硝酸溶液
C. 全钒液流电池放电时,a电极上发生的反应为
D. 当装置乙中共产生气体16.8 L(标准状况)时,装置甲中理论上有通过质子交换膜
15. 某兴趣小组欲测定(NH4)2S2O8与KI反应的化学反应速率,实验过程如图所示:
已知:①实验中发生反应:(较慢);(极快)。
②淀粉遇变蓝。
下列说法错误的是
A. 当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
B.
C. 利用该原理也可测定其他氧化剂氧化I-的反应速率,但需反应的反应速率较慢
D. 若Ⅱ中同时加入1 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液,测定的化学反应速率会偏快
第Ⅱ卷
二、填空题
16. 三氯甲硅烷()是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为31.8℃,熔点为-126.5℃。实验室根据反应来制备粗品,装置如图。
已知:①;
②中的化合价为;
③遇剧烈反应:。
(1)硅元素在元素周期表的位置是_______。
(2)装置B内盛装的试剂是_______,导管a的作用是_______。
(3)仪器b的名称是_______,碱石灰的作用是_______。
(4)实验中使用的粗硅可在高温下用焦炭与石英砂反应制得,写出该过程的化学方程式:_______。
(5)采用图示方法测定溶有少量HCl的SiHCl3的纯度。
首先调节储液瓶与量气管液面相平,读数为40.0 mL,向样品中加入足量水,反应结束恢复至初始温度,调整量气管液面与储液瓶液面相平,记录读数为17.6 mL。若该条件下气体的摩尔体积为22.4 L·mol-1,则产品的纯度为_______。
17. Ⅰ.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展的重大战略之一,可通过的方式实现“碳中和”。
(1)根据甲醇结构式()及下表提供的键能数据,可计算出上述反应放出_______kJ热量。(键能是1 mol化学键断裂或形成时,所吸收或释放的能量)
化学键
H-H
C=O
H-O
C-H
C-O
436
806
465
413
351
(2)恒温恒容容器中,下列能说明上述反应已达到平衡的是_______。
A. B. 反应体系的总压强不再改变
C. D. 反应停止
Ⅱ.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类。工业上制硫酸的主要反应之一:。
(3)某温度下,在2 L的密闭容器中发生上述反应,起始浓度,。反应半分钟后达到平衡,平衡时测得。
①半分钟内的平均反应速率_______。
②的平衡转化率=_______。第15 s时_______(填“>”或“<”或“=”)。
(4)若以如图所示的装置生产硫酸,将、以一定压强喷到活性电极上反应,负极的电极反应式为_______;在标准状况下通入,电池中生成的质量为_______。
18. 电化学原理在实际生产和日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)纤维电池是一种便携式的二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应:,其结构如图。
①放电时,正极电极反应式为______。
②充电时,M极应与电源______(填“正极”或“负极”)相连。
(2)应用电解法对燃煤进行脱硫处理具有效率高、效益好等优点。燃煤中含硫物质主要为,脱硫过程的主要反应为:(未配平),电解脱硫原理如图。
①铅蓄电池a电极的电极反应为______。
②电解过程中,混合液中将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③电解过程中,每转移10mol电子,能够处理______g 。
(3)恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测得pH和压强随时间变化的图像如图2。
①CD段主要发生______(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
②生活中,为了延缓轮船的腐蚀,通常在航海船只的船底四周镶嵌锌块,这种防护方法的名称为______。
19. 氨的合成、利用和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
(1)氨的合成。
使用代替作为氢源合成氨,模拟制备原理如图-1所示,在高压电场作用下,与以一定流速通过反应器,主要得到与(弱酸),气体流出反应器后,经过一定长度的导管进入成分分析装置。该方法合成氨反应的化学方程式为_______;成分分析表明,连接反应器与成分分析装置的导管的长度越长,测得气体中与的含量越低,其原因可能是_______。
(2)氨的利用。
工业上以和为原料合成尿素,尿素水溶液与碱性溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可制得,反应装置如图-2所示。
已知:具有较强的还原性,沸点113.5℃。
①工业合成尿素的化学方程式为_______。
②制的实验中,通过滴液漏斗滴加的溶液是_______。
(3)氨氮治理。
①调节某氮肥厂氨氮废水约为6,加入溶液进一步氧化处理。研究发现,废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于时,废水中氨氮去除率随着温度升高而降低,其原因是_______。对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响图-3所示。当后,总氮去除率下降的原因是_______。
氨氮:废水中以、形式存在的氮元素
总氮:废水中所有可溶性含氮化合物中氮元素的总量
②“硝化池”是在硝化菌的作用下实现硝化过程:,写出碱性条件下被氧气氧化成的总反应的离子方程式:_______。
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2025-2026学年度下学期高一期中考试
化学试题
说明:1.测试时间:75分钟 总分:100分
2.客观题涂在答题纸上,主观题答在答题纸的相应位置上
可能用到的相对原子质量H-1 O-16 Cl-35.5 Si-28 S-32 Fe-56
第Ⅰ卷
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每小题只有1个选项符合题意)
1. 化学与生活、生产及科技密切相关。下列说法正确的是
A. 自然界中的硫酸钙常以生石膏的形式存在,生石膏的化学式为
B. 工业上制硝酸过程中,氨气的催化氧化属于氮的固定
C. 混凝土使用非常广泛,其中生产普通硅酸盐水泥的主要原料是黏土和石灰石
D. 为推动生态文明建设,我国近年来大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源
【答案】C
【解析】
【详解】A.是熟石膏,生石膏中含有2个结晶水,其化学式为,故A错误;
B.氮的固定是将游离态氮转化为化合态,氨气的催化氧化不属于氮的固定,故B错误;
C.产水泥的主要原料是黏土和石灰石,故C正确;
D.核电、电能属于二次能源,故D错误;
故选C。
2. 工业制备下列物质的生产流程合理的是
A. 制烧碱:(熔融)
B. 制纯碱:饱和溶液
C. 制硝酸:
D. 制硫酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业制烧碱采用氯碱工业(电解饱和食盐水),电解熔融制取金属钠成本过高,该流程不合理,A错误;
B.该流程为侯氏制碱法原理:饱和溶液先通使溶液呈碱性,再通析出溶解度较小的,加热分解得到,流程合理,B正确;
C.工业制硝酸采用氨催化氧化法,与放电生成的反应能耗极高,不适合工业生产,流程不合理,C错误;
D.工业制硫酸中用98.3%浓硫酸吸收,用水吸收会产生酸雾导致吸收效率低,流程不合理,D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 在同温同压下;,则
B. 500℃、30 MPa下,将和置于密闭容器中充分反应生成,放热19.3 kJ,其热化学方程式为
C. 软脂酸是一种有代表性的人体脂肪酸,其燃烧热的热化学方程式为:
D. 已知含1 mol HF的稀溶液和含1 mol NaOH的稀溶液反应放出热量b kJ,则该反应的热化学方程式可表示为:
【答案】A
【解析】
【详解】A.气态S的能量高于固态S,等量S完全燃烧时气态S放出的热量更多,两个反应的ΔH均为负值,放出热量越多ΔH越小,故,A正确;
B.合成氨为可逆反应,0.5mol 无法完全反应,因此1mol 完全反应放出的热量大于38.6kJ,热化学方程式的ΔH应小于,B错误;
C.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,H元素对应的稳定氧化物为液态,选项中生成气态水,不符合燃烧热定义,C错误;
D.HF是弱酸,电离过程吸热,该反应的焓变包含HF电离的热效应,且HF在离子方程式中不能拆分,不能用表示HF的稀溶液和NaOH的稀溶液反应的热化学方程式,D错误;
故选A。
4. 用下列装置进行实验,能达到相应实验目的的是
A.检验氯化铵受热分解生成的两种气体
B.检验二氧化硫的漂白性
C.比较酸性强弱:
D.将化学能转化为电能
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化铵受热分解产生氯化氢和氨气,右侧的碱石灰吸收氯化氢,因此右侧应该用湿润的红色石蕊试纸检验氨气;左侧的五氧化二磷吸收氨气,左侧应该用湿润的蓝色石蕊试纸检验氯化氢,不能达到实验目的,故A不符合题意;
B.二氧化硫具有漂白性,但不能使酸碱指示剂漂白褪色,则题给装置不能达到检验二氧化硫漂白性的实验目的,故B不符合题意;
C.盐酸和碳酸钠反应放出的二氧化碳气体中含有挥发出来的HCl,二氧化碳、HCl都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,所以有硅酸沉淀生成不能证明碳酸的酸性大于硅酸,不能达到实验目的,故C不符合题意;
D.原电池需要两个电极(通常为活性不同的金属)和电解质溶液,形成闭合电路,铁可与醋酸发生反应,因此作为负极,铜作为正极,两个金属直接接触加上浸入到电解质溶液中,形成闭合回路,因此可以形成原电池,也可以将化学能转化为电能,故D符合题意;
故答案选D。
5. 按下图装置进行实验(a~c均为浸有相应试液的试纸),滴加稀硫酸,不同反应阶段的预期现象及其相应推理合理的是
A. 试管底部产生沉淀,说明具有氧化性 B. a或b处褪色,均说明具有漂白性
C. C处变红,说明是酸性氧化物 D. 气球变大,说明装置中存在的反应
【答案】C
【解析】
【分析】装置中,与稀硫酸发生反应:,生成的分别与酸性试纸(a)、品红试纸(b)、紫色石蕊试纸(c)作用,结合各试纸的现象分析二氧化硫的漂白性、还原性、酸性氧化物性质及反应的热效应,据此分析。
【详解】A.试管底部产生的沉淀为S单质,反应的离子方程式为,该反应中中S元素发生歧化反应,稀硫酸仅表现酸性,A错误;
B.a处酸性试纸褪色,体现的还原性;b处品红试纸褪色,体现的漂白性,二者褪色原理不同,B错误;
C.c处紫色石蕊试纸变红,是因为与水反应生成亚硫酸:,亚硫酸电离出使溶液呈酸性,说明是酸性氧化物,C正确;
D.气球变大的原因是反应生成气体,装置内压强增大,该现象不能说明反应的焓变,D错误;
故选C。
6. 化学电源在日常生活和高科技领域中有广泛应用,下列说法正确的是
甲
乙
丙
丁
A. 甲:正极的电极反应式为
B. 乙:锌筒作负极,发生还原反应,锌筒会变薄
C. 丙:使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
D. 丁:放电过程中,负极质量减少,正极质量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中锌作负极失去电子,氧化银作为正极反应物,溶液为碱性,正极反应式为:,A错误;
B.锌锰干电池中,锌作负极使用,失去电子,被氧化,发生氧化反应,锌被不断消耗,锌筒会变薄,B错误;
C.酸性氢氧燃料电池中,正极反应式为:,负极反应式为:,虽然消耗和生成的氢离子相同,不变,但是产物生成水,稀释了酸溶液,导致溶液酸性减弱,离子浓度减小,导电能力下降,C正确;
D.酸性铅蓄电池中,正极反应式为:;负极反应式为:。产物硫酸铅是沉淀,所以放电过程中,负极质量增加,正极质量也增加,D错误;
故选C。
7. 在化学反应的研究和实际应用中,人们要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率,下列关于化学反应速率和程度说法正确的是
①
②
③
④
A. 取少量图①充分反应后的溶液于试管中,若滴加KSCN溶液后溶液呈红色可以证明可逆反应存在反应进行的限度
B. 若图②是将溶液一次性且快速加入到,结束反应10s,则HCl的化学反应速率为
C. 图③可以探究浓度对化学反应速率的影响:左试管的速率小于右试管的速率
D. 图④比较、对反应分解制氧气的化学反应速率催化效果
【答案】A
【解析】
【详解】A.10mL 0.1mol/L的KI的物质的量为n=cV=0.1mol/L×10-2L=10-3mol,2mL 0.01mol/L FeCl3的物质的量为n=cV=0.01mol/L×2×10-3L=2×10-5mol,根据反应,很明显碘化钾过量,若反应不可逆,完全反应,就不存在Fe3+,若滴加KSCN溶液后溶液呈红色,说明反应可逆且有限度,A正确;
B.10mL 1mol/L HCl与10mL 1mol/L NaOH混合后,HCl浓度稀释为0.5mol/L,完全反应时Δc(HCl)=0.5mol/L,v==0.05 mol/(L·s),B错误;
C.左侧H2SO4浓度大于右侧H2SO4浓度,浓度大该反应速率大,左试管的速率大于右试管的速率,C错误;
D.阴离子不同,需要控制阴离子相同,排除阴离子的干扰,D错误;
故选A。
8. 下列有关各装置的说法正确的是
A. 用装置①采用外加电流法保护Fe,Fe作a电极
B. 用装置②保护钢闸门,辅助电极发生氧化反应
C. 用装置③为铁制品镀铜,工作一段时间后,理论上CuSO4溶液的浓度下降
D. 用装置④电解精炼铜,一段时间后溶液中存在的阳离子有Cu2+、Fe3+、Zn2+、Ag+
【答案】B
【解析】
【详解】A.外加电流法保护金属时,被保护金属需连接电源负极作阴极,避免被腐蚀;由图①电流方向可知,电极连接电源正极作阳极,若作电极,会失电子被腐蚀,A项错误;
B.装置②是外加电流法保护钢闸门,钢闸门连接电源负极作阴极被保护,辅助电极连接电源正极作阳极,阳极发生失电子的氧化反应,B项正确;
C.铁制品镀铜时,铜作阳极(活性电极),铁制品作阴极,阳极反应为,阴极反应为,阳极溶解的铜与阴极析出的铜物质的量相等,理论上溶液浓度保持不变,C项错误;
D.电解精炼铜时,粗铜中比铜活泼的、失电子生成、,不会生成,活泼性弱于铜的不会失电子生成离子,而是会形成阳极泥,溶液中不存在、,D项错误;
答案选B。
9. 可利用过硫酸钠(Na2S2O8)吸收液脱除NO,流程如图-1所示。其中过硫酸钠中的结构式如图-2所示。
下列说法正确的是
A. 为提高NO的脱除率,可提高通入NO气体的速率
B. 中氧元素的化合价为-2
C. “反应2”的离子方程式为NO++2OH-= NO+2SO+H2O
D. 理论上每脱除1 mol NO,整个流程中至少需加入1 mol Na2S2O8
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入NO气体的速率过快导致其不能充分与过硫酸钠(Na2S2O8)溶液反应,会降低NO脱出率,故A错误;
B.中S显+6价,两个O显-1价,6个O显-2价,故B错误;
C.反应2中将NO氧化为NO,根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式:NO++2OH-= NO+2SO+H2O,故C正确;
D.反应1为:;反应2为NO++2OH-= NO+2SO+H2O,结合反应可知每脱除1 mol NO,整个流程中至少需加入1.5 mol Na2S2O8,故D错误;
故选:C。
10. 如图所示,滤纸用含几滴酚酞试液、溶液的饱和食盐水浸泡过,金属片X包裹着一段铁钉,一段时间后,下列说法正确的是
A. 若X是锌,则滤纸上铁钉附近首先变红色
B. 若X是铜箔,则铁钉上的电极反应为
C. 若X是镁,则铁钉处首先会出现深蓝色物质
D. 若X是锡,则铁钉会受到保护
【答案】A
【解析】
【详解】A.若X是锌,锌比铁活泼(Zn>Fe),则X(锌)为负极,铁钉为正极。正极发生吸氧腐蚀的还原反应:,生成的使铁钉附近酚酞变红,A正确;
B.若X是铜箔,铜不如铁活泼(Fe>Cu),则铁钉为负极,铜为正极。负极反应为铁失电子:,B中电极反应为正极反应,B错误;
C.若X是镁,镁比铁活泼(Mg>Fe),则X(镁)为负极,铁钉为正极。正极生成(酚酞变红),负极镁失电子生成,铁钉处无,不会与生成深蓝色物质,C错误;
D.若X是锡,锡不如铁活泼(Fe>Sn),则铁钉为负极,发生氧化反应被腐蚀,不能受到保护,D错误;
故答案选A。
11. 向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下发生反应,正反应速率随时间变化的示意图如下图,下列结论中正确的个数为
①反应在c点到达平衡
②SO2浓度:a点小于c点
③反应物的总能量低于生成物的总能量
④,ab段NO2的消耗量小于bc段NO2的消耗量
⑤混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑥体系压强不再变化,说明反应达到平衡
⑦逆反应速率图象在此时间段内和上图趋势相同
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
【答案】A
【解析】
【详解】①正反应速率开始增大,在 c 点速率最大,后来逐渐又减小,一直在变化,达到平衡时,正反应速率保持不变,因此反应在 c 点未达到平衡,故①错误;
②绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2,从 a 点到 c 点,正反应速率不断增大,不断消耗 SO2,因此 SO2 浓度:a 点大于 c 点,故②错误;
③该容器绝热恒容,正反应速率增大,说明该反应是放热反应,因此反应物的总能量高于生成物的总能量,故③错误;
④ab 段的速率小于 bc 段的速率,若 ,则 ab 段 NO2 的消耗量小于 bc 段 NO2 的消耗量,故④正确;
⑤该反应正向进行,NO2浓度不断减小,当混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡,故⑤正确;
⑥该反应是等体积反应,但正向反应,温度不断升高,压强不断增大,当体系压强不再变化,说明反应达到平衡,故⑥正确;
⑦开始逆反应速率为 0,生成物浓度增大,温度升高,逆速率加快,当正反应速率达到最大时,逆反应速率还在增大,因此逆反应速率图像在此时间段内和上图趋势不相同,故⑦错误;
因此正确的有④⑤⑥共 3 个,故A符合题意;
故选A。
12. 在体积均为2 L的恒温恒容密闭容器1、2中,同时充入和,初始反应温度不同的条件下发生反应:。随着反应的进行,与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 平衡时压强:容器1>容器2
B. 初始反应温度:容器1<容器2
C. 容器1中0~3 min内
D. 容器1中达到平衡时产率为80%(产率=实际产量/理论产量)
【答案】A
【解析】
【分析】先整理题干信息,两个容器均为体积的恒温恒容密闭容器,初始均充入和,反应为,图像中浅灰色柱对应容器1不同时间的,深灰色柱对应容器2不同时间的,
【详解】A.由图可知,容器1先达到平衡,反应速率更快,故温度,平衡时,容器1中气体总物质的量,容器2中气体总物质的量,根据,由于相同,且,故平衡时压强,A正确;
B.由图可知,容器1中反应在时就达到平衡状态,可知容器1中反应速率较快,故温度是容器1>容器2,B错误;
C.容器1中生成,根据反应计量关系,消耗的物质的量也为,则反应速率 ,C错误;
D.理论上完全反应最多生成,容器1平衡时实际生成,则 ,D错误;
答案选A。
13. 利用石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示相关实验,下列说法不正确的是
A. 打开、,关闭,再通入,a中会出现白色固体
B. 打开、,闭合,发现c中产生白烟,证明氨气具有还原性
C. 关闭,闭合,d中两张纸条颜色均发生改变
D. 若将e中U形管溶液换成溶液,关闭,闭合,d中两张纸条颜色均发生改变
【答案】D
【解析】
【分析】e装置闭合时,用石墨电极电解饱和食盐水,阳极失电子生成,阴极得电子生成和,生成的可通入d装置检验性质;b装置中浓氨水加入碱石灰,碱石灰溶解放热且消耗水,促进分解逸出;a装置为侯氏制碱反应装置,饱和食盐水中先通再通,可生成溶解度较小的白色固体;c装置为安全瓶,同时可用于与的反应。
【详解】A.打开、,关闭时,b中浓氨水滴入碱石灰生成,通入a的饱和食盐水使溶液呈碱性,再通入,反应生成,由于溶解度小于,析出白色固体,A正确;
B.打开、,闭合时,e中电解饱和食盐水生成,进入c装置,b中生成的也进入c装置,发生反应,生成的为白烟,反应中元素化合价从-3价升高到0价,作还原剂,证明氨气具有还原性,B正确;
C.关闭,闭合时,e中生成的进入d装置,与水反应生成和,具有漂白性,使湿润红色纸条褪色;与反应生成,淀粉遇变蓝,两张纸条颜色均发生改变,C正确;
D.将e中U形管溶液换成溶液,闭合时,电解溶液相当于电解水,阳极生成,阴极生成,无生成,不能使湿润淀粉纸条明显变色(没有酸性环境),也无使湿润红色纸条褪色,两张纸条颜色均不改变,D错误;
故选D。
14. 全钒液流电池电解处理含硝酸铵废水制备硝酸和氨水的原理如图所示,a、b、c、d电极均为惰性电极。下列说法错误的是
A. 装置甲实现了化学能转化为电能
B. d电极为阳极,隔膜2为阴离子交换膜,q口流出硝酸溶液
C. 全钒液流电池放电时,a电极上发生的反应为
D. 当装置乙中共产生气体16.8 L(标准状况)时,装置甲中理论上有通过质子交换膜
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,乙装置为电解池,c极为阴极,水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根,;铵根通过阳离子交换膜进入X区,与氢氧根反应生成,p口流出氨水;d极为阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,,通过阴离子交换膜进入Y区,q口流出硝酸;甲装置为原电池,与c极相连的b极为原电池的负极,在负极失去电子发生氧化反应生成;与d极相连的a极为正极,在酸性条件下在正极得到电子发生还原反应生成。
【详解】A.装置甲为原电池,装置乙为电解池,装置甲实现了化学能转化为电能,A正确;
B.d电极为阳极,d电极上发生的反应为,通过阴离子交换膜进入Y区,隔膜2为阴离子交换膜,q口流出硝酸溶液,B正确;
C.全钒液流电池放电时,a电极为正极,电极反应式为,C错误;
D.装置乙产生的气体为和,标准状况下(即0.75 mol)气体中,根据电子转移守恒,可得,则,,根据电极反应式可知转移电子1 mol。装置甲放电时,转移电子数等于通过质子交换膜的数,故理论上有通过质子交换膜,D正确;
故选C。
15. 某兴趣小组欲测定(NH4)2S2O8与KI反应的化学反应速率,实验过程如图所示:
已知:①实验中发生反应:(较慢);(极快)。
②淀粉遇变蓝。
下列说法错误的是
A. 当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时
B.
C. 利用该原理也可测定其他氧化剂氧化I-的反应速率,但需反应的反应速率较慢
D. 若Ⅱ中同时加入1 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液,测定的化学反应速率会偏快
【答案】B
【解析】
【分析】(NH4)2S2O8与KI反应,淀粉溶液为指示剂,为快反应,若溶液变蓝,说明反应完全,立即停止计时,计时t秒来测定反应速率;
【详解】A.根据分析,当溶液刚好从无色变为蓝色时,立即停止计时,A正确;
B.根据关系式:,,B错误;
C.利用该原理也可测定其他氧化剂氧化I-的反应速率,但需反应的反应速率较慢,因为反应速率快,生成较多无法被完全消耗,就会使溶液变蓝,不能测定反应速率,C正确;
D.若Ⅱ中同时加入1 mL 0.5 mol·L-1 H2SO4溶液,酸性条件下反应生成硫和二氧化硫而消耗,溶液变蓝时间变短,测定的化学反应速率会偏快,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷
二、填空题
16. 三氯甲硅烷()是制取高纯硅的重要原料,常温下为无色液体,沸点为31.8℃,熔点为-126.5℃。实验室根据反应来制备粗品,装置如图。
已知:①;
②中的化合价为;
③遇剧烈反应:。
(1)硅元素在元素周期表的位置是_______。
(2)装置B内盛装的试剂是_______,导管a的作用是_______。
(3)仪器b的名称是_______,碱石灰的作用是_______。
(4)实验中使用的粗硅可在高温下用焦炭与石英砂反应制得,写出该过程的化学方程式:_______。
(5)采用图示方法测定溶有少量HCl的SiHCl3的纯度。
首先调节储液瓶与量气管液面相平,读数为40.0 mL,向样品中加入足量水,反应结束恢复至初始温度,调整量气管液面与储液瓶液面相平,记录读数为17.6 mL。若该条件下气体的摩尔体积为22.4 L·mol-1,则产品的纯度为_______。
【答案】(1)第三周期第ⅣA族
(2) ①. 浓硫酸 ②. 平衡气压,使浓硫酸顺利流下
(3) ①. 球形干燥管 ②. 吸收过量的氯化氢气体和防止空气中水蒸气进入装置D中
(4)
(5)50%
【解析】
【分析】实验室根据反应来制备粗品,根据实验装置可知,装置A是氯化氢气体的发生装置,B是除杂装置,C是制备的发生装置,D是收集装置,E是干燥和尾气处理装置,据此解答:
【小问1详解】
硅元素的原子序数是14,在元素周期表的位置是第三周期第IVA族;
【小问2详解】
装置B用来除去中的水蒸气,所以装置B中放的是浓硫酸,导管a的作用是平衡气压,使浓硫酸顺利流下;
【小问3详解】
仪器b的名称是球形干燥管,里面放的碱石灰,碱石灰的作用是吸收过量的氯化氢气体和防止空气中水蒸气进入装置D中;
【小问4详解】
焦炭与石英砂反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为;
【小问5详解】
向样品中加入水之前,读数为,向样品中加入足量水之后,其中的与水反应产生氢气,且参与反应的与生成的氢气的化学计量数之比为,量气管液面上升,待反应结束恢复至初始温度,调整量气管液面与储液瓶液面相平,记录读数为,该条件下气体的摩尔体积为,则产生的氢气的物质的量为,故样品中的物质的量为,则样品中的质量为,则产品纯度为。
17. Ⅰ.“碳达峰、碳中和”是我国社会发展的重大战略之一,可通过的方式实现“碳中和”。
(1)根据甲醇结构式()及下表提供的键能数据,可计算出上述反应放出_______kJ热量。(键能是1 mol化学键断裂或形成时,所吸收或释放的能量)
化学键
H-H
C=O
H-O
C-H
C-O
436
806
465
413
351
(2)恒温恒容容器中,下列能说明上述反应已达到平衡的是_______。
A. B. 反应体系的总压强不再改变
C. D. 反应停止
Ⅱ.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、炸药、燃料和盐类。工业上制硫酸的主要反应之一:。
(3)某温度下,在2 L的密闭容器中发生上述反应,起始浓度,。反应半分钟后达到平衡,平衡时测得。
①半分钟内的平均反应速率_______。
②的平衡转化率=_______。第15 s时_______(填“>”或“<”或“=”)。
(4)若以如图所示的装置生产硫酸,将、以一定压强喷到活性电极上反应,负极的电极反应式为_______;在标准状况下通入,电池中生成的质量为_______。
【答案】(1)65 (2)BC
(3) ①. 1 ②. 50% ③. >
(4) ①. ②. 196
【解析】
【小问1详解】
反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能。1mol 中含有2mol C=O键,3mol 中含有3mol H-H键,断键吸收的总能量为。1mol 中含有3mol C-H键、1mol C-O键、1mol O-H键,1mol 中含有2mol O-H键,成键释放的总能量为。反应放出的热量为。
【小问2详解】
A.起始投料比为1:3时,任意时刻始终为1:3,该比例不变不能说明反应达到平衡,A错误;
B.反应为气体分子数减小的反应,恒温恒容条件下总压强随反应进行减小,总压强不再改变说明反应达到平衡,B正确;
C.时,正逆反应速率之比等于化学计量数之比,说明反应达到平衡,C正确;
D.化学平衡为动态平衡,反应不会停止,D错误;
故选BC。
【小问3详解】
① 平衡时,根据反应计量关系,,半分钟为0.5min,该时间段内的平均反应速率。
② 起始,转化的浓度为,平衡转化率为。反应在30s时达到平衡,第15s时反应仍正向进行,未达到平衡,因此。
【小问4详解】
负极上失电子发生氧化反应,结合水生成和,电极反应式为。标准状况下22.4L 的物质的量为,在正极得电子,1mol 转移4mol电子,根据电子守恒,每生成1mol 转移2mol电子,因此生成的物质的量为,质量为。
18. 电化学原理在实际生产和日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)纤维电池是一种便携式的二次电池。一种纤维钠离子电池放电的总反应:,其结构如图。
①放电时,正极电极反应式为______。
②充电时,M极应与电源______(填“正极”或“负极”)相连。
(2)应用电解法对燃煤进行脱硫处理具有效率高、效益好等优点。燃煤中含硫物质主要为,脱硫过程的主要反应为:(未配平),电解脱硫原理如图。
①铅蓄电池a电极的电极反应为______。
②电解过程中,混合液中将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
③电解过程中,每转移10mol电子,能够处理______g 。
(3)恒温条件下,用图1装置研究铁的电化学腐蚀,测得pH和压强随时间变化的图像如图2。
①CD段主要发生______(填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
②生活中,为了延缓轮船的腐蚀,通常在航海船只的船底四周镶嵌锌块,这种防护方法的名称为______。
【答案】(1) ①. ②. 负极
(2) ①. ②. 变大 ③. 80
(3) ①. 吸氧腐蚀 ②. 牺牲阳极保护法
【解析】
【小问1详解】
①放电时,正极得电子发生还原反应,根据总反应,正极电极反应式为;
②充电时M电极锰元素化合价降低,发生还原反应,M极应与电源负极相连;
【小问2详解】
①根据图示左侧石墨电极发生氧化反应,是电解池阳极,则铅蓄电池a电极是正极,电极反应为;
②电解过程中,阳极发生反应,,阴极发生反应,综上可知溶液中H+消耗的少,生成的多,混合液中将变大;
③电解过程中,每转移10mol电子,生成10mol,能够处理,质量为80g;
【小问3详解】
①CD段pH增大,而压强减小,可知CD段主要发生吸氧腐蚀,消耗了氧气,并使氢离子浓度减小;
②轮船上为减缓铁皮的腐蚀,常在船底四周镶嵌锌块,Zn、Fe和海水构成原电池,Zn易失电子作负极,Fe作正极而被保护,这种防护方法被称为:牺牲阳极保护法。
19. 氨的合成、利用和氨氮治理对人类生存和发展具有重要意义。
(1)氨的合成。
使用代替作为氢源合成氨,模拟制备原理如图-1所示,在高压电场作用下,与以一定流速通过反应器,主要得到与(弱酸),气体流出反应器后,经过一定长度的导管进入成分分析装置。该方法合成氨反应的化学方程式为_______;成分分析表明,连接反应器与成分分析装置的导管的长度越长,测得气体中与的含量越低,其原因可能是_______。
(2)氨的利用。
工业上以和为原料合成尿素,尿素水溶液与碱性溶液在40℃以下反应一段时间后,再迅速升温至110℃继续反应可制得,反应装置如图-2所示。
已知:具有较强的还原性,沸点113.5℃。
①工业合成尿素的化学方程式为_______。
②制的实验中,通过滴液漏斗滴加的溶液是_______。
(3)氨氮治理。
①调节某氮肥厂氨氮废水约为6,加入溶液进一步氧化处理。研究发现,废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于时,废水中氨氮去除率随着温度升高而降低,其原因是_______。对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响图-3所示。当后,总氮去除率下降的原因是_______。
氨氮:废水中以、形式存在的氮元素
总氮:废水中所有可溶性含氮化合物中氮元素的总量
②“硝化池”是在硝化菌的作用下实现硝化过程:,写出碱性条件下被氧气氧化成的总反应的离子方程式:_______。
【答案】(1) ①. ②. 和反应生成,当导管长度越长,气体在导管中停留时间越长,二者反应越充分
(2) ①. ②. 碱性溶液
(3) ①. 在较高温度下不稳定 ②. 部分氨氮化合物被氧化为硝酸盐()或亚硝酸盐()而留在废水中 ③.
【解析】
【分析】为碱性气体,为弱酸,二者可发生反应生成盐,导管越长气体停留时间越长,反应消耗的和越多,测得的二者含量越低。工业合成尿素以和为原料,根据元素守恒配平反应方程式,制备时,具有强还原性,若过量会氧化产物,因此需将碱性溶液置于滴液漏斗中逐滴加入,避免氧化剂过量。氨氮处理中,为氧化剂,温度过高时易分解,氧化能力下降,导致氨氮去除率降低。
【小问1详解】
反应物为和,生成物为和,依据N、H、O元素守恒配平,反应条件为高压电场,因此反应的化学方程式为<>。为碱性气体,为弱酸,二者接触可发生反应生成,导管长度d越长,气体在导管中停留的时间越长,与的反应越充分,二者消耗越多,因此测得的含量越低。
【小问2详解】
工业上以和为原料合成尿素,根据元素守恒,反应还生成,配平后化学方程式为。制备时,具有较强的还原性,若过量会将生成的氧化,导致产率降低,因此需将碱性溶液置于滴液漏斗中逐滴加入,控制氧化剂的用量,避免其过量。
【小问3详解】
溶液中的有效成分为,温度高于时,不稳定易发生分解,氧化能力下降,无法充分氧化氨氮,因此氨氮去除率随温度升高而降低。当时,过量,过量的会将部分氨氮进一步氧化为可溶性的或,这类含氮离子仍留存于废水中,没有转化为气体从体系中脱离,因此总氮去除率下降。碱性条件下被氧化为,反应中N元素从-3价升高到+5价,失去8个电子,O元素从0价降低到-2价,每个得到4个电子,依据电子守恒,与的计量数之比为1:2,再结合碱性环境用配平电荷,最后依据H、O原子守恒配平,总反应的离子方程式为。
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