内容正文:
威远中学校2025级高一下期期中学情调研
化学试题
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cr—52 Fe—56 Cu—64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题,45分)
一、选择题(本大题共15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子
B. 高纯Si可用于制造太阳能电池
C. 用浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,可以起到防火作用,因为氯化铵分解吸收热量
D. 用过氧碳酸钠漂白衣物是因为Na2CO4具有较强氧化性
【答案】A
【解析】
【详解】A.糖类中的单糖、二糖相对分子质量较小,油脂的相对分子质量也远小于10000,均不属于天然高分子,A错误;
B.高纯是良好的半导体材料,可用于制造太阳能电池,B正确;
C.氯化铵受热分解会吸收大量热量,使温度降低至幕布着火点以下,同时分解生成的氨气和氯化氢气体可隔绝空气,能起到防火作用,C正确;
D.过氧碳酸钠中含有过氧键,具有较强氧化性,可漂白衣物,D正确;
故选 A。
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 水分子的球棍模型: B. 乙炔、乙烷、苯的分子中所有原子都在同一平面上
C. NH4Cl的电子式: D. 用电子式表示Na2O的形成过程:
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子是V形结构,且氧原子半径大于氢原子半径,球棍模型为,A错误;
B.乙炔(直线形)、苯(平面正六边形)所有原子共平面,但乙烷中存在饱和碳原子,为四面体结构,所有原子不可能共平面,B错误;
C.NH4Cl的电子式中,Cl-的最外层电子需要全部标出,题干中N、Cl均满足8电子结构,C正确;
D.Na2O形成过程中金属钠失电子,氧原子得电子,其形成过程可用电子式表示为,D错误;
故答案为C。
3. 下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A. 等物质的量的铁分别与足量的硫和氯气反应,转移的电子数相同
B. 氯水和二氧化硫的水溶液都有漂白性,若将二者混合,漂白性会增强
C. 将SO2分别通入品红溶液和酸性KMnO4溶液中,溶液均褪色,反应原理相同
D. 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭,浓硫酸具有氧化性和脱水性
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫的氧化性较弱,与Fe反应生成FeS,1mol Fe参与反应转移2mol电子;氯气氧化性较强,与Fe反应生成FeCl₃,1mol Fe参与反应转移3mol电子,等物质的量的铁反应时转移电子数不同,A错误;
B.氯水和SO₂水溶液混合会发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成物均无漂白性,混合后漂白性减弱甚至消失,B错误;
C.SO₂使品红溶液褪色是与有色物质结合生成不稳定无色物质,属于非氧化还原的化合漂白;SO₂使酸性KMnO₄溶液褪色是因为其具有还原性,发生氧化还原反应,二者反应原理不同,C错误;
D.浓硫酸加入蔗糖中,首先蔗糖脱水炭化变黑,体现浓硫酸的脱水性;随后浓硫酸与炭反应生成CO₂、SO₂等气体,使固体呈多孔状,该反应中浓硫酸体现氧化性,D正确;
答案选D。
4. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 工业制硝酸:
B. 高纯硅的制备:石英砂粗硅
C. 工业制硫酸:黄铁矿
D. 侯氏制碱法:溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.工业制硝酸需要用氨气催化氧化生成一氧化氮,A错误;
B.焦炭还原石英砂得到粗硅,粗硅与HCl反应得到SiHCl3,被氢气还原得到纯硅,B正确;
C.三氧化硫用高沸点的浓硫酸吸收生成硫酸,不能用水吸收,C错误;
D.侯氏制碱法中先通入氨气营造碱性环境再通入二氧化碳生成酸式盐碳酸氢钠,D错误;
故选B。
5. 中药杜仲含有具有抗肿瘤功效的香豆酸,结构如图所示。下列说法错误的是
A. 香豆酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 该物质可以发生加聚反应
C. 香豆酸中含有两种官能团 D. 一定条件下香豆酸与乙醇能发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.香豆酸结构中含有碳碳双键,且存在还原性基团,可被酸性高锰酸钾氧化,因此能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;
B.分子中含有碳碳双键,因此该物质可以发生加聚反应,B正确;
C.香豆酸中含有的官能团有:羧基(-COOH)、碳碳双键(C=C)和内酯结构中含有的酯键,共3种官能团,不是2种,C符合题意;
D.香豆酸含有羧基,在一定条件下可与乙醇发生酯化反应(属于取代反应),D正确;
故答案选C。
6. “价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路,如图是硫、氮的“价—类”二维图,则下列说法错误的是
A. 露置在空气中会变成红棕色的,常利用这一性质检验
B. 与的水溶液会发生反应
C. 在催化剂、加热条件下与充分反应,转移电子数为
D. 在一定条件下,、都可以和发生反应而被除去,从而减少环境污染
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,左侧折线的最高化合价为,是的“价—类”二维图,右侧折线的最高化合价为,是的“价—类”二维图,为,为,为,为,为,为硫酸盐,为,为,为,为,为,为硝酸盐。
【详解】A.由图可知,为,可被空气中的氧化为红棕色的(),可利用这一性质检验,A正确;
B.为,为,它们的水溶液可以发生反应:,B正确;
C.为,其与的反应为:,在反应过程中的化合价由变为,参加反应,转移的电子为,即,C错误;
D.、分别是氧化物和,遇到还原态的,在一定条件下可被还原为,从而达到除去、的目的,D正确;
故答案选C。
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 23 g NO2和N2O4的混合物中含有氧原子数为NA
B. 工业上合成氨,生成6 mol N-H键时,转移电子数为6NA
C. 100 mL 18.0 mol/L的浓硫酸与足量铜加热反应生成的SO2分子数目小于0.9NA
D. 标准状况下,22.4 L SO3与水反应生成H2SO4的分子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.和的最简式均为,23 g混合物中最简式的物质的量为,含O原子总物质的量为,数目为,A正确;
B.合成氨反应中,每生成1 mol ,即有3 mol N-H键生成,若生成6 mol N-H键,则有2 mol 生成,合成氨时N元素从0价降为-3价,每个N原子得3个电子,故生成2 mol NH3时,转移电子物质的量为,故转移电子的数目为,B正确;
C.浓硫酸与铜加热反应过程中,硫酸浓度逐渐降低,稀硫酸与铜不反应,参与反应的硫酸物质的量小于,根据反应方程式可知,生成的物质的量小于,即生成SO2的分子数小于,C正确;
D.标准状况下为固态,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4 L 的物质的量不是1 mol,与水反应生成的分子数也不是,D错误;
故选D。
8. 下列关于化学反应与能量变化的表述正确的是
A. 镁条在空气中燃烧是放热反应,反应过程中所释放的能量全部转化为热能
B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应,即Fe的能量大于H2的能量
D. 放热反应都不需要加热就能够发生,而吸热反应必须要加热甚至高温才能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A.镁条在空气中燃烧释放的能量除转化为热能外,还转化为光能等,并非全部转化为热能,A错误;
B.化学反应过程中,旧化学键断裂吸收能量,新化学键形成释放能量,二者的能量差是化学反应中能量变化的主要原因,B正确;
C.放热反应的本质是反应物总能量大于生成物总能量,与稀盐酸的反应中,反应物为和,生成物为和,不能仅比较和的能量大小,C错误;
D.反应吸放热与反应条件无必然关联,部分放热反应需要加热才能发生,如碳的燃烧,部分吸热反应常温下即可发生,如与的反应,D错误;
故选 B。
9. 一种原电池的简易装置如图所示,为阿伏加德罗常数的值、下列说法正确的是
A. 银是正极,溶液中的阴离子向银电极移动
B. 该装置工作时,电子的移动方向为铁电极→硫酸铜溶液→银电极
C. 铁是负极,电极反应式为
D. 理论上,当正极质量增加6.4g时,外电路转移电子数目为
【答案】D
【解析】
【分析】铁的活泼性强于银,铁做负极,电子从铁电极→导线→银电极,阳离子向正极区移动,阴离子向负极区移动。
【详解】A.银是正极,有大量电子,溶液中的阳离子向银电极移动,故A错误;
B.电子的移动方向为铁电极→导线→银电极,故B错误;
C.负极电极反应式为,故C错误;
D.正极电极反应式为,质量增加6.4g,即1mol铜生成,外电路转移电子数目为,故D正确;
答案选D。
10. 一定温度下,等物质的量的X(g)、Y(s)在容积为2 L的密闭容器中发生反应:3X(g)+Y(s)aM(g)+2N(g)。X的物质的量浓度随时间变化如图,前5min内M的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,同时生成1 mol N。下列叙述错误的是
A. a=4,反应达到平衡状态时,X的转化率为60%
B. 混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
C. 其他条件保持不变,充入一定量氩气,化学反应速率增大
D. 反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为8∶5
【答案】C
【解析】
【分析】首先计算化学计量数,前5min内生成M的物质的量为 ,同时生成N的物质的量为1mol,生成物计量数之比等于物质的量变化量之比,故 ,解得。初始时X的物质的量为 ,平衡时X的浓度为,故平衡时X的物质的量为 ,反应消耗X的物质的量为 ,结合计量数可算得平衡时M的物质的量为2mol,N的物质的量为1mol。
【详解】A.,平衡时X的转化率为 ,A正确;
B.反应中Y为固体,反应前后气体总质量发生变化,容器体积恒定,混合气体密度不变时说明气体总质量不变,反应达到平衡状态,B正确;
C.恒容条件下充入一定量氩气,反应体系中各气体组分的浓度不变,化学反应速率不变,C错误;
D.同温同体积条件下,气体压强之比等于物质的量之比,起始气体总物质的量为2.5mol,平衡时气体总物质的量为 ,故平衡压强与起始压强之比为,D正确;
故选C。
11. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氢氧化钠溶液与醋酸反应:H++OH-=H2O
B. 向FeCl3溶液中通入SO2:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
C. 铜溶于浓硝酸:3Cu+8H++2NO=3Cu2++4H2O+2NO2↑
D. 将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2H+
【答案】B
【解析】
【详解】A.醋酸属于弱电解质,离子方程式中不能拆写为,应保留化学式,正确的离子方程式为CH3COOH + OH⁻ = CH3COO⁻ + H2O,A错误;
B.具有氧化性,具有还原性,二者发生氧化还原反应,给出的离子方程式满足电子守恒、电荷守恒、原子守恒,B正确;
C.该离子方程式电子不守恒,铜与浓硝酸反应的正确离子方程式为,C错误;
D.亚硫酸的酸性弱于盐酸,和溶液不能发生反应,无沉淀生成,该离子方程式不符合反应事实,D错误;
故选B。
12. 下列叙述错误的是
A. 先与发生加成反应,再与发生取代反应,最多消耗
B. 实验室中可用如图所示方法除去气体中的气体
C. 实验室中可用酸性的溶液鉴别气体和气体
D. 工业上可利用与的加成反应制得纯净的
【答案】A
【解析】
【详解】A.先与发生加成反应生成1mol一氯乙烷,分子中含有5个H原子,再与发生取代反应,最多消耗,故A错误;
B.乙烷与溴水不反应,乙烯与溴水发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,可用溴水除去气体中的气体,故B正确;
C.与酸性高锰酸钾不反应,能被酸性高锰酸钾氧化,乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色,实验室中可用酸性的溶液鉴别气体和气体,故C正确;
D.与发生加成反应的产物只有,工业上可利用与的加成反应制得纯净的,故D正确;
选A。
13. 下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A. ,绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为等体积反应,但为绝热体系,随着反应进行,体系内温度升高,压强增大, 当压强不变时反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不再变化,说明反应达到平衡,B不符合题意;
C.该反应中只有二氧化碳是气体,随着反应进行,二氧化碳的物质的量不断变化,恒温恒容条件下体系气体的密度保持不变,说明反应达到平衡,C不符合题意;
D.反应体系中气体只有氨气和氯化氢气体,且两者比例恒定为1:1,则气体的平均摩尔质量始终保持恒定,不能据此说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选:D。
14. 下列关于同分异构体的叙述正确的是(不考虑立体异构)
A. 新戊烷的一氯代物有3种
B. 某单烯烃与H2发生加成反应后产物为CH3CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3,则该单烯烃的结构可能有3种
C. 丁烷的二氯代物有7种
D. C5H11Cl有7种结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.新戊烷的分子中只含有1类氢原子,一氯代物只有1种,A错误;
B.由烷烃的结构简式可知,单烯烃的结构可能为:、、,共有3种,B正确;
C.丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,正丁烷的一氯代物有2种、二氯代物有6种,异丁烷的一氯代物有2种、二氯代物有3种,则丁烷的二氯代物共有9种,C错误;
D.C5H11Cl是戊基与氯原子相连形成的一氯代烃,戊基有8种结构,则C5H11Cl有8种结构,D错误;
故选B。
15. 下列实验方案所得实验结论不正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应要平缓得多
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
B
向蔗糖中加几滴水,再加浓硫酸,并不断搅拌蔗糖变黑,且有刺激性气味气体产生
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中加入新制,加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
D
某溶液中先加入溶液无现象,再通入,发现溶液变红
原溶液含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则说明乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,A正确;
B.浓硫酸使蔗糖脱水碳化变黑,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸与碳反应生成刺激性气味气体二氧化硫,体现浓硫酸的氧化性,B正确;
C.淀粉水解后应在碱性环境下检验葡萄糖,即应先加入NaOH中和稀硫酸后制造碱性环境,再加入新制,加热,C错误;
D.某溶液中先加入溶液无现象,说明不存在铁离子,再通入,发现溶液变红,说明有铁离子生成,由于氯气具有强氧化性,因此可证明原溶液中含有,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本大题包括4个小题,除标注外每空2分,共55分)
16. I.人类农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料生产,某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)实验室利用A装置制备NH3的化学方程式为___________。
(2)氨气极易溶于水,下列能用作吸收氨气的装置是___________(填序号)。
(3)若将发生装置A与a相连(如图),BaCl2溶液中产生白色沉淀,写出生成白色沉淀的离子方程式为___________,若向a处通入___________(填选项)也会产生白色沉淀。
A.CO B.NO2 C.N2 D.CO2
II.SO2、NOx是高中化学常见气体,请回答下列问题:
(4)研究SO2、NOx等性质对减少酸雨有重要作用,酸雨是指pH___________的雨水。
(5)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为 16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中 CO2的影响)
①当实验熄灭酒精灯停止通入SO2后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是___________。
②实验结束后,若装置D 增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是___________(用含字母的代数式表示,不用化简,转化率=×100%)。
【答案】(1)
(2)②③④ (3) ①. ②. B
(4)小于5.6 (5) ①. 将装置中残留的全部赶入E中被充分吸收,残留的全部赶入D中被充分冷凝收集,减小实验误差 ②.
【解析】
【分析】A为固固加热型氨气发生装置,B中碱石灰用于干燥氨气,C中氨气与CuO发生氧化还原反应,D中无水硫酸铜用于检验反应生成的水,E中无水氯化钙用于吸收未反应的氨气,F为排水法收集反应生成的气体。
测定的催化氧化转化率,A中70%浓硫酸与亚硫酸钠反应制备,B中浓硫酸用于干燥与的混合气体,C中在催化剂作用下与反应生成,D中冰水浴用于冷凝收集,E中硝酸钡溶液用于吸收未反应的生成硫酸钡沉淀,通过D增重、E中沉淀质量可计算的转化率。
【小问1详解】
实验室采用氯化铵与氢氧化钙固体共热制备氨气,配平后反应的化学方程式为。
【小问2详解】
氨气极易溶于水,吸收时需防止倒吸:①导管直接插入水中,会发生倒吸,错误;②装置为安全瓶,可防止倒吸,正确;③氨气先通入四氯化碳层,四氯化碳与水不互溶,氨气逸出后进入水层被吸收,可防止倒吸,正确;④球形干燥管有较大缓冲容积,可防止倒吸,正确;⑤导管直接插入水中,会发生倒吸,错误。故可选用的装置为②③④。
【小问3详解】
氨气、二氧化硫通入氯化钡溶液中,氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀,离子方程式为。通入时,与水反应生成硝酸,硝酸将二氧化硫氧化为硫酸根,硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;CO、、均不与溶液中物质反应,无法生成白色沉淀,故选B。
【小问4详解】
酸雨的定义为pH小于5.6的雨水。
【小问5详解】
①停止加热、停止通入后继续通一段时间氧气,可将装置内残留的全部赶入E中被充分吸收,残留的全部赶入D中被充分冷凝收集,避免气体残留导致的测量误差,提高转化率测定的准确度。
②装置D增加的质量为生成的质量,生成的物质的量为 ,即被氧化的的物质的量为 ;装置E中白色沉淀为,根据S守恒,未被氧化的的物质的量等于的物质的量,为 ,则的总物质的量为 ,故二氧化硫的转化率为。
17. FeCO3是制备软磁性材料α−Fe2O3的主要原料,以硫铁矿(主要成分是FeS2,还含有Al、Si氧化物等杂质)为原料制备FeCO3的工艺流程如下。回答下列问题:
已知:SiO2难溶于水和稀硫酸。
(1)焙烧产生的X会污染环境,可用足量的氨水先吸收再氧化,生成一种副产品,该副产品是___________。写出“还原”过程主要反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“除铝”过程中,NaOH溶液不能过量的原因有___________。
(4)操作a过程中,向“除铝”后的溶液中加入氨水-NH4HCO3混合溶液生成FeCO3发生反应的离子方程式为___________。
(5)检验FeCO3沉淀已洗净的方法:___________。
(6)取FeCO3粗产品m g,加足量稀硫酸完全溶解并配制成500 mL溶液。取100 mL溶液滴加硫酸酸化的amol/LK2Cr2O7溶液至恰好完全反应,消耗K2Cr2O7溶液b mL(已知被还原为Cr3+),则FeCO3的纯度为___________%。
【答案】(1) ①. (NH4)2SO4 ②. 2Fe3++Fe=3Fe2+
(2)SiO2 (3)生成的Al(OH)3又重新溶解,除铝率下降;Fe2+沉淀,产率下降
(4)或
(5)取最后一次洗涤液于试管中,向试管中先加入足量的盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无白色浑浊出现,说明沉淀已洗涤干净
(6)%
【解析】
【分析】硫铁矿在空气中焙烧,将转化为,副产污染性气体;焙烧渣经稀硫酸酸浸,难溶的作为滤渣1除去;酸浸液加过量铁粉,将还原为;再加适量NaOH沉淀除去铝杂质,随后用氨水-碳酸氢铵混合液沉淀得到,可进一步加工得到目标产物。
【小问1详解】
硫铁矿焙烧生成(即),被足量氨水吸收生成亚硫酸铵,亚硫酸铵被氧化后得到硫酸铵副产品;酸浸后溶液中主要为,还原过程铁粉将还原为,离子方程式为;
【小问2详解】
已知难溶于稀硫酸,杂质中硅的氧化物不与稀硫酸反应,酸浸后过滤,留在滤渣1中;
【小问3详解】
除铝时加适量NaOH使转化为沉淀除去,若NaOH过量,发生两性溶解,且也会沉淀,造成目标产物损失;
【小问4详解】
与碳酸氢铵、氨水中和后生成碳酸亚铁沉淀,电离出结合,产生的被中和,离子方程式为:或
【小问5详解】
沉淀表面吸附的杂质主要含(来自酸浸步骤的稀硫酸),因此通过检验最后一次洗涤液中是否存在判断沉淀是否洗净,方法是:取最后一次洗涤液于试管中,向试管中先加入足量的盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若无白色浑浊出现,说明沉淀已洗涤干净;
【小问6详解】
根据氧化还原电子守恒,关系式为,100mL溶液中,则500mL溶液中,,故纯度为。
18. 回答下列问题。
(1)氢气是理想的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一、2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)反应历程如图所示(a>0,b>0),2mol H2O(g)分解得到2mol H2(g)和1mol O2(g)___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。
(2)工业上可利用甲烷催化重整制备氢气,反应为CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH4(g)和2mol H2O(g)。
①下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.CH4与H2O的物质的量之比保持不变 B.CO2的体积分数保持不变
C.v正(CH4)=4v 逆(H2) D.断裂4mol O-H的同时断裂4mol H-H
②反应过程中测得H2的浓度与时间的关系如表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
6
7
c (H2)/mol·L-1
0.00
0.20
0.36
0.48
0.56
0.60
0.60
0.60
CH4的平衡转化率为___________(CH4的平衡转化率=)
(3)甲烷(CH4)⁃空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如图:
①图中左侧电极为电源___________极,该电极的电极反应式为___________。
②当电池消耗甲烷2.4 g时,消耗的O2的体积为___________ L(标准状况下)。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. (a-b)
(2) ①. BD ②. 30%
(3) ①. 负极 ②. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ③. 6.72 L
【解析】
【小问1详解】
①由能量变化图可知,生成物2mol H2(g)+1mol O2(g)的总能量高于反应物2mol H2O(g)的总能量,说明该反应需要吸收能量;
②图中从反应物到过渡态的能量差为 a,从生成物到过渡态的能量差为 b,因此反应热为:;
【小问2详解】
①由反应式可知:
A.初始加入CH4 和 H2O 的物质的量之比为 1:2,恰好等于反应计量数之比,反应过程中二者按 1:2 同比例消耗,因此 CH4 与 H2O 的物质的量之比始终保持 1:2,不能据此判断反应达到平衡,A错误;
B.该反应前后气体总物质的量发生变化,且CO2为生成物。若 CO2的体积分数保持不变,说明体系组成不再改变,反应达到化学平衡状态,B正确;
C.平衡时正、逆反应速率应满足,C错误;
D.断裂4 mol O-H 键表示正反应消耗2 mol H2O,断裂 4 mol H-H 键表示逆反应消耗4mol H2,二者对应同一反应进度,说明正、逆反应速率相等,可判断达到平衡,D正确;
故答案选BD;
②平衡时,,由CH4→4H2可知,,则转化率为;
【小问3详解】
①甲烷-空气燃料电池中,燃料CH4在负极失电子发生氧化反应,O2在正极得电子发生还原反应。图中H+通过质子交换膜由左侧移向右侧,说明左侧产生H+,因此左侧为负极,右侧为正极。左侧负极通入甲烷,右侧正极通入空气或氧气。甲烷-空气燃料电池中,甲烷作燃料,发生氧化反应,因此通入甲烷的一极为负极,所以左侧电极为负极;
②左侧电极上甲烷失电子发生氧化反应,在酸性条件下生成CO2和H+,所以电极反应式为;
③由分析可知消耗甲烷为,由总反应CH4+2O2=CO2+2H2O可知,,标准状况下:。
19. 透光性好、易加工的聚合物P的一种合成路线如下。
已知:R—X+NaOHR—OH+NaX。
(1)C中官能团的名称是___________。
(2)A→B的反应类型是___________。
(3)A的同系物中相对分子质量最小的物质是___________(填名称)。
(4)C→D的化学方程式是___________。
(5)E→F的化学方程式是___________。
(6)E→F的制备过程中,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
b.延长反应时间可使E全部转化为F
c.利用饱和碳酸钠溶液可除去F中混有的E
(7)聚合物P的结构简式是___________。
(8)下列有机物的分子中不能被氧化为醛的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)碳碳双键、羟基
(2)取代反应 (3)乙烯
(4)+O2+2H2O
(5)+CH3OH+H2O
(6)c (7) (8)A
【解析】
【分析】起始原料A为分子式的烯烃,与高温下发生饱和碳上氢的取代反应生成B,B在氢氧化钠水溶液条件下水解生成C,C中羟基发生催化氧化生成D,D中醛基被氧化生成E,E与甲醇发生酯化反应生成F,F中碳碳双键发生加成聚合反应生成聚合物P。
【小问1详解】
C的结构为,含有的官能团为碳碳双键、羟基。
【小问2详解】
A到B的反应为烯烃中烷基上的氢原子被氯原子取代,反应类型为取代反应。
【小问3详解】
A为烯烃,同系物中相对分子质量最小的为含2个碳原子的乙烯。
【小问4详解】
C到D为伯醇的催化氧化,羟基被氧化为醛基,配平后的反应方程式为+O2+2H2O。
【小问5详解】
E为,与甲醇发生酯化反应生成酯和水,酯化反应为可逆反应,反应方程式为+CH3OH+H2O。
【小问6详解】
a.酯化反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,不是脱水剂,a错误;
b.酯化反应为可逆反应,延长反应时间也不能使反应物完全转化为产物,b错误;
c.E为羧酸,可与饱和碳酸钠反应,F为酯,在饱和碳酸钠溶液中溶解度很小,故可用饱和碳酸钠溶液除去F中混有的E,c正确;
故选c。
【小问7详解】
F为,碳碳双键断开发生加聚反应,生成的聚合物P的结构简式为。
【小问8详解】
醇能被氧化为醛的条件是与羟基直接相连的碳原子上连有2个氢原子。
A中与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子,氧化生成酮,不能生成醛,A符合要求;
B、C、D中与羟基相连的碳原子上均有2个氢原子,可氧化生成醛,不符合要求;
故选A。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
威远中学校2025级高一下期期中学情调研
化学试题
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cr—52 Fe—56 Cu—64 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题,45分)
一、选择题(本大题共15个小题,每小题3分,共45分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A. 糖类、蛋白质和油脂均为天然高分子
B. 高纯Si可用于制造太阳能电池
C. 用浓氯化铵溶液浸泡舞台幕布,可以起到防火作用,因为氯化铵分解吸收热量
D. 用过氧碳酸钠漂白衣物是因为Na2CO4具有较强氧化性
2. 下列化学用语使用正确的是
A. 水分子的球棍模型: B. 乙炔、乙烷、苯的分子中所有原子都在同一平面上
C. NH4Cl的电子式: D. 用电子式表示Na2O的形成过程:
3. 下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A. 等物质的量的铁分别与足量的硫和氯气反应,转移的电子数相同
B. 氯水和二氧化硫的水溶液都有漂白性,若将二者混合,漂白性会增强
C. 将SO2分别通入品红溶液和酸性KMnO4溶液中,溶液均褪色,反应原理相同
D. 将浓硫酸加入蔗糖中形成多孔炭,浓硫酸具有氧化性和脱水性
4. 工业上制备下列物质的生产流程合理的是
A. 工业制硝酸:
B. 高纯硅的制备:石英砂粗硅
C. 工业制硫酸:黄铁矿
D. 侯氏制碱法:溶液
5. 中药杜仲含有具有抗肿瘤功效的香豆酸,结构如图所示。下列说法错误的是
A. 香豆酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B. 该物质可以发生加聚反应
C. 香豆酸中含有两种官能团 D. 一定条件下香豆酸与乙醇能发生取代反应
6. “价—类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质,为我们认识物质性质和实现物质转化提供了新思路,如图是硫、氮的“价—类”二维图,则下列说法错误的是
A. 露置在空气中会变成红棕色的,常利用这一性质检验
B. 与的水溶液会发生反应
C. 在催化剂、加热条件下与充分反应,转移电子数为
D. 在一定条件下,、都可以和发生反应而被除去,从而减少环境污染
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 23 g NO2和N2O4的混合物中含有氧原子数为NA
B. 工业上合成氨,生成6 mol N-H键时,转移电子数为6NA
C. 100 mL 18.0 mol/L的浓硫酸与足量铜加热反应生成的SO2分子数目小于0.9NA
D. 标准状况下,22.4 L SO3与水反应生成H2SO4的分子数为NA
8. 下列关于化学反应与能量变化的表述正确的是
A. 镁条在空气中燃烧是放热反应,反应过程中所释放的能量全部转化为热能
B. 化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 已知Fe与稀盐酸的反应为放热反应,即Fe的能量大于H2的能量
D. 放热反应都不需要加热就能够发生,而吸热反应必须要加热甚至高温才能发生
9. 一种原电池的简易装置如图所示,为阿伏加德罗常数的值、下列说法正确的是
A. 银是正极,溶液中的阴离子向银电极移动
B. 该装置工作时,电子的移动方向为铁电极→硫酸铜溶液→银电极
C. 铁是负极,电极反应式为
D. 理论上,当正极质量增加6.4g时,外电路转移电子数目为
10. 一定温度下,等物质的量的X(g)、Y(s)在容积为2 L的密闭容器中发生反应:3X(g)+Y(s)aM(g)+2N(g)。X的物质的量浓度随时间变化如图,前5min内M的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1,同时生成1 mol N。下列叙述错误的是
A. a=4,反应达到平衡状态时,X的转化率为60%
B. 混合气体密度不变,说明该反应达到平衡状态
C. 其他条件保持不变,充入一定量氩气,化学反应速率增大
D. 反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为8∶5
11. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氢氧化钠溶液与醋酸反应:H++OH-=H2O
B. 向FeCl3溶液中通入SO2:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
C. 铜溶于浓硝酸:3Cu+8H++2NO=3Cu2++4H2O+2NO2↑
D. 将SO2通入到BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2H+
12. 下列叙述错误的是
A. 先与发生加成反应,再与发生取代反应,最多消耗
B. 实验室中可用如图所示方法除去气体中的气体
C. 实验室中可用酸性的溶液鉴别气体和气体
D. 工业上可利用与的加成反应制得纯净的
13. 下列描述的化学反应状态,不一定是平衡状态的是
A. ,绝热、恒容下,反应体系中气体的压强保持不变
B. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的颜色保持不变
C. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的密度保持不变
D. ,恒温、恒容下,反应体系中气体的平均摩尔质量保持不变
14. 下列关于同分异构体的叙述正确的是(不考虑立体异构)
A. 新戊烷的一氯代物有3种
B. 某单烯烃与H2发生加成反应后产物为CH3CH(CH3)CH(CH3)C(CH3)3,则该单烯烃的结构可能有3种
C. 丁烷的二氯代物有7种
D. C5H11Cl有7种结构
15. 下列实验方案所得实验结论不正确的是
选项
实验方案
实验结论
A
将一小块钠分别投入盛有水和乙醇的小烧杯中,钠与乙醇反应要平缓得多
乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼
B
向蔗糖中加几滴水,再加浓硫酸,并不断搅拌蔗糖变黑,且有刺激性气味气体产生
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
向淀粉溶液中加入几滴稀硫酸,煮沸几分钟,向冷却液中加入新制,加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未发生水解
D
某溶液中先加入溶液无现象,再通入,发现溶液变红
原溶液含有
A. A B. B C. C D. D
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本大题包括4个小题,除标注外每空2分,共55分)
16. I.人类农业生产离不开氮肥,几乎所有的氮肥都以氨为原料生产,某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)实验室利用A装置制备NH3的化学方程式为___________。
(2)氨气极易溶于水,下列能用作吸收氨气的装置是___________(填序号)。
(3)若将发生装置A与a相连(如图),BaCl2溶液中产生白色沉淀,写出生成白色沉淀的离子方程式为___________,若向a处通入___________(填选项)也会产生白色沉淀。
A.CO B.NO2 C.N2 D.CO2
II.SO2、NOx是高中化学常见气体,请回答下列问题:
(4)研究SO2、NOx等性质对减少酸雨有重要作用,酸雨是指pH___________的雨水。
(5)实验室中用下列装置测定SO2被催化氧化为SO3的转化率。(已知SO3的熔点为 16.8 ℃,沸点为44.8 ℃,假设气体进入装置时均被完全吸收,且忽略空气中 CO2的影响)
①当实验熄灭酒精灯停止通入SO2后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是___________。
②实验结束后,若装置D 增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是___________(用含字母的代数式表示,不用化简,转化率=×100%)。
17. FeCO3是制备软磁性材料α−Fe2O3的主要原料,以硫铁矿(主要成分是FeS2,还含有Al、Si氧化物等杂质)为原料制备FeCO3的工艺流程如下。回答下列问题:
已知:SiO2难溶于水和稀硫酸。
(1)焙烧产生的X会污染环境,可用足量的氨水先吸收再氧化,生成一种副产品,该副产品是___________。写出“还原”过程主要反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“除铝”过程中,NaOH溶液不能过量的原因有___________。
(4)操作a过程中,向“除铝”后的溶液中加入氨水-NH4HCO3混合溶液生成FeCO3发生反应的离子方程式为___________。
(5)检验FeCO3沉淀已洗净的方法:___________。
(6)取FeCO3粗产品m g,加足量稀硫酸完全溶解并配制成500 mL溶液。取100 mL溶液滴加硫酸酸化的amol/LK2Cr2O7溶液至恰好完全反应,消耗K2Cr2O7溶液b mL(已知被还原为Cr3+),则FeCO3的纯度为___________%。
18. 回答下列问题。
(1)氢气是理想的清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。通过太阳能发电电解水是制备氢气的重要方法之一、2H2O(g)=2H2(g)+O2(g)反应历程如图所示(a>0,b>0),2mol H2O(g)分解得到2mol H2(g)和1mol O2(g)___________(填“吸收”或“放出”)热量___________kJ(用包含a、b的代数式表示)。
(2)工业上可利用甲烷催化重整制备氢气,反应为CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)。一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1mol CH4(g)和2mol H2O(g)。
①下列能判断该反应已经达到化学平衡状态的是___________(填标号)。
A.CH4与H2O的物质的量之比保持不变 B.CO2的体积分数保持不变
C.v正(CH4)=4v 逆(H2) D.断裂4mol O-H的同时断裂4mol H-H
②反应过程中测得H2的浓度与时间的关系如表所示:
时间/s
0
1
2
3
4
5
6
7
c (H2)/mol·L-1
0.00
0.20
0.36
0.48
0.56
0.60
0.60
0.60
CH4的平衡转化率为___________(CH4的平衡转化率=)
(3)甲烷(CH4)⁃空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池,其工作原理如图:
①图中左侧电极为电源___________极,该电极的电极反应式为___________。
②当电池消耗甲烷2.4 g时,消耗的O2的体积为___________ L(标准状况下)。
19. 透光性好、易加工的聚合物P的一种合成路线如下。
已知:R—X+NaOHR—OH+NaX。
(1)C中官能团的名称是___________。
(2)A→B的反应类型是___________。
(3)A的同系物中相对分子质量最小的物质是___________(填名称)。
(4)C→D的化学方程式是___________。
(5)E→F的化学方程式是___________。
(6)E→F的制备过程中,下列说法正确的是___________(填字母)。
a.浓硫酸的作用是催化剂和脱水剂
b.延长反应时间可使E全部转化为F
c.利用饱和碳酸钠溶液可除去F中混有的E
(7)聚合物P的结构简式是___________。
(8)下列有机物的分子中不能被氧化为醛的是___________(填字母)。
A. B. C. D.
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$