内容正文:
2024-2025学年度下期期末高一年级调研考试
化学
本试卷满分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、考籍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,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将案书写在题卡规定的位置上。
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。
一、选择题(每道题3分,共14题,总分42分)
1. 东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧 B. 磁铁矿炼铁 C. 煤的液化 D. 石油分馏
【答案】D
【解析】
【详解】A.石灰石煅烧是碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,有新物质生成,属于化学变化,A不符合题意;
B.磁铁矿炼铁是四氧化三铁被还原为铁单质,有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.煤的液化是通过化学反应将煤转化为液态燃料,生成新物质,属于化学变化,C不符合题意;
D.石油分馏是利用沸点差异分离混合物,未生成新物质,属于物理变化,D符合题意;
故答案选D。
2. 化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
A. 小苏打可作面包的膨松剂 B. 铁粉可用作食品脱氧剂
C. 谷氨酸钠可用作食品增味剂 D. 五氧化二磷可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.小苏打为,受热易分解产生气体,可使面包疏松多孔,可用作面包的膨松剂,A正确;
B.铁粉具有还原性,能够与食品包装内的反应,避免食品被氧化,可用作食品脱氧剂,B正确;
C.谷氨酸钠是味精的主要成分,可提升食物鲜味,可用作食品增味剂,C正确;
D.五氧化二磷吸水后生成的磷酸类物质有毒,危害人体健康,不可用作食品干燥剂,D错误;
故选D。
3. 下列有机物的化学用语正确的是
A. 乙烯的结构式: B. 四氯化碳的电子式
C. 丙烷的球棍模型: D. :表示正丁烷的结构简式
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯的结构式需要体现所有共价键,未标出碳碳双键,也不属于结构式,结构式为,A错误;
B.四氯化碳中每个Cl原子最外层需满足8电子稳定结构,给出的电子式中部分Cl原子电子标注不全,电子式为,B错误;
C.丙烷结构简式为,该球棍模型中小球代表原子、短棍代表化学键,符合丙烷的结构特点,C正确;
D.是异丁烷的结构简式,正丁烷的结构简式为,D错误;
故选C。
4. 在25℃,101KPa条件下,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如下图1所示,下列说法正确的是
A. 在25℃,101KPa条件下,断开1mol NO(g)中的化学键,要吸收632kJ能量
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
C. 该反应中只有非极性共价键的断裂与形成
D. 在该反应中,反应物总能量大于生成物总能量,能量变化可用图2表示
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,A正确;
B.N2在常温下比较稳定,不与O2直接反应,需高温或放电条件下反应,B 错误;
C.反应物N2和O2中只含有非极性键,存在非极性键的断裂,生成NO,有极性键的形成,C错误;
D.该反应为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,而图2表示的是放热反应的能量变化,D错误;
故选A。
5. 利用下列装置(部分夹持装置略)进行相应实验(或操作)能达到实验目的的是
A.验证浓硫酸的吸水性
B.验证二氧化硫的漂白性
C.验证二氧化硫能和水反应
D.测定浓硫酸的pH
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,可吸收苹果块挥发出的水分,使苹果块变干瘪,能验证浓硫酸的吸水性,A正确;
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸使石蕊溶液变红,但二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,无法验证二氧化硫的漂白性,B错误;
C.试管液面上升,可以验证二氧化硫能溶于水,要验证同时与水反应还需进一步测定溶液的pH,C错误;
D.浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸炭化变黑,无法测定浓硫酸的pH,D错误;
故选A。
6. 臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图,存在时先后发生反应和。下列说法正确的是
A. 既可加快臭氧分解反应速率,也可改变该反应热
B. 图示所呈现总反应为
C.
D. 催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定
【答案】B
【解析】
【分析】根据能量变化图可知,对应曲线的反应没有使用催化剂,对应曲线的反应使用了催化剂。催化剂可改变反应的历程,降低反应的活化能,加快反应速率,但不改变反应的反应热,据此答题。
【详解】A.根据题给基元反应的方程式可知,先在反应中消耗,后在反应中生成,即在反应中做催化剂,可加快臭氧分解反应速率,但不改变该反应的反应热,A错误;
B.能量变化图中,曲线的起止状态的物质分别对应反应物和生成物,故图示所呈现的总反应为,B正确;
C.催化剂可降低反应的活化能,、,但,C错误;
D.活化能越大,反应速率越慢,反应历程中,活化能最大的基元反应速率最慢,为反应的决速步骤,催化臭氧分解的反应中,,故速率由第一步决定,D错误;
故选B。
7. 硫和氮元素的类别与化合价的对应关系,下列说法错误的是
A. c与a的水溶液反应生成b,体现c的氧化性
B. 可以用湿润的红色石蕊试纸检验g
C. 加热条件下,Cu能与e的浓溶液发生反应,结束后向剩余溶液加水呈蓝色,可证明生成了f点对应的铜盐
D. j可能为红棕色气体也可能是无色气体
【答案】C
【解析】
【分析】由图中氢化物的化合价可知,左侧为氮及其部分化合物的价类二维图,右侧为硫及其部分化合物的价类二维图,则a为硫化氢、b为硫、c为二氧化硫、d为三氧化硫、e为硫酸、f为硫酸盐;g为氨气、h为氮气、i为一氧化氮、j为二氧化氮或四氧化二氮、k为硝酸、l为铵盐。
【详解】A.二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质,二氧化硫中硫元素的价态降低,二氧化硫表现氧化性,A正确;
B.氨气水溶液显碱性,可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气,B正确;
C.加热条件下,Cu能与浓硫酸发生反应,随着反应的进行,硫酸浓度降低,Cu与稀硫酸不反应,反应结束后,还剩余浓硫酸未反应,正确的操作是将反应后的混合溶液加入水中观察,C错误;
D.j为二氧化氮或四氧化二氮,故可能为红棕色气体也可能是无色气体,D正确;
故选C。
8. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
序号
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
浓HNO3久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
C
铁片插入稀HNO3中
无现象
铁片表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上
试纸变红色且不褪色
浓HNO3具有酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.过量的Fe粉与稀HNO3反应,Fe最终被氧化为而非,滴入KSCN溶液不会显红色,A错误;
B.浓分解生成,溶于溶液显黄色,B正确;
C.铁片在稀中会反应生成和NO气体,不会钝化,C错误;
D.浓使石蕊试纸变红后应褪色(强氧化性破坏色素),D错误;
故答案选B。
9. 下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. 若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C. 已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则 ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D. 500℃、30MPa下,热化学方程式为: ΔH=-92kJ·mol-1,则将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热46kJ
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol纯物质完全燃烧生成指定产物放出的热量称为燃烧热,H的指定产物为H2O(l),C的指定产物为CO2(g),甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1,A错误;
B.若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则等物质的量C(石墨,s)比C(金刚石,s)能量低,石墨比金刚石稳定,B正确;
C.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,Ba2+和反应生成BaSO4也放出热量,故 ΔH<-57.3 kJ·mol-1,C错误;
D.500℃、30MPa下,热化学方程式为: ΔH=-92kJ·mol-1,指500℃、30MPa下,1mol N2和3molH2完全反应生成2molNH3(g)放出92kJ的热量,该反应是可逆反应,将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g)氨气的物质的量小于1mol,放出的热量小于46kJ,D错误;
答案选B。
10. 下列装置或操作能达到目的的是
A. 装置①用于测定生成氢气的速率
B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应是否放热
D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.装置①中使用了长颈漏斗来添加稀硫酸。在测定气体生成速率的实验中,必须保证装置是密闭的,生成的气体只能进入注射器中。图中长颈漏斗的下端管口没有浸入液面以下(即没有形成液封),锌粒与稀硫酸反应生成的氢气会从长颈漏斗口逸出,导致注射器无法准确收集并测量氢气的体积,A错误;
B.装置②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(且草酸要过量)反应才可行,不能达到目的,B错误;
C.钠与水反应会放出大量的热。放出的热量会使广口瓶内的空气受热膨胀,导致瓶内气压增大。气压增大会压迫U形管左侧的红墨水,使得U形管左侧液面下降,右侧液面上升。通过观察U形管两侧液面的高度差,可以直观地判断该反应是放热还是吸热,C正确;
D.探究温度对反应速率的影响时,必须控制其他变量(如反应物的浓度)相同。该两组实验中反应物的浓度不同,且温度也不同,存在两个变量,因此无法确定出现浑浊快慢的差异是由温度引起的还是由浓度引起的,D错误;
故选C。
11. 1913年,德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图,下列说法错误的是
A. 为保持足够高的原料转化率,应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去
B. 操作①中“净化”可以防止催化剂中毒
C. 操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度
D. 操作②④⑤均既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
【答案】D
【解析】
【分析】N2和H2净化后,通过压缩机加压、在催化剂作用下在合成塔中发生可逆反应生成氨气,将反应后气体经过液化分离得到液氨将其分离出去,还有大量未反应的N2和H2,将其回流到压缩机中,通过氮气和氢气的循环使用,可以提高原料的利用率,据此解答。
【详解】A.在反应达到一定转化率时及时将氨从混合气中分离出去,使平衡正向移动,故可保持足够高的原料转化率,故A正确;
B.步骤①中“净化”是除去杂质,以防止催化剂中毒,故B正确;
C.合成氨的反应是放热感应,高温不利于反应正向进行,操作③中选择“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度,催化效率较高,故C正确;
D.操作④液化分离中,将氨从混合气中分离出去,使平衡正向移动,可以提高原料的转化率,但反应速率变慢,故D错误;
故选D。
12. 下列图示与对应的叙述相符的是
A.图是由于Mg比Al活泼,所以Mg为负极
B.图所示干电池中移向石墨电极
C.图是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源
D.图为可以表示足量锌粉与稀硫酸反应,加少量CuSO4固体产生的变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中Mg不与NaOH溶液反应,Al可与NaOH发生氧化反应失电子,故Al为负极,Mg为正极,A错误;
B.干电池中石墨为正极,锌皮为负极,阴离子向负极(锌极)移动,不向石墨电极移动,B错误;
C.氢氧燃料电池工作时部分化学能转化为热能,能量利用率小于100%,C错误;
D.加入少量后,Zn置换出Cu形成原电池,反应速率加快,因Zn足量,最终生成H2的量由稀硫酸的量决定,与不加最终产量相等,与图像一致,D正确;
故选D。
13. 下列关于各图像的解释或得出的结论错误的是
A. 由甲图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B. 由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
C. 由丙图可知,A点:v(正)(逆)
D. 由丁图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时v(正)(逆)
【答案】D
【解析】
【详解】A.改变条件后,正逆反应速率增大且相等,若对前后气体分子数相等的化学反应,可能是加压,对于其他可逆反应,也可能是加了催化剂,A正确;
B.生成物的百分含量随温度的升高而增大,m为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,达到相应温度下的限度,即建立了相应温度下的平衡状态;继续升温生成物的百分含量减小,说明升温反应逆向移动,B正确;
C.A点位于曲线上方,表示已超过该温度下的最大转化率,此时平衡会向逆反应方向移动,v(正)(逆),C正确;
D.A点时c(反应物)=c(生成物),不一定达到平衡状态,D错误;
故选D。
14. 近年来,随着聚酯工业的快速发展,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法为:。进料浓度比分别等于、、时 平衡转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 代表进料浓度比的是曲线
B. 平衡常数小于
C. 若过低,生成的氯气纯度会降低
D. 当,,加入作催化剂,可提高的平衡产率
【答案】C
【解析】
【分析】由图中曲线可知,温度升高,HCl的平衡转化率变小,即升高温度,平衡逆向移动,所以该可逆反应的正反应是放热反应,即ΔH<0,据此分析;
【详解】A.进料比越大,HCl的平衡转化率就越低,c对应的曲线在相同温度时HCl的平衡转化率最低,因此c对应的曲线表示的,A错误;
B.由图可知该反应为放热反应,随着温度的升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,所以大于,B错误;
C.若过低,则生成的氯气较少,纯度会降低,C正确;
D.使用催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡转化率,故不能提高的平衡产率,D错误;
故选C。
二、填空题(共4题,总分58分)
15. Ⅰ.回答下列问题:
(1)该烷烃的名称是___________。(系统命名法)
(2)下列几组物质中,互为同系物的是___________(填序号,下同),互为同分异构体的是___________。
①金刚石和;②和;③和;④和;⑤乙醇和乙烷;⑥和;⑦和;⑧和
(3)分子中最多有___________个原子共平面
Ⅱ.甲烷是一种重要的清洁能源、在生产生活中,常用甲烷做燃料和制作燃料电池。
(4)取一支量筒,通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集和(如图),倒扣于水槽中在光照下反应一段时间后,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 该反应结束后,液面上升,量筒内仍有气体剩余
B. 量筒内壁上有油滴出现,是因为生成了
C. 上述反应过程中共生成五种产物,有四种是有机物
D. 取反应后的溶液滴入溶液中,产生白色沉淀,说明发生取代反应
(5)常温下,请写出实验过程中生成气态有机产物的反应方程式:___________。
(6)甲烷燃料电池,电解质溶液为酸性,负极的电极反应式为___________。
Ⅲ.丁烯()在一定条件下有如图所示的转化关系:
(7)丁烯生成高聚物D的化学方程式为___________。
(8)产物B可能的结构简式为___________(任写一种)。
【答案】(1)
2,2,3,3-四甲基戊烷
(2) ①.
③④ ②.
⑥⑧ (3)
10 (4)AC
(5)
(6)
(7)
(8)
(或)
【解析】
【分析】.1-丁烯CH2=CHCH2CH3与Br2/CCl4发生加成反应,生成的A为BrCH2CHBrCH2CH3;与H2O在催化剂作用下发生加成反应,生成的B为CH3CH(OH)CH2CH3或HOCH2CH2CH2CH3;与H2在催化剂作用下发生加成反应,生成的C为CH3CH2CH2CH3;在一定条件下发生加聚反应,生成的D为。
【小问1详解】
选择最长碳链为主链,主链含5个碳原子,属于戊烷;从离取代基最近的一端编号,2号、3号碳原子上各连接2个甲基,根据系统命名法得名称为2,2,3,3-四甲基戊烷。
【小问2详解】
同系物要求结构相似、分子组成相差若干个原子团:③乙烷和丙烷、④正丁烷和异戊烷均为饱和烷烃,符合同系物定义;同分异构体要求分子式相同、结构不同:⑥丙烯和环丙烷分子式均为,⑧正丁烷和异丁烷分子式均为,均符合同分异构体定义。①为同素异形体,②为同位素,⑤结构不相似,⑦分子式不同,均不符合要求。
【小问3详解】
1,3-丁二烯含两个碳碳双键,每个双键对应平面结构,碳碳单键可旋转使两个双键平面重合,所有原子均可共平面,总共有4个C原子和6个H原子,共10个原子。
【小问4详解】
A.反应生成的一氯甲烷为气体,且可能有未反应的反应物,HCl溶于水使量筒内压强减小液面上升,A正确;
B.油滴包括二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳,不只有三氯甲烷,B错误;
C.反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳四种有机物和HCl,共五种产物,C正确;
D.未反应的氯气溶于水且与水反应,也会生成,与硝酸银生成白色沉淀,不能证明发生取代反应,D错误;
故选AC。
【小问5详解】
常温下甲烷和氯气的取代产物中,只有一氯甲烷为气态有机物,对应反应为甲烷与氯气光照下生成一氯甲烷和氯化氢,化学方程式为:。
【小问6详解】
酸性甲烷燃料电池中,负极上甲烷失电子发生氧化反应,酸性条件下碳元素转化为,结合电荷守恒、原子守恒配平得到电极反应式:。
【小问7详解】
1-丁烯含碳碳双键,可以发生加聚反应生成。
【小问8详解】
1-丁烯与水发生加成反应,氢原子可加在双键的任意一个不饱和碳原子上,故产物为或。
16. 海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简图:
请回答下列问题:
(1)人类可以从海水中获得淡水,以解决水资源危机。写出海水淡化的一种方法___________。
(2)粗盐中可溶性的杂质离子主要有、、。要除去这些杂质离子得到精盐水,过程Ⅱ需加入试剂①NaOH溶液、②溶液、③溶液、④盐酸,其中溶液的作用是___________。
(3)实验室取5.0g粗盐完成实验步骤Ⅰ和Ⅱ,不需要用到的仪器是___________。
A. 天平 B. 烧杯 C. 漏斗 D. 蒸发皿
(4)工业上从海水中提取溴单质的流程图中,步骤④的离子方程式为___________步骤⑤的离子方程式为___________。
(5)经过步骤①②已获得,不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏,其目的是___________。
(6)该工业生产过程中,为了使转化为,可以选用的试剂为___________。
(7)写出电解冶炼金属Mg的化学方程式___________。
(8)海水资源丰富,还能利用海带提取碘单质,请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法___________。
【答案】(1)
蒸馏法(或电渗析法、离子交换法等)
(2)
除去溶液中的及过量的 (3)D
(4) ①.
②.
(5)
富集溴(或提高溴的浓度)
(6)
石灰乳(或氢氧化钙) (7)
(8)
取少量待测液于试管中,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,则证明含有碘单质
【解析】
【分析】海水淡化后得到淡水、粗盐和盐卤,粗盐溶解后过滤除去不溶性杂质,之后再经化学除杂后得到精盐水,应用到氯碱工业中制取氯气和NaOH;盐卤硫酸酸化后通入氯气,得到含有Br2的海水,利用热空气吹出生成的Br2,并用SO2、水吸收得到含有HBr等物质的溶液,再通入氯气氧化、蒸馏得到工业液溴;盐卤中的MgCl2粗产品加入石灰乳或生石灰得到Mg(OH)2沉淀,再用盐酸溶解生成MgCl2溶液,浓缩结晶得到MgCl2·6H2O,脱水得无水氯化镁,电解熔融氯化镁生成镁单质和氯气;
【小问1详解】
海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等;
【小问2详解】
NaOH溶液可以除去Mg2+,BaCl2溶液可以除去,Na2CO3溶液可以除去杂质中的Ca2+及过量的Ba2+;
【小问3详解】
实验室取粗盐完成实验步骤I和II,取粗盐需用天平称量,步骤I为过滤,步骤II加一系列溶液后过滤,用到的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,此过程不需要用到的仪器是蒸发皿,故选D;
【小问4详解】
工业上从海水中提取溴单质的流程图中,步骤④是利用SO2将Br2还原为Br-,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=4H+++2Br-;步骤⑤含有HBr等物质的溶液通入氯气氧化的离子方程式为;2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;
【小问5详解】
经过步骤①②已获得Br2,由于得到的溴浓度低,直接蒸馏,成本高,经过“空气吹出、SO2吸收、通入氯气”后可得到浓度较高的Br2溶液再蒸馏,实现Br2的富集;
【小问6详解】
该工业生产过程中,为了使MgCl2转化为Mg(OH)2,可以选用的试剂为应加入某种碱,最合适的为价格较低廉的Ca(OH)2
【小问7详解】
电解MgCl2冶炼金属的化学方程式:;
【小问8详解】
碘单质遇到淀粉变蓝,因此可以用淀粉溶液检验水溶液是否含碘;若溶液变蓝,则证明含有碘单质。
17. 某化学兴趣小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、B分别为氨气和氯气的发生装置,D为纯净干燥的氯气与氨气发生反应的装置。回答下列问题:
(1)实验室用装置A制氨气的化学反应方程式为___________。
(2)装置B中仪器甲的名称为___________,装置C的名称为___________。
(3)装置的连接顺序为___________。
a→___→___→k→m←___←___←____←____←b。
(4)装置C、E的作用均为___________。
(5)装置F中盛放的试剂为___________,目的是___________。
(6)从装置D的乙处逸出的尾气中含有少量,为防止其污染环境,可将尾气通入盛有___________溶液的洗气瓶。
(7)反应过程中,装置D中有大量白烟产生,另一种产物为,该反应的化学方程式为___________,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
【答案】(1)
(2) ①. 分液漏斗; ②. 球形干燥管
(3)h;j;c;d;e;f
(4)干燥气体,除去气体中混有的水蒸气
(5) ①. 饱和食盐水; ②. 除去氯气中混有的氯化氢杂质
(6)NaOH或氢氧化钠
(7) ①. ; ②. 3:2
【解析】
【分析】实验核心目的为探究氯气与氨气的反应,A为固固加热型氨气发生装置,B为固液加热型氯气发生装置,C中碱石灰用于干燥氨气,F中饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢杂质,E中浓硫酸用于干燥氯气,干燥纯净的氨气、氯气通入D中发生反应,含氯气的尾气需用碱性溶液吸收防止污染环境。
【小问1详解】
实验室用加热氯化铵与氢氧化钙固体混合物的方法制备氨气,反应的化学方程式为。
【小问2详解】
装置B中仪器甲为分液漏斗,装置C为球形干燥管。
【小问3详解】
A中生成的氨气需经C干燥后通入D,气体通过球形干燥管时粗口进细口出,故导管连接顺序为a→h→j→k;B中生成的氯气需先经F除去氯化氢,再经E干燥后通入D,气体通过洗气瓶时需长进短出,故导管连接顺序为m←c←d←e←f←b,完整连接顺序对应填空为h、j、c、d、e、f。
【小问4详解】
装置C中碱石灰可吸收氨气中的水蒸气,装置E中浓硫酸可吸收氯气中的水蒸气,二者作用均为干燥气体,除去气体中混有的水蒸气。
【小问5详解】
装置B中用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气,生成的氯气中混有挥发的氯化氢杂质,氯化氢可溶于饱和食盐水,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,故F中盛放饱和食盐水,作用为除去氯气中混有的氯化氢杂质。
【小问6详解】
氯气可与氢氧化钠溶液反应,故尾气中少量氯气可通入盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶吸收,防止污染环境。
【小问7详解】
氯气与氨气反应生成的白烟为氯化铵固体,另一产物为氮气,配平得反应的化学方程式为;反应中氯元素化合价从0价降低到-1价,氯气作氧化剂,3 mol氯气参与反应时得到6 mol电子;氮元素部分从-3价升高到0价,氨气作还原剂,每生成1 mol氮气失去6 mol电子,故被氧化的氨气为2 mol,因此氧化剂与还原剂物质的量之比为。
18. Ⅰ.催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。在某功能催化剂作用下,利用制备HCOOH的反应及副反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)工业上还可以用CO与 制备 : ___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和发生上述反应,下列情况能说明上述反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 、的浓度比不随时间变化
(3)在密闭容器中以物质的量比为1:1投入和合成HCOOH,其他条件不变,相同时间内的转化率( )与温度、催化剂(①Ru基催化剂、②催化剂和③催化剂)的关系如图1所示。
在300~350℃内,催化效率最高的是___________(填序号)。在Ru基催化剂条件下,a点___________(达到或未达到)平衡,当温度高于350℃时,的转化率显著降低,其主要原因可能是___________。
(4)在总压强保持和催化下,向容器中充入和发生上述反应合成甲酸,的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图2所示。
已知:HCOOH的选择性。
①代表HCOOH选择性与温度关系的曲线是___________(填“”或“”),判断依据是___________。
②260℃时反应ⅱ的平衡常数为___________。(列出计算式即可;为用分压表示的平衡常数,分压 总压×物质的量分数)
【答案】(1)-10 (2)BC
(3) ①. ③ ②. 未达到 ③. 催化剂失活
(4) ①. ②. 正反应都是吸热反应,温度升高,二氧化碳的平衡转化率增大,曲线代表二氧化碳平衡转化率与温度关系,则曲线代表HCOOH选择性与温度关系 ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,该反应由反应i-反应ii得到,则;
【小问2详解】
A.该反应气体质量和气体体积均不变,故气体密度一直不变,故气体密度不随时间变化不能判断化学反应达到平衡状态,A错误;
B.该反应前后气体系数发生变化,故气体平均摩尔质量不随时间变化可以判断反应达到平衡状态,B正确;
C.该反应前后气体系数发生变化,气体总压强不随时间变化可以判断反应达到平衡状态,C正确;
D.、的通入量是1:1,转化率一样,故浓度比一直不变,故浓度比不变不能判断反应达到平衡状态,D错误;
故选BC。
【小问3详解】
由图1可知,在300~350℃内,③催化剂对于二氧化碳的转化率最高,催化效率最高;在①Ru基催化剂条件下,的转化率小于相同温度③作催化剂对应的的转化率,所以a点未达到平衡;温度高于350℃,可能导致催化剂活性下降或失活,从而导致二氧化碳转化率降低;
【小问4详解】
①根据反应可知,正反应都是吸热反应,温度升高,二氧化碳的平衡转化率增大,曲线代表二氧化碳平衡转化率与温度关系,则曲线代表HCOOH选择性与温度关系;②平衡常数,设平衡时生成xmolHCOOH,反应ii消耗ymol二氧化碳和ymol氢气,生成ymol一氧化碳和ymol水,根据图示a、b两点可知260℃时二氧化碳的转化率为65%,HCOOH的选择性为75%,已知初始二氧化碳为1mol,氢气为2mol,则根据二氧化碳的转化率可得,则平衡时,,,HCOOH的选择性可得,计算得,即,则反应ii的;
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2024-2025学年度下期期末高一年级调研考试
化学
本试卷满分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、考籍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,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将案书写在题卡规定的位置上。
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。
一、选择题(每道题3分,共14题,总分42分)
1. 东北三省及内蒙古资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于化学变化的是
A. 石灰石煅烧 B. 磁铁矿炼铁 C. 煤的液化 D. 石油分馏
2. 化学品在食品工业中也有重要应用,下列说法错误的是
A. 小苏打可作面包的膨松剂 B. 铁粉可用作食品脱氧剂
C. 谷氨酸钠可用作食品增味剂 D. 五氧化二磷可用作食品干燥剂
3. 下列有机物的化学用语正确的是
A. 乙烯的结构式: B. 四氯化碳的电子式
C. 丙烷的球棍模型: D. :表示正丁烷的结构简式
4. 在25℃,101KPa条件下,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如下图1所示,下列说法正确的是
A. 在25℃,101KPa条件下,断开1mol NO(g)中的化学键,要吸收632kJ能量
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
C. 该反应中只有非极性共价键的断裂与形成
D. 在该反应中,反应物总能量大于生成物总能量,能量变化可用图2表示
5. 利用下列装置(部分夹持装置略)进行相应实验(或操作)能达到实验目的的是
A.验证浓硫酸的吸水性
B.验证二氧化硫的漂白性
C.验证二氧化硫能和水反应
D.测定浓硫酸的pH
A. A B. B C. C D. D
6. 臭氧分解反应以及氯自由基()催化臭氧分解反应过程中的能量变化如图,存在时先后发生反应和。下列说法正确的是
A. 既可加快臭氧分解反应速率,也可改变该反应热
B. 图示所呈现总反应为
C.
D. 催化臭氧分解的反应速率由第二步反应决定
7. 硫和氮元素的类别与化合价的对应关系,下列说法错误的是
A. c与a的水溶液反应生成b,体现c的氧化性
B. 可以用湿润的红色石蕊试纸检验g
C. 加热条件下,Cu能与e的浓溶液发生反应,结束后向剩余溶液加水呈蓝色,可证明生成了f点对应的铜盐
D. j可能为红棕色气体也可能是无色气体
8. 下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
序号
实验操作
现象
解释或结论
A
过量的Fe粉中加入稀HNO3,充分反应后,滴入KSCN溶液
溶液呈红色
稀HNO3将Fe氧化为Fe3+
B
浓HNO3久置或光照
变黄色
HNO3不稳定易分解
C
铁片插入稀HNO3中
无现象
铁片表面被HNO3氧化,形成致密的氧化膜
D
用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上
试纸变红色且不褪色
浓HNO3具有酸性
A. A B. B C. C D. D
9. 下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是
A. 甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3 kJ·mol-1
B. 若C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则石墨比金刚石稳定
C. 已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3kJ·mol-1,则 ΔH=-57.3 kJ·mol-1
D. 500℃、30MPa下,热化学方程式为: ΔH=-92kJ·mol-1,则将0.5molN2和1.5molH2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热46kJ
10. 下列装置或操作能达到目的的是
A. 装置①用于测定生成氢气的速率
B. 装置②依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
C. 装置③依据U形管两边液面的高低判断Na和水反应是否放热
D. 装置④依据出现浑浊的快慢比较温度对反应速率的影响
11. 1913年,德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。如图所示为哈伯法的流程图,下列说法错误的是
A. 为保持足够高的原料转化率,应在反应达到一定时间时将氨从混合气中分离出去
B. 操作①中“净化”可以防止催化剂中毒
C. 操作③中“500℃”是催化剂催化活性的最佳温度
D. 操作②④⑤均既可以提高原料的转化率,又可以加快反应速率
12. 下列图示与对应的叙述相符的是
A.图是由于Mg比Al活泼,所以Mg为负极
B.图所示干电池中移向石墨电极
C.图是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源
D.图为可以表示足量锌粉与稀硫酸反应,加少量CuSO4固体产生的变化
A. A B. B C. C D. D
13. 下列关于各图像的解释或得出的结论错误的是
A. 由甲图可知,反应在时刻可能改变了压强或使用了催化剂
B. 由乙图可知,反应在m点可能达到了平衡状态
C. 由丙图可知,A点:v(正)(逆)
D. 由丁图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态,此时v(正)(逆)
14. 近年来,随着聚酯工业的快速发展,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。Deacon发明的直接氧化法为:。进料浓度比分别等于、、时 平衡转化率随温度变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 代表进料浓度比的是曲线
B. 平衡常数小于
C. 若过低,生成的氯气纯度会降低
D. 当,,加入作催化剂,可提高的平衡产率
二、填空题(共4题,总分58分)
15. Ⅰ.回答下列问题:
(1)该烷烃的名称是___________。(系统命名法)
(2)下列几组物质中,互为同系物的是___________(填序号,下同),互为同分异构体的是___________。
①金刚石和;②和;③和;④和;⑤乙醇和乙烷;⑥和;⑦和;⑧和
(3)分子中最多有___________个原子共平面
Ⅱ.甲烷是一种重要的清洁能源、在生产生活中,常用甲烷做燃料和制作燃料电池。
(4)取一支量筒,通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集和(如图),倒扣于水槽中在光照下反应一段时间后,下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 该反应结束后,液面上升,量筒内仍有气体剩余
B. 量筒内壁上有油滴出现,是因为生成了
C. 上述反应过程中共生成五种产物,有四种是有机物
D. 取反应后的溶液滴入溶液中,产生白色沉淀,说明发生取代反应
(5)常温下,请写出实验过程中生成气态有机产物的反应方程式:___________。
(6)甲烷燃料电池,电解质溶液为酸性,负极的电极反应式为___________。
Ⅲ.丁烯()在一定条件下有如图所示的转化关系:
(7)丁烯生成高聚物D的化学方程式为___________。
(8)产物B可能的结构简式为___________(任写一种)。
16. 海水资源的利用具有非常广阔的前景。下面是海水综合利用联合工业体系的简图:
请回答下列问题:
(1)人类可以从海水中获得淡水,以解决水资源危机。写出海水淡化的一种方法___________。
(2)粗盐中可溶性的杂质离子主要有、、。要除去这些杂质离子得到精盐水,过程Ⅱ需加入试剂①NaOH溶液、②溶液、③溶液、④盐酸,其中溶液的作用是___________。
(3)实验室取5.0g粗盐完成实验步骤Ⅰ和Ⅱ,不需要用到的仪器是___________。
A. 天平 B. 烧杯 C. 漏斗 D. 蒸发皿
(4)工业上从海水中提取溴单质的流程图中,步骤④的离子方程式为___________步骤⑤的离子方程式为___________。
(5)经过步骤①②已获得,不直接用含的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、吸收、通入氯气”后再蒸馏,其目的是___________。
(6)该工业生产过程中,为了使转化为,可以选用的试剂为___________。
(7)写出电解冶炼金属Mg的化学方程式___________。
(8)海水资源丰富,还能利用海带提取碘单质,请设计一种检验水溶液中是否含有碘单质的方法___________。
17. 某化学兴趣小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、B分别为氨气和氯气的发生装置,D为纯净干燥的氯气与氨气发生反应的装置。回答下列问题:
(1)实验室用装置A制氨气的化学反应方程式为___________。
(2)装置B中仪器甲的名称为___________,装置C的名称为___________。
(3)装置的连接顺序为___________。
a→___→___→k→m←___←___←____←____←b。
(4)装置C、E的作用均为___________。
(5)装置F中盛放的试剂为___________,目的是___________。
(6)从装置D的乙处逸出的尾气中含有少量,为防止其污染环境,可将尾气通入盛有___________溶液的洗气瓶。
(7)反应过程中,装置D中有大量白烟产生,另一种产物为,该反应的化学方程式为___________,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
18. Ⅰ.催化氢化合成附加值高的产品有助于促进“碳中和”。在某功能催化剂作用下,利用制备HCOOH的反应及副反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)工业上还可以用CO与 制备 : ___________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和发生上述反应,下列情况能说明上述反应一定达到平衡状态的是___________(填标号)。
A. 气体密度不随时间变化 B. 气体平均摩尔质量不随时间变化
C. 气体总压强不随时间变化 D. 、的浓度比不随时间变化
(3)在密闭容器中以物质的量比为1:1投入和合成HCOOH,其他条件不变,相同时间内的转化率( )与温度、催化剂(①Ru基催化剂、②催化剂和③催化剂)的关系如图1所示。
在300~350℃内,催化效率最高的是___________(填序号)。在Ru基催化剂条件下,a点___________(达到或未达到)平衡,当温度高于350℃时,的转化率显著降低,其主要原因可能是___________。
(4)在总压强保持和催化下,向容器中充入和发生上述反应合成甲酸,的平衡转化率、HCOOH的选择性与温度的关系如图2所示。
已知:HCOOH的选择性。
①代表HCOOH选择性与温度关系的曲线是___________(填“”或“”),判断依据是___________。
②260℃时反应ⅱ的平衡常数为___________。(列出计算式即可;为用分压表示的平衡常数,分压 总压×物质的量分数)
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$