湖南省长沙市天心区2025-2026学年高一下学期期末考试化学自编试卷(人教版)
2026-07-03
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2份
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21页
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摘要:
**基本信息**
以“C919材料”“碳中和”等真实情境为载体,覆盖高一化学核心知识,融合化学观念与科学探究,注重知识应用与思维能力考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/42分|金属材料、化学键、阿伏加德罗常数、实验装置|结合科技前沿(如C919合金),考查基础概念与辨析能力|
|非选择题|4题/58分|气体制备、碳中和反应原理、有机推断、反应速率与平衡|综合应用(如碳中和能量计算、废旧铁皮处理流程),体现科学思维与实践能力|
内容正文:
湖南省长沙市天心区2025-2026学年高一下学期期末考试自编试卷
化学试题(解析版)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
B
D
D
C
B
C
B
题号
11
12
13
14
答案
C
C
D
B
1.B
【详解】A.氮化硅()属于无机非金属材料,不属于金属材料,A不符合题意;
B.金属材料包括纯金属和合金,钻探船钻头用的合金属于金属材料,B符合题意;
C.碳纤维是碳单质构成的新型无机非金属材料,不属于金属材料,C不符合题意;
D.富集硼酸()属于无机非金属化合物,不属于金属材料,D不符合题意;
故选B。
2.B
【详解】A.的结构为,其中键为非极性共价键,并非只有极性共价键,A错误;
B.为V形结构,O原子半径大于H原子,给出的空间填充模型符合水分子的结构特点,B正确;
C.常温下水为液态,为气态,且水分子间氢键作用更强,水的沸点高于,C错误;
D.是离子化合物,阴离子的电子式需要加方括号并标出最外层电子,给出的电子式中书写错误,正确的电子式为,D错误;
故选B。
3.D
【详解】A.只给出KOH溶液的物质的量浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,A错误;
B.与合成的反应为可逆反应,和在一定条件下充分反应,生成氨气的物质的量小于2mol,因此转移电子数小于,B错误;
C.与在光照下的取代反应为逐步反应,会生成、、、的混合物,因此分子数小于,C错误;
D.粗硅制备的反应为,每生成1mol Si同时生成2mol CO,故生成CO分子数为,D正确;
故选D。
4.B
【详解】A.萃取剂需要与原溶剂水互不相溶,酒精可与水以任意比例互溶,无法代替萃取碘,A错误;
B.苯、甲苯互溶且沸点存在差异,可通过蒸馏的方法从煤焦油中分离得到二者,B正确;
C.粗盐提纯时,溶液需在溶液之后加入,以除去过量的,该试剂顺序中过量的无法被除去,C错误;
D.“吹出法”海水提溴的过程为:先用氯气将Br-氧化为Br2,再用空气将Br2吹出,用SO2水溶液吸收后再氧化,最后蒸馏得到纯溴,D错误;
故选B。
5.D
【详解】A.Cu与浓硫酸反应制备需要加热条件,该装置未配备加热仪器,无法发生反应,A错误;
B.酸性溶液既可以和反应,也会氧化乙烯生成二氧化碳,无法达到除杂目的,B错误;
C.稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入水中,该装置将水倒入浓硫酸中,会导致液体飞溅,操作错误,C错误;
D.能与溶液快速反应,使烧瓶内压强骤降,大气压可将烧杯中溶液压入烧瓶形成喷泉,该装置可以达成实验目的,D正确;
故选D。
6.D
【分析】电解熔融KCl、MgCl2得到单质K、Mg,通入氯气可将NaBr氧化为溴单质,电解食盐水可获得烧碱NaOH,电解熔融NaCl得到单质Na和氯气,向饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠,加热分解生成纯碱碳酸钠;
【详解】A.海水中元素的种类很多,总储量很大,但是富集程度却很低,通过对海水处理可以提取很多有用的物质,如海水提镁、海水提溴等,故A正确;
B.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等,故B正确;
C.海水中钾、镁、溴以离子形成存在,从海水中制取钾、镁、溴均为单质,元素化合价发生变化,均涉及氧化还原反应,故C正确;
D.电解食盐水生成NaOH、氢气和氯气,不可以得到钠单质,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,产物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl的混合物,无法制备纯净的一氯甲烷,A错误;
B.氯水中含有的HClO具有漂白性,会漂白pH试纸,无法用pH试纸测定氯水的pH,B错误;
C.实验室用加热和固体混合物的方法制备,密度小于空气,采用向下排空气法收集,试管口放棉花可防止氨气与空气对流,装置和操作均正确,C正确;
D.容量瓶为精密仪器,不能用于溶解NaOH固体,NaOH溶解应在烧杯中进行,冷却后再转移至容量瓶,D错误;
故答案为C。
8.B
【详解】A.根据表格数据可知:从0~10 min,△n(CH4)在温度为T2时比温度为T1时大,说明后者的反应速率快,由表格数据可知实验①在40 min时已经达到平衡状态,则实验②达到平衡所需时间小于40 min,故在40 min时,实验②中反应已达平衡状态,所以该反应在40 min时已达到平衡状态,A正确;
B.根据表格数据可知:从0~10 min,△n(CH4)在温度为T2时比温度为T1时大,说明后者的反应速率快,由于其它外界条件相同,温度越高,反应速率越快,因此说明温度:T2>T1,B错误;
C.实验②中,0~10 min内,△n(CH4)=0.50mol-0.30mol=0.20mol,容器的容积是1 L,所以v(CH4)= ,C正确;
D.由A可知,该反应在40 min时已达到平衡状态,n(CH4)和50min时相同,即x为0.15,D正确;
故选B。
9.C
【详解】A.断开键和生成键都描述正反应方向的过程,无法体现正、逆反应速率相等,且根据反应计量数,断开键应生成键,A错误;
B.该反应前后气体分子数相等,恒容恒温条件下,体系压强始终不随反应进行发生变化,压强不再改变不能作为平衡判断依据,B错误;
C.平衡时正逆反应速率之比等于化学计量数之比,正反应中计量数为1,逆反应中计量数为2,因此符合平衡的速率特征,C正确;
D.反应前后混合气体总物质的量始终不变,总物质的量不变不能说明平衡,D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.少量Fe与足量稀硝酸反应应生成硝酸铁、一氧化氮和水,离子方程式为:,A错误;
B.Al3+与过量氨水生成Al(OH)3沉淀,氨水为弱碱,则离子方程式为:,B正确;
C.足量NaOH吸收SO2应生成亚硫酸钠和水,离子方程式为:,C错误;
D.NaOH溶液与NaHCO3溶液反应生成碳酸钠和水,离子方程式为:,D错误;
故选B。
11.C
【详解】A.18g 物质的量为1mol,每个含10个电子(7+4×1−1=10),总电子数为10NA,A错误;
B.0.5mol/L MgCl2溶液中Cl−浓度为1mol/L,但未给出溶液体积,无法计算Cl−数目,B错误;
C.锌铜原电池中,负极反应为Zn−2e−=Zn2+,65g Zn(1mol)反应时转移2mol电子,转移电子数为2NA,C正确;
D.17g NH3(1mol)溶于水后部分转化为NH3·H2O,且NH3·H2O会电离,因此NH3·H2O微粒数目小于NA,D错误;
故选C。
12.C
【分析】废旧锌铁皮加入NaOH溶液中,氢氧化钠溶液与油污反应生成高级脂肪酸盐,具有去除油污作用,Zn溶于强碱时生成,过滤,所得固体加入过量稀硫酸溶解铁,发生反应: ,加入适量过氧化氢,氧化部分亚铁离子,氧化后的溶液中含有:H+、Fe2+、Fe3+、,向溶液中通入氮气排出空气防止亚铁离子被氧化,加入NaOH溶液生成四氧化三铁胶体粒,以此解答。
【详解】A.经过氢氧化钠溶液碱洗后,Zn溶于强碱时生成,Fe不溶解,故用氢氧化钠溶液处理废旧镀锌铁皮,主要目的是便于分离提纯铁,故A错误;
B.“酸溶”时,98%浓硫酸与铁能发生钝化,不能溶解铁,故B错误;
C.加入适量过氧化氢,氧化部分亚铁离子,离子方程式为:,故C正确;
D.“氧化”过程中部分Fe2+被氧化为Fe3+,“酸溶”过程中所加硫酸过量,因此“氧化”后溶液中所存在的离子有:H+、Fe2+、Fe3+、,故D错误;
故答案选C。
13.D
【分析】化合物(YW4X5Z8·4W2Z)可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。该化合物的热重曲线如图所示,在200℃以下热分解时无刺激性气体逸出,则说明失去的是水,即W为H,Z为O,YZ2分子的总电子数为奇数,常温下为气体,则Y为N,原子序数依次增加,且加和为21,则X为B。
【详解】A.X(B)的单质常温下为固体,故A错误;
B.根据非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,则最高价氧化物的水化物酸性:X(H3BO3)<Y(HNO3),故B错误;
C.根据前面已知200℃以下热分解时无刺激性气体逸出,则说明失去的是水,若100~200℃阶段热分解失去4个H2O,则质量分数,则说明不是失去4个H2O,故C错误;
D.化合物(NH4B5O8·4H2O)在500℃热分解后若生成固体化合物X2Z3(B2O3),根据硼元素守恒,则得到关系式2NH4B5O8·4H2O~5B2O3,则固体化合物B2O3质量分数为,说明假设正确,故D正确。
综上所述,答案为D。
14.B
【详解】A.该分子中含官能团有羟基和羧基、醚键、碳碳双键,共4种,故A错误;
B.含有的碳碳双键能和溴发生加成反应而使溴水褪色,故B正确;
C.碳碳双键能和氢气发生加成反应,1mol该有机物能与3mol氢气发生加成反应,故C错误;
D.该有机物中不含酯基、肽键或卤原子,所以不能发生水解反应,故D错误;
答案选B。
15.(1) B E
(2) A 2NH4Cl+Ca(OH)22 NH3↑+2H2O +CaCl2
(3) 不褪色
(4)ABD
(5)4:1
【详解】(1)实验室用金属铜与浓硫酸混合加热制取二氧化硫,固体+液体加热装置,所选制备装置为B,用氢氧化钠溶液吸收尾气,尾气处理装置是E;
(2)实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气,生成物有氨气、氯化钙和水,所以反应方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22 NH3↑+2H2O +CaCl2;应选用A装置。
(3)将和等物质的量混合后通入品红溶液中,和恰好反应完全,现象为品红不会褪色,反应的化学方程式为。
(4)浓硫酸不能干燥碱性气体和还原性气体,氢气为中性气体,为碱性气体,、为酸性气体,故选ABD;
(5)反应消耗的HCl的物质的量为n=0.028L×1mol•L-1=0.028mol,恰好完全反应生成氯化亚铁,由Cl原子守恒可知,n(FeCl2)=0.028mol×0.5=0.014mol;生成标准状况下的气体134.4mL,其物质的量==0.006mol,根据化学反应定量关系可知,混合物中与盐酸发生产生气体的单质Fe为0.006mol,Fe3O4与Fe、HCl共同反应,在该反应中铁元素总量为:0.014mol-0.006mol=0.008mol,且该反应方程式为Fe3O4+8HCl+Fe=4FeCl2+4H2O,通过该反应方程式可知Fe3O4为0.002mol,发生该反应的单质铁为0.002mol,所以总的Fe物质的量为0.008mol,Fe3O4为0.002mol,样品中n(Fe):n(Fe3O4)=0.008mol:0.002mol=4:1。
16.(1)496
(2) 0.05mol·L-1·min-1 30% ad
(3) 其他条件相同,压强越大,总产率和PPC的选择性均越高 25℃ 1.5MPa
(4) 低于 CO2+2e-+2H+=HCOOH
【分析】在0~2min内,a曲线表示的物质浓度减少0.1mol/L,b曲线表示的物质浓度减少0.3mol/L,二者改变的浓度比为1:3,根据改变的浓度比等于化学方程式中化学计量数的比,可知a表示CO2的浓度变化,b表示的是H2的浓度变化,据此分析;
【详解】(1)设1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为xkJ,根据图中信息可知,将2molCO2完全离解成气态原子所吸收的能量为2×1598kJ=3196kJ,将2molCO和1molO2完全离解成气态原子所吸收的能量为2×1072kJ+xkJ=(2144+x)kJ,能量作差可知3196kJ-(2144+x)=2×278kJ,x=496kJ;
(2)①在0~2 min内用H2O的浓度变化表示的反应速率;CO2的转化率为;
②a.若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗0.1molCH3OH,分别代表正逆反应速率,且成正比,则该反应达到化学平衡状态,a正确;
b.当混合气体的质量不变,体积恒定,故密度为定值,当密度不再改变时,无法判断该反应达到化学平衡状态,b错误;
c.4min时,反应达到平衡,此时,c错误;
d.2min时,反应速率突然变化,各物质代表的速率均增大,原因可能是升高反应体系的温度,d正确;
故选ad
(3)ⅰ、ⅱ、ⅲ进行对比,发现其他条件相同,PPC的选择性及总产率均随着压强的增大而增大;ⅲ、ⅳ、ⅴ进行对比,发现升高温度产率不再有明显变化,从对设备强度的要求以及对能源消耗等综合角度考虑,选择25℃;ⅱ、ⅲ进行对比,发现增大压强产率不再有明显变化,从对设备强度的要求以及对能源消耗等综合角度考虑,选择1.5MPa比2.0MPa要好;
(4)由图可知,通入水的电极A为原电池的负极,太阳光作用下水在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,通入二氧化碳的电极B为正极,酸性条件下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成甲酸,电极反应式为;电极A的电势低于电极B的电势。
17.(1) 淀粉(或纤维素)
(2)
(3)bc
(4)c
(5) 作溶剂、作香料等
(6)5
【分析】依题意,C为乙醇,A是一种天然有机高分子则A为淀粉或纤维素,B为葡萄糖,D为乙醛、E为乙酸,F为乙酸乙酯。
【详解】(1)根据分析A为淀粉或纤维素,A的分子式是。
(2)B是多糖水解的产物,为葡萄糖,其结构简式为。
标准状况下,烃X气体密度为1.25g·L-1,X的相对分子质量:Mr=1.25×22.4=28,X为乙烯,结构式为。
(3)检验C(乙醇)中是否有B(葡萄糖)的方法是检验有无醛基,故选bc。
(4)三个物质的沸点不同故可用蒸馏的方法,选c。
(5)
F是通过乙酸与乙醇在浓硫酸作催化剂并加热的条件下合成的,方程式为:。
乙酸乙酯作溶剂、作香料等。
(6)
F的同分异构体中,只有一个官能团可以是羧基或酯基。若只含羧基,有、两种,若只含有酯基,有、、三种,共五种。其中能与NaHCO3反应产生气体说明含有羧基,有3种氢原子的结构简式为。
18.(1) 放出 17.8
(2)D
(3)BC
(4) 1.5 17.9
(5) 正 4
【详解】(1)反应Ⅰ中,结合表中相关的化学键键能数据可知,,反应Ⅰ生成即生成0.1mol时,放出的热量为。
(2)A.恒温恒容下,再充入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,A不符合题意;
B.升高温度,反应速率加快,B不符合题意;
C.恒温恒容下,向其中充入Ar,各反应组分浓度不变,反应速率不变,C不符合题意;
D.恒温恒压下,向其中充入Ar,容器体积增大,各反应组分浓度减小,反应速率减小,D符合题意;
故答案选D。
(3)A.当正逆反应速率之比等于化学计量数之比时说明反应达到平衡,该选项中单位时间内断裂键,说明此时正向消耗的是3molH2,形成键,反应也是正向,且水中含有O-H,甲醇中也有O-H键,若是达到平衡时应该是同时断裂,因此不能说明反应达到化学平衡状态,A不符合题意;
B.CH3OH的体积分数不再发生变化,则正、逆反应速率相等,说明反应达到化学平衡状态,B符合题意;
C.反应前后气体总质量保持不变,但该反应为气体分子数减小的反应,根据可知,气体平均相对分子质量为变量,当气体平均相对分子质量不再改变时说明反应达到平衡,C符合题意;
D.反应前后气体总质量保持不变,容器容积不变,故容器内密度始终不变,所以容器内气体密度不再改变,不能说明反应达到化学平衡状态,D不符合题意;
故答案选BC。
(4)①内,物质的量减少,则,根据反应速率之比等于计量数之比,;
②根据已知条件列出三段式:
平衡时气体总物质的量为,的体积分数为:。
(5)①在燃料电池中,通入燃料的电极为负极,负极失去电子发生氧化反应;通入氧气的电极为正极,正极上得到电子发生还原反应,在该燃料电池中,通入的二甲醚是燃料,所以通入燃料二甲醚的X电极是负极,通入氧气的Y电极是正极;
②X电极上燃料失去电子,发生氧化反应,二甲醚失去电子产生二氧化碳,同时产生H+,负极的电极反应式为:;
③通入氧气的Y电极是正极,正极的电极反应式为:,根据守恒规律可知,每消耗转移的电子为4mol,同时有4molH+通过质子交换膜。
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湖南省长沙市天心区2025-2026学年高一下学期期末考试自编试卷
化学试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
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。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 Mg-24 Ca-40
第I卷(选择题 共42分)
1、 选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42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.“国之重器”崛起,材料功不可没。下列材料属于金属材料的是
A.“C919”大飞机用的氮化硅涂层
B.“梦想”号钻探船钻头用的合金
C.航天器结构件用的碳纤维
D.核电站“智能刹车”系统用的富集硼酸
2.工业制取的主要反应为。下列说法正确的是
A.分子中只有极性共价键
B.的空间填充模型为
C.的沸点高于水
D.的电子式为
3.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中的数目为
B.和在一定条件下充分反应,转移电子数为
C.标准状况下的与充分反应,生成分子数为
D.与焦炭进行粗硅制备的反应中,每生成硅,则生成分子数为
4.自然资源的开发利用是化工生产的一个方面,下列有关化工生产说法正确的是
A.海带提碘时,可用酒精代替萃取碘
B.煤焦油中含有苯、甲苯等,可通过蒸馏的方法分离
C.粗盐提纯时,加入试剂的顺序可以为溶液→溶液→盐酸
D.“吹出法”海水提溴的过程主要包括:氧化、吹出、吸收和分液等环节
5.下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是
A.制备
B.除去乙烯中的
C.稀释浓硫酸
D.喷泉实验
A.A B.B C.C D.D
6.海洋是一个巨大的宝藏,海水的综合利用示意图如下。下列说法不正确的是
A.海水中元素的种类很多,总储量很大
B.通过蒸馏、反渗透等方法可以将海水淡化
C.从海水中制取钾、镁、溴均涉及氧化还原反应
D.电解食盐水可以得到钠单质和氯气
7.下列实验装置或操作能达到实验目的的是
A.制备纯净的一氯甲烷
B.测氯水的pH
C.实验室制备
D.配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
A.A B.B C.C D.D
8.利用CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可消除NO2的污染。在1 L的密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4(g)和1.00 mol NO2(g)进行上述反应,测得n(CH4)随时间变化的实验数据如下表。下列说法错误的是
实验
温度
n/mol
0 min
10 min
20 min
40 min
50 min
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
x
0.15
A.由实验数据可知,该反应在40 min时已达到平衡状态
B.由实验数据可知温度:T1>T2
C.实验②中,0~10 min内,CH4的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D.表格中x为0.15
9.能说明恒容恒温密闭装置中反应在一定条件下达到平衡的是
A.每断开1 mol H-H键时,生成1 mol H-I键 B.反应体系中压强不再改变
C. D.混合气体的总物质的量不再改变
10.下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A.少量Fe溶于足量稀硝酸:
B.向中加入过量氨水:
C.用足量NaOH溶液吸收尾气:
D.NaOH溶液与溶液反应:
11.代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.18g所含电子数为
B.0.5mol·L-1的溶液中,含有数目为
C.在锌铜原电池中,负极质量减少65g时理论上转移电子数为
D.17g完全溶于1L所得的溶液中含微粒数目为
12.已知Zn溶于强碱时生成。利用废旧镀锌铁皮制备胶体粒子的流程如下:
下列有关说法正确的是
A.“碱洗”的主要目的是除去废旧镀锌铁皮表面的油污
B.“酸溶”时用98%的浓硫酸代替稀硫酸可加快反应速率
C.“氧化”时反应的离子方程式为
D.“氧化”后溶液中的阳离子只有、
13.化合物可用于电讯器材、高级玻璃的制造。W、X、Y、Z为短周期元素,原子序数依次增加,且加和为21。分子的总电子数为奇数,常温下为气体。该化合物的热重曲线如图所示,在以下热分解时无刺激性气体逸出。下列叙述正确的是
A.W、X、Y、Z的单质常温下均为气体
B.最高价氧化物的水化物的酸性:
C.阶段热分解失去4个
D.热分解后生成固体化合物
14.分枝酸可用于生化研究,其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A.分子中存在两种官能团
B.该有机物可以使溴水褪色
C.该有机物可以与发生加成反应
D.该有机物可以发生氧化反应、加成反应、取代反应和水解反应
应,浓作催化剂
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4个小题,共58分。
15.我们已经学过氢气、氧气、二氧化碳、氯气、二氧化硫、氨气等气体的制备方法和化学性质。以下是实验室制备、洗涤、干燥气体及进行尾气处理的常见仪器装置。请结合所学知识回答下列问题:
(1)实验室用铜与浓硫酸加热制取二氧化硫,所选制备装置是__________,尾气处理装置是__________。(填字母)
(2)实验室用制备氨气所选制备装置是___________,反应化学方程式为___________。
(3)将SO2和Cl2等物质的量混合后通入品红溶液中,品红溶液___________(填“褪色”或“不褪色”),反应的化学方程式为___________。
(4)下列气体可用装置C干燥的是___________
A.氧气 B.氢气 C.氨气 D.二氧化硫
(5)某固体样品由 Fe与Fe3O4组成, 取 mg样品, 放入28.00mL 1mol/L的盐酸中, 恰好完全反应, 生成标准状况下的气体134.4mL,向溶液中滴入KSCN溶液2无明显现象、则样品中 ______________。
16.碳中和是目前社会备受关注的重要议题,碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当,对于改善环境,实现绿色发展至关重要。
(1)以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为碳中和提供了一条新途径,该反应中各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示。
已知:常温下利用TiO2催化分解1molCO2生成CO和O2时需要吸收278kJ的能量。根据上述信息,计算1molO2中化学键完全断裂时需要的能量为______kJ。
(2)CO2催化加氢合成新能源甲醇,既实现了碳资源的充分利用,又可有效减少CO2排放。300℃时,向2L的恒容密闭容器中,充入2molCO2(g)和2molH2(g)使之发生反应:,测得各物质的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①0~2min内,H2O(g)的平均反应速率为_______;反应达到平衡时,CO2的转化率为_______。
②对于上述反应,下列叙述正确的是______。
a.若单位时间内消耗0.3molH2的同时消耗
0.1molCH3OH,则该反应达到化学平衡状态
b.当混合气体的密度不再改变时,则该反应达到化学平衡状态
c.4min时,反应达到平衡,此时
d.2min时,反应速率突然变化的原因可能是升高反应体系的温度
(3)用二氧化碳与环氧丙烷()反应合成可降解塑料PC和副产物CPC,在不同温度和压强下,PPC的选择性(产物中PPC的质量与产物总质量的比值)和总产率(产物总质量与反应物投料总质量的比值)如下表所示:
序号
温度/℃
压强/MPa
总产率/%
PPC的选择性/%
ⅰ
25
0.5
90
92.1
ⅱ
25
1.5
94.9
>99
ⅲ
25
2.0
95.4
>99
ⅳ
40
1.5
95.6
96.2
ⅴ
60
1.5
99
76
通过表中数据i、ⅱ、ⅲ可以得出的结论是______。实际生产中反应选择的温度是______,压强是_____。
(4)将燃煤产生的CO2回收再利用,可有效减少碳排放总量。以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原电池装置如图所示。其中,电极A的电势________(填“高于”或“低于”)电极B的电势,写出电极B上的电极反应式:________。
17.A是一种天然有机高分子,B为人体提供能量,75%(体积分数)的C溶液可作医用消毒剂。标准状况下,烃X气体密度为1.25g·L-1,有关转化关系如图所示(部分条件和部分产物省略)。
回答下列问题:
(1)A的分子式是______,名称是______。
(2)B的结构简式为______。X的结构式为______。
(3)检验C中是否有B的试剂有______(填标号)。
a.酸性KMnO4溶液 b.银氨溶液
c.新制Cu(OH)2悬浊液 d.金属钠
(4)已知C、D、E的沸点分别为78.5℃、20.8℃、117.9℃,从这三种有机物的混合物中提纯E宜采用的方法是______(填标号)。
a.过滤 b.分液 c.蒸馏 d.结晶
(5)写出合成F的化学方程式:_______。列举一种F的用途:______。
(6)F的同分异构体中,只有一个官能团的分子有______种,其中能与NaHCO3反应产生气体且有3种氢原子的结构简式为______。
18.的捕集利用已成为科学家们研究的重要课题。利用高选择性催化剂可将合成气中的转化为甲醇(),通过加氢可转化为二甲醚(),相关的主要反应如下:
Ⅰ.与反应合成甲醇:
Ⅱ.与反应合成二甲醚:
试回答下列问题:
(1)已知反应Ⅰ相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-C
C-O
H-O
键能/()
348
413
436
358
463
750
请判断反应Ⅰ生成时,向环境_______(填“吸收”或“放出”)的能量为_______kJ。
(2)在某一时刻采取下列措施,能使反应I的反应速率减小的是_______(填字母,下同)。
A.恒温恒容下,再充入 B.升高温度
C.恒温恒容下,向其中充入Ar D.恒温恒压下,向其中充入Ar
(3)一定温度下,在容积固定的密闭容器中发生反应Ⅰ,下列说法可以表明反应达到化学平衡状态的是_______。
A.单位时间内断裂键,同时形成键
B.的体积分数不再发生变化
C.气体平均相对分子质量不再改变
D.容器内气体密度不再改变
(4)在体积为密闭容器中发生反应Ⅱ,反应开始前充入和,测得的物质的量随时间变化如图1所示。
①内,_______。
②反应达到平衡状态时,的体积分数为_______%(保留1位小数)。
(5)“二甲醚()酸性燃料电池”的工作原理示意图如图2所示。
①Y电极为_______(填“正”或“负”)极。
②X电极的电极反应式为_______。
③每消耗的同时有_______通过质子交换膜。
答案第1页,共2页
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