内容正文:
江苏省南京市七校联合体2025-2026学年第二学期期末调研
高一化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 V 51
一、选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,呈现了《武BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目,彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法不正确的是
A. 表演武术的机器人机身采用高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B. 触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 晚会舞台的AR/XR视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为二氧化硅
D. 为机器人提供续航的是锂电池,Li位于第IA族,为碱金属元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.高强度铝合金属于合金,归为金属材料,合金硬度通常高于其成分纯金属,故其硬度大于纯铝,A正确;
B.压电陶瓷是具备特殊电学功能的新型无机非金属材料,B正确;
C.芯片的主要成分为单质硅(),是光导纤维的主要成分,C错误;
D.Li原子核外最外层只有1个电子,位于第IA族,属于碱金属元素,D正确;
故选C。
2. 反应可用于治疗胃酸过多症。下列说法正确的是
A. NaHCO3中既含有离子键又含有共价键 B. CO2的电子式:
C. H2O、D2O、T2O互为同位素 D. 该反应为放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.中与之间存在离子键,内部C、O、H原子之间存在共价键,既含有离子键又含有共价键,A正确;
B.中C和O之间为碳氧双键,每个共用电子对含4个电子,正确电子式为,题图中C与O之间为单键,电子式书写错误,B错误;
C.同位素是质子数相同、中子数不同的原子的互称,、、均为化合物分子,不属于原子,不互为同位素,C错误;
D.与盐酸的反应为吸热反应,不是放热反应,D错误;
故选A。
3. 下列图示装置能达到实验目的的是
A. 装置甲测分解速率
B. 装置乙灼烧海带
C. 装置丙测定中和热
D. 装置丁探究温度对化学平衡移动的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置甲使用长颈漏斗,反应生成的会从长颈漏斗上口逸出,无法准确测定生成气体的体积,不能测定分解速率,A错误;
B.灼烧海带为高温灼烧固体操作,应使用坩埚,蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不能用于灼烧固体,B错误;
C.金属搅拌器导热性良好,会造成热量散失,导致中和热测定结果误差大,应使用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.存在平衡,两组装置只有温度不同,通过观察气体颜色变化可探究温度对化学平衡移动的影响,D正确;
故答案选D。
4. F、Na、Mg、S、Cl为短周期主族元素。下列说法正确的是
A. 离子半径: B. 热稳定性:
C. 酸性强弱: D. 金属性强弱:Na<Mg
【答案】A
【解析】
【详解】A.和核外电子层结构相同,核电荷数越大对核外电子的吸引能力越强,离子半径越小,的核电荷数大于,故,A正确;
B.元素非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越强,非金属性,故热稳定性,B错误;
C.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,故酸性,C错误;
D.同周期主族元素从左到右金属性逐渐减弱,在左侧,故金属性,D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成下面3个小题:
元素周期表中VIA族元素单质及其化合物有着广泛应用。
O3具有杀菌、消毒、漂白等作用;硫有多种单质,如S2、S4、S6、S8等,硫或黄铁矿(FeS2)制得的SO2可用来生产H2SO4;H2S是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2kJ·mol-1),是制取多种硫化物的原料;用SO2与SeO2(白色晶体)的水溶液反应可制备硒,硒(34Se)是一种半导体材料。
5. 下列说法不正确的是
A. S2、S4、S6、S8互为同素异形体
B. SO2的水溶液能导电,SO2是电解质
C. 浓硫酸具有吸水性,可干燥SO2气体
D. H2S可用碱性溶液吸收而除去
6. 下列化学反应表示正确的是
A. H2S燃烧的热化学方程式:
B. 煅烧黄铁矿获得SO2:
C. SO2和SeO2的水溶液反应制备硒:
D. H2S电离方程式:
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B. 二氧化硫具有还原性,可用于纸张、草编织物的漂白
C. O3具有强氧化性,可用于杀菌消毒
D. FeCl3溶液呈酸性,可用于刻蚀覆铜板
【答案】5. B 6. C 7. C
【解析】
【5题详解】
A.S2、S4、S6、S8是由硫元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.SO2的水溶液能导电是因为SO2与水反应生成的电离出自由移动的离子,并非SO2自身电离,SO2属于非电解质,B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,且与SO2不反应,可干燥SO2气体,C正确;
D.H2S是酸性气体,可与碱性溶液反应生成盐,因此可用碱性溶液吸收除去,D正确;
故选B。
【6题详解】
A.燃烧热是指101 kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量,H元素的指定产物为,不是,则该反应的,A错误;
B.煅烧黄铁矿的产物为和SO2,其化学方程式为:,B错误;
C.SO2和SeO2的水溶液反应制备硒,即SO2被氧化为,SeO2被还原生成Se,经配平得反应的离子方程式为:,C正确;
D.H2S是二元弱酸,电离过程分步进行,第一步电离为,第二步电离为,不能一步电离出,D错误;
故选C。
【7题详解】
A.硫单质用作橡胶硫化剂,是因为硫能与橡胶发生交联反应,使橡胶分子形成网状结构,增强橡胶强度、耐磨性,与硫单质呈黄色无关,,A不符合题意;
B.二氧化硫用于纸张、草编织物漂白,原理是二氧化硫能和有色有机物结合生成不稳定的无色物质,并非利用其还原性,B不符合题意;
C.O3具有强氧化性,能破坏细菌、病毒的生物结构,使其蛋白质变性,从而实现杀菌消毒,性质与用途具有对应关系,C符合题意;
D.FeCl3溶液可用于刻蚀覆铜板,是因为具有氧化性,可与Cu发生反应:,与其溶液酸性无关,D不符合题意;
故选C。
8. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B. 工业制硝酸:
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.NaClO溶液中通入CO2,根据强酸制弱酸原理可生成HClO,但HClO光照分解产物为HCl和O2,无法得到Cl2,A错误;
B.工业制硝酸流程中,NH3在催化剂、加热条件下被O2氧化为NO,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,各步转化均能实现,B正确;
C.Mg(OH)2与盐酸中和可得到MgCl2溶液,但电解MgCl2溶液时阴极H+优先放电,生成Mg(OH)2、H2和Cl2,无法得到单质Mg,需电解熔融MgCl2制备Mg,C错误;
D.Al与NaOH溶液反应可生成Na[Al(OH)4],但加入过量HCl时,Al(OH)3会溶于强酸,最终产物为AlCl3,无法得到Al(OH)3,D错误;
故选B。
9. 甲烷催化重整反应为,用E表示某种化学键的键能,CO分子中的化学键视为。下列说法正确的是
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 该反应的
C. 平衡时升高温度,增大,减小
D. 其他条件相同,增大,CH4的转化率升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应的,该反应为气体分子数增大的反应,即,当时反应能自发进行,则该反应仅在高温下能自发进行,A错误;
B.,反应断裂4 mol C-H键、2 mol H-O键,生成1 mol C≡O键、3mol H-H键,该反应的,B错误;
C.升高温度,会使体系活化分子百分数增大,、均增大,C错误;
D.其他条件相同,增大,相当于增大的浓度,平衡正向移动,的转化率升高,D正确;
故选D。
10. 由表中数据判断下列说法不正确的是
弱酸
电离常数(25℃)
A. 等、等体积的、溶液分别与足量的镁反应,产生更多
B. 过量的与溶液混合:
C. 0.5mol-L-1的醋酸溶液中,
D. 向0.1mol·L-1的溶液中加入蒸馏水,增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.等时,弱酸电离常数越小,酸的浓度越大,由表格可知的远小于,等体积下的物质的量更大,与足量镁反应时产生的更多,说法错误,A符合题意;
B.电离常数越大,弱酸的酸性越强,由表格数据可知酸性强弱关系为,根据强酸制弱酸规律,过量与发生复分解反应只能生成和,离子方程式书写正确,说法正确,B不符合题意;
C.醋酸是一元弱酸,其溶液中,说法正确,C不符合题意;
D.由电离常数可得,加水稀释时不变,减小,该比值增大,说法正确,D不符合题意;
答案选A。
11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
室温下,取 1mL 0.1mol/LKI溶液和2mL 0.1mol/LFeCl3溶液充分反应后,再加2mLCCl4振荡、静置后,取上层清液滴加少量KSCN溶液,观察溶液颜色变化
Fe3+和I-的反应有一定的限度
B
取两支试管,分别加入4mL 0.01mol/LKMnO4酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01mol/LH2C2O4溶液2mL,向另一支试管中加入0.01mol/LH2C2O4溶液4mL,第一支试管中褪色时间长
该实验说明H2C2O4浓度越大,反应速率越快
C
室温下用pH计分别测量醋酸、盐酸的pH,前者pH大于后者
酸性:醋酸<盐酸
D
取少量某溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中有
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁离子和碘离子发生的反应为,1mL 0.1mol/LKI溶液和2mL 0.1mol/LFeCl3溶液中FeCl3为过量,反应后无论是否存在限度,上层清液中均含有Fe3+,滴加KSCN溶液都会变红,无法证明反应有限度,A错误;
B.两组实验中加入草酸体积不同,混合后溶液总体积不同,KMnO4浓度也不同,存在两个变量,无法证明H2C2O4浓度越大反应速率越快,B错误;
C.未说明醋酸和盐酸的物质的量浓度相同,无法通过pH大小比较二者酸性强弱,C错误;
D.与浓NaOH溶液共热反应生成NH3,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,可证明溶液中含有,D正确;
故答案为D。
12. 某环保公司设计了一套从深海含碘卤水中提取高纯度单质碘的工艺,该工艺可实现碘资源的零损耗回收,同时避免含氯废水排放。以下是该工艺的核心流程图:
下列说法不正确的是
A. “转化”过程反应的离子方程式为
B. “氧化”过程若通入少量氯气时,反应的离子方程式为:
C. “低温干燥”可减少碘的损失,同时避免高温导致活性炭吸附性下降
D. 实验室中操作X为过滤
【答案】D
【解析】
【分析】深海含碘卤水净化除氯后,加入硝酸银富集碘离子生成AgI悬浊液;加入铁粉发生转化反应,化学方程式为;生成的通入氯气氧化,根据氯气与的物质的量之比不同,氧化产物不同;氧化后用活性炭吸附生成的,经低温干燥、操作X得到高纯度单质碘,据此分析。
【详解】A.“转化”过程中,铁粉与AgI悬浊液发生置换反应,离子方程式为,A正确;
B.由于还原性,少量氯气优先氧化,反应的离子方程式为,B正确;
C.碘单质易升华,高温会导致碘挥发损失,且高温会降低活性炭的吸附性,“低温干燥”可减少碘的损失,同时避免高温导致活性炭吸附性下降,C正确;
D.碘单质被活性炭吸附,二者均为固体,过滤无法将碘从活性炭中分离,需通过加热升华、凝华的方法提纯得到单质碘,操作X不是过滤,D错误;
故选D。
13. 硫酸工业尾气中可用CO处理并回收S,涉及的反应有:
反应I:
反应II:COS(g)S(g)+CO(g)
恒压条件下,将1molSO2和3molCO充入装有催化剂的反应器中,SO2的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度的变化如图所示(X的平衡选择性 X为COS或S)
下列说法正确的是
A. 曲线a表示S的平衡选择性
B. 1400K下,反应达平衡时,n(CO)=1mol
C. ΔH2<0
D. 其它条件不变,使用催化剂,SO2的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【分析】反应Ⅰ为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,COS的平衡选择性下降,二氧化硫的平衡转化率下降;由图可知c曲线随温度升高而上升,故曲线c表示S的平衡选择性;温度升高,S的平衡选择性增大,反应Ⅱ平衡正向移动,故反应Ⅱ为吸热反应;已知COS和S的平衡选择性之和为1,因此b曲线表示的平衡选择性,曲线a为二氧化硫的平衡转化率,据此回答。
【详解】A.由上述分析可知,曲线a表示SO2的平衡转化率,A错误;
B.起始时n(SO2)=1mol,n(CO)=3mol,在1400K下,二氧化硫平衡转化率为80%,则转化的n(SO2)=0.8mol,COS平衡选择性为50%,则生成n(COS)=0.8mol×50%=0.4mol,生成n(S)=0.4mol,根据反应I生成n(CO2)=0.8mol×2=1.6mol,剩余n(CO)=3mol-0.8mol×3+0.4mol=1mol,B正确;
C.升高温度,S的平衡选择性增大,说明反应Ⅱ正向移动,则正反应是吸热反应,即ΔH2>0,C错误;
D.其它条件不变,使用催化剂,可以加快反应速率,但不影响平衡移动,故SO2的平衡转化率不变,D错误;
故选B。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. I.某压强下工业合成氨生产过程中,与按体积比为投料时,反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图-1,其中一条是不同温度下反应相同时间的曲线,另一条是平衡时的曲线。
(1)图-1中表示该反应的平衡曲线的是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);由图中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图-1中a点,容器内气体_________,图中b点,_____(填“>”“=”或“<”)。
II.工业以为原料合成尿素的反应原理为。工业生产时,需要原料气带有水蒸气。下图-2的三条曲线表示在不同的水碳比时,的平衡转化率与氨碳比之间的关系。
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达化学平衡状态的是______(填序号)。
A. 容器内 B. 容器内混合气体的密度不变
C. 容器内的总压强不变 D. 容器内
(4)测得B点的平衡转化率为40%,则__________。
(5)曲线I、II、III对应的水碳比最大的是__________(填序号),判断理由是_______________。
(6)工业上常利用和合成尿素CO(NH2)2,反应历程分两步:i:和生成;ii:分解生成尿素。反应过程中能量变化如图-3,下列说法正确的是________。
A. 该历程中决速步骤为反应ii
B. 增大反应物浓度,可以提高反应物活化分子百分数,从而加快化学反应速率
C. 为合成尿素反应的中间产物
D.
【答案】(1) ①. Ⅰ ②. 放热
(2) ①. ②. > (3)BC
(4)3 (5) ①. Ⅲ ②. 氨碳比相同时,水碳比越大,转化率越小 (6)AC
【解析】
【小问1详解】
合成氨反应达到平衡前,随着温度升高,反应速率加快,相同时间内生成的氨气增多;达到平衡后,升高温度,平衡向吸热方向移动。图-1中曲线Ⅰ随温度升高氨气的体积分数持续减小,说明曲线Ⅰ为平衡曲线,且升高温度平衡逆向移动,故正反应为放热反应。
【小问2详解】
工业合成氨的反应方程式为:,设初始投入 和 ,转化了 ,则平衡时 为 , 为 , 为 ,总物质的量为 ,a点时氨气的体积分数为 ,即 ,解得 。此时 ,,故 。b点氨气的体积分数小于同温度下平衡时的体积分数,说明反应未达到平衡,正向进行,故 。
【小问3详解】
A.当 时才表示正逆反应速率相等,达到平衡,A错误;
B.该反应有固体生成,气体总质量减小,恒容下容器体积不变,气体密度不断减小,当密度不变时说明达到平衡,B正确;
C.该反应正向是气体分子数减小的反应,恒温恒容下压强不断减小,当总压强不变时说明达到平衡,C正确;
D.容器内物质的量之比等于化学计量数之比不能作为平衡的标志,D错误;
故答案选BC。
【小问4详解】
B点时 的平衡转化率为 。设初始 ,则初始 。反应消耗的 为 ,根据化学方程式可知消耗的 为 。已知 的平衡转化率为 ,则 ,解得 。
【小问5详解】
该反应中水是生成物,增大水碳比,相当于增加生成物水的浓度,化学平衡逆向移动,导致 的转化率降低。在相同的氨碳比下,曲线Ⅲ的 转化率最低,故其对应的水碳比最大。
【小问6详解】
A.由图-3可知,反应ⅱ的活化能 大于反应ⅰ的活化能 ,活化能越大反应越慢,慢反应决定总反应速率,故决速步骤为反应ⅱ,A正确;
B.增大反应物浓度能增加单位体积内活化分子总数,但不能提高活化分子百分数,B错误;
C. 在第一步生成,在第二步消耗,为反应的中间产物,C正确;
D.根据盖斯定律,总反应的焓变 ,D错误;
故答案选AC。
15. 氮肥厂、生活污水中的氮元素多以和NH3·H2O的形式存在,氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因。氨氮废水的处理方法有多种。
Ⅰ.吹脱-氧化法:
(1)调节池”加入“NaOH溶液”的目的是__________________。
(2)“硝化池”是在硝化细菌的作用下实现→→转化。碱性条件下,被O2氧化成的总反应的离子方程式为__________________________________。
(3)硝化过程中需要控制温度在40℃,原因是___________________________。
(4)“反硝化池”是在一定条件下向废水中加入有机物如甲醇(CH3OH)进行脱硝,当反应中有32g CH3OH(碳为-2价)转变为二氧化碳时,转化的的物质的量为___________mol。
II.沉淀法:与氨氮废水(NH4+)生成MgNH4PO4·6H2O沉淀可达到去除氨氮()的目的。
已知:i.磷酸根在pH=8~10时主要存在形式为;
ii.为沉淀。
(5)请写出pH=9时,沉淀法去除氨氮()的离子方程式为______________________。
(6)氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图所示,解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因: ___________________________________________。
【答案】(1)将转化为NH3·H2O,便于后续热空气将NH3•H2O分解为NH3吹出,有利于废水中氮元素含量的降低
(2)
(3)温度低于40℃,硝化速率过慢,温度高于40℃,硝化菌活性会降低甚至失活
(4)1.2 (5)
(6)pH>10时,Mg2+与PO43-反应生成Mg3(PO4)2沉淀,Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,使氨氮去除率降低
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,吹脱法是向过量排放的含高浓度和NH3•H2O的氨氮废水中先加入NaOH溶液调节pH使铵根离子转化为NH3•H2O,便于后续热空气将NH3•H2O分解为NH3吹出,氧化法是向过量排放的含高浓度和NH3•H2O的氨氮废水中加入NaClO或Cl2将氨态氮转化为N2,然后用活性炭吸附多余的Cl2,从而均能得到低浓度氨氮废水,硝化池中是加入硝化菌将氨态氮转化为硝酸根,然后用有机物进行反硝化,即将硝酸根还原为N2,从而使废水达标排放。
【小问1详解】
由分析可知,“pH调节池”加入“NaOH溶液”的目的是使铵根离子转化为NH3•H2O,便于后续热空气将NH3•H2O分解为NH3吹出,有利于废水中氮元素含量的降低;
【小问2详解】
根据氧化还原反应配平可知,在碱性条件下被氧气氧化成的总反应的离子方程式为;
【小问3详解】
硝化过程需要硝化菌的参与,当温度低于40℃,硝化速率过慢,温度高于40℃,硝化菌活性会降低甚至失活,因此需控制温度在40℃;
【小问4详解】
反硝化过程中常将甲醇作为有机碳源,甲醇被硝酸根离子氧化为二氧化碳,根据得失电子守恒可知, ,当反应中有转变为二氧化碳时,转化的的物质的量为;
【小问5详解】
①含磷微粒在pH=8~10时主要存在形式为,故pH=9时反应生成,其离子方程式为
;
【小问6详解】
pH>10时,镁离子与磷酸根生成沉淀,镁离子与氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,使氨氮去除率降低。
16. 常用作催化剂,实验室将利用废催化剂(含富集回收。常温下为黄色液体,沸点127.2℃,熔点-78℃,遇水强烈水解生成。可用和,来制备。请回答下列问题:
图1
(1)实验室可用漂粉精与浓盐酸常温下反应快速制备Cl2,其制取装置与下列气体制取装置不相同的是_____。(填标号)
A. 铜与浓硫酸反应制SO2 B. 石灰石与盐酸反应制CO2
C. 熟石灰与氯化铵反应制NH3 D. 过氧化钠和水反应制O2
(2)装置B的作用是___________________;仪器X的名称为_______________。
(3)制备:与氨水沉钒-氧化煅烧法制备高纯的流程如图-2,“沉钒”过程的化学反应方程式________________________________________________。
图2
(4)测定纯度:称取1.000g样品,用稀硫酸溶解,定容得100mL(VO2)2SO4溶液。量取20.00ml溶液放入锥形瓶中,加入过量的5.00mL 0.5000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液10.00mL。
已知:,计算样品的纯度__________。(请写出计算过程)
(5)沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系如图-3。为确定较适宜的沉钒条件,请结合图-3,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:______________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。
(可供选择的试剂:50g/L的钒溶液、10g/L的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水)
图3
【答案】(1)AC (2) ①. 干燥Cl2 ②. 球形冷凝管
(3)
(4)91.0%(计算过程见答案)
(5)取数组等体积50g·L-1的钒溶液,分别加入不同体积的25%的优级纯氨水,再加入高纯蒸馏水使各组溶液总体积相等,水浴加热控制反应温度均为55℃,充分反应相同的时间
【解析】
【分析】A为饱和食盐水除去氯气中的HCl,再通过B中的浓硫酸干燥,在C中与粗V2O5、碳粉发生反应生成产物VOCl3,装置D冷凝收集产物,E中装碱石灰,用于吸收多余的Cl2,并防止空气中的水蒸气进入D中使产物水解。
【小问1详解】
漂粉精与浓盐酸制是固液不加热型装置。
A.铜与浓硫酸制需要加热,装置不同;
B.石灰石与盐酸制是固液不加热,装置相同;
C.熟石灰与氯化铵制是固固加热型,装置不同;
D.过氧化钠与水制是固液不加热,装置相同
故选AC。
【小问2详解】
VOCl3遇水强烈水解,因此反应前需要干燥,A除去杂质,B中浓硫酸干燥氯气;仪器X为球形冷凝管,用于冷凝收集;
【小问3详解】
VOCl3与水、氨水反应生成,与结合为,化学反应方程式为;
【小问4详解】
总的物质的量: ,过量与酸性反应:,则过量的物质的量: 与反应的:, 1 mol 溶解生成2 mol ,1 mol 消耗1 mol ,因此20 mL溶液中: , 100 mL溶液中:, ,则,纯度:;
【小问5详解】
探究氨水浓度对沉钒率的影响,需控制其他变量不变:由图3可知,50 g/L钒溶液比10 g/L钒溶液的沉淀率更高,温度在55℃时沉钒率最高,因此固定钒溶液为50 g/L、温度为55℃这两个条件,改变氨水浓度,测定沉钒率即可,实验方案为取数组等体积50g·L-1的钒溶液,分别加入不同体积的25%的优级纯氨水,再加入高纯蒸馏水使各组溶液总体积相等,水浴加热控制反应温度均为55℃,充分反应相同的时间。
17. 氢能是应用前景广阔的新能源,氢气的制取、储存和应用是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.制氢
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,反应如下:
反应i: ;
反应ii: 。
反应iii:的_________;若在一定温度下容积固定的密闭容器中进行该反应,同时提高反应速率和CO2的平衡转化率,可采取的措施为__________________________。
(2)NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图所示:
①NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为_____________________。
②NaBH4再生过程中化合价降低的元素有_____(填元素符号)。
Ⅱ.储氢
(3)在容积恒定为2L的密闭容器中加入足量BPO4(s)和Na(s)并充入一定量的H2(g)发生储氢反应: ,下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线,NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大,在603K之后随温度升高而减小的原因是_______________________。
Ⅲ.用氢
(4)一定条件下,向2L密闭容器中,加入1mol CO2和3molH2发生反应。当反应达到平衡状态时,容器中甲醇的体积分数为10%,该反应的平衡常数_________________(用分数表示)。
(5)H2与CO2催化制甲醇该反应分两步实现:
i.
ii.
将1mol和3mol的混合原料气通入到一定体积的反应器。甲醇的平衡产率随温度变化如图所示,温度在240℃之前,随着温度升高,甲醇的平衡产率逐渐增大的原因为__________。
【答案】(1) ①. +41 ②. 增大H2浓度
(2) ①. ②. Cl、H、Mg
(3)603K之前,反应未达平衡,随着温度升高,反应速率加快,NaBH4产率增高;603K之后,反应达到平衡,温度升高,平衡向逆反应方向进行,NaBH4产率下降
(4)
(5)240℃之前,温度升高,吸热步骤i平衡正向移动,CO浓度增大,使步骤ii正向进行程度增大的影响大于温度升高对放热步骤ii的逆向移动的影响,甲醇的平衡产率增大
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应ⅰ减去反应ⅱ可得反应ⅲ:,。在容积固定的密闭容器中,在一定温度下,要同时提高反应速率和的平衡转化率,可采取的措施有增大的浓度(增大反应物浓度,反应速率加快,平衡正向移动,转化率提高);
【小问2详解】
①水解生成和,化学方程式为;
②在再生过程中,分析各元素化合价变化,Cl元素化合价从0价降低到-1价,H元素化合价从0价降低到-1价,Mg元素化合价从+2价降低到0价,所以化合价降低的元素是Cl、H、Mg;
【小问3详解】
该储氢反应,是放热反应。在之前,反应未达到平衡,温度升高,反应速率加快,相同时间内生成的更多,产率随温度升高而增大;在之后,反应达到平衡,该反应放热,温度升高,平衡逆向移动,产率随温度升高而减小;
【小问4详解】
设达到平衡时生成甲醇的物质的量为,列三段式计算,,已知甲醇的体积分数为,则,解得。平衡时各物质的浓度:,,,。平衡常数;
【小问5详解】
步骤i为吸热反应,步骤ii为放热反应,240℃之前,温度升高,步骤i平衡正向移动,CO浓度增大,促使步骤ii正向进行程度的影响大于温度升高对步骤ii逆向移动的影响,因此甲醇的平衡产率增大。
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江苏省南京市七校联合体2025-2026学年第二学期期末调研
高一化学
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 V 51
一、选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,呈现了《武BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目,彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法不正确的是
A. 表演武术的机器人机身采用高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B. 触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 晚会舞台的AR/XR视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为二氧化硅
D. 为机器人提供续航的是锂电池,Li位于第IA族,为碱金属元素
2. 反应可用于治疗胃酸过多症。下列说法正确的是
A. NaHCO3中既含有离子键又含有共价键 B. CO2的电子式:
C. H2O、D2O、T2O互为同位素 D. 该反应为放热反应
3. 下列图示装置能达到实验目的的是
A. 装置甲测分解速率
B. 装置乙灼烧海带
C. 装置丙测定中和热
D. 装置丁探究温度对化学平衡移动的影响
4. F、Na、Mg、S、Cl为短周期主族元素。下列说法正确的是
A. 离子半径: B. 热稳定性:
C. 酸性强弱: D. 金属性强弱:Na<Mg
阅读下列材料,完成下面3个小题:
元素周期表中VIA族元素单质及其化合物有着广泛应用。
O3具有杀菌、消毒、漂白等作用;硫有多种单质,如S2、S4、S6、S8等,硫或黄铁矿(FeS2)制得的SO2可用来生产H2SO4;H2S是一种易燃的有毒气体(燃烧热为562.2kJ·mol-1),是制取多种硫化物的原料;用SO2与SeO2(白色晶体)的水溶液反应可制备硒,硒(34Se)是一种半导体材料。
5. 下列说法不正确的是
A. S2、S4、S6、S8互为同素异形体
B. SO2的水溶液能导电,SO2是电解质
C. 浓硫酸具有吸水性,可干燥SO2气体
D. H2S可用碱性溶液吸收而除去
6. 下列化学反应表示正确的是
A. H2S燃烧的热化学方程式:
B. 煅烧黄铁矿获得SO2:
C. SO2和SeO2的水溶液反应制备硒:
D. H2S电离方程式:
7. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B. 二氧化硫具有还原性,可用于纸张、草编织物的漂白
C. O3具有强氧化性,可用于杀菌消毒
D. FeCl3溶液呈酸性,可用于刻蚀覆铜板
8. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B. 工业制硝酸:
C.
D.
9. 甲烷催化重整反应为,用E表示某种化学键的键能,CO分子中的化学键视为。下列说法正确的是
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 该反应的
C. 平衡时升高温度,增大,减小
D. 其他条件相同,增大,CH4的转化率升高
10. 由表中数据判断下列说法不正确的是
弱酸
电离常数(25℃)
A. 等、等体积的、溶液分别与足量的镁反应,产生更多
B. 过量的与溶液混合:
C. 0.5mol-L-1的醋酸溶液中,
D. 向0.1mol·L-1的溶液中加入蒸馏水,增大
11. 下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
室温下,取 1mL 0.1mol/LKI溶液和2mL 0.1mol/LFeCl3溶液充分反应后,再加2mLCCl4振荡、静置后,取上层清液滴加少量KSCN溶液,观察溶液颜色变化
Fe3+和I-的反应有一定的限度
B
取两支试管,分别加入4mL 0.01mol/LKMnO4酸性溶液,然后向一支试管中加入0.01mol/LH2C2O4溶液2mL,向另一支试管中加入0.01mol/LH2C2O4溶液4mL,第一支试管中褪色时间长
该实验说明H2C2O4浓度越大,反应速率越快
C
室温下用pH计分别测量醋酸、盐酸的pH,前者pH大于后者
酸性:醋酸<盐酸
D
取少量某溶液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中有
A. A B. B C. C D. D
12. 某环保公司设计了一套从深海含碘卤水中提取高纯度单质碘的工艺,该工艺可实现碘资源的零损耗回收,同时避免含氯废水排放。以下是该工艺的核心流程图:
下列说法不正确的是
A. “转化”过程反应的离子方程式为
B. “氧化”过程若通入少量氯气时,反应的离子方程式为:
C. “低温干燥”可减少碘的损失,同时避免高温导致活性炭吸附性下降
D. 实验室中操作X为过滤
13. 硫酸工业尾气中可用CO处理并回收S,涉及的反应有:
反应I:
反应II:COS(g)S(g)+CO(g)
恒压条件下,将1molSO2和3molCO充入装有催化剂的反应器中,SO2的平衡转化率以及COS和S的平衡选择性随温度的变化如图所示(X的平衡选择性 X为COS或S)
下列说法正确的是
A. 曲线a表示S的平衡选择性
B. 1400K下,反应达平衡时,n(CO)=1mol
C. ΔH2<0
D. 其它条件不变,使用催化剂,SO2的平衡转化率增大
二、非选择题:共4题,共61分。
14. I.某压强下工业合成氨生产过程中,与按体积比为投料时,反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图-1,其中一条是不同温度下反应相同时间的曲线,另一条是平衡时的曲线。
(1)图-1中表示该反应的平衡曲线的是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”);由图中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图-1中a点,容器内气体_________,图中b点,_____(填“>”“=”或“<”)。
II.工业以为原料合成尿素的反应原理为。工业生产时,需要原料气带有水蒸气。下图-2的三条曲线表示在不同的水碳比时,的平衡转化率与氨碳比之间的关系。
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达化学平衡状态的是______(填序号)。
A. 容器内 B. 容器内混合气体的密度不变
C. 容器内的总压强不变 D. 容器内
(4)测得B点的平衡转化率为40%,则__________。
(5)曲线I、II、III对应的水碳比最大的是__________(填序号),判断理由是_______________。
(6)工业上常利用和合成尿素CO(NH2)2,反应历程分两步:i:和生成;ii:分解生成尿素。反应过程中能量变化如图-3,下列说法正确的是________。
A. 该历程中决速步骤为反应ii
B. 增大反应物浓度,可以提高反应物活化分子百分数,从而加快化学反应速率
C. 为合成尿素反应的中间产物
D.
15. 氮肥厂、生活污水中的氮元素多以和NH3·H2O的形式存在,氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因。氨氮废水的处理方法有多种。
Ⅰ.吹脱-氧化法:
(1)调节池”加入“NaOH溶液”的目的是__________________。
(2)“硝化池”是在硝化细菌的作用下实现→→转化。碱性条件下,被O2氧化成的总反应的离子方程式为__________________________________。
(3)硝化过程中需要控制温度在40℃,原因是___________________________。
(4)“反硝化池”是在一定条件下向废水中加入有机物如甲醇(CH3OH)进行脱硝,当反应中有32g CH3OH(碳为-2价)转变为二氧化碳时,转化的的物质的量为___________mol。
II.沉淀法:与氨氮废水(NH4+)生成MgNH4PO4·6H2O沉淀可达到去除氨氮()的目的。
已知:i.磷酸根在pH=8~10时主要存在形式为;
ii.为沉淀。
(5)请写出pH=9时,沉淀法去除氨氮()的离子方程式为______________________。
(6)氨氮去除率与含磷微粒浓度随pH变化如图所示,解释pH>10时氨氮去除率随pH变化的原因: ___________________________________________。
16. 常用作催化剂,实验室将利用废催化剂(含富集回收。常温下为黄色液体,沸点127.2℃,熔点-78℃,遇水强烈水解生成。可用和,来制备。请回答下列问题:
图1
(1)实验室可用漂粉精与浓盐酸常温下反应快速制备Cl2,其制取装置与下列气体制取装置不相同的是_____。(填标号)
A. 铜与浓硫酸反应制SO2 B. 石灰石与盐酸反应制CO2
C. 熟石灰与氯化铵反应制NH3 D. 过氧化钠和水反应制O2
(2)装置B的作用是___________________;仪器X的名称为_______________。
(3)制备:与氨水沉钒-氧化煅烧法制备高纯的流程如图-2,“沉钒”过程的化学反应方程式________________________________________________。
图2
(4)测定纯度:称取1.000g样品,用稀硫酸溶解,定容得100mL(VO2)2SO4溶液。量取20.00ml溶液放入锥形瓶中,加入过量的5.00mL 0.5000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液,再用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液10.00mL。
已知:,计算样品的纯度__________。(请写出计算过程)
(5)沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系如图-3。为确定较适宜的沉钒条件,请结合图-3,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:______________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。
(可供选择的试剂:50g/L的钒溶液、10g/L的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水)
图3
17. 氢能是应用前景广阔的新能源,氢气的制取、储存和应用是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.制氢
(1)甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,反应如下:
反应i: ;
反应ii: 。
反应iii:的_________;若在一定温度下容积固定的密闭容器中进行该反应,同时提高反应速率和CO2的平衡转化率,可采取的措施为__________________________。
(2)NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图所示:
①NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为_____________________。
②NaBH4再生过程中化合价降低的元素有_____(填元素符号)。
Ⅱ.储氢
(3)在容积恒定为2L的密闭容器中加入足量BPO4(s)和Na(s)并充入一定量的H2(g)发生储氢反应: ,下图为NaBH4产率与反应温度的关系曲线,NaBH4的产率在603K之前随温度升高而增大,在603K之后随温度升高而减小的原因是_______________________。
Ⅲ.用氢
(4)一定条件下,向2L密闭容器中,加入1mol CO2和3molH2发生反应。当反应达到平衡状态时,容器中甲醇的体积分数为10%,该反应的平衡常数_________________(用分数表示)。
(5)H2与CO2催化制甲醇该反应分两步实现:
i.
ii.
将1mol和3mol的混合原料气通入到一定体积的反应器。甲醇的平衡产率随温度变化如图所示,温度在240℃之前,随着温度升高,甲醇的平衡产率逐渐增大的原因为__________。
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