内容正文:
上党区一中高一2025-2026学年第二学期期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
3.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5
一、单选题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 2026年5月24日,我国神舟二十三号载人飞船发射升空。我国航空航天事业迎来飞速发展,下列说法错误的是
A. 火箭箭体采用的高强度新型钛合金结构属于金属材料
B. 制造太阳能电池板的单晶硅不属于新型无机非金属材料
C. 飞船返回舱外表面使用的耐高温氮化硅陶瓷属于新型陶瓷
D. “神舟”飞船航天员穿的航天服是合成纤维
2. 下列有关化学用语的说法错误的是
A. 的结构式:
B. Mg原子的结构示意图:
C. AgCl的电离方程式:
D. 由Na和Cl形成离子键的过程:
3. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用,下表中不正确的是
选项
用途
性质或原理
A
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
Fe2O3是一种红棕色粉末
B
葡萄酒的酿制过程中,添加适量的SO2
SO2起到杀菌的作用
C
BaCO3在医疗上用作消化系统检查的内服药物
BaCO3可在人体中代谢掉
D
游泳场馆用臭氧、漂白粉对游泳池进行消毒和净化
臭氧、漂白粉处理水的原理相同
A. A B. B C. C D. D
4. 下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向可能含有Fe2+的FeCl3溶液中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
证明其中含有Fe2+
B
氯气通入品红溶液中
品红褪色
氯气具有漂白性
C
将小粒钠投入CuSO4溶液中
红色固体析出
钠的金属性比铜强
D
向镁粉中加入久置的氯水
有无色无味的气体产生
无色无味的气体为H2
A. A B. B C. C D. D
5. 高强度运动会导致肌肉乳酸堆积,产生酸痛感。已知乳酸的结构简式如图所示,关于该有机物的说法错误的是
A. 属于烃的衍生物 B. 含有两种官能团
C. 能发生酯化反应 D. 1mol该有机物能与钠反应放出2mol氢气
6. 四种元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y为短周期主族元素,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍;X是地壳中含量最多的金属元素;Z的合金是用量最大、用途最广的合金;Y的最高价氧化物的水化物酸性最强。下列实验操作对应的实验现象中错误的是
选项
实验操作
实验现象
A
向X的氯化物溶液中逐滴加入烧碱溶液并不断振荡,直至过量
有白色沉淀生成,最终又溶解
B
将Y的单质通入到NaBr溶液中
溶液变为黄色
C
向红热的Z中通入水蒸气
固体变成红棕色
D
将W的最高价氧化物通入到过量Na2O2中
产生能使带火星木条复燃的气体
A. A B. B C. C D. D
7. 自热食品不用火电,将水倒在发热包上,发热包遇水自动升温,从而加热食物。发热包的主要成分是:生石灰、铁粉、焦炭粉、活性炭、碳酸钠、焙烧硅藻土等,下列说法不正确的是
A. 生石灰和水反应生成熟石灰放出热量
B. 熟石灰和碳酸钠反应:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
C. 过程中形成许多微小的铁碳原电池,其中碳做正极
D. 铁碳原电池的正极反应为:O2 + 4e-+ 4H+ =2H2O
8. 反应A+B→C的反应过程图如下,下列说法错误的是
A. X→C为吸热反应 B. 该反应包括两个基元反应
C. 第一步反应活化能大 D. 第二步反应速率快
9. 发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
A. 237.46 kJ·mol-1 B. -474.92 kJ·mol-1
C. -118.73 kJ·mol-1 D. -237.46 kJ·mol-1
10. 下列有关说法中正确的是
A. 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 酸碱中和反应生成1 mol水放出的热量就是中和热
C. 25℃、101 kPa条件下,1 molCH4在O2中完全燃烧生成CO2和H2O(g)所放出的热量就是CH4燃烧热
D. 加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
11. 某温度时,在2 L 恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,直至平衡状态,下列说法错误的是
A. 0∼2 min,Z的反应速率为0.025 mol
B. 平衡转化率α(Y)=3α(Z)
C. 若反应能自发进行,则反应的焓变ΔH<0
D. 混合气体的密度不变说明反应已达平衡状态
12. 工业合成氨的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 步骤③中500℃时催化剂活性较高
B. 液化分离NH3,减小生成物浓度,提高原料的平衡转化率
C. 适当延长反应时间,可以提高合成氨的平衡产率
D. 升高温度会导致原料的平衡转化率降低
13. 在容积不变的密闭容器中,发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 平衡常数:
C. 增大压强,平衡正向移动,体积分数增大
D. 增大和的投料比有利于提高平衡时的转化率
14. 某实验小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应,设计实验探究化学反应速率的影响因素,实验数据如下表。下列叙述错误的是
实验编号
反应温度/℃
稀硫酸的体积/mL
硫代硫酸钠溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
出现浑浊所需时间/s
①
20
2
1
②
30
1
2
③
30
2
A. 以上反应的化学方程式为
B. 若,则
C. 若,,则实验②③可探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D. 若,,则实验①③可探究反应温度对化学反应速率的影响
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 氯化亚砜SOCl2可广泛用于医药、农药的合成。旦旦实验小组利用二氧化硫和氯气等原料制备二氯亚砜并探究其性质。制备原理为,实验装置(夹持及部分加热装置已省略)如图所示。
资料显示:
分子式
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
主要化学性质
SCl2
暗红色液体
-78
50
溶于水并剧烈反应
SOCl2
无色或黄色液体
-105
78.8
遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并产生有刺激性气味的气体
(1)盛装浓盐酸的仪器名称为_______,装置D中的加热方式为______,写出装置A中的离子方程式______________________。
(2)装置G的反应也可以用铜和浓硫酸反应来完成,写出其反应的化学方程式__________________________。
(3)装置B、F中应盛放的试剂名称分别为_______、_______。
(4)装置E中盛放的物质为___________,其作用为_______。
(5)SOCl2与水反应的化学方程式为___________。
(6)若反应中通入560mLCl2、896mLSO2(均为标准状况下的体积),且SCl2足量,最后得到5.32g纯净的SOCl2,则SOCl2的产率为_______(保留3位小数)。
16. 硫酸铁是水处理行业用作净水的混凝剂和污泥的处理剂,一种以黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取硫酸铁晶体的工艺流程如下:已知Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成特征蓝色沉淀。
(1)可提高“酸浸”速率的措施有_______________(任写两种),写出“酸浸”中氧化铁与硫酸反应的离子方程式_______。
(2)废渣Ⅰ的主要成分为___________,写出一种它的用途___________。
(3)写出 “氧化”时的离子方程式____________。
(4)欲检验“氧化”过程是否进行得完全,可选用的试剂为_______。
A. NaOH溶液 B. KSCN溶液 C. K3[Fe(CN)6] D. 酸性KMnO4溶液
(5)从“氧化”后的溶液中获得硫酸铁晶体,需要经过_______、_______、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
(6)Fe在电池中的应用也很广泛,LiFePO4电池稳定性高、安全、对环境友好,该电池的总反应式为:,其放电时的工作原理如图所示。
放电时电极b作______。(填“正极”或者“负极”)
17. 利用太阳能等可再生能源制氢并与二氧化碳合成甲醇,具有减少碳排放、提供高效储氢等多重优点。利用CO2加氢制备CH3OH的步骤如下所示:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: ΔH3=-49.0 kJ/mol
(1)a=_____ ,反应Ⅱ自发进行的条件是___________。
(2)恒温恒压条件下,若将含等物质的量CO和H2的混合气体充入密闭容器中进行反应Ⅱ,下列事实不能说明此反应已达到平衡状态的是___________。
A. 容器内气体密度保持不变 B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C. 平衡常数保持不变 D. CO和H2的物质的量之比保持不变
(3)CO2和H2在光催化下发生反应Ⅲ,反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。写出虚线框中决速步骤的化学方程式___________。
(4)向1 L的密闭容器充入1 mol CO2和3 mol H2,仅发生反应Ⅰ和反应Ⅲ,10 min时达到平衡状态,测得平衡时CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度变化如图。
已知:选择性=。
①表示CO选择性的曲线是___________。
②在250℃时,v(CO2)=______, 此时反应Ⅰ的平衡常数K=______________________。
(5)210~250℃过程中,CO2平衡转化率变化的原因是___________。
18. 《齐民要术》是世界上最早记录食品酿造的典籍,书中记述的酿酒方法与近代酿酒方法相似。文中记载“浸曲三日,如鱼眼汤沸,酘米”,以上过程可用下图表示:回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为________,乙酸中的官能团名称为______________
(2)下列说法正确的是________(填标号)。
A.葡萄糖和果糖互为同分异构体
B.氢原子的活泼性:乙醇>乙酸>水
C.95%的酒精可以作为医用酒精
(3)写出反应①的化学方程式:__________。
(4)写出在实验室中发生反应③的化学方程式:___________,该反应的类型是________。
(5)30g乙酸与46g乙醇在一定条件下发生上述反应,如果实际产率为60%,则得到乙酸乙酯的质量是________。
(6)某物质M和乙酸乙酯是同分异构体,可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,符合条件的M有______种。
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上党区一中高一2025-2026学年第二学期期末考试
化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
2.回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
3.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cl-35.5
一、单选题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 2026年5月24日,我国神舟二十三号载人飞船发射升空。我国航空航天事业迎来飞速发展,下列说法错误的是
A. 火箭箭体采用的高强度新型钛合金结构属于金属材料
B. 制造太阳能电池板的单晶硅不属于新型无机非金属材料
C. 飞船返回舱外表面使用的耐高温氮化硅陶瓷属于新型陶瓷
D. “神舟”飞船航天员穿的航天服是合成纤维
【答案】B
【解析】
【详解】A.金属材料包括纯金属和合金,钛合金属于合金,因此属于金属材料,A正确;
B.单晶硅是重要的半导体材料,属于新型无机非金属材料,选项表述“不属于”错误,B错误;
C.氮化硅陶瓷是高温结构陶瓷,属于新型陶瓷(新型无机非金属材料),C正确;
D.航天员航天服使用的芳纶等纺织材料属于人工合成的合成纤维,D正确;
故选B。
2. 下列有关化学用语的说法错误的是
A. 的结构式:
B. Mg原子的结构示意图:
C. AgCl的电离方程式:
D. 由Na和Cl形成离子键的过程:
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2中N原子之间形成三对共用电子,结构式为:,A正确;
B.镁是12号元素,其原子结构示意图为:,B错误;
C.是难溶于水的强电解质,其溶于水的部分完全电离,电离方程式为,C正确;
D.NaCl为离子化合物,Na失去电子,故Na和Cl形成离子键的过程为:,D正确;
故答案选B。
3. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用,下表中不正确的是
选项
用途
性质或原理
A
Fe2O3常用作油漆、涂料、油墨的红色颜料
Fe2O3是一种红棕色粉末
B
葡萄酒的酿制过程中,添加适量的SO2
SO2起到杀菌的作用
C
BaCO3在医疗上用作消化系统检查的内服药物
BaCO3可在人体中代谢掉
D
游泳场馆用臭氧、漂白粉对游泳池进行消毒和净化
臭氧、漂白粉处理水的原理相同
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2O3为红棕色粉末,性质稳定,俗称铁红,可作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;
B.SO2可使蛋白质变性,葡萄酒中添加适量SO2能起到杀菌、抗氧化的作用,B正确;
C.胃酸主要成分为盐酸,BaCO3会与盐酸反应生成可溶性的BaCl2,Ba2+是重金属离子,会引发人体中毒,医疗上用作钡餐的是难溶于酸的BaSO4,C错误;
D.臭氧具有强氧化性,漂白粉溶于水后会生成具有强氧化性的HClO,二者均依靠强氧化性使微生物蛋白质变性,水处理原理相同,D正确;
故答案选C。
4. 下列实验操作、现象与结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向可能含有Fe2+的FeCl3溶液中滴加酸性KMnO4溶液
紫色褪去
证明其中含有Fe2+
B
氯气通入品红溶液中
品红褪色
氯气具有漂白性
C
将小粒钠投入CuSO4溶液中
红色固体析出
钠的金属性比铜强
D
向镁粉中加入久置的氯水
有无色无味的气体产生
无色无味的气体为H2
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.向可能含有Fe2+的FeCl3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去可能由Cl-被氧化导致,不能证明一定有Fe2+,A不合题意;
B.氯气通入品红溶液褪色是因生成次氯酸漂白,氯气本身无漂白性,B不合题意;
C.钠投入CuSO4溶液反应生成氢氧化铜沉淀(蓝色)和氢气,无红色固体析出,C不合题意;
D.久置氯水主要成分为HCl,镁与盐酸反应生成无色无味气体H2,D符合题意;
故答案为D。
5. 高强度运动会导致肌肉乳酸堆积,产生酸痛感。已知乳酸的结构简式如图所示,关于该有机物的说法错误的是
A. 属于烃的衍生物 B. 含有两种官能团
C. 能发生酯化反应 D. 1mol该有机物能与钠反应放出2mol氢气
【答案】D
【解析】
【详解】A.含碳、氢和氧三种元素,属于烃的衍生物,A正确;
B.该物质含有羧基、羟基两种官能团,B正确;
C.含有羧基、羟基,可发生酯化反应,C正确;
D.该物质的1个分子中含有1个羧基、1个羟基,则1mol该物质能够消耗2mol金属钠同时放出1mol氢气,D错误;
答案选D。
6. 四种元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W、X、Y为短周期主族元素,W元素原子的最外层电子数是其电子层数的二倍;X是地壳中含量最多的金属元素;Z的合金是用量最大、用途最广的合金;Y的最高价氧化物的水化物酸性最强。下列实验操作对应的实验现象中错误的是
选项
实验操作
实验现象
A
向X的氯化物溶液中逐滴加入烧碱溶液并不断振荡,直至过量
有白色沉淀生成,最终又溶解
B
将Y的单质通入到NaBr溶液中
溶液变为黄色
C
向红热的Z中通入水蒸气
固体变成红棕色
D
将W的最高价氧化物通入到过量Na2O2中
产生能使带火星木条复燃的气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】推断元素:W为,X为(地壳中含量最多的金属元素),Y为(最高价氧化物的水化物酸性最强),Z为,据此分析作答。
【详解】A.X的氯化物为,逐滴加入过量烧碱溶液,先生成白色沉淀,后沉淀溶解生成,现象描述正确,A不符合题意;
B.Y的单质为,通入溶液发生置换反应生成,溴水溶液呈黄色,现象描述正确,B不符合题意;
C.红热的与水蒸气反应生成黑色的,不会生成红棕色固体,现象描述错误,C符合题意;
D.W的最高价氧化物为,与过量反应生成,能使带火星木条复燃,现象描述正确,D不符合题意;
故选C。
7. 自热食品不用火电,将水倒在发热包上,发热包遇水自动升温,从而加热食物。发热包的主要成分是:生石灰、铁粉、焦炭粉、活性炭、碳酸钠、焙烧硅藻土等,下列说法不正确的是
A. 生石灰和水反应生成熟石灰放出热量
B. 熟石灰和碳酸钠反应:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
C. 过程中形成许多微小的铁碳原电池,其中碳做正极
D. 铁碳原电池的正极反应为:O2 + 4e-+ 4H+ =2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 生石灰和水反应生成熟石灰属于放热反应,反应过程中放出热量,A正确;
B. 熟石灰和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,B正确;
C. 过程中形成许多微小的铁碳原电池,铁属于活泼的金属,铁是负极,其中碳做正极,C正确;
D. 溶液显碱性,铁碳原电池的正极反应为:O2 +4e-+2H2O=4OH-,D错误;
答案选D。
8. 反应A+B→C的反应过程图如下,下列说法错误的是
A. X→C为吸热反应 B. 该反应包括两个基元反应
C. 第一步反应活化能大 D. 第二步反应速率快
【答案】A
【解析】
【详解】A.X的能量高于C,X→C为放热反应,故A错误;
B.由图可知,该反应包括两个基元反应,故B正确;
C.由图可知,第一步反应活化能大于第二步反应,故C正确;
D.第一步反应活化能大于第二步反应,故第二步反应速率快,故D正确;
答案选A。
9. 发射“嫦娥一号”月球探测卫星的长征三号甲运载火箭的第三子级使用的燃料是液氢和液氧,已知下列热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH1=-285.8 kJ·mol-1
②H2(g)=H2(l) ΔH2=-0.92 kJ·mol-1
③O2(g)=O2(l) ΔH3=-6.84 kJ·mol-1
④H2O(l)=H2O(g) ΔH4=44.0 kJ·mol-1
则反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为
A. 237.46 kJ·mol-1 B. -474.92 kJ·mol-1
C. -118.73 kJ·mol-1 D. -237.46 kJ·mol-1
【答案】D
【解析】
【详解】根据盖斯定律,目标反应=,则+++=,因此反应H2(l)+O2(l)=H2O(g)的反应热ΔH为-237.46 kJ·mol-1,故选D。
10. 下列有关说法中正确的是
A. 2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
B. 酸碱中和反应生成1 mol水放出的热量就是中和热
C. 25℃、101 kPa条件下,1 molCH4在O2中完全燃烧生成CO2和H2O(g)所放出的热量就是CH4燃烧热
D. 加入合适的催化剂能降低反应活化能,从而改变反应的焓变
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应自发进行的判据为ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应气体反应物总物质的量为3 mol、气体生成物总物质的量为2 mol,ΔS<0,低温下能自发说明ΔH<0,才能满足ΔG<0,A正确;
B.中和热的定义是稀强酸和稀强碱发生中和反应,仅生成1 mol液态水时放出的热量,若存在弱酸或弱碱电离吸热、生成沉淀等额外热效应,放出的热量不等于中和热,B错误;
C.燃烧热要求1 mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,其中H元素对应的稳定氧化物为液态H2O,选项中生成气态水,不符合燃烧热定义,C错误;
D.催化剂只能降低反应活化能、加快反应速率,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不能改变反应的焓变,D错误;
故答案选A。
11. 某温度时,在2 L 恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,直至平衡状态,下列说法错误的是
A. 0∼2 min,Z的反应速率为0.025 mol
B. 平衡转化率α(Y)=3α(Z)
C. 若反应能自发进行,则反应的焓变ΔH<0
D. 混合气体的密度不变说明反应已达平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示,0~2 min,Z的物质的量变化量为0.1 mol,则0~2 min,Z的反应速率为,A正确;
B.根据图示,0~2min,Z、Y两种气体的物质的量变化量分别为:减少0.1 mol、减少0.3 mol、Z、Y的初始物质的量均为1.0 mol,Z、Y的平衡转化率分别为、,则平衡转化率α(Y)=3α(Z),B正确;
C.根据图示,0~2min,X、Y、Z三种气体的物质的量变化量分别为:增加0.2 mol、减少0.3 mol、减少0.1 mol,转化量之比等于化学计量数之比,则该化学方程式为:,反应前后气体分子数减少,ΔS<0,若反应能自发进行,即,故反应的焓变ΔH<0,C正确;
D.恒容容器中,体积V不变,该化学方程式为:,反应前后均为气体,气体总质量m不变,则混合气体密度始终不变,故混合气体的密度不变不能说明反应已达平衡状态,D错误;
故选D。
12. 工业合成氨的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 步骤③中500℃时催化剂活性较高
B. 液化分离NH3,减小生成物浓度,提高原料的平衡转化率
C. 适当延长反应时间,可以提高合成氨的平衡产率
D. 升高温度会导致原料的平衡转化率降低
【答案】C
【解析】
【分析】合成氨的反应为放热反应,低温有利于平衡正向移动,但是低温下,催化剂活性低,反应速率也低,因此综合考虑将温度设定在500℃并使用含铁催化剂进行催化反应,及时将产生的NH3液化分离出来以提高N2和H2的转化率,剩余的N2和H2再循环利用,据此判断各项;
【详解】A.根据分析,时催化剂活性较高,A正确;
B.液化分离,减小生成物浓度,平衡正向移动,原料的平衡转化率提高,B正确;
C.当反应达到平衡时,延长反应时间,平衡不移动,平衡产率不变,C错误;
D.合成氨反应为放热反应,升高温度使平衡逆向移动,导致原料的平衡转化率降低,D正确;
故选C。
13. 在容积不变的密闭容器中,发生反应:。温度分别为和时,的体积分数随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.
B. 平衡常数:
C. 增大压强,平衡正向移动,体积分数增大
D. 增大和的投料比有利于提高平衡时的转化率
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,T2条件下反应先达到平衡,说明温度T2大于T1,T2条件下反应达到平衡时的三氧化硫体积分数小于T1,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【详解】A.由分析可知,根据先拐先平数值大可知,温度T2大于T1,故A错误;
B.温度升高(T2>T1)时,SO3的体积分数减小,说明平衡逆向移动。该反应为放热反应,温度升高平衡常数减小,因此K(T1)>K(T2),故B错误;
C.该反应正反应是气体分子数减少的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,SO3的体积分数增大,故C正确;
D.增大SO2和O2的投料比,相当于增大SO2的浓度,会降低SO2的平衡转化率,故D错误;
故选C。
14. 某实验小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应,设计实验探究化学反应速率的影响因素,实验数据如下表。下列叙述错误的是
实验编号
反应温度/℃
稀硫酸的体积/mL
硫代硫酸钠溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
出现浑浊所需时间/s
①
20
2
1
②
30
1
2
③
30
2
A. 以上反应的化学方程式为
B. 若,则
C. 若,,则实验②③可探究反应物浓度对化学反应速率的影响
D. 若,,则实验①③可探究反应温度对化学反应速率的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫气体和水,化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,A正确;
B.实验②温度高于①,若V2=V1=2,其他条件相同,温度越高反应速率加快,因此t2<t1正确,B正确;
C.实验②③温度相同,硫代硫酸钠浓度不同(②为0.02mol/L,③为0.04mol/L),其他条件一致,根据控制变量法,可探究浓度对速率的影响,C正确;
D.实验①③温度不同,但硫代硫酸钠和硫酸的浓度均不同(①中硫代硫酸钠浓度0.02mol/L,硫酸浓度0.04mol/L;③中硫代硫酸钠浓度0.033mol/L,硫酸浓度0.033mol/L),变量不唯一,无法单独探究温度影响,D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 氯化亚砜SOCl2可广泛用于医药、农药的合成。旦旦实验小组利用二氧化硫和氯气等原料制备二氯亚砜并探究其性质。制备原理为,实验装置(夹持及部分加热装置已省略)如图所示。
资料显示:
分子式
颜色、状态
熔点/℃
沸点/℃
主要化学性质
SCl2
暗红色液体
-78
50
溶于水并剧烈反应
SOCl2
无色或黄色液体
-105
78.8
遇水剧烈反应,液面上产生白雾,并产生有刺激性气味的气体
(1)盛装浓盐酸的仪器名称为_______,装置D中的加热方式为______,写出装置A中的离子方程式______________________。
(2)装置G的反应也可以用铜和浓硫酸反应来完成,写出其反应的化学方程式__________________________。
(3)装置B、F中应盛放的试剂名称分别为_______、_______。
(4)装置E中盛放的物质为___________,其作用为_______。
(5)SOCl2与水反应的化学方程式为___________。
(6)若反应中通入560mLCl2、896mLSO2(均为标准状况下的体积),且SCl2足量,最后得到5.32g纯净的SOCl2,则SOCl2的产率为_______(保留3位小数)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 水浴加热 ③.
(2)
(3) ①. 饱和食盐水 ②. 浓硫酸
(4) ①. 碱石灰 ②. 吸收未反应的Cl2、SO2,防止污染空气,并防止空气中的水蒸气进入三颈瓶,避免SOCl2遇水发生水解
(5)
(6)89.4%
【解析】
【分析】装置A中是通过与浓盐酸在加热条件下反应制备();生成的气体通过盛装饱和食盐水的装置B除去中混有的HCl杂质;再通过盛装浓硫酸的装置C,进行干燥,防止水蒸气进入后续装置;装置G中是通过与70%浓硫酸反应制备();生成的通过盛装浓硫酸的装置F进行干燥,同样为了避免水蒸气干扰;经干燥后的、进入装置D,在活性炭催化下,、与液态发生反应生成;装置E为冷凝管,作用是冷凝回流(沸点),提高原料利用率,同时碱石灰可吸收多余的、(防止污染空气),并阻挡空气中的水蒸气进入装置D。
【小问1详解】
根据仪器构造可知盛装浓盐酸的为分液漏斗;反应需要控制温度约50℃(低于100℃),因此采用水浴加热;装置A为二氧化锰和浓盐酸加热制氯气,离子方程式为。
【小问2详解】
铜与浓硫酸加热反应制备二氧化硫,化学方程式为。
【小问3详解】
A制得的氯气中混有HCl杂质,B中用饱和食盐水除去HCl;遇水水解,反应物需要干燥,G制得的中混有水蒸气,因此F中用浓硫酸干燥。
【小问4详解】
装置E为干燥管,盛放物质为碱石灰,作用是吸收未反应的有毒尾气、,防止污染空气,并阻挡空气中的水蒸气进入反应装置,防止产物水解。
【小问5详解】
根据题给信息,水解生成白雾(HCl)和刺激性气体(),方程式为。
【小问6详解】
标准状况下,,,过量,根据反应方程式,理论生成,,理论质量为,因此产率为。
16. 硫酸铁是水处理行业用作净水的混凝剂和污泥的处理剂,一种以黄铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制取硫酸铁晶体的工艺流程如下:已知Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成特征蓝色沉淀。
(1)可提高“酸浸”速率的措施有_______________(任写两种),写出“酸浸”中氧化铁与硫酸反应的离子方程式_______。
(2)废渣Ⅰ的主要成分为___________,写出一种它的用途___________。
(3)写出 “氧化”时的离子方程式____________。
(4)欲检验“氧化”过程是否进行得完全,可选用的试剂为_______。
A. NaOH溶液 B. KSCN溶液 C. K3[Fe(CN)6] D. 酸性KMnO4溶液
(5)从“氧化”后的溶液中获得硫酸铁晶体,需要经过_______、_______、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。
(6)Fe在电池中的应用也很广泛,LiFePO4电池稳定性高、安全、对环境友好,该电池的总反应式为:,其放电时的工作原理如图所示。
放电时电极b作______。(填“正极”或者“负极”)
【答案】(1) ①. 适当增大硫酸的浓度、充分研磨矿渣、适当升高温度等 ②. Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2) ①. SiO2 ②. 光导纤维(合理即可)
(3)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (4)C
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(6)正极
【解析】
【分析】黄铁矿烧渣中的Fe2O3、FeO在“酸浸”中溶解生成、,其中的SiO2不与硫酸反应,SiO2进入废渣Ⅰ。过滤后的滤液加入,将全部氧化为,再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作即可得到硫酸铁晶体。
【小问1详解】
提高浸出速率的常用方法:增大固体接触面积(粉碎)、升高温度、搅拌、提高反应物浓度等。氧化铁与硫酸发生复分解反应生成硫酸铁和水,氧化铁为固体不拆写,得到对应离子方程式:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
【小问2详解】
黄铁矿烧渣中只有不与硫酸反应,故废渣Ⅰ为;可用于生产光导纤维、制玻璃、制备硅胶等。
【小问3详解】
酸性条件下将氧化为,自身被还原为,根据电荷、原子守恒配平得到离子方程式:。
【小问4详解】
检验氧化是否完全,即检验反应后是否还有剩余:
A.与、都生成沉淀,的红褐色会掩盖的现象,无法检验,A错误;
B.用于检验,无法检验是否剩余,B错误;
C.根据题干已知信息,遇生成特征蓝色沉淀,可以检验,若生成特征蓝色沉淀说明氧化不完全,反之则完全,C正确;
D.溶液中残留的也可使酸性高锰酸钾褪色,会干扰的检验,D错误;
故选C。
【小问5详解】
从溶液中获得带结晶水的硫酸盐晶体,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥操作。
【小问6详解】
放电时为原电池,原电池中阳离子向正极移动,由图可知移向电极b,因此放电时b为正极。
【点睛】
17. 利用太阳能等可再生能源制氢并与二氧化碳合成甲醇,具有减少碳排放、提供高效储氢等多重优点。利用CO2加氢制备CH3OH的步骤如下所示:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ: ΔH3=-49.0 kJ/mol
(1)a=_____ ,反应Ⅱ自发进行的条件是___________。
(2)恒温恒压条件下,若将含等物质的量CO和H2的混合气体充入密闭容器中进行反应Ⅱ,下列事实不能说明此反应已达到平衡状态的是___________。
A. 容器内气体密度保持不变 B. 混合气体的平均相对分子质量不变
C. 平衡常数保持不变 D. CO和H2的物质的量之比保持不变
(3)CO2和H2在光催化下发生反应Ⅲ,反应历程如下图所示,其中吸附在催化剂表面的物质用*表示。写出虚线框中决速步骤的化学方程式___________。
(4)向1 L的密闭容器充入1 mol CO2和3 mol H2,仅发生反应Ⅰ和反应Ⅲ,10 min时达到平衡状态,测得平衡时CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度变化如图。
已知:选择性=。
①表示CO选择性的曲线是___________。
②在250℃时,v(CO2)=______, 此时反应Ⅰ的平衡常数K=______________________。
(5)210~250℃过程中,CO2平衡转化率变化的原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 低温自发 (2)C
(3)HCOO*+5H*=HCOOH*+4H*或HCOO*+H*=HCOOH*
(4) ①. c ②. 0.012 ③.
(5)反应Ⅰ为吸热反应,升温促进其正向移动,使CO2转化率增大;反应Ⅲ为放热反应,升温使其逆向移动,使CO2转化率减小;210~250℃区间,升温对反应Ⅰ的促进作用大于对反应Ⅲ的抑制作用,因此CO2总平衡转化率随温度升高而增大
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应Ⅰ+反应Ⅱ=反应Ⅲ,故;反应Ⅱ的,气体总物质的量减小,故,根据时反应自发,可知该反应低温自发。
【小问2详解】
A.,反应的总质量不变,恒压条件下总体积变化,则密度变化,故当密度保持不变时说明反应已达到平衡状态,A不符合题意;
B.,反应的总质量不变,气体的总物质的量变化,则混合气体的平均相对分子质量会变化,故当混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应已达到平衡状态,B不符合题意;
C.平衡常数只与温度有关,恒温下无论是否达到平衡,均不变,故平衡常数保持不变不能说明反应已达到平衡状态,C符合题意;
D.起始时CO和H2的物质的量之比为1∶1,反应过程中比值一直变化,故当CO和H2的物质的量之比保持不变时说明反应已达到平衡状态,D不符合题意;
故答案选C。
【小问3详解】
决速步骤是活化能最大的步骤,由图可知,决速步骤的化学方程式为HCOO*+5H*=HCOOH*+4H*或HCOO*+H*=HCOOH*。
【小问4详解】
①生成CO的反应Ⅰ是吸热反应,温度升高,反应Ⅰ正向移动,CO选择性随温度升高而增大,且低温下CO选择性远低于CH3OH,故曲线c代表CO选择性。
②生成CH3OH的反应Ⅲ是放热反应,温度升高,反应Ⅲ逆向移动,CH3OH选择性随温度升高而减小,故曲线b代表CH3OH选择性,曲线a代表CO2的转化率,在250℃时,CO2的转化率为12%,故v(CO2)=;由图可知在250℃时,CO2的转化率为12%,CO选择性为25%,则CH3OH选择性为75%,反应Ⅰ和反应Ⅲ的三段式为:,故反应Ⅰ的平衡常数。
【小问5详解】
反应Ⅰ为吸热反应,升温促进其正向移动,使CO2转化率增大;反应Ⅲ为放热反应,升温使其逆向移动,使CO2转化率减小;210~250℃区间,升温对反应Ⅰ的促进作用大于对反应Ⅲ的抑制作用,因此CO2总平衡转化率随温度升高而增大。
18. 《齐民要术》是世界上最早记录食品酿造的典籍,书中记述的酿酒方法与近代酿酒方法相似。文中记载“浸曲三日,如鱼眼汤沸,酘米”,以上过程可用下图表示:回答下列问题:
(1)葡萄糖的分子式为________,乙酸中的官能团名称为______________
(2)下列说法正确的是________(填标号)。
A.葡萄糖和果糖互为同分异构体
B.氢原子的活泼性:乙醇>乙酸>水
C.95%的酒精可以作为医用酒精
(3)写出反应①的化学方程式:__________。
(4)写出在实验室中发生反应③的化学方程式:___________,该反应的类型是________。
(5)30g乙酸与46g乙醇在一定条件下发生上述反应,如果实际产率为60%,则得到乙酸乙酯的质量是________。
(6)某物质M和乙酸乙酯是同分异构体,可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,符合条件的M有______种。
【答案】(1) ①. C6H12O6 ②. 羧基
(2)A (3)
(4) ①. ②. 酯化反应(或取代反应)
(5)26.4 g (6)2
【解析】
【分析】米饭中含淀粉,淀粉水解可以得到葡萄糖,葡萄糖在酒曲酶作用下发酵可得到乙醇,乙醇催化氧化可得到乙醛,乙醛再被氧化可得到乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应可得到乙酸乙酯,据此分析解答。
【小问1详解】
葡萄糖为不能水解的单糖,其分子式为C6H12O6;乙酸的结构简式为CH3COOH,其中的官能团名称为羧基;
【小问2详解】
A.葡萄糖和果糖分子式均为C6H12O6,结构不同,两者互为同分异构体,A正确;
B.乙酸具有酸性,羧基中氢原子的活泼性大于水的,乙醇与钠反应比水与钠反应慢,氢原子的活泼性:乙醇<水,则氢原子活泼性总的排序为:乙酸>水>乙醇,B错误;
C.75%的酒精可以作为医用酒精,95%的酒精会使细菌细胞壁形成保护膜,不能达到很好的杀菌消毒目的,C错误;
故选A。
【小问3详解】
反应①是乙醇催化氧化转化为乙醛的过程,其化学方程式为;该反应中乙醇“去氢”得到乙醛,所以反应属于氧化反应。
【小问4详解】
在实验室中发生反应③酯化反应,实质是乙醇与乙酸在浓硫酸作用下生成乙酸乙酯和水的过程,其化学方程式为:;该反应属于酯化反应(或取代反应);
【小问5详解】
30g乙酸的物质的量为=0.5mol,46g乙醇的物质的量为=1mol,根据反应方程式可知,乙醇过量,所以理论上得到的乙酸乙酯的物质的量为0.5mol,其质量为=44g,则得到的实际质量为;
【小问6详解】
M和乙酸乙酯是同分异构体,其分子式为C4H8O2,可以与碳酸氢钠溶液反应产生气体,说明分子中含羧基,则还有丙基,丙基可以分为正丙基和异丙基两种结构,所以符合条件的同分异构体有两种。
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