内容正文:
雅礼中学2026年上学期期末考试试卷
高一化学
时量:75min 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mn-55 Zn-65
一、选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 现代社会中,人类的一切活动都离不开能量。下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是
A.燃料燃烧
B.太阳能电池
C.普通锌锰电池
D.离子交换膜电解槽
A. A B. B C. C D. D
2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语正确的是
A. 氨气的电子式: B. 中子数为10的氧原子:
C. 硫离子的结构示意图: D. NaClO中只存在离子键
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与化学知识表述或关联有误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用浸有酸性溶液的硅藻土作为水果的保鲜剂
酸性溶液可氧化水果释放的催熟剂乙烯
B
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
HF能够与反应
C
酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量
具有杀菌和抗氧化作用
D
常用铁罐车运输浓硝酸
常温下,铁不与浓硝酸反应
A. A B. B C. C D. D
4. 工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程合理的是
A. 制纯碱:饱和食盐水
B. 制金属镁:海水溶液Mg
C. 制单质溴:浓缩海水HBr溶液
D. 制单质碘:干海带浸出液碘水,其中萃取剂可以选取乙醇
5. 用下列装置能够达到预期目的的是
A.可用于电解精炼铜
B.可以实现化学能100%转为电能
C.可以达到保护钢闸门的目的
D.可以达到保护钢闸门的目的
A. A B. B C. C D. D
6. 已知铁元素的“价类二维图”如下所示。则下列有关的说法错误的是
A. 铁元素无负化合价
B. 物质a可与溶液反应生成
C. 物质b的化学式是
D. 溶液可与氨水反应生成
7. Y、X、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。是地壳中含量最多的元素;的单质是空气中含量最多的气体;的原子半径在同周期中最大;与同主族。下列说法正确的是
A. 非金属性X<R,对应简单气态氢化物的稳定性:H2X<H2R
B. 简单离子半径:Y>Z
C. Z与X形成的化合物中只含离子键
D. R的氧化物对应水化物的酸为强酸
8. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:
B. 氢氧化镁溶于稀盐酸:
C. 浓硝酸溶解金属银:
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 3.2 g 和的混合气体中含有的氧原子数目为0.2
B. 过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2
C. 将22.4 L 通入水中,则溶液中含HClO、、的粒子数之和为2
D. 87.0 g 与足量12 的浓盐酸充分反应生成的分子数为1.0
10. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是
A. 图甲:正极的电极反应式为
B. 图乙:若外电路中转移1.0 mol电子,则此时消耗Zn的质量为32.5 g
C. 图丙:其为电解水的装置,实验时常在水中加入硫酸钠以增强导电性,因为实际消耗的物质是水,所以硫酸钠溶液的浓度不变
D. 图丁:粗铜的精炼装置,粗铜中的Zn、Fe、Cu在阳极放电生成金属阳离子,而惰性的Au、Ag则沉积在电解槽底部形成阳极泥
11. 以黄铁矿(主要成分为,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图,则下列说法中不正确的是
A. 将黄铁矿粉碎,可以提高其在沸腾炉中的反应速率
B. 沸腾炉中每生成1 mol ,则有11 mol 发生转移
C. 用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,可避免形成酸雾,提高吸收效率
D. 可用浓氨水吸收尾气,并进一步转化最终得到铵态氮肥
12. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A. H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ/mol
B. 1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量,其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol
C. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
D. HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
13. 镁—空气电池的工作原理如下图所示,电池反应方程式为:。则下列有关该电池的说法正确的是
A. Mg电极失电子,作负极
B. 电池工作时,正极附近pH值下降
C. 当电路中转移0.04 mol电子时,参加反应的体积为224 mL
D. 电池工作时,溶液中的通过交换膜,由负极区移向正极区
14. 臭氧()能与活性氧原子(O)反应生成氧气()。该反应在无氯原子(Cl)参与时和有氯原子参与时的势能图如下(图中所有物种均为气态)。下列有关说法不正确的是
A.
B. 氯氧键键能kJ/mol
C.
D. 历程Ⅱ中两步过程均放出热量
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,共58分。
15. Ⅰ.已知有如下图所示的四个装置,请回答相关问题:
(1)图①中,Mg作__________极,正极的电极反应式为:________________________。
(2)图②中负极反应式:___________________________。
(3)图③中,总反应的化学方程式:__________________________。
(4)图④装置也能构成原电池,正极电极反应式为______________________。
Ⅱ.电解溶液可制得和NaOH,原理如下图所示。
(5)阳极生成的电极反应式为_______________________,阴极产生的物质A的化学式为__________;
(6)工作一段时间后,两极区制得与NaOH的物质的量之比约为__________。
16. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值,通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。
Ⅰ.为了研究化学反应中的能量变化情况,某同学设计了如下图所示两种装置进行实验,忽略溶解过程的热效应,请回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端液面__________右端液面(填“高于”或“低于”)。
(2)若利用乙装置进行实验,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面,__________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。
Ⅱ.某实验小组用50.00 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50.00 mL0.50 mol/L的HCl溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如下图所示。
(3)从实验装置上看,完成该测定实验缺少的仪器是__________。
(4)隔热层和杯盖的作用是____________________________。
(5)分别取50.00 mL HCl溶液、50.00 mL NaOH溶液先后倒入量热计的内筒中进行实验,测得的实验数据如下表:
①请填写下表中的空白处:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
用于最终计算的温度差平均值/℃
稀盐酸
NaOH溶液
平均值
1
22.2
22.4
22.3
25.5
________
2
23.0
22.8
22.9
26.0
3
22.5
22.9
22.7
26.0
4
23.4
23.0
23.2
28.3
②0.5 HCl溶液和0.55 NaOH溶液的密度均近似为1,若中和后混合溶液的比热容,则_________(保留3位有效数字)。
(6)实验反思,下列有关说法正确的是_________(填序号)
A. 向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时,稀碱液应当迅速加入
B. 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
C. 内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1 mol (l)时所测得的中和反应的反应热()无影响
D. 用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤,直接测定NaOH溶液的温度,则将会导致测定的中和热(ΔH)偏大
17. 丙烯是一种重要的化工原料。某学习小组通过查阅文献,总结了丙烯()的工业生产方法和用途,并绘制了如下物质间的转化关系图:
请回答以下问题:
(1)中所含官能团的名称为_______________。
(2)X的结构简式为_____________,反应⑤的实验现象为_____________________。
(3)Y为加聚得到的有机高分子,则其结构简式为____________。
(4)反应④还可能会产生一种副产物,其结构简式为_____________。
(5)反应⑥原子利用率为100%,其化学方程式为______________________________。
(6)关于上述物质转化关系中,下列有关的说法正确的是________(填标号)。
A.反应②和③均为氧化反应
B.可用金属钠来鉴别和
C.与互为同系物
18. 随着我国提出“碳中和”“碳达峰”理念,开发高效环保的新能源技术已成为化学研究的核心方向,而能量变化、反应速率与反应限度是认识化学反应的最关键维度。请依题回答下列问题:
通过化学的方法实现的资源化利用也是一种非常理想的减排途径。
Ⅰ.用和反应合成二甲醚。已知:
kJ/mol
kJ/mol
则有:
(1)该反应的________。
Ⅱ.用和反应合成甲醇:
(2)利用二氧化碳进行工业合成甲醇的一种方法为:。相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
H-H
C-O
C=O
H-O
C-H
E/(kJ/mol)
436
351
745
463
413
则在一定条件下,发生上述反应生成1 mol (g)时,放出__________kJ能量。
(3)180℃时,向2 L恒容密闭容器中按充入两种气体进行上述反应合成甲醇,测得随时间t变化如下表所示:
t/min
0
2
4
6
8
10
12
/mol
2.00
1.40
1.0
0.76
0.58
0.50
0.50
①若10 min时反应达到限度,则此时用(g)表示0~10 min内该反应的平均反应速率为
__________,的转化率为__________。
②下列能说明该反应已达到反应限度的是__________(填标号)。
A.的物质的量保持不变
B.容器内气体的密度保持不变
C.单位时间内消耗3 mol 的同时生成1 mol
D.且始终保持不变
(4)甲醇的另一种合成方法电化学法的工作原理如下图所示:
则通入的一极为电池的__________(填“正极”或“负极”);每生成3.2 g ,此时通过质子膜的物质的量为__________。
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雅礼中学2026年上学期期末考试试卷
高一化学
时量:75min 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mn-55 Zn-65
一、选择题: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,只有一项是符合题目要求的。
1. 现代社会中,人类的一切活动都离不开能量。下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是
A.燃料燃烧
B.太阳能电池
C.普通锌锰电池
D.离子交换膜电解槽
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃料燃烧是将化学能转化为热能,A不符合题意;
B.太阳能电池:是将太阳能转化为电能,B不符合题意;
C.普通锌锰电池是原电池装置,将化学能转化为电能,C不符合题意;
D.离子交换膜电解槽是电解装置,电解过程消耗电能,将电能转化为化学能,D符合题意;
故选D。
2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语正确的是
A. 氨气的电子式: B. 中子数为10的氧原子:
C. 硫离子的结构示意图: D. NaClO中只存在离子键
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气的电子式为:,A错误;
B.质量数=质子数+中子数,故中子数为10的氧原子表示为:,B正确;
C.S是16号元素,质子数为16,故硫离子的结构示意图为:,C错误;
D.NaClO中存在Na+和ClO-之间的离子键,及ClO-内的Cl-O共价键,D错误。
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与化学知识表述或关联有误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用浸有酸性溶液的硅藻土作为水果的保鲜剂
酸性溶液可氧化水果释放的催熟剂乙烯
B
氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记
HF能够与反应
C
酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量
具有杀菌和抗氧化作用
D
常用铁罐车运输浓硝酸
常温下,铁不与浓硝酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯是水果释放的催熟剂,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,所以用浸有酸性高锰酸钾溶液的硅藻土作为水果的保鲜剂可延长水果保鲜期,A正确;
B.氢氟酸能与二氧化硅发生反应生成四氟化硅气体和水,所以可以用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记,B正确;
C.二氧化硫是具有还原性的有毒气体,酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量二氧化硫可以起到抗氧化作用,同时还能使蛋白质变性,起到杀菌消毒的作用,C正确;
D.常温下铁与浓硝酸发生钝化反应,致密氧化膜会阻碍反应继续进行,D错误;
故选D。
4. 工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程合理的是
A. 制纯碱:饱和食盐水
B. 制金属镁:海水溶液Mg
C. 制单质溴:浓缩海水HBr溶液
D. 制单质碘:干海带浸出液碘水,其中萃取剂可以选取乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.侯氏制碱法应先向饱和食盐水中通入溶解度大的使溶液呈碱性,才能吸收更多生成高浓度,选项通气体顺序错误,A错误;
B.电解溶液时阴极优先放电,会生成而无法得到金属,工业上需电解熔融无水制镁,B错误;
C.浓缩海水中通将氧化为,用热空气吹出后经吸收富集得到溶液,再通重新氧化得到,符合工业提溴的流程原理,C正确;
D.干海带中的碘为有机结合态,直接浸泡无法得到,需先灼烧灰化;且乙醇与水互溶,不能作为碘水的萃取剂,D错误;
故答案为C。
5. 用下列装置能够达到预期目的的是
A.可用于电解精炼铜
B.可以实现化学能100%转为电能
C.可以达到保护钢闸门的目的
D.可以达到保护钢闸门的目的
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.电解精炼铜要求粗铜接电源正极作阳极,精铜接电源负极作阴极,A装置中电源正极连接粗铜,负极连接精铜,可实现电解精炼铜,A正确;
B.B装置为单液原电池,存在部分锌会直接和稀硫酸反应化学能转化为热能,因此不可以实现化学能100%转为电能,B错误;
C.C装置形成原电池,钢闸门的主要成分为铁,铁的活泼性强于惰性电极,作负极发生氧化反应被腐蚀,无法保护钢闸门,C错误;
D.外加电流法,应将被保护的钢闸门连接电源负极作电解池的阴极,但D装置中将钢闸门与电源正极连接了,不能达到保护钢闸门的目的,D错误;
故选A。
6. 已知铁元素的“价类二维图”如下所示。则下列有关的说法错误的是
A. 铁元素无负化合价
B. 物质a可与溶液反应生成
C. 物质b的化学式是
D. 溶液可与氨水反应生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁元素属于金属元素,因此其无负化合价,A正确;
B.物质a是0价的铁单质,铁与溶液生成和Cu,不能生成,B错误;
C.物质b是+3价铁的氧化物,氧元素化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,其化学式为,C正确;
D.溶液与氨水中的一水合氨发生复分解反应,生成红褐色沉淀和氯化铵,D正确;
故答案为:B。
7. Y、X、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。是地壳中含量最多的元素;的单质是空气中含量最多的气体;的原子半径在同周期中最大;与同主族。下列说法正确的是
A. 非金属性X<R,对应简单气态氢化物的稳定性:H2X<H2R
B. 简单离子半径:Y>Z
C. Z与X形成的化合物中只含离子键
D. R的氧化物对应水化物的酸为强酸
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干已知信息,推断元素:X为O(地壳中含量最高的元素),Y为N(空气中含量最多的气体单质是 N2),Z为Na(第三周期主族元素中原子半径最大),R为S(与O同主族的短周期元素)。
【详解】A.同主族元素从上到下非金属性减弱,故非金属性>,非金属性越强对应简单气态氢化物越稳定,故稳定性>,A错误;
B.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,核电荷数<,故离子半径>,B正确;
C.与可形成,其中过氧根内部存在共价键,不是只含离子键,C错误;
D.的氧化物对应水化物有(弱酸)、(强酸),未指明是最高价氧化物对应的水化物时,不一定是强酸,D错误;
因此答案选B。
8. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:
B. 氢氧化镁溶于稀盐酸:
C. 浓硝酸溶解金属银:
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢硫酸()是弱酸,在离子方程式中不能拆写为,需保留化学式,正确离子方程式为,A错误;
B.是难溶弱碱,与稀盐酸反应生成可溶性氯化镁和水,离子方程式为:,B正确;
C.浓硝酸溶解金属银生成二氧化氮、硝酸银和水,正确离子方程式为,C错误;
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠,反应生成的会与过量的反应生成和,正确的离子方程式为:,D错误;
故选B。
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A. 3.2 g 和的混合气体中含有的氧原子数目为0.2
B. 过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2
C. 将22.4 L 通入水中,则溶液中含HClO、、的粒子数之和为2
D. 87.0 g 与足量12 的浓盐酸充分反应生成的分子数为1.0
【答案】C
【解析】
【详解】A.和的混合气体中含有的原子只有O,3.2 g O的物质的量为0.2 mol,氧原子数目为0.2,A正确;
B.过氧化钠与水反应方程式为:,氧气是该反应的氧化产物(O化合价:-1→0)生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2,B正确;
C.未说明是否处于标准状况,所以22.4 L氯气的物质的量不一定为1 mol,且氯水中存在氯气分子,HClO、、粒子数之和无法确定,C错误;
D.与足量浓盐酸反应,离子方程式为:,87.0 g 的物质的量为1.0 mol,生成氯气的物质的量为1.0 mol,分子数为,D正确;
故答案选C。
10. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是
A. 图甲:正极的电极反应式为
B. 图乙:若外电路中转移1.0 mol电子,则此时消耗Zn的质量为32.5 g
C. 图丙:其为电解水的装置,实验时常在水中加入硫酸钠以增强导电性,因为实际消耗的物质是水,所以硫酸钠溶液的浓度不变
D. 图丁:粗铜的精炼装置,粗铜中的Zn、Fe、Cu在阳极放电生成金属阳离子,而惰性的Au、Ag则沉积在电解槽底部形成阳极泥
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中正极上得电子生成Ag,碱性环境下电极反应式为,A正确;
B.图乙中锌筒作负极,Zn失电子发生氧化反应,1 mol Zn反应失去2 mol电子,外电路每转移1 mol电子消耗Zn的质量为,B正确;
C.图丙为电解水装置,加入硫酸钠增强导电性,电解过程中实际消耗只有水,硫酸钠溶质物质的量不变,但是溶液体积减小,因此硫酸钠浓度增大,C错误;
D.图丁为粗铜精炼装置,粗铜作阳极,金属活动性强的Zn、Fe、Cu优先在阳极放电生成金属阳离子,活动性弱的Au、Ag不放电,沉积在电解槽底部形成阳极泥,D正确;
故选C。
11. 以黄铁矿(主要成分为,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图,则下列说法中不正确的是
A. 将黄铁矿粉碎,可以提高其在沸腾炉中的反应速率
B. 沸腾炉中每生成1 mol ,则有11 mol 发生转移
C. 用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,可避免形成酸雾,提高吸收效率
D. 可用浓氨水吸收尾气,并进一步转化最终得到铵态氮肥
【答案】B
【解析】
【详解】A.将黄铁矿粉碎可增大反应物的接触面积,能够提高沸腾炉中的反应速率,A正确;
B.沸腾炉中发生反应,反应物中Fe为+2价,S为-1价,中O为0价;生成物中的Fe为+3价,的S为+4价,O为-2价。1 mol 完全反应,失电子总物质的量为: mol,对应生成2 mol 。因此生成1 mol 时,转移电子为,B错误;
C.若直接用水吸收,反应会放热形成酸雾,降低吸收效率,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避免形成酸雾,提高吸收效率,C正确;
D.尾气中含有等污染物,可用浓氨水吸收,二氧化硫与浓氨水反应生成亚硫酸铵等,进一步可以转化为氮肥,D正确;
故选B。
12. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A. H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8kJ/mol
B. 1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量,其热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol
C. 已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
D. HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2的燃烧热为285.8kJ/mol,则H2O电解的热化学方程式为2H2O(l)=2H2(g)+O2(g) ΔH=+285.8×2 kJ/mol,A不正确;
B.1molCH4完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放出890kJ的热量,若化学计量数变为原来的二分之一,则ΔH也变为原来的二分之一,所以热化学方程式为CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+H2O(l) ΔH=-445kJ/mol,B正确;
C.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,因为C(s)燃烧不完全,所以C的燃烧热大于110.5kJ/mol,C不正确;
D.HF的水溶液为弱酸,不能用H+表示,另外,HF在水溶液中电离放热,所以HF与NaOH溶液反应:HF (aq)+OH-(aq)=F-+H2O(l) ΔH<-57.3kJ/mol,D不正确;
故选B。
13. 镁—空气电池的工作原理如下图所示,电池反应方程式为:。则下列有关该电池的说法正确的是
A. Mg电极失电子,作负极
B. 电池工作时,正极附近pH值下降
C. 当电路中转移0.04 mol电子时,参加反应的体积为224 mL
D. 电池工作时,溶液中的通过交换膜,由负极区移向正极区
【答案】A
【解析】
【分析】该装置为原电池,根据总反应,Mg活泼性较强,作负极,电极反应,Pt作正极,得电子生成,电极反应为,据此分析;
【详解】A.Mg金属活泼性较强,在原电池中发生失电子的氧化反应,作负极,A正确;
B.正极上得电子生成,电极反应为,反应生成,正极附近浓度增大,pH值升高,B错误;
C.题目未指明反应处于标准状况下,无法用标准状况下的气体摩尔体积计算的体积,C错误;
D.装置中为阴离子交换膜,仅允许阴离子通过,阳离子无法通过该交换膜,D错误;
故选A。
14. 臭氧()能与活性氧原子(O)反应生成氧气()。该反应在无氯原子(Cl)参与时和有氯原子参与时的势能图如下(图中所有物种均为气态)。下列有关说法不正确的是
A.
B. 氯氧键键能kJ/mol
C.
D. 历程Ⅱ中两步过程均放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,具有的能量高于具有的能量,反应放热,故 ,A正确;
B.表示反应放出的能量,不能表示氯氧键的键能,B错误;
C.和都表示的反应热,能量相同,C正确;
D.历程Ⅱ中两步过程均是反应物具有的能量高于生成物具有的能量,故均放出热量,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,共58分。
15. Ⅰ.已知有如下图所示的四个装置,请回答相关问题:
(1)图①中,Mg作__________极,正极的电极反应式为:________________________。
(2)图②中负极反应式:___________________________。
(3)图③中,总反应的化学方程式:__________________________。
(4)图④装置也能构成原电池,正极电极反应式为______________________。
Ⅱ.电解溶液可制得和NaOH,原理如下图所示。
(5)阳极生成的电极反应式为_______________________,阴极产生的物质A的化学式为__________;
(6)工作一段时间后,两极区制得与NaOH的物质的量之比约为__________。
【答案】(1) ①. 负 ②.
(2)
(3)(浓)
(4)
(5) ①. ②. H2
(6)1:1
【解析】
【小问1详解】
图①中,Mg的金属活动性大于Al,且Mg能与稀硫酸自发进行氧化还原反应,因此Mg作负极,Al作正极。正极上溶液中的氢离子得到电子生成氢气,电极反应式为:。
【小问2详解】
图②中,Al能与NaOH溶液反应而Mg不能,因此Al作负极,Mg作正极。负极上Al失去电子,在碱性条件下生成,电极反应式为:。
【小问3详解】
图③中,常温下Fe在浓硝酸中发生钝化,而Cu能与浓硝酸自发反应,因此Cu作负极,Fe作正极。总反应为铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为:。
【小问4详解】
图④中,电解质溶液为中性的NaCl溶液,通入空气发生吸氧腐蚀。Fe的活泼性大于Cu,故Fe作负极,Cu作正极。正极上氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应式为:。
【小问5详解】
电解溶液时,阳极上水失去电子生成氧气和氢离子(),产生的氢离子与溶液中的碳酸根离子结合生成碳酸氢根离子(),两式合并即得阳极生成的电极反应式:。阴极上水得到电子生成氢气和氢氧根离子,故阴极产生的气体A为。
【小问6详解】
根据电子守恒,当电路中转移 电子时,阳极区生成 ,阴极区生成 。同时,为了维持溶液的电中性,阳极区会有 通过阳离子交换膜迁移到阴极区。因此,阳极区制得 ,阴极区制得 ,两者的物质的量之比约为 。
16. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值,通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。
Ⅰ.为了研究化学反应中的能量变化情况,某同学设计了如下图所示两种装置进行实验,忽略溶解过程的热效应,请回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端液面__________右端液面(填“高于”或“低于”)。
(2)若利用乙装置进行实验,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面,__________(填“能”或“不能”)判断该反应的能量变化情况。
Ⅱ.某实验小组用50.00 mL 0.55 mol/L的NaOH溶液和50.00 mL0.50 mol/L的HCl溶液进行中和反应反应热的测定,实验装置如下图所示。
(3)从实验装置上看,完成该测定实验缺少的仪器是__________。
(4)隔热层和杯盖的作用是____________________________。
(5)分别取50.00 mL HCl溶液、50.00 mL NaOH溶液先后倒入量热计的内筒中进行实验,测得的实验数据如下表:
①请填写下表中的空白处:
实验次数
起始温度/℃
终止温度/℃
用于最终计算的温度差平均值/℃
稀盐酸
NaOH溶液
平均值
1
22.2
22.4
22.3
25.5
________
2
23.0
22.8
22.9
26.0
3
22.5
22.9
22.7
26.0
4
23.4
23.0
23.2
28.3
②0.5 HCl溶液和0.55 NaOH溶液的密度均近似为1,若中和后混合溶液的比热容,则_________(保留3位有效数字)。
(6)实验反思,下列有关说法正确的是_________(填序号)
A. 向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时,稀碱液应当迅速加入
B. 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免造成测量误差
C. 内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1 mol (l)时所测得的中和反应的反应热()无影响
D. 用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤,直接测定NaOH溶液的温度,则将会导致测定的中和热(ΔH)偏大
【答案】(1)低于 (2)不能
(3)玻璃搅拌器 (4)保温,防止热量散失
(5) ①. 3.2 ②. -53.5 (6)AD
【解析】
【分析】该实验的实验目的是设计实验研究化学反应中的能量变化情况,并利用中和反应测定反应的中和热。
【小问1详解】
铁和稀硫酸的反应是放热反应,反应放出热量会使大试管内气体压强增大,导致装置甲中U形管的左端液面低于右端液面;
【小问2详解】
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应生成的氧气也会使大试管内气体压强增大,导致装置乙中U形管的左端液面低于右端液面,无法确定压强增大是反应放热导致还是生成气体导致,所以装置乙不能判断该反应的能量变化情况;
【小问3详解】
由实验装置图可知,完成中和热测定实验还缺少玻璃搅拌器;
【小问4详解】
中和热测定实验最关键的措施是隔热保温,所以实验装置中隔热层和杯盖的作用是保温,防止热量散失;
【小问5详解】
①由表格数据可知,4次实验的温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃、5.1℃,第4组实验数据误差较大应舍去,则实验测得的反应温度差的平均值为:=3.2℃;
②由题意可知,实验时盐酸不足量,则反应生成水的物质的量为: 0.50 mol/L×0.0500L =0.025 mol,反应放出的热量为:Q=mcΔt=(100 mL×1 g/mL) ×4.18×10-3 kJ/(g⋅℃) ×3.2℃=1.3376 kJ,所以实验测得的中和热为:ΔH=-≈-53.5 kJ/mol;
【小问6详解】
A.向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时,稀碱液迅速加入可以减少热量的散失,使实验测得数值准确,A正确;
B.量筒取液无需洗涤,将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,不应用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸,B错误;
C.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验会使溶液总重量偏大,导致最高温度偏低, 导致实验测得的放热数值偏小,偏大,C错误;
D.用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤,直接测定氢氧化钠溶液的温度,氢氧化钠溶液与盐酸反应放出热量使测得的反应温度差偏小,导致实验测得的放热数值偏小,测得的中和热ΔH偏大,D正确;
故选AD。
17. 丙烯是一种重要的化工原料。某学习小组通过查阅文献,总结了丙烯()的工业生产方法和用途,并绘制了如下物质间的转化关系图:
请回答以下问题:
(1)中所含官能团的名称为_______________。
(2)X的结构简式为_____________,反应⑤的实验现象为_____________________。
(3)Y为加聚得到的有机高分子,则其结构简式为____________。
(4)反应④还可能会产生一种副产物,其结构简式为_____________。
(5)反应⑥原子利用率为100%,其化学方程式为______________________________。
(6)关于上述物质转化关系中,下列有关的说法正确的是________(填标号)。
A.反应②和③均为氧化反应
B.可用金属钠来鉴别和
C.与互为同系物
【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2) ①. ②. 溴水褪色,液体分层
(3) (4) (5)
(6)AB
【解析】
【分析】① 长链烷烃催化裂解生成;
②发生氧化反应生成;
③发生氧化反应生成;
④发生加成反应生成;
⑤ 丙烯和溴水发生加成反应生成X
⑥和氢气加成生成;
⑦加聚反应生成Y;
⑧和酯化反应(取代反应)生成Z。
【小问1详解】
分子中含碳碳双键()和醛基()两种官能团;
【小问2详解】
丙烯()含碳碳双键,与溴水发生加成反应,生成不溶于水的1,2-二溴丙烷,X的结构简式为;反应⑤的现象为溴水褪色,反应后溶液分层;
【小问3详解】
发生加聚反应时,碳碳双键打开,羧基作为侧链接在碳链上,得到Y的结构简式为;
【小问4详解】
反应④是与水的加成反应,羟基加成到不同碳上得到不同产物,主产物是羟基连在2号碳的,副产物为羟基连在端位碳的;
【小问5详解】
原子利用率100%说明产物只有,中碳碳双键和醛基均与加成,1 mol共消耗2 mol,反应⑥的化学方程式;
【小问6详解】
A. 反应②(丙烯→丙烯醛)、反应③(丙烯醛→丙烯酸)均为加氧的氧化反应,A正确;
B.含羟基,能与金属钠反应放出气泡,不与钠反应,因此可以鉴别,B正确;
C.含羟基和羧基两种官能团,乙醇只含羟基一种官能团,官能团种类不同,不互为同系物,C错误;
故选AB。
18. 随着我国提出“碳中和”“碳达峰”理念,开发高效环保的新能源技术已成为化学研究的核心方向,而能量变化、反应速率与反应限度是认识化学反应的最关键维度。请依题回答下列问题:
通过化学的方法实现的资源化利用也是一种非常理想的减排途径。
Ⅰ.用和反应合成二甲醚。已知:
kJ/mol
kJ/mol
则有:
(1)该反应的________。
Ⅱ.用和反应合成甲醇:
(2)利用二氧化碳进行工业合成甲醇的一种方法为:。相关化学键的键能数据如下表所示:
化学键
H-H
C-O
C=O
H-O
C-H
E/(kJ/mol)
436
351
745
463
413
则在一定条件下,发生上述反应生成1 mol (g)时,放出__________kJ能量。
(3)180℃时,向2 L恒容密闭容器中按充入两种气体进行上述反应合成甲醇,测得随时间t变化如下表所示:
t/min
0
2
4
6
8
10
12
/mol
2.00
1.40
1.0
0.76
0.58
0.50
0.50
①若10 min时反应达到限度,则此时用(g)表示0~10 min内该反应的平均反应速率为
__________,的转化率为__________。
②下列能说明该反应已达到反应限度的是__________(填标号)。
A.的物质的量保持不变
B.容器内气体的密度保持不变
C.单位时间内消耗3 mol 的同时生成1 mol
D.且始终保持不变
(4)甲醇的另一种合成方法电化学法的工作原理如下图所示:
则通入的一极为电池的__________(填“正极”或“负极”);每生成3.2 g ,此时通过质子膜的物质的量为__________。
【答案】(1)-387.7
(2)181 (3) ①. 0.225 ②. 75% ③. AC
(4) ①. 负极 ②. 0.4 mol
【解析】
【小问1详解】
已知反应:① ;② 根据盖斯定律,目标反应① ②,;
【小问2详解】
反应 的焓变 。 反应物的总键能 ; 生成物的总键能 。 。 因此,生成 时,放出 的能量;
【小问3详解】
① 由表格数据可知, 时反应达到平衡,消耗的 物质的量 。 根据化学方程式,消耗的 物质的量 。 。 的转化率 ;
②A.反应达到平衡时,各组分的物质的量保持不变,A正确;
B.该反应在恒容密闭容器中进行,气体总质量不变,容器体积不变,因此气体密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡,B错误;
C.单位时间内消耗 表示正反应速率,生成 表示逆反应速率,两者之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,C正确;
D.由于初始充入的 ,且反应消耗的 和 的物质的量之比也为 ,因此在反应过程中两者的物质的量之比始终为 ,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选AC;
【小问4详解】
在该原电池中,通入 的一极发生失电子的氧化反应(),因此该极为负极; 正极反应为 。 的物质的量为 。 根据正极反应式可知,每生成 ,需要消耗 ,即有 通过质子膜。 因此,生成 时,通过质子膜的 物质的量为 。
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