内容正文:
海南中学2025-2026学年度第二学期期末考试
高一化学试题
(考试时间:90分钟 总分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16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. 每一位生产者和消费者都需要科学、安全、有效、合理地使用化学品,下列有关说法错误的是
A. 抗坏血酸(Vc)能抗氧化,可作食品添加剂
B. 铁强化酱油中的添加剂乙二胺四乙酸铁钠属于增味剂
C. 非处方药有“OTC”标识,消费者无需凭医生处方,即可购买和使用
D. 硝酸铵是一种高效氮肥,但受热或撞击易爆炸,故必须作改性处理后才能施用
【答案】B
【解析】
【详解】A.抗坏血酸(维生素C)具有还原性,能清除食品体系中的氧自由基起到抗氧化作用,是我国允许使用的食品添加剂,A正确;
B.补铁酱油在酱油中加入一种新型铁强化剂乙二胺四乙酸铁钠,使普通酱油在添加了这种铁强化剂之后具有补充铁元素的功效,属于营养强化剂,B错误;
C.包装上有“OTC”标识的是非处方药,无需凭医生处方购买和使用,C正确;
D.硝酸铵是一种高效氮肥,性质不稳定,受热或遇到撞击容易分解,故必须作改性处理后才能施用,D正确;
故答案为B。
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 和是同一种物质
C. 乙烯的结构简式 D. 的球棍模型为
【答案】B
【解析】
【详解】A.CO2的电子式中,O原子最外层有6个电子,形成双键时与C共用2对电子(4个电子),故O的孤对电子应为2对(4个电子),正确电子式为,题目中电子式O周围孤对电子数错误,A错误;
B.两个结构均为CH2Cl2,甲烷为正四面体结构,二氯代物只有一种,二者是同一种物质,B正确;
C.乙烯的结构简式需体现碳碳双键,应为CH2=CH2,C2H4是分子式,C错误;
D.乙炔的球棍模型为,图中表示乙炔的空间填充模型,D错误;
故选B。
3. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
B. 二氧化硫具有还原性,可添加在葡萄酒中防止葡萄酒中的一些成分被氧化
C. 豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气转化成氨,实现氮的固定
D. 碳酸氢铵不稳定受热易分解;可作为氮肥使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.液氨汽化时吸收大量的热,使周围温度降低,可用作制冷剂,A正确;
B.二氧化硫具有还原性,可用作食品添加剂,防止葡萄酒中的一些成分被氧化,B正确;
C.豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气直接转化成氨,从而实现游离态的氮元素转化为化合态氮元素的氮的固定,C正确;
D.碳酸氢铵含有氮元素,可作为氮肥使用,与不稳定受热易分解无关,D错误;
故选D。
4. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H - O键
O= O键
H-H键
O-O键
键能/(kJ·mol-1)
463
496
436
138
若反应过程中分解了2molH2O ,则下列说法不正确的是
A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B. 过程Ⅲ属于放热反应
C. 总反应是吸热反应 D. 有2mol水参与过程I吸收了926kJ能量
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应过程中分解了2 molH2O,由图可知,生成了2molH2和1molO2,总反应为:2H2O2H2↑+O2↑,故A正确;
B.由过程Ⅲ可知,H2O2中的O-H键和O-O键断裂,有O=O键和H-H键形成,ΔH=463kJ/mol×2+138kJ/mol-436kJ/mol-496kJ/mol=+132kJ/mol,为吸热反应,故B错误;
C.总反应为2H2O2H2↑+O2↑,吸收热量463kJ×4=1852kJ能量,放出(496+436×2)kJ=1368kJ能量,则吸收的能量大于放出的热量,反应为吸热反应,故C正确;
D.有2mol水参与过程I,断裂了2molH2O中H-O键,吸收能量(463×2)kJ=926kJ,故D正确;
答案选B。
5. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A. 光导纤维的主要成分为硅单质,可用于远距离传输光信号
B. 燃煤中加入生石灰可减少的排放,降低酸雨的形成风险
C. 煤的气化是高效、清洁地利用煤的重要途径,属于化学变化
D. 普通玻璃为传统无机非金属材料,以纯碱、石灰石和石英砂为原料制得
【答案】A
【解析】
【详解】A.光导纤维的主要成分为二氧化硅,不是硅单质,A错误;
B.燃煤中加入生石灰发生的反应为硫燃烧生成的二氧化硫与生石灰和空气中的氧气反应生成硫酸钙,目的是减少二氧化硫的排放,降低酸雨的形成风险,B正确;
C.煤的气化是高效、清洁地利用煤的重要途径,属于化学变化,C正确;
D.普通玻璃的主要成分是硅酸盐,属于传统无机非金属材料,工业上制备普通玻璃的原料为纯碱、石灰石和石英砂,D正确;
故选A。
6. 下列实验装置设计合理且能达到实验目的的是
装置
实验目的
A.验证木炭与浓硫酸反应产物中含有
B.测量的分解速率
装置
实验目的
C.吸收尾气
D.先从①口进气收集满二氧化碳,再从②口进气,则可收集NO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.木炭与浓硫酸反应除生成CO2外,还生成SO2,SO2也可以使澄清石灰水变浑浊,该装置没有除去SO2的步骤,无法验证产物中含CO2,A不符合题意;
B.该装置使用长颈漏斗,反应生成的氧气会从长颈漏斗逸出,无法准确测量生成气体的体积,不能测定H2O2的分解速率,B不符合题意;
C.NaHSO3溶液与SO2不反应,不能吸收尾气,应选NaOH溶液等,C不符合题意;
D.NO易与空气中氧气反应,不能用排空气法直接收集,CO2密度大于空气,先从①口进气收集满二氧化碳(排尽瓶内空气),再从②进气,NO留在集气瓶上部,将CO2从长管①排出,可以收集到NO,D符合题意;
故选D。
7. 部分含N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 和b→c的转化过程均属于氮的固定
B. 工业上制硝酸的转化路径为a→c→d→e
C. 常温下可用铝制容器盛装e的浓溶液,是因为两者不反应
D. 可利用f与强碱反应产生a这一性质来检验的存在
【答案】C
【解析】
【分析】由价类二维图可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2或N2O4,e为HNO3,f为铵盐,据此回答。
【详解】A.将游离态氮转化为化合态氮,为氮的固定,为由氮气生成氨气,和b→c为由氮气生成一氧化氮,均属于氮的固定,A正确;
B.工业制备硝酸是将氨气催化氧化制备NO后再进一步制备硝酸,而不用氮气制备NO,故转化路线为,B正确;
C.能用铝制品盛装HNO3的浓溶液是因为铝和浓硝酸在常温下发生钝化,生成致密的氧化膜,阻止反应进一步进行,C错误;
D.f为铵盐,其中的铵根离子可以和氢氧根离子在加热条件下生成氨气,从而用来检验铵根的存在,D正确;
故选C。
8. 已知:;
[以上微粒均为气体状态;稳定性:]
下列说法正确的是
A. B. 可以表示为
C. D. 升高温度,反应焓变降低,化学反应速率增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由盖斯定律可知,①−③=②−④,即,则,A正确;
B.由盖斯定律可知,③−①可得,,则可以表示为,B错误;
C.由题可知,反应①生成,反应②生成,由于稳定性:,则更稳定,能量更低,反应②放出的热量更多,因此,C错误;
D.升高温度,活化分子百分数增大,单位时间内的有效碰撞次数增大,化学反应速率增大,但是反应的焓变主要由反应物和生成物的总能量差决定,温度变化对其影响极小,因此反应焓变基本不变,D错误;
故答案选A。
二、选择题(每小题4分,本题包括6小题,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,有错选得0分。)
9. 下列过程的方程式书写正确的是
A. 白醋除去水垢中的:
B. 过量铁粉与稀硝酸反应产生无色气体:
C. 用氨水吸收过量的:
D. 工业冶炼单质铝:
【答案】D
【解析】
【详解】A.醋酸为弱电解质,不能拆分为,正确离子方程式为,A错误;
B.过量铁粉会将生成的还原为,正确离子方程式为,B错误;
C.用氨水吸收过量的的反应方程式为,C错误;
D.工业冶炼铝采用电解熔融氧化铝的方法,冰晶石作助熔剂降低氧化铝的熔融温度,反应方程式为,D正确;
故答案选D。
10. 下列说法错误的是
A. 实验1可以比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
B. 实验2定容操作时俯视刻度线会使所配溶液浓度偏小
C. 实验3吸入10 mL空气后振荡,可观察到水溶液变为红棕色
D. 实验4可用于做的喷泉实验
【答案】BC
【解析】
【详解】A.实验1通过分别加热碳酸钠和碳酸氢钠,观察澄清石灰水是否变浑浊可比较热稳定性:碳酸氢钠受热易分解产生CO2使石灰水变浑浊,碳酸钠稳定不分解,A正确;
B.定容操作时俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,B错误;
C.NO与空气中的反应生成红棕色:2NO+O2=2NO2,与水反应生成无色硝酸和NO:3NO2+H2O=2HNO3+NO,因此水溶液不会变为红棕色,C错误;
D.极易溶于水,打开弹簧夹,挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶后,烧瓶内压强迅速减小,外界大气压将烧杯中水压入烧瓶可形成喷泉,因此实验4可用于做的喷泉实验,D正确;
故答案选BC。
11. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向溶液中加入适量溶液后溶液呈红色,再加入少量粉后红色变浅
B. 铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
C. 密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
D. 工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入铁粉时,与反应:,降低浓度,使反应平衡逆向移动(颜色变浅),符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.转化为的反应是放热反应,升温平衡逆向移动,浓度增大,混合气体颜色加深,符合勒夏特列原理,C不符合题意;
D.工业生产硫酸的过程中,通入过量空气,增大了氧气的浓度,使反应平衡正向移动,提高的利用率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选B。
12. 在两个容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比[]充入和,在一定条件下发生反应: 。的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 氢碳比:
C. 在氢碳比为2.0时,Q点小于P点的
D. P点温度下,反应的平衡常数为64
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图可知,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热反应方向移动,则正反应为放热反应,故ΔH<0,A错误;
B.氢碳比越大,二氧化碳的转化率越大,故氢碳比:X>2.0,B正确;
C.相同温度下,Q点二氧化碳转化率小于平衡时的转化率,说明Q点未达到平衡,反应向正反应方向进行,逆反应速率增大到平衡状态P,故在氢碳比为2.0时,Q点v逆小于P点的v逆,C正确;
D.由图可知,P点平衡时二氧化碳转化率为0.5,氢碳比,设起始时氢气为2a mol·L−1、二氧化碳为a mol·L−1,则二氧化碳浓度变化量为0.5a mol·L−1,则:
平衡常数,D错误;
故选BC。
13. 如图所示,锥形瓶内装有干燥的气体A,胶头滴管内盛有液体B,若挤压胶头滴管,使液体B滴入瓶中,振荡,一会儿可见小气球C鼓起。则气体A 和液体B 最可能的是
A. A 是 Cl2, B 是饱和食盐水
B. A 是 SO2, B 是饱和 溶液
C. A 是 NO, B 是 NaOH溶液
D. A 是 NH3, B 是水
【答案】D
【解析】
【分析】锥形瓶内装有干燥的气体A,胶头滴管内盛有液体B,若挤压胶头滴管,使液体B滴入瓶中,振荡,一会儿可见小气球C鼓起;说明锥形瓶中气压减小,说明A在B中溶解度大或A能与B反应。
【详解】A.氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,无法使锥形瓶中的气压明显减小,A不符合题意;
B.二氧化硫和碳酸氢钠溶液反应反应:,因此不仅不能使小气球鼓起,反而使小气球压瘪,B不符合题意;
C.NO和NaOH溶液不反应,因此该组合不能使小气球鼓起,C不符合题意;
D.氨气在水中溶解度极大,该组合可使锥形瓶中气压明显减小,使小气球鼓起,D符合题意;
故选D。
14. 已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作(为反应速率常数,为反应活化能,和为大于0的常数),为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 在m催化剂作用下,该反应的活化能
B. 对该反应催化效能较高的催化剂是n
C. 不改变其他条件,升高温度,会降低反应的活化能
D. 可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
【答案】AB
【解析】
【详解】A.取m曲线上的两个点、,计算斜率: ,结合,可得,A正确。
B.催化剂的作用是降低反应活化能,活化能越小,催化效能越高。m曲线斜率绝对值更大,对应的绝对值更大,说明m作用下反应活化能更小,因此催化效能更高的是m而非n,B正确;
C.图中m、n均为直线,斜率不发生变化,因此不改变其他条件,只升高温度,反应的活化能不变,C错误;
D.该图像仅体现速率常数k和温度的关系,无法获取反应焓变的相关信息,因此不能判断升高温度时化学平衡的移动方向,D错误;
故选AB。
三、非选择题:共5题。
15. 填空:
(1)用系统命名法命名:______________________________;
(2)画出1,1,4-三甲基环己烷的键线式:____________________。
(3)艾叶中含有薄荷醇,其结构简式为,薄荷醇中官能团的名称为__________,薄荷醇与是否互为同系物_____(填“是”或“否”),反应属于_______________反应(填反应类型)。
(4)分子式为的烷烃,分子结构中主链有6个碳原子,支链有一个甲基和一个乙基的同分异构体共有_____种。
【答案】(1)2,2,8,8−四甲基壬烷
(2) (3) ①. 羟基 ②. 是 ③. 消去
(4)4
【解析】
【小问1详解】
首先确定最长碳链:将结构展开为,最长主链含9个碳原子,母体为壬烷。从靠近取代基的一端编号,2号、8号碳原子上各连2个甲基,合并相同取代基后得到名称为2,2,8,8−四甲基壬烷;
【小问2详解】
母体为环己烷(六元碳环),按名称要求:1号碳原子连2个甲基,4号碳原子连1个甲基,键线式中省略碳、氢原子,仅用拐点和短线表示碳架和取代基即可,即;
【小问3详解】
薄荷醇的官能团为羟基();薄荷醇与环己醇均为饱和一元脂环醇,官能团种类、数目相同,分子组成相差4个原子团,符合同系物定义,故互为同系物;该反应中醇脱去小分子,生成含碳碳双键的不饱和有机物,属于消去反应;
【小问4详解】
分子式为的烷烃,分子结构中主链有6个碳原子,支链有一个甲基和一个乙基,由于乙基只能放在3或4号碳原子上,则所有同分异构体的结构简式为、、、,共4种同分异构体。
16. 一种以黄铁矿(主要成分为)为原料生产浓硫酸和绿矾()的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“燃烧”步骤中,和发生反应,请配平该反应____________________。
________________________________
(2)“催化氧化”步骤中,的作用是_____;“吸收”步骤中,试剂X是_____(填试剂名称)。
(3)“还原”步骤中发生反应的离子方程式为和____________________。
(4)“结晶”步骤中,正确的结晶方式为______________________________。
(5)通过结晶得到的绿矾需要在隔绝空气的条件下低温干燥,其目的是防止绿矾被氧化。请设计简单实验方案检验某绿矾样品是否被氧化:______________________________。
(6)某同学对该工艺流程提出改进意见:将通入酸浸液中充分反应可以得到。写出与酸浸液反应生成的化学方程式:______________________________。
【答案】(1)41128
(2) ①. 作催化剂 ②. 98.3%的浓硫酸( “浓硫酸”或“98%的浓硫酸”)
(3)2Fe3++Fe=3Fe2+
(4)先在隔绝空气的条件下蒸发浓缩,再冷却结晶
(5)取少量绿矾样品,加水充分溶解后滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则该绿矾样品已被氧化,否则未被氧化
(6)SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
【解析】
【分析】黄铁矿先通过粉碎焙烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫催化氧化生成三氧化硫,三氧化硫使用浓硫酸吸收得到硫酸,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁,硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁溶液,结晶得到绿矾;
【小问1详解】
FeS2和O2反应中铁的化合价由+2变为+3、硫的化合价由−1变为+4、氧的化合价由0变为−2,结合电子守恒,反应为:;
【小问2详解】
“催化氧化”步骤中,V2O5的作用是催化二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,作催化剂;“吸收”步骤中,三氧化硫和水反应容易产生酸雾影响吸收,故使用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,而非水,则试剂X是98.3%的浓硫酸;
【小问3详解】
“还原”步骤中发生反应为Fe+2H+==Fe2++H2↑,同时硫酸铁和铁反应生成硫酸亚铁:2Fe3++Fe==3Fe2+;
【小问4详解】
亚铁离子易被空气中氧气氧化,故“结晶”步骤中,正确的结晶方式为:先在隔绝空气的条件下蒸发浓缩,再冷却结晶(答出“冷却结晶”即给分);
【小问5详解】
铁离子会和KSCN溶液反应变为红色,故检验某绿矾样品是否被氧化的方案为:取少量绿矾样品,加水充分溶解后滴加几滴KSCN溶液,若溶液变红,则该绿矾样品已被氧化,否则未被氧化(或其他合理答案);
【小问6详解】
酸浸液中的铁离子具有氧化性,硫酸铁和二氧化硫会发生氧化还原反应生成硫酸和硫酸亚铁,故SO2与酸浸液反应生成FeSO4的化学方程式为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O==2FeSO4+2H2SO4。
17. 研究化学反应的限度、速率对于工业生产具有重要的指导意义,回答下列问题:
(1)以反应为例探究可逆反应:一定条件下向恒容密闭容器中充入1 mol与1 mol,充分反应。
①若反应可逆,则达平衡时存在于__________(填化学式)中。
②若时测得的物质的量为(反应未达平衡),则时的体积分数为__________。
(2)①其他条件不变,若要加快反应的速率,下列措施可行的是__________(填字母)。
A.增加的用量 B.恒容条件下充入
C.升高温度 D.恒压条件下充入
②恒容条件下,反应达平衡状态时,则平衡时的转化率为_______________。
(3)二氧化碳加氢制甲醇是实现“双碳”目标的重要途径,涉及的反应为:
主反应:
副反应:。恒温恒容条件下,控制的起始物质的量一致,投料比[2、3、5、7]、反应相同时间,的转化率、甲醇的选择性[甲醇选择性]之间的关系如图所示:
①该主要反应自发进行的条件是__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②有同学根据上述图像提出如下观点:实际生产中投料比越大越好,你认为该观点__________(填“正确”或“错误”),理由是________________________________________。
③由图可知,投料比()分别等于2、3、5、7,反应相同时间,甲醇的产量最高的是__________(填“2”“3”“5”或“7”)。
【答案】(1) ①. 、、 ②. 30%
(2) ①. C ②. 20%
(3) ①. 低温 ②. 错误 ③. 投料比越大,目标产物(甲醇)的选择性越低(或产率低),投料比太大还会造成(昂贵)原料的浪费 ④. 2
【解析】
【小问1详解】
①反应可逆时,正、逆反应同时进行,正反应会生成,逆反应会生成,中还存在,最终会分布在、、中;
②根据题意,列三段式:,可知,10min时总物质的量为,则的体积分数为;
【小问2详解】
①A.增加的用量,改变纯固体的量对反应速率无影响,A错误;
B.恒容条件下充入非反应气体,各物质浓度不变,对反应速率无影响,B错误;
C.升高温度,提高活化分子百分数,使有效碰撞次数增多,加快反应速率,C正确;
D.恒压条件下充入非反应气体,容器体积增大,各反应气体浓度降低,速率减慢,D错误;
故答案选C;
②恒容条件下,反应达平衡状态时,设H2O的平衡转化量为mol,列平衡三段式:,,解得,则平衡时H2O的转化率为;
【小问3详解】
①主反应,反应前后气体分子减少,,根据自发反应判据,低温条件下,,反应可以自发进行;
②由题干和图像可知,随着投料比增大,CO2的转化率会升高,对应标注了E、F、G、H的曲线,的产率会降低,对应标注了A、B、C、D的曲线;在实际生产过程中,投料比过大,的产率会很低,并且会造成原料氢气的浪费,该同学提出的观点错误;
③甲醇产量与转化率和甲醇选择性的乘积成正比,该乘积越大则甲醇产量越高,计算可知,反应相同时间,随着投料比增大,甲醇产量降低,故甲醇的产量最高的投料比是2。
18. 填空
(1)氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_____;装置B内盛放干燥NH3的干燥剂是_____。
②装置D中发生反应的离子方程式是_____,铜丝可抽动的优点是_____。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,写出该反应的化学方程式_____。
(2)用NaOH溶液吸收法处理NOx (仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:(α表示NOx中NO2的含量)
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:_____(填序号)
①α=32%,c(NaOH)=1.25 mol/L②α=50%,c(NaOH)=2.5 mol/L。
③α=32%,c(NaOH)=3.75 mol/L④α=50%,c(NaOH)=1.25 mol/L。
【答案】(1) ①. Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O ②. 碱石灰 ③. Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O ④. 可控制反应 ⑤.
(2)④
【解析】
【分析】探究一定条件下NH3将NO2还原的原理为:利用A装置中和加热制取,通过B装置的碱石灰进行干燥后通入装置M中;同时利用D装置中铜丝和浓硝酸制取,通过C装置的无水吸水后通入装置M中;然后在M中和在催化剂作用发生氧化还原反应,多余的尾气用气球收集,据此分析解答。
【小问1详解】
①根据分析,装置A装置中和加热制取,发生反应的化学方程式为:;装置B的作用是干燥,则所装试剂为:碱石灰;
②根据分析,装置D是用铜丝和浓硝酸来制取,则发生反应的离子方程式为:;铜丝可抽动的优点为:可控制反应;
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,根据元素组成可知产物为和,N元素由-3价上升到0价,又由+4价下降到0价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【小问2详解】
根据不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气吸收率图可知:当、时,氮氧化物的吸收率最佳,故答案选④。
19. 含碳化合物的转化具有十分重要的应用价值。按要求回答下列问题:
(1)已知在一定条件下可以转化为,反应过程中的部分能量变化如图1,与O在催化剂表面形成化学键的过程示意图如图2(用表示CO吸附在催化剂表面)。
①由图1可知,的能量位置比状态Ⅰ__________(填“高”或“低”),气体在催化剂表面形成吸附态为__________(填“吸热”或“放热”)过程。
②下列说法正确的是__________。
A.从状态Ⅰ到状态Ⅲ为放热过程
B.从状态Ⅰ到状态Ⅳ,CO分子需要断键形成C和O
C.在上述反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
(2)用人工合成淀粉,第一步是将转化为甲醇,反应为。
①在恒温下,体积为的恒容密闭容器中加入和,发生上述反应,平衡时测得,则平衡时的转化率为_______________。
②在上述条件下,下列说法能判断该反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.反应速率: B.保持不变
C.容器内混合气体的密度保持不变 D.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(3)以和为原料合成尿素,反应,下表列出了在其他条件一定时,不同压强下尿素的产率。
压强/MPa
0.1
0.5
1
5
10
50
产率/%
54.8
63.5
70.2
94.9
95.7
96.3
结合生产实际,在表中选出最适宜的压强条件________MPa,请说明理由_______________。
【答案】(1) ①. 低 ②. 放热 ③. A
(2) ①. 40% ②. CD
(3) ①. 5 ②. 当压强为5MPa时产率已经达到94.9%,继续增大压强至10MPa、50MPa对产率提升效果不明显,高压对设备的要求高,考虑生产成本、经济效益,最适宜的条件是5 MPa
【解析】
【小问1详解】
①图1的纵坐标代表能量,位置越靠上能量越高,越靠下能量越低;从图中能看到:的能量位置在状态Ⅰ(O*+ CO*)的下方,所以的能量比状态Ⅰ低;气体在催化剂表面形成吸附态的过程,是从初始状态CO(g)+O2(g)转化为吸附态;根据化学反应能量规律:反应物总能量>生成物总能量时,过程为放热;从图1可知,CO(g)+O2(g)的能量高于的能量,所以该过程是放热过程;
②A.从状态Ⅰ到状态Ⅲ为O*和CO*在催化剂表面成键的过程,属于放热过程,A正确;
B.由图2所示,从状态Ⅰ到状态Ⅳ,CO分子并未断键形成C和O,B错误;
C.总反应为CO(g)与O2(g)反应生成CO2(g),属于放热反应,故在上述反应过程中,断开化学键吸收的总能量小于形成化学键释放的总能量,C错误;
故选A;
【小问2详解】
①达到平衡时,生成CH3OH的物质的量为0.8 mol,故消耗的CO2为0.8 mol,平衡时消耗H2为2.4 mol,则平衡时H2(g)的转化率为:;
②A.H2与CH3OH在反应中的化学计量数之比为3:1,反应速率时,达到平衡状态,A错误;
B.(l)为纯液体,其浓度是定值,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据,B错误;
C.体积为2 L的恒容密闭容器,混合气体的密度因气体的质量减小而减小,当其保持不变时,达到平衡状态,C正确;
D.容器内混合气体的平均摩尔质量随反应的进行而增大,当其保持不变时,达到平衡状态,D正确;
故选C、D;
【小问3详解】
当压强为5 MPa时产率已经达到94.9%,继续增大压强至10 MPa、50 MPa对产率提升效果不明显,高压对设备的要求高,考虑生产成本、经济效益,最适宜的条件是5 MPa。
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海南中学2025-2026学年度第二学期期末考试
高一化学试题
(考试时间:90分钟 总分100分)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共8小题,每小题2分,共16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. 每一位生产者和消费者都需要科学、安全、有效、合理地使用化学品,下列有关说法错误的是
A. 抗坏血酸(Vc)能抗氧化,可作食品添加剂
B. 铁强化酱油中的添加剂乙二胺四乙酸铁钠属于增味剂
C. 非处方药有“OTC”标识,消费者无需凭医生处方,即可购买和使用
D. 硝酸铵是一种高效氮肥,但受热或撞击易爆炸,故必须作改性处理后才能施用
2. 下列化学用语正确的是
A. 的电子式: B. 和是同一种物质
C. 乙烯的结构简式 D. 的球棍模型为
3. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 液氨汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
B. 二氧化硫具有还原性,可添加在葡萄酒中防止葡萄酒中的一些成分被氧化
C. 豆科植物的根瘤菌能将空气中的氮气转化成氨,实现氮的固定
D. 碳酸氢铵不稳定受热易分解;可作为氮肥使用
4. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,其主要过程如图所示。
已知:几种物质中化学键的键能如表所示。
化学键
H - O键
O= O键
H-H键
O-O键
键能/(kJ·mol-1)
463
496
436
138
若反应过程中分解了2molH2O ,则下列说法不正确的是
A. 总反应为2H2O2H2↑+O2↑ B. 过程Ⅲ属于放热反应
C. 总反应是吸热反应 D. 有2mol水参与过程I吸收了926kJ能量
5. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A. 光导纤维的主要成分为硅单质,可用于远距离传输光信号
B. 燃煤中加入生石灰可减少的排放,降低酸雨的形成风险
C. 煤的气化是高效、清洁地利用煤的重要途径,属于化学变化
D. 普通玻璃为传统无机非金属材料,以纯碱、石灰石和石英砂为原料制得
6. 下列实验装置设计合理且能达到实验目的的是
装置
实验目的
A.验证木炭与浓硫酸反应产物中含有
B.测量的分解速率
装置
实验目的
C.吸收尾气
D.先从①口进气收集满二氧化碳,再从②口进气,则可收集NO
A. A B. B C. C D. D
7. 部分含N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 和b→c的转化过程均属于氮的固定
B. 工业上制硝酸的转化路径为a→c→d→e
C. 常温下可用铝制容器盛装e的浓溶液,是因为两者不反应
D. 可利用f与强碱反应产生a这一性质来检验的存在
8. 已知:;
[以上微粒均为气体状态;稳定性:]
下列说法正确的是
A. B. 可以表示为
C. D. 升高温度,反应焓变降低,化学反应速率增大
二、选择题(每小题4分,本题包括6小题,共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选得0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确得2分,选两个且都正确得4分,有错选得0分。)
9. 下列过程的方程式书写正确的是
A. 白醋除去水垢中的:
B. 过量铁粉与稀硝酸反应产生无色气体:
C. 用氨水吸收过量的:
D. 工业冶炼单质铝:
10. 下列说法错误的是
A. 实验1可以比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
B. 实验2定容操作时俯视刻度线会使所配溶液浓度偏小
C. 实验3吸入10 mL空气后振荡,可观察到水溶液变为红棕色
D. 实验4可用于做的喷泉实验
11. 下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A. 向溶液中加入适量溶液后溶液呈红色,再加入少量粉后红色变浅
B. 铁钉放入浓中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体
C. 密闭烧瓶内的和的混合气体,受热后颜色加深
D. 工业上生产硫酸的过程中使用适当过量的空气以提高二氧化硫的利用率
12. 在两个容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比[]充入和,在一定条件下发生反应: 。的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 氢碳比:
C. 在氢碳比为2.0时,Q点小于P点的
D. P点温度下,反应的平衡常数为64
13. 如图所示,锥形瓶内装有干燥的气体A,胶头滴管内盛有液体B,若挤压胶头滴管,使液体B滴入瓶中,振荡,一会儿可见小气球C鼓起。则气体A 和液体B 最可能的是
A. A 是 Cl2, B 是饱和食盐水
B. A 是 SO2, B 是饱和 溶液
C. A 是 NO, B 是 NaOH溶液
D. A 是 NH3, B 是水
14. 已知阿仑尼乌斯公式是反应速率常数随温度变化关系的经验公式,可写作(为反应速率常数,为反应活化能,和为大于0的常数),为探究m、n两种催化剂对某反应的催化效能,进行了实验探究,依据实验数据获得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 在m催化剂作用下,该反应的活化能
B. 对该反应催化效能较高的催化剂是n
C. 不改变其他条件,升高温度,会降低反应的活化能
D. 可以根据该图像判断升高温度时平衡移动的方向
三、非选择题:共5题。
15. 填空:
(1)用系统命名法命名:______________________________;
(2)画出1,1,4-三甲基环己烷的键线式:____________________。
(3)艾叶中含有薄荷醇,其结构简式为,薄荷醇中官能团的名称为__________,薄荷醇与是否互为同系物_____(填“是”或“否”),反应属于_______________反应(填反应类型)。
(4)分子式为的烷烃,分子结构中主链有6个碳原子,支链有一个甲基和一个乙基的同分异构体共有_____种。
16. 一种以黄铁矿(主要成分为)为原料生产浓硫酸和绿矾()的工艺流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)“燃烧”步骤中,和发生反应,请配平该反应____________________。
________________________________
(2)“催化氧化”步骤中,的作用是_____;“吸收”步骤中,试剂X是_____(填试剂名称)。
(3)“还原”步骤中发生反应的离子方程式为和____________________。
(4)“结晶”步骤中,正确的结晶方式为______________________________。
(5)通过结晶得到的绿矾需要在隔绝空气的条件下低温干燥,其目的是防止绿矾被氧化。请设计简单实验方案检验某绿矾样品是否被氧化:______________________________。
(6)某同学对该工艺流程提出改进意见:将通入酸浸液中充分反应可以得到。写出与酸浸液反应生成的化学方程式:______________________________。
17. 研究化学反应的限度、速率对于工业生产具有重要的指导意义,回答下列问题:
(1)以反应为例探究可逆反应:一定条件下向恒容密闭容器中充入1 mol与1 mol,充分反应。
①若反应可逆,则达平衡时存在于__________(填化学式)中。
②若时测得的物质的量为(反应未达平衡),则时的体积分数为__________。
(2)①其他条件不变,若要加快反应的速率,下列措施可行的是__________(填字母)。
A.增加的用量 B.恒容条件下充入
C.升高温度 D.恒压条件下充入
②恒容条件下,反应达平衡状态时,则平衡时的转化率为_______________。
(3)二氧化碳加氢制甲醇是实现“双碳”目标的重要途径,涉及的反应为:
主反应:
副反应:。恒温恒容条件下,控制的起始物质的量一致,投料比[2、3、5、7]、反应相同时间,的转化率、甲醇的选择性[甲醇选择性]之间的关系如图所示:
①该主要反应自发进行的条件是__________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
②有同学根据上述图像提出如下观点:实际生产中投料比越大越好,你认为该观点__________(填“正确”或“错误”),理由是________________________________________。
③由图可知,投料比()分别等于2、3、5、7,反应相同时间,甲醇的产量最高的是__________(填“2”“3”“5”或“7”)。
18. 填空
(1)氮氧化物(NOx)是大气污染物之一,处理工业废气中的NOx对于环境保护具有重要的意义。在一定条件下NH3可将NO2还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。
①用装置A制备NH3,其中发生反应的化学方程式为_____;装置B内盛放干燥NH3的干燥剂是_____。
②装置D中发生反应的离子方程式是_____,铜丝可抽动的优点是_____。
③在装置M中NH3和NO2充分反应,生成两种对环境友好的物质,写出该反应的化学方程式_____。
(2)用NaOH溶液吸收法处理NOx (仅含NO、NO2)。已知过程中发生的反应有:2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O;2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O,用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2含量不同的尾气,关系如下图:(α表示NOx中NO2的含量)
用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为:_____(填序号)
①α=32%,c(NaOH)=1.25 mol/L②α=50%,c(NaOH)=2.5 mol/L。
③α=32%,c(NaOH)=3.75 mol/L④α=50%,c(NaOH)=1.25 mol/L。
19. 含碳化合物的转化具有十分重要的应用价值。按要求回答下列问题:
(1)已知在一定条件下可以转化为,反应过程中的部分能量变化如图1,与O在催化剂表面形成化学键的过程示意图如图2(用表示CO吸附在催化剂表面)。
①由图1可知,的能量位置比状态Ⅰ__________(填“高”或“低”),气体在催化剂表面形成吸附态为__________(填“吸热”或“放热”)过程。
②下列说法正确的是__________。
A.从状态Ⅰ到状态Ⅲ为放热过程
B.从状态Ⅰ到状态Ⅳ,CO分子需要断键形成C和O
C.在上述反应过程中,断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量
(2)用人工合成淀粉,第一步是将转化为甲醇,反应为。
①在恒温下,体积为的恒容密闭容器中加入和,发生上述反应,平衡时测得,则平衡时的转化率为_______________。
②在上述条件下,下列说法能判断该反应达到平衡状态的是__________(填序号)。
A.反应速率: B.保持不变
C.容器内混合气体的密度保持不变 D.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
(3)以和为原料合成尿素,反应,下表列出了在其他条件一定时,不同压强下尿素的产率。
压强/MPa
0.1
0.5
1
5
10
50
产率/%
54.8
63.5
70.2
94.9
95.7
96.3
结合生产实际,在表中选出最适宜的压强条件________MPa,请说明理由_______________。
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