内容正文:
雷州二中2024-2025学年度第一学期高二年级期中考试
化学试题
一、单选题
1. 石英用来制造坩埚是因为( )
A. 高温下,石英与任何化学试剂都不反应,石英熔点高、耐高温
B. 石英耐酸性能好,与任何酸都不反应
C. 石英熔点高、耐高温
D. 石英硬度小,易于加工处理
【答案】C
【解析】
【详解】A.高温情况下,石英的成分SiO2可和碳发生反应,A项错误;
B.二氧化硅可以和HF发生反应,B项错误;
C.石英成分SiO2,属于原子晶体,具有熔点高、耐高温等性质,C项正确;
D.石英成分SiO2,属于原子晶体,硬度一般较大,D项错误;
本题答案选C。
2. 下列说法正确的是( )
A. NaHCO3 的电离方程式是 NaHCO3═Na++H++CO
B. 向硫酸中通入少量氨气,硫酸溶液的导电能力会明显增强
C. 胶体和其它分散系的本质区别是分散质粒子大小为1﹣100nm
D. SO3溶于水后所得到的H2SO4溶液能导电,故SO3是电解质
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaHCO3是弱酸的酸式盐,其电离方程式是NaHCO3=Na++HCO,A错误;
B.向硫酸中通入少量氨气生成硫酸铵和水,硫酸根离子的浓度几乎不变,因此硫酸溶液的导电能力不会明显增强,B错误;
C.根据分散质粒子大小进行分类,胶体和其它分散系的本质区别是分散质粒子大小为1~100nm之间,C正确;
D.SO3溶于水后所得到的H2SO4溶液能导电,但溶液导电的原因是硫酸电离出阴阳离子,硫酸是电解质,三氧化硫不能电离,故SO3是非电解质,D错误;
答案选C。
【点睛】电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中离子不是它本身电离出来的,而是与水反应后生成的,因此也不是电解质。另外要注意溶液导电能力的强弱与离子浓度、离子电荷有关,与离子种类无关。
3. NH3、N2H4、NO、NO2、NH4NO3等是氮的重要化合物。实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与反应物的浓度的关系式为:(k为速率常数)。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4,N2H4的燃烧热为624 kJ/mol;NaClO溶液氧化NH3制备N2H4,同时产生NaCl。在上述特定条件下,下列关于反应的说法正确的是
A. 反应在任何温度下都能自发进行
B. 反应物的总键能小于生成物的
C. 使用催化剂能改变反应路径,降低反应的焓变
D. 增大氨气浓度,反应速率一定加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,△H<0,△S<0。要使反应自发进行,则体系的自由能△G=△H-T△S<0,故反应自发进行的温度应该是低温下自发进行,而不是反应在任何温度下都能自发进行,A错误;
B.该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,△H<0,说明断裂反应物化学键吸收的总能量小于形成生成物化学键释放的总能量的差,故反应物的总键能小于生成物的总键能,B正确;
C.使用催化剂能改变反应路径,降低反应的活化能,但不能改变反应物与生成物的总能量,因此不能改变反应的焓变,C错误;
D.根据合成氨反应的速率与反应物的浓度的关系式可知:增大氨气浓度,反应速率不仅不能加快,反而会使化学反应速率降低,D错误;
故合理选项是B。
4. 美好生活离不开化学知识的运用。下列有关叙述错误的是
A. 石油经过分馏可得到乙烯、丙烯等化工原料
B. 糖类、蛋白质都是人体必需的基本营养物质
C. 灾后重建时常用明矾净化饮用水
D. 生活中可定期用84消毒液对居住环境消毒
【答案】A
【解析】
【详解】A.石油中不含不饱和烃烯烃,石油经过催化裂化、裂解可得到乙烯、丙烯等化工原料,A错误;
B.糖类、蛋白质都是人体必需的基本营养物质,B正确;
C.明矾中的Al3+在水中会形成Al(OH)3胶体,吸附水中的杂质,可用来净化饮用水,C正确;
D.84消毒液具有强氧化性,可用来消毒杀菌,D正确;
故答案为:A。
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 常温常压下,42g丙烯中采用sp2杂化的碳原子数为2NA
B. 标准状况下,22.4LPCl5中Cl的价层电子数为7NA
C. 1mol[Ag(NH3)2]+中含有的配位键数为2NA
D. 标准状况下,0.5molC中含有的未成对电子数为NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.42g丙烯的物质的量为1mol,只有2molC原子采取sp2杂化,碳原子数为2NA,A正确;
B.标准状况下PCl5为固体,B错误;
C.1mol[Ag(NH3)2]+中心原子与氨气形成2mol配位键,配位键数为2NA,C正确;
D.C的价层电子排布为2s22p2,未成对电子数为2,故0.5molC中含有的未成对电子数为NA,D正确;
故选B。
6. 已知1g H2在O2中燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ·molˉ1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ·molˉ1
C. H2(g)+1/2O2(g)=2H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·molˉ1
D. H2(g)+1/2O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·molˉ1
【答案】D
【解析】
【详解】A.2mol氢气燃烧生成液态水,放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ,所以△H=-571.6kJ•mol-1,故A错误;
B.2mol氢气燃烧生成液态水,放出的热量为142.9kJ×4=571.6kJ,所以△H=-571.6kJ•mol-1,故B错误;
C.物质的状态影响反应热,生成物是气态水,题目条件不足,无法计算,故C错误;
D.△H与热化学方程式中化学式的计量数成正比,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ•mol-1,所以H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-285.8 kJ•mol-1,故D正确;
故选D。
7. 根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置,图1中虚线框内的装置是图2),其中能完成相应实验目的的是
选项
a中的物质
b中的物质
实验目的、试剂和操作
实验目的
c中的物质
进气方向
A
稀硝酸
Cu
收集贮存NO
水
N→M
B
浓硝酸
Na2SO3
检验SO2的氧化性
品红溶液
M→N
C
浓氨水
碱石灰
收集贮存氨气
饱和NH4Cl溶液
N→M
D
浓盐酸
MnO2
检验Cl2的氧化性
Na2S溶液
M→N
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.稀硝酸和Cu反应生成NO,NO不溶于水,不与水反应,用排水法收集NO,进气方向是N→M,故A符合题意;
B.由于浓硝酸具有强氧化性,因此浓硝酸与反应Na2SO3反应生成硫酸盐和NO2气体,因此无法检验SO2的氧化性,故B不符合题意;
C.由于氨气极易溶于水,因此氨气要溶于饱和NH4Cl溶液中,不能排用饱和NH4Cl溶液来收集氨气,故C不符合题意;
D.二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应,而该实验没有加热,因此不能产生氯气,故D不符合题意;
综上所述,答案为A。
8. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于推断Y、Z、M的说法正确的是
A. 非金属性:Y>Z>M
B. 离子半径:M->Z2->Y-
C. Z元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液具有强氧化性和难挥发性
D. 三种元素中,Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
【答案】C
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知,X为He元素、Y为F元素、M为Cl元素、Z为S元素。
【详解】A.根据上述分析:Y为F元素,M为Cl元素,Z为S元素,所以Y、M同主族,原子序数:Y<M,则非金属性:Y>M;Z、M同周期,原子序数:Z<M,则非金属性:Z<M,所以非金属性:Y>M>Z,故A错误;
B.根据上述分析:Y为F元素,M为CI元素,Z为S元素,所以Z、M位于第三周期,其阴离子比Y多1个电子层,且原子序数:Z< M,则离子半径大小为: Z2->M->Y-,故B错误;
C.根据上述分析:Z为S,Z元素最高价氧化物对应水化物为H2SO4,浓H2SO4具有强氧化性和难挥发性,故C正确;
D. 根据上述分析:Y为F元素,F没有正化合价,故D错误;
故选C。
【点睛】根据元素周期律:同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱进行解答。
9. 下列过程涉及的化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 工业制粗硅:
B. 用过量氨水吸收废气中的:
C. 磁性氧化铁溶于溶液:
D. 实验室中用溶液吸收尾气:
【答案】C
【解析】
【详解】A.制粗硅时二氧化硅与焦炭反应生成单质硅和一氧化碳,故A正确;
B.过量氨水吸收废气中的,生成亚硫酸铵和水,离子方程式正确,故B正确;
C.具有强的还原性,能被氧化成碘单质,离子方程式为:,故C错误;
D.与反应生成和水,离子方程式正确,故D正确;
故选:C。
10. 下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A. 常温下,c(H+)/c(OH−)=1×10−12的溶液:K+、、、Na+
B. 加入苯酚显紫色的溶液:K+、、Cl−、I−
C. 加入Al能放出大量H2的溶液中:、Na+、、
D. 常温下,pH=7的溶液:Cu2+、Fe3+、、
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下,的溶液中,溶液呈碱性,、、、之间不发生反应,也不与反应,能大量共存,A正确;
B.加入苯酚显紫色的溶液中含有,与会发生氧化还原反应,不能大量共存,B错误;
C.加入能放出大量的溶液可能呈酸性也可能呈碱性,若为酸性溶液,存在时与硝酸反应不会生成与题意不符;若为碱性溶液,会与反应生成,不能大量共存;两种情况下离子均不能大量共存,C错误;
D.常温下的溶液为中性溶液,、会发生水解使溶液显酸性(),与题意不符,且在中性条件下会完全水解生成沉淀,不能大量共存,D错误;
故选A。
11. 下列物质间的各步转化不能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2S与SO2反应生成硫单质,硫在点燃的条件下与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫与氯水反应生成硫酸,各步转化均能一步实现,故A项不符合题意;
B.N2与O2在电火花作用下反应产生NO,即氮气和氧气反应生成一氧化氮,不能一步直接转化为二氧化氮,故B项符合题意;
C.浓HCl与高锰酸钾反应生成氯气,氯气和水反应生成HClO,次氯酸和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,各步转化均能一步实现,故C项不符合题意;
D.铁和氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,氯化铁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁,各步转化均能一步实现,故D不符合题意;
故本题选B。
12. X、Y、Z是三种气态物质,在一定温度下其变化符合下图。下列说法一定正确的是( )
A. 该反应热化学方程式为X(g) +3Y(g) 2Z(g) △H=―(E2―E1)kJ
B. 若图III中甲表示压强,乙表示Z的含量,则其变化符合图III中曲线
C. 图II曲线a是加入催化剂时的能量变化曲线,曲线b是没有加入催化剂时的能量变化曲线
D. 该温度下,反应的平衡常数数值约为533。若升高温度,则该反应的平衡常数减小,Y的转化率降低
【答案】D
【解析】
【分析】图Ⅰ中X、Y的物质的量浓度逐渐减小,应是反应物,Z的物质的量浓度逐渐增大,应是生成物,浓度的变化比值为(0.5-0.3):(0.7-0.1):(0.4-0)=1:3:2,根据浓度的变化之比等于化学计量数之比可知反应方程式应为X(g)+3Y(g) 2Z(g),由图Ⅱ反应物的总能量大于生成物的总能量可知该反应为放热反应,反应热为△H=-(E2-E1)kJ/mol,该反应热化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),△H=-(E2-E1)kJ/mol,据以上分析进行解答。
【详解】A项、结合以上分析可知,该反应热化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g),△H=-(E2-E1)kJ/mol,故A错误;
B项、结合以上分析可知,压强增大,平衡右移,Z的含量应增大,故B错误;
C项、图Ⅱ也可能为加入不同的催化剂,b的催化效果较好的能量变化曲线,或是曲线b是加入催化剂,曲线a是没有加入催化剂时的能量变化曲线,故C错误;
D项、该反应放热,升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应的平衡常数减小,Y的转化率降低,故D正确;
故选D。
【点睛】图Ⅰ中X、Y的物质的量浓度逐渐减小,应是反应物,Z的物质的量浓度逐渐增大,应是生成物,浓度的变化比值为(0.5-0.3):(0.7-0.1):(0.4-0)=1:3:2,根据浓度的变化之比等于化学计量数之比可知反应方程式应为X(g)+3Y(g)2Z(g),由图Ⅱ反应物的总能量大于生成物的总能量可知该反应为放热反应,反应热为△H=-(E2-E1)kJ/mol是解答关键。
13. 醋酸可以通过分子间氢键双聚。一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如下图所示,有关说法正确的是
A. a、b、c三点溶液用1 mol·L-1氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:a>b>c
B. a、b、c三点溶液的pH:a>b>c
C. 若用湿润的pH试纸测定c处溶液的pH,比实际pH偏小
D. 若在“O”点醋酸双聚成八元环分子,则其结构为
【答案】D
【解析】
【详解】A.a、b、c三点溶液中含有的醋酸的物质的量相同,因此中和该醋酸消耗的NaOH的物质的量相同,由于NaOH溶液的浓度相同,因此a、b、c三点消耗NaOH溶液的体积也相同,A错误;
B.溶液中自由移动的离子浓度越大,溶液的导电性就越强。c(H+)越大,溶液的pH就越小。由于导电能力:b>a>c,所以溶液的pH:c>a>b,B错误;
C.若用湿润的pH试纸测定c处溶液的pH,稀释使溶液中c(H+)减小,导致其pH比实际pH偏大,C错误;
D.若在“O”点醋酸双聚成八元环分子,则乙酸分子中-OH的H原子与羰基的O原子形成氢键,其结构为,D正确;
故合理选项是D。
14. 25℃时,水的电离达到平衡H2OH++OH-△H>0,下列叙述正确的是( )
A. 将水加热,Kw增大,pH不变
B. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
C. 向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变
D. 该温度下的0.01mol/L稀盐酸溶液中,由水电离的c(H+)=1×10-2mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】A. 将水加热,水的电离平衡正向移动,c(H+)、c(OH-)增大,Kw= c(H+)×c(OH-)增大,因c(H+)增大,则pH减小,故A错误;
B. 向水中加入稀氨水,一水合氨电离出氢氧根离子使c(OH-)增大,平衡逆向移动,故B错误;
C. 向水中加入少量固体NaHSO4,NaHSO4电离出氢离子使c(H+)增大,因温度不变,则Kw不变,故C正确;
D. 该温度下的0.01mol/L稀盐酸溶液中,由酸电离的c(H+)=1×10-2mol/L,则水电离产生的c(OH-)==1×10-12mol/L,水电离产生的c(H+)等于水电离产生的c(OH-),则由水电离的c(H+)=1×10-12mol/L,故D错误。
答案选C。
15. 苯与的反应机理如图1所示,其反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是
A. 是苯与反应的催化剂,降低了总反应的焓变
B. 升温既能提高反应速率,又能提高苯的平衡转化率
C. 三个过程的反应速率
D. 三个过程的反应焓变:
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂通过降低活化能而改变反应速率,但不影响焓变,A项错误;
B.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向进行,降低苯的平衡转化率,B项错误;
C.根据图2可知,II的活化能最大,因此反应速率是最慢的,不是最快的,C项错误;
D.根据三个过程可知,都是反应物的总能量小于生成物的总能量,反应是吸热的,并且II过程的最大,因此顺序为,D项正确;
答案选D。
16. 下列有关反应的说法正确的是
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 其它条件一定,平衡时压缩体积增大压强,v(正)减小,v(逆)增大
D. 消耗,反应转移0.2mol电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据方程式可知,该反应是一个气体体积减小的放热反应,据反应能自发进行判断,该反应在低温条件下能自发进行,A错误;
B.反应中,属于放热反应,所以反应物的总能量高于生成物的总能量,B正确;
C.其他条件一定时,平衡时压缩体积增大压强,反应物和生成物浓度均增大,故正、逆反应速率均增大,C错误;
D.未指定标准状况,所以无法计算2.24LCl2的物质的量和反应转移电子的物质的量,D错误;
故选B 。
17. Ⅰ.回答下列问题
(1)下列能说明醋酸溶液一定呈酸性的是___________。
a.含的溶液 b.能使酚酞呈无色的溶液
c.的溶液 d.
(2)①25℃时,醋酸加水稀释至,下列说法正确的是___________。
a.溶液中不变 b.溶液中不变
c.醋酸电离平衡正向移动,增大 d.减小
②下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡,且属于电解质的是___________。
a.氨气 b.硫酸氢钠 c.氯化钾 d.醋酸钠
Ⅱ.取一定浓度的硫酸溶液,用标准溶液滴定。实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
19.82
19.80
22.00
19.78
(3)若实验选用酚酞做指示剂,滴定至终点的现象是___________,根据上表数据计算硫酸溶液的物质的量浓度为___________(保留4位小数)。
Ⅲ.将等体积、等pH的溶液和HNO2溶液分别加水稀释,pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(4)比较a、b、c三点水的电离程度最大的是___________。
a.a b.b c.c
(5)已知25℃时,的溶度积常数。则使恰好完全沉淀(即溶液中时),应调节pH的最小值为多少___________。
Ⅳ.已知:25℃时、和 (亚磷酸)的电离平衡常数:
化学式
(亚磷酸)
电离平衡常数
,
(6)书写溶液中加入足量醋酸的离子方程式___________。
(7)NaHS是一种重要的化工原料,在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫,在采矿工业大量用于铜矿选矿,在人造纤维生产中用于亚硫酸染色等。写出NaHS溶液中的电荷守恒___________;NaHS溶液中___________(填“>”、“=”或“<”),通过计算解释原因___________。
【答案】(1)d (2) ①. a ②. bd
(3) ①. 滴入最后半滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复无色 ②. 0.0505mol/L
(4)c (5)5
(6)+ CH3COOH=CH3COO-+
(7) ①. ②. < ③. ,=,,=>,NaHS溶液中的电离程度小于其水解程度,<
【解析】
【小问1详解】
a.酸、碱、盐的水溶液中都同时存在氢离子和氢氧根离子,故a错误;
b.酚酞遇酸性和中性溶液,都不变色,遇碱性溶液变红色,故b错误;
c.溶液的酸碱性是由氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定的,而不在于氢离子浓度或氢氧根离子浓度的大小且温度未知,如100摄氏度时pH=6为中性,故c错误;
d.溶液酸碱性与氢离子和氢氧根离子浓度的相对大小决定,如果氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,则该溶液一定成酸性,故d正确;
故答案为:d;
【小问2详解】
①a.温度不变,电离常数和水的离子积都不变,=,不变,故a正确;
b.,稀释时CH3COO-浓度变小、但Ka不变,所以变大,故b错误;
c.稀释时醋酸电离平衡正向移动,c(H+)减小,故c错误;
d.Kw只与温度有关,温度不变,Kw不变,故d错误;
故答案为:a。
②a.氨气溶于水能破坏水的电离平衡,但是非电解质,故a错误;
b.硫酸氢钠电离出的氢离子会抑制水的电离,破坏水的电离平衡,且本身属于电解质,故b正确;
c.氯化钾是电解质,但不会破坏水的电离平衡,故c错误;
d.醋酸钠电离的醋酸根会破坏水的电离平衡,且本身属于电解质,故d正确;
故答案为:bd;
【小问3详解】
若实验选用酚酞做指示剂,滴定至终点的现象是:滴入最后半滴氢氧化钠溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复无色;
表中第三组实验数据偏差较大,应排除,,;
【小问4详解】
酸电离的氢离子浓度越小,对水的电离的抑制程度越小,故a、b、c三点水的电离程度最大的是c;
【小问5详解】
,,,c(OH-)=,所以pH=5,应调节pH的最小值为5;
【小问6详解】
根据表中电离平衡常数可知,H3PO3>CH3COOH>,所以溶液中加入足量醋酸的离子方程式+ CH3COOH=CH3COO-+;
【小问7详解】
NaHS溶液中的电荷守恒:;,=,,=>,NaHS溶液中的电离程度小于其水解程度,<。
18. 运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
(1)合成氨反应的热化学方程式是_______。
(2)若起始时向容器内充入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q_______(填“>”“<”或“=”)184.4 kJ。
(3) ①已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键分别需要的能量是436 kJ、391 k,若产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量,则拆开1 mol N≡N需要吸收的能量为_______。
(4)在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成_______液态水时所释放的热量叫做中和热,1 L 1 mol·L-1 KOH溶液中和1 L 1 mol·L-1 HNO3溶液,放出57.3 kJ热量,则中和热为_______。
(5)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量,其热化学方程式为_______。若在一定温度下,可逆反应2NO2⇌2NO+O2在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是_______(填序号)
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③混合气体的密度不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤NO2、NO、O2的物质的量浓度比为2:2:1的状态
【答案】 ①. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ/mol ②. < ③. 945.8 kJ ④. 1 mol ⑤. 57.3 kJ/mol ⑥. N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol ⑦. ①②④
【解析】
【分析】本题主要考查热化学方程式的书写及中和热的概念、利用热化学方程式计算化学键、平衡状态的判断等内容。
【详解】(1)知道生成2 mol NH3,放出92.2 kJ热量,注意标明物质的聚集状态,以及ΔH的符号和单位,所以答案为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2 kJ/mol;
(2)因为可逆反应不能进行完全,所以生成的氨气不到4 mol,放出热量也就小于184.4 kJ,故答案为:<;
(3)因为旧化学键断裂需要吸收能量(取+),新化学键形成会释放能量(取-),所以有
3H—H+N≡N = 6N—H+92.2,带入数据可得N≡N的键能为945.8 kJ,答案为:945.8 kJ;
(4)中和热的概念是强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量,所以答案为:1 mol;57.3 kJ/mol
(5)生成23 g NO2的物质的量为n==0.5mol,此时吸收16.95 kJ热量,生成2mol会吸收67.8kJ,所以答案为:N2(g)+2O2(g)2NO2(g) ΔH=+67.8kJ/mol;
因为2NO2⇌2NO+O2为非等体反应,容器体积和温度不变,
因为单位时间内生成nmolO2的会消耗2nmol,同时又生成2nmolNO2所以NO2生成速率等于消耗速率①正确;
混合气体的平均相对分子质量M=,总质量不变,非等体反应,气体总物质的量会随着平衡移动发生变化,所以平均相对分子质量是个变量,变量不变,可以判断②正确;
气体总质量和体积均不变化,密度一直不变,不是变量,所以③错误;
混合气体只有NO2有颜色,所以颜色不再改变的时候说明NO2的物质的量不再改变,所以④正确;
任意时刻无论平衡有否NO2、NO、O2的物质的量浓度比均有一个数值,要这个数值不再改变才能说明,达到平衡状态,所以⑤错误。
故答案为:①②④
【点睛】化学平衡状态的判断重点抓住一个观点就是“变量不变”,只要判断清楚一个物理量是不是变量,问题就可以迎刃而解。
19. 草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)以便固体溶解。该步反应的离子方程式为____________________(写一个)。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为____________________。
(3)利用平衡移动原理分析:加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是____________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是________;使用萃取剂适宜的pH=____(填序号)左右:
A.2.0 B.3.0 C. 4.0
(5)滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)=__________。
【答案】(1) ①. ②. 或
(2)
(3)因Fe3+和Al3+(用M3+代替)在水溶液中存在平衡,加入碳酸钠后与H+结合生成难电离的,使水解平衡右移而产生沉淀 [或: 可发生水解,而因Fe3+和Al3+也发生水解:,从而形成双水解使平衡右移,金属离子生成沉淀
(4) ①. 除去Mn2+ ②. B
(5)0.7
【解析】
【分析】含钴废料中加入盐酸和亚硫酸钠,可得、、、、、,加入,可得到,然后加入调pH至5.2,可得到沉淀,过滤后所得滤液主要含有、、、,向溶液中加入NaF溶液,除去钙镁离子,然后过滤得到的滤液中II中加入萃取剂,萃取后溶液加入草酸铵,得到草酸钴。
【小问1详解】
亚硫酸钠具有还原性,能还原氧化性离子,所以浸出过程中加入的目的是将还原,反应的离子方程式为: 或;
【小问2详解】
具有氧化性,能将浸出液中的氧化成,自身被还原生成氯离子,同时生成水,离子反应方程式为:;
【小问3详解】
因和(用代替)在水溶液中存在平衡,加入碳酸钠后与H+结合生成难电离的,使水解平衡右移而产生沉淀 [或: 可发生水解,而因+和也发生水解:,从而形成双水解使平衡右移,金属离子生成沉淀;
【小问4详解】
根据流程图可知,此时溶液中存在金属离子;由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知,调节溶液PH在3.0~3.5之间,可使完全沉淀,并防止转化为沉淀;
【小问5详解】
当加入过量NaF后,所得滤液中。
20. 五氧化二钽(Ta2O5)主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5的工艺流程如图所示:
已知:H2TaF7是弱酸。回答下列问题:
(1)“酸溶”时,Fe2O3发生反应的基本反应类型为 _______,滤渣的主要成分是 _______(填化学式)。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为 _______。
(3)常温下,“调pH”时,若过滤出沉淀后溶液的pH=5,Al3+是否沉淀完全?_______ (请写出简要步骤)。已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.9×10﹣33,溶液中离子浓度小于或等于1×10﹣5时可视为沉淀完全。
(4)“浸钽”时,加入4g/L的HF溶液,浸出时间为4h,钽的浸出率随温度的变化如图所示,该HF溶液的物质的量浓度为_______mol/L,浸出的最佳温度为 _______℃;“调pH”后,溶液中溶质主要为NaTaO3,写出“浸钽”时生成H2TaF7的离子方程式:_______。
(5)“沉钽”时,生成Ta(OH)5,反应化学方程式为 _______。
【答案】(1) ①. 复分解反应 ②. SiO2
(2)2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+
(3)沉淀完全 (4) ①. 0.2 ②. 80 ③. 7HF+TaO+H+= H2TaF7+3H2O
(5)H2TaF7+7NH3•H2O=Ta(OH)5+7NH4F+2H2O
【解析】
【分析】以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5,含钽废料先粉碎,然后加入稀硫酸酸溶,SiO2不溶于硫酸,FeO、Fe2O3、Al2O3等溶解生成Fe2+、Fe3+、Al3+,加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,然后加入氢氧化钠溶液调节pH生成氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,过滤得到对应沉淀,“调pH”后,溶液中溶质主要为NaTaO3,“浸钽”时生成H2TaF7和水,“沉钽”时,H2TaF7与NH3•H2O反应生成Ta(OH)5,焙烧得Ta2O5。
【小问1详解】
“酸溶”时,Fe2O3发生Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H8O反应,属于复分解反应,SiO2不溶于硫酸,滤渣的主要成分是SiO2,故答案为:复分解反应;SiO6;
【小问2详解】
加双氧水将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+;
【小问3详解】
常温下,“调pH=5”时,此时溶液中c(OH﹣)=1×10﹣9mol/L,可得c(Al3+)=,Al7+沉淀完全;
【小问4详解】
HF溶液的物质的量浓度c(HF)===2.2mol/L,由图可知,浸出的最佳温度为80℃,温度过低,浸出率低,温度过高,Ta浸出率变化不大,但耗能增大;“调pH”后,溶液中溶质主要为NaTaO3,“浸钽”时生成H2TaF7和水,离子方程式:7HF+TaO+H+= H2TaF7+3H2O,
故答案为:0.2;80;7HF+TaO+H+= H2TaF7+3H2O;
【小问5详解】
“沉钽”时通入氨气,生成了一水合氨,H2TaF7与NH3•H2O反应生成Ta(OH)5,反应化学方程式为H2TaF7+7NH3•H2O=Ta(OH)5+7NH4F+2H2O。
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雷州二中2024-2025学年度第一学期高二年级期中考试
化学试题
一、单选题
1. 石英用来制造坩埚是因为( )
A. 高温下,石英与任何化学试剂都不反应,石英熔点高、耐高温
B. 石英耐酸性能好,与任何酸都不反应
C. 石英熔点高、耐高温
D. 石英硬度小,易于加工处理
2. 下列说法正确的是( )
A. NaHCO3 的电离方程式是 NaHCO3═Na++H++CO
B. 向硫酸中通入少量氨气,硫酸溶液的导电能力会明显增强
C. 胶体和其它分散系的本质区别是分散质粒子大小为1﹣100nm
D. SO3溶于水后所得到的H2SO4溶液能导电,故SO3是电解质
3. NH3、N2H4、NO、NO2、NH4NO3等是氮的重要化合物。实验研究表明,在特定条件下,合成氨反应的速率与反应物的浓度的关系式为:(k为速率常数)。NH3中的一个H原子若被-NH2取代可形成N2H4,N2H4的燃烧热为624 kJ/mol;NaClO溶液氧化NH3制备N2H4,同时产生NaCl。在上述特定条件下,下列关于反应的说法正确的是
A. 反应在任何温度下都能自发进行
B. 反应物的总键能小于生成物的
C. 使用催化剂能改变反应路径,降低反应的焓变
D. 增大氨气浓度,反应速率一定加快
4. 美好生活离不开化学知识的运用。下列有关叙述错误的是
A. 石油经过分馏可得到乙烯、丙烯等化工原料
B. 糖类、蛋白质都是人体必需的基本营养物质
C. 灾后重建时常用明矾净化饮用水
D. 生活中可定期用84消毒液对居住环境消毒
5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 常温常压下,42g丙烯中采用sp2杂化的碳原子数为2NA
B. 标准状况下,22.4LPCl5中Cl的价层电子数为7NA
C. 1mol[Ag(NH3)2]+中含有的配位键数为2NA
D. 标准状况下,0.5molC中含有的未成对电子数为NA
6. 已知1g H2在O2中燃烧生成液态水放出142.9kJ的热量,则下列热化学方程式正确的是
A. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-142.9 kJ·molˉ1
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=+571.6 kJ·molˉ1
C. H2(g)+1/2O2(g)=2H2O(g) ΔH=-285.8 kJ·molˉ1
D. H2(g)+1/2O2(g)=2H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·molˉ1
7. 根据装置和下表内的物质(省略夹持、净化以及尾气处理装置,图1中虚线框内的装置是图2),其中能完成相应实验目的的是
选项
a中的物质
b中的物质
实验目的、试剂和操作
实验目的
c中的物质
进气方向
A
稀硝酸
Cu
收集贮存NO
水
N→M
B
浓硝酸
Na2SO3
检验SO2的氧化性
品红溶液
M→N
C
浓氨水
碱石灰
收集贮存氨气
饱和NH4Cl溶液
N→M
D
浓盐酸
MnO2
检验Cl2的氧化性
Na2S溶液
M→N
A. A B. B C. C D. D
8. 如图为元素周期表中短周期的一部分,关于推断Y、Z、M的说法正确的是
A. 非金属性:Y>Z>M
B. 离子半径:M->Z2->Y-
C. Z元素最高价氧化物对应水化物的浓溶液具有强氧化性和难挥发性
D. 三种元素中,Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
9. 下列过程涉及的化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 工业制粗硅:
B. 用过量氨水吸收废气中的:
C. 磁性氧化铁溶于溶液:
D. 实验室中用溶液吸收尾气:
10. 下列离子组在指定溶液中能大量共存的是
A. 常温下,c(H+)/c(OH−)=1×10−12的溶液:K+、、、Na+
B. 加入苯酚显紫色的溶液:K+、、Cl−、I−
C. 加入Al能放出大量H2的溶液中:、Na+、、
D. 常温下,pH=7的溶液:Cu2+、Fe3+、、
11. 下列物质间的各步转化不能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
12. X、Y、Z是三种气态物质,在一定温度下其变化符合下图。下列说法一定正确的是( )
A. 该反应热化学方程式为X(g) +3Y(g) 2Z(g) △H=―(E2―E1)kJ
B. 若图III中甲表示压强,乙表示Z的含量,则其变化符合图III中曲线
C. 图II曲线a是加入催化剂时的能量变化曲线,曲线b是没有加入催化剂时的能量变化曲线
D. 该温度下,反应的平衡常数数值约为533。若升高温度,则该反应的平衡常数减小,Y的转化率降低
13. 醋酸可以通过分子间氢键双聚。一定温度下,将一定质量的冰醋酸加水稀释过程中,溶液的导电能力变化如下图所示,有关说法正确的是
A. a、b、c三点溶液用1 mol·L-1氢氧化钠溶液中和,消耗氢氧化钠溶液体积:a>b>c
B. a、b、c三点溶液的pH:a>b>c
C. 若用湿润的pH试纸测定c处溶液的pH,比实际pH偏小
D. 若在“O”点醋酸双聚成八元环分子,则其结构为
14. 25℃时,水的电离达到平衡H2OH++OH-△H>0,下列叙述正确的是( )
A. 将水加热,Kw增大,pH不变
B. 向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH-)降低
C. 向水中加入少量固体NaHSO4,c(H+)增大,Kw不变
D. 该温度下的0.01mol/L稀盐酸溶液中,由水电离的c(H+)=1×10-2mol/L
15. 苯与的反应机理如图1所示,其反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法正确的是
A. 是苯与反应的催化剂,降低了总反应的焓变
B. 升温既能提高反应速率,又能提高苯的平衡转化率
C. 三个过程的反应速率
D. 三个过程的反应焓变:
16. 下列有关反应的说法正确的是
A. 该反应在任何温度下都能自发进行
B. 反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 其它条件一定,平衡时压缩体积增大压强,v(正)减小,v(逆)增大
D. 消耗,反应转移0.2mol电子
17. Ⅰ.回答下列问题
(1)下列能说明醋酸溶液一定呈酸性的是___________。
a.含的溶液 b.能使酚酞呈无色的溶液
c.的溶液 d.
(2)①25℃时,醋酸加水稀释至,下列说法正确的是___________。
a.溶液中不变 b.溶液中不变
c.醋酸电离平衡正向移动,增大 d.减小
②下列物质溶于水时会破坏水的电离平衡,且属于电解质的是___________。
a.氨气 b.硫酸氢钠 c.氯化钾 d.醋酸钠
Ⅱ.取一定浓度的硫酸溶液,用标准溶液滴定。实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
19.82
19.80
22.00
19.78
(3)若实验选用酚酞做指示剂,滴定至终点的现象是___________,根据上表数据计算硫酸溶液的物质的量浓度为___________(保留4位小数)。
Ⅲ.将等体积、等pH的溶液和HNO2溶液分别加水稀释,pH随加水稀释倍数的变化如图所示。
(4)比较a、b、c三点水的电离程度最大的是___________。
a.a b.b c.c
(5)已知25℃时,的溶度积常数。则使恰好完全沉淀(即溶液中时),应调节pH的最小值为多少___________。
Ⅳ.已知:25℃时、和 (亚磷酸)的电离平衡常数:
化学式
(亚磷酸)
电离平衡常数
,
(6)书写溶液中加入足量醋酸的离子方程式___________。
(7)NaHS是一种重要的化工原料,在化肥工业用于脱去活性炭脱硫剂中的单体硫,在采矿工业大量用于铜矿选矿,在人造纤维生产中用于亚硫酸染色等。写出NaHS溶液中的电荷守恒___________;NaHS溶液中___________(填“>”、“=”或“<”),通过计算解释原因___________。
18. 运用化学反应原理研究氮、碳、硫等单质及其化合物的反应有重要意义。氨在国民经济中占有重要地位。合成氨工业中,合成塔中每产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量。
(1)合成氨反应的热化学方程式是_______。
(2)若起始时向容器内充入2 mol N2和6 mol H2,达平衡后放出的热量为Q,则Q_______(填“>”“<”或“=”)184.4 kJ。
(3) ①已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键分别需要的能量是436 kJ、391 k,若产生2 mol NH3,放出92.2 kJ热量,则拆开1 mol N≡N需要吸收的能量为_______。
(4)在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成_______液态水时所释放的热量叫做中和热,1 L 1 mol·L-1 KOH溶液中和1 L 1 mol·L-1 HNO3溶液,放出57.3 kJ热量,则中和热为_______。
(5)若适量的N2和O2完全反应,每生成23 g NO2需要吸收16.95 kJ热量,其热化学方程式为_______。若在一定温度下,可逆反应2NO2⇌2NO+O2在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是_______(填序号)
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2
②混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
③混合气体的密度不再改变的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤NO2、NO、O2的物质的量浓度比为2:2:1的状态
19. 草酸钴用途广泛,可用于指示剂和催化剂制备。一种利用水钴矿[主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Co(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
完全沉淀的pH
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是将_____________还原(填离子符号)以便固体溶解。该步反应的离子方程式为____________________(写一个)。
(2)NaClO3的作用是将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,氯元素被还原为最低价。该反应的离子方程式为____________________。
(3)利用平衡移动原理分析:加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+转化成氢氧化物沉淀的原因是____________________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是________;使用萃取剂适宜的pH=____(填序号)左右:
A.2.0 B.3.0 C. 4.0
(5)滤液Ⅰ“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10。当加入过量NaF后,所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)=__________。
20. 五氧化二钽(Ta2O5)主要用作钽酸锂单晶和制造高折射低色散特种光学玻璃等。一种以含钽废料(主要成分为NaTaO3、SiO2以及少量的FeO、Fe2O3、Al2O3等)为原料制备Ta2O5的工艺流程如图所示:
已知:H2TaF7是弱酸。回答下列问题:
(1)“酸溶”时,Fe2O3发生反应的基本反应类型为 _______,滤渣的主要成分是 _______(填化学式)。
(2)“氧化”时,发生反应的离子方程式为 _______。
(3)常温下,“调pH”时,若过滤出沉淀后溶液的pH=5,Al3+是否沉淀完全?_______ (请写出简要步骤)。已知:常温下,Ksp[Al(OH)3]=1.9×10﹣33,溶液中离子浓度小于或等于1×10﹣5时可视为沉淀完全。
(4)“浸钽”时,加入4g/L的HF溶液,浸出时间为4h,钽的浸出率随温度的变化如图所示,该HF溶液的物质的量浓度为_______mol/L,浸出的最佳温度为 _______℃;“调pH”后,溶液中溶质主要为NaTaO3,写出“浸钽”时生成H2TaF7的离子方程式:_______。
(5)“沉钽”时,生成Ta(OH)5,反应化学方程式为 _______。
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