内容正文:
民德学校高二化学第一次月考试卷
可能用到的相对分子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32
一、选择题(共42分)
1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A. 酿造葡萄酒过程添加少量可起到杀菌、抗氧化作用
B. 发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
C. 青霉素是一种高效、低毒、临床应用十分广泛的重要抗生素。二战中青霉素的使用挽救了无数人生命
D. 太阳能电池和光导纤维的材料一致
【答案】D
【解析】
【详解】A.可使蛋白质变性,同时具有还原性,酿造葡萄酒时添加少量可起到杀菌、抗氧化作用,A正确;
B.碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,其受热分解或与发酵产生的酸反应都能生成,可使焙制出的糕点疏松多孔,B正确;
C.青霉素是一种高效、低毒、临床应用十分广泛的重要抗生素,它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力,二战中青霉素更得到了广泛应用,拯救了数以千万人的生命,C正确;
D.太阳能电池的主要材料是晶体硅,光导纤维的主要材料是,二者材料不一致,D错误;
故选D。
2. 我们往往在化学反应和实验操作中采取一些加快速率的操作,下列说法正确的是
A. 用制备84消毒液的过程中加热 B. 过滤时用玻璃棒不断搅拌
C. 实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌 D. 用98%浓硫酸代替稀硫酸与铁反应制备氢气
【答案】C
【解析】
【详解】A.与NaOH溶液反应制备84消毒液通常在常温下进行,加热会降低溶解度并可能加速NaClO分解,不利于反应,A错误;
B.过滤时玻璃棒用于引流而非搅拌,搅拌易破坏滤纸,B错误;
C.粗锌中的杂质与锌形成微电池,加快反应速率,C正确;
D.浓硫酸使铁钝化,反应停止,无法生成氢气,D错误;
故选C。
3. 化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,下列说法正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时,能量转化形式主要是化学能转化为电能
B. 稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的能量变化如图所示
C. 反应物的总键能小于生成物的总键能的反应属于吸热反应
D. 燃烧的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池放电时为原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置,能量转化形式主要是化学能转化为电能,A正确;
B.稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应为中和反应,中和反应属于放热反应,放热反应中反应物总焓高于生成物总焓,ΔH<0,而题中图像显示反应物焓低于生成物焓(ΔH>0),为吸热反应图像,与实际不符,B错误;
C.反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能,若反应物总键能小于生成物总键能,则ΔH=(小)-(大)<0,反应为放热反应,C错误;
D.热化学方程式需注明各物质的聚集状态(如气态g、液态l等),CH4燃烧的产物H2O的状态未注明,D错误;
故选A。
4. 工业制备硫酸流程如下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 molS与足量反应,转移电子数为
B. 标准状况下,2.24 LM所含的质子数为
C. 1.0 LpH=2的溶液中的数为
D. 2 molY与充分反应,生成M的分子数为
【答案】C
【解析】
【分析】由图中关系可知,M为SO3,Y为SO2。
【详解】A.S与足量O2反应生成SO2,S元素化合价从0升高到+4,1 mol S转移4 mol电子,转移电子数为4NA,A错误;
B.M为SO3,标准状况下SO3为固体,2.24 L SO3的物质的量不是0.1 mol,无法计算质子数,B错误;
C.1 L 0.005 mol/L的H2SO4溶液,H2SO4物质的量为0.005mol,H+物质的量为0.01 mol,数目为0.01NA,C正确;
D.Y为SO2,反应为可逆反应,2 mol SO2与1 mol O2充分反应生成的SO3小于2 mol,分子数小于2NA,D错误;
故选C。
5. 关于下列各装置图的叙述中,正确的是
A. 图①能证明酸性:
B. 图②可验证Cu与稀硝酸反应能生成NO
C. 图③装置常用于分离互不相溶的液体
D. 图④可用于探究的热稳定性
【答案】B
【解析】
【详解】A.图①中浓盐酸与Na2CO3反应生成CO2,但浓盐酸易挥发,挥发出的HCl会与Na2SiO3溶液反应生成H2SiO3沉淀,干扰CO2与Na2SiO3的反应,无法证明酸性H2CO3>H2SiO3,A错误;
B.图②中Cu与稀硝酸反应生成NO(无色气体),NO不溶于水,会在U形管左侧上方聚集形成无色气体,可验证生成NO,B正确;
C.图③为蒸馏装置,用于分离互溶且沸点不同的液体混合物,分离互不相溶的液体应使用分液漏斗进行分液,C错误;
D.图④中NaHCO3受热分解生成CO2和H2O,为防止反应生成的水冷凝后流回试管底,使试管破裂,试管口应略微向下倾斜,检验CO2需用澄清石灰水(变浑浊),而CaCl2溶液与CO2不反应,无法检验分解产物CO2,不能探究其热稳定性,D错误;
故选B。
6. 下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石更稳定
B. 稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol H2O(l),放出57.3 kJ热量
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成SO2,前者放出的热量多
D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-a kJ/mol,则将14 g N2(g)和足量H2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5a kJ的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨转化为金刚石吸热(ΔH>0),说明石墨能量更低,更稳定,故金刚石更稳定的说法错误,A错误;
B.稀氨水是弱碱,中和反应中会额外消耗热量,导致放出的热量小于57.3 kJ,B错误;
C.硫蒸气的能量高于硫固体,燃烧生成相同产物时前者释放更多热量,C正确;
D.合成氨为可逆反应,14 g N2无法完全反应,实际放热小于0.5a kJ,D错误;
故选C。
7. 某同学为制取并验证的性质,设计实验如图,下列有关说法错误的是
A. 铜丝的设计有利于达到随制随停的目的
B. 品红和蓝色石蕊试纸褪色,可证明具有漂白性
C. U型管中发生反应:
D. 干燥管可以防倒吸
【答案】B
【解析】
【分析】试管中用浓硫酸和铜丝反应产生二氧化硫气体,二氧化硫气体向右进入U型管使品红试纸褪色,与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,与水反应生成H2SO3,蓝色石蕊试纸遇酸变红,由于二氧化硫气体有毒,必须要对尾气进行处理。
【详解】A.铜丝可通过抽动控制与浓硫酸的接触,接触时反应发生,分离时反应停止,有利于随制随停,A正确;
B.SO2使品红褪色体现漂白性,但SO2为酸性氧化物,与水反应生成H2SO3,蓝色石蕊试纸遇酸变红,不会褪色,B错误;
C.U型管中酸性KMnO4氧化SO2,被还原为Mn2+,SO2被氧化为,根据守恒规律对离子方程式配平,离子方程式为,C正确;
D.干燥管(或图中倒扣漏斗)容积较大,当发生倒吸时,液体进入干燥管后液面下降,与吸收液脱离,可防止倒吸,D正确;
故选B。
8. 燃料电池是一种高效无污染的电池,其结构如图所示(两电极均为惰性电极)。下列说法错误的是
A. a电极为负极
B. b电极上发生氧化反应
C. 电池工作时,移向a电极
D. a电极上的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池中,燃料通入负极,氧气通入正极,a为负极,b为正极;
【详解】A.a电极通入燃料甲醇,为碱性甲醇燃料电池的负极,A正确;
B.b电极为正极,正极上得电子发生还原反应,而非氧化反应,B错误;
C.原电池工作时,阴离子向负极移动,故移向负极a电极,C正确;
D.a电极为负极,碱性条件下中C元素从-2价升高为中的+4价,失去6个,结合电荷、原子守恒可得电极反应式为,D正确;
故选B。
9. 部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法正确的是
A. a在空气中充分燃烧可以生成d
B. 附着有b的试管常用酒精清洗
C. c因漂白作用可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,但质量分数会变小
【答案】D
【解析】
【分析】a为H2S,b为硫单质,c为SO2,d为SO3,e为H2SO4,据此解答。
【详解】A.a为H2S(-2价氢化物),在空气中充分燃烧生成SO2(c)和水,而非SO3(d),A错误;
B.b为硫单质,硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,常用二硫化碳清洗附着硫单质的试管,而非酒精,B错误;
C.c为SO2,使酸性高锰酸钾褪色是因其还原性(与发生氧化还原反应),而非漂白性,C错误;
D.e为H2SO4,浓硫酸具有吸水性,暴露在空气中吸收水蒸气,溶液质量增大,溶质质量不变,溶质质量分数变小,D正确;
答案选D。
10. 甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列描述正确的是
A. 在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是①
B. 整个过程只包含C-H键的断裂和H-H键的形成
C. 该历程中路径②的能垒(反应活化能)为12 kJ/mol
D. 由图可知,甲醇分解为CO和H2的△H>0
【答案】D
【解析】
【详解】A.对于多步基元反应,制约总反应速率的是活化能最大的步骤。路径①的活化能为:103.1 kJ·mol-1-0 kJ·mol-1=103.1 kJ·mol-1;路径②活化能为:157.2 kJ·mol-1-50.5 kJ·mol-1=106.7 kJ·mol-1,可见活化能:路径②>①,故路径②为决速步,A错误;
B.在甲醇分解过程中,中间体CH3O*+H*的形成涉及CH3OH中O-H键的断裂,并不是只包含C-H键断裂,B错误;
C.路径②的活化能为过渡态TS2能量(157.2 kJ·mol-1)减去反应物中间体CH3O*+H*能量(50.5 kJ·mol-1),即157.2-50.5=106.7 kJ·mol-1,不是12 kJ·mol-1,C错误;
D.甲醇分解的反应物为CH3OH*的相对能量0,产物CO*+2H2(g)的相对能量65.7 kJ·mol-1,可见:产物能量高于反应物,ΔH=产物总能量-反应物总能量=65.7 kJ·mol-1>0,因此该反应为吸热反应,反应热△H>0,D正确;
故选D。
11. 根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
比较元素的非金属性
强弱
向盛有小苏打固体的大试管中加入稀盐酸,有气体生成;将生成的气体通入溶液中溶液变浑浊
非金属性:
B
检验某无色溶液中是否含有
取少量该无色溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成
该无色溶液中一定含有
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红
菠菜中不含铁元素
D
比较碘在浓KI溶液和中的溶解度大小
往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.比较非金属性需依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,不是的最高价含氧酸,无法证明非金属性,且盐酸易挥发,挥发的氯化氢也能使溶液变浑浊,干扰检验,A错误;
B.稀硝酸具有氧化性,可将氧化为,也会生成白色沉淀,无法证明溶液一定含,B错误;
C.溶液不变红仅能说明滤液中不含,菠菜中铁元素可能以形式存在,无法证明菠菜不含铁元素,C错误;
D.下层层紫红色变浅,上层溶液呈棕黄色,说明从层转移到浓溶液中(与反应生成),可证明碘在浓溶液中的溶解度大于,D正确;
故选D。
12. 热激活电池主要用于导弹、火箭等中的电子仪器供电,是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示,其放电后的两极产物分别为和。已知:LiCl和KCl混合物的熔点与混合物中KCl的物质的量分数的关系如图2所示。
下列说法错误的是
A. 放电时,b电极的电极反应式是
B. 放电时,电子由经LiCl和KCl混合物向方向移动
C. 该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化,使电池开始工作
D. 为降低电池的启动温度,应尽量控制混合物中KCl的物质的量分数在0.6
【答案】B
【解析】
【分析】放电后的两极产物分别为和,放电时,a极的电极反应式是,b极的电极反应式是,a极为负极,b极为正极,据此解答。
【详解】A.放电时,正极的电极反应式是,A正确;
B.放电时电子不能通过熔融的电解质,B错误;
C.该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化,使电池开始工作,C正确;
D.由题图2可知,为降低电池的启动温度,混合物中KCl的物质的量分数既不能太低也不能太高,应控制在0.6,D正确。
故选B。
13. 已知:某反应物A的转化率。一定温度下,向容积为4 L的恒容密闭容器中充入和,发生反应:,20 min后反应达到平衡状态,此时气体体积比(混合气体),生成了0.6 mol P,Q的浓度为。下列说法错误的是
A. 若其他条件不变在开始时增大M的量并不能使N完全转化
B. 0∼20 min内平均反应速率之比
C. 平衡时的转化率为50%,的转化率约为
D. 平衡时容器内混合气体的总压强与起始时(保持温度相同)比例为
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应为可逆反应,存在反应限度,即使增大反应物的量,也无法使完全转化,A正确;
B. 容器体积为4L,平衡时Q的物质的量为,已知平衡时生成,因此反应生成的P、Q物质的量之比为。 设N的转化量为,列三段式,同温同压下气体体积比等于物质的量之比,由,得平衡总物质的量为;代入总物质的量关系: ,解得,因此,反应为;化学反应速率之比等于化学计量数之比,得反应方程式中、、、的计量数分别为2、1、3、3,故,B正确;
C.平衡时消耗的物质的量为,转化率为;消耗的物质的量为,转化率为,C正确;
D.同温同容下,气体压强之比等于物质的量之比,起始总物质的量为,平衡总物质的量为,故平衡总压强与起始总压强之比为,D错误;
故选D。
14. 向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示。下列叙述错误的是
A. a点:
B. b点:收集的气体为0.4 mol
C. c点:收集气体
D. d点:溶液中剩余为0.2 mol
【答案】C
【解析】
【分析】随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,前段反应的离子方程式为,后段反应的离子方程式为,据此进行解答;
【详解】A.随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,a点反应的离子方程式为,A正确;
B.a→b消耗0.2mol Cu,结合反应的离子方程式可知产生0.4 mol,B正确;
C.c点消耗0.5mol Cu,失去1.0mol电子,气体物质的量:=0.6mol,设气体中NO的物质的量为x,的物质的量为y。由x+y=0.6,3x+y=1.0,解得:x=0.2mol,y=0.4mol。所以,C错误;
D.根据N元素守恒,d点:n()=0.26L×10mol/L--0.8mol×2=0.2mol,D正确;
故选C。
二、填空题
15. 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的________(用含、的式子表示);该反应为________反应。
(2)已知25℃、101 kPa时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量()
0
0
表示燃烧热的热化学方程式为________。
(3)若在绝热恒容的容器内进行反应 初始加入和,下列不能表示该反应达到平衡状态的有________(填字母)。
A. 和的浓度比保持不变 B. 容器中的温度不再变化
C. D. 容器中混合气体的平均相对分子质量不变
(4)二甲醚()是重要的化工原料,也可用CO和制得,总反应的热化学方程式如下: 。工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成反应和甲醇脱水反应同时进行:
ⅰ.甲醇合成反应:________。
ⅱ.甲醇脱水反应:
①补全甲醇合成反应的热化学方程式:________。
②若起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol ,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5 kJ,此时CO的转化率为________。
【答案】(1) ①. ②. 放热
(2) (3)AC
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
根据图示可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应为放热反应。图中表示正反应的活化能,表示逆反应的活化能,反应的焓变 。
【小问2详解】
燃烧热是指纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量。氢气燃烧热是1mol氢气燃烧生成液态水放出的能量。根据表格数据,该反应的 。故表示 燃烧热的热化学方程式为 。
【小问3详解】
A.初始加入的和的物质的量之比为,反应消耗的物质的量之比也为,因此在反应过程中两者的浓度比始终保持不变,不能说明反应达到平衡,故选A;
B.该反应为放热反应,在绝热容器中进行时,体系温度会不断升高,当温度不再变化时,说明反应达到平衡,故不选B;
C.达到平衡时,正逆反应速率之比等于化学计量数之比,即 ,时反应没有达到平衡,故选C;
D.反应前后气体总质量不变,但正反应是气体分子数减小的反应,气体总物质的量会减小,因此平均相对分子质量在反应过程中不断增大,当其不变时说明达到平衡,故不选D;
选AC。
【小问4详解】
①已知总反应; 反应ⅱ:。 根据盖斯定律,由 可得甲醇合成反应: 。
②根据总反应方程式,每消耗放出的热量。当放出 热量时,消耗的 的物质的量为,因此的转化率为 。
16. 气体是大气污染物之一,处理对于环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
(1)工业上利用的一系列转化制备硫酸,模拟实验的部分装置如图所示:
①装置Ⅰ的作用除了干燥气体外还有________(任写一条)。
②装置Ⅲ用于吸收制备硫酸,其中盛装的吸收剂最好是________。
(2)装置Ⅱ中发生的催化氧化反应是工业上生产硫酸的关键步骤。某次实验中,向容积为5 L的恒温密闭容器中通入和,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的关系如图所示:
①0~2 min内平均反应速率________;2 min时,________(填“>”、“<”或“=”)。
②反应达到平衡时,的转化率为50%,则________。
(3)某化工厂用如图所示的脱硫工艺除去燃煤产生的。
过程Ⅰ发生反应的离子方程式为_______________。
(4)可用电化学原理处理制备硫酸,实验装置如图所示,电极为多孔材料。写出M极的电极反应式:________;若电路中有0. 2mol电子转移,则理论上可制得50%硫酸________g。
【答案】(1) ①.
使气体充分混合(或通过观察气泡产生速率来控制气体流速) ②.
浓硫酸
(2) ①.
②.
< ③.
(3)
(4) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
① 装置1中盛有浓硫酸,和同时通入,除了干燥气体外,还可以使两种气体充分混合,同时可以通过观察气泡产生的速率来控制气体的流速和混合比例;
② 与水反应会放出大量的热,容易形成酸雾,从而降低吸收效率,因此工业上通常用的浓硫酸来吸收;
【小问2详解】
① 由图可知,内的物质的量增加了,则平均反应速率;时,反应尚未达到平衡,仍在向正反应方向进行,正向反应速率大于逆向反应速率,故;
② 反应达到平衡时,生成了,根据反应方程式可知,消耗的为。由于的转化率为,则起始时的物质的量,即;
【小问3详解】
过程Ⅰ中,被溶液氧化为硫酸,同时被还原为,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为;
【小问4详解】
极通入,发生失电子的氧化反应生成,为原电池的负极,电极反应式为;若电路中有电子转移,根据电极反应式可知,理论上生成,其质量为。则理论上可制得硫酸的质量为。
17. 利用催化的二氧化碳与重整反应可生产高纯度合成气(),实现碳资源的二次利用,主要反应为。
回答下列问题:
(1)下列措施一定能加快该反应的化学反应速率的是________(填标号)。
A. 降低温度 B. 增大压强
C. 及时排出、 D. 使用更高效的催化剂
(2)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入和发生上述反应,部分物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,其中代表的物质的量变化的曲线是________(填“1”或“2”);a、b、c三点中,的点是________(填字母)。
(3)保持温度T不变,在2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应,10min时达到平衡,此时的转化率为25%,则的平衡浓度为________,0~10min内的平均反应速率________;开始时与平衡时混合气体的压强之比为________。
【答案】(1)D (2) ①. 1 ②. a、b
(3) ①. 0.25 ②. (或0.0125) ③. 4:5
【解析】
【小问1详解】
A项,降低温度会使活化分子百分数减少,化学反应速率减慢,错误;
B项,若通过恒容充入惰性气体的方式增大压强,反应物浓度不变,反应速率不变,故增大压强不一定能加快反应速率,错误;
C项,及时排出、,生成物浓度降低,化学反应速率减慢,错误;
D项,使用更高效的催化剂能显著降低反应的活化能,加快化学反应速率,正确;
故选D;
【小问2详解】
反应开始时,容器中只充入了反应物和,未充入生成物,因此生成物的物质的量从0开始逐渐增加。图中曲线1的物质的量从0开始增加,故曲线1代表生成物(或)的物质的量变化曲线。a、b两点时,生成物的物质的量仍在不断增加,说明反应尚未达到平衡,正向反应速率大于逆向反应速率,即;c点时物质的量保持不变,说明反应已达到平衡状态,此时;
【小问3详解】
根据题意,的转化率为25%,则转化的的物质的量为。列出反应的三段式如下:,平衡时的物质的量为,容器体积为,则的平衡浓度为。内的平均反应速率。在恒温恒容条件下,混合气体的压强之比等于其物质的量之比。开始时气体的总物质的量为,平衡时气体的总物质的量为。因此,开始时与平衡时混合气体的压强之比为。
18. 氮、硫的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系:
(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为________(写分子式),从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有________。
(2)氮气的结构决定了氮气能够在空气中稳定存在,写出氮气的电子式________。
(3)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择________,除铜反应的化学方程式为________。
(4)单质硫有、、、等同素异形体,可由闪锌矿(主要含ZnS、FeS)制备。已知:在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于150℃易分解,易溶于。
制备:将闪锌矿置于敞口容器中,加入硫酸浸取,边搅拌边通入,部分浸取过程如下图所示。
①步骤Ⅱ反应的离子方程式为_______________。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是_______________。
③相同条件下,锌的浸出率和硫的氧化率随初始酸浓度的变化如图所示,初始酸浓度大于1.6 mol/L时,硫的氧化率随酸浓度的增加而下降,主要原因是_______________。
【答案】(1) ①. ②. 、
(2) (3) ①. 浓硝酸 ②.
(4) ①. ②. 温度高于112℃时,固态变为液态,不会覆盖在固体表面阻碍反应进行,能让内部的继续与酸接触反应,提升锌的浸出率 ③.
酸浓度过大,溶液中浓度高,、与酸反应生成大量气体逸出,来不及被氧化生成,因此硫的氧化率随酸浓度增加而下降;
【解析】
【小问1详解】
从价类二维图可知A属于+5价的氮的氧化物,对应分子式为;元素处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性,含氮化合物中(N为+2价)、(N为+4价)的氮元素化合价既可以升高也可以降低,因此同时具备两种性质;
【小问2详解】
氮气分子中两个N原子之间形成氮氮三键,每个N原子剩余一对孤对电子,电子式为;
【小问3详解】
常温下铁在浓硝酸中会发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止铁进一步反应,而铜可以和浓硝酸反应,因此选择浓硝酸除去铁制品表面的铜镀层,对应铜和浓硝酸的反应为常见的氧化还原反应方程式:;
【小问4详解】
①步骤Ⅱ是和反应生成、和,根据得失电子守恒、原子守恒配平得到对应离子方程式:;
②题干说明低于112℃时在水溶液中为固态,会附着在矿石表面,形成隔离层,阻碍和酸的接触反应;高于112℃时变为液态,不会覆盖在矿石表面,反应可以持续进行,因此锌浸出率更高;
③体系中是中间产物,当酸浓度过高时,溶液中浓度显著增大,会促进、与反应生成更多的;同时高酸度环境下的溶解度降低,大量会从溶液中逸出,无法被体系中的、氧化为单质硫,最终导致硫的氧化率随酸浓度增加而下降;
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民德学校高二化学第一次月考试卷
可能用到的相对分子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32
一、选择题(共42分)
1. 化学与人类生活、社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是
A. 酿造葡萄酒过程添加少量可起到杀菌、抗氧化作用
B. 发酵粉中主要含有碳酸氢钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
C. 青霉素是一种高效、低毒、临床应用十分广泛的重要抗生素。二战中青霉素的使用挽救了无数人生命
D. 太阳能电池和光导纤维的材料一致
2. 我们往往在化学反应和实验操作中采取一些加快速率的操作,下列说法正确的是
A. 用制备84消毒液的过程中加热 B. 过滤时用玻璃棒不断搅拌
C. 实验室制取氢气时采用粗锌而非纯锌 D. 用98%浓硫酸代替稀硫酸与铁反应制备氢气
3. 化学反应所提供的能量大大促进了社会的发展,下列说法正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时,能量转化形式主要是化学能转化为电能
B. 稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的能量变化如图所示
C. 反应物的总键能小于生成物的总键能的反应属于吸热反应
D. 燃烧的热化学方程式为
4. 工业制备硫酸流程如下,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 molS与足量反应,转移电子数为
B. 标准状况下,2.24 LM所含的质子数为
C. 1.0 LpH=2的溶液中的数为
D. 2 molY与充分反应,生成M的分子数为
5. 关于下列各装置图的叙述中,正确的是
A. 图①能证明酸性:
B. 图②可验证Cu与稀硝酸反应能生成NO
C. 图③装置常用于分离互不相溶的液体
D. 图④可用于探究的热稳定性
6. 下列关于反应热和热化学反应的描述正确的是
A. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,则金刚石更稳定
B. 稀氨水与稀盐酸反应生成1 mol H2O(l),放出57.3 kJ热量
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧生成SO2,前者放出的热量多
D. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-a kJ/mol,则将14 g N2(g)和足量H2置于一密闭容器中,充分反应后放出0.5a kJ的热量
7. 某同学为制取并验证的性质,设计实验如图,下列有关说法错误的是
A. 铜丝的设计有利于达到随制随停的目的
B. 品红和蓝色石蕊试纸褪色,可证明具有漂白性
C. U型管中发生反应:
D. 干燥管可以防倒吸
8. 燃料电池是一种高效无污染的电池,其结构如图所示(两电极均为惰性电极)。下列说法错误的是
A. a电极为负极
B. b电极上发生氧化反应
C. 电池工作时,移向a电极
D. a电极上的电极反应式为
9. 部分含硫物质的类别与相应化合价及部分物质间转化关系如图。下列说法正确的是
A. a在空气中充分燃烧可以生成d
B. 附着有b的试管常用酒精清洗
C. c因漂白作用可以使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. e的浓溶液长时间暴露在空气中,质量增大,但质量分数会变小
10. 甲醇(CH3OH)在催化剂表面分解的反应涉及多个过渡态(TS1~TS5)和中间体,反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列描述正确的是
A. 在催化剂表面解离的五个路径中,制约反应速率的是①
B. 整个过程只包含C-H键的断裂和H-H键的形成
C. 该历程中路径②的能垒(反应活化能)为12 kJ/mol
D. 由图可知,甲醇分解为CO和H2的△H>0
11. 根据实验目的,下列实验操作及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
比较元素的非金属性
强弱
向盛有小苏打固体的大试管中加入稀盐酸,有气体生成;将生成的气体通入溶液中溶液变浑浊
非金属性:
B
检验某无色溶液中是否含有
取少量该无色溶液于试管中,加稀硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成
该无色溶液中一定含有
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、过滤,向滤液中加入几滴KSCN溶液,溶液不变红
菠菜中不含铁元素
D
比较碘在浓KI溶液和中的溶解度大小
往碘的溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液中的溶解度大于
A. A B. B C. C D. D
12. 热激活电池主要用于导弹、火箭等中的电子仪器供电,是一种电解质受热熔融即可开始工作的电池。一种热激活电池的结构如图1所示,其放电后的两极产物分别为和。已知:LiCl和KCl混合物的熔点与混合物中KCl的物质的量分数的关系如图2所示。
下列说法错误的是
A. 放电时,b电极的电极反应式是
B. 放电时,电子由经LiCl和KCl混合物向方向移动
C. 该电池中火药燃烧的目的是提供热能将电解质熔化,使电池开始工作
D. 为降低电池的启动温度,应尽量控制混合物中KCl的物质的量分数在0.6
13. 已知:某反应物A的转化率。一定温度下,向容积为4 L的恒容密闭容器中充入和,发生反应:,20 min后反应达到平衡状态,此时气体体积比(混合气体),生成了0.6 mol P,Q的浓度为。下列说法错误的是
A. 若其他条件不变在开始时增大M的量并不能使N完全转化
B. 0∼20 min内平均反应速率之比
C. 平衡时的转化率为50%,的转化率约为
D. 平衡时容器内混合气体的总压强与起始时(保持温度相同)比例为
14. 向硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状况)(过程中仅产生NO和气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示。下列叙述错误的是
A. a点:
B. b点:收集的气体为0.4 mol
C. c点:收集气体
D. d点:溶液中剩余为0.2 mol
二、填空题
15. 化学反应中均伴随有能量变化。回答下列问题:
(1)用催化加氢可以制取乙烯:。若该反应体系的能量随反应过程变化关系如图所示,则该反应的________(用含、的式子表示);该反应为________反应。
(2)已知25℃、101 kPa时,相关物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量()
0
0
表示燃烧热的热化学方程式为________。
(3)若在绝热恒容的容器内进行反应 初始加入和,下列不能表示该反应达到平衡状态的有________(填字母)。
A. 和的浓度比保持不变 B. 容器中的温度不再变化
C. D. 容器中混合气体的平均相对分子质量不变
(4)二甲醚()是重要的化工原料,也可用CO和制得,总反应的热化学方程式如下: 。工业中采用“一步法”,通过复合催化剂使下列甲醇合成反应和甲醇脱水反应同时进行:
ⅰ.甲醇合成反应:________。
ⅱ.甲醇脱水反应:
①补全甲醇合成反应的热化学方程式:________。
②若起始时向容器中投入2 mol CO和4 mol ,测得某时刻上述总反应中放出的热量为51.5 kJ,此时CO的转化率为________。
16. 气体是大气污染物之一,处理对于环境保护有着重要的意义。回答下列问题:
(1)工业上利用的一系列转化制备硫酸,模拟实验的部分装置如图所示:
①装置Ⅰ的作用除了干燥气体外还有________(任写一条)。
②装置Ⅲ用于吸收制备硫酸,其中盛装的吸收剂最好是________。
(2)装置Ⅱ中发生的催化氧化反应是工业上生产硫酸的关键步骤。某次实验中,向容积为5 L的恒温密闭容器中通入和,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的关系如图所示:
①0~2 min内平均反应速率________;2 min时,________(填“>”、“<”或“=”)。
②反应达到平衡时,的转化率为50%,则________。
(3)某化工厂用如图所示的脱硫工艺除去燃煤产生的。
过程Ⅰ发生反应的离子方程式为_______________。
(4)可用电化学原理处理制备硫酸,实验装置如图所示,电极为多孔材料。写出M极的电极反应式:________;若电路中有0. 2mol电子转移,则理论上可制得50%硫酸________g。
17. 利用催化的二氧化碳与重整反应可生产高纯度合成气(),实现碳资源的二次利用,主要反应为。
回答下列问题:
(1)下列措施一定能加快该反应的化学反应速率的是________(填标号)。
A. 降低温度 B. 增大压强
C. 及时排出、 D. 使用更高效的催化剂
(2)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中充入和发生上述反应,部分物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,其中代表的物质的量变化的曲线是________(填“1”或“2”);a、b、c三点中,的点是________(填字母)。
(3)保持温度T不变,在2L恒容密闭容器中充入和发生上述反应,10min时达到平衡,此时的转化率为25%,则的平衡浓度为________,0~10min内的平均反应速率________;开始时与平衡时混合气体的压强之比为________。
18. 氮、硫的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是氮、硫元素的各种价态与物质类别的对应关系:
(1)根据A对应的化合价和物质类别,A为________(写分子式),从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断,图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有________。
(2)氮气的结构决定了氮气能够在空气中稳定存在,写出氮气的电子式________。
(3)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择________,除铜反应的化学方程式为________。
(4)单质硫有、、、等同素异形体,可由闪锌矿(主要含ZnS、FeS)制备。已知:在低于112℃时在水溶液中呈固态,高于150℃易分解,易溶于。
制备:将闪锌矿置于敞口容器中,加入硫酸浸取,边搅拌边通入,部分浸取过程如下图所示。
①步骤Ⅱ反应的离子方程式为_______________。
②高于112℃时,锌的浸出率更高,除反应速率加快外,主要原因是_______________。
③相同条件下,锌的浸出率和硫的氧化率随初始酸浓度的变化如图所示,初始酸浓度大于1.6 mol/L时,硫的氧化率随酸浓度的增加而下降,主要原因是_______________。
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