内容正文:
2025-2026学年第1学期高三化学第2次质量测验
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ag 108
第Ⅰ卷
单项选择题(选择最佳答案填涂在答题卡上)
1. 近年来,我国科技发展取得了巨大成就。下列说法正确的是
A. 高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
B. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
C. 脑机接口融入医疗:植入式电极中的石墨烯属于烯烃
D. 小麦保存时常常采用低温冷冻技术,原因之一是温度低,腐烂速率会减慢
2. 下列说法正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 已知: ,则的燃烧热
C. 已知中和热为,则稀氨水与盐酸反应生成水时放出的热量大于
D. 已知:金刚石石墨 ,则该条件下石墨比金刚石稳定
3. 下列反应的离子方程式正确的是
A. NaClO溶液与足量HI溶液反应:
B. 向FeI2溶液中通入等量Cl2:
C. 向KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性时的离子方程式:
D. NaHCO3溶液中通入少量Cl2的离子方程式:
4. 自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示,关于该反应的说法正确的是
A. B. 在任何温度下均可自发进行
C. 平衡常数K随温度升高而增大 D. 升高温度,增大,减小
5. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物,可用于治疗慢性风湿性关节炎,其分子结构如下图。下列说法不正确的是
A. 分子中含有手性碳原子
B. 分子中碳原子有、两种杂化方式
C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、缩聚反应
D. 1mol该物质最多能与发生加成反应
6. 下列错误操作会使相应结果偏大的是
A. 配制100mL 0.1mol/L NaCl溶液,定容时仰视刻度线
B. 中和滴定时盛放标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
C. 中和滴定时盛放标准液的滴定管,滴定终了俯视读数
D. 中和滴定时,在有少量蒸馏水的锥形瓶中放入一定量待测液
7. 物质结构决定性质。下列有关物质性质的解释正确的是
选项
物质性质
解释
A
稳定性:
分子之间形成氢键
B
易溶于、乙醇
三者均为非极性分子
C
酸性:
电负性:
D
乙烯比乙炔活泼
分子间范德华力:乙烯>乙炔
A. A B. B C. C D. D
8. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A.滴定实验中用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
B.借助秒表,用该装置可完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
C.验证铁的析氢腐蚀
D.用石墨作电极电解饱和食盐水制备NaClO
A. A B. B C. C D. D
9. 某同学在室温下进行下图所示实验。(已知:H2C2O4为二元弱酸)
试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690s、677s、600s。下列说法正确的是
A. 反应的离子方程式为2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B. 试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)=0.0025 mol/L
C. 对比试管a、b,得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大,反应速率加快
D. 对比试管c、d,可验证H+浓度对反应速率的影响
10. 已知: 向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A和3mol B发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡时A的体积分数
B. 容器内气体的平均相对分子质量不变,表明反应达到平衡
C. 时改变的条件:向容器中加入B
D. 平衡常数
11. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
在水溶液中存在平衡
向1mL 的溶液中加入几滴浓KI溶液,振荡试管,观察颜色变化
B
比较AgCl和AgI的
相同温度下,向2mL 的NaCl溶液中滴加2滴等浓度的溶液,再滴加4滴等浓度KI溶液,观察现象
C
比较和HClO的
相同温度下,用pH试纸测定相同浓度和NaClO溶液的pH
D
比较配位键和的稳定性
向溶液中加入少量NaCl固体,振荡,观察溶液颜色变化
A. A B. B C. C D. D
12. 25℃时,水溶液中、、的分布分数与pH的关系如下图。例如。向0.5L浓度为0.1mol/L的氨水中通入气体。已知该温度下,的,下列说法正确的是
A. 通入0.05mol时,
B. 当时,
C. 当时,
D. 的
13. 常温下,将0.1 mol/L NaOH溶液分别滴入20 mL0.1 mol/L HX溶液与20 mL 0.1mol/L HCl溶液中,溶液pH随滴入NaOH溶液体积变化的图像如下图所示。下列说法错误的是
A. N曲线代表HCl溶液
B. 水的电离程度:
C. HX的电离常数为
D. a、d点溶液混合后呈酸性
14. 某国际能源期刊报道:科学家研发了一种“全氢电池”,实现了对和中和反应反应热的高效利用。其工作原理如图所示:
已知:离子交换膜具有选择透过性,只允许特定的离子通过而阻止其他离子或者物质迁移。例如:阳离子交换膜只允许阳离子通过,而不允许阴离子和等其他物质通过。
下列说法不正确的是
A. “全氢电池”不是燃料电池
B. 负极的电极反应:
C. 电池的总反应:
D. 随着反应的进行,一定是左侧浓度减小,右侧浓度增大
15. 一定条件下,分别向体积为的密闭容器中充入气体,发生反应:,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
实验
充入气体量
反应过程条件
①
2molmol
恒温
②
恒温
③
1mol
绝热
A. 实验①、②中X的浓度相等时,反应处于平衡状态
B. b点平衡常数比c点平衡常数小
C. 图中、两点的气体的总物质的量:
D. 实验②、③平衡时反应物的转化率:
第Ⅱ卷
16. 亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,易溶于浓硫酸,遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。其制备装置如图所示:
(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净
浓盐酸
①______
制备纯净NO
Cu
稀硝酸
②______
(2)将制得的NO和通入图乙对应装置制备NOCl。
①装置连接顺序为a→______(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、外,另一个作用是__________________。
③有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中,撤除装置Ⅳ,直接将NO、通入装置中,你同意此观点吗?______(填“同意”或“不同意”),原因是______________________________________________。
④实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因是________________________。
(3)装置Ⅷ吸收尾气时,无元素化合价变化,NOCl发生反应的化学方程式为________________________。
(4)制得的NOCl中可能含有少量杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取2.000 g样品溶于50.00 mL NaOH溶液中,加入几滴溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的0.4000 mol/L 溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗溶液50.00 mL。
①样品的纯度(质量分数)为__________________(保留到0.1%)。
②已知常温下,,,若在滴定终点时测得溶液中的浓度是,此时溶液中浓度是______。
17. 我国力争2030年前完成碳达峰,2060年前实现碳中和,含碳化合物的合成与转化具有重要意义。
(1)催化加氢可以合成甲醇,该过程主要发生下列反应:
i.
ii.
iii.CO和也可合成甲醇,其热化学方程式为___________。
(2)若在绝热条件下,将、按体积比1∶2充入恒容密闭容器中只发生反应ii,下列能判断反应ii达到平衡状态的是___________。
A. 容器内混合气体的密度不变 B. 容器内混合气体的压强不变
C. 不变 D.
(3)若在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入3mol和5mol同时发生反应i和ii,达到平衡时的总转化率为80%,体系压强减小了25%,则的选择性为___________(的选择性),该温度下,反应i的化学平衡常数数值___________。
(4)向容积可变的密闭容器中充入一定量的CO和发生反应iii,在图中画出在压强和下(),CO的平衡转化率随温度的变化图。___________
(5)电解法也可以将转化为甲醇,原理如图所示。若右侧溶液中溶液浓度不变(忽略体积的变化)且溶液中不产生,则①阴极反应为电极___________。(填写a或b)(2)电极a上发生的电极反应式为___________。
18. 苄普地尔是一种钙离子通道阻滞剂,用于治疗慢性心绞痛,其某种合成路线如下所示:
已知:
(1)工业上获得原料A的方法是_______。
A. 石油分馏 B. 重油裂解 C. 重油裂化 D. 煤的干馏
(2)苄普地尔分子中不对称碳原子数目为_______。
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
(3)反应①的反应类型是_______。
A. 取代反应 B. 氧化反应 C. 加成反应 D. 消去反应
(4)写出反应②的反应式:_______。
(5)X()的系统命名是_______。
(6)若将最后三步的顺序改为④→③→⑤,会导致苄普地尔产率下降,原因是:_______。
(7)Y(反应③所用试剂)的某种同分异构体含有-NH2,且存在顺反异构现象,写出其可能的一种结构_______。
(8)上述流程中由原料A合成B的方法称为“次氯酸法”(方法一),此外还存在一种“醋酸丙烯酯法”(方法二),原理如下:
方法二较方法一更符合绿色化学理念,写出一条理由:_______。
(9)已知:,结合题示信息,设计以苯和甲苯为有机原料合成Z(反应⑤所用试剂)的路线_______(其他无机试剂与有机溶剂任选)。
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2025-2026学年第1学期高三化学第2次质量测验
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ag 108
第Ⅰ卷
单项选择题(选择最佳答案填涂在答题卡上)
1. 近年来,我国科技发展取得了巨大成就。下列说法正确的是
A. 高效光解水催化剂能降低化学反应的焓变
B. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能
C. 脑机接口融入医疗:植入式电极中的石墨烯属于烯烃
D. 小麦保存时常常采用低温冷冻技术,原因之一是温度低,腐烂速率会减慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,A错误;
B.化学能无法全部转化为热能,部分会转化为动能等其他形式,B错误;
C.石墨烯是碳的单质,属于无机物,而烯烃是有机物,C错误;
D.低温可降低微生物活性,减缓腐烂速率,D正确;
故选D。
2. 下列说法正确的是
A. 需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B. 已知: ,则的燃烧热
C. 已知中和热为,则稀氨水与盐酸反应生成水时放出的热量大于
D. 已知:金刚石石墨 ,则该条件下石墨比金刚石稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热是反应物达到活化能的方式,与反应热效应无关(反应物总能量与生成物总能量的相对大小决定了反应是否吸热,与反应是否需要加热无关),A错误;
B.乙烯燃烧热是1mol乙烯完全燃烧生成液态水和二氧化碳时释放的能量,则乙烯燃烧热应为ΔH=-1600.4kJ/mol,B错误;
C.中和热是强酸与强碱的稀溶液反应生成1 mol水时释放的热量,稀氨水为弱碱,电离吸热,则稀氨水与盐酸反应生成1mol水时放出的热量小于57.3kJ,C错误;
D.金刚石转化为石墨放热,石墨能量低,更稳定,D正确;
故答案为D。
3. 下列反应的离子方程式正确的是
A. NaClO溶液与足量HI溶液反应:
B. 向FeI2溶液中通入等量Cl2:
C. 向KHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性时的离子方程式:
D. NaHCO3溶液中通入少量Cl2的离子方程式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaClO溶液与足量HI溶液反应生成碘单质、氯化钠和水,离子方程式为:,A错误;
B.向FeI2溶液中通入等量Cl2,FeI2中I-的还原性强于Fe2+,Cl2应优先氧化I-,离子方程式为:,B错误;
C.KHSO4与Ba(OH)2反应至中性时,生成硫酸钡、硫酸钾和水,离子方程式为:,C错误;
D.NaHCO3溶液中通入少量Cl2反应生成氯化钠、二氧化碳和次氯酸,离子方程式为:,D正确;
故选D。
4. 自由能变()能综合判断化学反应的方向。的随温度T的变化如图所示,关于该反应的说法正确的是
A. B. 在任何温度下均可自发进行
C. 平衡常数K随温度升高而增大 D. 升高温度,增大,减小
【答案】C
【解析】
【分析】,反应能够自发进行,由图,低温不能自发、高温能够自发,则反应为吸热的熵增反应;
【详解】A.由分析,A错误;
B.,反应能够自发进行,由图,低温不能自发、高温能够自发,B错误;
C.反应为吸热反应,升高温度,平衡正向进行,K值增大,C正确;
D.升高温度,活化分子比例增大,增大,也增大,D错误;
故选C。
5. 阿明洛芬是一种抗炎镇痛药物,可用于治疗慢性风湿性关节炎,其分子结构如下图。下列说法不正确的是
A. 分子中含有手性碳原子
B. 分子中碳原子有、两种杂化方式
C. 该物质可发生取代反应、加聚反应、缩聚反应
D. 1mol该物质最多能与发生加成反应
【答案】D
【解析】
【分析】阿明洛芬含有的官能团为碳碳双键、氨基、羧基。
【详解】A.分子中含有手性碳原子,即与羧基直接相连的碳原子为手性碳,A正确;
B.四个单键的碳原子为杂化,苯环中的碳原子以及双键两端碳原子为杂化,B正确;
C.含有羧基,可发生酯化反应即取代反应,含有碳碳双键可发生加聚反应,含有氨基与羧基,可以发生缩聚反应,C正确;
D.能与发生加成反应的只有碳碳双键,则1mol该物质能与1mol发生加成反应,D错误;
故选D。
6. 下列错误操作会使相应结果偏大的是
A. 配制100mL 0.1mol/L NaCl溶液,定容时仰视刻度线
B. 中和滴定时盛放标准液的滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
C. 中和滴定时盛放标准液的滴定管,滴定终了俯视读数
D. 中和滴定时,在有少量蒸馏水的锥形瓶中放入一定量待测液
【答案】B
【解析】
【详解】A.配制一定物质的量浓度溶液时,定容仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,根据,溶质物质的量不变,所得溶液浓度偏小,A不符合题意;
B.中和滴定时,装标准液的滴定管滴定前有气泡、滴定后无气泡,读取的标准液消耗体积包含气泡体积,比实际消耗值偏大,根据,计算得的待测液浓度偏大,B符合题意;
C.滴定管刻度上小下大,滴定终了俯视读数会导致读取的终了刻度偏小,计算得的偏小,最终待测液浓度偏小,C不符合题意;
D.锥形瓶中的蒸馏水不改变待测液中溶质的物质的量,对消耗标准液的体积无影响,测定结果无偏差,D不符合题意;
故答案选B。
7. 物质结构决定性质。下列有关物质性质的解释正确的是
选项
物质性质
解释
A
稳定性:
分子之间形成氢键
B
易溶于、乙醇
三者均为非极性分子
C
酸性:
电负性:
D
乙烯比乙炔活泼
分子间范德华力:乙烯>乙炔
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子之间形成氢键影响其熔、沸点,稳定性为化学性质,与共价键强弱有关,与氢键无关,A项错误;
B.乙醇是极性分子,B项错误;
C.电负性:,使的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出,故酸性:,C项正确;
C.乙烯中碳碳双键的键能小于乙炔中碳碳三键的键能,故乙烯比乙炔活泼,与范德华力大小无关,D项错误;
答案选C。
8. 下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
A.滴定实验中用高锰酸钾溶液滴定草酸接近终点的操作
B.借助秒表,用该装置可完成稀硫酸与锌反应速率的测定实验
C.验证铁的析氢腐蚀
D.用石墨作电极电解饱和食盐水制备NaClO
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应使用酸式滴定管盛放,A错误;
B.该装置使用长颈漏斗,反应生成的会从长颈漏斗逸出,无法全部进入注射器测定体积,不能完成反应速率测定,B错误;
C.食盐水呈中性,铁钉在中性环境下发生吸氧腐蚀,而非析氢腐蚀,C错误;
D.下端为阳极,电极反应为,上端为阴极,电极反应为,阳极生成的上浮与阴极产生的反应生成,可达到实验目的,D正确;
故选D。
9. 某同学在室温下进行下图所示实验。(已知:H2C2O4为二元弱酸)
试管a、b、c中溶液褪色分别耗时690s、677s、600s。下列说法正确的是
A. 反应的离子方程式为2MnO4-+16H++5C2O42-=2Mn2++10CO2↑+8H2O
B. 试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)=0.0025 mol/L
C. 对比试管a、b,得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大,反应速率加快
D. 对比试管c、d,可验证H+浓度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应的离子方程式为2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,A项错误;
B.c中溶液褪色分别耗时600s,高锰酸钾浓度逐渐变稀反应变慢,试管c反应至300 s时,溶液中剩余的c(KMnO4)无法求算,B项错误;
C.对比试管a、b,得到的结论是H2C2O4水溶液浓度增大,反应速率加快,C项正确;
D.对比c、d,由于d中为浓盐酸作溶剂,而浓盐酸中的氯离子也能还原高锰酸钾,所以不能验证氢离子浓度对反应速率的影响,D项错误;
答案选C。
10. 已知: 向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A和3mol B发生反应,时达到平衡状态Ⅰ,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态Ⅱ,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 平衡时A的体积分数
B. 容器内气体的平均相对分子质量不变,表明反应达到平衡
C. 时改变的条件:向容器中加入B
D. 平衡常数
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图中信息,在时是加入C,平衡逆向移动A的物质的量增加,因此A的体积分数增大,即平衡时A的体积分数,故A正确;
B.平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量,气体质量不变,该反应是等体积反应,气体物质的量不变,平均摩尔质量不变,因此容器内气体的平均相对分子质量不变,不能说明反应达到平衡,故B错误;
C.时刻正反应速率不变,逆反应速率增大,则改变的条件:向容器中加入C,故C错误;
D.反应是恒温,因此温度不变,平衡常数不变即平衡常数K:,故D错误;
答案为A。
11. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验设计
A
在水溶液中存在平衡
向1mL 的溶液中加入几滴浓KI溶液,振荡试管,观察颜色变化
B
比较AgCl和AgI的
相同温度下,向2mL 的NaCl溶液中滴加2滴等浓度的溶液,再滴加4滴等浓度KI溶液,观察现象
C
比较和HClO的
相同温度下,用pH试纸测定相同浓度和NaClO溶液的pH
D
比较配位键和的稳定性
向溶液中加入少量NaCl固体,振荡,观察溶液颜色变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向的溶液中加入浓溶液,若层紫色变浅、水层颜色变黄,说明与结合生成,可证明平衡存在,A正确;
B.过量时完全转化为沉淀,加入后生成黄色沉淀,说明溶解度更小,即,B正确;
C.溶液具有强氧化性,会漂白试纸,无法测定其,不能通过该方法比较大小,C错误;
D.溶液中存在蓝色,加入固体后若溶液变为黄绿色,说明生成,可证明稳定性更强,D正确;
故选C。
12. 25℃时,水溶液中、、的分布分数与pH的关系如下图。例如。向0.5L浓度为0.1mol/L的氨水中通入气体。已知该温度下,的,下列说法正确的是
A. 通入0.05mol时,
B. 当时,
C. 当时,
D. 的
【答案】B
【解析】
【详解】A.0.5L浓度为0.10mol/L的氨水,n(NH3•H2O)=0.05mol,通入0.05molSO2时,此时溶质为NH4HSO3,根据物料守恒有:c(NH3•H2O)+c()=c()+c(H2SO3)+c(),根据电荷守恒有:c(H+)+c()=c()+2c()+c(OH-),所以c(NH3⋅H2O)+c(OH-)≠c()+c(H2SO3)+c(H+),故A错误;
B.,,Ka1×Ka2==10-2.2×10-7.8,计算得到氢离子浓度,得c2(H+)=10-10(mol/L)2,c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-9mol/L,Kb==2.5×10-5,得=2×104,故B正确;
C.根据电荷守恒有:c(H+)+c()=c()+2c()+c(OH-),当pH=7.0时,c(OH-)=c(H+),得到c()=c()+2c(),则c()>c()+c(),故C错误;
D.当c()=c()时,pH=7.8,则 =10-7.8,故D错误;
故选:B。
13. 常温下,将0.1 mol/L NaOH溶液分别滴入20 mL0.1 mol/L HX溶液与20 mL 0.1mol/L HCl溶液中,溶液pH随滴入NaOH溶液体积变化的图像如下图所示。下列说法错误的是
A. N曲线代表HCl溶液
B. 水的电离程度:
C. HX的电离常数为
D. a、d点溶液混合后呈酸性
【答案】D
【解析】
【分析】0.1mol/L的HCl溶液pH=1,即N曲线代表HCl溶液;M曲线代表HX溶液,根据开始时的pH值可知,HX是弱酸。当,二者的溶质分别为等物质的量的HCl和NaCl、HX和NaX;当,二者的溶质分别为NaCl、NaX。
【详解】A.由分析可知,曲线N代表HCl溶液,A正确;
B.b到c再到d,随着NaOH溶液的加入,酸对水电离的抑制作用减弱,生成的盐NaX对水电离的促进作用增强,因此水的电离程度:,同时,a、b两点比较,a点溶液的酸性更强,对水电离的抑制作用更强,即水的电离程度b>a,B正确;
C.由图可知,0.1mol/L的HX溶液pH=6,即c(X-)=c(H+)=1×10-6mol/L,其电离常数,C正确;
D.a点是物质的量都为0.001molNaCl和HCl的混合液,d点是物质的量为0.002mol的NaX溶液,a、d点溶液混合后所得溶液中溶质为NaCl、HX和NaX,且HX和NaX等物质的量,结合选项C可知,NaX的水解常数约为10-3,HX的电离程度小于NaX的水解程度,故混合溶液呈碱性,D错误;
故答案是D。
14. 某国际能源期刊报道:科学家研发了一种“全氢电池”,实现了对和中和反应反应热的高效利用。其工作原理如图所示:
已知:离子交换膜具有选择透过性,只允许特定的离子通过而阻止其他离子或者物质迁移。例如:阳离子交换膜只允许阳离子通过,而不允许阴离子和等其他物质通过。
下列说法不正确的是
A. “全氢电池”不是燃料电池
B. 负极的电极反应:
C. 电池的总反应:
D. 随着反应的进行,一定是左侧浓度减小,右侧浓度增大
【答案】D
【解析】
【分析】该装置为原电池装置,根据电子移动从左到右,得出左边是原电池负极,右边是正极。左边发生反应:;右边电极反应为:。
【详解】A.燃料电池需持续通入燃料和氧化剂,而该电池总反应为H+和OH-的中和反应,H2可能为电极反应中间产物,并非外部持续供给的燃料,因此“全氢电池”不是燃料电池,A正确;
B.左侧为负极(电子流出),碱性环境(NaOH)中H2失电子结合OH-生成H2O,电极反应式为,B正确;
C.电池利用H+和OH-中和反应的反应热,总反应为中和反应的离子方程式,C正确;
D.NaClO4浓度取决于离子交换膜类型。若为阳离子交换膜,Na+移向正极(右),左侧Na+减少导致NaClO4浓度减小,右侧Na+增多导致浓度增大;若为阴离子交换膜,移向负极(左),左侧增多导致浓度增大,右侧减小。因膜类型未明确,“一定”的说法错误,D错误;
故本题选D。
15. 一定条件下,分别向体积为的密闭容器中充入气体,发生反应:,测得实验①、②、③反应过程中体系压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
实验
充入气体量
反应过程条件
①
2molmol
恒温
②
恒温
③
1mol
绝热
A. 实验①、②中X的浓度相等时,反应处于平衡状态
B. b点平衡常数比c点平衡常数小
C. 图中、两点的气体的总物质的量:
D. 实验②、③平衡时反应物的转化率:
【答案】D
【解析】
【分析】在等温等容的情况下,对于同一可逆反应,不论从正反应方向开始,还是从逆反应方向开始,只要起始浓度相当(即按方程式中的计量系数转换成同一半边满足对应相等或对应成比例),均可达到同一平衡状态,即等效平衡。由已知条件可知,实验①和实验②为等效平衡,故曲线I为实验①,故曲线II为实验②,曲线III为实验③。
【详解】A.由分析可知,实验①和实验②为等效平衡,实验①正向进行,X浓度下降,实验②从逆向开始,X浓度增大,二者只有平衡时X浓度相等,故浓度相等时反应达平衡,A正确;
B.结合曲线分析可知,实验③压强先下降后增加。实验③为恒容绝热,加入,反应逆向进行,总物质的量增加,由图可知其压强下降,由(R为常数),温度必然下降,故该反应逆反应为吸热反应,故正反应放热。实验②(b点)恒温,实验③(c点)绝热,③中逆反应吸热致温度降低,K随温度降低增大,故,B正确;
C.由图可知,c点和d点是实验③体系压强随时间的变化曲线,d点为实验②未平衡时,此时尚未达最大;c点为③的平衡点,随反应进行增大,故> ,C正确;
D.由题目可知,实验②为恒温;实验③为绝热且逆反应吸热致温度降低。上述选项分析可知,该反应正反应为放热,实验③可认为实验②平衡之后,温度降低所致,平衡正向移动,使得Z分解率减小,故>,D错误;
故答案选D。
第Ⅱ卷
16. 亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃)为红褐色液体或黄色气体,具有刺鼻恶臭味,易溶于浓硫酸,遇水剧烈水解生成氮的两种氧化物与氯化氢,常可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。其制备装置如图所示:
(1)用图甲中装置制备纯净干燥的原料气,补充下表中所缺少的药品。
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净
浓盐酸
①______
制备纯净NO
Cu
稀硝酸
②______
(2)将制得的NO和通入图乙对应装置制备NOCl。
①装置连接顺序为a→______(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、外,另一个作用是__________________。
③有人认为可以将装置Ⅳ中浓硫酸合并到装置Ⅴ中,撤除装置Ⅳ,直接将NO、通入装置中,你同意此观点吗?______(填“同意”或“不同意”),原因是______________________________________________。
④实验开始的时候,先通入氯气,再通入NO,原因是________________________。
(3)装置Ⅷ吸收尾气时,无元素化合价变化,NOCl发生反应的化学方程式为________________________。
(4)制得的NOCl中可能含有少量杂质,为测定产品纯度进行如下实验:称取2.000 g样品溶于50.00 mL NaOH溶液中,加入几滴溶液作指示剂,用足量硝酸酸化的0.4000 mol/L 溶液滴定至产生砖红色沉淀,消耗溶液50.00 mL。
①样品的纯度(质量分数)为__________________(保留到0.1%)。
②已知常温下,,,若在滴定终点时测得溶液中的浓度是,此时溶液中浓度是______。
【答案】(1) ①. 饱和食盐水 ②.
(2) ①. e→f→c→b→d(e,f可互换) ②. 通过观察气泡的多少调节两种气体的流速 ③. 不同意 ④. NO与反应生成的NOCl可溶于浓硫酸 ⑤. 用排尽装置内的空气,以防NO与氧气反应
(3)
(4) ①. 65.5% ②.
【解析】
【分析】图甲中,浓盐酸与二氧化锰共热制得氯气,混合气先经饱和食盐水除去氯化氢,再经浓硫酸干燥;铜与稀硝酸反应制得NO,产物气体经水洗除去二氧化氮。图乙中,两路气体分别经浓硫酸进一步干燥并通过气泡控制流速,随后混合反应生成NOCl,冰盐冷却使其液化,无水氯化钙防止尾气吸收装置中的水蒸气进入低温收集装置,剩余尾气用氢氧化钠溶液吸收。纯度测定中,NOCl在碱中生成氯离子,氯离子与银离子等物质的量沉淀,据滴定剂用量求NOCl的量;终点时先由铬酸银的溶度积求银离子浓度,再由氯化银的溶度积求氯离子浓度。
【小问1详解】
浓盐酸与二氧化锰共热制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气;先用饱和食盐水吸收氯化氢,再用浓硫酸干燥,所以①为饱和食盐水。
铜与稀硝酸反应所得NO中混有二氧化氮,二氧化氮能与水反应而NO难溶于水,所以②为水。
【小问2详解】
①反应混合气从a进入冰盐冷却的装置Ⅸ,e、f可互换;再由c进入装有无水氯化钙的装置Ⅶ,最后由b进入装置Ⅷ,因此连接顺序为a→e→f→c→b→d(e、f可互换)。
②气体通过浓硫酸时形成气泡,比较并调节两侧气泡的速率,可以调节两种气体的流速。
③若共用装置Ⅴ,NO和在进入浓硫酸时就会反应生成NOCl,而NOCl易溶于浓硫酸,会造成产品损失,所以不同意。
④NO易与装置内空气中的氧气反应;先通入可排尽空气,再通入NO可避免其被氧化。
【小问3详解】
NOCl中氮元素为+3价,碱性吸收且无元素化合价变化时,氮元素进入亚硝酸盐,氯元素进入氯化物;根据原子守恒配平,化学方程式为。
【小问4详解】
①NOCl与氢氧化钠反应为;生成的氯离子与银离子反应为,故三者物质的量相等。滴定剂的物质的量为,由化学计量关系得,所以。
②砖红色铬酸银开始生成时,由铬酸银的溶度积可得;再由氯化银的溶度积可得。
17. 我国力争2030年前完成碳达峰,2060年前实现碳中和,含碳化合物的合成与转化具有重要意义。
(1)催化加氢可以合成甲醇,该过程主要发生下列反应:
i.
ii.
iii.CO和也可合成甲醇,其热化学方程式为___________。
(2)若在绝热条件下,将、按体积比1∶2充入恒容密闭容器中只发生反应ii,下列能判断反应ii达到平衡状态的是___________。
A. 容器内混合气体的密度不变 B. 容器内混合气体的压强不变
C. 不变 D.
(3)若在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入3mol和5mol同时发生反应i和ii,达到平衡时的总转化率为80%,体系压强减小了25%,则的选择性为___________(的选择性),该温度下,反应i的化学平衡常数数值___________。
(4)向容积可变的密闭容器中充入一定量的CO和发生反应iii,在图中画出在压强和下(),CO的平衡转化率随温度的变化图。___________
(5)电解法也可以将转化为甲醇,原理如图所示。若右侧溶液中溶液浓度不变(忽略体积的变化)且溶液中不产生,则①阴极反应为电极___________。(填写a或b)(2)电极a上发生的电极反应式为___________。
【答案】(1) (2)BC
(3) ①. 50% ②. 8
(4) (5) ①. b ②.
【解析】
【小问1详解】
i.
ii.
反应i-反应ii可得目标反应: ;
【小问2详解】
A.反应ii中反应物和产物都是气体,且反应在恒容密闭容器中进行,则无论是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,A错误;
B.该反应为等体积反应,但是反应为吸热反应,在绝热恒容密闭容器中,随着反应进行,容器内温度不断变化,气体的压强不断变化,气体压强不变,说明反应达到平衡,B正确;
C.平衡常数,K只和温度有关,绝热容器内,K不变,说明温度不变,则反应达到平衡,C正确;
D.选项中没有说明是正反应速率还是逆反应速率,无法判断反应是否达到平衡,D错误;
故选BC;
【小问3详解】
达到平衡时H2的总转化率为80%,即转化了5mol×80%=4mol设生成的CH3OH的物质的量为a,可得三段式:,,此时总物质的量为:,反应前总物质的量为:3mol+5mol=8mol,平衡时体系压强减小了25%,此时总物质的量为8mol×(1-25%)=6mol=8-2a,解得a=1mol,平衡时、、、、,CH3OH的选择性为:;反应i的平衡常数: ;
【小问4详解】
反应iii:,为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率上升,由于p1>p2,因此温度相同时,p1的CO平衡转化率更高,如图:;
【小问5详解】
阴极CO2得到电子变为CH3OH,即电极b为阴极;电极a上水失去电子变为O2,电极反应式为:。
18. 苄普地尔是一种钙离子通道阻滞剂,用于治疗慢性心绞痛,其某种合成路线如下所示:
已知:
(1)工业上获得原料A的方法是_______。
A. 石油分馏 B. 重油裂解 C. 重油裂化 D. 煤的干馏
(2)苄普地尔分子中不对称碳原子数目为_______。
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
(3)反应①的反应类型是_______。
A. 取代反应 B. 氧化反应 C. 加成反应 D. 消去反应
(4)写出反应②的反应式:_______。
(5)X()的系统命名是_______。
(6)若将最后三步的顺序改为④→③→⑤,会导致苄普地尔产率下降,原因是:_______。
(7)Y(反应③所用试剂)的某种同分异构体含有-NH2,且存在顺反异构现象,写出其可能的一种结构_______。
(8)上述流程中由原料A合成B的方法称为“次氯酸法”(方法一),此外还存在一种“醋酸丙烯酯法”(方法二),原理如下:
方法二较方法一更符合绿色化学理念,写出一条理由:_______。
(9)已知:,结合题示信息,设计以苯和甲苯为有机原料合成Z(反应⑤所用试剂)的路线_______(其他无机试剂与有机溶剂任选)。
【答案】(1)B (2)B (3)C
(4)+NaOH+NaCl+H2O
(5)2-甲基-1-丙醇
(6)先发生第④步反应,产物中会有2个Cl原子,再进行第③步反应所得产物有多种,导致第⑤步反应生成的苄普地尔产率下降
(7)或 (8)无HCl生成,无污染
(9)
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,CH3CH=CH2与氯气共热发生取代反应生成ClCH2CH=CH2,ClCH2CH=CH2与次氯酸发生加成反应生成B;B在氢氧化钠溶液中共热反应生成,氯化锌作用下与X反应生成C,C与发生取代反应生成,则Y为、D为;与SOCl2发生取代反应生成,则E为;与发生取代反应生成苄普地尔,则Z为。
【小问1详解】
工业上可以用重油裂解的方法获得丙烯,故选B;
【小问2详解】
由结构简式可知,苄普地尔分子中含有如图*所示的1个不对称碳原子(手性碳原子):,故选B;
【小问3详解】
由分析可知,反应①为ClCH2CH=CH2与次氯酸发生加成反应生成B,故选C;
【小问4详解】
由分析可知,反应②为B在氢氧化钠溶液中共热反应生成、氯化钠和水,反应的化学方程式为:+NaOH+NaCl+H2O;
【小问5详解】
由结构简式可知,X的名称为2-甲基-1-丙醇;
【小问6详解】
若将最后三步的顺序改为④→③→⑤,第④步反应所得产物中会有2个氯原子,再进行第③步反应时,反应所得产物有多种,导致第⑤步反应时,会发生副反应,使得生成的苄普地尔产率下降;
【小问7详解】
Y的同分异构体含有氨基,且存在顺反异构现象,说明同分异构体分子的官能团为碳碳双键和氨基,符合条件的结构简式为、;
【小问8详解】
由分析可知,方法一的第一步反应为CH3CH=CH2与氯气共热发生取代反应生成ClCH2CH=CH2和氯化氢,则与方法一相比,方法二中没有氯化氢生成,不会对环境造成污染,更符合绿色化学理念;
【小问9详解】
由分析可知,Z的结构简式为;由题给信息可知,以苯和甲苯为有机原料合成Z的合成步骤为:浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生取代反应生成,与锌、盐酸发生还原反应生成; 光照条件下与氯气发生取代反应生成,与发生取代反应生成Z,所以合成路线为:。
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