精品解析:黑龙江绥化市哈尔滨师范大学青冈实验中学校2025-2026学年高二上学期开学考试 化学试题
2026-08-25
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内容正文:
哈师大青冈实验中学2025-2026学年度开学初考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国是历史悠久的文明古国。下列叙述错误的是
A. 西安兵马俑表面的“蓝”,又称“中国紫”,主要成分是硅酸铜钡(含有PbO),其中的硅元素不是以形式存在的
B. 敦煌壁画颜料中含有的青金石,其分子式为,属于硅酸盐
C. 广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块,主要成分是碱式碳酸铜
D. 中国古代瓷器的“红釉”,“釉汁细腻,光润匀净,色如胭脂”,其主要成分为,不可能含有铜元素
2. 反应 可用于制备火箭推进剂的燃料 N2H4。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为8的氮原子: B. Na+的结构示意图:
C. NH3的电子式: D. N2H4的结构式:
3. 下列关于金属冶炼方法的说法中,错误的是
A. 电解熔融氧化铝冶炼铝,利用了电解池原理
B. 用热还原法冶炼铁,常用焦炭或一氧化碳作还原剂
C. 金属钠的冶炼可采用热分解法,加热氯化钠获得钠单质
D. 湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜溶液发生置换反应
4. 对下列有机反应类型的认识中,错误的是
A. CH4+Cl2CH3Cl+HCl;置换反应
B. CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br;加成反应
C. ;取代反应
D. ;酯化反应
5. 在四个不同的容器中,不同条件下进行的合成氨反应N2+3H22NH3,其中生成氨气速率最快的是
A. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B. v(NH3)=1.0 mol·L-1·min-1
C. v(H2)=1.2 mol·L-1·min-1 D. v(N2)=0.01 mol·L-1·s-1
6. 在带有活塞的密闭容器中发生反应:,采取下列措施不能改变反应速率的是( )
A. 增加的量 B. 保持容器体积不变,增加的量
C. 充入,保持容器内压强不变 D. 充入,保持容器体积不变
7. 除去括号内少量杂质所用试剂和方法不正确的是
选项
混合物
试剂
方法
A
NaCl溶液(NaBr)
、四氯化碳
萃取、分液
B
溶液()
氯化钡溶液
过滤
C
(水蒸气)
浓硫酸
洗气
D
(CO)
CuO
加热
A. A B. B C. C D. D
8. 下列电化学装置的相关叙述错误的是
A. 若甲装置中两电极为石墨,则U型管右侧溶液变红
B. 乙装置中正极的电极反应为Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O
C. 丙为锂―空气电池的工作原理图,离子交换膜为阳离子交换膜
D. 丁装置使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
9. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用溶液吸收少量
B. 用和水制备少量
C. 用和浓盐酸制备
D. 用稀硝酸溶解少量粉:
10. 某有机物的结构简式如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 分子中含有三种官能团
B. 可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和
C. 在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应
D. 的分子式为
11. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.实验室制取氨
B.除去中混有的少量HCl
C.验证具有漂白作用
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
12. 用NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 30g NO所含电子数为30NA
B. 标准状况下,22.4 L H2O所含分子数目为 NA
C. 1mol SO2与足量的O2反应,产生的SO3数目为 NA
D. 1mol铁与足量的稀硝酸反应,转移电子数为3NA
13. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸
B. 工业上通过电解饱和溶液制取金属镁
C. 步骤④中,水溶液吸收后,溶液的增大
D. 根据海水提溴流程可知还原性:
14. 向和的混合溶液中不断通入,溶液中n(含碘微粒)和n(含铁微粒)随的变化曲线如图所示。已知:与的水溶液反应生成和HCl,为强酸。下列说法正确的是
A. 原溶液中
B. e点溶液中n(阳离子)为6mol
C. c点溶液与o点溶液混合,不会发生反应
D. 通入时,溶液中
15. 一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物-空气液流二次电池工作时,原理如图所示,下列说法错误的是
A. 膜a为阳离子交换膜,膜b为阴离子交换膜
B. 连接负载时,X极的电极反应式为
C. 连接电源时,Ⅰ室的数目增加
D. 连接电源时,电路中每通过电子,生成的质量为20g
二、非选择题 (本题包括4小题,除了标记1分外,其余每空都是2分,共55分
16. 请回答下列问题:
Ⅰ.在2L密闭容器内,t℃时发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在体系中,n(N2)随时间的变化如下表:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量(mol)
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
(1)上述反应在第5min时,N2的转化率为_______。
(2)用H2表示从0~2min内该反应的平均速率v(H2)=_______。
Ⅱ.一种新型催化剂用于NO和CO的反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
实验编号
t(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.2×10﹣3
5.80×10﹣3
82
Ⅱ
280
1.2×10﹣3
b
124
Ⅲ
350
a
5.80×10﹣3
82
(3)请将表中数据补充完整:a _______。
(4)能验证温度对化学反应速率规律的是实验_______(填实验序号)。
(5)实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(6)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2,能说明已达到平衡状态的是_______。
A. 容器内混合气体温度不再变化
B. 容器内的气体压强保持不变
C. 2v逆(NO)=v正(N2)
D. 容器内混合气体密度保持不变
17. 乙醇是重要的有机化工原料,也是优质的燃料,工业上可由乙烯水合法或发酵法生产。回答下列问题:
(1)乙烯水合法可分为两步
第一步:反应CH2=CH2+HOSO3H(浓硫酸)→CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯);
第二步:硫酸氢乙酯水解生成乙醇。
①第一步属于________(填反应类型)。
②第二步反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)发酵法制乙醇,以植物秸秆(含50%纤维素)为原料经以下转化制得乙醇:
植物秸秆C6H12O6(葡萄糖)CH3CH2OH+CO2
纤维素的化学式为________,现要制取4.6吨乙醇,至少需要植物秸秆________吨。
(3)以乙醇为原料可制备某种高分子涂料,其转化关系如下图:
乙醇+有机物ACH2=CHCOOC2H5高分子涂料
①有机物A的结构简式为__________________。
②反应Ⅱ的化学方程式为_______________________________________________。
③反应Ⅱ的反应类型为________。
18. 氯化铍(BeCl2)是一种无色针状或板状晶体,易潮解,易升华。已知氯气、碳和氧化铍高温条件下反应生成氯化铍和一氧化碳,某实验小组利用下图所示装置制备。请回答下列问题:
已知:①铍和铝在元素周期表中处于对角线位置,其单质及化合物的结构与性质具有相似性。
②熔融可离子化。
(1)装置A中仪器X的名称是___________,装置C中的试剂M为___________(填名称)。
(2)按气流从左到右的方向,上述装置的合理连接顺序为___________(填仪器接口的小写字母,装置可重复使用),装置A中反应的离子方程式为___________________。
(3)装置E中反应的化学方程式为___________________,两仪器连接处使用粗导气管,而不用细导气管的原因是___________________。
(4)装置B的作用是___________________。
19. 工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体的流程如下:
(1)写出“焙烧”生成和的化学反应方程式:______________________。
(2)图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中与的物质的量之比为__________。
(3)“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为__________。
(4)“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的单质。如何证明元素已被“淘洗”完全?______________________。
(5)“反应”步骤中,10%为氧化剂,20%提供,可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式:_______________________。
(6)某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备,最终得到产品,产率为____________(用含、的式子表示)。
(7)大量排放容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱脱硫法处理废气,过程如图所示。其中可循环使用的试剂是_________,写出双碱脱硫法的总反应方程式:_____________________。
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哈师大青冈实验中学2025-2026学年度开学初考试
高二化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 我国是历史悠久的文明古国。下列叙述错误的是
A. 西安兵马俑表面的“蓝”,又称“中国紫”,主要成分是硅酸铜钡(含有PbO),其中的硅元素不是以形式存在的
B. 敦煌壁画颜料中含有的青金石,其分子式为,属于硅酸盐
C. 广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块,主要成分是碱式碳酸铜
D. 中国古代瓷器的“红釉”,“釉汁细腻,光润匀净,色如胭脂”,其主要成分为,不可能含有铜元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.西安兵马俑表面的“蓝”,又称“中国紫”,主要成分是硅酸铜钡(含有PbO),其中的硅元素以硅酸盐的形式存在,故A正确;
B.敦煌壁画颜料中含有的青金石,其分子式为,属于铝硅酸盐,故B正确;
C.铜在潮湿空气中易生成绿色碱式碳酸铜,广东岭南“南越武王”赵佗汉墓出土的铜钱表面的绿色斑点或斑块,主要成分是碱式碳酸铜,故C正确;
D.中国古代瓷器的“红釉”,“釉汁细腻,光润匀净,色如胭脂”,其主要成分为,可能含有红色Cu2O,故D错误;
选D。
2. 反应 可用于制备火箭推进剂的燃料 N2H4。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为8的氮原子: B. Na+的结构示意图:
C. NH3的电子式: D. N2H4的结构式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中子数为8的氮原子,质量数是15:,A错误;
B.Na+的结构示意图:,B错误;
C.NH3的电子式:,C错误;
D.N2H4为共价化合物,其结构式为:,D正确;
故选D。
3. 下列关于金属冶炼方法的说法中,错误的是
A. 电解熔融氧化铝冶炼铝,利用了电解池原理
B. 用热还原法冶炼铁,常用焦炭或一氧化碳作还原剂
C. 金属钠的冶炼可采用热分解法,加热氯化钠获得钠单质
D. 湿法炼铜的原理是铁与硫酸铜溶液发生置换反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解熔融氧化铝冶炼铝是工业常用方法,利用了电解池原理,故A说法正确;
B.铁的冶炼通过热还原法,焦炭或CO作为还原剂还原铁矿石,故B说法正确;
C.钠是极活泼金属,需电解熔融NaCl制取,加热NaCl无法分解生成钠单质,故C说法错误;
D.湿法炼铜利用Fe置换CuSO₄中的Cu,属于置换反应,故D说法正确;
故选C。
4. 对下列有机反应类型的认识中,错误的是
A. CH4+Cl2CH3Cl+HCl;置换反应
B. CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br;加成反应
C. ;取代反应
D. ;酯化反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.和在光照条件下反应的生成物均为化合物,无单质生成,不符合置换反应的定义,该反应属于取代反应,A错误;
B.和反应时碳碳双键断裂,两个溴原子分别连接在两个不饱和碳原子上,属于加成反应,B正确;
C.苯的硝化反应中,苯环上的氢原子被硝基取代,属于取代反应,C正确;
D.乙醇和乙酸在浓硫酸、加热条件下反应生成乙酸乙酯和水,属于酯化反应,D正确;
故选A。
5. 在四个不同的容器中,不同条件下进行的合成氨反应N2+3H22NH3,其中生成氨气速率最快的是
A. v(N2)=0.4 mol·L-1·min-1 B. v(NH3)=1.0 mol·L-1·min-1
C. v(H2)=1.2 mol·L-1·min-1 D. v(N2)=0.01 mol·L-1·s-1
【答案】D
【解析】
【分析】以氮气速率作为参照对比,数值大者反应速率就大。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
故选D。
6. 在带有活塞的密闭容器中发生反应:,采取下列措施不能改变反应速率的是( )
A. 增加的量 B. 保持容器体积不变,增加的量
C. 充入,保持容器内压强不变 D. 充入,保持容器体积不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.增加的量,反应物的浓度增大 ,化学反应速率增大,能改变反应速率,选项A不符合;
B.增加的量相当于增加反应物的浓度,因此化学反应速率改变,选项B不符合;
C.充入,保持容器内总压强不变,容器体积增大,参与反应的气态物质的浓度减小,化学反应速率减小,能改变反应速率,选项C不符合;
D.充入,保持容器体积不变,则气态物质的浓度不变,因此化学反应速率不发生改变,选项D符合。
答案选D。
7. 除去括号内少量杂质所用试剂和方法不正确的是
选项
混合物
试剂
方法
A
NaCl溶液(NaBr)
、四氯化碳
萃取、分液
B
溶液()
氯化钡溶液
过滤
C
(水蒸气)
浓硫酸
洗气
D
(CO)
CuO
加热
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气和NaBr反应生成NaCl、Br2,Br2易溶于四氯化碳,可以通过萃取、分液除杂,A正确;
B.碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,引入新杂质氯化钠,B错误;
C.SO2和浓硫酸不反应,可以用浓硫酸干燥,C正确;
D.CuO和CO加热反应生成Cu和CO2,可以除去CO,D正确;
故选B。
8. 下列电化学装置的相关叙述错误的是
A. 若甲装置中两电极为石墨,则U型管右侧溶液变红
B. 乙装置中正极的电极反应为Ag2O+2e-+2H+=2Ag+H2O
C. 丙为锂―空气电池的工作原理图,离子交换膜为阳离子交换膜
D. 丁装置使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电子流动方向判断,U形管右侧石墨电极为阴极,电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则U型管右侧溶液变红,A正确;
B.乙装置中,Ag2O为正极,Ag2O得电子产物与电解质反应,生成Ag和OH-,则正极的电极反应:Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-,B错误;
C.锂―空气电池中离子交换膜右侧回收LiOH,负极(左侧)Li失电子生成的Li+应透过离子交换膜进入右侧,则离子交换膜为阳离子交换膜,C正确;
D.丁装置为铅蓄电池,电池总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,使用一段时间后,不断消耗H2SO4,电解质溶液的酸性减弱,导电能力下降,D正确;
答案选B。
9. 下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A. 用溶液吸收少量
B. 用和水制备少量
C. 用和浓盐酸制备
D. 用稀硝酸溶解少量粉:
【答案】C
【解析】
【详解】A.当NaOH吸收少量SO2时,应生成SO而非HSO,正确反应为:,A错误;
B.与水反应生成氢氧化钠和氧气,正确离子方程式为,原方程式系数未配平,B错误;
C.与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为,各元素及电荷均守恒,C正确;
D.稀硝酸与Cu反应时,产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO,正确离子方程式为,D错误;
故选C。
10. 某有机物的结构简式如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 分子中含有三种官能团
B. 可用酸性高锰酸钾溶液区分苯和
C. 在一定条件下能发生加成、加聚、取代、氧化等反应
D. 的分子式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.X分子中含有碳碳双键、酯基和羟基三种官能团,选项A正确;
B.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,X中含有碳碳双键和醇羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,选项B正确;
C.该物质含有碳碳双键,碳碳双键可以发生加成、加聚反应;该物质含有酯基和醇羟基,酯的水解和醇的酯化都属于取代反应;该物质含有碳碳双键和醇羟基(上有H原子),都能发生氧化反应,选项C正确;
D.结合其结构简式可知,其分子式为,选项D错误;
故选D。
11. 下列实验中,能达到实验目的的是
A.实验室制取氨
B.除去中混有的少量HCl
C.验证具有漂白作用
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热时,受热分解生成的和在试管口恢复到常温下又会重新化合生成,无法制得氨气,A错误;
B.与饱和溶液反应生成,且与饱和溶液不反应、溶解度低,装置为长进短出的洗气装置,可除去杂质,B正确;
C.有较强的还原性,酸性溶液是强氧化剂,与酸性溶液发生氧化还原反应,被氧化为使溶液褪色,体现的是的还原性而非漂白性,C错误;
D.乙酸乙酯在溶液中会发生水解反应,且导管插入液面下易发生倒吸,无法制备收集乙酸乙酯,D错误;
故答案选B。
12. 用NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 30g NO所含电子数为30NA
B. 标准状况下,22.4 L H2O所含分子数目为 NA
C. 1mol SO2与足量的O2反应,产生的SO3数目为 NA
D. 1mol铁与足量的稀硝酸反应,转移电子数为3NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.30g NO的物质的量为1mol,每个NO分子含15个电子,总电子数为15NA,A错误;
B.标准状况下H2O为液态,无法用气体摩尔体积计算分子数,B错误;
C.1mol SO2与O2生成SO3为可逆反应,无法完全转化,生成的SO3分子数小于NA,C错误;
D.足量稀硝酸与1mol Fe反应时,Fe被完全氧化为Fe3+,转移3mol电子,电子数为3NA,D正确;
故选D。
13. 海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。下列有关说法正确的是
A. 在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质,加入药品的顺序为溶液溶液溶液→过滤后加盐酸
B. 工业上通过电解饱和溶液制取金属镁
C. 步骤④中,水溶液吸收后,溶液的增大
D. 根据海水提溴流程可知还原性:
【答案】D
【解析】
【分析】从海水中提取的粗盐中主要成分是氯化钠,还含有、、等杂质,除去以上杂质可制得精盐,工业上电解饱和食盐水的工艺流程被称为氯碱工业,向氯化钠溶液中通入氨气、二氧化碳气体可得到碳酸氢钠晶体,加热分解可得纯碱;母液中还可提取溴、镁,海水提溴时先将溴离子氧化为溴单质,再通热空气将溴单质吹出,然后用SO2水溶液将其还原为溴离子,以上为富集溴离子的过程,最后再将溴离子氧化为溴单质,从海水中提镁时先将镁离子沉淀为氢氧化镁,再加盐酸得到六水合氯化镁晶体,脱水即可得氯化镁晶体,再电解熔融的氯化镁晶体得镁单质。
【详解】A.在第①步中除去粗盐中的、、、等杂质时,应将溶液加在溶液之后,以除去带入的钡离子,过滤后再加盐酸,故A错误;
B.工业上通过电解熔融制取金属镁,电解饱和溶液得到氢氧化镁、氯气、氢气,氢气,得不到镁单质,故B错误;
C.步骤④是溴单质被二氧化硫的水溶液吸收,生成硫酸和溴化氢,化学方程式为,溶液酸性增强,溶液的减小,C错误;
D.由分析可知,制得液溴的过程中涉及的反应为氯气与溶液中的溴离子反应生成氯离子和溴、溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,由还原剂的还原性强于还原产物可知,还原性的强弱顺序为,故D正确;
故选D
14. 向和的混合溶液中不断通入,溶液中n(含碘微粒)和n(含铁微粒)随的变化曲线如图所示。已知:与的水溶液反应生成和HCl,为强酸。下列说法正确的是
A. 原溶液中
B. e点溶液中n(阳离子)为6mol
C. c点溶液与o点溶液混合,不会发生反应
D. 通入时,溶液中
【答案】D
【解析】
【分析】已知还原性:I-大于Fe2+,Cl2先氧化I-生成I2,再氧化Fe2+生成Fe3+,过量的Cl2再氧化I2为HIO3,结合图,Cl2的物质的量0mol到bmol的反应为2I-+Cl2=I2+2Cl-,反应生成0.5mol碘单质,则b=0.5;从Cl2的物质的量0.5mol到dmol的反应为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,反应生成2mol铁离子,消耗1mol氯气,则d=1+0.5=1.5;从Cl2的物质的量1.5mol到4mol的反应为5Cl2+I2+6H2O=10Cl-+2+12H+,消耗2.5mol氯气,生成6mol氢离子;
根据上述分析可知,n(I-)=0.5mol×2=1.0mol,n(FeI2)=0.5mol,n(Fe2+)=2mol,n(FeCl2)=2mol-0.5mol=1.5mol;
【详解】A.由分析,原溶液中n(FeI2)=0.5mol,A错误;
B.e点溶液中阳离子为铁离子和6mol氢离子,结合铁守恒,阳离子共6mol+2mol=8mol,B错误;
C.铁离子和碘离子会发生氧化还原反应生成碘单质,则c点溶液与o点溶液混合,会发生反应,C错误;
D.通入时,0.5mol氯气氧化碘离子,0.5mol氯气氧化1mol亚铁离子生成1mol铁离子,则溶液中,D正确;
故选D。
15. 一种成本低、稳定性好的全碱性多硫化物-空气液流二次电池工作时,原理如图所示,下列说法错误的是
A. 膜a为阳离子交换膜,膜b为阴离子交换膜
B. 连接负载时,X极的电极反应式为
C. 连接电源时,Ⅰ室的数目增加
D. 连接电源时,电路中每通过电子,生成的质量为20g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,连接负载时,该装置为原电池,X极为负极,在负极失去电子发生氧化反应生成,溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,Y极为正极,氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,溶液中氢氧根离子通过阴离子交换膜进入Ⅱ室;连接电源时,该装置为电解池,与直流电源负极相连的X极为阴极、Y极为阳极。
【详解】A.由分析可知,膜a为允许钠离子通过的阳离子交换膜,膜b为允许氢氧根离子通过的阴离子交换膜,故A正确;
B.由分析可知,连接负载时,该装置为原电池,X极为负极,在负极失去电子发生氧化反应生成,电极反应式为,故B正确;
C.由分析可知,连接负载时,Ⅰ室溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,则连接电源时,该装置为电解池,Ⅱ室溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅰ室,溶液中钠离子数目增加,故C正确;
D.由分析可知,连接负载时,Ⅰ室溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室,正极区溶液中氢氧根离子通过阴离子交换膜进入Ⅱ室,则连接电源时,该装置为电解池,Ⅱ室溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅰ室,溶液中氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区,Ⅱ室没有氢氧化钠生成,而是消耗氢氧化钠,故D错误;
故选D。
二、非选择题 (本题包括4小题,除了标记1分外,其余每空都是2分,共55分
16. 请回答下列问题:
Ⅰ.在2L密闭容器内,t℃时发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在体系中,n(N2)随时间的变化如下表:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
N2的物质的量(mol)
0.20
0.10
0.08
0.06
0.06
0.06
(1)上述反应在第5min时,N2的转化率为_______。
(2)用H2表示从0~2min内该反应的平均速率v(H2)=_______。
Ⅱ.一种新型催化剂用于NO和CO的反应:2NO+2CO2CO2+N2。已知增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分条件已经填在下表中。
实验编号
t(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.2×10﹣3
5.80×10﹣3
82
Ⅱ
280
1.2×10﹣3
b
124
Ⅲ
350
a
5.80×10﹣3
82
(3)请将表中数据补充完整:a _______。
(4)能验证温度对化学反应速率规律的是实验_______(填实验序号)。
(5)实验Ⅰ和实验Ⅱ中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线_______(填“甲”或“乙”)。
(6)在容积固定的绝热容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2,能说明已达到平衡状态的是_______。
A. 容器内混合气体温度不再变化
B. 容器内的气体压强保持不变
C. 2v逆(NO)=v正(N2)
D. 容器内混合气体密度保持不变
【答案】(1)70% (2)0.09mol/(L·min)
(3)1.2×10−3
(4)Ⅰ和Ⅲ (5)乙 (6)AB
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,在第时,的物质的量为,则反应消耗的的物质的量为。因此,的转化率为 。
【小问2详解】
在内,消耗的的物质的量为,则的平均反应速率 。根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,。
【小问3详解】
根据控制变量法的原则,探究温度对化学反应速率的影响时,必须保持其他条件完全相同。实验Ⅰ和Ⅲ的温度不同,催化剂比表面积相同,因此反应物的初始浓度也应保持一致,故 。
【小问4详解】
验证温度对化学反应速率的影响,需要保证除温度外的其他条件(如浓度、催化剂比表面积等)均相同。对比表格数据,只有实验Ⅰ和Ⅲ符合这一要求。
【小问5详解】
实验Ⅰ和实验Ⅱ的温度和反应物初始浓度均相同,但实验Ⅱ中催化剂的比表面积更大。催化剂比表面积越大,反应速率越快,达到化学平衡所需的时间越短。观察图像可知,曲线乙达到平衡的时间更短,故表示实验Ⅱ的是曲线乙。
【小问6详解】
A.该反应伴随能量变化,在绝热容器中,反应进行会导致体系温度改变。当温度不再变化时,说明反应已达到平衡状态,A正确;
B.该反应前后气体分子总数不相等,且绝热容器中的温度变化也会引起压强变化。当容器内气体压强保持不变时,说明反应已达到平衡状态,B正确;
C.达到平衡时,正逆反应速率相等,即 。根据化学计量数关系有 ,故平衡时应满足 ,选项中等式错误,不能说明达到平衡,C错误;
D.反应在容积固定的容器中进行,且反应物和生成物均为气体,根据质量守恒定律,混合气体的总质量始终不变,因此气体密度始终保持不变,不能作为判断平衡的标志,D错误;
故选AB。
17. 乙醇是重要的有机化工原料,也是优质的燃料,工业上可由乙烯水合法或发酵法生产。回答下列问题:
(1)乙烯水合法可分为两步
第一步:反应CH2=CH2+HOSO3H(浓硫酸)→CH3CH2OSO3H(硫酸氢乙酯);
第二步:硫酸氢乙酯水解生成乙醇。
①第一步属于________(填反应类型)。
②第二步反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)发酵法制乙醇,以植物秸秆(含50%纤维素)为原料经以下转化制得乙醇:
植物秸秆C6H12O6(葡萄糖)CH3CH2OH+CO2
纤维素的化学式为________,现要制取4.6吨乙醇,至少需要植物秸秆________吨。
(3)以乙醇为原料可制备某种高分子涂料,其转化关系如下图:
乙醇+有机物ACH2=CHCOOC2H5高分子涂料
①有机物A的结构简式为__________________。
②反应Ⅱ的化学方程式为_______________________________________________。
③反应Ⅱ的反应类型为________。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. CH3CH2OSO3H+H2O→CH3CH2OH+H2SO4
(2) ①. (C6H10O5)n ②. 16.2
(3) ①. CH2=CHCOOH ②. nCH2=CHCOOC2H5 ③. 加聚反应
【解析】
【小问1详解】
① 乙烯()中含有碳碳双键,与浓硫酸()反应生成硫酸氢乙酯(),双键断裂结合了新的原子团,该反应属于加成反应。
② 硫酸氢乙酯水解生成乙醇,根据原子守恒可知另一产物为硫酸,第二步反应的化学方程式为:。
【小问2详解】
纤维素属于多糖,其化学式为 。根据反应转化关系可得物质的量关系:。设至少需要植物秸秆的质量为 吨,则其中所含纤维素的质量为 吨。根据质量比例关系:解得 吨。
【小问3详解】
① 乙醇()与有机物A在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成丙烯酸乙酯()。根据酯化反应“酸脱羟基醇脱氢”的规律及原子守恒,有机物A为丙烯酸,其结构简式为 。
② 丙烯酸乙酯分子中含有碳碳双键,在引发剂作用下能发生加聚反应生成高分子涂料(聚丙烯酸乙酯),反应的化学方程式为:。
③ 反应Ⅱ是由含有不饱和键的小分子单体聚合成高分子化合物的反应,属于加聚反应。
18. 氯化铍(BeCl2)是一种无色针状或板状晶体,易潮解,易升华。已知氯气、碳和氧化铍高温条件下反应生成氯化铍和一氧化碳,某实验小组利用下图所示装置制备。请回答下列问题:
已知:①铍和铝在元素周期表中处于对角线位置,其单质及化合物的结构与性质具有相似性。
②熔融可离子化。
(1)装置A中仪器X的名称是___________,装置C中的试剂M为___________(填名称)。
(2)按气流从左到右的方向,上述装置的合理连接顺序为___________(填仪器接口的小写字母,装置可重复使用),装置A中反应的离子方程式为___________________。
(3)装置E中反应的化学方程式为___________________,两仪器连接处使用粗导气管,而不用细导气管的原因是___________________。
(4)装置B的作用是___________________。
【答案】(1) ①. 蒸馏烧瓶 ②. 浓硫酸
(2) ①. adecbghcbf ②.
(3) ①. ②. 防止遇冷凝华,堵塞导管
(4)除去中的
【解析】
【小问1详解】
装置A是实验室制备氯气的发生装置,仪器X带有支管,且用于盛放二氧化锰与浓盐酸加热反应,根据结构特点可知,它是蒸馏烧瓶;装置A中制得的氯气中含有氯化氢()和水蒸气。为了得到纯净干燥的氯气,需要先通过饱和食盐水(装置B)除去,再通过浓硫酸(装置C)干燥,因此,装置C中的试剂M为浓硫酸;
【小问2详解】
按气流从左到右的方向,装置的连接逻辑首先是利用装置A制备氯气(接口a);由于制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气,且产物易水解,因此必须先通过装置B(饱和食盐水,接口d进e出)除去,再通过装置C(浓硫酸,接口c进b出)进行干燥;干燥后的氯气进入装置E(接口g)与及碳粉在高温下反应;反应生成的蒸气在收集器中冷凝,为了防止后续尾气处理装置D中的水蒸气逆向进入收集器导致产物水解,需要在收集器后再次连接一个盛有浓硫酸的装置C(接口c进b出)作为保护装置;最后将尾气通入装置D(接口f)进行处理。因此合理的连接顺序为 adecbghcbf;此外,装置A中利用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,其反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
已知氯气、碳和氧化铍高温条件下反应生成氯化铍和一氧化碳,该反应的化学方程式为:;易升华,遇冷会凝华成固体,如果使用细导气管,凝华的容易堵塞导管。粗导气管可以防止堵塞;
【小问4详解】
装置B中是饱和食盐水,用于吸收氯气中混有的氯化氢气体(),即除去中的。
19. 工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体的流程如下:
(1)写出“焙烧”生成和的化学反应方程式:______________________。
(2)图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中与的物质的量之比为__________。
(3)“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为__________。
(4)“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的单质。如何证明元素已被“淘洗”完全?______________________。
(5)“反应”步骤中,10%为氧化剂,20%提供,可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式:_______________________。
(6)某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备,最终得到产品,产率为____________(用含、的式子表示)。
(7)大量排放容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱脱硫法处理废气,过程如图所示。其中可循环使用的试剂是_________,写出双碱脱硫法的总反应方程式:_____________________。
【答案】(1)
(2)2:1 (3)
(4)取最后一次淘洗液,先加适量双氧水溶液(或氯水),再滴几滴溶液,若溶液不变血红色,则已淘洗完全
(5)
(6)
(7) ①. ②.
【解析】
【分析】含铜废料(、、等)在空气中焙烧,转化为与,焙烧产物经酸化(经氧化制得的硫酸参与该步骤),体系中与硫酸反应生成,和原废料中的共同进入溶液;之后加入置换出,过滤后滤液以为主要溶质;所得粗铜用稀硫酸淘洗除去残留,淘洗后的铜在环境下被氧化为,最终经后续操作得到目标产物。
【小问1详解】
在空气中焙烧,作为氧化剂,将从-2价氧化为中+4价、保持+2价生成,根据得失电子守恒和原子守恒配平得:;
【小问2详解】
转化为时,从+4价升高到+6价,每个失;作为氧化剂,每个得,根据得失电子守恒,;
【小问3详解】
酸化后溶液含,加入Fe发生置换反应,过滤后滤液的主要溶质为生成的;
【小问4详解】
淘洗时和稀硫酸反应生成,通过检验最后一次淘洗液中不存在,即可证明已除尽,故取最后一次淘洗液,先加适量双氧水溶液(或氯水),再滴几滴溶液,若溶液不变血红色,则已淘洗完全;
【小问5详解】
作为氧化剂将氧化为,自身被还原为,仅提供不参与氧化还原,无氮氧化物污染性气体生成,根据守恒配平得:;
【小问6详解】
的摩尔质量为,因此Cu元素总物质的量: ;根据元素守恒,1 mol 元素最终可生成1 mol 。 的摩尔质量为:,因此理论上产品的最大质量为: ;产率定义为实际产品质量 / 理论产品最大质量 ×100%,实际得到产品质量为,因此: ;
【小问7详解】
从双碱流程可知,过程II反应后重新生成,可返回过程I循环使用;将过程I()和过程II()相加消去中间产物,即可得到总反应:。
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