内容正文:
颐华学校2024级高二上学期第二次大练习考试试卷
化学
满分:100 时量:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Zn:65
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42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. 古诗词及成语是中国传统文化的瑰宝,下列有关说法错误的是
A. “水滴石穿”:该过程存在空气中的二氧化碳与水和发生了化学反应
B. “千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”:反应过程中涉及的的反应,其反应物总能量比生成物总能量低
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”:豆萁中的纤维素燃烧生成和是的过程
D. “绿蚁新醅酒,红泥小火炉”:火炉中木炭燃烧包含化学能转化为热能的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.水滴石穿涉及CaCO3与CO2、H2O反应生成Ca(HCO3)2,A正确;
B.CaCO3高温分解为CaO和CO2是吸热反应,反应物总能量低于生成物,B正确;
C.纤维素燃烧生成CO2和H2O,固体转化为气体,熵增(ΔS>0),但选项描述ΔS<0,C错误;
D.木炭燃烧释放热能,化学能转化为热能,D正确;
故选C。
2. 下列描述原子结构的化学用语正确的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式:
B. 3pz的电子云图:
C. 碳原子结构示意图:
D. 碳原子核外电子的轨道表示式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态铜原子的价层电子排布式应为,不符合洪特规则的全满稳定特例,A错误;
B.轨道的电子云沿z轴呈哑铃形,与给出的图像一致,B正确;
C.原子结构示意图的原子核内需要标注正电荷符号,碳原子结构示意图的原子核应标注+6,该选项图中只有数字6,缺少正号,正确的为,C错误;
D.碳原子核外电子排布为,根据洪特规则,2p能级的2个电子应分占不同轨道且自旋平行,该选项中2个电子填充在同一个2p轨道,违反洪特规则,正确的为,D错误;
故选B。
3. 下列实验操作规范的是
A.蒸发溶液得到晶体
B.量取溶液
C.加热固体
D.配制的溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液中水解生成和,加热蒸发时挥发,促进水解平衡正向移动,最终得到(或进一步灼烧得 ),无法得到晶体,A错误;
B.溶液具有强氧化性,需用酸式滴定管量取,滴定管可精确到,可量取溶液,操作规范,B正确;
C.加热固体时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水回流炸裂试管,若试管口向上则操作错误,C错误;
D.配制溶液转移时需用玻璃棒引流,直接倾倒会导致溶液溅出,体积不准确,D错误;
故选B。
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 工业废水中的用FeS去除:
B. 用绿矾将酸性工业废水中的转化为
C. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的
【答案】B
【解析】
【详解】A.是难溶电解质,离子方程式中不能拆分为,正确反应为,A错误;
B.酸性条件下将还原为,电子守恒、电荷守恒、原子守恒均满足,B正确;
C.草酸是弱电解质,离子方程式中不能拆分为,正确反应为:,C错误;
D.水垢中的是难溶物,离子方程式中不能拆分为,正确反应为,D错误;
故选B。
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素,Y是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,Z与X同主族。下列有关说法不正确的是
A. 离子半径: B. 电负性:X>Z
C. Y位于元素周期表第三周期IIA族 D. Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
【答案】A
【解析】
【分析】短周期主族元素是地壳中含量最高的元素,故为;是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,结合原子序数大于,可知为(轨道全满,第一电离能大于同周期相邻的和);与同主族,故为;原子序数大于,故为。
【详解】A.()和()核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径:O2->Mg2+,A错误;
B.同主族元素,从上到下,电负性逐渐减小,和同主族,故电负性:O>S,B正确;
C.的原子序数为12,位于元素周期表第三周期ⅡA族,C正确;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:,故的酸性弱于,即最高价氧化物对应水化物的酸性比的弱,D正确;
故选A。
6. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应是放热反应,升高温度正反应速率降低
B. 加入催化剂后,活化能为
C. Cl原子是反应的催化剂,能提高反应物的平衡转化率
D. 催化剂能降低活化能,提高活化分子百分数
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应中反应物总能量高于生成物,为放热反应;但升高温度会使正、逆反应速率均增大,A错误;
B.加入催化剂后,总反应的活化能由两步反应中较高的活化能决定,图中催化反应的两步活化能为和,且,故总活化能为而非,B错误;
C.Cl原子在反应中先消耗后生成,总量不变,是催化剂;但催化剂仅加快反应速率,不影响平衡移动,无法提高的平衡转化率,C错误;
D.催化剂通过降低反应的活化能,使更多普通分子转化为活化分子,从而提高活化分子百分数,D正确;
故选D。
7. 下列图像与对应的叙述相符的是
A. 用图1装置测定中和反应反应热时,用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,测得的反应热数值相同
B. 已知稳定性:,某反应由两步构成:,反应过程中的能量变化曲线可能如图2所示
C. 图3表示一定温度下,向冰醋酸中加水稀释时导电能力的变化曲线,其中b点时的电离程度最大
D. 如图4所示,用溶液分别滴定相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸溶液,其中实线表示的是滴定盐酸的曲线
【答案】B
【解析】
【详解】A.盐酸为强酸,完全电离,醋酸为弱酸,醋酸电离需吸热,导致醋酸与反应放出的热量少于盐酸与反应放出的热量,因此,测得的反应热数值不同,A错误;
B.物质稳定性越高能量越低,由图,能量:,则稳定性:,与已知相符,B正确;
C.醋酸溶液中,存在电离平衡:,加水稀释,电离程度一直增大,C错误;
D.相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸溶液,盐酸的pH值小于醋酸的pH值,因此实线表示的是滴定醋酸溶液的曲线,D错误;
故答案为B。
8. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B. 氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C. 调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. 沉锌时的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,向含锌废液中加入过二硫酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,锰离子氧化为二氧化锰,过滤得到二氧化锰和滤液1;向滤液1中加入氧化锌或碳酸锌等调节溶液pH,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到氢氧化铁和滤液2;向滤液2中加入碳酸氢铵溶液,将锌离子转化为ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀,过滤得到滤液和ZnCO3·2Zn(OH)2。
【详解】A.过二硫酸钠中含有过氧链,分子中硫元素的化合价为+6价,故A错误;
B.由分析可知,氧化除锰后的溶液中存在的离子为Na+、Zn2+、Fe3+、,故B错误;
C.溶液中铁离子能与锌反应生成氯化亚铁和氯化锌,所以调节溶液pH时试剂X不能选用锌,故C错误;
D.沉锌时发生的反应为溶液中锌离子与碳酸氢根离子反应生成ZnCO3·2Zn(OH)2沉淀、二氧化碳和水,反应的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O,故D正确;
故选D。
9. 下列实验中,由实验现象或结果不能得到相关结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向等浓度的NaCl和NaBr稀溶液中滴加少量溶液,先出现淡黄色沉淀
溶度积常数
B
向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入适量固体,溶液颜色变浅
碳酸钠溶液中存在水解平衡
C
向溶液中滴加酚酞试液,溶液变红
电离平衡常数
D
向等体积、等pH的HA溶液和HB溶液中分别加入足量锌粉,充分反应后,HA溶液产生更多的氢气
电离平衡常数
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.等浓度的和中加入少量,优先生成淡黄色沉淀,说明溶解度更小,故溶度积常数,能得到相关结论,A不符合题意;
B.碳酸钠溶液中存在水解平衡,加入时与生成沉淀,浓度减小,水解平衡逆向移动,浓度降低,溶液颜色变浅,可证明存在水解平衡,能得到相关结论,B不符合题意;
C.溶液中水解显酸性,(对应酸为)水解显碱性,溶液使酚酞变红说明显碱性,即水解程度大于,根据“越弱越水解”,可知,能得到相关结论,C不符合题意;
D.等的酸溶液,酸性越弱则酸的浓度越大,与足量锌反应生成氢气越多。产生氢气更多说明浓度更大、酸性更弱,故,结论错误,D符合题意;
故选D。
10. 我国科技工作者研发了一种新型“酸碱混合硝酸-锌”电池,其工作原理如图所示,图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 电池工作时,双极膜中向锌电极迁移
B. 电池工作过程中,锌电极附近溶液的升高
C. 催化电极的反应式:
D. 当有电子通过导线时,负极区溶液质量增加
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化电极为正极,锌电极为负极,所以双极膜中应向催化电极迁移,A项错误;
B.电极的电极反应式为,消耗,故锌电极附近溶液的降低,B项错误;
C.催化电极为正极,在正极得电子发生还原反应生成,电极反应式为,C项正确;
D.锌电极反应式为,当有电子通过导线时,溶解(质量为),同时有进入负极区,负极区溶液质量增加,D项错误;
故C选项正确。
11. 恒温时,向如图所示的密闭容器中(活栓已经固定住活塞)加入10和1,进行反应。下列有关叙述正确的是
A. 其他条件不变,将图示容器换成绝热容器,B的平衡转化率会增大
B. 混合气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态
C. 若反应达到平衡后,拔去活栓,再充入适量(不参与反应),平衡逆向移动
D. 若反应达到平衡后拔去活栓,再次达到平衡时,C的体积分数会减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.在绝热容器中,体系温度会升高,不利于反应正向进行,B的平衡转化率会减小,A项错误;
B.该反应中,A为固体,且为恒容容器,则密度随着反应的进行一直在改变,则密度不变的时候可以证明反应达到平衡,B项正确;
C.拔去活栓,充入,容器体积增大,相当于减压,平衡正向移动,C项错误;
D.拔去活栓,混合气体总体积增大,平衡正向移动,C的体积分数增大,D项错误;
故选B。
12. 已知298K,101kPa时,。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B. T1下反应达到平衡时
C. 使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D. 使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡时CO2的浓度T1温度下比T2温度下的大,即T1到T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,即降低温度平衡才是正向移动,即T1>T2,A正确;
B.T1温度下达到平衡时CO2的浓度为0.25mol/L,即CO2的浓度改变量为:0.40mol/L-0.25mol/L=0.15mol/L,结合变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时,B正确;
C.在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即催化剂1时的反应速率比催化剂2的更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;
D.催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到相同的平衡时间,D错误;
故答案为:D。
13. 常温下,用0.100mol/L盐酸滴定20mL0.100mol/L氨水的图像如图所示,下列说法不正确的是
A. a、b、c、d均有
B. b点时
C. c点表示酸碱恰好完全反应
D. d点时
【答案】B
【解析】
【详解】A.在滴定过程中的任何一点,溶液中的离子主要有、、、。根据电荷守恒定律,溶液中所有阳离子带的正电荷总数等于所有阴离子带的负电荷总数。因此始终存在:,A正确;
B.图中b点时,溶液呈中性,即。根据电荷守恒式,可得。此时溶液中的溶质为和的混合物。盐的浓度(和)通常在左右,远大于的 和 。所以离子浓度大小关系为:,B错误;
C.图中横坐标为时,加入的盐酸体积为。此时,酸碱恰好完全反应生成。此时对应图像上的突跃点,即c点(pH < 7的拐点处),C正确;
D.d点时加入盐酸。此时, 。反应后,的总物质的量是氮元素总物质的量的2倍。根据物料守恒:,D正确;
故选B。
14. 牙齿表面有一薄层釉质保护着,釉质层主要成分是难溶的羟基磷灰石,存在如下平衡: ,已知的。下列说法不正确的是
A. 在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到保护牙齿的作用
B. 正常口腔的pH接近中性,牙齿不易被腐蚀
C. 使用添加的含氟牙膏,可实现与的转化,该反应的平衡常数约为
D. 口腔中的食物残渣能产生有机酸,容易导致龋齿,使增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.在牙膏中添加适量的磷酸盐,增大了磷酸根离子的浓度,使得反应化学平衡逆向移动,有利于生成羟基磷灰石,能起到保护牙齿的作用,A正确;
B.正常口腔中的pH接近中性,氢氧根离子浓度不变,化学平衡不移动,牙齿不易被腐蚀,B正确;
C.根据题干可知,Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61,反应Ca5(PO4)3OH(s) Ca5(PO4)3F(s)的平衡常数K=(6.8×10-37)÷(2.8×10-61)=2.4×1024,因此使用添加NaF的含氟牙膏,可实现与的转化,C正确;
D.Ksp只受温度的影响,温度不变,Ksp不变,D错误;
故答案选D。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 下图是元素周期表的一部分,所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)基态n原子中,核外电子占据最高能层的符号是______________,占据该能层的电子云轮廓图形状为______________。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,从原子结构角度解释是涉及电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量,以下现象与该原理一样的是______________。
A燃放焰火 B.棱镜分出的光 C.霓虹灯射出五颜六色的光
(3)c、d、e三种元素的电负性由大到小顺序:______________(填元素符号)
(4)在第四周期中,未成对电子数最多的元素是:_________(填元素符号)。
(5)o、p(序号)两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
o
p
电离能(kJ·mol-1)
717
759
1509
1561
3248
2957
①o元素价电子的轨道表示式为______________。
②比较两元素的、可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此,你认为原因可能是______________。
(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式______________。
【答案】(1) ①. N ②. 球形
(2)AC (3)O>N>C
(4)Cr (5) ①. ②.
的3d轨道电子排布为半满状态,比较稳定
(6)
【解析】
【分析】根据元素周期表的位置得,a为H,b为Li,c为C,d为N,e为O,f为F,g为Na,h为Mg,i为Al,j为Si,k为S,l为Cl,m为Ar,n为K,o为Mn,p为Fe。
【小问1详解】
n是K元素,基态K原子电子排布为,核外电子占据的最高能层为第4层,符号是N;该能层仅有的1个电子在4s轨道,s电子云的轮廓图为球形。
【小问2详解】
题干原理是核外电子从高能级轨道跃迁到低能级轨道,以光子形式释放能量产生发光现象。燃放焰火是金属元素的焰色反应、霓虹灯发光都是电子跃迁释放光子;棱镜分光是利用光的折射色散,属于物理光学现象,和电子跃迁无关,故选AC。
【小问3详解】
第二周期主族元素从左到右电负性逐渐增大,c、d、e是C、N、O,因此电负性O>N>C。
【小问4详解】
第四周期元素中,Cr的价电子排布为,3d轨道5个电子分占5个轨道、4s轨道有1个电子,共6个未成对电子,是第四周期未成对电子数最多的元素。
【小问5详解】
①o元素是Mn,其价电子的轨道表示式为
②的价电子排布为,属于3d轨道半充满的稳定结构,难以再失去电子,而的价电子排布为,失去1个电子即可达到3d半充满的稳定结构,因此再失电子更难。
【小问6详解】
从电离能图可知,该元素远小于,说明最外层只有3个电子,是第ⅢA族元素,对应表中的Al;g是Na,其最高价氧化物对应水化物为NaOH,该反应即氢氧化铝和强碱反应生成盐,离子方程式为。
16. 侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有_______(填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是_______。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是_______。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为_______(填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的_______(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是_______。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为_______。
【答案】(1)烧杯、玻璃棒
(2)加快溶解、加快与反应
(3)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
(4) ①. a ②. >
(5) ①. 在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体 ②.
【解析】
【分析】本题以和为反应物,在实验室制备纯碱。考查了配制饱和溶液的方法及所用的试剂;用代替和,使工艺变得简单易行,原料利用率较高,且环保、制备效率较高;滴定分析中利用了碳酸钠与盐酸反应分步进行,根据两个滴定终点所消耗的盐酸用量分析产品的成分;通过对比实验可以发现的充分溶解对的生成有利。
【小问1详解】
步骤①中配制饱和食盐水,要在烧杯中放入一定量的食盐,然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解,因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
【小问2详解】
固体的颗粒越小,其溶解速率越大,且其与其他物质反应的速率越大,因此,步骤②中需研细后加入,目的是加快溶解、加快与反应。
【小问3详解】
和在水中可以发生反应生成,但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响,因此,在实验室使用代替和制备纯碱,其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
【小问4详解】
i.根据图中的曲线变化可知,到达第一个滴定终点B时,发生的反应为,消耗盐酸;到达第二个滴定终点C时, 发生的反应为,又消耗盐酸,因为,说明产品中不含和,因此,所得产品的成分为,故选a。
ⅱ.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓,局部会发生第二个反应,消耗的盐酸体积偏大,因此,该同学所记录的>。
【小问5详解】
i.实验a无明显现象的原因是:在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液。受热分解生成的气体中有和,而分解产生的气体中只有,无水可以吸收分解产生的,溶液可以吸收分解产生的;溶液增重,则分解产生的的质量为,其物质的量为,由分解反应可知,的物质的量为,则白色晶体中的质量为,故其质量分数为。
17. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
铅酸电池工作原理:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O
①充电时,阴极发生的电极反应为________________________________________。
②放电时,产生a库仑电量,消耗H2SO4的物质的量为________mol。已知:转移1 mol电子所产生的电量为96500库仑。
③铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化。O2氧化Pb发生反应的化学方程式为________________________________________。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。
①将PbSO4等物质转化为Pb2+的过程中,步骤Ⅰ加入NaOH溶液的目的是________________________________________________________________________。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中H2O2和K2S2O8作用分别是________。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有________(填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4
c.碳材料作还原剂,使PbO2被还原
【答案】(1) ①. PbSO4+2e-=Pb+ ②. ③. 2Pb+O2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
(2) ①. 使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解 ②. 作还原剂,作氧化剂
(3)ab
【解析】
【小问1详解】
①铅蓄电池充电时,阴极发生的电极反应为:PbSO4+2e-=Pb+;
②放电时,负极电极式为:Pb-2e-+=PbSO4,根据总反应方程式,转移2 mol e-时消耗2 mol H2SO4,当产生a库仑电量时,转移电子的物质的量为:mol,故消耗H2SO4的物质的量为mol;O2氧化Pb发生反应的化学方程式为:2Pb+O2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O;
【小问2详解】
①由工艺流程图可知,步骤Ⅰ加入NaOH溶液的目的是:使硫酸铅转化为氢氧化铅,便于后续的溶解;
②步骤Ⅱ中酸性条件下与H2O2反应后Pb元素由+4价降低为+2价,故H2O2的作用是作还原剂;Ⅲ中强碱性条件下与K2S2O8反应后Pb元素由+2价升高为+4价,故K2S2O8作用是:作氧化剂;
【小问3详解】
根据题干信息,碳材料可增强负极导电性,另外还可增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4,碳材料不参与反应,故选ab。
18. 合成氨工业在国民生产中有重要意义,,以下是关于合成氨的问题,请回答:
(1)已知合成氨反应的,,根据,试通过估算判断室温(即)下,合成氨的反应能否自发进行?________(填“能”或“否”)。
(2)某温度下,反应达到平衡后,若想提高的转化率,可以采取的措施有______________
A. 加入催化剂 B. 恒温恒压下充入一定量氩气
C. 其他条件不变降低反应体系的温度 D. 恒温恒容下充入一定量
(3)下图表示在恒压密闭容器中,不同温度下,达到平衡时的体积百分数与投料比的关系:
由此判断、、的大小关系为:_______________。
(4)由下表可知,400℃时,反应①的平衡常数K=______________;
当测得、、的浓度分别为、、时,则反应①的______________(填“>”、“=”或“<”)。
T/°C
200
300
400
K
K1
K2
0.5
(5)下图为一定温度、恒容条件下,和以1:3进行反应,则达平衡时,的体积分数随压强的变化示意图如下:
①的转化率______________(填“>”、“=”或“<”)。
②计算b点的分压平衡常数______________(列计算式,不用算出最终结果)。
【答案】(1)能 (2)CD
(3)(或
(4) ①. 2 ②. >
(5) ①. < ②.
【解析】
【小问1详解】
由题给数据可知,反应 ,所以室温下合成氨反应能自发进行,故答案为:能;
【小问2详解】
A.催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡,转化率不变;
B.恒温恒压充入氩气,容器体积增大,体系分压减小,平衡逆向移动,转化率降低;
C.合成氨正反应放热,降低温度平衡正向移动,转化率提高;
D.恒温恒容充入,反应物浓度增大,平衡正向移动,转化率提高;
因此选CD。
【小问3详解】
平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,合成氨为放热反应,投料比一定时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氨气的百分含量减小、平衡常数减小,由图可知,条件下氨气的百分含量小于条件下,所以温度高于,由图可知,反应温度,则平衡常数的关系为,故答案为:;
【小问4详解】
反应①是合成氨反应的逆反应,平衡常数互为倒数:400℃时合成氨的,因此反应①的,浓度商,反应正向进行,所以氮气的正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
【小问5详解】
①合成氨正反应是气体分子数减小的反应,压强越大平衡越正向移动,转化率越高;b点压强60MPa大于a点28MPa,因此;
②设起始氮气和氢气的物质的量分别为和,平衡时氨气的物质的量为,由题意可建立如下三段式:由图可知,b点氨气的百分含量为60%,由三段式数据可得:,解得,b点反应达到平衡时,氮气、氢气、氨气的平衡分压分别为、、,则反应的分压平衡常数。
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颐华学校2024级高二上学期第二次大练习考试试卷
化学
满分:100 时量:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Na:23 Zn:65
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42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. 古诗词及成语是中国传统文化的瑰宝,下列有关说法错误的是
A. “水滴石穿”:该过程存在空气中的二氧化碳与水和发生了化学反应
B. “千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”:反应过程中涉及的的反应,其反应物总能量比生成物总能量低
C. “煮豆燃豆萁,豆在釜中泣”:豆萁中的纤维素燃烧生成和是的过程
D. “绿蚁新醅酒,红泥小火炉”:火炉中木炭燃烧包含化学能转化为热能的过程
2. 下列描述原子结构的化学用语正确的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式:
B. 3pz的电子云图:
C. 碳原子结构示意图:
D. 碳原子核外电子的轨道表示式:
3. 下列实验操作规范的是
A.蒸发溶液得到晶体
B.量取溶液
C.加热固体
D.配制的溶液
A. A B. B C. C D. D
4. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 工业废水中的用FeS去除:
B. 用绿矾将酸性工业废水中的转化为
C. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:
D. 用溶液将水垢中的转化为溶于酸的
5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素,Y是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,Z与X同主族。下列有关说法不正确的是
A. 离子半径: B. 电负性:X>Z
C. Y位于元素周期表第三周期IIA族 D. Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
6. 臭氧层中分解过程如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应是放热反应,升高温度正反应速率降低
B. 加入催化剂后,活化能为
C. Cl原子是反应的催化剂,能提高反应物的平衡转化率
D. 催化剂能降低活化能,提高活化分子百分数
7. 下列图像与对应的叙述相符的是
A. 用图1装置测定中和反应反应热时,用溶液分别与的盐酸、醋酸溶液反应,测得的反应热数值相同
B. 已知稳定性:,某反应由两步构成:,反应过程中的能量变化曲线可能如图2所示
C. 图3表示一定温度下,向冰醋酸中加水稀释时导电能力的变化曲线,其中b点时的电离程度最大
D. 如图4所示,用溶液分别滴定相同物质的量浓度、相同体积的盐酸和醋酸溶液,其中实线表示的是滴定盐酸的曲线
8. 实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)为原料制备ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如下:
下列说法正确的是
A. 过二硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价为+7价
B. 氧化除锰后的溶液中存在:Na+、Zn2+、Fe2+、
C. 调节pH时试剂X可以选用Zn、ZnO、ZnCO3等物质
D. 沉锌时的离子方程式为3Zn2++6=ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+H2O
9. 下列实验中,由实验现象或结果不能得到相关结论的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向等浓度的NaCl和NaBr稀溶液中滴加少量溶液,先出现淡黄色沉淀
溶度积常数
B
向滴有酚酞的碳酸钠溶液中加入适量固体,溶液颜色变浅
碳酸钠溶液中存在水解平衡
C
向溶液中滴加酚酞试液,溶液变红
电离平衡常数
D
向等体积、等pH的HA溶液和HB溶液中分别加入足量锌粉,充分反应后,HA溶液产生更多的氢气
电离平衡常数
A. A B. B C. C D. D
10. 我国科技工作者研发了一种新型“酸碱混合硝酸-锌”电池,其工作原理如图所示,图中“双极膜”中间层中的解离为和,并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A. 电池工作时,双极膜中向锌电极迁移
B. 电池工作过程中,锌电极附近溶液的升高
C. 催化电极的反应式:
D. 当有电子通过导线时,负极区溶液质量增加
11. 恒温时,向如图所示的密闭容器中(活栓已经固定住活塞)加入10和1,进行反应。下列有关叙述正确的是
A. 其他条件不变,将图示容器换成绝热容器,B的平衡转化率会增大
B. 混合气体的密度不再改变时,反应达到平衡状态
C. 若反应达到平衡后,拔去活栓,再充入适量(不参与反应),平衡逆向移动
D. 若反应达到平衡后拔去活栓,再次达到平衡时,C的体积分数会减小
12. 已知298K,101kPa时,。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为,关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B. T1下反应达到平衡时
C. 使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D. 使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
13. 常温下,用0.100mol/L盐酸滴定20mL0.100mol/L氨水的图像如图所示,下列说法不正确的是
A. a、b、c、d均有
B. b点时
C. c点表示酸碱恰好完全反应
D. d点时
14. 牙齿表面有一薄层釉质保护着,釉质层主要成分是难溶的羟基磷灰石,存在如下平衡: ,已知的。下列说法不正确的是
A. 在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到保护牙齿的作用
B. 正常口腔的pH接近中性,牙齿不易被腐蚀
C. 使用添加的含氟牙膏,可实现与的转化,该反应的平衡常数约为
D. 口腔中的食物残渣能产生有机酸,容易导致龋齿,使增大
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 下图是元素周期表的一部分,所列的字母分别代表一种化学元素。试回答下列问题:
(1)基态n原子中,核外电子占据最高能层的符号是______________,占据该能层的电子云轮廓图形状为______________。
(2)h的单质在空气中燃烧发出耀眼的白光,从原子结构角度解释是涉及电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量,以下现象与该原理一样的是______________。
A燃放焰火 B.棱镜分出的光 C.霓虹灯射出五颜六色的光
(3)c、d、e三种元素的电负性由大到小顺序:______________(填元素符号)
(4)在第四周期中,未成对电子数最多的元素是:_________(填元素符号)。
(5)o、p(序号)两元素的部分电离能数据列于下表:
元素
o
p
电离能(kJ·mol-1)
717
759
1509
1561
3248
2957
①o元素价电子的轨道表示式为______________。
②比较两元素的、可知,气态再失去一个电子比气态再失去一个电子难。对此,你认为原因可能是______________。
(6)表中所列的某主族元素的电离能情况如图所示,写出该元素的最高价氧化物对应的水化物与的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式______________。
16. 侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有_______(填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是_______。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是_______。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
i.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸。,所得产品的成分为_______(填标号)。
a. b. c.和 d.和
ii.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的_______(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续,消耗
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶,静置
矿泉水瓶变瘪,后开始有白色晶体析出
i.实验a无明显现象的原因是_______。
ii.析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为_______。
17. 铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。
铅酸电池工作原理:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O
①充电时,阴极发生的电极反应为________________________________________。
②放电时,产生a库仑电量,消耗H2SO4的物质的量为________mol。已知:转移1 mol电子所产生的电量为96500库仑。
③铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:PbO2电极在H2SO4作用下产生的O2可将Pb电极氧化。O2氧化Pb发生反应的化学方程式为________________________________________。
(2)随着铅酸电池广泛应用,需要回收废旧电池材料,实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。
①将PbSO4等物质转化为Pb2+的过程中,步骤Ⅰ加入NaOH溶液的目的是________________________________________________________________________。
②步骤Ⅱ、Ⅲ中H2O2和K2S2O8作用分别是________。
(3)铅酸电池使用过程中,负极因生成导电性差的大颗粒PbSO4,导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料,可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有________(填序号)。
a.增强负极导电性
b.增大负极材料比表面积,利于生成小颗粒PbSO4
c.碳材料作还原剂,使PbO2被还原
18. 合成氨工业在国民生产中有重要意义,,以下是关于合成氨的问题,请回答:
(1)已知合成氨反应的,,根据,试通过估算判断室温(即)下,合成氨的反应能否自发进行?________(填“能”或“否”)。
(2)某温度下,反应达到平衡后,若想提高的转化率,可以采取的措施有______________
A. 加入催化剂 B. 恒温恒压下充入一定量氩气
C. 其他条件不变降低反应体系的温度 D. 恒温恒容下充入一定量
(3)下图表示在恒压密闭容器中,不同温度下,达到平衡时的体积百分数与投料比的关系:
由此判断、、的大小关系为:_______________。
(4)由下表可知,400℃时,反应①的平衡常数K=______________;
当测得、、的浓度分别为、、时,则反应①的______________(填“>”、“=”或“<”)。
T/°C
200
300
400
K
K1
K2
0.5
(5)下图为一定温度、恒容条件下,和以1:3进行反应,则达平衡时,的体积分数随压强的变化示意图如下:
①的转化率______________(填“>”、“=”或“<”)。
②计算b点的分压平衡常数______________(列计算式,不用算出最终结果)。
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