内容正文:
江西省部分学校2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷
满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.考查范围:选择性必修1和选择性必修2第一章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Na:23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活息息相关,下列说法错误的是
A. 南昌瓦罐煨汤鲜美可口,煨汤用食盐调味,NaCl溶解过程熵增
B. 赣南脐橙富含钙、磷、铁等元素,其中磷属于p区元素
C. “庐山云雾茶”需要在10℃以下保存的原因为温度低,化学反应速率慢
D. 燃烧马尾松烧制景德镇陶瓷,燃烧马尾松时,热能转化为化学能
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯化钠固体溶解,离子由有序变为自由移动,混乱度增大,熵增,A正确;
B.磷元素位于第三周期ⅤA族,价电子排布,属于p区元素,B正确;
C.温度越低,化学反应速率越小,茶叶氧化变质速度变慢,利于保存,C正确;
D.马尾松燃烧属于放热反应,是化学能转化为热能,不是热能转化为化学能,D错误;
故选D。
2. 化学需要借助化学专用语言描述,下列化学用语表达正确的是
A. 溶液中水解:
B. 基态的价层电子轨道表示式:
C. As的简化电子排布式:
D. 碳酸钙的沉淀溶解平衡:
【答案】C
【解析】
【详解】A.水解分步进行,且以第一步水解生成为主,正确的表示为,A错误;
B.基态Ni原子的价层电子排布式为,为Ni原子失去最外层4s轨道的2个电子形成,价层电子排布式为,轨道表示式为,B错误;
C.As是33号元素,简化电子排布式为,C正确;
D.碳酸钙的沉淀溶解平衡式需要有可逆符号,且需要标注沉淀(固体)和溶解(离子)的状态,正确的表示为,D错误;
故选C。
3. 下列保护金属的措施利用了牺牲阳极法的是
A.自行车链条涂油
B.铁制品镀锡
C.轮船外壳镶嵌锌块
D.钢制管桩与直流电源负极相连
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.自行车链条涂油是在金属表面覆盖油膜,隔绝水和氧气等腐蚀介质,属于覆盖保护法,不是牺牲阳极法,A错误;
B.铁制品镀锡是在铁表面覆盖锡层,属于覆盖保护法;锡比铁不活泼,不能作为牺牲阳极,B错误;
C.锌比铁活泼,锌块与钢铁外壳在海水中构成原电池,锌作负极(阳极)优先被氧化,钢铁外壳作正极(阴极)受到保护,属于牺牲阳极法,C正确;
D.钢制管桩与直流电源负极相连,利用外接直流电源使钢制管桩作阴极而受到保护,属于外加电流阴极保护法,不是牺牲阳极法,D错误;
故选C。
4. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 和的焓变相等
C. 已知 ,则氢气的燃烧热
D. 已知 ,则稀和稀完全反应生成时,放出57.3 kJ热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫固体变为硫蒸气需要吸收热量,所以硫蒸气本身能量更高;等物质的量燃烧时,硫蒸气放出热量更多,A错误;
B.化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与反应条件无关,B正确;
C.的燃烧热是完全燃烧变为(l)所放出的热量,已知方程式中的产物为,不是燃烧热,C错误;
D.钡离子与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀会放热,因此稀和稀完全反应生成时,放出的热量大于57.3 kJ,D错误;
故选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,的溶液中,水电离出的总数为
B. 2 mol NO与在密闭容器中充分反应后的原子数小于
C. 的溶液中,所含的总数为
D. 80℃时,的醋酸溶液中,数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2CO3溶液中,水解促进水的电离。pH=9时,溶液中的c(OH-)=10-5 mol/L(因Kw=10-14),水电离出的H+数目等于OH-数目,即1 L×10-5 mol/L=10-5 NA,而非10-9 NA,A错误;
B.反应2NO + O2 = 2NO2,反应前后原子总数守恒。初始原子数为2 mol NO(含4 mol原子)+1 mol O2(含2 mol原子)=6 mol,反应后原子数仍为6 NA,B错误;
C.Fe3+在FeCl3溶液中会水解,导致实际Fe3+浓度小于0.1 mol/L。500 mL溶液中Fe3+数目应小于0.05 NA,C错误;
D.80℃时,醋酸溶液pH=3,c(H+)=10-3 mol/L。100 mL溶液中H+数目为0.1 L×10-3 mol/L=10-4 NA,D正确;
故答案选D。
6. 下列装置试剂和操作均正确并且能达到相应实验目的的是
A. 装置甲:用石墨电极模拟氯碱工业并在电极上产生
B. 装置乙:用pH试纸测定NaClO溶液的pH
C. 装置丙:测量中和反应的反应热
D. 装置丁:在铁制品上镀铜
【答案】A
【解析】
【详解】A.图中与电源正极相连,作阳极;饱和食盐水中的氯离子在该电极上放电,阳极反应为,能够产生氯气,A正确;
B.用玻璃棒蘸取待测液接触试纸的操作符合要求,但NaClO溶液具有漂白性,会使pH试纸显色结果失真,不能用普通pH试纸准确测定其pH,B错误;
C.测量中和反应的反应热时应尽量减少体系与外界的热交换,图中使用环形金属搅拌器会增大热量损失,应改用环形玻璃搅拌棒,C错误;
D.图中铁制镀件接电源正极、铜片接电源负极,连接相反;在铁制品上镀铜时,铜片应接正极作阳极,铁制品应接负极作阴极,D错误;
故选A。
7. 某小组为了探究浓度和温度对反应速率的影响,以溶液与溶液在溶液中反应实验为例,设计如表所示的实验方案。
实验
反应温度/℃
/mL
/mL
/mL
/mL
褪色时间t/min
1
20
3.0
2.0
1.0
4.0
8
2
20
3.0
2.0
6
3
40
2.0
1.0
3
下列说法错误的是
A. 溶液的酸性强弱会影响该反应的化学反应速率
B.
C. 实验1、3可探究温度对反应速率的影响
D. 该反应的离子方程式为
【答案】D
【解析】
【分析】本实验采用控制变量法:探究某一因素对反应速率的影响时,应保持其他溶液的用量及混合液总体积相同。酸性介质中,亚硫酸氢根离子被高锰酸根离子氧化。
【详解】A.酸性改变会改变参与反应的氢离子浓度,从而影响反应速率,A正确;
B.为保证除硫酸用量外其余条件相同,实验2中高锰酸钾溶液的体积应与实验1相同;为保证实验1、3除温度外其他条件相同,实验3中水的体积应与实验1相同,因此,B正确;
C.实验1、3中各溶液用量及混合液总体积相同,只有反应温度不同,可以探究温度对反应速率的影响,C正确;
D.原题实际加入亚硫酸氢钠,在酸性介质中应以亚硫酸氢根离子作为反应物;按电子守恒和原子、电荷守恒配平,正确的离子方程式为,原式把反应物写成亚硫酸根离子,D错误;
故选D。
8. 某补血剂含和物质甲(结构如下图)。R、V、W、X、Y是原子序数递增的短周期主族元素,X和Y同族,基态Z的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 简单离子半径:
C. 基态Z原子核外电子有15种空间运动状态 D. R、W、Y可以形成离子化合物
【答案】B
【解析】
【分析】甲结构中:X和Y各有两条键,为O或S,X原子序数更小,所以X是O,Y是S;R只有一条键,原子序数小于O,R是H;V有四条键,原子序数小于O,V是C;W有三条键,位于C、O之间,W是N;基态Z价电子排布式为,Z是Fe,即R、V、W、X、Y、Z分别是H、C、N、O、S、Fe
【详解】A.同周期主族元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势,N原子2p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第一电离能:N>O>C,A项正确;
B.由分析得,X是N,W是O,核外电子排布相同时,原子序数越小,离子半径越大,半径大于,B项错误;
C.基态Fe原子核外电子占据15个原子轨道,所以有15种空间运动状态,C项正确;
D.由分析得,H、N、S可形成离子化合物,D项正确;
故选B。
9. 在铑催化剂作用下,乙烯羰基合成丙醛反应如下:,反应焓变为ΔH。在恒压18 MPa的密闭容器中,充入等物质的量的、和CO,仅发生上述反应。测得相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示,其中b、c、d点均已达到化学平衡。下列说法正确的是
A. 正反应速率: B. b点温度下该反应的化学平衡常数
C. 该反应的焓变:ΔH > 0 D. 按同比例再充入反应物,乙烯转化率提高
【答案】B
【解析】
【详解】A.a、c两点乙烯转化率相同,在恒压且初始投料比相同的条件下,两点各组分分压相同;c点温度更高,正反应速率更大,A错误;
B.b点乙烯转化率为60%,设初始三种反应物的物质的量均为n,则平衡时它们分别为0.4n,丙醛为0.6n,总物质的量为1.8n;三种反应物分压均为4 MPa,丙醛分压为6 MPa,因此,B正确;
C.b、c、d点均达到平衡,温度升高时乙烯平衡转化率降低,说明升温使平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,ΔH < 0,C错误;
D.恒温、恒压下,按1∶1∶1同比例增加三种反应物,相当于同比例放大初始投料,各反应物初始分压不变,乙烯转化率不提高,D错误;
故选B。
10. 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,一种处理含有乙二胺()的有机废水的微生物电池结构如图所示,a、b均为石墨电极,两极生成物均为对环境友好的物质。下列说法正确的是
A. 温度越高,反应速率越快,处理有机废水的效率越高
B. 电池工作时,电子由a极流出,经过电解质溶液流向b极
C. 电池工作时,a极反应为
D. 每转移0.8 mol电子,b极约消耗22.4 L空气
【答案】C
【解析】
【分析】该装置属于微生物原电池,质子交换膜只允许氢离子通过;电极a通入含有乙二胺的有机废水,乙二胺在此发生氧化反应,故a为负极,反应生成对环境友好的氮气、二氧化碳与氢离子;电极b一侧通入空气,氧气在酸性环境中得电子发生还原反应,所以b作正极,氧气得到电子结合氢离子生成水;工作过程中负极产生的氢离子穿过质子交换膜,由左侧负极区迁移至右侧正极区,外电路电子从电极a流向电极b,从而将乙二胺所含的化学能转化为电能,同时实现有机废水的处理。
【详解】A.温度过高,微生物会失去活性,电池效率降低,A错误;
B.由分析可知b极为正极,电极反应式为极为负极,电子由a极流出,经过外电路流向b极,B错误;
C.a极反应为,C正确;
D.温度和压强未知,不能求出空气的体积,D错误;
故选C。
11. 下列实验操作及现象能达到相应实验目的或得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验目的或结论
A
将Ag和溶液与Cu和溶液构成盐桥电池,形成回路后,银电极表面有固体沉积,硫酸铜溶液颜色加深
金属性:
B
用pH试纸测定温度和物质的量浓度相同的和溶液的pH
比较和的大小
C
向某溶液中滴入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,溶液中产生白色沉淀
待测液中含有
D
在两支试管中分别加入5 mL 10%的溶液,再分别滴入3滴等物质的量浓度的和溶液,观察产生气体的速率
比较和对分解的催化效率
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.在构成的盐桥电池中发生反应:,铜做负极,银做正极,根据反应可知还原性:,A正确;
B.pH试纸测定温度和物质的量浓度相同的和溶液的pH只能比较和的大小,B错误;
C.若待测液中含有,加入硝酸酸化的硝酸钡,也能产生不溶于硝酸的沉淀,C错误;
D.等浓度的和溶液中阳离子不同,阴离子也不同,均可能对的催化有影响,D错误;
故选A。
12. 向溶液滴加氨水直至过量,先生成蓝色沉淀后沉淀溶解,该过程中发生的反应有:
①;
②。
下列说法错误的是
A. 基态Cu原子核外电子占据的最高能层为N层
B. 电负性:
C. 和均能破坏水的电离平衡
D. 基态的核外电子排布式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态Cu原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,最高能层是第4能层,即N层,A正确;
B.电负性顺序为O(3.44)> N(3.04)> S(2.58)> Cu(1.90),符合实际数据,B正确;
C.CuSO4为强酸弱碱盐,结合水电离的发生水解反应,促进水的电离;为弱碱,在水中电离生成OH-,会抑制水的电离;两者均通过不同方式影响水的电离平衡,C正确;
D.基态Cu2+由Cu原子失去1个4s电子和1个3d电子后形成,故基态Cu2+的电子排布式为[Ar]3d9,D错误;
答案选D。
13. 近日,某研究团队开发了离场电催化新技术,在常温、常压下实现硫化氢全分解制氢和硫黄,为硫化氢的消除和资源化利用开辟了一条新路径。该装置的工作原理如图所示,其中质子交换膜只允许和通过,下列说法错误的是
A. 电解过程中,通过质子交换膜由左向右移动
B. 阳极反应式为
C. 能量转化形式:光能→电能→化学能
D. 阴极电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】装置总反应:,电化学池左侧为阳极、右侧为阴极,质子交换膜只允许、通过。
【详解】A.根据外接电源可知,左边为阳极,右边为阴极,移向阴极,A正确;
B.根据题干信息,的分解不是在电极上产生的,阳极的电极反应式为,B错误;
C.在电解池工作过程中,光能转化为电能,电能再转化为化学能,C正确;
D.阴极的电极反应式为,D正确;
故答案选B。
14. 丙二酸()是一种二元有机弱酸,在室温下,往一定浓度的丙二酸中加NaOH固体,测得在不同pH下,溶液中、、的变化如图所示。已知:,例如。下列说法正确的是
A. 曲线①表示随pH的变化
B. b点对应的溶液pH约为3.9
C. 溶液中:
D. 时,混合溶液中:
【答案】C
【解析】
【分析】丙二酸为二元弱酸,分步电离:、,且>;随pH增大,浓度逐渐减小,浓度先增大后减小,浓度逐渐增大,三条曲线分别对应三种微粒的分布系数随pH的变化。
【详解】A.根据电离:、,越大,越小,则电离平衡正向移动程度越大,一直减小、先增大后减小,增大,则三者对应的分别呈增大、先减小后增大、减小的趋势,故曲线①对应的是,A错误;
B.b点,,约为4.3,B错误;
C.水解平衡常数溶液呈酸性,根据电荷守恒可知,故,C正确;
D.由图可知,时,,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 以红土镍镉矿(NiS、CdO,含等杂质)为原料回收贵重金属Ni、Cd和Cu,其工艺流程如图所示:
已知:①当溶液中离子浓度时,认为该离子沉淀完全;
②金属性:。
(1)将镍镉矿粉碎的目的是___________________________________,在实验室要将固体颗粒粉碎,需要在____________(填仪器名称)进行。
(2)滤渣I的主要成分为硫单质、____________;“酸浸”时NiS发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)请结合离子方程式从平衡角度解释“调pH”能形成沉淀的原因:______________________;室温下当溶液刚好沉淀完全时,溶液的pH为3.2,则____________。
(4)金属A主要成分为____________(填化学式);用惰性电极电解时,金属Ni和Cd在____________(填“阳”或“阴”)极析出,析出金属Ni的电极反应式为____________________________________。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快酸浸速率 ②. 研钵
(2) ①. ②.
(3) ①. NiO与反应使溶液中浓度减小,促进正向移动 ②.
(4) ①. Cu ②. 阴 ③.
【解析】
【分析】酸浸使可溶组分进入溶液,不溶物形成滤渣;调节pH除去铁离子,加入镍粉置换铜离子,再经电解和羰基化过程分离、提纯镍和镉。
【小问1详解】
粉碎使固体颗粒变小,增大了反应物的接触面积,可加快酸浸速率;实验室用研钵研碎固体颗粒;
【小问2详解】
不与硫酸反应,PbO与硫酸反应生成难溶的,因此二者进入滤渣Ⅰ。酸浸时,NiS中的硫元素由−2价升高为0价,氧气作氧化剂,根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒,离子方程式为;
【小问3详解】
浸出液中的铁离子发生水解:。加入NiO时发生,消耗氢离子,使水解平衡向右移动,从而生成沉淀。当铁离子刚好沉淀完全时,;由pH=3.2可得,所以;
【小问4详解】
根据金属性顺序,Ni能置换铜离子而不能置换镉离子,反应为,故金属A主要为Cu。电解时,金属阳离子在阴极得到电子,Ni和Cd均在阴极析出;Ni的电极反应式为。
16. X、Y、Z、M和W五种短周期主族元素,原子序数依次增大,X元素最高化合价与其最低化合价的绝对值相等,Y的电负性仅次于氟,W与相邻,基态Z原子的价电子层上只有1个电子。回答下列问题:
(1)Z在元素周期表中的位置为____________;基态Y原子最高能级电子云轮廓图为____________形;基态W原子有____________种不同运动状态的电子。
(2)下列叙述正确且能证明Z的金属性大于M的是____________(填字母)。
A. Z的最高价氧化物对应水化物的碱性强于M B. Z与冷水剧烈反应,M不与冷水反应
C. Z有明显肉眼能观察到的焰色而M没有 D. Z能从M的盐溶液中置换M的单质
(3)W单质与Z的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为_____________________________;Y与Z形成的一种化合物F可与发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为____________________。
(4)X、Y、Z三种元素组成的化合物中是一种重要的化工原料;将溶于水,溶液呈__________(填“酸”“碱”或“中”)性,用化学用语和必要的文字解释其原因:_____________________。
(5)工业上电解法制备Z的总反应的化学方程式为______________________________;Z元素在火焰上灼烧有特殊焰色的原因为________________________________________________。
【答案】(1) ①. 第三周期第IA族 ②. 哑铃 ③. 14 (2)AB
(3) ①. ②.
(4) ①. 碱 ②. 碳酸根发生水解反应:,使溶液呈碱性
(5) ①. ②. 钠原子中电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将释放能量
【解析】
【分析】X的最高正化合价=|X的最低负化合价|,则X是H、C或Si;Y的电负性仅次于F,则Y为O;W与M、X相邻,则X为C,W为Si元素,M为Al元素,基态Z原子的价电子层上只有1个电子,Z为Na元素。
【小问1详解】
钠位于第三周期第IA族,基态氧原子最高能级为2p,电子云轮廓图为哑铃形;Si有14种不同运动状态的电子。
【小问2详解】
A.NaOH的碱性强于,能证明金属性:,A正确;
B.Na与冷水反应,Al不与冷水反应,说明金属性:,B正确;
C.焰色试验没有发生化学变化,不能证明金属性强弱,C错误;
D.Na投入铝盐溶液时,会先与水反应生成NaOH和,NaOH再与铝离子反应生成,无法置换出Al单质,不能证明Na金属性强于Al,D错误;
故选AB。
【小问3详解】
Si与NaOH溶液反应的化学方程式为,对应离子方程式为。不能和发生氧化还原反应,与反应生成和。
【小问4详解】
为,溶于水,由于碳酸根发生水解反应:,使溶液呈碱性。
【小问5详解】
工业上电解熔融的NaCl制备钠,反应的化学方程式为;钠元素在火焰上灼烧,形成激发态电子,激发态电子不稳定,跃迁到较低能量的激发态乃至基态时,将释放能量。
17. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
(1)用的NaOH溶液来测定某醋酸溶液的物质的量浓度。
①滴定管在使用前需要进行的操作为________________________,装有NaOH标准液的滴定管排气泡时,正确的操作为____________(填字母)。
A.B.C.D.
②实验室要配制500 mL 的NaOH溶液,需要用托盘天平称量NaOH固体的质量为____________g。
③在配制过程中,所需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外还需要____________。
(2)移取20.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中,并滴加____________做指示剂;用标准溶液滴定至终点,重复滴定三次,记录数据如下表。
滴定次序
标准溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
1
0.20
19.80
2
2.12
21.62
3
1.15
20.85
①滴定终点的标志是_________________________________________________________;醋酸溶液的物质的量浓度为____________。
②下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度偏低的是____________(填字母)。
a.水洗后酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00 mL的醋酸溶液于锥形瓶中
b.滴定快达到终点时,用少量蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
c.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
d.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(3)某温度下用的溶液测定污水中浓度,以作指示剂;当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为____________。
已知:①的,的;②时,视为完全沉淀。
【答案】(1) ①. 检验是否漏液 ②. C ③. 2.0 ④. 500 mL容量瓶、胶头滴管
(2) ①. 酚酞 ②. 滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色 ③. 0.0980 ④. a
(3)
【解析】
【小问1详解】
①滴定管使用前应检验是否漏液。排除碱式滴定管尖嘴处气泡时,应将橡胶管向上弯曲并挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴排出。
故选C;
②配制溶液所需NaOH的质量为。托盘天平精确到0.1 g,因此应称量2.0 g NaOH固体。
③配制500 mL溶液时,除题目所列仪器外,还需要500 mL容量瓶和胶头滴管;
【小问2详解】
①醋酸为弱酸,用NaOH标准溶液滴定时应选用酚酞作指示剂。滴入最后半滴NaOH标准溶液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点。三次滴定消耗NaOH标准溶液的体积分别为。平均体积为。醋酸与NaOH反应的化学方程式为,二者的物质的量之比为1∶1,因此。
②a.酸式滴定管未用醋酸溶液润洗,管内残留的水会稀释醋酸溶液,移取的20.00 mL样液中醋酸的物质的量偏小,消耗NaOH标准溶液的体积偏小,测得浓度偏低,a正确;
b.用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁只改变溶液体积,不改变锥形瓶内醋酸的物质的量,不影响滴定结果,b错误;
c.初读数俯视、末读数仰视会使记录的NaOH标准溶液体积偏大,测得浓度偏高,c错误;
d.滴定前尖嘴处有气泡而滴定后气泡消失,部分记录体积用于填充尖嘴,记录体积大于实际参加反应的体积,测得浓度偏高,d错误;
故选a;
【小问3详解】
按题目规定,氯离子恰好完全沉淀时。氯化银的沉淀溶解平衡为,由其溶度积可得。铬酸银刚开始沉淀时,其沉淀溶解平衡为,由其溶度积可得。该指示剂为可溶性盐,因此。
18. 将丙烷转化为具有高附加值的丙烯,具有广阔的实用前景及巨大的经济效益。丙烷脱氢制取丙烯有直接脱氢法(PDH)和氧化脱氢法(OPDH)。
i.直接脱氢: 。
ii.氧化脱氢:
(1)若键的键能分别为、,则键能____________。
(2)在密闭容器中充入,仅发生脱氢反应:;测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,已知点平衡时对应的体积为2 L。
①下列叙述中,能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变 B.保持不变
C.化学反应速率: D.生成,断裂
②由大到小的顺序为_______________,理由是________________________。
③c点温度下,反应的平衡常数__________。
(3)直接脱氢法(PDH)和氧化脱氢法(OPDH)均容易在催化剂表面产生积碳,阻碍反应进行。高温时,一种丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺反应机理如图所示。
①25℃时,该工艺总反应的化学方程式为____________________________________(反应条件需写全)。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积碳,维持催化剂活性,原因是________________________。
【答案】(1)463.4
(2) ①. AD ②. ③. 反应物分子总数小于生成物分子总数,相同温度时,压强越大,的平衡转化率越小 ④. 0.9
(3) ①. ②. 碳与原料中反应生成CO,脱离催化剂表面
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,ii式-i式得:;根据键能和焓变的关系,可知(反应物键能)(生成物键能),解得:;
【小问2详解】
①A.混合气体的总质量不变,反应过程中气体的总物质的量变化,若平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,A正确;
B.无论是否达到平衡,均为1,B错误;
C.丙烷和丙烯的速率相等,不能说明正、逆速率的关系,C错误;
D.生成说明生成,断裂键说明消耗,二者速率相等,反应达到平衡状态,D正确;
故本题选AD;
②根据反应特点可知在相同温度下,压强越大的平衡转化率越小,由图可知压强:;
③b、c点温度相同,平衡常数相同。图中b点丙烷的平衡转化率为60%,根据三段式列比例式得:
平衡常数;
【小问3详解】
①根据图示信息可知总反应为;
②反应物中有,能与C反应生成CO,使催化剂表面的积碳转化为CO气体。
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江西省部分学校2024-2025学年高二上学期期末考试化学试卷
满分100分,考试用时75分钟
注意事项:
1.考查范围:选择性必修1和选择性必修2第一章。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H:1 O:16 Na:23
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活息息相关,下列说法错误的是
A. 南昌瓦罐煨汤鲜美可口,煨汤用食盐调味,NaCl溶解过程熵增
B. 赣南脐橙富含钙、磷、铁等元素,其中磷属于p区元素
C. “庐山云雾茶”需要在10℃以下保存的原因为温度低,化学反应速率慢
D. 燃烧马尾松烧制景德镇陶瓷,燃烧马尾松时,热能转化为化学能
2. 化学需要借助化学专用语言描述,下列化学用语表达正确的是
A. 溶液中水解:
B. 基态的价层电子轨道表示式:
C. As的简化电子排布式:
D. 碳酸钙的沉淀溶解平衡:
3. 下列保护金属的措施利用了牺牲阳极法的是
A.自行车链条涂油
B.铁制品镀锡
C.轮船外壳镶嵌锌块
D.钢制管桩与直流电源负极相连
A. A B. B C. C D. D
4. 下列有关反应热的说法正确的是
A. 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B. 和的焓变相等
C. 已知 ,则氢气的燃烧热
D. 已知 ,则稀和稀完全反应生成时,放出57.3 kJ热量
5. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 25℃时,的溶液中,水电离出的总数为
B. 2 mol NO与在密闭容器中充分反应后的原子数小于
C. 的溶液中,所含的总数为
D. 80℃时,的醋酸溶液中,数目为
6. 下列装置试剂和操作均正确并且能达到相应实验目的的是
A. 装置甲:用石墨电极模拟氯碱工业并在电极上产生
B. 装置乙:用pH试纸测定NaClO溶液的pH
C. 装置丙:测量中和反应的反应热
D. 装置丁:在铁制品上镀铜
7. 某小组为了探究浓度和温度对反应速率的影响,以溶液与溶液在溶液中反应实验为例,设计如表所示的实验方案。
实验
反应温度/℃
/mL
/mL
/mL
/mL
褪色时间t/min
1
20
3.0
2.0
1.0
4.0
8
2
20
3.0
2.0
6
3
40
2.0
1.0
3
下列说法错误的是
A. 溶液的酸性强弱会影响该反应的化学反应速率
B.
C. 实验1、3可探究温度对反应速率的影响
D. 该反应的离子方程式为
8. 某补血剂含和物质甲(结构如下图)。R、V、W、X、Y是原子序数递增的短周期主族元素,X和Y同族,基态Z的价层电子排布式为。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 简单离子半径:
C. 基态Z原子核外电子有15种空间运动状态 D. R、W、Y可以形成离子化合物
9. 在铑催化剂作用下,乙烯羰基合成丙醛反应如下:,反应焓变为ΔH。在恒压18 MPa的密闭容器中,充入等物质的量的、和CO,仅发生上述反应。测得相同时间内的转化率随温度变化曲线如图所示,其中b、c、d点均已达到化学平衡。下列说法正确的是
A. 正反应速率: B. b点温度下该反应的化学平衡常数
C. 该反应的焓变:ΔH > 0 D. 按同比例再充入反应物,乙烯转化率提高
10. 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置,一种处理含有乙二胺()的有机废水的微生物电池结构如图所示,a、b均为石墨电极,两极生成物均为对环境友好的物质。下列说法正确的是
A. 温度越高,反应速率越快,处理有机废水的效率越高
B. 电池工作时,电子由a极流出,经过电解质溶液流向b极
C. 电池工作时,a极反应为
D. 每转移0.8 mol电子,b极约消耗22.4 L空气
11. 下列实验操作及现象能达到相应实验目的或得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验目的或结论
A
将Ag和溶液与Cu和溶液构成盐桥电池,形成回路后,银电极表面有固体沉积,硫酸铜溶液颜色加深
金属性:
B
用pH试纸测定温度和物质的量浓度相同的和溶液的pH
比较和的大小
C
向某溶液中滴入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,溶液中产生白色沉淀
待测液中含有
D
在两支试管中分别加入5 mL 10%的溶液,再分别滴入3滴等物质的量浓度的和溶液,观察产生气体的速率
比较和对分解的催化效率
A. A B. B C. C D. D
12. 向溶液滴加氨水直至过量,先生成蓝色沉淀后沉淀溶解,该过程中发生的反应有:
①;
②。
下列说法错误的是
A. 基态Cu原子核外电子占据的最高能层为N层
B. 电负性:
C. 和均能破坏水的电离平衡
D. 基态的核外电子排布式为
13. 近日,某研究团队开发了离场电催化新技术,在常温、常压下实现硫化氢全分解制氢和硫黄,为硫化氢的消除和资源化利用开辟了一条新路径。该装置的工作原理如图所示,其中质子交换膜只允许和通过,下列说法错误的是
A. 电解过程中,通过质子交换膜由左向右移动
B. 阳极反应式为
C. 能量转化形式:光能→电能→化学能
D. 阴极电极反应式为
14. 丙二酸()是一种二元有机弱酸,在室温下,往一定浓度的丙二酸中加NaOH固体,测得在不同pH下,溶液中、、的变化如图所示。已知:,例如。下列说法正确的是
A. 曲线①表示随pH的变化
B. b点对应的溶液pH约为3.9
C. 溶液中:
D. 时,混合溶液中:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 以红土镍镉矿(NiS、CdO,含等杂质)为原料回收贵重金属Ni、Cd和Cu,其工艺流程如图所示:
已知:①当溶液中离子浓度时,认为该离子沉淀完全;
②金属性:。
(1)将镍镉矿粉碎的目的是___________________________________,在实验室要将固体颗粒粉碎,需要在____________(填仪器名称)进行。
(2)滤渣I的主要成分为硫单质、____________;“酸浸”时NiS发生反应的离子方程式为____________________________________。
(3)请结合离子方程式从平衡角度解释“调pH”能形成沉淀的原因:______________________;室温下当溶液刚好沉淀完全时,溶液的pH为3.2,则____________。
(4)金属A主要成分为____________(填化学式);用惰性电极电解时,金属Ni和Cd在____________(填“阳”或“阴”)极析出,析出金属Ni的电极反应式为____________________________________。
16. X、Y、Z、M和W五种短周期主族元素,原子序数依次增大,X元素最高化合价与其最低化合价的绝对值相等,Y的电负性仅次于氟,W与相邻,基态Z原子的价电子层上只有1个电子。回答下列问题:
(1)Z在元素周期表中的位置为____________;基态Y原子最高能级电子云轮廓图为____________形;基态W原子有____________种不同运动状态的电子。
(2)下列叙述正确且能证明Z的金属性大于M的是____________(填字母)。
A. Z的最高价氧化物对应水化物的碱性强于M B. Z与冷水剧烈反应,M不与冷水反应
C. Z有明显肉眼能观察到的焰色而M没有 D. Z能从M的盐溶液中置换M的单质
(3)W单质与Z的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为_____________________________;Y与Z形成的一种化合物F可与发生氧化还原反应,该反应的化学方程式为____________________。
(4)X、Y、Z三种元素组成的化合物中是一种重要的化工原料;将溶于水,溶液呈__________(填“酸”“碱”或“中”)性,用化学用语和必要的文字解释其原因:_____________________。
(5)工业上电解法制备Z的总反应的化学方程式为______________________________;Z元素在火焰上灼烧有特殊焰色的原因为________________________________________________。
17. 滴定法是测定溶液浓度的一种重要方法,常见的有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定法等。请回答下列问题:
(1)用的NaOH溶液来测定某醋酸溶液的物质的量浓度。
①滴定管在使用前需要进行的操作为________________________,装有NaOH标准液的滴定管排气泡时,正确的操作为____________(填字母)。
A.B.C.D.
②实验室要配制500 mL 的NaOH溶液,需要用托盘天平称量NaOH固体的质量为____________g。
③在配制过程中,所需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、量筒外还需要____________。
(2)移取20.00 mL醋酸溶液于锥形瓶中,并滴加____________做指示剂;用标准溶液滴定至终点,重复滴定三次,记录数据如下表。
滴定次序
标准溶液体积/mL
滴定前读数
滴定后读数
1
0.20
19.80
2
2.12
21.62
3
1.15
20.85
①滴定终点的标志是_________________________________________________________;醋酸溶液的物质的量浓度为____________。
②下列操作中可能使所测醋酸溶液的浓度偏低的是____________(填字母)。
a.水洗后酸式滴定管未用醋酸溶液润洗就直接注入醋酸溶液,并移取20.00 mL的醋酸溶液于锥形瓶中
b.滴定快达到终点时,用少量蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
c.读取NaOH溶液体积时,开始俯视读数,滴定结束时仰视读数
d.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
(3)某温度下用的溶液测定污水中浓度,以作指示剂;当恰好沉淀完全时,溶液中的浓度为____________。
已知:①的,的;②时,视为完全沉淀。
18. 将丙烷转化为具有高附加值的丙烯,具有广阔的实用前景及巨大的经济效益。丙烷脱氢制取丙烯有直接脱氢法(PDH)和氧化脱氢法(OPDH)。
i.直接脱氢: 。
ii.氧化脱氢:
(1)若键的键能分别为、,则键能____________。
(2)在密闭容器中充入,仅发生脱氢反应:;测得的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示,已知点平衡时对应的体积为2 L。
①下列叙述中,能说明上述反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.混合气体的平均相对分子质量保持不变 B.保持不变
C.化学反应速率: D.生成,断裂
②由大到小的顺序为_______________,理由是________________________。
③c点温度下,反应的平衡常数__________。
(3)直接脱氢法(PDH)和氧化脱氢法(OPDH)均容易在催化剂表面产生积碳,阻碍反应进行。高温时,一种丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺反应机理如图所示。
①25℃时,该工艺总反应的化学方程式为____________________________________(反应条件需写全)。
②该工艺可以有效消除催化剂表面的积碳,维持催化剂活性,原因是________________________。
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