内容正文:
高二化学A卷
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Mg:24 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 I:127
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符合题目要求的。
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法中错误的是
A. 食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
B. 墨的主要原料是炭黑、松烟、胶等,在砚台中加水研磨调制墨汁,墨汁属于胶体
C. 油脂在人体中通过酶的催化可以发生分解反应,最终生成高级脂肪酸和甘油
D. 碳纤维被誉为“新材料之王”,碳纤维属于无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.食品中添加适量的二氧化硫,可利用其漂白作用和还原性起到漂白、抗氧化作用,同时二氧化硫能抑制部分微生物生长,起到防腐作用,A正确;
B.炭黑、松烟等微小固体颗粒分散在水中,胶有助于使颗粒稳定分散,所得墨汁属于胶体,B正确;
C.油脂在人体内可在酶催化下与水发生水解反应,生成高级脂肪酸和甘油,该过程有水参加,不属于分解反应,C错误;
D.碳纤维的主要成分是碳单质,属于无机非金属材料,D正确;
故选C。
2. 常温下,下列关于电解质溶液的说法正确的是
A. 的醋酸溶液,稀释10倍后
B. 的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
C. 的硫酸溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的
D. 将等体积的盐酸和氨水混合后,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀释促进醋酸的电离,的醋酸溶液,稀释10倍后:,A错误;
B.的醋酸溶液中醋酸的浓度远大于,而的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的浓度为,二者等体积混合后醋酸过量,溶液显酸性,B错误;
C.的溶液加水稀释100倍,则溶液的,溶液中,所以溶液中由水电离产生的,C错误;
D.将等体积的盐酸和氨水混合后,溶液呈中性,则,根据电荷守恒知,D正确;
故答案为D。
3. 下列说法正确的是
A. 在合成氨工业中,移走可增大正反应速率,提高原料转化率
B. 溶液中加入少量固体,水解程度减小,溶液pH减小
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 在AgCl的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.移走,逆反应速率减小,正反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动(正反应速率随之减小),可以提高原料转化率,A错误;
B.溶液中加入少量固体,生成碳酸钙沉淀,且生成,溶液pH增大,B错误;
C.的反应可自发进行,反应 ,常温下能自发进行,则该反应的,C正确;
D.在的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,促进氯化银电离,但溶液温度不变,所以不变,D错误;
故答案为C。
4. 利用下列实验装置进行的实验能达到相应实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.滴定终点读数为12.20 mL
C.由制取无水固体
D.保护钢闸门不被海水腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中将饱和氯化铁溶液滴入氢氧化钠溶液,会生成氢氧化铁沉淀,不能制得氢氧化铁胶体。正确操作是向沸腾的蒸馏水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,继续煮沸至液体呈红褐色后停止加热,A错误;
B.滴定管刻度自上而下增大,图示液面最低点位于12.00 mL刻线以上两个小格,读数应为11.80 mL,不是12.20 mL,B错误;
C.氯化铁水合物直接加热时会发生水解,生成的氯化氢逸出,不能制得无水氯化铁;应在氯化氢气流中加热脱水,C错误;
D.图中电子由电源流向钢闸门,钢闸门接电源负极而成为阴极,受到外加电流的阴极保护,D正确;
故选D。
阅读材料,近日,新型隐形战机歼-35A等多款先进军事装备亮相第15届珠海航展。装备采用氮化镓相控阵雷达制导头和双向数据链技术,使反隐身和抗干扰具有显著优势。
氮化镓(GaN)材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点,是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,并与SiC、金刚石等半导体材料一起,被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。完成下列问题。
镓与铝同主族,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物,能与强酸、强碱溶液反应。
5. 科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。下列有关说法正确的是
A. 我国研发的核反应堆“华龙一号”以为核燃料,与化学性质不相同
B. 055型万吨驱逐舰使用了氮化镓有源相控阵雷达,氮化镓属于新型无机非金属材料
C. 电催化还原技术实现醋酸的“零碳”制造,“零碳醋酸”中不含碳元素
D. “神舟十九号飞船”发动机使用的耐高温结构材料中含有非极性键
6. 工业制备金属镓的流程如下图,下列说法错误的是
A. 推测高温焙烧氢氧化镓可得到
B. 铝土矿的“碱溶”过程氢氧化钠溶液应适当过量
C. 溶液不和反应
D. 同条件下溶液比溶液的水解程度大
【答案】5. B 6. C
【解析】
【5题详解】
A.与互为同位素,两者的物理性质不同,化学性质几乎相同,A错误;
B.氮化镓属于新型无机非金属材料,B正确;
C.绿色“零碳醋酸”中含有碳元素,C错误;
D.中硅原子和氮原子之间形成的是极性键,不含有非极性键,D错误;
故答案为B;
【6题详解】
A.镓与铝同主族,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物,高温焙烧氢氧化镓可得到,A正确;
B.铝土矿的“碱溶”过程氢氧化钠溶液应适当过量,B正确;
C.镓与铝同主族,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物,故和的酸性均较弱,由流程图知通入适量有沉淀生成,说明的酸性更弱,若通入足量的可能有生成,不能说溶液不和反应,C错误;
D.先和反应生成沉淀说明水解后碱性较强,其水解程度更大,D正确;
故答案为C。
7. 下列关于苯乙炔()的说法错误的是
A. 分子中最多有4个原子共直线 B. 分子式为
C. 红外光谱能够确定分子中的苯环 D. 不溶于水,能使酸性溶液褪色
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯乙炔中两个三键碳原子均采用sp杂化,乙炔基端氢、两个三键碳原子和苯环连接位碳原子共线;苯环呈平面正六边形结构,连接位碳原子、对位碳原子及对位氢原子也位于该直线上,因此最多有6个原子共直线,A错误;
B.苯乙炔可看作乙炔分子中的一个氢原子被苯基取代,分子式为,B正确;
C.红外光谱可检测分子中化学键或基团的特征吸收,苯环具有特征吸收,C正确;
D.苯乙炔属于烃,难溶于水;分子中含碳碳三键,可被酸性溶液氧化,使该溶液褪色,D正确;
故选A。
8. 下列有机物与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有3种的是(不考虑立体异构)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙烷分子中两端甲基上的氢原子等效,中央亚甲基上的氢原子为另一类,共有2种一氯代物,A错误;
B.图示含氧五元环中的两个亚甲基等效;环戊烷中,与螺碳相邻的两个亚甲基等效,距螺碳较远的两个亚甲基等效,共有3种一氯代物,B正确;
C.图示分子中四个甲基等效,所有氢原子均等效,只有1种一氯代物,C错误;
D.对二甲苯中两个甲基等效,苯环上的四个氢原子等效,共有2种一氯代物,D错误;
故选B。
9. 多环芳烃是由两个或两个以上苯环组成,它们之间是以单键或通过碳原子相连。例如对三联苯()可以用来合成液晶,相关叙述正确的是
A. 对三联苯含碳碳单键和双键
B. 对三联苯和苯属于同系物
C. 1 mol对三联苯最多可与6 mol 发生加成反应
D. 与对三联苯互为同类别物质的同分异构体共有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A.对三联苯不含碳碳双键,A错误;
B.对三联苯和苯组成结构不同,不属于同系物,B错误;
C.1 mol对三联苯含有3 mol苯环结构,最多可与9 mol 发生加成反应,C错误;
D.对三联苯两侧的苯环可以邻、间、对的方式连接,故对三联苯的同类别物质的同分异构体共有2种,D正确;
故答案为D。
10. 氢燃料电池应用于新能源汽车时,功率密度不能满足高功率输出需求。为此,氢燃料电池与超级电容器复合的化学电源应运而生。Kuwabata电容特性的氢燃料电池原理如图1,有无电容器的复合化学电源比较测试中,电容电池表现出更小的压降和更长的放电时长如图2。下列叙述错误的是
A. 电流方向是从电极B经导线流向电极A
B. 电极B发生反应:
C. 电容器区可以发生反应:
D. 图2中有电容器的复合化学电源测试线应为曲线甲
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,电极A是电容电池的负极,氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子,电极B为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,同时酸性条件下三氧化钨在正极得到电子发生还原反应生成HxWO3,三氧化钨在正极放电使得电池表现出更小的压降和更长的放电时长。
【详解】A.由分析可知,电极A是电容电池的负极,电极B为正极,所以电池工作时电流方向是从电极B经导线流向电极A,A正确;
B.由分析可知,电极B为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为:,B错误;
C.由分析可知,电容器区发生的反应为酸性条件下三氧化钨在正极得到电子发生还原反应生成HxWO3,电极反应式为:,C正确;
D.由题意可知,电容电池表现出更小的压降和更长的放电时长,所以图2中有电容器的复合化学电源测试线应为曲线甲,D正确;
故选B。
11. (四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。工业上由粗镍制取:,,在不同温度下,将CO以一定起始流速通入反应器中与粗镍发生上述反应,通过检测流出气成分绘制CO转化率(α)曲线,如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. M点CO的反应速率为
B.
C. 使用高效催化剂可提高M点CO单位时间内的转化率
D. 较低流速时,大于的原因可能是温度降低平衡正向移动,CO的转化率增大
【答案】A
【解析】
【分析】较低流速下的转化率可近似为平衡转化率。由图可知三角形、圆形、方形曲线的平衡转化率依次降低,正反应放热,降低温度使平衡正向移动,因此。较高流速时停留时间较短,转化率还受反应速率影响。
【详解】A.M点横坐标为CO起始流速,纵坐标为转化率,由图中M点(0.17,60)可得CO的消耗量速率为。该数值表示CO的消耗量速率;原题未给出反应器体积,不能将其换算成浓度反应速率,故不能使用这一单位,A错误;
B.低流速时的平衡转化率随温度降低而增大,由三条曲线在低流速区的转化率次序可知,B正确;
C.M点处于较高流速区,其转化率低于曲线在低流速时的近似平衡转化率,说明体系尚未达到平衡;高效催化剂能加快反应,使相同停留时间内的转化率提高,C正确;
D.较低流速时,转化率可近似为平衡转化率;正反应放热,温度降低使平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,所以,D正确;
故选A。
12. 是常用的氧化剂。一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应: ,实验测得的数据如下表。下列说法错误的是
时间/s
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
/
5.00
3.52
2.40
1.75
1.23
0.87
0.60
A. 平衡后向容器中通入氧气,平衡逆向移动,化学平衡常数K不变
B. 1000 s内,生成的平均反应速率为
C. 温度下的平衡常数为,温度下的平衡常数为,若,则
D. 3000 s后,其他条件不变,将容器体积扩大到原来的2倍,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,所以平衡后向容器中通入氧气,生成物浓度增大,平衡逆向移动,但化学平衡常数K不变,A正确;
B.由表格数据可知,1000 s时五氧化二氮的浓度为2.40 mol/L,则由反应式可知,1000 s内,生成的平均反应速率为,B正确;
C.该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,若平衡常数大于,说明温度:T1>T2,C正确;
D.该反应是气体分子数增大的反应,则3000 s后,其他条件不变,将容器体积扩大到原来的2倍,气体压强减小,平衡向正反应方向移动,减小,则,D错误;
故选D。
13. 氮氧化物()是对生态系统和人体健康可造成危害的一类污染物,一种以沸石笼为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中脱除1 mol NO转移2 mol电子
B. 过程Ⅱ中有极性键、非极性键的断裂和形成
C. 沸石笼可降低该反应的ΔH
D. 总反应:
【答案】D
【解析】
【分析】图示的低价和高价含铜物种在过程Ⅰ、Ⅱ中循环转化。判断各项时,过程Ⅰ还要计入氧气的得电子变化;求总反应时,两种含铜物种和铵根离子应在两过程中相互抵消。
【详解】A.过程Ⅰ中,一氧化氮中的N由+2价降至0价,1 mol一氧化氮得到2 mol电子;同时0.5mol氧气得到2 mol电子,该过程共转移4 mol电子,A错误;
B.过程Ⅱ中,O—H等形成、N—O等断裂,并形成氮气中的N≡N非极性键,但没有非极性键断裂,B错误;
C.催化剂可降低反应的活化能,但不改变反应物和生成物的能量差,因此不改变反应的ΔH,C错误;
D.将图示两个过程相加,消去两种含铜物种和铵根离子,按元素守恒配平可得,与原式一致,D正确;
故选D。
14. 硫化剂()可作为矿物提取时的浮选剂和调节剂。常温下,向的溶液中加入NaOH固体(不考虑溶液体积变化),溶液中pH与lgX(X表示或)的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 直线Ⅰ对应的X为 B. 当pH = 9时,
C. 当pH = 13.2时, D. 溶液的pH越大,溶液中水的电离程度越大
【答案】B
【解析】
【分析】硫化氢的两级电离分别满足和。当lgX = 0时,相应浓度比为1,因此图中纵截距7和13.2分别对应第一级和第二级电离常数的负对数。
【详解】A.图中直线Ⅰ的纵截距为13.2,对应第二级电离。由第二级电离关系可知,直线Ⅰ对应,而不是原选项所述的浓度比,A错误;
B.,当pH = 9时,根据两条直线对应的浓度关系,有,因此硫离子浓度小于硫化氢浓度,B正确;
C.当pH = 13.2时,常温下pOH = 0.8,有。又因溶液体积不变,硫元素总分析浓度仍为原题给定值,故,C错误;
D.原酸性溶液中水的电离受酸抑制;加入氢氧化钠生成NaHS和Na2S,盐的水解促进水的电离,当恰好完全反应生成Na2S时,水的电离程度达到最大;继续加入氢氧化钠,过量的碱抑制水的电离。因此水的电离程度随pH的变化 先增大后减小,不是单调增大,D错误;
故选B。
二、非选择题:共4小题,共58分。
15. 苯乙酸乙酯有浓烈而甜的蜂蜜香气,常用作溶剂及香料辅助剂,也用于有机合成,某实验室合成流程图如下:
(1)化合物B的结构简式是________,化合物B与浓硫酸和浓硝酸的混酸在加热条件下生成“TNT”的化学方程式为____________________________________。
(2)化合物C中官能团的名称:____________。化合物F的核磁共振氢谱图中有________组峰。
(3)C和KCN反应生成D的反应类型是________。
(4)化合物B苯环上的二溴代物有________种。
(5)E→F的化学方程式为____________________________________。
(6)G分子和化合物E属于具有相同官能团的同分异构体,苯环上存在两种不同化学环境的氢原子,写出G分子的结构简式:____________。
【答案】(1) ①. ②. +3HNO3+3H2O
(2) ①. 溴原子 ②. 6
(3)取代反应 (4)6
(5)+CH3CH2OH+H2O
(6)
【解析】
【分析】由结构简式可知,A一定条件下与一溴甲烷发生取代反应生成,则B为;B与NBS发生取代反应生成C;C与氰化钾发生取代反应生成D;酸性条件下D发生水解反应生成E;浓硫酸作用下E与乙醇共热发生酯化反应生成F。
【小问1详解】
由分析可知,化合物B的结构简式为;TNT是2,4,6-三硝基甲苯的俗称,生成TNT的反应为浓硫酸作用下甲苯与浓硝酸共热反应生成2,4,6-三硝基甲苯和水,反应的化学方程式为:+3HNO3+3H2O;
【小问2详解】
由结构简式可知,化合物C中官能团为溴原子,化合物F的核磁共振氢谱图中有6组峰;
【小问3详解】
由分析可知,C和氰化钾反应生成D的反应为C与氰化钾发生取代反应生成D和溴化钾;
【小问4详解】
由分析可知,化合物B的结构简式为,B苯环上的二溴代物可以视作邻甲基溴苯、间甲基溴苯、对甲基溴苯分子中苯环上的氢原子被溴原子取代所得结构,共有6种;
【小问5详解】
由分析可知,E→F的反应为浓硫酸作用下E与乙醇共热发生酯化反应生成F和水,反应的化学方程式为:+CH3CH2OH+H2O;
【小问6详解】
G分子和化合物E属于具有相同官能团的同分异构体,说明G分子中含有羧基,苯环上存在两种不同化学环境的氢原子,说明G分子中含有甲基,且结构对称,所以符合条件的结构简式为:。
16. 硫代硫酸钠()溶液是一种具有良好应用前景的溶金试剂,遇酸易分解、具有还原性。
(1)下图为实验室制取硫代硫酸钠溶液的装置。装置A中制备的经过三通阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH为7~8时,停止通入气体,得产品混合溶液。
①装置B中盛装酸性溶液,其作用是________________________________;当数据采集处pH接近7~8时,三通阀的孔路位置应调节为________(填选项字母,下同)。
②装置C用磁力搅拌器搅拌的目的除了加快反应速率外,还有____________________。
③装置C中生成和,其反应的离子方程式为____________________________。
(2)某实验小组利用标准溶液测定碘酒中碘的含量。
ⅰ.配制稀碘液:移取10.00 mL碘酒,准确配制100 mL稀碘液。需要的玻璃仪器有:酸式滴定管、烧杯、玻璃棒、________(从下列图中选择,填仪器名称)。
ⅱ.测定碘含量:每次取25.00 mL稀碘液于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,加入适量稀后,用浓度为标准溶液滴定,实验数据如下表所示。
序号
溶液的用量/mL
1
21.32
2
20.02
3
19.98
已知:
①第1次实验溶液的用量明显多于后两次,原因可能是________。
A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗
B.滴入半滴标准溶液,溶液变色,即判定达滴定终点
C.滴定前滴定管尖嘴有气泡未排出而滴定后消失
D.滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面
②该碘酒中碘的含量为________。
【答案】(1) ①. 用于吸收多余的 ②. D ③. 避免局部酸度过高导致硫代硫酸钠分解 ④.
(2) ①. 100 mL容量瓶、胶头滴管 ②. AC ③. 0.1016
【解析】
【小问1详解】
①实验中通入的不能过量,在酸性条件下会发生分解导致产率降低,装置B用于吸收多余的;当数据采集处pH接近7~8时,要停止通入,需要调节三通阀的方向使进入装置B,故选D;
②磁力搅拌器搅拌的目的除了加快反应速率外,还有避免局部酸度过高导致硫代硫酸钠分解;
③装置C中生成和的反应:反应物是,和,根据得失电子守恒、原子守恒,离子方程式为;
【小问2详解】
①配制一定物质的量浓度的溶液需要的玻璃仪器有:酸式滴定管、烧杯、玻璃棒,还需要100 mL容量瓶以及胶头滴管;
②A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗,相当于稀释,会造成标准溶液用量增多,A正确;
B.滴入半滴标准溶液,溶液变色,应该等30 s,若立即判定达滴定终点,会使标准溶液用量偏少,B错误;
C.滴定前滴定管尖嘴有气泡未排出,消耗标准溶液体积偏多,C正确;
D.滴定终点读数时,俯视标准液液面,导致标准溶液体积偏小,D错误;
故选AC;
③根据表格数据可知,平均消耗溶液的体积为,根据反应,可得关系式,则,故碘酒中碘的含量为。
17. 氧化锆()可以保障发动机在高温下工作。氧化锆可由锆英砂(主要成分为,也可表示为,还含少量、、、等杂质)通过如下方法制取:
已知:①能与烧碱反应生成可溶于水的,与酸反应生成;②常温下,、。时,开始沉淀。
(1)“熔融”过程中,提高反应速率的方法为______________________________(答出一条即可)。
(2)“除杂”过程中,加入双氧水的目的是______________________;常温下,加入氨水调节溶液的,则滤渣Ⅱ的成分为________,此时溶液中的浓度为________。
(3)写出与酸反应生成的离子方程式____________________________。
(4)为得到纯净的,滤渣Ⅲ要用水洗,在过滤器中洗涤沉淀的操作方法是____________________。
(5)工业上也用电熔法制备氧化锆:以锆英砂为原料,碳为还原剂,在高温电炉的作用下,根据和的熔点差异,使锆英砂分解还原并除去硅、钛、铁等杂质元素,在较短时间内生产出高纯氧化锆和硅微粉。写出与焦炭反应的化学方程式:____________________________。
(6)对于“酸浸”过程,某实验室采用“生物霉菌酸浸”效果更佳。生物霉菌酸浸时,金属锆的浸出率与温度的变化如下图所示,则金属锆浸出率先上升后下降的原因是________________________。
【答案】(1)将锆英砂粉碎或搅拌
(2) ①. 将氧化为,以便转化为沉淀除去 ②. 、 ③.
(3)
(4)沿玻璃棒向过滤器中注入蒸馏水至恰好浸没沉淀,待蒸馏水自然流尽后,重复操作次
(5)或
(6)温度升高化学反应速率加快,使生物霉菌达到最大活性,故金属锆的浸出率升高,超过一定温度后生物霉菌死亡,失去活性,故金属锆的浸出率下降
【解析】
【分析】锆英砂(主要成分为,还含少量、、、等杂质)与熔融时,、、与反应生成钠盐;加入过量盐酸“酸浸”,经过滤得到含、、、、的滤液Ⅰ和主要成分为的滤渣Ⅰ;滤液Ⅰ中加入将氧化成,加入氨水得到含和的滤渣Ⅱ,滤液Ⅱ中含、、,滤液Ⅱ中加入溶液调得到成分为的滤渣Ⅲ,滤渣Ⅲ分解得到。
【小问1详解】
“熔融”过程中,提高反应速率的方法有:将锆英砂粉碎,增大锆英砂与的接触面积或搅拌;
【小问2详解】
①根据分析,“除杂”过程中,加入双氧水的目的是将氧化为,以便转化为沉淀除去;
②当溶液的时,,,说明和已除尽,则滤渣Ⅱ的成分为、;
③此时溶液中的浓度为;
【小问3详解】
与酸反应生成的离子方程式为;
【小问4详解】
在过滤器中洗涤沉淀的操作方法是沿玻璃棒向过滤器中注入蒸馏水至恰好浸没沉淀,待蒸馏水自然流尽后,重复操作次;
【小问5详解】
与焦炭反应的化学方程式为或;
【小问6详解】
温度升高化学反应速率加快,使生物霉菌达到最大活性,故金属锆的浸出率升高,超过一定温度后生物霉菌死亡,失去活性,故金属锆的浸出率下降。
18. “双碳”是碳达峰与碳中和的简称,是应对气候变化的重要策略。科学家的研究为如期实现“双碳”目标提供了重要理论支撑和技术保障。
(一)氢气和碳氧化物生成甲烷涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)反应: ________。
(2)在主副反应的混合体系中,生成甲烷的平衡选择性]随压强的变化如下图所示:
①增大压强,甲烷的选择性增大的原因:________________________________。
②在密闭容器中充入2 mol ,在压强为p时,生成0.6 mol CO,则的转化率为________。
(二)甲醇制取氢气的过程中有下列反应:
(3)向某容器中通入甲醇气体,发生如上反应,达到平衡后,下列措施能提高甲醇平衡转化率的有________(填选项字母)。
A. 适当升高温度 B. 加入高效催化剂
C. 恒容下,充入甲醇 D. 恒压下,充入惰性气体
(三)用和焦炭经反应Ⅰ、Ⅱ可得到电石():
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
已知标准平衡常数(n是CO的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线如下图所示。
(4)反应Ⅰ为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(5)1585 K时,反应Ⅲ:的标准平衡常数的数值为________。
(6)保持温度1320 K不变,假定恒容容器中只发生反应Ⅰ,达到平衡时________Pa。
(7)保持温度1320 K不变,若压缩容器的体积,重新建立平衡后,________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)-197.0
(2) ①. 主反应正反应为体积减小的反应,副反应为体积不变的反应,故增大压强主反应向正反应方向移动,甲烷的选择性增大 ②. 50% (3)AD
(4)吸热 (5)10
(6)
(7)不变
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,目标反应可由主反应与副反应的逆反应相加得到,因此;
【小问2详解】
主反应正向气体物质的量减小,副反应前后气体物质的量不变。增大压强时,主反应平衡正向移动而副反应平衡不移动,因此甲烷的选择性增大。
在压强为p时,图示甲烷选择性为40%,生成一氧化碳0.6 mol。设生成甲烷的物质的量为x mol,则。两反应中每生成1 mol含碳产物均消耗1 mol二氧化碳,因此二氧化碳的转化率为;
【小问3详解】
A.升高温度,平衡向吸热的正反应方向移动,甲醇的平衡转化率提高,A正确;
B.催化剂只能加快达到平衡的速率,不能改变平衡组成,甲醇的平衡转化率不变,B错误;
C.恒容时充入甲醇,平衡虽正向移动,但甲醇总量增加的比例大于其转化量增加的比例,甲醇的平衡转化率降低,C错误;
D.恒压时充入惰性气体,容器体积增大,各组分分压减小,平衡向气体物质的量增大的正反应方向移动,甲醇的平衡转化率提高,D正确;
故选AD;
【小问4详解】
曲线表明,随温度升高,反应Ⅰ的增大,说明升温使平衡正向移动,因此反应Ⅰ的正反应为吸热反应;
【小问5详解】
反应Ⅲ由反应Ⅰ与反应Ⅱ相加得到,所以其标准平衡常数为两个反应标准平衡常数的乘积。1585 K时,曲线给出的数据满足;
【小问6详解】
反应Ⅰ中一氧化碳的化学计量系数为2。1320 K时,图示反应Ⅰ的标准平衡常数为1,根据题给定义,有,解得;
【小问7详解】
温度不变,反应Ⅰ的标准平衡常数不变。压缩瞬间一氧化碳分压增大,平衡向逆反应方向移动;重新达到平衡后,一氧化碳分压仍由平衡常数决定,恢复为,故其平衡分压不变。
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高二化学A卷
满分:100分 考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Mg:24 Cl:35.5 Fe:56 Cu:64 I:127
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符合题目要求的。
1. 化学与生产生活密切相关,下列说法中错误的是
A. 食品中添加适量的二氧化硫可以起到漂白、防腐和抗氧化等作用
B. 墨的主要原料是炭黑、松烟、胶等,在砚台中加水研磨调制墨汁,墨汁属于胶体
C. 油脂在人体中通过酶的催化可以发生分解反应,最终生成高级脂肪酸和甘油
D. 碳纤维被誉为“新材料之王”,碳纤维属于无机非金属材料
2. 常温下,下列关于电解质溶液的说法正确的是
A. 的醋酸溶液,稀释10倍后
B. 的醋酸溶液与的氢氧化钠溶液等体积混合后
C. 的硫酸溶液加水稀释100倍,溶液中由水电离产生的
D. 将等体积的盐酸和氨水混合后,则
3. 下列说法正确的是
A. 在合成氨工业中,移走可增大正反应速率,提高原料转化率
B. 溶液中加入少量固体,水解程度减小,溶液pH减小
C. 反应常温下能自发进行,则该反应的
D. 在AgCl的沉淀溶解平衡体系中,加入蒸馏水,增大
4. 利用下列实验装置进行的实验能达到相应实验目的的是
A.制备氢氧化铁胶体
B.滴定终点读数为12.20 mL
C.由制取无水固体
D.保护钢闸门不被海水腐蚀
A. A B. B C. C D. D
阅读材料,近日,新型隐形战机歼-35A等多款先进军事装备亮相第15届珠海航展。装备采用氮化镓相控阵雷达制导头和双向数据链技术,使反隐身和抗干扰具有显著优势。
氮化镓(GaN)材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点,是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料,并与SiC、金刚石等半导体材料一起,被誉为是继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。完成下列问题。
镓与铝同主族,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物,能与强酸、强碱溶液反应。
5. 科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。下列有关说法正确的是
A. 我国研发的核反应堆“华龙一号”以为核燃料,与化学性质不相同
B. 055型万吨驱逐舰使用了氮化镓有源相控阵雷达,氮化镓属于新型无机非金属材料
C. 电催化还原技术实现醋酸的“零碳”制造,“零碳醋酸”中不含碳元素
D. “神舟十九号飞船”发动机使用的耐高温结构材料中含有非极性键
6. 工业制备金属镓的流程如下图,下列说法错误的是
A. 推测高温焙烧氢氧化镓可得到
B. 铝土矿的“碱溶”过程氢氧化钠溶液应适当过量
C. 溶液不和反应
D. 同条件下溶液比溶液的水解程度大
7. 下列关于苯乙炔()的说法错误的是
A. 分子中最多有4个原子共直线 B. 分子式为
C. 红外光谱能够确定分子中的苯环 D. 不溶于水,能使酸性溶液褪色
8. 下列有机物与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有3种的是(不考虑立体异构)
A. B. C. D.
9. 多环芳烃是由两个或两个以上苯环组成,它们之间是以单键或通过碳原子相连。例如对三联苯()可以用来合成液晶,相关叙述正确的是
A. 对三联苯含碳碳单键和双键
B. 对三联苯和苯属于同系物
C. 1 mol对三联苯最多可与6 mol 发生加成反应
D. 与对三联苯互为同类别物质的同分异构体共有2种
10. 氢燃料电池应用于新能源汽车时,功率密度不能满足高功率输出需求。为此,氢燃料电池与超级电容器复合的化学电源应运而生。Kuwabata电容特性的氢燃料电池原理如图1,有无电容器的复合化学电源比较测试中,电容电池表现出更小的压降和更长的放电时长如图2。下列叙述错误的是
A. 电流方向是从电极B经导线流向电极A
B. 电极B发生反应:
C. 电容器区可以发生反应:
D. 图2中有电容器的复合化学电源测试线应为曲线甲
11. (四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。工业上由粗镍制取:,,在不同温度下,将CO以一定起始流速通入反应器中与粗镍发生上述反应,通过检测流出气成分绘制CO转化率(α)曲线,如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. M点CO的反应速率为
B.
C. 使用高效催化剂可提高M点CO单位时间内的转化率
D. 较低流速时,大于的原因可能是温度降低平衡正向移动,CO的转化率增大
12. 是常用的氧化剂。一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应: ,实验测得的数据如下表。下列说法错误的是
时间/s
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
/
5.00
3.52
2.40
1.75
1.23
0.87
0.60
A. 平衡后向容器中通入氧气,平衡逆向移动,化学平衡常数K不变
B. 1000 s内,生成的平均反应速率为
C. 温度下的平衡常数为,温度下的平衡常数为,若,则
D. 3000 s后,其他条件不变,将容器体积扩大到原来的2倍,则
13. 氮氧化物()是对生态系统和人体健康可造成危害的一类污染物,一种以沸石笼为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如图。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中脱除1 mol NO转移2 mol电子
B. 过程Ⅱ中有极性键、非极性键的断裂和形成
C. 沸石笼可降低该反应的ΔH
D. 总反应:
14. 硫化剂()可作为矿物提取时的浮选剂和调节剂。常温下,向的溶液中加入NaOH固体(不考虑溶液体积变化),溶液中pH与lgX(X表示或)的关系如图所示,下列说法正确的是
A. 直线Ⅰ对应的X为 B. 当pH = 9时,
C. 当pH = 13.2时, D. 溶液的pH越大,溶液中水的电离程度越大
二、非选择题:共4小题,共58分。
15. 苯乙酸乙酯有浓烈而甜的蜂蜜香气,常用作溶剂及香料辅助剂,也用于有机合成,某实验室合成流程图如下:
(1)化合物B的结构简式是________,化合物B与浓硫酸和浓硝酸的混酸在加热条件下生成“TNT”的化学方程式为____________________________________。
(2)化合物C中官能团的名称:____________。化合物F的核磁共振氢谱图中有________组峰。
(3)C和KCN反应生成D的反应类型是________。
(4)化合物B苯环上的二溴代物有________种。
(5)E→F的化学方程式为____________________________________。
(6)G分子和化合物E属于具有相同官能团的同分异构体,苯环上存在两种不同化学环境的氢原子,写出G分子的结构简式:____________。
16. 硫代硫酸钠()溶液是一种具有良好应用前景的溶金试剂,遇酸易分解、具有还原性。
(1)下图为实验室制取硫代硫酸钠溶液的装置。装置A中制备的经过三通阀通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液pH为7~8时,停止通入气体,得产品混合溶液。
①装置B中盛装酸性溶液,其作用是________________________________;当数据采集处pH接近7~8时,三通阀的孔路位置应调节为________(填选项字母,下同)。
②装置C用磁力搅拌器搅拌的目的除了加快反应速率外,还有____________________。
③装置C中生成和,其反应的离子方程式为____________________________。
(2)某实验小组利用标准溶液测定碘酒中碘的含量。
ⅰ.配制稀碘液:移取10.00 mL碘酒,准确配制100 mL稀碘液。需要的玻璃仪器有:酸式滴定管、烧杯、玻璃棒、________(从下列图中选择,填仪器名称)。
ⅱ.测定碘含量:每次取25.00 mL稀碘液于锥形瓶中,滴加几滴淀粉溶液,加入适量稀后,用浓度为标准溶液滴定,实验数据如下表所示。
序号
溶液的用量/mL
1
21.32
2
20.02
3
19.98
已知:
①第1次实验溶液的用量明显多于后两次,原因可能是________。
A.盛装标准溶液的滴定管用蒸馏水洗净后,未润洗
B.滴入半滴标准溶液,溶液变色,即判定达滴定终点
C.滴定前滴定管尖嘴有气泡未排出而滴定后消失
D.滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面
②该碘酒中碘的含量为________。
17. 氧化锆()可以保障发动机在高温下工作。氧化锆可由锆英砂(主要成分为,也可表示为,还含少量、、、等杂质)通过如下方法制取:
已知:①能与烧碱反应生成可溶于水的,与酸反应生成;②常温下,、。时,开始沉淀。
(1)“熔融”过程中,提高反应速率的方法为______________________________(答出一条即可)。
(2)“除杂”过程中,加入双氧水的目的是______________________;常温下,加入氨水调节溶液的,则滤渣Ⅱ的成分为________,此时溶液中的浓度为________。
(3)写出与酸反应生成的离子方程式____________________________。
(4)为得到纯净的,滤渣Ⅲ要用水洗,在过滤器中洗涤沉淀的操作方法是____________________。
(5)工业上也用电熔法制备氧化锆:以锆英砂为原料,碳为还原剂,在高温电炉的作用下,根据和的熔点差异,使锆英砂分解还原并除去硅、钛、铁等杂质元素,在较短时间内生产出高纯氧化锆和硅微粉。写出与焦炭反应的化学方程式:____________________________。
(6)对于“酸浸”过程,某实验室采用“生物霉菌酸浸”效果更佳。生物霉菌酸浸时,金属锆的浸出率与温度的变化如下图所示,则金属锆浸出率先上升后下降的原因是________________________。
18. “双碳”是碳达峰与碳中和的简称,是应对气候变化的重要策略。科学家的研究为如期实现“双碳”目标提供了重要理论支撑和技术保障。
(一)氢气和碳氧化物生成甲烷涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(1)反应: ________。
(2)在主副反应的混合体系中,生成甲烷的平衡选择性]随压强的变化如下图所示:
①增大压强,甲烷的选择性增大的原因:________________________________。
②在密闭容器中充入2 mol ,在压强为p时,生成0.6 mol CO,则的转化率为________。
(二)甲醇制取氢气的过程中有下列反应:
(3)向某容器中通入甲醇气体,发生如上反应,达到平衡后,下列措施能提高甲醇平衡转化率的有________(填选项字母)。
A. 适当升高温度 B. 加入高效催化剂
C. 恒容下,充入甲醇 D. 恒压下,充入惰性气体
(三)用和焦炭经反应Ⅰ、Ⅱ可得到电石():
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
已知标准平衡常数(n是CO的化学计量系数)。反应Ⅰ、Ⅱ的与温度的关系曲线如下图所示。
(4)反应Ⅰ为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(5)1585 K时,反应Ⅲ:的标准平衡常数的数值为________。
(6)保持温度1320 K不变,假定恒容容器中只发生反应Ⅰ,达到平衡时________Pa。
(7)保持温度1320 K不变,若压缩容器的体积,重新建立平衡后,________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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