精品解析:安徽省合肥市第一中学(省十联考)2024-2025学年高二上学期期末化学试题(A试题)
2026-09-11
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内容正文:
2024~2025学年度高二年级上学期期末测试
化学A试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B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。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
5.可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40 Ga-70
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. “液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合得到的液态燃料。下列有关“液态阳光”的说法错误的是
A. 和转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量
B. 煤气化得到的水煤气合成的甲醇属于“液态阳光”
C. “液态阳光”行动有利于可持续发展并应对气候变化
D. “液态阳光”行动的实施有利于实现“碳中和”
2. 下列各项叙述正确的是
A. 的电子式:
B. 原子的电子排布由能吸收能量产生吸收光谱
C. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D. 用电子云轮廓图表示的 键形成的示意图:
3. 高中生应德智体美劳全面发展。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
烹饪活动:向煮沸的豆浆中加入卤水制作豆腐
电解质溶液使胶体聚沉
B
烘焙活动:碳酸氢钠与柠檬酸的混合物用作复合膨松剂
能与酸反应产生气体
C
家务活动:擦干已洗净铁锅表面的水,以防生锈
铁与水蒸气反应生成
D
学农活动:施肥时,应将铵态氮肥及时埋在土中避免日晒
铵盐受热易分解
A. A B. B C. C D. D
4. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A. (浓)
B.
C.
D. (浓)
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有键数目为
B. 电解500 mL,的溶液,转移的电子数最多为
C. 1 L,的溶液中,和离子数之和为
D. 常温下,的溶液中由水电离出的数目为
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 用溶液将锅炉水垢中的转化为
B. 工业合成氨时,一般采用的高温条件
C. 配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需浓度
D. 向溶液中滴加溶液后溶液由橙色逐渐变为黄色
7. X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以的形式存在。下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 元素的电负性:
C. 同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D. 同周期中第一电离能大于X的元素有3种
8. 常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是
化学式
或
A. 等浓度的和的混合溶液中:
B. 等物质的量浓度的、、溶液中大小顺序:
C. 向溶液中通入少量的反应:
D. 相同时三种溶液物质的量浓度大小顺序:
9. 还原反应历程的能量变化如图所示。已知正反应的速率方程为(为正反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。下列叙述错误的是
A. 总反应由2个基元反应组成
B. 选择催化剂的目的主要是降低反应②的活化能
C. 其他条件不变时,升高温度使速率常数增大
D.
10. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A
B
比较与的
制备少量NaClO
C
D
用pH试纸测定盐酸的pH
探究温度对化学平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
11. MnO2-CeO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO,反应方程为:,其机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数
C. 步骤 I可描述为吸附到表面与表面吸附氧反应生成和,烟气中的和反应生成和
D. 每消耗,该反应中转移电子的数目约为
12. 已知由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用()表示,最稳定单质的摩尔生成焓为0,有关物质的如图1所示。图2为利用肼()—空气燃料电池电解溶液的示意图。下列说法正确的是
A. 依据图1所给数据,可求得的燃烧热
B. 图2中电池负极反应式:
C. 图2中离子交换膜为阳离子交换膜
D. 一段时间后,图2中右池电解质溶液的变小
13. 甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一,常压、催化剂作用下,按照和的物质的量之比投料。有关反应如下:
某一时段内,和的转化率随温度变化如下图所示。
已知:的转化效率
下列分析不正确的是
A. 根据反应Ⅰ、Ⅱ,低压高温有利于提高的平衡转化率
B. 时,转化的R值为
C. 由升高到,含氢产物中水的占比增大
D. 由升高到,的转化效率逐渐增大
14. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。(起始)
已知:①图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
下列说法不正确的是
A.
B. 初始状态、,无沉淀生成
C. 初始状态、,平衡后溶液中存在
D. 初始状态、,发生反应:
二、非选择题(本小题共4小题,共58分)
15. 锂离子电池和锂金属电池在生活中有着较为广泛的应用,请回答下列问题:
Ⅰ.(磷酸铁锂)、(锰酸锂)都是锂离子电池中常用的电极材料。
(1)O元素在周期表中的位置是________,基态Fe原子价电子排布式为________,基态P原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________形。
(2)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的为________(填标号)。
A B. C.
(3)Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下表所示:
元素
Mn
Fe
电离能
(kJ/mol)
717
759
1509
1561
3248
2957
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更难。原因是________。
Ⅱ.一种用于心脏起搏器的微型电池的电极材料是石墨和锂,电解质为等物质的量的、溶解在(亚硫酰氯)中形成的溶液。
(4)该电池总反应为,则负极反应为________。
(5)把溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是________;将与混合加热,可得到无水,相关的化学反应方程式为________。
16. 某学生用溶液测定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.用蒸馏水洗净滴定管
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用酸式滴定管取稀盐酸,注入锥形瓶中,加入酚酞
D.另取锥形瓶,再重复操作次
E.检查滴定管是否漏水
F.取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
请回答下列问题:
(1)滴定时正确操作的顺序是(用序号字母填写):_______。
_______→_______→F→_______→_______→_______→D。
(2)操作F中应该选择下图中滴定管_______(填标号)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察_______。
(4)下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A. 碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B. 滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C. 碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D. 达到滴定终点时,仰视读数
(5)氧化还原滴定实验原理与酸碱中和滴定类似。可通过如下实验来测定血钙的含量:
①将血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量晶体,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得溶液。
②将①得到的溶液,再用酸性溶液滴定。
③终点时用去的溶液。
用滴定的离子方程式为_______;判断滴定终点的方法是_______;计算得血液中含钙离子的浓度为_______。
17. 作为第三代半导体材料,具有耐高温、高压等特性。某工厂利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌、]为原料,经一系列流程可得两种盐溶液并制得氮化镓(),部分工艺流程如下:
已知:①镓性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之间;
②某温度下,离子物质的量浓度与的关系如图所示。当离子浓度时,可认为已除尽。
请回答下列问题:
(1)为了提高浸出速率,可采用的操作是_______(任写一条)。
(2)矿渣经“浸出”后所得浸出液含有、、等离子,则浸出过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)处理浸出液时,要将溶液的调节至,目的是_______。该温度下约为_______。
(4)已知金属离子在该工艺条件下的萃取率(进入有机层中的金属离子百分数)如下。
金属离子
萃取率
0
99
0
由数据可知,酸浸液直接萃取效果不好。应先加入某固体,充分反应,过滤后再进行萃取。固体最好选用_______(填标号)。
A. B. C.
(5)“反萃取”后,溶液中镓元素的存在形式为_______(填离子符号)。
(6)“高温合成”操作中与反应生成的化学方程式为_______。
(7)如图表示氮化镓与铜组装成的人工光合系统的电池工作原理。当电路中转移电子时,电池中液体质量减轻_______。
18. 水煤气反应、水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。请回答下列问题:
I.水煤气反应:
(1)一定温度下,若在恒容密闭容器中发生水煤气反应,一定可以判断反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内气体密度不再改变
B.容器内
C.单位时间内,断开的数目和断开的数目相同
(2)工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是_______。
Ⅱ.水煤气变换反应:
该反应分两步完成:
(3)_______。
(4)恒定总压和水碳比【】投料,在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压总压×该成分的物质的量分数)如下表:
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
①在条件1下,水煤气变换反应的压强平衡常数_______。
②对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应方程式_______。
(5)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 通过充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率
B. 通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为
C. 恒定水碳比【】,增加体系总压可提高的平衡产率
D. 反应过程中在多个催化剂反应层间进行降温操作,可保证反应在最适宜温度附近进行
(6)科学家们改进了水煤气变换的过程,利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示。含和各的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得_______。
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2024~2025学年度高二年级上学期期末测试
化学A试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B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。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
5.可能用到的相对原子质量H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40 Ga-70
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. “液态阳光”是指由阳光、二氧化碳和水通过人工光合得到的液态燃料。下列有关“液态阳光”的说法错误的是
A. 和转化为“液态阳光”过程中同时吸收能量
B. 煤气化得到的水煤气合成的甲醇属于“液态阳光”
C. “液态阳光”行动有利于可持续发展并应对气候变化
D. “液态阳光”行动的实施有利于实现“碳中和”
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题意可知,阳光、二氧化碳和水转化为“液态阳光”过程中类似光合作用,需吸收能量,A正确;
B.煤气化得到的水煤气,成分为CO和H2,水煤气合成的甲醇,没有合成“液态阳光”的要素,因此不属于“液态阳光”,B错误;
C.“液态阳光”行动有利于可持续发展,减少温室效应,有利于气候变化,C正确;
D.“液态阳光”行动的实施,实现了二氧化碳的再利用,有利于实现“碳中和”,D正确;
故选B。
2. 下列各项叙述正确的是
A. 的电子式:
B. 原子的电子排布由能吸收能量产生吸收光谱
C. 若硫原子核外电子排布图为则违反了泡利原理
D. 用电子云轮廓图表示的 键形成的示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.为离子化合物,其电子式可表示为,故A错误;
B.3s能级的能量大于2p能级的能量,原子的电子排布式由能量由高到低,所以能释放能量产生发射光谱,故B错误;
C.3p轨道应该尽可能分占不同的原子轨道,若硫原子核外电子排布图为违反了洪特规则,不是违反了泡利原理,故C错误;
D.用电子云轮廓图表示的 键形成的示意图:,故D正确;
故答案选D。
3. 高中生应德智体美劳全面发展。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
劳动项目
化学知识
A
烹饪活动:向煮沸的豆浆中加入卤水制作豆腐
电解质溶液使胶体聚沉
B
烘焙活动:碳酸氢钠与柠檬酸的混合物用作复合膨松剂
能与酸反应产生气体
C
家务活动:擦干已洗净铁锅表面的水,以防生锈
铁与水蒸气反应生成
D
学农活动:施肥时,应将铵态氮肥及时埋在土中避免日晒
铵盐受热易分解
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向煮沸的豆浆中加入卤水,会发生胶体的聚沉,形成豆腐,故A不符合题意;
B.能与酸反应产生二氧化碳,从而使面团蓬松,故B不符合题意;
C.擦干已洗净铁锅表面的水,避免铁锅在潮湿环境中形成原电池腐蚀,从而起到防锈作用,而铁与水蒸气生成Fe3O4需在高温条件下进行,两者并无关联,故C符合题意;
D.铵盐受热易分解,从而降低肥效,施用时及时埋在土中,故D不符合题意;
故选C。
4. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化不能实现的是
A. (浓)
B.
C.
D. (浓)
【答案】A
【解析】
【详解】A.Cu与浓硫酸反应生成SO2,SO2与Ba(NO3)2发生氧化还原反应生成BaSO4,A无法实现;
B.根据沉淀溶解平衡原理,,B可以实现;
C.氨气催化氧化:,,C可以实现;
D.二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气,氯气具有强氧化性与铁反应生成氯化铁,D可以实现;
故答案为:A。
5. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有键数目为
B. 电解500 mL,的溶液,转移的电子数最多为
C. 1 L,的溶液中,和离子数之和为
D. 常温下,的溶液中由水电离出的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯分子中含有5个键,则2.8 g乙烯分子中含有的键数目为,A正确;
B.硝酸银溶液电解生成银、硝酸和氧气,硝酸银溶液完全电解后,继续电解,还能电解硝酸溶液,电解硝酸溶液实际上就是电解水生成氢气和氧气,则电解的溶液,转移的电子数大于,B错误;
C.在溶液中既能水解为又能电离为,根据物料守恒可知:溶液中的、、之和为,C错误;
D.选项中并未说明溶液的具体体积,无法计算水电离出的氢氧根离子的数目,D错误;
故选A。
6. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A. 用溶液将锅炉水垢中的转化为
B. 工业合成氨时,一般采用的高温条件
C. 配制溶液时,常将晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需浓度
D. 向溶液中滴加溶液后溶液由橙色逐渐变为黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸钙在溶液中存在溶解平衡,加入碳酸钠溶液后钙离子与碳酸根离子结合生成更难溶的碳酸钙,最终将硫酸钙转化成碳酸钙,然后用酸除去,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.合成氨采用高温主要为了加快反应速率(催化剂活性温度范围),而非平衡移动(高温会降低产率),不能用平衡移动原理解释,B符合题意;
C.浓盐酸抑制Fe3+水解,通过增加H+浓度使水解平衡逆向移动,符合平衡移动原理,C不符合题意;
D.溶液中存在平衡:+H2O2+2H+,向溶液中滴加溶液,OH-中和H+,使转化为,通过改变浓度移动平衡,符合平衡移动原理,D不符合题意;
故选B。
7. X、Y为第三周期元素,Y最高正价与最低负价的代数和为6,二者形成的一种化合物能以的形式存在。下列说法错误的是
A. 简单离子半径: B. 元素的电负性:
C. 同周期元素形成的单质中Y氧化性最强 D. 同周期中第一电离能大于X的元素有3种
【答案】D
【解析】
【分析】Y位于第三周期,且最高正价与最低负价的代数和为6,则Y是Cl元素;X为第三周期元素,由X、Y形成的阴离子和阳离子可得,X的最高正价为价,X是P元素,以此来解答。
【详解】A.X的简单离子为,Y的简单离子为,二者电子层结构相同,核电荷数越小离子半径越大,故简单离子半径,A正确;
B.同周期从左到右电负性逐渐增大,故电负性P<Cl,B正确;
C.第三周期元素单质中是最活泼的非金属单质,氧化性最强,C正确;
D.同一周期从左到右第一电离能呈现增大的趋势,第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素的第一电离能,则第三周期第一电离能从小到大依次为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar,所以比P大的有Cl、Ar共2种,D错误;
故选D。
8. 常温下,几种弱酸或弱碱的电离平衡常数如表所示,下列说法正确的是
化学式
或
A. 等浓度的和的混合溶液中:
B. 等物质的量浓度的、、溶液中大小顺序:
C. 向溶液中通入少量的反应:
D. 相同时三种溶液物质的量浓度大小顺序:
【答案】A
【解析】
【分析】由Ka的大小可知酸性强弱顺序为:,因此水解能力:。
【详解】A.溶液发生水解:,、水发生电离:,,则等浓度的和的混合溶液中存在电荷守恒:,元素守恒:,二式合并得到,A正确;
B.、溶液中均发生双水解,由于碳酸氢根水解能力小于次氯酸根,因此中的浓度更大;只发生微弱电离,则等物质的量浓度溶液中一水合氨中的浓度最小。因此大小顺序为,B错误;
C.向溶液中通入少量,由于,所以与不能发生反应,反应不能发生,能发生的是:,C错误;
D.比较表中的电离常数,可确定电离程度,则钠盐的水解程度,等物质的量浓度溶液的大小顺序为,故等时浓度关系是,D错误;
故答案选A。
9. 还原反应历程的能量变化如图所示。已知正反应的速率方程为(为正反应速率常数,只与温度、催化剂有关)。下列叙述错误的是
A. 总反应由2个基元反应组成
B. 选择催化剂的目的主要是降低反应②的活化能
C. 其他条件不变时,升高温度使速率常数增大
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.观察图像可知,总反应历程包含2个过渡态,包括2个基元反应,A正确;
B.由速率方程可知,反应速率与反应物浓度的二次方和浓度的一次方成正比,这与基元反应①()的反应物化学计量数一致,说明反应①是决速步骤。催化剂通过降低决速步骤的活化能来提高总反应速率,因此选择催化剂的目的主要是降低反应①的活化能,B错误;
C.其他条件不变,升高温度,正反应速率增大,推知:正反应速率常数增大,C正确;
D.总反应的反应热等于生成物总能量与反应物总能量之差, ,D正确;
故答案选B。
10. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A
B
比较与的
制备少量NaClO
C
D
用pH试纸测定盐酸的pH
探究温度对化学平衡移动的影响
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为加溶液反应后NaOH溶液过量,溶液和NaOH溶液反应生成沉淀,没有沉淀的转化,不能比较与的,A错误;
B.石墨作阳极,产生的氯气被直接释放,与氢氧根离子接触不充分,难以制得次氯酸钠,B错误;
C.用pH试纸测定盐酸的pH,不能润湿试纸,会产生误差,C错误;
D.将平衡球放在两个不同温度的水中,根据不同温度下气体颜色的深浅判断温度对化学平衡移动的影响,D正确;
故选D。
11. MnO2-CeO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO,反应方程为:,其机理如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应
B. 该反应的平衡常数
C. 步骤 I可描述为吸附到表面与表面吸附氧反应生成和,烟气中的和反应生成和
D. 每消耗,该反应中转移电子的数目约为
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是气体分子数增加的反应,故该反应,A错误;
B.化学平衡常数的表达式为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积,即该反应的平衡常数,B错误;
C.如图所示,步骤Ⅰ可描述为吸附到表面与表面吸附氧反应生成和,烟气中的和反应生成和,C正确;
D.该反应中,、作氧化剂,作还原剂,每消耗,就有反应,转移电子的数目约为,D错误;
故答案为:C。
12. 已知由最稳定的单质合成某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用()表示,最稳定单质的摩尔生成焓为0,有关物质的如图1所示。图2为利用肼()—空气燃料电池电解溶液的示意图。下列说法正确的是
A. 依据图1所给数据,可求得的燃烧热
B. 图2中电池负极反应式:
C. 图2中离子交换膜为阳离子交换膜
D. 一段时间后,图2中右池电解质溶液的变小
【答案】D
【解析】
【分析】该图是电化学实验装置,其中左侧为原电池,以N2H4为负极反应物,空气为正极反应物,电解质为KOH溶液,通过离子交换膜分隔两极。右侧为电解池,内含20mL0.5mol/L的CuSO4溶液,电极分别为碳棒为电解池的阳极和铜棒为电解池的阴极,由原电池提供电能进行电解。
【详解】A.燃烧热是在时,物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量;缺少液体水的生成焓数据,不能求得的燃烧热,A错误;
B.图2中左图为燃料电池,负极肼失电子生成氮气和水,负极反应式为:,B错误;
C.正极生成氢氧根离子、负极消耗氢氧根离子,正极生成的OH-需迁移至负极,所以图中离子交换膜为阴离子交换膜,C错误;
D.图2中右池为电解硫酸铜溶液,电解CuSO4溶液的总反应为 ,溶液酸性增强,一段时间后,电解质溶液的减小,D正确;
故选D。
13. 甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一,常压、催化剂作用下,按照和的物质的量之比投料。有关反应如下:
某一时段内,和的转化率随温度变化如下图所示。
已知:的转化效率
下列分析不正确的是
A. 根据反应Ⅰ、Ⅱ,低压高温有利于提高的平衡转化率
B. 时,转化的R值为
C. 由升高到,含氢产物中水的占比增大
D. 由升高到,的转化效率逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ是气体分子数增大的吸热反应,反应Ⅱ是气体分子数不变的吸热反应,升高温度均有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动,提高CO2的平衡转化率,且降低压强有利于反应Ⅰ的平衡正向移动,c(H2)增大可促进反应Ⅱ的平衡正向移动,也可提高CO2的平衡转化率,所以低压高温有利于提高CO2的平衡转化率,故A正确;
B.由图可知,500℃时CO2的转化率为20%,CH4的转化率为40%,CO2的转化效率为=1.5,故B正确;
C.由图可知,温度由400℃升高到600℃时CH4转化率的增大幅度远大于CO2,则此时主要发生反应Ⅰ,且只有反应Ⅱ生成水,所以含氢产物中水的占比减小,故C错误;
D.由图可知,由700℃升高到1000℃时△n(CO2)变化幅度较大,△n(CH4)变化幅度较小,则CO2的转化效率逐渐增大,故D正确;
答案选C。
14. 利用平衡移动原理,分析一定温度下在不同的体系中的可能产物。(起始)
已知:①图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系
②图2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
下列说法不正确的是
A.
B. 初始状态、,无沉淀生成
C. 初始状态、,平衡后溶液中存在
D. 初始状态、,发生反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.从图1可以看出时,与浓度相同,由此计算得,A正确;
B.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的下方,不会产生碳酸镁沉淀或氢氧化镁沉淀,B正确;
C.从图2可以看出、时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,根据物料守恒,溶液中,C错误;
D.时,溶液中主要含碳微粒是,,时,该点位于曲线Ⅱ的上方,会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为,D正确;
故答案选C。
二、非选择题(本小题共4小题,共58分)
15. 锂离子电池和锂金属电池在生活中有着较为广泛的应用,请回答下列问题:
Ⅰ.(磷酸铁锂)、(锰酸锂)都是锂离子电池中常用的电极材料。
(1)O元素在周期表中的位置是________,基态Fe原子价电子排布式为________,基态P原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为________形。
(2)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最高的为________(填标号)。
A B. C.
(3)Mn与Fe两元素的部分电离能数据如下表所示:
元素
Mn
Fe
电离能
(kJ/mol)
717
759
1509
1561
3248
2957
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更难。原因是________。
Ⅱ.一种用于心脏起搏器的微型电池的电极材料是石墨和锂,电解质为等物质的量的、溶解在(亚硫酰氯)中形成的溶液。
(4)该电池总反应为,则负极反应为________。
(5)把溶液蒸干、灼烧,最后得到的主要固体产物是________;将与混合加热,可得到无水,相关的化学反应方程式为________。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅥA族 ②. ③. 哑铃
(2)C (3)由于电子排布式为,电子排布式为,半满结构更稳定,难失电子
(4)
(5) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族;基态原子价电子排布式为;基态原子核外电子占据的最高能级是p,电子云轮廓图为哑铃形;
【小问2详解】
能级的能量高低为,故原子电子排布图表示的状态中,C能量最高;
【小问3详解】
由于电子排布式为,电子排布式为,根据洪特规则特例,半满结构更稳定,更难失电子;
【小问4详解】
该电池为锂原电池,Li是活泼金属,作为负极发生氧化反应,结合总反应,负极上Li失去电子生成,可知负极反应为;
【小问5详解】
蒸干溶液过程中,铝离子水解程度增大,产生的会脱离体系,进一步促进溶液的水解,最终得到,灼烧则产生;将与混合加热,可得到无水,相关的化学反应方程式为。
16. 某学生用溶液测定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:
A.用蒸馏水洗净滴定管
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
C.用酸式滴定管取稀盐酸,注入锥形瓶中,加入酚酞
D.另取锥形瓶,再重复操作次
E.检查滴定管是否漏水
F.取下碱式滴定管用标准溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管“0”刻度以上处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
请回答下列问题:
(1)滴定时正确操作的顺序是(用序号字母填写):_______。
_______→_______→F→_______→_______→_______→D。
(2)操作F中应该选择下图中滴定管_______(填标号)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察_______。
(4)下列操作会导致测定结果偏高的是_______。
A. 碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗
B. 滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出
C. 碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡
D. 达到滴定终点时,仰视读数
(5)氧化还原滴定实验原理与酸碱中和滴定类似。可通过如下实验来测定血钙的含量:
①将血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量晶体,反应生成沉淀,将沉淀用稀硫酸处理得溶液。
②将①得到的溶液,再用酸性溶液滴定。
③终点时用去的溶液。
用滴定的离子方程式为_______;判断滴定终点的方法是_______;计算得血液中含钙离子的浓度为_______。
【答案】(1)E→A→F→B→C→G→D
(2)乙 (3)锥形瓶内溶液颜色的变化 (4)AD
(5) ①. ②. 当滴入最后半滴酸性溶液后溶液由无色变为浅紫色或浅红色,且半分钟内不褪色 ③.
【解析】
【分析】本题考查中和滴定的综合应用,明确中和滴定的操作方法和原理为解答关键,注意掌握中和滴定的误差分析方法与技巧,试题培养了学生的分析能力及化学计算能力。
【小问1详解】
中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、取待测液并加指示剂、滴定等顺序操作,则正确的顺序:E→A→F→B→C→G→D;
【小问2详解】
F中使用碱式滴定管,滴定管乙下端是橡皮管,为碱式滴定管,故选乙;
【小问3详解】
滴定操作时眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化;
【小问4详解】
A.碱式滴定管在装液前未用标准溶液润洗,导致消耗标准液偏大,则测定结果偏高;
B.滴定过程中,锥形瓶摇荡得太剧烈,锥形瓶内有液滴溅出,导致消耗标准液偏小,则测定结果偏低;
C.碱式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定终点时发现气泡,导致消耗标准液偏小,则测定结果偏低;
D.达到滴定终点时,仰视读数,导致消耗标准液偏大,则测定结果偏高;
故答案为AD;
【小问5详解】
高锰酸钾具有强氧化性,在硫酸条件下将氧化为,自身被还原为,反应方程式为,离子方程式:,高锰酸钾溶液本身有颜色,为紫色,在开始滴入草酸中时被还原,颜色消失,当达到滴定终点时,加入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅紫色,且半分钟内不褪色,根据化学方程式,可得关系式,消耗,则血液中。所以血液中钙离子的浓度为。
17. 作为第三代半导体材料,具有耐高温、高压等特性。某工厂利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓、铁酸锌、]为原料,经一系列流程可得两种盐溶液并制得氮化镓(),部分工艺流程如下:
已知:①镓性质与铝相似,金属活动性介于锌和铁之间;
②某温度下,离子物质的量浓度与的关系如图所示。当离子浓度时,可认为已除尽。
请回答下列问题:
(1)为了提高浸出速率,可采用的操作是_______(任写一条)。
(2)矿渣经“浸出”后所得浸出液含有、、等离子,则浸出过程中发生反应的离子方程式为_______。
(3)处理浸出液时,要将溶液的调节至,目的是_______。该温度下约为_______。
(4)已知金属离子在该工艺条件下的萃取率(进入有机层中的金属离子百分数)如下。
金属离子
萃取率
0
99
0
由数据可知,酸浸液直接萃取效果不好。应先加入某固体,充分反应,过滤后再进行萃取。固体最好选用_______(填标号)。
A. B. C.
(5)“反萃取”后,溶液中镓元素的存在形式为_______(填离子符号)。
(6)“高温合成”操作中与反应生成的化学方程式为_______。
(7)如图表示氮化镓与铜组装成的人工光合系统的电池工作原理。当电路中转移电子时,电池中液体质量减轻_______。
【答案】(1)矿渣粉碎(适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等)
(2)
(3) ①. 使、完全转化为沉淀,不沉淀 ②.
(4)B (5)或
(6)
(7)7.2
【解析】
【分析】炼锌矿渣加稀硫酸浸出,溶液中主要含的金属阳离子为:、、,难溶性矿渣经过过滤得到浸出渣,滤液调节后将、转化为、沉淀,过滤后得到、沉淀,加盐酸并加后,加萃取剂萃取,目的是分离铁元素和镓元素,加的目的是将转化为,便于与分离,水层含;再经过反萃取一系列反应后,再与反应得到,由此分析回答;
【小问1详解】
为了提高酸浸效率,可采取的措施有矿渣粉碎、适当升高温度、适当增加硫酸浓度、搅拌等;
【小问2详解】
“浸出”后,元素以形式存在,说明酸浸时发生的反应为非氧化还原反应,则“酸浸”后元素以形式存在,“浸出”过程中发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
结合图中的数据可知,将溶液的调节的主要目的是使、完全转化为沉淀,不沉淀;沉淀完全时,离子浓度,由此可计算。
【小问4详解】
萃取是为了使进入有机相,根据表中数据可知,的萃取率为,的萃取率为0,因此萃取前应将还原为,加入的固体为铁粉,故答案为:。
【小问5详解】
在反萃取工序中加入的是溶液,元素的化学性质与非常相似,所以离子形式与碱性条件下的相似,故答案为:。
【小问6详解】
与反应生成的化学方程式为:。
【小问7详解】
由图可知电池的总反应为:;由反应可知每通入消耗,该过程中转移电子,溶液质量减少,则转移电子时,电池中液体质量减少。
18. 水煤气反应、水煤气变换反应是工业上的重要反应,可用于制氢。请回答下列问题:
I.水煤气反应:
(1)一定温度下,若在恒容密闭容器中发生水煤气反应,一定可以判断反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内气体密度不再改变
B.容器内
C.单位时间内,断开的数目和断开的数目相同
(2)工业生产水煤气时,通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是_______。
Ⅱ.水煤气变换反应:
该反应分两步完成:
(3)_______。
(4)恒定总压和水碳比【】投料,在不同条件下达到平衡时和的分压(某成分分压总压×该成分的物质的量分数)如下表:
条件1
0.40
0.40
0
条件2
0.42
0.36
0.02
①在条件1下,水煤气变换反应的压强平衡常数_______。
②对比条件1,条件2中产率下降是因为发生了一个不涉及的副反应,写出该反应方程式_______。
(5)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 通过充入惰性气体增加体系总压,可提高反应速率
B. 通入过量的水蒸气可防止被进一步还原为
C. 恒定水碳比【】,增加体系总压可提高的平衡产率
D. 反应过程中在多个催化剂反应层间进行降温操作,可保证反应在最适宜温度附近进行
(6)科学家们改进了水煤气变换的过程,利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示。含和各的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得_______。
【答案】(1)A (2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快反应速率
(3)+6 (4) ①. 2 ②. (5)BD
(6)
【解析】
【小问1详解】
A.恒温恒容条件下,容器内气体质量变化,故气体密度是变化量,当密度不再改变说明平衡,A符合题意;
B.平衡应是各物质浓度保持不变,容器内不能说明平衡,不合题意;
C.单位时间内,断开的数目是断开的数目的2倍时,能说明达到平衡状态,不合题意;
故答案为:A;
【小问2详解】
由于水蒸气与煤炭反应吸热,会引起体系温度的下降,从而导致反应速率变慢,不利于反应的进行,通入空气,利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡,维持反应速率,故答案为:水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快反应速率;
【小问3详解】
设方程式①
②
③
根据盖斯定律可知,③①-②,则
;故答案为:;
【小问4详解】
①条件1下没有甲烷生成,只发生了水煤气变换反应,该反应是一个气体分子数不变的反应。设在条件1下水蒸气和一氧化碳的投料分别为和,参加反应的一氧化碳为,由三段式:
,,解得;则平衡常数;;
②根据表格中的数据可知,有甲烷生成,且该副反应没有二氧化碳参与,且氢气的产率降低,则该方程式为:;
【小问5详解】
A.若保持容器的体积不变,通过充入惰性气体增加体系总压,反应物浓度不变,反应速率不变,A错误;
B.过量的水蒸气会使平衡向逆反应方向移动,同时会消耗体系中的还原剂,从而防止被进一步还原为,B正确;
C.该反应前后气体计量系数相同,则增加体系总压平衡不移动,不能提高平衡产率,C错误;
D.水煤气变换反应是放热可逆反应,需在多个催化剂反应层间进行降温操作以“去除”反应过程中的余热,保证反应在最适宜温度附近进行,D正确;
故答案为:BD;
【小问6详解】
反应器Ⅰ中发生的反应为、,一氧化碳和氢气与氧化铁反应生成铁,反应器Ⅱ中反应为,铁生成氢气的物质的量为。
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