精品解析：上海市晋元高级中学2026-2027学年高二第一学期10月月考 化学试卷

高二化学(等级)10月单元检测 说明：选择题没有特别注明的为单选题，注明不定项的有1-2个正确选项，漏选给一分，错选不给分。答案一律写在答题纸上，答题纸上写上等级班。 一、元素周期律的应用 元素周期表的意义远远超出了化学领域本身，它体现了科学规律的本质。如图是元素周期表的一部分，表中所列字母编号分别代表对应的化学元素。 1. 提出元素周期律并根据周期律编制第一个元素周期表的科学家是____。 A. 道尔顿 B. 范特霍夫 C. 阿伏加德罗 D. 门捷列夫 2. 上图中所示元素形成的物质中，酸性最强的最高价氧化物对应水化物是__________（填化学式），可用作半导体材料的是__________（填元素符号），属于过渡元素的是__________（填元素符号）。 3. d元素的过氧化物常用于潜艇供氧剂，根据相应元素的结构推测该化合物含有的化学键类型有__________，属于__________晶体。 4. 下列各组元素性质的递变情况错误的是____。 A. N、O、F元素最高正价依次升高 B. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 C. N、O、F原子半径依次增大 D. Na、K、Rb的金属性依次增强 5. 金属钫（Fr）在自然界中的存有量极微小，它的21个已知同位素都具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。根据其在元素周期表中位置预测其性质，不正确的是____。 A. 在已知主族元素中，它具有最大的原子半径 B. 在氧气中燃烧时会生成分子式为的氧化物 C. 最高价氧化物对应水化物的化学式为FrOH，它应是极强的碱 D. 其单质常温下跟水反应会放出大量热、剧烈燃烧并爆炸 6. 硒可以清除自由基，降低血脂，延缓衰老。硒（Se）元素原子序数为34，且与氧元素同主族，则其原子结构示意图为：__________，其在周期表的位置为：________________________________________。 7. 下列化学用语正确的是____。 A. 的电子式是： B. 的结构式是： C. 分子的空间填充模型是： D. 氯化氢的电子式： 8. 已知二氧化锗与二氧化硅的结构相似，碳族元素C、Si、Ge的氧化物熔点如下表所示。 物质 二氧化碳 二氧化硅 二氧化锗 熔点 -78.5℃（升华） 1713℃ 1115℃ 请解释不同物质之间熔点差异的原因：__________________________________________________。 【答案】1. D 2. ①. ②. Si ③. Fe 3. ①. 离子键、非极性共价键（或共价键） ②. 离子 4. AC 5. B 6. ①. ②. 第四周期第VIA族 7. B 8. 为分子晶体，熔化时破坏较弱的分子间作用力，故熔点低；和均为共价晶体（原子晶体），熔化时破坏较强的共价键，故熔点高；由于Si的原子半径小于Ge，Si—O键长较短，键能较大，故的熔点高于。 【解析】 【分析】根据元素在周期表中的周期和族确定其种类：a位于第一周期第IA族，为H；b、c分别位于第二周期第IVA族和第VIA族，依次为C、O；d、e、f分别位于第三周期第IA族、第IVA族和第VIA族，依次为Na、Si、S；h、i分别位于第四周期第IA族和第IIA族，依次为K、Ca；j位于第四周期从左往右第8列，即第VIII族的第一列，为Fe。由此可将图中字母与具体元素对应，再判断其单质、化合物和化学键的性质。 【1题详解】 门捷列夫提出了元素周期律，并根据元素周期律编制了第一个元素周期表，因此所求科学家是门捷列夫。 故选D； 【2题详解】 图示元素中，C、Si、S的最高价氧化物对应水化物分别为、、。S的非金属性比C、Si强，其最高价氧化物对应水化物的酸性最强，因此第一空填。硅的导电能力介于导体与绝缘体之间，是常用的半导体材料，因此第二空填Si。过渡元素位于周期表中部的副族和第VIII族，图示元素中只有j对应的Fe位于该区域，因此第三空填Fe； 【3题详解】 d位于第三周期第IA族，为Na，其过氧化物为。该物质由和构成，阳离子与阴离子之间存在离子键；内部的两个O原子通过共价键结合，由于成键原子相同，该共价键为非极性共价键。因此，中含有离子键、非极性共价键，属于离子晶体，第二空填“离子”； 【4题详解】 A．N的最高正化合价为+5价，最高正化合价等于主族序数的规律不适用于O、F，其中F在化合物中只显-1价，因此N、O、F的最高正价不能依次升高，A错误； B．Li、Be、B的原子序数依次为3、4、5，核外电子排布分别为2、1，2、2，2、3，最外层电子数依次为1、2、3，确实依次增多，B正确； C．N、O、F位于同一周期，电子层数相同，随核电荷数增大，原子核对核外电子的吸引作用增强，原子半径依次减小，即，C错误； D．Na、K、Rb均为第IA族元素，从上到下电子层数增多，原子失去最外层电子的能力增强，金属性依次增强，D正确； 故选AC； 【5题详解】 A．主族元素的原子半径在同周期中总体上从左到右减小，在同主族中从上到下增大。Fr位于第七周期第IA族，按这一递变规律预测，它在已知主族元素中具有最大的原子半径，A正确； B．碱金属与氧气反应时，随原子序数增大，能够形成更复杂的含氧化合物，例如Na燃烧生成过氧化物，K等重碱金属还能形成超氧化物。因此，不能仅根据Fr显+1价就判定它在氧气中燃烧生成。此外，是离子化合物，应使用“化学式”的说法，B错误； C．Fr位于第IA族，最高正化合价为+1价，其最高价氧化物对应水化物的化学式为FrOH。同主族从上到下金属性增强，最高价氧化物对应水化物的碱性增强，因此可预测FrOH是极强的碱，C正确； D．碱金属从上到下金属性增强，与水反应更加剧烈。Fr与水反应生成FrOH和氢气，反应可表示为。按同主族性质的递变规律，可预测该反应放出大量热，引起剧烈燃烧并爆炸，D正确； 故选B； 【6题详解】 Se的原子序数为34，因此其原子核内有34个质子，核外有34个电子。Se与O同主族，最外层有6个电子；第一、第二电子层分别排有2个、8个电子，剩余电子排布在第三层的数目为34-2-8-6=18，因此核外电子从内到外依次为2、8、18、6。其原子结构示意图为。该原子有4个电子层、最外层有6个电子，所以Se位于第四周期第VIA族； 【7题详解】 A．N原子有5个最外层电子，在中与3个H原子各形成一对共用电子，还剩一对孤电子。原式漏画了N原子上的这一对孤电子，正确的电子式为，A错误； B．每个N原子有5个最外层电子，两个N原子共用3对电子后，各达到8电子稳定结构，两个N原子之间形成三键，因此的结构式为，B正确； C．原图中的原子球之间以细杆连接，表示球棍模型。空间填充模型应以相互嵌合的球体表示原子的相对大小和空间占据情况；中C原子位于正四面体中心，4个H原子位于正四面体的4个顶点，其空间填充模型为，C错误； D．H原子有1个最外层电子，Cl原子有7个最外层电子，两者共用一对电子形成共价键。HCl分子的电子式不应写成和，Cl原子还保留3对孤电子，正确的电子式为，D错误； 故选B； 【8题详解】 固态由分子构成，属于分子晶体，熔化或升华时主要克服较弱的分子间作用力，无须破坏分子内的共价键，因此熔点较低。表中-78.5℃标注的是的升华温度。中原子通过共价键形成空间网状结构，属于共价晶体；题目给出与的结构相似，因此也属于共价晶体。这两种晶体熔化时需要破坏较强的共价键，所需能量较高，因而熔点均较高。Si与Ge位于同一主族，Si的原子半径小于Ge，Si—O键比Ge—O键短、键能更大，破坏Si—O键需要更多能量，所以的熔点高于。 二、二氧化碳转化与燃料热效应 我国力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。的资源化利用是环境和能源领域的研究热点。 ，平衡常数为。 上述总反应可按以下两步进行： i．，平衡常数为； ii．，平衡常数为。 9. __________，总反应的平衡常数__________（用、的代数式表示）。 10. 总反应的随温度T的变化趋势正确的是__________。 A. B. C. D. 11. 已知H—H键、CO中C≡O键、中O—H键的键能分别为436、1072、463。根据反应i的焓变，估算中每个C=O键的平均键能为__________。 12. 若反应i为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是__________。 A. B. C. D. 13. 下列措施中，能增加i中反应物分子中活化分子百分数的是__________。 A. 通入惰性气体 B. 增加浓度 C. 缩小容器体积 D. 升高温度 在密闭容器中发生反应，改变某一条件，绘制出如下速率—时间图。 14. 图中a时刻改变的条件可能是__________。 A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 减小压强 15. 在c时刻，恒容充入氩气，请在cd区间内画出图像_________________。（d）时刻已经处于平衡状态。 16. 燃料的热值指单位质量燃料完全燃烧放出的热量。下表列出三种燃料在25℃、101 kPa下的热值及按单位放热量计算的直接燃烧排放量。 燃料 煤油 热值/ 22.7 50.4 约45.9 排放量/ 0.0606 0.0595 约0.0686 （1）写出表示燃烧热的热化学方程式：________________________________________。 （2）根据上表，从排放量和燃料储存两个角度，分析甲醇可作为新型燃料的原因：_____________________________________________________________________________________。 【答案】9. ①. -90 ②. 10. B 11. 801.5 12. C 13. D 14. A 15. 16. ①. ②. 产生同等热量时，甲醇的排放量比煤油低，有利于减少碳排放；甲醇常温下为液体，比气态的丙烷更易于储存和运输。 【解析】 【分析】反应i使与转化为CO和，反应ii再使CO与转化为。将两步反应相加，消去两边的CO，即得到总反应。按总反应的化学计量数，两步反应能量图中的初始体系、中间体系和最终体系分别对应、和。反应i吸热，总反应放热，因此中间体系的能量高于初始体系，最终体系的能量低于初始体系。总反应中各物质均为气体，气体化学计量数之和由4减小为2。速率—时间图中，正、逆反应速率相等且保持不变的水平线段表示平衡状态；a时刻改变条件后，先出现，随后重新达到平衡，c时刻前正、逆反应速率也已相等且保持不变。 【9题详解】 反应i和反应ii分别为和。将两式相加并消去CO，得到总反应。根据盖斯定律，，所以。同一温度下，用平衡浓度表示两步反应的平衡常数，将其相乘，有，因此总反应的平衡常数为； 【10题详解】 总反应的；反应前后各物质均为气体，气体化学计量数之和减小，故。在题图中，、视为不随温度变化，与呈线性关系，直线的纵截距为，斜率为。因此变化趋势为。 故选B； 【11题详解】 设中C=O键的平均键能为。反应焓变等于断裂反应物中化学键吸收的能量减去形成生成物中化学键放出的能量，因此。解得； 【12题详解】 反应i的，故中间体系的能量高于初始体系。总反应的，故最终体系的能量低于初始体系。每一步的活化能对应该步反应物能量到该步峰顶能量的差值；反应i为慢反应，第一步的活化能应较大，即第一个峰相对初始体系的能量差大于第二个峰相对中间体系的能量差。满足上述能量高低关系和活化能关系的图像为C项图像。 【13题详解】 A．通入惰性气体没有提高温度，也没有降低反应所需的活化能，不能增加反应物分子中活化分子的百分数，A错误； B．温度不变时，增加浓度可以增加单位体积内活化分子的数目，但活化分子占分子总数的百分数不变，B错误； C．温度不变时，缩小容器体积使反应物浓度增大，单位体积内活化分子的数目增加，但活化分子百分数不变，C错误； D．升高温度使反应物分子的能量增大，更多分子能够达到反应所需的能量，活化分子百分数增大，D正确； 故选D； 【14题详解】 a时刻之前体系处于平衡状态，改变条件后正、逆反应速率都突然增大，不可能是降温或减压；且，说明随后平衡向逆反应方向移动。该反应正向气体化学计量数之和减小，增大压强应使平衡向正反应方向移动，与图像不符。该反应正向放热，平衡向吸热的逆反应方向移动，符合图像，因此a时刻改变的条件可能是升高温度。 故选A； 【15题详解】 c时刻前体系已处于平衡状态。温度不变、容器体积不变时充入氩气，参与反应的各物质的物质的量和浓度均不发生变化，因此正、逆反应速率均不变，平衡不移动。cd区间内，两条速率曲线应重合为一条水平线，并与c时刻前的平衡速率水平线连续相接，完整图像为； 【16题详解】 （1）丙烷的摩尔质量为，由热值可得，每摩尔丙烷完全燃烧放出的热量为。表示燃烧热时，丙烷的化学计量数取1，碳元素完全燃烧生成，氢元素生成；燃烧放热，反应焓变取负值。因此热化学方程式为。 （2）表中甲醇和煤油按单位放热量计算的排放量分别为和约，因此产生同等热量时，甲醇的排放量比煤油低，有利于减少碳排放。且25℃、101 kPa下甲醇为液体，丙烷为气体，甲醇比气态丙烷更易于储存和运输。 三、汽车尾气的处理 17. 天气预报中的能见度反映了大气的透明程度，机动车尾气中含有NO、NO2、CO等污染性气体会使大气能见度下降，现在科学家对其中的一些气体进行了一定的研究： （1）汽车尾气中含有NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可利用有毒气体CO将其转化为无毒气体。，下列说法正确的是____。 A. 使用催化剂可以降低活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率 B. 升高温度可以增大反应物分子的活化分子数，加快正反应速率，但不能改变逆反应速率 C. 增大反应物中CO的含量，有利于提高CO的转化率 D. 达到平衡时，CO与NO2的浓度均不再改变，此时 （2）汽车尾气中的NO可以和CO反应生成无污染的气体，有一种催化转化的反应历程如图所示(TS表示过渡态，图示涉及的物质均是气体)，下列说法正确的是____。 A. 整个过程发生三个基元反应 B. 要提高汽车尾气处理的速率，关键在于提高反应③的速率 C. 第②步反应的活化能为329.2 kJ·mol-1 D. 该反应历程中最不稳定的状态为TS2 （3）某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如下图所示：请解释在催化剂Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是________________________________________。 用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应 ΔH=a kJ/mol。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下： 时间/min 浓度/(mol/L) 0 10 20 30 40 50 NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 （4）根据图表数据分析T1℃下，第一次平衡时NO的转化率=____________________。 （5）30 min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是____。 A. 通入一定量的CO2 B. 加入合适的催化剂 C. 适当缩小容器的体积 D. 加入一定量的活性炭 （6）恒温恒容条件下，下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是____。 A. 单位时间内消耗1 mol C，同时生成1 mol N2 B. N2的体积分数保持不变 C. 容器内气体密度不发生变化时 D. 密闭容器中N2与CO2的物质的量之比不发生变化时 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入2 L的密闭容器中发生反应：。测得有关数据如下表： 温 度 时间/min 物质的量 0 10 20 40 50 T1 n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T2 n(CH4)/mol 0.50 0.30 0.18 x 0.15 （7）计算T1温度下，0~10 min内NO2的平均反应速率为______________________________。 （8）请判断T1__________T2，x__________0.15(填“>”、“<”或“=”)。 （9）温度为T1时，该反应的平衡常数K=3.2.若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 mol NO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 mol CO2(g)、0.50 mol H2O(g)，判断反应进行的方向________________。(写出计算过程，仅有结论不得分) （10）若在某温度下，向容积固定的密闭容器中充入3 mol CH4和NO2的混合气体发生上述反应，起始的气体总压强为P₀，反应10 min后，体系的压强变成了，请计算10 min时平衡体系中CO2的物质的量分数____________________。 【答案】（1）AD （2）AD （3）温度超过450 ℃，催化剂Cat-2的活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 （4）60% （5）C （6）BC （7） （8） ①. < ②. = （9）浓度商，反应正向进行 （10） 【解析】 【小问1详解】 A．使用催化剂可以降低反应活化能，使一部分原来能量较低的分子变成活化分子，增大活化分子百分数，有效碰撞频率增加，从而加快反应速率，A正确； B．升高温度会同时增大正、逆反应的活化分子百分数，正、逆反应速率均加快，B错误； C．增大反应物中CO的含量，平衡正向移动，会促进转化，但CO自身的转化率会降低，C错误； D．化学平衡是动态平衡，达到平衡时各物质浓度不再改变，正、逆反应速率相等但不为0，D正确； 故选AD。 【小问2详解】 ‌A．过渡态TS的数量就是基元反应的个数，图中有TS1、TS2、TS3三个过渡态，因此整个过程发生三个基元反应，A正确； B．总反应速率由活化能最大的步骤(即决速步)决定，第①步反应的活化能最大，因此决速步是第①步，则要提高汽车尾气处理的速率，关键在于提高反应①的速率，B错误； C．第②步反应的活化能是TS2能量减去第②步初始反应物的能量，即，C错误； D．过渡态能量越高越不稳定，三个过渡态中TS2能量最高，因此最不稳定的状态为TS2，D正确； 故选AD。 【小问3详解】 由图可知，升高温度，平衡脱氮率一直减小，说明该反应是放热反应，在450 ℃前，温度升高，催化剂Cat-2的活性增强，反应速率加快，相同时间内，NO的转化率（即脱氮率）升高；在450 ℃后NO转化率显著下降，远低于平衡转化率，是因为温度超过450 ℃，催化剂Cat-2的活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降； 【小问4详解】 ℃下，NO初始浓度为1.0 mol/L，第一次平衡时NO浓度为0.40 mol/L，即NO的转化率=； 【小问5详解】 A．30 min改变条件后，NO、、的浓度均同等比例从0.40、0.30、0.30变为0.48、0.36、0.36，即所有气体浓度变为原来的1.2倍：通入会使浓度增大，平衡逆向移动，浓度将减小，而不可能等比例增大，A不符合题意； B．催化剂只改变反应速率，不能使平衡发生移动，不会改变平衡浓度，即各物质平衡浓度不会增大，B不符合题意； C．适当缩小容器体积，NO、、的浓度均同等比例增大，相当于压强增大，但该反应是气体分子数不变的反应，平衡不移动，所有气体浓度同等倍数增大，符合数据变化，C符合题意； D．活性炭是固体，增加固体用量，不影响其浓度，平衡不移动，各气体浓度不变，D不符合题意； 故选C。 【小问6详解】 A．单位时间内消耗1 mol C，同时生成1 mol N2，仅体现正反应方向，未体现逆反应方向，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．的体积分数保持不变，即的浓度保持不变，说明正、逆反应速率相等，能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．容器恒容则体积不变，但C是固体，反应前后气体总质量为变量，气体密度为变量，则当容器内气体密度不发生变化时，能说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．反应从只有反应物开始，N2和CO2的生成量始终为1∶1，两者的物质的量之比始终不变，因此密闭容器中N2与CO2的物质的量之比不发生变化时，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选BC。 【小问7详解】 0~10 min内，，根据反应计量数关系，，容器体积为2 L，则； 【小问8详解】 比较前内的变化量，时消耗，时消耗，反应速率较快，故温度：。升高温度，反应速率加快，达到平衡所需时间缩短。在时反应在时已达平衡，则在更高温度下，达到平衡所用的时间小于，故时已经达到平衡，与的平衡量相等，即 ； 【小问9详解】 容器体积为2 L，起始各物质浓度：，，，，，则浓度商，反应正向进行； 【小问10详解】 恒温恒容下，压强之比等于气体总物质的量之比。初始总物质的量为3 mol，总压为，10 min后总压为，则此时气体总物质的量为， 设初始物质的量为，则为，设反应消耗物质的量为，列三段式：，，解得，平衡时：，，的物质的量分数为。 四、工业合成氨 20世纪初，科学家们先后开发、研究并实现了氨的工业生产。 18. 将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应，经过一段时间后三个容器的反应速率分别为，，，这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为____。 A. B. C. D. 某压强下工业合成氨生产过程中，与按体积比为投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 19. 图甲中表示该反应已平衡的曲线是__________(填“I”或“Ⅱ”)；由图甲中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 20. 图甲中a点，容器内气体__________。 21. 图甲中b点，__________(填“>”“=”或“<”)。 在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中的物质的量分数的变化情况如图所示： 22. 曲线a对应的温度是__________；M、N、Q点平衡常数、、的大小关系是__________。 最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下在催化剂表面与某物质发生反应，相应的平衡常数表达式为。 23. 写出该反应的化学方程式__________________________________________________。 24. 常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列描述不正确的是____。 A. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 B. C. 容器中气体的密度不随时间而变 D. 再次通入稀有气体，平衡逆向移动 工业上，在催化剂条件下，用作为还原剂将烟气中的还原成无害的氮气和水，反应方程式可表示为：。 25. 一定条件下，在容积为2 L的密闭容器内反应，20 min时达到平衡，转移电子，则生成的的物质的量为__________。 26. 的平衡转化率(α)与反应温度(T)和压强(P)的关系如下图所示，根据图像判断：__________。 A. > B. ＜ C. = D. 无法确定 27. 某温度下，将容器体积压缩至原来的一半，再次达到新平衡，NO的浓度为原来的1.6倍，N2的体积分数相比原平衡状态下增大，可能的原因是_______________________________________________。 【答案】18. B 19. ①. I ②. 放热 20. 21. > 22. ①. ②. 23. 24. BD 25. 26. A 27. 增大压强，水蒸气转化为液态水 【解析】 【18题详解】 将各物质的反应速率统一转化为用表示的速率进行比较：，，；因此反应速率大小关系为 ，故选B。 【19题详解】 在较低温度下，反应速率较慢，达到平衡所需时间长，曲线Ⅱ表示未达到平衡时的状态；曲线I为已平衡的曲线，由图知，随着温度升高，氨的平衡体积分数减小，说明升温使平衡逆向移动，故正反应为放热反应。 【20题详解】 设初始投入的，，反应转化的为；可列出三段式：，a点时氨的体积分数为，则 ，解得，则平衡时，，故。 【21题详解】 b点在曲线Ⅱ上，此时氨的体积分数小于同温度下平衡时的体积分数（a点），说明反应尚未达到平衡，且正在向正反应方向进行，因此正反应速率大于逆反应速率，即 。 【22题详解】 合成氨反应为放热反应，相同压强下，温度越低，平衡时的物质的量分数越大，故曲线a对应的温度最低，为，曲线c对应的温度最高，为；M、Q两点在同一等温线上，温度相同，平衡常数相等（）；N点对应的物质的量分数最小，其所处温度最高，对于放热反应，升高温度平衡常数减小，故。 【23题详解】 根据平衡常数表达式，可知生成物为和，反应物包含，根据原子守恒，另一种反应物必为，结合常温常压的反应条件，水为液态，化学方程式为。 【24题详解】 A．反应有液态水参与，随着反应进行，气体总质量和总物质的量均发生变化，气体的平均相对分子质量随之变化，当其不变时说明达到平衡，A正确； B． 未指明正逆反应速率，不能作为判断平衡的标志，B错误； C．容器体积不变，但气体总质量在反应过程中不断变化，气体密度随之变化，当密度不变时说明达到平衡，C正确； D．恒容条件下通入稀有气体，反应体系中各物质的浓度不变，平衡不移动，D错误； 故选BD。 【25题详解】 反应 中，中N元素化合价由-3升高到0，和中N元素化合价分别由+2、+4降低到0，氮气一半是氧化产物另一半是还原产物，生成时，共转移电子；当转移电子时，生成的的物质的量为 。 【26题详解】 该反应正向为气体分子数增大的反应；相同温度下，增大压强，平衡逆向移动，的平衡转化率减小；由图可知，相同温度下对应的转化率小于，故压强 ，选A。 【27题详解】 将容器体积压缩至原来的一半，若平衡不移动，的浓度应为原来的2倍；实际达到新平衡时的浓度为原来的1.6倍，说明平衡正向移动了；由于原反应正向是气体分子数增大的反应，加压本应逆向移动，现正向移动且体积分数增大，说明加压使生成物中的水蒸气液化，正反应变成了气体分子数减小的反应。 五、铁及其化合物 铁是应用最广泛的金属，铁的化合物应用也非常广泛。 28. 工业上常采用热还原法冶炼铁。下列金属的冶炼方法与铁相同的是____。 A. Na B. Al C. Cu D. Hg 29. 缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁。当用硫酸亚铁制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，其作用是______________________________________________________________________。 利用废铁屑为原料，可制备高铁酸钾（）和聚合硫酸铁（）两种净水剂，制备流程如下图所示。 30. “制备”过程中，在碱性条件下转化为，反应的离子方程式为__________________________________________________。 31. “分离”所得副产品的主要成分为__________。 32. （1）“操作b”中，经蒸发浓缩、冷却结晶、__________、洗涤、干燥，可得粗品。 （2）由操作b判断该生产条件下物质的溶解性：__________（填“>”或“<”）。 （3）“蒸发浓缩”操作中肯定不会用到下列仪器中的__________。 A． B． C． D． 33. 请解释杀菌、净水的原理：__________________________________________________。 34. 聚合硫酸铁中比值的确定方法如下：取一定量的聚合硫酸铁，先加入足量的稀盐酸酸化，然后加入足量的溶液，经过滤后得到沉淀A和滤液B。洗涤、干燥沉淀A后，称得沉淀质量为4.66 g；向滤液B中加入足量的NaOH溶液充分反应，将过滤后得到的滤渣洗涤、灼烧至恒重，得3.20 g固体C。则聚合硫酸铁中＝__________。 已知：，。 【答案】28. C 29. 隔绝空气，防止硫酸亚铁被氧化 30. 31. 、 32. ①. 过滤 ②. > ③. BD 33. 高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；其还原产物水解生成胶体，能吸附水中悬浮杂质，达到净水目的 34. 2:4:1 【解析】 【分析】废铁屑经硫酸酸浸，铁转化为，反应为；随后加入，将氧化为，反应为。所得溶液进入两条制备途径：途径Ⅰ在NaOH提供的碱性环境中，利用NaClO将继续氧化为，得到含的溶液；分离副产品后，加入饱和KOH溶液，再经浓缩、结晶及固液分离等操作，获得高铁酸钾晶体，母液为溶液C。途径Ⅱ通过调节pH，使发生部分水解，再经聚合得到含铁、羟基和硫酸根的聚合硫酸铁。 【28题详解】 A．钠的金属活动性强，工业上采用电解熔融氯化钠的方法冶炼，属于电解法，与铁的热还原法不同，A错误； B．铝的金属活动性强，工业上采用电解熔融氧化铝的方法冶炼，属于电解法，与铁的热还原法不同，B错误； C．铜可用还原剂在加热条件下还原其氧化物制得，属于热还原法，与铁的冶炼方法相同，C正确； D．汞的金属活动性弱，可通过加热使氧化汞分解制得，属于热分解法，与铁的热还原法不同，D错误； 故选C； 【29题详解】 硫酸亚铁中的具有还原性，容易被空气中的氧化为。药片外包的糖衣可隔绝空气，防止硫酸亚铁被氧化； 【30题详解】 “制备”时加入NaOH和NaClO，NaClO是氧化剂。铁元素由中的+3价升高到中的+6价，每个铁原子对应失去3个电子；氯元素由中的+1价降低到中的−1价，每个氯原子对应得到2个电子。根据电子守恒，与的化学计量数之比为2∶3，再根据碱性条件用和配平原子及电荷，得到离子方程式为； 【31题详解】 硫酸酸浸引入的在后续氧化、制备过程中保留下来；NaClO中的在氧化的同时被还原为。这些阴离子与加入试剂所引入的形成副产盐，制备过程可表示为。因此，分离所得副产品的主要成分为和； 【32题详解】 （1）蒸发浓缩、冷却结晶后，体系中含有晶体和母液，应通过过滤将晶体与母液分离，再洗涤、干燥，故填“过滤”。 （2）含的溶液加入饱和KOH溶液后，经操作b析出晶体，说明在该生产条件下较难溶解，即的溶解性大于，故填“>”。 （3）根据蒸发浓缩所需仪器的用途判断。 A．图示仪器为蒸发皿，可盛装溶液并加热蒸发，不符合“肯定不会用到”的要求，A错误； B．图示仪器为坩埚，主要用于高温灼烧固体，蒸发浓缩溶液不用坩埚，B正确； C．图示仪器为坩埚钳，可用于夹取热的蒸发皿，不符合“肯定不会用到”的要求，C错误； D．图示仪器为普通漏斗，可用于过滤等操作，蒸发浓缩时不用漏斗，D正确； 故选BD； 【33题详解】 中铁元素为+6价，具有强氧化性，能杀菌消毒；它被还原后生成，发生水解，反应可表示为。生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质，因而达到净水目的； 【34题详解】 以、、分别表示所取聚合硫酸铁中三种组成离子的物质的量。样品先用足量稀盐酸酸化，再加入足量溶液，发生反应，故沉淀A为，由硫元素守恒可得。 向滤液B中加入足量NaOH溶液，发生反应；滤渣经洗涤、灼烧，发生反应，因此固体C为。由铁元素守恒可得。 聚合硫酸铁整体呈电中性，其组成满足，故。因此，聚合硫酸铁中。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二化学(等级)10月单元检测 说明：选择题没有特别注明的为单选题，注明不定项的有1-2个正确选项，漏选给一分，错选不给分。答案一律写在答题纸上，答题纸上写上等级班。 一、元素周期律的应用 元素周期表的意义远远超出了化学领域本身，它体现了科学规律的本质。如图是元素周期表的一部分，表中所列字母编号分别代表对应的化学元素。 1. 提出元素周期律并根据周期律编制第一个元素周期表的科学家是____。 A. 道尔顿 B. 范特霍夫 C. 阿伏加德罗 D. 门捷列夫 2. 上图中所示元素形成的物质中，酸性最强的最高价氧化物对应水化物是__________（填化学式），可用作半导体材料的是__________（填元素符号），属于过渡元素的是__________（填元素符号）。 3. d元素的过氧化物常用于潜艇供氧剂，根据相应元素的结构推测该化合物含有的化学键类型有__________，属于__________晶体。 4. 下列各组元素性质的递变情况错误的是____。 A. N、O、F元素最高正价依次升高 B. Li、Be、B原子最外层电子数依次增多 C. N、O、F原子半径依次增大 D. Na、K、Rb的金属性依次增强 5. 金属钫（Fr）在自然界中的存有量极微小，它的21个已知同位素都具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素。根据其在元素周期表中位置预测其性质，不正确的是____。 A. 在已知主族元素中，它具有最大的原子半径 B. 在氧气中燃烧时会生成分子式为的氧化物 C. 最高价氧化物对应水化物的化学式为FrOH，它应是极强的碱 D. 其单质常温下跟水反应会放出大量热、剧烈燃烧并爆炸 6. 硒可以清除自由基，降低血脂，延缓衰老。硒（Se）元素原子序数为34，且与氧元素同主族，则其原子结构示意图为：__________，其在周期表的位置为：________________________________________。 7. 下列化学用语正确的是____。 A. 的电子式是： B. 的结构式是： C. 分子的空间填充模型是： D. 氯化氢的电子式： 8. 已知二氧化锗与二氧化硅的结构相似，碳族元素C、Si、Ge的氧化物熔点如下表所示。 物质 二氧化碳 二氧化硅 二氧化锗 熔点 -78.5℃（升华） 1713℃ 1115℃ 请解释不同物质之间熔点差异的原因：__________________________________________________。 二、二氧化碳转化与燃料热效应 我国力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。的资源化利用是环境和能源领域的研究热点。 ，平衡常数为。 上述总反应可按以下两步进行： i．，平衡常数为； ii．，平衡常数为。 9. __________，总反应的平衡常数__________（用、的代数式表示）。 10. 总反应的随温度T的变化趋势正确的是__________。 A. B. C. D. 11. 已知H—H键、CO中C≡O键、中O—H键的键能分别为436、1072、463。根据反应i的焓变，估算中每个C=O键的平均键能为__________。 12. 若反应i为慢反应，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是__________。 A. B. C. D. 13. 下列措施中，能增加i中反应物分子中活化分子百分数的是__________。 A. 通入惰性气体 B. 增加浓度 C. 缩小容器体积 D. 升高温度 在密闭容器中发生反应，改变某一条件，绘制出如下速率—时间图。 14. 图中a时刻改变的条件可能是__________。 A. 升高温度 B. 降低温度 C. 增大压强 D. 减小压强 15. 在c时刻，恒容充入氩气，请在cd区间内画出图像_________________。（d）时刻已经处于平衡状态。 16. 燃料的热值指单位质量燃料完全燃烧放出的热量。下表列出三种燃料在25℃、101 kPa下的热值及按单位放热量计算的直接燃烧排放量。 燃料 煤油 热值/ 22.7 50.4 约45.9 排放量/ 0.0606 0.0595 约0.0686 （1）写出表示燃烧热的热化学方程式：________________________________________。 （2）根据上表，从排放量和燃料储存两个角度，分析甲醇可作为新型燃料的原因：_____________________________________________________________________________________。 三、汽车尾气的处理 17. 天气预报中的能见度反映了大气的透明程度，机动车尾气中含有NO、NO2、CO等污染性气体会使大气能见度下降，现在科学家对其中的一些气体进行了一定的研究： （1）汽车尾气中含有NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可利用有毒气体CO将其转化为无毒气体。，下列说法正确的是____。 A. 使用催化剂可以降低活化能，增大活化分子百分数，从而加快反应速率 B. 升高温度可以增大反应物分子的活化分子数，加快正反应速率，但不能改变逆反应速率 C. 增大反应物中CO的含量，有利于提高CO的转化率 D. 达到平衡时，CO与NO2的浓度均不再改变，此时 （2）汽车尾气中的NO可以和CO反应生成无污染的气体，有一种催化转化的反应历程如图所示(TS表示过渡态，图示涉及的物质均是气体)，下列说法正确的是____。 A. 整个过程发生三个基元反应 B. 要提高汽车尾气处理的速率，关键在于提高反应③的速率 C. 第②步反应的活化能为329.2 kJ·mol-1 D. 该反应历程中最不稳定的状态为TS2 （3）某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如下图所示：请解释在催化剂Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是________________________________________。 用活性炭还原法也可以处理氮氧化物，某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO，发生反应 ΔH=a kJ/mol。在T1℃时，反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下： 时间/min 浓度/(mol/L) 0 10 20 30 40 50 NO 1.0 0.58 0.40 0.40 0.48 0.48 N2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 CO2 0 0.21 0.30 0.30 0.36 0.36 （4）根据图表数据分析T1℃下，第一次平衡时NO的转化率=____________________。 （5）30 min后，只改变某一条件，根据上表的数据判断改变的条件可能是____。 A. 通入一定量的CO2 B. 加入合适的催化剂 C. 适当缩小容器的体积 D. 加入一定量的活性炭 （6）恒温恒容条件下，下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是____。 A. 单位时间内消耗1 mol C，同时生成1 mol N2 B. N2的体积分数保持不变 C. 容器内气体密度不发生变化时 D. 密闭容器中N2与CO2的物质的量之比不发生变化时 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入2 L的密闭容器中发生反应：。测得有关数据如下表： 温 度 时间/min 物质的量 0 10 20 40 50 T1 n(CH4)/mol 0.50 0.35 0.25 0.10 0.10 T2 n(CH4)/mol 0.50 0.30 0.18 x 0.15 （7）计算T1温度下，0~10 min内NO2的平均反应速率为______________________________。 （8）请判断T1__________T2，x__________0.15(填“>”、“<”或“=”)。 （9）温度为T1时，该反应的平衡常数K=3.2.若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 mol NO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 mol CO2(g)、0.50 mol H2O(g)，判断反应进行的方向________________。(写出计算过程，仅有结论不得分) （10）若在某温度下，向容积固定的密闭容器中充入3 mol CH4和NO2的混合气体发生上述反应，起始的气体总压强为P₀，反应10 min后，体系的压强变成了，请计算10 min时平衡体系中CO2的物质的量分数____________________。 四、工业合成氨 20世纪初，科学家们先后开发、研究并实现了氨的工业生产。 18. 将N2和H2的混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应，经过一段时间后三个容器的反应速率分别为，，，这段时间内三个容器中合成氨的反应速率的大小关系为____。 A. B. C. D. 某压强下工业合成氨生产过程中，与按体积比为投料时，反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示，其中一条是经过一定时间反应后的曲线，另一条是平衡时的曲线。 19. 图甲中表示该反应已平衡的曲线是__________(填“I”或“Ⅱ”)；由图甲中曲线变化趋势可推知工业合成氨的反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。 20. 图甲中a点，容器内气体__________。 21. 图甲中b点，__________(填“>”“=”或“<”)。 在其它条件不变时，不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下，平衡混合物中的物质的量分数的变化情况如图所示： 22. 曲线a对应的温度是__________；M、N、Q点平衡常数、、的大小关系是__________。 最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下在催化剂表面与某物质发生反应，相应的平衡常数表达式为。 23. 写出该反应的化学方程式__________________________________________________。 24. 常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，下列描述不正确的是____。 A. 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 B. C. 容器中气体的密度不随时间而变 D. 再次通入稀有气体，平衡逆向移动 工业上，在催化剂条件下，用作为还原剂将烟气中的还原成无害的氮气和水，反应方程式可表示为：。 25. 一定条件下，在容积为2 L的密闭容器内反应，20 min时达到平衡，转移电子，则生成的的物质的量为__________。 26. 的平衡转化率(α)与反应温度(T)和压强(P)的关系如下图所示，根据图像判断：__________。 A. > B. ＜ C. = D. 无法确定 27. 某温度下，将容器体积压缩至原来的一半，再次达到新平衡，NO的浓度为原来的1.6倍，N2的体积分数相比原平衡状态下增大，可能的原因是_______________________________________________。 五、铁及其化合物 铁是应用最广泛的金属，铁的化合物应用也非常广泛。 28. 工业上常采用热还原法冶炼铁。下列金属的冶炼方法与铁相同的是____。 A. Na B. Al C. Cu D. Hg 29. 缺铁性贫血往往口服硫酸亚铁。当用硫酸亚铁制成药片时，外表包有一层特殊的糖衣，其作用是______________________________________________________________________。 利用废铁屑为原料，可制备高铁酸钾（）和聚合硫酸铁（）两种净水剂，制备流程如下图所示。 30. “制备”过程中，在碱性条件下转化为，反应的离子方程式为__________________________________________________。 31. “分离”所得副产品的主要成分为__________。 32. （1）“操作b”中，经蒸发浓缩、冷却结晶、__________、洗涤、干燥，可得粗品。 （2）由操作b判断该生产条件下物质的溶解性：__________（填“>”或“<”）。 （3）“蒸发浓缩”操作中肯定不会用到下列仪器中的__________。 A． B． C． D． 33. 请解释杀菌、净水的原理：__________________________________________________。 34. 聚合硫酸铁中比值的确定方法如下：取一定量的聚合硫酸铁，先加入足量的稀盐酸酸化，然后加入足量的溶液，经过滤后得到沉淀A和滤液B。洗涤、干燥沉淀A后，称得沉淀质量为4.66 g；向滤液B中加入足量的NaOH溶液充分反应，将过滤后得到的滤渣洗涤、灼烧至恒重，得3.20 g固体C。则聚合硫酸铁中＝__________。 已知：，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $