内容正文:
西海岸一中高二第一学期化学第一次月教学质量检测
可能用到的相对原子质量:H-1;Li-7;C-12;N-14;O-16;F-19;Al-27;S-32;Cl-35.5;Ti-48;Mn-55;Ga-70;Ag-108;La-139
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是( )
选项
物质的结构或性质
解释
A
沸点:邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸
邻羟基苯甲酸形成的分子间氢键多
B
碱金属元素和卤族元素沸点随原子序数增大而增大
相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔沸点越高
C
细胞和细胞器的双分子膜能以头向外而尾向内的方式排列
超分子具有分子识别的特征
D
等离子体具有良好的导电性和流动性
等离子体中含有带电粒子且能自由运动
2. 下列说法正确的是( )
A. 一定条件下,将0.5mol H2和0.5mol I2(g)置于密闭容器中充分反应生成HI放出热量a kJ,其热化学方程式为 H2(g)+I2(g)⇌2HI(g) ΔH=-2a kJ·mol-1
B. 在同温同压下 S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH1<0;S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2<0,则ΔH1<ΔH2
C. 根据 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1,可知氢气的燃烧热为571.6 kJ·mol-1
D. 已知 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1,则稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水,放出热量57.3 kJ
3. 下列关于物质的熔、沸点高低顺序正确的是( )
A. 金刚石>晶体硅>碳化硅
B. NaF>NaCl>NaBr
C. 邻羟基苯甲酸>对羟基苯甲酸
D. 生铁>纯铁>钠
4. 黑磷是一种外观呈现黑色金属光泽的晶体,其分子结构如图。下列有关说法错误的是( )
已知 1埃(符号:Å)等于 1×10-10米。
A. 黑磷属于过渡晶体,与白磷互为同素异形体
B. 黑磷层间通过范德华力结合,层内通过共价键结合
C. 黑磷比白磷熔点高,黑磷可以导电
D. 黑磷在锯齿型方向上具有不同的键长和键角,具有各向异性
5. 下列有关物质结构、性质的说法正确的是( )
A. 图2中阳离子与阴离子含有的σ键个数比为19:4
B. 图1中18-冠-6中O原子(灰球)通过离子键与K+作用
C. 图3中表示硅氧四面体,则该硅酸盐结构的通式为 (Si6O19)n4n-
D. 图4 CO2晶胞中,CO2分子的排列方式有3种取向
6. 利用电化学-化学协同法将天然气中的H2S转化为硫酸盐,实现H2S资源化利用。原理示意图如下。下列说法不正确的是( )
A. KOH溶液的作用之一是吸收H2S
B. a极的电极反应式:O2+H2O+2e-=HO2-+OH-
C. 工作一段时间后,阴极室的OH-总浓度下降
D. 理论上,阳极产生的n(O2)大于阴极消耗的n(O2)
7. 由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池,称浓差电池,电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极。如图所示装置中,X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时,先闭合K2,断开K1,一段时间后,再断开K2,闭合K1,即可形成浓差电池,电流表指针偏转。下列不正确的是( )
A. 充电前,该电池两电极不存在电势差
B. 放电时,右池中的NO3-通过离子交换膜移向左池
C. 充电时,当外电路通过0.1 mol电子时,两电极的质量差为10.8 g
D. 放电时,电极Y为电池的正极
8. 如下图所示,利用N2H4、O2和KOH溶液制成燃料电池(总反应式为 N2H4+O2=N2+2H2O),模拟氯碱工业。下列说法正确的是( )
A. 甲池中负极反应为 N2H4 - 4e- = N2 + 4H+
B. 乙池中出口G、H处气体分别为H2、Cl2
C. 乙池中离子交换膜为阴离子交换膜
D. 当甲池中消耗16 g N2H4时,乙池中理论上最多产生71 g Cl2
9. 某立方晶系的硫锰矿晶胞,沿z轴将原子投影到xy平面,投影图如下(设NA代表阿伏加德罗常数的值,括号中z数据为原子在z轴方向的分数坐标)。下列说法错误的是( )
A. 该硫锰矿的化学式为MnS
B. 投影图中1号硫原子的分数坐标为
C. 锰原子的配位数为4
D. 若晶体密度为ρ g·cm-3,则最近的两个硫原子之间的距离为
10. 设NA为阿伏加德罗常数的值。已知反应:
① C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1
② C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-b kJ·mol-1
其他数据如下表:
化学键
C=O
O=O
C-H
O-H
C=C
键能/(kJ·mol-1)
798
x
413
463
610
下列说法正确的是( )
A. a<b,且C2H4的摩尔燃烧焓为-a kJ·mol-1
B. 上表中x=(2782-a)/3
C. H2O(l)=H2O(g) ΔH=(b-a) kJ·mol-1
D. 当有4NA个C-H断裂时,该反应放出热量一定为a kJ
二、选择题:本题共5个小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分。
11.(2025·青岛模拟预测)下表为某些化学键的键能数据:
化学键
N-N
O=O
N≡N
N-H
键能/(kJ·mol-1)
154
500
942
a
已知火箭燃料肼(N2H4)有关化学反应的能量变化如图所示。则下列说法正确的是( )
A. 表中的a=391
B. 相同条件下O2比N2稳定
C. N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ΔH=-534 kJ·mol-1
D. 图中的ΔH3=+2218 kJ·mol-1
12. 一种具有Li+通道的固态电解质LixLayTiO3,Ti为+4价,La为+3价,其晶胞结构、导电时Li+迁移过程及其作为电解质的电池装置如图所示。下列说法错误的是( )
A. Ti填充在O形成的正八面体空隙中
B. 晶体中空位占比为1/9,则x:y=5:3
C. 导电时Li+发生迁移,Ti和La的化合价升高
D. 若只有Li+发生迁移,则通过MNPQ截面的Li+与外电路转移的电子数相等
13. ZnmS是一种锂离子电池正极材料,充放电过程中正极材料立方晶胞(示意图)的组成变化如图所示,晶胞内未标出因放电产生的0价Zn原子。下列说法错误的是( )
A. 每个LixZnyS晶胞中包含的Zn2+个数为1
B. 每个Li2S晶胞完全转化为ZnmS晶胞,电极反应式为Li2S-2e-+mZn=ZnmS+2Li+
C. 当LixZnyS转化为Li2S时,每个晶胞有(2-x)个Li+迁移
D. 若Li2S的晶胞参数为a nm,则Li+和S2-间的最短距离为√3/4 a nm
14. 我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂,可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化,其原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. M是电源正极,N是电源负极
B. 电解一段时间后,电极Ⅱ附近c(OH-)减小
C. 电路中每通过3mol电子,理论上产生0.5mol C6H12O72-
D. 总反应为 4C6H12O6+3NO3-+5OH- 通电 4C6H12O72-+3NH3↑+6H2O
15. 某氧化物[LixLayTiO3]立方晶胞结构如图1所示,已知该晶体晶胞中心存在空位时可导电,图2阴影表示晶胞的体对角面,晶胞参数为a pm,设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是( )
A. 若使该晶体导电,则y<0.5
B. 若,则该晶体密度为
C. 与O最近且等距的Ti有2个
D. 阴影截面单位面积的O原子数为 个·cm-2
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. I.
(1)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排以及高效利用能源能够减少二氧化碳的排放。有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:① H2O(g)=H2O(l) ΔH=-a kJ·mol-1
② CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH=-b kJ·mol-1
③ 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-c kJ·mol-1
④ CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-d kJ·mol-1
则表示CH3OH(l)摩尔燃烧焓的热化学方程式为____________________________。
(2)已知25℃时,下列物质的相对能量如表所示:
物质
相对能量/(kJ·mol-1)
H2(g)
0
O2(g)
0
H2O(g)
-242
H2O(l)
-286
表示H2(g)燃烧热的热化学方程式为________________________。
(3)Cr2O3催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,X(g)→Y(g)过程的焓变为________________(列式表示)。
(4)在发射“神舟十一号”的火箭推进器中装有肼(N2H4)和过氧化氢,当两者混合时即产生气体,并放出大量的热。
已知:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-641.6 kJ·mol-1;
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
若用6.4 g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水,则整个过程中放出的热量为________________。
(5)已知:
① H2(g)=H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol-1
② O2(g)=O2(l) ΔH=-6.84 kJ·mol-1
③ H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
④ H2(g)+½O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
请写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式:___________________________。
(6)已知: ΔH
① 断裂1 mol化学键所需的能量如下表:
化学键
C-H
C-C
O=O
C=C
C-O
断裂1 mol化学键所需的能量/kJ
413
348
497
615
351
② CH2=CH2(g)+3O2(g)→2CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-1411 kJ·mol-1
写出表示(环氧乙烷)燃烧热的热化学方程式:________________________。
17.(1)全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池,工作原理如图3所示,a、b均为惰性电极。
放电时左槽溶液颜色由黄色变为蓝色,则H+向________槽移动(填:“左”或“右”)。充电时,________极连接直流电源正极(填:“a”或“b”),其电极反应式为______________________。
(2)氨电解法制氢气,利用电解原理,将氨转化为高纯氢气,其装置如图所示。阳极的电极反应式为________________。
(3)为了实现空间站的零排放,循环利用人体呼出的CO2并提供O2,我国科学家设计了一种装置(如下图),实现了“太阳能—电能—化学能”转化,总反应方程式为 2CO2=2CO+O2。
人体呼出的气体参与X电极的反应:________________。
(4)亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,亚磷酸主要用作尼龙增白剂,电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸,装置示意图如图(其中阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过)。写出装置总反应的化学方程式________________。
(5)斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和Cn[AlCl4](Cn为石墨),有机物阳离子和[AlCl4]-组成离子液体。
放电时,铝为电池负极,电极反应式为________________。
18. 某研究性学习小组用如图所示的装置进行实验,探究原电池、电解池和电解制备钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生,且X极处溶液逐渐变成紫红色;停止实验观察到铁电极明显变细,电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料,回答下列问题:
查阅资料:高铁酸根离子(FeO42-)在溶液中呈紫红色。
(1)上述装置中,发生还原反应的电极有________(填字母)。A.X(Fe) B.Y(C) C.Co D.Zn
(2)丙池中的SO42-________(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动。
(3)若撤掉装置乙中的阳离子交换膜,石墨电极上产生的气体除O2外,还可能有________。
(4)乙池是电解制备金属钴的装置图,相比电解前,电解完成后理论上Ⅰ室中n(H+)________(填“变大”“变小”或“不变”),该电解池总反应的化学方程式是________________________。
(5)反应过程中,X极处发生的电极反应为 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 和________________。
(6)一段时间后,若X极质量减小1.12 g,Y极收集到2.24 L气体,则在X极收集到的气体体积为________mL(均已折算为标准状况时的气体体积)。
19. Ⅰ、将酞菁-钴酞菁-三氯化铝复合嵌接在碳纳米管上,制得一种高效催化还原二氧化碳的催化剂。
回答下列问题:
(1)图1所示的几种碳单质,它们互为________,其中属于共价晶体的是________,C60间的作用力是________。
(2)气态AlCl3通常以二聚体Al2Cl6的形式存在,其空间结构如图3a所示,二聚体中Al的轨道杂化类型为________。AlF3的熔点为1 090 ℃,远高于AlCl3的192 ℃,由此可以判断铝氟之间的化学键为________键。AlF3结构属立方晶系,晶胞如图3b所示,F-的配位数为________。若晶胞参数为a pm,晶体密度ρ=________ g·cm-3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
Ⅱ、
(3)LiGaH4是一种温和的还原剂,其可由GaCl3和过量的LiH反应制得:GaCl3+4LiH=LiGaH4+3LiCl。已知GaCl3的熔点为77.9 ℃,LiCl的熔点为605 ℃,两者熔点差异较大的原因为________________________。
(4)Ga、Li和O三种原子形成的一种晶体基片在二极管中有重要用途。其四方晶胞结构如图所示:
① 上述晶胞沿着a轴的投影图为________(填字母)。
A. B. C.
② 用NA表示阿伏加德罗常数的值,晶胞参数为a=b=3.0×10-10 m,c=3.86×10-10 m,则其密度为________ g·cm-3(列出计算式即可)。
20. 钛(Ti)被称为“未来金属”;钛及其化合物广泛应用于多个领域,工业上由钛铁矿(主要成分为FeTiO3)在高温下经氯化得到TiCl4,再制取金属钛。
(1)得到的粗产品是Mg、MgCl2、Ti的混合物,请结合下表信息,回答下列问题:
TiCl4
Mg
MgCl2
Ti
熔点/℃
-25.0
648.8
714
1667
沸点/℃
136.4
1090
1412
3287
① Ti的原子序数为22,Ti在元素周期表中的位置为________________。
② 若要通过蒸馏除杂,分离得到Ti,应控制体系温度高于________。
③ 下列说法错误的是________。
A. TiCl4属于离子晶体
B. TiCl4分子中Ti原子的杂化方式为sp3杂化
C. TiCl4的沸点高于CCl4,原因是TiCl4的相对分子质量更大,分子间作用力更强
D. 离子半径Cl->Mg2+>O2-
④ 已知Ti和Mg的晶体类型相同,晶体结构相似,离子半径大小相近,请结合原子结构角度,解释Ti熔点高于Mg的原因:________________________。
(2)以钛铁矿为原料还能制得二氧化钛(钛白),其作为白色颜料和增白剂,广泛用于油漆、造纸等工业生产中。
① 金红石型二氧化钛的晶胞结构如图所示(上下底面为正方形,侧面为长方形),该晶胞沿z轴方向的投影图为______(填序号)。
A. B. C. D.
② 研究发现,天然锐钛矿型TiO2晶体中掺杂一定量的氮原子后生成TiO2-xNy,TiO2-xNy对可见光具有活性,掺杂前后晶胞的变化如图所示,已知晶胞中所有Ti—O键键长均为r pm。B点钛原子分数坐标为 (1/2,1/2,1/2),则A点钛原子的分数坐标为 (1/2,0,______),TiO2-xNy晶体中x=______。
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