江苏省徐州市邳州市宿羊山高级中学2022-2023学年高一下学期3月第一次学情检测化学试题(含解析)
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化学
一、单选题(每题3分,共60分)
1. 下列反应属于吸热反应的是
A. 钠的燃烧 B. 碳酸钙高温分解
C. 生石灰和水的反应 D. 盐酸和溶液反应
2. 已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的
A. X的能量一定低于M
B. Y的能量一定高于N
C. 1molX和1molY的总能量一定高于1molM和1molN的总能量
D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
3. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但也造成了不少环境问题,下列说法正确的是
A. 雷雨天气有助于空气中的N2转化为可供植物吸收的NO
B. PM2.5(微粒直径约为2.5×10-6m)含氮分散质分散在空气中形成气溶胶,能产生丁达尔效应
C. 二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮品中
D. “酸雨”是由大气中的碳、氮、硫的氧化物溶于雨水造成的
4. 如图为锌、铜水果电池装置示意图,下列说法正确是
A. 铜片为负极,发生还原反应 B. 锌片上发生还原反应:
C. 电流由锌片沿导线流向铜极 D. 电子由锌片沿导线流向铜极
5. 下列电池不属于化学电池的是
A. 碱性干电池 B. 铅蓄电池 C. 燃料电池 D. 太阳能电池
6. 如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是
A. 铜片表面有气泡生成
B. 装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C. 如果将硫酸换成硫酸铜,导线中不会有电子流动
D. 如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变
7. 下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),增加碳的用量可加快反应速率
B. 用铁片与稀硫酸反应制H2,改用98%的浓硫酸可加快生成H2的速率
C. 用锌片与稀盐酸反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
D. 用铁片和稀硫酸反应制备H2,滴入数滴CuSO4溶液能加快反应速率
8. 反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),则这几种物质的反应速率之比正确的是
A. v(C)=2v(A) B. 3v(B)=2v(D)
C. v(A)=3v(B) D. 2v(D)=v(A)
9. 室温下,H2O2与氢碘酸(HI)反应: H2O2+2HI =I2+ 2H2O,已知 c(H2O2)=0.1 mol/L,c (HI)= 0.l mol/L,20s后测得H2O2的浓度为0.08 mol/L,则用HI表示反应速率为
A. 0.001 mol· L-1· s-1 B. 0.002 mol· L-1· s-1
C. 0.003 mol· L-1· s-1 D. 0.04 mol· L-1· s-1
10. 在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O22O3,一定条件下该反应达到平衡状态的标志是( )
A 单位时间内生成2 mol O3,同时消耗3 mol O2
B. O2的消耗速率0.3 mol·L-1·s-1,O3的消耗速率0.2 mol·L-1·s-1
C. 容器内,2种气体O3、O2浓度相等
D. 气体密度不再改变
11. 在一定条件下,将64 g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时,实验测得放出的热量为78.64 kJ,已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是
A. SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
B 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(l) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
C. SO2(g)+O2(g) ⇌SO3(g) ΔH=-78.64 kJ·mol-1
D. 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
12. 如图所示,烧瓶中充满a气体,滴管和烧杯中盛放足量b液体,将滴管中液体挤入烧瓶,打开止水夹f,能形成喷泉的是
A. a是O2,b是H2O B. a是NO,b是H2O
C. a是Cl2,b是饱和食盐水溶液 D. a是SO2,b是NaOH溶液
13. 如图的喷泉实验体现出的氨的性质有
①还原性 ②极易溶于水 ③与水反应生成碱性物质 ④密度比空气的小
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ③④
14. 下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是( )
A. CO2 B. N2 C. SO2 D. NH3
15. 化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A. 浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中
B. SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C. 工业上可用氢氟酸雕刻玻璃
D. 医疗上用作X射线检查的内服药“钡餐”是BaSO4
16. 下列关于硝酸说法正确的是
A. 硝酸与金属反应,主要是+5价氮得电子
B. 与金属反应时,稀硝酸可能被还原为更低价态,则稀硝酸氧化性强于浓硝酸
C. 硝酸电离出H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D. 常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量红棕色气体
17. 下列说法错误的是
A. 自然界中存在游离态的硫 B. 浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中
C. NO是无色有毒气体,能溶于水 D. 浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性
18. 氨和硝酸是重要的化工产品,工业合成氨及制备硝酸的流程如图:
下列说法错误的是
A. “氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质
B. 工业上可用铁槽车储运浓硝酸
C. 流程中的转化涉及复分解反应
D. 为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”
19. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A. 氯气溶于水:
B. Fe溶于足量稀:
C. 向溶液中加入过量浓氨水:
D. 将铝粉与NaOH溶液混合:
20. 某溶液中只可能含有下列离子中的几种:K+、、、、 (不考虑溶液中少量的H+和OH-),取200mL该溶液,分为两等份进行下列实验:
实验1:第一份加入足量的烧碱并加热,产生的气体在标准状况下为224mL;(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2:第二份先加入足量的盐酸,无现象,再加入足量的BaCl2溶液,得固体2.33g。
下列说法正确的是:
A. 该溶液中无法确定是否含有K+ B. 该溶液中肯定含有、、、
C. 不能确定该溶液中是否含有 D. 该溶液中一定含K+,且n(K+)= 0.01mol
二.填空题
21. 在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2mol 的CO和0.2mol的H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。
(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为__mol·(L·min)-1;反应平衡时c(H2)=__mol·L-1。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
A. CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 B. CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C. CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 D. 正、逆反应速率都为零
22. 下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。
A H2 B. Cl2 C. Br2 D. I2
(2)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母)。
A. HCl B. HBr C. HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质量的氢气时,放出的热量最多的是_______。
23. 氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题:
(1)写出氮元素的原子结构示意图:_______。
(2)通常情况下,氮气性质不活泼,其原因是__________。
A. 氮分子是双原子分子 B. 氮元素的非金属性很强
C. 氮原子的半径较小 D. 破坏氮分子中的化学键很难
(3)N2的电子式:_______,将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______。
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B.雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C.NH3经过催化氧化生成NO D.NH3和HNO3反应生成NH4NO3
(4)氨气的电子式:_______。
(5)实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。写出此反应的化学方程式_____。
宿羊山高级中学2022-2023学年高一下学期3月第一次学情检测
化学 答案解析
一、单选题(每题3分,共60分)
1. 下列反应属于吸热反应的是
A. 钠的燃烧 B. 碳酸钙高温分解
C. 生石灰和水的反应 D. 盐酸和溶液反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.钠的燃烧放出大量的热,为放热反应,A错误;
B.碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,为吸热反应,B正确;
C.生石灰与水反应生成氢氧化钙放出大量的热,为放热反应,C错误;
D.盐酸与氢氧化钡反应为酸碱中和反应,为放热反应,D错误;
答案选B。
2. 已知反应X+Y=M+N为放热反应,对该反应的下列说法中正确的
A. X的能量一定低于M
B. Y的能量一定高于N
C. 1molX和1molY的总能量一定高于1molM和1molN的总能量
D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
【答案】C
【解析】
【分析】当反应物的总能量大于生成物的总能量时则为放热反应,反应吸放热与反应条件无必然的联系,据此分析。
【详解】A.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量,X的能量不一定高于M,故A错误;
B.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量,Y的能量不一定高于N,故B错误;
C.反应X+Y=M+N为放热反应,1molX和1molY的总能量一定高于1molM和1molN的总能量,故C正确;
D.该反应放热反应,但引发反应时可能需要加热,故D错误。
答案选C。
3. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大,但也造成了不少环境问题,下列说法正确的是
A. 雷雨天气有助于空气中的N2转化为可供植物吸收的NO
B. PM2.5(微粒直径约为2.5×10-6m)含氮分散质分散在空气中形成气溶胶,能产生丁达尔效应
C. 二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮品中
D. “酸雨”是由大气中的碳、氮、硫的氧化物溶于雨水造成的
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.雷雨天气时空气中的、在雷电作用下反应产生NO,NO与反应产生,与H2O反应产生和NO,电离产生,故有助于空气中的转化为可供植物吸收的,描述正确,符合题意;
B.胶体粒子的直径大小在1nm~100nm之间(),而PM2.5微粒直径约为,不属于胶体,不能产生丁达尔效应,描述错误,不符题意;
C.二氧化硫常用作葡萄酒的防腐剂和抗氧剂,描述错误,不符题意;
D.“酸雨”是由大气中的氮,硫的氧化物溶于雨水造成的,描述错误,不符题意;
综上,本题选A。
4. 如图为锌、铜水果电池装置示意图,下列说法正确的是
A. 铜片为负极,发生还原反应 B. 锌片上发生还原反应:
C. 电流由锌片沿导线流向铜极 D. 电子由锌片沿导线流向铜极
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.根据金属的活泼性可知,Zn作负极,发生氧化反应,A项错误;
B.锌片上发生氧化反应:Zn- 2e-=Zn2+,B项错误;
C.该装置是原电池,电流从正极流向负极,即电流由铜片沿导线流向负极,C项错误;
D.电子从负极沿导线流向正极,即电子由锌片沿导线流向铜极,D项正确;
答案选 D。
5. 下列电池不属于化学电池的是
A. 碱性干电池 B. 铅蓄电池 C. 燃料电池 D. 太阳能电池
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】常见的电源:碱性干电池、蓄电池、燃料电池,可以将化学能转化为电能,而太阳能电池是太阳能转化为电能的装置,不是化学电池,故选:D。
6. 如图是课外活动小组设计用化学电源使LED灯发光的装置。下列说法错误的是
A. 铜片表面有气泡生成
B. 装置中存在“化学能→电能→光能”的转换
C. 如果将硫酸换成硫酸铜,导线中不会有电子流动
D. 如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 该原电池锌做负极,铜做正极,铜片表面有气泡生成,故A正确;
B.原电池是把化学能转化为电能的装置,灯泡发光,所以 装置中存在“化学能→电能→光能”的转换,故B正确;
C.如果将硫酸换成硫酸铜,还可以组成原电池,锌做负极,铜做正极,锌和硫酸铜发生自发的氧化还原反应,导线中会有电子流动,故C错误;
D.如果将锌片换成铁片,就变成了铁和稀硫酸反应,铁做负极,铜做正极,电路中的电流方向不变,故D正确;
故答案为C。
7. 下列有关化学反应速率的说法中,正确的是
A. 反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),增加碳的用量可加快反应速率
B. 用铁片与稀硫酸反应制H2,改用98%的浓硫酸可加快生成H2的速率
C. 用锌片与稀盐酸反应,加入适量的NaCl溶液,反应速率不变
D. 用铁片和稀硫酸反应制备H2,滴入数滴CuSO4溶液能加快反应速率
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.C是固体,增加固体量,物质的浓度不变,因此不能改变化学反应速率,A错误;
B.在浓硫酸中硫酸主要以分子存在,其中所含有的H+很小,因此改用98%的浓硫酸不能加快生成H2的速率,B错误;
C.用锌片与稀盐酸反应,加入适量的NaCl溶液,会导致溶液中H+浓度降低,因而会使化学反应速率减小,C错误;
D.用铁片和稀硫酸反应制备H2,滴入数滴CuSO4溶液,Zn与CuSO4反应产生的Cu与Zn及稀硫酸构成原电池,Zn为负极,因而能加快反应速率,D正确;
故合理选项是D。
8. 反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)+2D(g),则这几种物质的反应速率之比正确的是
A. v(C)=2v(A) B. 3v(B)=2v(D)
C. v(A)=3v(B) D. 2v(D)=v(A)
【答案】A
【解析】
【分析】同一反应中同一时段内,不同物质用相同单位表示反应速率时,反应速率之比等于计量数之比。
【详解】A.根据方程式可知v(C)∶v(A)=2∶1,即v(C)=2v(A),A正确;
B.根据方程式可知v(B)∶v(D)=3∶2,即2v(B)=3v(D),B错误;
C.根据方程式可知v(A)∶v(B)=1∶3,即3v(A)=v(B),C错误;
D.根据方程式可知v(D)∶v(A)=2∶1,即v(D)=2v(A),D错误;
综上所述答案为A。
9. 室温下,H2O2与氢碘酸(HI)反应: H2O2+2HI =I2+ 2H2O,已知 c(H2O2)=0.1 mol/L,c (HI)= 0.l mol/L,20s后测得H2O2的浓度为0.08 mol/L,则用HI表示反应速率为
A. 0.001 mol· L-1· s-1 B. 0.002 mol· L-1· s-1
C. 0.003 mol· L-1· s-1 D. 0.04 mol· L-1· s-1
【答案】B
【解析】
【详解】c(H2O2)=0.1 mol/L,c (HI)= 0.l mol/L,20s后测得H2O2的浓度为0.08 mol/L,则过氧化氢消耗的浓度为0.1 mol/L-0.08 mol/L=0.02 mol/L,根据方程式分析,碘化氢的消耗浓度为0.04 mol/L,则用碘化氢表示反应速率为
故选B。
10. 在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O22O3,一定条件下该反应达到平衡状态的标志是( )
A. 单位时间内生成2 mol O3,同时消耗3 mol O2
B. O2的消耗速率0.3 mol·L-1·s-1,O3的消耗速率0.2 mol·L-1·s-1
C. 容器内,2种气体O3、O2浓度相等
D. 气体密度不再改变
【答案】B
【解析】
【详解】A.单位时间内生成2 mol O3,同时消耗3 mol O2,均指反应正向的速率,不能说明正反应速率等于逆反应速率,故A错误;
B. O2的消耗速率0.3 mol·L-1·s-1,O3的消耗速率0.2 mol·L-1·s-1,O2被消耗指正反应方向,O3被消耗指逆反应方向,且两者的速率之比等于系数之比,故正逆反应速率相等,反应处于平衡状态,故B正确;
C.容器内,2种气体O3、O2浓度相等不一定是浓度保持不变的状态,故C错误;
D.该反应在一个体积不变的容器中进行时,气体密度始终不会发生改变,故D错误;
答案选B。
11. 在一定条件下,将64 g二氧化硫气体氧化成三氧化硫气体时,实验测得放出的热量为78.64 kJ,已知二氧化硫在此条件下的转化率为80%。下列热化学方程式书写正确的是
A. SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
B. 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(l) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
C. SO2(g)+O2(g) ⇌SO3(g) ΔH=-78.64 kJ·mol-1
D. 2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ΔH=+196.6 kJ·mol-1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】放热反应ΔH<0,反应热为热化学方程式中化学计量数的物质完全反应时的热量变化。64 g SO2气体的物质的量是n(SO2)=,由于其转化率是80%,发生反应的SO2的物质的量是1 mol×80%=0.8 mol,0.8 mol SO2发生反应转化为SO3气体放出热量Q=78.64 kJ,则1 mol SO2气体与O2反应转化为SO3气体时放出热量为,所以该反应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1,故合理选项是A。
12. 如图所示,烧瓶中充满a气体,滴管和烧杯中盛放足量b液体,将滴管中液体挤入烧瓶,打开止水夹f,能形成喷泉的是
A. a是O2,b是H2O B. a是NO,b是H2O
C. a是Cl2,b是饱和食盐水溶液 D. a是SO2,b是NaOH溶液
【答案】D
【解析】
【分析】喷泉实验的原理为形成压强差,利用圆底烧瓶种的气体易溶于烧杯中的液体或者两者能够发生化学反应,导致圆底烧瓶内的压强小于外界大气压,从而形成喷泉现象。据此解答。
【详解】A.氧气难溶于水,不能形成喷泉,A不符合题意;
B.一氧化氮难溶于水且是不成盐氧化物,不能形成压强差,B不符合题意;
C.Cl2在饱和食盐水中的溶解度很小,不能形成压强差,C不符合题意;
D.二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,生成亚硫酸钠和水,能形成喷泉,D符合题意;
答案选D。
13. 如图的喷泉实验体现出的氨的性质有
①还原性 ②极易溶于水 ③与水反应生成碱性物质 ④密度比空气的小
A. ①② B. ②③
C. ①③ D. ③④
【答案】B
【解析】
【分析】喷泉实验的现象证明了氨气极易溶于水的气体,氨气溶于水生成一水台氨,使溶液显碱性。
【详解】①喷泉实验说明氨气易溶于水,在溶解反应过程中元素化合价不变,因此不能证明氨气极易还原性,①不符合题意;
②氨气能够形成喷泉实验,说明极易溶于水,导致烧瓶内气体压强小于外界大气压强,在大气压强作用下,烧杯中滴有酚酞的水被压入烧瓶,氨气再溶解,持续形成内外压强差,故可以形成喷泉,②符合题意;
③氨气溶于水,与水反应生成一水台氨,一水台氨电离产生OH-,使溶液显碱性,故可以使酚酞溶液变为红色,故可得到红色喷泉,③符合题意;
④氨气溶于水而形成喷泉,与气体的密度大小无关,因此不能证明氨气的密度比空气的小,④不符合题意;
综上所述可知:说法正确的是②③,故合理选项是B。
14. 下列气体中,不能用浓硫酸干燥的是( )
A. CO2 B. N2 C. SO2 D. NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A. 浓硫酸不和二氧化碳反应,因此可以干燥,A不符合题意,A不选;
B. 浓硫酸不和氮气反应,因此可以干燥,B不符合题意,B不选;
C. 浓硫酸具有强氧化性,不可以干燥室温下能和浓硫酸发生氧化还原反应的气体例如硫化氢、碘化氢等,但二氧化硫和浓硫酸不能反应,故浓硫酸能干燥二氧化硫,C不选;
D. 浓硫酸具有酸性,不可以干燥碱性气体氨气,D符合题意,D选;
答案选D。
15. 化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A. 浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中
B. SiO2具有导电性,可用于制作光导纤维和光电池
C. 工业上可用氢氟酸雕刻玻璃
D. 医疗上用作X射线检查的内服药“钡餐”是BaSO4
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.浓硝酸不稳定,光照易分解,为防止其分解,通常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,A正确;
B.SiO2能够使光线全反射,所以可用于制作光导纤维,晶体Si是良好的半导体采用,常用作制造光电池,B错误;
C.氢氟酸能够与玻璃的成分二氧化硅发生反应,因此工业上常用氢氟酸雕刻玻璃,C正确;
D.BaSO4既不溶于水,也不溶于酸,同时也不能被X光透过,因此BaSO4在医疗上用作X射线检查的内服药“钡餐”,D正确;
故合理选项是B。
16. 下列关于硝酸说法正确的是
A. 硝酸与金属反应,主要是+5价氮得电子
B. 与金属反应时,稀硝酸可能被还原为更低价态,则稀硝酸氧化性强于浓硝酸
C. 硝酸电离出H+离子,能被Zn、Fe等金属还原成H2
D. 常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量红棕色气体
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.硝酸与金属反应,主要是+5价氮得电子被还原,通常稀硝酸被还原成一氧化氮、浓硝酸被还原成二氧化氮,A正确;
B.硝酸浓度越大、氧化性越强,浓HNO3比稀HNO3氧化性强,B错误;
C.硝酸与Zn、Fe等金属反应时不会生成氢气, C错误;
D.常温下铁遇到浓硝酸发生钝化,不会生成大量红棕色气体,D错误;
答案选A。
17. 下列说法错误的是
A. 自然界中存在游离态的硫 B. 浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中
C. NO是无色有毒气体,能溶于水 D. 浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性
【答案】C
【解析】
详解】.
A.硫元素在自然界中火山口附近有游离态的硫元素存在,A正确;
B.浓硝酸具有见光易分解的不稳定,实验室常将浓硝酸保存在棕色试剂瓶中,B正确;
C.NO是无色有毒气体,但不能溶于水,C错误;
D.因为浓硫酸具有吸水性,能吸附空气中的水和结晶水合物中的水,D正确;
故选C。
18. 氨和硝酸是重要的化工产品,工业合成氨及制备硝酸的流程如图:
下列说法错误的是
A. “氨分离器”中主要应用了氨气易液化性质
B. 工业上可用铁槽车储运浓硝酸
C. 流程中的转化涉及复分解反应
D. 为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”
【答案】C
【解析】
【分析】N2、H2在合成塔中制取NH3,将生成的NH3液化分离后,N2、H2循环使用;在氧化炉内,NH3催化氧化为NO等,在吸收塔内,NO、O2、H2O反应生成硝酸。
【详解】A.N2、H2在合成塔中制取NH3,“氨分离器”中,将生成的NH3液化分离后,N2、H2循环使用,所以主要应用了氨气易液化的性质,A正确;
B.常温下,浓硝酸能使铁钝化,从而阻止铁与浓硝酸的继续反应,所以工业上可用铁槽车储运浓硝酸,B正确;
C.流程中的转化,涉及的反应有:N2、H2合成氨反应,NH3催化氧化生成NO的反应,NO、O2、H2O化合生成HNO3的反应,没有涉及复分解反应,C错误;
D.因为尾气中含有大量的N2、H2,依图中信息,为提高氮的利用率,尾气可循环进入“合成塔”,D正确;
故选C。
19. 下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A. 氯气溶于水:
B. Fe溶于足量稀:
C. 向溶液中加入过量浓氨水:
D. 将铝粉与NaOH溶液混合:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 次氯酸是弱酸,氯气溶于水:,故A错误;
B. Fe溶于足量稀生成硫酸亚铁和氢气:,故B错误;
C. 向溶液中加入过量浓氨水生成氢氧化铝和氯化铵:,故C正确;
D. 将铝粉与NaOH溶液混合:,故D错误;
故选C。
20. 某溶液中只可能含有下列离子中的几种:K+、、、、 (不考虑溶液中少量的H+和OH-),取200mL该溶液,分为两等份进行下列实验:
实验1:第一份加入足量的烧碱并加热,产生的气体在标准状况下为224mL;(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2:第二份先加入足量的盐酸,无现象,再加入足量的BaCl2溶液,得固体2.33g。
下列说法正确的是:
A. 该溶液中无法确定是否含有K+ B. 该溶液中肯定含有、、、
C. 不能确定该溶液中是否含有 D. 该溶液中一定含K+,且n(K+)= 0.01mol
【答案】C
【解析】
【分析】实验1,加入足量NaOH溶液并加热产生气体,溶液中一定存在,n()=n(NH3)==0.01mol;实验2,加入盐酸无现象,再加入足量BaCl2溶液产生固体,溶液中不含,含有,n()=n(BaSO4)==0.01mol。
【详解】A.由分析可知,所带正电荷为0.01mol,所带负电荷为0.02mol,根据溶液中的电荷守恒,溶液中一定含有K+,A不正确;
B.由分析可知,该溶液中肯定不含有,B不正确;
C.因为与K+、、都能大量共存,所以不能确定该溶液中是否含有,C正确;
D.该溶液中一定含K+,若不含,根据电荷守恒,n(K+)=2n()-n()=0.01mol,若含,n(K+)>0.01mol,D不正确;
故选C。
二.填空题
21. 在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2mol 的CO和0.2mol的H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。
(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为__mol·(L·min)-1;反应平衡时c(H2)=__mol·L-1。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
A. CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等 B. CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C. CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化 D. 正、逆反应速率都为零
【答案】(1) ①. 0.003 ②. 0.03 (2)AC
【解析】
【小问1详解】
根据图中数据,从反应开始至达到平衡,反应进行10min,CO2平衡浓度为0.03mol/L,则参加反应的CO浓度为0.03mol/L,CO表示的化学反应速率为=0.003mol·(L·min)-1;依据浓度的变化量之比等于化学计量数之比,可确定反应达平衡时c(H2)=c(CO2)=0.03mol·L-1。答案为:0.003;0.03;
【小问2详解】
A.CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等,则反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,表明反应达平衡状态,A符合题意;
B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等,可能是反应进行的某一阶段,不一定是平衡状态,B不符合题意;
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化,则正逆反应速率相等,反应达平衡状态,C符合题意;
D.达平衡时,正、逆反应速率相等,但都大于零,D不符合题意;
故选AC。答案为:AC。
22. 下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量:
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答下列问题:
(1)下列物质中本身具有的能量最低的是_______(填字母)。
A. H2 B. Cl2 C. Br2 D. I2
(2)下列氢化物中最稳定的是_______(填字母)。
A. HCl B. HBr C. HI
(3)(X代表Cl、Br、I)的反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)相同条件下,X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应,当消耗等物质的量的氢气时,放出的热量最多的是_______。
【答案】 ①. A ②. A ③. 放热 ④. Cl2
【解析】
【分析】(1)和(2)根据键能越大,物质越稳定,本身能量越低进行判断。
(3)和(4)根据焓变公式,焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和进行判断焓变大小,从而判断反应是放热还是吸热。
【详解】(1)、(2)破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量越高,则该物质越稳定,其本身具有的能量越低。故答案(1)选A,(2)选A。
(3)、(4)断开1mol Cl—Cl键和1mol H—H键需吸收能量:,而形成2mol H—Cl键放出的能量为,所以在反应中每生成2mol HCl放出的热量,同理可计算出、反应中每生成2mol HBr、2mol HI分别放出103kJ、9kJ的热量。故(3)答案:放热,(4)答案:Cl2。
【点睛】根据键能的含义及与反应能量变化关系进行判断反应类型。
23. 氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题:
(1)写出氮元素的原子结构示意图:_______。
(2)通常情况下,氮气性质不活泼,其原因是__________。
A. 氮分子是双原子分子 B. 氮元素的非金属性很强
C. 氮原子的半径较小 D. 破坏氮分子中的化学键很难
(3)N2的电子式:_______,将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______。
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3 B.雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C.NH3经过催化氧化生成NO D.NH3和HNO3反应生成NH4NO3
(4)氨气的电子式:_______。
(5)实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。写出此反应的化学方程式_____。
【答案】(1) (2)D
(3) ①. ②. A
(4) (5)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
【解析】
【小问1详解】
氮为7号元素,原子核外有7个电子,原子结构示意图:。答案为:;
【小问2详解】
A.氮分子是双原子分子,双原子构成的分子性质可能活泼,如氯气,A不符合题意;
B.氮元素的非金属性很强,原子获得电子的能力强,氮气要参加反应,首先要变为单个原子,因此不能证明氮气性质不活泼,B不符合题意;
C.氮原子的半径较小,原子获得电子的能力强,与氮气性质不活泼无关,C不符合题意;
D.N2为双原子分子,2个N原子间形成三键,断裂N≡N需要消耗很高的能量,因此氮气性质不活泼,D符合题意;
故选D。答案为:D;
【小问3详解】
N2中,2个N原子间形成三键,电子式为。
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3,氮元素由游离态转变为化合态,属于人工固氮,A符合题意;
B.雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO,虽然也属于氮的固定,但属于高能固氮,不属于人工固氮,B不符合题意;
C.NH3经过催化氧化生成NO,NH3是氮的化合物,不属于氮的固定,C不符合题意;
D.NH3和HNO3反应生成NH4NO3,反应物中不含有游离态氮,不属于氮的固定,D不符合题意;
故选A。答案:;A;
【小问4详解】
氨气的化学式为NH3,电子式为。答案为:;
【小问5详解】
实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气,反应的化学方程式2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
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