60,江苏省苏州市昆山中学2023-2024学年高二上学期期中考试化学试卷
展开(满分:100分考试 时间:75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 Fe 56 Zn 65
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项符合题意。
1. 化学反应速率和化学平衡在工农业生产和日常生活中都有重要应用。下列说法不正确的是
A. 含氟牙膏能防治龋齿,使人们的牙齿更健康
B. 工业合成氨采用400~500℃的高温是有利于提高平衡转化率
C. 夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大
D. 盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)不利于作物生长,可通过施加适量石膏降低土壤的碱性
【答案】B
【解析】
【详解】A.氟离子与牙齿表面物质反应,使这些物质矿化,牙齿因此变得坚固。同时氟离子还能改变口腔内细菌的生存环境,从而防止龋齿,A正确;
B.采用的高温是有利于提高催化剂活性、提高反应速率,正反应是放热反应,升温平衡左移、平衡转化率小,B错误;
C.发酵速度受温度的影响,温度较高时,发酵速度更快。故夏天面粉发酵速度与冬天面粉发酵速度相差较大,C正确;
D.石膏的主要成分为CaSO4,可以与碳酸根离子反应:CO+CaSO4=SO+CaCO3。从而降低土壤的碱性,D正确;
故答案选B。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 已知H2的标准燃烧热为-285.8kJ⋅ml-1,则H2燃烧的热化学方程式可表示为;
B. 用惰性电极电解CuSO4溶液的离子方程式为
C. NaHCO3水解的离子方程式:
D. 铅蓄电池(H2SO4作电解质)放电时的正极反应式:
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【详解】A.燃烧热是指在101 kPa时,1 ml物质完全燃烧生成指定的物质时所放出的热量叫做燃烧热,可知,题中是氢气燃烧的热化学方程式中氢气计量数为2, ,故A错误;
B.惰性电极电解硫酸铜溶液,发生,实际上阳极是铜离子在放电,阴极是水中的氢离子在放电,因此离子方程式为,故B错误;
C.水解生成碳酸和氢氧化钠,离子方程式:, C错误;
D. 铅蓄电池(作电解质)放电时,正极二氧化铅得电子被还原,正极反应式:,故D正确;
故答案选D。
3. 下列叙述正确的是。
A 已知C(石墨,s)= C(金刚石,s) ,则石墨比金刚石稳定
B. 反应在室温下能自发进行,该反应的
C. 达平衡后,缩小容器体积,平衡转化率不变
D. 密闭容器中存在:,当时,该反应到达限度
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据能量最低原理,能量越低越稳定,C(石墨,s)= C(金刚石,s) ,为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,所以石墨比金刚石稳定,故A正确;
B.对于反应,分子数减小的反应,,根据自发进行,该反应在低温下自发进行,所以该反应的,故B错误;
C.对于反应,属于分子数增多的反应,达平衡后,缩小容器体积,压强增大,平衡逆向进行,平衡转化率减小,故C错误;
D.对于可逆反应,当正逆反应速率相等且体系中各位物质的物质的量浓度保持不变时达平衡状态,对于反应:,当时,反应不一定达到平衡状态,故D错误;
故选A。
4. 下列实验操作或装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲探究、对分解速率的影响
B. 用装置乙蒸干溶液制备无水固体
C. 用装置丙制备并能较长时间观察其颜色
D. 用装置丁采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个试管中H2O2的浓度不同,无法探究Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响,A错误;
B.蒸干FeCl3溶液的过程中,FeCl3水解生成氢氧化铁和HCl,最终得到的是氢氧化铁而不是FeCl3固体,B错误;
C.用该装置制备氢氧化亚铁时Fe应该为阳极,如图所示装置无法生成亚铁离子,也就无法制备氢氧化亚铁,C错误;
D.析氢腐蚀产生氢气,集气瓶内压强增大,吸氧腐蚀消耗氧气,集气瓶内压强减小,可用采集到的压强数据判断铁钉发生吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,D正确;
故答案选D。
5. 用CH4消除NO2的反应为 。下列说法正确的是
A. 反应物键能的总和大于生成物键能的总和
B 反应平衡常数
C. 反应中生成22.4LN2,转移电子数目为8×6.02×1023
D. 实际应用中,适当增加CH4的量有利于消除NO2,减轻空气污染程度
【答案】D
【解析】
【详解】A. 该反应为放热反应,则反应物键能的总和小于生成物键能的总和,A错误;
B. 反应平衡常数,B错误;
C. 未指明标准状况,反应中生成的22.4LN2的物质的量难以计算,故难以计算反应中转移的电子数目,C错误;
D.增大反应物的浓度平衡右移,故适当增加CH4的量有利于平衡右移、有益于消除NO2,减轻空气污染程度,D正确;
答案选D
6. 某科研人员提出HCHO与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化氧化生成CO2、H2O的历程,该历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。
下列说法不正确的是
A. 过渡态的能量高于反应物分子
B. HCHO在反应过程中,有C-H键发生断裂
C. 根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2
D. 该反应可表示为:HCHO+O2CO2+H2O
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.过渡态不稳定,能量高,故A正确;
B.过渡态图中,可以发现甲醛分子中的两个C-H的H原子都与O相连,发生断裂,故B正确;
C.过渡态图中可以看出来,CO2分子中的氧原子一个来自于O2,另一个来自于甲醛,故C错误;
D.根据历程示意图,甲醛和O2在HAP上反应生成了CO2和H2O,故D正确。
故答案为C。
7. CH4与CO2混合气体在催化剂表面会发生积碳反应和消碳反应。反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。在其余条件不变的情况下,该催化剂表面积碳量随温度升高呈现先增大后减小的变化。
下列关于升温过程中积碳、消碳反应的平衡常数(K),反应速率(v)以及催化剂的说法正确的是
A. K积增加、K消减小
B. v消增加倍数比v积增加倍数大
C. K积减小倍数比K消减小倍数大
D. 催化剂M优于催化剂N
【答案】B
【解析】
【详解】A.积碳、消碳反应的正反应都是吸热反应,升温,平衡正向移动,K积、K消均增加,故A错误;
B.积碳量随温度升高呈现先增大后减小,说明后面的消碳反应速率比积碳的快,即v消增加倍数比v积增加倍数大,故B正确;
C.两个反应均吸热,故当温度升高时,K积、K消均增加,故C错误;
D.相对于催化剂M,催化剂N积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应的活化能相对小,消碳反应速率大,因此催化剂M劣于催化剂N,故D错误;
答案选B。
8. 科学家设计了一种以和为电极的可循环电池,电解质为等溶液,其工作原理如图所示,充电时,向电极方向移动,下列说法正确的是
A. 放电时CuS电极上产生进入溶液
B. 放电时电极上的反应为:
C. 充电时电极连接电源的正极
D. 当0.15ml转化成时,溶液中减少0.1ml
【答案】C
【解析】
【分析】由充电时,氯离子向硫化铜电极方向移动可知,充电时,CuS电极做阳极,Cu电极做阴极;放电时,铜电极为负极,铜失去电子,发生氧化反应,生成二氯合亚铜离子,电极反应式为,硫化铜电极为正极,硫化铜得到电子,发生还原反应,生成AlxCuS,电极反应式为CuS+3xe-+xAl3+=AlxCuS。
【详解】A.由分析可知,放电时,硫化铜电极为正极,硫化铜得到电子,发生还原反应,和Al3+反应生成生成AlxCuS,溶液中铝离子数目减少,故A错误;
B.由分析可知,放电时,铜电极为负极,铜失去电子,发生氧化反应,生成二氯合亚铜离子,电极反应式为,故B错误;
C.由分析可知,充电时,CuS电极做阳极,CuS电极与直流电源正极相连,故C正确;
D.由分析可知,放电时,铜电极为负极,铜失去电子,发生氧化反应,生成二氯合亚铜离子,硫化铜电极为正极,硫化铜得到电子,发生还原反应,生成AlxCuS,则当0.15ml铜转化成二氯合亚铜离子时,溶液中铝离子减少的物质的量为0.05ml,故D错误;
故选C。
9. 根据下列图示得出的结论正确的是。
A. 图甲表示常温下稀释的溶液和氨水时溶液的变化,曲线II表示氨水
B. 图乙表示反应在其他条件不变的情况下,改变起始的物质的量,平衡时的体积分数变化情况,由图可知的转化率:
C. 图丙表示相同浓度的溶液与溶液中分子浓度的分数[或]随的变化曲线,可得出酸性较强
D. 图丁是用溶液滴定等浓度的滴定曲线,图中
【答案】D
【解析】
【详解】A.等pH的强碱与弱碱,稀释相同倍数时,强碱的pH变化大,弱碱存在电离平衡,则图中Ⅰ表示氨水稀释的情况,选项A错误;
B.增大CO的物质的量,平衡正向移动,促进NO2的转化,则在其他条件不变的情况下结合图中起始CO的物质的量,可知NO2的转化率c> b> a,选项B错误;
C.由图丙可知,相同pH时,HB溶液中HB分子浓度较大,则HB的电离程度较小,则相同浓度的HA与HB溶液中,HB的酸性较弱,选项C错误;
D.图丁是AgCl饱和溶液中c (Ag+ )和c(Cl- )变化关系图像,当恰好反应完全时pAg= pCl= 4.87,- lg Kssp (AgCl) =[Igc(Ag+) )c(Cl-)]=[lgc(Ag+) + lgc(Cl-)] = pAg + pCl= a+b=4.87+4.87 = 9.74,选项D正确;
答案选D。
10. 用含钴废料(主要成分为C,还含有一定量的NiO、、Fe、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如下:
已知:①草酸钴晶体难溶于水;②RH为有机萃取剂。下列说法错误的是
A. “粉碎”的目的是增大反应物接触面积,提高酸浸速率和浸取率
B. 加入时发生反应的离子方程式为:
C. 加入CO的目的是调节溶液pH,使、完全沉淀
D. 加入有机溶剂的目的是溶解,使之与水层分离,便于“操作①”进行分液
【答案】C
【解析】
【分析】含钴废料粉碎后加硫酸溶解,其中不溶于硫酸过滤除去,浸出液中加将溶液中氧化为,再加CO调节溶液pH使、转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀过滤除去;溶液中含Ni2+和C2+,加RH有机溶剂,将Ni2+转化为进入有机层,然后通过分液的方法实现与水层的分离,水层加草酸铵将钴转化为草酸钴沉淀。
【详解】A.“粉碎”可增大废料与硫酸的接触面积,使反应更充分,从而提高酸浸速率和浸取率,故A正确;
B.加入可将亚铁离子氧化为三价铁,便于调节pH除去,反应离子方程式正确,故B正确;
C.加入CO的目的是调节溶液pH,使、完全沉淀,故C错误;
D.由流程信息可知加入RH可使溶液中的Ni2+转化为进入有机层,然后通过分液的方法实现与水层的分离,故D正确;
故选:C。
11. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓度越大,电离出离子浓度大,电离程度小,则前者电离程度小,故A错误;
B.NaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测其pH,故B错误;
C.碱性条件下Al、硝酸根离子发生氧化还原反应生成氨气,则湿润的红色石蕊试纸变为蓝色,故C正确;
D.加入饱和MnSO4溶液,如满足Qc>Ksp,则生成沉淀,不能比较溶度积大小,,故D错误;
故选:C。
12. 常温下,可用下图所示的方法制备。已知:,,,,。下列说法正确的是
A. 0.1 溶液中:
B. 溶液中:
C. 反应的平衡常数K约为
D. 当混合液中时,应控制
【答案】C
【解析】
【详解】A.、,故0.1 溶液中碳酸氢根离子的水解程度更大,则,故A错误;
B.为强酸弱碱盐,溶液中根据质子守恒可知:,故B错误;
C.反应的平衡常数,故C正确;
D.当混合液中时,,pOH=7,则pH=7,故应控制,故D错误;
答案选C。
13. 甲醇脱氢法制工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
向容积为10L的恒容密闭容器中通入气体发生上述反应,反应相同时间,测得的转化率和的选择性随温度变化如图所示。
已知:的选择性
下列说法错误的是
A. 虚线代表的是的选择性
B. 553K后,升高温度,对反应的促进程度:反应Ⅱ>反应Ⅰ
C. 553K时,产量为0.25ml
D. 553K后,反应混合气中的值在增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应Ⅰ和反应Ⅱ均为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,甲醇的转化率增大,则实线代表的是的转化率,虚线代表的是的选择性,A正确;
B.由图知,553K后,升高温度,的选择性减小,说明反应Ⅱ受促进的程度比反应Ⅰ的大,B正确;
C.553K时,,的选择性为50%,代入已知公式,可得的产量为0.05ml ,C错误;
D.553K后,反应Ⅱ受促进的程度比反应Ⅰ的大,CO是反应Ⅱ的生成物,生成的CO量越来越多,混合气中的值也在增大,D正确;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 工业上用某软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)制备的流程如下:
(1)“熔融煅烧”时,转化为。该反应的化学方程式为_______。
(2)“除杂”包括通入、“过滤”等操作,滤渣的成分为_______(填化学式)。
(3)“歧化”时,不能用稀盐酸代替稀硫酸的主要原因是_______。
(4)工业上也可以用电解水溶液法制备,同时获得高浓度的KOH溶液,电解原理如图所示。
①a极为_______极(填“阴”或“阳”),离子交换膜允许通过的离子是_______。
②电解过程总反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)
(2)、
(3)酸性条件下,会被氧化,产生有毒气体,降低产率
(4) ①. 阳 ②. ③.
【解析】
【分析】软锰矿(主要成分是,还含有、等杂质)在KOH、空气中煅烧,转化为,二氧化硅和氧化铝被溶解生成硅酸钠和偏铝酸钠,通入二氧化碳生成氢氧化铝和硅酸沉淀,过滤除杂,加入稀硫酸生成产品。
【小问1详解】
“熔融煅烧”时,在碱性条件下被氧气氧化为,化学方程式为;
【小问2详解】
软锰矿中含有的、等杂质在“熔融煅烧”阶段发生反应生成、,往浸取液中通二氧化碳气体,、转化为Al(OH)3和沉淀,过滤后即滤渣;
【小问3详解】
发生歧化反应生成和,具有强氧化性,盐酸具有还原性,能和稀盐酸中的发生氧化还原反应产生有毒气体,降低产率,所以不能用稀盐酸代替稀硫酸调节溶液pH;
【小问4详解】
a极 转化为,锰元素化合价由+6升至+7,发生氧化反应,a极为阳极,阳极式:,则b极为阴极,且阴极式为: ,结合图知,稀KOH溶液经电解转化成浓KOH,那么离子交换膜应使K+ 移至阴极区;结合阴阳两极电极式,电解过程中总反应的离子方程式:。
15. 吸收工厂烟气中的SO2,能有效减少SO2对空气的污染。
(1)纯碱法。以纯碱为原料吸收SO2可制备无水NaHSO3,主要流程如下:
室温下,已知,,,。向Na2CO3溶液通入SO2的过程中,溶液中有关组分的质量分数变化如图所示。
①曲线3代表的组分化学式为___________。
②室温下,纯碱溶液和母液恰好中和所得混合溶液的pH___________(填“<”、“=”、“>”)7。
③“吸收”过程中发生反应的离子方程式为___________、___________。
(2)石灰石法:其中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.;
Ⅳ.;
①___________。
②在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率(燃烧残渣中硫元素的质量占燃煤中硫元素总质量的百分比),分析其原因:___________。
③利用和浓氨水的混合溶液浸取CaSO4可回收得到CaCO3。浸取时:向中加入适量浓氨水的目的是___________;浸取温度控制在60∼70℃的原因是___________。
【答案】(1) ①. Na2SO3 ②. > ③. SO2+SO+H2O=2HSO ④. SO2+ HCO= CO2+HSO
(2) ①. +218.92 ②. 由于鼓入稍过量的空气,增大了反应体系中氧气的浓度,使反应Ⅱ平衡正向移动,有利于固硫;同时,氧气浓度增大也会使反应Ⅲ平衡正向移动,降低CO浓度,增大CO2浓度,使反应Ⅳ平衡逆向移动,有利于固硫,所以在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率 ③. 抑制的水解,增加溶液中的浓度,促进CaSO4的转化 ④. 温度过低,反应速率慢,温度过高,和浓氨水分解
【解析】
【分析】纯碱和母液的中和液吸收二氧化硫,得到溶液主要含亚硫酸氢钠,经结晶、过滤、洗涤和干燥得到亚硫酸氢钠。
【小问1详解】
①相同温度下电离常数越大、电离能力越大,等物质的量浓度的酸提供的氢离子浓度越大、酸性越强,据信息知,酸性排序为: ,则向碳酸钠溶液中通入二氧化硫,随着二氧化硫的增加,发生的反应依次: 2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3,2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O, SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3,所以图象上对应的线1表示Na2CO3,线2表示NaHCO3,线3表示Na2SO3,线4表示NaHSO3,得到亚硫酸钠溶液蒸发浓缩、冷却结晶过滤洗涤得到Na2SO3。则曲线3代表的组分化学式为Na2SO3。
②室温下,纯碱溶液和母液恰好中和,发生反应: Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+ Na2SO3,所得混合溶液为NaHCO3和Na2SO3的混合溶液,显碱性,所得混合溶液的pH>7。
③“吸收”过程中发生反应的离子方程式为SO2+SO+H2O=2HSO、SO2+ HCO= CO2+HSO。
【小问2详解】
①根据盖斯定律(Ⅲ-Ⅱ)即得到反应Ⅳ.;
,则= [(-566kJ•ml-1)-(-1003.84kJ•ml-1)]=+218.92kJ•ml-1。
②由于鼓入稍过量空气,增大了反应体系中氧气的浓度,使反应Ⅱ平衡正向移动,有利于固硫;同时,氧气浓度增大也会使反应Ⅲ平衡正向移动,降低CO浓度,增大CO2浓度,使反应Ⅳ平衡逆向移动,有利于固硫,所以在煤燃烧过程中常鼓入稍过量的空气以提高固硫率。
③利用和浓氨水的混合溶液浸取CaSO4可回收得到CaCO3。浸取时硫酸钙转化为碳酸钙,发生反应的离子方程式:,氨水呈碱性,可抑制碳酸根水解,增大碳酸根浓度、有利于沉淀转化,则向中加入适量浓氨水的目的是:为抑制的水解,增加溶液中的浓度,促进CaSO4的转化;浸取温度控制在60∼70℃的原因是:温度过低,反应速率慢,温度过高,和浓氨水分解。积碳反应
消碳反应
活化能
催化剂M
催化剂N
选项
实验操作和现象
结论
A
相同条件下,分别测量0.1ml/L和0.01ml/L醋酸溶液的导电性,前者的导电性强
醋酸浓度越大,电离程度越大
B
常温下,分别测定浓度均为0.1ml/LNaF和NaClO溶液的pH,后者的pH大
酸性:HF
KNO3和KOH的混合溶液中加入铝粉并加热,管口放湿润的红色石蕊试纸,试纸变为蓝色
NO被还原为NH3
D
CuS的悬浊液中加入饱和MnSO4溶液可生成浅红色沉淀(MnS为浅红色)
Ksp(MnS)
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