2022-2023学年江苏省连云港市赣榆智贤中学高一3月阶段检测化学试题
展开选择题(共42分)
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 自然界存在多种元素的循环,下图表示的是自然界中的
A. 碳循环B. 氮循环C. 氧循环D. 硫循环
【答案】B
【解析】
【详解】该体系中自然固氮、生物固氮、人工固氮均为N2的相关反应,铵盐、氨亚硝酸盐、硝酸盐中均含有N元素,所以该过程为氮元素的循环;
故选B。
2. 反应可用于氯气管道的检漏。下列表示相关微粒的化学用语正确的是
A. 中子数为8的氮原子:B. N2分子的电子式:
C. NH3的结构式:D. 氨气的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中子数为8的氮原子:,中子数等于质量数(15)减去质子数(7),A项错误;
B.N2分子的电子式:,B项错误;
C.NH3的结构式:,C项正确;
D.氨气的电子式:,D项错误;
故答案选C。
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. NH3易溶于水,可用作制冷剂B. HNO3具有强氧化性,可用于制NH4NO3
C. NH4HCO3受热易分解,可用作化肥D. N2性质稳定,可用于食品保护气
【答案】D
【解析】
【详解】A. 液氨汽化吸收大量的热,具有制冷作用,可以用作制冷剂,与其溶解性无关,故A错误;
B. HNO3具有酸性,可用于制NH4NO3,故B错误;
C. NH4HCO3可用作氮肥,是因为含氮元素,和受热分解无关,故C错误;
D. 氮气含有氮氮三键,其化学性质稳定,一般不与物质发生反应,可用作保护气,故D正确;
故选D。
4. 下列有关硝酸的说法正确的是
A. 保存在棕色瓶中B. 不易挥发C. 与铜不反应D. 受热不分解
【答案】A
【解析】
【详解】A.硝酸见光易分解,保存在棕色瓶中,A项正确;
B.硝酸易挥发,浓度大于90%时“发烟”硝酸,B项错误;
C.硝酸氧化性很强,常温下能与铜反应生成硝酸铜和氮氧化物、水,C项错误;
D.硝酸受热易分解生成二氧化氮、氧气和水,D项错误
故答案选A。
5. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 自然固氮、人工固氮都是将转化为
B. 侯氏制碱法以、、、为原料制备和
C. 工业上通过催化氧化等反应过程生产
D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”
【答案】A
【解析】
【详解】A.自然固氮是将N2转化为含氮化合物,不一定是转化为NH3,比如大气固氮是将N2会转化为NO,A错误;
B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为H2O+NH3+CO2+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,B正确;
C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3,相关的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO2+O2+2H2O=4HNO3,C正确;
D.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D正确;
故选A。
6. 反应的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应是吸热反应
B. 放热反应都需要加热
C. H—Cl键断裂过程释放能量
D. 反应物的总能量大于生成物的总能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应物的总能量大于生成物的总能量,应为放热反应,故A错误;
B.放热反应不一定需要加热,如中和反应为放热反应但不需要加热,故B错误;
C.化学键的断裂需要吸收能量,故C错误;
D.由图可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,故D正确;
故选D。
7. 下列图示变化为吸热反应的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,故A选;
B.中和反应为放热反应,故B不选;
C.燃烧反应为放热反应,故C不选;
D.由图可知反应物的总能量高于生成物,因此该反应为放热反应,故D不选;
综上所述,答案为A。
8. NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。一种利用NH3无害化处理NO的反应为6NO+4NH35N2+6H2O。该反应过程中物质的能量变化如下图所示。关于该反应,下列说法正确的是
A. 升高温度能够加快反应速率
B. 降低NO浓度能够加快反应速率
C. 使用催化剂不影响反应速率
D. 加入足量的NH3可以使NO 100%转化为N2
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度可以加快化学反应速率,A正确;
B.降低NO浓度减慢化学反应速率,B错误;
C.使用催化剂加快化学反应速率,C错误;
D.反应是可逆反应,不可能完全转化,D错误;
故选A。
9. 通过以下反应均可获取H2,下列有关说法正确的是
①太阳光催化分解水制氢:2H2O(l) =2H2(g)+ O2(g) ΔH1=571.6kJ·ml–1
②焦炭与水反应制氢:C(s)+ H2O(g) =CO(g)+ H2(g) ΔH2=131.3kJ·ml–1
③甲烷与水反应制氢:CH4(g)+ H2O(g) =CO(g)+3H2(g) ΔH3=206.1kJ·ml–1
A. 反应①中电能转化为化学能
B. 反应②为放热反应
C. 反应③使用催化剂,反应速率减小
D. 反应CH4(g)=C(s)+2H2(g)的 ΔH= +74.8 kJ·ml–1
【答案】D
【解析】
【详解】A.太阳光催化分解水制氢气,光能转化为化学能,故A错误;
B.反应②的ΔH2=131.3kJ·ml–1>0,则反应②为吸热反应,故B错误;
C.催化剂能降低反应的活化能,增大反应速率,故C错误;
D.根据盖斯定律,将反应③-反应②得, CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH= +74.8 kJ·ml–1,故D正确;
故答案选D。
10. N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2。2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·ml-1。大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的NO转化为N2。在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. NO(g)HNO3(aq)
B. 稀HNO3(aq)NO2(g)
C. NO(g)N2(g)
D. NO(aq)N2(g)
【答案】C
【解析】
【详解】A.NO不溶于水也不与水反应,A错误;
B.稀HNO3与Cu反应得到硝酸铜、水和NO,得不到NO2,B错误;
C.NO有氧化性,CO有还原性,在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2,C正确;
D.O3有强氧化性,不能作还原剂将硝酸根离子还原,D错误;
答案选C。
11. N2是合成氨工业的重要原料,NH3不仅可制造化肥,还能通过催化氧化生产HNO3;HNO3能溶解Cu、Ag等金属,也能与许多有机化合物发生反应;在高温或放电条件下,N2与O2反应生成NO,NO进一步氧化生成NO2,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4kJ·ml-1,大气中过量的NOx和水体中过量的NH、NO均是污染物。通过催化还原的方法,可将烟气和机动车尾气中的NO转化为N2,也可将水体中的NO转化为N2。对于反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g),下列说法正确的是
A. 该反应是放热反应B. NO转化为N2是人工固氮
C. 使用高效催化剂能降低反应速率D. 增大O2的浓度,NO的转化率会下降
【答案】A
【解析】
【详解】A.已知该反应ΔH<0,即反应体系能量降低为放热反应,A项正确;
B.固氮是指将游离的N2转化为化合物的过程,B项错误;
C.催化剂降低活化能,从而加快反应速率,C项错误;
D.增大O2的浓度平衡正向移动,NO的转化率升高,D项错误;
故选A。
12. 将Zn块连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法不正确的是
A. 该装置设计利用了原电池原理
B. Zn的金属性比Fe的金属性强
C. Zn极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
D. 工作时电子经外电路由钢铁设施流向金属Zn
【答案】D
【解析】
【详解】A.锌和铁相连浸泡在海水里构成了原电池,锌做负极,失去电子被氧化,钢铁设施做正极被保护,该装置设计利用了原电池原理,故A正确;
B.在该原电池中锌失去电子做负极,所以锌的金属性比铁强,故B正确;
C.锌做负极,失去电子被氧化,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故C正确;
D.原电池中电子由负极流向正极,锌为负极,钢铁设施为正极,工作时电子经外电路由金属锌流向钢铁设施,故D错误;
故选D。
13. 火星大气中含有大量CO2 ,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极。放电时,下列说法正确的是
A. 负极上发生还原反应B. CO2在正极上失电子
C. 工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠D. 将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na为负极,发生氧化反应,A项错误;
B.碳纳米管为正极,CO2得电子发生还原反应,B项错误;
C.电子由负极金属钠经导线流向正极碳纳米管,C项错误;
D.该电池为原电池工作原理,能量变化为:化学能转化电能,D项正确;
故选D。
14. 某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示。下列有关说法正确的是
A. 实验①中试管口有红棕色气体产生,说明稀硝酸被Cu还原NO2
B. 实验③中滴加稀硫酸,铜片继续溶解,说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
C. 由上述实验可得出结论:Cu在常温下既可以与稀硝酸反应,也可以与稀硫酸反应
D. 实验③发生反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4 =4CuSO4+2NO↑+4H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.①中发生3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应产生的NO气体在试管口被空气中的O2氧化生成红棕色的NO2,A错误;
B.③中加稀硫酸,Cu与稀硫酸不反应,但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性作用,可继续与Cu反应,是硝酸的氧化性强,B错误;
C.由上述实验可得出结论:Cu在常温下可以和稀硝酸反应,只有在溶液中存在NO3-条件下,滴入稀硫酸才可以发生反应,不能证明稀硫酸能与Cu反应,C错误;
D.实验③发生反应的化学方程式为:3Cu+ Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O,D正确;
故合理选项是C。
非选择题(共58分)
15. 硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室用废铁屑制备硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O],具体流程如下:
(1)酸浸。用一定浓度的稀硫酸溶液浸取废铁屑中的铁元素。若其他条件不变,实验中提高铁元素浸出率的措施有_______。
(2)“酸浸”是温度需保持为80~95℃,采用的合适加热方式是 _______。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、 _______。
(3)5%H2O2的作用是氧化Fe2+(“酸浸”过程稀硫酸过量),写出该反应的离子方程式是 _______。
(4)“转化”后制取硫酸铁铵晶体的操作主要包括 _______、过滤、洗涤、干燥。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_______。(列出计算过程)
【答案】(1)适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速率、适当增加酸的浓度、增加酸浸时间等
(2) ①. 水浴加热 ②. 玻璃棒、漏斗
(3)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)NH4Fe(SO4)2⋅12H2O
【解析】
【分析】用热的纯碱溶液去除废铁屑表面油污后,干净的铁屑在80 ~ 95℃的水浴中与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,过滤得到滤渣和硫酸亚铁溶液,向溶液中加入5%的过氧化氢溶液,将硫酸亚铁氧化为硫酸铁,向硫酸铁溶液中加入硫酸铵固体配成混合溶液,经加热浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到硫酸铁铵晶体。
【小问1详解】
实验中提高铁元素浸出率的措施有适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速率、适当增加酸的浓度、增加酸浸时间等,故答案为:适当升高酸浸温度、适当加快搅拌速率、适当增加酸的浓度、增加酸浸时间等;
【小问2详解】
“酸浸”是温度需保持为80~95℃,为便于控制反应温度,采用的合适加热方式是水浴加热;实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;故答案为:水浴加热;玻璃棒、漏斗;
【小问3详解】
在酸性条件下,5%H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
【小问4详解】
“转化”后的溶液经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁铵晶体,故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问5详解】
将样品加热到150℃时失掉1.5个结晶水,失去结晶水的式量为18×1.5 =27,失重5.6%,则该晶体式量M=,x=,所以其化学式为NH4Fe(SO4)2⋅12H2O,故答案为:NH4Fe(SO4)2⋅12H2O。
16. I.添加食品膨松剂能使面包、饼干等食品口感松软或酥脆。某兴趣小组对一膨松剂的组成(成分为NaHCO3和NH4HCO3)进行分析,设计实验方案如下:
方案一:称量一定量的样品,加热至恒重,再称其质量,记录数据为mg。
方案二:如图所示,向24.70 g 样品中滴加过量NaOH溶液,加热至反应完全,再通入一段时间N2,经测定,装置C中吸收的NH3质量为1.70 g。
已知:HCO+OH-=CO+H2O
(1)仪器①的名称是_______。
(2)方案一中 NaHCO3受热分解的化学方程式是_______。
(3)①方案二中通入 N2的目的是_______,装置 B 的作用是_______。
II.NH3可以合成尿素,反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(g)+H2O(g)。向一体积可变的恒压容器中充入一定量的NH3和CO2,保持容器的温度不变,NH3和CO2的转化率随时间的变化如图所示。
(4)起始时NH3和CO2的物质的量之比为_______。
(5)维持容器的温度和压强不变,向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1 ml,则达到新平衡时NH3的体积分数为_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑
(3) ①. 将氨气排到稀硫酸中,使氨气全部被吸收 ②. 干燥氨气
(4)3∶1 (5)52.94%
【解析】
【分析】I.方案一中反应为:2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑,NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑,加热恒重后,剩余固体来自NaHCO3分解后生成的Na2CO3;
方案二中:装置A中三颈烧瓶中盛放膨松剂,分液漏斗中盛放NaOH溶液,反应为NaHCO3+NaOH= Na2CO3+H2O,2NH4HCO3+4NaOH= 2Na2CO3+4H2O+2NH3↑,装置B中碱石灰可以干燥氨气,装置C中稀硫酸可以吸收氨气;
II.通过图像知道,一定条件下,当CO2(g)转化率为60%时,NH3(g)转化率为40%,反应达到平衡状态;
【小问1详解】
仪器①的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
方案一中 NaHCO3受热分解的化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑;
小问3详解】
方案二中,需要用稀硫酸充分吸收生成的氨气,则通入 N2的目的是将氨气排到稀硫酸中,使氨气全部被吸收;装置 B 的作用是干燥氨气;
【小问4详解】
通过图像知道,一定条件下,当CO2(g)转化率为60%时,NH3(g)转化率为40%,反应达到平衡状态;设起始时NH3和CO2的物质的量分别是a、b,则参与反应的NH3和CO2的量分别是a·40%,b·60%,已知参与反应的量与方程式系数成正比,则a·40% : b·60%=2:1,则a:b=3:1;
【小问5详解】
根据前一问的计算,可得第一次投料对应的平衡数据:
保持容器的温度和压强不变,向上述平衡后的容器中充入NH3(g)、CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1 ml,
根据等效平衡推理思路,将各物质按化学计量数换算成只有NH3和CO2的情况下, CO(NH2)2(g)和H2O(g)各1.6 ml可生成NH3和CO2,换算如下:
由数据可知,换算后NH3和CO2的比值与一开始投料的比值都是3:1,满足保持容器的温度和压强不变时的等效平衡关系,所以新平衡中NH3的体积分数与刚开始投料相同,所以可以用平衡数据计算,得到:NH3的体积分数=,故答案是52.94%。
17. 空气中有丰富的氮气,科学家展开了向空气要氨气的系列研究。
(1)已知: 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=a kJ·ml-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=b kJ·ml-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=c kJ·ml-1
工业上合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH= _______kJ·ml-1
(2)脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
①NO2的消除。
可以用碳酸钠溶液来进行吸收,在产生CO2的同时,会生成NaNO2,NaNO2是工业盐的主要成分,在漂白、电镀等方面应用广泛。
a.写出碳酸钠溶液消除NO2的化学方程式:_______。
b.经过一系列后续操作可以得到产品NaNO2,但一般会混有一定量_______杂质。
②NO的消除。
HClO可有效脱除NO,但HClO不稳定,实际应用中常用其盐。 次氯酸盐脱除NO的主要过程如下:a.NO+HClO=NO2+HCl b.NO+NO2+H2O=2HNO2 c.HClO+HNO2=HNO3+HCl
下列分析不正确的是_______。
A.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率
B.NO2单独存在时不能被脱除
C.脱除过程中,次氯酸盐溶液的pH下降
(3)研究不同温度下Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。脱除过程中往往有Cl2产生,原因是_______(用离子方程式表示);60~80℃NO脱除率下降的原因是_______。
(4)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如下图所示。当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。该反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)(b+-)
(2) ①. ②. ③. B
(3) ①. ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O(或HClO+Cl-+H+=Cl2↑+H2O) ②. HClO受热分解,溶液中HClO的浓度减小,氧化NO的能力下降
(4)2NH3+NO2+NO2N2+3H2O
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律:已知: 反应①:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=a kJ·ml-1
反应②:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=b kJ·ml-1
反应③:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH3=c kJ·ml-1
工业上合成氨反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)与上述三个反应的关系是,目标反应等于反应①×加上反应②减去反应③×,则ΔH=ΔH1× + ΔH2 -ΔH3×=+ b-,故答案是(b+-);
【小问2详解】
①根据题目信息可知,碳酸钠与NO2反应生成CO2的同时,会生成NaNO2,其中氮元素化合价由+4降到+3,根据反应氧化还原反应的特点,同时生成NaNO3,氮元素化合价升高到+5,则碳酸钠溶液消除NO2的化学方程式:;上述反应同时生成NaNO2和NaNO3,经过一系列后续操作可以得到产品NaNO2,但一般会混有一定量NaNO3的杂质;
②A.烟气中含有的少量O2,氧气与NO反应生成NO2,能提高NO的脱除率,A项正确;
B. NO2能与水反应生成硝酸和NO,得到的NO与NO2会继续反应得到HNO2,也能被次氯酸盐反应,故NO2单独存在时能被脱除,B项不正确;
C.脱除过程中,生成强酸,硝酸和盐酸,故次氯酸盐溶液的pH下降,C项正确;
故答案选B;
【小问3详解】
根据前一问知道,Ca(ClO)2溶液对NO脱除原理,反应有强酸生成,酸性条件下,次氯酸根离子与氯离子在酸性条件反应生成氯气,故脱除过程中往往有Cl2产生,原因是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O(或HClO+Cl-+H+=Cl2↑+H2O);根据脱除原理,是次氯酸与氮氧化物反应,若升高温度,次氯酸受热易分解,不利于氮氧化物脱除,故60~80℃NO脱除率下降的原因是HClO受热分解,溶液中HClO的浓度减小,氧化NO的能力下降;
【小问4详解】
由题目知,当NO2与NO的物质的量之比为1∶1时,与足量氨气在一定条件下发生脱氮反应。根据氮元素化合价升降,由图像可知产物是氮气和水,配平方程式,该反应的化学方程式为2NH3+NO2+NO2N2+3H2O;
江苏省连云港市赣榆高级中学2023-2024学年高一上学期10月检测化学试卷: 这是一份江苏省连云港市赣榆高级中学2023-2024学年高一上学期10月检测化学试卷,共5页。
江苏省连云港市赣榆智贤中学2022-2023学年高二化学上学期第一次学情检测试题(Word版附解析): 这是一份江苏省连云港市赣榆智贤中学2022-2023学年高二化学上学期第一次学情检测试题(Word版附解析),共22页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
2023连云港赣榆智贤中学高二上学期第一次学情检测化学试题含解析: 这是一份2023连云港赣榆智贤中学高二上学期第一次学情检测化学试题含解析,共22页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。