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【化学】浙江省温州十五校联合体2019-2020学年高二上学期期中考试联考试题(解析版)
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浙江省温州十五校联合体2019-2020学年高二上学期期中考试联考试题
可能用到的相对原子质量:H-1,He-4, C-12,N-14,O-16,Na-23, Cl-35.5,Br-80, I-127, K-39, Zn-65, Fe-56
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、选择题( 本大题包括20 小题;1~14小题每题2 分,15~20小题每题3分;共46分。每小题只有一个选项符合题意 )
1.下列物质属于强电解质的是( )
A. 盐酸 B. 水玻璃 C. 铜 D. 碳酸钙
【答案】D
【解析】
【详解】A. 盐酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质,故不选A;
B. 水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,既不是电解质又不是非电解质,故不选B;
C. 铜是单质,既不是电解质又不是非电解质,故不选C;
D.在水中溶解的碳酸钙能完全电离,所以碳酸钙属于强电解质,故选D;
答案为D。
2.下图所示实验设计能达到相应的实验目的的是( )
A. 从水中萃取碘 B. 收集H2或CO2
C. 高温煅烧石灰石 D. 稀释浓硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、酒精易溶于水,不能用酒精萃取碘水中的碘,故不选A;
B、氢气密度小于空气,从短管进气可以收集氢气,二氧化碳密度大于空气,从长管进气可以收集二氧化碳,故选B;
C、酒精灯火焰温度较低,酒精灯火焰温度不能让石灰石分解,故不选C;
D、应烧杯中稀释浓硫酸,不能在量筒中直接稀释,故不选D;
答案选B。
3.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A. 铝热反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应.
C. 钠与水的反应 D. 绿色植物的光合作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. 铝热反应放出大量的热,属于放热反应,故不选A;
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,属于吸热反应,没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选B;
C. 钠与水的反应,反应放出热量,属于放热反应,故不选C;
D. 绿色植物的光合作用,需要吸收太阳能,属于吸热反应,有化合价变化,属于氧化还原反应,故选D;
答案选D。
4.化学反应速率的大小主要取决于( )
A. 反应物的性质 B. 温度 C. 反应物的浓度 D. 催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质,温度、 反应物的浓度、催化剂只能一定程度的影响反应速率;
故选A。
5.下列化学用语正确的是( )
A. 蔗糖的分子式:C12H24O12 B. 氯化铵的电子式:
C. HClO的结构式:H—Cl—O D. 四氯化碳的比例模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 蔗糖属于二糖,分子式是C12H22O11,故A错误;
B. 氯化铵是离子化合物,电子式是,故B正确;
C. HClO的结构式:H—O—Cl,故C错误;
D. 氯原子半径大于碳原子,中心原子半径应该较小,故D错误;
答案选B。
6.下列说法正确的是( )
A. 足球烯C60具有很多优异的性能,有很高的熔沸点
B. SiO2可用来制造光导纤维,是因为SiO2是原子晶体,硬度大
C. 工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖
D. 工业上通过电解熔融的MgO制金属镁
【答案】C
【解析】
【详解】A. 足球烯C60具有很多优异的性能,足球烯C60属于分子晶体,熔沸点较低,故A错误;
B. SiO2可用来制造光导纤维,是利用二氧化硅晶体对光的全反射,不是因为SiO2是原子晶体,故B错误;
C. 淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖,故C正确;
D. 氧化镁的熔点高于氯化镁,工业上通过电解熔融的MgCl2制金属镁,故D错误;
答案选C。
7.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A. 3g 3He含有的中子数为1NA
B. 0.1 mol·L−1碳酸钠溶液含有的CO32—数目为0.1NA
C. 25℃,1.01×105Pa时,22.4LCO2中含有的氧原子数目小于2NA
D. a g正丁烷和b g异丁烷的混合物中共价键数目为13(a+b)NA/58
【答案】B
【解析】
【详解】A、1个3He原子有1个中子,3g 3He含有的中子数为1NA,故A正确;
B、没有溶液体积,不能计算0.1 mol·L−1碳酸钠溶液含有的CO32—数目,故B错误;
C、 25℃,1.01×105Pa时,22.4LCO2的物质的量小于1mol,所以含有的氧原子数目小于2NA,故C正确;
D、正丁烷、异丁烷分子中都有13个共价键, a g正丁烷和b g异丁烷的总物质的量是 ,混合物中共价键数目为13(a+b)NA/58,故D正确;
答案选B。
8.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是 ( )
A. 原子半径:Y>W
B. Y原子通常得失电子都不容易,但在自然界中,Y元素不存在游离态
C. 最低价氢化物的沸点:W
D. X的最高价氧化物的水化物既能与酸反应又能与碱反应
【答案】C
【解析】
【分析】设X最外层电子数是a,则Y最外层电子数是a+1,W、Z最外层电子数是a+2,W与X的最高化合价之和为8,则a+a+2=8,得a=3,所以X是Al元素、Y是Si元素、W是N元素、Z是P元素。
【详解】A. 电子层数越多半径越大,所以原子半径:Y>W,故A正确;
B. Y是Si原子,最外层有4个电子,通常得失电子都不容易,但在自然界中,硅元素不存在游离态,故B正确;
C. 氨分子能形成氢键,最低价氢化物的沸点:PH3
D. Al的最高价氧化物的水化物是氢氧化铝,氢氧化铝具有两性,既能与酸反应又能与碱反应,故D正确;
答案选C。
9.下列离子反应方程式正确的是( )
A. AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B. NO2溶于水:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
C. Na2O2与水反应: 2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
D. 硝酸银溶液中放入铁粉:Ag+ + Fe = Fe2+ + Ag
【答案】B
【解析】
【详解】A. AlCl3溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A错误;
B. NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式是3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,故B正确;
C. Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式是2Na2O2+2H2O= 4Na+ +4OH-+O2↑,故C错误;
D. 硝酸银溶液中放入铁粉生成银和硝酸亚铁,反应的离子方程式是2Ag+ + Fe = Fe2+ + 2Ag,故D错误;
答案选B。
10.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B. 甲基橙呈红色的溶液:H+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C. pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D. 与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、NH4+、SO42-
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下,Fe2+能被NO3- 氧化为Fe3+,所以1.0 mol·L-1的KNO3溶液中H+、Fe2+不可能大量共存,故不选A;
B. H+、AlO2-反应生成Al3+, H+、AlO2-不能大量共存,故不选B;
C. pH=12的溶液显碱性,K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,一定能大量共存,故选C;
D. 与铝反应产生大量氢气的溶液显酸性或碱性,碱性条件下NH4+不能大量存在,故不选D;
答案选C。
11.将0.195克锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L-1 MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物(只有一种)是( )
A. M B. M+ C. M2+ D. MO2+
【答案】C
【解析】
【分析】将0.195克锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L—1 MO2+ 溶液中发生氧化还原反应,根据得失电子守恒计算还原产物中M元素的化合价。
【详解】设还原产物中M元素的化合价是a,根据得失电子守恒 ,解得a=+2,所以还原产物是 M2+;
故选C。
12.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g) 达平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,当达到新的平衡时(A、B还是气体),B的浓度是原来的2.1倍,则( )
A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质A的转化率减少了
C. 物质B的质量分数减少了 D. a 【答案】A
【解析】
分析】先假设容器体积压缩至一半时平衡未移动,B的浓度应为原来的2倍,实际平衡时B的浓度是原来的2.1倍,说明平衡向生成B的方向即正反应方向移动,则增大压强平衡向正反应方向移动,所以a>b,物质A的转化率增大,物质B的质量分数增大;
【详解】A.由分析可知,平衡向正反应方向移动,故A正确;
B.压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,则物质A的转化率增大,故B错误;
C.压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,则物质B的质量分数增大,故C错误;
D.由分析可知,压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,所以a>b,,故D错误;
故选A。
13.下列说法正确的是( )
A. 煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法,这些方法都与化学变化有关
B. 苯是一种无色无味、不溶于水的液体
C. CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3属于同分异构体
D. 向鸡蛋白溶液中加入浓的Na2SO4溶液,蛋白质会析出,是因为蛋白质发生了变性
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤的气化是让煤在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,煤的液化是利用煤制取甲醇的反应,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使煤发生复杂的化学反应的过程,均为化学变化,故A正确;
B. 苯是一种具有特殊气味的无色透明液体、不溶于水,故B错误;
C. CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3是同一种物质,故C错误;
D. 向鸡蛋白溶液中加入浓的Na2SO4溶液,蛋白质会析出,是因为蛋白质发生了盐析,故D错误;
答案选A。
14.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H = —483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ
B. 已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s); △H >0,则白磷比红磷稳定
C. 含2.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出2.87kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为: NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(1); △H = —57.4kJ·mol-1
D. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g); △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g); △H2 则△H1>△H2
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢气燃烧热是1mol氢气生成液态水放出的热量,故A错误;
B、能量越低越稳定, 4P(红磷,s)=P4(白磷,s); △H >0,则红磷比白磷稳定,故B错误;
C. 含2.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出2.87kJ的热量,则生成1mol水放出的热是2.87kJ÷=57.4 kJ,则表示该反应中和热的热化学方程式为: NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(1) △H = —57.4kJ·mol-1,故C正确;
D. C(s)+O2(g)=CO2(g); △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g); △H2 ,碳完全燃烧生成二氧化碳放出的能量大于生成一氧化碳放出的能量,所以△H1<△H2,故D错误;
答案选C。
15.在298K、100kPa时,1L水中可溶解0.09molCl2,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。下列说法正确的是( )
A. 氯气与水反应的离子反应方程式为:Cl2 + H2O 2H+ + Cl—+ ClO—
B. 为了增大氯水中HClO的浓度,可以向氯水中加入足量的NaOH固体,使氯气与水反应的平衡向右移动
C. 向该条件下的氯水中加入盐酸,氯气与水反应的平衡移动方向与盐酸的浓度有关
D. 向氯水中通入HCl气体,氯气与水反应平衡向左移动,氯水的酸性减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为:Cl2 + H2O H+ + Cl—+ HClO,故A错误;
B.盐酸、次氯酸都与NaOH反应,向氯水中加入足量的NaOH固体,HClO的浓度降低,故B错误;
C. 向该条件下的氯水中加入盐酸,若盐酸中氢离子、氯离子的浓度大于氯水中的浓度,则氯气与水反应的平衡逆向移动,若盐酸中氢离子、氯离子的浓度小于氯水中的浓度,则氯气与水反应的平衡正向移动,故C正确;
D. 向氯水中通入HCl气体,氢离子、氯离子的浓度增大,氯气与水反应的平衡向左移动,氯水的酸性增强,故D错误;
答案选C。
16.下列关于电解的知识叙述中,错误的是( )
A. 用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液可为CuSO4溶液
B. 工业上通过电解氯化钠溶液的方法制备金属钠
C. 装置②的钢闸门应与外接电源的负极相连
D. 向电子元件上镀上一层银,常需要电子元件做阴极,金属银作阳极
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由电流移动方向可知,装置①a是阳极、b是阴极,用装置①精炼铜,粗铜作阳极,电解质溶液可为CuSO4溶液,故A正确;
B.电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气,工业上通过电解熔融氯化钠制备金属钠,故B错误;
C. 金属保护可采用外接电流阴极保护法,装置②的钢闸门应与外接电源的负极相连,故C正确;
D. 电镀时,镀件作阴极,向电子元件上镀上一层银,常需要电子元件作阴极,金属银作阳极,故D正确;
答案选B。
17.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D 以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验所给条件可知,本题铁发生的是吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+;正极反应为:O2+2H2O +4e-=4OH-;据此解题;
【详解】A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A错误;
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,故B错误;
C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,故C正确;
D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,故D错误;
综上所述,本题应选C.
18.下列说法错误的是( )
A. 用化学平衡移动原理的知识可以解释用排饱和食盐水收集Cl2的原因
B. 工业上合成氨,平衡时将氨气液化分离,平衡向右移动,有利于提高H2的转化率
C. 在硫酸工业中,三氧化硫的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环,以增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
D. 汽车尾气中的NO和CO缓慢反应生成N2和CO2,为加快该化学反应的速率,最符合实际的措施是升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2在水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。若水中含有NaCl,则NaCl电离产生的Cl-使生成物的浓度增大,平衡逆向移动,可以减小Cl2的溶解及反应,故A正确;
B. 减小生成物的浓度,平衡正向移动,工业上合成氨,平衡时将氨气液化分离,平衡向右移动,有利于提高H2的转化率,故B正确;
C. 增大接触面积加快反应速率,在硫酸工业中,三氧化硫的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环,以增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大,故C正确;
D. 汽车尾气中的NO和CO缓慢反应生成N2和CO2,为加快该化学反应的速率,最符合实际的措施是使用高效催化剂,故D错误;
答案选D。
19.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1,且此时A、B的物质的量浓度之比为2∶3。下列说法错误的是( )
A. x的值是2
B. 开始时B的物质的量为3mol
C. 5min时,B的物质的量浓度为1.5 mol·L-1
D. 5min时,容器中气体总的物质的量为7mol
【答案】B
【解析】
【分析】设A、B的起始浓度是的amol/L,5min后C的物质的量浓度为0.1mol·L-1·min-1×5min=0.5mol/L
3A(g)+ B(g) 2D(g) + xC(g)
开始 a a 0 0
转化 0.75 0.25 0.5 0.5mol·L-1
5min末 a-0.75 a-0.25 0.5 0.5mol·L-1
【详解】A.化学反应中各物质的变化量比等于系数比,C、D 在5min内的变化量相同,所以 x的值是2,故A正确;
B. 5min后,A、B的物质的量浓度之比为2∶3,则(a-0.75 ):(a-0.25)= 2∶3,a=1.75mol/L,开始时B的物质的量为1.75mol/L ×2L=3.5mol,故B错误;
C. 根据B选项,5min时,B的物质的量浓度为1.75mol/L -0.25 mol/L =1.5 mol/L,故C正确;
D. 根据B选项,反应前加入A、B的物质的量共7mol,反应前后气体系数和相同,所以 5min时,容器中气体总的物质的量为7mol,故D正确;
答案选B。
20.在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和热。下列关于该实验的说法正确的是( )
A. 从实验装置看(量筒未画出),图中还缺少一个重要的仪器
B. 做完一次完整的中和热测定实验,温度计需要使用2次
C. 烧杯间的碎纸屑的作用是固定烧杯的位置
D. 由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和热△H比理论值要小
【答案】A
【解析】
【详解】A. 从实验装置看,图中还缺少一个重要的仪器是环形玻璃搅拌棒,故A正确;
B. 做完一次完整的中和热测定实验,需要测反应前酸的温度、碱的温度、中和反应时的最高温度,所以温度计需要使用3次,故B错误;
C. 烧杯间的碎纸屑的作用是保温,防止热量散失,故C错误;
D. 中和热△H是负值,由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和热△H比理论值要大,故D错误;
答案选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
二、非选择题( 本大题包括6 小题;共54分 )
21.A、B、C是中学化学常见物质(纯净物或水溶液),其转化关系如下(部分反应物或产物未标出;反应条件未标出)。回答下列问题:
(1)若D为气体,在标况下的密度为1.964g·L-1;A为强碱溶液,其焰色反应为黄色,则反应②的化学方程式为_________________.
(2)若B为白色胶状沉淀,D为强碱溶液.则反应③的离子方程式为___________
(3)若A为黄绿色的气体,D为目前使用量最大的金属单质,则检验B物质中的阳离子时发生的离子方程式为_______________.
(4)若A为一种金属单质,常温下D浓溶液不能溶解A,D稀溶液能溶解A,但不产生H2.则反应②的离子方程式为_______________________.
(5)若D为O2,要实现上面的转化,A、C分别可以是________________(各填一种,填化学式) .
【答案】 (1). Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (2). 3AlO2—+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ (3). Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3 (4). 3Fe2++4H++NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O (5). C、 CO2 或NH3、NO或H2S、SO2
【解析】
【详解】(1)若D为气体,在标况下的密度为1.964g·L-1,D是摩尔质量是1.964g·L-1×22.4L/mol=44g/mol,所以D是CO2,;A为强碱溶液,其焰色反应为黄色,A是NaOH,根据转化关系,B是Na2CO3、C是NaHCO3,则反应②的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;
(2)若B为白色胶状沉淀,D为强碱溶液,根据转化关系,A是铝盐、B是氢氧化铝、C是偏铝酸盐;反应③是铝盐和偏铝酸盐发生双水解反应生成氢氧化铝,离子方程式为3AlO2—+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓;
(3)A为黄绿色的气体,A是氯气, D为目前使用量最大的金属单质,D是铁;则B是氯化铁,用KSCN溶液检验Fe3+,发生的离子方程式为Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3;
(4)若A为一种金属单质,常温下D浓溶液不能溶解A,D稀溶液能溶解A,但不产生H2,则A是铁、D是硝酸、B是硝酸亚铁、C是硝酸铁,则反应②是Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,离子方程式为3Fe2++4H++NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O;
(5)若D为O2,要实现上面的转化,A、C分别可以是C、 CO2 或NH3、NO或H2S、SO2。
22.请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题:
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________________。该反应的△S ________0(选填“>”、“<”或“=”),该反应在_______条件下能自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)CO是有毒的还原性气体,工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂,其主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
①已知: Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1 C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1则a =____________。
②工业上高炉炼铁反应的平衡常数表达式K =______,温度升高后,K值_______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在T ℃时,该反应的平衡常数K = 64,在恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
下列说法正确的是____________(填字母)
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率为60%,大于乙
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.由于容器的体积未知,所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(3)请解释打开饮料“雪碧”的瓶盖,会有大量气泡冒出的原因:_____________.
(4)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。正极加入的物质是______;负极的电极反应是_______________。
【答案】 (1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol-1 (2). > (3). 高温 (4). -28.5 (5). K = (6). 减小 (7). ac (8). 压强减小,使CO2+H2OH2CO3向左移动 (9). O2 (10). CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O
【解析】
【分析】(1)12 g 碳的物质的量是1mol,吸热反应焓变为正值;该反应气体物质的量增大; 才能自发进行;
(2)①根据盖斯定律计算a值;
②固体不计入平衡常数表达式;温度升高平衡逆向移动;
③利用“三段式”计算后再进行判断;
(3)打开饮料“雪碧”瓶盖,瓶内压强减小;
(4)原电池正极发生还原反应;负极发生氧化反应。
【详解】(1)1mol碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol-1;该反应气体物质的量增大,所以△S >0;△H>0、△S >0,高温条件下,所以该反应在高温条件下能自发进行;
(2)① Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1 Ⅰ
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1 Ⅱ
根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ ×3得 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = 489.0 kJ mol-1-172.5 kJ mol-1 ×3= -28.5kJ mol-1 ,故a=-28.5;
②平衡常数=生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积,固体不计入平衡常数表达式,K =;温度升高平衡逆向移动,K减小;
③设容器的体积为V
甲 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
开始 1 1
转化 x x
平衡 1-x 1+x
解得x=0.6
乙 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
开始 2 1
转化 x x
平衡 2-x 1+x
解得x=1.4
a.反应前后气体质量是变量,所以密度是变量,若容器内气体密度恒定时,反应一定达到平衡状态,故a正确;
b.甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%,乙容器中CO的平衡转化率为1.4÷2×100%=70%,乙大于甲,故b错误;
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为(1-0.6)∶(2-1.4)=2:3,故c正确;
d.甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%,故d错误。
(3)打开饮料“雪碧”的瓶盖,瓶内压强减小,使CO2+H2OH2CO3向左移动,所以有大量气泡冒出;
(4)在两极区分别加入CH3OH和O2,氧气发生还原反应,所以正极加入的物质是O2;负极是甲醇失电子生成碳酸钾和水,负极反应式是CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O。
23.盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用下图,可测定该反应的速率.请根据要求填空:
(1)连接好仪器后,需要检查_____________________,再加入药品进行实验.
(2)在锥形瓶中加入5g大理石,加入20mL 1mol·L−1盐酸.每隔10s观测玻璃注射器中气体的体积,并以mL·s−1为反应速率的单位,计算每10s时间间隔内的反应速率。数据处理的结果见下面的表格:
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/mL·s−1
0.4
1.0
1.1
?
0.9
0.8
表格中的“?”处应填的数据是_________________.
(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与___________和__________有关
【答案】 (1). 装置气密性 (2). 1.3 (3). 溶液温度 (4). H+的浓度
【解析】
【分析】(1)根据气体体积测反应速率,应保证装置不漏气;
(2)以mL•s-1为反应速率的单位,每10s时间间隔内的反应速率:v=;
(3)根据浓度、温度对反应速率的影响进行分析。
【详解】(1)根据气体体积测反应速率,应保证装置不漏气,所以实验前要检查装置气密性;
(2)由表中数据可知30s—40s之间的10s内收集到的气体体积为38-25=13mL,所以该10s内的反应速率为13mL÷10s=1.3 mL·s−1;
(3)从表中的数据得到的结论是:反应速率随时间推移,先小后大,最后又变小;该反应放热,随反应进行,温度升高,所以反应速率加快,由于盐酸浓度降低,所以最后反应速率减慢,所以本实验中反应速率与溶液温度和H+的浓度有关。
24..实验室要配制240mL 0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,试回答下列各题:
(1)若用Na2CO3固体配制溶液,下列仪器中,不需要用到的是______________。
A.锥形瓶 B.200mL容量瓶 C.烧杯 D.胶头滴管
E.药匙 F.托盘天平 G.洗瓶 H.试剂瓶
(2)若要实施配制,除上述仪器外,尚缺的必须的仪器是________________________。
(3)需要称量Na2CO3固体的质量是____________________________ 。
(4)下列四项操作会导致所得溶液浓度偏高的是__________。
a.容量瓶不干燥
b.定容时俯视容量瓶刻度线
c.称量Na2CO3固体时物体和砝码放反了(1克以下用游码)
d.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
【答案】 (1). AB (2). 250mL容量瓶、玻璃棒 (3). 5.3g (4). b
【解析】
【分析】根据配制溶液的步骤分析需要的仪器;配制240mL 0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,应选择250mL容量瓶,配制250mL溶液;根据 分析实验误差。
【详解】(1)配制一定物质的量浓度溶液一般步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶保存,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、试剂瓶,配制240mL 0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,应选择250mL容量瓶,用不到的仪器是锥形瓶和200mL容量瓶,故选AB;
(2)根据(1)的分析,若要实施配制,除上述仪器外,尚缺的必须的仪器是250mL容量瓶、玻璃棒;
(3)应选择250mL容量瓶,配制250mL溶液,需要称量Na2CO3固体的质量是0.2mol·L-1×0.25L×106g/mol=5.3g;
(4)a.需要加水定容,所以容量瓶不干燥,对实验无影响,故不选a;
b.定容时俯视容量瓶刻度线,所配溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故选b;
c.称量Na2CO3固体时物体和砝码放反了(1克以下用游码),称取碳酸钠质量偏小,所得溶液浓度偏低,故不选c;
d.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处,所配溶液体积偏大,所得溶液浓度偏低,故不选d;
答案为b。
25.煤、石油、淀粉都是基础的化工原料,它们之间存在如下关系(部分产物和反应条件未标出)。B为相对分子质量为28的烃;E为淀粉水解的最终产物;F分子中含有一个甲基和一个羧基,lmolF与足量的钠反应能生成标况下22.4LH2;D物质中也含有羧基。
回答下列各题:
(1)若A为煤焦油,则从A中分离出苯的方法是__________,工业上通过石油的________制B物质.
(2)C为乙苯,则苯和B生成C的反应类型是____________, C的结构简式是____________.
(3)写出B制备聚乙烯的反应方程式_____________________________________________.
(4)写出D与F转化为G的反应方程式________________________________________________.
【答案】 (1). 蒸馏 (2). 裂解 (3). 加成反应 (4). (5). (6).
【解析】
【分析】B是相对分子质量为28的烃,根据商余法,B中碳原子数是28÷14=2,所以B的分子式是C2H4;E为淀粉水解的最终产物,E是葡萄糖;F分子式是C3H6O3,F分子中含有一个甲基和一个羧基,lmolF与足量的钠反应能生成标况下22.4LH2,则F中还有1个羟基,所以F是;C2H4氧化生成D,D含有羧基,D是CH3COOH;CH3COOH与发生酯化反应生成G,G是;
【详解】(1)若A为煤焦油,煤焦油是多种不同沸点有机物的混合物,则从A中分离出苯的方法是蒸馏;B是乙烯,工业上通过石油的裂解制乙烯。
(2)乙苯的结构简式是,苯和乙烯生成C的反应类型是加成反应;
(3)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,反应方程式是;
(4)CH3COOH与在浓硫酸作用下发生酯化反应生成,反应方程式是。
26. 向400mL某浓度的稀硝酸中加入Wg铁粉(还原产物只有NO),充分反应后,铁粉减少16.8 g且铁粉有剩余,继续向容器中加入足量的稀硫酸,会产生气体A。回答下列问题:
(1)稀硝酸的物质的量浓度是_____________ mol·L−1
(2)气体A中若含有H2,则W的值一定要大于__________g.
【答案】 (1). 2 (2). 67.2
【解析】
【分析】过量铁与稀硝酸反应方程式是3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;继续向容器中加入足量的稀硫酸依次发生的反应是3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+= Fe2++H2↑。
【详解】(1)过量铁与稀硝酸反应方程式是3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;16.8 g铁粉的物质的量是,根据反应方程式,消耗硝酸的物质的量是0.8mol;铁粉有剩余,说明硝酸完全反应,所以硝酸的浓度是 2 mol·L−1;
(2)加入硫酸前,溶液中的溶质是0.3mol Fe(NO3)2,则含有0.6mol NO3-;继续向容器中加入足量的稀硫酸,会产生气体A,气体A中若含有H2,依次发生的反应是3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+= Fe2++H2↑,根据0.6mol硝酸根离子,完成3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O反应,消耗铁粉的物质的量是0.9mol,所以 W的值一定要大于16.8g+0.9mol×56g/mol=67.2g。
可能用到的相对原子质量:H-1,He-4, C-12,N-14,O-16,Na-23, Cl-35.5,Br-80, I-127, K-39, Zn-65, Fe-56
第Ⅰ卷(选择题 共46分)
一、选择题( 本大题包括20 小题;1~14小题每题2 分,15~20小题每题3分;共46分。每小题只有一个选项符合题意 )
1.下列物质属于强电解质的是( )
A. 盐酸 B. 水玻璃 C. 铜 D. 碳酸钙
【答案】D
【解析】
【详解】A. 盐酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质,故不选A;
B. 水玻璃是硅酸钠的水溶液,属于混合物,既不是电解质又不是非电解质,故不选B;
C. 铜是单质,既不是电解质又不是非电解质,故不选C;
D.在水中溶解的碳酸钙能完全电离,所以碳酸钙属于强电解质,故选D;
答案为D。
2.下图所示实验设计能达到相应的实验目的的是( )
A. 从水中萃取碘 B. 收集H2或CO2
C. 高温煅烧石灰石 D. 稀释浓硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、酒精易溶于水,不能用酒精萃取碘水中的碘,故不选A;
B、氢气密度小于空气,从短管进气可以收集氢气,二氧化碳密度大于空气,从长管进气可以收集二氧化碳,故选B;
C、酒精灯火焰温度较低,酒精灯火焰温度不能让石灰石分解,故不选C;
D、应烧杯中稀释浓硫酸,不能在量筒中直接稀释,故不选D;
答案选B。
3.下列反应既是氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A. 铝热反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应.
C. 钠与水的反应 D. 绿色植物的光合作用
【答案】D
【解析】
【详解】A. 铝热反应放出大量的热,属于放热反应,故不选A;
B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应,属于吸热反应,没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故不选B;
C. 钠与水的反应,反应放出热量,属于放热反应,故不选C;
D. 绿色植物的光合作用,需要吸收太阳能,属于吸热反应,有化合价变化,属于氧化还原反应,故选D;
答案选D。
4.化学反应速率的大小主要取决于( )
A. 反应物的性质 B. 温度 C. 反应物的浓度 D. 催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】化学反应速率的大小主要取决于反应物的性质,温度、 反应物的浓度、催化剂只能一定程度的影响反应速率;
故选A。
5.下列化学用语正确的是( )
A. 蔗糖的分子式:C12H24O12 B. 氯化铵的电子式:
C. HClO的结构式:H—Cl—O D. 四氯化碳的比例模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 蔗糖属于二糖,分子式是C12H22O11,故A错误;
B. 氯化铵是离子化合物,电子式是,故B正确;
C. HClO的结构式:H—O—Cl,故C错误;
D. 氯原子半径大于碳原子,中心原子半径应该较小,故D错误;
答案选B。
6.下列说法正确的是( )
A. 足球烯C60具有很多优异的性能,有很高的熔沸点
B. SiO2可用来制造光导纤维,是因为SiO2是原子晶体,硬度大
C. 工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖
D. 工业上通过电解熔融的MgO制金属镁
【答案】C
【解析】
【详解】A. 足球烯C60具有很多优异的性能,足球烯C60属于分子晶体,熔沸点较低,故A错误;
B. SiO2可用来制造光导纤维,是利用二氧化硅晶体对光的全反射,不是因为SiO2是原子晶体,故B错误;
C. 淀粉、纤维素水解的最终产物都是葡萄糖,工业上可用淀粉、纤维素为原料生产葡萄糖,故C正确;
D. 氧化镁的熔点高于氯化镁,工业上通过电解熔融的MgCl2制金属镁,故D错误;
答案选C。
7.已知NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A. 3g 3He含有的中子数为1NA
B. 0.1 mol·L−1碳酸钠溶液含有的CO32—数目为0.1NA
C. 25℃,1.01×105Pa时,22.4LCO2中含有的氧原子数目小于2NA
D. a g正丁烷和b g异丁烷的混合物中共价键数目为13(a+b)NA/58
【答案】B
【解析】
【详解】A、1个3He原子有1个中子,3g 3He含有的中子数为1NA,故A正确;
B、没有溶液体积,不能计算0.1 mol·L−1碳酸钠溶液含有的CO32—数目,故B错误;
C、 25℃,1.01×105Pa时,22.4LCO2的物质的量小于1mol,所以含有的氧原子数目小于2NA,故C正确;
D、正丁烷、异丁烷分子中都有13个共价键, a g正丁烷和b g异丁烷的总物质的量是 ,混合物中共价键数目为13(a+b)NA/58,故D正确;
答案选B。
8.今年是门捷列夫发现元素周期律150周年。下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法错误的是 ( )
A. 原子半径:Y>W
B. Y原子通常得失电子都不容易,但在自然界中,Y元素不存在游离态
C. 最低价氢化物的沸点:W
【答案】C
【解析】
【分析】设X最外层电子数是a,则Y最外层电子数是a+1,W、Z最外层电子数是a+2,W与X的最高化合价之和为8,则a+a+2=8,得a=3,所以X是Al元素、Y是Si元素、W是N元素、Z是P元素。
【详解】A. 电子层数越多半径越大,所以原子半径:Y>W,故A正确;
B. Y是Si原子,最外层有4个电子,通常得失电子都不容易,但在自然界中,硅元素不存在游离态,故B正确;
C. 氨分子能形成氢键,最低价氢化物的沸点:PH3
答案选C。
9.下列离子反应方程式正确的是( )
A. AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O
B. NO2溶于水:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
C. Na2O2与水反应: 2O22-+2H2O=4OH-+O2↑
D. 硝酸银溶液中放入铁粉:Ag+ + Fe = Fe2+ + Ag
【答案】B
【解析】
【详解】A. AlCl3溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反应的离子方程式是Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A错误;
B. NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,反应的离子方程式是3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,故B正确;
C. Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式是2Na2O2+2H2O= 4Na+ +4OH-+O2↑,故C错误;
D. 硝酸银溶液中放入铁粉生成银和硝酸亚铁,反应的离子方程式是2Ag+ + Fe = Fe2+ + 2Ag,故D错误;
答案选B。
10.下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B. 甲基橙呈红色的溶液:H+、Ba2+、AlO2-、Cl-
C. pH=12的溶液:K+、Na+、CH3COO-、Br-
D. 与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、K+、NH4+、SO42-
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸性条件下,Fe2+能被NO3- 氧化为Fe3+,所以1.0 mol·L-1的KNO3溶液中H+、Fe2+不可能大量共存,故不选A;
B. H+、AlO2-反应生成Al3+, H+、AlO2-不能大量共存,故不选B;
C. pH=12的溶液显碱性,K+、Na+、CH3COO-、Br-不反应,一定能大量共存,故选C;
D. 与铝反应产生大量氢气的溶液显酸性或碱性,碱性条件下NH4+不能大量存在,故不选D;
答案选C。
11.将0.195克锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L-1 MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物(只有一种)是( )
A. M B. M+ C. M2+ D. MO2+
【答案】C
【解析】
【分析】将0.195克锌粉加入到20.0mL的0.100 mol·L—1 MO2+ 溶液中发生氧化还原反应,根据得失电子守恒计算还原产物中M元素的化合价。
【详解】设还原产物中M元素的化合价是a,根据得失电子守恒 ,解得a=+2,所以还原产物是 M2+;
故选C。
12.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g) 达平衡后,保持温度不变,将容器体积压缩为原来的一半,当达到新的平衡时(A、B还是气体),B的浓度是原来的2.1倍,则( )
A. 平衡向正反应方向移动了 B. 物质A的转化率减少了
C. 物质B的质量分数减少了 D. a 【答案】A
【解析】
分析】先假设容器体积压缩至一半时平衡未移动,B的浓度应为原来的2倍,实际平衡时B的浓度是原来的2.1倍,说明平衡向生成B的方向即正反应方向移动,则增大压强平衡向正反应方向移动,所以a>b,物质A的转化率增大,物质B的质量分数增大;
【详解】A.由分析可知,平衡向正反应方向移动,故A正确;
B.压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,则物质A的转化率增大,故B错误;
C.压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,则物质B的质量分数增大,故C错误;
D.由分析可知,压缩容器体积使平衡向正反应方向移动,所以a>b,,故D错误;
故选A。
13.下列说法正确的是( )
A. 煤的气化、液化和干馏是煤综合利用的主要方法,这些方法都与化学变化有关
B. 苯是一种无色无味、不溶于水的液体
C. CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3属于同分异构体
D. 向鸡蛋白溶液中加入浓的Na2SO4溶液,蛋白质会析出,是因为蛋白质发生了变性
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤的气化是让煤在高温条件下与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳,煤的液化是利用煤制取甲醇的反应,煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使煤发生复杂的化学反应的过程,均为化学变化,故A正确;
B. 苯是一种具有特殊气味的无色透明液体、不溶于水,故B错误;
C. CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3是同一种物质,故C错误;
D. 向鸡蛋白溶液中加入浓的Na2SO4溶液,蛋白质会析出,是因为蛋白质发生了盐析,故D错误;
答案选A。
14.下列有关热化学方程式的叙述正确的是( )
A. 已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H = —483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ
B. 已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s); △H >0,则白磷比红磷稳定
C. 含2.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出2.87kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为: NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(1); △H = —57.4kJ·mol-1
D. 已知C(s)+O2(g)=CO2(g); △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g); △H2 则△H1>△H2
【答案】C
【解析】
【详解】A、氢气燃烧热是1mol氢气生成液态水放出的热量,故A错误;
B、能量越低越稳定, 4P(红磷,s)=P4(白磷,s); △H >0,则红磷比白磷稳定,故B错误;
C. 含2.0g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出2.87kJ的热量,则生成1mol水放出的热是2.87kJ÷=57.4 kJ,则表示该反应中和热的热化学方程式为: NaOH(aq)+1/2H2SO4(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(1) △H = —57.4kJ·mol-1,故C正确;
D. C(s)+O2(g)=CO2(g); △H1 C(s)+1/2O2(g)=CO(g); △H2 ,碳完全燃烧生成二氧化碳放出的能量大于生成一氧化碳放出的能量,所以△H1<△H2,故D错误;
答案选C。
15.在298K、100kPa时,1L水中可溶解0.09molCl2,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。下列说法正确的是( )
A. 氯气与水反应的离子反应方程式为:Cl2 + H2O 2H+ + Cl—+ ClO—
B. 为了增大氯水中HClO的浓度,可以向氯水中加入足量的NaOH固体,使氯气与水反应的平衡向右移动
C. 向该条件下的氯水中加入盐酸,氯气与水反应的平衡移动方向与盐酸的浓度有关
D. 向氯水中通入HCl气体,氯气与水反应平衡向左移动,氯水的酸性减弱
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为:Cl2 + H2O H+ + Cl—+ HClO,故A错误;
B.盐酸、次氯酸都与NaOH反应,向氯水中加入足量的NaOH固体,HClO的浓度降低,故B错误;
C. 向该条件下的氯水中加入盐酸,若盐酸中氢离子、氯离子的浓度大于氯水中的浓度,则氯气与水反应的平衡逆向移动,若盐酸中氢离子、氯离子的浓度小于氯水中的浓度,则氯气与水反应的平衡正向移动,故C正确;
D. 向氯水中通入HCl气体,氢离子、氯离子的浓度增大,氯气与水反应的平衡向左移动,氯水的酸性增强,故D错误;
答案选C。
16.下列关于电解的知识叙述中,错误的是( )
A. 用装置①精炼铜,则a极为粗铜,电解质溶液可为CuSO4溶液
B. 工业上通过电解氯化钠溶液的方法制备金属钠
C. 装置②的钢闸门应与外接电源的负极相连
D. 向电子元件上镀上一层银,常需要电子元件做阴极,金属银作阳极
【答案】B
【解析】
【详解】A. 由电流移动方向可知,装置①a是阳极、b是阴极,用装置①精炼铜,粗铜作阳极,电解质溶液可为CuSO4溶液,故A正确;
B.电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气,工业上通过电解熔融氯化钠制备金属钠,故B错误;
C. 金属保护可采用外接电流阴极保护法,装置②的钢闸门应与外接电源的负极相连,故C正确;
D. 电镀时,镀件作阴极,向电子元件上镀上一层银,常需要电子元件作阴极,金属银作阳极,故D正确;
答案选B。
17.将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( )
A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D 以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】
【分析】根据实验所给条件可知,本题铁发生的是吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-2e-=Fe2+;正极反应为:O2+2H2O +4e-=4OH-;据此解题;
【详解】A.在铁的电化学腐蚀中,铁单质失去电子转化为二价铁离子,即负极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A错误;
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能,还有一部分转化为热能,故B错误;
C.活性炭与铁混合,在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池,加速了铁的腐蚀,故C正确;
D.以水代替氯化钠溶液,水也呈中性,铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀,故D错误;
综上所述,本题应选C.
18.下列说法错误的是( )
A. 用化学平衡移动原理的知识可以解释用排饱和食盐水收集Cl2的原因
B. 工业上合成氨,平衡时将氨气液化分离,平衡向右移动,有利于提高H2的转化率
C. 在硫酸工业中,三氧化硫的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环,以增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大
D. 汽车尾气中的NO和CO缓慢反应生成N2和CO2,为加快该化学反应的速率,最符合实际的措施是升高温度
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2在水中存在平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO。若水中含有NaCl,则NaCl电离产生的Cl-使生成物的浓度增大,平衡逆向移动,可以减小Cl2的溶解及反应,故A正确;
B. 减小生成物的浓度,平衡正向移动,工业上合成氨,平衡时将氨气液化分离,平衡向右移动,有利于提高H2的转化率,故B正确;
C. 增大接触面积加快反应速率,在硫酸工业中,三氧化硫的吸收阶段,吸收塔里要装填瓷环,以增大气液接触面积,使SO3的吸收速率增大,故C正确;
D. 汽车尾气中的NO和CO缓慢反应生成N2和CO2,为加快该化学反应的速率,最符合实际的措施是使用高效催化剂,故D错误;
答案选D。
19.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,C的平均反应速率是0.1mol·L-1·min-1,且此时A、B的物质的量浓度之比为2∶3。下列说法错误的是( )
A. x的值是2
B. 开始时B的物质的量为3mol
C. 5min时,B的物质的量浓度为1.5 mol·L-1
D. 5min时,容器中气体总的物质的量为7mol
【答案】B
【解析】
【分析】设A、B的起始浓度是的amol/L,5min后C的物质的量浓度为0.1mol·L-1·min-1×5min=0.5mol/L
3A(g)+ B(g) 2D(g) + xC(g)
开始 a a 0 0
转化 0.75 0.25 0.5 0.5mol·L-1
5min末 a-0.75 a-0.25 0.5 0.5mol·L-1
【详解】A.化学反应中各物质的变化量比等于系数比,C、D 在5min内的变化量相同,所以 x的值是2,故A正确;
B. 5min后,A、B的物质的量浓度之比为2∶3,则(a-0.75 ):(a-0.25)= 2∶3,a=1.75mol/L,开始时B的物质的量为1.75mol/L ×2L=3.5mol,故B错误;
C. 根据B选项,5min时,B的物质的量浓度为1.75mol/L -0.25 mol/L =1.5 mol/L,故C正确;
D. 根据B选项,反应前加入A、B的物质的量共7mol,反应前后气体系数和相同,所以 5min时,容器中气体总的物质的量为7mol,故D正确;
答案选B。
20.在下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可测定中和热。下列关于该实验的说法正确的是( )
A. 从实验装置看(量筒未画出),图中还缺少一个重要的仪器
B. 做完一次完整的中和热测定实验,温度计需要使用2次
C. 烧杯间的碎纸屑的作用是固定烧杯的位置
D. 由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和热△H比理论值要小
【答案】A
【解析】
【详解】A. 从实验装置看,图中还缺少一个重要的仪器是环形玻璃搅拌棒,故A正确;
B. 做完一次完整的中和热测定实验,需要测反应前酸的温度、碱的温度、中和反应时的最高温度,所以温度计需要使用3次,故B错误;
C. 烧杯间的碎纸屑的作用是保温,防止热量散失,故C错误;
D. 中和热△H是负值,由于实验过程中有热量的散失,所以测得的中和热△H比理论值要大,故D错误;
答案选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共54分)
二、非选择题( 本大题包括6 小题;共54分 )
21.A、B、C是中学化学常见物质(纯净物或水溶液),其转化关系如下(部分反应物或产物未标出;反应条件未标出)。回答下列问题:
(1)若D为气体,在标况下的密度为1.964g·L-1;A为强碱溶液,其焰色反应为黄色,则反应②的化学方程式为_________________.
(2)若B为白色胶状沉淀,D为强碱溶液.则反应③的离子方程式为___________
(3)若A为黄绿色的气体,D为目前使用量最大的金属单质,则检验B物质中的阳离子时发生的离子方程式为_______________.
(4)若A为一种金属单质,常温下D浓溶液不能溶解A,D稀溶液能溶解A,但不产生H2.则反应②的离子方程式为_______________________.
(5)若D为O2,要实现上面的转化,A、C分别可以是________________(各填一种,填化学式) .
【答案】 (1). Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 (2). 3AlO2—+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓ (3). Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3 (4). 3Fe2++4H++NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O (5). C、 CO2 或NH3、NO或H2S、SO2
【解析】
【详解】(1)若D为气体,在标况下的密度为1.964g·L-1,D是摩尔质量是1.964g·L-1×22.4L/mol=44g/mol,所以D是CO2,;A为强碱溶液,其焰色反应为黄色,A是NaOH,根据转化关系,B是Na2CO3、C是NaHCO3,则反应②的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;
(2)若B为白色胶状沉淀,D为强碱溶液,根据转化关系,A是铝盐、B是氢氧化铝、C是偏铝酸盐;反应③是铝盐和偏铝酸盐发生双水解反应生成氢氧化铝,离子方程式为3AlO2—+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓;
(3)A为黄绿色的气体,A是氯气, D为目前使用量最大的金属单质,D是铁;则B是氯化铁,用KSCN溶液检验Fe3+,发生的离子方程式为Fe3++3SCN—=Fe(SCN)3;
(4)若A为一种金属单质,常温下D浓溶液不能溶解A,D稀溶液能溶解A,但不产生H2,则A是铁、D是硝酸、B是硝酸亚铁、C是硝酸铁,则反应②是Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,离子方程式为3Fe2++4H++NO3—=3Fe3++NO↑+2H2O;
(5)若D为O2,要实现上面的转化,A、C分别可以是C、 CO2 或NH3、NO或H2S、SO2。
22.请运用化学反应原理的相关知识回答下列问题:
(1)焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为_________________。该反应的△S ________0(选填“>”、“<”或“=”),该反应在_______条件下能自发进行(选填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
(2)CO是有毒的还原性气体,工业上有重要的应用。 CO是高炉炼铁的还原剂,其主要反应为:Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = a kJ mol-1
①已知: Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1 C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1则a =____________。
②工业上高炉炼铁反应的平衡常数表达式K =______,温度升高后,K值_______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
③在T ℃时,该反应的平衡常数K = 64,在恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
下列说法正确的是____________(填字母)
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率为60%,大于乙
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.由于容器的体积未知,所以无法计算该条件下甲容器中CO的平衡转化率
(3)请解释打开饮料“雪碧”的瓶盖,会有大量气泡冒出的原因:_____________.
(4)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。正极加入的物质是______;负极的电极反应是_______________。
【答案】 (1). C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol-1 (2). > (3). 高温 (4). -28.5 (5). K = (6). 减小 (7). ac (8). 压强减小,使CO2+H2OH2CO3向左移动 (9). O2 (10). CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O
【解析】
【分析】(1)12 g 碳的物质的量是1mol,吸热反应焓变为正值;该反应气体物质的量增大; 才能自发进行;
(2)①根据盖斯定律计算a值;
②固体不计入平衡常数表达式;温度升高平衡逆向移动;
③利用“三段式”计算后再进行判断;
(3)打开饮料“雪碧”瓶盖,瓶内压强减小;
(4)原电池正极发生还原反应;负极发生氧化反应。
【详解】(1)1mol碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6 kJ热量。该反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H =+131.6kJ·mol-1;该反应气体物质的量增大,所以△S >0;△H>0、△S >0,高温条件下,所以该反应在高温条件下能自发进行;
(2)① Fe2O3(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g) ΔH1 = + 489.0 kJ mol-1 Ⅰ
C(石墨)+CO2(g) = 2CO(g) ΔH2 = + 172.5 kJ mol-1 Ⅱ
根据盖斯定律Ⅰ-Ⅱ ×3得 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g) ΔH = 489.0 kJ mol-1-172.5 kJ mol-1 ×3= -28.5kJ mol-1 ,故a=-28.5;
②平衡常数=生成物浓度系数次方的乘积与反应物浓度系数次方的乘积,固体不计入平衡常数表达式,K =;温度升高平衡逆向移动,K减小;
③设容器的体积为V
甲 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
开始 1 1
转化 x x
平衡 1-x 1+x
解得x=0.6
乙 Fe2O3(s)+3CO(g) 2Fe(s)+3CO2(g)
开始 2 1
转化 x x
平衡 2-x 1+x
解得x=1.4
a.反应前后气体质量是变量,所以密度是变量,若容器内气体密度恒定时,反应一定达到平衡状态,故a正确;
b.甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%,乙容器中CO的平衡转化率为1.4÷2×100%=70%,乙大于甲,故b错误;
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为(1-0.6)∶(2-1.4)=2:3,故c正确;
d.甲容器中CO的平衡转化率为0.6÷1×100%=60%,故d错误。
(3)打开饮料“雪碧”的瓶盖,瓶内压强减小,使CO2+H2OH2CO3向左移动,所以有大量气泡冒出;
(4)在两极区分别加入CH3OH和O2,氧气发生还原反应,所以正极加入的物质是O2;负极是甲醇失电子生成碳酸钾和水,负极反应式是CH3OH-6e-+8OH— =CO32—+6H2O。
23.盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用下图,可测定该反应的速率.请根据要求填空:
(1)连接好仪器后,需要检查_____________________,再加入药品进行实验.
(2)在锥形瓶中加入5g大理石,加入20mL 1mol·L−1盐酸.每隔10s观测玻璃注射器中气体的体积,并以mL·s−1为反应速率的单位,计算每10s时间间隔内的反应速率。数据处理的结果见下面的表格:
时间/s
10
20
30
40
50
60
气体体积/mL
4
14
25
38
47
55
反应速率/mL·s−1
0.4
1.0
1.1
?
0.9
0.8
表格中的“?”处应填的数据是_________________.
(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与___________和__________有关
【答案】 (1). 装置气密性 (2). 1.3 (3). 溶液温度 (4). H+的浓度
【解析】
【分析】(1)根据气体体积测反应速率,应保证装置不漏气;
(2)以mL•s-1为反应速率的单位,每10s时间间隔内的反应速率:v=;
(3)根据浓度、温度对反应速率的影响进行分析。
【详解】(1)根据气体体积测反应速率,应保证装置不漏气,所以实验前要检查装置气密性;
(2)由表中数据可知30s—40s之间的10s内收集到的气体体积为38-25=13mL,所以该10s内的反应速率为13mL÷10s=1.3 mL·s−1;
(3)从表中的数据得到的结论是:反应速率随时间推移,先小后大,最后又变小;该反应放热,随反应进行,温度升高,所以反应速率加快,由于盐酸浓度降低,所以最后反应速率减慢,所以本实验中反应速率与溶液温度和H+的浓度有关。
24..实验室要配制240mL 0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,试回答下列各题:
(1)若用Na2CO3固体配制溶液,下列仪器中,不需要用到的是______________。
A.锥形瓶 B.200mL容量瓶 C.烧杯 D.胶头滴管
E.药匙 F.托盘天平 G.洗瓶 H.试剂瓶
(2)若要实施配制,除上述仪器外,尚缺的必须的仪器是________________________。
(3)需要称量Na2CO3固体的质量是____________________________ 。
(4)下列四项操作会导致所得溶液浓度偏高的是__________。
a.容量瓶不干燥
b.定容时俯视容量瓶刻度线
c.称量Na2CO3固体时物体和砝码放反了(1克以下用游码)
d.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
【答案】 (1). AB (2). 250mL容量瓶、玻璃棒 (3). 5.3g (4). b
【解析】
【分析】根据配制溶液的步骤分析需要的仪器;配制240mL 0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,应选择250mL容量瓶,配制250mL溶液;根据 分析实验误差。
【详解】(1)配制一定物质的量浓度溶液一般步骤:计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶保存,用到的仪器:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管、试剂瓶,配制240mL 0.2mol·L-1的Na2CO3溶液,应选择250mL容量瓶,用不到的仪器是锥形瓶和200mL容量瓶,故选AB;
(2)根据(1)的分析,若要实施配制,除上述仪器外,尚缺的必须的仪器是250mL容量瓶、玻璃棒;
(3)应选择250mL容量瓶,配制250mL溶液,需要称量Na2CO3固体的质量是0.2mol·L-1×0.25L×106g/mol=5.3g;
(4)a.需要加水定容,所以容量瓶不干燥,对实验无影响,故不选a;
b.定容时俯视容量瓶刻度线,所配溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故选b;
c.称量Na2CO3固体时物体和砝码放反了(1克以下用游码),称取碳酸钠质量偏小,所得溶液浓度偏低,故不选c;
d.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处,所配溶液体积偏大,所得溶液浓度偏低,故不选d;
答案为b。
25.煤、石油、淀粉都是基础的化工原料,它们之间存在如下关系(部分产物和反应条件未标出)。B为相对分子质量为28的烃;E为淀粉水解的最终产物;F分子中含有一个甲基和一个羧基,lmolF与足量的钠反应能生成标况下22.4LH2;D物质中也含有羧基。
回答下列各题:
(1)若A为煤焦油,则从A中分离出苯的方法是__________,工业上通过石油的________制B物质.
(2)C为乙苯,则苯和B生成C的反应类型是____________, C的结构简式是____________.
(3)写出B制备聚乙烯的反应方程式_____________________________________________.
(4)写出D与F转化为G的反应方程式________________________________________________.
【答案】 (1). 蒸馏 (2). 裂解 (3). 加成反应 (4). (5). (6).
【解析】
【分析】B是相对分子质量为28的烃,根据商余法,B中碳原子数是28÷14=2,所以B的分子式是C2H4;E为淀粉水解的最终产物,E是葡萄糖;F分子式是C3H6O3,F分子中含有一个甲基和一个羧基,lmolF与足量的钠反应能生成标况下22.4LH2,则F中还有1个羟基,所以F是;C2H4氧化生成D,D含有羧基,D是CH3COOH;CH3COOH与发生酯化反应生成G,G是;
【详解】(1)若A为煤焦油,煤焦油是多种不同沸点有机物的混合物,则从A中分离出苯的方法是蒸馏;B是乙烯,工业上通过石油的裂解制乙烯。
(2)乙苯的结构简式是,苯和乙烯生成C的反应类型是加成反应;
(3)乙烯发生加聚反应生成聚乙烯,反应方程式是;
(4)CH3COOH与在浓硫酸作用下发生酯化反应生成,反应方程式是。
26. 向400mL某浓度的稀硝酸中加入Wg铁粉(还原产物只有NO),充分反应后,铁粉减少16.8 g且铁粉有剩余,继续向容器中加入足量的稀硫酸,会产生气体A。回答下列问题:
(1)稀硝酸的物质的量浓度是_____________ mol·L−1
(2)气体A中若含有H2,则W的值一定要大于__________g.
【答案】 (1). 2 (2). 67.2
【解析】
【分析】过量铁与稀硝酸反应方程式是3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;继续向容器中加入足量的稀硫酸依次发生的反应是3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+= Fe2++H2↑。
【详解】(1)过量铁与稀硝酸反应方程式是3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O;16.8 g铁粉的物质的量是,根据反应方程式,消耗硝酸的物质的量是0.8mol;铁粉有剩余,说明硝酸完全反应,所以硝酸的浓度是 2 mol·L−1;
(2)加入硫酸前,溶液中的溶质是0.3mol Fe(NO3)2,则含有0.6mol NO3-;继续向容器中加入足量的稀硫酸,会产生气体A,气体A中若含有H2,依次发生的反应是3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+= Fe2++H2↑,根据0.6mol硝酸根离子,完成3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O反应,消耗铁粉的物质的量是0.9mol,所以 W的值一定要大于16.8g+0.9mol×56g/mol=67.2g。
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