重庆市西南大学附高2022-2023高一下学期期末考试化学试题(原卷版+解析版)

西南大学附高2022-2023学年高一下学期期末考试
化学试题
满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前考生务必把自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答非选择题时,用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自己保管好,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选择中,只有一项是符合题目要求的。
1. 据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石流黄(即硫黄)能化金银铜铁锌奇物”,所得产物不可能是
A. Ag2S B. CuS C. FeS D. ZnS
2. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐瓶盖,有大量气泡产生
B. 已知工业合成氨是放热反应,反应条件选择高温
C. SO2催化氧化时,使用催化剂加快化学反应速率
D. ,平衡后压缩容器,体系颜色加深
3. 下列有关化学方程式书写正确的是
A. 电解法冶炼铝:
B. 用硫酸铜溶液吸收H2S气体:
C. FeS与过量稀硝酸反应:
D. Fe3O4和过量HI溶液反应:
4. NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 14gN2和CO混合气体中含有的分子数为0.5NA
B. 标准状况下,2.24L的H2O中含有的H-O键数为0.2NA
C. 标准状况下,2.24LCO2与足量Na2O2充分反应转移电子数为0.2NA
D. 一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应,生成SO3分子数为2NA
5. 下列说法正确的是
A. 在常温下可以进行的反应一定是放热反应
B. 相同条件下,等量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,前者放出热量少
C. 可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D. 已知则含0.5molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ
6. 已知:,断开1molO=O键和1molH-O键所吸收能量分别为496kJ和463kJ,则断开1molH—H键所吸收的能量为
A. 436kJ B. 557kJ C. 872kJ D. 920kJ
7. 下列有关实验能够达到相应实验目的的是
A. 图甲用于中和热测定
B. 图乙用于测定H2O2溶液的分解速率
C. 图丙用于用CCl4溶液萃取碘水中的碘
D. 图丁用于蒸干NH4Cl溶液制备NH4Cl晶体
8. 依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B. 石墨比金刚石稳定
C.
D.
9. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOOH,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法错误的是
A. I1→I2的反应为该反应的决速步
B. 该反应过程中一定存在H-O键断裂
C. 反应达到平衡状态后,升温使平衡逆向移动
D. 使用催化剂能改变反应活化能和反应热
10. 下列有关图像描述正确的是
A. 图甲表示反应,则t 时刻为增大压强
B. 由图乙可知满足反应
C. 图丙表示的反应方程式为:
D. 图丁表示反应:,y轴可表示物质B的转化率
11. M、R、T、W四种元素在元素周期表中所处位置如图,已知W能与氧元素形成化合物WO2,WO2中氧的质量分数为50%,且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是
A. 简单气态氢化物的稳定性:MB. T的最高价氧化物属于两性氧化物
C. 简单气态氢化物的熔沸点:M>R
D. MW2分子中所有原子最外层均能满足8电子稳定结构
12. 已知:,恒温条件下,向一个体积为2L恒容密闭容器中通入等物质的量的A、B,经5min后反应达到平衡,测得D的物质的量为1mol,,以C表示的平均反应速率,下列说法错误的是
A. x=4
B. 以B表示的平均反应速率为
C. 反应前后容器内气体压强之比为4∶5
D. 该温度下该反应的平衡常数
13. 海水是一种宝贵的自然资源,下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法错误的是
A. 过程①中涉及流程包括溶解、除杂、过滤、酸化、蒸发结晶等操作
B. 制取NaHCO3的反应是先往精盐溶液中通入NH3,再通入过量CO2
C. 过程③④⑤均为氧化还原反应
D. 在步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH值增大
14. 一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2和O2,进行反应:,其起始物质的量及SO2的平衡转化率如表所示。下列判断错误的是
容器编号 甲 乙 丙 丁
密闭容器体积/L 2 2 2 1
起始物质的量 n(SO2)/mol 0.40 0.80 0.80 0.40
n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48 0.24
SO2的平衡转化率% 80 a1 a2 a3
A. 起始反应速率:丙=丁>乙>甲 B. 反应放出热量:2Q甲>Q丙
C. 平衡常数:甲=乙=丙=丁 D. SO2的平衡转化率:α1<α3
二、非选择题(本题包括4个小题,共58分)
15. X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大。化合物甲是漂白液的主要成分,由Z、Q、R三种元素组成。W与Z同主族,X可分别与Z和W组成含有18电子的化合物。请回答下列问题:
(1)元素W在周期表中的位置为___________。
(2)化合物甲中所含三种元素对应原子的半径由大到小顺序为___________(填元素符号),写出甲溶液与过量二氧化碳反应的离子方程式___________。
(3)X与Z组成18电子物质中含有的化学键类型有___________。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
(4)Y元素是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,其气态氢化物乙与最高价氧化物对应水化物丙能发生化合反应,则Y元素为___________(填元素符号),元素X和Y组成一种相对分子质量为32的化合物丁是一种常见的燃料,则化合物丁的化学式为___________。
(5)化合物W2R2(沸点:138℃)可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.1mol该物质参加反应时转移0.15mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为___________。
16. 次磷酸钠(NaH2PO2)在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂,也是一种很好的化学镀剂。
(1)NaH2PO2中P的化合价为___________价。
(2)将待镀零件浸泡在NiSO4和NaH2PO2的混合溶液中,可达到化学镀镍(在待镀零件表面形成一层金属镍)的目的,该过程中被氧化为二元弱酸H3PO3,写出该反应的离子方程式___________。
(3)次磷酸钠的制备
将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热,生成NaH2PO2和PH3(气体),PH3与NaClO溶液反应可生成次磷酸(H3PO2),实验装置如图:
①装置A中盛放烧碱溶液仪器名称为___________。
②由装置A中发生化学反应可知,次磷酸(H3PO2)属于___________元弱酸。
③装置C中发生反应的化学方程式为___________。
④已知相关物质的溶解度如表:
25℃ 100℃
NaCl 37g 39g
NaH2PO2 100g 667g
充分反应后,将A、C中溶液混合,再将混合液(含极少量NaOH)加热浓缩,有大量杂质晶体析出,然后___________(填操作名称),得到含NaH2PO2的溶液,进一步处理得到粗产品。
⑤反应结束后,向装置内通入N2的目的是___________。
(4)次磷酸钠的纯度测定
先取1.0g粗产品配成100mL溶液,再取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,酸化后加入过量的碘水。充分反应后,剩余碘水恰好可消耗溶液(相关反应方程式为:,),则产品纯度为___________。(已知:NaH2PO2相对分子质量为88)
17. 二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用,工业上以氟碳铈矿(CeCO3F,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体和硫酸亚铁铵晶体,其工艺流程如图所示:
已知:①CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,Ce2O3易溶于强酸。
②常见离子开始沉淀和完全沉淀pH表
离子
开始沉淀时的pH 7.6 1.5 3.4
完全沉淀时的pH 9.6 2.8 4.7
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,气体与矿料逆流而行进行投料,其目是___________,此时,发生化学方程式为___________。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是___________和___________(填化学式)。虽浓盐酸价格便宜,但用于溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是___________,若用稀硫酸和双氧水代替浓盐酸,则发生反应的离子方程式为___________。
(3)“滤液Ⅰ”中加入物质X的目的是___________。
(4)“操作①”加入浓氨水调节pH后,溶液pH范围是___________。
(5)“滤渣Ⅲ”在制备硫酸铝铵晶体过程中,理论上需加入稀硫酸和(NH4)2SO4的物质的量之比为___________。
18. CH3OH是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,根据所学回答下列问题:
(1)工业上制备甲醇的反应方程式为:,某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表:
时间/h l 2 3 4 5 6
0.90 0.85 0.83 0.81 0.80 0.80
①写出该反应体系中CO2的电子式___________。
②用H2表示前2h的平均反应速率v(H2)=___________。
③该温度下,CO2的平衡转化率为___________。
④在一定条件下,下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中气体密度不变 B.容器中气体平均摩尔质量不变
C. D.形成2molC=O键同时断裂3molH-H键
⑤在温度为T,压强为P的条件下,将CO2和H2按物质的量之比1∶3通入一恒压密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为___________(用含P的表达式表示,其中用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)CH3OH制备丙烯的反应为:,速率常数k与反应温度T的关系遵循Arrhenius方程,已知Arrhenius方程为:(其中k为速率常数,反应速率与其成正比;为活化能:,A为常数)。
①在一定条件下,测得实验数据如上图曲线a所示。则该条件下,反应的活化能___________
②若实验时改变外界条件,测得实验数据为如上图曲线b所示,则可能改变的外界条件是___________(填标号)
A.升高温度 B.增大压强 C.增大 D.更换适宜的催化剂
西南大学附高2022-2023学年高一下学期期末考试
化学试题 答案解析
满分:100分,考试时间:75分钟
注意事项:
1.答卷前考生务必把自己的姓名,准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑;回答非选择题时,用0.5毫米黑色墨迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自己保管好,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选择中,只有一项是符合题目要求的。
1. 据我国古代第一部药物学专著《神农本草经》记载:“石流黄(即硫黄)能化金银铜铁锌奇物”,所得产物不可能是
A. Ag2S B. CuS C. FeS D. ZnS
【答案】B
【解析】
【详解】S单质的氧化性比较弱,所以只能将变价金属氧化为低价,所以将Ag、Cu、Fe 、Zn氧化为+1、+1、+2、+2,转化为Ag2S、Cu2S、FeS、ZnS,所以选项A、C、D有可能;S氧化Cu应该转化为低价的Cu2S,选项是B不可能的。
选B。
2. 下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A. 打开可乐瓶盖,有大量气泡产生
B. 已知工业合成氨是放热反应,反应条件选择高温
C. SO2催化氧化时,使用催化剂加快化学反应速率
D. ,平衡后压缩容器,体系颜色加深
【答案】A
【解析】
【详解】A. ,打开可乐瓶盖后,压强减小,平衡正向移动,所以有大量气泡逸出,故能用勒夏特列原理解释,选A;
B.合成氨反应中,反应温度越高,反应速率越快,但是该反应为放热反应,温度高转化率会降低,而且在500℃左右催化剂活性最高,所以从催化剂活性等综合因素考虑选择500℃左右合适,不能用勒夏特列原理解释,不选B;
C.SO2催化氧化时,使用催化剂加快化学反应速率但不影响平衡,不能用勒夏特列原理解释,不选C;
D. ,加压后平衡不发生移动,颜色加深是因为I2的浓度增大,不能用勒夏特列原理解释,不选D;
答案选A。
3. 下列有关化学方程式书写正确的是
A. 电解法冶炼铝:
B. 用硫酸铜溶液吸收H2S气体:
C. FeS与过量稀硝酸反应:
D. Fe3O4和过量HI溶液反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A. 氯化铝是共价化合物,熔融时不导电,工业上用电解熔融氧化铝的方法制取铝,A错误;
B. 氢硫酸是弱酸,用硫酸铜溶液吸收H2S气体:,B错误;
C. FeS与过量稀硝酸反应发生氧化还原反应:,C正确;
D.HI是强酸,铁离子和碘离子发生氧化还原反应,则 Fe3O4和过量HI溶液反应:,D错误;
答案选C。
4. NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是
A. 14gN2和CO混合气体中含有的分子数为0.5NA
B. 标准状况下,2.24L的H2O中含有的H-O键数为0.2NA
C. 标准状况下,2.24LCO2与足量Na2O2充分反应转移电子数为0.2NA
D. 一定条件下,2molSO2与1molO2充分反应,生成SO3分子数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A. N2和CO的摩尔质量均为28g/mol,则 14gN2和CO混合气体的物质的量为0.5mol,含有的分子数为0.5NA,故A正确;
B.标准状况下,水不是气体,2.24L的H2O的物质的量远大于1mol,含有的H-O键数远大于2NA,故B错误;
C.反应中存在 ,则标准状况下2.24L即0.1molCO2转移0.1mol电子,转移电子数为0.1NA,故C错误;
D. SO2与O2充分反应生成SO3属于可逆反应,所以将2molSO2与1molO2充分反应,生成SO3分子数小于2NA,故D错误;
故选:A。
5. 下列说法正确的是
A. 在常温下可以进行的反应一定是放热反应
B. 相同条件下,等量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,前者放出热量少
C. 可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变即为该可燃物的燃烧热
D. 已知则含0.5molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体的反应是吸热反应、该反应在室温下即可发生,A错误;
B. 相同条件下,等量的硫蒸气能量高于硫粉,则等量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,前者放出热量多,B错误;
C. 燃烧热是101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),则可燃物的系数为1的燃烧反应的焓变不一定为该可燃物的燃烧热,C错误;
D.已知NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) ΔH=-57.4kJ/mol,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和,放出的热量为28.7kJ,醋酸是弱电解质、电离吸热,则含0.5mol NaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于28.7kJ, D正确;
答案选D。
6. 已知:,断开1molO=O键和1molH-O键所吸收的能量分别为496kJ和463kJ,则断开1molH—H键所吸收的能量为
A. 436kJ B. 557kJ C. 872kJ D. 920kJ
【答案】A
【解析】
【详解】设断开1molH—H键所吸收的能量为x kJ,反应热ΔH=断裂反应物化学键吸收的能量-形成生成物化学键释放的能量=x kJ·mol-1+×496 kJ·mol-1-2×463 kJ·mol-1 =-242kJ·mol-1,解得x=436,故A正确;
故选A。
7. 下列有关实验能够达到相应实验目的的是
A. 图甲用于中和热的测定
B. 图乙用于测定H2O2溶液的分解速率
C. 图丙用于用CCl4溶液萃取碘水中的碘
D. 图丁用于蒸干NH4Cl溶液制备NH4Cl晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜质搅拌器会加速热量散失,不能用于中和热测定,A错误;
B.图乙中,长颈漏斗未进行液封,产生的氧气会漏气,不能测定体积,不能用于反应速率测定,B错误;
C.用CCl4可以萃取碘水中碘,C正确;
D.用该装置蒸干NH4Cl,会发生分解反应,产生NH3和HCl,不能得到NH4Cl固体,D错误;
故选C。
8. 依据图示关系,下列说法错误的是
A.
B. 石墨比金刚石稳定
C.
D.
【答案】C
【解析】
【分析】依据图示关系,反应Ⅰ;
反应Ⅱ;
反应Ⅲ;
反应Ⅳ;
反应Ⅴ;
【详解】A. 按盖斯定律,反应Ⅴ=反应Ⅰ+反应Ⅳ,,则,A正确;
B.由反应Ⅰ知,等量的石墨能量比金刚石低,石墨比金刚石稳定,B正确;
C.由盖斯定律知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅳ-反应Ⅱ,则,C错误;
D.结合选项A和选项C,由盖斯定律,2反应Ⅴ-反应Ⅲ得目标反应:,,D正确;
选C。
9. 已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOOH,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法错误的是
A. I1→I2的反应为该反应的决速步
B. 该反应过程中一定存在H-O键断裂
C. 反应达到平衡状态后,升温使平衡逆向移动
D 使用催化剂能改变反应活化能和反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A.多步反应历程的决速步是反应最慢的一步,即活化能最大的一步,从图中可知,I1→I2的活化能最大,故I1→I2反应为该反应的决速步,A正确;
B.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOOH,则该反应过程中一定存在H-O键断裂,B正确;
C.该反应的起始相对能量高于最终产物的相对能量,说明该反应是放热反应,则平衡状态时,升温使反应逆向移动,C正确;
D.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能,但不能降低反应热,反应热只与反应物总能量和生成物总能量差值相关,与反应过程无关,D错误;
故选D。
10. 下列有关图像描述正确的是
A. 图甲表示反应,则t 时刻为增大压强
B. 由图乙可知满足反应
C. 图丙表示的反应方程式为:
D. 图丁表示反应:,y轴可表示物质B的转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应A(g)+3B(g)2C(g)的正反应气体分子数减少,增大压强,正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数,平衡向正反应方向移动,图甲中t0改变条件正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数,平衡向逆反应方向移动,则t0时刻为升高温度,A项错误;
B.图乙选择T1、p2和T1、p1曲线,由图可知,p2达到平衡所需时间比p1达到平衡所需时间短,说明p2反应速率快,则p2>p1,p2达到平衡时生成物C%比p1达到平衡时C%大,说明增大压强,平衡向正反应方向移动,满足条件的正反应是气体分子数减小的反应,选择T1、p2和T2、p2曲线,由图可知,T1达到平衡所需时间比T2达到平衡所需时间短,说明T1反应速率快,则T1>T2,T2达到平衡时生成物C%比T1达到平衡时C%大,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,满足条件的正反应为放热反应即ΔH<0,图乙满足反应2A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0,B项正确;
C.图丙从起始到平衡,A的浓度随时间推移逐渐减小,B、C浓度随时间推移逐渐增多,A为反应物,B、C为生成物,转化A、B、C的物质的量浓度之比为(2.0-1.2)mol/L∶(0.4-0)mol/L∶(1.2-0)mol/L=2∶1∶3,图丙表示的反应方程式为2AB+3C,C项错误;
D.反应2A(g)+3B(g)3C(g)的正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,与图像不吻合,y轴不能表示物质B的转化率,D项错误;
答案选B。
11. M、R、T、W四种元素在元素周期表中所处位置如图,已知W能与氧元素形成化合物WO2,WO2中氧的质量分数为50%,且W原子中质子数等于中子数。下列说法错误的是
A. 简单气态氢化物稳定性:MB. T的最高价氧化物属于两性氧化物
C. 简单气态氢化物的熔沸点:M>R
D. MW2分子中所有原子最外层均能满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】
【分析】W能与氧元素形成化合物WO2,WO2中氧的质量分数为50%,则W的相对原子质量为32,W原子中质子数等于中子数,则W的质子数为16,W是S元素;根据T、Q、R、W四种元素在元素周期表中所处位置,可知T、Q、R分别是Al元素、C元素、N元素。
【详解】A.非金属性碳小于硫,则简单气态氢化物的稳定性:CH4<H2S,故A正确;
B.Al2O3为两性氧化物,既能和酸反应,能与强碱反应生成偏铝酸盐和水,故B正确;
C.甲烷分子间存在范德华力,氨气分子间存在氢键,则简单气态氢化物的熔沸点:R > M (NH3 >CH4),故C错误;
D.MW2即CS2分子结构与CO2类似,分子内所有原子最外层均能满足8电子稳定结构,故D正确;
故选:C。
12. 已知:,恒温条件下,向一个体积为2L的恒容密闭容器中通入等物质的量的A、B,经5min后反应达到平衡,测得D的物质的量为1mol,,以C表示的平均反应速率,下列说法错误的是
A. x=4
B. 以B表示的平均反应速率为
C. 反应前后容器内气体压强之比为4∶5
D. 该温度下该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】假设反应开始时加入A、B的物质的量都是a mol,根据题给信息,存在三段式:。已知,得a=1,则平衡时c(A)=0.25mol/L,c(B)=0.75 mol/L,c(C)=1 mol/L,c(C)=0.5 mol/L.
【详解】A.根据物质转化值之比等于化学方程式中化学计量数之比,可知x:2=1:0.5,所以x=4,A正确;
B.根据物质反应转化关系可知v(B):v(C)=1:4,由于v(C)=0.2 mol/(L·min),则v(B)=0.05 mol/(L·min),B正确;
C.根据分析可知反应前气体总物质的量为n(前)= 4 mol;反应后n(后)= 5 mol,反应在恒温恒容密闭容器中进行,气体的物质的量的比等于压强之比,所以反应前后容器内气体的压强之比为4:5, C正确;
D.该温度下该反应的平衡常数,D错误;
故合理选项是D。
13. 海水是一种宝贵的自然资源,下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法错误的是
A. 过程①中涉及流程包括溶解、除杂、过滤、酸化、蒸发结晶等操作
B. 制取NaHCO3的反应是先往精盐溶液中通入NH3,再通入过量CO2
C. 过程③④⑤均为氧化还原反应
D. 在步骤④中,SO2水溶液吸收Br2后,溶液的pH值增大
【答案】D
【解析】
【详解】A. 过程①为粗盐提纯,除掉Mg2+用NaOH溶液,除掉SO用BaCl2溶液,除掉Ca2+用Na2CO3溶液,由于加入的BaC12溶液过量,过量的BaCl2溶液需要用Na2CO3溶液除掉,因此加入试剂的顺序为:NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸调溶液为中性,并蒸发结晶,故涉及流程包括溶解、除杂、过滤、酸化、蒸发结晶等操作,A正确;
B.二氧化碳能溶于水,氨气极易溶于水,所以制取NaHCO3的反应是先往精盐溶液中通入NH3,再通入CO2, B正确;
C.母液中通氯气,将溴离子氧化为溴单质,通入热空气到含低浓度溴水的混合液中,溴易挥发,利用热空气的加热、搅拌作用吹出溴,再用二氧化硫把溴单质还原为溴离子:,所得溶液中可以通氯气把溴离子氧化为溴单质,则过程③④⑤均为氧化还原反应,C正确;
D. 在步骤④中,SO2水溶液吸收Br2的反应为:,则反应后溶液的氢离子浓度增大、pH值减小,D不正确;
答案选D。
14. 一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2和O2,进行反应:,其起始物质的量及SO2的平衡转化率如表所示。下列判断错误的是
容器编号 甲 乙 丙 丁
密闭容器体积/L 2 2 2 1
起始物质量 n(SO2)/mol 0.40 0.80 0.80 0.40
n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48 0.24
SO2的平衡转化率% 80 a1 a2 a3
A. 起始反应速率:丙=丁>乙>甲 B. 反应放出热量:2Q甲>Q丙
C. 平衡常数:甲=乙=丙=丁 D. SO2的平衡转化率:α1<α3
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度相同、体积相同的甲 、乙、丙三个容器,反应物浓度越大,反应速率越快,起始反应速率:丙>乙>甲,丁和丙容器温度相同、压强相同、投料比例相同,起始时反应速率相同,丁=丙>乙>甲,A正确;
B.甲和丙容器温度相同、体积相同,丙的投料是甲的2倍,则丙等效于甲增压1倍后平衡右移所致,故反应放出热量:Q丙>2Q甲,B错误;
C.平衡常数只受温度影响,四个容器中在相同温度下建立平衡,故平衡常数:甲=乙=丙=丁,C正确;
D.由乙、丙可知,二氧化硫的浓度相同,丙中氧气的浓度增大,会促进二氧化硫的转化,二氧化硫转化率,丙和丁达到的是相同的平衡状态,所以二氧化硫转化率 , D正确;
故答案选B。
二、非选择题(本题包括4个小题,共58分)
15. X、Y、Z、Q、W、R六种短周期元素原子序数依次增大。化合物甲是漂白液的主要成分,由Z、Q、R三种元素组成。W与Z同主族,X可分别与Z和W组成含有18电子的化合物。请回答下列问题:
(1)元素W在周期表中的位置为___________。
(2)化合物甲中所含三种元素对应原子的半径由大到小顺序为___________(填元素符号),写出甲溶液与过量二氧化碳反应的离子方程式___________。
(3)X与Z组成18电子物质中含有的化学键类型有___________。
A.离子键 B.极性共价键 C.非极性共价键
(4)Y元素是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,其气态氢化物乙与最高价氧化物对应水化物丙能发生化合反应,则Y元素为___________(填元素符号),元素X和Y组成一种相对分子质量为32的化合物丁是一种常见的燃料,则化合物丁的化学式为___________。
(5)化合物W2R2(沸点:138℃)可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,0.1mol该物质参加反应时转移0.15mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,该反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)第三周期第VIA族
(2) ①. Na>Cl>O ②.
(3)BC (4) ①. N ②. N2H4
(5)
【解析】
【分析】六种元素为短周期元素,且原子序数依次递增。化合物甲为漂白液主要成分NaClO,由Z、Q、R三种元素组成,则Z为O,Q为Na,R为Cl;W与Z同主族,则W为S,X与Z和W组成18电子化合物,则X为H。
【小问1详解】
W为S,在周期表第三周期第VIA族;
【小问2详解】
原子半径从左到右依次减小,从上到下依次增大,所以Na>Cl>O;
【小问3详解】
NaClO与过量CO2反应,由强制弱原理可知,生成次氯酸,则方程式为;
【小问4详解】
X与Z组成的化合物为H2O2,化学键类型有非极性共价键,极性共价键,选BC;由题目信息可知,Y元素的氢化物与最高价含氧酸能发生反应,则Y为N元素;X与Y组成的相对分子质量为32的常见燃料为N2H4;
【小问5详解】
化合物W2R2为S2Cl2,与水反应生成SO2,且只有一种元素变价,则为S元素变价,方程式为
【点睛】常见的18电子微粒有:
16. 次磷酸钠(NaH2PO2)在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂,也是一种很好的化学镀剂。
(1)NaH2PO2中P的化合价为___________价。
(2)将待镀零件浸泡在NiSO4和NaH2PO2的混合溶液中,可达到化学镀镍(在待镀零件表面形成一层金属镍)的目的,该过程中被氧化为二元弱酸H3PO3,写出该反应的离子方程式___________。
(3)次磷酸钠的制备
将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热,生成NaH2PO2和PH3(气体),PH3与NaClO溶液反应可生成次磷酸(H3PO2),实验装置如图:
①装置A中盛放烧碱溶液的仪器名称为___________。
②由装置A中发生化学反应可知,次磷酸(H3PO2)属于___________元弱酸。
③装置C中发生反应的化学方程式为___________。
④已知相关物质的溶解度如表:
25℃ 100℃
NaCl 37g 39g
NaH2PO2 100g 667g
充分反应后,将A、C中溶液混合,再将混合液(含极少量NaOH)加热浓缩,有大量杂质晶体析出,然后___________(填操作名称),得到含NaH2PO2的溶液,进一步处理得到粗产品。
⑤反应结束后,向装置内通入N2的目的是___________。
(4)次磷酸钠的纯度测定
先取1.0g粗产品配成100mL溶液,再取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,酸化后加入过量的碘水。充分反应后,剩余碘水恰好可消耗溶液(相关反应方程式为:,),则产品纯度为___________。(已知:NaH2PO2相对分子质量为88)
【答案】(1)+1 (2)
(3) ①. 分液漏斗 ②. 一 ③. ④. 趁热过滤 ⑤. 将生成的PH3全部排入C中充分吸收,增大次磷酸钠产率
(4)63.36%
【解析】
【分析】目标产物的制备:
由实验装置图可知,实验前,应用氮气排除装置中的空气,防止黄磷被氧化,装置A中黄磷与氢氧化钠溶液反应生成次磷酸钠和磷化氢,装置B为空载仪器,做安全瓶,起防倒吸的作用,装置C中磷化氢与次氯酸钠溶液共热反应制备目标产物,装置D中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于吸收磷化氢,防止污染空气。
【小问1详解】
由化合价代数和为0可知,次磷酸钠中磷元素的化合价为+1价,故答案为:+1价;
【小问2详解】
由题意可知,溶液中镍离子与次磷酸根离子反应生成亚磷酸、氢离子和镍,反应的离子方程式为Ni2++ H2PO+H2O =H3PO3+Ni+H+,故答案为:Ni2++ H2PO+H2O =H3PO3+Ni+H+;
【小问3详解】
①由实验装置图可知,装置A中盛放烧碱溶液的仪器为分液漏斗;
②由装置A中发生化学反应可知,次磷酸(H3PO2)属于一元弱酸;
③由实验装置图可知,装置C中发生反应为磷化氢与次氯酸钠溶液共热反应制备次磷酸,反应的化学方程式为;
④由表格中的数据可知,次磷酸钠的溶解度随温度变化较大,则充分反应后,将A、B中溶液混合,将混合液采用蒸发浓缩,有大量晶体析出时,趁热过滤,滤液再冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到次磷酸钠,故答案为:趁热过滤;
⑤反应结束后,向装置内通入N2的目的是:将生成的PH3全部排入C中充分吸收,增大次磷酸钠产率。
【小问4详解】
由题给方程式可得:次磷酸钠的物质的量为0.100mol/L×0.03L—0.100mol/L×0.024L×=0.0018mol,则1.00g粗产品的纯度为×100%=63.36%。
17. 二氧化铈可用在化妆品中起到抗紫外线作用,工业上以氟碳铈矿(CeCO3F,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制备二氧化铈、硫酸铝铵晶体和硫酸亚铁铵晶体,其工艺流程如图所示:
已知:①CeO2不溶于稀硫酸,也不溶于NaOH溶液,Ce2O3易溶于强酸。
②常见离子开始沉淀和完全沉淀pH表
离子
开始沉淀时的pH 7.6 1.5 3.4
完全沉淀时的pH 9.6 2.8 4.7
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”时,气体与矿料逆流而行进行投料,其目的是___________,此时,发生化学方程式为___________。
(2)“滤渣Ⅰ”的主要成分是___________和___________(填化学式)。虽浓盐酸价格便宜,但用于溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是___________,若用稀硫酸和双氧水代替浓盐酸,则发生反应的离子方程式为___________。
(3)“滤液Ⅰ”中加入物质X的目的是___________。
(4)“操作①”加入浓氨水调节pH后,溶液pH范围是___________。
(5)“滤渣Ⅲ”在制备硫酸铝铵晶体过程中,理论上需加入稀硫酸和(NH4)2SO4的物质的量之比为___________。
【答案】(1) ①. 增大反应物接触面积,加快化学反应速率 ②.
(2) ①. CeO2 ②. SiO2 ③. 生成Cl2污染环境 ④.
(3)将Fe3+还原为Fe2+
(4)
(5)3:1
【解析】
【分析】氟碳铈矿“氧化焙烧”中转化为CeO2,加入稀硫酸,二氧化硅、CeO2成为滤渣Ⅰ,滤渣Ⅰ加入浓盐酸,二氧化硅不溶于盐酸成为滤渣Ⅱ,CeO2转化为盐酸盐得到滤液Ⅱ,加入碳酸氢铵得到,焙烧得到CeO2;滤液Ⅰ含有铁离子、铝离子,在不引入新杂质的情况下,加入铁将三价铁转化为二价铁,加入氨水将铝转化为氢氧化铝沉淀得到滤渣Ⅲ,滤渣Ⅲ中加入硫酸和硫酸铵得到硫酸铝铵晶体;滤液Ⅲ含有亚铁离子,加入硫酸铵得到硫酸亚铁铵晶体;
【小问1详解】
“氧化焙烧”时,气体与矿料逆流而行进行投料,其目的是:使气固反应物充分接触,加快反应速率,使反应充分进行;此时,和水、空气中氧气高温生成CeO2、HF、CO2,反应中氧气中氧元素化合价由0变为-2、中Ce化合价由+3变为+4,根据电子守恒、质量守恒可知,反应化学方程式为。
【小问2详解】
据分析,“滤渣Ⅰ”的主要成分是CeO2和SiO2。浓盐酸具有挥发性,且会和CeO2反应氧化还原反应生成有毒的氯气,故溶解“滤渣Ⅰ”的缺点是浓盐酸反应生成氯气,同时易挥发出HCl污染环境,可用稀硫酸和双氧水代替,则发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
据分析,“滤液Ⅰ”中加入物质X的目的是将Fe3+还原为Fe2+。
【小问4详解】
为使铝离子沉淀完全而亚铁离子不沉淀,“操作①”加入浓氨水调节pH后,溶液pH范围是。
【小问5详解】
“滤渣Ⅲ”为生成的氢氧化铝沉淀,加入硫酸和硫酸铵制备硫酸铝铵晶体,反应为, ,则加入硫酸和硫酸铵的物质的量之比为3:1。
18. CH3OH是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,根据所学回答下列问题:
(1)工业上制备甲醇的反应方程式为:,某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表:
时间/h l 2 3 4 5 6
0.90 0.85 0.83 0.81 0.80 0.80
①写出该反应体系中CO2的电子式___________。
②用H2表示前2h的平均反应速率v(H2)=___________。
③该温度下,CO2的平衡转化率为___________。
④在一定条件下,下列说法能说明该可逆反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器中气体密度不变 B.容器中气体平均摩尔质量不变
C. D.形成2molC=O键同时断裂3molH-H键
⑤在温度为T,压强为P的条件下,将CO2和H2按物质的量之比1∶3通入一恒压密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为___________(用含P的表达式表示,其中用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)CH3OH制备丙烯的反应为:,速率常数k与反应温度T的关系遵循Arrhenius方程,已知Arrhenius方程为:(其中k为速率常数,反应速率与其成正比;为活化能:,A为常数)。
①在一定条件下,测得实验数据如上图曲线a所示。则该条件下,反应的活化能___________
②若实验时改变外界条件,测得实验数据为如上图曲线b所示,则可能改变的外界条件是___________(填标号)
A.升高温度 B.增大压强 C.增大 D.更换适宜的催化剂
【答案】(1) ①. ②. 0.225 mol/(L·h) ③. 40% ④. BD ⑤.
(2) ①. 71393 ②. D
【解析】
【小问1详解】
①二氧化碳为共价分子,结构式为O=C=O,CO2的电子式。
②设反应进行到前2h时参加反应的二氧化碳物质的量为x,气体压强之比等于气体物质的量之比;
P后:P前=0.85=(4-2x):(1+3),解得:x=0.3mol,则用氢气表示前2小时反应平均速率v(H2)= =0.225mol/(L h);
③反应达到平衡状态时,二氧化碳反应物质的量为y;
P后:P前=0.8=(4-2y):(1+3),解得:y=0.4mol,则该温度下CO2的平衡转化率=×100%=40%;

A.气体质量、容积体积、气体密度均始终不变,故混合气体的密度不变不能说明已平衡,A错误;
B.气体质量始终不变,气体的物质的量、混合气体的平均摩尔质量会随着反应而变,混合气体的平均相对分子质量不变说明反应已达平衡,B正确;
C. 时,正反应和逆反应速率不相等、未平衡,C错误;
D.形成2molC=O键同时断裂3molH-H键时正反应和逆反应速率相等、平衡,D正确;
选BD。
⑤在温度为T,压强为P的条件下,将CO2和H2按物质的量之比1∶3通入一恒压密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,
根据分压=总压×物质的量分数可知:P(CO2)=P×,P(H2)=P×P(CH3OH)=P×,P(H2O)=P×,Kp=。
【小问2详解】
①利用图中数据,可得出:
、,两式联立求出Ea=71393J/mol;
②改变条件时,可得出:
、,两式联立求出
,从而求出Ea=47211.5J/mol。则改变条件后,该反应的活化能降低,所以实验可能改变的外界条件是加入催化剂。故选D。

延伸阅读:

标签:

上一篇:上海市上交附高2022-2023高一下学期期末考试(等级考)化学试题(原卷版+解析版)

下一篇:2023年人教版高一化学暑假作业 硫及其化合物的性质及转化 氮及其化合物的性质及转化(WORD版含答案和解析)