模块质量检测(一)（含解析）高中化学人教版（2019）必修 第二册

模块质量检测(一)
(本试卷满分100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是 (　　)
A.竹管、动物尾毫→湖笔
B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸
D.端石→端砚
2.青少年帮厨既可培养劳动习惯,也能将化学知识应用于实践。下列有关解释合理的是 (　　)
A.清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B.烹煮食物的后期加入食盐,能避免NaCl长时间受热而分解
C.将白糖熬制成焦糖汁,利用蔗糖高温下充分炭化为食物增色
D.制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
3.人类对能源的利用经历了柴薪、煤炭和石油时期,现正向新能源方向高质量发展。下列有关能源的叙述错误的是 (　　)
A.木材与煤均含有碳元素
B.石油裂化可生产汽油
C.燃料电池将热能转化为电能
D.太阳能光解水可制氢
4.我国毛笔的制作技艺属于国家非物质文化遗产,相传古人制作毛笔的过程为“以枯木为管,鹿毛为柱,羊毛为被(外衣)”,则下列说法正确的是 (　　)
A.枯木的主要成分为蛋白质
B.鹿毛、羊毛中均只含有C、H、O三种元素
C.枯木、鹿毛的主要成分互为同分异构体
D.采用灼烧法可以区分枯木、毛笔的“外衣”
5.如图是某化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法不正确的是 (　　)
A.如果将稀硫酸换成酒精,LED灯将不会发光
B.锌片为负极,铜片表面有气泡冒出,溶液中有Zn2+产生
C.如果将锌片换成铝片,电路中的电流方向将会发生改变
D.其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
6.有机物可能发生的反应 (　　)
①能使酸性高锰酸钾溶液褪色　②能发生取代反应　③能发生加成反应
A.只有①　　　　　　 B.只有①②
C.只有②③ D.①②③
7.如图所示,a的金属活动性在氢之前,b为碳棒。关于该装置的说法中,正确的是 (　　)
A.a极上发生还原反应,b极上发生氧化反应
B.碳棒上有气体逸出,溶液中c(H+)增大
C.导线上有电流,电流方向为a→b
D.反应后a极质量减小
8.我国饮食注重营养均衡,讲究“色香味形”。下列说法不正确的是 (　　)
A.烹饪糖醋排骨用蔗糖炒出焦糖色,蔗糖属于二糖
B.新鲜榨得的花生油具有独特油香,油脂属于芳香烃
C.凉拌黄瓜加醋使其具有可口酸味,食醋中含有极性分子
D.端午时节用棕叶将糯米包裹成形,糯米中的淀粉可水解
9.控制变量是科学研究的重要方法。相同质量的铁粉与足量稀硫酸分别在下列条件下发生反应,其中反应速率最快的是 (　　)
选项 A B C D
t/℃ 10 10 40 40
c(H2SO4 )/(mol·L-1) 1 3 1 3
10.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。不能说明该分解反应达到化学平衡的是 (　　)
A.混合气体的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.混合气体的总物质的量不再变化
11.某学生用纯净的Cu与50 mL过量浓HNO3反应制取NO2,实验结果如下图所示。气体体积为标准状况,且忽略溶液体积变化。下列说法正确的是 (　　)
A.OA、AB、BC段中,OA段反应速率最慢
B.AB段反应速率加快,仅因为产物有催化作用
C.OC段用浓硝酸表示的反应速率v=0.2 mol·L-1·min-1
D.向反应体系中加入固体KNO3对反应速率无影响
12.用于制造隐形飞机的某种物质具有吸收微波的功能,其主要成分如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.该有机物属于烯烃
B.四个硫原子一定共平面
C.1 mol该有机物可与2 mol氢气加成
D.一氯代物有2种
13.下列有关硅及其化合物的说法错误的是 (　　)
①硅是良好的半导体材料　②二氧化硅的熔点比二氧化碳的高　③二氧化硅是制取粗硅的原料　④玛瑙、水泥和瓷器都是硅酸盐制品　⑤光导纤维遇碱会“断路”　⑥因为氢氟酸可与SiO2反应,所以可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
A.④ B.②③⑤
C.②③⑤⑥ D.①③④⑤⑥
14.如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是 (　　)
A.Ⅱ中发生反应的离子方程式为2Fe2++4H++O22Fe3++2H2O
B.溶液b中阳离子只有Fe2+
C.溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被氧化
D.加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
15.(2024·全国新课标卷)实验室中利用如图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是 (　　)
A.反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
B.酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C.用火柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D.使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(13分)微生物构成的氮的循环如图所示。
(1)NH3的电子式为　　　　　　,与N同周期的非金属元素的气态氢化物稳定性最强的为 　。
(2)实验室制备NH3的化学方程式为 　。
检验NH3是否收集满的方法为 　。
(3)过程13的化学方程式为　　　　　　　　　　。反应中若将H替换成D(氘),当生成20 g D2O时,产物中含有的N—D的数目为　　　　　 NA。
(4)羟胺(NH2OH)的结构式为　　　　　　　　,其与H2O2反应可实现⑦的转化,化学方程式为　　　　　　　　　　　　,为提高反应速率可适当升高温度,但温度过高该反应速率反而降低的原因是 　。
17. (14分)汽车尾气主要含有一氧化碳、一氧化氮等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。请回答下列问题:
(1)已知汽缸中氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化值如图甲所示,则由该反应生成1 mol NO时,应　　　(填“释放”或“吸收”)　　　　 kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图乙所示:
①NiO电极上发生的是　　　　　　反应(填“氧化”或“还原”)。
②外电路中,电子流动方向是从　　　　　电极流向　　　　电极(填“NiO”或“Pt”)。
③NiO电极上的电极反应式为 　。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,充入等物质的量的CO和NO混合气体,发生如下反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),t0时达到平衡,测得反应过程中CO2的体积分数与时间的关系如图丙所示。
①比较大小:a处v正　　　　b处v逆(填“>”“<”或“=”)。
②CO的平衡转化率为　　　　　　。
③能说明上述反应达到平衡状态的是　　　(填字母)。
A.CO浓度与CO2浓度均不再变化
B.混合气体密度保持不变
C.反应容器内压强保持不变
D.CO和NO的浓度之比保持不变
18.(14分)已知有机化合物A、B、C、D、E、F有如图转化关系,A具有催熟作用,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志;D是生活中常见调味品的主要成分;E是不溶于水且具有香味的无色液体;F是高分子聚合物,常用于制食品包装袋,结合如图关系回答问题:
(1)写出B的官能团名称:　　　　　　。
(2)F的链节为　　　　　　。
(3)写出反应②的化学方程式:
　　　　　　　　　,反应类型为　　　　。
(4)反应④中反应物为CH3CH218OH和CH3COOH,写出该反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　,反应类型为　　　　　　。
(5)葡萄糖可以生成B,写出反应的化学方程式: 　。
19.(14分)二氧化硫是一种危害严重的大气污染物,烟气脱硫是控制二氧化硫污染的主要技术手段。利用海水脱硫是一种有效的方法,其工艺流程如图所示:
某研究小组为探究提高含硫烟气中SO2的吸收效率的措施,进行了天然海水吸收含硫烟气的模拟实验,实验结果如图所示。
(1)根据图示实验结果,为了提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率,下列措施正确的是　　　(填字母)。
A.降低通入含硫烟气的温度
B.减小通入含硫烟气的流速
C.减少天然海水的进入量
D.在天然海水中加入生石灰
(2)天然海水吸收了含硫烟气后会溶有H2SO3,利用空气中的氧气将其氧化,写出该反应的离子方程式:
　。
(3)该小组采用如图装置在实验室测定烟气中SO2的体积分数(假设烟气中其余组分不能与水反应且不溶于水,实验在标准状况下进行):
上述装置连接的正确顺序是:原料气→　　→　　→　　→　　→　　。(填接口字母)
模块质量检测(一)
1.选B　湖笔以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;宣纸以楮树皮为原料,先得到纸浆纤维,再制成宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意。
2.选A　清洗铁锅后及时擦干,没有电解质溶液,无法形成原电池,可以减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈,A项正确;NaCl性质稳定,受热不易分解,烹煮食物的后期加入食盐,目的是防止食盐中的KIO3受热分解,B项错误;将白糖(主要成分是蔗糖)熬制成焦糖汁,是蔗糖经过复杂的分解、脱水等过程得到的,蔗糖没有炭化,C项错误;制作面点时加入食用纯碱,是利用Na2CO3中和发酵过程产生的酸,D项错误。
3.选C　燃料电池将化学能转化为电能,C错误。
4.选D　枯木的主要成分是纤维素,A项错误;鹿毛、羊毛的主要成分都是蛋白质,含C、H、O、N、S等多种元素,B项错误;枯木、鹿毛的主要成分分别为纤维素和蛋白质,二者分子式一定不相同,不互为同分异构体,C项错误;羊毛的主要成分是蛋白质,灼烧时有烧焦羽毛的气味,而纤维素不具有此性质,因此用灼烧法可以区分枯木和毛笔的“外衣”,D项正确。
5.选C　如果将稀硫酸换成酒精,不能构成原电池,LED灯将不会发光,A项正确;该电池中锌片为负极,Zn失去电子形成Zn2+进入溶液中,H+在正极得电子被还原生成H2,即铜片表面有气泡冒出,B项正确;若将锌片换成铝片,铝为负极,电路中电流方向不改变,C项错误;原电池将化学能转化为电能,LED灯发光是电能转化为光能,故其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”,D项正确。
6.选D　①含有碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色;②含有苯环,能发生取代反应;③含有碳碳双键、苯环,能发生加成反应。
7.选D　根据a的金属活动性在氢之前,b为碳棒,可知该原电池中a为负极、b为正极。a极失去电子发生氧化反应,b极得到电子发生还原反应,A项错误;碳棒上H+得电子被还原生成H2,反应中消耗H+,溶液中c(H+)减小,B项错误;电池工作时,导线上电流从正极流向负极,即电流方向为b→a,C项错误;a极金属失去电子而溶解进入溶液中,即反应后a极质量减小,D项正确。
8.选B　1 mol蔗糖水解可得到1 mol葡萄糖和1 mol果糖,蔗糖属于二糖,故A正确;油脂主要是高级脂肪酸和甘油形成的酯,不属于芳香烃,故B错误;食醋中含有CH3COOH、H2O等多种物质,CH3COOH、H2O均为极性分子,故C正确;糯米中的淀粉可水解,淀粉水解的最终产物为葡萄糖,故D正确。
9.选D　铁粉与足量稀硫酸反应实质是Fe+2H+Fe2++H2↑,温度越高,H+浓度越大,反应速率越快。A项,温度为10 ℃,c(H2SO4)=1 mol·L-1,溶液中c(H+)=2 mol·L-1。B项,温度为10 ℃,c(H2SO4)=3 mol·L-1,溶液中c(H+)=6 mol·L-1。C项,温度为40 ℃,c(H2SO4)=1 mol·L-1,溶液中c(H+)=2 mol·L-1。D项,温度为40 ℃,c(H2SO4)=3 mol·L-1,溶液中c(H+)=6 mol·L-1。对比发现D选项温度最高,同时H+浓度最大,故D项中反应速率最快。
10.选C　该反应为气体分子数增加的反应,当混合气体压强不再变化,说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;随着反应进行,混合气体的质量增大,混合气体的体积不变、密度增大,当密度不再变化说明反应达到平衡状态,B项不符合题意;反应中生成的NH3和CO2的物质的量之比始终是2∶1,混合气体的平均相对分子质量始终不变,故不能由此判断该反应达到平衡状态,C项符合题意;该反应为气体分子数增加的反应,当混合气体的总物质的量不再变化,说明反应达到平衡状态,D项不符合题意。
11.选C　相同时间内BC段产生的气体最少,BC段反应速率最慢,故A错误;AB段反应速率加快,因为反应放热,体系温度升高,故B错误;OC段用浓硝酸表示的反应速率v== 0.2 mol·L-1·min-1,故C正确;向反应体系中加入固体KNO3,硝酸根离子浓度增大,反应速率增大,故D错误。
12.选B　该有机物中含有硫原子,因此不属于烯烃,A错误;由于碳碳双键是平面形结构,所以四个硫原子一定共平面,B正确;分子中含有3个碳碳双键,1 mol该有机物可与3 mol氢气加成,C错误;分子中的氢原子均是相同的,所以一氯代物有1种,D错误。
13.选A　①硅是良好的半导体材料,正确;②常温下,二氧化硅是固体,二氧化碳是气体,故二氧化硅的熔点比二氧化碳的高,正确;③二氧化硅与碳反应得到粗硅和一氧化碳,所以二氧化硅是制取粗硅的原料,正确;④玛瑙的主要成分是SiO2,不是硅酸盐产品,错误;⑤光导纤维的主要成分是二氧化硅,二氧化硅是酸性氧化物,能与碱反应,所以光导纤维遇碱会“断路”,正确;⑥氢氟酸可与SiO2反应生成SiF4和H2O,所以可利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,正确。
14.选C　由题意分析流程图:
由上述分析可知,A、B项错误;C项,溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被Fe3+氧化,正确;D项,溶液c中含有的H+会与加入的FeO反应生成Fe2+,不能转化为溶液a,错误。
15.选B　铁与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和H2,A项正确;铁与水蒸气反应需在高温下进行,将酒精灯移至湿棉花下方,铁粉处不能产生高温,故B项错误;反应生成的氢气可吹出肥皂泡,用火柴点燃肥皂泡,可听到尖锐的爆鸣声,C项正确;由于反应需在高温条件下进行,故需使用耐高温的硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D项正确。
16.解析:(1)氨气为共价化合物,NH3中N与3个H形成共价键,其电子式为H;非金属性越强,其气态氢化物越稳定,同周期元素从左向右非金属性逐渐增强(稀有气体除外),与N同周期非金属性最强的是F,因此气态氢化物稳定性最强的是HF。
(2)实验室制备氨气,加热Ca(OH)2和NH4Cl固体混合物制得氨气,其反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,也可以加热氨水,氨水不稳定,受热分解产生氨气,其反应的化学方程式为NH3·H2O(浓)NH3↑+H2O,也可以将氨水滴加到生石灰上,发生NH3·H2O(浓)+CaOCa(OH)2+ NH3↑;氨气显碱性,检验氨气收集满的方法可用湿润红色石蕊试纸靠近试管口,也可以利用氨气与浓盐酸接近时,出现白烟。
(3)过程13是氨气+NON2H4,其反应的化学方程式为8NH3+2NO5N2H4+2H2O;反应中若将H替换成D,当生成20 g D2O,即D2O的物质的量为=1 mol,则生成N2D4的物质的量为2.5 mol,即产物中含有N—D的数目为2.5 mol×4×NA=10NA。
(4)羟胺为共价化合物,含有氨基和羟基,结构式为,羟胺与过氧化氢反应生成NO,根据元素守恒,还生成H2O,其反应的化学方程式为2NH2OH+3H2O26H2O+2NO↑;为提高反应速率,可适当升高温度,但温度不能太高,因为过氧化氢受热易分解,反应浓度下降,导致反应速率下降,羟胺不稳定,加强热发生爆炸。
答案:(1)H　HF
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑或NH3·H2O(浓)NH3↑+H2O或NH3·H2O(浓)+CaOCa(OH)2+NH3↑　用沾有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,观察到白烟或湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,观察到红色石蕊试纸变蓝
(3)8NH3+2NO5N2H4+2H2O　10
(4)　2NH2OH+3H2O26H2O+2NO↑　温度升高导致过氧化氢分解,反应物浓度下降,导致反应速率下降(写羟胺分解、挥发也可)
17.解析:(1)1 mol N2和1 mol O2反应生成2 mol NO,断裂1 mol N≡N吸收945 kJ能量、断裂1 mol OO吸收498 kJ能量,生成2 mol NO中的共价键释放2×630 kJ能量,则反应生成2 mol NO需要吸收(945+498-2×630)kJ=183 kJ能量,所以生成1 mol NO时,应吸收91.5 kJ能量。(2)①在NiO电极上NO反应生成NO2,N元素的化合价升高,发生的是氧化反应。②NiO电极上发生氧化反应,是负极;Pt电极上氧气得电子生成O2-,Pt电极是正极,外电路中,电子流动方向是从负极流向正极。③NiO电极上NO失电子生成NO2,电极反应式为NO-2e-+O2-NO2。(3)①由题图可知,随着反应进行,反应物浓度降低,正反应速率逐渐减慢,a处v正>b处v正;b处反应达到平衡,b处v正=v逆,所以a处v正>b处v逆。②根据题给数据,设CO和NO的起始量均为2a mol,平衡时NO转化的物质的量为2x mol,列三段式:
根据平衡时CO2的体积分数为50%可知,=0.5,解得x=0.8a,CO的平衡转化率为×100%=80%。③反应达到平衡状态,各物质浓度保持不变,CO浓度与CO2浓度均不再变化,说明反应一定达到平衡状态,A符合题意;反应前后气体总质量不变,容器容积不变,气体密度始终不变,混合气体密度保持不变,反应不一定达到平衡状态,B不符合题意;反应前后气体分子数改变,容器容积不变,压强是变量,反应容器内压强保持不变,说明反应达到平衡状态,C符合题意;CO和NO的投料比等于反应中化学计量数之比,CO和NO的浓度之比始终不变,CO和NO的浓度之比保持不变,反应不一定平衡,故D不符合题意。
答案:(1)吸收　91.5　(2)①氧化　②NiO　Pt
③NO-2e-+O2-NO2　(3)①>　②80%　③AC
18.解析:A具有催熟作用,其产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志,则A是乙烯,结构简式是CH2CH2;CH2CH2与H2O在一定条件下发生加成反应生成的B是乙醇,结构简式是CH3CH2OH;CH3CH2OH与O2在Cu催化下加热,发生氧化反应生成的C是乙醛,结构简式是CH3CHO;D是生活中常见调味品的主要成分,且能与乙醇发生反应,则D是乙酸,结构简式是CH3COOH;乙醇与乙酸在浓硫酸催化下加热,发生酯化反应生成的E是乙酸乙酯,结构简式是CH3COOCH2CH3,乙烯在一定条件下发生加聚反应生成的F是高分子聚合物,常用于制食品包装袋,其结构简式是 CH2—CH2 。
答案:(1)羟基　(2)—CH2—CH2—
(3)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O　氧化反应
(4)CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O　酯化反应(或取代反应)
(5)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑
19.解析:(1)总体看,SO2的吸收效率随温度的升高而降低;当温度和SO2的浓度一定时,SO2的吸收效率随烟气流速的增大而降低;当温度和烟气流速一定时,SO2的吸收效率随SO2浓度的增大而降低,所以,要提高一定浓度含硫烟气中SO2的吸收效率,应降低含硫烟气的温度、减小烟气流速。在天然海水中加入生石灰也可以提高SO2的吸收效率。(2)H2SO3具有还原性,能被氧气氧化为H2SO4。(3)该测定实验的原理是烟气通过一定浓度、一定体积的I2 淀粉溶液后,其中的SO2与I2发生氧化还原反应,恰好完全反应时,溶液的蓝色消失,根据碘的物质的量可求出SO2的物质的量,进而求出体积;余下的气体排入集气瓶,将水压入量筒,由量筒中水的体积可确定剩余气体的体积。
答案:(1)ABD
(2)2H2SO3+O24H++2S
(3)c　d　b　a　e
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