合肥一中2023-2024学年度高二年级第一学期期末联考
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 S32
一、单选题(16题,48分)
1. 在日常生产生活中,经常涉及化学反应原理,下列过程或现象与盐类水解无关的是
A. 加热氯化铁溶液,颜色变深
B. 与溶液可用作焊接金属时的除锈剂
C. 氯化钙溶液中滴加甲基橙,溶液显黄色
D. 实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铁为强酸弱碱盐,加热能促进Fe3+水解平衡正向移动,生成氢氧化铁胶体,溶液的颜色加深,故A不符合题意;
B.NH4Cl与ZnCl2都是强酸弱碱盐,水解呈酸性,产生的HCl可以作为除锈剂,与盐类水解有关,故B不符合题意;
C.氯化钙是强酸强碱盐,氯化钙溶液是中性的,滴加甲基橙,溶液显黄色,与盐类水解无关,故C符合题意;
D.Na2CO3是强碱弱酸盐,水解后呈碱性,玻璃中的成分SiO2在碱性溶液中反应生成硅酸钠,容易使瓶塞粘住瓶口,与盐类水解有关,故D不符合题意;
故选C。
2. 实验室制取常用和浓溶液在加热条件下,发生以下反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含的数目为
B. 标准状况下,中含键的数目为
C. 中含有电子对的数目为
D. 该反应生成时转移电子的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.铵根离子可以水解,则溶液中含的数目小于,A错误;
B.1个氮气分子中含有2个π键,标准状况下,的物质的量为1mol,其中含键的数目为,B正确;
C.1个水分子中含有4对电子对,的物质的量为1mol,则中含有电子对的数目为,C错误;
D.该反应中转移3个电子,水的物质的量为1mol,则该反应生成时转移电子的数目为,D错误;
故选B。
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 的结构式为: B. 形成的p-pσ键模型:
C. 的电子式: D. 水的模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构式为:,A错误;
B.形成的p-pσ键模型:,B错误;
C.HClO的结构式为H-O-Cl,电子式是,C错误;
D.水中氧的价层电子对数为4,且有2个孤电子对,则其VSEPR模型为,D正确;
故选D。
4. 俗称臭碱,常用作保护气,是舞台幕布常用的阻燃剂,氯碱工业制取时可能伴随产生具有和氯气某些相似的性质。类推是化学学习的一种重要思想,下列有关说法正确的是
A. 元素的性质一般通过其单质体现,所以单质不活泼则该元素不活泼
B. 加热分解的产物为和,则加热分解的产物为和
C. 遇生成和,则与生成和
D. 和的俗称与水解有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.N2常用作保护气,是因为氮氮三键键能大,N元素性质活泼,N元素的性质不能通过其单质体现,故A错误;
B.氯化铵加热分解生成氯化氢和氨气,而NH4I固体加热分解生成HI和NH3,HI不稳定分解生成碘和氢气,不能进行类推,故B错误;
C.PCl3水解生成H3PO3和HCl,反应过程中元素化合价不变,则NCl3中N为-3价,Cl为+1价,因此水解生成NH3和HClO,故C错误;
D.Na2S和Na2CO3的俗称分别是臭碱和纯碱,二者均为强碱弱酸盐,水解显碱性,故D正确;
故选D。
5. 下列涉及的方程式表示正确的是
A. 亚硫酸氢钠溶液呈酸性的主要原因:
B. 铅酸电池的正极在充电时的电极反应式:
C. 的燃烧热为,则燃烧的热化学方程式为:
D. 溶液与足量的溶液反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚硫酸氢钠溶液呈酸性的主要原因是亚硫酸氢根电离产生氢离子,电离方程式,A正确;
B.铅酸电池的正极在充电时为阳极,发生氧化反应,电极反应式为:,B错误;
C.的燃烧热为,产物水为液态,若生成气态水,则放出热量无法计算,C错误;
D.溶液与足量的溶液反应:,D错误;
故选A。
6. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A B C D
用滴定管量取酸性溶液 模拟钢铁的析氢腐 蚀 用试纸测定盐酸的 蒸干溶液制取无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.量取20.00ml酸性溶液,为氧化性物质,故用酸式滴定管,A正确;
B.析氢腐蚀需要酸性环境,B错误;
C.用试纸测定盐酸的,不能润湿试纸,C错误;
D.蒸干溶液,得不到无水氯化镁,D错误;
故选A。
7. 污染的大气使臭氧层中催化分解的反应机理与总反应可表示为:
第一步:
第二步:
第三步:
总反应:
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 是该反应的催化剂 B.
C. D. 决定总反应速率是第二步
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应步骤可知,是该反应的中间产物,A错误;
B.第二步不等于第三步减去第一步,因此不能得到 H2= H3 H1,B错误;
C.根据图象,第二步吸收的热量大于第一步吸收的热量即 H2> H1,根据图象,第二步吸收的热量大于第一步吸收的热量即 H2> H1,第三步放出的热量大于总反应方程的热量,所以有 H4> H3,C正确;
D.决定总反应速率是活化能最大的反应,由图可知,决定总反应速率的是第一步,D错误;
故选C。
8. 双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的,其内层为水层,装置工作时水层中的H2O解离成H+和OH-,分别向两侧发生迁移。CO2电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A. 催化电极上发生氧化反应
B. 石墨电极区溶液pH不变
C. H+穿过b膜进入右室溶液
D. 电解一段时间后,右室HCO的物质的量减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化电极上CO2转化为甲醇,碳元素化合价降低,发生还原反应,A错误;
B.石墨电极上电极反应式为,水层中的H2O解离成H+和OH-,OH-通过a膜向阳极(石墨电极)移动,石墨电极消耗的OH-与迁移过来的OH-数目相等,石墨电极区溶液中OH-物质的量不变,但电解过程中石墨电极区生成了水,溶液的pH减小,B错误;
C.水电离的H+通过b膜向阴极移动,进入右室溶液,C正确;
D.催化电极上的电极反应式为,通过b膜迁移过来的H+与反应生成,故的物质的量不变,D错误;
故选C。
9. 近期我国科技工作者开发了高效NOx催化净化(脱硝)催化剂,实现NOx减排,其催化原理如图所示(“□”代表氧原子空位)。下列说法错误的是
A. 反应过程中涉及O-H的断裂和生成
B. Ce原子的成键数目发生了改变
C. 基态Ti原子价电子排布式为3d24s2
D. 催化循环的总反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图中分析,催化剂表面的O与NH3中的H生成O-H键,一个O原子结合两个H生成两个O-H键即以H2O的形式脱离催化剂,催化剂表面两个O-H键也可断裂一个O-H生成水的同时留一O在催化剂表面,反应过程中有O-H生成,也有O-H的断裂,选项A正确;
B.从图中分析,Ce的成键数目有氧空位和无氧空位不同,是否与N原子成键也影响其成键数目,反应过程中Ce的成键数目发生改变,选项B正确;
C.Ti是22号元素,其3d、4s能级上的电子为其价电子,这两个能级上分别含有2个电子,则该原子价电子排布式为3d24s2,选项C正确;
D.从图中分析,全过程进入体系的物质有“”、两次的“NH3+NO”,出来的物质有“H2O”、“N2”、“N2+ 2H2O”,故催化循环的总反应为:4NH3+4NO+O24N2+6H2O,选项D错误;
答案选D。
10. 煤的气化是一种重要的制氢途径。一定条件下,在容积固定的密闭容器中发生反应:。下列说法不正确的是
A. 该反应的逆方向高温自发
B. 将炭块粉碎,可提高反应速率
C. 增大的量,可以增大活化分子浓度
D. 升高温度,可以提高的转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应正向吸热,且,根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0时反应自发,则正反应高温自发,所以逆反应低温自发,故A错误;
B.将炭块粉碎可以增大其与水蒸气的接触面积,可以加快反应速率,故B正确;
C.增大水蒸气的量,即增大了反应物的浓度,可以增大单位体积内活化分子数,即增大活化分子浓度,故C正确;
D.该反应的正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,可以提高碳的转化率,故D正确;
故选A。
11. 恒温的密闭容器中充入1mol的和发生反应: ,已知:的消耗速率为,的消耗速率为;不同温度下,的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数 B. a点反应速率快于b点
C. c点和d点的: D. 的体积分数:a>b>c>d
【答案】D
【解析】
【详解】A.达到平衡时正逆反应速率相等,则2倍的的消耗速率等于的消耗速率,则,,A错误;
B.反应为放热反应,相同条件下,升高温度,平衡逆向移动,氮气转化率降低,故b点温度高于a点,则a点反应速率慢于b点,B错误;
C.cd点温度相等,只受温度的影响,故c点和d点的:,C错误;
D.abcd点氮气的转化率为a>b>c>d,则的体积分数:a>b>c>d,D正确;
故选D。
12. 柱状图可以直观地表示水溶液中微粒的种类和浓度。关于下图中盐酸和醋酸的说法正确的是
A. 两种溶液中:盐酸<醋酸
B. 加水稀释同等倍数后,盐酸更大
C. 两溶液溶质的浓度:
D. 用两溶液中和相同物质的量的时,所需醋酸的体积大
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,盐酸是强酸,醋酸是弱酸,溶液中存在电离平衡,则氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,中和能力小于醋酸溶液。
【详解】A.常温下,两种溶液中c(H+)相同,溶液中c(OH-)=,相同温度下,KW相同,因此两溶液中c(OH-)相同,A错误;
B.盐酸和醋酸溶液中氢离子浓度相等,加水稀释同等倍数后,强酸溶液的氢离子浓度变化大,则盐酸中的氢离子浓度更小,pH更大,B正确;
C.醋酸是弱酸,盐酸是强酸,氢离子浓度相等的盐酸溶液浓度小于醋酸溶液,C错误;
D.用两溶液中和相同物质的量的NaOH时,消耗醋酸溶液的体积小, D错误;
故答案为:B。
13. 将浓度相等的溶液和溶液等体积混合后,下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电荷守恒可知,,A错误;
B.将浓度相等的溶液和溶液等体积混合后溶液中为等物质的量的和,根据元素守恒可知,,B错误;
C.根据选项A和B分析可知,,C正确;
D.混合后溶液中为等物质的量的和,此时溶液中,D错误;
故选C。
14. 常温下,向20mL1mol·L-1CuCl2溶液中滴加2mol·L-1Na2S溶液的滴定曲线如图所示。已知:pCu=-lgc(Cu2+),lg2.5=0.4,常温下Ksp(FeS)=6.3×10-18;Kal(H2S)=1.2×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15。下列说法中正确的是
A. 常温下,S2-的水解常数Kh(S2-)约为1.4
B. E→F→G的过程中,水的电离度一直在减小
C. 向1mol·L-1FeSO4(aq)中加入足量CuS固体,产生FeS沉淀
D. 25℃时,Cu2++H2S=CuS↓+2H+的K约为1.36×10-14
【答案】A
【解析】
【分析】向20mL1mol·L-1CuCl2溶液中滴加2mol·L-1Na2S溶液,加入Na2S溶液10mL时恰好完全反应。E点发生CuCl2+Na2S=CuS↓+2NaCl,溶质为CuCl2和NaCl,F点CuCl2和Na2S恰好完全反应,溶质为NaCl,G点Na2S过量,溶质为NaCl和Na2S。
【详解】A.S2-水解:S2-+H2O HS-+OH-,S2-水解常数,A正确;
B.E点发生CuCl2+Na2S=CuS↓+2NaCl,溶质为CuCl2和NaCl,Cu2+水解,促进水的电离,F点CuCl2和Na2S恰好完全反应,溶质为NaCl,对水的电离无影响,G点Na2S过量,溶质为NaCl和Na2S,S2-发生水解,促进水的电离,因此该过程中水的电离度先减小后增大, B错误;
C.根据B选项分析,F点Na2S和CuCl2恰好完全反应,溶液中c(Cu2+)=c(S2-)=10-17.6mol/L,Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-)=10-35.2D.该反应的D错误;
故选A。
15. 是一种优良的蚀刻气体。均可用于制备,用制备的反应为:。已知。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 的电子式:
C. 的空间构型为平面正三角形 D. 水溶液呈弱碱性
【答案】A
【解析】
【详解】A.F、N、O位于第二周期,同一周期主族元素从左往右,第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道处于半满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能,故A正确;
B.HF为共价化合物,F、H原子间共用一对电子,HF中F原子最外层电子数为8,其电子式为,故B错误;
C.NF3中氮原子价成电子对数为,VSEPR模型为四面体,含一对孤电子对,其空间构型为三角锥形,故C错误;
D.水解常数,F-水解常数,即水解程度大于F-水解程度,则NH4F水溶液呈弱酸性,故D错误;
故答案为:A。
16. 二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂,广泛用于石油化工,其分子结构如下图所示。制备方法:在120℃向硫磺粉(用浸润)中通入。已知:常温下遇水易水解,并产生能使品红裉色的气体。下列说法错误的是
A. 分子中所有原子均满足8电子结构
B. 中原子的杂化类型为杂化
C. 用浸润可加快反应速率,体现相似相溶原理
D. 与反应的化学方程式可能为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中S原子连接2个共价键,Cl原子连接1个共价键,分子中所有原子均满足8电子结构,故A正确;
B.S2Cl2分子中每个S原子价层电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化,故B错误;
C.S单质和是非极性分子,由相似相溶原理可知S在中的溶解度较大,故C正确;
D.常温下,遇水易水解,并产生能使品红褪色的气体为二氧化硫,在反应过程中硫元素由+1价一部分升高到+4价(生成SO2),中Cl元素化合价为 1价,不能再得电子,只能是一部分S元素化合价降低到0价(生成S),所以反应的化学方程式可能为,故D正确;
故选B。
二、非选择题(4题,52分)
17. 自然界碳的循环与、碳酸及碳酸盐有着密切的联系。
(1)的空间构型为___________,分子中σ键与π键的个数比为___________。
(2)常温常压下,空气中溶于水达到平衡时。若忽略水的电离及的第二级电离,则碳酸的一级电离常数___________(已知,结果保留1位小数)。
(3)已知的二级电离常数的电离常数。将少量通入过量的溶液中,反应的离子方程式为___________。
(4)在常温下向水溶液中滴加溶液,所得溶液的与粒子浓度的变化关系如图。则下图中___________线(填“I”或“Ⅱ”)表示,碳酸的两级电离常数与的关系为___________(用含的式子表示)。
【答案】(1) ①. 平面三角形 ②. 1∶1
(2)
(3)
(4) ①. Ⅱ ②.
【解析】
【小问1详解】
的中心原子C的σ键电子对数为3,孤电子对数为0,则价层电子对数为3,其空间构型为:平面三角形;的结构式为:O=C=O,则分子中σ键与π键的个数比为1∶1;
【小问2详解】
溶液的pH=5.60,则c(H+)=10-5.6mol/L=2.5×10-6mol/L,若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,该溶液中c(HCO)=c(H+)=2.5×10-6mol/L,c(H2CO3)为1.5×10-5 mol L-1,则H2CO3 HCO+H+的平衡常数K1===4.8×10-7;
【小问3详解】
由于酸性H2CO3>HClO> HCO,根据强酸可以制弱酸可知:少量CO2通入过量的NaClO溶液中生成碳酸氢钠和次氯酸,离子方程式为CO2+H2O+ClO-=HClO +HCO;
【小问4详解】
K1=、K2=,K1 K2,当、相同时,K1表示的酸性更强,故Ⅱ表示;由图可知K1==10-n、K2==10-m ,则。
18. 为应对全球气候的变化,我国科学家研发一种“氨气/石膏联合法”用于吸收工厂中排放的,同时获得产品。其反应原理为:
I.根据上述反应原理,在实验室模拟生产硫酸铵。请回答下列问题:
(1)应用下图装置,先通入,用干燥管替代长导管的目的是___________;再通入,当液体由红色变为浅红色时,立即停止通入,此时溶液的范围为___________,不通入过量,原因可能是___________。
(2)反应后的混合物经过过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及烘干。两次过滤依次得到的物质分别为___________和___________;烘干温度不宜过高的原因为___________。
II.为了测定样品中的纯度,进行实验。取硫酸铵在碱性溶液中反应,烝馏出生成的氨气,用硫酸标准液吸收,再用氢氧化钠标准溶液滴定吸收氨气后过量的硫酸。
(3)若滴定时消耗了的溶液,则该硫酸铵产品的纯度为________。(保留3位有效数字)
(4)若氨气没有充分蒸出,则实验结果将___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ① 防倒吸 ②. ③. 防止碳酸钻生成碳酸氢钻,使硫酸铵难以分离
(2) ①. ②. ③. 防止分解
(3)85.8 (4)偏小
【解析】
【分析】由题意可知,该实验的实验目的是以硫酸钙、氨气和二氧化碳为原料制备硫酸铵,实验时,先向硫酸钙悬浊液中通入氨气,再通入二氧化碳发生反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,将反应后的混合液过滤得到碳酸钙滤渣和硫酸铵溶液,硫酸铵溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤烘干得到硫酸铵。
【小问1详解】
氨气极易溶于水,为防止氨气溶于水时发生倒吸,通入氨气时的仪器应采用干燥管替代长导管;向氨化的悬浊液中通入二氧化碳,二氧化碳与氨化的硫酸钙悬浊液反应生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,溶液的碱性减弱,溶液会由红色变为浅红色,此时溶液的pH的范围为;碳酸钙和过量二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙,不继续通入直至过量的可能原因是防止碳酸钙生成碳酸氢钙,使硫酸铵难以分离。
【小问2详解】
由分析可知,将反应后的混合液过滤得到滤渣和溶液,硫酸铵溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤烘干得到,不稳定,受热易分解生成氨气和硫酸,所以烘干时,温度不易过高。
【小问3详解】
由题意可知,与硫酸溶液反应的氨气的物质的量为0.500mol/L×0.030L×2-0.200mol/L×0.020L=0.026mol,由氮原子个数守恒可知,硫酸铵产品的纯度为×100%=85.8%。
【小问4详解】
若氨气没有充分蒸出,则测定NH3的物质的量偏小,实验结果将偏小。
19. 五氧化二钒在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钥废料(含等)来制备的一种工艺流程如下图:
已知:I.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液的关系:
主要离子
II.25℃时,难溶电解质的溶度积常数如下表所示:
难溶电解质
当金属离子浓度小于时,沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)基态钒原子的价电子轨道表示式为___________
(2)“焙烧”时,生成的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为___________
(3)“调净化I”的步骤中,金属阳离子完全沉淀顺序依次是___________,该步骤除了沉淀某些金属阳离子外,还有的作用是___________。
(4)“煅烧”时,除生成外,还生成参与大气循环的气体,该反应的化学方程式为________
(5)全钒液流电池是一种新型储能转化装置,该电池是将不同价态的含钥离子溶液分别作为正极和负极的活性物质,储存在各自的酸性电解质储罐中。其结构原理如图所示:
①放电时,正极的电极反应式为___________
②充电时,理论上电路中转移电子时,右侧电解质储罐中变化的数目为___________。
【答案】19. 20. 1∶1
21. ①. ②. 使溶液中的含钥离子以形式存在
22.
23. ①. ②.
【解析】
【分析】首先通入足量氧气和足量碳酸镁焙烧,再通过酸浸条件各元素离子形态,然后通过加入氨水调节pH值,使Fe3+、Al3+形成沉淀除去,再通过适量加入(NH4)2CO3,使Mg2+沉淀而不出现沉淀,最终加入过量(NH4)2CO3,使沉淀完全,净化沉淀之后,通过煅烧获得V2O5;
【小问1详解】
钒是23号元素,基态钒原子的价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
焙烧必有氧气参与反应,其中V2O3→VO2,V由+3价升为+5价,O2→O2-由0价降为-2价,根据得失电子守恒,“焙烧”过程中生成Mg(VO3)2的化学方程式为:,该反应中氧气为氧化剂,V2O3为还原剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1;
【小问3详解】
根据分析可知“调净化I”的步骤中目的是为了除去,根据表格中的数据可知,当这些离子完全除去(10-5mol/L)时,对应的氢氧根的浓度分别为:,,,则金属阳离子完全沉淀顺序依次是;由图可知调pH后钒元素为VO,结合表|,pH=6~8时主要离子为VO,故“调pH”的作用除了沉淀某些金属阳离子外,还可以使溶液中的含钥离子以形式存在;
【小问4详解】
高温煅烧NH4VO3时通过足量O2氧化,使得N元素化合价升高,根据电子得失守恒配平化学方程式,所以本问方程式应填;
小问5详解】
①由装置图可知放电时a电极发生的反应为,a作负极,则b作正极,b电极发生反应:;
②充电为放电的逆反应,根据①问分析可知,理论上电路中转移电子时,阳极的电极反应为:,但是会有1mol氢离子通过质子交换膜,则右侧电解质储罐中变化的数目为。
20. 含碘化合物在化工生产中有着广泛的应用,根据下面的变化回答问题。
I.一碘甲烷加热分解时主要反应有:
反应①:
反应②:
反应③
实验测得,反应①、②的随温度的变化如图1所示,在体积为的密闭容器中,起始投料,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示。
(1)时,反应;___________
(2)平衡体系温度在之前,丙烯的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是________。
(3)若维持体系温度为的平衡转化率为________,反应①以物质的量分数表示的平衡常数________。
Ⅱ.研究的分解与合成对提高反应①中的平衡转化率有重要意义。,将和置于已抽成真空的固定容积为的密闭容器中,时体系达到平衡,体系中存在如下反应关系:
A.
B.
C.
D.
(4)则___________。
(5)已知:气体的分压=总压×物质的量分数。实验测得平衡体系的总压强为的分压为的分压为。已知该反应的正反应速率为,逆反应速率为,其中为速率常数,x为物质量分数,若,在时,___________min-1(用含的代数式表示)。
【答案】(1)-66.3
(2)乙烯物质的量的增加对反应②的影响大于温度升高的影响
(3) ①. 80% ②. 0.64
(4)36 (5)
【解析】
【小问1详解】
反应①、②的随温度的变化如图1所示。反应①为分解反应,反应②为化合反应,大多数分解反应为吸热反应,大多数化合反应为放热反应,故298K下,=+80.2kJ/mol;=-108kJ/mol;根据盖斯定律,反应-(①×3+②)可得反应,故-66.3kJ/mol;
【小问2详解】
根据图2可知,平衡体系温度在之前随着温度的升高乙烯的量增加,同时丙烯的量也增加,再结合反应②=-108kJ/mol可知,产生这种现象的原因可能是:乙烯物质的量的增加对反应②的影响大于温度升高的影响;
【小问3详解】
由图可知,715K,平衡时n(C3H6)=n(C4H8)=2n(C2H4),设平衡时n(C2H4)=x,则n(C3H6)=n(C4H8)=2x,n(CH3I)=y,则由I守恒可知n(HI)=1-y,由C守恒的1=y+2x+6x+8x①,C2H4的物质的量分数为4%,得4%=②,由①②得x=,y=,故CH3I的转化率为×100%=80%;平衡时n(总)=1+5x=,CH3I的物质的量分数为,HI的物质的量分数为,则=0.64;
【小问4详解】
由盖斯定律可知,B=A+D-2C,故Kp2==36;
【小问5详解】合肥一中2023-2024学年度高二年级第一学期期末联考
化学试题
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答题前,务必在答题卡和答题卷规定的地方填写自己的姓名、准考证号和座位号后两位。
2.答题时,每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答题时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卷上书写,要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卷规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
4.考试结束,务必将答题卡和答题卷一并上交。
可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 S32
一、单选题(16题,48分)
1. 在日常生产生活中,经常涉及化学反应原理,下列过程或现象与盐类水解无关的是
A. 加热氯化铁溶液,颜色变深
B. 与溶液可用作焊接金属时的除锈剂
C. 氯化钙溶液中滴加甲基橙,溶液显黄色
D. 实验室中盛放溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
2. 实验室制取常用和浓溶液在加热条件下,发生以下反应:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中含的数目为
B. 标准状况下,中含键的数目为
C. 中含有电子对的数目为
D. 该反应生成时转移电子的数目为
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 的结构式为: B. 形成的p-pσ键模型:
C. 的电子式: D. 水的模型:
4. 俗称臭碱,常用作保护气,是舞台幕布常用阻燃剂,氯碱工业制取时可能伴随产生具有和氯气某些相似的性质。类推是化学学习的一种重要思想,下列有关说法正确的是
A. 元素的性质一般通过其单质体现,所以单质不活泼则该元素不活泼
B. 加热分解的产物为和,则加热分解的产物为和
C. 遇生成和,则与生成和
D. 和的俗称与水解有关
5. 下列涉及的方程式表示正确的是
A. 亚硫酸氢钠溶液呈酸性的主要原因:
B. 铅酸电池的正极在充电时的电极反应式:
C. 的燃烧热为,则燃烧的热化学方程式为:
D. 溶液与足量的溶液反应:
6. 下列各图所示装置能达到实验目的的是
A B C D
用滴定管量取酸性溶液 模拟钢铁的析氢腐 蚀 用试纸测定盐酸的 蒸干溶液制取无水
A A B. B C. C D. D
7. 污染的大气使臭氧层中催化分解的反应机理与总反应可表示为:
第一步:
第二步:
第三步:
总反应:
其能量与反应历程的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 是该反应的催化剂 B.
C. D. 决定总反应速率的是第二步
8. 双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的,其内层为水层,装置工作时水层中的H2O解离成H+和OH-,分别向两侧发生迁移。CO2电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A. 催化电极上发生氧化反应
B. 石墨电极区溶液pH不变
C. H+穿过b膜进入右室溶液
D. 电解一段时间后,右室HCO的物质的量减少
9. 近期我国科技工作者开发了高效NOx催化净化(脱硝)催化剂,实现NOx减排,其催化原理如图所示(“□”代表氧原子空位)。下列说法错误的是
A. 反应过程中涉及O-H的断裂和生成
B. Ce原子的成键数目发生了改变
C. 基态Ti原子价电子排布式为3d24s2
D. 催化循环的总反应为
10. 煤的气化是一种重要的制氢途径。一定条件下,在容积固定的密闭容器中发生反应:。下列说法不正确的是
A. 该反应的逆方向高温自发
B. 将炭块粉碎,可提高反应速率
C. 增大的量,可以增大活化分子浓度
D. 升高温度,可以提高的转化率
11. 恒温的密闭容器中充入1mol的和发生反应: ,已知:的消耗速率为,的消耗速率为;不同温度下,的平衡转化率随压强的变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的化学平衡常数 B. a点反应速率快于b点
C. c点和d点的: D. 的体积分数:a>b>c>d
12. 柱状图可以直观地表示水溶液中微粒的种类和浓度。关于下图中盐酸和醋酸的说法正确的是
A. 两种溶液中:盐酸<醋酸
B. 加水稀释同等倍数后,盐酸更大
C. 两溶液溶质的浓度:
D. 用两溶液中和相同物质量的时,所需醋酸的体积大
13. 将浓度相等的溶液和溶液等体积混合后,下列关系正确的是
A.
B.
C.
D.
14. 常温下,向20mL1mol·L-1CuCl2溶液中滴加2mol·L-1Na2S溶液的滴定曲线如图所示。已知:pCu=-lgc(Cu2+),lg2.5=0.4,常温下Ksp(FeS)=6.3×10-18;Kal(H2S)=1.2×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15。下列说法中正确的是
A. 常温下,S2-的水解常数Kh(S2-)约为1.4
B. E→F→G的过程中,水的电离度一直在减小
C. 向1mol·L-1FeSO4(aq)中加入足量CuS固体,产生FeS沉淀
D. 25℃时,Cu2++H2S=CuS↓+2H+的K约为1.36×10-14
15. 是一种优良的蚀刻气体。均可用于制备,用制备的反应为:。已知。下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 的电子式:
C. 的空间构型为平面正三角形 D. 水溶液呈弱碱性
16. 二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂,广泛用于石油化工,其分子结构如下图所示。制备方法:在120℃向硫磺粉(用浸润)中通入。已知:常温下遇水易水解,并产生能使品红裉色的气体。下列说法错误的是
A. 分子中所有原子均满足8电子结构
B. 中原子的杂化类型为杂化
C. 用浸润可加快反应速率,体现相似相溶原理
D. 与反应的化学方程式可能为:
二、非选择题(4题,52分)
17. 自然界碳的循环与、碳酸及碳酸盐有着密切的联系。
(1)的空间构型为___________,分子中σ键与π键的个数比为___________。
(2)常温常压下,空气中溶于水达到平衡时。若忽略水的电离及的第二级电离,则碳酸的一级电离常数___________(已知,结果保留1位小数)。
(3)已知二级电离常数的电离常数。将少量通入过量的溶液中,反应的离子方程式为___________。
(4)在常温下向水溶液中滴加溶液,所得溶液与粒子浓度的变化关系如图。则下图中___________线(填“I”或“Ⅱ”)表示,碳酸的两级电离常数与的关系为___________(用含的式子表示)。
18. 为应对全球气候的变化,我国科学家研发一种“氨气/石膏联合法”用于吸收工厂中排放的,同时获得产品。其反应原理为:
I.根据上述反应原理,在实验室模拟生产硫酸铵。请回答下列问题:
(1)应用下图装置,先通入,用干燥管替代长导管的目的是___________;再通入,当液体由红色变为浅红色时,立即停止通入,此时溶液的范围为___________,不通入过量,原因可能是___________。
(2)反应后的混合物经过过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤及烘干。两次过滤依次得到的物质分别为___________和___________;烘干温度不宜过高的原因为___________。
II.为了测定样品中的纯度,进行实验。取硫酸铵在碱性溶液中反应,烝馏出生成的氨气,用硫酸标准液吸收,再用氢氧化钠标准溶液滴定吸收氨气后过量的硫酸。
(3)若滴定时消耗了的溶液,则该硫酸铵产品的纯度为________。(保留3位有效数字)
(4)若氨气没有充分蒸出,则实验结果将___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
19. 五氧化二钒在冶金、催化剂、磁性材料等领域有重要作用。实验室以含钥废料(含等)来制备的一种工艺流程如下图:
已知:I.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液的关系:
主要离子
II.25℃时,难溶电解质的溶度积常数如下表所示:
难溶电解质
当金属离子浓度小于时,沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)基态钒原子的价电子轨道表示式为___________
(2)“焙烧”时,生成的反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为___________
(3)“调净化I”的步骤中,金属阳离子完全沉淀顺序依次是___________,该步骤除了沉淀某些金属阳离子外,还有的作用是___________。
(4)“煅烧”时,除生成外,还生成参与大气循环的气体,该反应的化学方程式为________
(5)全钒液流电池是一种新型储能转化装置,该电池是将不同价态的含钥离子溶液分别作为正极和负极的活性物质,储存在各自的酸性电解质储罐中。其结构原理如图所示:
①放电时,正极的电极反应式为___________
②充电时,理论上电路中转移电子时,右侧电解质储罐中变化的数目为___________。
20. 含碘化合物在化工生产中有着广泛的应用,根据下面的变化回答问题。
I.一碘甲烷加热分解时主要反应有:
反应①:
反应②:
反应③
实验测得,反应①、②的随温度的变化如图1所示,在体积为的密闭容器中,起始投料,反应温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯物质的量分数的影响如图2所示。
(1)时,反应;___________
(2)平衡体系温度在之前,丙烯的物质量分数随温度升高而增加的可能原因是________。
(3)若维持体系温度为的平衡转化率为________,反应①以物质的量分数表示的平衡常数________。
Ⅱ.研究的分解与合成对提高反应①中的平衡转化率有重要意义。,将和置于已抽成真空的固定容积为的密闭容器中,时体系达到平衡,体系中存在如下反应关系:
A.
B.
C.
D.
(4)则___________。