阶段质量评估(一)
专题1、2
(90分钟 100分)
第Ⅰ卷(选择题 共45分)
一、选择题(本题共15个小题,每小题3分,共45分)
1.(2010·南通高一检测)碳化硅(SiC)俗称金刚砂,常用作砂轮及高温炉的材料,它不导电,由此可以推知碳化硅属于( )
A.离子晶体 B.原子晶体
C.分子晶体 D.无法判断
【解析】选B。SiC可作砂轮及高温炉的材料,说明它的硬度大、熔点高,所以它属于由硅原子和碳原子构成的原子晶体。
2.下列各组物质中,两者既不是同位素,也不是同素异形体,还不是同分异构体的是( )
A.D和T B.CH3COOH和HCOOCH3
C.K和Ca D.金刚石和石墨
【解析】选C。D和T互为同位素,CH3COOH和HCOOCH3互为同分异构体,金刚石和石墨互为同素异形体,K和Ca属不同的元素,不属于上述任何一种关系。
3.(2009·广东理基)下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
【解析】选B。锂离子电池可以充用,再次使用,属于二次电池,A项正确;铜锌原电池中铜为正极,故电流由铜流向锌,而电子是由锌流向铜,B项错;电池的实质是化学能转化成电能,C项正确;Zn失去电子生成Zn2+,故作为负极,D项正确。
4.(2010·四平高一检测)下列措施可以提高燃料燃烧效果的是( )
①固体燃料粉碎 ②液体燃料雾化 ③煤经气化处理
④通入足量的空气
A.①③ B.①②③
C.①③④ D.全部
【解析】选D。由于大块的固体燃料与空气的接触面有限,燃烧往往不够充分。因此,工业上常需要将固体燃料粉碎,或将液体燃料以雾状喷出,以增大燃料与空气的接触面,提高燃烧效率。
5.在密闭容器中进行可逆反应,A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)(mol·L-1·s-1)表示且v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:v(B)=3v(A),
3v(C)=2v(B)。则此反应可表示为( )
【解析】选B。反应速率快慢的比较,需要将所给的量化成同一单位比较。若用不同物质表示的反应速率,则可用它们的化学计量数进行转化比较。如:对于反应mA+nB
pC+qD,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
6.(2010·台州高一检测)下列变化中,吸收的热量用于克服分子间作用力的是( )
A.加热氯化钠晶体使之熔化
B.液氨受热蒸发
C.加热碘化氢气体使之分解
D.加热硅晶体使之熔化
【解析】选B。分子晶体之间依靠分子间作用力结合,在状态变化时破坏了分子间作用力。A破坏了离子键,C破坏了共价键,D破坏了共价键。
7.(2010·中山高一检测)对于反应A+B====C,下列条件的改变一定能使化学反应速率加快的是( )
A.增加A的物质的量
B.升高体系的温度
C.减少C的物质的量
D.增加体系的压强
【解析】选B。因为不知道A、B、C的聚集状态,若A和C为固体或纯液体,则改变它们的用量,浓度不变,反应速率不变,若A、B、C都为非气体,则增大压强,化学反应速率不变,而不论A、B、C处于何种状态,升高温度,分子运动的速率一定加快,化学反应速率一定加快。
8.(2010·深圳高一检测)下列说法正确的是( )
A.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式为:
Fe-3e- ====Fe3+
B.甲醇碱性燃料电池的负极反应式为:
O2+2H2O+4e- ====4OH-
C.铁片镀铜时,铁片与电源正极相连
D.用惰性电极电解硫酸钠溶液,电解过程中溶液的pH保持不变
【解析】选D。钢铁发生电化学腐蚀时,铁作负极,被氧化生成Fe2+,A选项错误;甲醇碱性燃料电池的负极是甲醇,发生氧化反应,失去电子,B选项错误;在铁片镀铜时,铁片与电源负极相连,铜片与电源正极相连,用硫酸铜溶液作电解质溶液,C选项错误;用惰性电极电解硫酸钠溶液时,阴极是H+ 放电,阳极是OH- 放电,相当于电解水,而且硫酸钠溶液显中性,所以电解过程中溶液的pH保持不变。
10.(2009·山东高考)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.增大反应体系的压强、反应速率一定增大
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1,c2,则时间间 隔t1~t2 内,SO3(g)生成的平均速率为
【解析】选D。加入催化剂同时改变正、逆反应速率,A项错误;若是恒容条件,增加不参与反应的气体而使反应体系的压强增大,由于浓度不变,反应速率就不变,B项错误;降低温度使反应速率降低,将增大反应达到平衡的时间,C项错误;根据平均速率的计算公式可得D项正确。
11.如图为直流电源
电解稀Na2SO4水溶液的装置。通电后在石
墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊试液,
下列实验现象中正确的是( )
A.逸出气体的体积a电极的小于b电极的
B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体
C.a电极附近呈红色,b电极附近出现蓝色
D.a电极附近呈蓝色,b电极附近出现红色
【解析】选D。电解稀Na2SO4水溶液,其本质是电解水,b极为阳极:4OH--4e- ====2H2O+O2↑,a极为阴极:
4H+ +4e- ====2H2↑。a极逸出气体为氢气,b极逸出气体为氧气,二者都是无色无味的气体,且a极氢气的体积是b极氧气的体积的2倍,则A、B均错误;a极氢离子得电子,所以a极附近氢氧根离子浓度增大,遇石蕊试液变蓝;b极氢氧根离子放电,致使b极附近氢离子浓度增大,遇石蕊试液变红色,则C错,D正确。
12.短周期元素A、B、C原子序数依次递增,它们原子的最外层电子数之和为10,A与C同主族,B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数,则下列叙述正确的是( )
A.原子半径A<B<C
B.A的氢化物的稳定性大于C的氢化物
C.A的氧化物熔点比B的氧化物高
D.A与C可形成离子化合物
【解析】选B。本题考查学生对原子结构、元素周期律、元素周期表、化学键等基本理论知识的理解与应用。由B原子最外层电子数等于A原子次外层电子数,可推知B原子最外层有2个电子,A为第2周期元素;由A、B、C原子最外层电子数之和为10,A、C同主族可推知A、C原子最外层都有4个电子,再依照A、B、C原子序数递增可推知A是碳元素,B是镁元素,C是硅元素,进而不难判断只有B选项正确。
13.(2009·山东高考)元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是( )
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第三周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C.短周期元素形成离子后,最外层电子都达到8电子稳定结构
D.同一主族的元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
【解析】选B。处于元素周期表金属与非金属分界线附近的元素,既表现金属性,又表现非金属性,A错误;主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数,也等于其最外层电子数,B正确;H+ 、Li+ 的最外层电子分别是0,2,C项错误;同一主族的元素的原子最外层电子数虽相同,但是核电荷数、原子半径不同,化学性质不完全相同,D错误。
14.(思维拓展题)不久前,美国一个海军航空站安装了一
台250 kW的MCFC型燃料电池,该电池可同时供应电和水蒸
气,其工作温度为600 ℃~700 ℃,所用燃料为H2,电解
质为熔融的K2CO3,已知该电池的总反应为2H2+O2====2H2O,
负极反应为H2+ -2e- ====H2O+CO2,则下列推断正确的是( )
A.正极反应为:4OH- ====O2+2H2O+4e-
B.放电时 向负极移动
C.电池供应1 mol水蒸气,转移的电子数为4 mol
D.放电时 向正极移动
【解析】选B。正极反应为O2+2H2O+4e- ====4OH-,故A错;负极失电子、阴离子移向负极,故B正确,D错误。生成 1 mol H2O转移2 mol电子,故C错。
15.(2009·全国卷Ⅰ改造题)下图表示反应X(g) 4Y(g)+Z(g)ΔH<0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
若已知升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则下列有关该反应的描述正确的是( )
A.第6 min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v(正)和v(逆)将以同样倍数减小
【解析】选B。A项,6 min时反应达平衡,但未停止,故A项错;B项,X的变化量为1 mol·L-1-0.15 mol·L-1
=0.85 mol·L-1,转化率为0.85/1=85%,B项正确。ΔH<0,反应为放热,故升高温度,平衡将逆向移动,则X的转化率减小,C项错;D项,降温,正、逆反应速率同时减小,但是降温平衡正向移动,故v(正)>v(逆),即逆反应减小的倍数大,D项错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共55分)
二、非选择题(本题共6个小题,共55分)
16.(4分)(2010·杭州高一检测)工业生产中常利用电解反应来制取新的物质,填写下表中电解各物质时阳极(和电源正极相连的极)、阴极(和电源负极相连的极)所得产物的化学式。
【解析】电解NaCl水溶液,阳极反应式为2Cl--2e- ====Cl2,产生Cl2;阴极反应式为2H+ +2e- ====H2↑,产生H2,由于溶液中的H+ 来自于水的电离,电解过程中随着H+ 浓度的减小,溶液中的OH- 浓度越来越大,所有阴极区产物中还有NaOH;(2)电解氯化铜溶液,阳极反应式为2Cl--2e- ====Cl2↑,产生Cl2;阴极反应式为Cu2+ +2e- ====Cu,产生Cu。
答案:
17.(9分)红磷P(s)和Cl2(g)发生反应生成PCl3(g)和PCl5(g)。反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1 mol 产物的数据)。
根据上图回答下列问题:
(1)P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式是
__________________________________________;
(2)PCl5分解成PCl3和Cl2的热化学方程式是
__________________________________________;
上述分解反应是一个可逆反应。温度T1时,在密闭容器中加入0.80 mol PCl5,反应达平衡时PCl5还剩0.60 mol,其分解率α等于_________。
【解析】(1)由图可以看出,1 mol P在Cl2中完全燃烧放出的热量为306 kJ,所以P与Cl2反应生成PCl3的热化学反应方程式为
P(s)+ Cl2(g)====PCl3(g)
ΔH=-306 kJ·mol-1。
(2)中间产物PCl3和未完全反应的Cl2的总能量高于最终产物PCl5的能量,其ΔH=-93 kJ·mol-1,所以 PCl5(g)====PCl3(g)+Cl2(g) ΔH=+93 kJ·mol-1;
分解率α= 。
答案:(1)2P(s)+3Cl2(g)====2PCl3(g)
ΔH=-612 kJ/mol
(2)PCl5(g)====PCl3(g)+Cl2(g)
ΔH=+93 kJ/mol 25%
18.(10分)钢是含碳量在0.03%~2%之间的铁合金。由钢铁制造的舰船外壳在海水中常发生电化学腐蚀,这是原电池原理。
(1)在此原电池中是负极____________。
(2)正极发生的反应是____________ (氧化、还原)反应,正极电极反应式为________________________ 。
(3)该原电池总反应化学方程式为______________ 。
(4)防钢铁腐蚀的方法很多,请写出两种类型不同的方法:
① _____________________________________ ;
② _____________________________________ 。
【解析】钢铁发生腐蚀时,铁作负极,电极反应为:
2Fe-4e- ====2Fe2+;碳作正极,电极反应为:2H2O+O2+4e- ====4OH-,正负极反应式相加即得总反应,又因为 Fe(OH)2是一种白色沉淀,所以应该写成2Fe+2H2O+O2 21世纪教育网
====2Fe(OH)2形式。影响钢铁生锈的因素主要有:①跟充足的氧气接触;②有水分存在;③有电解质(或盐)存在,三者同时具备时铁生锈速度最快。所以防止生锈可以从消除使铁生锈的条件入手,如在铁制品表面涂上或镀上一层保护膜,隔绝氧气和水与铁直接接触,改变金属的内部结构,如制成不锈钢等;电化学保护法,如在铁上连接比铁活泼的金属使铁作为原电池的正极,将铁与电源的负极相连作电解池的阴极。
答案:(1)铁
(2)还原 2H2O+O2+4e- ====4OH-
(3)2Fe+2H2O+O2====2Fe(OH)2
(4)①喷油漆等使金属与介质隔离
②电化学保护法
③用不锈钢等合金(任写两种即可)
19.(12分)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
(1)写出元素X的离子结构示意图__________。写出元素Z的气态氢化物的电子式__________ 。
(2)写出Y元素最高价氧化物水化物和NaOH反应的化学方程式__________ 。
(3)元素T与氯元素相比,非金属性较强的是____(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是______。
A.常温下氯气的颜色比T单质的颜色深
B.T的单质通入氯化钠水溶液不能置换出氯气
C.氯与T形成的化合物中氯元素呈正价态
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的单质中化学性质明显不同于其他三种单质的是__________,理由是______________________。
【解析】此题主要考查了核外电子排布规律以及元素周期律知识。T的单质能与水剧烈反应且得到弱酸性溶液,可知T是F;X元素最外层电子数是次外层电子数的3倍,可知X元素原子有2个电子层,其L层有6个电子,是O;第3周期简单离子中半径最小的是Al3+,故Y是Al,其最高价氧化物的水化物是Al(OH)3;Z的L层有三个未成对电子,可知其L层有5个电子,是N。X的离子为O2-;Z的气态氢化物为NH3;Y最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,既可以与强酸反应又可以与强碱反应;F的非金属性大于Cl,C项中氯呈正价可以说明,而B项中之所以不能置换出Cl2是因为F2与水反应。
答案:(1)
(2)Al(OH)3+NaOH====NaAlO2+2H2O
(3)F C (4)Al 具有金属性
20.(7分)用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如图所示,分析判断:_________段化学反应速率最快,_________段收集的二氧化碳气体最多。
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是( )
A.蒸馏水 B.氯化钠固体
C.氯化钠溶液 D.浓盐酸
(3)除了上述方法外,你认为还可以采取哪些措施来减缓化学反应速率?(至少回答两种)
① ___________________________________ ;
② ___________________________________ ;
③ ___________________________________ 。
【解析】首先要弄懂曲线的意义:单位时间内产生CO2越多,说明反应产生CO2速率快,反之则慢。由图可知,单位时间内EF段收集的二氧化碳气体最多,反应速率也最快。碳酸钙与稀盐酸反应的本质是:CaCO3+2H+ ====Ca2+ +H2O+CO2↑,所以要想减缓反应速率,则应减小c(H+)的浓度,加入蒸馏水和氯化钠溶液都相当于加水稀释,c(H+)减小,加入醋酸盐,可以将强酸转化为弱酸,也可以使c(H+)减小;也可以减小CaCO3固体和盐酸的接触面积。
答案:(1)EF EF (2)A、C
(3)改用较大块的碳酸钙固体 用与盐酸不反应的物质将碳酸钙部分包住 加入醋酸钠溶液等
21.(13分)下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一化学元素。
(1)i是铁元素,其原子的最外层电子数为2,请写出铁元素的原子结构示意图_______________。
(2)由以上元素形成的金属单质中,熔点最低的是____。
(3)NH3·H2O的电离方程式为NH3·H2O +OH-,试判断NH3溶于水后,形成的NH3·H2O的合理结构是________(填序号)。
(4)1906年的诺贝尔化学奖授予为制备F2单质作出重要贡献的化学家莫瓦桑,请预测首先被用来与F2反应制备稀有气体化合物的元素是_________(填写字母)。
(5)利用稀有气体化合物,人们实现了许多制备实验上的突破。如用XeO3在碱性条件下与NaBrO3反应生成NaBrO4,同时放出Xe。写出上述反应方程式:___________________________________________。
(6)e与g形成的化合物是________(填“离子”或“共价”)化合物。
【解析】虽然Fe不是主族元素,但在已知最外层电子数为2时,可分析推测写出铁元素的原子结构示意图:铁原子K、L层分别填充2个和8个电子,N层填充2个电子,剩下14个电子填充在M层。因NH3·H2O电离生成 ,说明NH3中的N与H2O中的H之间形成了氢键,电离时水中的氢氧键断裂。
最容易与F2化合的稀有气体原子应为最容易失去电子的原子。稀有气体中,从上至下原子半径依次增大,最外层电子受到的束缚力逐渐减弱,故Xe是最有可能的。
答案:(1)
(2)Na (3)(b) (4)j
(5)XeO3+3NaBrO3====3NaBrO4+Xe↑
(6)离子