江苏省镇江中学高二第二学期期中考试(化学)
选择题(42分)
单项选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分,每题只有一个选项符合题意)。
1. 2020年11月,“奋斗者”号载人潜水器成功进行万米海试。下列说法正确的是
A. 从海水中提取镁的过程属于物理变化
B. “铝-空气-海水”电池中用铝作正极
C. 电解从海水获得的饱和食盐水可制金属钠
D. 从海水中提取铀是海水利用的研究方向之一
2. 用化学用语表示2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中相关微粒,其中正确的是
A. 中子数为0的氢原子:H B. Na+的结构示意图:
C. H2O的结构式: D. O的电子式:
3. 意大利罗马大学 FulvioCacace 等人获得了极具理论研究意义的气态 N4 分
子,其分子结构如图所示。已知断裂 1 mol N?N 单键吸收 167 kJ 热量,生成
1 mol N≡N 放出 942kJ 热量,根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是
A. N4 属于一种新型的化合物 B. 破坏 N4 分子中化学键需要释放能量
C. N4 分子中 N?N 键角为 109°28′ D. 1mol N4 转变成 N2 将放出 882 kJ 热量
4.下列有关表述正确的是
A. HClO是弱酸,所以NaClO是弱电解质
B. Na2O、Na2O2组成元素相同,所以与CO2反应产物也相同
C. 室温下,AgCl在水中的溶解度小于在食盐水中的溶解度
D. SiO2是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应
5. 下列关于反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+247 kJ·mol-1 的说法正确的是
A. 该反应在任何温度下都可自发进行
B. 反应CO2(s)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH2<+247kJ·mol-1
C. 反应中每生成1molH2,转移电子的数目为3×6.02×1023
D. 选择高效催化剂可以降低反应的焓变,提高化学反应速率
6. SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室中发生可逆反应,反应的热化学方程式表示为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH= -196.6kJ·mol-1,
下列关于SO2催化氧化生成SO3的反应说法正确的是
A.右图所示为V2O5的晶胞
B.接触室中使用过量空气的目的是加快反应速率
C.有2 mol SO2(g)和1.5mol O2(g)通过接触室,放出196.6kJ热量
D.使用V2O5作催化剂同时降低了正、逆反应的活化能
7. 下列说法正确的是
A. 氯化钠和氯化铯晶体中氯离子的配位数相同
B. 常温下,反应2Na2O2(s)+2CO2(g)===2Na2CO3(s)+O2(g)能自发进行,该反应ΔH<0
C. 反应C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)达平衡后,缩小容器体积,H2O(g)平衡转化率不变
D. 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液加水稀释,c(OH-)减小
8. 下列关于Na、Mg、Al元素及其化合物的说法正确的是
A. Mg在周期表中位于p区
B. 原子半径:r(Na)<r(Mg)<r(Al)
C. 第一电离能:I1(Na)<I1(Al)<I1(Mg)
D. 最高价氧化物的水化物的碱性:NaOH<Mg(OH)2<Al(OH)3
9. 有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的特征电子构型为3d64s2;Z原子的核外电子总数等于Q原子的最外层电子数;Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子;T原子有1个3p空轨道。下列叙述错误的是
A. 元素Y和Q可形成化合物Y2Q3
B. 气态氢化物的热稳定性:Q>Z>T
C. T和Z的最高价氧化物均为酸性氧化物
D. X和Q结合生成的化合物晶体类型为离子晶体
10. 以下有关元素性质的说法正确的是
A. 具有下列电子排布式的原子中:①1s22s22p63s23p2,②1s22s22p3,③1s22s22p2,④1s22s22p63s23p4,原子半径最大的是④
B. 具有下列价电子排布式的原子中:①3s23p1,②3s23p2,③3s23p3,④3s23p4,电负性最大的是③
C. ①Na、Mg、Al,②C、N、O,③O、S、Se,④Na、P、Cl中,元素的第一电离能随原子序数增大而递增的是④
D. 某元素气态基态原子的逐级电离能分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3+
11. 甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时,在含氧离子(O2-)的熔融碳酸盐中电解甲烷的方法,实现了无水、零排放的方式生产H2和C.反应原理如右图所示。下列说法正确的是
A. X为电源的负极
B. Ni电极上发生的电极反应方程式为CO32-+4e- = C+3O2-
C.电解一段时间后熔融盐中O2-的物质的量变多
D.该条件下,每产生22.4LH2,电路中转移2mol电子
12. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向苯酚浊液中加入Na2CO3溶液,溶液变澄清 电离出H+的能力:苯酚>HCO
B 将亚硫酸钠样品溶于水,加入盐酸酸化后再滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀产生 样品已变质
C 将乙醇与浓硫酸混合加热,产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液紫红色褪去 产生的气体中一定含有乙烯
D 在2 mL 0.01 mol·L-1 Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol·L-1 CuSO4溶液有黑色沉淀生成,再滴入0.01 mol·L-1 ZnSO4溶液,又有白色沉淀生成 Ksp(ZnS)13.室温下:Ka1(H2CO3)=10-6.38、Ka2(H2CO3)=10-10.25,Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡、供给细胞生存代谢所必需的能量和无机盐成分等作用。室温下,通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH计测得混合溶液的pH为10.25
2 向混合溶液中滴几滴酚酞,加水稀释,溶液红色变浅
3 向混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象
4 向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀
下列有关说法正确的是
A.实验1溶液中存在:c(Na+)> c(HCO3—)=c(CO32-)
B.实验2中随蒸馏水的不断加入,溶液中c(HCO3—)/c(CO32—)的值逐渐变小
C.实验3所得溶液中存在c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HСО3-)+c(OH-)
D.实验4反应的离子方程式为:Ba2++CO32- =BaCO3↓
14.CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应:
CH4 (g)+CO2(g) 2H2(g) +2CO(g) △H=247.1kJ·mol—1
H2(g)+ CO2 (g) H2O(g) +CO(g) △H=41.2kJ·mol—1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)︰n(CO2)=1︰1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法不正确的是
A.曲线A表示CO2的平衡转化率随温度的变化
B.反应3CO2(g)+ CH4(g)2 H2O(g)+4CO(g)
△H =329.5kJ?mol—1
C.升高温度、减小压强均有利于提高CH4的平衡转化率
D.恒压、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,可通过改变CO2的量或使用高效催化剂等特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
非选择题(58分)
15. (15分)铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量 Fe2O3、SiO2 等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
已知:①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
金属离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Mn2+
开始沉淀 7.5 2.7 5.6 8.3
完全沉淀 9.0 3.7 6.7 9.8
② Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)加快“浸取”速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有__________(任写一种)。
(2)滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式:_________________________________________________________________________。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等,调节pH调的范围为__________________,若加 A 后溶液的 pH调为4.0,则溶液中 Fe3+的浓度为_______________mol/L。
(4)写出“沉锰”(除 Mn2+)过程中反应的离子方程式:________________________________。
(5)过滤Ⅱ得到的沉淀经过洗涤、干燥可以得到碱式碳酸铜,判断沉淀是否洗净的操作是___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
16.(14分)铝及其合金可用作材料、铝热剂等,在环境修复等方面也有着巨大的应用潜力。
(1)铝的冶炼、提纯的方法很多。
①高温碳热歧化氯化法冶铝包含的反应之一为:Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s) 3CO(g)+3AlCl(g),其平衡常数表达式为K=__________________________。
②碳热还原Al2O3冶铝的部分反应如下:
Ⅰ.2Al2O3(s)+9C(s)===Al4C3(s)+6CO(g) ΔH1=a kJ·mol-1
Ⅱ.4Al2O3(s)+Al4C3(s)===3Al4O4C(s) ΔH2=b kJ·mol-1
Ⅲ.Al4O4C(s)+Al4C3(s)===8Al(g)+4CO(g) ΔH3=c kJ·mol-1
反应Al2O3(s)+3C(s)===2Al(g)+3CO(g)的ΔH=________kJ·mol-1。
③用离子液体AICb-BMIC(阳离子为EMIM+、阴离子为AlCl、Al2Cl)作电解质,可实现电解精炼铝。粗铝与外电源的________极(填“正”或“负”)相连;工作时,阴极的电极反应式为:_______________________________________________________________________。
(2)真空条件及1173 K时,可用铝热还原Li5AlO4制备金属锂(气态),写出该反应的化学方程式:_________________________________________________________________。
(3)用Al、Fe或Al-Fe合金还原脱除水体中的硝态氮(NO-N),在45 ℃,起始c(KNO3-N)为50 mg·L-1、维持溶液呈中性并通入Ar等条件下进行脱除实验。结果如图所示(c0为起始浓度、c为剩余浓度):
Al-Fe合金1~2 h比纯Al 3~4 h的脱除速率快得多的可能原因是___________________
______________________________________________________。
17. (15分)NOx、SO2的处理转化对环境保护有着重要意义。
(1) 利用反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应,测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=n(NO)/n(CO)]的关系如图1所示。
①该反应的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
②下列说法正确的是________(填字母)。
A. 当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时,反应达到平衡状态
B. 投料比:m1>m2>m3
C. 当投料比m=2时,NO转化率是CO转化率的2倍
D. 汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
③随着温度的升高,不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为:
____________________________________________________________________。
(2) 若反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为:
v正=k正·c2(NO)·c2(CO);v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,仅与温度有关。一定温度下,在体积为1 L的容器中加入2 mol NO和2 mol CO发生上述反应,测得CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图2所示,则a点时,
v正∶v逆=________。
(3) NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝除技术。用活化后的V2O5作催化剂,NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示,则总反应方程式为:
_____________________________________________________。
(4) 用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图6所示,则阴极的电极反应式为:
_______________________________________________________。
18.(14分)(1)K2Cr2O7是一种强氧化剂,在酸性条件下与乙醇发生如下反应:
3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4==2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O
①Cr基态核外电子排布式为:_____________________________。
②K、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__________________。
③乙醇的沸点比甲醚(CH3OCH3)的高,主要原因是:
_______________________________________________________________________________。
④某铬铝合金是一种高温材料,其晶胞结构如上图所示,该晶体中n(Cr)∶n(Al)=________。
(2)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性,与B原子相连的H呈负电性,这三种元素电负性由大到小的顺序是________________。
(3)Cu3Au的晶胞如右图所示,Cu3Au晶体中每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为________。
高二化学参考答案
选择题(每小题3分,共42分)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D C D D C D B C D C B A A D
15.(15分) (1). 充分搅拌,将辉铜矿粉碎,加热等(说法合理即可) (2分)
(2). 2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O (3分)
(3). 3.7~5.6( 或3.7≤pH<5.6) (2分) 4.0×10-8 (2分)
(4). Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+ (3分)
(5).取少量最后一次洗涤液于洁净的试管中,加入足量稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀已洗净,反之未洗净。(其它合理答案也可)(3分)
16.(14分) (1) ① (2分) ② (2分)
③ 正 (2分) 4Al2Cl+3e-===7AlCl+Al (3分)
(2)3Li5AlO4+5Al15Li(g)+4Al2O3 (3分)
(3) Al-Fe形成原电池能加速电子转移 (2分)
17. (15分) (1) ①< (2分) ② AB(各1分,共2分)
③温度较高时,温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响(3分)
(2) 160(2分)
(3) 4NH3+4NO+O24N2+6H2O(3分,未配平扣1分)
(4) 2SO+4H++2e-===S2O+2H2O(3分)
18. (14分)(1) ①1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1) (2分) ② O>S>K (2分) ③乙醇分子间存在氢键 (2分) ④ 1∶1(2分) (2) N>H>B (3分) (3) 8 (3分)
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