
?浙江省寧波市慈溪市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期1月期末測試
化學(xué)試題
1.本試卷分選擇題和非選擇題兩部分,共100分,考試時(shí)間90分鐘。
2.可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 C1 35.5 K 39 Fe 56 Mn 55 Ni 59 I 127 Ba 137
一、選擇題(本大題共25小題,每小題2分,共50分。四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求,不選、多選、錯(cuò)選均不得分)
1. 下列能級(jí)符號(hào)正確的是
A. 6s B. 2d C. 3f D. 1p
【答案】A
【解析】
【詳解】A.主量子數(shù)為6,存在s軌道,A項(xiàng)正確;
B.主量子數(shù)為2,存在s、p軌道,不存在d軌道,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.主量子數(shù)為3,存在s、p、d軌道,不存在f軌道,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.主量子數(shù)為1,只存在s軌道,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
本題答案選A。
2. 下列溶液因鹽的水解而呈酸性的是
A. 溶液 B. 溶液 C. 溶液 D. 溶液
【答案】D
【解析】
【詳解】A.為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,不水解,溶液呈中性,A錯(cuò)誤;
B.為強(qiáng)堿弱酸鹽,碳酸氫根水解使溶液顯堿性,B錯(cuò)誤;
C.為弱酸,醋酸電離,溶液顯酸性,C錯(cuò)誤;
D.為強(qiáng)酸弱堿鹽,銨根離子水解,溶液顯酸性,D正確;
故選D。
3. 干冰升華過程中,其焓變和熵變正確的是
A. , B. , C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】干冰升華過程中吸熱,氣體分子數(shù)增多,結(jié)合吸放熱與ΔH的關(guān)系、氣體體積的變化與熵變的關(guān)系分析解答。
【詳解】干冰升華過程中,物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),體系的混亂度增大,屬于熵增的過程,ΔS>0;干冰升華過程中,物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài),為吸熱過程,ΔH>0,故A正確;
故答案選A。
【點(diǎn)睛】本題考查了焓變、熵變及其判定,明確固態(tài)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程中體系混亂度的變化和能量的變化是解題關(guān)鍵,題目難度不大。
4. 對于反應(yīng): ,下列說法不正確的是
A. 1mol S(s)與1mol(g)的總能量比1mol (g)的總能量高
B.
C.
D. 1mol S(g)與1mol(g)反應(yīng)生成1mol(g)放出熱量少于297.2kJ
【答案】D
【解析】
【詳解】A.反應(yīng): ,為放熱反應(yīng),故反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,即1mol S(s)與1mol(g)的總能量比1mol (g)的總能量高,A正確;
B.反應(yīng): ,為放熱反應(yīng),為的逆反應(yīng),故,B正確;
C.熱化學(xué)方程式中系數(shù)為反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量,系數(shù)與成正比,故 ,C正確;
D.1mol S(s)與1mol(g)生成1mol(g)放出熱量297.2kJ,S(g)轉(zhuǎn)化為S(s)需要放熱,故1mol S(g)與1mol(g)反應(yīng)生成1mol(g)放出熱量大于297.2kJ,D錯(cuò)誤;
故選D。
5. 下列說法正確的是
A. 所有的非金屬元素都分布在p區(qū)
B. 最外層電子數(shù)為2的元素都分布在s區(qū)
C. 元素周期表中從第ⅢB到第ⅡB的10個(gè)縱列的元素都是金屬元素
D. 稀有氣體在ds區(qū)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.H是非金屬元素,位于s區(qū),A錯(cuò)誤;
B.He的最外層電子數(shù)為2,在p區(qū),B錯(cuò)誤;
C.元素周期表中從第ⅢB到第ⅡB的10個(gè)縱列的元素為過渡金屬,均屬于金屬元素,C正確;
D.稀有氣體在p區(qū),D錯(cuò)誤;
故選C。
6. 反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),改變條件,該化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡常數(shù)都變化的是
A. 增大壓強(qiáng) B. 升高溫度 C. 使用催化劑 D. 多充O2
【答案】B
【解析】
【分析】改變溫度或濃度或壓強(qiáng)或使用催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率,如平衡常數(shù)發(fā)生變化,應(yīng)改變溫度,以此解答該題。
【詳解】A.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,平衡常數(shù)不變,A錯(cuò)誤;
B.升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系,因此化學(xué)平衡常數(shù)發(fā)生變化,B正確;
C.使用催化劑,平衡常數(shù)不變,C錯(cuò)誤;
D.多充O2,平衡常數(shù)不變,D錯(cuò)誤;
答案選B。
7. 對下列性質(zhì)的比較,正確的是
A. 第一電離能:He>Ne>Ar B. 電負(fù)性:F>N>O
C. 最高正價(jià):F>S>Si D. 離子半徑:
【答案】A
【解析】
【詳解】A.0族元素從上到下,電子層數(shù)依次增大,第一電離能依次減小,則第一電離能He>Ne>Ar,故A正確;
B.同周期主族元素從左到右,電負(fù)性依次增大,則電負(fù)性F>O>N,故B錯(cuò)誤;
C.F無最高正價(jià),S最高正價(jià)為+6價(jià),Si的最高正價(jià)為+4價(jià),則最高正價(jià)S>Si,故C錯(cuò)誤;
D.核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越小,離子半徑越大,則離子半徑Al3+<Mg2+<Na+,故D錯(cuò)誤;
故答案選A。
【點(diǎn)睛】本題考查元素周期律,側(cè)重考查學(xué)生第一電離能、電負(fù)性、化合價(jià)和離子半徑的掌握情況,試題難度中等。
8. 用如圖裝置測定鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和熱。下列說法不正確的是
A. 將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)看成體系
B. 鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱使體系溫度升高
C. 碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱
D. 反應(yīng)時(shí)將NaOH溶液分多次倒入量熱計(jì)中
【答案】D
【解析】
【詳解】A.測定鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)的中和熱,將鹽酸、NaOH溶液及發(fā)生的反應(yīng)看成體系(又稱系統(tǒng)),與體系相互影響的其他部分,如盛溶液的燒杯等看做環(huán)境,故A正確;
B.酸堿中和反應(yīng)是放熱的,鹽酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱使體系溫度升高,故B正確;
C.測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),要測定溫度的變化,需要保證熱量不散失,碎泡沫塑料的作用是保溫、隔熱,故C正確;
D.為了保證熱量不散失,反應(yīng)時(shí)需要將NaOH溶液一次性倒入量熱計(jì)中,故D錯(cuò)誤;
故選D。
9. 對下列實(shí)驗(yàn)過程敘述正確的是
A. 中和滴定過程中,當(dāng)pH=7時(shí),酸堿一定恰好完全反應(yīng)
B. 用廣泛pH試紙測得pH值為11.3
C. 在一個(gè)蘋果上插入兩根銅絲并與電流表連接,以驗(yàn)證電流的產(chǎn)生
D. 中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定中,為保證HCl完全被中和,采用稍過量的NaOH溶液
【答案】D
【解析】
【詳解】A.等濃度的一元強(qiáng)酸滴定一元弱堿溶液,酸堿恰好完全反應(yīng)時(shí)溶液顯酸性,當(dāng)pH=7時(shí),堿過量,A錯(cuò)誤;
B.用廣泛pH試紙測得pH值只能為整數(shù),B錯(cuò)誤;
C.在一個(gè)蘋果上插入兩根銅絲并與電流表連接,兩個(gè)電極活潑性相同,不能產(chǎn)生電流,C錯(cuò)誤;
D.中和反應(yīng)反應(yīng)熱測定中,為保證HCl完全被中和,采用稍過量的NaOH溶液,D正確;
故選D。
10. 下列不能證明是弱電解質(zhì)的是
A. 、溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗
B. 常溫下,0.1mol/L的溶液的
C. 的溶液稀釋100倍后,溶液pH7
【答案】A
【解析】
【分析】部分電離的電解質(zhì)為弱電解質(zhì),要想證明為弱電解質(zhì),只要證明部分電離即可。
【詳解】A.溶液的導(dǎo)電性和離子濃度成正比,溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗,只能說明該溶液濃度很小,不能說明部分電離,則不能證明是弱電解質(zhì),故A符合題意;
B.常溫下,0.1mol?L?1的溶液的pH=2.8,溶液中c(H+)的濃度小于未電離前的濃度,則能證明部分電離,為弱電解質(zhì),故B不符合題意;
C.pH=1的溶液稀釋100倍后,溶液pH<3,說明稀釋過程中繼續(xù)電離,則能證明部分電離,為弱電解質(zhì),故C不符合題意;
D.常溫下,CH3COONa溶液pH>7,說明鹽溶液水解呈堿性,該鹽為強(qiáng)堿弱酸鹽,為弱酸,則能證明為弱電解質(zhì),故D不符合題意;
故答案選A。
【點(diǎn)睛】本題考查電解質(zhì)強(qiáng)弱判斷,側(cè)重考查基本概念理解和運(yùn)用,明確強(qiáng)弱電解質(zhì)根本區(qū)別是解本題關(guān)鍵,注意電解質(zhì)只與電離程度有關(guān),與溶液導(dǎo)電性強(qiáng)弱無關(guān)。
11. 已知反應(yīng):,經(jīng)過2min時(shí)間,B濃度減少了0.6mol/L。有關(guān)該反應(yīng)速率的說法正確的是
A. 0-2min用A表示的反應(yīng)速率是0.4mol/(L·min)
B. 0-2min用B表示的反應(yīng)速率是0.3mol/(L·min)
C. 2min末時(shí)用C表示的反應(yīng)速率是0.2mol/(L·min)
D. 分別用B、C、D表示的反應(yīng)速率比值為2:3:6
【答案】B
【解析】
【詳解】A.A物質(zhì)是固態(tài),不能表示反應(yīng)速率,A錯(cuò)誤;
B.經(jīng)2 min后,B的濃度減少了0.6mol/L,則用B物質(zhì)表示的反應(yīng)速率是=0.3 mol/(L·min),B正確;
C.反應(yīng)速率是一段時(shí)間內(nèi)的平均值,而不是瞬時(shí)反應(yīng)速率,C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故B、C、D表示的反應(yīng)速率比值為3:2:1,D錯(cuò)誤;
故選B。
12. 關(guān)于0.1mol/L 、0.1mol/L 溶液的說法正確的是
A. 相同情況下導(dǎo)電能力后者強(qiáng)
B. 后者溶液中存在數(shù)量關(guān)系:
C. 水的電離程度前者小
D. 后者溶液中的物質(zhì)的量為0.1mol
【答案】C
【解析】
【詳解】A.0.1mol/L 溶液、0.1mol/L 溶液中陽離子和陰離子濃度相同,相同情況下導(dǎo)電能力相同,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)物料守恒,后者溶液中存在數(shù)量關(guān)系:,B錯(cuò)誤;
C.電離產(chǎn)生氫離子,抑制水的電離,電離產(chǎn)生的銨根離子促進(jìn)水的電離,水的電離程度前者小,C正確;
D.溶液體積未知,硫酸根的物質(zhì)的量未知,D錯(cuò)誤;
故選C。
13. 下列有關(guān)碰撞理論的說法正確的是
A. 活化分子的每一次碰撞都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
B. 能發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子
C. 其它條件不變,增大壓強(qiáng),能增大活化分子百分?jǐn)?shù),從而增大有效碰撞次數(shù)
D. 催化劑能增大反應(yīng)的活化能,從而加快反應(yīng)速率
【答案】B
【解析】
【詳解】A.活化分子的碰撞不一定都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只有活化分子碰撞時(shí)取向合適時(shí)才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.有效碰撞是能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞,所以能發(fā)生有效碰撞的分子一定是活化分子,故B正確;
C.其它條件不變,增大壓強(qiáng),能增大單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),從而增大有效碰撞次數(shù),不能增大活化分子百分?jǐn)?shù),故C錯(cuò)誤;
D.催化劑能降低反應(yīng)的活化能,從而加快反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
故選B。
14. 下列說法不正確的是
A. 為了除去水垢中的,可先用溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為更易溶于酸的
B. 實(shí)驗(yàn)室配制時(shí),常先將晶體溶于較濃鹽酸中,再加水稀釋至所需濃度
C. 鹽堿地(含較多的NaCl、)不利于農(nóng)作物生長,常施加石灰
D. 環(huán)保領(lǐng)域,酸性或堿性廢水的處理常用中和反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.硫酸鈣在溶液中存在溶解平衡,且硫酸鈣的溶解度小于碳酸鈣,加入碳酸鈉溶液后鈣離子與碳酸根離子結(jié)合生成更難溶的碳酸鈣;最終將硫酸鈣轉(zhuǎn)化成碳酸鈣,故A正確;
B.氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,溶于水能水解生成氫氧化鐵膠體,為防止其水解,應(yīng)先將FeCl3溶于較濃的鹽酸中,然后再加水稀釋到所需濃度,故B正確;
C.施加石灰,堿性增強(qiáng),碳酸根離子水解顯堿性,導(dǎo)致鹽堿地產(chǎn)生堿性,應(yīng)加入石膏,石膏能與碳酸根離子反應(yīng),降低堿性,故C錯(cuò)誤;
D.酸、堿能發(fā)生中和反應(yīng),所以酸性或堿性廢水的處理常常利用中和反應(yīng),故D正確;
故答案選C。
【點(diǎn)睛】本題考查較為綜合,涉及鹽類水解的應(yīng)用、難溶電解質(zhì)的轉(zhuǎn)化、環(huán)境保護(hù)等問題,題目難度中等,注意鹽類水解的應(yīng)用。
15. 重鉻酸鉀(強(qiáng)氧化性)在水溶液中存在平衡:,下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)
B. 向該溶液中加入水,平衡逆向移動(dòng)
C. 向該溶液中加入5滴濃鹽酸,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),溶液呈橙色
D. 向該溶液中加入5滴濃NaOH溶液后,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),溶液呈黃色
【答案】D
【解析】
【詳解】A.該反應(yīng)中沒有化合價(jià)的變化,不是氧化還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.向該溶液中加入水,濃度均降低導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率均減慢,由于生成物系數(shù)之和大于反應(yīng)物系數(shù)之和(水是純液體,其系數(shù)不計(jì)算在內(nèi)),所以Qc(CH3COOH),由電荷守恒可知:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(CH3COO-)+c(OH-)>c(CH3COOH)+c(H+),故B錯(cuò)誤;
C.由圖象可知,點(diǎn)②pH=7,即c(H+)=c(OH-),由電荷守恒知:c(Na+)+c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-),故c(Na+)=c(CH3COO-),故C錯(cuò)誤;
D.由圖象可知,點(diǎn)③說明兩溶液恰好完全反應(yīng)生成CH3COONa,因CH3COO-水解,溶液呈堿性,所以c(H+)c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+),故D錯(cuò)誤。
故答案:A。
24. 和都是比較穩(wěn)定的分子,科學(xué)家利用下圖電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化。下列說法不正確的是
A. 陰極發(fā)生還原反應(yīng)
B. 電極A與電源負(fù)極相連
C. 電極B包含反應(yīng):
D. 生成的乙烯和乙烷的體積比為1:2,則消耗的和體積比為2:3
【答案】D
【解析】
【分析】由圖可知,電極B上甲烷反應(yīng)生成乙烯、乙烷和水,故O2-遷移至電極B,電極B為陽極,電極A為陰極,CO2在其表面被還原為CO。
【詳解】A.電極A為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng),A正確;
B.電極A為陰極,與電源負(fù)極相連,B正確;
C.電極B上甲烷反應(yīng)生成乙烯、乙烷和水,故電極B包含反應(yīng):,C正確;
D.生成的乙烯和乙烷的體積比為1:2,設(shè)生成的乙烯和乙烷的物質(zhì)的量為1mol、2mol,根據(jù)碳原子守恒,消耗甲烷的物質(zhì)的量為6mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:4mol+4mol=8mol,CO2被還原為CO,根據(jù)得失電子守恒,消耗CO2的物質(zhì)的量為4mol,故消耗的和體積比為:6:4=3:2,D錯(cuò)誤;
故選D。
25. 根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出的結(jié)論正確的是
編號(hào)
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
解釋與結(jié)論
A
向a、b兩支試管中各加入2mL 5% 溶液,分別滴入0.2mol/L 溶液和0.2mol/L 溶液各5滴
a中產(chǎn)生氣泡速率快于b
催化效果好于
B
向盛有2mL 0.1mol/L 溶液中滴加幾滴0.1mol/L NaCl溶液,再加入幾滴0.1mol/L KI溶液
先得到白色沉淀,后變?yōu)辄S色沉淀
C
向1mL 0.5mol/L KI溶液中加入1mL 1mol/L 溶液,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液
溶液變紅色
與反應(yīng)是可逆反應(yīng)
D
常溫下,等體積等pH的HA、HB兩種酸溶液分別與足量鋅反應(yīng)
相同時(shí)間內(nèi),HB收集到的多
酸性強(qiáng)弱:HA大于HB
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【詳解】A.FeCl3溶液和CuSO4溶液中陰離子不同,不能證明Fe3+的催化效果好于Cu2+,故A錯(cuò)誤;
B.AgNO3溶液過量,分別與NaCl、KI反應(yīng)生成沉淀,由實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象,不能比較Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小,故B錯(cuò)誤;
C.FeCl3溶液過量,反應(yīng)后有剩余,充分反應(yīng)后滴加KSCN溶液,溶液變?yōu)檠t色,不能證明反應(yīng)為可逆反應(yīng),故C錯(cuò)誤;
D.等體積等pH的HA、HB兩種酸溶液分別與足量鋅反應(yīng),相同時(shí)間內(nèi),HB收集到的H2多,可知等pH時(shí)HB的濃度大,則酸性強(qiáng)弱HA大于HB,故D正確;
故答案選D。
【點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià),涉及知識(shí)點(diǎn)來源于教材,明確物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)速率、難溶電解質(zhì)、可逆反應(yīng)、弱電解質(zhì)的電離為解答的關(guān)鍵。
二、非選擇題(本大題共5題,共50分)
26. 已知A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期的元素,且原子序數(shù)依次增大,其相關(guān)信息如下表所示:
元素代號(hào)
相關(guān)信息
A
原子核外有6種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子
B
基態(tài)原子最外層為3個(gè)未成對電子
C
電負(fù)性為4.0
D
其第一至第四電離能分別是:,,,
E
價(jià)層電子數(shù)等于其電子層數(shù)
F
基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為
G
基態(tài)原子核外有7個(gè)能級(jí)上有電子,且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子
回答下列問題:
(1)C元素位于第___________族___________區(qū)。
(2)A、B、C三種原子半徑由大到小為___________(用元素符號(hào)表示)。
(3)F元素基態(tài)原子的最高能級(jí)具有的原子軌道數(shù)為___________,該原子軌道呈___________形。
(4)D、E元素第一電離能大小比較為:___________(用元素符號(hào)表示),原因是___________。
(5)的電子排布式為___________。
(6)B、D形成的化合物能與水反應(yīng),化學(xué)方程式為___________。
【答案】(1) ①. ⅦA ②. P
(2)
(3) ①. 3 ②. 啞鈴
(4) ①. ②. Al失去的是3p上電子,Mg失去的是3s上電子,3p電子能量高易失去
(5)或
(6)
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期常見元素,且原子序數(shù)依次增大,其中A原子核外有6種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子,則A為C元素;C的電負(fù)性為4.0,C為F元素;B的基態(tài)原子的最外層為3個(gè)未成對電子,結(jié)合原子序數(shù)可知B為N元素;F的基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為nsn?1npn?1,n=3,價(jià)層電子排布式為3s23p2,F(xiàn)為Si元素;由D的第二、第三電離能差異大,可知D最外層電子數(shù)為2,結(jié)合原子序數(shù)可知D為Mg元素;E的價(jià)層電子數(shù)等于其電子層數(shù),E為Al元素;F的基態(tài)原子核外有7個(gè)能級(jí)上有電子,且能量最高的能級(jí)上有6個(gè)電子,則電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,F(xiàn)為Fe元素,以此來解答。
【小問1詳解】
C元素為F元素,最后填充2p電子,位于第ⅦA族p區(qū),故答案為ⅦA;p。
【小問2詳解】
同周期主族元素從左向右原子半徑減小,則A、B、C三種原子半徑由大到小為C>N>F,故答案為C>N>F。
【小問3詳解】
F元素基態(tài)原子的最高能級(jí)為3p,具有的原子軌道數(shù)為3,該原子軌道呈啞鈴形,故答案為3;啞鈴。
【小問4詳解】
Mg的3s全滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能大于相鄰元素的第一電離能,則D、E元素第一電離能大小比較為Mg>Al,故答案為Mg>Al;Al失去的是3p上電子,Mg失去的是3s上電子,3p電子能量高易失去。
小問5詳解】
G2+的電子排布式為,故答案為或。
【小問6詳解】
B、D形成的化合物能與水反應(yīng),化學(xué)方程式為,故答案為。
【點(diǎn)睛】本題考查位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及知識(shí)點(diǎn)來源于教材,明確電子排布規(guī)律、電負(fù)性、電離能來推斷元素為解答的關(guān)鍵,側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)的夯實(shí),注重規(guī)律性知識(shí)的考查,題目難度不大。
27. 汽車等交通工具為出行、物流帶來方便。然而燃油車排放的尾氣中含有大量有害物質(zhì),對人體和環(huán)境造成危害。
(1)汽油在不同空燃比(空氣與燃油氣的體積比)時(shí)尾氣的主要成分不同,空燃比較小的時(shí)候有毒氣體主要是___________。
(2)辛烷()是汽油的主要成分之一,已知辛烷的燃燒熱,請寫出表示辛烷燃燒熱的熱化學(xué)方程式___________。
(3)空氣中的氮?dú)夂脱鯕庠跉飧變?nèi)高溫環(huán)境下,通過電火花放電生成有毒氣體NO,反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為: 。已知:、分子中化學(xué)鍵的鍵能分別為946kJ/mol、497 kJ/mol,則NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為___________。
(4)為減輕污染,現(xiàn)在汽車上都安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可實(shí)現(xiàn)反應(yīng): ,該反應(yīng)在___________(填“高溫”、“低溫”或“任意溫度”)下能自發(fā)進(jìn)行。
【答案】(1)CO (2)
(3)631.5
(4)低溫
【解析】
【小問1詳解】
當(dāng)空燃比較小時(shí),汽油中的碳發(fā)生不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳,有毒,故答案為CO。
【小問2詳解】
辛烷的燃燒熱ΔH=?5518kJ?mol?1,則1mol辛烷完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)放熱5518KJ,辛烷的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為 ,故答案為: 。
【小問3詳解】
設(shè)NO分子中化學(xué)鍵的鍵能為xkJ/mol,N2、O2分子中化學(xué)鍵的鍵能分別為946kJ?mol?1、497kJ?mol?1,ΔH=+180kJ?mol?1=反應(yīng)物的鍵能之和?生成物的鍵能之和=946kJ?mol?1+497kJ?mol?1?2xkJ/mol,解得x=631.5kJ/mol,故答案為631.5kJ/mol。
【小問4詳解】
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H<0,反應(yīng)前后氣體體積減小△S<0,低溫下滿足△H?T△S<0,即在低溫時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,故答案為低溫。
【點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)反應(yīng)與能量以及反應(yīng)進(jìn)行的方向等,涉及反應(yīng)熱的計(jì)算、熱化學(xué)方程式的書寫等,題目難度中等。
28. 耦合乙苯(,簡稱EB)脫氫制備苯乙烯(,簡稱ST)是綜合利用的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。制備ST涉及的主要反應(yīng)如下。回答下列問題:
a.
b.
C.
(1)①_________;
②為提高EB的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為___________(填序號(hào))。
A.低溫、低壓 B.高溫、高壓 C.高溫、低壓 D.低溫、高壓
(2)在0.1MPa下,有三種原料氣配比:①只有EB;②:③。測得EB的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的變化關(guān)系如圖所示。
①圖中,表示原料氣配比為:的曲線是曲線___________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。
②能顯著提高EB的平衡轉(zhuǎn)化率,從平衡移動(dòng)的角度解釋的作用___________。
③相對壓力平衡常數(shù)用相對分壓(分壓p除以,)進(jìn)行計(jì)算。反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為___________。
(3)電催化氧化法可以除去廢水中的ST(),裝置如圖所示。
b為電池___________極,a電極發(fā)生的電極反應(yīng)為___________。
【答案】(1) ①. +41.2 ②. C
(2) ①. ⅱ ②. 作為稀釋氣,降低乙苯分壓并消耗,共同促進(jìn)乙苯往脫氫方向移動(dòng) ③. 或
(3) ①. 陰 ②. (寫成ST也可)
【解析】
【小問1詳解】
①(a)EB(g)=ST(g)+H2(g)ΔH1=+117.6kJ?mol?1;(b)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2;(c)EB(g)+CO2(g)=ST(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH3=+158.8kJ?mol?1反應(yīng)(b)=反應(yīng)(c)?反應(yīng)(a),結(jié)合蓋斯定律可知,ΔH2=+158.8kJ?mol?1?117.6kJ?mol?1=+41.2kJ?mol?1,故答案為+41.2。
②正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)氣體物質(zhì)的量增大,減小壓強(qiáng)、升高溫度平衡正向移動(dòng),為提高EB平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為高溫、低壓,選C;
故答案選C。
【小問2詳解】
①投料僅EB或EB和N2時(shí),只發(fā)生反應(yīng)a;當(dāng)n(EB):n(N2)=1:10時(shí),由于總壓強(qiáng)不變,所以EB的分壓減小,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),反應(yīng)a的平衡正向移動(dòng),EB的轉(zhuǎn)化率增大,所以曲線ii表示原料氣配比為n(EB):n(N2)=1:10,故答案為ii;
②CO2能顯著提高EB的平衡轉(zhuǎn)化率,從平衡移動(dòng)的角度解釋CO2的作用為CO2作為稀釋氣,降低反應(yīng)a分壓并消耗H2,促進(jìn)乙苯脫氫反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),進(jìn)而提高乙苯平衡轉(zhuǎn)化率,故答案為作為稀釋氣,降低乙苯分壓并消耗,共同促進(jìn)乙苯往脫氫方向移動(dòng);
③相對壓力平衡常數(shù)Krp用相對分壓(分壓p除以p0,p0=0.1MPa)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合提示可知,反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達(dá)式為;故答案為或。
【小問3詳解】
據(jù)圖可知石墨電極a上ST轉(zhuǎn)化為CO2,C元素化合價(jià)升高被氧化,所以為陽極,b為陰極,根據(jù)電子守恒、元素守恒可得a電極反應(yīng)為C6H5?C2H3?40e?+16H2O=8CO2↑+40H+,故答案為陰;(寫成ST也可)。
【點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)平衡計(jì)算,為高頻考點(diǎn)和高考??碱}型,明確化學(xué)平衡及其影響因素、蓋斯定律的計(jì)算應(yīng)用為解答關(guān)鍵。
29. 常溫下,幾種弱酸的電離平衡常數(shù)如下,根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題:
化學(xué)式
HCN
HCOOH
電離平衡常數(shù)
(1)25℃時(shí),某濃度的NaCN水溶液的,原因是___________(用離子方程式表示),該溶液中由水電離產(chǎn)生的的濃度為___________。
(2)25℃時(shí),向NaCN溶液中通入少量,反應(yīng)的離子方程式為___________。
(3)溶液中各離子濃度由大到小的順序是___________。
(4)25℃時(shí),體積相同、相同的三種酸溶液:a.HCOOH;b.HCN;c.HCl分別與同濃度的NaOH溶液完全中和,消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是___________(填字母)。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小問1詳解】
NaCN是弱酸強(qiáng)堿鹽,CN?水解使其水溶液呈堿性,離子方程式為,NaCN溶液中水電離產(chǎn)生的c(H+)與溶液中c(OH?)相等,即為,故答案為;10?6mol/L。
【小問2詳解】
酸的酸性:H2CO3>HCN>,由強(qiáng)酸制弱酸規(guī)律可知,NaCN溶液中通入少量CO2時(shí)反應(yīng)的離子方程式為;故答案為。
【小問3詳解】
NaHCO3是弱酸酸式鹽,的水解平衡常數(shù),則的水解程度大于其電離程度,溶液呈堿性,由于水的電離影響,c(OH?)>c(H2CO3),,則NaHCO3溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?,故答案為?br />
【小問4詳解】
HCl是一元強(qiáng)酸,HCOOH和HCN均為一元弱酸,且酸性:HCOOH>HCN,則c(H+)相同的三種酸溶液中:c(HCN)>c(HCOOH)>c(HCl),體積相同時(shí)n(HCN)>n(HCOOH)>n(HCl),三者均與NaOH等物質(zhì)的量反應(yīng),則分別與同濃度的NaOH溶液完全中和時(shí)消耗NaOH溶液的體積由大到小的順序是n(HCN)>n(HCOOH)>n(HCl),即b>a>c,故答案為b>a>c。
【點(diǎn)睛】本題考查弱電解質(zhì)的電離、鹽的水解、離子濃度大小比較、電離常數(shù)和水解常數(shù)的相關(guān)計(jì)算等知識(shí),明確弱酸電離平衡常數(shù)與酸性強(qiáng)弱關(guān)系、鹽類水解原理的應(yīng)用、弱酸的電離特點(diǎn)、pH的簡單計(jì)算是解本題關(guān)鍵,題目難度不大。
30. 某含鎳(Ni)廢催化劑中主要含有Ni,還含有Al、、Fe及其他不溶于酸、堿的雜質(zhì)?,F(xiàn)用含鎳廢催化劑制備,其流程圖如下:
常溫下,部分金屬化合物的近似值如表所示:
化學(xué)式
近似值
回答下列問題:
(1)“堿浸”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為和___________。
(2)“凈化除雜”時(shí)需加入溶液,其作用是___________,然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀(鐵元素對應(yīng)離子濃度為,此時(shí)溶液的pH為___________(填計(jì)算所得數(shù)值)。
(3)“操作A”為___________、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品。
(4)析出后的溶液中含有一定濃度的,為避免鎳的損失及其對環(huán)境造成的影響,可向析出后的溶液中加入固體,將轉(zhuǎn)化為沉淀。若溶液中含濃度為1.0mol/L,欲使1L該溶液中的沉淀完全,則需要加入固體的質(zhì)量最少為___________g(忽略溶液體積變化)。
【答案】(1)
(2) ①. 將氧化為,便于沉淀除去 ②. 3
(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
(4)212
【解析】
【分析】含鎳(Ni)廢催化劑用堿浸取時(shí),Al、Al2O3發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生進(jìn)入溶液,而Ni、Fe不發(fā)生反應(yīng),通過過濾進(jìn)入濾渣中,然后用硫酸酸浸濾渣,F(xiàn)e與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4,Ni與硫酸反應(yīng)變?yōu)镹iSO4,再向該溶液中加入適量H2O2,將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,然后調(diào)節(jié)pH使溶液中Fe3+恰好完全形成Fe(OH)3沉淀,而Ni2+仍然留在溶液中,過濾除去Fe(OH)3沉淀,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,可得NiSO4·7H2O。
【小問1詳解】
“堿浸”時(shí),Al、Al2O3與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生可溶性偏鋁酸鈉,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑、Al2O3+2OH-=2+H2O;
【小問2詳解】
含鎳(Ni)廢催化劑中Fe單質(zhì)與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生FeSO4,由于Fe(OH)2、Ni(OH)2的溶度積常數(shù)很接近,F(xiàn)e2+不容易被除去,“凈化除雜”時(shí)需加入H2O2溶液,可以將Fe2+氧化為Fe3+,便于除雜凈化,然后調(diào)節(jié)pH使溶液中鐵元素恰好完全沉淀,鐵元素對應(yīng)離子濃度為1.0×10-5 mol·L-1,由于Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=1.0×10-38,則c(OH-)=mol/L,則c(H+)=mol/L=1.0×10-3 mol/L,所以溶液pH=3;
【小問3詳解】
NiSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,從其溶液中獲得帶結(jié)晶水的NiSO4·7H2O晶體要經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,即得產(chǎn)品,所以“操作A”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶;
【小問4詳解】
析出NiSO4·7H2O后的溶液中含有一定濃度的Ni2+,為避免鎳的損失及其對環(huán)境造成的影響,可向析出NiSO4·7H2O后的溶液中加入Na2CO3固體將Ni2+轉(zhuǎn)化為NiCO3沉淀。若c(Ni2+)=1.0 mol·L-1,欲使1 L溶液中的Ni2+沉淀完全,則溶液中剩余Ni2+的濃度c(Ni2+)=1.0×10-5 mol/L,發(fā)生反應(yīng):Ni2++=NiCO3↓。Ni的物質(zhì)的量為n(Ni2+)=(1-1.0×10-5) mol/L×1 L=1.0 mol,消耗Na2CO3是1.0 mol,溶液中含有的濃度為c()==1.0 mol/L,在溶液中溶解的Na2CO3的物質(zhì)的量n(Na2CO3)=1.0 mol/L×1 L=1.0 mol,則需要加入Na2CO3固體的物質(zhì)的量n(Na2CO3)總=1.0 mol+1.0 mol=2.0 mol,其質(zhì)量最少為m(Na2CO3)=2.0 mol×106 g/mol=212 g。
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