黑龙江省绥化市绥棱县第一中学2023-2024高一下学期4月月考化学试题(学生版+教师版)

2023~2024学年度下学期高一4月月考试卷
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第二册第五章、选择性必修1第一章第一节。
5.可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共计45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 位于新疆、青海交界处的巍巍昆仑山区,有一条神秘的山谷——那棱格勒河中上游的魔鬼谷,山谷的牧草出奇的繁茂。这是由于“雷雨发庄稼”的缘故。下列元素在自然界中的转化与“雷雨发庄稼”有关的是
A. Na B. C C. P D. N
2. 酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A. pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B. 酸雨的形成和空气中含量增多没有直接关系
C. 植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D. 可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
3. 下列说法中正确的是
A. 伴有能量变化的过程都是化学变化
B. 需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,>0
D. 的大小与热化学方程式的化学计量数无关
4. 天然气属于化石燃料,它的主要成分是,的燃烧热为,则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
5. 工业制备高纯硅的流程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①的化学方程式为
B. 标准状况下,2.24L 所含分子数约为
C. 反应②、③均须在无氧环境中进行
D. 生成的高纯硅可用做光导纤维
6. 下列有关叙述及离子方程式均正确的是
A. 使溴水褪色体现了漂白性:
B. 用氨水吸收硫酸工业尾气:
C. 用溶液蚀刻铜制电路板:
D. 不能用铜制容器盛放浓硝酸:
7. 下列有关离子的检验结论正确的是
A. 取少量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液后,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,若不变蓝,则该溶液一定不含
B. 取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,无明显现象,再加入溶液,溶液变为红色,该溶液中含有
C 取少量溶液于试管中,用玻璃棒蘸取该溶液,灼烧,观察火焰焰色呈黄色,该溶液中含有
D. 取少量溶液于试管中,滴入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定含
8. 合成氨的热化学方程式为 ,下列有关叙述错误的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 将与置于密闭容器中充分反应后放出热量为
C. 形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D. 生成时放出的热量
9. 实验室采用如图装置制备并收集气体,合理的是
选项 化学试剂 制备的气体
A 浓盐酸与二氧化锰
B 亚硫酸钠和浓硫酸
C 过氧化钠和水
D 铜与浓硝酸
A. A B. B C. C D. D
10. 氮是生物体的重要组成元素,也是维持高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
下列说法中,正确的是
A. 硝化过程中,含氮物质被还原
B. 属于氮的固定
C. 土壤中和的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
D. 氨氧化过程中,亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3∶4
11. 硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 常温常压下,11.2L 中含有的分子数目为0.5
B. 0.2的溶液中含有的数目为0.4
C. 常温常压下,1.2g C中含有的质子数目为1.2
D. 该反应每生成1mol ,转移电子数目为8
12. Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与反应产生沉淀的条件。下列判断错误的是
A. 玻璃管的作用是连通大气,平衡压强
B. Y形管乙中产生的可能为氧化性气体
C. e、f两管中试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
D. c、d两根导管都必须插入溶液中,保证气体与充分接触
13. 转化观是认识化学视角的基本观念。现有甲、乙、丙、丁四种物质,甲、乙、丙中均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系,下列有关物质的推断错误的是
A. 若甲为,则丁可能是Fe B. 若甲为,则丁可能是NaOH溶液
C. 若甲为Al,则丁可能是盐酸 D. 若甲为溶液,则丁可能是
14. 大气中主要来自天然气净化、炼焦、石油精炼、人造丝生产、造纸、橡胶、染料、制药等工业生产过程。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,正确的是
A. 过程①中,生成CuS的反应为
B. 过程②中,作还原剂
C. 过程③中,每消耗1mol ,转移2mol
D. 回收S的总反应为
15. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图为在某温度下,甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量与反应过程之间的关系(各物质均为气态):
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ过程中热效应
B. 和的总能量小于和的总能量
C. 选择优良的催化剂可以降低反应活化能,并改变反应的
D. 在反应过程中,先生成后消耗,故可认为是催化剂
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 科学研究表明:存储能量的能力是的12000倍左右,在大气中的寿命可达740年,如表所示是几种化学键的键能(断裂或形成1mol化学键时吸收或释放的热量)
化学键 N≡N F—F N—F
键能() 946 154 283
回答下列问题:
(1)①过程___________(填“吸收”或“放出”)能量。
②反应 =___________。
(2)已知:
① ;
② 。
现有2mol由炭粉和氢气组成的悬浮气,在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l),共放出679.0kJ的热量,则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为___________。
(3)电石()可通过下列反应制备:
① ;
② 。
若不考虑热量损耗,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热量平衡,每生产64g ,投料的量为56g CaO及___________mol C、___________mol 。
17. 宏观辨识与微观探析是化学学科重要的学科素养。回答下列问题:
Ⅰ.已知某无色水样中只含有、、、、、、、、中的若干种。某化学研究性学习小组对该水样的成分进行检验:
①取部分水样;
②向水样中滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀;
③向步骤②所得沉淀中滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;
④向步骤③所得溶液中滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀。
(1)该水样中一定存在离子是__________(填离子符号,下同),可能存在的离子是__________,一定不存在的离子是__________。
(2)若要确定可能存在的离子是否存在,还需进行的实验操作是__________。
Ⅱ.现有、、、四种溶液,该小组同学设计如下实验步骤进行鉴别:
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中,对四支试管均进行下列操作:加入过量的溶液、加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量溶液,观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀。
(3)溶液A、B、C、D中的溶质依次为__________、__________、__________、__________(填化学式)。
(4)有同学提出用一种试剂即可将四种溶液鉴别出来,该试剂为__________(填化学式)。
18. 某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为______
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为______ (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是___________。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式______
(3)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O___________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,现象___________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是___________ 。
19. 硫、氮的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为_________。
(2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式:_________________________;若要除去中的可以使用_________(填试剂名称)。
(3)根据A对应的化合价和物质类别,A为_________(写分子式)。
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择_________,反应的离子方程式为__________________。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,流程如图所示:
被吸收过程的离子方程式是_______________________。
(6)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中氮氧化物,反应的化学方程式如下:;。现有V L某NaOH溶液能完全吸收含m mol NO和n mol 的大气污染物,则NaOH溶液的物质的量浓度至少为________。若所得溶液,则原混合气体中NO和物质的量之比m∶n=_____。2023~2024学年度下学期高一4月月考试卷
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:人教版必修第二册第五章、选择性必修1第一章第一节。
5.可能用到的相对原子质量:
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共计45分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 位于新疆、青海交界处的巍巍昆仑山区,有一条神秘的山谷——那棱格勒河中上游的魔鬼谷,山谷的牧草出奇的繁茂。这是由于“雷雨发庄稼”的缘故。下列元素在自然界中的转化与“雷雨发庄稼”有关的是
A. Na B. C C. P D. N
【答案】D
【解析】
【详解】“雷雨发庄稼”的原因:空气中的 N2在放电条件下与 O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO;一氧化氮的密度比空气略大,不稳定,常温下就易与空气中的 O2反应生成红棕色的二氧化氮气体,NO2易与水反应生成硝酸和一氧化氮;生成的硝酸随雨水淋洒到大地上,同土壤中的矿物相互作用,生成可溶于水的硝酸盐可作氮肥,植物生长得更好;
故选D。
2. 酸雨是指因空气污染而造成的酸性降水,在历史上,人类社会曾出现过几次严重的酸雨事件。下列有关酸雨的说法错误的是
A. pH小于5.6的降雨通常称为酸雨
B. 酸雨的形成和空气中含量增多没有直接关系
C. 植被破坏、水土流失、生态环境破坏导致了酸雨形成
D. 可通过燃煤脱硫、开发新能源等措施治理硫酸型酸雨
【答案】C
【解析】
【详解】A.正常雨水因溶有二氧化碳显弱酸性,正常雨水的pH约为5.6,pH小于5.6的降雨通常称为酸雨,故A正确;
B.酸雨的形成和空气中SO2、NO2含量增多有直接关系,与CO2含量增多无关,故B正确;
C.植被破坏、水土流失、生态环境破坏会导致土壤的沙化,CO2的增多,不会形成酸雨,故C错误;
D.开发新能源、燃煤脱硫等措施可以减少二氧化硫的排放,治理硫酸型酸雨,故D正确;
故选:C。
3. 下列说法中正确的是
A. 伴有能量变化的过程都是化学变化
B. 需要加热的化学反应,生成物的总能量一定高于反应物的总能量
C. 生成物的总焓大于反应物的总焓时,反应吸热,>0
D. 的大小与热化学方程式的化学计量数无关
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠固体溶于水时放热,但是没有发生化学变化,A错误;
B.加热的目的只是促使反应发生,与反应吸热放热无关,如燃烧是放热反应,但反应需加热才能发生,B错误;
C.生成物的总焓大于反应物的总焓,该反应需要吸收热量,则>0,C正确;
D.的大小不仅与反应物、生成物的状态有关,还与热化学方程式的化学计量数成正比,D错误;
故选C。
4. 天然气属于化石燃料,它的主要成分是,的燃烧热为,则下列热化学方程式中正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】燃烧热是101kPa时,1mol可燃物完全燃烧生成稳定产物时的反应热,常见元素的稳定产物:C→CO2(g)、H→H2O(l),的燃烧热为,则据此可得:;
【详解】A.水应该为液态,A错误;
B.据分析B正确,B正确;
C.据分析,水应该为液态且焓变应为,C错误;
D.据分析, ,D错误;
选B。
5. 工业制备高纯硅的流程如图所示。下列说法正确的是
A. 反应①的化学方程式为
B. 标准状况下,2.24L 所含分子数约为
C. 反应②、③均须在无氧环境中进行
D. 生成的高纯硅可用做光导纤维
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①是SiO2和焦炭在高温下发生反应生成CO和Si,化学方程式为:,故A错误;
B.标准状况下,为液态,2.24L物质的量不是0.1mol,故B错误;
C.Si和氧气在300℃时容易发生反应,而氢气和氧气在1100℃时混合易爆炸,因此反应②、③均须在无氧环境中进行,故C正确;
D.制备光导纤维的为二氧化硅,故D错误;
故选C。
6. 下列有关叙述及离子方程式均正确的是
A. 使溴水褪色体现了漂白性:
B. 用氨水吸收硫酸工业尾气:
C. 用溶液蚀刻铜制电路板:
D. 不能用铜制容器盛放浓硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.使溴水褪色体现了还原性:,故A错误;
B.用氨水吸收硫酸工业尾气:,故B正确;
C.用溶液蚀刻铜制电路板:,故C错误;
D.不能用铜制容器盛放浓硝酸:,故D错误;
故选:B。
7. 下列有关离子的检验结论正确的是
A. 取少量溶液于试管中,加入稀NaOH溶液后,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,若不变蓝,则该溶液一定不含
B. 取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,无明显现象,再加入溶液,溶液变为红色,该溶液中含有
C. 取少量溶液于试管中,用玻璃棒蘸取该溶液,灼烧,观察火焰焰色呈黄色,该溶液中含有
D. 取少量溶液于试管中,滴入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀产生,说明溶液中一定含
【答案】B
【解析】
【详解】A.应该向待测溶液中加入适量浓NaOH溶液,加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明有,不能用稀NaOH溶液,并且不加热,A错误;
B.取少量溶液于试管中,加入KSCN溶液,无明显现象,说明无,再加入溶液,溶液变为红色,则溶液中含有,B正确;
C.应该用洁净铂丝蘸取该溶液,不能用玻璃棒,C错误;
D.如果溶液中含有,滴入硝酸酸化的溶液,也有白色沉淀产生,因为硝酸可以氧化生成,D错误;
故选B。
8. 合成氨的热化学方程式为 ,下列有关叙述错误的是
A. 反应物的总能量大于生成物的总能量
B. 将与置于密闭容器中充分反应后放出热量为
C. 形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量
D. 生成时放出的热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,故A正确;
B.由是一个可逆反应,反应不可能完全,将与置于密闭容器中充分反应后放出热量小于38.6kJ ,故B错误;
C.该反应为放热反应,形成化学键放出的总能量大于断裂化学键吸收的总能量,故C正确;
D.反应放出的热量与化学反应方程式的计量数成正比,生成时放出38.6kJ的热量,则生成时放出19.3kJ的热量,故D正确。
答案选B。
9. 实验室采用如图装置制备并收集气体,合理的是
选项 化学试剂 制备的气体
A 浓盐酸与二氧化锰
B 亚硫酸钠和浓硫酸
C 过氧化钠和水
D 铜与浓硝酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,由左侧装置不加热制备气体,且可以用排水法收集,以此解题。
【详解】A.利用浓盐酸和二氧化锰制备氯气需要加热,另外氯气溶于水,不能用排水法收集,A错误;
B.亚硫酸钠和浓硫酸反应可以生成二氧化硫,但是二氧化硫可以溶解在水中,不能用排水法收集,B错误;
C.过氧化钠和水反应生成氧气,且可以用排水法收集氧气,C正确;
D.二氧化氮与水反应能生成NO和硝酸,不能用排水法收集,D错误;
故选C。
10. 氮是生物体的重要组成元素,也是维持高等动物生命活动的必需元素。氮的循环涉及地球上生物圈的方方面面。
下列说法中,正确的是
A. 硝化过程中,含氮物质被还原
B. 属于氮的固定
C. 土壤中和的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素
D. 氨氧化过程中,亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为3∶4
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示可知,硝化过程为:转化为,在进一步转化为,该过程中N的化合价都在升高,故含氮物质被氧化,A错误;
B.氮的固定是指由游离态的氮即N2转化为化合态的氮即含氮化合物的过程,故不属于氮的固定,B错误;
C.由图示可知,Fe2+能与反应转化为N2,Fe3+能与反应转化为N2,故土壤中Fe2+和Fe3+的存在有利于从与其接触的水体中除去氮元素,C正确;
D.由图示可知,氨氧化过程中的反应为:+=N2+2H2O,故亚硝态氮元素与铵态氮元素理论物质的量之比为1∶1,D错误;
故选C。
11. 硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 常温常压下,11.2L 中含有的分子数目为0.5
B. 0.2的溶液中含有的数目为0.4
C. 常温常压下,1.2g C中含有的质子数目为1.2
D. 该反应每生成1mol ,转移电子数目为8
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温常压下,气体的摩尔体积不为22.4,含有的分子数目小于0.5,A错误;
B.0.2 溶液的体积未知,无法计算的数目,B错误;
C.1.2g C的物质的量为0.1mol,含有的质子数目为0.6,C错误;
D.该反应每生成1mol ,即有1molS元素从+6价降到-2价,转移电子数目8,D正确;
故选D。
12. Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究与反应产生沉淀的条件。下列判断错误的是
A. 玻璃管的作用是连通大气,平衡压强
B. Y形管乙中产生的可能为氧化性气体
C. e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体
D. c、d两根导管都必须插入溶液中,保证气体与充分接触
【答案】D
【解析】
【分析】要使SO2与BaCl2反应产生沉淀,溶液中必须要么生成大量的亚硫酸根,要么生成大量的硫酸根,则要求右侧Y型管中应能生成碱性气体或氧化性气体,如是碱性气体,溶液中生成大量的亚硫酸根,如是氧化性气体,溶液中可生成硫酸根,则生成的沉淀可能为BaSO3或BaSO4;容器内压强增大,溶液倒吸,气体不容易导入,所以玻璃管的作用是保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入,由此分析解答。
【详解】A.玻璃管的作用是连通大气,平衡压力,以便左右两边产生的气体顺利导入,故A正确;
B.根据以上分析可知Y形管乙中产生的可能为氧化性气体,将硫元素从+4价氧化为+6价,故B正确;
C.如是碱性气体,溶液中生成大量的亚硫酸根,所以e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH,产生氨气碱性气体,故C正确;
D.如果产生氨气,氨气极易溶于水防止倒吸,所以不能插入BaCl2溶液中,故D错误;
故选D。
13. 转化观是认识化学视角基本观念。现有甲、乙、丙、丁四种物质,甲、乙、丙中均含有相同的某种元素,它们之间具有如下转化关系,下列有关物质的推断错误的是
A. 若甲为,则丁可能是Fe B. 若甲为,则丁可能是NaOH溶液
C. 若甲为Al,则丁可能是盐酸 D. 若甲为溶液,则丁可能是
【答案】C
【解析】
【详解】A.若甲为Cl2,则丁可能是Fe,则二者反应生成氯化铁,氯化铁和铁反应生成氯化亚铁,氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁,A正确;
B.若甲为SO2,则丁可能是NaOH溶液,乙为NaHSO3、丙为Na2SO3,B正确;
C.若甲为Al,丁是盐酸,则乙是氯化铝,氯化铝和盐酸不能反应,C错误;
D.若甲为NH3·H2O溶液,丁为CO2,乙为(NH4)2CO3,丙为NH4HCO3,即丁可能是CO2,D正确;
故选C。
14. 大气中主要来自天然气净化、炼焦、石油精炼、人造丝生产、造纸、橡胶、染料、制药等工业生产过程。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,正确的是
A. 过程①中,生成CuS的反应为
B. 过程②中,作还原剂
C. 过程③中,每消耗1mol ,转移2mol
D. 回收S的总反应为
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,过程①发生的反应为硫化氢与溶液中的铜离子反应生成硫化铜沉淀和氢离子,反应的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,过程②发生的反应为溶液中铁离子与硫化铜反应生成铜离子、亚铁离子和硫,反应的离子方程式为CuS+2Fe3+=Cu2++2Fe2++S,过程③发生的反应为酸性条件下溶液中的亚铁离子与氧气反应生成铁离子和水,反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,则总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应方程式为2H2S+O2=2H2O+2S↓。
【详解】A.由分析可知,生成CuS 的离子方程式为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,A错误;
B.由分析可知,过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,被还原,B错误;
C.过程③中,氧气和亚铁离子反应生成铁离子,通入1mol氧气转移4mol电子,C错误;
D.由分析可知,回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓,D正确;
故选D。
15. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图为在某温度下,甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量与反应过程之间的关系(各物质均为气态):
下列说法正确的是
A. 反应Ⅱ过程中热效应
B. 和的总能量小于和的总能量
C. 选择优良的催化剂可以降低反应活化能,并改变反应的
D. 在反应过程中,先生成后消耗,故可认为是催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据能量-反应过程图像可知,反应Ⅱ:反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,即ΔH<0,
B.甲醇与水:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g),根据图像可知,该反应为吸热反应,即1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3mol3H2(g)的总能量,故B正确;
C.给定反应中,焓变只与始态和终态有关,使用催化剂可降低反应活化能,不能改变焓变,故C错误;
D.CO(g)在反应过程中,先生成后消耗,CO(g)为中间体,不是催化剂,故D错误;
答案为B。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 科学研究表明:存储能量的能力是的12000倍左右,在大气中的寿命可达740年,如表所示是几种化学键的键能(断裂或形成1mol化学键时吸收或释放的热量)
化学键 N≡N F—F N—F
键能() 946 154 283
回答下列问题:
(1)①过程___________(填“吸收”或“放出”)能量。
②反应 =___________。
(2)已知:
① ;
② 。
现有2mol由炭粉和氢气组成的悬浮气,在足量氧气中完全燃烧生成(g)和(l),共放出679.0kJ的热量,则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为___________。
(3)电石()可通过下列反应制备:
① ;
② 。
若不考虑热量损耗,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO。则为了维持热量平衡,每生产64g ,投料的量为56g CaO及___________mol C、___________mol 。
【答案】(1) ①. 放出 ②.
(2)1∶1 (3) ①. 7.2 ②. 2.1
【解析】
【小问1详解】
过程是形成F-F,因此放出能量;=反应物键能之和减生成物键能之和,
【小问2详解】
设C与的物质的量分别为amol与bmol,则a+b=2,393.0a+=679.0,则a=b=1,则2mol悬浮气中C与的物质的量之比为1∶1;
【小问3详解】
因为为了维持热量平衡,则反应①与反应②放出与吸收的热量相等,故反应①各物质的系数都乘221.0,反应②各物质的系数都乘464.1,则得到各物质的物质的量关系为:,56g CaO是1mol,则需要C为,需要O2为。
17. 宏观辨识与微观探析是化学学科重要的学科素养。回答下列问题:
Ⅰ.已知某无色水样中只含有、、、、、、、、中的若干种。某化学研究性学习小组对该水样的成分进行检验:
①取部分水样;
②向水样中滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀;
③向步骤②所得沉淀中滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解;
④向步骤③所得溶液中滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀。
(1)该水样中一定存在的离子是__________(填离子符号,下同),可能存在的离子是__________,一定不存在的离子是__________。
(2)若要确定可能存在的离子是否存在,还需进行的实验操作是__________。
Ⅱ.现有、、、四种溶液,该小组同学设计如下实验步骤进行鉴别:
①取等体积的上述四种溶液A、B、C、D分别置于四支试管中,对四支试管均进行下列操作:加入过量的溶液、加热,将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝。
②向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量溶液,观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀。
(3)溶液A、B、C、D中的溶质依次为__________、__________、__________、__________(填化学式)。
(4)有同学提出用一种试剂即可将四种溶液鉴别出来,该试剂为__________(填化学式)。
【答案】(1) ①. 、、 ②. ③. 、、、、
(2)取待检验的溶液于试管中,滴加硝酸钡到不再产生沉淀后,取上层清液,滴入硝酸银溶液和稀硝酸,如有白色沉淀产生,则证明溶液中含有氯离子
(3) ①. NaCl ②. NH4)2SO4 ③. Na2SO4 ④. NH4Cl
(4)Ba(OH)2
【解析】
【分析】Ⅰ.某无色水样,则不含有、,向水样中先滴加足量硝酸钡溶液,产生白色沉淀,则含有、中的一种或两种;再滴加足量稀盐酸,沉淀部分溶解,则、均存在;故不存在、、,根据溶液电中性,则一定含有一种阳离子,最后滴加硝酸银溶液,又产生白色沉淀,该白色沉淀为氯化银,则氯离子可能来自于前面所加盐酸而不一定是原溶液的,故不能确定原溶液中是否含有。
Ⅱ.加入过量的NaOH溶液、加热、将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口。观察到盛装B、D溶液的试管口的试纸变蓝,说明B、D物质中含有铵根离子;向①中反应后的四支试管中,分别依次加入足量BaCl2溶液,观察到盛装B、C溶液的试管内产生白色沉淀,反应产生硫酸钡沉淀,说明B、C物质中含有硫酸根离子,则A为NaCl,B为(NH4)2SO4,C为Na2SO4,D为NH4Cl,据此分析解答。
【小问1详解】
由分析可知,该水样中一定存在的离子是、、,可能存在的离子是,一定不存在的离子是、、、、;
【小问2详解】
氯离子可以和银离子反应生成难溶的白色沉淀氯化银,检验时需排除硫酸根离子的干扰,应加足量的硝酸钡溶液使碳酸根和硫酸根产生沉淀,再检验上层清液中是否含有氯离子,则检验时需要的操作为:取待检验的溶液于试管中,滴加硝酸钡到不再产生沉淀后,取上层清液,滴入硝酸银溶液和稀硝酸,如有白色沉淀产生,则证明溶液中含有氯离子;
【小问3详解】
由分析可知,A为NaCl,B为(NH4)2SO4,C为Na2SO4,D为NH4Cl;
【小问4详解】
由分析可知,A为NaCl,B为(NH4)2SO4,C为Na2SO4,D为NH4Cl,由于氢氧化钡和氯化钠不反应,没有现象,和硫酸铵加热时可以得到白色沉淀和有刺激性气味的气体,和硫酸钠反应生成白色沉淀,和氯化铵反应生成有刺激性气味的气体,则可以用Ba(OH)2溶液将四种溶液鉴别出来。
18. 某化学学习小组设计实验制取氨气并探究氨气的有关性质:
(1)已知NH3难溶于有机溶剂CCl4,该小组成员设计实验制备氨气并探究氨气的还原性及产物,提供实验装置如图:
①装置C中发生反应的化学方程式为______
②根据上述提供的装置正确的连接顺序为______ (用各接口序号表示)
③该装置在设计上有一定的缺陷,你对该装置的改进措施是___________。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式______
(3)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O___________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2+ +H2O)
(4)按下图装置进行NH3性质实验。
①先打开旋塞1,现象是___________,稳定后,关闭旋塞1。
②再打开旋塞2,B瓶中的现象是___________ 。
【答案】(1) ①. 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O ②. g→ab→ef→d ③. 在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管
(2)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
(3)取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O;反之,则没有
(4) ①. B瓶中出现白烟(必须指出B瓶) ②. 烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)
【解析】
【小问1详解】
①在装置C中用NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制取NH3,则发生反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+ CaCl2+2H2O;
②装置d连接顺序为:制取氨气→氨还原性验证→产物检验→尾气处理,所以装置正确的接口连接顺序为g→ab→ef→d;
③氨气还原CuO生成水,为防止氨气中混入水的干扰,制取的氨气必须干燥,不能选择酸性干燥剂和无水氯化钙,可选用碱石灰或生石灰干燥,即在装置C和A之间连接一个盛有碱石灰的干燥管;
【小问2详解】
氨气还原CuO的现象为:黑色固体全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体N2,即氨气还原CuO生成H2O、Cu和N2,反应的化学方程式为:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O;
【小问3详解】
根据信息:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O可知,Cu2O能与稀硫酸、HCl等非氧化性酸反应,生成蓝色溶液,所以设计的实验方案是:取少量样品于试管中,加入稀硫酸,若溶液出现蓝色,说明红色物质中含有Cu2O;反之,则没有Cu2O;
【小问4详解】
①打开旋塞1,由于A中HCl气体压强大于B瓶,所以A中HCl气体向B瓶中扩散,并在B瓶发生反应:NH3+HCl=NH4Cl,NH3与HCl混合发生反应产生NH4Cl白色固体,因此会看到B瓶中出现白烟现象;
②再打开旋塞2,由于B瓶中气体压强减小,烧杯中的溶液在外界大气压强作用下倒吸至B瓶中,NH4Cl是强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,酸性溶液可以使紫色石蕊试液变为红色,因此B瓶中的现象是烧杯中溶液倒吸入B瓶(且紫色石蕊溶液变红色)。
19. 硫、氮的氧化物都会引起环境问题,越来越引起人们的重视。如图是硫、氮元素的各种价态与物质类别的对应关系:
回答下列问题:
(1)从硫元素的化合价变化的角度判断,图中只有还原性的含硫化合物为_________。
(2)写出浓硫酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式:_________________________;若要除去中的可以使用_________(填试剂名称)。
(3)根据A对应的化合价和物质类别,A为_________(写分子式)。
(4)浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,若要除去铁制品表面的铜镀层应选择_________,反应的离子方程式为__________________。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,流程如图所示:
被吸收过程的离子方程式是_______________________。
(6)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:;。现有V L某NaOH溶液能完全吸收含m mol NO和n mol 的大气污染物,则NaOH溶液的物质的量浓度至少为________。若所得溶液,则原混合气体中NO和物质的量之比m∶n=_____。
【答案】(1)Na2S,H2S
(2) ①. C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ②. 饱和碳酸氢钠溶液
(3)N2O5 (4) ①. 浓硝酸 ②.
(5)
(6) ①. ②. 2∶3
【解析】
【小问1详解】
元素处于最低价态时只有还原性,则图中只有还原性的含硫化合物为Na2S,H2S;
【小问2详解】
浓硫酸在加热条件下与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;碳酸氢钠溶液不溶解二氧化碳,可以溶解二氧化硫,则若要除去中的可以使用饱和碳酸氢钠溶液;
小问3详解】
A中氮为+5价,且属于氧化物,则A为N2O5;
【小问4详解】
浓、稀硝酸的性质既相似又有差别,稀硝酸能与铁和铜反应,常温下,铁遇浓硝酸钝化,所以若要除去铁制品表面的铜镀层应选择浓硝酸,除去铜同时可以减少铁制品的损失,反应的离子方程式为;
【小问5详解】
由图可知,被亚硫酸铵吸收产生氮气,离子方程式为:;
【小问6详解】
因产物NaNO3、NaNO2中n(Na)=n(N),故n(NaOH)=n(NO)+n(NO2)=(m+n) mol,c(NaOH)= mol·L-1;NO2与NO混合气体与NaOH溶液反应可以认先后发生如下反应:
当V(NO)2≥V(NO)时能吸收完全,所以= ,得m∶n=2∶3。

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