贵州省黔东南州2021-2022高一下学期期中考试化学试题

贵州省黔东南州2021-2022学年高一下学期期中考试化学试题
一、单选题
1.(2022高一下·洛阳期中)2022年冬奥会的火炬外壳是碳纤维与功能性树脂制成的碳纤维复合材料,取代传统的铝合金,火炬采用氢气做燃料,燃烧温度可达800℃,下列说法错误的是(  )
A.涂有钠元素的显色剂能使火焰呈黄色
B.氢气作为燃料可以实现“碳的零排放”
C.碳纤维复合材料与碳纳米材料都属于新型有机非金属材料
D.火炬抗摔性能强,质量轻便
2.(2022高一下·黔东南期中)已知反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.该反应为吸热反应
B.使用合适的催化剂能减少该反应吸收的能量
C.该图可表示为酸和碱的反应图象
D.该反应反应物的总能量低于生成物的总能量
3.(2022高一下·黔东南期中)下列有关物质的说法错误的是
A.二氧化硫有毒不能将其添加到任何食品中
B.三氧化硫是一种酸性氧化物
C.液氨可用作制冷剂
D.制玻璃的原料有纯碱、石灰石、石英砂
4.(2022高一下·洛阳期中)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率加快的是(  )
①将容器的容积缩小一半 ②加入过量炭 ③保持容器压强不变,充入N2 ④升高温度
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
5.(2022高一下·洛阳期中)下列有关化学方程式或离子方程式书写正确的是(  )
A.澄清石灰水中加入碳酸钠:Ca(OH)2+CO=CaCO3↓+2OH-
B.铁和硫加热条件下反应:2Fe+3SFe2S3
C.硫与过量氧气反应:2S+3O22SO3
D.“气肥”碳酸氢铵要低温保存,因其受热易分解:
6.(2022高一下·黔东南期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.常温下,所含阴离子个数为0.2NA
B.的溶液中有3NA的氯离子
C.1mol氯气与足量铁反应时,转移的电子数无法计算
D.浓硫酸与足量铜微热反应,生成分子数一定为0.46NA
7.(2018高一下·包头期末)如图装置,电流计指针会偏转,正极变粗,负极变细,符合这种情况的是(  )
A.正极:Cu 负极:Zn S:稀H2SO4
B.正极:Zn 负极:Cu S:CuSO4溶液
C.正极:Ag 负极:Zn S:AgNO3溶液
D.正极:Fe 负极:Cu S:AgNO3溶液
8.(2022高一下·洛阳期中)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述错误的是(  )
A.反应的化学方程式为X(g)+ Y(g)2Z(g)
B.反应开始到10 s,X的物质的量减少了0.79mol
C.反应到10s时,该反应达到平衡状态
D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.79 mol/(L·s)
9.(2022高一下·洛阳期中)水煤气变换反应的过程示意图如下:
下列说法错误的是(  )
A.在上述过程中,都有H2O的参与
B.过程II吸收能量
C.该反应的化学方程式是CO+ 2H2OCO2+ 2H2
D.H2O和CO2分子中均含有极性键
10.(2022高一下·黔东南期中)用A、B、C、D四块金属片进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀溶液中,A极为负极
②C、D用导线相连后,同时浸入稀溶液中,电流由导线
③A、C相连后,同时浸入稀溶液中,C极产生大量气泡
④B、D相连后,同时浸入稀溶液中,D极逐渐变小
据此,判断四种金属的活动性顺序是
A. B. C. D.
11.(2022高一下·黔东南期中)除去下列试样中的杂质(括号内的物质为杂质),选用的试剂正确的是
选项 A B C D
试样 NO(NO2) Fe(Cu) CO2(HCl) SO2(CO2)
除杂试剂 硫酸 饱和溶液 溶液
A.A B.B C.C D.D
12.(2022高一下·北海期末)下列元素化合物的转化关系中,可以实现的是(  )
A. B.
C. D.KCl(溶液)
13.(2022高一下·黔东南期中)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论,这是化学学习的方法之一。下列对实验现象的解释正确的是
选项 实验现象 解释
A 向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾 说明浓硫酸具有脱水性
B 向含有KSCN的溶液中通入适量,溶液红色褪去 说明具有漂白性
C 向某溶液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成 说明该溶液中一定含有
D 浓硝酸在光照条件下变黄 浓硝酸不稳定,见光易分解,生成的有色产物能溶于浓硝酸
A.A B.B C.C D.D
14.(2022高二上·宣城开学考)电池是目前电池中综合性能最好的一种电池,其原理示意图如图所示。已知电池放电时的反应为(S的化合价均为-1价)。下列说法正确的是(  )
A.Li为电池的正极,发生氧化反应
B.电流由Li经负载,流向极
C.正极的电极反应式为
D.将熔融的改为LiCl的水溶液,电池性能更好
15.(2022高一下·黔东南期中)某研究小组欲利用甲烷消除NO2污染,发生反应:CH4(g) +2NO2(g) N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)。在2L密闭容器中,控制不同温度,分别加入1 molCH4和2 mol NO2,测得n(CH4 )随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度 时间/min n/ mol 0 10 20 30
① T1 n(CH4) 1.00 0.70 0.50 0.40
② T2 n(CH4 ) 1.00 0.60 0.36 0.36
下列说法正确的是
A.①组中,0~20 min内,用NO2表示的反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
B.由实验数据可知,实验控制的温度:T2< T1
C.反应在20min时,①②组中反应均未达到平衡状态
D.②组在30 min时容器内物质的总物质的量为3.64 mol
二、综合题
16.(2022高一下·黔东南期中)某未知溶液中只可能大量存在下列离子:、、、、、。为探究其组成,某实验小组进行了以下实验:
(1)写出“沉淀2”的化学式   。
(2)“沉淀1”与稀盐酸反应的离子方程式为   。
(3)原溶液中一定大量存在的离子是   ,一定不存在的离子是   ,可能存在的离子是   。
(4)若检验溶液中是否存在铵根离子,可以向溶液中加入   溶液(填化学式),再加热产生可使湿润的红色石蕊试纸变   (“红”或“蓝”)的气体。则证明溶液中存在铵根离子。反应的离子方程式为   。
17.(2022高一下·黔东南期中)化学反应中不仅有物质变化而且伴随着能量变化,请回答下列问题。
(1)以下实验中属于吸热反应的是   (填序号)。
(2)利用铝与氧化铁在高温条件下,放出大量热可以焊接钢轨,发生反应的化学方程式为   ,图中,可表示铝与氧化铁的反应的是   (填字母)。
A. B.
C. D.
(3)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),锌锰干电池属于   (填“一次电池”或“二次电池”),锌锰电池的正极材料是   ,负极发生的电极反应式为   。若反应消耗19.5g负极材料,则电池中转移电子的数目为   。
18.(2022高一下·黔东南期中)氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题:
(1)产生硝酸型酸雨的化学方程式为   。
(2)汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体,该反应的还原产物为   。
(3)目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下:
已知:烟气中含尘、、NOx()。
①“催化氧化”的目的是   。
②图中产品中含硫成分为   (填化学式)。
(4)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
分离器的作用是   ,写出氧化炉中的化学反应方程式:   。
19.(2022高一下·黔东南期中)下图是铜与浓硫酸反应并验证其产物性质的装置图。请回答下列问题。
已知:Ⅰ.浓硫酸沸点约300℃;
Ⅱ.酒精灯加热最高温度可达400~500℃。
(1)试管①中发生反应的化学方程式为   。
(2)一段时间后,③中溶液无明显现象,④⑤⑥溶液均褪色,试管④⑤中的现象分别说明具有   、   性。
(3)充分反应后发现,铜丝与硫酸都有剩余,在此情况下,加入下列物质能使溶液中n(Cu2+)变大的是   (填字母)。
a.HCl b. c.
(4)反应停止后,待装置冷却,向试管③中加入氯水,产生白色沉淀,反应的离子方程式为   。
(5)以的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集所需的时间。
序号 反应温度/℃ c(H2O2)/(mol/L) V(H2O2)/mL m(MnO2)/g t/min
1 30 1 5 0 t1
2 30 1 5 0.1 t2
3 30 2 5 0.1 t3
4 50 1 5 0.1 t4
①设计实验2和实验4的目的是研究   对化学反应速率的影响。
②为研究反应物浓度对化学反应速率的影响,可以将实验   (填序号,下同)和实验   作对比。
③将实验2和实验1作对比,t2   (填“>”“<”或“=”) t1。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】无机非金属材料;焰色反应;绿色化学
【解析】【解答】A.钠元素的焰色反应为黄色,涂有钠元素的显色剂能使火焰呈黄色,故A不符合题意;
B.氢气燃烧产物是水,可实现“零碳排放”,故B不符合题意;
C.碳纤维和碳纳米材料是由碳元素形成的单质,不属于有机材料,故C符合题意;
D.火炬的外壳是碳纤维与高性能树脂制成的复合材料,有很多优良性能,质量轻,抗摔性强,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.钠元素的焰色反应为黄色。
B.氢气燃烧产物是水。
C.碳纤维和碳纳米材料是由碳元素形成的单质,均属于无机物。
D.火炬的外壳是碳纤维与高性能树脂制成的复合材料。
2.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由图可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,A不符合题意;
B.催化剂能降低反应的活化能,因此可以减少E1,即减少该反应吸收的能量,B不符合题意;
C.酸碱中和为放热反应,图为吸热反应,C符合题意;
D.由图可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热;
B、催化剂可以降低活化能;
C、酸碱中和为放热反应;
D、吸热反应,反应物的总能低于生成物的总能量。
3.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;二氧化硫的性质;物质的简单分类
【解析】【解答】A.二氧化硫虽然有毒,少量二氧化硫可加入葡萄酒中可抗氧化、防腐,A符合题意;
B. 与大多数非金属氧化物一样,三氧化硫属于酸性氧化物,B不符合题意;
C. 液氨气化时大量吸热、可用作制冷剂,C不符合题意;
D. 制普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英砂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化硫可以少量用于葡萄酒;
B、三氧化硫为酸性氧化物;
C、液氨可以作为制冷剂;
D、玻璃的原料有碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅。
4.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率增大,故①符合题意;
②炭为纯固体,加入过量炭,反应速率不变,故②不符合题意;
③保持容器压强不变,充入N2,反应体系中各物质浓度减小,反应速率减小,故③不符合题意;
④升高温度反应速率加快,故④符合题意;
能使反应速率加快的是①④;
故答案为:D。
【分析】影响化学反应速率的因素有:温度、浓度、压强(有气体参与反应)、催化剂等,据此分析。
5.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.澄清石灰水中Ca(OH)2以离子形式存在,澄清石灰水中加入碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的离子方程式为,故A不符合题意;
B.铁与硫混合加热生成FeS,反应的化学方程式为,故B不符合题意;
C.硫在氧气中燃烧只生成SO2,即使氧气过量也不会生成SO3,故C不符合题意;
D.碳酸氢铵受热易分解,发生的反应为,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
6.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.Na2O2的电子式为,7.8gNa2O2的物质的量为=0.1mol,故阴离子数目为0.1NA,A不符合题意;
B.AlCl3的物质的量为1L×1mol/L=1mol,Cl-的物质的量为3×1mol=3mol,故Cl-的数目为3NA,B符合题意;
C.1molCl2与足量铁反应生成FeCl3,Cl由0价降为-1价,1molCl2完全反应转移电子数为2NA,C不符合题意;
D.浓硫酸与Cu的反应为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸变稀后不再与Cu反应,因此无法计算生成SO2的物质的量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、阴离子为过氧根离子;
B、结合公式n=c·V判断;
C、氯气少量时用氯气的物质的量计算;
D、浓硫酸和铜反应,变成稀硫酸则不反应。
7.【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、硫酸为电解质溶液,正极生成氢气,不能变粗,A不符合题意;
B、锌的金属性强于铜,与硫酸铜溶液构成原电池时锌是负极,铜是正极,B不符合题意;
C、锌为负极,硝酸银为电解质,则锌失去生成离子进入溶液,正极上银离子得到电子,生成单质析出,C符合题意;
D、原电池中硝酸银溶液做电解质时,活泼金属做负极,则应为Fe作负极,铜是正极,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在原电池中,负极活泼较强,失去电子,发生氧化反应;正极活泼性较弱,得到电子,发生还原反应。正极得到电子和负极失去电子的数目是相等的。
8.【答案】D
【知识点】化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.X、Y为反应物、Z为生成物,且化学计量数之比为等于变化的物质的量之比,则1.20mol-0.41mol=0.79mol,Y减少1.00mol-0.21mol=0.79mol,Z增加1.58mol,0.79mol∶0.79mol∶1.58mol=1∶1∶2,且10s达到平衡,则反应的化学方程式为X(g)+ Y(g)2Z(g),故A不符合题意;
B.反应开始到10s时,X的物质的量减少了1.20mol-0.41mol=0.79mol,故B不符合题意;
C.在10s后各物质的浓度不再发生变化,说明反应到10s时,该反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,随着反应的进行,n(Z)↑,n(X)与n(Y)均↓,说明Z是生成物,X、Y均为反应物,根据化学计量数之比为等于变化的物质的量之比,则可推出该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。达到化学平衡时,各物质的含量保持不变。
9.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;极性键和非极性键;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由图可知,过程Ⅰ、过程Ⅱ有H2O的参与,过程Ⅲ有H2O的生成,故A符合题意;
B.过程Ⅱ涉及化学键的断裂,需要吸收能量,故B不符合题意;
C.由图可知,该反应的反应物为CO和H2O,生成物为CO2和H2,则该反应的化学方程式为CO+ 2H2OCO2+ 2H2,故C不符合题意;
D.H2O和CO2分子均为不同原子构成的共价分子,均含有极性键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.H2O是否参与,可通过观察每个过程的反应物中是否有H2O。
B.断键吸热,成键放热。
C.由图可知,该反应的反应物为CO和H2O,生成物为CO2和H2。注意反应条件的标注。
D.H2O和CO2的结构式分别是H-O-H、O=C=O,不同元素原子间形成的共价键为极性键。
10.【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中, A极为负极,所以活泼性:A>B;
②在原电池中,电子从负极流经外电路流向正极,C、D用导线相连后同时浸入稀H2SO4中,电流由D→导线→C,则电子由C→导线→D ,则活泼性:C>D;
③A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡,说明C极是正极,所以金属活泼性:A>C;
④B、D相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极逐渐变小,说明发生氧化反应,说明D极是负极,所以金属活泼性:D>B。
综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是:A>C>D>B,
故答案为:C。
【分析】原电池的角度进行分析,活泼金属作为负极,负极质量减少,正极质量增加或者生产气体,电子由负极经过导线流向正极,电流由正极经过导线流向负极,阳离子移向正极,阳离子得到电子形成单质,阴离子移向负极,负极失去电子形成阳离子。
11.【答案】A
【知识点】除杂
【解析】【解答】A.NO2与H2O反应生成NO,3NO2+H2O=2HNO3+NO,因此可以用H2O除去NO中的NO2,A符合题意;
B.H2SO4与Fe反应,H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑,不能除去Cu,B不符合题意;
C.CO2也能与Na2CO3反应,Na2CO3+H2O+CO2= 2NaHCO3,C不符合题意;
D.SO2也能与Ca(OH)2反应,SO2+Ca(OH)2= CaSO3↓+H2O,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化氮和水反应生成一氧化氮;
B、铜和硫酸不反应,铁和硫酸反应;
C、氯化氢和二氧化碳都可以和碳酸钠溶液反应;
D、二氧化碳和二氧化硫都可以和氢氧化钙反应。
12.【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用;硅和二氧化硅;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.SO2与H2O反应生成H2SO3,SO2+H2OH2SO3,A不符合题意;
B.NO与O2反应生成NO2,2NO+O2=2NO2,NO2与H2O反应生成HNO3和NO,3NO2+H2O=2HNO3+NO,B符合题意;
C.SiO2不与H2O反应,C不符合题意;
D.Na加入KCl溶液中会与H2O反应,不会置换出K,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错分析:C.虽然同主族的氧化物中如二氧化碳可以与水反应得到碳酸,但是二氧化硅性质很特殊,不能够与水反应得到相应的 酸。
13.【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.盐酸易挥发,浓硫酸稀释放热,向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾,是因为浓硫酸吸水导致盐酸挥发,与浓硫酸的脱水性无关,故A不符合题意;
B.红色褪去是因为将还原为,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故B不符合题意;
C.向某溶液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀可能是AgCl,因此由现象不能说明溶液中一定含有,故C不符合题意;
D.浓硝酸不稳定,分解生成的红棕色二氧化氮能溶解在溶液中,因此浓硝酸在光照条件下变黄,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、浓硫酸吸收水分为吸水性;
B、二氧化硫和铁离子可以发生氧化还原反应;
C、硫酸根的检验用稀盐酸和氯化钡溶液;
D、浓硝酸分解为二氧化氮,二氧化氮溶于水为黄色。
14.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析,Li为电池负极,发生氧化反应,A不符合题意;
B.Li为负极,电流应从正极流出,B不符合题意;
C.FeS2为正极,正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-,C符合题意;
D.将熔融的LiCF2SO4改为LiCl的水溶液,Li和水发生氧化还原反应生成氢气,所以不能将熔融的LiCF2SO4改为LiCl的水溶液,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据总反应可知,Li电极为负极,电极反应式为为Li-e-=Li+,FeS2为正极,正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-。
15.【答案】D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.①组中,0~20min内,CH4的物质的量变化量是0.50mol,则NO2的物质的量变化量是1.00mol,用NO2表示的反应速率为=0.025 mol·L-1·min-1,A不符合题意;
B.由实验数据可知,0~10 min内,②组反应速率大,温度越高,反应速率越大,所以实验控制的温度:T1<T2,B不符合题意;
C.20 min 时,②组中n(CH4)不再变化,反应已达平衡状态,C不符合题意;
D.n(CH4 )=0.36mol,则可列出三段式如下:
,所以②组在30min时容器内物质的总物质的量为(0.36+0.72+0.64+0.64+1.28)mol=3.64mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合公式判断;
B、温度越高速率越快;
C、平衡时各种物质的物质的量保持不变;
D、结合三段式以及提供的数据进行计算。
16.【答案】(1)BaSO4
(2)BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
(3)CO、SO、Na+;Ba2+、H+;Cl-
(4)NaOH;蓝;+OH-NH3↑+H2O
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】溶液中可能存在的离子有Na+、Ba2+、CO、SO、Cl-、H+,结合流程,加入BaCl2溶液有沉淀,则沉淀1为与Ba2+产生沉淀的阴离子,且往沉淀1中加入稀盐酸产生气体和沉淀2可知,气体应为CO2,沉淀2为BaSO4,则沉淀1为BaSO4与BaCO3混合物。
(1)由分析可知,“沉淀2”的化学式为BaSO4;
(2)根据分析,“沉淀1”与稀盐酸反应为碳酸钡和盐酸的反应,离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
(3)未知溶液加入过量的BaCl2溶液,产生“沉淀1”,“沉淀1”加入过量稀盐酸沉淀部分溶解,说明“沉淀1”为BaCO3和BaSO4,“沉淀2”为BaSO4,证明未知溶液中存在CO、SO,一定不存在Ba2+、H+﹐根据电荷守恒,溶液中一定存在Na+;“滤液1”中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀为AgCl,未知溶液中先加入了BaCl2,引入了Cl-,所以无法确定未知溶液中是否有Cl-;故原溶液中一定大量存在的离子是CO、SO、Na+;一定不存在的离子是Ba2+、H+;可能存在的离子是Cl-;
(4)检验铵根可使用OH-,因此可加入NaOH;二者加热反应生成NH3,NH3与水反应生成的NH3·H2O为碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;反应的离子方程式为+OH-NH3↑+H2O。
【分析】(1)该车年不溶于稀盐酸,结合题干信息可以知道为硫酸钡;
(2)碳酸钡和氢离子反应生成钡离子、二氧化碳和水;
(3)结合题干分析,可以知道原溶液含有碳酸根离子、硫酸根离子和钠离子,不存在钡离子和氢离子,氯离子没有检验,可能存在;
(4)铵根离子的检验可以通过检验是否有氨气生成判断。
17.【答案】(1)②
(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;B
(3)一次电池;石墨棒;Zn-2e-=Zn2+;0.6NA
【知识点】吸热反应和放热反应;化学电源新型电池
【解析】【解答】(1)①金属和稀硫酸的置换反应是放热反应,因此锌与稀硫酸反应放热,①不正确;
②盐酸与碳酸氢钠反应吸热,②正确;
③燃烧反应都是放热反应,③不正确;
故答案为:②;
(2)铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,在化学反应的过程中,反应物先断裂化学键再形成化学键,断键吸收热量,成键释放能量,因此该反应的图象应先上升再降低,最终生成物的的总能量低于反应物的总能量,符合的图示是B,
故答案为:B,
(3)锌锰干电池的负极为Zn,电极反应为Zn-2e-=Zn2+;19.5gZn的物质的量为=0.3mol,转移电子的物质的量为0.3mol×2=0.6mol,电子的数目为0.6NA。
【分析】(1)常见放热反应:燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应;
常见吸热反应:一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应,大部分分解反应,八水合氢氧化钡和氯化铵的反应;
(2)铝和氧化铁高温生成铁和氧化铝;
(3)新型电池的判断:
1、化合价升高的为负极,失去电子,化合价降低的为正极,得到电子;
2、电极反应式的书写要注意,负极反应为负极材料失去电子化合价升高,正极反应为正极材料得到电子化合价降低,且要根据电解质溶液的酸碱性判断,酸性溶液不能出现氢氧根,碱性溶液不能出现氢离子,且电极反应式要满足原子守恒。
18.【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)N2
(3)将NO氧化为NO2;(NH4)2SO3
(4)分离出NH3;4NH3+5O24NO+6H2O
【知识点】含氮物质的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3随雨水落下,形成硝酸型酸雨;
(2)CO和NO在一定条件下反应生成无害气体,根据元素守恒推知生成的气体为N2和CO2,反应的化学方程式为:2CO+2NO2CO2+N2,反应中氮元素的化合价由+2价降低为0价,NO得电子发生还原反应,N2为还原产物;
(3)①根据流程图可知,烟气中>9,催化氧化后<,NO的比例减少,说明催化氧化过程中将NO转化为NO2;
②除尘、除NOx后剩余气体主要为SO2,SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵,化学方程式为SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,因此图中产品中含硫成分为(NH4)2SO3;
(4)氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气,进入氨分离器,分离出氨气,氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化,进入吸收塔,通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3,最后进行尾气处理即可。因此分离器的作用是分离出NH3;氨气的催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【分析】(1)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)氮元素化合价降低,发生还原反应生成还原产物氮气;
(3) ① 催化氧化可以将一氧化氮转化为二氧化氮;
② 二氧化硫和碱的反应生成亚硫酸盐;
(4)氨气和氧气催化加热生成一氧化氮和水。
19.【答案】(1)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)酸性氧化物的通性;还原
(3)bc
(4)2H2O+SO2 +Cl2= BaSO4↓+2Cl-+4H+
(5)温度;2;3;<
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】Cu与浓H2SO4反应生成SO2,2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,SO2不与BaCl2反应,③中没有明显现象,说明没有H2SO4挥发出来,④中的NaOH与SO2反应生成Na2SO3,酚酞红色褪去,说明SO2为酸性氧化物,⑤中KMnO4褪色说明SO2具有还原性,⑥中品红褪色说明SO2具有漂白性,浸有NaOH的棉花可以吸收SO2。
(1)根据分析,试管①中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)根据分析,试管④⑤中的现象分别说明具有酸性氧化物的通性和还原性;
(3)a.加入HCl没有反应,a不正确;
b.H2SO4和Cu都有剩余,加入Fe2O3,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,n(Cu2+)变大,b正确;
c.加入KNO3,由于有H2SO4剩余,发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,n(Cu2+)变大,c正确;
故答案为:bc;
(4)向试管③中加入氯水,Cl2与SO2反应生成H2SO4,H2SO4与BaCl2生成BaSO4,离子方程式为2H2O+SO2 +Cl2= BaSO4↓+2Cl-+4H+;
(5)①实验2和实验4只有温度不同,因此是探究温度对化学反应速率的影响;
②实验2和实验3只有H2O2的浓度不同,可以探究反应物浓度对化学反应速率的影响;
③实验2和实验1作对比,实验2有催化剂,因此反应速率快,时间短,故t2<t1。
【分析】(1)浓硫酸和铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)二氧化硫为酸性氧化物,可以和碱发生反应;
(3)使铜离子的浓度增大,可以通过铜和铁离子、硝酸的反应生成硝酸铜;
(4)水、二氧化硫和氯气反应生成硫酸钡、氯离子和氢离子;
(5) ① 温度不同,研究的是温度对反应速率的影响;
② 2和3的浓度不同;
③ 速率越快,时间越短。
贵州省黔东南州2021-2022学年高一下学期期中考试化学试题
一、单选题
1.(2022高一下·洛阳期中)2022年冬奥会的火炬外壳是碳纤维与功能性树脂制成的碳纤维复合材料,取代传统的铝合金,火炬采用氢气做燃料,燃烧温度可达800℃,下列说法错误的是(  )
A.涂有钠元素的显色剂能使火焰呈黄色
B.氢气作为燃料可以实现“碳的零排放”
C.碳纤维复合材料与碳纳米材料都属于新型有机非金属材料
D.火炬抗摔性能强,质量轻便
【答案】C
【知识点】无机非金属材料;焰色反应;绿色化学
【解析】【解答】A.钠元素的焰色反应为黄色,涂有钠元素的显色剂能使火焰呈黄色,故A不符合题意;
B.氢气燃烧产物是水,可实现“零碳排放”,故B不符合题意;
C.碳纤维和碳纳米材料是由碳元素形成的单质,不属于有机材料,故C符合题意;
D.火炬的外壳是碳纤维与高性能树脂制成的复合材料,有很多优良性能,质量轻,抗摔性强,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.钠元素的焰色反应为黄色。
B.氢气燃烧产物是水。
C.碳纤维和碳纳米材料是由碳元素形成的单质,均属于无机物。
D.火炬的外壳是碳纤维与高性能树脂制成的复合材料。
2.(2022高一下·黔东南期中)已知反应的能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.该反应为吸热反应
B.使用合适的催化剂能减少该反应吸收的能量
C.该图可表示为酸和碱的反应图象
D.该反应反应物的总能量低于生成物的总能量
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由图可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,为吸热反应,A不符合题意;
B.催化剂能降低反应的活化能,因此可以减少E1,即减少该反应吸收的能量,B不符合题意;
C.酸碱中和为放热反应,图为吸热反应,C符合题意;
D.由图可知,该反应反应物的总能量低于生成物的总能量,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放热,反之反应吸热;
B、催化剂可以降低活化能;
C、酸碱中和为放热反应;
D、吸热反应,反应物的总能低于生成物的总能量。
3.(2022高一下·黔东南期中)下列有关物质的说法错误的是
A.二氧化硫有毒不能将其添加到任何食品中
B.三氧化硫是一种酸性氧化物
C.液氨可用作制冷剂
D.制玻璃的原料有纯碱、石灰石、石英砂
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;二氧化硫的性质;物质的简单分类
【解析】【解答】A.二氧化硫虽然有毒,少量二氧化硫可加入葡萄酒中可抗氧化、防腐,A符合题意;
B. 与大多数非金属氧化物一样,三氧化硫属于酸性氧化物,B不符合题意;
C. 液氨气化时大量吸热、可用作制冷剂,C不符合题意;
D. 制普通玻璃的原料为纯碱、石灰石、石英砂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化硫可以少量用于葡萄酒;
B、三氧化硫为酸性氧化物;
C、液氨可以作为制冷剂;
D、玻璃的原料有碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅。
4.(2022高一下·洛阳期中)反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率加快的是(  )
①将容器的容积缩小一半 ②加入过量炭 ③保持容器压强不变,充入N2 ④升高温度
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①将容器的体积缩小一半,压强增大,反应速率增大,故①符合题意;
②炭为纯固体,加入过量炭,反应速率不变,故②不符合题意;
③保持容器压强不变,充入N2,反应体系中各物质浓度减小,反应速率减小,故③不符合题意;
④升高温度反应速率加快,故④符合题意;
能使反应速率加快的是①④;
故答案为:D。
【分析】影响化学反应速率的因素有:温度、浓度、压强(有气体参与反应)、催化剂等,据此分析。
5.(2022高一下·洛阳期中)下列有关化学方程式或离子方程式书写正确的是(  )
A.澄清石灰水中加入碳酸钠:Ca(OH)2+CO=CaCO3↓+2OH-
B.铁和硫加热条件下反应:2Fe+3SFe2S3
C.硫与过量氧气反应:2S+3O22SO3
D.“气肥”碳酸氢铵要低温保存,因其受热易分解:
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.澄清石灰水中Ca(OH)2以离子形式存在,澄清石灰水中加入碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,反应的离子方程式为,故A不符合题意;
B.铁与硫混合加热生成FeS,反应的化学方程式为,故B不符合题意;
C.硫在氧气中燃烧只生成SO2,即使氧气过量也不会生成SO3,故C不符合题意;
D.碳酸氢铵受热易分解,发生的反应为,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】判断离子方程式正误时,需注意以下几点:1.是否符合事实;2.化学式拆写(单质、氧化物、气体、难溶物、弱电解质等不能拆写)是否正确;3.符号(等号,可逆号,沉淀气体的箭头标注)使用是否正确;4.是否遵循原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒;5.是否漏掉离子反应;6.反应物或产物的配比是否正确。
6.(2022高一下·黔东南期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是
A.常温下,所含阴离子个数为0.2NA
B.的溶液中有3NA的氯离子
C.1mol氯气与足量铁反应时,转移的电子数无法计算
D.浓硫酸与足量铜微热反应,生成分子数一定为0.46NA
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.Na2O2的电子式为,7.8gNa2O2的物质的量为=0.1mol,故阴离子数目为0.1NA,A不符合题意;
B.AlCl3的物质的量为1L×1mol/L=1mol,Cl-的物质的量为3×1mol=3mol,故Cl-的数目为3NA,B符合题意;
C.1molCl2与足量铁反应生成FeCl3,Cl由0价降为-1价,1molCl2完全反应转移电子数为2NA,C不符合题意;
D.浓硫酸与Cu的反应为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,浓硫酸变稀后不再与Cu反应,因此无法计算生成SO2的物质的量,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、阴离子为过氧根离子;
B、结合公式n=c·V判断;
C、氯气少量时用氯气的物质的量计算;
D、浓硫酸和铜反应,变成稀硫酸则不反应。
7.(2018高一下·包头期末)如图装置,电流计指针会偏转,正极变粗,负极变细,符合这种情况的是(  )
A.正极:Cu 负极:Zn S:稀H2SO4
B.正极:Zn 负极:Cu S:CuSO4溶液
C.正极:Ag 负极:Zn S:AgNO3溶液
D.正极:Fe 负极:Cu S:AgNO3溶液
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、硫酸为电解质溶液,正极生成氢气,不能变粗,A不符合题意;
B、锌的金属性强于铜,与硫酸铜溶液构成原电池时锌是负极,铜是正极,B不符合题意;
C、锌为负极,硝酸银为电解质,则锌失去生成离子进入溶液,正极上银离子得到电子,生成单质析出,C符合题意;
D、原电池中硝酸银溶液做电解质时,活泼金属做负极,则应为Fe作负极,铜是正极,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在原电池中,负极活泼较强,失去电子,发生氧化反应;正极活泼性较弱,得到电子,发生还原反应。正极得到电子和负极失去电子的数目是相等的。
8.(2022高一下·洛阳期中)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述错误的是(  )
A.反应的化学方程式为X(g)+ Y(g)2Z(g)
B.反应开始到10 s,X的物质的量减少了0.79mol
C.反应到10s时,该反应达到平衡状态
D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.79 mol/(L·s)
【答案】D
【知识点】化学反应速率;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.X、Y为反应物、Z为生成物,且化学计量数之比为等于变化的物质的量之比,则1.20mol-0.41mol=0.79mol,Y减少1.00mol-0.21mol=0.79mol,Z增加1.58mol,0.79mol∶0.79mol∶1.58mol=1∶1∶2,且10s达到平衡,则反应的化学方程式为X(g)+ Y(g)2Z(g),故A不符合题意;
B.反应开始到10s时,X的物质的量减少了1.20mol-0.41mol=0.79mol,故B不符合题意;
C.在10s后各物质的浓度不再发生变化,说明反应到10s时,该反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】由图可知,随着反应的进行,n(Z)↑,n(X)与n(Y)均↓,说明Z是生成物,X、Y均为反应物,根据化学计量数之比为等于变化的物质的量之比,则可推出该反应的化学方程式为X(g)+Y(g)2Z(g)。达到化学平衡时,各物质的含量保持不变。
9.(2022高一下·洛阳期中)水煤气变换反应的过程示意图如下:
下列说法错误的是(  )
A.在上述过程中,都有H2O的参与
B.过程II吸收能量
C.该反应的化学方程式是CO+ 2H2OCO2+ 2H2
D.H2O和CO2分子中均含有极性键
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系;极性键和非极性键;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.由图可知,过程Ⅰ、过程Ⅱ有H2O的参与,过程Ⅲ有H2O的生成,故A符合题意;
B.过程Ⅱ涉及化学键的断裂,需要吸收能量,故B不符合题意;
C.由图可知,该反应的反应物为CO和H2O,生成物为CO2和H2,则该反应的化学方程式为CO+ 2H2OCO2+ 2H2,故C不符合题意;
D.H2O和CO2分子均为不同原子构成的共价分子,均含有极性键,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.H2O是否参与,可通过观察每个过程的反应物中是否有H2O。
B.断键吸热,成键放热。
C.由图可知,该反应的反应物为CO和H2O,生成物为CO2和H2。注意反应条件的标注。
D.H2O和CO2的结构式分别是H-O-H、O=C=O,不同元素原子间形成的共价键为极性键。
10.(2022高一下·黔东南期中)用A、B、C、D四块金属片进行如下实验:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀溶液中,A极为负极
②C、D用导线相连后,同时浸入稀溶液中,电流由导线
③A、C相连后,同时浸入稀溶液中,C极产生大量气泡
④B、D相连后,同时浸入稀溶液中,D极逐渐变小
据此,判断四种金属的活动性顺序是
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中, A极为负极,所以活泼性:A>B;
②在原电池中,电子从负极流经外电路流向正极,C、D用导线相连后同时浸入稀H2SO4中,电流由D→导线→C,则电子由C→导线→D ,则活泼性:C>D;
③A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡,说明C极是正极,所以金属活泼性:A>C;
④B、D相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极逐渐变小,说明发生氧化反应,说明D极是负极,所以金属活泼性:D>B。
综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是:A>C>D>B,
故答案为:C。
【分析】原电池的角度进行分析,活泼金属作为负极,负极质量减少,正极质量增加或者生产气体,电子由负极经过导线流向正极,电流由正极经过导线流向负极,阳离子移向正极,阳离子得到电子形成单质,阴离子移向负极,负极失去电子形成阳离子。
11.(2022高一下·黔东南期中)除去下列试样中的杂质(括号内的物质为杂质),选用的试剂正确的是
选项 A B C D
试样 NO(NO2) Fe(Cu) CO2(HCl) SO2(CO2)
除杂试剂 硫酸 饱和溶液 溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】除杂
【解析】【解答】A.NO2与H2O反应生成NO,3NO2+H2O=2HNO3+NO,因此可以用H2O除去NO中的NO2,A符合题意;
B.H2SO4与Fe反应,H2SO4+Fe=FeSO4+H2↑,不能除去Cu,B不符合题意;
C.CO2也能与Na2CO3反应,Na2CO3+H2O+CO2= 2NaHCO3,C不符合题意;
D.SO2也能与Ca(OH)2反应,SO2+Ca(OH)2= CaSO3↓+H2O,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、二氧化氮和水反应生成一氧化氮;
B、铜和硫酸不反应,铁和硫酸反应;
C、氯化氢和二氧化碳都可以和碳酸钠溶液反应;
D、二氧化碳和二氧化硫都可以和氢氧化钙反应。
12.(2022高一下·北海期末)下列元素化合物的转化关系中,可以实现的是(  )
A. B.
C. D.KCl(溶液)
【答案】B
【知识点】含氮物质的综合应用;硅和二氧化硅;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A.SO2与H2O反应生成H2SO3,SO2+H2OH2SO3,A不符合题意;
B.NO与O2反应生成NO2,2NO+O2=2NO2,NO2与H2O反应生成HNO3和NO,3NO2+H2O=2HNO3+NO,B符合题意;
C.SiO2不与H2O反应,C不符合题意;
D.Na加入KCl溶液中会与H2O反应,不会置换出K,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】易错分析:C.虽然同主族的氧化物中如二氧化碳可以与水反应得到碳酸,但是二氧化硅性质很特殊,不能够与水反应得到相应的 酸。
13.(2022高一下·黔东南期中)通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论,这是化学学习的方法之一。下列对实验现象的解释正确的是
选项 实验现象 解释
A 向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾 说明浓硫酸具有脱水性
B 向含有KSCN的溶液中通入适量,溶液红色褪去 说明具有漂白性
C 向某溶液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成 说明该溶液中一定含有
D 浓硝酸在光照条件下变黄 浓硝酸不稳定,见光易分解,生成的有色产物能溶于浓硝酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.盐酸易挥发,浓硫酸稀释放热,向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾,是因为浓硫酸吸水导致盐酸挥发,与浓硫酸的脱水性无关,故A不符合题意;
B.红色褪去是因为将还原为,与二氧化硫的还原性有关,与漂白性无关,故B不符合题意;
C.向某溶液中加盐酸酸化的硝酸钡溶液,有白色沉淀生成,该白色沉淀可能是AgCl,因此由现象不能说明溶液中一定含有,故C不符合题意;
D.浓硝酸不稳定,分解生成的红棕色二氧化氮能溶解在溶液中,因此浓硝酸在光照条件下变黄,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、浓硫酸吸收水分为吸水性;
B、二氧化硫和铁离子可以发生氧化还原反应;
C、硫酸根的检验用稀盐酸和氯化钡溶液;
D、浓硝酸分解为二氧化氮,二氧化氮溶于水为黄色。
14.(2022高二上·宣城开学考)电池是目前电池中综合性能最好的一种电池,其原理示意图如图所示。已知电池放电时的反应为(S的化合价均为-1价)。下列说法正确的是(  )
A.Li为电池的正极,发生氧化反应
B.电流由Li经负载,流向极
C.正极的电极反应式为
D.将熔融的改为LiCl的水溶液,电池性能更好
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析,Li为电池负极,发生氧化反应,A不符合题意;
B.Li为负极,电流应从正极流出,B不符合题意;
C.FeS2为正极,正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-,C符合题意;
D.将熔融的LiCF2SO4改为LiCl的水溶液,Li和水发生氧化还原反应生成氢气,所以不能将熔融的LiCF2SO4改为LiCl的水溶液,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据总反应可知,Li电极为负极,电极反应式为为Li-e-=Li+,FeS2为正极,正极反应式为FeS2+4e-=Fe+2S2-。
15.(2022高一下·黔东南期中)某研究小组欲利用甲烷消除NO2污染,发生反应:CH4(g) +2NO2(g) N2(g) +CO2(g)+2H2O(g)。在2L密闭容器中,控制不同温度,分别加入1 molCH4和2 mol NO2,测得n(CH4 )随时间变化的有关实验数据见下表。
组别 温度 时间/min n/ mol 0 10 20 30
① T1 n(CH4) 1.00 0.70 0.50 0.40
② T2 n(CH4 ) 1.00 0.60 0.36 0.36
下列说法正确的是
A.①组中,0~20 min内,用NO2表示的反应速率为0.025 mol·L-1·s-1
B.由实验数据可知,实验控制的温度:T2< T1
C.反应在20min时,①②组中反应均未达到平衡状态
D.②组在30 min时容器内物质的总物质的量为3.64 mol
【答案】D
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】A.①组中,0~20min内,CH4的物质的量变化量是0.50mol,则NO2的物质的量变化量是1.00mol,用NO2表示的反应速率为=0.025 mol·L-1·min-1,A不符合题意;
B.由实验数据可知,0~10 min内,②组反应速率大,温度越高,反应速率越大,所以实验控制的温度:T1<T2,B不符合题意;
C.20 min 时,②组中n(CH4)不再变化,反应已达平衡状态,C不符合题意;
D.n(CH4 )=0.36mol,则可列出三段式如下:
,所以②组在30min时容器内物质的总物质的量为(0.36+0.72+0.64+0.64+1.28)mol=3.64mol,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、结合公式判断;
B、温度越高速率越快;
C、平衡时各种物质的物质的量保持不变;
D、结合三段式以及提供的数据进行计算。
二、综合题
16.(2022高一下·黔东南期中)某未知溶液中只可能大量存在下列离子:、、、、、。为探究其组成,某实验小组进行了以下实验:
(1)写出“沉淀2”的化学式   。
(2)“沉淀1”与稀盐酸反应的离子方程式为   。
(3)原溶液中一定大量存在的离子是   ,一定不存在的离子是   ,可能存在的离子是   。
(4)若检验溶液中是否存在铵根离子,可以向溶液中加入   溶液(填化学式),再加热产生可使湿润的红色石蕊试纸变   (“红”或“蓝”)的气体。则证明溶液中存在铵根离子。反应的离子方程式为   。
【答案】(1)BaSO4
(2)BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
(3)CO、SO、Na+;Ba2+、H+;Cl-
(4)NaOH;蓝;+OH-NH3↑+H2O
【知识点】常见离子的检验
【解析】【解答】溶液中可能存在的离子有Na+、Ba2+、CO、SO、Cl-、H+,结合流程,加入BaCl2溶液有沉淀,则沉淀1为与Ba2+产生沉淀的阴离子,且往沉淀1中加入稀盐酸产生气体和沉淀2可知,气体应为CO2,沉淀2为BaSO4,则沉淀1为BaSO4与BaCO3混合物。
(1)由分析可知,“沉淀2”的化学式为BaSO4;
(2)根据分析,“沉淀1”与稀盐酸反应为碳酸钡和盐酸的反应,离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O;
(3)未知溶液加入过量的BaCl2溶液,产生“沉淀1”,“沉淀1”加入过量稀盐酸沉淀部分溶解,说明“沉淀1”为BaCO3和BaSO4,“沉淀2”为BaSO4,证明未知溶液中存在CO、SO,一定不存在Ba2+、H+﹐根据电荷守恒,溶液中一定存在Na+;“滤液1”中加入硝酸银溶液,产生白色沉淀为AgCl,未知溶液中先加入了BaCl2,引入了Cl-,所以无法确定未知溶液中是否有Cl-;故原溶液中一定大量存在的离子是CO、SO、Na+;一定不存在的离子是Ba2+、H+;可能存在的离子是Cl-;
(4)检验铵根可使用OH-,因此可加入NaOH;二者加热反应生成NH3,NH3与水反应生成的NH3·H2O为碱性,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝;反应的离子方程式为+OH-NH3↑+H2O。
【分析】(1)该车年不溶于稀盐酸,结合题干信息可以知道为硫酸钡;
(2)碳酸钡和氢离子反应生成钡离子、二氧化碳和水;
(3)结合题干分析,可以知道原溶液含有碳酸根离子、硫酸根离子和钠离子,不存在钡离子和氢离子,氯离子没有检验,可能存在;
(4)铵根离子的检验可以通过检验是否有氨气生成判断。
17.(2022高一下·黔东南期中)化学反应中不仅有物质变化而且伴随着能量变化,请回答下列问题。
(1)以下实验中属于吸热反应的是   (填序号)。
(2)利用铝与氧化铁在高温条件下,放出大量热可以焊接钢轨,发生反应的化学方程式为   ,图中,可表示铝与氧化铁的反应的是   (填字母)。
A. B.
C. D.
(3)锌锰干电池是应用最普遍的电池之一(如图所示),锌锰干电池属于   (填“一次电池”或“二次电池”),锌锰电池的正极材料是   ,负极发生的电极反应式为   。若反应消耗19.5g负极材料,则电池中转移电子的数目为   。
【答案】(1)②
(2)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;B
(3)一次电池;石墨棒;Zn-2e-=Zn2+;0.6NA
【知识点】吸热反应和放热反应;化学电源新型电池
【解析】【解答】(1)①金属和稀硫酸的置换反应是放热反应,因此锌与稀硫酸反应放热,①不正确;
②盐酸与碳酸氢钠反应吸热,②正确;
③燃烧反应都是放热反应,③不正确;
故答案为:②;
(2)铝与氧化铁在高温条件下反应生成铁和氧化铝,反应的化学方程式为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3;该反应为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,在化学反应的过程中,反应物先断裂化学键再形成化学键,断键吸收热量,成键释放能量,因此该反应的图象应先上升再降低,最终生成物的的总能量低于反应物的总能量,符合的图示是B,
故答案为:B,
(3)锌锰干电池的负极为Zn,电极反应为Zn-2e-=Zn2+;19.5gZn的物质的量为=0.3mol,转移电子的物质的量为0.3mol×2=0.6mol,电子的数目为0.6NA。
【分析】(1)常见放热反应:燃烧、爆炸、金属腐蚀、食物腐烂、金属的置换反应、大部分化合反应、中和反应;
常见吸热反应:一氧化碳、碳、氢气为还原剂的氧化还原反应,大部分分解反应,八水合氢氧化钡和氯化铵的反应;
(2)铝和氧化铁高温生成铁和氧化铝;
(3)新型电池的判断:
1、化合价升高的为负极,失去电子,化合价降低的为正极,得到电子;
2、电极反应式的书写要注意,负极反应为负极材料失去电子化合价升高,正极反应为正极材料得到电子化合价降低,且要根据电解质溶液的酸碱性判断,酸性溶液不能出现氢氧根,碱性溶液不能出现氢离子,且电极反应式要满足原子守恒。
18.(2022高一下·黔东南期中)氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题:
(1)产生硝酸型酸雨的化学方程式为   。
(2)汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体,该反应的还原产物为   。
(3)目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下:
已知:烟气中含尘、、NOx()。
①“催化氧化”的目的是   。
②图中产品中含硫成分为   (填化学式)。
(4)氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
分离器的作用是   ,写出氧化炉中的化学反应方程式:   。
【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(2)N2
(3)将NO氧化为NO2;(NH4)2SO3
(4)分离出NH3;4NH3+5O24NO+6H2O
【知识点】含氮物质的综合应用;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】(1)NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3随雨水落下,形成硝酸型酸雨;
(2)CO和NO在一定条件下反应生成无害气体,根据元素守恒推知生成的气体为N2和CO2,反应的化学方程式为:2CO+2NO2CO2+N2,反应中氮元素的化合价由+2价降低为0价,NO得电子发生还原反应,N2为还原产物;
(3)①根据流程图可知,烟气中>9,催化氧化后<,NO的比例减少,说明催化氧化过程中将NO转化为NO2;
②除尘、除NOx后剩余气体主要为SO2,SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵,化学方程式为SO2+2NH3·H2O=(NH4)2SO3+H2O,因此图中产品中含硫成分为(NH4)2SO3;
(4)氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气,进入氨分离器,分离出氨气,氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化,进入吸收塔,通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3,最后进行尾气处理即可。因此分离器的作用是分离出NH3;氨气的催化氧化的方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。
【分析】(1)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮;
(2)氮元素化合价降低,发生还原反应生成还原产物氮气;
(3) ① 催化氧化可以将一氧化氮转化为二氧化氮;
② 二氧化硫和碱的反应生成亚硫酸盐;
(4)氨气和氧气催化加热生成一氧化氮和水。
19.(2022高一下·黔东南期中)下图是铜与浓硫酸反应并验证其产物性质的装置图。请回答下列问题。
已知:Ⅰ.浓硫酸沸点约300℃;
Ⅱ.酒精灯加热最高温度可达400~500℃。
(1)试管①中发生反应的化学方程式为   。
(2)一段时间后,③中溶液无明显现象,④⑤⑥溶液均褪色,试管④⑤中的现象分别说明具有   、   性。
(3)充分反应后发现,铜丝与硫酸都有剩余,在此情况下,加入下列物质能使溶液中n(Cu2+)变大的是   (填字母)。
a.HCl b. c.
(4)反应停止后,待装置冷却,向试管③中加入氯水,产生白色沉淀,反应的离子方程式为   。
(5)以的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集所需的时间。
序号 反应温度/℃ c(H2O2)/(mol/L) V(H2O2)/mL m(MnO2)/g t/min
1 30 1 5 0 t1
2 30 1 5 0.1 t2
3 30 2 5 0.1 t3
4 50 1 5 0.1 t4
①设计实验2和实验4的目的是研究   对化学反应速率的影响。
②为研究反应物浓度对化学反应速率的影响,可以将实验   (填序号,下同)和实验   作对比。
③将实验2和实验1作对比,t2   (填“>”“<”或“=”) t1。
【答案】(1)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)酸性氧化物的通性;还原
(3)bc
(4)2H2O+SO2 +Cl2= BaSO4↓+2Cl-+4H+
(5)温度;2;3;<
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】Cu与浓H2SO4反应生成SO2,2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,SO2不与BaCl2反应,③中没有明显现象,说明没有H2SO4挥发出来,④中的NaOH与SO2反应生成Na2SO3,酚酞红色褪去,说明SO2为酸性氧化物,⑤中KMnO4褪色说明SO2具有还原性,⑥中品红褪色说明SO2具有漂白性,浸有NaOH的棉花可以吸收SO2。
(1)根据分析,试管①中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)根据分析,试管④⑤中的现象分别说明具有酸性氧化物的通性和还原性;
(3)a.加入HCl没有反应,a不正确;
b.H2SO4和Cu都有剩余,加入Fe2O3,Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,n(Cu2+)变大,b正确;
c.加入KNO3,由于有H2SO4剩余,发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,n(Cu2+)变大,c正确;
故答案为:bc;
(4)向试管③中加入氯水,Cl2与SO2反应生成H2SO4,H2SO4与BaCl2生成BaSO4,离子方程式为2H2O+SO2 +Cl2= BaSO4↓+2Cl-+4H+;
(5)①实验2和实验4只有温度不同,因此是探究温度对化学反应速率的影响;
②实验2和实验3只有H2O2的浓度不同,可以探究反应物浓度对化学反应速率的影响;
③实验2和实验1作对比,实验2有催化剂,因此反应速率快,时间短,故t2<t1。
【分析】(1)浓硫酸和铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水;
(2)二氧化硫为酸性氧化物,可以和碱发生反应;
(3)使铜离子的浓度增大,可以通过铜和铁离子、硝酸的反应生成硝酸铜;
(4)水、二氧化硫和氯气反应生成硫酸钡、氯离子和氢离子;
(5) ① 温度不同,研究的是温度对反应速率的影响;
② 2和3的浓度不同;
③ 速率越快,时间越短。

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