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文档介绍
河北省大名县第一中学2020届高三11月月考（重点班）化学试题
清北组第三次月考 化学试 题 相对原子质量 H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5 Fe:56 Zn:65 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题 1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是 A. 高纯硅可用于制作光感电池 B. 陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐 C. 碘酒可用于皮肤外用消毒 D. 碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查 【答案】D 【解析】 【详解】A.Si的导电性介于导体和绝缘体之间，是一种良好的半导体材料，所以高纯硅可用于制作光感电池，A正确； B.以含硅元素物质为原料通过高温加热发生复杂的物理、化学变化制得硅酸盐产品，传统硅酸盐产品包括：普通玻璃、陶瓷、水泥，陶瓷，是用物理化学方法制造出来的最早的人造材料，B正确； C.碘酒是碘单质的酒精溶液，具有杀菌消毒作用，因此可用于皮肤外用消毒，C正确； D.碳酸钡不能溶于水，但能够溶于酸，因此不能用于胃肠X射线造影检查，利用BaSO4不溶于水，也不溶于酸的性质来透视肠胃，D错误； 故合理选项是D。 2.明代李时珍的《本草纲目•谷四•烧酒》中记载：“……惟以糯米或粳米或黍或秫或大麦蒸熟，和麴酿瓮中七日，以甑蒸取”。下列说法错误的是 A. 糯米、粳米、大麦等谷物中均含有淀粉 B. 古法酿酒工艺中有多种酶参与催化反应 C. 酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快 D. 该过程中涉及蒸馏操作 【答案】C 【解析】 【详解】A. 糯米、粳米、大麦等谷物中均含有淀粉,故A正确； B. 古法酿酒是利用淀粉在酶的作用下转化为乙醇，所以古法酿酒工艺中有多种酶参与催化反应，故B正确； C.因为酶具有活性，温度太高会失去活性，导致酶失效，所以 酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，温度越高反应速率不一定越快，故C错误； D. 烧酒的制备过程为选料、制曲、发酵和蒸馏四步，涉及的实验操作是蒸馏，故D正确； 本题答案：C。 3.已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 常温下pH=2的H3PO4溶液，每升溶液中的H+数目为0.02NA B. 3g3He含有的中子数为1NA C. 过氧化钠与水反应时，生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA D. 28g的乙烯和环已烷混合气体中所含原子总数为6NA 【答案】A 【解析】 【详解】A. pH=2的H3PO4溶液，c(H+)=0.01mol/L，溶液的体积是1L，所以每升溶液中的H+数目为0.01NA，A错误； B. 3He中含有1个中子，3g3He的物质的量是1mol，则其中含有的中子数为1NA，B正确； C.过氧化钠与水反应时，产生NaOH和O2，每反应产生1molO2，转移2mol电子，则生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NA，C正确； D.乙烯和环已烷最简式是CH2，式量是14，28g的乙烯和环已烷混合气体中含有最简式的物质的量是2mol，则其中所含原子总数为6NA，D正确； 故合理选项是A。 4.在两份相同的Ba(OH)2溶液中，分别滴入物质的量浓度相等的H2SO4、NaHSO4溶液，其导电能力随滴入溶液体积变化的曲线如图所示。下列分析正确的是 A. b→d反应的离子方程式为：H++OH-=H2O B. o→a反应的离子方程式为：Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O C. c点导电能力相同，所以两溶液中含有相同量的OH– D. a、b两点Ba2+均沉淀完全，所以对应的溶液均显中性 【答案】A 【解析】 【分析】 Ba(OH)2溶液和H2SO4、NaHSO4溶液反应方程式分别为H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O、NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O，2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O，溶液导电能力与离子浓度成正比，根据图知，曲线①在a点溶液导电能力接近0，说明该点溶液离子浓度最小，应该为Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应，则曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应，然后对选项分析、解答。 【详解】根据上述分析可知曲线①表示Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应；曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应。 A.曲线②为Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液的反应，其中0→b段发生的反应为：NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O，b→d反应是NaOH+NaHSO4=Na2SO4+H2O，离子方程式为：H++OH-=H2O，A正确； B.曲线①表示Ba(OH)2溶液和H2SO4的反应，o→a反应为：H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O，离子方程式为：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O，B错误； C.根据图示可知c点导电能力相同，对于曲线a是过量的H2SO4电离产生的离子导电，对于曲线②，c点是反应产生的NaOH电离产生的离子导电，所以两溶液中含有的OH–不相同，C错误； D.a点是Ba(OH)2溶液和H2SO4恰好反应产生BaSO4沉淀，此时溶液中只有水，溶液显中性， b点恰好发生反应：NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+NaOH+H2O，所对应的溶液为NaOH溶于，显碱性，D错误； 故合理选项是A。 【点睛】本题考查酸、碱混合溶液反应的定性判断，注意：溶液导电能力与离子浓度成正比，弄清物质的量与反应的关系及各点溶液中溶质成分是解本题关键，侧重考查学生分析判断及识图能力。 5.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是 A. 实验①中试管口有红棕色气体产生，说明稀硝酸被Cu还原为NO2 B. 实验③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强 C. 由上述实验可得出结论：Cu在常温下既可以与稀硝酸反应，也可以与稀硫酸反应 D. 实验③发生反应的化学方程式为：3Cu＋Cu(NO3)2＋4H2SO4 =4CuSO4＋2NO↑＋4H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A.①中发生3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，反应产生的NO气体在试管口被空气中的O2氧化生成红棕色的NO2，A错误； B.③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性作用，可继续与Cu反应，是硝酸的氧化性强，B错误； C.由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，只有在溶液中存在NO3-条件下，滴入稀硫酸才可以发生反应，不能证明稀硫酸能与Cu反应，C错误； D.实验③发生反应的化学方程式为：3Cu+ Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O，D正确； 故合理选项是C。 6.二氧化硒(Se)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。在回收过程当中涉及到如下化学反应：①SeO2＋4KI＋4HNO3→Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O；②Se＋2H2SO4(浓)→2SO2↑＋SeO2＋2H2O 。下列有关叙述正确的是 A. 反应①中每有0.6mol I2生成，转移电子数目为1.2NA B. ①中Se是氧化产物，I2是还原产物 C. 反应①中KI是氧化剂，SeO2是还原剂 D. SeO2、H2SO4(浓)、I2的还原性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2 【答案】A 【解析】 【详解】A.该反应中生成1mol碘转移2mol电子，则每有0.6 mol I2生成，转移电子1.2mol，转移电子数目为1.2NA，A正确； B.还原剂对应的产物是氧化产物、氧化剂对应的产物的还原产物，①中氧化剂是SeO2、还原剂是KI，则Se是还原产物、I2是氧化产物，B错误； C.得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，①中SeO2是氧化剂、KI是还原剂，C错误； D.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，①中SeO2是氧化剂，I2是氧化产物，②中氧化剂是浓硫酸，氧化产物是SeO2，所以氧化性：H2SO4(浓)>SeO2>I2，D错误； 故合理选项是A。 7.化学与生产、生活密切相关，下列说法不正确的是（ ） A. Fe2O3常用作红色油漆和涂料 B. 生物柴油与柴油的化学成分相同 C. 聚丙烯酸钠可做“尿不湿”原料 D. 液氯或浓硫酸可用钢瓶储存 【答案】B 【解析】 【详解】A．氧化铁为红棕色固体，常用于做红色油漆和涂料，故A正确； B．柴油是由多种烃组成的混合物，而生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，二者成分不同，故B错误； C．聚丙烯酸钠具有强的吸水性，可做“尿不湿”原料，故C正确； D．常温下Fe与氯气不反应，遇浓硫酸发生钝化，可以用钢瓶储存液氯或浓硫酸，故D正确； 故选B。 8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A. 高温下，0.2mol Fe与足量水蒸气反应，生成的H2分子数目为0.3NA B. 室温下，1L pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH﹣离子数目为0.1NA C. 氢氧燃料电池正极消耗22.4L（标准状况）气体时，电路中通过的电子数目为2NA D. 5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成28g N2时，转移的电子数目为3.75NA 【答案】D 【解析】 【详解】A.高温下，Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁，四氧化三铁中Fe的化合价为价，因此Fe失去电子的物质的量为：，根据得失电子守恒，生成H2的物质的量为：，因此生成的H2分子数目为，A错误； B. 室温下，1 LpH＝13的NaOH溶液中H+浓度为c(H+)=10-13mol/L，且H+全部由水电离，由水电离的OH－浓度等于水电离出的H+浓度，因此由水电离的OH－为10-13mol/L×1L=10-13mol，B错误； C. 氢氧燃料电池正极上氧气发生得电子的还原反应，当消耗标准状况下22.4L气体时，电路中通过的电子的数目为，C错误； D.该反应中，生成28 g N2时，转移的电子数目为3.75NA，D正确； 故答案为D。 【此处有视频，请去附件查看】 9.分子式为C9H10O2芳香族化合物并且能与饱和NaHCO3溶液反应放出气体的 有机物有(不含立体异构) （ ） A. 6种 B. 8种 C. 12种 D. 14种 【答案】D 【解析】 该芳香族化合物能与NaHCO3发生反应产生CO2，说明含有羧基-COOH，还有苯基C6H5－，取代基为正丙酸基时，1种；取代基为异丙酸基，1种；取代基为羧基、-CH2-CH3 ，有邻间对3种；取代基为乙酸基、-CH3，有邻间对3种；取代基为-COOH、-CH3，-CH3，甲基为邻位，2种；间位，3种；对位1种；符合条件的总共有14种。故选D。 10.已知X、Y、Z、W四种短周期主族元素在周期表中的相对位置如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. W的原子序数不可能是X的原子序数的3倍 B. Z元素可能是金属元素 C. 四种元素的原子有可能均能与氢原子形成18电子分子 D. W的气态氢化物的稳定性一定比Y的强 【答案】C 【解析】 【分析】 X、Y、Z、W四种短周期主族元素，根据元素在周期表中的相对位置知，X和Y位于第二周期、Z和W位于第三周期，如果W是Cl元素，则X、Y、Z分别是N、O、S元素；如果W是S元素，则X、Y、Z分别是C、N、P元素；如果W是P元素，则X、Y、Z分别是B、C、Si元素；结合各选项分析解答。 【详解】A．如果W是P、X是B元素，则W原子序数是X的3倍，故A错误； B．Z可能是S、P、Si元素，所以Z不可能为金属元素，故B错误； C．若X、Y、Z、W分别是N、O、S、Cl元素，那么它们与H原子形成18电子的分子分别是N2H4、H2O2、H2S、HCl，故C正确； D．如果W是S元素，则Y为N元素；N元素电负性大于S，则N元素氢化物稳定性大于S元素的氢化物，故D错误； 故选C。 【点睛】熟悉元素周期表结构是解题的关键。本题的难点和易错点为C，要注意N和O的氢化物除了氨气和水外，还有N2H4和H2O2。 11.下表中的实验内容不能达到实验目的或不能得出相应实验结论的是（ ） 编号 实验内容 实验目的或实验结论 ① 向足量的酸性KMnO4溶液中加入乙二醇 将乙二醇转化为乙二酸 (HOCH2CH2OH) (H2C2O4) ② 向5mL0.1mol/L AgNO3溶液中滴加1mL0.1mol/L NaCl溶液，有白色沉淀生成，再向其中滴加1mL 0.1mol/L KI溶液，有黄色沉淀生成。 验证AgCl的溶解度比AgI大 ③ 向KI溶液中滴入CuSO4溶液，有白色沉淀生成，但无气体产生，再加入四氯化碳振荡，四氯化碳层呈紫色。 说明白色沉淀可能为CuI ④ 室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入等体积不同浓度的稀硫酸。 研究浓度对反应速率的影响 ⑤ 将铁粉投入到盛有稀HNO3的试管中，充分反应后滴入几滴KSCN溶液无明显现象。 说明HNO3将Fe氧化成Fe2+ A. ①②⑤ B. ②③⑤ C. ②③④ D. ①②③ 【答案】A 【解析】 【详解】①KMnO4与乙二醇(HOCH2CH2OH)发生氧化还原反应生成二氧化碳，且高锰酸钾也可氧化乙二酸(H2C2O4)，结论不合理，故错误； ②硝酸银足量，均为沉淀的生成，不发生沉淀的转化，不能比较Ksp，故错误； ③KI溶液中滴入CuSO4溶液中发生氧化还原反应生成CuI、碘，则有白色沉淀生成，但无气体产生，再加入四氯化碳振荡，四氯化碳层呈紫色，故正确； ④只有浓度一个变量，可研究浓度对反应速率的影响，故正确； ⑤Fe与硝酸反应生成硝酸铁，铁过量时，Fe与硝酸铁反应生成硝酸亚铁，不能说明HNO3将Fe氧化成Fe2+，故错误； 不能达到实验目的或不能得出相应实验结论的有①②⑤，故选A。 【点睛】本题的易错点为①，要注意乙二酸也能被酸性高锰酸钾溶液氧化。 12.H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c（H2C2O4）+ c（HC2O4-）+ c（C2O42-）=0.100 mol·L-1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如右图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是（ ） A. pH=2.5的溶液中：c（H2C2O4）+ c（C2O42-）> c（HC2O4-） B. c（Na+）=0.100 mol·L-1的溶液中：c（H+）+c（H2C2O4）=c（OH-）+ c（C2O42-） C. c（HC2O4-）= c（C2O42-）的溶液中：c（Na+）>0.100 mol·L-1+ c（HC2O4-） D. pH=7的溶液中：c（Na+）＝2c（C2O42-） 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图象可知，pH=2.5的溶液中c(H2C2O4)和c(C2O42-)浓度之和小于c(HC2O4-)，即c(H2C2O4)+c(C2O42-)＜c(HC2O4-)，故A错误； B．c(Na+)=0.100mol/L的溶液为NaHC2O4溶液，溶液中存在电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)，物料守恒c(Na+)=c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4)，代入计算得到c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O42-)，故B正确； C．c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42-)=0.100mol•L-1，根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)，根据图像，c(HC2O4-)=c(C2O42-)，pH约4，此时氢离子浓度大于氢氧根，得到溶液中c(Na+)＜0.100 mol•L-1+c(HC2O4-)，故C错误； D．20℃时，Kw=0.681×10-14，pH=7的溶液显酸性，c(H+)=c(OH-)，此时c(HC2O4-)=0，根据电荷守恒c(H+)+c(Na+)=2c(C2O42-)+c(OH-)，所以c(Na+)＜2c(C2O42-)，故D错误； 故选B。 【点睛】本题的易错点为D，要注意20℃时，pH=7的溶液中，显酸性，25℃时，pH=7的溶液显中性。 13.在恒温条件下，向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2，发生如下两个反应： ①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0平衡常数K1 ②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H2<0 平衡常数K2 10分钟时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20％，10分钟内用ClNO(g) 表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)。下列说法不正确的是（ ） A. 反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) 的平衡常数为 B. 平衡后c(Cl2)=2.5×10-2mol/L C. 其它条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2增大 D. 平衡时NO2的转化率为50％ 【答案】C 【解析】 【详解】A.①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0 平衡常数K1= ②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H2<0 平衡常数K2 = 反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) 的平衡常数K=，则K=，A正确； B.10min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol，10min内用ClNO（g）表示的平均反应速率v（ClNO）=7.5×10-3mol/(L•min)，则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3 mol/(L•min)×10min×2L=0.15mol，设①中反应的NO2为xmol，②中反应的Cl2为ymol，则： 2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) xmol 0.5xmol 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) 2ymol ymol 2ymol 则0.5x+2y=0.15，(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4，联立方程，解得x=0.1、y=0.05，故平衡后c(Cl2)==2.5×10-2mol/L，B正确； C.平衡常数只受温度影响，其他条件保持不变，反应在恒压条件下进行，则平衡常数K2不变，C错误； D.平衡时NO2的转化率为×100%=50%，D正确； 故合理选项是C。 14.由短周期主族元素X、Y、Z组成的单质（化学式也分别为X、Y、Z），X为金属，其核外电子数为Y原子序数的2倍，Y的最低负化合价与Z的最高正化合价的数值相等，甲、乙、丙、丁四种均为氧化物，甲和丁为无色的气体，固体甲可用于人工降雨，乙和丙熔点均很高，且它们在一定条件下能发生如下反应，下列说法中正确的是（ ） A. X为第三周期II族元素，Y和Z位于同一主族 B. 甲、乙、丙均能与水发生化合反应 C. 工业上常用电解乙制备X D. X可用于制焰火烟花，Z可用作太阳能电池的材料 【答案】D 【解析】 【分析】 甲为氧化物，且为无色的气体，固体甲可用于人工降雨，甲为CO2；X为金属，根据框图，X能够与二氧化碳反应，X为Mg；X的核外电子数为Y原子序数的2倍，Y为C，乙为MgO；Y的最低负化合价与Z的最高正化合价的数值相等，则Z为Si，甲、乙、丙、丁四种均为氧化物，甲和丁为无色的气体，乙和丙熔点均很高，则丙为SiO2，丁为CO，据此分析解答。 【详解】由上述分析可知，X为Mg，Y为C，Z为Si，甲为CO2，乙为MgO，丙为SiO2，丁为CO。 A．X为Mg，位于第三周期IIA族，Y、Z均位于ⅣA族，故A错误； B．乙、丙均不能与水反应，而甲与水发生化合反应生成碳酸，故B错误； C．MgO的熔点高，应电解熔融氯化镁冶炼Mg，故C错误； D．Mg燃烧发生耀眼的白光，Si为半导体材料，则X可用于制焰火烟花，Z可用作太阳能电池的材料，故D正确； 故选D。 15.常温时，改变饱和氯水的pH，得到部分含氯微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示。下列叙述不正确的是 A. pH=1的氯水中，c(Cl2)>c(Cl3-)>c(HClO)>c(ClO-) B. 氯水中的Cl2、ClO-、HClO均能与K2S发生反应 C. 已知常温下反应Cl2(aq)+Cl-(aq)Cl3- (aq)的K=0.191，当pH增大时，K减小 D. 该温度下，HClOH＋+ClO-的电离常数Ka=10-7.54 【答案】C 【解析】 【详解】A.pH=1时，根据图象中物质的量分数比较离子浓度大小，则c(Cl2)>c(Cl3-)>c(HClO)>c(ClO-)，A正确； B.氯水中的Cl2、ClO-、HClO均具有强的氧化性，而K2S具有还原性，因此均能与K2S发生反应，B正确； C.K只随温度大小而改变，改变平衡，不能改变K值，C错误； A.该温度下，HClOH＋+ClO-的电离常数Ka=，图象中HClO和ClO-的物质的量分数相等时的pH为7.54，则Ka(HClO)== 10-7.54，D正确； 故合理选项是C。 16.某实验小组设计如下实验装置(图中夹持装置省略)测定制备的CaCO3粉末的纯度(样品中杂质不与酸反应，反应前装置中的CO2已全部排出)。下列说法错误的是（ ） A. 缓缓通入空气的作用是将反应结束后装置中残留的CO2全部鼓入到C装置中被吸收 B. A装置和D装置都是为了防止空气中的CO2气体进入C 装置而产生误差 C. 若CaCO3样品的质量为x，从C 中取出的沉淀洗净干燥后的质量为y，则CaCO3的纯度为 D. 为了防止B 中盐酸挥发产生干扰，必须在B、C装置中间加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶 【答案】D 【解析】 【分析】 测定制备的CaCO3粉末的纯度，可加入盐酸，生成的二氧化碳用足量的氢氧化钡溶液吸收，根据生成的沉淀的质量确定二氧化碳的量，并以此测定碳酸钙的纯度，实验时将空气通过A中的氢氧化钠溶液，可除去空气中二氧化碳，且在反应后继续通入空气，以保证二氧化碳全部被吸收，D中碱石灰可防止空气中的二氧化碳进入C，防止结果偏大，据此分析解答。 【详解】A．由以上分析可知，缓缓通入空气的作用是将反应结束后装置中残留的CO2全部鼓入到C装置中被吸收，防止结果偏低，故A正确； B．A装置和D装置都可与空气中二氧化碳反应，防止空气中的CO2气体进入C 装置而产生误差，故B正确； C．若CaCO3样品的质量为x，从C 中取出的沉淀洗净干燥后的质量为y，则n(BaCO3)=，则样品中的m(CaCO3)=×M(CaCO3)，则CaCO3的纯度为×100%，故C正确； D．在B、C 装置中间加一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，盐酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，导致结果偏高，因氢氧化钡过量，可以不除去HCl，不影响生成沉淀碳酸钡的质量，故D错误； 故选D。 第Ⅱ卷 非选择题 二、非选择题 （一）必考题 17.工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。 I.脱硝：已知：H2的热值为142.9 kJ/g(热值是表示单位质量燃料完全燃烧时所放出的热量)； N2(g) + 2O2(g)==2NO2(g) △H= +133 kJ/mol H2O(g)==H2O(l) △H=- 44 kJ/mol 催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其他无毒物质的热化学方程式__________________。 Ⅱ.脱碳：向2L密闭容器中加入2 mol CO2、6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l) + H2O(l)。 (1)①该反应自发进行的条件是_________________(填“低温”“高温”或“任意温度”）。②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是________________________。 a.混合气体的平均式量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变 c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变 e.1 mol CO2生成的同时有3 mol H-H键断裂 (2)改变温度，使反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) △H<0中的所有物质都为气态。起始温度体积相同(T1℃、2L.密闭容器)。反应过程中部分数据见下表： 反应时间 CO2 (mol) H2(mol) CH3OH(mol) H2O(mol) 反应I 恒温恒容 0 min 2 6 0 0 10 min 4.5 20 min 1 30 min 1 反应II绝热恒容 0 min 0 0 2 2 ①达到平衡时，反应I、II对比：平衡常数K( I ) ______K(II)(填“>”“<”或“=”，下同）；平衡时CH3OH的浓度c(I)_______c(II)。 ②对反应I，前10 min内的平均反应速率v(CH3OH) =________，在其他条件不变下，若30 min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2 mol，则T1_____T2(填填“>”“<”或“=”)。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1mol H2O(g)，则平衡______移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。 【答案】 (1). 4H2(g) +2NO2 (g) =N2 (g) +4H2O(g) △H=-1100.2kJ/mol (2). 低溫 (3). de (4). < (5). < (6). 0.025mol/L·min (7). < (8). 不 【解析】 【分析】 Ⅰ、依据热化学方程式和盖斯定律计算所得热化学方程式； Ⅱ、(1)①自发进行的判断依据是△H-T△S＜0，结合反应特征分析判断需要的条件； ②平衡标志是正逆反应速率相同，个组分含量保持不变，原则是变量不变分析选项； (2)①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0，反应Ⅰ是恒温恒容容器，Ⅱ为恒容绝热，反应是放热反应，图表中反应ⅠⅡ若恒温恒容达到相同平衡状态，Ⅱ为逆向恒容绝热，温度降低，平衡正向进行，平衡常数增大，甲醇浓度增大； ②反应速率V=计算得到氢气反应速率，速率之比等于化学方程式计量数之比计算甲醇反应速率；依据平衡三段式列式计算分析平衡状态的物质的量。 【详解】Ⅰ．H2的热值为142.9kJ•g-1 ，则燃烧热为285.8kJ/mol，因此①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol，②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+133 kJ/mol，③H2O(g)=H2O(l)△H=-44 kJ/mol，根据盖斯定律，将①×4-②-③×4得到催化剂存在下，H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2 kJ/mol，故答案为： 4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)△H=-1100.2 kJ/mol； Ⅱ．(1)①CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)，熵变△S＜0，则反应焓变△H＜0，低温下满足△H-T△S＜0，故答案为：低温； ②CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(l)+H2O(l)。a、混合气体的平均式量始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故a错误； b、向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，按照1∶3反应，所以过程中CO2和H2的体积分数始终保持不变，故b错误；c、向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2，按照1∶3反应，CO2和H2的转化率始终相等，不能确定反应是否达到平衡状态，故c错误；d、反应物是气体，生成物是液体，混合气体的密度保持不变，说明反应达到平衡状态，故d正确；e、1mol CO2生成的同时有3mol H-H键断裂，说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故e正确；故答案为：de； (2)①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H＜0，反应Ⅰ恒温恒容容器，Ⅱ为恒容绝热，反应是放热反应，图表中反应ⅠⅡ若恒温恒容达到相同平衡状态，Ⅱ为逆向恒容绝热，温度降低，平衡正向进行，平衡常数增大，甲醇浓度增大，故答案为：＜；＜； ② CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 起始量(mol) 2 6 0 0 变化量(mol) 1 3 1 1 30min量(mol) 1 3 1 1 对反应I，前10min内的平均反应速率v(CH3OH)=v(H2)=×=0.025mol•L-1•min-1；若30min时只改变温度为T2℃，此时H2的物质的量为3.2mol，氢气增加，说明平衡逆向进行，温度升高T2＞T1，若30min时只向容器中再充入1mol CO2(g)和1mol H2O(g)，对正逆反应的影响程度相同，平衡不变，故答案为：0.025mol•L-1•min-1 ；＜；不。 18.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁，在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题： (1)如何用实验证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁_______。 (2)为测定绿矾中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。按如图连接好装置进行实验。 ①仪器B的名称是________。 ②将下列实验操作步骤正确排序_______（填标号）；重复上述操作步骤，直至A恒重，记为m3g。 a.点燃酒精灯，加热 b.打开K1和K2，缓缓通入N2 c.关闭K1和K2 d.熄灭酒精灯 e.称量A f.冷却到室温 ③根据实验记录，计算绿矾化学式中结晶水数目x=_______(列式表示)。若实验时按a、b次序操作，则使x_______（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 (3)为探究硫酸亚铁的分解产物，将(2)中已恒重的装置A接入如图所示的装置中，打开K1和K2，缓缓通入N2，加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。 ①C中的溶液为BaCl2，其作用是______。D溶液为______，D中可观察到的现象为_______。 ②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式________。 ③有同学认为该实验装置存在一定缺陷，请你谈谈完善该试验装置的措施____。 【答案】 (1). 在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化。再向试管中滴加氯水，溶液变红。可以证明样绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁 (2). 干燥管 (3). badfce (4). (5). 偏小 (6). 检验生成了SO3 (7). 品红溶液 (8). 品红溶液褪色 (9). 2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑ (10). 加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置 【解析】 【分析】 (1)亚铁离子不能与KSCN溶液变为红色，铁离子与KSCN溶液变为血红色； (2)①根据仪器的图形可判断仪器名称； ②实验时，为避免亚铁被氧化，应先通入氮气，再点燃酒精灯，待物质完全分解后熄灭酒精灯，再冷却至室温，冷却时注意关闭开关，冷却至室温后再称量固体质量的变化； ③直至A恒重，记为m3g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)=(m3-m1)。m(H2O)=(m2-m3)，以此计算n(H2O)、n(FeSO4)，结晶水的数目等于，若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化； (3)硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡，用于检验SO3，D为品红，可用于检验SO2，SO3、SO2都是大气污染物，应该有尾气处理装置。 【详解】(1)证明绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁的方法是在试管中加入少量绿矾样品，加水溶解，然后滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中无Fe3+，然后再向试管中滴加氯水，溶液变红就证明滴加氯水后反应产生了Fe3+，从而可以证明样绿矾中的铁是二价铁而不是三价铁； (2)①由仪器的图形可知B为干燥管； ②实验时，为避免亚铁被氧化，应先打开K1和K2，缓缓通入N2，排出装置中的空气，防止空气中水蒸气的干扰，然后点燃酒精灯，使绿矾发生分解反应，待物质完全分解后，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭K1和K2，再称量固体质量的变化，则正确的顺序为badfce； ③直至A恒重，记为m3 g，应为FeSO4和装置的质量，则m(FeSO4)=(m3-m1)，m(H2O)=(m2-m3)，则n(H2O)=；n(FeSO4)=，故结晶水的数目等于n==； 若实验时按a、d次序操作，会导致硫酸亚铁被氧化，则导致固体质量偏大，测定结果偏小； (3)①实验后反应管中残留固体为红色粉末，说明FeSO4分解生成Fe2O3，反应中Fe元素化合价升高，则S元素化合价应降低，则一定生成SO2，可知硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，C为氯化钡溶液，用于检验SO3，SO3溶于水反应产生H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4白色沉淀，D为品红溶液，可用于检验SO2，观察到品红溶液褪色； ②硫酸亚铁高温分解可生成Fe2O3、SO3、SO2，共用电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑； ③该反应分解产生的SO3、SO2都是大气污染物，因此该实验装置存在一定缺陷，完善该试验装置的措施是在装置D后面加一个装有氢氧化钠溶液的尾气处理装置，就可以吸收SO3、SO2，避免产生的污染。 【点睛】本题以绿矾为载体，考查结晶水合物中结晶水数目的测定、物质成分及分解产物的鉴别，注意把握实验原理、实验技能以及物质性质的分析，侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力。 19.硫酸镍是一种重要的化工中间体，是镍行业研究的热点。一种以石油化工中的废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2，还含有少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍的工业流程如图： 已知：Ⅰ．NiS、Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水，Cr(OH)3是两性氢氧化物； Ⅱ．Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液，Ni(OH)2溶于NH4Cl氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+。 请回答下列问题： (1)“酸溶”时为加快反应速率，提高镍元素的浸出率，可以采取的措施有：________。 (2)“滤渣Ⅰ”的主要成分为__（填化学式），该物质在工业上的用途为_________（任写一种）。 (3)“一次碱析”时，加入的NaOH溶液需过量，其目的是_________。 (4)“氨解”发生反应的离子方程式为________。“净化”时通入H2S的目的是_______。 (5)“氧化”时发生反应的化学方程式为_________。 (6)“系列操作”具体是指_________、过滤、洗涤、干燥。 【答案】 (1). 将废镍催化剂粉碎，与20%硫酸在加热条件下反应，不断搅拌等 (2). SiO2 (3). 制玻璃(或制光导纤维) (4). 使Cr3+转化为CrO2-，除去含铬微粒 (5). Ni(OH)2+6NH3 ▪ H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O (6). 将镍元素转化为NiS沉淀 (7). 3NiS+8HNO3=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S+4H2O (8). 蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】 【分析】 废镍催化剂(主要成分为NiCO3和SiO2，含少量Fe2O3、Cr2O3)为原料制备硫酸镍，加入20%的硫酸酸溶、过滤，滤渣Ⅰ为SiO2，滤液加入NaOH溶液进行一次碱析，滤液Ⅰ含有CrO2-，沉淀加入氯化铵、氨水缓冲液，由信息②可知滤渣Ⅱ为氢氧化铁，过滤得到的滤液含有[Ni(NH3)6]2+，“净化”时加入的H2S，将镍元素转化为NiS沉淀，加入硝酸氧化，可生成S和Ni2+，加入氢氧化钠生成Ni(OH)2，过滤后加入硫酸可得到硫酸镍，经蒸发浓度、冷却结晶得到晶体，以此解答该题。 【详解】(1)“酸溶”时为加快反应速率，提高镍元素的浸出率应先将废镍催化剂粉碎，以增大固体表面积，再与20%硫酸在100℃下反应2小时，加热可增大反应速率，提交浸出率； (2)NiCO3、Fe2O3、Cr2O3均溶于硫酸，SiO2不溶于硫酸，“滤渣Ⅰ”的主要成分为SiO2；工业上可利用SiO2制玻璃、制粗硅、制光导纤维等； (3) Ni(OH)2、Cr(OH)3均难溶于水，Cr(OH)3是两性氢氧化物，则加入过量的氢氧化钠，会发生Cr3++4OH-=CrO2-+2H2O，使Cr3+转化为CrO2-，除去含铬微粒； (4)Fe(OH)3不溶于NH4Cl-氨水的混合液，Ni(OH)2溶于NH4Cl-氨水的混合液生成[Ni(NH3)6]2+，从而实现镍元素和铁元素的分离，反应方程式为：Ni(OH)2+6NH3 ▪ H2O=[Ni(NH3)6]2++2OH-+6H2O；“净化“时通入H2S的目的是将镍元素转化为NiS沉淀； (5)稀HNO3具有强的氧化性，会将NiS氧化为Ni(NO3)2 、S单质，硝酸被还原为NO，则根据电子守恒、原子守恒，可得“氧化”时发生反应的化学方程式3NiS+8HNO3=3Ni(NO3)2+2NO↑+3S+4H2O； (6)从NiSO4溶液中获得NiSO4•7H2O的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【点睛】本题考查了物质制备方案设计，明确实验原理为解答关键，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，试题侧重于考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。 20.人类生活、工业生产往往产生大量含碳、氮、硫的废弃气体，合理再利用或转化上述气体，变废为宝成为人们共同关注的课题。 I.某化学课外小组查阅资料后得知：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步： ①2NO(g)N2O2(g)(快) v1正=k1正·c2(NO)，v1逆=k1逆·c(N2O2) ∆H1<0 ②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2正=k2正·c(N2O2)·c(O2)，v2逆=k2逆·c2(NO2) ∆H2<0 请回答下列问题： (1)反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的∆H=_______(用含∆H1和∆H2的式子表示)。一定温度下，反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示平衡常数的表达式K=_______。 (2)决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率是反应②，反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1______E2(填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应N2O4(g)2NO2(g)，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强有如下关系：v(N2O4)=k1·p(N2O4)，v(NO2)=k2·p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数。一定温度下，相应的速率与压强关系如图所示，在图中标出的点中，能表示该反应达到平衡状态的两个点是________。 II.某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。 (4)原电池原理：该小组设计的原理示意图如图，写出该电池负极的电极反应式_____。 (5)电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图，写出开始电解时阳极的电极反应式_________。 (6)已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3 形成的混合溶液恰好呈中性，则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为______(已知25℃时，H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2，Ka2=1×10-7) 【答案】 (1). ∆H1+∆H2 (2). (3). < (4). BD (5). SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+ (6). HSO3--2e-+H2O=SO42-+3H+ (7). c(Na+)> c(SO32-)=c(HSO3-)>c(OH-)=c(H+) 【解析】 【分析】 I.(1)根据盖斯定律计算所求反应的焓变，一定温度下，反应达到平衡状态，平衡时v(正)=v(逆)，结合速率方程推导反应的化学平衡常数表达式； (2)决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应②，则反应②就是速控步骤，整个反应化学速率取决于速控步骤的反应，活化能越高，反应速率越慢； (3)反应达到平衡时，存在速率关系为v(正)=v(逆)，根据图象和速率表达式分析，解释原因； II.(4)依据原电池原理，负极是失电子发生氧化反应，二氧化硫失电子生成硫酸的过程； (5)根据化合价变化判断阳极反应物质，写出阳极反应式。 (6)利用25℃时，H2SO3的电离平衡常数Ka2=1×10-7，可知SO32-的水解常数，从而得知Na2SO3的水解与NaHSO3的电离程度相等。 【详解】I.(1)反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)可由①+②得到，则该反应的焓变为△H=△H1+△H2； 一定温度下，反应达到平衡状态，平衡时v(正)=v(逆)，由于2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)可由①+②得到，所以该反应的化学平衡常数为K=K1•K2，根据速率方程式，K1=，K2=，则K= K1•K2=； (2)决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)速率的是反应②，则反应②就是速控步骤，整个反应化学速率取决于速控步骤的反应，反应的活化能越高，反应速率越慢，速控步骤是慢反应，因此化学反应速率①＞②，可见②的活化能更高，因此反应①的活化能E1与反应②的活化能E2的大小关系为E1查看更多