天津市静海区第一中学2020届高三12月学生学业能力调研化学
化学
考生注意:
本试卷分第Ⅰ卷基础题(80分)和第Ⅱ卷提高题(20分)两部分,共100分。
相对原子质量:H:1 C:12 O:16 Si:28
知 识 与 技 能
学习能力
总分
内容
结构
原理
物质
规律提炼
易混易错
信息筛选
100
分数
10
75
15
14
5
10
第Ⅰ卷 基础题(共80分)
一、选择题: 每小题12分,共36分.
1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是
A.“绿水青山就是金山银山”,矿物燃料的脱硫脱硝,可以减少SO2、NO2排放
B.2017年11月5日,发射北斗三号全球导航卫星计算机的芯片材料是高纯度二氧化硅
C.为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
D.2M+N===2P+2Q,2P+M===Q(M、N为原料,Q为期望产品),不符合绿色化学理念
2.下列说法正确的是
A.由单质A转化为单质B是一个吸热过程,由此可知单质B比单质A稳定
B.500℃、30M Pa下,将0.5 mol N2和1.5 mol H2置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH = -38.6 kJ/mol
C.X(g)+Y(g)Z(g) ΔH >0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应ΔH增大
D.已知热化学方程式:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH = -Q kJ/mol ,若将一定量的SO2(g)和O2(g)置于密闭容器中,充分反应后放出热量Q kJ,则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化
3.下列有关反应限度的叙述正确的是
A.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,改变反应限度
B.依据焓判据:NH4HCO3受热分解可自发进行
C.活化能接近于零的反应,当反应物相互接触时,反应瞬间完成,而且温度对其反应速率几乎没有影响
D.FeCl3与KSCN反应达到平衡时,向其中滴加少量KCl溶液,则溶液颜色变深
4.对于平衡体系mA (g) +nB (g) ==C (g) +gD (g);△H <0,下列结论中错误的是
A.若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半,此时A的浓度为原来的2.1倍,则m+n
r(X)>r(Z),原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法中不正确的是
A.X与Z形成的某种化合物可用来杀菌消毒
B.C极易溶于B中,溶液呈碱性
C.Y与Z形成的二元化合物只含有极性键
D.A和C能发生氧化还原反应
11.在20 L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示,p2和195 ℃时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。下列说法正确的是
p2和195 ℃时n(H2)
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
A.p2和195 ℃时,0~3 min,反应速率v(CH3OH)= mol·L-1·min-1
B.p10
C.在p2和195 ℃时,该反应的平衡常数为25
D.195 ℃、p2时,在B点:v正>v逆
11.常温下,电解质溶液中的下列关系式不正确的是
A.0.1 mol•L-1 CH3COOH溶液加水稀释,n(H+)增大
B.在0.1 mol·L﹣1的氨水中滴加0.1 mol·L-1盐酸,恰好完全中和时溶液的pH=a,则由水电离产生的c(OH-)=10-a mol·L﹣1
C.将c mol·L﹣1的醋酸溶液与0.02 mol·L﹣1NaOH溶液等体积混合后溶液恰好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=
D.已知A-+H2B(过量)═HA+HB-,则结合H+的能力:A-<HB-<B2-
12.硼化钒(VB2)空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图,该电池工作时发生的反应为:4VB2+11O2===4B2O3+2V2O5。
下列说法不正确的是
A.电极a为电池正极
B.电池工作过程中,电极a附近区域pH减小
C.图中选择性透过膜为阴离子透过膜
D.VB2极发生的电极反应为:2VB2+22OH--22e-===V2O5+2B2O3+11H2O
二、填空题:3个小题,共44分.
13.(方法规律提炼)(1)利用电化学原理将CO、SO2转化为重要化工原料,装置如图所示:
①若A为CO,B为H2,C为CH3OH,则通入CO的一极为 极,
该极的电极反应式为 。
②若A为SO2,B为O2,C为H2SO4,
则负极的电极反应式为 。
③若A为NH3,B为O2,C为HNO3,
则负极的电极反应式为 。
④若用上述①作电池电解200 mL含有0.1 mol·L-1 NaCl和0.1
mol·L-1 CuSO4的混合溶液(电极均为惰性电极),当消耗标况下0.448L H2时,阳极产生的气体为 (填化学式),其物质的量为 ,溶液的pH= (忽略铜离子水解,假设电解前后溶液体积不变)。
(2)根据2CrO+2H+Cr2O7+H2O设计图示装置
(均为惰性电极)电解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7,
图中右侧电极连接电源的 极,
其电极反应式为 。
(学法题)请简述如何正确书写电极反应式
14.铬铁合金作为钢的添加料生产多种具有高强度、耐高温、耐腐蚀等优良性能的特种钢,这类特种钢中含有碳、硅、氧、氮、磷等元素。
(1)基态Cr原子的价电子排布式为________________________________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
(3)PO的空间构型为__________________________________________________,
中心原子的杂化方式为_____________________________________。
(4)(信息筛选)无水CrCl3和氨分子作用能形成某种配合物,该配合物的组成相当于CrCl3·6NH3。已知:若加入AgNO3溶液,能从该配合物的水溶液中将所有的氯沉淀为AgCl;若加入NaOH溶液并加热,无刺激性气体产生。请从配合物的形式推算出它的内界和外界,写出该配合物的结构式_____________,1 mol该配合物中含有σ键的数目为______。
(学法题)如何从题目中获取信息,书写结构式
(5)铁和氮形成一种晶体,晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为_______,
若该晶体的密度为ρ g·cm-3,用NA表示阿伏
加德罗常数的值,则该晶胞的体积是________ cm3。
15.氮及其化合物的转化对工农业生产及环境保护有重要的意义。
(1)下面是氮的氧化物在几种不同情况下的转化:
①已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0 kJ·mol-1
则SO2气体与NO2气体反应生成SO3气体和NO气体的热化学方程式为
_________________________________________________。
②a.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使其反应达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图1所示。反应在c点________(填“达到”或“未到”)平衡状态。
b.开始时,分别在该容器中加入Ⅰ:2 mol SO2(g)和2 mol NO2(g);Ⅱ:2 mol SO3(g)和2 mol NO(g)。则反应达到平衡时,平衡常数:Ⅰ________(填“>”“=”或“<”)Ⅱ。
(2)常温时向浓度为0.1 mol·L-1体积为V L的氨水中逐滴加入一定浓度的盐酸,用pH计测得溶液的pH随盐酸体积的变化曲线如图2所示,d点处两种溶液恰好完全反应。
根据图2回答下列问题:
①b、c、d三点对应的溶液中,水电离的c(OH-)由大到小的顺序为
______________________________________。
②滴定时,由b点到c点的过程中,下列各选项中数值保持不变的有________。
a. b.
b. c. d.
③该温度时氨水的电离平衡常数K=________。
(3)氮的氧化物易污染环境,可用氢氧化钠溶液吸收。发生的反应为:
2NaOH+NO+NO2===2NaNO2+H2O
2NaOH+2NO2===NaNO3+NaNO2+H2O
将反应混合液和氢氧化钠溶液分别加到如图3所示的电解槽中进行电解,A室产生N2。
①电极Ⅱ是________极,B室产生的气体是________。
②A室NO发生的电极反应是_________________。
16.实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1mol(CH2)6N4H+与1molH+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.500g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤Ⅲ填空:
(易混易错)①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(学法题)对滴定结果的分析最终都是由 的变化来分析C测变化。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察_______ 。
④滴定达到终点现象 。
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010mol/L,则该样品中氮的质量分数为________ 。(保留4位有效数字)
第Ⅱ卷 提高题(共20分)
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的燃烧热为285.8 kJ·mol-1 N2(g)+2O2(g)===2NO2(g) ΔH=+133 kJ·mol-1
H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1
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为___________________________________________________________。
Ⅱ.脱碳:(1)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和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) ΔH<0
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________(填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 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
③CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,
在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,
t4时降低温度,t5时达到平衡,
请画出t2~t6时间段CO2浓度随时间的变化。
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0中的所有物质都为气态。起始温度、体积相同(T1℃、2 L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:平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ)________c(Ⅱ)(填“>”“<”或“=”)。
②对反应Ⅰ,前10 min内的平均反应速率v(CH3OH)=______。在其他条件不变的情况下,若30 min时只改变温度至T2 ℃,此时H2的物质的量为3.2 mol,则T1________(填“>”“<”或“=”)T2。若30 min时只向容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(3)利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸,反应原理为2CO2+2H2O===2HCOOH+O2,装置如图所示:
①电极2的电极反应式是_________________________;
②在标准状况下,当电极2室有11.2 L CO2反应。理论上电极1室液体质量________(填“增加”或“减少”)________ g。
答案
一、选择题:2分
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
C
B
D
B
题号
7
8
9
10
11
12
答案
A
D
C
C
D
B
13.(17分)答案略 电极反应式2分,其余均为1分
14.(9分)(1)3d54s1 (2)N>O>C (3)正四面体 sp3
(4)[Cr(NH3)6]Cl3 24NA 学法略(1分) (5)Fe4N (其余空为1分)
15.(18分)(1)①SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1(2分) ②a.未到(2分) b.<(2分)
(2)①d>c>b(2分) ②cd (2分)③10-5(或10-5 mol·L-1)(2分)
(3)①阳(2分) O2(2分) 2NO+6e-+4H2O===8OH-+N2↑(2分)
16.(12分)(1)①偏高(2分) ②无影响(2分) 学法略(2分) ③锥形瓶中溶液颜色变化(2分)
④当滴入最后一滴标准液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟不恢复原来的颜色(2分)
(2)18.85%(2分)
17.(20分)Ⅰ.4H2(g)+2NO2(g)===N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 100.2 kJ·mol-1(2分)
Ⅱ.(1)①低温(1分) ②de(2分)
③
(2分)
(2)①< (2分) ②0.025 mol·L-1·min-1(2分) <(2分) 不(2分)
(3)①CO2+2H++2e-===HCOOH (2分)②减少(1分) 9(2分)