【精品解析】广东省深圳市高级中学高中园2024-2025学年高一下学期期中测试 化学试题

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广东省深圳市高级中学高中园2024-2025学年高一下学期期中测试 化学试题
一、选择题:(本题共16小题,第1-10题,每小题2分;第11-16 每题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2025高一下·深圳期中)有关有机化合物中碳原子的成键特点,下列说法错误的是
A.碳原子只能与碳原子、氢原子形成共价键
B.碳原子可以形成直链、支链和环状结构
C.有机化合物中,1个碳原子通常形成4个共价键
D.正丁烷分子中,4个碳原子形成的碳链不在一条直线上
【答案】A
【知识点】烷烃
【解析】【解答】A、碳原子不仅能与其他碳原子形成共价键,还能与Cl、O等原子形成共价键,A错误。B、依据碳原子的成键特性,碳碳键可以构成直链结构、支链结构以及环状结构,B正确。
C、碳原子最外层有4个电子,为达到8电子稳定结构,通常每个碳原子会形成4个共价键,C正确。
D、烷烃分子中碳链呈锯齿状排列,以正丁烷为例,其4个碳原子并不在同一直线上,D正确。
故答案为:A
【分析】A、碳原子可与C、H、O、N、S等原子形成共价键。
B、碳原子可形成链状、环状等结构。
C、碳原子最外层有4个电子,可形成4个共价键。
D、烷烃中,碳链呈现锯齿状结构。
2.(2025高一下·深圳期中)检验某未知溶液中是否含有硫酸根离子,下列操作最合理的是
A.先加稀硝酸酸化,再加氯化钡溶液
B.先加氯化钡溶液,再加稀盐酸酸化
C.加入稀盐酸酸化的氯化钡溶液
D.先加稀盐酸酸化,再加氯化钡溶液
【答案】D
【知识点】硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.稀硝酸具有强氧化性,会与亚硫酸根离子发生氧化还原反应,将其氧化为硫酸根离子,因此不能使用稀硝酸进行酸化处理,A错误。B.若先加入氯化钡溶液,生成的沉淀可能是硫酸钡,也可能是氯化银(当溶液中含有银离子时),而氯化银沉淀同样不溶于稀盐酸,因此这种方法无法准确鉴定硫酸根离子,B错误。
C.使用稀盐酸酸化的氯化钡溶液进行检验时,若待测溶液中含有银离子,会生成氯化银沉淀,造成干扰,因此这种方法也不可靠,C错误。
D.正确的操作顺序是:先加入稀盐酸排除干扰离子(如银离子、碳酸根离子等),若无明显现象,再加入氯化钡溶液。若此时产生白色沉淀,则可确认溶液中含有硫酸根离子,D正确。
故答案为:D
【分析】检验SO42-时,应先加足量的稀盐酸,排除CO32-、SO32-和Ag+的干扰;再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有SO42-。据此结合选项分析。
3.(2025高一下·深圳期中)下图中某物质X是S或N2,下列图中转化关系及其反应的叙述错误的是
A.若X为S,则步骤②中Y能完全转化为Z
B.若X为N2,则③为氧化还原反应
C.若X为N2,则Z是红棕色气体
D.若X为S,则Y能使品红溶液褪色
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A. 若X为硫(S),步骤②是SO2催化氧化生成SO3的反应。这是一个可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,A错误。B. 若X为氮气(N2),步骤③反应为:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO。这是一个氧化还原反应,B正确。
C. 若X为氮气(N2),Z为二氧化氮(NO2),它是一种红棕色气体,C正确。
D. 若X为硫(S),Y为二氧化硫(SO2),SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,D正确。
故答案为:A
【分析】若X为S,则该转化过程为:S→SO2→SO3→H2SO4。若X为N2,则该转化过程为:N2→NO→NO2→HNO3(或H2O)。据此结合选项进行分析。
4.(2025高一下·深圳期中)下列说法不正确的是
A.常温下,1L0.1 mol·L-1NH4NO3溶液中氮原子数目为0.2
B.常温常压下,中氮分子数目为0.1
C.17g 分子中含有N-H键数目为3
D.常温下,中含3个氧原子
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解析】A、硝酸铵(NH4NO3)的物质的量为0.1 mol。由于1个NH4NO3分子含有2个氮原子(1个来自NH4+,1个来自NO3-),因此氮原子总数为0.1×2×NA=0.2NA。水解过程不会改变氮原子的总数,A正确。B、在常温常压条件下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol。2.24 L N2的物质的量小于0.1 mol(因为Vm>22.4 L/mol,n=V/Vm<0.1 mol),因此分子数小于0.1NA,B错误。
C、17 g NH3正好是1 mol(M=17 g/mol)。每个NH3分子含有3个N-H键,所以总键数为1×3×NA=3NA,C正确。
D、80 g SO3为1 mol(M=80 g/mol)。每个SO3分子含有3个氧原子,因此氧原子总数为1×3×NA=3NA,D正确。
故答案为:B
【分析】A、根据氮原子守恒进行计算。
B、常温常压下,Vm≠22.4L·mol-1。
C、根据公式计算n(NH3),一个NH3分子中含有3个氮氢键,据此计算。
D、根据公式计算n(SO3),一个SO3分子中含有3个氧原子,据此计算。
5.(2025高一下·深圳期中)利用下列装置制取并收集氨气,下列装置(“→”表示气流方向)正确且能达到实验目的的是
A.制备氨气 B.净化氨气 C.收集氨气 D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氨的实验室制法
【解析】【解析】A、氯化铵(NH4Cl)受热分解的化学方程式为:,生成的氨气(NH3)和氯化氢(HCl)在试管口会重新化合生成氯化铵,因此该方法无法持续获得氨气。此外,加热固体时试管口应略向下倾斜以防止冷凝水回流,A错误。B、氨气是碱性气体,会与浓硫酸发生反应:,故不能用浓硫酸干燥氨气,B错误。
C、氨气的相对分子质量为17,比空气(平均29)轻,应采用向下排空气法收集。但图中导管方向错误,应遵循"短管进长管出"的原则,C错误。
D、该装置通过漏斗的扩大接触面积,能有效缓冲氨气溶于水时的压强变化,从而防止倒吸现象,D正确。
故答案为:D
【分析】A、试管底部NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,试管口NH3和HCl又会化合生成NH4Cl。
B、NH3能与浓硫酸反应。
C、NH3的密度比空气小,应用向下排空气法收集。
D、NH3极易溶于水,长颈漏斗可以起到防倒吸的作用。
6.(2025高一下·深圳期中)用排空气法收集干燥的进行喷泉实验,装置如图。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,下列说法错误的是
A.该实验证明氨气极易溶于水
B.烧杯中换成饱和食盐水将无法形成喷泉
C.形成蓝色喷泉说明氨水呈碱性
D.实验室常用加热浓氨水的方法快速制取氨气
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途
【解析】【解析】A.开启弹簧夹并挤压胶头滴管时,氨气快速溶解于水,导致圆底烧瓶内部气压急剧下降,从而形成喷泉现象。该现象证实氨气具有极强的水溶性,A正确;B.氨气在水中的溶解度极高,即使将烧杯中的液体更换为饱和食盐水,氨气仍然会大量溶解,造成烧瓶内气压降低,喷泉现象依然能够发生,B错误;
C.紫色石蕊试剂遇到碱性物质会变为蓝色,观察到蓝色喷泉现象说明氨水溶液呈碱性,C正确;
D.浓氨水受热时不稳定,其中的一水合氨会分解产生氨气和水蒸气。实验室常利用加热浓氨水的方法来快速制备氨气,D正确;
故答案为:B
【分析】A、产生喷泉现象说明NH3极易溶于水。
B、NH3能够溶解在饱和食盐水中,也能产生喷泉现象。
C、紫色石蕊溶液变蓝色,说明NH3的水溶液显碱性。
D、加入浓氨水的过程中,NH3·H2O受热分解产生NH3。
7.(2025高一下·深圳期中)下列说法正确的是
A.所有铵盐中,N元素的化合价都是-3价
B. 溶于水能导电,因此是电解质
C.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨,可以闻到刺激性气味
D.铵盐比较稳定,因此贮存铵态氮肥时无需密封保存
【答案】C
【知识点】铵盐
【解析】【解析】A、NH4NO3中氮元素呈现两种化合价,分别是-3价(NH4+)和+5价(NO3-),A错误。B、NH3溶于水后生成NH3·H2O能使溶液导电,但电解质指的是NH3·H2O而非NH3本身,B错误。
C、硫酸铵与熟石灰在研钵中研磨时会发生复分解反应,产生具有刺激性气味的氨气(NH3),C正确。
D、铵盐普遍稳定性较差,受热或光照易分解,因此铵态氮肥需要密封保存,该选项"大多数铵盐不稳定"的表述不够准确,D错误。
故答案为:C
【分析】A、NH4NO3中NO3-中氮元素为+5价。
B、NH3溶于水导电是由于NH3与H2O反应生成的NH3·H2O起到导电作用,NH3属于非电解质。
C、(NH4)2SO4与Ca(OH)2混合研磨过程中生成NH3。
D、绝大多数铵盐不稳定,受热易分解。
8.(2025高一下·深圳期中)如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图。
下列叙述正确的是
A.该反应为吸热反应
B.此图像可以表示氢气在氧气中燃烧的反应
C.该反应不需要加热就可以进行
D.该反应中旧化学键断裂吸收的能量大于新化学键形成放出的能量
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、根据图像显示,反应物总能量高于生成物总能量,说明该反应属于放热反应,A错误。B、氢气与氧气燃烧反应是典型的放热反应,其能量变化特征与图示相符,B正确。
C、某些放热反应(如铝热反应)仍需外界提供初始能量(加热条件),C错误。
D、对于放热反应,反应物化学键断裂吸收的总能量必然小于生成物化学键形成释放的总能量,D错误。
故答案为:B
【分析】A、根据反应物和生成物总能量的相对大小分析。
B、氢气在氧气中燃烧的反应为放热反应。
C、铝热反应为放热反应,但需要高温条件。
D、结合化学键键能与反应热效应的关系分析。
9.(2025高一下·深圳期中)某小组进行了如下两组对比实验,下列说法正确的是
A.甲装置中锌电极上发生还原反应
B.甲装置可以将电能转化为化学能
C.甲中产生气泡的速率比乙快
D.一段时间后甲、乙烧杯中的氢离子浓度均增大
【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.甲装置构成原电池,其中锌比铜活泼,锌作为负极,负极上锌失去电子发生氧化反应(而非还原反应),A错误;B.甲装置作为原电池,其功能是将化学能转化为电能(而非将电能转化为化学能),B错误;
C.甲装置构成原电池,而乙装置中的锌和铜未构成原电池。由于原电池能加快反应速率,因此甲装置中产生气泡的速率比乙装置快,C正确;
D.甲、乙装置中均发生反应:。由于氢离子不断被消耗,一段时间后,甲、乙烧杯中的氢离子浓度均会减小,D错误;
故答案为:C
【分析】甲装置为原电池装置,反应过程中将化学能转化为电能。由于金属活动性Zn>Cu,因此Zn做负极,Cu做正极。乙装置中没有形成闭合回路,无法构成原电池,Zn直接与H2SO4反应。据此结合选项分析。
10.(2025高一下·深圳期中)对于反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g),测得如下反应速率数据,其中反应进行得最快的是
A.v(A)=0.1mol/(L·s) B.v(B)=0.3mol/(L·s)
C.v(C)=0.2mol/(L·s) D.v(D)=0.3mol/(L·s)
【答案】D
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解析】A、v(A) = 0.1 mol/(L·s);
B、v(A) =v(B) =×0.3 mol/(L·s) = 0.1 mol/(L·s);
C、v(A) =v(C) =×0.2 mol/(L·s) = 0.1 mol/(L·s);
D、v(A) =v(D) =×0.3 mol/(L·s) = 0.15 mol/(L·s)。
通过比较可知,D选项换算后的反应速率最大,D正确。
故答案为:D
【分析】根据化学反应速率与化学计量数的关系,将不同物质表示的反应速率统一换算为以A物质表示的速率进行比较。
11.(2025高一下·深圳期中)以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是
A.1 mol浓硝酸被还原转移3 mol电子
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈,故氧化性浓硝酸强于稀硝酸
C.Cu与浓硝酸、稀硝酸反应都不需要加热
D.生成等量的硝酸铜,消耗稀硝酸的量少
【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A. 根据浓硝酸反应方程式,2mol HNO3被还原为NO2时转移2mol电子,因此1mol浓硝酸被还原转移1mol电子,A错误;
B. 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,因此与铜反应更剧烈,B正确;
C. 浓硝酸与铜在常温下即可剧烈反应,稀硝酸反应虽较慢但通常不需加热,C正确;
D. 由方程式计算可知,生成3mol Cu(NO3)2时,浓硝酸消耗12mol,稀硝酸仅需8mol,D正确。
故答案为:A
【分析】浓硝酸具有强氧化性,其还原产物为NO2,因此Cu与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。稀硝酸具有氧化性,其还原产物为NO,因此Cu与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。据此结合选项分析。
12.(2025高一下·深圳期中)工业制硫酸的一步重要反应是,若用标记,在固定体积的容器中进行该反应,一段时间后下列说法错误的是
A.SO2、O2和SO3共存在体系中
B.达到化学平衡状态时,SO2、O2和SO3中均存在
C.SO3的浓度不再改变,说明该反应达到化学平衡状态
D.其他条件不变,升高温度,v(正)增大,v(逆)减小
【答案】D
【知识点】化学反应的可逆性;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解析】A.该反应为可逆反应(2SO2 + O2 2SO3),在可逆反应体系中反应物和生成物始终共存,因此SO2、O2和SO3会同时存在于反应体系中,A正确;B.当使用标记的O2参与反应时,生成的SO3会含有。在平衡状态下,SO3的分解(逆反应)会重新生成含有的O2和SO2,因此平衡时三种物质中都会存在,B正确;
C.当SO3的浓度不再变化时,说明其生成速率(正反应)与分解速率(逆反应)相等,此时反应达到平衡状态,C正确;
D.升高温度会同时增大正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆),而非只增大其中一个,D错误;
故答案为:D
【分析】A、该反应为可逆反应个,SO2和O2不能完全反应。
B、用18O标记O2,生成的SO3中含有18O;同时SO3分解生成的SO2、O2都含有18O。
C、当c(SO3)不变时,反应处于平衡状态。
D、温度升高,正逆反应速率同时增大。
13.(2025高一下·深圳期中)在一定温度下,体积固定的密闭容器中发生可逆反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)下列能说明反应已经达到平衡状态的是
A.2v正(O2)=v正(Cl2)
B.HCl的体积分数不再变化
C.断开4molH﹣Cl键的同时,生成4molH﹣O键
D.HCl、O2、H2O、Cl2四种气体的物质的量浓度之比为4:1:2:2
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、根据化学反应方程式,正反应过程中与的反应速率存在固定比例关系,这个比例由反应系数决定,与是否达到平衡状态无关,因此不能作为判断平衡的依据,A错误。B、在体积固定的密闭容器中,总体积保持不变。的体积分数直接反映其物质的量变化。当的体积分数维持恒定时,表明其物质的量不再改变,此时反应达到平衡状态,B正确。
C、描述中"断开4molH-Cl键同时生成4molH-O键"仅体现正反应过程,没有涉及逆反应情况。由于只给出了单向反应信息,无法判断正逆反应速率是否相等,因此不能作为平衡判据,C错误。
D、当四种气体的物质的量之比恰好为4:1:2:2时,这仅是反应方程式的计量比,不能说明各组分浓度是否仍在变化,因此无法判定平衡状态,D错误。
故答案为:B
【分析】当正逆反应速率相等(或变量不变)时,可逆反应处于平衡状态。据此结合选项进行分析。
14.(2025高一下·深圳期中)某锌—空气电池反应为2Zn+O2=2ZnO,电解质溶液为NaOH溶液。下列说法正确的是
A.锌片上发生的电极反应为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
B.电池工作时,电解质溶液中OH-向正极移动
C.氧气在正极发生氧化反应
D.理论上每转移1 mol电子消耗标准状况下的O2体积为11.2 L
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;气体摩尔体积;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、Zn为负极,发生氧化反应,电极反应式与分析一致,A正确。
B、OH-为阴离子,应向负极移动,而非正极,B错误。
C、氧气在正极得电子,发生还原反应,而非氧化反应,C错误。
D、由总反应可知,每转移1 mol电子消耗0.25 mol O2,标准状况下体积为5.6 L,但选项描述可能未明确条件或单位有误,D错误。
故答案为:A
【分析】题目给出锌—空气电池的总反应为,由此可分析电极反应:负极(Zn):锌失去电子被氧化,电极反应为。正极(通O2):氧气得到电子被还原,电极反应为。离子移动方向:电解质溶液中,阳离子(如K+)向正极移动,阴离子(如OH-)向负极移动。电子转移计算:根据总反应,转移电子数与反应物消耗量存在定量关系。
15.(2025高一下·深圳期中)利用反应,可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄,某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时刻体系处于平衡状态
B.曲线②表示正反应速率随时间变化关系
C.气体的平均相对分子质量:时刻小于时刻
D.时刻体系中存在c(S2):c(H2)=1:2
【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解析】A、在t1时刻,正反应速率与逆反应速率不相等,说明反应体系尚未达到平衡状态,A错误。B、反应开始时反应物浓度最大而生成物浓度为零,因此曲线①表示的是正反应速率随时间的变化关系,曲线②则表示逆反应速率随时间的变化关系,B错误。
C、平均摩尔质量在数值上等于平均相对分子质量,计算公式为:。由于总质量m总保持不变,而在t2时刻总物质的量n总更大,因此t1时刻混合气体的平均相对分子质量要大于t2时刻,C错误。
D、S2和H2都是反应生成物,它们的浓度之比始终等于化学方程式中的系数比,即体系中存在c(S2):c(H2)=1:2的关系,D正确。
故答案为:D
【分析】A、t1时刻正逆反应速率不相等,不是平衡状态。
B、反应过程中正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,据此分析。
C、混合气体的平均相对分子质量,据此分析。
D、结合反应的化学计量数分析。
16.(2025高一下·深圳期中)下列有关烷烃的叙述中,正确的是
A.甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4
B.烷烃可以使酸性高锰酸钾褪色
C.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
D.甲烷与发生光照取代,取代需
【答案】C
【知识点】甲烷的取代反应;烷烃
【解析】【解答】A.甲烷与氯气以物质的量之比1∶4混合时,反应产物包括CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl和HCl,A错误。B.烷烃化学性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误。
C.烷烃在光照条件下能与氯气发生取代反应,这是烷烃的共性反应,C正确。
D.甲烷与的光照取代反应中,每取代原子需要消耗1mol氯气,D错误。
故答案为:C
【分析】A、CH4与Cl2的取代反应为系列反应,会同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。
B、烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色。
C、烷烃光照条件下都能与Cl2发生取代反应。
D、甲烷与Cl2发生取代反应的过程中,一个H原子对应消耗1一个Cl2分子。
二、非选择题(本题包括4小题,除标注外每空2分,共56分)
17.(2025高一下·深圳期中)某学习小组在实验室中利用下图装置制备并进行相关性质的探究。
(1)仪器Q的名称为   ;装置A中反应的化学方程式为   。
(2)装置B是为了观察气体的流速,则试剂M为   (填字母)。
A.NaOH溶液 B.溶液 C.饱和溶液
(3)装置E中出现   (填现象)可说明具有   性。
(4)装置F的作用是   。
(5)装置C中,甲同学设计了以下两个方案用于证实此反应中具有还原性,你认为方案正确的是   。
a.取反应后的少许溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀
b.取反应后的少许溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀
【答案】(1)分液漏斗;
(2)C
(3)溶液的紫色褪去;还原
(4)尾气吸收
(5)a
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器Q的名称为蒸馏烧瓶。装置A中反应的化学方程式为:。
故答案为:分液漏斗;
(2)装置B是为了观察气体的流速,可以选择与二氧化硫不反应的亚硫酸氢钠。
故答案为:C
(3)酸性高锰酸钾可以氧化二氧化硫,方程式为:高锰酸钾会褪色,证明了二氧化硫具有还原性。
故答案为: 溶液的紫色褪去 ;还原
(4)由于二氧化硫有毒,装置F的作用是吸收未反应完全的SO2,防止造成空气污染。
故答案为:尾气吸收
(5)反应中具有还原性,生成。
a.取反应后的少许溶液于试管中,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明生成硫酸钡沉淀,硫元素化合价升高,可以证明具有还原性,a正确;
b.取反应后的少许溶液于试管中,加入氢氧化钡溶液,由于和均可以反应生成白色沉淀硫酸钡和氢氧化亚铁,所以产生白色沉淀,不能证明具有还原性,b错误;
故答案为:a
【分析】装置A为SO2的气体发生装置,该反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。装置B用于观察气体的流速,则要求SO2不溶于试剂M中,因此试剂M为饱和NaHSO3溶液。装置C中Fe3+具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,可观察到溶液由黄色变为浅绿色。装置D中KI溶液与SO2不反应,无明显现象。装置E中酸性KMnO4溶液具有氧化性,能与SO2反应生成Mn2+,可观察到溶液褪色。装置F中NaOH溶液用于吸收过量的SO2,防止空气污染。据此结合题干设问分析作答。
(1)仪器Q的名称为蒸馏烧瓶。装置A中反应的化学方程式为:。
(2)装置B是为了观察气体的流速,可以选择与二氧化硫不反应的亚硫酸氢钠。
(3)酸性高锰酸钾可以氧化二氧化硫,方程式为:高锰酸钾会褪色,证明了二氧化硫具有还原性。
(4)由于二氧化硫有毒,装置F的作用是吸收未反应完全的SO2,防止造成空气污染。
(5)反应中具有还原性,生成。
a.取反应后的少许溶液于试管中,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明生成硫酸钡沉淀,硫元素化合价升高,可以证明具有还原性,a正确;
b.取反应后的少许溶液于试管中,加入氢氧化钡溶液,由于和均可以反应生成白色沉淀硫酸钡和氢氧化亚铁,所以产生白色沉淀,不能证明具有还原性,b错误;
故答案选a。
18.(2025高一下·深圳期中)氮及其化合物在农业、医药、国防等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)实验室加热固体混合物制取的化学方程式为   。
(2)干燥氨气不可选用的试剂是   (填字母)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.无水CaCl2
(3)工业合成氨及氨氧化制取硝酸的流程示意图如下。
①合成塔中生成,说明H2具有   (填“氧化性”或“还原性”)。
②氧化炉中发生反应的化学方程式是   。
③《本草纲目拾遗》记载“强水性最烈,能蚀五金”,“强水”指硝酸。写出稀硝酸与铜反应的离子方程式:   。
(4)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示:
①该过程的中间产物是   。
②催化转化过程中,发生的总反应方程式为   。
【答案】(1)
(2)ac
(3)还原性;;
(4)NO2;2NO+O2+4CO4CO2+N2
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法;含氮物质的综合应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)实验室加热和混合物制取,反应的化学方程式是。
故答案为:
(2)a.浓硫酸能与氨气反应,干燥氨气不能用浓硫酸,
b.碱石灰可以用于干燥氨气,
c.无水CaCl2能与氨气反应,干燥氨气不能用无水CaCl2,
故答案为:ac
(3)①合成塔中生成,反应时氢元素化合价升高,说明H2具有还原性。
故答案为:还原性
②氧化炉中转化为,氮元素的化合价由-3价升高为+2价,空气中氧气为氧化剂,氧元素化合价由0价降低为-2价,发生反应的化学方程式是。
故答案为:
③稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为。
故答案为:
(4)①由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2,则二氧化氮是中间产物。
故答案为: NO2
②由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。
故答案为:2NO+O2+4CO4CO2+N2
【分析】(1)实验室用加热NH4Cl和熟石灰的方法制取NH3,据此写出反应的化学方程式。
(2)NH3能与浓硫酸、CaCl2反应,因此不能用浓硫酸、CaCl2干燥NH3。
(3)①合成氨反应中N2与H2反应生成NH3,根据化合价变化确定H2的性质。
②氧化炉中NH3与O2发生催化氧化反应,生成NO和H2O,据此写出反应的化学方程式。
③稀硝酸具有氧化性,与Cu反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,据此写出反应的离子方程式。
(4)①根据图示反应原理可知NO2为中间产物。
②该转化过程中NO与O2、CO反应生成CO2和N2,据此写出反应的化学方程式。
(1)实验室加热和混合物制取,反应的化学方程式是;
(2)a.浓硫酸能与氨气反应,干燥氨气不能用浓硫酸,
b.碱石灰可以用于干燥氨气,
c.无水CaCl2能与氨气反应,干燥氨气不能用无水CaCl2,
答案选ac;
(3)①合成塔中生成,反应时氢元素化合价升高,说明H2具有还原性;②氧化炉中转化为,氮元素的化合价由-3价升高为+2价,空气中氧气为氧化剂,氧元素化合价由0价降低为-2价,发生反应的化学方程式是;③稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为;
(4)①由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2,则二氧化氮是中间产物,
②由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。
19.(2025高一下·深圳期中)Ⅰ.化学反应中的能量在生活、生产中的应用非常广泛,根据题意回答下列问题。
(1)近期意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,下列说法正确的是______。
A. N4属于一种新型的化合物 B. 1mol N4中含N-N数目为6NA
C. N4与N2互为同位素 D. N2转化为N4属于化学变化
(2)已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂键吸收946kJ热量,则由N2转化为1molN4时要________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ。
Ⅱ.某兴趣小组设计如图所示的装置用于消除SO2、Cl2对环境的污染(已知石墨只起导电作用,质子交换膜只允许通过)。
(3)石墨2为________(填“正极”或“负极”),电极反应式为________;
(4)电池反应的总方程式为________;
(5)上述实验中如果将Cl2改为O2则正极的电极反应式为________;
(6)若11.2LCl2 (标准状况下)参与反应,则电路中通过电子的物质的量为________。
【答案】(1) B,D
(2) 吸收 734
(3) 正极
(4)
(5)
(6) 1mol
【知识点】反应热和焓变;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】(1)A.N4属于单质,A错误;
B.根据N4的结构可知,1mol N4中含N-N数目为6NA,B正确;
C.同位素指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素,N4与N2不互为同位素,二者是同素异形体,C错误;
D.N2和N4是不同的物质,N2转化为N4属于化学变化,D正确;
故答案为:BD
(2)断键吸热,成键放热,生成1molN4,需要2molN2反应,吸收额能量为2×946kJ,放出的能量为6×193kJ,吸收能量大于放出能量,转化时吸收2×946kJ-6×193kJ=734kJ能量。
故答案为: 吸收;734
(3)SO2与Cl2反应,SO2是还原剂,反应中化合价升高失去电子,发生氧化反应,石墨1为负极,石墨2为正极;正极上发生还原反应,电极反应式为:。
故答案为: 正极;
(4)SO2与Cl2和水反应生成HCl和H2SO4,电池反应的总方程式为:。
故答案为:
(5)将Cl2改为O2,正极上O2在酸性条件下得电子生成H2O,电极反应式为:。
故答案为:
(6)根据正极的电极反应式可知,1molCl2参与反应有2mol电子转移,标况下11.2LCl2为0.5mol,则电子转移为0.5×2mol=1mol。
故答案为:1mol
【分析】(1)A、化合物是指由多种元素组成的纯净物。
B、由分子结构可知,一个N4分子中含有6个N-N键。
C、同位素是指由质子数相同,中子数不同的一类原子。
D、N2和N4属于两种不同的物质。
(2)根据断裂化学键吸收的能量,以及形成化学键释放的能量进行分析。
(3)石墨2电极上Cl2转化为Cl-,据此分析。
(4)该电池的总反应式为SO2与Cl2反应生成HCl和H2SO4,据此写出电池的总反应式。
(5)将Cl2改为O2,则O2发生得电子的还原反应,与H+进一步反应生成H2O,据此写出电极反应式。
(6)根据公式计算n(Cl2),结合电极反应式确定转移电子数。
20.(2025高一下·深圳期中)某温度下,向一体积为2 L刚性密闭容器中充入X、Y、Z三种气体,气体物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:
(1)反应的化学方程式为   。
(2)2 min 时反应是否达平衡   (填“是”或“否”),0-2 min X的化学反应速率为   mol/(L·min)。
II.某研究性学习小组利用控制变量法,探究“外界条件对H2C2O4与酸性KMnO4溶液化学反应速率的影响”,实验记录数据如下表所示:
实验序号 实验温度/℃ 溶液(含硫酸) 溶液 溶液颜色褪至无色时所需时间/min
V/mL V/mL
① 25 4 0.010 4 0.1 12
② T1 4 0.001 4 0.1 5
③ 35 4 0.010 V2 0.1 t1
查阅资料:KMnO4溶液中滴加过量的H2C2O4,振荡后溶液由紫色变为无色,反应的离子方程式为:。
回答下列问题:
(3)T1=   ,V2=   ;
(4)通过对比实验   (填序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响;
(5)对比实验①和②,有同学认为实验②的褪色时间短,所以实验②的反应速率比实验①快,你认为这个观点是否正确   (填“是”或“否”),你认为浓度与反应速率的关系为   (若填“是”则不答)。
【答案】3X+Y 2Z;否;0.075;25;4;①③;否;其他条件相同时,增大浓度,反应速率增大
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)由图可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,5min时,各物质浓度不变,说明该反应是可逆反应,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,则有X:Y: Z=(1.0mol-0.4mol):(1.0mol-0.8mol):(0.5mol-0.1mol)=3:1: 2,则反应的化学方程式为3X +Y2Z。
故答案为: 3X+Y2Z
(2)2 min 时各物质的浓度还在发生变化,没有达到平衡状态;反应开始至2min,用X表示的平均反应速率为。
故答案为:否;0.075
(3)由分析可知,①和③探究温度对反应速率的影响,则,①和②探究的是浓度对反应速率的影响,则应保持温度一致,即。
故答案为:25;4
(4)由上述分析可知,①和③探究温度对反应速率的影响。
故答案为:①③
(5)不正确,①和②相比,①中高锰酸钾的浓度更大,所以其褪色时间更长;若要探究浓度对反应速率的影响,应保证高锰酸钾的浓度相同,而草酸的浓度不同,其他条件相同时,其浓度越大,反应速率越快。
故答案为:否; 其他条件相同时,增大浓度,反应速率增大
【分析】(1)根据反应过程中变化量之比等于化学计量数之比,确定反应的化学方程式。
(2)2min后反应物和生成物的物质的量都继续发生变化,因此不属于平衡状态。根据公式计算用X表示的反应速率。
(3)反应①和②中酸性KMnO4溶液的浓度不同,因此需控制温度相同;反应①和反应③中反应温度不同,因此需控制反应物浓度相同。据此确定T1和V2的值。
(4)要探究温度对反应速率的影响,则需控制温度不同,其余条件相同,据此分析。
(5)反应①中酸性KMnO4浓度大,可能导致褪色时间长。浓度与反应速率的关系是:浓度越大,反应速率越快。
1 / 1广东省深圳市高级中学高中园2024-2025学年高一下学期期中测试 化学试题
一、选择题:(本题共16小题,第1-10题,每小题2分;第11-16 每题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2025高一下·深圳期中)有关有机化合物中碳原子的成键特点,下列说法错误的是
A.碳原子只能与碳原子、氢原子形成共价键
B.碳原子可以形成直链、支链和环状结构
C.有机化合物中,1个碳原子通常形成4个共价键
D.正丁烷分子中,4个碳原子形成的碳链不在一条直线上
2.(2025高一下·深圳期中)检验某未知溶液中是否含有硫酸根离子,下列操作最合理的是
A.先加稀硝酸酸化,再加氯化钡溶液
B.先加氯化钡溶液,再加稀盐酸酸化
C.加入稀盐酸酸化的氯化钡溶液
D.先加稀盐酸酸化,再加氯化钡溶液
3.(2025高一下·深圳期中)下图中某物质X是S或N2,下列图中转化关系及其反应的叙述错误的是
A.若X为S,则步骤②中Y能完全转化为Z
B.若X为N2,则③为氧化还原反应
C.若X为N2,则Z是红棕色气体
D.若X为S,则Y能使品红溶液褪色
4.(2025高一下·深圳期中)下列说法不正确的是
A.常温下,1L0.1 mol·L-1NH4NO3溶液中氮原子数目为0.2
B.常温常压下,中氮分子数目为0.1
C.17g 分子中含有N-H键数目为3
D.常温下,中含3个氧原子
5.(2025高一下·深圳期中)利用下列装置制取并收集氨气,下列装置(“→”表示气流方向)正确且能达到实验目的的是
A.制备氨气 B.净化氨气 C.收集氨气 D.尾气处理
A.A B.B C.C D.D
6.(2025高一下·深圳期中)用排空气法收集干燥的进行喷泉实验,装置如图。打开弹簧夹,挤压胶头滴管,下列说法错误的是
A.该实验证明氨气极易溶于水
B.烧杯中换成饱和食盐水将无法形成喷泉
C.形成蓝色喷泉说明氨水呈碱性
D.实验室常用加热浓氨水的方法快速制取氨气
7.(2025高一下·深圳期中)下列说法正确的是
A.所有铵盐中,N元素的化合价都是-3价
B. 溶于水能导电,因此是电解质
C.将少量硫酸铵和熟石灰混合在研钵中进行研磨,可以闻到刺激性气味
D.铵盐比较稳定,因此贮存铵态氮肥时无需密封保存
8.(2025高一下·深圳期中)如图是某化学反应过程中能量变化的曲线图。
下列叙述正确的是
A.该反应为吸热反应
B.此图像可以表示氢气在氧气中燃烧的反应
C.该反应不需要加热就可以进行
D.该反应中旧化学键断裂吸收的能量大于新化学键形成放出的能量
9.(2025高一下·深圳期中)某小组进行了如下两组对比实验,下列说法正确的是
A.甲装置中锌电极上发生还原反应
B.甲装置可以将电能转化为化学能
C.甲中产生气泡的速率比乙快
D.一段时间后甲、乙烧杯中的氢离子浓度均增大
10.(2025高一下·深圳期中)对于反应A(g) + 3B(g) = 2C(g) + 2D(g),测得如下反应速率数据,其中反应进行得最快的是
A.v(A)=0.1mol/(L·s) B.v(B)=0.3mol/(L·s)
C.v(C)=0.2mol/(L·s) D.v(D)=0.3mol/(L·s)
11.(2025高一下·深圳期中)以下关于铜跟浓硝酸、稀硝酸反应的说法中错误的是
A.1 mol浓硝酸被还原转移3 mol电子
B.Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应剧烈,故氧化性浓硝酸强于稀硝酸
C.Cu与浓硝酸、稀硝酸反应都不需要加热
D.生成等量的硝酸铜,消耗稀硝酸的量少
12.(2025高一下·深圳期中)工业制硫酸的一步重要反应是,若用标记,在固定体积的容器中进行该反应,一段时间后下列说法错误的是
A.SO2、O2和SO3共存在体系中
B.达到化学平衡状态时,SO2、O2和SO3中均存在
C.SO3的浓度不再改变,说明该反应达到化学平衡状态
D.其他条件不变,升高温度,v(正)增大,v(逆)减小
13.(2025高一下·深圳期中)在一定温度下,体积固定的密闭容器中发生可逆反应4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g)下列能说明反应已经达到平衡状态的是
A.2v正(O2)=v正(Cl2)
B.HCl的体积分数不再变化
C.断开4molH﹣Cl键的同时,生成4molH﹣O键
D.HCl、O2、H2O、Cl2四种气体的物质的量浓度之比为4:1:2:2
14.(2025高一下·深圳期中)某锌—空气电池反应为2Zn+O2=2ZnO,电解质溶液为NaOH溶液。下列说法正确的是
A.锌片上发生的电极反应为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O
B.电池工作时,电解质溶液中OH-向正极移动
C.氧气在正极发生氧化反应
D.理论上每转移1 mol电子消耗标准状况下的O2体积为11.2 L
15.(2025高一下·深圳期中)利用反应,可处理石油化工行业废气中的硫化氢并回收硫黄,某条件下无催化剂存在时,该反应的正、逆反应速率v随时间t的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.时刻体系处于平衡状态
B.曲线②表示正反应速率随时间变化关系
C.气体的平均相对分子质量:时刻小于时刻
D.时刻体系中存在c(S2):c(H2)=1:2
16.(2025高一下·深圳期中)下列有关烷烃的叙述中,正确的是
A.甲烷与氯气以物质的量之比为1∶4混合时只生成CCl4
B.烷烃可以使酸性高锰酸钾褪色
C.所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
D.甲烷与发生光照取代,取代需
二、非选择题(本题包括4小题,除标注外每空2分,共56分)
17.(2025高一下·深圳期中)某学习小组在实验室中利用下图装置制备并进行相关性质的探究。
(1)仪器Q的名称为   ;装置A中反应的化学方程式为   。
(2)装置B是为了观察气体的流速,则试剂M为   (填字母)。
A.NaOH溶液 B.溶液 C.饱和溶液
(3)装置E中出现   (填现象)可说明具有   性。
(4)装置F的作用是   。
(5)装置C中,甲同学设计了以下两个方案用于证实此反应中具有还原性,你认为方案正确的是   。
a.取反应后的少许溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀
b.取反应后的少许溶液于试管中,加入溶液,产生白色沉淀
18.(2025高一下·深圳期中)氮及其化合物在农业、医药、国防等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)实验室加热固体混合物制取的化学方程式为   。
(2)干燥氨气不可选用的试剂是   (填字母)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.无水CaCl2
(3)工业合成氨及氨氧化制取硝酸的流程示意图如下。
①合成塔中生成,说明H2具有   (填“氧化性”或“还原性”)。
②氧化炉中发生反应的化学方程式是   。
③《本草纲目拾遗》记载“强水性最烈,能蚀五金”,“强水”指硝酸。写出稀硝酸与铜反应的离子方程式:   。
(4)汽车尾气净化装置中,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示:
①该过程的中间产物是   。
②催化转化过程中,发生的总反应方程式为   。
19.(2025高一下·深圳期中)Ⅰ.化学反应中的能量在生活、生产中的应用非常广泛,根据题意回答下列问题。
(1)近期意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,下列说法正确的是______。
A. N4属于一种新型的化合物 B. 1mol N4中含N-N数目为6NA
C. N4与N2互为同位素 D. N2转化为N4属于化学变化
(2)已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量,断裂键吸收946kJ热量,则由N2转化为1molN4时要________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ。
Ⅱ.某兴趣小组设计如图所示的装置用于消除SO2、Cl2对环境的污染(已知石墨只起导电作用,质子交换膜只允许通过)。
(3)石墨2为________(填“正极”或“负极”),电极反应式为________;
(4)电池反应的总方程式为________;
(5)上述实验中如果将Cl2改为O2则正极的电极反应式为________;
(6)若11.2LCl2 (标准状况下)参与反应,则电路中通过电子的物质的量为________。
20.(2025高一下·深圳期中)某温度下,向一体积为2 L刚性密闭容器中充入X、Y、Z三种气体,气体物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题:
(1)反应的化学方程式为   。
(2)2 min 时反应是否达平衡   (填“是”或“否”),0-2 min X的化学反应速率为   mol/(L·min)。
II.某研究性学习小组利用控制变量法,探究“外界条件对H2C2O4与酸性KMnO4溶液化学反应速率的影响”,实验记录数据如下表所示:
实验序号 实验温度/℃ 溶液(含硫酸) 溶液 溶液颜色褪至无色时所需时间/min
V/mL V/mL
① 25 4 0.010 4 0.1 12
② T1 4 0.001 4 0.1 5
③ 35 4 0.010 V2 0.1 t1
查阅资料:KMnO4溶液中滴加过量的H2C2O4,振荡后溶液由紫色变为无色,反应的离子方程式为:。
回答下列问题:
(3)T1=   ,V2=   ;
(4)通过对比实验   (填序号)可探究温度变化对化学反应速率的影响;
(5)对比实验①和②,有同学认为实验②的褪色时间短,所以实验②的反应速率比实验①快,你认为这个观点是否正确   (填“是”或“否”),你认为浓度与反应速率的关系为   (若填“是”则不答)。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】烷烃
【解析】【解答】A、碳原子不仅能与其他碳原子形成共价键,还能与Cl、O等原子形成共价键,A错误。B、依据碳原子的成键特性,碳碳键可以构成直链结构、支链结构以及环状结构,B正确。
C、碳原子最外层有4个电子,为达到8电子稳定结构,通常每个碳原子会形成4个共价键,C正确。
D、烷烃分子中碳链呈锯齿状排列,以正丁烷为例,其4个碳原子并不在同一直线上,D正确。
故答案为:A
【分析】A、碳原子可与C、H、O、N、S等原子形成共价键。
B、碳原子可形成链状、环状等结构。
C、碳原子最外层有4个电子,可形成4个共价键。
D、烷烃中,碳链呈现锯齿状结构。
2.【答案】D
【知识点】硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A.稀硝酸具有强氧化性,会与亚硫酸根离子发生氧化还原反应,将其氧化为硫酸根离子,因此不能使用稀硝酸进行酸化处理,A错误。B.若先加入氯化钡溶液,生成的沉淀可能是硫酸钡,也可能是氯化银(当溶液中含有银离子时),而氯化银沉淀同样不溶于稀盐酸,因此这种方法无法准确鉴定硫酸根离子,B错误。
C.使用稀盐酸酸化的氯化钡溶液进行检验时,若待测溶液中含有银离子,会生成氯化银沉淀,造成干扰,因此这种方法也不可靠,C错误。
D.正确的操作顺序是:先加入稀盐酸排除干扰离子(如银离子、碳酸根离子等),若无明显现象,再加入氯化钡溶液。若此时产生白色沉淀,则可确认溶液中含有硫酸根离子,D正确。
故答案为:D
【分析】检验SO42-时,应先加足量的稀盐酸,排除CO32-、SO32-和Ag+的干扰;再加BaCl2溶液,若有白色沉淀产生,则说明溶液中含有SO42-。据此结合选项分析。
3.【答案】A
【知识点】氨的性质及用途;含硫物质的性质及综合应用
【解析】【解答】A. 若X为硫(S),步骤②是SO2催化氧化生成SO3的反应。这是一个可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,A错误。B. 若X为氮气(N2),步骤③反应为:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO。这是一个氧化还原反应,B正确。
C. 若X为氮气(N2),Z为二氧化氮(NO2),它是一种红棕色气体,C正确。
D. 若X为硫(S),Y为二氧化硫(SO2),SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,D正确。
故答案为:A
【分析】若X为S,则该转化过程为:S→SO2→SO3→H2SO4。若X为N2,则该转化过程为:N2→NO→NO2→HNO3(或H2O)。据此结合选项进行分析。
4.【答案】B
【知识点】气体摩尔体积;物质结构中的化学键数目计算;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解析】A、硝酸铵(NH4NO3)的物质的量为0.1 mol。由于1个NH4NO3分子含有2个氮原子(1个来自NH4+,1个来自NO3-),因此氮原子总数为0.1×2×NA=0.2NA。水解过程不会改变氮原子的总数,A正确。B、在常温常压条件下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol。2.24 L N2的物质的量小于0.1 mol(因为Vm>22.4 L/mol,n=V/Vm<0.1 mol),因此分子数小于0.1NA,B错误。
C、17 g NH3正好是1 mol(M=17 g/mol)。每个NH3分子含有3个N-H键,所以总键数为1×3×NA=3NA,C正确。
D、80 g SO3为1 mol(M=80 g/mol)。每个SO3分子含有3个氧原子,因此氧原子总数为1×3×NA=3NA,D正确。
故答案为:B
【分析】A、根据氮原子守恒进行计算。
B、常温常压下,Vm≠22.4L·mol-1。
C、根据公式计算n(NH3),一个NH3分子中含有3个氮氢键,据此计算。
D、根据公式计算n(SO3),一个SO3分子中含有3个氧原子,据此计算。
5.【答案】D
【知识点】氨的实验室制法
【解析】【解析】A、氯化铵(NH4Cl)受热分解的化学方程式为:,生成的氨气(NH3)和氯化氢(HCl)在试管口会重新化合生成氯化铵,因此该方法无法持续获得氨气。此外,加热固体时试管口应略向下倾斜以防止冷凝水回流,A错误。B、氨气是碱性气体,会与浓硫酸发生反应:,故不能用浓硫酸干燥氨气,B错误。
C、氨气的相对分子质量为17,比空气(平均29)轻,应采用向下排空气法收集。但图中导管方向错误,应遵循"短管进长管出"的原则,C错误。
D、该装置通过漏斗的扩大接触面积,能有效缓冲氨气溶于水时的压强变化,从而防止倒吸现象,D正确。
故答案为:D
【分析】A、试管底部NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,试管口NH3和HCl又会化合生成NH4Cl。
B、NH3能与浓硫酸反应。
C、NH3的密度比空气小,应用向下排空气法收集。
D、NH3极易溶于水,长颈漏斗可以起到防倒吸的作用。
6.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途
【解析】【解析】A.开启弹簧夹并挤压胶头滴管时,氨气快速溶解于水,导致圆底烧瓶内部气压急剧下降,从而形成喷泉现象。该现象证实氨气具有极强的水溶性,A正确;B.氨气在水中的溶解度极高,即使将烧杯中的液体更换为饱和食盐水,氨气仍然会大量溶解,造成烧瓶内气压降低,喷泉现象依然能够发生,B错误;
C.紫色石蕊试剂遇到碱性物质会变为蓝色,观察到蓝色喷泉现象说明氨水溶液呈碱性,C正确;
D.浓氨水受热时不稳定,其中的一水合氨会分解产生氨气和水蒸气。实验室常利用加热浓氨水的方法来快速制备氨气,D正确;
故答案为:B
【分析】A、产生喷泉现象说明NH3极易溶于水。
B、NH3能够溶解在饱和食盐水中,也能产生喷泉现象。
C、紫色石蕊溶液变蓝色,说明NH3的水溶液显碱性。
D、加入浓氨水的过程中,NH3·H2O受热分解产生NH3。
7.【答案】C
【知识点】铵盐
【解析】【解析】A、NH4NO3中氮元素呈现两种化合价,分别是-3价(NH4+)和+5价(NO3-),A错误。B、NH3溶于水后生成NH3·H2O能使溶液导电,但电解质指的是NH3·H2O而非NH3本身,B错误。
C、硫酸铵与熟石灰在研钵中研磨时会发生复分解反应,产生具有刺激性气味的氨气(NH3),C正确。
D、铵盐普遍稳定性较差,受热或光照易分解,因此铵态氮肥需要密封保存,该选项"大多数铵盐不稳定"的表述不够准确,D错误。
故答案为:C
【分析】A、NH4NO3中NO3-中氮元素为+5价。
B、NH3溶于水导电是由于NH3与H2O反应生成的NH3·H2O起到导电作用,NH3属于非电解质。
C、(NH4)2SO4与Ca(OH)2混合研磨过程中生成NH3。
D、绝大多数铵盐不稳定,受热易分解。
8.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、根据图像显示,反应物总能量高于生成物总能量,说明该反应属于放热反应,A错误。B、氢气与氧气燃烧反应是典型的放热反应,其能量变化特征与图示相符,B正确。
C、某些放热反应(如铝热反应)仍需外界提供初始能量(加热条件),C错误。
D、对于放热反应,反应物化学键断裂吸收的总能量必然小于生成物化学键形成释放的总能量,D错误。
故答案为:B
【分析】A、根据反应物和生成物总能量的相对大小分析。
B、氢气在氧气中燃烧的反应为放热反应。
C、铝热反应为放热反应,但需要高温条件。
D、结合化学键键能与反应热效应的关系分析。
9.【答案】C
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.甲装置构成原电池,其中锌比铜活泼,锌作为负极,负极上锌失去电子发生氧化反应(而非还原反应),A错误;B.甲装置作为原电池,其功能是将化学能转化为电能(而非将电能转化为化学能),B错误;
C.甲装置构成原电池,而乙装置中的锌和铜未构成原电池。由于原电池能加快反应速率,因此甲装置中产生气泡的速率比乙装置快,C正确;
D.甲、乙装置中均发生反应:。由于氢离子不断被消耗,一段时间后,甲、乙烧杯中的氢离子浓度均会减小,D错误;
故答案为:C
【分析】甲装置为原电池装置,反应过程中将化学能转化为电能。由于金属活动性Zn>Cu,因此Zn做负极,Cu做正极。乙装置中没有形成闭合回路,无法构成原电池,Zn直接与H2SO4反应。据此结合选项分析。
10.【答案】D
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解析】A、v(A) = 0.1 mol/(L·s);
B、v(A) =v(B) =×0.3 mol/(L·s) = 0.1 mol/(L·s);
C、v(A) =v(C) =×0.2 mol/(L·s) = 0.1 mol/(L·s);
D、v(A) =v(D) =×0.3 mol/(L·s) = 0.15 mol/(L·s)。
通过比较可知,D选项换算后的反应速率最大,D正确。
故答案为:D
【分析】根据化学反应速率与化学计量数的关系,将不同物质表示的反应速率统一换算为以A物质表示的速率进行比较。
11.【答案】A
【知识点】硝酸的化学性质;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A. 根据浓硝酸反应方程式,2mol HNO3被还原为NO2时转移2mol电子,因此1mol浓硝酸被还原转移1mol电子,A错误;
B. 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,因此与铜反应更剧烈,B正确;
C. 浓硝酸与铜在常温下即可剧烈反应,稀硝酸反应虽较慢但通常不需加热,C正确;
D. 由方程式计算可知,生成3mol Cu(NO3)2时,浓硝酸消耗12mol,稀硝酸仅需8mol,D正确。
故答案为:A
【分析】浓硝酸具有强氧化性,其还原产物为NO2,因此Cu与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。稀硝酸具有氧化性,其还原产物为NO,因此Cu与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。据此结合选项分析。
12.【答案】D
【知识点】化学反应的可逆性;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解析】A.该反应为可逆反应(2SO2 + O2 2SO3),在可逆反应体系中反应物和生成物始终共存,因此SO2、O2和SO3会同时存在于反应体系中,A正确;B.当使用标记的O2参与反应时,生成的SO3会含有。在平衡状态下,SO3的分解(逆反应)会重新生成含有的O2和SO2,因此平衡时三种物质中都会存在,B正确;
C.当SO3的浓度不再变化时,说明其生成速率(正反应)与分解速率(逆反应)相等,此时反应达到平衡状态,C正确;
D.升高温度会同时增大正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆),而非只增大其中一个,D错误;
故答案为:D
【分析】A、该反应为可逆反应个,SO2和O2不能完全反应。
B、用18O标记O2,生成的SO3中含有18O;同时SO3分解生成的SO2、O2都含有18O。
C、当c(SO3)不变时,反应处于平衡状态。
D、温度升高,正逆反应速率同时增大。
13.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A、根据化学反应方程式,正反应过程中与的反应速率存在固定比例关系,这个比例由反应系数决定,与是否达到平衡状态无关,因此不能作为判断平衡的依据,A错误。B、在体积固定的密闭容器中,总体积保持不变。的体积分数直接反映其物质的量变化。当的体积分数维持恒定时,表明其物质的量不再改变,此时反应达到平衡状态,B正确。
C、描述中"断开4molH-Cl键同时生成4molH-O键"仅体现正反应过程,没有涉及逆反应情况。由于只给出了单向反应信息,无法判断正逆反应速率是否相等,因此不能作为平衡判据,C错误。
D、当四种气体的物质的量之比恰好为4:1:2:2时,这仅是反应方程式的计量比,不能说明各组分浓度是否仍在变化,因此无法判定平衡状态,D错误。
故答案为:B
【分析】当正逆反应速率相等(或变量不变)时,可逆反应处于平衡状态。据此结合选项进行分析。
14.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;气体摩尔体积;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、Zn为负极,发生氧化反应,电极反应式与分析一致,A正确。
B、OH-为阴离子,应向负极移动,而非正极,B错误。
C、氧气在正极得电子,发生还原反应,而非氧化反应,C错误。
D、由总反应可知,每转移1 mol电子消耗0.25 mol O2,标准状况下体积为5.6 L,但选项描述可能未明确条件或单位有误,D错误。
故答案为:A
【分析】题目给出锌—空气电池的总反应为,由此可分析电极反应:负极(Zn):锌失去电子被氧化,电极反应为。正极(通O2):氧气得到电子被还原,电极反应为。离子移动方向:电解质溶液中,阳离子(如K+)向正极移动,阴离子(如OH-)向负极移动。电子转移计算:根据总反应,转移电子数与反应物消耗量存在定量关系。
15.【答案】D
【知识点】化学平衡状态的判断;化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解析】A、在t1时刻,正反应速率与逆反应速率不相等,说明反应体系尚未达到平衡状态,A错误。B、反应开始时反应物浓度最大而生成物浓度为零,因此曲线①表示的是正反应速率随时间的变化关系,曲线②则表示逆反应速率随时间的变化关系,B错误。
C、平均摩尔质量在数值上等于平均相对分子质量,计算公式为:。由于总质量m总保持不变,而在t2时刻总物质的量n总更大,因此t1时刻混合气体的平均相对分子质量要大于t2时刻,C错误。
D、S2和H2都是反应生成物,它们的浓度之比始终等于化学方程式中的系数比,即体系中存在c(S2):c(H2)=1:2的关系,D正确。
故答案为:D
【分析】A、t1时刻正逆反应速率不相等,不是平衡状态。
B、反应过程中正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,据此分析。
C、混合气体的平均相对分子质量,据此分析。
D、结合反应的化学计量数分析。
16.【答案】C
【知识点】甲烷的取代反应;烷烃
【解析】【解答】A.甲烷与氯气以物质的量之比1∶4混合时,反应产物包括CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl和HCl,A错误。B.烷烃化学性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B错误。
C.烷烃在光照条件下能与氯气发生取代反应,这是烷烃的共性反应,C正确。
D.甲烷与的光照取代反应中,每取代原子需要消耗1mol氯气,D错误。
故答案为:C
【分析】A、CH4与Cl2的取代反应为系列反应,会同时生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3和CCl4。
B、烷烃不能使酸性KMnO4溶液褪色。
C、烷烃光照条件下都能与Cl2发生取代反应。
D、甲烷与Cl2发生取代反应的过程中,一个H原子对应消耗1一个Cl2分子。
17.【答案】(1)分液漏斗;
(2)C
(3)溶液的紫色褪去;还原
(4)尾气吸收
(5)a
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验;性质实验方案的设计;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)仪器Q的名称为蒸馏烧瓶。装置A中反应的化学方程式为:。
故答案为:分液漏斗;
(2)装置B是为了观察气体的流速,可以选择与二氧化硫不反应的亚硫酸氢钠。
故答案为:C
(3)酸性高锰酸钾可以氧化二氧化硫,方程式为:高锰酸钾会褪色,证明了二氧化硫具有还原性。
故答案为: 溶液的紫色褪去 ;还原
(4)由于二氧化硫有毒,装置F的作用是吸收未反应完全的SO2,防止造成空气污染。
故答案为:尾气吸收
(5)反应中具有还原性,生成。
a.取反应后的少许溶液于试管中,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明生成硫酸钡沉淀,硫元素化合价升高,可以证明具有还原性,a正确;
b.取反应后的少许溶液于试管中,加入氢氧化钡溶液,由于和均可以反应生成白色沉淀硫酸钡和氢氧化亚铁,所以产生白色沉淀,不能证明具有还原性,b错误;
故答案为:a
【分析】装置A为SO2的气体发生装置,该反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O。装置B用于观察气体的流速,则要求SO2不溶于试剂M中,因此试剂M为饱和NaHSO3溶液。装置C中Fe3+具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,可观察到溶液由黄色变为浅绿色。装置D中KI溶液与SO2不反应,无明显现象。装置E中酸性KMnO4溶液具有氧化性,能与SO2反应生成Mn2+,可观察到溶液褪色。装置F中NaOH溶液用于吸收过量的SO2,防止空气污染。据此结合题干设问分析作答。
(1)仪器Q的名称为蒸馏烧瓶。装置A中反应的化学方程式为:。
(2)装置B是为了观察气体的流速,可以选择与二氧化硫不反应的亚硫酸氢钠。
(3)酸性高锰酸钾可以氧化二氧化硫,方程式为:高锰酸钾会褪色,证明了二氧化硫具有还原性。
(4)由于二氧化硫有毒,装置F的作用是吸收未反应完全的SO2,防止造成空气污染。
(5)反应中具有还原性,生成。
a.取反应后的少许溶液于试管中,加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明生成硫酸钡沉淀,硫元素化合价升高,可以证明具有还原性,a正确;
b.取反应后的少许溶液于试管中,加入氢氧化钡溶液,由于和均可以反应生成白色沉淀硫酸钡和氢氧化亚铁,所以产生白色沉淀,不能证明具有还原性,b错误;
故答案选a。
18.【答案】(1)
(2)ac
(3)还原性;;
(4)NO2;2NO+O2+4CO4CO2+N2
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法;含氮物质的综合应用;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)实验室加热和混合物制取,反应的化学方程式是。
故答案为:
(2)a.浓硫酸能与氨气反应,干燥氨气不能用浓硫酸,
b.碱石灰可以用于干燥氨气,
c.无水CaCl2能与氨气反应,干燥氨气不能用无水CaCl2,
故答案为:ac
(3)①合成塔中生成,反应时氢元素化合价升高,说明H2具有还原性。
故答案为:还原性
②氧化炉中转化为,氮元素的化合价由-3价升高为+2价,空气中氧气为氧化剂,氧元素化合价由0价降低为-2价,发生反应的化学方程式是。
故答案为:
③稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为。
故答案为:
(4)①由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2,则二氧化氮是中间产物。
故答案为: NO2
②由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。
故答案为:2NO+O2+4CO4CO2+N2
【分析】(1)实验室用加热NH4Cl和熟石灰的方法制取NH3,据此写出反应的化学方程式。
(2)NH3能与浓硫酸、CaCl2反应,因此不能用浓硫酸、CaCl2干燥NH3。
(3)①合成氨反应中N2与H2反应生成NH3,根据化合价变化确定H2的性质。
②氧化炉中NH3与O2发生催化氧化反应,生成NO和H2O,据此写出反应的化学方程式。
③稀硝酸具有氧化性,与Cu反应生成Cu(NO3)2、NO和H2O,据此写出反应的离子方程式。
(4)①根据图示反应原理可知NO2为中间产物。
②该转化过程中NO与O2、CO反应生成CO2和N2,据此写出反应的化学方程式。
(1)实验室加热和混合物制取,反应的化学方程式是;
(2)a.浓硫酸能与氨气反应,干燥氨气不能用浓硫酸,
b.碱石灰可以用于干燥氨气,
c.无水CaCl2能与氨气反应,干燥氨气不能用无水CaCl2,
答案选ac;
(3)①合成塔中生成,反应时氢元素化合价升高,说明H2具有还原性;②氧化炉中转化为,氮元素的化合价由-3价升高为+2价,空气中氧气为氧化剂,氧元素化合价由0价降低为-2价,发生反应的化学方程式是;③稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为;
(4)①由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2,则二氧化氮是中间产物,
②由图可知,净化装置中发生的反应为催化剂作用下NO、CO、O2反应生成N2和CO2的化学方程式为2NO+O2+4CO4CO2+N2。
19.【答案】(1) B,D
(2) 吸收 734
(3) 正极
(4)
(5)
(6) 1mol
【知识点】反应热和焓变;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】(1)A.N4属于单质,A错误;
B.根据N4的结构可知,1mol N4中含N-N数目为6NA,B正确;
C.同位素指质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子互为同位素,N4与N2不互为同位素,二者是同素异形体,C错误;
D.N2和N4是不同的物质,N2转化为N4属于化学变化,D正确;
故答案为:BD
(2)断键吸热,成键放热,生成1molN4,需要2molN2反应,吸收额能量为2×946kJ,放出的能量为6×193kJ,吸收能量大于放出能量,转化时吸收2×946kJ-6×193kJ=734kJ能量。
故答案为: 吸收;734
(3)SO2与Cl2反应,SO2是还原剂,反应中化合价升高失去电子,发生氧化反应,石墨1为负极,石墨2为正极;正极上发生还原反应,电极反应式为:。
故答案为: 正极;
(4)SO2与Cl2和水反应生成HCl和H2SO4,电池反应的总方程式为:。
故答案为:
(5)将Cl2改为O2,正极上O2在酸性条件下得电子生成H2O,电极反应式为:。
故答案为:
(6)根据正极的电极反应式可知,1molCl2参与反应有2mol电子转移,标况下11.2LCl2为0.5mol,则电子转移为0.5×2mol=1mol。
故答案为:1mol
【分析】(1)A、化合物是指由多种元素组成的纯净物。
B、由分子结构可知,一个N4分子中含有6个N-N键。
C、同位素是指由质子数相同,中子数不同的一类原子。
D、N2和N4属于两种不同的物质。
(2)根据断裂化学键吸收的能量,以及形成化学键释放的能量进行分析。
(3)石墨2电极上Cl2转化为Cl-,据此分析。
(4)该电池的总反应式为SO2与Cl2反应生成HCl和H2SO4,据此写出电池的总反应式。
(5)将Cl2改为O2,则O2发生得电子的还原反应,与H+进一步反应生成H2O,据此写出电极反应式。
(6)根据公式计算n(Cl2),结合电极反应式确定转移电子数。
20.【答案】3X+Y 2Z;否;0.075;25;4;①③;否;其他条件相同时,增大浓度,反应速率增大
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;探究影响化学反应速率的因素
【解析】【解答】(1)由图可以看出X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,5min时,各物质浓度不变,说明该反应是可逆反应,化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,则有X:Y: Z=(1.0mol-0.4mol):(1.0mol-0.8mol):(0.5mol-0.1mol)=3:1: 2,则反应的化学方程式为3X +Y2Z。
故答案为: 3X+Y2Z
(2)2 min 时各物质的浓度还在发生变化,没有达到平衡状态;反应开始至2min,用X表示的平均反应速率为。
故答案为:否;0.075
(3)由分析可知,①和③探究温度对反应速率的影响,则,①和②探究的是浓度对反应速率的影响,则应保持温度一致,即。
故答案为:25;4
(4)由上述分析可知,①和③探究温度对反应速率的影响。
故答案为:①③
(5)不正确,①和②相比,①中高锰酸钾的浓度更大,所以其褪色时间更长;若要探究浓度对反应速率的影响,应保证高锰酸钾的浓度相同,而草酸的浓度不同,其他条件相同时,其浓度越大,反应速率越快。
故答案为:否; 其他条件相同时,增大浓度,反应速率增大
【分析】(1)根据反应过程中变化量之比等于化学计量数之比,确定反应的化学方程式。
(2)2min后反应物和生成物的物质的量都继续发生变化,因此不属于平衡状态。根据公式计算用X表示的反应速率。
(3)反应①和②中酸性KMnO4溶液的浓度不同,因此需控制温度相同;反应①和反应③中反应温度不同,因此需控制反应物浓度相同。据此确定T1和V2的值。
(4)要探究温度对反应速率的影响,则需控制温度不同,其余条件相同,据此分析。
(5)反应①中酸性KMnO4浓度大,可能导致褪色时间长。浓度与反应速率的关系是:浓度越大,反应速率越快。
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