陕西省留坝县中学届高三暑期摸底考试化学试题有答案.docx
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陕西省留坝县中学届高三暑期摸底考试化学试题有答案
学校:
__________姓名:
__________班级:
__________
第I卷(选择题)
一、选择题
1.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.78g苯中含有的碳碳双键数为3.0NA
B.4.6g金属钠完全燃烧,转移的电子数为0.4NA
C.等质量的N2和CO中,原子数均为2.0NA
D.5.6L(标准状况)O2中含有的质子数为4.0NA
2.元素铬(Cr)在自然界主要以+3价和+6价存在。
请回答下列问题:
(1)+6价的Cr能引起细胞的突变而对人体不利,可用Na2SO3将Cr2O72—还原为Cr3+。
该反应的离子反应方程式为___________。
(2)利用铬铁矿(FeO•Cr2O3)冶炼制取金属铬的工艺流程如图所示:
①为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施之一是__________________________。
②“水浸”要获得浸出液的操作是_________________________________。
浸出液的主要成分为Na2CrO4,向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成,则“还原”操作中发生反应的离子方程式为___。
③加热Cr(OH)3可得到Cr2O3,从工业成本角度考虑,用Cr2O3制取金属Cr的冶炼方法是_______。
(3)已知Cr3+完全沉淀时溶液pH为5,(Cr3+浓度降至10-5mol∙L-1可认为完全沉淀)则Cr(OH)3的溶度积常数Ksp=_______________。
(4)用石墨电极电解铬酸钠(Na2CrO4)溶液,可制重铬酸钠(Na2Cr2O7),实验装置如图所示(已知:
2Cr
+2H+
Cr2
+H2O)。
①电极b连接电源的______极(填“正”或“负”),b极发生的电极反应式为_________________。
②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由amol变为bmol,则理论上生成重铬酸钠的物质的量是_______________mol。
3.研究处理NOx、SO2,对环境保护有着重要的意义。
回答下列问题:
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=akJ•mol-1;②NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)△H2=bkJ•mol-1;③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=ckJ•mol-1,则反应2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)△H=______。
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)△H=-34.0kJ•mol-1,用活性炭对NO进行吸附。
在恒压密闭容器中加入足量的活性炭和一定量的NO气体,测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示:
①由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,原因是_________________________;在1100K时,CO2的体积分数为______。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。
在1050K、1.1×106Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=________(已知:
气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)在高效催化剂的作用下用CH4还原NO2,也可消除氮氧化物的污染。
在相同条件下,选用A、B、C三种不同催化剂进行反应,生成N2的物质的量与时间变化关系如图所示,其中活化能最小的是_________(填字母标号)。
(4)在汽车尾气的净化装置中CO和NO发生反应:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H2=-746.8kJ•mol-1。
实验测得,υ正=k正•c2(NO)•c2(CO),υ逆=k逆•c(N2)•c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_____(填">”、“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为40%,则
=_____(保留2位有效数字)。
4.有机物A只含有C、H、O三种元素,常用作有机合成的中间体。
16.8g该有机物经燃烧生成44.0gCO2和14.4gH2O;质谱图表明其相对分子质量为84,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和-C≡C-H,核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为6∶1∶1。
(1)A的分子式是。
(2)下列物质中,一定条件下能与A发生反应的是。
a.H2b.Nac.酸性KMnO4溶液d.Br2
(3)A的结构简式是。
(4)有机物B是A的同分异构体,能发生银镜反应,1molB最多能与2molH2加成。
B中所有碳原子一定处于同一个平面,请写出所有符合条件的B的结构简式(不考虑立体异构)、。
5.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
溴乙烷与氢氧化钠乙醇溶液共热,生成气体通入酸性高锰酸钾溶液中,褪色
有乙烯生成
B
向试管中的浓硫酸加入铜片,盖好胶塞,导管通气入品红溶液,无明显现象
铜片未打磨
C
除去CuSO4溶液中Fe2+:
先加足量H2O2,再加Cu(OH)2调溶液pH=4
Ksp[Cu(OH)2]>Ksp[Fe(OH)2]
D
将有色纸条放入盛满干燥氯气的集气瓶中,盖上玻璃片,无明显现象
氯气漂白不是Cl2分子直接作用的结果
A.AB.BC.CD.D
6.(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。
若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
室温下,[Cu(NH3)4](NO3)2与液氨混合并加入Cu可制得一种黑绿色晶体。
(1)基态Cu2+核外电子排布式是______。
(2)黑绿色晶体的晶胞如图所示,写出该晶体的化学式:
______。
(3)不考虑空间构型,[Cu(NH3)4]2+的结构可用示意图表示为______(用“→”标出其中的配位键)。
(4)NO3-中N原子轨道的杂化类型是______。
与NO3-互为等电子体的一种分子为______(填化学式)。
(5)液氨可作制冷剂,气化时吸收大量热量的原因是______。
B.[实验化学]肉桂酸为微有桂皮香气的无色针状晶体,能抑制黑色酪氨酸酶的形成,是高级防晒霜中不可少的成分之一。
实验室制取肉桂酸的原理如下:
实验步骤:
步骤1 在图1所示装置(夹持与加热仪器未画出,下同)的三颈烧瓶内加入K2CO3、苯甲醛(油状物)和乙酸酐,混合均匀后,在170℃~180℃加热反应1h,冷却。
步骤2 向三颈烧瓶内分批加入20mL水和Na2CO3固体,调节溶液pH约为8。
步骤3 在三颈烧瓶中加入活性炭,用图2所示水蒸气蒸馏装置蒸馏除去未反应的苯甲醛。
步骤4 将三颈烧瓶内反应混合物趁热过滤,滤液冷却至室温,用浓盐酸酸化至pH=3,析出大量晶体,抽滤。
并用少量冷水洗涤晶体。
步骤5 将晶体在图3所示热水浴上加热干燥。
(1)图1中仪器A的作用是______。
(2)步骤2中Na2CO3需分批加入的原因是______。
(3)水蒸气蒸馏时,判断蒸馏结束的方法是______。
(4)步骤4中,“趁热过滤”的目的是______。
(5)抽滤时所需主要仪器有______、安全瓶及抽气泵等。
(6)与使用烘箱烘干相比,热水浴干燥的优点是______。
参考答案
7.下列关于甲烷分子结构的说法正确的是()
A.甲烷分子的电子式为
,分子中各原子都达到8电子稳定结构
B.甲烷分子中的化学键全部为非极性键
C.CH4分子比SiH4分子稳定,说明碳元素
非金属性比硅元素的非金属性强
D.CH3Cl的四个价键的键长和强度相同,夹角相等
8.下列叙述中,不正确的是
A.某特定反应的平衡常数仅是温度的函数B.催化剂不能改变平衡常数的大小
C.平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动,达到新的平衡
D.化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化
9.下列排序正确的是()
A.微粒半径:
Fe(OH)3胶粒 Mg(OH)2 C.热稳定性: PH3 Li 10.工业上利用N2和H2可以实现合成氨气,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。 请回答下列有关问题: (1)已知N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1 写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮和水蒸气的热化学方程式为___________。 (2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应: N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),其化学平衡常数K与温度t的关系如下表: t/K 298 398 498 K/(mol/L)2 4.1×106 K1 K2 完成下列问题: ①比较K1、K2的大小: K1______K2(填“>”、“=”或“<”); ②在恒温恒压下判断该反应达到化学平衡状态的依据是______(填序号); A.2v(H2)(正)=3v(NH3)(逆)B.2v(N2)(正)=v(H2)(逆) C.容器内压强保持不变D.混合气体的密度保持不变 (3)硝酸工业的尾气NO可用于制备NH4NO3,其工作原理如图。 ①其阴极的电极反应式为___________。 ②常温下,1LpH=6的NH4NO3溶液中c(NH3·H2O)+c(OH-)=________mol·L-1。 (4)工业上生产尿素的化学方程式为: 2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(l)。 在T℃,体积为4L的密闭容器中,通入6molNH3和3molCO2,反应达到平衡时,c(NH3)=0.5mol·L-1,c(CO2)=0.25mol·L-1。 若此时保持T℃和平衡时容器的压强不变,再向体积可变的容器中充入3molNH3,则此时反应的v正____v逆(填“>”“<”或“=”)。 再次平衡后,平衡常数为______。 【答案】 (1).4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.0kJ·mol-1 (2).>(3).AD(4). (5).1×10-6(6).<(7).16 11.为检验淀粉水解的情况,进行如下图所示的实验,试管甲和丙均用60~80℃的水浴加热5~6min,试管乙不加热。 待试管甲、丙中的溶液冷却后再进行后续实验。 实验1: 取少量甲中溶液,加入新制氢氧化铜,加热,没有红色沉淀出现。 实验2: 取少量乙中溶液,滴加几滴碘水,溶液变为蓝色,但取少量甲中溶液做此实验时,溶液不变蓝色。 实验3: 取少量丙中溶液加入NaOH溶液调节至碱性,再滴加碘水,溶液颜色无明显变化。 (1)写出淀粉水解的化学方程式: ____________________________。 (2)设计甲和乙是为了探究____对淀粉水解的影响,设计甲和丙是为了探究___对淀粉水解的影响。 (3)实验1失败的原因是____________________________。 (4)实验3中溶液的颜色无明显变化的原因是____________________________。 (5)下列结论合理的是________(填字母)。 a淀粉水解需要在催化剂和一定温度下进行 b欲检验淀粉是否完全水解,最好在冷却后的水解液中直接加碘 c欲检验淀粉的水解产物具有还原性,应先在水解液中加入氢氧化钠中和稀硫酸至溶液呈碱性,再加入新制氢氧化铜并加热 d若用唾液代替稀硫酸,则实验1可能出现预期 现象 二、填空题 12.反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如下图所示: (1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是_______(填字母)。 A.改铁片为铁粉B.改稀硫酸为98%的浓硫酸C.升高温度 (3)若将上述反应设计成原电池,画出原电池的装置图,并在图上标出正负极材料、电解质溶液名称_______,写出正负极电极反应式: 正极__________,负极_______。 (4)氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一,以稀硫酸为介质的这种电池的正极电极反应式为_________________________。 三、单选题 13.某无色气体 X可能含有 HCl、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种,将X通入 AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀,若将X通入足量的澄清石灰水,未见沉淀,则X中不能确定的气体是 A.HClB.Cl2C.HBrD.CO2 【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除 一、选择题 1.D 解析: D 【解析】 【分析】 考查阿伏加德罗常数的应用是热点,一般所考查知识点固定,如结构、水解、转移电子的计算等; 【详解】A、考查苯的结构,苯中不含碳碳双键,故A说法错误; B、金属钠参加反应,化合价由0价→+1价,因此4.6g金属钠完全燃烧,转移电子物质的量为4.6g×1/23g·mol-1=0.2mol,故B说法错误; C、题中没有给出质量,因此无法计算原子数,故C说法错误; D、标准状况下,5.6LO2的物质的量为5.6L/22.4L·mol-1=0.25mol,因此所含质子的物质的量为0.25mol×2×8=4mol,故D说法正确。 2.C 解析: (1).Cr2O72—+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O (2).铬铁矿粉碎(3).过滤(4).8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-(5).CO高温还原Cr2O3(热还原法)(6).1×10-32(7).正(8).2H2O-4e-=O2↑+4H+(9). 【解析】 【分析】 (1)分析元素化合价变化情况,依据得失电子守恒,原子个数守恒,得出离子反应方程式。 (2)①影响化学反应速率的因素: 物质的表面积大小,表面积越大,反应速率越快。 ②依据原子守恒和得失电子守恒,得出离子方程式 ③用Cr2O3制取金属Cr,可以采取CO高温还原Cr2O3(热还原法)。 (3)根据Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)求算。 (4)①根据装置图和离子放电顺序得出阳极的电极反应式。 ②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由amol变为bmol,则溶液中移动的电荷为(a-b)mol,所以外电路转移的电子为(a-b)mol,阳极的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+,则阳极生成的氢离子为(a-b)mol。 【详解】 (1)反应中铬元素化合价从+6价降为+3价,硫元素从+4价升高到+6价,依据得失电子守恒,原子个数守恒,离子反应方程式为Cr2O72—+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O,故答案为: Cr2O72—+3SO32-+8H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。 (2)①影响化学反应速率的因素: 物质的表面积大小,表面积越大,反应速率越快,为加快焙烧速率和提高原料的利用率,可采取的措施将铬铁矿粉碎,故答案为: 铬铁矿粉碎。 ②“水浸”要获得浸出液,要过滤出浸渣,采取的操作是过滤;浸出液的主要成分为Na2CrO4,向“滤液”中加入酸化的氯化钡溶液有白色沉淀生成,说明加入的Na2S被氧化成SO42-,Cr元素由+6价降为+3价,S元素由-2价升到+6价,依据原子守恒和得失电子守恒,得到反应为: 8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-,故答案为: 过滤;8CrO42—+3S2-+20H2O=8Cr(OH)3↓+3SO42-+16OH-。 ③从工业成本角度考虑,用Cr2O3制取金属Cr,可以采取CO高温还原Cr2O3(热还原法),故答案为: CO高温还原Cr2O3(热还原法)。 (3)pH为5,c(OH-)=10-9,Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-5×(10-9)3=1×10-32,故答案为: 1×10-32。 (4)①根据图示,在b极所在电极室得到Na2Cr2O7,根据2CrO42-+2H+ Cr2O72—+H2O,电解过程中b极c(H+)增大,则b极电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,a是阴极,b是阳极,电极b连接电源的正极,故答案为: 正;2H2O-4e-=O2↑+4H+。 ②电解一段时间后,测得阳极区溶液中Na+物质的量由amol变为bmol,则溶液中移动的电荷为(a-b)mol,阴极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,则电路中通过电子物质的量为(a-b)mol;阳极的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,则阳极生成的氢离子为(a-b)mol,结合2CrO42-+2H+ Cr2O72—+H2O,所以阳极生成的Cr2O72—物质的量是 mol,故答案为: 。 3.A 解析: (1).(2a+2b+c)kJ•mol-1 (2).1050K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大(3).20%(4).4(5).A(6).<(7).0.25 【解析】 【分析】 (1)利用盖斯定律解答。 (2)①在1050K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大;达到平衡后,升高温度,平衡左移,NO的转化率降低。 恒温恒压下体积分数等于物质的量分数。 ②利用化学平衡常数表达式计算。 (3)A反应速率快,先达到平衡,故活化能最小。 (4)①正反应为放热反应,升高温度平衡左移,则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数。 ②当反应达到平衡时,υ正=υ逆,故 =c(N2)c2(CO2)/[c2(NO)c2(CO)]=K。 【详解】 (1)①SO2(g)+NH3•H2O(aq)=NH4HSO3(aq)△H1=akJ•mol-1; ②NH3•H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(aq)+H2O(l)△H2=bkJ•mol-1; ③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)△H3=ckJ•mol-1; 利用盖斯定律,将①×2+②×2+③可得2SO2(g)+4NH3•H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的△H=(2a+2b+c)kJ•mol-1,故答案为: (2a+2b+c)kJ•mol-1。 (2)①在1050K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大;达到平衡后,升高温度,平衡左移,NO的转化率降低。 根据反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),假设加入1molNO,在1100K时,NO的转化率为40%,则△n(NO)=0.4mol,故n(CO2)=0.2mol,由于反应前后气体的总物质的量不变,故混合气体中CO2的体积分数为 %=20%,故答案为: 1050K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大;20%。 ②根据反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),假设加入1molNO,在1050K时,α(NO)=80%,平衡时n(NO)=0.2mol,n(N2)=0.4mol,n(CO2)=0.4mol,各物质的平衡分压p分(NO)= Pa,p分(N2)= ×1.1×106Pa,p分(CO2)= ×1.1×106Pa,故反应的化学平衡常数Kp= ×1.1×106Pa× ×1.1×106Pa÷( Pa)2=4,故答案为: 4。 (3)A反应速率快,先达到平衡,故活化能最小,故答案为: A。 (4)①正反应为放热反应,升高温度平衡左移,则正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数,故k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。 故答案为: <。 ②当反应达到平衡时,υ正=υ逆,故 =c(N2)c2(CO2)/c2(NO)c2(CO)=K,根据化学方程式可知,平衡时c(NO)=c(CO)=0.6mol∙L-1,c(N2)=0.2mol∙L-1,c(CO2)=0.4mol∙L-1,故 =c(N2)c2(CO2)/[c2(NO)c2(CO)]=(0.2×0.42)/(0.62×0.62)=20/81≈0.25,故答案为: 0.25。 4.C 解析: (1)C5H8O (2)abcd(3) (4)(CH3)2C=CHCHOCH3CH=C(CH3)CHO 【解析】 试题分析: 设A分子式为CxHyOz,根据题意知A的相对分子质量为84,16.8gA的物质的量为0.2mol,0.2molA燃烧可以得到1molCO2、0.8molH2O,故x=5、y=8,又因A的相对分子质量为84,求得z=1,则A的分子式为C5H8O; (2)分析A的分子式知其不饱和度为2,红外光谱分析表明A分子中含有O-H键和-C≡C-H,核磁共振氢谱上有三个峰,峰面积之比为6∶1∶1,推测出A的结构简式为 。 (3)A分子中含有碳碳三键,能与H2、Br2发生加成反应,能与KMnO4溶液发生氧化反应,含有—OH,能与Na反应,故选a、b、c、d。 (4)A的不饱和度是2,B是A的同分异构体,可能为两个环或一个环和一个双键或两个双键,又B能发生银镜反应,含有醛基;1molB最多能与2molH2加成,则该有机物中必含有一个碳碳双键;又所有碳原子在同一平面上,碳碳双键上共连有三个含碳基团,则B的结构简式为其中两个是甲基(—CH3),另一个集团中含碳氧双键,所以B的结构简式为: (CH3)2C=CHCHO或CH3CH=C(CH3)CHO。 考点: 考查有机物分子式和结构式的确定。 5.D 解析: 【KS5U答案】D 【KS5U解析】A项,乙醇具有挥发性,乙醇也能使酸性KMnO4溶液褪色;B项,Cu与浓H2SO4加热时才反应;C项,加入足量H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加Cu(OH)2调溶液pH=4时Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀而除去;D项,干燥的Cl2不能使有色纸条褪色,Cl2分子没有漂白性。 详解: A项,乙醇具有挥发性,溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热产生的气体中一定含CH3CH2OH(g),CH3CH2OH也能使酸性KMnO4溶液褪色,气体使酸性KMnO4溶液褪色不能说明有乙烯生成,A项错误;B项,Cu与浓H2SO4常温下不反应,Cu与浓H2SO4加热时才会反应产生SO2,B项错误;C项,加入足量H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,再加Cu(OH)2调溶液pH=4时Fe3+转化成Fe(OH)3沉淀而除去
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