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辽宁省大连滨城高中联盟2025届高三12月期中考试-化学试题(含答案).docx

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滨城高中联盟 2024-2025 学年度上学期高三期中 II 考试 化学试卷 命题人:大连市第二十三中学高三备课组 校对人:大连市第二十三中学高三备课组 注意事项: 1 2 .考试时间为 75 分钟,试卷满分 100 分。 .按照要求填写答题纸,答案必须写在答题纸上,写在试卷上不得分。 可能用到的相对原子量:H-1 C-12 O-16 N-14 In -115 第 I 卷(选择题,共 45 分) 一、选择题(共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分,每小题只有一个正确答案。) 1 .化学与环境、材料、能源、信息等生产生活息息相关,下列说法正确的是( ) A.“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和” B.“神舟十八号”返回舱使用的耐高温材料包括碳化硅等新型陶瓷 C.研制的高效率钙钛矿太阳能电池能将化学能转化为电能 D.光导纤维具有通信容量大,抗干扰性能强等优点,其主要成分是硅单质 2 .下列化学用语或图示表达不正确的是( ) A.天然橡胶的主要成分顺式聚异戊二烯的结构简式: B.邻羟基苯甲醛分子内氢键的示意图: + 4 C. NH 的电子式为 ,空间构型为正四面体 D.SO3 的 VSEPR 模型: .制备钴配合物 Co(NH ) Cl 的反应为: é ù 3 ë û 3 3 6 活性炭 + + + 2 Co NH ûCl3 + 2H2O 设 NA 为阿伏伽德罗常数的 é ( ) ù 2 CoCl2 2NH Cl 10NH H2O2 ë 4 3 3 6 值。下列说法错误的是( ) A.消耗标准状况下11.2LNH3 时,反应中转移电子数为 0.1NA B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1: 2 C.反应前后 N、O 原子的杂化方式未发生改变 D.1mol Co(NH ) Cl 中含有 键的数目为18NA é ù s ë û 3 3 6 4 .下列鉴别或检验能达到实验目的的是( ) A.用金属钠检验乙醇中混有少量的水 B.用硝酸银溶液鉴别氯苯与溴苯 C.用酸性高锰酸钾溶液鉴别甲苯与环己烯 D.用 BaCl 溶液鉴别SO 和SO 3 2 2 5 .下列离子方程式书写正确的是( ) A.将标准状况下 2.24LSO2 通入1L0.5mol×L- 1Ca(ClO)2 溶液中: Ca2+ ClO- H O SO CaSO4 2H+ Cl- + + + = + + 2 2 电解 + - Cl2 ­ +H2 ­ +2OH- B.用石墨电极电解 MgCl 溶液: 2H O 2Cl 2 2 C.向 FeSO 溶液中滴加 NaHCO 溶液和稀氨水,产生大量白色 FeCO 沉淀: 4 3 3 Fe2+ HCO3 NH H O FeCO ¯ +NH4 H2O + - + × = + + 3 2 3 D.向明矾溶液中滴加过量 Ba(OH)2 溶液: 2 Al3+ 3SO24- 3Ba2+ 6OH- = 3BaSO4 ¯ +2Al(OH)3 + + + ¯ 6 .研究一个化学反应时需要关注该反应的快慢与历程、趋势与限度,下列说法正确的是( ) A.活化分子间的碰撞一定能发生化学反应 B.加入适宜的催化剂能增大活化分子的百分数 C.化学平衡正向移动,反应物的平衡转化率一定增大 D.反应 CH (g)+ CO (g)ƒ 2CO(g)+ 2H (g) DH > 0 在低温条件可能自发进行 4 2 2 7 .对二甲苯是一种重要的有机原料。我国自主研发的一种绿色合成路线如图所示,下列说法正确的是 ( ) A.该反应的副产物不可能有间二甲苯 B.M 中不存在手性碳原子 C.过程①的反应类型为加成反应 D.M 中所含元素的第一电离能小于 N 的有 2 种 8 .为解决传统电解水制氢阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合 HCHO 高效制 H2 的方 法装置如图。部分反应机理为: 下列说法正确的是( ) A.电解时 e- 由 a 极向 b 极方向迁移 B. OH- 通过阴离子交换膜向 a 电极区域移动 C.阳极反应 HCHO 2e 6OH- HCOO- H2O - - + = + D.相同电量下 H2 理论产量是传统电解水的 2 倍 9 .在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均能实现的是( ) N ¾¾O ¾® NO ¾H ¾ O ¾®HNO3 A.工业制硝酸: 2 放电 2 2 B.实验室制漂白粉: MnO ¾¾¾¾®Cl ¾¾¾¾® 漂白粉 浓盐酸 D 石灰乳 2 2 C.工业制硫酸:黄铁矿 ¾沸¾腾¾炉® CuSO aq ¾N SO3 ¾ 吸收 ¾ 水 ¾ 塔 ® 硫酸 ( ) ¾ aOH溶液 ¾ ¾®Cu OH ¾¾ ( ) 蔗糖¾®Cu2O D D.制 Cu2O : 4 2 1 0.在催化剂作用下,向容积为1L 的密闭容器中加入1molX 和3molY ,发生反应: ( )+ ( ) ( ) a ( ) X g 2Y s ƒ 2Z s ,平衡时和反应10min 时 X 的转化率 X 随温度的变化分别如曲线 I、II 所 示,下列说法正确的是( ) A. bc 段变化可能是由于升高温度平衡逆向移动 B. 0 ~ 10min 的平均反应速率: v(a)< v(c) C.使用更高效的催化剂,可以使 b 点移动到 d 点 D.保持温度和体积不变,向 d 点体系中再充入1molX ,再次达平衡时 c(X)> 0.4mol / L 1 1.下列实验装置(部分夹持装置已略去)能达到对应实验目的是( ) A B C D 探究浓度对反应速率的 影响 实验室制取少量氨气 制备无水 MgCl2 + 探究 H 的浓度对氢气 生成速率的影响 A.A B.B C.C D.D 1 2. Ni 可活化 C H 放出 CH ,其反应历程如下图所示: 2 6 4 下列关于反应历程的说法正确的是( ) A.该反应的决速步是:中间体 2 ® 中间体 3 B.只涉及极性键的断裂和生成 C. Ni 是该反应的催化剂 D.该反应的热化学方程式: Ni + C H = NiCH + CH 4 DH = -6.57kJ / mol 2 6 2 1 3.砷化镓( GaAs )的晶胞结构如图甲所示。将 Mn 掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料,其晶胞结构如 图乙所示。下列说法错误的是( ) A. As 属于 p 区元素 B.图甲中, As 原子位于 Ga 原子构成的正四面体空隙中 4 3 C.图甲中,若 Ga - As 的键长为 apm ,则晶胞边长为 apm 3 D.稀磁性半导体材料中, Mn 、 As 的原子个数比为1:2 1 4.已知:由最稳定的单质合成1mol某物质的反应焓变叫做该物质的摩尔生成焓,用 DH (kJ / mol)表 示,最稳定的单质的摩尔生成焓为 0;生成焓越小,物质越稳定;反应热等于生成物的总生成焓减去反应 物的总生成焓。相同状况下有关物质的摩尔生成焓 DH 如图所示,下列有关判断正确的是( ) A.根据上表所给数据,不可求得 N H (l)的燃烧热 2 4 B.在相同状况下, N H (l)比 NH (g)稳定 2 4 3 C.在相同状况下,1molN (g)与3molH (g)充分反应,放出91.8kJ 的热量 2 2 D. H2O(l)的摩尔生成焓 DH > -241.8kJ / mol 1 5.中国科学院和香港城市大学联合研制出了一种全新的双离子电池,该电池用石墨(石墨有层间空隙,可 以嵌入正离子或负离子)作正负电极,用六氟磷酸锂(LiPF6 )离子液体作电解液,充电时总反应为: (x2 +1 C + xLi + xPF = Li C + xC PF ,其装置如图所示。下列说法错误的是( ) + - 6 ( ) ) x x 6 A.充电时,a 为阴极 - - = xLi+ + C B.放电时,负极的电极反应为: Li C xe x C.充电时,离子液体中的 Li+ 向阳极移动 D.双离子电池在充放电过程中,缩短离子运动路程,有利于提高电池的能量密度 第 II 卷(非选择题,共 55 分) 二、非选择题(本大题共 4 小题,共 55 分) 1 6.(14 分) 铟是一种稀有贵金属,广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从高铟烟灰渣(主要含 PbO、 SiO 、 FeAsO ×2H O 、 In O )中提取铟的工艺流程如下: 2 4 2 2 3 已知: FeS O 为强电解质; H A 表示一种有机萃取剂,萃取过程中 In3+ 发生的反应为 4 6 2 2 In3+ 3H A ƒ In(HA ) 3H+ 。 + + 2 2 2 3 回答下列问题: ( ( 1)基态铁原子的核外未成对电子数有_____个。 2)“硫酸化焙烧”后金属元素均以硫酸盐的形式存在。在其他条件一定时,“水浸”铟、铁的萃取率 结果如图所示,则萃取所采用的最佳实验条件为_____。 ( 3)“水浸”时,浸渣除了 As O 外,还含有_____。 2 3 ( ( 4)“还原铁”时反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。 5)“反萃取”过程中,下列措施可提高萃取率的是_____(填标号)。 a.适当提高酸的浓度 b.多次萃取 c.大剂量溶液一次性萃取 ( 6)“置换铟”时,发现溶液中残留溶解的 As O 也与 Zn 反应,会有少量的气体 AsH 生成,该过程的 2 3 3 离子方程式为_____。 ( 7)某烟灰渣中含铟量为1.5% (质量分数),以1t 该烟灰渣为原料,按照以上工艺回收粗铟,可获得含 铟量99%(质量分数)的粗铟13.0kg ,则该工艺中铟回收率为_____(保留 3 位有效数字)。 1 7.(14 分) 过氧乙酸( )是一种无色透明液体,常用于漂白和消毒,氧化性比 H O 强,与 2 2 酸性 KMnO 相近。某课外实验小组同学用 75%H O 溶液与乙酸酐制备高浓度过氧乙酸,并对其含量进 4 2 2 行测定,实验过程如下。 制备原理:(CH CO) O + H O ¾¾¾®CH COOOH + CH COOH 。 浓硫酸 3 2 2 3 3 2 I. H O 的浓缩:将30%H O 溶液浓缩至 75% ( H O 沸点150.2℃),装置如下图 a 所示(橡胶管、支 2 2 2 2 2 2 持仪器和及抽气泵已省略): ( 1)仪器 B 的名称_____,浓 H O 溶液主要在_____烧瓶中得到(填“A”或“C”)。 2 2 II.过氧乙酸的制备:如上图 b 所示,搅拌器不断搅拌下,向三颈烧瓶中加入 45mL乙酸酐,逐步滴加 5%H O 溶液 25mL(过量),再加1mL浓硫酸,搅拌 4 小时,室温静置 15 小时即得 47% 的过氧乙酸 7 2 2 溶液。 ( ( 2)该实验采用水浴加热的目的_____。 3)乙酸酐与 H O 反应的尾气可以用_____吸收。 2 2 III.过氧乙酸(含杂质)的含量测定:取适量样品按下图所示步骤依次进行实验,测定过氧乙酸的含量。 ( 4)①第 2 步滴加 KMnO 溶液恰好除尽 H O 的实验现象是_____。 4 2 2 ② ③ 第 3 步中过氧乙酸可被 Fe2+ 还原为乙酸,其离子方程式为_____。 若实验中所取样品体积为 V0mL ,第 3 步中加入 × -1FeSO4 溶液 V1mL ,第 4 步滴定中消耗 c mol L 1 × -1KMnO4 溶液 V2mL,则过氧乙酸含量为_____ g×L-1 。 c mol L 2 1 8.(14 分) 甲烷是一种清洁能源,也是一种重要的化工原料,常用作合成甲醇。 1)已知甲烷、碳单质、氢气的燃烧热分别为890kJ/mol 、393.5kJ/mol 、 285kJ/mol。则甲烷裂解制 备炭黑的热化学方程式为_____。 2)科学家们曾尝试用甲烷催化法消除汽车尾气中的 NO ,反应的热化学方程式为 ( ( ( )+ ( ) ( )+ ( )+ ( ) DH = - CH g 4NO g ƒ 2N g CO g 2H O g 1155kJ / mol 。 4 2 2 2 向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的 CH4 (g)和 NO(g)发生反应,下列能判断该反应到达平衡状态的 是_____(填字母)。 a.体系中混合气体的压强不变 b.体系中 v(N ): v(CO )= 2:1 2 2 c.体系的温度不变 d.混合气体的平均相对分子质量不变 e.混合气体的密度不变 ( 3)以甲烷为原料通过以下反应合成甲醇: ( )+ ( ) ( ) DH = - ( ) ( ) 251.0kJ / mol。现将 2molCH g 和1molO g 充入恒 2 CH g O g ƒ 2CH OH g 4 2 3 4 2 容密闭容器中,在不同温度和压强下进行上述反应。测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如下 图 1 所示: ① 结合反应原理及图像分析可知: p 时降低温度, n(CH )_____(填“增大”、“减小”或“不变”); 1 4 p _____ p (填“>”、“<”或“=”)。 1 2 ② ③ E、F、N 点对应的化学平衡常数大小关系为_____(用 K(E) 、 K(F) 、 K(N) 表示)。 )=1mol ,总压强为 4MPa ,则用分压代替浓度表示 F 点的平 ° ( T C ,若 F点对应的平衡时 n CH OH 0 3 衡常数 Kp = _____ MPa-1 (分压=总压 物质的量分数)。 ´ ( 4) CO2 加氢制甲醇也具有重要的经济价值,其热化学方程式为 ( )+ ( ) ( )+ ( ) D < CO g 3H g ƒ CH OH g H O g H 0 ,已知 m 为起始时 H 和 CO 的投料比。 CO 的 2 2 3 2 2 2 2 平衡转化率随投料比和温度变化如上图 2 所示,其中投料比最大的是_____(填“m ”、“m ”或 1 2 “ m3 ”)。 1 9.(13 分) 化合物 H 是一种有机材料中间体。实验室由苯制备 H 的一种合成路线如下: ¾ ¾ ① ¾¾®RCHO + R¢CHO O 已知:① 3 ② H O/Zn 2 + ¢ ¾¾¾¾® NaOH/H O RCH = C - CHO H O + ② RCHO R CH CHO 2 2 D 2 | R¢ ③ 请回答下列问题: ( ( ( ( ( 1)有机物 H 的分子式为_____,该分子中所含官能团的名称为_____。 2)A 的结构简式为_____。 3) B+ C ® D 经过两步反应,其反应类型依次分别为_____、_____。 4) F ® G 的第①步反应的化学方程式为_____。 5)E 有多种属于芳香族化合物的同分异构体,符合下列条件的有_____种(包含立体异构),其中核磁共 振氢谱为1:1:1:1: 2: 2的结构简式为_____。 ① ② 能使溴的四氯化碳溶液褪色 能发生水解反应 滨城高中联盟 2024-2025 学年度上学期高三期中 II 考试 化学试卷参考答案 一、选择题(本大题共 15 小题,每小题 3 分,共 45 分。每小题只有一个正确答案) 1 .【答案】B 【 解析】A.“燃煤脱硫”技术是减少二氧化硫的排放,与“碳达峰、碳中和”无关,A 错误 B.“神舟十八号”返回舱使用的耐高温材料包括碳化硅等属于新型陶瓷,B 正确 C.研制了高效率钙钛矿太阳能电池能将太阳能转化为电能,C 错误 D.光导纤维其主要成分是二氧化硅,D 错误 2 .【答案】D 解析】D.三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为 3、孤电子对数为 0,价层电子对互斥模型和分子结 构都为平面三角形,D 错误。 .【答案】D 【 3 解析】D.1mol Co(NH ) Cl 中含有 键的数目为 24NA ,配位键也是 键,D 错误。 é ù s s 【 ë û 3 3 6 4 .【答案】D 【 解析】A.乙醇和水都能和金属钠反应,A 错误 B.氯苯和溴苯均为非电解质和硝酸银不能直接反应,B 错误 C.酸性高锰酸钾溶液均能氧化甲苯与环己烯,C 错误 D. BaCl 溶液能与SO 反应生产硫酸钡沉淀,与SO 不反应,D 正确 2 3 2 5 .【答案】C 解析】A.标准状况下 2.24LSO2 物质的量为 0.1mol,通入1L0.5mol×L - 1Ca(ClO)2 溶液中,SO2 不 【 - - 2- 4 - 足,部分 ClO 与SO 发生氧化还原反应,生成 Cl 和SO ,未反应的 ClO 会与生产的氢离子生成 2 HClO, Ca2+ 3CIO- +SO2 H O CaSO + + = ¯ + 2HCIO Cl ,A 错误; + - 2 4 通电 B.电解产生的 OH- 会与 Mg2+ 产生沉淀, Mg2+ 2Cl- 2H2O + + Mg OH ( ) ¯ + 2 H2 ­ +Cl2 B 错 ­ 误; C.向 FeSO 溶液中滴加 NaHCO 溶液和稀氨水,产生大量白色 FeCO 沉淀,同时有硫酸铵和水生成,选 4 3 3 项所给离子方程式正确,C 正确; - D.滴加过量 Ba(OH) 溶液能使 Al(OH) 转化为 Al(OH) é ù ,正确的离子方程式为 2 3 ë 4 û Al3+ 2SO42- 2Ba2+ 4OH- = 2BaSO4 ¯ +Al(OH) ,D 错误。 + + + - 4 6 .【答案】B 解析】A.活化分子间的碰撞不一定发生有效碰撞,不一定能发生化学反应,A 错误 【 B.加入适宜的催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子百分数,B 正确 C.增大反应物浓度化学平衡正向移动,反应物平衡转化率可能减小, C 错误 D.该反应 DS > 0, DG < 0 时可自发进行,所以该反应高温下可自发进行,该反应在高温条件可能自发进 行,D 错误 7 .【答案】C 【 解析】A.异戊二烯与丙烯醛还可以生成 , 发生过程②的反应生成间二甲苯, A 错误; B.根据 M 的结构简式 ,有手性碳原子 B 错误; C.过程①为狄尔斯阿尔德反应属于加成反应,C 正确; D.M 中所含元素第一电离能小于 N 的有 O、 C 、 H 共 3 种,D 错误; 8 .【答案】D 【 分析】由图可知, b 电极上 HCHO 被氧化为 HCOO- ,则 b 电极为阳极, a 电极为阴极;电解质溶液 为 KOH 溶液,结合反应机理 , 则阳极反应涉及: 1 2 HCHO + OH- - e- = HCOOH + H2 ,② HCOOH + OH- = HCOO- + H2O ,则阳极反应式为: ① - HCHO 2e- + 4OH- = 2HCOO- + H2 ­ +2H2O ,阴极反应式为: 2H2O + 2e- = H2 ­ +2OH- ,据 2 此解题。 【 解析】A.由分析可知, b 极为阳极, a 极为阴极,电解时 e- 由 b 电极流出回到电源正极,从电源负极流 入 a 电极,A 错误; B.由分析可知 OH- 通过阴离子交换膜向 b 电极区域移动,B 错误; C.由分析可知,阳极反应为: 2HCHO 2e 4OH- 2HCOO- H2 ­ +2H2O ,C 错误; - - + = + D.由分析可知,阳极反应式为: 2HCHO 2e 4OH- - - + = 2 HCOO- + H2 ­ +2H2O ,阴极反应式为: + - = H2 ­ +2OH- ,则转移 2mol电子时,阳极生成1molH ,阴极生成1molH ,共生成 2 2 H O 2e 2 2 2 通电 molH ,而传统电解水的反应式: 2H O 2H ­ +O ­,转移 2mol电子生成1molH ,所以相 2 2 2 2 2 同电量下 H2 理论产量是传统电解水的 2 倍,D 正确。 9 .【答案】B 解析】A. NO 不与水反应,A 错误; 【 B.利用 MnO 和浓盐酸混合加热制 Cl ,再将 Cl 与石灰乳反应可得漂白粉,B 正确; 2 2 2 C.黄铁矿在沸腾炉中燃烧产物为SO2 ,C 错误; D.配制新制的 Cu(OH) 需要在 NaOH 溶液中滴加少量 CuSO (aq),蔗糖不是还原性糖不生成 Cu O , 4 2 2 D 错误。 1 0.【答案】C 【 详解】A. bc 段反应转化率a (X)低于平衡时转化率a (X),说明反应未达到平衡,不是升高温度平衡逆 向移动造成的,可能是温度升高,催化剂失活,反应速率减小,A 错误; Dc Dt B. 0 ~ 10min , X 的转化量 a 、 c 点相同,由 v = ,得 v(a)= v(c),B 错误; C. b 点为 400° C ,反应10min 时 X 的转化率低于平衡转化率,若使用高效催化剂,反应速率增大,可能 使 b 点移动到 d 点,C 正确; D.d 点已达平衡状态,体系中,只有 X 是气体,温度不变,故 K 值不变,即 c(X)= 0.4mol / L ,D 错 误; 1 1.【答案】B 解析】A.实验室制取少量氨气应该是氯化铵和氢氧化钙固体加热,A 错误; 【 B.防止氯化镁水解在氯化氢气流中加热,B 正确; C.硝酸与金属反应不产生氢气,C 错误; D.探究浓度对反应速率的影响高锰酸钾的量相同,草酸浓度不同来做实验,D 错误 1 2.答案 A 解析】A.根据图示,中间体 2 ® 过渡态 2 能量差值较大,中间体 2 ® 中间体 3 的反应,活化能最大, 【 反应速率最慢,是反应的决速步,A 正确; B.反应过程中涉及 C - C 键的断裂和 C - H 键的形成,涉及非极性键的断裂,极性键的形成,故 B 错误; C.根据图示, Ni 参与反应并生成 NiCH2 ,是反应物不是催化剂,C 错误; D.热化学方程式需标注反应物和生成物的状态,热化学方程式为 ( )+ ( ) = ( )+ ( ) DH = - × -1 Ni s C H g NiCH s CH g 6.57kJ mol ,D 错误。 2 6 2 4 1 3.【答案】D 【 解析】A. As 属于 p 区元素,A 正确; B.图甲中, As 原子位于 Ga 原子构成的正四面体空隙中,B 正确; 4 3 C.图甲中,若 Ga - As 的键长为 apm 等于晶胞体对角线的四分之一,则晶胞边长为 apm故 C 正确; 3 D.稀磁性半导体材料中, Mn 、 As 的原子个数比为5:32 ,故 D 错误 1 4.【答案】A 【 解析】A.根据上表所给数据,水的状态为气态,因此不能求 N H (l)的燃烧热,A 正确 2 4 B.在相同状况下,根据上表所给数据 N H (l)比 NH (g)生成焓大不稳定,B 错误 2 4 3 C.1molN (g)与3molH (g)的反应为可逆反应,放出热量小于91.8kJ ,C 错误 2 2 D.生成 H2O(l)放热多摩尔生成焓小于 -241.8kJ / mol ,D 错误 1 5.【答案】C 分析】根据充电时总反应为:(x ) + - 6 ( ) 2 +1 C xLi xPF Li C xC PF 结合图可知充电时阳极: + + = + 【 x x 6 xC + PF - 6 - e- = C PF ( ), b 电极附近聚集大量阴离子, b 为阳极, a 为阴极,发生反应 x 6 C + xLi+ + xe- = ;放电时, a 为负极发生氧化反应 LixC - xe- = C + xLi+ , b 为正极,发生还原反 - 。 LixC 应 C (PF ) e xC + PF + - = x 6 6 解析】A.充电时,a 为阴极,发生还原反应 C xLi xe- LixC + + + = ,A 正确; 【 - - = xLi+ + C ,B 正确; B.放电时为原电池,负极的电极反应为: Li C xe x C.充电时,电解池中阳离子移向阴极, Li+ 向阴极移动,C 错误; D.双离子电池在充放电过程中,缩短离子运动路程,有利于提高电池的能量密度,D 正确; 二、非选择题(本大题共 4 小题,共 55 分) 1 6.(每空 2 分,共 14 分) ( 1)4 ( 2)30° C 、5min ( 3) PbSO4 、SiO2 ( ( 4)1:1 5)ab ( 6) As2O3 6Zn +12H+ 2AsH3 ­ +6Zn2+ 3H2O + = + ( 【 7)85.8% 解析】 【 分析】高铟烟灰渣(主要含 PbO、SiO 、 FeAsO ×2H O 、 In O )在高铟烟灰中加入硫酸进行酸 2 4 2 2 3 浸, PbO、 FeAsO ×2H O 、 In O 分别与硫酸反应转化为硫酸铅沉淀和硫酸铁,硫酸铟,同时生成 4 2 2 3 As O ,滤渣为硫酸铅和 As O 、SiO ;过滤,向滤液中加 Na S O 将铁还原为 FeS O ;然后加萃取 2 3 2 3 2 2 2 3 4 6 剂 H A 使 In3+ 进入有机相,铁进入水相从而除去铁;分离后在萃取液中加硫酸反萃取 In3+ 进入水相,然 2 2 后在水溶液中加 Zn 置换出铟,据此分析解答。 【小问 1 详解】 基态铁原子的价电子排布式为3d6 4s2 ,则未成对电子数有 4 个; 【小问 2 详解】 由图可知5min 时钢、铁的萃取率基本达到最高值,萃取温度30° C 时铟、铁的萃取率基本达到最高值,再 延长萃取时间或升高萃取温度对萃取率提高不大,因此最佳条件为30° C 、5min ; 【 小问 3 详解】 由分析可知,水浸时酸溶过程中反应生成的 PbSO ,以及不溶于酸的SiO 也进入浸渣中; 4 2 【 小问 4 详解】 “ 还原铁”时, Fe3+ 被还原为亚铁离子,根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式: 2 Fe3+ 2S2O3 + 2 - = 2Fe2+ +S4O62- ,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1; 【 小问 5 详解】 ( ) + 3H+ 要使平衡逆向移动; a.适当提高酸的浓度,可使平衡逆向移动,a 选; In3+ 的萃取率, b 选; 反萃取过程 In3+ 3H A ƒ In HA + 2 2 2 3 b.多次萃取有利于提高 c.大剂量溶液一次性萃取,不利于提高 In3+ 的萃取率, c 不选;故选 ab; 【 小问 6 详解】 置换铟”时, Zn 与 As O 在酸性条件下发生反应生成会有少量的 AsH 和锌离子,根据得失电子守恒 “ 2 3 3 及元素守恒可得反应离子方程式 As2O3 6Zn +12H+ 2AsH3 ­ +6Zn2+ 3H2O + = + ; 【 小问 7 详解】 烟灰渣中含铟量为1.5% (质量分数),以1t 该烟灰渣为原料,理论上能够制取1000kg´1.5% =15kg 铟,实际得到13kg´99% =12.87kg 铟,则则该工艺中铟回收率为12.87kg ´100% = 85.8% 。 1 5kg 1 7(14 分)(每空 2 分) 【 ( ( ( 答案】(1)直形冷凝管 A 2)受热均匀;防止温度过高过氧化氢分解(或控制反应温度在一定范围内,受热均匀) 3) NaOH 溶液 4)溶液刚好变为浅红色,且半分钟内不褪色 ( - ) 3 8 c V 5c2V + 2+ + 2H+ ¾¾® CH COOH 2Fe + 3+ + H2O 1 1 2 CH COOOH 2Fe 3 3 V0 【 分析】由题意可知, 该实验的实验目的是制备过氧乙酸,制备过程为先将稀过氧化氢溶液浓缩浓过氧 化氢溶液,再用浓过氧化氢溶液与乙酸酐反应制得过氧乙酸,并用氧化还原滴定法测定产品中过氧乙酸含 量。 【 解析】(1)由实验装置图可知,仪器 B 为直形冷凝管;由 75%过氧化氢溶液的沸点为150.2° C 可知,装 置 A 中得到浓过氧化氢溶液、装置 C 中为蒸馏出来的水,故答案为:直形冷凝管;A; 2)75%过氧化氢溶液的沸点为150.2° C ,且过氧化氢溶液高温易分解,所以制备过氧乙酸时应选择水浴 ( 加热的方法控制反应温度,故答案为:受热均匀;防止温度过高过氧化氢分解 3)由方程式可知,浓硫酸作用下,过氧化氢浓溶液与乙酸酐反应生成过氧乙酸和乙酸,所以实验生成 的尾气应用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,故答案: NaOH 溶液; 4)①由题给流程可知,第 2 步发生的反应为酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液反应生成硫酸钾、硫酸 ( ( 锰、氧气和水,完全反应时,再滴入最后半滴酸性高锰酸钾溶液,溶液会变为浅红色,且半分钟内不褪 色,故答案为:溶液刚好变为浅红色,且半分钟内不褪色; ② 由题给流程可知,第 3 步发生的反应为过氧乙酸溶液与稀硫酸、硫酸亚铁溶液反应生成硫酸铁和乙酸, 反应的离子方程式为 CH COOOH 2Fe2+ 2H+ + + ¾¾® ¾¾® CH COOH 2Fe3+ H2O + + ,故答案为: ; 3 3 CH COOOH 2Fe2+ 2H+ + + CH COOH 2Fe3+ H2O + + 3 3 ③ 由题意可知,滴定溶液中过量亚铁离子消耗 V2mLc2mol/L 酸性高锰酸钾溶液,由得失电子数目守恒可 1 知,过氧乙酸的物质的量为(10- 3 c1V -5´10-3 c V mol ) ´ ,则过氧乙酸含量为 1 2 2 2 1 (10-3 c V -5´10-3 c V mol´ ´76g / mol ) ( - ) 3 8 c V 5c2V 1 1 2 2 2 = 1 1 2 g / L ,故答案为: 1 0-3 V0L V0 ( ) 3 8 c V -5c2V2 1 1 。 V0 1 8、(14 分)(每空 2 分) 【 答案】(1) CH (g)= C(s)+ 2H (g) DH = +73.5kJ / mol 4 2 ( ( 2)ac 3)减小 > K(E) = K(F) > K(N) 1.25 ( 【 ① 4) m1 解析】(1)根据燃烧热分别写出热化学方程式, 1 C(s)+ O (g)= CO (g) DH = -393.5kJ / mol ② H (g)+ O (g)= H O(l) 2 2 2 2 2 2 DH = -285kJ / mol ③ CH (g)+ 2O (g)= CO (g)+ 2H O(l) DH = -890kJ / mol根据盖斯定律计算③-① -2´ ②得 4 2 2 2 ( ) ( )+ ( ) DH = (- 890 393.5+ 2´285 kJ / mol = +73.5kJ / mol ,故答案为 + ) CH g ƒ C s 2H g 4 2 +73.5kJ/mol ; ( 2)向绝热、恒容密闭容器中加入一定量的 CH4 (g)和 NO(g)发生反应 ( )+ ( ) ( )+ ( )+ ( ) DH = - CH g 4NO g ƒ 2N g CO g 2H O g 1155kJ / mol ; 4 2 2 2 a.反应为气体体积不变的反应,根据理想气体状态方程 pV = nRT,温度变化,故压强也是变量,根据 “ 变量不变达平衡”,体系中混合气体的压强不变能说明反应达平衡状态,选项 a 正确; b.随着反应的进行,根据物质计量数关系,反应后体系中保持 v(N ): v(CO )= 2:1,无法说明反应达平 2 2 衡状态,选项 b 错误; c.反应为放热反应,随着反应的进行温度发生变化,当体系的温度不变时反应达平衡,选项 c 正确; d.反应为气体体积不变的反应,气体总质量、总物质的量不变,混合气体的平均相对分子质量始终不变, 无法说明反应达平衡,选项 d 错误; e.反应为气体体积不变的反应,气体总质量、总体积不变,混合气体的密度始终不变,无法说明反应达平 衡,选项 e 错误; 答案选 ac; ( 3)①正反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,则 P 时降低温度, n(CH )减小,增大压强,平 1 4 衡正向移动, CH 的物质的量减小,则 p > p ; 4 1 2 ② 升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,相同温度平衡常数相同,则有 K(E) = K(F) > K(N) ; ③ 根据数据列三段式: ( )+ ( ) ( ) 2 CH g O g ƒ 2CH OH g 4 2 3 起始量( mol) 变化量( mol) 平衡量( mol) 2 1 1 1 0 0.5 0.5 1 1 1 此时总压强为 4MPa ,则 P(CH4 ) = ´4MPa =1.6MPa , P(O2 )= 0.8MPa , 2 .5 (1.6MPa ) 2 ( )=1.6MPa ,则 Kp = =1.25MPa-1 ; P CH OH 3 (1 ) 2 .6MPa ´0.8MPa ( 4)根据图中信息可知,保持 n(CO )不变,增大 n(H ),平衡正向移动, CO 的平衡转化率增大,故 2 2 2 其中投料比最大的是 m1 。 1 9.(13 分)(除了标注外,每空 2 分) (
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