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2022北京十二中高一(下)期中
化 学(等级)
本卷共8页,满分100分,时长90分钟。请务必将答案答在答题纸上。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 P-31 S-32
第一部分 选择题(共42分)
本部分共21题,每题2分,每题只有一个选项最符合题意。
1. 电动汽车(标志为“”)在改善城市交通、保护环境等方面的作用至关重要。下列说法不正确的是
A. 电动汽车的使用有助于减少氮氧化物的排放
B. 燃油汽车也可以悬挂该标志
C. 电动汽车使用时涉及化学能与电能的转换
D. 电动汽车充电、放电过程均有电子转移
2. 下列物质的主要成分(括号中)不包括第IIIA族元素的是
A.硼砂[]
B.猫眼石[]
C.孔雀石[]
D红宝石[]
A. A B. B C. C D. D
3. 下列物质属于离子化合物、且含有共价键的是
A. B. C. D.
4. 下列各组微粒半径大小的比较不正确的是
A. B.
C. D.
5. 水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A. 的电子式为
B. 常压下将水加热至100℃会变为水蒸气,说明水分子之间没有作用力
C. 中,质量数之和是质子数之和的两倍
D. 273K、101KPa,22.4L水含有的原子个数为个
6. 下列关于元素金属性、非金属性强弱判断不正确的是
A. 高温下,,说明非金属性:
B. 属于强碱,能与稀硫酸反应;属于弱碱,既能与稀硫酸反应又能与溶液反应,说明金属性:
C. 氟气与氢气在暗处爆炸,氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸,说明非金属性:
D. 放入水中可发生反应,放入水中不发生反应,说明金属性:
7. 根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
选项
事实
推测
A
冶炼金属使用热还原法,冶炼使用电解法
冶炼使用电解法
B
与形成离子键,与形成共价键
与形成共价键
C
在1500℃时分解,在230℃时分解
分解温度介于二者之间
D
第IVA族的单质和可以作为半导体材料
同族的单质可以作为半导体材料
A. A B. B C. C D. D
8. 某同学用如图装置设计实验证明非金属性:,选取试剂最合理的是
试剂a
试剂b
试剂c
A
硝酸
碳酸钙
二氧化硅
B
盐酸
碳酸钠
硅酸钠溶液
C
硫酸
碳酸钠
硅酸钠溶液
D
硫酸
碳酸钙
硅酸
A. A B. B C. C D. D
9. 从海带中提取的实验方案如下。下列说法中不正确的是
A. 实验方案中2次使用到过滤操作
B. 向滤液中加入双氧水的作用是将氧化为
C. 和在酸性条件下发生反应的离子方程式为
D. 含的溶液经3步转化为的悬浊液,其目的是富集碘元素
10. 下列关于碱金属和卤素的说法正确的是
A. 在氧气中燃烧的主要产物为
B. 可以敞口放置保存
C. 在水中溶解度比中大
D. 向溶液中加入碘水,无明显黄绿色气体产生
11. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 铝片与稀盐酸的反应 B. 碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应 D. 灼热的氧化铜与H2的反应
12. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程实现了光能向化学能的转化
B. 过程II放出能量
C. III发生的反应:
D. 过程的总反应:
13. 根据下图判断正确的是
已知:
A. 图1反应为吸热反应
B. 图1中生成物的总能量大于反应物的总能量
C. 图2中反应为
D. 图2中若的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
14. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,则1mol氢气通过氢氧燃料电池会产生241.8kJ的电量
B. 已知,则石墨比金刚石更稳定
C. 已知,则含20.0g浓溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D. 已知,,则
15. 氢氧熔融碳酸盐(主要成分为碳酸钠和碳酸钾)燃料电池是一种高温电池(800~900℃),工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A. 该电池在室温下也可以正常工作
B. 负极反应式为
C. 该电池可消耗工厂中排出的,减少温室气体的排放
D. 电池工作时,外电路中通过0.2mol电子时,消耗3.2g
16. 考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀,这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如下图所示:
已知:2CuCl+H2OCu2O+2HCl
下列分析不正确的是
A. 氧气是正极反应物 B. 铜锈的成分与氧气浓度、pH有关
C. 图2中,Cl-从小孔内向小孔外移动 D. 青铜中的锡也会发生电化学腐蚀
17. 镁、海水、溶解氧可构成原电池,为水下小功率设备长时间供电,结构示意图如下图所示。但该电池负极存在析氢副反应和负极活性衰减等问题。下列说法不正确的是
A. 由于溶解氧浓度低,故需增大电极与海水的接触面积
B. 该电池使用时,需要定期补充正极反应物
C. 负极活性衰减的可能原因是生成的覆盖了电极
D. 析氢副反应可以表示为
18. 在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
19. 一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. 加入碳后,浓度不增加 B. 气体的密度不再发生变化
C. 气体压强不再发生变化 D. 生成n mol ,同时生成n mol
20. 受热发生反应:。一定温度下,向2L密闭容器中充入2mol,体系中与反应时间t的关系如下图。下列说法中不正确的是
A. 20min时,
B. 40min时,有15%的发生分解
C. 0~40min,化学反应速率
D. 120~140min,容器内气体的颜色基本不变
21. 某实验小组用溶液和溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。
已知:
实验序号
温度
溶液
溶液
出现沉淀所需的时间
Ⅰ
0℃
Ⅱ
0℃
Ⅲ
0℃
Ⅳ
30℃
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅱ中
B. 实验Ⅲ中
C. 对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
D. 对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大
第二部分 非选择题(共58分)
22. 联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,2018年中国化学会制作了新版周期表,包含118种元素。
(1)在上述元素周期表中,用实线画出周期表的上方边界_____________。
(2)C元素在周期表中的位置为_______。
(3)A、B、D三种元素最高价氧化物对应水化物两两之间反应的离子方程式分别为:、_______、_______。
(4)A元素能与氧形成原子个数比和的两种化合物。型化合物的电子式为_______。用电子式表示出型化合物的形成过程:_______。
(5)元素周期律的一个重要作用是可以预测陌生元素或物质的性质。与S同族,请在周期表中标出的位置_______。
(6)某同学对(白色的挥发性固体,易溶于水)的各种不同化学性质进行推测,并用水溶液、溶液、溶液、稀等试剂进行实验,证明了推测是正确的。请完成下表:
编号
性质推测
推测的依据
化学方程式
1
氧化性
2
_____
_______
_______
3
_____
_______
_______
23. 氢能是一种极具发展潜力清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
分析反应I:
反应I:
(1)它由两步反应组成:i.
ii.分解,热化学方程式为_______。
分析反应II:
(2)反应II的化学方程式是_______。
(3)反应II得到的产物用进行分离。该产物的溶液在过量的存在下会分成两层——含低浓度的层和高浓度的的层。
①区分两层溶液可加入的试剂为_______(填序号)。
A.淀粉溶液B.氯化钡溶液(资料:易溶于水)
C.硝酸银溶液D.氯化亚铁溶液
②根据上述事实,下列说法正确的是_______(填序号)。
A.两层溶液的密度存在差异
B.加前,溶液和溶液不互溶
C.在溶液中比在溶液中易溶
③经检测,层中。其比值大于2的原因是_______。
分析反应Ⅲ:
(4)如表所示的数据是破坏1mol气态物质中的化学键所消耗的能量,请在下图中画出反应Ⅲ:的能量变化示意图_______(不必标注具体数值)。
物质
能量(kJ)
151
298
436
24. 电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,它的出现极大方便了人们的生活。如下为三种电池的示意图:
(1)请根据原电池的形成条件,分析图中原电池的组成要素,用化学式填写下表:
负极材料
负极反应物
正极材料
正极反应物
离子导体
图1:碱性锌锰电池
_______
_______
_______
_______
K+、OH-
图2:锂-空气电池
_______
_______
_______
_______
Li+
(2)锂—空气电池的理论能量密度高,是未来电动汽车续航里程的关键。锂—空气电池的反应原理可表示为:。探究对放电的影响:向非水电解液中加入少量水,放电后检测A、B电极上的固体物质:A极产物:;B极产物:、。A、B电极产生的化学或电极反应方程式分别是:A极:_______;B极:或_______。
结论:降低锂一空气电池放电、充电循环性能。
(3)铝离子电池高效耐用、超快充电、高安全性、可折叠、材料成本低等优势。已知图3的正极反应物为,请写出两极的电极反应式:负极:_______;正极:_______。
(4)某碱性锌锰电池维持电流0.5A(相当于每秒通过电子),连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6g,则电池失效时仍有_______%的金属锌未参加反应。
25. 某研究小组探究卤素离子与浓硫酸的反应。
(1)实验I:向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸,试管中产生了白雾。用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生。
①产生白烟的化学方程式为_______。
②小组同学认为白雾中可能含有少量,作出预测的依据是_______。
该小组同学设计实验:将湿润的淀粉试纸放在试管口,未观察到明显现象。
(2)实验II:向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸,固体表面缓慢冒出气泡,溶液变为橙色,一段时间后反应变得剧烈,最终得到棕红色的溶液A。
①反应一段时间后变为剧烈的原因可能为_______。
②反应产生的气体具有刺激性气味,小组同学认为其中可能含有。该小组同学取少量反应后的溶液A,按照如下流程进行实验,验证了的产生:
已知沉淀3为单质S。步骤1中加入足量目的是_______。
步骤2中白色沉淀1与稀硫酸的反应化学方程式为:_______。
③另取溶液A于试管中加水,溶液颜色明显变浅至接近无色。甲同学认为原因是被稀释或与水的反应;乙同学认为发生了其他反应。若认为甲同学的分析合理,请进一步设计实验方案说明:若认为乙同学的分析合理,用具体的反应说明理由。理由或方案:_______。
④将溶液A放置一段时间后再加等量水,发现颜色不再明显变浅或褪去。可能的原因为:
a.溢出体系,不能将全部还原褪色;
b._______。
(3)实验III:向盛有少量固体的试管中滴加浓度为98%的浓硫酸,固体迅速变为紫黑色,有紫色烟出现,闻到难闻的臭鸡蛋气味,经检测为。发生反应的化学方程式为_______。
(4)将实验I、II、III的现象进行对比,得出结论:难被浓硫酸氧化;与相比,更容易被浓硫酸氧化。试从原子结构或元素周期律的角度解释差异:_______。
参考答案
1. 电动汽车(标志为“”)在改善城市交通、保护环境等方面的作用至关重要。下列说法不正确的是
A. 电动汽车的使用有助于减少氮氧化物的排放
B. 燃油汽车也可以悬挂该标志
C. 电动汽车使用时涉及化学能与电能的转换
D. 电动汽车充电、放电过程均有电子转移
【答案】B
【解析】
【详解】A.电动汽车的使用时化学能先转化为电能,然后电能再转化为机械能,不产生氮氧化合物,所以有助于减少氮氧化物的排放,A正确;
B.燃油汽车使用时是化石燃料的化学能转化为热能,热能再转化为机械能,所以不可以悬挂该标志,B错误;
C.电动汽车使用时首先是化学能转化为电能,电能转化为机械能,充电时电能转化为化学能,所以涉及化学能与电能的转换,C正确;
D.电动汽车充电、放电过程有电能与化学能的转化过程,所以均有电子转移,D正确;
故合理选项是B。
2. 下列物质的主要成分(括号中)不包括第IIIA族元素的是
A.硼砂[]
B.猫眼石[]
C.孔雀石[]
D.红宝石[]
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.中B元素是IIIA族元素,故不选A;
B.Be3Al2Si6O18中Al元素是IIIA族元素,故不选B;
C.Cu2(OH)2CO3中C元素是ⅣA族元素,O元素是ⅥA族元素,H元素是IA族元素,不含IIIA族元素,故选C;
D.Al2O3中Al元素是ⅢA族元素,故不选D;
答案选C。
3. 下列物质属于离子化合物、且含有共价键的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】含有离子键的化合物是离子化合物,原子间通过共用电子对形成的化学键是共价键,据此判断。
【详解】A.分子中只有共价键,属于共价化合物,A不符合;
B.中含有离子键和共价键,属于离子化合物,B符合;
C.中只有离子键,属于离子化合物,C不符合;
D.分子中只有共价键,属于共价化合物,D不符合;
答案选B。
4. 下列各组微粒半径大小的比较不正确的是
A. B.
C D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.核外电子排布时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径,A错误;
B.核外电子排布时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径,B正确;
C.同主族从上到下原子半径随原子序数的增大而增大,则原子半径,C正确;
D.核外电子层数越多,半径越大,同一种元素的阴离子半径大于原子半径,则,D正确;
答案选A。
5. 水是最宝贵的资源之一,下列表述正确的是
A. 的电子式为
B. 常压下将水加热至100℃会变为水蒸气,说明水分子之间没有作用力
C. 中,质量数之和是质子数之和的两倍
D. 273K、101KPa,22.4L水含有的原子个数为个
【答案】C
【解析】
【详解】A.水分子为共价化合物,其电子式为,故A错误;
B.100℃时,水会沸腾变成水蒸气,说明破坏了水分子之间存在的相互作用,故B错误;
C.D216O中,质量数为20,质子数为10,则质量数之和是质子数之和的两倍,故C正确;
D.273K、101KPa为标准状况下,标况下水不是气体,不能使用22.4L/mol计算,故D错误;
故选:C。
6. 下列关于元素金属性、非金属性强弱判断不正确的是
A. 高温下,,说明非金属性:
B. 属于强碱,能与稀硫酸反应;属于弱碱,既能与稀硫酸反应又能与溶液反应,说明金属性:
C. 氟气与氢气在暗处爆炸,氯气与氢气混合在光照或点燃时发生爆炸,说明非金属性:
D. 放入水中可发生反应,放入水中不发生反应,说明金属性:
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中,C表现还原性,不能证明非金属性强弱,故A错误;
B.最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则元素的金属性越强,故可以说明金属性的强弱,故B正确;
C.非金属单质和氢气越易化合,则非金属性越强,故可以说明非金属性的强弱,故C正确;
D.金属单质与水或酸置换出氢气越易,则金属单质的金属性越强,故D正确;
故选A。
7. 根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
选项
事实
推测
A
冶炼金属使用热还原法,冶炼使用电解法
冶炼使用电解法
B
与形成离子键,与形成共价键
与形成共价键
C
在1500℃时分解,在230℃时分解
的分解温度介于二者之间
D
第IVA族的单质和可以作为半导体材料
同族的单质可以作为半导体材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Ca的活泼性强于Mg,而Mg通常用电解法冶炼,则Ca也可用电解法冶炼,故A正确;
B.金属性Na>Al>Si,Al与Cl形成离子键,则Si与Cl形成共价键,故B正确;
C.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,则其氢化物分解温度越高,非金属性F>Cl>Br>I,则氢化物的稳定性HF>HCl>HBr>HI,所以HBr的分解温度介于HCl和HI之间,故C正确;
D.同主族从上往下金属性逐渐增强,所以同族的单质Pb是导体材料,故D错误;
故选D。
8. 某同学用如图装置设计实验证明非金属性:,选取试剂最合理的是
试剂a
试剂b
试剂c
A
硝酸
碳酸钙
二氧化硅
B
盐酸
碳酸钠
硅酸钠溶液
C
硫酸
碳酸钠
硅酸钠溶液
D
硫酸
碳酸钙
硅酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】若证明非金属性:,则需证明酸性H2CO3>H2SiO3,锥形瓶中先制得二氧化碳,通入到硅酸钠溶液中,据此解题。
【详解】A.试剂c中二氧化硅不符合题意,故A错误;
B.盐酸易挥发,通入到硅酸钠溶液中也能生成硅酸沉淀,不能证明碳酸酸性大于硅酸,故B错误;
C.硫酸和碳酸钠溶液生成二氧化碳气体,二氧化碳通入到硅酸钠溶液中生成硅酸,可以证明碳酸酸性大于硅酸酸性,故C正确;
D.因硫酸钙微溶,故反应一段时间后反应即停止,故D错误;
故选C。
9. 从海带中提取的实验方案如下。下列说法中不正确的是
A. 实验方案中2次使用到过滤操作
B. 向滤液中加入双氧水的作用是将氧化为
C. 和在酸性条件下发生反应的离子方程式为
D. 含的溶液经3步转化为的悬浊液,其目的是富集碘元素
【答案】C
【解析】
【分析】海带灰中含KI,该物质容易溶于水,具有还原性,在酸性条件下被H2O2氧化为I2,I2容易溶于有机溶剂而在水中溶解度较小,可以通过CCl4萃取分离碘水。向含有I2的有机物中加入NaOH溶液,发生歧化反应反应生成碘化钠、碘酸钠,进入到水溶液中,向其中加入稀硫酸酸化,I-、IO3-、H+发生反应产生I2的悬浊液,过滤,分离得到粗碘,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知,海带灰加热水后过滤得到滤液,I2的悬浊液,过滤,分离得到粗碘,因此实验方案中2次使用到过滤操作,A正确;
B.具有还原性,在酸性条件下被H2O2氧化I2,B正确;
C.和在酸性条件下发生反应,正确的离子方程式为5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,C错误;
D.含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是提高I2的浓度,达到富集碘元素的目的,D正确;
答案选C。
10. 下列关于碱金属和卤素的说法正确的是
A. 在氧气中燃烧的主要产物为
B. 可以敞口放置保存
C. 在水中溶解度比中大
D. 向溶液中加入碘水,无明显黄绿色气体产生
【答案】D
【解析】
【详解】A.在氧气中燃烧的主要产物为,不存在,A错误;
B.是的金属性比钠还强,不能敞口放置保存,B错误;
C.单质溴易溶有机溶剂中,在中溶解度比水中大,C错误;
D.氯气的氧化性强于单质碘,向溶液中加入碘水不可能产生氯气,因此无明显黄绿色气体产生,D正确;
答案选D。
11. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 铝片与稀盐酸的反应 B. 碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应 D. 灼热的氧化铜与H2的反应
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.铝片与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气,属于放热的氧化还原反应,A不选;
B.碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应生成柠檬酸钠、水和二氧化碳,属于放热的非氧化还原反应,B不选;
C.甲烷在氧气中的燃烧反应生成二氧化碳和水蒸气,属于放热的氧化还原反应,C不选;
D.灼热的氧化铜与的反应生成铜和水,既属于氧化还原反应,又属于吸热反应,D选;
故选D。
12. 中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂,利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水,主要过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 整个过程实现了光能向化学能的转化
B. 过程II放出能量
C. III发生的反应:
D. 过程的总反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,太阳能使水分解,则实现了光能向化学能的转化,故A正确;
B.过程II中生成氢气、过氧化氢,形成化学键,形成化学键会释放能量,所以过程Ⅱ放出能量,故B正确;
C.过程Ⅲ为H2O2分解生成氢气和氧气,,故C错误;
D.总反应为水分解生成氢气和氧气,则总反应,故D正确;
故选C。
13. 根据下图判断正确的是
已知:
A. 图1反应为吸热反应
B. 图1中生成物的总能量大于反应物的总能量
C. 图2中反应为
D. 图2中若的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1中反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应为放热反应,故A错误;
B.图1中反应物的总能量大于生成物的总能量,故B错误;
C.从图2可以看出,反应物为CO2(g)和H2(g),生成物为CO(g)和H2O(g),反应物的总能量小于生成物的总能量,则该反应为吸热反应,结合图1可知该反应的ΔH=+41kJ·mol-1,故该反应的热化学方程式为CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+41kJ·mol-1,故C正确;
D.图2中若H2O的状态为液态,根据C选项中的热化学方程式和H2O(g)=H2O(l)ΔH=-44kJ·mol-1,结合盖斯定律可知:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(l) ΔH=-3kJ·mol-1,该反应为放热反应,而曲线①表示的是吸热反应,故D错误;
故选C。
14. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是
A. 已知,则1mol氢气通过氢氧燃料电池会产生241.8kJ的电量
B. 已知,则石墨比金刚石更稳定
C. 已知,则含20.0g浓溶液与稀盐酸完全中和,放出28.7kJ的热量
D. 已知,,则
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧热是在25℃、101kP下用1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化来进行测定的,因为所给方程式中水的状态不是液态,所以不能确定氢气的燃烧热数值,故A错误;
B.物质的能量越低越稳定,因为石墨转化为金刚石为吸热反应,可知石墨的能量低于金刚石的能量,所以石墨比金刚石稳定,故B正确;
C.中和热是指稀的强酸强碱溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量,而氢氧化钠浓溶液稀释时会放出大量的热,所以含20.0g浓溶液与稀盐酸完全中和时,放出的热量大于28.7kJ,故C错误;
D.ΔH1为碳单质完全燃烧时的反应热,ΔH2为碳单质不完全燃烧时的反应热,燃烧反应为放热反应所以ΔH均为负数,所以ΔH1小于ΔH2,故D错误;
综上所述,答案为B。
15. 氢氧熔融碳酸盐(主要成分为碳酸钠和碳酸钾)燃料电池是一种高温电池(800~900℃),工作原理如图所示。下列有关该电池的说法正确的是
A. 该电池在室温下也可以正常工作
B. 负极反应式为
C. 该电池可消耗工厂中排出的,减少温室气体的排放
D. 电池工作时,外电路中通过0.2mol电子时,消耗3.2g
【答案】B
【解析】
【分析】原电池工作时,H2失电子在负极反应,负极反应为,正极上为氧气得电子生成CO,则正极的电极反应为O2+2CO2+4e-=2CO,以此解答该题。
【详解】A.该电池在室温下碳酸盐不能熔融,不能正常工作,故A错误;
B.原电池工作时,H2失电子在负极反应,负极反应为,故B正确;
C.电池是利用的是负极生成的二氧化碳的循环使用,不能利用工厂中排出的CO2,减少温室气体的排放,故C错误;
D.电极反应中电子守恒正极的电极反应为O2+2CO2+4e-=2CO,电池工作时,外电路中通过0.2 mol电子,反应中消耗氧气0.05mol,消耗O2质量=0.05mol×32 g/mol=1.6g,故D错误;
故选B。
16. 考古发掘出的古代青铜器(含铜锡等金属)表面经常出现小孔腐蚀,这是一种电化学腐蚀现象。小孔腐蚀的过程及铜腐蚀产物(铜锈)的成分如下图所示:
已知:2CuCl+H2OCu2O+2HCl
下列分析不正确的是
A. 氧气是正极反应物 B. 铜锈的成分与氧气浓度、pH有关
C. 图2中,Cl-从小孔内向小孔外移动 D. 青铜中的锡也会发生电化学腐蚀
【答案】C
【解析】
【详解】A. 青铜器中含铜锡等金属,也含有其它金属及非金属杂质,由于物质活动性不同,周围有电解质溶液,形成了原电池,Cu为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,由于电解质溶液为中性,发生吸氧腐蚀,正极上氧气得到电子,变为OH-,因此氧气是正极反应物,A正确;
B. 根据图2可知:在锈蚀小孔外物质成分为Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)3Cl,Cu元素化合价为+2价;在小孔附近物质是Cu2O,小孔内壁物质成分是CuCl,Cu元素化合价为+1价,小孔外氧气浓度大,Cu元素价态高,小孔内氧气浓度小,Cu元素价态低,物质成分与氧气浓度有关;在溶液酸性较强时可逆反应2CuCl+H2OCu2O+2HCl的平衡逆向移动,物质成分主要是CuCl,若溶液酸性弱,,平衡正向移动,物质成分主要是Cu2O,可见物质成分也与溶液的pH有关,B正确;
C. 溶液中微粒Cl-总是向低洼处流动,因此会从小孔外向小孔内移动,与氧气浓度较小时的+1价Cu形成难溶性固体CuCl, C错误;
D. 由于Sn是比较活泼的金属,因此也会与活动性比Sn弱的金属构成原电池,Sn为负极,被氧化而引起电化学腐蚀,D正确;
故合理选项是C。
17. 镁、海水、溶解氧可构成原电池,为水下小功率设备长时间供电,结构示意图如下图所示。但该电池负极存在析氢副反应和负极活性衰减等问题。下列说法不正确的是
A. 由于溶解氧浓度低,故需增大电极与海水的接触面积
B. 该电池使用时,需要定期补充正极反应物
C. 负极活性衰减可能原因是生成的覆盖了电极
D. 析氢副反应可以表示为
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于溶解氧浓度低,反应速率低,故可用增大电极与海水的接触面积来提高反应速率,故A正确;
B.正极反应电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-,所以正极反应物为溶解氧,但海水中含有足量的溶解氧,不需要定期补充,故B错误;
C.负极电极反应式为Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,生成的氢氧化镁覆盖在电极表面,阻隔电极与海水的接触,致使负极活性衰减,故C正确;
D.Mg较活泼,可直接与水反应:,故D正确;
故选B。
18. 在2A(g)+B(g)=3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】根据速率之比等于化学计量数之比,先都转化为用B表示的反应速率且要统一单位,再进行比较。
【详解】A.将v(A)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
B.;
C.将v(C)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
D.将v(D)表示的反应速率转化为用v(B)表示:v(B)=;
由此可知,选项中表示的反应速率大小关系为:v(B)>v(C)>v(A)= v(D),B项表示的反应速率最快。答案选B。
19. 一定温度下,在某恒容的密闭容器中,建立化学平衡:。下列叙述不能说明该反应已达到化学平衡状态的是
A. 加入碳后,浓度不增加 B. 气体的密度不再发生变化
C. 气体的压强不再发生变化 D. 生成n mol ,同时生成n mol
【答案】A
【解析】
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。据此判断。
【详解】A.碳是固体,加入碳后平衡不移动,所以浓度不增加不能说明达到平衡状态,故A选;
B.容器容积不变,但气体的质量是变化的,所以密度是变量,所以气体的密度不再发生变化,反应达到平衡状态,故B不选;
C.恒温恒容条件下气体压强与物质的量成正比,反应前后气体计量数之和增大,则反应过程中压强增大,当压强不变时,反应达到平衡状态,故C不选;
D.生成nmol CO的同时生成nmol H2O(g),同时消耗nmolCO,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D不选;
故选A。
20. 受热发生反应:。一定温度下,向2L密闭容器中充入2mol,体系中与反应时间t的关系如下图。下列说法中不正确的是
A. 20min时,
B. 40min时,有15%的发生分解
C. 0~40min,化学反应速率
D. 120~140min,容器内气体的颜色基本不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中纵坐标为浓度,可知20min时HI的浓度为0.91mol/L,则n(HI)=0.91mol/L×1L=0.91mol,故A正确;
B.40min时HI分解的物质的量浓度为1.00mol/L-0.85mol/L=0.15mol/L,则HI的分解率为×100%=15%,故B正确;
C.0~40min时HI分解的物质的量浓度为1.00mol/L-0.85mol/L=0.15mol/L,根据方程式可知生成氢气的浓度是0.075mol/L,则化学反应速率,故C错误;
D.由图可知,120min、140min时浓度相同,可知120min时浓度不再变化,即反应达到了平衡状态,所以容器内气体的颜色基本不变,故D正确;
故选C。
21. 某实验小组用溶液和溶液为反应物,探究外界条件对化学反应速率的影响,实验记录如下表。
已知:
实验序号
温度
溶液
溶液
出现沉淀所需的时间
Ⅰ
0℃
Ⅱ
0℃
Ⅲ
0℃
Ⅳ
30℃
下列说法不正确的是
A. 实验Ⅱ中
B. 实验Ⅲ中
C. 对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得:温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大
D. 对比实验Ⅰ、Ⅳ可得:浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是在相同温度下进行,且实验Ⅱ的硫酸浓度比实验Ⅰ、Ⅲ的浓度大,反应速率快,所以时间短,则t<10,故A错误;
B.对比表格中数据可知溶液体积不变,只有硫酸溶液和水的体积体积在变,为了保证实验的准确性,硫酸和水的体积之和都是15,所以a=15-7=8,故B正确;
C.从表格中的数据可知,温度相同时,增大反应物浓度,化学反应速率增大,故C正确;
D.对比实验Ⅰ、Ⅳ可知,三种溶液的体积都相同,只有温度不同,实验Ⅳ的温度高于实验Ⅰ的温度,而且实验Ⅳ所用时间远小于实验Ⅰ的,所以浓度保持不变时,升高温度,化学反应速率增大,故D正确。
故答案为:A。
第二部分 非选择题(共58分)
22. 联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,2018年中国化学会制作了新版周期表,包含118种元素。
(1)在上述元素周期表中,用实线画出周期表的上方边界_____________。
(2)C元素在周期表中的位置为_______。
(3)A、B、D三种元素最高价氧化物对应水化物两两之间反应的离子方程式分别为:、_______、_______。
(4)A元素能与氧形成原子个数比和的两种化合物。型化合物的电子式为_______。用电子式表示出型化合物的形成过程:_______。
(5)元素周期律的一个重要作用是可以预测陌生元素或物质的性质。与S同族,请在周期表中标出的位置_______。
(6)某同学对(白色的挥发性固体,易溶于水)的各种不同化学性质进行推测,并用水溶液、溶液、溶液、稀等试剂进行实验,证明了推测是正确的。请完成下表:
编号
性质推测
推测的依据
化学方程式
1
氧化性
2
_____
_______
_______
3
_____
_______
_______
【答案】(1) (2)第三周期第VIA族
(3) ①. Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O ②. Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4) ①. ②.
(5)第四周期第VIA族
(6) ①. 还原性 ②. SeO2中Se元素化合价为+4,可以升高到+6价 ③. SeO2+H2O2=H2SeO4 ④. 酸性氧化物 ⑤. SeO2是非金属氧化物 ⑥. SeO2+2NaOH=Na2SeO3+H2O
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,A为Na,B为Al,C为S,D为Cl,E为K。
【小问1详解】
元素周期第一周期第IA有H元素,第二周期主族元素有Li、Be、B、C、N、O、F元素,第三周期主族元素有Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl元素,从第3列到第12列共10个纵行都是副族元素,则在上述周期表中,用实线画出周期表的上方边界线为。
【小问2详解】
S为16号元素,位置为第三周期第VIA族。
【小问3详解】
Al(OH)3为两性氢氧化物,既能与NaOH反应,又能与HClO4反应,NaOH与HClO4反应的离子方程式为,Al(OH)3与NaOH反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O,Al(OH)3与HClO4反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
【小问4详解】
Na与O形成原子个数比为1:1的化合物为Na2O2,电子式为。Na与O形成原子个数比为2:1的化合物为Na2O,形成过程为。
【小问5详解】
与S同族,的位置为第四周期第VIA族。
【小问6详解】
Se元素的最高价为+6、最低价为-2,SeO2中Se元素化合价为+4,根据价态规律推测,SeO2既有氧化性又有还原性,SeO2是非金属氧化物,推测SeO2是酸性氧化物;SO2具有还原性,反应证明SeO2具有氧化性;H2O2具有氧化性,SeO2+H2O2=H2SeO4反应证明SeO2具有还原性;酸性氧化物能与碱反应生成盐和水,SeO2+2NaOH=Na2SeO3+H2O反应证明SeO2具有酸性氧化物的性质。
23. 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
分析反应I:
反应I:
(1)
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