百师联盟届高三上学期七调考试理科综合试题化学部分.docx
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百师联盟届高三上学期七调考试理科综合试题化学部分
学校:
__________姓名:
__________班级:
__________
第I卷(选择题)
一、选择题
1.下列说法中,正确的是
A.将2gH2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数为2NA
B.1molNa218O2与足量水反应,最终水溶液中18O原子为2NA个
C.常温下,46gNO2和N2O4组成的混合气体中所含有的分子数为NA
D.100mL12mol/L的浓HNO3与过量Cu反应,转移的电子数大于0.6NA
2.化学上常用AG表示溶液中的酸碱度,AG=lg
。
25℃时,用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.0mL0.100mol·L-1某酸(HA)溶液,AG与所加NaOH溶液的体积(V)关系如图所示,下列说法正确的是
A.B点溶液中存
2c(H+)-2c(OH-)=c(A-)-c(HA)
B.C点时,加入NaOH溶液的体积大于20.00mL
C.滴定过程中应该选择甲基橙做指示剂
D.25℃时,该酸HA的电离平衡常数Ka=1.0×10-5.5
3.I.氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。
请回答下列与氮元素有关的问题:
(1)亚硝酸氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。
它可由Cl2和NO在通常条件下反应制得,反应方程式为2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g)。
已知几种化学的键能数据如下表所示:
当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子,理论上放出的热量为____kJ.
(2)在一个恒容密闭容器中究入2molNO(g)和1molCl2(g)发生
(1)中反应,在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量(单位:
mol)与时间的关系如下表所示
①T1________T2(填“>“”<”或”=”)。
②温度为T2℃时,起始时容器内的强为p0,则该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如图所示
①Ir表面发生反应的方程式为_____________。
②若导电基体上的Pt颗粒增多,造成的后果是______________。
II:
利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来精炼银,装置如图所示
请回答下列问题:
(4)①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用,则石墨Ⅱ附近发生的电极反应式为________。
②若用10A
电流电解60min后,乙中阴极得到32.4gAg,则该电解池的电解效率为____%。
(保留小数点后一位。
通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率。
法拉第常数为96500C/mol)
4.在密闭容器中进行的反应:
N2+3H2⇌2NH3(正反应为放热反应),下列说法正确的是()
A.降低温度能加快反应速率
B.保持体积不变,充入N2,能加快反应速率
C.达到平衡时,反应速率:
v(正)=v(逆)=0
D.达到平衡时,N2和H2能100%转化为NH3
5.下列各组材料中,能组成原电池的是()
A
B
C
D
两极材料
Zn片、Cu片
Cu片、Cu片
Zn片、Cu片
Zn片、Cu片
插入溶液
稀H2SO4
NaCl溶液
植物油
酒精
A.AB.BC.CD.D
6.1mol某烷烃完全燃烧,需要8mol氧气,这种烷烃的化学式是()
A.C3H8B.C4H10C.C5H12D.C6H14
7.根据下列图示所得出的结论正确的是
A.图甲是在不同温度下三个恒容容器中反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g) ΔH<0的平衡曲线,曲线X对应的温度相对较高
B.图乙是一定温度下三种碳酸盐MCO3(M:
Mg2+、Ca2+、Mn2+)的沉淀溶解平衡曲线,a点可表示MgCO3的不饱和溶液,且c(Mg2+)<c(CO32-)
C.图丙为MOH和ROH两种一元碱水溶液在常温下分别加水稀释时pH的变化曲线,可知ROH是强碱
D.图丁为两个容器中在不同的压强下各投入1molCH4和1molCO2所发生反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g)的平衡曲线,N点化学平衡常数K=1
8.某溶液中只含有Na+、H+、OH−、A−四种离子,下列说法不正确的是
A.若溶液中c(A−)=c(Na+),则溶液一定呈中性
B.溶液中可能存在:
c(Na+)>c(A−)>c(OH−)>c(H+)
C.若c(OH−)>c(H+),溶液中可能存在:
c(Na+)>c(OH−)>c(A−)>c(H+)
D.若溶质为NaA、HA,则一定存在:
c(A−)>c(Na+)>c(H+)>c(OH−)
9.在一容积可变的密闭容器中,aA(g)
bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则
A.平衡向正反应方向移动B.物质A的转化率减少
C.物质B的质量分数减小D.化学计量数关系a>b
10.在一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解,不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
忽略溶液体积变化,下列叙述不正确的是()
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.6
16.8
22.4
26.5
29.9
A.2min时H2O2的浓度c(H2O2)=0.314 mol/L
B.0~4min的平均反应速率v(H2O2)=3.75×10-2 mol/(L·min)
C.6~10min,过氧化氢的平均反应速率v(H2O2)=2.75×10-2 mol/(L·min)
D.反应到6min时,H2O2分解了50%
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1molFe与1molCl2反应时转移的电子数目为3NA
B.3gC18O和14CO的混合物中所含电子、中子数目均为1.4NA
C.0℃、101kPa下,0.1mol乙炔和甲醛(HCHO)的混合物中含有C—H数目为0.2NA
D.50mL18mol·L-1浓H2SO4与足量的Cu充分反应,能收集到SO2的分子数目为0.45NA
12.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:
Fe3+、Ba2+、NO3-、Cl-
B.使酚酞变红色的溶液中:
Na+、NH4+、C1-、SO42-
C.c(Al3+)=0.1mol/L的溶液中:
K+、Mg2+、SO42-、AlO2-
D.由水电离产生的c(H+)=10-13mol/L的溶液中:
K+、Na+、CH3COO-、NO3-
13.含氮化合物在生产、生命活动中有重要的作用。
回答下列问题:
(1)已知4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-alkJ/mol,4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol,H2O
(1)=H2O(g)△H3=+ckJ/mol,写出在298K时,氨气燃烧生成N2的热化学方程式___________。
(2)肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2:
Mb(aq)+O2(g)
MbO2(aq),其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数,即V正=k正·c(Mb)·P(O2),V逆=k逆·c(MbO2)。
37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与P(O2)的关系如下表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]:
P(O2)
0.50
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
α(MbO2%)
50.0
67.0
80.0
85.0
88.0
90.3
91.0
①计算37℃、P(O2)为2.00kPa时,上述反应的平衡常数K=___________。
②导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[P(O2)]之间的关系式α=___________(用含有k正、k逆的式子表示)。
(3)构成肌红蛋白的甘氨酸(NH2CH2COOH)是一种两性物质,在溶液中以三种离子形式存在,其转化关系如下:
在甘氨酸溶液中加入酸或碱,三种离子的百分含量与
的关系如图所示:
①纯甘氨酸溶液呈___________性;当溶液呈中性时三种离子的浓度由大到小的顺序为___________。
②向
=8的溶液中加入过量HCl时,反应的离子方程式为___________。
③用电位滴定法可测定某甘氨酸样品的纯度.
称取样品150mg,在一定条件下,用0.1000mol/L的高氯酸溶液滴定(与甘氨酸1︰1发生反应),测得电压变化与滴入HClO4溶液的体积关系如下图。
做空白对照实验,消耗HClO4溶液的体积为0.25mL,该样品的纯度为___________%(计算结果保留一位小数)
【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】
【详解】A.将2gH2与足量的N2混合,该反应为可逆反应,不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2NA,故A错误;
B.1molNa218O2与足量水生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠中的氧原子转化为氢氧化钠和氧气中的氧原子,最终水溶液中18O原子为NA个,故B错误;
C.NO2、N2O4的摩尔质量不同,无法计算混合气体的组成,故C错误;
D.由于浓HNO3与铜反应生成NO2,而稀HNO3与铜反应生成NO,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100 mL 12 mol•L-1的浓HNO3完全被还原为NO2转移0.6mol电子,完全被还原为NO转移0.9mol电子,转移的电子数大于0.6NA,故D正确;
答案选D。
2.A
解析:
A
【解析】
【分析】
由图可知,A点lg
=8.5,由Kw=1.0×10-14可得c2(H+)=1.0×10-5.5,c(H+)<0.100mol·L-1,则HA为弱酸;B点为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液显酸性;C点时c(H+)=c(OH-),溶液显中性,为HA和NaA混合溶液;当HA溶液完全反应时,加入NaOH溶液的体积为20.00mL。
【详解】A项、由图可知,B点为等浓度的HA和NaA混合溶液,溶液显酸性,溶液中存在电荷守恒关系c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-)和物料守恒关系2c(Na+)=c(HA)+c(A-),将两式合并可得2c(H+)-2c(OH-)=c(A-)-c(HA),故A正确;
B项、由图可知,C点时c(H+)=c(OH-),溶液显中性,为HA和NaA混合溶液,HA未完全反应,则加入NaOH溶液的体积小于20.00mL,故B错误;
C项、强碱滴弱酸时,因反应生成强碱弱酸盐,酸碱完全反应时溶液显碱性,应选择酚酞做指示剂,故C错误;
D项、由图可知,A点lg
=8.5,由Kw=1.0×10-14可得c2(H+)=1.0×10-5.5,c(H+)=
,HA的电离常数Ka=
=
=1×10-4.5,故D错误。
故选A。
【点睛】本题考查酸碱混合的定性判断,侧重考查分析能力、理解问题的能力及计算能力,注意把握AG计算公式的运用,正确分析图象曲线变化,掌握酸碱混合定性判断的方法为解答关键。
3.H
解析:
(1).277.5
(2).<(3).
(4).H2+N2O
N2+H2O(5).若Pt颗粒增多,NO3-更多转化为NH4+存在溶液中,不利于降低溶液中含氮量,产生有污染的气体(6).O2+4e-+2N2O5=4NO3-(7).80.4
【解析】
【分析】
(1)2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g),反应的焓变△H=反应物总键能-生成物总键能,据此计算;
(2)①温度越高,反应速率越大,达到平衡状态所需要的时间短;
②用三段式法计算出平衡时各种成分的物质的量,根据压强比等于气体的物质的量的比,用每种物质的物质的量占总物质的量的百分比乘以总压强得该组分的分压,带入平衡常数表达式,可得Kp;
(3)①由原理的示意图可知,Ir的表面氢气和N2O发生反应生成N2和H2O;
②由原理的示意图可知,若导电基体上的Pt颗粒增多,则NO3-会更多的转化成铵根。
(4)①石墨I上发生氧化反应,为原电池
负极,石墨II为原电池的正极,正极上发生还原反应;
②根据Ag的质量计算电子转移的物质的量,结合法拉第常数为96500C/mol及电流强度与通电时间可计算出电解池的电解效率。
【详解】
(1)2NO(g)+Cl2(g)
2ClNO(g),1molCl2参与反应发生焓变△H=243kJ/mol+2×630kJ/mol-2×(200kJ/mol+607kJ/mol)=-111kJ/mol,此时转移2mol电子,则有5mol电子转移时,热量变化为111kJ/mol×
mol=277.5kJ;
(2)①温度越高,反应速率越大,达到平衡状态所需要的时间短,根据表格数据可知在温度为T2时先达到平衡,所以反应温度T1 ②起始物质的量为3mol,压强为p0,反应后各物质变化为 2NO+Cl2 2ClNO 起始物质的量210 达平衡物质的量10.51 在恒容密闭容器中发生反应,气体的物质的量的比等于压强之比,反应后气体的总物质的量n(总)后=2.5mol,反应前气体的物质的量n(前)总=3mol,所以反应后压强为P= P0= P0;p(NO)=p(ClNO)= × P0= P0;p(Cl2)= p(NO)= P0,则化学平衡常数Kp= = ; (3)①在Ir表面上H2与N2O反应产生N2和水,反应方程式为H2+N2O N2+H2O; ②由原理的示意图可知,若导电基体上的Pt颗粒增多,则NO3-会更多的转化成铵根,不利于降低溶液中含氮量; (4)①根据图示可知在石墨I上NO2失去电子发生氧化反应转化为N2O5,为原电池的负极,石墨II上O2获得电子,与溶液中的N2O5结合形成NO3-,发生还原反应,为原电池的正极,电极反应式为: O2+4e-+2N2O5=4NO3-; ②n(Ag)= =0.3mol,由于每反应产生1molAg,转移1mol电子,则转移的电量为Q=0.3mol×96500C/mol=28950C,由于电流强度为10A,电解时间为60min,转移的总电量Q总=10×60×60C=36000C,所以电解池的电解效率= ×100%=80.4%。 【点睛】本题考查了反应热、反应速率和平衡常数的计算应用、分压焓变的计算、原电池原理的应用及电解效率等知识点,掌握基础知识和基本理论是解题关键。 4.B 解析: B 【解析】 【详解】A.降低温度化学反应速率减小,A项错误; B.保持体积不变,充入N2,相当于增大反应物浓度,反应速率增大,B项正确; C.化学平衡是动态平衡,则达到平衡时反应速率: v(正)=v(逆)>0,C项错误; D.化学平衡研究的对象是可逆反应,可逆反应不可完全转化,所以氮气和氢气不可能完全转化,D项错误; 答案选B。 5.A 解析: A 【解析】 【详解】A.两金属的活泼性不同,锌和硫酸能自发的发生氧化还原反应,所以能形成原电池,A项正确; B.两金属相同,所以不能形成原电池,B项错误; C.两金属的活泼性不同,但是植物油是混合物,不是电解质,所以不能形成原电池,C项错误; D.两金属的活泼性不同,但是酒精是非电解质,所以不能形成原电池,D项错误。 答案选A。 6.C 解析: C 【解析】 【分析】 根据烷烃的燃烧通式进行计算。 【详解】1mol某烷烃完全燃烧,需要8mol氧气,根据燃烧通式可知 ,解得n=5,因此烷烃是C5H12,答案选C。 【点睛】设烷烃的化学式为CnH2n+2,燃烧通式为: CnH2n+2+(3n+1)/2O2→nCO2+(n+1)H2O,根据方程式中烃与氧气的定量关系计算。 7.B 解析: BC 【解析】 【分析】 应用平衡移动原理,分析外因对化学平衡、沉淀溶解平衡、电离平衡的影响,判断由图象得出的结论是否正确。 【详解】A项: 在图甲中作任一垂线,与三曲线各有一交点,表明在反应物比例相同时,X曲线对应温度下CO平衡转化率较高。 因反应的ΔH<0,故X曲线对应温度较低,A项错误; B项: 过a点作垂线,与MgCO3直线有交点(饱和溶液)。 可见,在c(CO32-)相同时,a点溶液中c(Mg2+)比饱和溶液中的小,为不饱和溶液。 a点时-lgc(Mg2+)>-lgc(CO32-),则c(Mg2+) C项: 图丙中ROH加水稀释10倍、100倍或1000倍时,溶液pH减小1、2或3,则ROH是强碱,C项正确; D项: 化学平衡常数只与温度有关,N点的平衡常数可用M点计算。 平衡时CH4(g)、CO2(g)的浓度都是0.5mol/L,CO(g)、H2(g)的浓度都是1mol/L,则K=4,D项错误。 本题选BC。 【点睛】解答图象问题,首先要看清横纵坐标表示的物理量,结合化学原理分析变化原因;其次要关注图象中特殊点(起点、转折点、交点等)的含义。 8.D 9.无 10.C 解析: C 【解析】 【分析】 由△n(H2O2)=2n(O2),根据v=△c/△t计算。 【详解】A.2min时,△n(H2O2)=2n(O2)=2 8.6 mol,△c(H2O2)= =0.086mol/L,则H2O2的浓度c(H2O2)=0.40 mol/L-0.086mol/L=0.314 mol/L,故A正确; B.0~4min,△n(H2O2)=2n(O2)=2 1.5 mol,△c(H2O2)= =0.15mol/L,则平均反应速率v(H2O2)= =3.75×10-2 mol/(L·min),故B正确; C.6~10min,△n(H2O2)=2n(O2)=2 6.7 mol,△c(H2O2)= =0.067mol/L,则过氧化氢的平均反应速率v(H2O2)= =1.68×10-2 mol/(L·min),故C错误; D.反应到6min时,△n(H2O2)=2n(O2)=2 2 mol,△c(H2O2)= =0.2mol/L,则H2O2分解了 =50%,故D正确; 答案选C。 11.C 解析: C 1molFe与1molCl2反应时,Fe过量,未反应完全,应按照氯气计算,故1molFe与1molCl2反应时转移的电子数目为2NA,A项错误;3gC18O的物质的量为3g÷30g/mol=0.1mol,含有电子、中子数分别为1.4NA、1.6NA,3g14CO的物质的量为3g÷30g/mol=0.1mol,含有电子、中子数分别为1.4NA、1.6NA,B项错误;乙炔和甲醛(HCHO)均含有2个C-H,故0.1mol乙炔和甲醛(HCHO)的混合物中含有C—H数目为0.2NA,C项正确;浓硫酸与铜的反应过程中,浓度逐渐降低,而稀硫酸与铜不反应,50mL18mol·L-1浓H2SO4与足量的Cu充分反应,能收集到SO2的分子数目小于0.45NA,D项错误。 12.A 解析: 【KS5U答案】A 【KS5U解析】Fe3+、Ba2+、NO3-、Cl-四种离子互相之间都不反应,所以可以大量共存,选项A正确。 酚酞变红色的溶液应该显碱性,不能存在大量的铵根离子,选项B错误。 铝离子和偏铝酸根离子会发生双水解反应得到氢氧化铝沉淀,所以不能大量共存,选项C错误。 由水电离产生的c(H+)=10-13mol/L,说明水的电离被抑制了,而CH3COO-对于水的电离应该起到促进作用,所以选项D错误。 13.H 解析: (1).4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H= kJ/mol (2).2.00(3). (4).酸(5).H3N+CH2COO->H2NCH2COO->H3N+CH2COOH(6).H2NCH2COO-+2H+=H3N+CH2COOH(7).85.0 【解析】 【分析】 (1)根据盖斯定律,将三个热化学方程式叠加,可得相应的热化学方程式; (2)①根据平衡常数的含义,结合37℃、P(O2)为2.00kPa时a(MbO2)计算平衡常数; ②根据反应达到平衡时,V正=V逆,结合平衡常数定义式进行变性,可得表达式; (3)①根据甘氨酸的存在形式与溶液酸碱性的关系,先判断I、II、III分别为H2NCH2COO-、H3N+CH2COO-和H3N+CH2COOH,若只含有H3N+CH2COO-,此时lg ,结合溶液的Kw可判断溶液的pH、确定溶液的酸碱性;当溶液呈中性时,lg =0,根据图示判断微粒浓度大小; ②根据lg =8时,微粒存在有H2NCH2COO-、H3N+CH2COOH,盐酸过量,H2NCH2COO-反应变为H3N+CH2COOH,书写反应方程式; ③结合滴定突跃时溶液体积读数与空白读数差,计算出消耗高氯酸的体积,利用n=c·V计算出高氯酸的物质的量,根据恰好反应时甘氨酸与高氯酸的物质的量的比是1: 1,计算出甘氨酸质量,利用甘氨酸质量与样品质量差计算得到甘氨酸的纯度。 【详解】 (1)①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H1=-alkJ/mol, ②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)△H2=-bkJ/mol, ③H2O (1)=H2O(g)△H3=+ckJ/mol,将①×3+②×2-③×30,整理可得热化学方程式: 4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)△H= kJ/mol; (2)①37℃、P(O2)=2.00kPa时,结合度为80%,化学平均常数K= kPa-1; ②由结合度的定义式可知,反应达平衡时,V正=V逆,所以K= ,可求出c(MbO2)= ,代入结合度定义式 = 可得a= ; ①甘氨酸的三种存在形式: H3N+CH2COOH、H3N+CH2COO-和H2NCH2COO-应分别在强酸性至强碱性中存在,由此判断,图中I、II和III分别为H2NCH2COO-、H3N+CH2COO-和H3N+CH2COOH,当lg =-8时,溶液显碱性,溶液中存在的主要是H2NCH2COO-,它与过量的HCl反应生成H3N+CH2COOH。 由图可知纯甘氨酸溶液呈酸性(实际在5.9左右),溶液呈中性时,lg =0,中性时H3N+CH2COO->H2NCH2COO->H3N+CH2COOH;②根据lg =8时,微粒存在有H2NCH2COO-、H3N+CH2COOH,由于加入的盐酸过量,所以,发生反应H2NCH2COO-变为H3N+CH2COOH,反应方程式为H2NCH2COO
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