山东省济南大学城实验高级中学届高三化学第一次诊断性考试试题.docx
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山东省济南大学城实验高级中学届高三化学第一次诊断性考试试题
山东省济南大学城实验高级中学2021届高三化学第一次诊断性考试试题
说明:
本场考试时间90分钟,满分共100分。
试卷分第I卷和第II卷,请用2B铅笔和0.5mm黑色签字笔在答题卡指定区域作答,否则不得分。
可能用到的相对原子质量:
H—1 Li—7 C—12 N—14 O—16 Na—23 S—32 Cl—35.5 Fe—56Cu—64 Zn—65 Sn—119 Pb—207
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、单选题:
(本题共10小题,每小题3分,共30分。
每小题只有一个正确答案)
1.高粱酿酒过程中的部分流程按顺序排列如下,其中能说明高粱转化过程中放出热量的是()
2.考古中出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。
下列说法正确的是()
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
C.锡青铜中的锡加速了铜的腐蚀速度
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
3.汽车尾气中NO产生的反应为:
N2(g)+O2(g)
。
一定条件下,等物质的量的2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,右图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。
下列叙述正确的是( )
A.温度T下,该反应的平衡常数K=
B.温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的ΔH<0
4.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
在恒容密闭容器中,将CO和H2S混合加热并达到下列平衡:
CO(g)+H2S(g)
+2(g) K=0.1。
反应前CO物质的量为10mol,平衡后CO物质的量为8mol,下列说法正确的是( )
A.升高温度,H2S浓度增加,表明该反应是吸热反应
B.通入CO后,正反应速率逐渐增大
C.反应前H2S物质的量为7mol
D.CO的平衡转化率为80%
5.
锌铜原电池装置如图所示,其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过。
下列有关叙述正确的是( )
A.铜电极上发生氧化反应
B.电池工作一段时间后,甲池的c(SO
)减小
C.电池工作一段时间后,乙池溶液的总质量增加
D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动,保持溶液中电荷平衡
6.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g)
2CO2(g)+S(l) ΔH<0,,下列有关说法正确的是( )
A.若反应在恒容的密闭容器中进行,平衡前随着反应的进行,容器内压强始终不变
B.若反应在恒容的密闭容器中进行,则与在恒压时相比,SO2的转化率更高
C.若反应在恒容的密闭容器中进行平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率
D.其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变
7.国内最新研究,实现CO2的固定和储能的多功能电化学反应装置,如图所示。
该装置充放电过程并不完全可逆,即充电过程C不参与反应。
放电过程反应方程式为:
4Li+3CO2=2Li2CO3+C,下列叙述正确的是( )
A.放电过程正极反应式为4Li++3CO2+4e−=2Li2CO3+C
B.若放电过程转移电子物质的量为0.2mol,理论上可以固定C的质量为1.2g
C.充电过程B电极为阴极,发生氧化反应
D.可用LiClO4水溶液代替LiClO4-DMSO
8.在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2O-CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.X是电源的负极
B.阴极的电极反应式是:
H2O+2e-===H2+O2-
CO2+2e-===CO+O2-
C.总反应可表示为:
H2O+CO2
H2+CO+O2
D.阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1
9.
某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。
下列说法正确的是( )
A.该装置将化学能转化为光能和电能
B.该装置工作时,H+从b极区向a极区迁移
C.每生成1molO2,有44gCO2被还原
D.a电极的反应为:
3CO2+18H+-18e-===C3H8O+5H2O
10.
二、选择题:
本题共5小题,每小题4分,共20分。
每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.我国科学家设计二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置,其示意图如下。
下列说法不正确的是()
A.b为电源的正极
B.①②中,捕获CO2时碳元素的化合价发生了变化
C.a极的电极反应式为2C2O52――4e-=4CO2+O2
D.上述装置存在的电解总反应式为:
CO2
C+O2
12.某科研人员提出HCHO(甲醛)与O2在羟基磷灰石(HAP)表面催化生成H2O的历程,该历程示意图如下(图中只画出了HAP的部分结构):
下列说法不正确的是()
A.HAP能提高HCHO与O2的反应速率B.HCHO在反应过程中,有
C-H键发生断裂
C.根据图示信息,CO2分子中的氧原子全部来自O2D.该反应可表示为:
HCHO+O2
CO2+H2O
13.最近,中国科学院大连化物所CO2催化转化为CO的研究获得新成果。
下图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化,下列说法不合理的是()
A.转化过程中有极性键形成
B.·CO2经氧化反应得到·COOH
C.吸附在NiPc或CoPc表面带有相同基团的物种其能量相同
D.该研究成果将有利于缓解温室效应并解决能源转化问题
14.银Ferrozine法检测甲醛的原理:
①在原电池装置中,氧化银将甲醛充分氧化为CO2;②Fe3+与①中产生的Ag定量反应生成Fe2+;③Fe2+与Ferrozine形成有色物质;④测定溶液的吸光度(吸光度与溶液中有色物质的浓度成正比)。
下列说法不正确的是()
A.①中负极反应式:
HCHO-4e−+H2O=CO2+4H+
B.①溶液中的H+由Ag2O极板向另一极板迁移
C.测试结果中若吸光度越大,则甲醛浓度越高
D.理论上消耗的甲醛与生成的Fe2+的物质的量之比为1∶2
15.利用液化石油气中的丙烷脱氢可制取丙烯:
C3H8(g)
C3H6(g)+H2(g) ΔH。
起始时,向2L密闭容器中充入1mol丙烷,在不同温度、压强下测得平衡时反应体系中丙烷与丙烯的物质的量分数如图所示(已知p1为0.1MPa)。
下列说法正确的是()
A.反应的ΔH>0
B.压强p2<0.1MPa
C.p1条件下,556℃时,该反应的平衡常数为1/6
D.若图中A、B两点对应的平衡常数用KA、KB表示,则KA>KB
第Ⅱ卷(共50分)
三、填空题(本题共4小题,每空2分,共50分)
16.(10分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。
发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H2(g)
3OH(g) ΔH1=-99kJ·mol-1
②CO2(g)+3H2(g)
3OH(g)+H2O(g)ΔH2=-58kJ·mol-1
③CO2(g)+H2(g)
+2O(g)ΔH3
回答下列问题:
(1)由上述条件可知ΔH3=________kJ·mol-1
。
(2)反应①的化学平衡常数K表达式为__________________________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________(填曲线标记字母)。
(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)。
图2中的压强由大到小为_________________。
17.(14分)我国古代青铜器工艺精湛,有很高的艺术价值和历史价值。
但出土的青铜器大多受到环境腐蚀,故对其进行修复和防护具有重要意义。
(1)原子序数为29的铜元素在元素周期表中的位置是。
(2)某青铜器中Sn、Pb的质量分别为119g、20.7g,则该青铜器中Sn和Pb原子的数目之比为________。
(3)研究发现,腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl。
关于CuCl在青铜器腐蚀过程中的催化作用,下列叙述正确的是________。
A.降低了反应的活化能B.增大了反应的速率
C.降低了反应的焓变D.增大了反应的平衡常数
(4)采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀。
如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位,Ag2O与有害组分CuCl发生复分解反应,该化学方程式为_____________________________________________。
(5)如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。
①腐蚀过程中,负极是________(填图中字母“a”或“b”或“c”);
②环境中的Cl-扩散到孔口,并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为______________________________________________________;
③若生成4.29gCu2(OH)3Cl,则理论上耗氧体积为________L(标准状况)。
18.(14分)用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。
(1)传统上该转化通过如右所示的催化循环实现,其中,反应①为:
2HCl(g)+CuO(s)=2O(g)+CuCl2(s) ΔH1
反应②生成1molCl2(g)的反应热为ΔH2,则总反应的热化学方程式为________________________________________________________________(反应热用ΔH1和ΔH2表示)。
(2)新型RuO2催化剂对上述HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。
①实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的αHCl~T曲线如图,则总反应的ΔH________0(填“>”、“=”或“<”);A、B两点的平衡常数K(A)与K(B)中较大的是________。
②在上述实验中若压缩体积使压强增大,画出相应αHCl~T曲线的示意图,并简要说明理由:
________
_______________________________________________________________________________________。
③下列措施中,有利于提高αHCl的有________(选填字母)。
A.增大n(HCl)B.增大n(O2)C.使用更好的催化剂D.移去H2O
(3)一定条件下测得反应过程中n(Cl2)的数据如下:
t/min
0
2.0
4.0
6.0
8.0
n(Cl2)/10-3mol
0
1.8
3.7
5.4
7.2
计算2.0~6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反应速率
(以mol·min-1为单位,写出计算过程)。
19.(12分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(g)
(g)+H2(g)(可逆反应)
(1)已知:
化学键
C-H
C-C
C===C
H-H
键能/kJ·mol-1
412
348
612
436
计算上述反应的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。
已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数Kc=________________或Kp=_________________(用α等符号表示,Kc为用浓度表示的平衡常数,Kp为压强平衡常数)。
(3)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。
保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:
CO2+H2===CO+H2O,CO2+C===2CO。
新工艺的特点有________(填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭④有利于CO2资源利用
(4)综合利用CO2、CO对构建低碳社会有重要意义。
①Li4SiO4可用于富集得到高浓度CO2。
原理是:
在500℃,低浓度CO2与Li4SiO4接触后生成两种锂盐;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出高浓度CO2,Li4SiO4再生。
700℃时反应的化学方程式为________________________________________________________。
②工业电解生成的合成气CO和H2在催化剂作用下发生如下反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
对此反应进行如下研究:
某温度下在一恒压容器中分别充入1.2molCO和1molH2,达到平衡时容器体积为2L,且含有0.4molCH3OH(g)。
此时向容器中再通入0.35molCO气体,则此平衡将________(选填“正向”“不”或“逆向”)移动。
高三化学阶段性调研答案(20201009)
一、单选题(本题共10小题,每小题3分,共30分。
每小题只有一个正确答案)
1C2B3A4C5C6D7A8D9B10D
二、选择题:
本题共5小题,每小题4分,共20分。
每小题有一个或两个选项符合题意,全都选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.B12.C13.BC14.BD15.AB
三、填空题(每空2分,共50分)
16.(10分)
(1)+41
(2)Kc=
[或Kp=
]a
(3)减小 p3>p2>p1
17.(14分)
(1)第四周期ⅠB族
(2)10∶1 (3)A、B
(4)Ag2O+2CuCl===2AgCl+Cu2O
(5)①c ②2Cu2++3OH-+Cl-===Cu2(OH)3Cl↓ ③0.448
18.(14分)
(1)2HCl(g)+1/2O2(g)===Cl2(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2
(2)①< K(A)
②温度相同的条件下,增大压强平衡正向移动,平衡时HCl的转化率增大,因此曲线应在原曲线上方
③BD
(3)反应速率=
=1.8×10-3mol·min-1。
19.(12分)
(1)124
(2)Kc=
、Kp=
p
(3)①②③④
(4)①Li2CO3+Li2SiO3=CO2+Li4SiO4②逆向
4.解析:
A.升高温度,H2S浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,则该反应正反应为放热反应,故不正确。
B.通入CO后,正反应速率瞬间增大,之后化学平衡发生移动,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到新的化学平衡状态,故不正确。
C.设反应前H2S的物质的量为amol,容器的容积为1L,列“三段式”进行解题:
CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)
10 a
2 2 2 2
8 a-2 2 2
化学平衡常数K=
=0.1,解得a=7,故正确。
D.CO的平衡转化率为
×100%=20%,故不正确。
答案:
C
8.解析:
A项,根据图示,X极产物为H2和CO,是H2O与CO2的还原产物,可判断在X极上发生还原反应,由此判断X极为电源的负极,A项正确;B项,根据题意,电解质为固体金属氧化物,可以传导O2-,故在阴极上发生的反应为H2O+2e-===H2+O2-,CO2+2e-===CO+O2-,B项正确;C项,根据电极产物及B项发生的电极反应可知,该反应的总反应方程式为H2O+CO2
H2+CO+O2,C项正确;D项,根据C项的电解总反应方程式,阴阳两极的气体的物质的量之比为2∶1,D项错误。
答案:
D
9.解析:
结合装置图为电解装置,模拟“人工树叶”,故为电能转化为化学能,A项错误;b极连接电源的正极,为阳极,在电解池中H+为阳离子,向a极(阴极)区移动,B项正确;右侧H2O→O2发生的是氧化反应,每生成1molO2,转移4mol电子,C3H8O中碳元素的化合价是-2,3CO2→C3H8O,转移18mol电子,故生成1molO2消耗2/3molCO2,C项错误;a电极发生的是还原反应:
3CO2+18H++18e-===C3H8O+5H2O,D项错误。
答案:
B
16.解析:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),结合盖斯定律可得:
ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-58kJ·mol-1)-(-99kJ·mol-1)=+41kJ·mol-1。
(2)根据化学平衡常数的书写要求可知,反应①的化学平衡常数为K=c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]。
反应①为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减小,故曲线a符合要求。
(3)由图2可知,压强一定时,CO的平衡转化率随温度的升高而减小,其原因是反应①为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,反应③为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,又使产生CO的量增大,而总结果是随温度升高,CO的转化率减小。
反应①的正反应为气体总分子数减小的反应,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,而反应③为气体总分子数不变的反应,产生CO的量不受压强的影响,因此增大压强时,CO的转化率提高,故压强p1、p2、p3的关系为p1 17.解析: (1)铜位于元素周期表的第四周期ⅠB族。 (2)119gSn的物质的量为1mol,20.7gPb的物质的量为0.1mol,因此Sn和Pb原子的数目之比为10∶1。 (3)催化剂能降低反应的活化能和加快反应速率,但不改变平衡常数和反应的焓变,所以A、B正确。 (4)复分解反应为相互交换成分的反应,因此该反应的化学方程式为Ag2O+2CuCl===2AgCl+Cu2O。 (5)①负极发生失电子的反应,铜作负极失电子,因此负极为c。 负极反应: Cu-2e-===Cu2+,正极反应: O2+2H2O+4e-===4OH-。 ②正极产物为OH-,负极产物为Cu2+,两者与Cl-反应生成Cu2(OH)3Cl,其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-===Cu2(OH)3Cl↓。 ③4.29gCu2(OH)3Cl的物质的量为0.02mol,由Cu元素守恒知,发生电化腐蚀失电子的Cu单质的物质的量为0.04mol,失去电子0.08mol,根据电子守恒可得,消耗O2的物质的量为0.02mol,所以理论上消耗氧气的体积为0.448L(标准状况)。 18.解析: (1)反应②的热化学方程式为CuCl2(s)+1/2O2(g)===CuO(s)+Cl2(g) ΔH2,反应①和反应②相加即可得总反应的热化学方程式为2HCl(g)+1/2O2(g)===Cl2(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2。 (2)①根据图像可知,升高温度,HCl平衡转化率降低,即升高温度,平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,即ΔH<0;B点表示的HCl转化率比A点的低,所以K(A)大于K(B)。 ②温度相同时,增大压强,平衡正向移动,HCl平衡转化率增大,因此曲线应在原曲线上方。 ③A选项中增大HCl浓度,平衡正向移动,但HCl转化率减小,所以错误;B选项中增大氧气的浓度,平衡正向移动,HCl转化率增大,所以正确;C选项中催化剂不能改变平衡状态,所以错误;D选项中移去水,平衡正向移动,HCl转化率增大,所以正确。 (3)2.0~6.0min内氯气的物质的量增大3.6×10-3mol,因此消耗HCl的物质的量为7.2×10-3mol,即反应速率= =1.8×10-3mol·min-1。 19.解析: (1)CH2—CH3制备苯乙烯需断开2molC—H键,生成1molH—H键,同时在C—C键的基础上生成C===C键,因此生成1mol苯乙烯吸收的热量为2×412kJ=824kJ,放出的热量为436kJ+(612-348)kJ=700kJ,根据反应热的定义可知,ΔH=824kJ·mol-1-700kJ·mol-1=124kJ·mol-1。 (2)从浓度角度求Kc: 根据阿伏加德罗定律的推论,总压强p相同时,V1/V2=n1/n2,乙苯的转化率为α,由此可得: V/V反应后=1/(1+α),V反应后=(1+α)V,根据方程式及平衡常数的定义: Kc= = = 。 从压强角度求Kp: 容器中氢气的物质的量为αn,苯乙烯的物质的量为αn,乙苯的物质的量为(1-α)n,气体的总物质的量为(1+α)n,所以氢气的分压为 p,苯乙烯的分压为 p,乙苯的分压为 p,因此Kp= = p。 (3)①中二氧化碳与氢气反应,可以促使平衡向右移动,所以正确;②中不需要提供产生水蒸气的能量,降低能耗,所以正确;③中因为二氧化碳可以与碳反应生成一氧化碳,因此可以减少积炭,所以正确;④中由于该反应消耗二氧化碳,因此有利于二氧化碳资源的利用,所以正确。 (4)略
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