高中化学试题

运用化学反应原理研究部分单质及其化合物的反应有重要意义。
（1）氨是氮循环过程中的重要物质，是氮肥工业的重要原料。氨的合成目前普遍使用的人工固氮方法：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。请回答：
①已知：H-H键能为436kJ/mol，N   N键能为945kJ/mol，N一H键能为391kJ/mol．由键能计算消耗1molN₂时的△H=_________。若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气，平衡_______移动（填“向左”、“向右”或“不”）；
②如图中：当温度由T₁变化到T₂时，K_A______K_B（填“＞”、“＜”或“=”）。
（2）氨气溶于水得到氨水。NO₂可用氨水吸收生成NH₄NO₃，25℃时，将amolNH₄NO₃溶于水，溶液显酸性，原因是___________（用离子方程式表示），向该溶液滴加bL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将__________（填“正向”、“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为________mol/L（用含a、b的代数式表示），（NH₃·H₂O的电离平衡常数取K_b=2×10^-5mol/L）
（3）硫酸生产中，SO₂催化氧化生成SO₃：SO₂(g)+1/2O₂(g)SO₃(g)△H＜0，是工业上生产硫酸的关键步骤。
①在某温度时，该反应的平衡常数K=0.75，若在此温度下，向100L的恒容密闭容器中，充入3mol SO₂、4mol O₂和4mol SO₃，则反应开始时正反应速率________逆反应速率（填“＜”、“＞”或“=”）。
②在①中的反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂(g)平衡浓度比原来减小的是________。
a．保持温度和容器体积不变，充入1.0mol SO₃(g)
b．保持温度和容器内压强不变，充入2.0mol He
c．降低温度
d．在其他条件不变时，减小容器的容积
③由硫酸可制得硫酸盐．在一定温度下，向K₂SO₄溶液中滴加Na₂CO₃溶液和BaCl₂溶液，当两种 沉淀共存时，＝_________。
[已知该温度时，Ksp(BaSO₄)=1.3×10^-10，Ksp(BaCO₃)=5.2×10^-9]

乙醛能与银氨溶液反应析出银，如果条件控制适当，析出的银会均匀分布在试管上，形成光亮的银镜，这个反应叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关，某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。
Ⅰ．探究银镜反应的最佳实验条件的部分实验数据如下表：

实验序号	银氨溶液	乙醛的量/滴	水浴温度/℃	反应混合液的pH	出现银镜时间
1	1	3	65	11	5
2	1	3	45	11	6.5
3	1	5	65	11	4
4	1	3	30	11	9
5	1	3	50	11	6
6	1	5	80	11	3

请回答下列问题：
（1）若只进行实验1和实验3，其探究目的是____________________。
（2）推理当银氨溶液的量为1mL，乙醛的量为3滴，水浴温度为40℃，反应混合液pH为11
时，出现银镜的时间范围是____________________。
（3）进一步实验还可探索_______________对出现银镜快慢的影响。
Ⅱ．探究对废液的回收处理：银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸，直接排放会污染环
境，且造成银资源的浪费．通过查找资料，已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程如下：
（4）操作④的方法是把Ag₂S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸，使Ag₂S变成银粉，反应的化学方程   式为__________________。过滤需要用到的玻璃仪器有_______（填编号）。要得到纯净的Ag₂S沉淀，需要洗涤沉淀，实验室过滤器中洗涤沉淀的操作是：________________________。

（5）根据电化原理也可Ag₂S转变为Ag，方法是：在铝质容器中加入食盐溶液，再将表面生成Ag₂S的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。
①该装置中银器为______极。
②该装置总反应的化学方程式为___________________________。

A、B、D、R、Q五种短周期主族元素，其原子序数依次增大，其中A原子核内无中子，B与D同周期，R与Q同周期，A与R同主族，D与Q同主族，D元素的原子最外层电子数是次外层电子数的三倍，B元素的最高正价和最低负价代数和为2。请用对应的化学用语回答下列问题：
（1）Q元素位于元素周期表中第______周期_____族。
（2）D、R、Q三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是________（用离子符号表示）。
（3）由A、B两种元素以原子个数比为5：1形成的离子化合物X，X的电子式为_______。
（4）由A、B元素形成的A₂B₄可以与O₂、KOH溶液形成原电池，该原电池负极的电极反应式为____。
（5）由A、D、R、Q四种元素形成的化合物Y（RAQD₃）（已知A₂QD₃的Ka₁=1.2×10^-2、Ka₂=6.3×10^-8），则Y溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______________；室温下，向Y溶液中加入一定量的NaOH，使溶液中c(AQD₃^-)=c(QD₃^2-)，则此时溶液呈______（填“酸性”、“碱性”或“中性”）
（6）Fe与D元素可形成Fe₂D₃、Fe₃D₄等化合物。向5.2g Fe₂D₃、Fe₃D₄、Cu的混合中加入0.5mol/L的硫酸溶液140mL时，固体恰好完全溶解，所得溶液中不含Fe³⁺。若用过量的CO在高温下还原相同质量的原混合物，固体减少的质量为______g。

一定条件下合成乙烯：6H₂(g)+2CO₂(g)CH₂=CH₂(g)+4H₂O(g)；已知温度对CO₂的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是：

A．生成乙烯的速率：v（M）有可能小于v（N）

B．平衡常数：KM＞KN

C．当温度高于250℃，升高温度，平衡向逆反应方向移动，从而使催化剂的催化效率降低

D．若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%

随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视，如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，引起了各国的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇。为探究反应原理，现进行如下实验，在485℃时，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应合成甲醇：
（1）请完成CO₂和3mol H₂反应合成甲醇的热化学方程式：
CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋______(  )，△H＝－49.0kJ/mol
（2）测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝ ___________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为__________________。
③据图中提供的数据计算在该温度下的K值。要有计算过程。（保留三位有效数字）
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________（多选扣分）
A．容器中压强不变的状态                  B．混合气体中c（CO₂）不变的状态
C．V_逆(H₂O)="3" V_正(H₂)                    D．混合气体的密度保持不变的状态
E．用CO₂、H₂、CH₃OH的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为1：3：1的状态
F．混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
（4）下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是___________。
A．升高温度                  B．充入He(g)，使体系压强增大
C．将H₂O(g)从体系中分离      D．再充入1mol CO₂和3mol H₂

化学反应速率是描述化学反应进行快慢程度的物理量。下面是某同学测定化学反应速率并探究其影响因素的实验。
Ⅰ.测定化学反应速率
该同学利用如图装置测定化学反应速率。（已知：S₂O₃^2-＋2H^＋===H₂O＋S↓＋SO₂↑）

（1）为保证实验准确性、可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的步骤是_____________________；除如图装置所示的实验用品、仪器外，还需要的一件实验仪器是______________。
（2）若在2 min时收集到224 mL(已折算成标准状况)气体，可计算出该2 min内H^＋的反应速率，而该测定值比实际值偏小，其原因是________________________。
（3）试简述测定该反应的化学反应速率的其他方法：__________________(写一种)。
Ⅱ．为探讨化学反应速率的影响因素，设计的实验方案如下表。
(已知 I₂＋2S₂O₃^2-===S₄O₆^2-＋2I^－，其中Na₂S₂O₃溶液均足量)

实验序号	体积V/mL	时间/s
Na2S2O3溶液	淀粉溶液	碘水	水
①	10.0	2.0	4.0	0.0	t1
②	8.0	2.0	4.0	2.0	t2
③	6.0	2.0	4.0	Vx	t3

（4）该实验进行的目的是_____________淀粉溶液的作用是____________。表中V_x==_______mL，比较t₁、t₂、t₃大小，试推测该实验结论：___________________________

一定温度下将0.2 mol气体A充入10 L恒容密闭容器中，进行反应：
2A（g）＋B（g）2C（g）+D（s） △H＜0，一段时间后达到平衡，此反应过程中测定的数据如下表所示，则下列说法正确的是

t/min	2	4	6	8	10
n（A）/mol	0.16	0.13	0.11	0.10	0.10

A．反应前2 min的平均速率ν（C） ="0.02" mol·L^-1·min^-1
B．平衡后降低温度，反应达到新平衡前ν（逆）＞ ν（正）
C．其他条件不变，10 min后再充入一定量的A，平衡正向移动，A的转化率变小
D．保持其他条件不变，反应在恒压下进行，平衡时A的体积分数与恒容条件下反应相同

【化学——选修3：物质结构与性质】
（1）美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是            。
A、NO₂^－和NH₄⁺   B、H₃O⁺和ClO₃^－    C、NO₃^－和CO₃^2－   D、PO₄^3－和SO₄^2－
（2）铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示

电离能/kJ·mol^－1	I1	I2
铜	746	1958
锌	906	1733

铜的第一电离能(I₁)小于锌的第一电离能，而铜的第二电离能(I₂)却大于锌的第二电离能，其主要原因是             。
（3）石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图：

有关说法正确的是
A、固态时，碳的各种单质的晶体类型相同     B、石墨烯中含有非极性共价键
C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键       D、石墨烯具有导电性
（4）最近科学家成功以CO₂为原料制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构，则该晶体中碳原子采用       杂化与周围氧原子成键；晶体中碳氧原子个数比为       ；碳原子数与C－O化学键数之比为       。
（5）已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞，钼原子半径为a pm，相对原子质量为M，以N_A表示阿伏伽德罗常数的值，请写出金属钼密度的计算表达式              g/cm³。

合成氨反应是化学上最重要的反应：
（1）合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH₄)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得，反应中每生成2 mol CO₂吸收316kJ热量，该反应的热化学方程式是_______________________，该方法制得的原料气中主要杂质是CO₂，若用K₂CO₃溶液吸收，该反应的离子方程式是________________。
（2）已知N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N₂)∶n(H₂)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，反应达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线。

①曲线a对应的温度是________。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填序号)

A．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)＝K(Q) ＞K(N)

B．加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变

C．相同压强下，投料相同，达到平衡消耗时间关系为c>b>a

D．由曲线a可知，当压强增加到100 MPa以上，NH3的物质的量分数可达到100%

③N点时c(NH₃)＝0.2 mol·L^－1，N点的化学平衡常数K＝_________________(精确到小数点后两位)。
（3）合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法，将含氨的碱性废水通入电解系统后，在阳极上氨被氧化成氮气而脱除，阳极的电极反应式为______________________。
（4）NH₃可以处理NO₂的污染，方程式如下： NO₂＋ NH₃N₂＋ H₂O（未配平）当转移0.6 mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下是        L。

某化学学习小组发现在碱性溶液中，NO₂会发生如下反应：
2NO₂ + 2NaOH = NaNO₂ + NaNO₃ + H₂O
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂
于是提出猜想，NO₂和碱性的NaHCO₃溶液也能发生类似反应。该小组利用如图所示装置，使NO₂和NaHCO₃溶液充分反应后，获得溶液X。

（1）Cu与浓硝酸反应的现象是_______________________。
（2）该小组同学为了对猜想进行探究，进行如下讨论和实验。
①甲同学认为，可通过检验X中是否存在NO₃^—的方法验证猜想。但经讨论后认为不可行，你认为其原因是                             。
②乙同学在X中加入少量K₂Cr₂O₇溶液，结果溶液褪色，则证明X中含有NaNO₂。根据以上信息，写出NO₂与NaHCO₃溶液反应的离子方程式_________________         。
（3）已知在酸性条件下NO₂^— 能将I^— 氧化为I₂。你认为能否用KI淀粉溶液检验X中存在NaNO₂：    ___________（填“能”或“不能”），原因是____________________________。
（4）已知5NO₂^— + 2MnO₄^—+6H⁺= 5NO₃^—+ 2Mn²⁺ +3H₂O。称取a g KMnO₄固体，加蒸馏水和少量稀硫酸溶解，配成250 mL溶液。移取20.00mL X于锥形瓶，用所配的酸性KMnO₄溶液进行滴定，消耗b mL KMnO₄溶液。滴点终点的现象是                ，则X中NaNO₂的浓度是______________（用含a、b的式子表示）。

煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能量综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生成水煤气，而当前比较流行的液化方法用煤生成CH₃OH。
（1）已知：CO₂(g)+3H₂(g)=CH₃OH(g)+H₂O(g)  △H₁
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)   △H₂
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)    △H₃
则反应CO(g) +2H₂(g)=CH₃OH(g) 的△H=_______。
（2）如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。

①T₁和T₂温度下平衡常数大小关系是K₁____K₂（填“>”“<”或“=”）。
②由CO合成甲醇时，CO在250℃、300℃、350℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示，则曲线c所表示的温度为______℃，实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是______。

③以下有关该反应的说法正确的是_________（填序号）。
A．恒温、恒容条件下同，若容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡
B．一定条件下，H₂的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时，可逆反应达到平衡
C．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH₃OH的产率
D．某温度下，将2molCO和6molH₂充入2L密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)=0.2mol/L，则CO的转化率为80%
（3）一定温度下，向2L固定体积的密闭容器中加入1molCH₃OH，发生反应：CH₃OH(g) CO(g) +2H₂(g)，H₂的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

0～2min内的平均反应速率v(CH₃OH)= ____________；该温度下，CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)的平衡常数K=____________；相同温度下，若开始加入CH₃OH(g)的物质的量是原来的2倍，则_____ 是原来的2倍．
A．平衡常数      B．CH₃OH的平衡浓度     C．达到平衡的时间   D．平衡时气体的密度

利用右图装置测定中和热的实验步骤如下：

①量取50mL 0.25mol•L^-1硫酸倒入小烧杯中，测量温度；
②量取50mL 0.55mol•L^-1NaOH溶液，测量温度；
③将NaOH溶液倒入小烧杯中，混合均匀后，测量混合液温度。请回答：
（1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃用品是_____________；
（2）NaOH溶液稍过量的原因_____________；
（3）加入NaOH溶液的正确操作是______（填字母）．
A．沿玻璃棒缓慢加入       B．一次迅速加入       C．分三次加入
（4）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______；
（5）设溶液的密度均为1g/cm³，中和后溶液的比热容c=4.18J/（g•℃），请根据实验数据写出该反应的热化学方程式 _____________；

温度 实验次数	起始温度t1/℃	终止温度 t2/℃	温度差平均值（t2-t1）/℃
H2SO4	NaOH	平均值
1	25.0	25.2	25.1	28.5
2	24.9	25.1	25.0	28.3
3	25.5	26.5	26	31.8
4	25.6	25.4	25.5	29.0

（6）上述实验数值结果与57.3kJ/mol有偏差，产生偏差的原因可能是（填字母） _______
a．实验装置保温、隔热效果差
b．分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
c．用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H₂SO₄溶液的温度
（7）______（填“能”或“不能”）用Ba(OH)₂代替氢氧化钠溶液和稀硫酸反应；若将含0.5molH₂SO₄的 浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合，放出的热量________（填“小于”、“等于”或“大于”）57.3kJ。原因是_______________________。

某温度时，在密闭容器中，X、Y、Z三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示，若其它条件不变，当温度分别为T₁和T₂时，Y的体积分数与时间关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是

A．该反应的热化学方程式为：X(g)+3Y(g)2Z(g）；△H<0

B．若其它条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，X的转化率增大

C．达到平衡后，若其他条件不变，减小体积，平衡向逆反应方向移动

D．达到平衡后，若其他条件不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动

利用钛白工业的副产品FeSO₄（含少量重金属离子）可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下：

已知：①5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
②5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺═10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
（1）沉淀过程的反应温度为40℃，温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外，还有___________；
（2）滤液经处理可得到副产品___________；
（3）实验室测定高纯超微细草酸亚铁组成的步骤依次为：
步骤1：准确称量一定量草酸亚铁样品，加入25mL 2mol/L的H₂SO₄溶解
步骤2：用0.2000mol/L标准KMnO₄溶液与其反应，消耗其体积30.40mL。
步骤3：向滴定后的溶液中加入2g Zn粉和5mL 2mol/L的H₂SO₄溶液，将Fe³⁺还原为Fe²⁺
步骤4：过滤，滤液用上述标准KMnO₄溶液进行反应，消耗溶液10.00mL．
则样品中C₂O₄^2-的物质的量为__________；（写出计算过程）；
（4）将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸亚铁溶液混合，测得反应液中Mn²⁺的浓度随反应时间t的变化如图，其变化趋势的原因可能为__________；

分子式为C₅H₁₀O₂的有机物在酸性条件下可水解为酸和醇，若不考虑立体异构，这些醇和酸重新组合可形成的酯共有

A．15种

B．28种

C．32种

D．40种