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- 2021-07-08 发布
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河北省保定市2019~2020学年高二下期中考试
化学试题
1.化学在解决能源危机、保护环境和开发新材料等领域有重要作用。下列做法不正确的是
A. 开发和使用可降解塑料 B. 煤燃烧时进行脱硫脱硝处理
C. 推广使用太阳能和风能 D. 就地焚烧秸杆还灰于田
【答案】D
【解析】
【详解】A. 开发和使用可降解塑料,可减少“白色污染”,故A正确;
B. 煤燃烧时进行脱硫脱硝处理,降低二氧化硫和氮氧化物的排放,减少酸雨,故B正确;
C. 推广使用太阳能和风能,减少化石燃料的燃烧,减少二氧化碳排放,故C正确;
D. 植物秸秆就地焚烧,会产生大量烟,造成空气污染,故D错误;
选D。
2.用块状碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,下列可以降低反应速率的措施是
A. 加热 B. 加入浓盐酸
C. 加入蒸馏水 D. 将块状碳酸钙固体粉碎
【答案】C
【解析】
A. 加热反应速率加快,A错误;B. 加入浓盐酸增大氢离子浓度,反应速率加快,B错误;C. 加入蒸馏水氢离子浓度降低,反应速率减小,C正确;D. 将块状碳酸钙固体粉碎增大反应物接触面积,加快反应速率,D错误,答案选C。
3.下列有机物的名称和结构简式都正确的是
A. 2-甲基丁烷:
B. α-胺基丙酸:
C. 硬酯酸甘油脂:
D. 苯甲酸:
【答案】A
【解析】
【详解】A. 2-甲基丁烷的结构简式是,故A正确;
B. 的名称是α-氨基丙酸,故B错误;
C. 的名称是硬脂酸甘油酯,故C错误;
D. 苯甲酸的结构简式是,故D错误;
选A。
4.某化学研究小组探究外界条件(催化剂、压强、温度)对化学反应mA(g)+nB(g)qC(g)的速率和平衡的影响图像如图所示,下列判断正确的是
A. 由图可知,T1v逆
D. 图中,若m+n=q,则曲线a一定使用了催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据“先拐先平”,可知T1q,故B错误;
C. 图中点3的转化率小于同温下的平衡转化率,说明点3反应正向进行,反应速率:v正>v逆,故C正确;
D.曲线a速率加快、平衡没移动,若m+n=q,曲线a使用了催化剂或加压,故D错误;
选C。
【点睛】本题考查了外界条件对化学平衡的影响,明确 “先拐先平,数值大”以及曲线上的任意一点都表示达到平衡状态是解本题的关键,注意反应前后气体体积不变的反应,增大压强只改变反应速率,对化学平衡无影响。
5.下列根据实验操作及现象所得结论正确的是
A. 向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,溶液变澄清,说明苯酚酸性强于碳酸
B. 淀粉与稀硫酸混合共热,冷却后加新制氢氧化铜,加热,无红色沉淀,说明淀粉未水解
C. 向鸡蛋清溶液中滴加醋酸铅溶液,有白色沉淀生成,说明蛋白质发生了盐析
D. 植物油与NaOH溶液共热,一段时间后,分层现象消失,说明皂化反应已反应完全
【答案】D
【解析】
【详解】A. 向苯酚浊液中滴加Na2CO3溶液,生成苯酚钠和碳酸氢钠,溶液变澄清,苯酚酸性比碳酸弱,比碳酸氢根强,故A错误;
B. 淀粉与稀硫酸混合共热,冷却后先加氢氧化钠中和硫酸,再加新制氢氧化铜,加热,检验淀粉是否发生水解,故B错误;
C. 向鸡蛋清溶液中滴加醋酸铅溶液,有白色沉淀生成,说明蛋白质发生了变性,故C错误;
D. 植物油难溶于水,植物油与NaOH
溶液共热生成可溶性高级脂肪酸钠和甘油,所以若分层现象消失,说明皂化反应已反应完全,故D正确;
选D。
6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业上用熔融的金属钠制取金属钾:KCl(l)+Na(l)NaCl(l)+K(g)
B. 对于反应2HI(g)H2(g)+I2 (g),达到平衡后缩小容器体积可使体系颜色变深
C. 氨水中加入NaOH固体有利于氨气的溢出
D. 实验室用排饱和食盐水的方法来收集氯气
【答案】B
【解析】
【详解】A. 工业上用熔融的金属钠制取金属钾,钾蒸气挥发,促进KCl(l)+Na(l)NaCl(l)+K(g)平衡正向移动,故不选A;
B. 对于反应2HI(g)H2(g)+I2 (g),达到平衡后缩小容器体积,平衡不移动,所以体系颜色变深不能用勒夏特列原理解释,故选B;
C. 氨水中加入NaOH固体,氢氧根离子浓度增大, 平衡逆向移动,有利于氨气的溢出,故不选C;
D.饱和食盐水中氯离子浓度大,使平衡逆向移动,降低氯气的溶解度,故不选D。
7.组成和结构可用表示的有机物共有(不考虑立体结构)
A. 16种 B. 12种 C. 8种 D. 4种
【答案】A
【解析】
【详解】C4H9-有CH3CH2CH(CH3)-、(CH3)2CHCH2-、(CH3)3C-四种结构,用表示的有机物共有4×4=16种结构,故选A。
8.将2molCH4(g)和5molH2O(g)通入一密闭容器中,发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。CH4(g)的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,下列有关平衡常数的判断正确的是
A. KA>KB=KC>KD
B. KA<KB= KC<KD
C. KA=KB>KC=KD
D. KA=KB<KC=KD
【答案】B
【解析】
【详解】平衡常数只与温度有关,B、C两点温度相同,所以KB=KC;随温度升高,甲烷的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,平衡常数增大, KD>KC>KA,所以KD>KC= KB>KA,故选B。
9.电化学在日常生活中用途广泛,甲是原电池装置,电池总反应为Mg+C1O-+H2O=C1-+Mg(OH)2,乙是电解池装置用于含Cr2O72-的工业废水的处理。下列说法错误的是
A. 甲中负极发生的电极反应为Mg一2e-=Mg2+
B. 乙中惰性电极作阴极
C. 乙中Cr2O72-向惰性电极移动
D. 当消耗3.6g镁时,理论上也消耗8.4g铁
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据电池总反应,甲中负极是镁失电子发生氧化反应,电极反应为Mg-2e-= Mg2+,故A正确;
B. 甲中镁为负极,所以乙中惰性电极作阴极,故B正确;
C. 乙中惰性电极作阴极,电解池中阴离子移向阳极,乙中Cr2O72-向铁电极移动,故C错误;
D. 当消耗3.6g镁时,电路中转移电子0.3mol,阳极发生反应Fe-2e-= Fe2+,根据电子守恒,理论上也消耗铁的质量是8.4g,故D正确;
选C。
10.在一定温度下,当过量的Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡时:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq),要使Mg(OH)2固体增加,c(OH-)增加,可采取的措施是
A. 加适量的水 B. 通入少量HCl气体
C. 加少量NaOH固体 D. 加少量MgSO4固体
【答案】C
【解析】
【详解】A. 当过量的Mg(OH)2固体在水溶液中达到平衡时,加适量的水,Mg(OH)2继续溶解,Mg(OH)2固体减少,所得溶液仍是氢氧化镁的饱和溶液,c(OH-)不变,故不选A;
B.通入少量HCl气体,c(OH-)减小,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡正向移动,Mg(OH)2固体减少,故不选B;
C. 加少量NaOH固体,c(OH-)增加,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡逆向移动,Mg(OH)2固体增加,故选C;
D. 加少量MgSO4固体,c(Mg2+)增加,Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)平衡逆向移动,c(OH-)减少,故不选D;
【点睛】本题考查难溶电解质的溶解平衡,侧重于学生的分析能力的考查,注意从平衡移动的角度解答该题,根据溶度积常数,增加氢氧化镁固体的量,溶液中镁离子、氢氧根离子的浓度不变。
11.对乙酰氨基酚(Y)俗称扑热息痛,具有很强的解热镇痛作用,可由对氨基酚(X)与乙酰氯反应制得,下列有关X、Y的说法正确的是
A. X分子中所有原子可能共平面
B X既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
C. X与足量H2加成后的产物中含有2个手性碳原子
D. 可用FeCl3溶液检验Y中是否混有X
【答案】B
【解析】
【详解】A. X分子中含有氨基,氨基类似氨气的三角锥结构,不可能所有原子共平面,故A错误;
B. X含有氨基,能与盐酸反应;X含有酚羟基,能与NaOH溶液反应,故B正确;
C. X与足量H2加成后的产物是,不含手性碳原子,故C错误;
D. X、Y都含有酚羟基,不能用FeCl3溶液检验Y中是否混有X,故D错误。
【点睛】本题考查有机物的结构和性质,特别是注意官能团的结构和性质,明确氨基具有碱性、酚羟基能发生显色反应、酚羟基能与氢氧化钠发生中和反应。
12.下列说法正确的是
A. 常温下,加水稀释氨水,稀释过程中的值不变
B. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s) △H<0在任何条件下均能自发进行
C. 常温下电解CuSO4溶液,产生22.4LO2,反应中转移的电子数为4×6.02×1023个
D. 为防止浸泡在海水中的闸门腐蚀,可以在闸门上焊接铜块
【答案】A
【解析】
【详解】A. 常温下,,所以加水稀释氨水,稀释过程中的值不变,故A正确;
B. NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)△H<0,该反应熵值减小,根据△G=△H-T△S可知,反应在低温下自发进行,故B错误;
C. 非标准状况下, 22.4LO2的物质的量不一定是1mol,所以反应中转移的电子数不一定为4×6.02×1023个,故C错误;
D. 根据牺牲阳极的阴极保护法,为防止浸泡在海水中的闸门腐蚀,可以在闸门上焊接活泼性大于铁的锌块,故D错误;
选A。
13.松萝酸常作为牙膏和化妆品的添加剂,可由化合物X经过两步反应制得,下列有关说法不正确的是
A. X、Y均能与NaHCO3溶液反应产生气体
B. 化合物X和Y与FeCl3溶液均可发生显色反应
C. 1mol化合物X与浓溴水反应时最多能与2molBr2反应
D. lmol化合物Y最多能与8molH2反应
【答案】A
【解析】
【详解】A. X、Y都不含羧基,都不能与NaHCO3溶液反应产生气体,故A错误;
B. 化合物X和Y都含有酚羟基,所以都能与FeCl3溶液发生显色反应,故B正确;
C. 红圈位置能与溴发生取代反应,1mol化合物X与浓溴水反应时最多能与2molBr2反应,故C正确;
D. 化合物Y中的苯环、羰基、碳碳双键能与氢气发生加成反应,lmol化合物Y最多能与8molH2反应,故D正确;
选A。
【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团结构与性质为解答的关键,明确酚羟基能与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,酚羟基与碳酸氢钠不反应。
14.在铂—铑合金网上发生反应4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)。该反应是一个自发的反应且铂—铑合金网未预热也会发热,下列像图不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)正反应气体物质的量增大,增大压强,反应速率加快,平衡逆向移动,NH3转化率降低,故A正确;
B.催化剂能加快反应速率,不能使平衡移动,NH3转化率不变,故B正确;
C. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g)正反应气体物质的量增大,增大压强,反应速率加快,平衡逆向移动,NO产率降低,故C正确;
D. 4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) 正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,H2O产率降低,故D错误;
选D。
【点睛】本题考查温度、压强对化学反应速率、化学平衡移动的影响,明确升高温度平衡向吸热方向移动,增大压强平衡向气体系数和减小的方向移动。
15.从有机物甲出发,可获得乙、丁两种高分子化合物(反应条件略去)如图所示,下列说法正确的是
A. 乙的结构简式
B. 丁的结构简式为
C. 反应②的类型是消去反应
D. 反应①和③的类型都是加聚反应
【答案】C
【解析】
【详解】A. 发生缩聚反应生成乙,乙的结构简式是,故A错误;
B. 发生加聚反应生成丁,丁的结构简式为,故B错误;
C. 反应②是在浓硫酸作用下发生消去反应生成和水,故C正确;
D. 反应①是缩聚反应,反应③是加聚反应,故D错误;
选C。
16.下列说法正确的是
A. 常温下,将pH=l0的Na2CO3溶液加水稀释到10倍后,溶液的pH=9
B. 下列离子在由水电离出的c(H+)=l×10-12mol•L-1的溶液中能大量共存:K+、Cl-、HCO3-、NO3-
C. 相同浓度的(NH4)2CO3溶液与(NH4)2SO4溶液 相对比,前者的pH较小
D. 已知NaHSO3溶液显酸性.则在该溶液中微粒浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)
【答案】D
【解析】
【详解】A. 常温下,加水稀释促进碳酸钠水解,将pH=l0的Na2CO3溶液加水稀释到10倍后,溶液的pH大于9,故A错误;
B. c(H+)=l×10-12mol•L-1的溶液呈酸性或碱性, HCO3-在强酸性或强碱性溶液中都不能存在,故B错误;
C. NH4+水解程度小于CO32-,所以(NH4)2CO3溶液呈碱性,(NH4)2SO4溶液呈酸性,相同浓度的(NH4)2CO3溶液与(NH4)2SO4溶液相对比,前者的pH较大,故C错误;
D. NaHSO3溶液显酸性,说明HSO3-电离大于水解,该溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-),故D正确;
选D。
17.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,研究表明液氨是一种良好的储氢物质。
(1)氨气分解反应的热化学方程式如下:2NH3(g) N2(g)+3H2(g) △H。若:NN键、H—H键和N—H键的键能值分别记作a、b和c(单位:kJ•mol-1)则上述反应的△H=______________(用含a、b、c的代数式表示)kJ•mol-1。
(2)研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。某温度下,用等质量的不同金属分别催化等浓度的氨气,测得氨气分解生成氢气的初始速率(单位:mmol•min-1)与催化剂的对应关系如表所示。
催化剂
Ru
Rh
Ni
Pt
Pd
Fe
初始速率
7.9
4.0
3.0
2.2
1.8
0.5
①在不同催化剂的催化作用下,氨气分解反应的活化能最大的是______________(填写催化剂的化学式)。
②温度为T时,在恒容的密闭容器中加入2molNH3,此时压强为po,用Ru催化氨气分解,若平衡时氨气的转化率为50%,则该温度下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数Kp=______________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压p分=气体总压P总×体积分数)
(3)关于合成氨工艺的理解,下列说法不正确的是______________(填字母)。
A.合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右,主要是为了节约能源
B.使用初始反应速率更快的催化剂Ru,不能提高平衡时NH3的产率
C.合成氨工业采用的压强为10MPa~30MPa,是因为常压下N2和H2的转化率不高
(4)在1L1mol•L-1盐酸中缓缓通入2mol氨气,请在图1中画出溶液中水电离出的OH一浓度随通入氨气的物质的量变化的趋势图。_____________
(5)电化学法合成氨:图2是用低温固体质子导体作电解质,用Pt—C3N4作阴极,催化电解H2(g)和N2(g)合成NH3的原理示意图。
①Pt—C3N4电极上产生NH3的电极反应式为______________ 。
②实验研究表明,当外加电压超过一定值后,发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,分析其可能原因:______________。
【答案】 (1). 6c-a-3b (2). Fe (3). (4). A (5). (6). N2+6e-+6H+=2NH3 (7). 超过一定电压以后,H+得电子变成H2
【解析】
【分析】
(1)焓变=反应物总键能-生成物总键能;
(2)①反应速率越慢,活化能越大;
②利用“三段式”计算平衡常数Kp;
(3)根据影响反应速率、影响平衡移动的因素分析;
(4)盐酸、氨水抑制水电离,氯化铵促进水电离;
(5)①阴极氮气得电子生成氨气;
②根据图示,阴极有可能生成H2;
【详解】(1)焓变=反应物总键能-生成物总键能,NN键、H—H键和N—H键的键能值分别记作a、b和c,2NH3(g) N2(g)+3H2(g) △H=(6c-a-3b) kJ•mol-1;
(2)①根据表格数据,Fe作催化剂时反应速率最慢,氨气分解反应的活化能最大的是Fe;
反应后气体的物质的量是反应前的倍,所以反应后的总压强为 ;Kp=;
(3)A.合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右,主要是为了加快反应速率,故A错误;
B.催化剂能加快反应速率,不能使平衡移动,使用初始反应速率更快的催化剂Ru,不能提高平衡时NH3的产率,故B正确;
C.加压,2NH3(g) N2(g)+3H2(g) 平衡逆向移动,合成氨工业采用的压强为10MPa~30MPa,是因为常压下N2和H2的转化率不高,故C正确;
故选A;
(4)盐酸抑制水电离,在1L1mol•L-1盐酸中缓缓通入氨气,盐酸生成氯化铵,盐酸浓度减小,水电离程度增大,通入1mol氨气时,恰好生成氯化铵,水的电离程度达到最大,再通入氨气,生成氨水,抑制水电离;图象为。
(5)①阴极氮气得电子生成氨气,阴极反应式是N2+6e-+6H+=2NH3;
②根据图示,随着电压的增大,阴极H+得电子变成H2,所以氨气的体积分数随着电压的增大而减小。
18.β—紫罗兰酮是一种存在于玫瑰花、番茄等中的天然香料,它经多步反应可合成维生素(如图)。
β—紫罗兰酮 中间体X 维生素
请回答下列问题:
(1)β—紫罗兰酮的分子式为________,________(填“含”或“不含”)有手性碳原子。
(2)中间体X不能发生________(填序号)反应。
①取代反应 ②消去反应 ③加成反应 ④银镜反应 ⑤加聚反应 ⑥水解反应
(3)维生素中所含官能团的名称为________,1mol维生素与足量的溴水发生加成反应,消耗的物质的量为________mol。
【答案】 (1). C13H20O (2). 不含 (3). ①②⑥ (4). 羟基、碳碳双键 (5). 5
【解析】
【详解】(1)根据β—紫罗兰酮的结构式分析,1个碳形成四个共价键达到饱和,分子式为C13H20O;手性碳原子是指与碳相连的四个基团都不一样,β—紫罗兰酮中不含手性碳原子;
(2)根据中间体X的结构式及所含官能团分析,含碳碳双键,可发生加成、加聚反应;含有醛基,可发生银镜反应;故不能发生的反应是①②⑥;
(3)根据维生素的结构式可知,含官能团:羟基、碳碳双键;维生素中能与溴水发生加成反应的官能团是碳碳双键,1mol碳碳双键消耗1mol溴单质,故需要溴单质5mol。
19.浓度均为0.01mol•L-1的盐酸(A)、醋酸溶液(B)、氢氧化钠溶液(C):
(1)写出B溶液中醋酸的电离方程式:______________。上述溶液稀释10倍后pH减小的是______________(填字母)。
(2)取等体积的A、B两溶液分别加入过量的锌粉,反应开始时放出H2的速率依次为a1、a2,则a1______________(填“>”“<”或“=”,下同)a2。反应结束时放出H2的物质的量为n1、n2,则n1______________n2。
(3)完全中和体积与物质的量浓度均相同的两份C溶液时,需A、B两溶液的体积依次为V1、V2则V1______________V2;若完全中和体积与pH均相同的A、B两溶液时消耗C溶液的体积分别为V(A)、V(B),则V(A)______________V(B)。
(4)图中M点表示25℃时水在电离平衡时的离子浓度N点表示T℃时水在电离平衡时的离子浓度。T℃时,3×10-3mol•L-1的氢氧化钠溶液与1×10-3mol•L-1盐酸等体积混合后溶液的pH=______________。
【答案】 (1). CH3COOHCH3COO-+H+ (2). C (3). > (4). = (5). = (6). < (7). 9
【解析】
【分析】
(1)醋酸是弱电解质,醋酸的电离可逆;加水稀释,酸的pH升高、碱溶液的pH降低;
(2)0.01mol•L-1的盐酸中氢离子浓度大于0.01mol•L-1的醋酸;同浓度、同体积的盐酸、醋酸中溶质的物质的量相同;
(3)完全中和体积与物质的量浓度均相同的两份氢氧化钠溶液时,消耗盐酸、醋酸的物质的量相等;pH均相同的盐酸、醋酸,醋酸浓度大于盐酸;
(4)N点表示T℃时水的离子积,则T℃时水的离子积常数是10-12;
【详解】(1)醋酸是弱电解质,醋酸电离方程式是CH3COOHCH3COO-+H+;盐酸、醋酸的pH小于7,加水稀释pH增大;氢氧化钠溶液的pH大于7,加水稀释pH减小,故选C;
(2)0.01mol•L-1的盐酸中氢离子浓度大于0.01mol•L-1的醋酸,氢离子浓度越大,反应速率越快,所以a1>a2;同浓度、同体积的盐酸、醋酸中溶质的物质的量相同,所以和锌反应放出氢气的物质的量相等,则n1=n2;
(3)完全中和体积与物质的量浓度均相同的两份氢氧化钠溶液时,消耗盐酸、醋酸的物质的量相等,盐酸、醋酸的浓度相等,所以V1=V2;pH均相同的盐酸、醋酸,醋酸浓度大于盐酸,体积与pH均相同的盐酸、醋酸两溶液,醋酸的物质的量大于盐酸,完全中和消耗氢氧化钠的体积醋酸大于盐酸,所以V(A)