河南省非凡联盟届高三调研考试化学试题.docx

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河南省非凡联盟届高三调研考试化学试题

学校：

__________姓名：

__________班级：

__________

第I卷（选择题）

一、选择题

1．甲烷是最简单的烃，是一种重要的化工原料。

（1）以甲烷为原料，有两种方法合成甲醇：

方法I：

①

②

方法Ⅱ：

③

_______kJ/mol

（2）在密闭容器中充入2molCH4（g）和1molO2（g），在不同条件下进行反应：

。

实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示。

①P1时升高温度，n（CH3OH）____（填“增大”、“减小”或“不变”）；P1__P2（填“>"、“<”或“=”）；

②E、F、N点对应的化学反应速率由大到小的顺序为____（用v（E）、v（F）、v（N）表示）；

③下列能提高CH4平衡转化率的措施是____（填序号）；

a．选择高效催化剂b．增大

投料比c．及时分离产物

④若F点，n（CH3OH）=1mol，总压强为2.5MPa，则To时F点用分压强代替浓度表示的平衡常数Kp=____。

（3）使用新型催化剂进行反应2CH4（g）+O2（g）

2CH3OH（g）。

随温度升高CH3OH的产率如图所示。

①CH3OH产率在T1至T2时很快增大的原因是____；

②T2后CH3OH产率降低的原因可能是____。

2．C8H9Cl的含苯环的（不含立体异构）同分异构体有

A.9种B.12种C.14种D.16种

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）

4．一种新型燃料电池，用两根金属作电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应为X极：

CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O；Y极：

4H2O＋2O2＋8e－===8OH－。

下列关于此燃料电池的说法中，错误的是（　　）

A.X为负极，Y为正极

B.工作一段时间后，KOH的物质的量减少

C.在标准状况下，通入5.6LO2完全反应后，有1mol电子发生转移

D.该电池工作时，X极附近溶液的碱性增强

5．下列指定反应的离子方程式正确的是

A．BaSO3与稀HNO3反应：

BaSO3+2H+=Ba2＋+SO2↑+H2O

B．向CuSO4溶液中加入Na2O2：

2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu（OH）2↓+O2↑

C．酸性溶液中KIO3与KI反应生成I2：

IO3−＋I−＋6H＋=I2＋3H2O

D．Ca（OH）2溶液与过量NaHCO3溶液反应：

HCO3－+Ca2＋+OH－=CaCO3↓+H2O

6．过氧化氢一定条件下可发生分解：

2H2O2（l）=2H2O（l）+O2（g），其能量变化如下图所示，下列说法正确的是

A.该分解反应为吸热反应

B.2molH2O2具有的能量小于2molH2O和1molO2所具有的总能量

C.加入MnO2或FeCl3均可提高该分解反应的速率

D.其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其分解速率越慢

7．SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S－F键。

已知：

1molS（s）转化为气态硫原子吸收能量280kJ，断裂1molF－F、S－F键需吸收的能量分别为160kJ、330kJ。

则S（s）＋3F2（g）===SF6（g）的反应热ΔH为（　　）

A．－1780kJ·mol－1B．1220kJ·mol－1

C．－1220kJ·mol－1D．1780kJ·mol－1

8．某物质的结构简式为

，关于该物质的叙述正确的是

A.一定条件下与氢气反应可以生成硬脂酸甘油酯

B.一定条件下与氢气反应可以生成软脂酸甘油酯

C.与氢氧化钠溶液混合加热能得到肥皂的主要成分

D.与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有三种

9．下列操作会导致实验结果偏高的是（）

A．中和热测定实验中，用铜制环形搅拌器搅拌，所测中和热的数值

B．中和滴定测定盐酸浓度，量取待测液的滴定管未用待测盐酸溶液润洗

C．用托盘天平称量10.5g某物质，砝码和药品的位置放反，所称药品的质量

D．配制一定物质的量浓度溶液时，用量筒量取浓溶液的体积时仰视读数

10．亚硝酸钠（NaNO2）是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。

某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备NaNO2（A中加热装置已略去，NO可与过氧化钠粉末发生化合反应，也能被酸性KMnO4氧化成NO3－）。

（1）仪器a的名称是___________。

（2）A中实验现象为___________。

（3）为保证制得的亚硝酸钠的纯度，C装置中盛放的试剂可能是___________（填字母序号）。

A．P2O5B．无水CaCl2C．碱石灰D．浓硫酸

（4）E中发生反应的离子方程式为___________。

（5）从提高氮原子利用率的角度出发，其中B装置设计存在一定缺陷，如何改进?

_______。

（6）已知：

2NO2－+2I－+4H+=2NO↑+I2+2H2O；2S2O32－+I2=2I－+S4O62－

为测定得到产品中NaNO2的纯度，采取如下实验步骤：

准确称取质量为1.00g的NaNO2样品放入锥形瓶中，加适量水溶解后，加入过量的0.800mol·L－1KI溶液、淀粉溶液；然后滴加稀硫酸充分反应后，用0.500mol·L－1Na2S2O3溶液滴定至终点，读数，重复以上操作，3次所消耗Na2S2O3溶液的体积分别为20.02mL、19.98mL、20.25mL。

滴定终点时的实验现象____，该样品中NaNO2纯度为_____（保留一位小数）。

11．若NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是

A．1mol甲烷或白磷（P4）分子中所含的共价键数均为4NA

B．标准状况下，22.4L氯气与足量氢氧化钠溶液反应，转移的电子数为2NA

C．25℃时，1LpH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数为0.2NA

D．常温常压下，11gCO2气体中所含的分子数为0．25NA

二、填空题

12．（本题共10分）原子结构与性质

（1）元素As与N同族。

As的氢化物沸点比NH3的___（填“高”或“低”），其判断理由是______。

（2）铜原子在基态时的价电子排布式为_____________________。

（3）Fe是人体需要补充的元素之一，试写出Fe2＋的核外电子排布式：

_______________。

与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素，Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是_______________。

某同学所画基态镁原子的核外电子排布图如图

，该同学所画的电子排布图违背了______。

（4）K元素处于元素周期表的____区，其基态原子中，核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有____个。

三、单选题

13．某无色气体 X可能含有 HCl、Cl2、HBr、CO2中的一种或几种，将X通入 AgNO3溶液中产生淡黄色沉淀，若将X通入足量的澄清石灰水，未见沉淀，则X中不能确定的气体是

A.HClB.Cl2C.HBrD.CO2

【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除

一、选择题

1．F

解析：

（1）.-251.0

（2）.减小（3）.>（4）.

（N）>

（F）>

（E）（5）.c（6）.2MPa-1（7）.温度升高反应速率加快，且在此温度下催化剂活性增强（8）.该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH产率降低

【解析】

【分析】

（1）根据盖斯定律，目标反应为[①+②]

2，以此计算

反应热；

（2）①此反应的正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动；

②E、F点对应的温度相同；F、N点对应的压强相同；

③a．选择高效催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡发生移动；

b．增大

投料比，能提高O2转化率，CH4平衡转化率降低；

c．及时分离产物，平衡向正反应方向移动，转化率增大；

④列出三段式，找出各组分的平衡分压，代入平衡常数计算公式计算；

（3）①温度升高反应速率加快，且在此温度下催化剂活性增强，使产率增大；

②该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH产率降低。

【详解】

（1）①CH4（g）+

O2（g）

CO（g）+2H2（g）△H=-35.4kJ•mol-1

②CO（g）+2H2（g）

CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1

根据盖斯定律，[①+②]

2得：

2CH4（g）+O2（g）=2CH3OH（g）△H=[（-35.4kJ/mol）+（-90.1kJ/mol）]

2=-251.0kJ/mol；

因此，本题正确答案是：

-251.0；

（2）①由反应式2CH4（g）+O2（g）

2CH3OH（g）可知，此反应的正反应是气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向正反应方向移动。

由图像可知，在相同压强下，随着温度升高，CH3OH（g）的物质的量减小，在相同温度下，P2到P1，CH3OH（g）的物质的量增大，说明平衡向正反应方向移动，即P1>P2。

因此，本题正确答案是：

减小；>；

②E、F点对应

温度相同，但F点对应的压强较大，反应速率较大；F、N点对应的压强相同，但N点对应的温度较高，反应速率较大。

故化学反应速率由大到小的顺序为

（N）>

（F）>

（E），

因此，本题正确答案是：

（N）>

（F）>

（E）；

③a．选择高效催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡发生移动，不能提高CH4平衡转化率；

b．增大

投料比，能提高O2转化率，CH4平衡转化率降低；

c．及时分离产物，平衡向正反应方向移动，转化率增大；

因此，本题正确答案是：

c；

④若F点，n（CH3OH）=1mol，总压强为2.5MPa，

2CH4（g）+O2（g）

2CH3OH（g）

起始量（mol）210

转化量（mol）10.51

平衡量（mol）10.51

CH4、O2和CH3OH

平衡分压分别为

2.5MPa、

2.5MPa、

2.5MPa，即1MPa、0.5MPa、1MPa，

则平衡常数Kp=

=2MPa-1，

因此，本题正确答案是：

2MPa-1；

（3）①温度升高反应速率加快，且在此温度下催化剂活性增强，使产率增大；

②该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH产率降低。

因此，本题正确答案是：

温度升高反应速率加快，且在此温度下催化剂活性增强；该反应是放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CH3OH产率降低。

2．C

解析：

C

【解析】

分子式为C8H9Cl中含有苯环、饱和烃基、氯原子；当取代基可以是1个：

-CH2CH2Cl；-CHClCH3，有2种同分异构体；取代基可以是2个：

-CH2Cl、-CH3；-CH2CH3、-Cl，根据邻、间、对位置异构可知，共有3+3=6种同分异构体；取代基可以是3个：

-Cl、-CH3、-CH3；2个甲基处于邻位时，-Cl有2种位置，有2种同分异构体；2个甲基处于间位时，-Cl有3种位置，有3种同分异构体；2个甲基处于对位时，-Cl有1种位置，有1种同分异构体；所以符合条件的同分异构体共有14种；故选C。

点睛：

本题主要考查了同分异构体的书写，苯环上的取代基种类和数目决定了同分异构体的种类，注意取代基的分类。

分子式为C8H9Cl，不饱和度为4，苯环本身的不饱和度就为4，说明解题时不用考虑不饱和键。

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．D

解析：

D

【解析】

考查原电池的判断和有关计算。

在原电池中负极是失去电子，发生氧化反应的。

正极是得到电子，发生还原反应的。

甲烷失去电子，被氧化，所以X是负极，Y是正极。

将两电极的方程式叠加即得到CH4＋2OH－＋2O2===CO2＋3H2O，因此氢氧化钾是减少的。

标准状况下5.6LO2是

，所以转移的电子是0.25mol×4＝1.0mol。

根据X极的电极反应式可知负极X是消耗OH－的，所以碱性是降低的，因此答案选D。

5．B

6．C

解析：

C

【解析】

试题分析：

A．依据能量关系图可知反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该分解反应为放热反应，故A错误；B．依据能量关系图可知2molH2O2具有的能量大于2molH2O和1molO2所具有的总能量，故B错误；C．MnO2或FeCl3均可作为H2O2分解反应的催化剂，所以加入MnO2或FeCl3均可提高该分解反应的速率，故C正确；D．其他条件相同时，H2O2溶液的浓度越大，其分解速率越快，故D错误。

考点：

考查影响化学反应速率的因素；能量关系图

7．无

8．C

解析：

C

试题分析：

A、一定条件下与氢气反应可以生成

，不生成硬脂酸甘油酯，A项错误；B、据A分析，也不是成软脂酸甘油酯，B项错误；C、其在碱性条件下水解得到高级脂肪酸钠，为肥皂的主要成分，C项正确；D、与其互为同分异构且完全水解后产物相同的油脂有两种，分别为：

和

两种，D项错误；答案选C。

考点：

考查油脂的性质

9．无

10．C

解析：

分液漏斗剧烈反应，产生大量红棕色气体C3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O在B装置中加入一定的稀硫酸，使NO2全部转化为NO溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色69.0%

（1）根据图示，仪器a为分液漏斗，故答案为：

分液漏斗；

（2）A中浓硝酸与碳在加热是反应发生反应，C+4HNO3（浓）

CO2↑+4NO2↑+2H2O，可以看到的实验现象为碳与浓硝酸剧烈反应，三颈烧瓶内充满红棕色气体，故答案为：

碳与浓硝酸剧烈反应，三颈烧瓶内充满红棕色气体；

（3）为保证制得的亚硝酸钠的纯度，生成的一氧化氮，需要在C装置中净化，主要是除去水蒸气和可能出现的酸雾，因此盛放的试剂可能是碱石灰，其他几种均不能除去酸雾，故答案为：

C；

（4）根据题意，E中NO被高锰酸钾氧化生成NO3-，反应的离子方程式为3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O，故答案为：

3MnO4-+4H++5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O；

（5）浓硝酸易挥发，A中生成的二氧化氮中一定有少量硝酸蒸气逸出，二氧化氮与水反应也会生成硝酸，B中铜与硝酸反应仍有硝酸根离子剩余，从提高氮原子利用率的角度出发，可以在B装置中加入一定的稀硫酸，使NO2全部转化为NO，故答案为：

B装置中加入一定的稀硫酸，使NO2全部转化为NO；

（6）利用NaNO2的氧化性来测定其纯度，在酸性条件下，NaNO2能将I-氧化为I2，碘和淀粉显示蓝色，所以加适量水溶解，加入过量的0.800mol•L-1 KI溶液、淀粉溶液，然后滴加稀硫酸，溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；3次所消耗Na2S2O3溶液的体积分别为20.02mL、19.98mL、20.25mL，很明显20.25mL误差较大，删除，平均消耗的Na2S2O3溶液的体积=

=20.00mL，由S2O32-能将I2还原为I-可知，2NO2-～I2～2S2O32-；消耗NaS2O3的物质的量为0.500mol•L-1×20.00×10-3L=0.01mol，则NaNO2的物质的量为0.01mol，此NaNO2的纯度为

×100%=69.0%，故答案为：

溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色；69.0%。

11．D

二、填空题

12．无

三、单选题

13．D

解析：

D

【解析】

无色气体说明不含Cl2；X 通入 AgNO3 溶液产生淡黄色沉淀，说明含有HBr；X 通入足量的澄清石灰水，未见沉淀说明不含CO2；HCl不能确定，故选A。

点睛：

本题考查物质的检验。

根据X通入AgNO3溶液时产生淡黄色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸，说明含有HBr；X 通入足量的澄清石灰水，未见沉淀，既使有HCl，CO2也会和过量的石灰水反应产生沉淀，所以不含CO2。