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雅礼中学2026年上学期期末考试试卷
高一化学
时量:75min 分值:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mn-55 Zn-65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符
合题目要求的。
1. 现代社会中,人类的一切活动都离不开能量。下列过程或装置能实现电能转化为化学能的是
A.燃料燃烧 B.太阳能电池
C.普通锌锰电池 D.离子交换膜电解槽
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【详解】A.燃料燃烧是将化学能转化为热能,A不符合题意;
B.太阳能电池:是将太阳能转化为电能,B不符合题意;
C.普通锌锰电池是原电池装置,将化学能转化为电能,C不符合题意;
D.离子交换膜电解槽是电解装置,电解过程消耗电能,将电能转化为化学能,D符合题意;
故选D。
2. 化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语正确的是
A. 氨气的电子式: B. 中子数为10的氧原子:18O
8
C. 硫离子的结构示意图: D. NaClO中只存在离子键
【答案】B
·1·【详解】A.氨气的电子式为: ,A错误;
B.质量数=质子数+中子数,故中子数为10的氧原子表示为:18O,B正确;
8
C.S是16号元素,质子数为16,故硫离子的结构示意图为: ,C错误;
D.NaClO中存在Na+和ClO-之间的离子键,及ClO-内的Cl-O共价键,D错误。
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目与化学知识表述或关联有误的是
选项 劳动项目 化学知识
用浸有酸性KMnO 溶液的硅藻土作 酸性KMnO 溶液可氧化水果
4 4
A
为水果的保鲜剂 释放的催熟剂乙烯
B 氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标记 HF能够与SiO 反应
2
C 酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量SO SO 具有杀菌和抗氧化作用
2 2
D 常用铁罐车运输浓硝酸 常温下,铁不与浓硝酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【详解】A.乙烯是水果释放的催熟剂,能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应,所以用浸有酸性高锰
酸钾溶液的硅藻土作为水果的保鲜剂可延长水果保鲜期,A正确;
B.氢氟酸能与二氧化硅发生反应生成四氟化硅气体和水,所以可以用氢氟酸在玻璃器皿上刻蚀标
记,B正确;
C.二氧化硫是具有还原性的有毒气体,酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量二氧化硫可以起到抗氧化
作用,同时还能使蛋白质变性,起到杀菌消毒的作用,C正确;
D.常温下铁与浓硝酸发生钝化反应,致密氧化膜会阻碍反应继续进行,D错误;
故选D。
4. 工业上制备相关物质,涉及的反应原理及部分流程合理的是
A. 制纯碱:饱和食盐水 先通 → CO 2 NaHCO → Δ Na CO
3 2 3
再通NH
3
石灰乳
B. 制金属镁:海水 → MgOH
盐
→
酸
MgCl 溶液
电解Mg
2 2
C. 制单质溴:浓缩海水 Cl2 Br 热 空 气 吹 出 SO2 吸 收 溴 蒸 气 HBr溶液 Cl2 Br
2 2
D. 制单质碘:干海带 H2 O/ 浸 泡 浸出液 H2 SO4 /H2 O2 碘水 萃取I ,其中萃取剂可以选取乙醇
2
【答案】C
【详解】A.侯氏制碱法应先向饱和食盐水中通入溶解度大的NH 使溶液呈碱性,才能吸收更多CO
3 2
生成高浓度HCO-,选项通气体顺序错误,A错误;
3
B.电解MgCl 溶液时阴极H+优先放电,会生成Mg(OH) 而无法得到金属Mg,工业上需电解熔融
2 2
·2·无水MgCl 制镁,B错误;
2
C.浓缩海水中通Cl 将Br-氧化为Br ,用热空气吹出后经SO 吸收富集得到HBr溶液,再通Cl
2 2 2 2
重新氧化得到Br ,符合工业提溴的流程原理,C正确;
2
D.干海带中的碘为有机结合态,直接浸泡无法得到I-,需先灼烧灰化;且乙醇与水互溶,不能作为
碘水的萃取剂,D错误;
故答案为C。
5. 用下列装置能够达到预期目的的是
A.可用于电解精炼铜 B.可以实现化学能100%转为电能
C.可以达到保护钢闸门的目的 D.可以达到保护钢闸门的目的
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【详解】A.电解精炼铜要求粗铜接电源正极作阳极,精铜接电源负极作阴极,A装置中电源正极连
接粗铜,负极连接精铜,可实现电解精炼铜,A正确;
B.B装置为单液原电池,存在部分锌会直接和稀硫酸反应化学能转化为热能,因此不可以实现化学
能100%转为电能,B错误;
C.C装置形成原电池,钢闸门的主要成分为铁,铁的活泼性强于惰性电极,作负极发生氧化反应被
腐蚀,无法保护钢闸门,C错误;
D.外加电流法,应将被保护的钢闸门连接电源负极作电解池的阴极,但D装置中将钢闸门与电源
正极连接了,不能达到保护钢闸门的目的,D错误;
故选A。
6. 已知铁元素的“价类二维图”如下所示。则下列有关的说法错误的是
·3·A. 铁元素无负化合价 B. 物质a可与CuCl 溶液反应生成FeCl
2 3
C. 物质b的化学式是Fe 2 O 3 D. FeCl 3 溶液可与氨水反应生成FeOH 3
【答案】B
【详解】A.铁元素属于金属元素,因此其无负化合价,A正确;
B.物质a是0价的铁单质,铁与CuCl 溶液生成FeCl 和Cu,不能生成FeCl ,B错误;
2 2 3
C.物质b是+3价铁的氧化物,氧元素化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,其化
学式为Fe O ,C正确;
2 3
D.FeCl 3 溶液与氨水中的一水合氨发生复分解反应,生成红褐色FeOH 沉淀和氯化铵,D正确; 3
故答案为:B。
7. Y、X、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素。X是地壳中含量最多的元素;Y的单质是空
气中含量最多的气体;Z的原子半径在同周期中最大;R与X同主族。下列说法正确的是
A. 非金属性X<R,对应简单气态氢化物的稳定性:H X<H R
2 2
B. 简单离子半径:Y>Z
C. Z与X形成的化合物中只含离子键
D. R的氧化物对应水化物的酸为强酸
【答案】B
【详解】A.同主族元素从上到下非金属性减弱,故非金属性O>S,非金属性越强对应简单气态氢
化物越稳定,故稳定性H O>H S,A错误;
2 2
B.N3-和Na+核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,核电荷数N<Na,故离子半径N3-
>Na+,B正确;
C.Na与O可形成Na O ,其中过氧根内部存在共价键,不是只含离子键,C错误;
2 2
D.S的氧化物对应水化物有H SO (弱酸)、H SO (强酸),未指明是最高价氧化物对应的水化物
2 3 2 4
时,不一定是强酸,D错误;
因此答案选B。
8. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 向硫酸铜溶液中滴加氢硫酸:Cu2++S2-=CuS↓
B. 氢氧化镁溶于稀盐酸:Mg(OH) +2H+=Mg2++2H O
2 2
C. 浓硝酸溶解金属银:Ag+4H++2NO-=Ag++2NO ↑+2H O
3 2 2
D. 向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠:HSO-+Na O =SO2-+2Na++OH-
3 2 2 4
【答案】B
【详解】A.氢硫酸(H S)是弱酸,在离子方程式中不能拆写为S2-,需保留化学式,正确离子方程式
2
为Cu2++H S=CuS↓+2H+,A错误;
2
B.Mg(OH) 是难溶弱碱,与稀盐酸反应生成可溶性氯化镁和水,离子方程式为:Mg(OH) +2H+=
2 2
Mg2++2H O,B正确;
2
C.浓硝酸溶解金属银生成二氧化氮、硝酸银和水,正确离子方程式为Ag+2H++NO-=Ag++
3
NO ↑+H O,C错误;
2 2
D.向亚硫酸氢钠溶液中加入少量过氧化钠,反应生成的OH-会与过量的HSO-反应生成SO2-和
3 3
·4·H O,正确的离子方程式为:Na O +2HSO-=2Na++SO2-+SO2-+H O,D错误;
2 2 2 3 4 3 2
故选B。
9. 设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A
A. 3.2 g O 和O 的混合气体中含有的氧原子数目为0.2N
2 3 A
B. 过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2N
A
C. 将22.4 L Cl 通入水中,则溶液中含HClO、Cl-、ClO-的粒子数之和为2N
2 A
D. 87.0 g MnO 与足量12mol⋅L-1的浓盐酸充分反应生成Cl 的分子数为1.0N
2 2 A
【答案】C
【详解】A.O 和O 的混合气体中含有的原子只有O,3.2 g O的物质的量为0.2mol,氧原子数目
2 3
为0.2N ,A正确;
A
B.过氧化钠与水反应方程式为:2Na O +2H O=4NaOH+O ↑,氧气是该反应的氧化产物(O化
2 2 2 2
合价:-1→0)生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2N ,B正确;
A
C.未说明是否处于标准状况,所以22.4 L氯气的物质的量不一定为1mol,且氯水中存在氯气分
子,HClO、Cl-、ClO-粒子数之和无法确定,C错误;
D.MnO 与足量浓盐酸反应,离子方程式为: ,87.0 g
2
MnO 的物质的量为1.0mol,生成氯气的物质的量为1.0mol,分子数为1.0N ,D正确;
2 A
故答案选C。
10. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是
A. 图甲:正极的电极反应式为Ag O+2e-+H O=2Ag+2OH-
2 2
B. 图乙:若外电路中转移1.0mol电子,则此时消耗Zn的质量为32.5 g
C. 图丙:其为电解水的装置,实验时常在水中加入硫酸钠以增强导电性,因为实际消耗的物质是水,
所以硫酸钠溶液的浓度不变
D. 图丁:粗铜的精炼装置,粗铜中的Zn、Fe、Cu在阳极放电生成金属阳离子,而惰性的Au、Ag则
沉积在电解槽底部形成阳极泥
【答案】C
【详解】A.图甲中正极上Ag O得电子生成Ag,碱性环境下电极反应式为Ag O+2e-+H O=2Ag
2 2 2
+2OH-,A正确;
B.图乙中锌筒作负极,Zn失电子发生氧化反应,1mol Zn反应失去2mol电子,外电路每转移1
1 mol
mol电子消耗Zn的质量为 ×65 g⋅mol-1=32.5 g,B正确;
2
C.图丙为电解水装置,加入硫酸钠增强导电性,电解过程中实际消耗只有水,硫酸钠溶质物质的量
·5·不变,但是溶液体积减小,因此硫酸钠浓度增大,C错误;
D.图丁为粗铜精炼装置,粗铜作阳极,金属活动性强的Zn、Fe、Cu优先在阳极放电生成金属阳离
子,活动性弱的Au、Ag不放电,沉积在电解槽底部形成阳极泥,D正确;
故选C。
11. 以黄铁矿(主要成分为FeS ,其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图,则下列说法中
2
不正确的是
A. 将黄铁矿粉碎,可以提高其在沸腾炉中的反应速率
B. 沸腾炉中每生成1mol SO ,则有11mol e-发生转移
2
C. 用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫,可避免形成酸雾,提高吸收效率
D. 可用浓氨水吸收尾气,并进一步转化最终得到铵态氮肥
【答案】B
【详解】A.将黄铁矿粉碎可增大反应物的接触面积,能够提高沸腾炉中的反应速率,A正确;
B.沸腾炉中发生反应4FeS 2 +11O 2 高 温 2Fe 2 O 3 +8SO 2 ,反应物FeS 2 中Fe为+2价,S为
-1价,O 中O为0价;生成物中Fe O 的Fe为+3价,SO 的S为+4价,O为-2价。1mol FeS
2 2 3 2 2
完全反应,失电子总物质的量为:3-2 +2× 4--1 mol=11mol,对应生成2mol SO 。因此 2
11 mol
生成1mol SO 时,转移电子为 =5.5 mol,B错误;
2 2
C.若直接用水吸收SO ,反应会放热形成酸雾,降低吸收效率,用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫可避
3
免形成酸雾,提高吸收效率,C正确;
D.尾气中含有SO 等污染物,可用浓氨水吸收,二氧化硫与浓氨水反应生成亚硫酸铵等,进一步可以
2
转化为氮肥,D正确;
故选B。
12. 下列有关热化学方程式及其叙述正确的是 ( )
A. H 的燃烧热为285.8kJ/mol,则H O电解的热化学方程式为2H O(l)=2H (g)+O (g) ΔH=
2 2 2 2 2
+285.8kJ/mol
1
B. 1molCH 完全燃烧生成CO (g)和H O(l)时放出890kJ的热量,其热化学方程式为 CH (g)+
4 2 2 2 4
1
O (g)= CO (g)+H O(l) ΔH=-445kJ/mol
2 2 2 2
C. 已知2C(s)+O (g)=2CO(g)ΔH=-221kJ/mol,则C的燃烧热为110.5kJ/mol
2
D. HF与NaOH溶液反应:H+(aq)+OH-(aq)=H O(l) ΔH=-57.3kJ/mol
2
【答案】B
【详解】A.H 的燃烧热为285.8kJ/mol,则H O电解的热化学方程式为2H O(l)=2H (g)+O (g)
2 2 2 2 2
ΔH=+285.8×2kJ/mol,A不正确;
·6·B.1molCH 完全燃烧生成CO (g)和H O(l)时放出890kJ的热量,若化学计量数变为原来的二分
4 2 2
1 1
之一,则ΔH也变为原来的二分之一,所以热化学方程式为 CH (g)+O (g)= CO (g)+H O(l)
2 4 2 2 2 2
ΔH=-445kJ/mol,B正确;
C.已知2C(s)+O (g)=2CO(g) ΔH=-221kJ/mol,因为C(s)燃烧不完全,所以C的燃烧热大于
2
110.5kJ/mol,C不正确;
D.HF的水溶液为弱酸,不能用H+表示,另外,HF在水溶液中电离放热,所以HF与NaOH溶液
反应:HF (aq)+OH-(aq)=F-+H O(l) ΔH<-57.3kJ/mol,D不正确;
2
故选B。
13. 镁-空气电池的工作原理如下图所示,电池反应方程式为:2Mg+O 2 +2H 2 O=2MgOH 。则下 2
列有关该电池的说法正确的是
A. Mg电极失电子,作负极
B. 电池工作时,正极附近pH值下降
C. 当电路中转移0.04mol电子时,参加反应的O 体积为224mL
2
D. 电池工作时,溶液中的Na+通过交换膜,由负极区移向正极区
【答案】A
【详解】A.Mg金属活泼性较强,在原电池中发生失电子的氧化反应,作负极,A正确;
B.正极上O 得电子生成OH-,电极反应为O +2H O+4e-=4OH-,反应生成OH-,正极附近
2 2 2
OH-浓度增大,pH值升高,B错误;
C.题目未指明反应处于标准状况下,无法用标准状况下的气体摩尔体积计算O 的体积,C错误;
2
D.装置中为阴离子交换膜,仅允许阴离子通过,阳离子Na+无法通过该交换膜,D错误;
故选A。
14. 臭氧(O )能与活性氧原子(O)反应生成氧气(O )。该反应在无氯原子(Cl)参与时和有氯原子参与
3 2
时的势能图如下(图中所有物种均为气态)。下列有关说法不正确的是
A. O 3g +Og =2O 2g ΔH<0 B. 氯氧键键能ECl-O =E 2 -E 4 kJ/mol
C. E -E =E -E D. 历程Ⅱ中两步过程均放出热量
6 3 5 2
【答案】B
·7·【详解】A.由图可知,O 3 +O具有的能量高于2O 2 具有的能量,反应放热,故O 3g +Og =
2O 2g ΔH<0,A正确;
B.E 2 -E 4 表示O 3g +Clg =O 2g +ClOg 反应放出的能量,不能表示氯氧键的键能,B错
误;
C.E 6 -E 3 和E 5 -E 2 都表示O 3g +Og =2O 2g 的反应热,能量相同,C正确;
D.历程Ⅱ中两步过程均是反应物具有的能量高于生成物具有的能量,故均放出热量,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,每空2分,共58分。
15. Ⅰ.已知有如下图所示的四个装置,请回答相关问题:
(1)图①中,Mg作 极,正极的电极反应式为: 。
(2)图②中负极反应式: 。
(3)图③中,总反应的化学方程式: 。
(4)图④装置也能构成原电池,正极电极反应式为 。
Ⅱ.电解Na CO 溶液可制得NaHCO 和NaOH,原理如下图所示。
2 3 3
(5)阳极生成HCO-的电极反应式为 ,阴极产生的物质A的化学式为 ;
3
(6)工作一段时间后,两极区制得NaHCO 与NaOH的物质的量之比约为 。
3
【答案】(1) ①. 负 ②. 2H++2e-=H ↑
2
(2)Al+4OH--3e-= AlOH
4
-
(3)Cu+4HNO 3 (浓)=CuNO 3 +2NO ↑+2H O 2 2 2
(4)O +4e-+2H O=4OH-
2 2
(5) ①. 4CO2-+2H O-4e-=4HCO-+O ↑ ②. H
3 2 3 2 2
(6)1:1
【解析】
【小问1详解】
图①中,Mg的金属活动性大于Al,且Mg能与稀硫酸自发进行氧化还原反应,因此Mg作负极,Al作
正极。正极上溶液中的氢离子得到电子生成氢气,电极反应式为:2H++2e-=H ↑。
2
【小问2详解】
图②中,Al能与NaOH溶液反应而Mg不能,因此Al作负极,Mg作正极。负极上Al失去电子,在碱
·8·性条件下生成 AlOH
4
-,电极反应式为:Al-3e-+4OH-= AlOH
4
-。
【小问3详解】
图③中,常温下Fe在浓硝酸中发生钝化,而Cu能与浓硝酸自发反应,因此Cu作负极,Fe作正极。
总反应为铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为:Cu+4HNO 浓
3
=Cu(NO )
3 2
+2NO ↑+2H O。
2 2
【小问4详解】
图④中,电解质溶液为中性的NaCl溶液,通入空气发生吸氧腐蚀。Fe的活泼性大于Cu,故Fe作负
极,Cu作正极。正极上氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应式为:O +2H O+4e-=4OH-。
2 2
【小问5详解】
电解Na CO 溶液时,阳极上水失去电子生成氧气和氢离子(2H O-4e-=O ↑+4H+),产生的氢离
2 3 2 2
子与溶液中的碳酸根离子结合生成碳酸氢根离子(4H++4CO2-=4HCO-),两式合并即得阳极生成
3 3
HCO-的电极反应式:4CO2-+2H O-4e-=4HCO-+O ↑。阴极上水得到电子生成氢气和氢氧根
3 3 2 3 2
离子,故阴极产生的气体A为H 。
2
【小问6详解】
根据电子守恒,当电路中转移 4 mol 电子时,阳极区生成 4 mol HCO-,阴极区生成 4
3
mol OH-。同时,为了维持溶液的电中性,阳极区会有 4 mol Na+ 通过阳离子交换膜迁移到
阴极区。因此,阳极区制得 4 mol NaHCO ,阴极区制得 4 mol NaOH,两者的物质的量
3
之比约为 1:1。
16. 研究化学反应中的能量变化具有重要价值,通过化学实验定性分析和定量测定是常用的研究方法。
Ⅰ.为了研究化学反应中的能量变化情况,某同学设计了如下图所示两种装置进行实验,忽略溶解过
程的热效应,请回答下列问题。
(1)若利用甲装置进行实验,当向装有铁屑的试管中滴加稀硫酸时,一段时间后观察到U形管中左端
液面 右端液面(填“高于”或“低于”)。
(2)若利用乙装置进行实验,一段时间后U形管中左端液面低于右端液面, (填“能”或“不
能”)判断该反应的能量变化情况。
Ⅱ.某实验小组用50.00mL 0.55mol/L的NaOH溶液和50.00mL0.50mol/L的HCl溶液进行中和
反应反应热的测定,实验装置如下图所示。
·9·(3)从实验装置上看,完成该测定实验缺少的仪器是 。
(4)隔热层和杯盖的作用是 。
(5)分别取50.00mL HCl溶液、50.00mL NaOH溶液先后倒入量热计的内筒中进行实验,测得的实
验数据如下表:
①请填写下表中的空白处:
实验 起始温度/℃ 用于最终计算的温度
终止温度T/℃
2
次数 差平均值T-T
2 1
稀盐酸 NaOH溶液 平均值T /℃
1
1 22.2 22.4 22.3 25.5
2 23.0 22.8 22.9 26.0
________
3 22.5 22.9 22.7 26.0
4 23.4 23.0 23.2 28.3
②0.5mol⋅L-1 HCl溶液和0.55mol⋅L-1 NaOH溶液的密度均近似为1g⋅cm-3,若中和后混合溶液
的比热容c=4.18 J⋅g-1⋅℃-1,则ΔH= (保留3位有效数字)kJ⋅mol-1。
(6)实验反思,下列有关说法正确的是 (填序号)
A. 向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时,稀碱液应当迅速加入
B. 将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,应当快速用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐酸至内筒中,以免
造成测量误差
C. 内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验,对生成1mol H O(l)时所测得的中和反应的
2
反应热(ΔH)无影响
D. 用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤,直接测定NaOH溶液的温度,则将会导致测定的中和热
(ΔH)偏大
【答案】(1)低于 (2)不能
(3)玻璃搅拌器 (4)保温,防止热量散失
(5) ①. 3.2 ②. -53.5 (6)AD
【解析】
【小问1详解】
铁和稀硫酸的反应是放热反应,反应放出热量会使大试管内气体压强增大,导致装置甲中U形管的
左端液面低于右端液面;
【小问2详解】
过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应生成的氧气也会使大试管内气体压强增大,导致装置
乙中U形管的左端液面低于右端液面,无法确定压强增大是反应放热导致还是生成气体导致,所以
·10·装置乙不能判断该反应的能量变化情况;
【小问3详解】
由实验装置图可知,完成中和热测定实验还缺少玻璃搅拌器;
【小问4详解】
中和热测定实验最关键的措施是隔热保温,所以实验装置中隔热层和杯盖的作用是保温,防止热量
散失;
【小问5详解】
①由表格数据可知,4次实验的温度差分别为:3.2℃、3.1℃、3.3℃、5.1℃,第4组实验数据误差较大
3.2℃+3.1℃+3.3℃
应舍去,则实验测得的反应温度差的平均值为: =3.2℃;
3
②由题意可知,实验时盐酸不足量,则反应生成水的物质的量为:0.50mol/L×0.0500L =0.025
mol,反应放出的热量为:Q=mcΔt=(100 mL×1 g/mL) ×4.18×10-3 kJ/(g⋅℃) ×3.2℃=
1.3376kJ
1.3376kJ,所以实验测得的中和热为:ΔH=- ≈-53.5kJ/mol;
0.025mol
【小问6详解】
A.向内筒中加入稀碱与内筒中的稀酸混合时,稀碱液迅速加入可以减少热量的散失,使实验测得数
值准确,A正确;
B.量筒取液无需洗涤,将用量筒量取好的稀盐酸加入内筒后,不应用水冲洗量筒内壁剩余的稀盐
酸,B错误;
C.内筒洗净后,未及时烘干,直接用该内筒进行实验会使溶液总重量偏大,导致最高温度偏低,导
致实验测得的放热数值偏小,ΔH偏大,C错误;
D.用温度计测定盐酸起始温度后未洗涤,直接测定氢氧化钠溶液的温度,氢氧化钠溶液与盐酸反应
放出热量使测得的反应温度差偏小,导致实验测得的放热数值偏小,测得的中和热ΔH偏大,D正
确;
故选AD。
17. 丙烯是一种重要的化工原料。某学习小组通过查阅文献,总结了丙烯(CH CH=CH )的工业生产
3 2
方法和用途,并绘制了如下物质间的转化关系图:
请回答以下问题:
(1)CH =CHCHO中所含官能团的名称为 。
2
(2)X的结构简式为 ,反应⑤的实验现象为 。
(3)Y为CH =CHCOOH加聚得到的有机高分子,则其结构简式为 。
2
(4)反应④还可能会产生一种副产物,其结构简式为 。
(5)反应⑥原子利用率为100%,其化学方程式为 。
(6)关于上述物质转化关系中,下列有关的说法正确的是 (填标号)。
A. 反应②和③均为氧化反应
·11·B. 可用金属钠来鉴别CH =CHCHO和CH CH CH OH
2 3 2 2
C. 与CH CH OH互为同系物
3 2
【答案】(1)碳碳双键、醛基
(2) ①. ②. 溴水褪色,液体分层
(3) (4) (5)CH =CHCHO+2H
一定条件CH
CH CH OH
2 2 3 2 2
(6)AB
【解析】
【小问1详解】
CH =CHCHO分子中含碳碳双键(C=C)和醛基(-CHO)两种官能团;
2
【小问2详解】
丙烯(CH =CHCH )含碳碳双键,与溴水发生加成反应,生成不溶于水的1,2-二溴丙烷,X的结构
2 3
简式为 ;反应⑤的现象为溴水褪色,反应后溶液分层;
【小问3详解】
CH =CHCOOH发生加聚反应时,碳碳双键打开,羧基作为侧链接在碳链上,得到Y的结构简式为
2
;
【小问4详解】
反应④是CH =CHCOOH与水的加成反应,羟基加成到不同碳上得到不同产物,主产物是羟基连
2
在2号碳的 ,副产物为羟基连在端位碳的 ;
【小问5详解】
原子利用率100%说明产物只有CH CH CH OH,CH =CHCHO中碳碳双键和醛基均与H 加成,1
3 2 2 2 2
molCH =CHCHO共消耗2 molH ,反应⑥的化学方程式CH =CHCHO+
2 2 2
一定条件
2H → CH CH CH OH;
2 3 2 2
【小问6详解】
A. 反应②(丙烯→丙烯醛)、反应③(丙烯醛→丙烯酸)均为加氧的氧化反应,A正确;
B.CH CH CH OH含羟基,能与金属钠反应放出气泡,CH =CHCHO不与钠反应,因此可以鉴别,
3 2 2 2
B正确;
C. 含羟基和羧基两种官能团,乙醇只含羟基一种官能团,官能团种类不同,不互为同
系物,C错误;
故选AB。
18. 随着我国提出“碳中和”“碳达峰”理念,开发高效环保的新能源技术已成为化学研究的核心方向,而
能量变化、反应速率与反应限度是认识化学反应的最关键维度。请依题回答下列问题:
·12·通过化学的方法实现CO 的资源化利用也是一种非常理想的CO 减排途径。
2 2
Ⅰ.用CO 和H 反应合成二甲醚。已知:
2 2
CO 2g +3H 2g ⇌CH 3 OHg +H 2 Og ΔH =-181.6kJ/mol 1
2CH 3 OHg ⇌CH 3 OCH 3g +H 2 Og ΔH =-24.5kJ/mol 2
则有:
(1)2CO 2g +6H 2g ⇌CH 3 OCH 3g +3H 2 Og 该反应的ΔH= kJ⋅mol-1。
Ⅱ.用CO 和H 反应合成甲醇:
2 2
(2)利用二氧化碳进行工业合成甲醇的一种方法为:CO 2g +3H 2g ⇌CH 3 OHg +H 2 Og 。相关
化学键的键能数据如下表所示:
化学键 H-H C-O C=O H-O C-H
E/(kJ/mol) 436 351 745 463 413
则在一定条件下,发生上述反应生成1mol CH OH(g)时,放出 kJ能量。
3
(3)180℃时,向2 L恒容密闭容器中按nCO 2 :nH 2 =1:3充入两种气体进行上述反应合成甲醇,测
得nCO 2 随时间t变化如下表所示:
t/min 0 2 4 6 8 10 12
nCO
2
/mol 2.00 1.40 1.0 0.76 0.58 0.50 0.50
①若10 min时反应达到限度,则此时用H 2 (g)表示0~10 min内该反应的平均反应速率为vH 2 =
mol⋅L-1⋅min-1,CO 的转化率为 。
2
②下列能说明该反应已达到反应限度的是 (填标号)。
A. H 的物质的量保持不变
2
B. 容器内气体的密度保持不变
C. 单位时间内消耗3mol H 的同时生成1mol CO
2 2
D. nCO 2 :nH 2 =1:3且始终保持不变
(4)甲醇的另一种合成方法电化学法的工作原理如下图所示:
则通入H 的一极为电池的 (填“正极”或“负极”);每生成3.2 g CH OH,此时通过质子膜的
2 3
H+物质的量为 。
【答案】(1)-387.7
(2)181 (3) ①. 0.225 ②. 75% ③. AC
·13·(4) ①. 负极 ②. 0.4mol
【解析】
【小问1详解】
已知反应:① CO 2g +3H 2g ⇌CH 3 OHg +H 2 Og ΔH 1 =-181.6kJ⋅mol-1 ;② 2CH 3 OHg ⇌
CH 3 OCH 3g +H 2 Og ΔH =-24.5kJ⋅mol-1 根据盖斯定律,目标反应=① ×2+ ②,ΔH=2ΔH 2 1
+ΔH 2 =2×-181.6kJ⋅mol-1 +-24.5kJ⋅mol-1 =-387.7kJ⋅mol-1;
【小问2详解】
反应 CO 2g +3H 2g ⇌CH 3 OHg +H 2 Og 的焓变 ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能。
反应物的总键能 =2×EC=O +3×EH-H =2×745kJ/mol+3×436kJ/mol=2798kJ/mol;
生成物的总键能 =3×EC-H +EC-O +3×EH-O =3×413kJ/mol+351kJ/mol+3×
463kJ/mol=2979kJ/mol。 ΔH=2798kJ/mol-2979kJ/mol=-181kJ/mol。 因此,生成
1molCH 3 OHg 时,放出 181kJ的能量;
【小问3详解】
① 由表格数据可知,10min 时反应达到平衡,消耗的 CO 2 物质的量 ΔnCO 2 =2.00mol-
0.50mol=1.50mol。 根据化学方程式,消耗的 H 2 物质的量 ΔnH 2 =3ΔnCO 2 =4.50mol。
vH 2 = ΔnH 2 = 4.50mol =0.225mol⋅L-1⋅min-1。 CO 的转化率 α= ΔnCO 2 V⋅Δt 2L×10min 2 n 总 CO 2 ×100%=
1.50mol
×100%=75%;
2.00mol
②A.反应达到平衡时,各组分的物质的量保持不变,A正确;
B.该反应在恒容密闭容器中进行,气体总质量不变,容器体积不变,因此气体密度始终保持不变,不
能说明反应达到平衡,B错误;
C.单位时间内消耗 3molH 表示正反应速率,生成 1molCO 表示逆反应速率,两者之比等于化学
2 2
计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,C正确;
D.由于初始充入的 nCO 2 :nH 2 =1:3,且反应消耗的 CO 和 H 的物质的量之比也为 1:3,因此 2 2
在反应过程中两者的物质的量之比始终为 1:3,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选AC;
【小问4详解】
在该原电池中,通入 H 的一极发生失电子的氧化反应(H -2e-=2H+),因此该极为负极;正极反
2 2
3.2g
应为 CO+4H++4e-=CH OH。 3.2gCH OH 的物质的量为 n= =0.1mol。 根据正极
3 3 32g/mol
反应式可知,每生成 1molCH OH,需要消耗 4molH+,即有 4molH+ 通过质子膜。 因此,生成
3
0.1molCH OH 时,通过质子膜的 H+ 物质的量为 0.1mol×4=0.4mol。
3
·14·