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湖北省沙市中学2018届高三1月月考理综化学试题
1. 化学与生产、生活、社会密切相关,下列说法错误的是
A. 绚丽缤纷的烟花中添加了含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物
B. 臭氧、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液、乙醇溶液均可用于消毒杀菌,且原理相同
C. 食用植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,是人体所需营养物质
D. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,与肺癌等疾病的发生相关
【答案】B
【解析】A、含钾、钠、钙、铜等金属元素的化合物在火焰上灼烧会产生具有特殊颜色的火焰,统称为焰色反应,可以用在烟花中,也可用于这些元素的检验,故A正确;B、臭氧、高锰酸钾溶液、次氯酸钠溶液的消毒杀菌原理都是利用它们的强氧化性,而乙醇溶液的消毒杀菌原理是使蛋白质变性,所以B错误;C、食用植物油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,是人体所需营养物,故C正确;D、PM2.5是指大气中微粒直径小于或等于2.5微米的颗粒物,能够吸附空气中的有害物质,人们长时间处于其中会导致很多疾病的发生,故D正确。本题正确答案为B。
2. 标准状况下,下列说法正确的是
A. 等体积CH4和HF所含的电子数相同
B. pH=12的Na2CO3溶液中c(OH-)=10-2mol/L
C. 2.5gMg-Zn合金与足量的盐酸反应,放出的气体体积可能为2.24L
D. 由H2O2 制2.24LO2转移的电子数目为0.4NA
【答案】C
【解析】A、在标准状况下CH4是气体,而HF是液体,所以等体积时二者的物质的量不同,所含的电子数也不同,故A错误;B、因为在常温下水的离子积常数Kw=1.0×10-14,则pH=12的Na2CO3溶液中c(OH-)=10-2mol·L-1,但题目所给条件是标准状况,所以B错误;C、在标况下2.24L氢气的物质的量为0.1mol,生成这些氢气需要Mg的质量为2.4g2.5g,根据平均值原则可确定C正确;D、H2O2 中的氧元素从-1价升高为0价,生成氧气,所以标况下生成2.24LO2转移的电子数为0.2NA,故D错误。本题正确答案为C。
点睛:本题最容易错选AB。HF通常都知道是气体,但由于分子间形成的氢键导致其熔沸点反常(相对于HCl、HBr、HI依次升高而言),它在常温下是气体,在标况下是液体,所以等体积CH4和HF,物质的量不同;常常使用pH表示溶液的酸碱性,如pH7显碱性,其实是有温度限制,这是在常温下的结论,若没有指明温度就确定溶液的酸碱性是不准确的,也不能计算溶液的Kw、c(OH-)、c(H+)等。
3. 己知烯烃X与氢气反应的热化学方程式为X(g)十H2 (g)=Y(g) △H0、ΔS0,反应难发生 (4). 碳与氧气反应,减少了生成物的浓度,平衡正向移动,使得反应顺利进行 (5). TiO2(s)十2Cl2(g)十C(s)=TiCl4(s)十CO2(g) ΔH=-243kJ/mol (6). 40℃ (7). 30℃到40℃,随温度升高,TiO2·xH2O的转化率fu增大,说明该反应是吸热反应;40℃到50℃,温度升高,TiO2·xH2O的转化率降低,因为双氧水不稳定易分解 (8). 5TiO2·xH2O+4H2O2+2NH3·H2O==Ti5O152-+2NH4++(5x+5)H2O
【解析】(1)尾矿的主要成分为FeTiO3,还含有少量FeO、Al2O3、SiO2等杂质,根据这些物质的性质,FeTiO3和FeO不能与NaOH反应,而Al2O3和SiO2能与NaOH反应,所以加入NaOH除去Al2O3、SiO2等杂质;
(2)钛精矿中FeTiO3和硫酸是反应物,生成物有TiOSO4,再根据质量守恒可写出反应的化学方程式为2H2SO4+FeTiO3==TiOSO4+FeSO4+2H2O;
(3)根据热化学方程式TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H= +151kJ/mol,可知△H>0,△S0,因此反应无法进行,故不能由TiO2和Cl2直接反应(即氯化反应)来制取TiCl4;
(4)当往氯化反应体系中加入碳时,在高温下,碳与氧气反应生成CO2气体,减少了生成物的浓度,使平衡正向移动,反应才能顺利进行下去;
(5)己知碳的燃烧热394kJ/mol,即C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-394kJ/mol, 又TiO2(s)十2Cl2(g)=TiCl4(l)十O2(g) △H=+151kJ/mol,两式相加即得TiO2(s)+C(s)+2Cl2(g)= TiCl4(l) + CO2(g)
△H=—243kJ/mol;
............
点睛:对于工艺流程问题,常常涉及陌生方程式的书写和对生产过程的分析与判断,只要认清转化关系中物质的变化,加入哪些物质,生成哪些物质,结合所学的知识与原理,就能正确解答;本题要特别注意第三问,可能是失分最多的,学生不知道从哪方面来解释反应不能直接氯化。
10. 2017年5月18日,中国国土资源部地质调查局宣布,我国在南海进行的可燃冰试采获得成功,成为全球第一个海域试采可燃冰成功的国家,可燃冰即天然气水合物,甲烷含量占80%至99.9%。化工生产中用甲烷和水蒸气反应得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气体可用于生产甲醇或合成氨,回答下列问题:
(1)对甲烷而言,有如下两个主要反应:
①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g) △H1 =-36kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) △H2 =+216kJ·mol-1
若不考虑热量耗散,物料转化率均为100%,最终炉中出来的气体只有CO、H2,为维持热平衡,每生产lmolCO,转移电子的数目为__________。
(2)甲醇是一种用途广泛的化工原料,工业上常用下列两种反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H1 =-90kJ·mol-1 K1
CO2(g)+3H2(g)= CH3OH(g)+H2O(l) △H2 K2
己知: CO(g)+H2O(g)= CO2(g)+H2(g) △H3 =-41.1kJ·mol-1 K3
H2O(l)=H2O(g) △H4 =+44.0kJ·mol-1 K4
则△H2=______ K2=_______ (用含K1、K3、K 4的代数式表示)
(3)在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2模拟工业合成甲醇的反应:CO2(g)十3H2(g)
CH3OH(g)十H2O(g)
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是______________________。
A.混合气体平均相对分子质量不变 B.混合气体密度不变
C.容器内压强恒定不变 D.反应速率满足以下关系:V正(CO2)=3V逆(H2)
E.CO2、H2、CH3OH、H2O物质的量浓度之比为1:3:1:1
F.单位时间内断裂3NAH-H键的同时形成2molH-O键
②模拟过程中测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示,若此时容器内压强为P,则用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP为_____________(用含P的代数式表示,数值保留两位小数),若此时再向容器内充入0.25molCO2和0.25molCH3OH的混合气体,则平衡______(填“正向“逆向“不”)移动。(已知:气体分压=气体总压×体积分数)
(4)甲醇可在电解银催化作用下制甲醛,从贵金属阳极泥中可提取“粗银”“粗银”(含Ag、Cu、Au)可用电解槽电解精炼,纯银作阴极,采用AgNO3和稀HNO3的混合液作电解液,阴极的主要电极反应式为_____。阴极还有少量副反应发生,产生的气体遇空气迅速变为红棕色,该副反应的电极反应式为_______。硝酸浓度不能过大,其原因是___________________________________________。
【答案】 (1). 6NA (2). -93.0kJ/mol (3). K1/K3K4 (4). A、C (5). 33.33/P2 (6). 正向 (7). Ag++e-=Ag (8). NO3-+4H++3e-=NO+2H2O (9). 防止生成的银被硝酸溶解
【解析】(1)为维持热平衡,①×6+②相加可得7CH4(g) +3O2(g)+H2O(g)=7CO(g)+15H2(g) △H2 =0,反应中生成7molCO转移电子总数为42mol,所以生产lmolCO转移电子的数目为6NA;
(2)自上而下依次将这四个反应式分别标记为①②③④,则①-②-④即得己知反应③,故△H1-△H2-△H4 =△H3,所以△H2 =△H1-△H3-△H4= -92.9 kJ·mol-1;通过方程式的加减运算,可得平衡常数的乘除关系,所以K2= K1/K3K4;
(3) ①在恒温恒容密闭容器中,已知平衡CO2(g)十3H2(g) CH3OH(g)十H2O(g)是全气体反应,且气体分子数是减小的,所以A、根据M=m/n可知,当混合气体平均相对分子质量不变时,已达到平衡状态,A正确;B、由ρ=m/V可知,该混合气体的密度始终不变,故B错误;C、由于气体分子数即物质的量,
反应前后减小,所以当容器内压强恒定不变时,已达平衡状态,C正确;D、根据速率之比等于计量系数之比,但方向相反,所以当V正(CO2)=3V逆(H2)时,不能说明反应已达平衡,正确的表达式为3 V正(CO2)=V逆(H2),则D错误;E、物质的量浓度保持不变,说明已达平衡,但浓度之比等于计量系数之比不能说明已达平衡,故E错误;F、单位时间内断裂3NA个H-H键是正向速率,同时形成2molH-O键也是正向速率,所以不能说明已达平衡,故F错误。正确的答案为AC。
②由已知数据和图象所示数据可知,容器体积为1L,可列如下关系:
所以Kp= =33.33/P2 ;若此时再向容器内充入0.25mol CO2和0.25molCH3OH的混合气体,则Qp=”、“