2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.已知一定温度下硫酸铜受热分解生成氧化铜、三氧化硫、二氧化硫和氧气;三氧化硫和二氧化硫都能被氢氧化钠溶液吸收。现进行如下实验:①加热10g硫酸铜粉末至完全分解,②将生成的气体通入足量浓氢氧化钠溶液。反应结束后称量①中固体质量变为5g,②中溶液增加了4.5g。该实验中硫酸铜分解的化学方程式是 A.3CuSO4 C.5CuSO4 【答案】B 【解析】 【分析】
由“反应结束后称量①中固体质量变为5g,②中溶液增加了4.5g”可知,氢氧化钠溶液完全吸收了二氧化硫和三氧化硫,然后根据质量守恒定律分析每个装置的质量变化情况,从而分析反应中各物质的质量。 【详解】
根据质量守恒定律分析,反应生成气体的质量为10.0g?5.0g=5g,生成氧化铜的质量为5g;氢氧化钠溶液完全吸收了二氧化硫和三氧化硫,其质量为4.5g,生成的氧气的质量为5g?4.5g=0.5g;则参加反应的硫酸铜和生成氧化铜及生成的氧气的质量比为10g:5g:0.5g=20:10:1,表现在化学方程式中的化学计量数之比为(20÷160):(10÷80):(1÷32)=4:4:1,故该反应的化学方程式为:4CuSO4
4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑,故答案为:B。 【点睛】
本题解题的关键是根据反应的质量差分析出各物质的质量,然后求出方程式中物质的化学计量数。 2.下图为光电催化能源化利用CO2制备太阳能燃料的示意图。下列说法不正确的是
3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑ 5CuO+SO3↑+4SO2↑+2O2↑
B.4CuSO4 D.6CuSO4
4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑ 6CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑
A.阳极反应式为2H2O?4e?4H++O2↑
B.CO2还原产物可能为CO、HCHO、CH3OH、CH4等 C.阳极、阴极材料互换对制备太阳能燃料影响不大
D.若太阳能燃料为甲醇,则阴极电极反应式为:CO2+6H++6e?【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
图中阳极是水失电子,生成O2和H+,电极反应式为:2H2O?4e?
CH3OH+H2O
4H++O2↑,选项A正确;CO2被还原
时,化合价降低,还原产物可能为CO、HCHO、CH3OH、CH4等,选项B正确;装置中阳极材料是光电催化材料,阴极是惰性电极Pt,二者不能互换,选项C错误;若太阳能燃料为甲醇,阴极反应物为CO2和H+,则电极反应式为:CO2+6H++6e?
CH3OH+H2O,选项D正确。
3.人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是( )
A.a为电源的负极
B.电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将升高 C.除去尿素的反应为:CO(NH2)2+2Cl2+H2O== N2+CO2+4HCl
D.若两极共收集到气体0.6mol,则除去的尿素为0.12mol(忽略气体溶解,假设氯气全部参与反应) 【答案】D 【解析】 【详解】
A、由图可以知道,左室电极产物为CO2和N2,发生氧化反应,故a为电源的正极,右室电解产物H2,发生还原反应,故b为电源的负极,故A错误;
B、阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+,通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变,故B错误;
C、由图可以知道,阳极室首先是氯离子放电生成氯气,氯气再氧化尿素生成氮气、二氧化碳,同时会生成HCl,阳极室中发生的反应依次为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,故C错误; D、如图所示,阴极反应为6H2O+6e-=6OH-+3H2↑,阳极反应为6Cl--6e-=3Cl2↑,CO(NH2)
2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl,若两极共收集到气体
0.6mol,则n(N2)=n(CO2)=0.6×1/5mol=0.12mol,由反应CO
(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl可知所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12mol,故D正确。答案选D。
4.已知H2S与CO2在高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)=COS(g)+H2O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO2与0.40 mol H2S充入2.5 L的空钢瓶中,经过4 min达到平衡,平衡时水的物质的量分数为2%,则下列说法不正确的是( )
A.CO2的平衡转化率α=2.5%
B.用H2S表示该反应的速率为0.001 mol·L-1·min-1
C.在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为3%,说明该平衡正向移动了 D.反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变 【答案】A 【解析】 【详解】
根据题意列出三段式,如下:
H2S?g?+CO2?g??起始(mol/L)变化(mol/L)平衡(mol/L)0.16x0.16-x0.04x0.04-xCOS?g?+H2O?g?0xx0xx
根据平衡时水的物质的量分数为2%,则A、CO2的平衡转化率α=
x?2%,故x=0.004mol/L, 0.20.004?100%=10%,选项A不正确; 0.040.004mol/L?0.001 mol·B、用H2S表示该反应的速率为L-1·min-1,选项B正确;
4minC、当温度升高到620K时,平衡后水的物质的量分数为3%,可知温度升高平衡向正反应方向移动了,选项C正确;
D、由于反应前后都为气体,且为气体体积不变的反应,反应过程中混合气体平均摩尔质量始终不变,选项D正确。 答案选A。
5. “轨道”2px与3py上电子一定相同的方面是( ) A.能量 C.自旋方向 【答案】B 【解析】 【详解】
A.“轨道”2Px与3Py分别属于第二电子层和第三电子层,不同电子层的电子具有不同的能量,所以二者的能量不同,故A错误;
B.所有的p轨道均为纺锤形,所以“轨道”2Px与3Py均呈纺锤形,故B正确; C.不同电子层上的电子,其自旋方向不一定相同,故C错误;
B.呈纺锤形
D.在空间的伸展方向
D.在三维坐标中,“轨道”2Px在x轴方向伸展,3Py在y轴方向伸展,则在空间的伸展方向不同,故D错误; 故答案为B。
6.下列有关说法正确的是
A.MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)高温下能自发进行,则该反应ΔH>0、ΔS>0 B.常温下等物质的量浓度的CH3COOH溶液和HCl溶液中,水的电离程度相同
c(Cl-)C.0.1 mol·L NH4Cl溶液加水稀释,的值增大
c(NH3?H2O)-1
D.对于反应2SO2+O2?2SO3,使用催化剂能加快反应速率并提高SO2的平衡转化率 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A.当△G=△H-T△S<0时反应能自发进行,反应MgO(s)+C(s)=CO(g)+Mg(g)的△S>0,高温下能自发进行,则该反应ΔH>0,故A正确;
B.等物质的量浓度的CH3COOH溶液和HCl溶液,HCl溶液中氢离子浓度大,对水的电离的抑制程度大,所以等物质的量浓度的CH3COOH溶液和HCl溶液中水的电离程度不同,故B错误;
C.0.1mol/LNH4Cl溶液加水稀释,NH4++H2O?NH3?H2O+H+,促进铵根离子的水解,水解平衡正移,溶液中
c(Cl-)氯离子浓度减小,一水合氨浓度增大,的值减小,故C错误;
c(NH3?H2O)D.对于反应2SO2+O2?2SO3,使用催化剂能加快反应速率,但平衡不移动, SO2的平衡转化率不变,故D错误; 答案选A。 【点睛】
使用催化剂能加快反应速率,催化剂对转化率无影响。 7.乙基环己烷(
)的一溴代物共有几种(不考虑立体异构)
A.3种 B.4种 C.5种 D.6种 【答案】D
【解析】乙基环己烷中有6种氢原子,因此一溴代物有6种,故选项C正确。
8.一种新兴宝玉石主要成分的化学式为X2Y10Z12W30,X、Y、Z、W均为短周期主族元素且Y、W、X、Z的原子序数依次增大,X与Y位于同一主族,Y与W位于同一周期。X、Y、Z的最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,W是地壳中含量最多的元素。下列说法错误的是 A.原子半径:X>Y>W
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