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高一化学竞赛练习(原创,江苏扬州中学)

时间:2016-03-27


高一化学竞赛练习
1.在解答本卷时可以使用非编程计算器。 2. 参考公式:理想气体方程 pV=nRT,其中 R 取 8.314。 可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 B11 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5

选择题(共 50 分)
单项选择题:本题包括 10 小题,每小题 3 分,共计 30 分。每

小题只有一个 选项符合题意。 .... 1. 2016 年 1 月 8 日,国家科学技术奖在京揭晓:由吉林大学马琰铭主持完成的“高压下钠和 锂单质及二元化合物的结构与物性”项目荣获国家自然科学奖二等奖。该课题围绕高压极端 条件下金属——绝缘体转变这一核心科学问题开展的系统性高压相变研究。 该项研究发现了 高压下金属钠转变的奇异现象, 并破解了金属锂的高压半导体相的结构谜团, 实现了高压下 金属——绝缘体转变这一高压相变领域多年期盼的科学夙愿。 据此, 可以推测下列说法错误 .. 的是()

图(I)

图(II)

A. 从图(I)中可以看出金属钠在 110 万大气压下具有金属光泽, 在 130 万大气压下变成黑色, 在 200 万大气压下变得透明。 B.图(II)为高压下绝缘体钠的 hP4 结构图和差分电荷密度图,钠的价电子受芯电子的库仑 排斥作用被束缚到晶格间隙之中,无法自由运动,但依然保持一定的金属特性。 C.人们所熟知的很多不导电的材料,在足够高的压力下都会变为导体,这一基本规律已经 被人们广泛接受和认可。导电性很好的金属钠,在高压下会转变为绝缘体,可以说这个发现 给人们的认知提供了一个反传统的认识。 D.宇宙星体、地球内部都处于高压状态,这项研究对于理解处于高压状态下一些物质的行 为具有重要意义,特别是为研究星体和地球内部构造提供了理论支持。 2. 近来全球范围内的恐怖袭击频发,各国民众的生命财产安全受到了巨大的威胁。了解各 种炸药的组分和性质对安保工作的有效开展来说至关重要。 请根据所学知识, 判断下列关于 各种炸药的说法正确的是() A.炸药源于我国。至迟在唐代,我国已发明“黑火药”,这是世界上最早的炸药。宋代,黑 火药已被广泛用于战争,它需要通过明火点燃,爆炸效力巨大。 B.硝化甘油的分子式为 C3H5N3O9,是一种烈性液体炸药,轻微震动即会爆炸,曾以危险
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性大而著称。1862 年英国的 P· 沃尔夫最终通过“温热法”安全地制得了硝化甘油,使硝化甘 油的工业批量化生产做出巨大贡献。 C.TNT 全称三硝基甲苯,是一种威力很强而又相当安全的炸药,即使被子弹击穿一般也不 会燃烧和起爆。它在 20 世纪初开始广泛用于装填各种弹药和进行爆炸,逐渐取代了苦味酸 (全称 2,4,6-三硝基苯酚) ,被称为 “炸药之王”。 D.C4 塑胶炸药是一种新型炸药,名称由来是其空间网状延展结构的每个结构基元含有 4 个 碳原子。它是一种高效的易爆炸药,如果外边附上黏着性材料,就可以像口香糖那样牢牢地 黏附在上面。这种炸药能轻易躲过 X 光安全检查,这一点也是恐怖分子喜欢使用的原因。 3.下列有关化学用语正确的是 A.NH4Cl 的电子式: C.S2-的结构示意图: Cl-B.2-戊烯的结构简式:CH3CH2CH=CHCH3
+18 2 8 8

D.质子数为 94、中子数为 144 的钚(Pu)原子:144 94 Pu

4.下列有关物质的性质与应用均正确的是 A.Na2O2 是碱性氧化物,具有强氧化性可用于杀菌消毒 B.氨气是一种碱性气体,可用 P2O5 或无水 CaCl2 干燥 C.SO2 和 Cl2 都能使品红溶液褪色,两者等体积混合可以增强漂白能力 D.油脂在碱性条件下易水解,可用于制作肥皂 5.工业上通过反应“SiO2+2C Si+2CO”制取单质硅,下列说法正确的是 A.自然界中硅元素均以 SiO2 形式存在 B.高纯度晶体 Si 可用于制造光导纤维 C.该反应条件下 C 的还原性比 Si 强 D.生成 4.48 L CO 时转移电子数为 0.4× 6.02× 1023 6.下列指定反应的离子方程式正确的是 + + + A.Cu 与 FeCl3 溶液的反应:Cu+2Fe3 =Cu2 +2Fe2 + + B.Na2SiO3 溶液中加入盐酸:Na2SiO3+2H =H2SiO3↓+2Na + - C.AgCl 悬浊液中加入 KI 溶液得到黄色沉淀:Ag +I =AgI↓ - + 3+ D.AlCl3 溶液中加入过量氨水:Al +4NH3· H2O=AlO2 +4NH4 +2H2O 7.短周期主族元素 X、Y、Z、W 原子序数依次增大,X 原子最外层有 7 个电子,Y 原子最 外层电子数是最内层电子数的一半,Z 最高正价是最低负价绝对值的 3 倍。下列叙述正确的 是 A.Y 的离子半径比 X 的离子半径大 B.化合物 Y2Z 中既有离子键、又有共价键 C.Y、W 最高价氧化物对应水化物的溶液均能溶解氧化铝 D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:Z、W、X 8.下表所列各组物质中,物质之间不能 通过一步反应实现如图所示转化的是 .. 物质 选项 A B C D 甲 SO2 NH4Cl Na Al2O3 乙 SO3 NH3 NaOH AlCl3 丙 H2SO4 NO NaCl Al(OH)3
丙 甲
高温



2

9.利用图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收 SO2,并用阴极排出的溶液吸收 NO2。下列 说法正确的是 A.a 为直流电源的负极 B.阴极的电极反应式为: - + - - 2HSO3 +2H +e ===S2O2 4 +2H2O C.阳极的电极反应式为: - - + SO2+2H2O-2e ===SO2 4 +4H + D.电解时 H 由阴极室通过阳离子交换膜 到阳极室
[来源:Zxxk.Com]

10.下列关于物质结构的 8 个命题中: ①配位键在形成时,是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对 ②干冰晶体的晶胞是面心立方结构 ③Ge 是 IVA 族的一个主族元素,其核外电子排布式为 Ge:[Ar]4s24p2,属于 P 区元素 ④非极性分子往往是高度对称的分子,比如 BF3、PCl5、H2O2、CO2 这样的分子 ⑤冰中存在极性共价键和氢键两种化学键的作用 ⑥Cu(OH)2 是一种蓝色的沉淀,既溶于硝酸、浓硫酸,也能溶于氨水中 ⑦熔融状态的 HgCl2 不能导电,HgCl2 的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液,从 不同角度分类 HgCl2 是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体 ⑧氨水中大部分 NH3 与 H2O 以氢键(用“…”表示)结合成 NH3· H2O 分子,根据氨水的性质

可知 NH3· H2O 的结构式可记为 其中,错误的有几项?() A.4 项 B.5 项 C.6 项 D.7 项 不定项选择题:本题包括 5 小题,每小题 4 分,共计 20 分。每小题只有一个或两个 选项符 ..... 合题意。 11.下列说法正确的是 A.一定温度下,反应 2NaCl(s)===2Na(s)+Cl2(g)的△H<0,△S>0 B.温度一定时,向水中滴加少量酸或碱形成稀溶液,水的离子积常数 Kw 不变 C.常温下,将 pH=4 的醋酸溶液稀释后,溶液中所有离子的浓度均降低 D.由于 Ksp(BaSO4)<Ksp(BaCO3),因此不可能使 BaSO4 沉淀转化为 BaCO3 沉淀 12.T℃时, 在 V L 恒容密闭容器中加入足量的 TaS2(s)和 1 mol I2(g), 发生反应 TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) △H>0。t min 时生 成 0.1 mol TaI4。下列说法 正确的是 0.1 - - A.0~t min 内,v(I2)= mol· L 1· min 1 Vt B.若 T℃时反应的平衡常数 K=1,则平衡时 I2 的转化率为 2/3 C.图 7 制备 TaS2 晶体过程中循环使用的物质是 S2(g) D .图 7 中 T1 端得到纯净 TaS2 晶体,则温度 T1<T2 13.一定温度下,有两个体积均为 2 L 的恒容密闭容器Ⅰ和Ⅱ, 向Ⅰ中加入 1 mol CO 和 2 mol H2, 向Ⅱ中加入 2 mol CO 和 4 mol H2, 1.0 均发生下列反应并建立平衡: Ⅱ 0.8 Ⅰ CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。测得不同温度下 CO 平衡转化率如右 0.6 · ·M 图所示。下列说法正确的是 L 0.4 A.该反应的 ΔH>0 0.2 B.N 点化学平衡常数 K=0.59 ·N 0 C.L、M 两点容器内压强:P(M)>2P(L)
CO转化率
3

100 200 300 温度/℃

D.向 N 点平衡体系中再加入 1 mol CH3OH,建立新平衡时被分解的 CH3OH 物质的量小于 0.4 mol 14.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 A B C D 实验操作 实验现象 Y, X 产生氢气的体积比 Y 多 取等物质的量的两种金属单质 X、 分别与足量的盐酸反应 等体积 pH=3 的 HA 和 HB 两种酸分 HA 放出的氢气多且反应速率快 别与足量的锌反应, 排水法收集气体 在 CuSO4 溶液 中加入 KI 溶液,再加 入苯,振荡 取久置的 Na2O2 粉末, 向其中滴加过 量的盐酸 有白色沉淀生成,苯层呈紫色 产生无色气体 结论 金属性:X>Y HA 酸性比 HB 强
[来源:学科网 ZXXK]

白色沉淀可能 为 CuI Na2O2 没有变质

15. 在体积为 2 L 的恒容密闭容器中发生反应 xA(g)+yB(g) zC(g),图 I 表示 200℃时容器 中 A、 B、 C 物质的量随时间的变化, 图Ⅱ表示不同温度下平衡时 C 的体积分数随起始 n(A):n(B) 的变化关系。则下列结论正确的是
n/mol
0.8 0.6 0.4 0.2 C 0
图Ⅰ
平衡时C的体积分数

A B

200℃

100℃
a 起始时n(A):n(B) 图Ⅱ
- -

5

t/min

A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率 v(B)= 0. 02 mol· L 1· min 1 B.图Ⅱ所知反应 xA(g)+yB(g) zC(g)的△H<0,且 a=2 C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入 He,重新达到平衡前 v(正)>v(逆) D.200℃时,向容器中充入 2 mol A 和 1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数小于 0.5

非选择题(共 25 空,计 50 分)
19.硫酸铜可用作镀铜离子添加剂。实验室在如图所示 装置(夹持、 加热装置省去未画)内反应生成硫酸铜和少量 硫酸铁,再进一步从所得溶液中获得硫酸铜晶体。请回 答下列问题: ⑴加热三颈烧瓶,将反应温度控制在 70℃~80℃,其原 因是,发生主要反应的离子方程式是。 ⑵盛有 NaOH 溶液洗气瓶的作用是;若反应后生成 NaNO2、NaNO3 的物质的量之比为 3∶1,则发生反应的 化学方程式是。 ⑶从反应后的混合溶液中获得硫酸铜晶体的操作步骤如下: ①向溶液中加入 CuO 至溶液 pH 约为 4,过滤。 ②将滤液,过滤、用乙醇洗涤、低温干燥,得 CuSO4· 5H2O 晶体。用乙醇代替蒸馏水洗涤晶 体的目的是,并缩短干燥所需时间。
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稀 HNO3

空气

稀 H2SO4 Cu(含杂质 Fe) NaOH 溶液

19.⑴温度过低,反应速率太慢;温度太高,HNO3 易分解 - + + 3Cu+2NO3 +8H =3Cu2 +2NO↑+4H2O ⑵吸收 NO 尾气,防止污染空气 8NO+3O2+8NaOH=6NaNO2+2NaNO3+4H2O ⑶②蒸发浓缩、冷却结晶洗去晶体表面残留杂质,减少晶体的溶解损失 20.氨可用于制取氨水、液氮、氮肥(尿素、碳铵等) 、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应 用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业中,最重要的化工产品之一。 (1)以甲烷为原料可制得合成氨气用的氢气。图 1 是一定温度、压强下,CH4(g)与 H2O (g) 反应生成 CO (g) 和 2 mol H2 (g) 的能量变化示意图, 写出该反应的热化学方程式 (△H 用 E1、E2、E3 表示) 。 (2)CO 可使合成氨的催化剂中毒而失去活性,因此工业 上常用乙酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的 CO, 反应原理: [Cu(NH3)2CH3COO] (l) + CO (g) +NH3(g) [Cu(NH3)3] CH3COO· CO(l) △H<0,吸收后的乙酸铜氨溶液 经过适当处理后可再生而恢复其吸收 CO 的能力, 则再生的 适宜条件是(填字母序号) 。 A.高温、 高压 B.高温、 低压 C.低温、 低压 D.低温、 高压

图3

(3)已知 N2(g)+ 3H2 2NH3(g)△H=-94.4kJ· mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随 时间变化的曲线如图 2 所示,各时间段最终均达平衡状态。 ①在 2L 容器中发生反应,时段Ⅰ放出的热量为。 ②25 min 时采取的某种措施是。 ③时段 III 条件下反应的平衡常数为。(保留 3 位有数字) (4)电化学降解 N 的原理如图 3 所示。阴极反应式为 。 将空气中游离态的氮气转化为含氮化合物的过程称为固氮, 主要包括合成固氮和生物固氮。 (5)目前唯一具有工业规模的合成固氮方法是: - N2(g)+3H2(g)? 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ· mol 1 在一定条件下,合成氨反应达到平衡后,混和气体中 NH3 的体积占 25%。若反应前后条件 保持不变,则反应后混合气体的密度与原反应物气体密度的比值为。 (6)如今采用 SCY 陶瓷固体电解质的电化学合成氨装置,该装 置以具有良好机械强度和高质子导电性的 SrCe0.95Yb0.05O3 陶瓷 (SCY)制成的封底内筒和石英外筒组成。在 SCY 陶瓷内筒底部的
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内外壁各沉积约 1.3cm2 的多孔多晶钯作为电极, 阴极的真实催化表面积约 80cm2。 将该装置 的底部置于加热炉内保持 570℃的高温。将用 He 稀释的氮气(氮气含量 1.8%)通入陶瓷内 筒,将氢气通过陶瓷内筒和石英外筒间的空隙,构成下述电池 H2(g)(Pd) | SCY | (Pd)N2-He(g): 那么该电解池阴极反应式为,当阳极失去 6mol 电子时,阴极产生的气体在 60℃、1atm 下 的体积为(保留 4 位有效数字) 。 20. CO(g)+ 3H2(g)△H=3(E2-E1)/2kJ· mol-1 (1)CH4(g)+H2O(g) (2)B (3)①94.4kJ ②将 NH3 从反应体系中分离出去 + 2.37 4 2NO +12 H +10e N2↑+6H2O(5)5:4 ③ ( ) 3 (6)N2+6H++6e-=2NH3;54.65L(误差允许± 0.2L,误差过大、有效位数错误不得分) 21.已知 X、 Y、Z、W、K 五种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大。元 素 X 是周期表中原子半径最小的元素;Y 的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨 道,且这三种轨道中的电子数相同;W 位于第 2 周期,其原子的核外成对电子数是未成对 电子数的 3 倍;K 位于 ds 区且原子的最外层电子数与 X 的相同。 请回答下列问题: (答题时,X、Y、Z、W、K 用所对应的元素符号表示) ⑴Y、Z、W 元素的第一电离能由大到小的顺序是 ⑵K 的二价离子电子排布式是 。 ; 。 。

⑶Y、 Z 元素的某些氢化物的分子中均含有 18 个电子, 则 Y 的这种氢化物的化学式是 Y、Z 的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 合物分子中 Y 原子轨道的杂化类型是 的数目是 。 ,Z 原子的配位数是 。 ⑷若 X、Y、W 形成的某化合物(相对分子质量为 46)呈酸性,则该化 ;1 mol 该分子中含有 σ 键

⑸Z、K 两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示, 则该化合物的化学式是 (6)一定条件下用 Al2O3 和 CCl4 反应制备 AlCl3 的反应为: Al2O3+3CCl4===2AlCl3+3COCl2。其中,COCl2 分子的空间构型为_______。一种与 CCl4 互为等电子体的离子的化学式为________。

21.⑴N>O>C ⑵[Ar] 3d9⑶C2H6 氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键 ⑷sp2 4NA⑸Cu3N 6 - - + 3- 4- (6)平面三角形 SO2 4 或 PO4 或 ClO4 或 SiO4 或 PCl4

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