2019-2020年高三下学期开学(零模)检测考试理科综合试题 含解析.doc

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2019-2020年高三下学期开学(零模)检测考试理科综合试题 含解析 本试卷共14页,共300分考试时长150分钟考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效考试结束后,只交机读卡和答题纸第一部分 (选择题 共120分) 本部分共20小题,每小题6分,共120分在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项1噬菌体、蓝藻、酵母菌的结构及功能有很大区别,但是它们A都可进行有氧呼吸供能 B都没有核膜和染色体C都含有蛋白质和核酸 D都能通过分裂而繁殖【知识点】多种多样的细胞【试题解析】噬菌体不能进行细胞呼吸,其能量由宿主细胞提供,A错误; 噬菌体和蓝藻没有核膜与染色体,酵母菌有核膜与染色体,B错误;噬菌体属于细菌病毒,没有细胞结构,成分是蛋白质和DNA;蓝藻和酵母菌都有细胞结构,成分中都含有蛋白质与核酸,C正确;酵母菌可通过有丝分裂或减数分裂繁殖,噬菌体以DNA复制的方式增殖,蓝藻以二分裂的方式繁殖,D错误。【答案】C2下图表示人体通过体液免疫消灭病原体的大致过程,下列叙述正确的是A此过程属于特异性免疫,没有吞噬细胞的参与B物质a的作用目标主要是已侵入细胞的病原体C能引起过程、的物质均是来自体外的大分子D接种疫苗的主要目的是让人体内环境中提前存在细胞5【知识点】人体免疫系统在维持稳态中的作用【试题解析】此过程属于特异性免疫,需要巨噬细胞参与,A错误;物质a是抗体其作用目标主要是已侵入细胞的病原体,B正确;抗原不一定是外来物,也可以是自身细胞,C错误;接种疫苗的主要目的不是让人体内环境中提前存在细胞5,D错误。【答案】D3如图所示为正在进行分裂的某二倍体生物细胞,下列说法正确的是A该细胞是次级精母细胞B分裂后每一个子细胞均具有生殖功能C该细胞含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0条D在此分裂过程中发生了非同源染色体上非等位基因的自由组合【知识点】细胞的有丝分裂【试题解析】该细胞正发生同源染色体分离,且细胞不均等分裂,所以是初级卵母细胞,A错误。细胞分裂后最终形成一个卵细胞和三个极体,B错误。该细胞中同源染色体有2对,DNA分子有8个,染色单体有8条,C错误。该时期为减后期,进行同源染色体分离,非同源染色体自由组合,D正确。【答案】D4下列是某同学关于真核生物基因的叙述,其中正确的是携带遗传信息 能转运氨基酸 能与核糖体结合 能转录产生RNA 每相邻三个碱基组成一个反密码子 可能发生碱基对的增添、缺失、替换 A B C D【知识点】遗传信息的转录和翻译【试题解析】基因携带遗传信息,对。tRNA能转运氨基酸,错。基因不能与核糖体结合,错。基因可以转录产生mRNA,对。反密码子位于tRNA上,错。基因突变时,会发生碱基对的增添、缺失或替换,对。【答案】B5下图表示在一个生态系统中,植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程下列有关叙述正确的是A之和为输入到生态系统的全部能量B中的能量属于第二营养级流向分解者的能量C冬季在温室中养家畜有利于提高家畜的产量D占的百分比为能量传递效率【知识点】生态系统中物质循环和能量流动的基本规律及应用【试题解析】输入到生态系统的全部能量是生产者固定的太阳能,A错误;中的能量属于第一营养级流向分解者的能量,B错误;冬季在温室中可减少养家畜的细胞呼吸,所以有利于提高家畜的产量,C正确;能量传递效率是两个营养级之间的比值,D错误。【答案】C62013年4月24日,东航首次成功进行了由地沟油生产的生物航空燃油的验证飞行能区 别地沟油(加工过的餐饮废弃油)与矿物油(汽油、煤油、柴油等)的方法是 A点燃,能燃烧的是矿物油 B测定沸点,有固定沸点的是矿物油 C加入水中,浮在水面上的是地沟油 D加入足量氢氧化钠溶液共热,不分层的是地沟油【知识点】煤和石油的利用【试题解析】A、地沟油属于油脂,含有C、H、O三种元素,矿物油中含有C、H元素,均可燃烧,错误;B、矿物油为混合物,没有恒定的溶沸点,错误;C、地沟油与矿物油的密度均小于水,都会浮在水面上,错误;D、地沟油的主要成分为油脂,与NaOH可发生水解,矿物油不能与其反应,会浮在液面上方,正确;所以答案为D。【答案】D7实验室制备下列气体时,所用方法正确的是A制乙烯时,用排水法或向上排空气法收集气体B制氯气时,用饱和NaHCO3溶液和浓硫酸净化气体C制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置D制二氧化氮时,用水或NaOH溶液吸收尾气【知识点】物质的分离、提纯和检验 烯烃【试题解析】A制乙烯时,乙烯难溶于水,密度与空气接近,所以可用排水法收集,不能用向上排空气法收集气体,错误;B制氯气时,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,可与NaHCO3溶液反应,错误;C制氧气时,用Na2O2与水反应制氧气,应是固体与液体不加热的装置,H2O2与二氧化锰制氧气,也是固体与液体不加热的装置,选择相同的气体发生装置,正确;D制二氧化氮时,二氧化氮与水反应会生成NO,会生成污染物,错误; 所以答案为C。【答案】C8CPAE是蜂胶的主要活性成分,由咖啡酸合成CPAE路线如下: 下列分析正确的是A1molCPAE与NaOH溶液,浓溴水和氢气反应时最多消耗的NaOH、Br2和H2的物质的 量分别是3mol、4mol和7molB咖啡酸分子中至少有9个碳原子共平面C咖啡酸、苯乙醇及CPAE都能发生取代,加成和消去反应D用FeCl3溶液可以检测上述反应中是否有CPAE生成【知识点】有机反应类型 酯 醇 酚 烯烃【试题解析】ACPAE中含有1个酯基与2个酚羟基,可与NaOH反应,含有2个酚羟基与1个碳碳双键,可与溴水发生反应,含有苯环与碳碳双键,可与氢气发生加成反应,则1molCPAE与NaOH溶液,浓溴水和氢气反应时最多消耗的NaOH、Br2和H2的物质的量分别是3mol、4mol和7mol,正确;B咖啡酸分子中,苯环上6个碳原子与6个H原子共面,碳碳双键中的碳取代苯环上的氢原子,则分子中至少有7个碳原子共平面,错误;C咖啡酸中含有酚羟基,可与溴水发生取代,与氢气发生加成反应,但不能发生消去反应,错误;DCAPE与咖啡酸均含有酚羟基,遇FeCl3溶液均可显紫色,所以不能检测上述反应中是否有CPAE生成,错误;所以答案为A。【答案】A9如图所示,甲池的总反应式为:N2H4+O2N2+2H2O下列关于该电池工作时说法正确的是A甲池中负极反应为:N2H44eN2+4H+B甲池溶液pH不变,乙池溶液pH减小C甲池中消耗2.24L O2,此时乙池中理论上最多产生12.8g 固体D反应一段时间后,向乙池中加一定量CuO固体,能使CuSO4 溶液恢复到原浓度【知识点】电解池 原电池【试题解析】由图可知,甲为原电池,乙为电解池,甲池的总反应式为:N2H4+O2N2+2H2O,则通过化合价的变化可知,N2H4的化合价升高,为负极,但电解质溶液为KOH,则电极反应为N2H44e+4OH-N2+4H2O,A错误;甲池中生成了水,导致甲池中的PH变小,B错误;C中没有指明是否为标准状况下,不能进行计算,错误;乙池中的总反应为2CuSO4+2H2O=2H2SO4+2Cu+O2,加入CuO,可与硫酸发生反应,生成硫酸铜,恢复到原浓度,D正确;所以答案为D。【答案】D10根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是 事 实推 测A12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快56Ba(A)与水反应会更快BSi是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料A族的元素都是半导体材料CHCl在1500时分解,HI在230时分解的分解温度介于二者之间D与高温时反应,加热能反应P与在高温时能反应【知识点】氯及其化合物 原子结构,元素周期表【试题解析】A、Mg、Ca与Ba均属于第A族,金属性依次增强,与水反应的剧烈程度也变大,正确;B、半导体是指金属与非金属的交界线处,而不是第A族的元素,错误;C、Cl、Br、I均为第A族元素,非金属性依次减弱,气态氢化物的稳定性依次减弱,正确;D、Si、P、S为同一周期元素,非金属性依次增大,与氢气反应应依次更加容易,则条件逐渐变得容易,正确;所以答案为B。【答案】B11已知:25时某些弱酸的电离平衡常数(如表)下面图象表示常温下,稀释CH3COOH、 HClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化下列说法正确的是CH3COOHHClOH2CO3Ka=1.8105Ka=3.0108Ka1=4.1107 Ka2=5.61011A相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,各离子浓度的大小关系是c(Na+)c(ClO)c(CH3COO)c(OH)c(H+)B向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:2ClO+CO2+H2O2HClO+CO32C图象中a、c两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOH或HClO)D图象中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度【知识点】盐类的水解 水的电离和溶液的酸碱性 弱电解质的电离【试题解析】由表格可知,酸性的强弱顺序为CH3COOH H2CO3 HClOHCO3-,大于A中相同浓度CH3COONa和NaClO的混合液中,由于醋酸酸性强于次氯酸,则NaClO的水解程度CH3COONa,则溶液中c(CH3COO) c(ClO),错误;B、由于酸性H2CO3 HClOHCO3-,则向NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:ClO+CO2+H2OHClO+HCO3,错误;C、由图象可知,稀释过程中,的变化程度更大,则为酸性更强的CH3COOH,=K,K只与温度有关,所以a、c两点的值相同,正确;D、a与b两点加水的量相同,则a点酸的总浓度等于b点酸的总浓度,错误;所以答案为C。【答案】C12下列实验的实验目的、图示操作和实验现象均正确的是A探究不同催化剂对同一反应速率的影响B探究温度对化学平衡的影响试剂:淀粉溶液、碘水、唾液、2mol/L H2SO4溶液现象:图中左试管溶液颜色一段时间后逐渐变蓝色,右试管溶液颜色迅速变蓝色2NO2(g) N2O4 Hx3-x2,E1=E2=E3Cx2-x1x3-x2,E1E2E3Dx2-x1x3-x2,E1E2E3【知识点】抛体运动功能关系、机械能守恒定律及其应用【试题解析】因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,下落的速度越来越快,则下落相等位移所用的时间越来越短,水平方向上做匀速直线运动,所以x2-x1x3-x2,因为平抛运动的过程中,只有重力做功,所以机械能守恒,则,E1E2E3故B正确,ACD错误【答案】BxyzqO20如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z0的空间为真空将电荷为q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=h/2处的场强大小为(k为静电力常量)A B C D【知识点】静电现象的解释电场强度、点电荷的场强【试题解析】因为导体无限大,所以z轴负半轴所有位置的合场强为零,根据感应电荷产生的电场强度与场源电荷产生的电场等大反向,所以在z=-处感应电荷产生的电场为,根据金属导体产生的电场的对称性可知,在z=处感应电荷产生的电场强度仍为,所以该处合场强为,故D正确。【答案】D第二部分 (非选择题 共180分) 本部分共11小题,共180分21(18分)图10354045在“测定金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为_mm(该值接近多次测量的平均值)(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx实验所用器材为:电池组(电动势为3V,内阻约1)、电流表(内阻约0.1)、电压表(内阻约3k)、滑动变阻器R(020,额定电流2A)、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520VARSRxRS图2乙甲VARx由以上数据可知,他们测量Rx是采用图2中的_图(选填“甲”或“乙”) (3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端请根据图(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏0 I/A 图4U/V 0.5 1.5 2.5 2.0 1.0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 PRx图3VA(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了测量数据对应的4个坐标点请在图4中标出第2、4、6次测量数据坐标点,并描绘出UI图线由图线得到金属丝的阻值Rx=_(保留两位有效数字) (5)根据以上数据可以估算出金属丝的电阻率约为_(填选项前的符号) A110-2m B110-3m C110-6m D110-8m(6)任何实验测量都存在误差本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是_(有多个正确选项) A用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差【知识点】实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器)【试题解析】(1) 螺旋测微器的主尺刻度为0mm,可动刻度为39.50.01mm0.395mm。故金属丝的直径为0+0.395mm0.395mm。(2) 因为金属丝的电阻较小,所以采用电流表的外接,又因为电流和电压的测量数据范围很大,所以应该采用滑动变阻器的分压式接法,故应该选择甲图。(3)在采用分压式接法时,滑动变阻器的接线柱应该使与金属丝并联部分分压为零开始,所以实验时滑动变阻器的三个接线柱接入电路中,注意电流表采用外接法。(4)根据答图4直线的斜率表示金属丝的电阻,所以根据图线可知,k=,所以金属丝的电阻约为4.46。(5)1.0810-6/m,故选C。(6) 由于实验器材和装置所引起、以及测量技术上产生的误差属于系统误差;由于实验者违反操作章程或操作不合理造成的误差属于偶然误差,偶然误差是可以避免的,测量金属丝的直径时由于读数引起的误差属于偶然误差,A错误;由于电流表和电压表引起的误差属于系统误差,B错误;若将电流表和电压表的内阻计算在内,测量仪器引起的误差即可以消除,C正确;多次测量取平均值可以减小偶然误差,D正确。【答案】(1)(0.3950.399) (2)甲 (3)如答图3 (4)如答图4(4.34.7)(5)C(6)CD22(16分)如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上已知l=1.4m,v=3.0 m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2求:v0shvl(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;(2)小物块落地时的动能Ek;(3)小物块的初速度大小v0【知识点】动能和动能定理功能关系、机械能守恒定律及其应用抛体运动【试题解析】(1)由平抛运动规律,有:竖直方向水平方向svt得水平距离=0.5m(2)由机械能守恒定律,动能 Ekmv2mgh 0.90J(3)由动能定理,有mglmv2mv02 得初速度大小v04.0 m/s【答案】(1)s0.90 m;(2)Ek0.90 J;(3)v04.0 m/s23(18分) 低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大,而且速度越大空气阻力增大得越快因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的vt图象如图所示已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上g取10m/s2,请根据此图象估算:(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;(2)运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;01020304024681012141618v/ms-1t/s(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留三位有效数字)【知识点】动能和动能定理动量、动量守恒定律及其应用牛顿运动定律、牛顿定律的应用【试题解析】(1)由vt图可知,起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速直线运动,其加速度为 = 9.0 m/s2 设运动员所受平均阻力为f,根据牛顿第二定律有 m总g f = m总a 解得 f=m总(ga)=80N (2)由vt图可知,运动员脚触地时的速度v2 = 5.0m/s,经时间t2 = 0.2s速度减为零,设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F,根据动量定理有 解得 F = 2450N (3)由vt图可知,10s末开伞时的速度v=40m/s,开伞前10s内运动员下落的高度约为 m 设前10s内空气阻力对运动员所做功为W,根据动能定理有 解得 W = -1.73105J【答案】(1)80N;(2)2450N;(3)-1.73105JOO1BNMr024(20分) 如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,MN为其左边界磁场中放置一半径为R的圆柱形金属圆筒,圆心O到MN的距离OO1=2R,金属圆筒轴线与磁场平行金属圆筒用导线通过一个电阻r0接地,最初金属圆筒不带电现有一电子枪对准金属圆桶中心O射出电子束,电子束从静止开始经过加速电场后垂直于左边界MN向右射入磁场区,已知电子质量为m,电量为e电子重力忽略不计求:(1)最初金属圆筒不带电时,则a当加速电压为U时,电子进入磁场时的速度大小;b加速电压满足什么条件时,电子能够打到圆筒上;(2)若电子束以初速度v0进入磁场,电子都能打到金属圆筒上(不会引起金属圆筒内原子能级跃迁),则当金属圆筒上电量达到相对稳定时,测量得到通过电阻r0的电流恒为I,忽略运动电子间的相互作用和金属筒的电阻,求此时金属圆筒的电势和金属圆筒的发热功率P(取大地电势为零)【知识点】电功率和焦耳定律带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动【试题解析】(1)a设电子经过电场加速后的速度为v1由动能定理 得b令电子恰好打在圆筒上时,加速电压为U0,设电子进入磁场时速度为v2,轨道半径为r,做出电子的轨迹如图所示,O2为轨道的圆心。由几何关系得: 解得:根据得所以当时,电子能够打到圆筒上。(2)当圆筒上的电量达到相对稳定时,圆筒上的电荷不再增加,此时通过r0的电流方向向上。圆筒跟地面间的电压大小由0-=U1可得单位时间内到达圆筒的电子数:单位时间内到达圆筒上的电子的总能量单位时间内电阻消耗的能量所以圆筒的发热功率 【答案】(1)ab(2);25(16分)苯酚是一种重要的化工原料以苯酚为主要起始原料,经下列反应可制得香料M和高分子化合物N(部分产物及反应条件已略去) (1)由苯酚生成A的化学方程式是 (2)已知C的分子式为C5H12O,C能与金属Na反应,C的一氯代物有2种C的结构简式是 (3)B与C反应的化学方程式是 (4)由苯酚生成D的化学方程式是 由D生成N的反应类型是 由D生成N的反应方程式是 (5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F经质谱分析F的相对分子质量为152,其中氧元素的质量分数为31%,F完全燃烧只生成CO2和H2O则F的分子式是 已知:芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应,且不能发生水解反应;F的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子;分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式F的结构简式是 【知识点】酚酸醇有机合成与推断高分子化合物有机物的结构有机反应类型【试题解析】与氢氧化钠反应生成A:,与二氧化碳在一定条件下生成,再酸化得B:;已知C的分子式为C5H12O,C能与金属钠反应,C的一氯代物有2种,则C是:;与反应生成D(C15H16O2),结合N的结构简式,D的结构简式为;则结合上述分析可知(1)由苯酚生成A的化学方程式是+NaOH+H2O;(2) C的结构简式是;(3)B与C反应的化学方程式是 (4)由苯酚生成D的化学方程式是 2+H2O;由D生成N的反应类型是缩聚反应;由D生成N的反应方程式是 (5)以苯酚为基础原料也可以合成防腐剂F经质谱分析F的相对分子质量为152,其中氧元素的质量分数为31%,则分子中氧原子数目为=3,芳香族化合物F能与NaHCO3溶液反应,且不能发生水解反应,故分子中含有苯环、-COOH,假定为二元取代,则属于基团的相对分子质量为152-76-45=31,且含有1个O原子,完全燃烧只生成CO2和H2O,故剩余基团为-OCH3或-CH2OH,故F的分子式为C8H8O3,F的核磁共振氢谱显示其分子中含有4种氢原子,分子结构中不存在“-O-O-”的连接方式,F的结构简式是,故答案为:C8H8O3, 【答案】(1)+NaOH+H2O; (2); (3) (4)2+H2O;缩聚反应; (5)C8H8O3,26(13分) 利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产请回答下列问题:(1)已知:N2(g)+O2(g) = 2NO(g) H=+180.5kJ/mol N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H=92.4kJ/mol 2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g) H=483.6kJ/mol 若有17 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为 (2)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)反应的影响 实验结果如图所示: (图中T表示温度,n表示物质的量) 图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“高 于”、“低于”、“等于”“无法确定”)比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最高的是 (填字母)在起始体系中加入N2的物质的量为 mol时,反应后氨的百分含量最大; 若容器容积为1L,n=3mol反应达到平衡时H2的转化率为60%,则此条件下(T2), 反应的平衡常数K= (3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注 一定温度下,在恒容密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) H0下表为反应在T1温度下的部分实验数据t/s05001000c(N2O5)/molL15.003.522.48则500s内NO2的平均生成速率为 现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 在电解池中生成N2O5的电极反应式为 【知识点】化学反应热的计算化学平衡化学反应速率原电池电解池【试题解析】N2(g)+O2(g)2NO(g)H=+180.5kJ/mol,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4kJ/mol,2H2(g)+O2(g)2H2O(g)H=-483.6kJ/mol,由盖斯定律2-2+3得:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=905.2kJ/mol; 则17g 即1mol氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为1/4905.2kJ=226.3kJ,故答案为:226.3kJ; (2)反应为放热反应,温度升高化学平衡向着吸热方向进行,从T1到T2反应物氮气的量增加,故T1T2,故答案为:低于;b点代表平衡状态,c点又加入了氢气,故平衡向右移动,氮气的转化率增大,故答案为:c;当氮气和氢气的物质的量为1:3达平衡状态时,氨的百分含量最大,平衡点时产物的产率最大,据图示,当平衡时氢气的物质的量为n,故加入氮气的物质的量为n/3,当n=3mol反应达到平衡时,氢气的转化率为60%,故起始氮气浓度为1mol/L,变化的氢气浓度为1.8mol/L,变化的氮气浓度为0.6mol/L,平衡时氮气、氢气、氨气的浓度分别时0.4mol/L、1.2mol/L、1.2mol/L,则K=1.22/(1.230.4)=2.08;故答案为n/3 ,2.08;(3)500s,c(N2O5)变化量为5.00-3.52=1.48mol/L,则v(N2O5)=1.48mol/L /500s=0.00296molL-1s-1,由速率之比等于化学计量数之比可知,v(NO2)=0.00296molL-1s-12=0.00592 molL-1s-1; 氢氧燃料电池中,氢气做负极,发生失电子成为氢离子的反应,在熔融碳酸盐碳酸钠的作用下,电极反应为:H2 + CO322e = CO2 + H2O;电 解 池 中阳极为与氧气连接的电极,则阳极的反应为N2O4失去电子生成N2O5,电解质为无水硝酸,则电极反应式为N2O4 + 2HNO3 - 2e = 2N2O5 + 2H+,故答案为 0.00592 molL-1s-1 ; H2 + CO322e = CO2 + H2O ;阳极:N2O4 + 2HNO3 - 2e = 2N2O5 + 2H+。【答案】(1)226.3 kJ (2) 低于 c n/3 ; 2.08 (3) 0.00592 molL-1s-1 H2 + CO322e = CO2 + H2O 阳极:N2O4 + 2HNO3 - 2e = 2N2O5 + 2H+27(15分)某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质已知:2NO2 + 2NaOH= NaNO3 + NaNO2 + H2OABCDE铜片碱石灰无水CaCl2(干燥剂)浓硝酸K1K2任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)(1)E装置中制取NO2反应的化学方程式是 (2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 (3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:NH3还原性较弱,不能将NO2还原;在此条件下,NO2的转化率极低; (4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 NaOH溶液F任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应(5)实验前,该小组同学提出三种假设假设1:二者不反应;假设2:NO2能被Na2O2氧化;假设3: (6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如右图所示),重新组装,进行实验装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用) 实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成推测B装置中反应的化学方程式为 【知识点】实验探究化学实验的设计和评价钠及其化合物氧化还原反应氮、磷及其化合物【试题解析】(1)浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应方程式为:Cu+4HNO3 (浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O,故答案为:Cu+4HNO3 (浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O;(2)二氧化氮是红棕色气体,如果能被氨气还原,生成无色气体氮气,则C装置中混合气体颜色变浅,故答案为:C装置中混合气体颜色变浅;(3)造成未能观察到C装置中的预期现象可能原因是:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢或NO2的转化率极低导致反应现象变化不明显,故答案为:在此条件下,该反应的化学反应速率极慢;(4)二氧化氮是有毒气体,氨气是有刺激性气味的气体,所以都不能直接排空,要进行尾气处理才能排空,故答案为:缺少尾气吸收装置;(5)Na2O2中O为-1价,可以被NO2氧化,也可以被Na2O2还原,故答案为:NO2能被Na2O2还原;(6)验证过氧化钠和二氧化氮反应,首先要用E装置制取二氧化氮,因为制取的二氧化氮气体中含有水蒸气,水能和过氧化钠反应而造成干扰,所以要用D装置除去水蒸气,然后较纯净的二氧化氮通过B装置,未反应的二氧化氮有毒不能直接排空,所以最后要进行尾气处理,选用图2装置处理尾气,所以装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF;B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成,过氧化钠作氧化剂,则二氧化氮中氮元素失电子化合价升高而作还原剂,所以氮元素只能转化为+5价,且生成物是纯净物,所以是硝酸钠,反应方程式为2NO2+Na2O22NaNO3,故答案为:EDBDF或EDBF; 2NO2+Na2O22NaNO3【答案】(1)Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2+ 2H2O (2)C装置中混合气体颜色变浅(其他合理答案也可) (3)在此条件下,该反应的化学反应速率极慢。 (4)缺少尾气吸收装置 (5)NO2能被Na2O2还原(其他合理答案也可) (6) EDBDF或EDBF ; 2NO2 + Na2O2 = 2NaNO3 28(14分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=92.4kJmol1 一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: (2)步骤II中制氢气原理如下: 对于反应,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,又能加快反应速率的措施是 a升高温度 b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 d降低压强利用反应,将CO进一步转化,可提高H2产量若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,则CO转化率为 (3)图1表示500、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数: (4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图【知识点】化学反应进行的方向化学平衡硫及其化合物【试题解析】(1)H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS,一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,反应过程中生成一水合氨,依据原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为:2NH4HS+O2=2NH3H2O+2S;故答案为:2NH4HS+O2=2NH3H2O+2S;(2)反应CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)H=+206.4 kJmol-1,是气体体积增大的吸热反应,一定可以提高平衡体系中H2百分含量,说明平衡正向进行,又能加快反应速率,说明影响反应速率的条件可以是升温、加压、增大浓度等,分析反应特征可知反应正向进行且反应速率增大的只有升温平衡向吸热反应进行,平衡正向进行反应速率增大;a反应是吸热反应,升高温度,反应速率增大,平衡正向进行,平衡体系中H2百分含量增大,故a符合;b增大水蒸气浓度,平衡正向进行,反应速率增大,但平衡体系中H2百分含量不一定增大,故b不符合;c加入催化剂,改变反应速率不改变化学平衡,反应速率增大,氢气百分含量不变,故c不符合;d降低压强,反应速率减小,平衡逆向进行,氢气百分含量减小,故d不符合;故选a;利用反应,将CO进一步转化,可提高H2产量,若1mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)中 CO为0.2mol,H2的物质的量为0.8mol,与H2O反应,得到1.18mol CO、CO2和H2的混合气体,依据反应前后气体体积不变,增加的部分应该是起始的水蒸气的物质的量为0.18mol,设转化的一氧化碳的物质的量为x,依据化学平衡三段式列式计算CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol-1起始量(mol) 0.2 0.18+x 0 0.8变化量(mol) x x x x平衡量(mol)0.2-x 0.18 x x+0.8则0.2-x+x+x+0.8=1.18 x=0.18则CO转化率为0.18/0.2100%=90%故答案为:a;90%;(3)依据反应特征N2+3H2=2NH3 V1 3 2 2平衡体积 V V 即反应前后气体体积减小为生成氨气的体积,相同条件下,气体体积比等于气体物质的量之比,图象分析可知平衡状态氨气体积含量42%,设平衡混合气体体积为100,氨气为体积42,则反应前气体体积100+42=142,氮气和氢气按照1:3混合,氮气体积=1421/4=35.5,依据化学方程式计算反应的氮气体积为21,平衡状态氮气为35.5-21=14.5,则氮气体积分数为14.5%;故答案为:14.5%;(4)合成氨的反应是放热反应,开始反应,氨气物质的量增大,达到平衡状态,继续升温,平衡逆向进行,氨气物质的量减小,画出的图象为:;故答案为:;(5)分析流程合成氨放热通过热交换器加热反应混合气体,使反应达到所需温度,提高合成氨原料总转化率,依据平衡移动原理分析,对原料气加压、分离出氨气促进平衡正向进行,把平衡混合气体中氮气和氢气重新循环使用,提高原理利用率;故答案为:,对原料气加压,分离液氨,未反应的氮气和氢气循环使用。【答案】(1)2NH4HS+O2 2NH3H2O+2S (2) a 90 (3)14.5% (4) (5) 对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用。(5)上述流程图中,使合成氨放出的热量得到充分利用的主要步骤是(填序号) ,简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 29(18分)纳米银由于抗菌性能良好而被广泛应用于食物容器、个人护理品等商品中,但其释放到水环境中的风险也引起了研究者的重视用单细胞小球藻研究纳米银的毒性,开展了如下实验请回答:(1)用计数法研究“纳米银”对小球藻生长的抑制情况,结果如图甲,据图可知纳米银在_条件下的毒性更强实验中需要使用_和显微镜对小球藻进行计数(2)用溶氧法进一步探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响,进行了如下实验,结果如图乙材料用具:不同浓度的纳米银溶液、培养液、小球藻若干、密闭锥形瓶若干、溶氧测定仪、蒸馏水等 实验步骤:第一步:将小球藻平均分为A、B两组,A、B组又各分为_个小组并编号,分别放入密闭锥形瓶中培养第二步:A、B组中的实验组都分别加_,对照组加等量蒸馏水第三步:A组全部放在4000lx光照条件下培养,B组全部放在黑暗条件下培养,温度等其他条件_,培养10 min后,检测各个锥形瓶中_的变化实验结果:如图乙其中系列1表示水体中的初始溶氧量,则系列
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