第五单元单元测试（B卷）

说明：本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分，请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内，第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题共48分)

一、选择题（每小题只有一个正确答案，每小题3分，共48分）

1近年来，国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的（）

A.对废水、废气、废渣进行严格处理

B.不排放任何有害物质

C.在化工厂四周种草、种花、种树，使化工厂成为花园式工厂

D.以绿色植物为原料，以生物催化剂实现化工生产过程的化学

解析“绿色化学”指在化工生产中不排放有害物质。

答案B

2某雨水样品刚采集时测得pH为4.82，放在烧杯中2小时后，再次测得pH为4.68，以下叙述正确的是 …（）

A.雨水样品酸度逐渐减小

B.雨水样品酸度没有变化

C.雨水样品继续吸收空气中的CO2

D.雨水样品中的H2SO3被氧化成H2SO4

解析酸雨的成因是NOx和SO2，前者形成HNO3，后者形成H2SO3，被空气中氧气氧化后生成H2SO4，pH减小。

答案D

3下列反应能用勒夏特列原理解释的是（）

A.由SO2和O2反应制SO3需使用催化剂

B.燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于SO2的生成

C.硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3，而不用H2O或稀硫酸吸收SO3

D.用N2和H2合成氨需采用高压

解析A选项和B选项主要是考虑反应速率问题；C选项不用水或稀硫酸吸收SO3，原因是SO3与水反应放热，易形成硫酸酸雾。

答案D

4反应SO2(g) NO2(g) NO(g) SO3(g)在一定条件下建立平衡，再加入一定量的O2，下列说法正确的是（）

①平衡左移，容器内压强不一定增大 ②平衡右移，平衡时容器内压强不一定增大 ③平衡不一定移动，容器内压强一定增大 ④平衡右移，SO2转化率提高

A.①② B.②③ C.③④ D.②④

解析该反应是一个气体的等体积反应。加入一定量的O2，2NO O2 2NO2，导致c（NO）减小，c(NO2)增大，故平衡右移，SO2的转化率提高。当加入的O2和NO反应时，O2不足量，容器压强不变；O2过量，容器压强增大时。故②④正确，选D。

答案D

5（2005年上海）浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸，在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如下图。分析a、b曲线变化的原因是（）

A.a升华、b冷凝 B.a挥发、b吸水

C.a蒸发、b潮解 D.a冷凝、b吸水

解析a表示稀硫酸中水挥发，质量减小；b表示浓硫酸吸水，质量增加。

答案B

6在接触法生产硫酸中，对于SO2的接触氧化反应有以下4个图，其中正确的是（）

解析SO2的催化氧化是放热反应，故100 ℃时SO3的平衡浓度大，可排除B、D；又因为200 ℃时反应速率快，达到平衡所需时间短，故C错误，A正确。

答案A

7某制药厂尾气中含少量SO2气体，一般用NaOH溶液或氨水吸收，以防污染环境。分别用0.1 mol·L-1的NaOH溶液或同浓度的氨水处理相同量的尾气，两种方法所需吸收液的体积关系是（）

A.NaOH溶液的体积大于氨水

B.NaOH溶液的体积等于氨水

C.NaOH溶液的体积小于氨水

D.无法判定

解析相同物质的量的NaOH和NH3·H2O吸收SO2的能力相同。

答案B

8日常生活、工农业生产、科学研究中涉及许多化学原理，下列有关实验原理的说法正确的是（）

A.实验室可用浓硫酸和氯酸钾制氯气

B.2MgO 2Mg O2↑符合冶炼原理

C.除去甲烷中混有的乙烯，最好依次通过KMnO4溶液和浓硫酸

D.工业上制取NH3、HNO3、H2SO4的工艺中，都用了催化剂

解析实验室用浓盐酸和氯酸钾制氯气，而不用浓硫酸，因为浓硫酸没有还原性；由于MgO是高熔点的化合物，所以不能用电解MgO的方法冶炼Mg；当乙烯通过KMnO4酸性溶液时，会被KMnO4氧化生成CO2，和甲烷仍混在一起。故A、B、C错误。工业制NH3、HNO3、H2SO4的工艺中，都使用了催化剂，分别是铁触媒、Pt、V2O5，故选D。

答案D

9下图曾作为世界环境日的主要宣传画，这幅宣传画所提示的全球主要环境问题是（）

A.酸雨

B.“温室效应”加剧，气温升高

C.臭氧空洞

D.森林锐减

解析地球温度升高主要是由“温室效应”造成的。

答案B

10使用化学手段，可以消除某些环境污染。下列主要依靠化学手段消除环境污染的是（）

A.在燃料煤中添加氧化钙

B.将某些废旧塑料熔化后重新成型

C.用多孔吸附剂清除水面油污

D.把放射性核废料深埋于地下岩层

解析煤中加CaO主要是“固硫”，防止生成SO2污染环境。

答案A

11为了不使环境受到污染，下列各组中的两种物质可以同时倒入废液缸内的是（）

A.Na2S溶液和盐酸

B.KMnO4溶液和盐酸

C.浓硫酸和Na2SO3

D.盐酸和NaHCO3

解析A中产生H2S，B中产生Cl2，C中产生SO2，均是大气污染物；D中产生CO2，可直接排入空气中。

答案D

12下列反应的离子方程式书写正确的是（）

A.向氢氧化钠溶液中通入少量CO2

OH- CO2

B.用氨水吸收少量SO2

2NH3·H2O SO2 2 H2O

C.硝酸铝溶液中加入过量氨水

Al3 4NH3·H2O 4 2H2O

D.向Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S

Fe3 H2S Fe2 S↓ 2H

解析NaOH溶液中通入少量CO2生成Na2CO3，A错；Al(OH)3不溶于NH3·H2O，故Al3 和NH3·H2O生成Al(OH)3，C错；D中电荷不守恒。

答案B

13合成氨的温度和压强通常控制在500 ℃以及2×107~5×107 Pa的范围，且进入合成塔的N2和H2的体积比为1∶3。经科学实验测定，在相应条件下反应所得NH3的平衡浓度（体积百分比）如下表所示：

而实际从合成塔出来的混合气体中含氨约为15%，这表明（）

A.表中所测数据有明显误差

B.生产条件控制不当

C.氨的分解速率大于猜测值

D.合成塔中的反应并未达平衡

解析化工生产是一个连续的生产过程，在合成氨工业中，不断地向合成塔中通入N2、H2，同时分离出NH3，所以该可逆反应并未达到平衡状态。

答案D

14“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的副作用，下列反应不符合这一理念的是（）

A.消除硝酸工业尾气的污染

NO NO2 2NaOH 2NaNO2 H2O

B.工业上制CuSO4

2Cu O2 2CuO CuO H2SO4 CuSO4 H2O

C.乙炔水化法制乙醛

CH CH H2O CH3CHO

D.消除硫酸厂尾气

SO2 2NH3 H2O （NH4）2SO3

解析乙炔水化法制乙醛的催化剂HgSO4对环境有副作用。

答案C

15关于1 mol·L-1的硫酸溶液的下列叙述， 不正确的是（）

A.1 L该溶液中含溶质98 g

B.从10 mL该溶液中取出5 mL后，剩余溶液浓度仍为1 mol·L-1

C.将4.9 g浓硫酸加入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中，充分混合就可配得该浓度的硫酸溶液

D.该浓度的硫酸具有酸的通性，但不具有强氧化性

解析配制1 mol·L-1的硫酸应取含4.9 g纯硫酸的浓硫酸稀释成50 mL溶液。

答案C

16向BaCl2溶液中通入SO2至饱和，此过程看不到现象；再向溶液中加入一种物质，溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是（）

A.FeCl3溶液 B.AlCl3溶液 C.Na2S溶液 D.AgNO3溶液

解析FeCl3可以将SO2氧化成H2SO4而产生BaSO4沉淀，加入Na2S会产生S沉淀，加入AgNO3会有AgCl沉淀，加入AlCl3无沉淀产生。

答案B

第Ⅱ卷（非选择题共52分）

二、简答题（本题包括2个小题，共20分）

17（12分）我国东部季风区某新建城市分布图如下图所示，城市的四面都有广阔地带，现要在城市四周建一座比较大型的火力发电厂：

（1）请在图中A、B、C、D、E、F处选一最佳建厂处，说明理由。

（2）请你猜测此工厂将有哪些方面对环境造成污染？

（3）请你用物理、化学、生物等方面的知识设计一个保护环境、控制污染的方案。

解析（1）应选在D处建厂。原因：①在季风区工厂应建在位于垂直于盛行风向的郊外，可尽量减少粉尘、有毒气体对居民区的污染；②在河的下游，水源充足；③紧靠铁路和公路，交通便利。

（2）有废气、废渣和废水。

（3）①利用该厂的废渣可在四周建一个矿渣水泥厂或砖厂，变废为宝；②根据产生废水的情况，在建厂的同时，建一个利用化学分解和生物降解的废水处理设备；③根据该厂将产生粉尘和有毒气体较严重的情况，在厂区里多栽一些如美人蕉、月季、丁香、菊花等能吸收有毒气体的植物，搞好厂区绿化保护。

答案（1）D处。①减少粉尘、有害气体对居民区的污染；②水源充足；③交通便利。（2）有废气、废渣、废水。（3）①在该厂四周建一个水泥厂或砖厂，变废为宝；②在建厂的同时，建一个利用化学分解和生物降解的废水处理设备；③在厂区多栽一些能吸收有毒气体的植物，搞好厂区绿化保护。

18（8分）比较硫酸工业、合成氨工业中两个重要反应：

2SO2(g) O2(g) 2SO3(g)；ΔH=-98.3 kJ·mol-1

N2(g) 3H2(g) 2NH3(g)；ΔH=-46.2 kJ·mol-1

根据勒夏特列原理，加热均不利于产物的生成。试分析工业上为什么均采用加热到500 ℃的高温。

答案工业生产采用500 ℃的高温是考虑了多方面的因素。在此温度下，反应速率较大，催化剂的活性最好，另外还要考虑某些反应物的化学活泼性（如氮气在常温下稳定）等。

三、填空题（本题包括2小题，共17分）

19（11分）硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。

（1）据测算，接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判定，若反应SO2(g) O2（g） SO3；ΔH=-98.3 kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用，则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供（或可向外界输出）多少千焦热量？（H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1）

（2）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，燃烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为 。

（3）硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化（见下表）。

已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。

答案（1）SO2~SO3~H2SO4 放出的热量

98 g 98.3 kJ

1×106×98% g x

=

x=9.83×105 kJ

9.83×105 kJ-3.6×105 kJ=6.23×105 kJ

所以可向外界输出6.23×105 kJ的热量

（2）4CuFeS2 13O2 4CuO 2Fe2O3 8SO2

（3）SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应，随温度的升高，平衡向逆反应方向移动，SO3的物质的量减少，所以CuSO4的量减少

20（6分）某化工厂排出的废水中含有氯气和硫酸，为了除去此废水中的游离氯，并使废水变为中性，供使用的试剂有碳酸钠和亚硫酸钠溶液，试回答：

（1）应先向废水中加入 溶液，离子方程式为 。

（2）然后再向废水中加入 溶液，离子方程式为 。

解析用亚硫酸钠除去Cl2会产生H 。要使废水变为中性，应先用Na2SO3溶液除去Cl2，然后再用碳酸钠除去H 。

答案（1）亚硫酸钠 Cl2 2 2H2O 4H 2Cl- 2

(2)碳酸钠 2H H2O CO2↑

四、计算题（本题共2小题，共15分）

21（6分）煤是重要的化工原料，用煤作燃料，不仅存在浪费，而且因烟煤中含有硫的化合物（如FeS2），燃烧时会生成SO2气体造成环境污染。

设某具有30万户人口的中等城市，每户天天燃煤5 kg，这种煤中含FeS2 5%，燃烧时，设有90%的硫转化成二氧化硫，被排放到大气中。FeS2燃烧时化学方程式如下：

4FeS2 11O2 2Fe2O3 8SO2

问：（1）燃烧1 t煤，可产生多少千克的SO2？

（2）该中等城市假如全部以上述的煤作燃料，每年（按365天计算）将有多少吨SO2排放到大气中？

解析（1）设产生SO2的质量为x，根据硫元素守恒，得下列关系式：

FeS2 ~ 2SO2

120 2×64

1 t×103 kg·t-1×5%×90% x

x=48 kg

(2)由（1）可知1 t煤燃烧时产生SO2 48 kg，即0.048 t，一年烧煤的质量=0.005 t×30×104×365=5.475×105 t

所以一年产生的SO2的质量=5.475×105×0.048 t=26280 t

答案（1）48 kg (2)26280 t

22(9分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重，环境专家认为可以用金属铝将水体中的 还原为N2，从而消除污染。其反应的离子方程式是：

6 10Al 18H2O 3N2↑ 10Al(OH)3 6OH-

某化学爱好小组的同学经过探究发现还有两条途径：

（1）金属镁比铝能更快消除氮的污染，其反应原理和金属铝相同。金属镁是由海水中提取的MgCl2通过电解制得的。若要除去1 m3废水中0.3 mol的 ，则至少需要含0.5%（质量分数）MgCl2的海水多少千克？

（2）将甲醇加入含 的废水中也可消除氮的污染，它可在一种微生物作用下发生反应：

6 6H 5CH3OH 3N2↑ 5CO2↑ 13H2O

若某废水用上述方法处理时， N2的转化率为a%，那么天天处理此含 为b g·L-1的废水V m3（密度1 g·cm-3），需要甲醇多少千克？（要求写出解题步骤，运算过程中的数据及最后结果只需写出运算式，不必化简）

解析常见的工业计算问题是学生必须把握的内容之一，不仅考查化学基础知识，还考查学生的推理和科学运算能力。

答案（1）根据题意写出Mg代替铝参加反应的离子方程式为：

2 5Mg 6H2O N2↑ 5Mg(OH)2 2OH-

设海水的质量为x，则根据转化关系：

2 ~5Mg~5MgCl2

2 mol 5×95 g

0.3 mol x×103 g·kg-1×0.5%

=

解得:x=14.25 kg

（2）设需要甲醇的质量为y，

根据转化关系

6 ~ 5CH3OH

6×62 5×32

b g·L-1×V m3×103 L·m-3×a% y×10３ g·kg-1

=

解得：y= 。