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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年魯教新版必修2化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、人體尿液中可以分離出具有生長(zhǎng)素效應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)——吲哚乙酸;吲哚乙酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()
A.分子中含有2種官能團(tuán)且有兩性B.1mol吲哚乙酸與足量氫氣發(fā)生反應(yīng),最多消耗5molH2.C.吲哚乙酸苯環(huán)上的二氯代物共有六種D.分子中含一個(gè)手性碳原子2、下列說(shuō)法不正確的是A.的名稱為2一甲基丁烷B.和為同一物質(zhì)C.和互為同系物D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2CH2NO2是同分異構(gòu)體3、下列有關(guān)物質(zhì)的用途與性質(zhì)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是。選項(xiàng)物質(zhì)用途性質(zhì)AFe2O3用作涂料的紅色顏料Fe2O3能與酸反應(yīng)BSO2防止葡萄酒中的一些成分被氧化具有還原性CNH3液氨用作制冷劑NH3具有還原性DCl2用于漂白有色織物Cl2具有氧化性
A.AB.BC.CD.D4、一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體,電解質(zhì)是摻雜氧化釔的氧化鋯晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)對(duì)該燃料的說(shuō)法正確的是A.在熔融電解質(zhì)中,由負(fù)極移向正極B.電池的總反應(yīng)是:2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:D.通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:5、下列與有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)有關(guān)的敘述正確的是A.和為同一物質(zhì)B.酸性溶液既可以驗(yàn)證乙烷和乙烯,又可以除去乙烷中混有的乙烯C.乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛的反應(yīng)與苯轉(zhuǎn)化為硝基苯的反應(yīng)屬于同一類型的反應(yīng)D.將飽和溶液、溶液分別加入到蛋白質(zhì)溶液中,都出現(xiàn)沉淀,表明二者均可使蛋白質(zhì)變性6、下列不能用勒夏特列原理解釋的是()A.工業(yè)合成氨:500℃比室溫更有利B.SO2催化氧化成SO3的反應(yīng),往往加入過(guò)量的空氣C.對(duì)于反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g),增大壓強(qiáng),體系顏色變淺D.實(shí)驗(yàn)室中常用排飽和食鹽水的方法收集氯氣7、已知硫代硫酸鈉在酸性條件下會(huì)發(fā)生反應(yīng):下表中的兩種溶液混合,出現(xiàn)渾濁的先后順序是()。組號(hào)兩種溶液的溫度溶液的體積、濃度稀硫酸的體積、濃度①15℃10mL0.1mol/L50mL0.05mol/L②15℃10mL0.05mol/L10mL0.1mol/L③25℃10mL0.05mol/L10mL0.1mol/L④25℃10mL0.1mol/L30mL0.07mol/L
A.④①②③B.③④②①C.④③②①D.④③①②8、在密閉容器中的一定量混合氣體發(fā)生反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)。平衡時(shí)測(cè)得C的濃度為0.60mol/L,保持溫度不變,將容器的容積縮小到原來(lái)的一半,再達(dá)平衡時(shí),測(cè)得C的濃度增大為1.00mol/L。下列有關(guān)判斷正確的是A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)B.a+b>cC.A的轉(zhuǎn)化率降低D.B的體積分?jǐn)?shù)下降評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)9、物質(zhì)中的化學(xué)能在一定條件下可轉(zhuǎn)化為電能。
(1)將鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中,反應(yīng)的離子方程式是_________。
(2)將鋅片、銅片按照下圖所示裝置連接,能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是:銅片上有氣泡產(chǎn)生、_________。
(3)稀硫酸在下圖所示裝置中的作用是:傳導(dǎo)離子、_________。
(4)下列反應(yīng)通過(guò)原電池裝置,可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是_________(填序號(hào))。
①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②2H2+O22H2O
③Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O10、觀察圖A;B;回答下列問(wèn)題:
(1)把一塊純凈的鋅片插入裝有稀硫酸的燒杯里,可觀察到鋅片上有氣泡產(chǎn)生,再平行插入一塊銅片,可觀察到銅片_______(填“有”或“沒(méi)有”)氣泡產(chǎn)生。再用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來(lái)(見圖A),組成一個(gè)原電池,正極的電極反應(yīng)式為______。
(2)如果燒杯中最初裝入的是2mol·L-1500mL的稀硫酸,構(gòu)成銅鋅原電池(見圖B,假設(shè)產(chǎn)生的氣體沒(méi)有損失,鋅失去的電子完全沿導(dǎo)線流入銅電極),當(dāng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到11.2L的氫氣時(shí),燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為(請(qǐng)指明溶質(zhì),溶液體積變化忽略不計(jì))______、________。
(3)CH3OH燃料電池是目前開發(fā)最成功的燃料電池之一,這種燃料電池由甲醇、空氣(氧氣)、KOH(電解質(zhì)溶液)構(gòu)成。其中負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH+8OH--6e-===+6H2O。則下列說(shuō)法正確的是______(填序號(hào))。
①電池放電時(shí)通入空氣的電極為負(fù)極。
②電池放電時(shí);電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱。
③電池放電時(shí)每消耗6.4gCH3OH轉(zhuǎn)移1.2mol電子11、某種新型高分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為試回答下列問(wèn)題。
(1)題述高分子的單體為_________________。
(2)已知高分子化合物是由兩種小分子經(jīng)酯化后發(fā)生加聚反應(yīng)而形成的,試推斷這兩種小分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___________________、__________________。
(3)在上述兩種小分子中,相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子在催化劑條件下可與氫氣發(fā)生______________(填反應(yīng)類型),反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________。12、有關(guān)電化學(xué)示意圖如下?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)圖中正極的電極反應(yīng)是______;當(dāng)Zn片的質(zhì)量減少0.65g時(shí),外電路中有_____mol電子通過(guò)。
(2)預(yù)測(cè)圖中U形管的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______;結(jié)合化學(xué)用語(yǔ)解釋產(chǎn)生現(xiàn)象的原因____。
(3)用石墨電極電解滴加紫色石蕊溶液的稀Na2SO4溶液;通電后A;B兩極均有無(wú)色氣體生成,裝置如圖所示:
①NaOH在______極生成(填“A”或“B”)。
②B極發(fā)生反應(yīng)的類型為______反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。13、依據(jù)A~E幾種烴分子的示意圖或結(jié)構(gòu)填空。
(1)E的分子式是___。
(2)屬于同一物質(zhì)的是___(填序號(hào))。
(3)與C互為同系物的是___(填序號(hào))。
(4)等物質(zhì)的量的上述烴完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是___(填序號(hào),下同);等質(zhì)量的上述烴完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是___。
(5)在120℃,1.01×105Pa下,A和C分別與足量O2混合點(diǎn)燃,完全燃燒后恢復(fù)至初始狀態(tài),氣體體積沒(méi)有變化的是___(填序號(hào))。評(píng)卷人得分三、判斷題(共9題,共18分)14、吸熱反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生。_____15、乙醇和乙酸之間能發(fā)生酯化反應(yīng),酯化反應(yīng)的逆反應(yīng)為皂化反應(yīng)。(____)A.正確B.錯(cuò)誤16、除去Cu粉中混有CuO的實(shí)驗(yàn)操作是加入稀硝酸溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤17、在原電池中,負(fù)極材料的活潑性一定比正極材料強(qiáng)。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤18、同一反應(yīng),在相同時(shí)間間隔內(nèi),用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值和意義都不一定相同。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、“長(zhǎng)征七號(hào)”使用的燃料、材料、涂層等,都彰顯出化學(xué)科學(xué)的巨大貢獻(xiàn)。_______A.正確B.錯(cuò)誤20、甲烷與Cl2和乙烯與Br2的反應(yīng)屬于同一反應(yīng)類型。(______)A.正確B.錯(cuò)誤21、煤和石油都是混合物____A.正確B.錯(cuò)誤22、化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能。_____A.正確B.錯(cuò)誤評(píng)卷人得分四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)23、為探究苯與溴的取代反應(yīng);甲用下圖裝置Ⅰ進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
將一定量的苯和溴放在燒瓶中,同時(shí)加入少量鐵屑作催化劑,3~5分鐘后發(fā)現(xiàn)滴有AgNO3的錐形瓶中有淺黃色的沉淀生成;即證明苯與溴發(fā)生了取代反應(yīng)。
(1)裝置Ⅰ中①的化學(xué)方程式為__________________________。
(2)燒瓶中生成的紅褐色油狀液滴的成分是溴苯和溴單質(zhì);要想得到純凈的產(chǎn)物,可用NaOH溶液試劑洗滌。洗滌后分離粗產(chǎn)品應(yīng)使用的儀器是________________。
(3)乙同學(xué)設(shè)計(jì)上圖所示裝置Ⅱ;并用下列某些試劑完成該實(shí)驗(yàn)??蛇x用的試劑是:苯;液溴;濃硫酸;氫氧化鈉溶液;硝酸銀溶液;四氯化碳。
a的作用是__________________。b中的試劑是___________________。比較兩套裝置,裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)__________________________。評(píng)卷人得分五、原理綜合題(共4題,共36分)24、幾種主族元素(過(guò)渡元素略去)在周期表中的位置如下:
(1)A的元素符號(hào)是________。
(2)D在周期表中的位置是_________________________________。
(3)E、G、T的原子半徑由大到小的順序是_________(填元素符號(hào))。
(4)硒元素(34Se)與D同主族,其非金屬性比D_________(填“強(qiáng)”或“弱”),從原子結(jié)構(gòu)角度解釋其原因:___________________________________________________________________。
(5)R元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________________。
(6)E、G、J三種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物兩兩之間能反應(yīng),離子方程式分別為:H++OH-=H2O、_________________________________、______________________。
(7)E、D兩元素能形成原子個(gè)數(shù)比2:1和1:1的兩種化合物。2:1型化合物的電子式為______________________________。1:1型化合物的化學(xué)式以及所含化學(xué)鍵類型是_____________________________。
(8)A與M形成的分子可能是______________(填字母序號(hào))。25、化學(xué)反應(yīng)的速率和限度對(duì)人類生產(chǎn)生活有重要的意義。
(1)已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O。甲同學(xué)通過(guò)測(cè)定該反應(yīng)發(fā)生時(shí)溶液變渾濁的時(shí)間,研究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下(所取溶液體積均為2mL):。實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/℃c(Na2S2O3)/mol·L-1c(H2SO4)/mol·L-1Ⅰ250.10.1Ⅱ250.20.1Ⅲ500.20.1
①上述實(shí)驗(yàn)中溶液最先變渾濁的是______(填實(shí)驗(yàn)編號(hào);下同)。
②為探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇______和______。
(2)某溫度下,在1L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2X(g)+Y(g)2Z(g),X的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如下表:。時(shí)間/s012345X的物質(zhì)的量/mol0.020.010.0080.0070.0070.007
①用X的濃度變化表示0~2s的平均化學(xué)反應(yīng)速率為______mol/(L·s)。
②在3s以后X的濃度不再改變,反應(yīng)達(dá)到了______狀態(tài)。
③能說(shuō)明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______(填序號(hào))。
A.v正(X)=v逆(X)
B.單位時(shí)間內(nèi)有2molX生成同時(shí)有1molY生成。
C.X、Y、Z的分子數(shù)之比為2∶1∶226、甲醇是重要的化工原料;發(fā)展前景廣闊。
(1)利用甲醇可制成微生物燃料電池(利用微生物將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的裝置)。某微生物燃料電池裝置如右圖所示:A極是________極(填“正”或“負(fù)”),其電極反應(yīng)式是________。
(2)研究表明CO2加氫可以合成甲醇。CO2和H2可發(fā)生如下兩個(gè)反應(yīng):
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2
①反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=________。
②有利于提高反應(yīng)I中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________(填序號(hào))。
a.使用催化劑b.加壓c.增大CO2和H2的初始投料比。
③研究溫度對(duì)于甲醇產(chǎn)率的影響。在210℃~290℃,保持原料氣中CO2和H2的投料比不變;按一定流速通過(guò)催化劑甲,主要發(fā)生反應(yīng)I,得到甲醇的實(shí)際產(chǎn)率;平衡產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如右圖所示。
ΔH1________0(填“>”、“=”或“<”),其依據(jù)是________。
④某實(shí)驗(yàn)控制壓強(qiáng)一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通過(guò)催化劑乙,經(jīng)過(guò)相同時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)):。T(K)CO2實(shí)際轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性(%)【注】54312.342.355315.339.1
【注】甲醇選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比
表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,升高溫度,CO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高而甲醇的選擇性降低,其原因是________。27、甲醇耐高溫、易存儲(chǔ)熱值高、節(jié)能環(huán)保,可做燃料,又是重要的化工原料。科學(xué)家用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與反應(yīng)生成甲醇。已知:和的燃燒熱?H分別為和請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用太陽(yáng)能分解水消耗的能量是________
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為________。
(3)催化加氫合成甲醇(反應(yīng)Ⅱ)中伴隨著反應(yīng)Ⅰ的發(fā)生:
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
在恒壓、和的起始量一定的條件下,平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)的選擇性隨溫度的變化如圖。其中:的選擇性
①溫度高于300℃,平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是_________。
②220℃時(shí),在催化劑作用下與反應(yīng)一段時(shí)間后,測(cè)得的選擇性為48%(圖中A點(diǎn))。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度,一定能提高選擇性的措施有_________________(寫出兩點(diǎn))。
(4)在體積為的密閉容器中充入和發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,到平衡時(shí)氫氣的轉(zhuǎn)化率為25%,求該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。(結(jié)果保留二位有效數(shù)字)
(5)研究證實(shí),也可在硫酸溶液中用惰性電極電解生成甲醇,生成甲醇的電極反應(yīng)式為__________,另一極電解產(chǎn)物是________________。評(píng)卷人得分六、推斷題(共2題,共16分)28、F是新型降壓藥替米沙坦的中間體;可由下列路線合成:
(1)A→B的反應(yīng)類型是_________,D→E的反應(yīng)類型是_____;E→F的反應(yīng)類型是。
__________。
(2)寫出滿足下列條件的B的所有同分異構(gòu)體______(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
①含有苯環(huán)②含有酯基③能與新制Cu(OH)2反應(yīng)。
(3)C中含有的官能團(tuán)名稱是________。已知固體C在加熱條件下可溶于甲醇,下列C→D的有關(guān)說(shuō)法正確的是_________。
a.使用過(guò)量的甲醇,是為了提高D的產(chǎn)率b.濃硫酸的吸水性可能會(huì)導(dǎo)致溶液變黑。
c.甲醇既是反應(yīng)物,又是溶劑d.D的化學(xué)式為
(4)E的同分異構(gòu)體苯丙氨酸經(jīng)聚合反應(yīng)形成的高聚物是__________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
(5)已知在一定條件下可水解為和R2-NH2,則F在強(qiáng)酸和長(zhǎng)時(shí)間加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。29、X;Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素;M是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問(wèn)題:
⑴L的元素符號(hào)為________;M在元素周期表中的位置為________________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________(用元素符號(hào)表示)。
⑵Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B,A的電子式為___,B的結(jié)構(gòu)式為____________。
⑶硒(Se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個(gè)電子層,則Se的原子序數(shù)為_______,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物化學(xué)式為_______。該族2~5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成lmol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下,表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________(填字母代號(hào))。
a.+99.7mol·L-1b.+29.7mol·L-1c.-20.6mol·L-1d.-241.8kJ·mol-1
⑷用M單質(zhì)作陽(yáng)極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進(jìn)行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q。寫出陽(yáng)極生成R的電極反應(yīng)式:______________;由R生成Q的化學(xué)方程式:_______________________________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A.分子中含有羧基;碳碳雙鍵、亞氨基3種官能團(tuán);亞氨基具有堿性、羧基具有酸性,所以該物質(zhì)具有兩性,故A錯(cuò)誤;
B.苯環(huán)、碳碳雙鍵可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1mol吲哚乙酸與足量氫氣發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),可以消耗4molH2;故B錯(cuò)誤;
C.苯環(huán)有4個(gè)H原子可被取代,如圖:可取代位置有1,2;1,3;1,4;2,3,2,4;3,4,共6種結(jié)構(gòu),故C正確;
D.連有四個(gè)不同基團(tuán)的碳原子形象地稱為手性碳原子,所以分子中不含手性碳原子;故D錯(cuò)誤;
選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,注意明確官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)為解答該題的關(guān)鍵,注意氨基具有堿性、羧基具有酸性。2、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)系統(tǒng)命名法;該烷烴主鏈有4個(gè)碳原子,第2個(gè)碳原子上有一個(gè)甲基,命名為2—甲基丁烷,A正確;
B.由于甲烷為正四面體結(jié)構(gòu),則和為同一物質(zhì);B正確;
C.互為同系物的物質(zhì)必須結(jié)構(gòu)相似,的結(jié)構(gòu)中羥基連在苯環(huán)上,為酚類物質(zhì),的結(jié)構(gòu)中羥基連在-CH2-上;為醇類物質(zhì),二者不互為同系物,C錯(cuò)誤;
D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2CH2NO2的分子式相同;結(jié)構(gòu)不同,二者互為同分異構(gòu)體,D正確;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
C項(xiàng)為易錯(cuò)點(diǎn),注意酚類物質(zhì)和醇類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的區(qū)別。3、B【分析】【詳解】
A.Fe2O3為紅棕色粉末;俗稱鐵紅,常用作油漆;涂料、油墨和橡膠的紅色顏料,A不符合題意;
B.SO2具有還原性,按標(biāo)準(zhǔn)添加適量SO2能防止葡萄酒中的一些成分被氧化;B符合題意;
C.液氨汽化時(shí)吸收熱量使周圍環(huán)境溫度降低;因而常用作制冷劑,C不符合題意;
D.Cl2和水反應(yīng)生成具有漂白性的HClO,因而Cl2可用于漂白有色織物;D不符合題意;
故選B。4、C【分析】【分析】
丁烷具有還原性,為原電池的負(fù)極,被氧化,電極反應(yīng)式為C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,通入空氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-,總反應(yīng)式為2C4H10+13O2→8CO2+10H2O;注意電解質(zhì)和離子的定向移動(dòng)方向。
【詳解】
A.原電池中;陰離子向負(fù)極移動(dòng),陽(yáng)離子向正極移動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.電池的總反應(yīng)與丁烷燃燒的化學(xué)方程式中產(chǎn)物一致,為2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;但反應(yīng)條件不是點(diǎn)燃,故B錯(cuò)誤;
C.通入空氣的一極為原電池的正極,發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-;故C正確;
D.通入丁烷的一極是負(fù)極,電極反應(yīng)式為C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O;故D錯(cuò)誤。
故選:選C。
【點(diǎn)睛】
本題考查原電池知識(shí),注意電解質(zhì)溶液為非水物質(zhì),此為解題的關(guān)鍵,答題時(shí)注意把握電極方程式的書寫。5、A【分析】【詳解】
A.上述兩種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)類似于甲烷;為四面體結(jié)構(gòu),兩者為同一物質(zhì),A正確;
B.酸性高錳酸鉀與乙烯反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳;引入了新的雜質(zhì),故不能用其除去乙烷中的乙烯,B錯(cuò)誤;
C.乙醇轉(zhuǎn)化為乙醛的反應(yīng)為氧化反應(yīng);苯轉(zhuǎn)化為硝基苯的反應(yīng)為取代反應(yīng),兩者反應(yīng)類型不同,C錯(cuò)誤;
D.將飽和硫酸銨加入到蛋白質(zhì)溶液中;出現(xiàn)沉淀是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)生鹽析,硫酸銅加入到蛋白質(zhì)中使蛋白質(zhì)變性產(chǎn)生沉淀,兩者原因不同,D錯(cuò)誤;
故答案選A。6、A【分析】【詳解】
A.合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng);升高溫度不利用平衡向正方向移動(dòng),但主要考慮催化劑的活性和反應(yīng)速率,與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān),不能用勒夏特列原理解釋,故A錯(cuò)誤;
B.存在平衡2SO2+O2(g)?2SO3(g);加入過(guò)量的空氣,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),提高二氧化硫的轉(zhuǎn)化率,能用勒夏特利原理解釋,故B正確;
C.2NO2(g)N2O4(g);增大壓強(qiáng),反應(yīng)朝體積減少方向進(jìn)行,也就是向右進(jìn)行,二氧化氮體積分?jǐn)?shù)減少,顏色變淺,可以用勒夏特列原理解釋,故C正確;
D.氯水中存在平衡Cl2+H2O?HCl+HClO;飽和氯化鈉中氯離子濃度較大,平衡左移,可抑制氯氣的溶解,可用勒夏特列原理解釋,故D正確;
故選A。
【點(diǎn)睛】
勒夏特列原理主要內(nèi)容為:在一個(gè)已經(jīng)達(dá)到平衡的反應(yīng)中,如果改變影響平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng),以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng),能用勒夏特列原理解釋,首先必須存在可逆過(guò)程。7、C【分析】【分析】
根據(jù)表格中的濃度與體積的數(shù)據(jù)利用公式c混=可計(jì)算其混合液中各組分的濃度;結(jié)合溫度越高,濃度越大,則反應(yīng)速率越大,分析出現(xiàn)渾濁的先后順序。
【詳解】
根據(jù)表格中的濃度與體積的數(shù)據(jù)利用公式c混=可計(jì)算其混合液中各組分的濃度,如下表:。組號(hào)濃度濃度①②③④
結(jié)合溫度越高,濃度越大,則反應(yīng)速率越大,可知④的反應(yīng)速率最大,①的反應(yīng)速率最小,因此出現(xiàn)渾濁的先后順序?yàn)棰堍邰冖?,故答案選C。8、C【分析】【詳解】
保持溫度不變,將容器的容積縮小到原來(lái)的一半,C的濃度變?yōu)?.20mol/L,再達(dá)平衡時(shí),C的濃度增大為1.00mol/L;結(jié)果表明,加壓,平衡逆向移動(dòng),a+b二、填空題(共5題,共10分)9、略
【分析】【分析】
(1)鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣;
(2)該原電池中,Zn易失電子作負(fù)極,Cu作正極,正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),(3)電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑。
(4)能設(shè)計(jì)成原電池的反應(yīng)是能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。
【詳解】
(1)將鋅片放入盛有稀硫酸的燒杯中,鋅和硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣,反應(yīng)的離子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑。
(2)將鋅片、銅片按照?qǐng)D示裝置連接,形成原電池,Zn易失電子作負(fù)極,銅作正極,正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;能證明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是銅片上有氣泡產(chǎn)生;電流表指針偏轉(zhuǎn)。
(3)稀硫酸在圖示裝置中的作用是傳導(dǎo)離子、作正極反應(yīng)物,發(fā)生2H++2e-=H2↑。
(4)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑反應(yīng)中沒(méi)有化合價(jià)變化;是非氧化還原反應(yīng);
②2H2+O22H2O;氫氣作還原劑,氧氣作氧化劑,是氧化還原反應(yīng)。
③Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O;鉛作還原劑,氧化鉛作氧化劑,是氧化還原反應(yīng)。
故選②③?!窘馕觥縕n+2H+=Zn2++H2↑電流表指針偏轉(zhuǎn)作正極反應(yīng)物②③10、略
【分析】【詳解】
(1)銅片插入稀硫酸時(shí),二者不反應(yīng),沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,但當(dāng)把銅片和鋅片用導(dǎo)線相連插入稀硫酸時(shí),就構(gòu)成了原電池,銅作原電池的正極,電極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,鋅作為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)為Zn-2e-===Zn2+,電池總反應(yīng)為Zn+2H+===Zn2++H2↑,答案:沒(méi)有;2H++2e-===H2↑;
(2)根據(jù)正極反應(yīng)2H++2e-===H2↑,當(dāng)收集到11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)即0.5molH2時(shí),轉(zhuǎn)移電子是1mol,減少的氫離子為1mol,消耗硫酸0.5mol,則剩余硫酸的物質(zhì)的量為2mol·L-1×0.5L-0.5mol=0.5mol,所以剩余硫酸的濃度c(H2SO4)==1mol/L,負(fù)極上的電極反應(yīng)式為Zn-2e-===Zn2+,當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),生成的Zn2+物質(zhì)的量為0.5mol,所以c(ZnSO4)==1mol/L,答案:c(H2SO4)=1mol/L;c(ZnSO4)=1mol/L;
(3)①由分析可知,CH3OH燃料電池中通入燃料甲醇的電極為負(fù)極;通入空氣的電極為正極,①錯(cuò)誤;
②電池放電時(shí)生成水;同時(shí)消耗KOH,電解質(zhì)溶液的堿性逐漸減弱,②正確;
③電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為CH3OH+8OH--6e-===+6H2O,每消耗6.4gCH3OH(=0.2mol)時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=0.2mol×6=1.2mol,③正確,答案選②③?!窘馕觥繘](méi)有2H++2e-===H2↑c(diǎn)(H2SO4)=1mol/Lc(ZnSO4)=1mol/L②③11、略
【分析】【分析】
(1)先根據(jù)高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式推出其單體;
(2)高分子化合物含有酯基;可發(fā)生水解,水解時(shí)碳氧單鍵斷裂,氧原子上連氫原子,碳原子上連羥基;
(3)該酯由CH2=CH-OH(醇)和(酸)經(jīng)酯化反應(yīng)合成;在上述兩種小分子中,相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生加成反應(yīng)。
【詳解】
(1)先根據(jù)高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式推出其單體為
(2)該高分子化合物含有酯基,可發(fā)生水解,水解時(shí)碳氧單鍵斷裂,氧原子上連氫原子,碳原子上連羥基,這兩種小分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為:CH2=CH-OH、
(3)在上述兩種小分子中,相對(duì)分子質(zhì)量較小的分子為CH2=CH-OH,結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,在催化劑條件下可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CH2=CH-OH+H2CH3CH2OH?!窘馕觥緾H2=CH-OH加成反應(yīng)CH2=CH-OH+H2CH3CH2OH12、略
【分析】【分析】
結(jié)合原電池原理分析電極反應(yīng);并計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量;根據(jù)金屬的吸氧腐蝕分析;根據(jù)電解原理分析電解產(chǎn)物。
【詳解】
(1)圖中Zn為負(fù)極,發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+,Cu為正極,發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu,0.65gZn的物質(zhì)的量為=0.01mol;則外電路中有0.02mol電子通過(guò);
(2)鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-,則試管中O2減少而使試管中的壓強(qiáng)小于大氣壓;導(dǎo)致U形管內(nèi)左邊液面上升,右邊液面下降;
(3)A為電解池的陰極,發(fā)生電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,B為陽(yáng)極,發(fā)生電極反應(yīng)為4OH-4e-=O2↑+2H2O;
①A極H+被還原生成H2,促進(jìn)水的電離,A極周圍OH-增大;則NaOH在A極生成;
②B極為陽(yáng)極;發(fā)生反應(yīng)的類型為氧化反應(yīng)。
【點(diǎn)睛】
本題考查原電池原理和電解原理的理解與應(yīng)用,涉及金屬的吸氧腐蝕,注意原電池正、負(fù)極的判斷方法,通常是活潑金屬作負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),而電解池中與電源負(fù)極相連的極為陰極,發(fā)生還原反應(yīng),難點(diǎn)是負(fù)極H+發(fā)生還原反應(yīng)時(shí)促進(jìn)水的電離?!窘馕觥緾u2++2e-=Cu0.02左邊液面上升,右邊液面下降試管中的鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕,正極反應(yīng)為O2+2H2O+4e-=4OH-,O2減少而使試管中的壓強(qiáng)小于大氣壓A氧化13、略
【分析】【分析】
【詳解】
由圖可知A為甲烷;B為乙烯、C為丙烷;D為苯、E為丙烷,C、E為同種物質(zhì),A、C互為同系物;
(1)E為丙烷,分子式為C3H8;
(2)屬于同一物質(zhì)的是CE為丙烷的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和球棍模型;故答案為:CE;
(3)上述分子中屬于C的同系物的是A;二者均為烷烴,故答案為:A;
(4)由圖可知A為甲烷、B為乙烯、C為丙烷,D為苯、E為丙烷,設(shè)烴為CxHy時(shí),等質(zhì)量的烴時(shí)含H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大、消耗氧氣越多,等物質(zhì)的量時(shí)x+y/4越大,消耗氧氣越多,則等物質(zhì)的量的上述烴,完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是D,等質(zhì)量的上述烴完全燃燒時(shí)消耗O2最多的是A;故答案為:D;A;
(5)120℃條件下水為氣體,燃燒通式CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O(g),完全燃燒前后氣體體積沒(méi)有變化,則1+(x+y/4)=x+y/2,故y=4,所以只要是含有4個(gè)H原子的即符合題意,所以完全燃燒后氣體體積沒(méi)有變化的是A甲烷CH4,故答案為:A?!窘馕觥緾3H8C、EADAA三、判斷題(共9題,共18分)14、×【分析】【詳解】
吸熱反應(yīng)在一定條件下可以發(fā)生,如氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體混合攪拌在常溫下就可以發(fā)生反應(yīng);錯(cuò)誤?!窘馕觥垮e(cuò)15、B【分析】【詳解】
皂化反應(yīng)是油脂在堿性條件下的水解反應(yīng),錯(cuò)誤。16、B【分析】【詳解】
Cu和CuO均能與稀硝酸反應(yīng),錯(cuò)誤。17、B【分析】【詳解】
在原電池中,負(fù)極材料與電解質(zhì)溶液發(fā)生反應(yīng)失去電子,正極材料不參與反應(yīng),但負(fù)極材料的活潑性不一定比正極材料強(qiáng),例如:以鎂棒和鋁棒作為電極材料,以氫氧化鈉溶液作為電解質(zhì)溶液構(gòu)成的原電池,是活潑性較弱的鋁作負(fù)極;錯(cuò)誤。18、B【分析】【詳解】
同一反應(yīng),在相同時(shí)間間隔內(nèi),用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,其數(shù)值可能不同,用不同物質(zhì)表示的速率之比等于方程式中相應(yīng)的系數(shù)比,但意義是相同的,表示的都是該反應(yīng)在一段時(shí)間的平均速率。故錯(cuò)誤。19、A【分析】【詳解】
“長(zhǎng)征七號(hào)”使用的燃料、材料、涂層等,更加輕質(zhì)化、環(huán)保無(wú)污染等,都彰顯出化學(xué)科學(xué)的巨大貢獻(xiàn),故正確。20、B【分析】【分析】
【詳解】
甲烷與Cl2反應(yīng)屬于取代反應(yīng),乙烯與Br2的反應(yīng)屬于加成反應(yīng),反應(yīng)類型不同,故錯(cuò)誤。21、A【分析】【詳解】
煤和石油都是復(fù)雜的混合物,故對(duì);22、A【分析】【分析】
【詳解】
植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在植物中,植物、動(dòng)物軀體經(jīng)過(guò)幾百萬(wàn)年復(fù)雜的物理、化學(xué)變化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來(lái)源于太陽(yáng)能,正確。四、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共6分)23、略
【分析】【分析】
苯和液溴在鐵作催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成溴苯和溴化氫,反應(yīng)是放熱反應(yīng),溴易揮發(fā),生成的HBr和溴蒸汽進(jìn)入后面裝置,用苯或四氯化碳吸收溴蒸汽,HBr溶于水用硝酸銀或紫色石蕊驗(yàn)證;從而得出苯和液溴反應(yīng)是取代反應(yīng),生成的溴苯中溶有溴單質(zhì),因此用氫氧化鈉溶液除去溴單質(zhì),再用分液漏斗分離得到溴苯。
【詳解】
(1)裝置Ⅰ中①是苯和液溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴苯和溴化氫,其化學(xué)方程式為
故答案為:
(2)溴苯是難溶于水的液體;因此洗滌后分離粗產(chǎn)品應(yīng)使用的儀器是分液漏斗;
故答案為:分液漏斗。
(3)分析裝置Ⅱ;由于反應(yīng)是放熱反應(yīng),溴易揮發(fā),易溶于苯和四氯化碳,因此a的作用是防止溴和苯或四氯化碳溶解時(shí)發(fā)生倒吸進(jìn)入到發(fā)生裝置中,a起到安全瓶的作用;b中的試劑是苯或四氯化碳,吸收揮發(fā)的溴蒸汽,HBr進(jìn)入到c中(盛放硝酸銀溶液)驗(yàn)證發(fā)生取代反應(yīng);如果C裝置內(nèi)出現(xiàn)淺黃色沉淀,證明有溴化銀生成,說(shuō)明反應(yīng)生成了溴化氫;比較兩套裝置,裝置Ⅱ的主要優(yōu)點(diǎn)防止倒吸,可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度,避免雜質(zhì)干擾,防止污染空氣;
故答案為:防止倒吸;CCl4或防止倒吸,可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度,避免雜質(zhì)干擾,防止污染空氣?!窘馕觥糠忠郝┒贩乐沟刮麮Cl4或防止倒吸;可以控制反應(yīng)進(jìn)行程度;避免雜質(zhì)干擾;防止污染空氣五、原理綜合題(共4題,共36分)24、略
【分析】【分析】
首先依據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置判斷出元素名稱;然后結(jié)合元素周期律;物質(zhì)的性質(zhì)分析解答。
【詳解】
根據(jù)元素在周期表中的相對(duì)位置可知A是H;B是N,D是O,E是Na,G是Al,J是Cl,M是C,R是S,T是K。則。
(1)A的元素符號(hào)是H。
(2)D是O;在周期表中的位置是第2周期第ⅥA族。
(3)同周期自左向右原子半徑逐漸減?。煌髯鍙纳系较略影霃街饾u增大,則E;G、T的原子半徑由大到小的順序是K>Na>Al。
(4)同主族從上到下非金屬性逐漸減弱,硒元素(34Se)與D同主族;則其非金屬性比D弱,這是由于Se與O同主族,電子層數(shù)Se>O,原子半徑Se>O,得電子能力Se<O,非金屬性Se<O。
(5)R元素是S,其原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(6)E、G、J三種元素最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物分別是氫氧化鈉、氫氧化鋁和高氯酸,兩兩之間能反應(yīng),離子方程式分別為H++OH-=H2O、Al(OH)3+3H+=A13++3H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(7)E、D兩元素能形成原子個(gè)數(shù)比2:1和1:1的兩種化合物分別是氧化鈉和過(guò)氧化鈉。2:1型化合物是氧化鈉,電子式為1:1型化合物的化學(xué)式為Na2O2;所含化學(xué)鍵類型是離子鍵;非極性鍵。
(8)A與M形成的分子可能是甲烷,分子式為CH4,答案選③?!窘馕觥縃第2周期第ⅥA族K>Na>Al弱Se與O同主族,電子層數(shù)Se>O,原子半徑Se>O,得電子能力Se<O,非金屬性Se<OAl(OH)3+3H+=A13++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2ONa2O2離子鍵、非極性鍵③25、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)濃度;溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響大小分析判斷;
②要探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;應(yīng)該采用控制變量方法分析;
(2)①根據(jù)0~2s內(nèi)X的濃度變化;利用速率定義式計(jì)算;
②根據(jù)可逆反應(yīng)的特點(diǎn)判斷;
③根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷平衡狀態(tài)。
【詳解】
(1)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)I、II的反應(yīng)溫度相同,硫酸的濃度相同,不同點(diǎn)是Na2S2O3的濃度不同;而實(shí)驗(yàn)III的溫度與實(shí)驗(yàn)II的反應(yīng)溫度不同;其它外界條件都相同。由于溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響大于濃度改變對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,所以反應(yīng)速率最快的是實(shí)驗(yàn)III,因此實(shí)驗(yàn)III最先觀察到產(chǎn)生S單質(zhì),而出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象;
②要探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)該采取相同的反應(yīng)溫度,只改變一種反應(yīng)物的濃度,觀察濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:實(shí)驗(yàn)I、II的反應(yīng)溫度相同,硫酸的濃度相同,不同點(diǎn)是Na2S2O3的濃度不同,是探究Na2S2O3的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;故合理選項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)I;II;
(2)①根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在0~2s內(nèi)X的物質(zhì)的量變化了△n(X)=0.02mol-0.008mol=0.012mol,容器的容積是1L,所以△c(X)=0.012mol÷1L=0.012mol/L,故用X的濃度變化表示的反應(yīng)速率v(X)==0.006mol/(L·s);
②可逆反應(yīng)進(jìn)行的最大程度就是達(dá)到了該條件下的化學(xué)反應(yīng)限度;即化學(xué)平衡狀態(tài),此時(shí)反應(yīng)體系中的任何物質(zhì)的物質(zhì)的量不變。由表格數(shù)據(jù)可知在反應(yīng)進(jìn)行到第3s時(shí),X的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化,說(shuō)明此時(shí)反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài);
③A.若v正(X)=v逆(X);說(shuō)明X的消耗速率與產(chǎn)生速率相等,X的濃度不再發(fā)生變化,反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),A正確;
B.由于X;Y都是反應(yīng)物;二者的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比是2:1,因此在任何情況下,單位時(shí)間內(nèi)有2molX生成同時(shí)有1molY生成,表示的都是反應(yīng)逆向進(jìn)行,與平衡狀態(tài)無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;
C.X;Y、Z的分子數(shù)之比為2∶1∶2;此時(shí)反應(yīng)可能處于平衡狀態(tài),也可能未處于平衡狀態(tài),這與反應(yīng)開始時(shí)加入的反應(yīng)物的多少及反應(yīng)條件有關(guān),因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否為平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是A。
【點(diǎn)睛】
本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、影響因素、研究方法及平衡狀態(tài)的判斷。掌握有關(guān)概念、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征是本題解答的關(guān)鍵?!窘馕觥縄IIIII0.006平衡狀態(tài)A26、略
【分析】【詳解】
(1)由電池裝置圖可知,該電池是甲醇燃料電池,由于使用了質(zhì)子交換膜,所以電解質(zhì)是酸性的,通入還原劑甲醇的電極A是負(fù)極,其電極反應(yīng)式是CH3OH—6e?+H2O==CO2+6H+。
(2)①反應(yīng)I的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=
②反應(yīng)I是一個(gè)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),故加壓有利于提高反應(yīng)I中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,選b。增大CO2和H2的初始投料比;只能減小其轉(zhuǎn)化率;催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率。
③由圖可知,甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而減小,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH1<0。
④表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,升高溫度,CO2的實(shí)際轉(zhuǎn)化率提高而甲醇的選擇性降低,其原因是溫度升高,I、II的反應(yīng)速率均加快,但對(duì)II的反應(yīng)速率的影響更大(即有更多的二氧化碳發(fā)生了副反應(yīng))?!窘馕觥控?fù)CH3OH—6e?+H2O==CO2+6H+b<溫度升高,甲醇的平衡產(chǎn)率降低溫度升高,I、II的反應(yīng)速率均加快,但對(duì)II的反應(yīng)速率的影響更大27、略
【分析】【分析】
(1)氫氣的燃燒熱可知水分解吸收的能量;然后利用化學(xué)計(jì)量數(shù)與反應(yīng)熱的關(guān)系來(lái)計(jì)算;
(2)CO和CH3OH的燃燒熱概念先書寫熱方程式;再利用蓋斯定律來(lái)分析甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式;
(3)①根據(jù)題干信息,反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)Ⅱ的分析溫度對(duì)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ的平衡移動(dòng)情況即可;
②根據(jù)的選擇性的定義,溫度不能改變,只能改變壓強(qiáng)和濃度,分析增大H2的濃度和增大壓強(qiáng);對(duì)反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ平衡的影響,也可通過(guò)催化劑的選擇性來(lái)控制反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)Ⅰ的發(fā)生;
(4)根據(jù)題干信息,進(jìn)行三段式計(jì)算可知:代入平衡常數(shù)表達(dá)式求出該反應(yīng)的平衡常數(shù);
(5)分析該過(guò)程中碳的化合價(jià)由+4價(jià)降低為-2價(jià)發(fā)生還原反應(yīng),故生成甲醇在陰極上發(fā)生,且電解質(zhì)是硫酸溶液,故其電極反應(yīng)式為另一極即陽(yáng)極,陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),故電極方程式為:故電解產(chǎn)物為O2。
【詳解】
Ⅰ.(1)由H2(g)的燃燒熱△H為-285.8kJ?mol-1知,1molH2(g)完全燃燒生成1molH2O(l)放出熱量285.8kJ,即分解1molH2O(l)為1molH2(g)消耗的能量為285.8kJ,則分解2molH2O(l)消耗的能量為285.8kJ×2=571.6kJ,故答案為:571.6kJ;
(2)由CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1,則
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ?mol-1
由蓋斯定律可知用②-①得反應(yīng)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=-726.5kJ?mol-1-(-283.0kJ?mol-1)=-443.5kJ?mol-1,
故答案為:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5kJ?mol-1;
(3)①由題干可知:反應(yīng)Ⅰ的故溫度升高使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率上升;而反應(yīng)Ⅱ的故溫度升高使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率下降,但由于上升幅度超過(guò)下降幅度,最終導(dǎo)致CO2的平衡轉(zhuǎn)化率上升,故答案為:反應(yīng)Ⅰ的反應(yīng)Ⅱ的溫度升高使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使轉(zhuǎn)化為的平衡轉(zhuǎn)化率下降;且上升幅度超過(guò)下降幅度;
②根據(jù)的選擇性的定義,想提高其選擇性,應(yīng)該使得平衡向生成更多CH3OH的方向移動(dòng),溫度不能改變,只能改變壓強(qiáng)和濃度,若增大H2的濃度,反應(yīng)Ⅰ也向正向移動(dòng),故CH3OH的選擇性不一定提高,但是增大壓強(qiáng),反應(yīng)Ⅰ平衡不移動(dòng),反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動(dòng),故CH3OH的選擇性一定提高;同時(shí)也可通過(guò)改變催化劑來(lái)控制反
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