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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年浙教版必修2化學(xué)上冊階段測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:______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大;W、X的最外層電子數(shù)之和與Z的最外層電子數(shù)相等,W、Y同主族。將W、X的氣態(tài)單質(zhì)在催化劑及一定溫度和壓強(qiáng)下發(fā)生可逆反應(yīng)生成化合物R,反應(yīng)關(guān)系如下表所示:
。物質(zhì)。
W的單質(zhì)。
X的單質(zhì)。
R
起始時(shí)/mol
0.3
0.3
0
平衡時(shí)/mol
0.12
0.24
0.12
下列說法正確的是A.離子半徑:X>Y>ZB.Y、Z兩種元素形成的化合物的水溶液呈酸性C.Y、Z分別與W形成的化合物,前者的沸點(diǎn)高D.四種元素分別與氧形成的化合物均只有兩種2、被稱為人體冷凍學(xué)之父的羅伯特·埃廷格在1962年寫出《不朽的前景》一書。他在書中列舉了大量事實(shí),證明了冷凍復(fù)活的可能。比如,許多昆蟲和低等生物冬天都凍僵起來,春天又自動(dòng)復(fù)活。下列結(jié)論中與上述信息相關(guān)的是()A.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒B.低溫下分子無法運(yùn)動(dòng)C.溫度降低,化學(xué)反應(yīng)停止D.溫度越低,化學(xué)反應(yīng)越慢3、下列變化中;有幾個(gè)屬于吸熱反應(yīng)的是()
①鋁片與稀鹽酸的反應(yīng),②鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng),③干冰汽化,④碳與二氧化碳的反應(yīng),⑤甲烷在氧氣中的燃燒,⑥氫氣和氯氣的化合反應(yīng),⑦鋁熱反應(yīng)A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)4、下列實(shí)驗(yàn)圖示或操作正確的是。ABCD實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯測定中和熱該裝置可用制備Fe(OH)3酸式滴定管中還剩余38.40mL的溶液
A.AB.BC.CD.D5、化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成,化學(xué)鍵的鍵能是形成(或拆開)化學(xué)鍵釋放(或吸收)的能量。已知白磷和分子結(jié)構(gòu)如圖所示,現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能鍵:鍵:鍵:(均為正數(shù))。則反應(yīng)的能量變化為()
A.吸收的能量B.釋放的能量C.釋放的能量D.吸收的能量6、下列有關(guān)燃燒的說法中,錯(cuò)誤的是A.燃燒一定是氧化還原反應(yīng)B.燃燒一定發(fā)出熱量C.燃燒一定伴有發(fā)光現(xiàn)象D.燃燒一定需要氧氣參加7、100ml濃度為2mol/L的硫酸跟過量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采用的方法是()A.加入適量6mol/L的硫酸B.加入少量醋酸鈉固體C.加熱D.加入少量金屬鈉8、近期我國冀東渤海灣發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量達(dá)10億噸的大型油田。下列有關(guān)說法正確的是()
①石油裂解得到的汽油可與溴水反應(yīng)。
②石油的分餾是化學(xué)變化。
③石油的分餾實(shí)驗(yàn)中;溫度計(jì)水銀球插入液面以下,因?yàn)樗鼫y的是混合液的溫度。
④石油分餾得到的汽油仍是混合物A.①③B.②④C.①④D.②③9、a、b、c的結(jié)構(gòu)如圖所示:(a)(b)(c)下列說法正確的是()A.a中所有碳原子處于同一平面B.b的二氯代物有三種C.a、b、c三種物質(zhì)均可與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)D.a、b、c互為同分異構(gòu)體評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)10、電能是現(xiàn)代社會(huì)應(yīng)用最廣泛的能源之一。
(1)某原電池裝置如圖所示。其中,Zn電極為原電池的______極(填“正”或“負(fù)”),電極反應(yīng)式是______。Cu電極上發(fā)生的反應(yīng)屬于______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。電子由______極流出(Zn或Cu),電解質(zhì)溶液中SO移向______(Zn或Cu)。
(2)下列反應(yīng)通過原電池裝置,可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的是______(填序號(hào))。
①CaO+H2O=Ca(OH)2
②2H2+O2=2H2O
③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl211、中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可轉(zhuǎn)化成有機(jī)物實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,一定條件下反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖所示。
(1)從3min到9min,v(CO2)=__mol·L-1·min-1(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
(2)能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__(填編號(hào))。
A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1(即圖中交叉點(diǎn))
B.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化。
C.單位時(shí)間內(nèi)生成1molH2,同時(shí)生成1molCH3OH
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化。
(3)平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為__%。
(4)平衡混合氣體中CO2(g)和H2(g)的質(zhì)量之比是__。
(5)第3分鐘時(shí)v正(CH3OH)__第9分鐘時(shí)v逆(CH3OH)(填“>”、“<”“=”或“無法比較”)。12、工廠煙氣(主要污染物有SO2、NO)直接排放會(huì)造成空氣污染,水溶性硝態(tài)氮(NONO等)是水體污染物;需要處理才能排放。
(1)CO(NH2)2溶液脫硫的反應(yīng)為:SO2+CO(NH2)2+2H2O=(NH4)2SO3+CO2(該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng))。若吸收煙氣時(shí)通入少量ClO2;可同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫硫;脫硝。脫硝的反應(yīng)分為兩步。
第一步:5NO+2ClO2+H2O=5NO2+2HCl
第二步:NO2和CO(NH2)2反應(yīng)生成N2、CO2和水。
請寫出第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(2)“納米零價(jià)鐵—H2O2”體系可將煙氣中難溶的NO氧化為可溶的NO
在一定溫度下,將H2O2溶液和HCl溶液霧化后與煙氣按一定比例混合;以一定流速通過裝有納米零價(jià)鐵的反應(yīng)裝置,可將煙氣中的NO氧化。
①NO與H2O2反應(yīng)生成HNO3的化學(xué)方程式為__。
②Fe2+催化H2O2分解產(chǎn)生HO?,HO?將NO氧化為NO的機(jī)理如圖所示,Y的化學(xué)式為__。
③通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量,其工作原理如圖所示。已知O2-可在固體電解質(zhì)中自由移動(dòng)。NiO電極上的電極反應(yīng)式為__。
(3)納米鐵粉可用于去除廢水中的硝態(tài)氮(以NO表示)可大致分為2個(gè)過程;反應(yīng)原理如圖所示。
①有研究發(fā)現(xiàn),在鐵粉總量一定的條件下,水中的溶解氧過少或過多均不利于硝態(tài)氮去除。若水中的溶解氧過少,硝態(tài)氮去除率下降的原因是__。
②利用納米鐵粉與活性炭混合物可提升硝態(tài)廢水中硝態(tài)氮的去除效率,可能原因是__。13、鎳氫電池是二十世紀(jì)九十年代發(fā)展起來的一種新型綠色電池,具有高能量、長壽命、無污染等特點(diǎn)。用吸附了氫氣的納米碳管等材料制作的二次電池的原理如圖1所示。電池的總反應(yīng)式為:2Ni(OH)2H2+2NiO(OH)
(1)①鎳氫電池充電時(shí),碳電極連接直流電源的______極。陽極的電極反應(yīng)式為______
②鎳氫電池放電時(shí),OH-移向______(填“碳電極”或“鎳電極”)。
(2)除了用納米碳管等材料儲(chǔ)氫外;還可使用有機(jī)物,如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫。一定條件下,利用圖2裝置可實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的電化學(xué)儲(chǔ)氫(忽略其它有機(jī)物)。
①A為電源的______極。
②電極E上產(chǎn)生的氣體為______。14、一定溫度下,在某容積為2L的恒容密閉容器中,加入等物質(zhì)的量的N2(g)和H2(g),發(fā)生反應(yīng):反應(yīng)中N2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。
(1)0~2min內(nèi),N2(g)的平均反應(yīng)速率為___________mol·L-1·min-1。
(2)2min時(shí),NH3(g)的濃度為___________mol·L-1,請?jiān)趫D中畫出H2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線___________。
(3)對于可逆反應(yīng):下列措施能加快反應(yīng)速率的是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.恒壓時(shí)充入HeB.恒容時(shí)充入HeC.恒容時(shí)充入N2(g)
(4)下列有關(guān)說法正確的是___________(填標(biāo)號(hào))。
A.容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生改變;說明反應(yīng)已達(dá)平衡。
B.氣體混合物的平均摩爾質(zhì)量不再改變;說明反應(yīng)已達(dá)平衡。
C.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí);反應(yīng)停止。
D.反應(yīng)速率時(shí);說明反應(yīng)已達(dá)平衡。
E.單位時(shí)間內(nèi)1molN≡N鍵斷裂的同時(shí)有6molN-H鍵斷裂;說明反應(yīng)已達(dá)平衡。
(5)容器中3min時(shí)的壓強(qiáng)與0min時(shí)的壓強(qiáng)之比為___________。15、甲烷廣泛存在于天然氣;沼氣、煤礦坑氣之中,是優(yōu)質(zhì)的氣體燃料,更是制造許多化工產(chǎn)品的重要原料。
Ⅰ.制取氫氣。
已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
(1)請寫出CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式___________________
(2)若將0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入體積為10L的密閉容器里,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度;壓強(qiáng)的關(guān)系如圖。
①已知100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率_________;
②該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)___________________;
③圖中的p1_________p2(填“<”;“>”或“=”);
Ⅱ.制備甲醇。
(3)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,將amolCO與3amolH2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是________;。A.升高溫度B.再充入1molCO和3molH2C.將CH3OH(g)從體系中分離D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
E.使用更高效的催化劑。
Ⅲ.合成乙酸。
(4)甲烷直接合成乙酸具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。光催化反應(yīng)技術(shù)使用CH4和__________(填化學(xué)式)直接合成乙酸,且符合“綠色化學(xué)”的要求(原子利用率100℅)。16、(1)3—甲基—2—戊烯的結(jié)構(gòu)簡式是___________,該有機(jī)物的一種同分異構(gòu)體,其—氯化物只有一種,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為___________。
(2)按系統(tǒng)命名法有機(jī)物的名稱是___________。
(3)某化合物的分子式為C4H9Cl,其核磁共振氫譜圖中顯示只有一組峰,則該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為___________,寫出該物質(zhì)在NaOH的乙醇溶液中共熱發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)17、植物油、動(dòng)物脂肪和礦物油都是油脂。(____)A.正確B.錯(cuò)誤18、兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極,活潑金屬一定作負(fù)極。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤19、“釕單原子催化劑”合成氨體現(xiàn)了我國科學(xué)家在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新。___A.正確B.錯(cuò)誤20、重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性,所以誤食重金屬鹽會(huì)中毒。(_______)A.正確B.錯(cuò)誤21、化石燃料和植物燃料燃燒時(shí)放出的能量均來源于太陽能。_____A.正確B.錯(cuò)誤評卷人得分四、有機(jī)推斷題(共2題,共10分)22、烴A的相對分子質(zhì)量為28;B是一種高分子化合物。由A和D為原料合成F(丙烯酸乙酯)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖:
請回答:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式是_______。
(2)F中所含官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵和_______。
(3)C與E反應(yīng)生成F的化學(xué)方程式是_______。
(4)下列說法正確的是_______。A.等質(zhì)量的A和B完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量不相等B.僅用水無法鑒別C和FC.在催化劑作用下D可發(fā)生加聚反應(yīng)D.丙烯酸乙酯具有香味,能使酸性KMnO4溶液褪色23、下列給出了四種烴A;B、C、D的相關(guān)信息:
①烴A在所有的烴中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低;
②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑;可用于催熟果實(shí);
③烴C在氧氣中燃燒產(chǎn)生的氧炔焰常用來切割或焊接金屬;
④烴D的分子比例模型如圖所示。
據(jù)此回答下列問題:
(1)寫出A與氯氣光照下反應(yīng)的化學(xué)方程式(只寫第一步)為__________________________;
(2)將1molA和適量的Cl2混合后光照,測得所得所有有機(jī)取代產(chǎn)物物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣物質(zhì)的量是____________。
(3)寫出B與水在催化劑作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________。
(4)寫出C與足量溴的四氯化碳溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________________。
(5)D分子中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替的結(jié)構(gòu),以下能證實(shí)這一事實(shí)的是____。
a.D的鄰位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體。
b.D的間位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體。
c.D不能使溴的四氯化碳溶液褪色。
d.D不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
e.D在催化劑作用下能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)。
(6)寫出D與濃硝酸、濃硫酸混合后加熱至50℃~60℃反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共9分)24、A;B、C、D、E、X是中學(xué)常見的無機(jī)物;存在如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分生成物和反應(yīng)條件略去)。
(1)若A為常見的金屬單質(zhì),焰色試驗(yàn)呈黃色,X能使品紅溶液褪色,寫出C和E反應(yīng)的離子方程式:_______
(2)若A為短周期元素組成的單質(zhì);該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng)。
①寫出A與H2O反應(yīng)的離子方程式:___________。
②X可能為________(填字母)。
A.NaHCO3B.Na2CO3C.Al(OH)3D.NaAlO2
(3)若A為淡黃色粉末;回答下列問題:
①1molA與足量H2O充分反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______。
②若X為非金屬單質(zhì),通常為黑色粉末,寫出D的電子式:_______。
③若X為一種造成溫室效應(yīng)的氣體。則鑒別等濃度的D、E兩種稀溶液,可選擇的試劑為__(填字母)。
A.鹽酸B.BaCl2溶液C.NaOH溶液D.Ca(OH)2溶液。
(4)若A為氧化物;X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液變紅。
①A與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
②檢驗(yàn)溶液D中還可能存在Fe2+的方法是_______。25、化合物甲僅含兩種元素。B為黃綠色氣體;氣體D能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色。在一定條件下有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:
請回答:
(1)化合物甲所含元素為_______(請?zhí)顚懺胤?hào)),甲的化學(xué)式為_______。
(2)氣體B與水反應(yīng)的離子方程式為_______。
(3)甲與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。26、有關(guān)短周期元素A、B、C、D、E、F的信息如下:。元素有關(guān)信息A最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物(甲)能與其氣態(tài)氫化物(乙)反應(yīng)生成鹽B最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍CM層上有3個(gè)電子D短周期原子半徑最大的主族元素E其單質(zhì)是淡黃色固體F最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6
請回答下列問題:
(1)寫出實(shí)驗(yàn)室制取乙的化學(xué)方程式___。
(2)下列說法正確的是___(填序號(hào))。
①實(shí)驗(yàn)室可用如圖所示裝置制取B的最高價(jià)氧化物。
②用C單質(zhì)做成的槽車;都可用來運(yùn)輸甲的濃溶液。
③D單質(zhì)在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物可用在防毒面具中作供氧劑。
④鼓勵(lì)乘坐公交車出行,倡導(dǎo)低碳生活,是控制和治理BO2解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑之一。
⑤DF的電子式為
(3)將E的常見氧化物(該氧化物能使品紅溶液褪色)通入由CuSO4和NaCl混合的濃溶液中,溶液顏色變淺,析出白色沉淀,取該沉淀進(jìn)行元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析,可知其中含Cl:35.7%,Cu:64.3%,則該氧化物在上述反應(yīng)中的作用是___。
A.漂白劑B.氧化劑C.還原劑評卷人得分六、原理綜合題(共4題,共16分)27、CO2在工業(yè)中有重要的用途;請回答:
I.用CrO3作催化劑,CO2重整乙烷(C2H6)制乙烯(C2H4)的反應(yīng)過程如下:
①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1;
②3H2(g)+2CrO3(s)=3H2O(g)+Cr2O3(s)ΔH2;
③Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s)ΔH3;
(1)反應(yīng)C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)的反應(yīng)熱ΔH=____________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。
(2)向2L的恒容密閉容器中充入0.1molC2H6(g)和0.1molCO2(g),發(fā)生(1)中反應(yīng),C2H6(g)的平衡轉(zhuǎn)化率[a(C2H6)]與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。
①在相應(yīng)溫度下,A點(diǎn)的反應(yīng)速v(正)____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若不考慮副反應(yīng)的發(fā)生,為提高α(C2H6),除了將生成物及時(shí)從體系中分離出來外,還可采取的措施有___________(任寫一種)。
Ⅱ.在體積為2L的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下表所示。T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6
(3)該反應(yīng)為_________反應(yīng)(填“吸熱”、“放熱”),原因?yàn)開________________。
(4)830℃下,若向容器中分別加入2molH2和2molCO2,10s后達(dá)到平衡,則這段時(shí)間內(nèi)v(H2)=________,轉(zhuǎn)化率α(CO2)=___________。28、I.已知:反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g);某溫度下,在2L的密閉容器中投入一定量的A;B,兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。
(1)經(jīng)測定前4s內(nèi)v(C)=0.05mol·L-1·s-1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(2)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個(gè)相同的密閉容器中進(jìn)行,經(jīng)同一段時(shí)間后,測得三個(gè)容器中的反應(yīng)速率分別為:甲:v(A)=0.3mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6mol·L-1·min-1,則甲、乙、丙三個(gè)容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開______________。
II.298K時(shí),將20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO(aq)+I(xiàn)2(aq)+2OH-(aq)AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
(1)下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是________(填標(biāo)號(hào))。
a.溶液的pH不再變化b.v(I-)=2v(AsO)
c.不再變化d.c(I-)=y(tǒng)mol·L-1
(2)tm時(shí),v正____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)tm時(shí)v逆____tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是________。
III.電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如圖。溶液中OH-向電極__(填“a”或“b”)移動(dòng),負(fù)極的電極反應(yīng)式為:___。
29、某化學(xué)興趣小組依據(jù)反應(yīng)探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素并測定其化學(xué)反應(yīng)速率。請回答下列問題:
I.該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了3組實(shí)驗(yàn),探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的部分因素,具體情況如下表所示。實(shí)驗(yàn)編號(hào)加入溶液的體積/mL加入溶液的體積/mL加入水的體積/mL反應(yīng)溫度11010025℃2105a25℃31010060℃
(1)表中________,通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可探究________對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
II.該小組同學(xué)依據(jù)實(shí)驗(yàn)1條件進(jìn)行反應(yīng)并測定其化學(xué)反應(yīng)速率;所得數(shù)據(jù)如圖所示。
(2)計(jì)算內(nèi)用表示的平均反應(yīng)速率___________
(3)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)過程中該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率變化為___________(填“先增大后減小”或“先減小后增大”)。
i.探究化學(xué)反應(yīng)速率先增大的原因,具體情況如下表所示。方案假設(shè)實(shí)驗(yàn)操作1該反應(yīng)放熱使溶液溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率加快向燒杯中加入溶液和溶液,測量體系溫度2__________取溶液加入燒杯中,向其中加入少量固體,再加入溶液
方案2中的假設(shè)為___________。
ii.反應(yīng)后期化學(xué)反應(yīng)速率減小的原因是___________。
(4)形成原電池也可以影響化學(xué)反應(yīng)速率,如鋅和稀硫酸反應(yīng)時(shí)滴加少量溶液可提高制的速率,請寫出形成原電池后正極的電極反應(yīng)方程式___________。30、二甲醚(DME)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料”。由合成氣制備二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)?H1=-90.7kJ·mol-1
②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)?H2=-23.5kJ·mol-1
③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)?H3=-41.2kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)則反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的?H=_______kJ·mol-1。
(2)下列措施中,能提高CH3OCH3產(chǎn)率的有_______。
A.使用過量的COB.升高溫度C.增大壓強(qiáng)。
(3)反應(yīng)③能提高CH3OCH3的產(chǎn)率,原因是_______。
(4)將合成氣以=2通入1L的反應(yīng)器中,一定條件下發(fā)生反應(yīng):4H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)?H;其CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度;壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖所示:
下列說法正確的是_______。
A.?H<0
B.P123
C.若在P3和316℃時(shí),起始時(shí)=3;則達(dá)到平衡時(shí),CO轉(zhuǎn)化率小于50%
(5)采用一種新型的催化劑(主要成分是Cu-Mn的合金),利用CO和H2制備二甲醚。觀察下圖回答問題。催化劑中約為_______時(shí)最有利于二甲醚的合成。
(6)如圖是二甲醚燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)的結(jié)構(gòu)示意圖,則b處通入的是___(填“二甲醚”或“氧氣”),a處發(fā)生的電極反應(yīng)是__。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【分析】
短周期主族元素W;X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大;W、X的氣態(tài)單質(zhì)在催化劑及一定溫度和壓強(qiáng)下發(fā)生可逆反應(yīng)生成化合物R,根據(jù)表格數(shù)據(jù)及方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于參加反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度之比可知,W與X單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=(0.3-0.12)mol/L:(0.3-0.24)mol/L=3:1,又因?yàn)樵诖呋瘎┘耙欢囟群蛪簭?qiáng)下發(fā)生的可逆反應(yīng),則推出W為H元素,X為N元素,W、Y同主族,則Y為Na元素,W、X的最外層電子數(shù)之和與Z的最外層電子數(shù)相等,則Z為S元素,據(jù)此分析作答。
【詳解】
A.電子層數(shù)越大,簡單離子半徑越大;電子層數(shù)相同時(shí),原子核電荷數(shù)越小,對應(yīng)的離子半徑越大,則離子半徑:Z>X>Y;A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.Y;Z兩種元素形成的化合物為硫化鈉;在溶液中硫離子會(huì)發(fā)生水解生成氫氧根離子,使溶液顯堿性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.Y、Z分別與W形成的化合物分別是NaH與Na2S;兩者均為離子晶體,但NaH的離子半徑小,晶格能大,所以熔沸點(diǎn)較高,C項(xiàng)正確;
D.N與氧元素可形成NO、NO2或N2O5等;不只是兩種化合物,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選C。2、D【分析】【分析】
由題給信息可知;冷凍復(fù)活與反應(yīng)速率有關(guān),一般來說,溫度越低,反應(yīng)速率越小,溫度越高,反應(yīng)速率越大。
【詳解】
溫度的高低影響化學(xué)反應(yīng)速率的快慢;溫度越低,反應(yīng)速率越慢,但反應(yīng)不會(huì)停止,分子運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止,與反應(yīng)前后質(zhì)量守恒無關(guān)。
故合理選項(xiàng)是D。3、B【分析】【詳解】
①鋁片與稀鹽酸的反應(yīng)屬于放熱反應(yīng),②鹽酸與碳酸氫鈉的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),③干冰汽化是吸熱的物理變化,④碳與二氧化碳的反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng),⑤甲烷在氧氣中的燃燒是放熱反應(yīng),⑥氫氣和氯氣的化合反應(yīng)是放熱反應(yīng),⑦鋁熱反應(yīng)是放熱反應(yīng),故只有②④屬于吸熱反應(yīng),故答案為:B。4、A【分析】【分析】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐袛嘌b置的選擇正確;根據(jù)裝置的特點(diǎn)判斷液體的體積;
【詳解】
A.根據(jù)乙酸乙酯的性質(zhì)與制備判斷;A正確;
B.中和熱測定中小燒杯和大燒杯的瓶口應(yīng)該相平;防止熱量損失,故B不正確;
C.制備氫氧化鐵中;鐵應(yīng)該做陽極,接電源的正極,故C不正確;
D.酸式滴定管中下端沒有刻度;故剩余的溶液體積大于38.40mL,故D不正確;
故選答案A;
【點(diǎn)睛】
此題考查實(shí)驗(yàn)裝置的選擇及常見裝置的特點(diǎn)。5、C【分析】【詳解】
反應(yīng)熱反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,由題圖可知1個(gè)分子中含有6個(gè)鍵,1個(gè)分子中含有12個(gè)鍵。則反應(yīng)的反應(yīng)熱白磷燃燒是放熱反應(yīng),則該反應(yīng)釋放的能量。C項(xiàng)正確;
答案選C。
【點(diǎn)睛】
解答時(shí),一定要記清焓變的計(jì)算公式:反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。關(guān)鍵是正確找出反應(yīng)物和生成物所含共價(jià)鍵的數(shù)目,如分子中含有2個(gè)鍵,分子中含有3個(gè)鍵等。要注意晶體結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的情況,常見的有含有鍵,晶體硅含有鍵,石墨晶體中含有鍵,金剛石含有鍵,含有鍵等。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.燃燒是還原劑與氧化劑發(fā)生的劇烈的化學(xué)反應(yīng);一定是氧化還原反應(yīng),A正確;
B.燃燒是放熱反應(yīng);所以一定發(fā)出熱量,B正確;
C.燃燒是發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng);所以一定伴有發(fā)光現(xiàn)象,C正確;
D.燃燒需要氧化劑的參與;但不一定需要氧氣參加,如氫氣在氯氣中燃燒,故D錯(cuò)誤;
故選D。7、C【分析】【詳解】
A.加入適量的6mol/L的硫酸;反應(yīng)速率加快,生成氫氣增多,不選A;
B.加入少量醋酸鈉固體;生成醋酸,氫離子濃度變小,反應(yīng)速率減慢,不選B;
C.升高溫度;反應(yīng)速率增大,生成氫氣的總量不變,選C;
D.加入鈉;與水反應(yīng)生成氫氣,氫氣的總量改變,不選D;故答案為C。
【點(diǎn)睛】
影響反應(yīng)速率的主要外因有:①溫度升高,反應(yīng)速率加快;②壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快;③濃度增大,反應(yīng)速率加快;④加入催化劑,反應(yīng)速率加快。8、C【分析】【分析】
根據(jù)題中大型油田可知;本題考查石油分離提純知識(shí),運(yùn)用石油分離提純操作分析。
【詳解】
石油裂解為了獲得乙烯、丙烯、甲烷等化工原料,其中乙烯、丙烯可以與溴水反應(yīng),①正確;石油的分餾是依據(jù)各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同經(jīng)加熱氣化和冷凝而分離的操作,故為物理變化,②錯(cuò);石油分餾實(shí)驗(yàn)中,溫度計(jì)水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶支管口處,以測量餾出蒸氣的溫度,③錯(cuò);石油分餾得到的汽油是C5~C11的烷烴;屬于混合物,④正確,C項(xiàng)符合題意。
答案選C。
【點(diǎn)睛】
石油的分餾是依據(jù)各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同經(jīng)加熱氣化和冷凝而分離的操作,為物理變化。9、D【分析】【詳解】
A.甲烷的結(jié)構(gòu)為正四面體,a中含有-CH2-結(jié)構(gòu);所以a中所有碳原子不能處于同一平面,A錯(cuò)誤;
B.有機(jī)物b存在-CH2-、兩種結(jié)構(gòu)的碳,所以2個(gè)氯原子都連在一個(gè)-CH2-,結(jié)構(gòu)有1種,2個(gè)氯原子分別連在2個(gè)不同的-CH2-上;結(jié)構(gòu)有1種,共計(jì)有2種,B錯(cuò)誤;
C.b物質(zhì)中沒有不飽和鍵;不能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)、b、c三種物質(zhì)分子式均為C5H6,但是結(jié)構(gòu)不同,因此a、b;c互為同分異構(gòu)體;D正確;
答案選D。
【點(diǎn)睛】
分子中原子共線、共面的問題,依據(jù)是乙烯的平面結(jié)構(gòu)、乙炔的直線結(jié)構(gòu)、甲烷的正面體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,甲基中最多有1個(gè)碳原子1個(gè)氫原子可以共平面。二、填空題(共7題,共14分)10、略
【分析】【分析】
在銅鋅原電池中,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),鋅是還原劑,失去電子被氧化,鋅作負(fù)極,電子從鋅片流出,經(jīng)導(dǎo)線流向銅,銅作正極,H+在正極上氧化劑得到電子;發(fā)生還原反應(yīng),內(nèi)電路中陰離子移向負(fù)極;陽離子移向正極,據(jù)此回答;
【詳解】
(1)Zn電極為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式是Zn-2e=Zn2+;Cu電極上發(fā)生的反應(yīng)屬于還原反應(yīng),電子由Zn極流出,電解質(zhì)溶液中SO移向Zn極;
答案為:負(fù);Zn-2e=Zn2+;還原;Zn;Zn;
(2)①CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計(jì)成原電池,①錯(cuò)誤;②2H2+O2=2H2O可自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng),是放熱反應(yīng),②正確;③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2是可自發(fā)發(fā)生的氧化還原反應(yīng);是放熱反應(yīng),③正確;
答案為:②③。
【點(diǎn)睛】
解本題的關(guān)鍵是掌握的原電池原理。本題容易錯(cuò)的地方是電解質(zhì)溶液中離子的移動(dòng)方向:陰離子移向負(fù)極、陽離子移向正極?!窘馕觥控?fù)Zn-2e=Zn2+還原ZnZn②③11、略
【分析】【分析】
(1)3min到9min,根據(jù)CO2濃度變化計(jì)算CO2化學(xué)反應(yīng)速率v(CO2);
(2)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等;各物質(zhì)的濃度不變,由此衍生的物理量不變;
(3)由圖象可知平衡時(shí)CO2的為0.25mol/L;可知消耗0.75mol/L,以此計(jì)算轉(zhuǎn)化率;
(4)結(jié)合各物質(zhì)的平衡濃度;利用三段式法計(jì)算;
(5)第9分鐘時(shí)達(dá)到平衡,υ逆(CH3OH)=υ正(CH3OH);隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小。
【詳解】
(1)3min到9min,CO2濃度變化為0.5mol/L?0.25mol/L=0.25mol/L,CO2反應(yīng)速率為:故答案為:0.042;
(2)A.反應(yīng)中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為1:1(即圖中交叉點(diǎn));濃度相等而不是不變,故A錯(cuò)誤;
B.混合氣體的物質(zhì)的量為變量;則壓強(qiáng)為變量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化,此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,故B正確;
C.單位時(shí)間內(nèi)生成3molH2,同時(shí)生成1molCH3OH;則正逆反應(yīng)速率相等,故C錯(cuò)誤;
D.混合氣體的質(zhì)量不變;混合氣體的物質(zhì)的量隨著反應(yīng)的進(jìn)行是變量,則平均相對分子質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化此時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,故D正確;
故答案為:BD;
(3)由圖象可知平衡時(shí)CO2的為0.25mol/L,可知消耗0.75mol/L,則轉(zhuǎn)化率為故答案為:75;
(4)
則平衡時(shí)混合氣體中CO2(g)和H2(g)的質(zhì)量之比是故答案為:22:3;
(5)第9分鐘時(shí)達(dá)到平衡,υ逆(CH3OH)=υ正(CH3OH),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正反應(yīng)速率逐漸減小,則第3分鐘時(shí)υ正(CH3OH)大于第9分鐘時(shí)υ逆(CH3OH)。故答案為:>。
【點(diǎn)睛】
平衡問題計(jì)算時(shí)一般采用三段法進(jìn)行計(jì)算。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),υ逆=υ正?!窘馕觥竣?0.042②.BD③.75④.22:3⑤.>12、略
【分析】【詳解】
(1)NO2和CO(NH2)2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2、CO2和H2O,則其反應(yīng)的化學(xué)方程式為6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O;故答案為:6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O。
(2)“納米零價(jià)鐵—H2O2”體系可將煙氣中難溶的NO氧化為可溶的NO
在一定溫度下,將H2O2溶液和HCl溶液霧化后與煙氣按一定比例混合;以一定流速通過裝有納米零價(jià)鐵的反應(yīng)裝置,可將煙氣中的NO氧化。
①NO與H2O2反應(yīng)生成HNO3,根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理得到該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O;故答案為:2NO+3H2O2=2HNO3+2H2O。
②根據(jù)Fe2+催化H2O2分解產(chǎn)生HO?,X與H2O2分解產(chǎn)生HO?和OH-,則X為Fe2+,利用氧化還原反應(yīng)得到Y(jié)的化學(xué)式為Fe3+/FeCl3;故答案為:Fe3+/FeCl3。
③通過NO傳感器可監(jiān)測汽車尾氣中NO的含量,其工作原理如圖所示。已知O2-可在固體電解質(zhì)中自由移動(dòng)。
NiO電極上NO變?yōu)镹O2,氮化合價(jià)升高,失去電子,則電極反應(yīng)式為NO-2e-+O2?=NO2;故答案為:NO-2e-+O2?=NO2。
(3)①若水中的溶解氧過少,硝態(tài)氮去除率下降的原因是水中的溶解氧過少,納米鐵粉與氧氣反應(yīng)速率較慢,生成的Fe2+濃度低,亞鐵離子還原NO速率慢,因此硝態(tài)氮去除率下降;故答案為:水中的溶解氧過少,生成Fe2+濃度低,還原NO速率慢;硝態(tài)氮去除率下降。
②利用納米鐵粉與活性炭混合物可提升硝態(tài)廢水中硝態(tài)氮的去除效率,可能原因是納米鐵粉與活性炭形成原電池,加快反應(yīng)速率,生成的亞鐵離子濃度增大,亞鐵離子還原NO速率,因此硝態(tài)氮去除率上升;故答案為:納米鐵粉與活性炭形成原電池,加快反應(yīng)速率,硝態(tài)氮去除率上升?!窘馕觥?1)6NO2+4CO(NH2)2=7N2+4CO2+8H2O
(2)2NO+3H2O2=2HNO3+2H2OFe3+/FeCl3NO-2e-+O2?=NO2
(3)水中的溶解氧過少,生成Fe2+濃度低,還原NO速率慢,硝態(tài)氮去除率下降納米鐵粉與活性炭形成原電池,加快反應(yīng)速率,硝態(tài)氮去除率上升13、略
【分析】【分析】
2Ni(OH)2H2+2NiO(OH);在放電過程中,鎳電極化合價(jià)降低,作正極,碳電極電極作負(fù)極。
【詳解】
⑴①鎳氫電池充電時(shí),電池正極連接電源的正極,電池負(fù)極連接電源的負(fù)極,因此碳電極連接直流電源的負(fù)極,陽極是NiO(OH)轉(zhuǎn)變?yōu)镹i(OH)2,即陽極的電極反應(yīng)式為Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O,故答案為負(fù);Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O;
②鎳氫電池放電時(shí),根據(jù)“同性相吸”原則,則OH-移向碳電極;故答案為碳電極;
⑵①左邊是苯變?yōu)榄h(huán)己烷;化合價(jià)降低,作陰極,因此A為電源的負(fù)極,故答案為負(fù);
②電極E為陽極,陽極是氫氧根放電變?yōu)檠鯕?,因此E上產(chǎn)生的氣體為氧氣,故答案為氧氣?!窘馕觥控?fù)Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O碳電極負(fù)極氧氣14、略
【分析】【詳解】
(1)0~2min內(nèi),N2(g)的平均反應(yīng)速率為==0.025mol·L-1·min-1。答案為:0.025;
(2)2min時(shí),消耗N2的物質(zhì)的量為0.1mol,則生成NH3的物質(zhì)的量為0.2mol,NH3(g)的濃度為=0.1mol·L-1,此時(shí)消耗H2的物質(zhì)的量為0.3mol,則此時(shí)H2的物質(zhì)的量為0.7mol,所以H2(g)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線為答案為:0.1;
(3)A.恒壓時(shí)充入He;容器的體積增大,反應(yīng)物和生成物的濃度減小,反應(yīng)速率減慢,A不符合題意;
B.恒容時(shí)充入He;反應(yīng)物和生成物的濃度不變,反應(yīng)速率不變,B不符合題意;
C.恒容時(shí)充入N2(g),N2的濃度增大;反應(yīng)速率加快,C符合題意;
故選C。答案為:C;
(4)A.容器內(nèi)氣體的質(zhì)量和體積始終不變;則密度始終不變,反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),A不正確;
B.平衡前;氣體混合物的質(zhì)量不變;物質(zhì)的量不斷改變,平均摩爾質(zhì)量不斷改變,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),B正確;
C.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí);反應(yīng)仍在進(jìn)行,只是正;逆反應(yīng)速率相等,C不正確;
D.不管反應(yīng)是否達(dá)到平衡,總是存在反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以當(dāng)時(shí);反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),D不正確;
E.單位時(shí)間內(nèi)1molN≡N鍵斷裂的同時(shí)有6molN-H鍵斷裂;反應(yīng)進(jìn)行的方向相反,且物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,說明反應(yīng)已達(dá)平衡,E正確;
故選BE。答案為:BE;
(5)反應(yīng)前,混合氣體的物質(zhì)的量為1mol+1mol=2mol,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),混合氣體的物質(zhì)的量為0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol,容器中3min時(shí)的壓強(qiáng)與0min時(shí)的壓強(qiáng)之比等于反應(yīng)后與反應(yīng)前的混合氣的物質(zhì)的量之比,即為1.8mol:2mol=9:10。答案為:9:10;?!窘馕觥?1)0.025
(2)0.1
(3)C
(4)BE
(5)9:1015、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
由蓋斯定律可知①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1;
(2)將0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入體積為10L的密閉容器里,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);由圖像可知100℃甲烷轉(zhuǎn)化率為50%,故參加反應(yīng)的甲烷為0.mol×50%=0.05mol,則:
①100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率=0.003mol/(L.min);
②該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K==6.75×10-4(mol/L)2;
通過圖像可知當(dāng)溫度相同時(shí),p2→p1時(shí),甲烷的轉(zhuǎn)化率提高,平衡向正向移動(dòng),正向?yàn)闅怏w系數(shù)增大的反應(yīng),根據(jù)減小壓強(qiáng)平衡向系數(shù)增大的方向移動(dòng)可知:p1<p2;
(3)A.該反應(yīng)是放熱的;升高溫度,平衡逆向進(jìn)行,會(huì)減小甲醇產(chǎn)率,A錯(cuò)誤;
B.再充入1molCO和3molH2;增大壓強(qiáng),平衡右移,有利提高甲醇的產(chǎn)率,B正確;
C.將CH3OH(g)從體系中分離;會(huì)促使平衡正向移動(dòng),提高甲醇的產(chǎn)率,C正確;
D.充入He;使體系總壓強(qiáng)增大,體積不變,各組分濃度不變,所以平衡不會(huì)移動(dòng),不會(huì)改變甲醇產(chǎn)率,D錯(cuò)誤;
E.催化劑不能平衡狀態(tài);甲醇的產(chǎn)率不變,E錯(cuò)誤;
答案選BC。
(4)根據(jù)乙酸的分子式CH3COOH和CH4,依據(jù)原子守恒可知另一種反應(yīng)物是CO2。
【點(diǎn)晴】
該題綜合性較大,難點(diǎn)是圖像分析和外界條件對平衡狀態(tài)的影響。圖像分析時(shí)要注意控制變量法與定一議二原則應(yīng)用。關(guān)于“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響需要注意:①恒溫、恒容條件:原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大→體系中各組分的濃度不變→平衡不移動(dòng)。②恒溫、恒壓條件:原平衡體系容器容積增大,各反應(yīng)氣體的分壓減小→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小(等效于減壓),平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)?!窘馕觥緾H4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ?mol-1V(H2)=0.003mol/(L.min)6.75×10-4(mol/L)2<BCCO216、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)根據(jù)系統(tǒng)命名法,3—甲基—2—戊烯的結(jié)構(gòu)簡式是該有機(jī)物的一種同分異構(gòu)體,其—氯化物只有一種,該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式為:(或);
故答案為:(或)。
(2)按系統(tǒng)命名法有機(jī)物的名稱是:4—甲基—3—己醇;
故答案為:4—甲基—3—己醇。
(3)分子式為C4H9Cl,其核磁共振氫譜圖中顯示只有一組峰,說明只有一種氫,則該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為:(CH3)3CCl(或);在NaOH的乙醇溶液中共熱發(fā)生消去反應(yīng),化學(xué)方程式:+NaOH↑+NaCl+H2O;
故答案為:(CH3)3CCl(或);+NaOH↑+NaCl+H2O。【解析】①.②.(或)③.4—甲基—3—己醇④.(CH3)3CCl(或)⑤.+NaOH↑+NaCl+H2O三、判斷題(共5題,共10分)17、B【分析】【詳解】
在室溫下呈液態(tài)的油脂稱為油,如花生油、桐油等;在室溫下呈固態(tài)的油脂稱為脂肪,如牛油、豬油等,所以植物油、動(dòng)物脂肪都是油脂。礦物油是多種烴的混合物,經(jīng)石油分餾得到的烴,不屬于油脂,故該說法錯(cuò)誤。18、B【分析】【詳解】
兩種活潑性不同的金屬組成原電池的兩極,活潑金屬不一定作負(fù)極,如Mg、Al、NaOH溶液組成原電池時(shí),活潑的Mg作正極,Al為負(fù)極;錯(cuò)誤。19、A【分析】【詳解】
“釕單原子催化劑”合成氨是一種溫和條件下合成氨的方法,不像傳統(tǒng)合成氨,對設(shè)備要求高、能耗大,所以“釕單原子催化劑”合成氨體現(xiàn)了我國科學(xué)家在科研領(lǐng)域的創(chuàng)新,故該說法正確。20、A【分析】【分析】
【詳解】
重金屬鹽能使蛋白質(zhì)變性凝結(jié),所以誤食重金屬鹽會(huì)中毒,故正確。21、A【分析】【分析】
【詳解】
植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在植物中,植物、動(dòng)物軀體經(jīng)過幾百萬年復(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)放出的能量均來源于太陽能,正確。四、有機(jī)推斷題(共2題,共10分)22、略
【分析】【分析】
A與水蒸氣在催化劑作用下反應(yīng)生成C,D與氧氣在催化劑作用下反應(yīng)生成E;C、E在催化劑作用下并加熱反應(yīng)生成F可知C、E分別為烴A的相對分子質(zhì)量為28以及能與水發(fā)生加成反應(yīng)生成則A為B是一種高分子化合物,則B為聚乙烯據(jù)此分析解答。
(1)
由分析可知,B的結(jié)構(gòu)簡式是
(2)
由圖中F的結(jié)構(gòu)簡式可知;F中所含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵以及酯基,故答案為:酯基;
(3)
C為與E為發(fā)生酯化反應(yīng)生成F,則其方程式為:
(4)
A.A的結(jié)構(gòu)簡式為B的結(jié)構(gòu)簡式為A與B中C元素以及H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同,所以等質(zhì)量的A和B完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量相等,故A錯(cuò)誤;
B.C為能與水任意比例互溶的F為微溶于水的所以可僅用水法鑒別C和F,故b錯(cuò)誤;
C.由D為含有碳碳雙鍵;所以在催化劑作用下可發(fā)生加聚反應(yīng),故C正確;
D.丙烯酸乙酯屬于酯類化合物,具有特殊的香味;由于丙烯酸乙酯中含有碳碳雙鍵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,所以能使酸性KMnO4溶液褪色;故D正確;
答案選CD?!窘馕觥?1)
(2)酯基。
(3)
(4)CD23、略
【分析】【分析】
①烴A在所有的烴中含碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低,則A是CH4;②烴B是一種植物生長調(diào)節(jié)劑;可用于催熟果實(shí),則B是乙烯;③烴C在氧氣中燃燒產(chǎn)生的氧炔焰常用來切割或焊接金屬,因此C是乙炔;④根據(jù)D的比例模型考點(diǎn)D為苯。
【詳解】
(1)甲烷和Cl2發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)的方程式為CH4+Cl2CH3Cl+HCl。
(2)將1mol甲烷和適量的Cl2混合后光照;測得所得所有有機(jī)取代產(chǎn)物物質(zhì)的量相等,即均是0.25mol,則消耗的氯氣物質(zhì)的量是0.25mol+0.25mol×2+0.25mol×3+0.25mol×4=2.5mol;
(3)乙烯與與水在催化劑作用下反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2+H2OCH3CH2OH。
(4)乙炔和足量溴水反應(yīng)的方程式為CH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2。
(5)苯中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu);是平面正六面體的結(jié)構(gòu),很穩(wěn)定,苯的鄰位二氯取代物不存在同分異構(gòu)體;不能使溴的四氯化碳溶液褪色或不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化均可以來證明苯中不存在一般的碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替結(jié)構(gòu),答案選acd。
(6)苯與濃硝酸、濃硫酸混合后加熱至50℃~60℃反應(yīng)的化學(xué)方程式為:【解析】CH4+Cl2CH3Cl+HCl2.5molCH2=CH2+H2OCH3CH2OHCH≡CH+2Br2→CHBr2CHBr2acd五、元素或物質(zhì)推斷題(共3題,共9分)24、略
【分析】【分析】
若A為常見的金屬單質(zhì),焰色試驗(yàn)呈黃色,A應(yīng)為Na,X能使品紅溶液褪色,X應(yīng)為SO2,則B為H2,C為NaOH,D為Na2SO3,E為NaHSO3;若A為短周期元素組成的單質(zhì),該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng),A應(yīng)為Cl2,則B為HClO,C為HCl;若A為淡黃色粉末,A應(yīng)為Na2O2;若A為氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液變紅,D中含F(xiàn)e3+,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知C具有強(qiáng)氧化性,則A為NO2,B為NO,C為HNO3;以此解答。
【詳解】
(1)由分析可知,若A為常見的金屬單質(zhì),焰色試驗(yàn)呈黃色,A應(yīng)為Na,X能使品紅溶液褪色,X為SO2,則B為H2,C為NaOH,D為Na2SO3,E為NaHSO3,C和E反應(yīng)的離子方程式為OH-+HSO=SO+H2O,故答案為:OH-+HSO=SO+H2O;
(2)若A為短周期元素組成的單質(zhì),該元素的最高價(jià)氧化物的水化物酸性最強(qiáng),A應(yīng)為Cl2;B為HClO,C為HCl;
①Cl2和水反應(yīng)生成次氯酸、HCl,離子方程式為:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
②A.C為鹽酸,可與NaHCO3反應(yīng)生成NaCl、H2O和CO2,但它們與NaHCO3均不反應(yīng);故A不可能;
B.鹽酸與Na2CO3反應(yīng)生成CO2,CO2與Na2CO3反應(yīng)可生成NaHCO3;故B可能;
C.鹽酸與氫氧化鋁反應(yīng)生成氯化鋁;氯化鋁與氫氧化鋁不反應(yīng),故C不可能;
D.NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成AlCl3,AlCl3和NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3;故D可能;
故答案為:BD;
(3)若A為淡黃色粉末,A應(yīng)為Na2O2;
①1molNa2O2與足量的H2O充分反應(yīng)時(shí),過氧化鈉自身發(fā)生氧化還原反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為NA;故答案為:NA;
②若X為非金屬單質(zhì),通常為黑色粉末,C為O2,X應(yīng)為C,D為CO2,E為CO,二氧化碳的電子式為:
③若X為一種造成溫室效應(yīng)的氣體,X應(yīng)為CO2,則C為NaOH,D為Na2CO3,E為NaHCO3;
A.與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡較快的為NaHCO3,較慢的為Na2CO3;可以鑒別;
B.加入BaCl2產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3,無明顯現(xiàn)象的是NaHCO3;可以鑒別;
C.加入NaOH溶液都無明顯現(xiàn)象;不可以鑒別;
D.加入Ca(OH)2溶液都產(chǎn)生白色沉淀;不可以鑒別;
故答案為:AB;
(4)若A為氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液變紅,D中含F(xiàn)e3+,由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知C具有強(qiáng)氧化性,則A為NO2,B為NO,C為HNO3;
①NO2與水反應(yīng)的方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO,故答案為:3NO2+H2O=2HNO3+NO;
②Fe2+具有還原性,可與酸性高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)而使高錳酸鉀褪色,則可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)Fe2+,操作為取D中適量溶液置于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,若紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe2+,否則無,故答案為:取D中適量溶液置于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,若紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe2+,否則無?!窘馕觥竣?OH-+HSO=SO+H2O②.Cl2+H2O=H++Cl-+HClO③.BD④.NA⑤.⑥.AB⑦.3NO2+H2O=2HNO3+NO⑧.取D中適量溶液置于潔凈試管中,滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,若紫紅色褪去,證明溶液中含有Fe2+,否則無25、略
【分析】【分析】
B為黃綠色氣體,則B為Cl2;氣體D能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)色,則D為NH3;由于化合物甲含有兩種元素,故甲含有Cl、N這兩種元素,則單質(zhì)氣體A為N2,1.4gN2的物質(zhì)的量為0.05mol,則12.05g甲中含有0.1molN,即甲含有1.4gN,則Cl有10.65g,即0.3mol,由此可知:12.05g甲含有0.1molN和0.3molCl,故甲的化學(xué)式為NCl3;則E為HClO,F(xiàn)為HCl;綜上所述,甲為NCl3,A為N2,B為Cl2,D為NH3;E為HClO,F(xiàn)為HCl。
【詳解】
(1)經(jīng)分析,甲所含元素為N、Cl,甲的化學(xué)式為NCl3;
(2)B為Cl2,其和水反應(yīng)的離子方程式為
(3)甲和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO?!窘馕觥縉、ClNCl3NCl3+3H2O=NH3↑+3HClO26、略
【分析】【分析】
A最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物(甲)能與其氣態(tài)氫化物(乙)反應(yīng)生成鹽;則A是N元素,甲是硝酸,乙是氨氣,生成的鹽是硝酸銨;B最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍,則B一定是第二周期元素,是C元素;C的M層上有3個(gè)電子,所以C是Al元素;D是短周期原子半徑最大的主族元素,則D是Na元素;E的單質(zhì)是淡黃色固體,所以E是S元素;F最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)代數(shù)和為6,這說明F是第ⅦA族元素,則F是Cl元素。
【詳解】
(1)實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的化學(xué)方程式為:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)①實(shí)驗(yàn)室用碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)制取CO2;屬于固體與液體反應(yīng)不需要加熱的,因此裝置圖正確,①項(xiàng)正確;
②常溫下;鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化,所以可以用鋁單質(zhì)做成的槽車,都可用來運(yùn)輸甲的濃溶液,②項(xiàng)正確;
③鈉單質(zhì)在氧氣中燃燒后的產(chǎn)物是過氧化鈉,過氧化鈉能和水以及CO2反應(yīng)生成氧氣;可作供氧劑,③項(xiàng)正確;
④鼓勵(lì)乘坐公交車出行,倡導(dǎo)低碳生活,是控制和治理CO2解決“溫室效應(yīng)”的有效途徑之一;④項(xiàng)正確;
⑤氯化鈉是離子化合物,電子式為⑤項(xiàng)錯(cuò)誤;
(3)將E的常見氧化物(該氧化物能使品紅溶液褪色),這說明該氧化物是SO2,SO2通入由CuSO4和NaCl混合的濃溶液中,溶液顏色變淺,析出白色沉淀,取該沉淀進(jìn)行元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)分析,可知其中含Cl:35.7%,Cu:64.3%,則該沉淀中Cl與Cu的原子個(gè)數(shù)之比為所以其化學(xué)式為CuCl,即銅元素的化合價(jià)從+2價(jià)降低到+1價(jià),這說明反應(yīng)中硫酸銅起到氧化劑的作用,則SO2起到還原劑的作用,答案選C?!窘馕觥緾a(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O①②③④C六、原理綜合題(共4題,共16分)27、略
【分析】【分析】
I.(1)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;
(2)①圖像可知曲線上的點(diǎn)為平衡點(diǎn);A點(diǎn)位于曲線下,達(dá)到平衡需要增大乙烷的轉(zhuǎn)化率;
②為提高C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率;平衡正向進(jìn)行。
II.(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析;溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明溫度升高促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行;
(4)根據(jù)v=計(jì)算H2的消耗速率,由α=×100%計(jì)算CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。
【詳解】
I.(1)①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)ΔH1;
②3H2(g)+2CrO3(s)=3H2O(g)+Cr2O3(s)ΔH2;
③Cr2O3(s)+3CO2(g)=3CO(g)+2CrO3(s)ΔH3;
蓋斯定律計(jì)算(①×3+②+③)得到反應(yīng):C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO2(g)+H2O(g)的△H=
(2)①C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系圖分析可知,A點(diǎn)位于平衡曲線下方,未達(dá)到化學(xué)平衡,若達(dá)到平衡狀態(tài)需要增大乙烷的轉(zhuǎn)化率,所以反應(yīng)正向進(jìn)行,A點(diǎn)的反應(yīng)速率v(正)>v(逆);
②若不考慮副反應(yīng)的發(fā)生,為提高C2H6的平衡轉(zhuǎn)化率,除了將生成物及時(shí)從體系中分離出來外,還可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度或適當(dāng)減小壓強(qiáng)或增大起始時(shí)CO2與C2H6的投料比等。
II.(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析;溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明升高溫度,促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);
(4)在2L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在反應(yīng)開始時(shí)n(CO2)=n(H2)=2mol,假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)生H2O的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時(shí)的物質(zhì)的量:n(CO2)=n(H2)=(2-x)mol,n(CO)=n(H2O)=xmol,由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等,在830℃下,K=1.0,所以K===1.0,解得x=1mol,則這段時(shí)間內(nèi)v(H2)==0.05mol/(L?s),此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率α(CO2)=×100%=50%。
【點(diǎn)睛】
本題考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)平衡移動(dòng)及化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的有關(guān)計(jì)算,能從圖像中獲取有用信息是解題的關(guān)鍵。掌握有關(guān)概念及平衡移動(dòng)原理是本題解答的基礎(chǔ)?!窘馕觥?gt;適當(dāng)升高溫度(或適當(dāng)減小壓強(qiáng)或增大起始時(shí)CO2與C2H6的投料比等其他合理答案)吸熱溫
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