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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年新科版必修2化學(xué)下冊階段測試試卷369考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、下列說法正確的是()A.任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化B.H2O(g)═H2O(l)該過程放出大量的熱,所以該過程是化學(xué)變化C.化學(xué)反應(yīng)中能量的變化都表現(xiàn)為熱量的變化D.對于如圖所示的過程,是吸收能量的過程2、下列表示正確的是A.中子數(shù)為7的碳原子:B.二氧化碳的結(jié)構(gòu)式:O=C=OC.S2-的結(jié)構(gòu)示意圖:D.CH4的分子比例模型:3、蛟龍?zhí)栞d人潛水器由我國自行設(shè)計;自主集成研制;是目前世界上下潛能力最深的作業(yè)型載人潛水器。給某潛水器提供動力的電池如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是。
A.Zn電極發(fā)生了還原反應(yīng)B.電池中的Cl-向Pt電極移動C.Pt電極反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-D.電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Pt電極,再經(jīng)溶液回到Zn電極4、下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是A.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時,電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能B.鋰離子電池放電時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能C.硅太陽能電池工作時,光能轉(zhuǎn)化成電能D.汽油燃燒為汽車提供動力時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能5、下列說法正確的是A.石油裂化的目的是為了提高輕質(zhì)油的產(chǎn)量和質(zhì)量B.煤的液化、氣化和石油的分餾都屬于物理變化C.為了有效利用化學(xué)能,可以將植物的秸桿直接燃燒獲得沼氣D.氫氣被稱為“綠色能源”,利用化石燃料燃燒放出的熱量使水分解產(chǎn)生氫氣,是氫能開發(fā)的研究方向6、對于反應(yīng)X+Y(s)Z的平衡體系,若增大壓強(qiáng),Y的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則X和Z可能的狀態(tài)是A.X為氣態(tài),Z為固態(tài)B.X為固態(tài),Z為氣態(tài)C.X為氣態(tài),Z為氣態(tài)D.X為固態(tài),Z為固態(tài)評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)7、在銀鋅原電池中;以硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液。
(1)鋅為___極;電極上發(fā)生的是___(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電極上的現(xiàn)象是___,電極反應(yīng)式為___;
(2)銀為___極,電極上發(fā)生的是___(填氧化或還原)反應(yīng),銀片上觀察到的現(xiàn)象是___,電極反應(yīng)式為___。8、已知一定溫度和壓強(qiáng)下,在容積為VL的密閉容器中充入1molA和1molB,保持恒溫恒壓下反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)△H<0。達(dá)到平衡時;C的體積分?jǐn)?shù)為40%。試回答有關(guān)問題:
(1)在相同溫度下,若保持容器體積VL不變,起始充入1molA和1molB,達(dá)到平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)_______40%(填“>”、“<”或“=”)。
(2)若平衡時,保持容器容積不變,使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,則平衡_______。
A.一定向正反應(yīng)方向移動B.一定向逆反應(yīng)方向移動。
C.一定不移動D.不一定移動。
(3)若使溫度、壓強(qiáng)在上述條件下恒定不變,在密閉容器中充入2molA和2molB,則反應(yīng)達(dá)到平衡時,C的體積分?jǐn)?shù)為_______;容器的容積為_______。9、按要求填空:
(1)常用作制冷劑的物質(zhì)的電子式_______;
(2)氮氣常用作保護(hù)氣,但是氮氣不能用作金屬鎂的保護(hù)氣,其原因用化學(xué)方程式表示是_______;
(3)濃氨水可以檢驗輸送氯氣的管道是否泄露,若泄露則會產(chǎn)生白煙,其原理用化學(xué)方程式表示為_______;
(4)銨鹽與NaOH等強(qiáng)堿的溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式是_______;
(5)汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2、NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源之一,治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化轉(zhuǎn)換器”,使CO和NO轉(zhuǎn)化為無毒氣體,其反應(yīng)方程式為_______;
(6)鋁土礦(主要成分為Al2O3;含有少量雜質(zhì))是提取鋁的原料。提取鋁的工藝流程如下:
請用離子方程式表示以上工藝流程中第①步反應(yīng):_______;寫出以上工藝流程中第③步反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______;若第①步加入的是鹽酸,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。10、原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術(shù)的巨大進(jìn)步;是化學(xué)對人類的一項重大貢獻(xiàn)。
(1)現(xiàn)有如下兩個反應(yīng):
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
判斷能否設(shè)計成原電池A._____;B._____。(填“能”或“不能”)
(2)將純鋅片和純銅片按圖方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時間;回答下列問題:
①下列說法正確的是____________。
A.甲、乙均為化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置B.乙中銅片上沒有明顯變化。A.甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少B.兩燒杯中溶液的pH均增大②在相同時間內(nèi);兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度:甲________乙(填“>”;“<“或“=”)。
③請寫出圖中構(gòu)成原電池的負(fù)極電極反應(yīng)式_________________________。
(3)燃料電池的工作原理是將燃料和氧化劑(如O2)反應(yīng)所放出的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能?,F(xiàn)設(shè)計一燃料電池,以電極a為正極,電極b為負(fù)極,氫氣為燃料,采用氫氧化鈉溶液為電解液;則氫氣應(yīng)通入__極(填a或b),電子從____(填a或b)極流出。11、銅與鋅用導(dǎo)線連接后;插入稀硫酸中形成原電池。
(1)分析圖并填空:__。
(2)原電池總反應(yīng)式(離子方程式)__。
(3)上述裝置產(chǎn)生電流的原因是__。
(4)上述裝置的能量轉(zhuǎn)化是__。12、I.一定溫度下;在2L的密閉容器中,X;Y、Z三種氣體的量隨時間變化的曲線如圖:
(1)從反應(yīng)開始到10s時,用Z表示的反應(yīng)速率為___________,X的物質(zhì)的量濃度減少了___________,Y的轉(zhuǎn)化率為___________。
(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
II.KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)。現(xiàn)有以下實驗記錄:回答下列問題:。實驗編號①②③④⑤溫度/℃3040506070顯色時間/s16080402010
(1)該反應(yīng)的離子方程式為___________。
(2)該實驗的目的是探究___________。
(3)實驗試劑除了1mol·L-1KI溶液、0.1mol·L-1H2SO4溶液外,還需要的試劑是__;
(4)上述實驗操作中除了需要(3)的條件外,還必須控制不變的是___________(填字母)。
A.溫度B.試劑的濃度。
C.試劑的用量(體積)D.試劑添加的順序評卷人得分三、判斷題(共5題,共10分)13、聚乙烯可包裝食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包裝食品。(___)A.正確B.錯誤14、燃燒過程中熱能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。(______)A.正確B.錯誤15、一般來說,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高。(_______)A.正確B.錯誤16、煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物____A.正確B.錯誤17、農(nóng)村用沼氣池產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用_____A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共16分)18、(1)在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)。
①隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。該反應(yīng)正向ΔH_____0(填“>”或“<”);
②100℃時達(dá)平衡后,改變溫度為T,c(N2O4)以0.002mol·L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡。T___100℃(填“大于”或“小于”),判斷理由是_____。
(2)二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領(lǐng)域。2CO2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)。理論計算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在體系總壓強(qiáng)為P總;反應(yīng)達(dá)到平衡時,四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。
①四條曲線分別代表的物質(zhì)是a_____;b______;c______;d_____;
②CO2催化加氫合成C2H4反應(yīng)的ΔH____0(填“>”或“<”)。
③根據(jù)圖中點A(440K,0.4),計算該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=____(列出計算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。19、I.在鋅與某濃度的鹽酸反應(yīng)的實驗中,實驗員得到下面的結(jié)果:。鋅的質(zhì)量(g)鋅的形狀溫度(℃)溶解于酸花的時間(s)A2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片3550E2薄片4525F2粉末155
(1)寫出基態(tài)Zn2+的核外電子排布式:_____,該反應(yīng)是_____反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”);
(2)仔細(xì)觀察A~F的實驗數(shù)據(jù)對比,你可以得到關(guān)于溫度影響反應(yīng)速率結(jié)論,用此結(jié)論,計算:55℃時,2g鋅薄片溶解于酸中需花_____s。
II.某可逆反應(yīng)在某體積為5L的密閉容器中進(jìn)行;在從0~4分鐘各物質(zhì)的量的變化情況如圖所示(X;Y、Z均為氣體)。
(3)該反應(yīng)的的化學(xué)方程式為__________________;
(4)反應(yīng)開始至2分鐘時,X的平均反應(yīng)速率為__;
(5)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________;
a.每消耗1molX,同時生成1.33molZb.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變。
c.Z的濃度不再變化d.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變。
(6)由下圖求得平衡時Y的轉(zhuǎn)化率為__________________。
(7)若保持容器體積不變,充入He,容器內(nèi)反應(yīng)速率將___________(填“增大”“減小”或“不變”)20、(I)火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑液態(tài)雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時;即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。已知:0.4mol液態(tài)肼與足量的液態(tài)雙氧水反應(yīng),生成氮氣和水蒸氣,放出256.652kJ的熱量。
(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為____________________。
(2)下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù):?;瘜W(xué)鍵P—PP—OO=OP=O鍵能/(kJ/mol)abcx
已知白磷的燃燒熱ΔH=-dkJ/mol,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)如圖所示,則上表中x=______(用含有a、b;c、d的代數(shù)式表示)。
(II)分別取40mL的0.50mol/L鹽酸與0.55mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱。請回答下列問題:
(3)A的儀器名稱為_____________。
(4)如下圖所示,泡沫塑料板上面有兩個小孔,兩個小孔不能開得過大,其原因是_______;反應(yīng)需要測量溫度,每次測量溫度后都必須采取的操作是________。
(5)某學(xué)生實驗記錄數(shù)據(jù)如下:。實驗序號起始溫度T1℃終止溫度T2℃鹽酸氫氧化鈉混合溶液混合溶液120.020.123.2220.220.423.4320.520.623.6
已知鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g/cm3,又知中和后生成溶液的比熱容c=4.18J/(g·℃),依據(jù)該學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)計算,該實驗測得的中和熱ΔH=________;
(6)假定該學(xué)生的操作完全同上,實驗中改用100mL0.5mol/L鹽酸跟100mL0.55mol/L氫氧化鈉溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量_____(填“相等”或“不相等”),所求中和熱_______(填“相等”或“不相等”)。21、(2016·新課標(biāo)全國卷Ⅱ)丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等;回答下列問題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=?515kJ/mol
②C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=?353kJ/mol
兩個反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是________;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是________。
(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對應(yīng)溫度為460℃。低于460℃時,丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或者“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是________;高于460℃時,丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選;填標(biāo)號)
A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大。
C.副反應(yīng)增多D.反應(yīng)活化能增大。
(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為_________,理由是____________。進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為________。評卷人得分五、計算題(共2題,共14分)22、農(nóng)村推廣使用沼氣(主要成分為甲烷)有利于環(huán)境保護(hù)。已知:通常狀況下;1mol甲烷完全燃燒放出890kJ熱量。該狀況下,燃燒160g甲烷。試計算:
(1)生成的二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積______。
(2)放出的熱量_______。23、某溫度時;在一個2L的密閉容器中,X;Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。
(2)反應(yīng)開始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為____________________。
(3)不同條件下的該反應(yīng)的速率:①v(X)=0.3mol·L-1·s-1,②v(Z)=0.1mol·L-1·s-1,③v(Y)=0.2mol·L-1·s-1,其中反應(yīng)速率最快的是________(填序號)。評卷人得分六、有機(jī)推斷題(共3題,共15分)24、工業(yè)上可利用地溝油作為原料制備乙醇;乙醇可再加工制備多種化工材料。
(1)反應(yīng)②實現(xiàn)了官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化(寫出結(jié)構(gòu)簡式):—OH→_______。
(2)反應(yīng)②的類型是_______;反應(yīng)④的類型是_______。
(3)請寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式_______。
(4)請寫出反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式_______。
(5)關(guān)于乙二醇又稱甘醇,是常用的一種有機(jī)溶劑,關(guān)于乙二醇HOCH2—CH2OH性質(zhì)預(yù)測正確的是_______。A.乙二醇與水能夠以任意比例互溶B.乙二醇能支持燃燒,充分燃燒其產(chǎn)物是CO2和水C.向紫色的酸性高錳酸鉀溶液中加入乙二醇溶液,可觀察到紫色溶液褪色D.乙二醇與乙醇互為同系物25、下圖是A;B、C、D、E、F等幾種常見有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖。其中A是面粉的主要成分;C和E反應(yīng)能生成F;F具有香味。B與E的實驗式相同。
在有機(jī)物中;凡是具有-CHO結(jié)構(gòu)的物質(zhì),具有如下性質(zhì):
①與新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng);產(chǎn)生磚紅色的沉淀;
②在催化劑的作用下,-CHO被氧氣氧化為-COOH,即:2R-CHO+O22R-COOH[
根據(jù)根據(jù)以上信息及各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系完成下列各題:
(1)A的化學(xué)式為____________,B的結(jié)構(gòu)簡式為___________。與B互為同分異構(gòu)體的一種物質(zhì)的名稱_______________。
(2)F在稀硫酸中發(fā)生水解反應(yīng)的反應(yīng)方程式___________。
(3)E與氨水發(fā)生的離子方程式___________。
E與小蘇打溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(4)其中能與新制氫氧化銅懸濁液產(chǎn)生磚紅色的沉淀的物質(zhì)有____________(填名稱)。
(5)寫出鈉與C的反應(yīng)方程式___________。
(6)寫出C→D的反應(yīng)方程式___________。
(7)C+E→F的反應(yīng)方程式___________。26、乙?;馓阴B仁且环N醫(yī)藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料;按下列路線合成乙?;馓阴B?。
已知:①RCHO
②RCNRCOOH;
③RCNRCOClRCOOR′
請回答:
(1)D的結(jié)構(gòu)簡式________。
(2)下列說法正確的是________。
A.化合物A不能發(fā)生取代反應(yīng)
B.化合物B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
C.化合物C能發(fā)生氧化反應(yīng)
D.從甲苯到化合物C的轉(zhuǎn)化過程中;涉及到的反應(yīng)類型有取代反應(yīng);加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)。
(3)E+F→G的化學(xué)方程式是________。
(4)寫出化合物D同時符合下列條件的所有可能的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式________。
①紅外光譜檢測表明分子中含有氰基(-CN);
②1H-NMR譜檢測表明分子中有苯環(huán);且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
(5)設(shè)計以乙醇為原料制備F的合成路線(用流程圖表示;無機(jī)試劑任選)________。參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】【詳解】
A;化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)是舊鍵斷裂和新鍵形成;反應(yīng)過程中任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,A正確;
B;氣態(tài)水變化為液態(tài)水是物質(zhì)的聚集狀態(tài)變化;無新物質(zhì)生成,所以該過程是物理變化,B錯誤;
C;化學(xué)反應(yīng)過程中主要是熱量變化;同時也可以伴隨其它能量的變化,例如電能、光能等,C錯誤;
D;圖象分析反應(yīng)物能量高于生成物能量;反應(yīng)是放熱反應(yīng),D錯誤;
答案選A。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.中子數(shù)為7的碳原子的質(zhì)量數(shù)=質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=6+7=13,此碳原子的符號為故A錯誤;
B.二氧化碳為共價化合物;其結(jié)構(gòu)式為O=C=O,故B正確;
C.硫離子為陰離子,其核電荷數(shù)是16,最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),硫離子結(jié)構(gòu)示意圖為故C錯誤;
D.為甲烷的球棍模型,甲烷的比例模型為故D錯誤;
故選B。3、C【分析】【分析】
根據(jù)原電池原理;鋅的金屬活動性強(qiáng)于鉑,故鋅電極為負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng),鉑電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng),據(jù)此回答問題。
【詳解】
A.Zn電極發(fā)生了氧化反應(yīng);A錯誤;
B.Pt電極為正極,得到電子,電子為負(fù)電荷,故電池中的Cl-向反方向移動;即鋅電極方向移動,B錯誤;
C.Pt電極發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)式為H2O2+2e-=2OH-;C正確;
D.電子從Zn電極沿導(dǎo)線流向Pt電極;不進(jìn)入溶液,溶液中為離子的轉(zhuǎn)移,D錯誤。
答案為C。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時發(fā)生電解反應(yīng);為氧化還原反應(yīng),故A不選;
B.鋰離子電池放電時;負(fù)極鋰失去電子,發(fā)生氧化,正極發(fā)生還原反應(yīng),電池反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),故B不選;
C.硅太陽能電池工作時光能轉(zhuǎn)化為電能;不發(fā)生化學(xué)變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān),故C選;
D.汽油燃燒是汽油發(fā)生氧化反應(yīng)放出熱量;與氧化還原反應(yīng)有關(guān),故D不選;
故選C。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.石油裂化的目的為了提高輕質(zhì)液體燃料(汽油,煤油,柴油等)的產(chǎn)量,特別是提高汽油的產(chǎn)量,故A正確;
B.煤的氣化是煤與碳反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣,煤的液化是指煤與氫氣作用形成甲醇等液體燃料,二者屬于化學(xué)變化,故B錯誤;
C.植物秸稈、枝葉、雜草含有生物質(zhì)能,將植物的秸稈、枝葉、雜草和人畜糞便加入沼氣發(fā)酵池中,在厭氧條件下進(jìn)行,可發(fā)酵制取甲烷,從而有效利用生物質(zhì)能,故C錯誤;
D.利用化石燃料燃燒放出的熱量,消耗不再生能源,且燃燒排放污染物,應(yīng)研究高效催化劑使水分解制備氫氣,是氫能開發(fā)的研究方向,故D錯誤;
故選:A。6、A【分析】【詳解】
增大壓強(qiáng),Y的轉(zhuǎn)化率增大,說明平衡向正反應(yīng)方向移動,即正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),所以X為氣態(tài),Z為固態(tài),A正確;答案為A。二、填空題(共6題,共12分)7、略
【分析】【分析】
圖中是利用鋅能與硫酸銅發(fā)生自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)而構(gòu)成的原電池裝置,鋅為負(fù)極,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),鋅棒不斷溶解,電極方程式為Zn-2e-=Zn2+;銀為正極,銅離子在銀棒上得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),生成紫紅色的銅單質(zhì),電極方程式為Cu2++2e-=Cu。
【詳解】
由分析可知:
(1)鋅為負(fù)極,電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng),電極上的現(xiàn)象是鋅片逐漸溶解,電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,故答案為:負(fù);氧化;鋅片逐漸溶解;Zn-2e-=Zn2+;
(2)銀為正極,電極上發(fā)生的是還原反應(yīng),銀片上觀察到的現(xiàn)象是有紅色物質(zhì)析出,電極反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu,故答案為:正;還原;有紅色物質(zhì)析出;Cu2++2e-=Cu?!窘馕觥控?fù)氧化鋅片逐漸溶解Zn-2e-=Zn2+正還原有紅色物質(zhì)析出Cu2++2e-=Cu8、略
【分析】【詳解】
(1)該反應(yīng)為氣體減小的反應(yīng);隨反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量減小,原反應(yīng)為恒壓,則容器的體積隨反應(yīng)的進(jìn)行而減小,C的體積分?jǐn)?shù)為40%,題目中反應(yīng)保存恒容,則容器的體積不變,相當(dāng)于原恒壓裝置平衡后增大體積,平衡逆向移動,則C的體積分?jǐn)?shù)小于40%;
(2)保持容器容積不變;若加入反應(yīng)物使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動;若加入的為生成物,則平衡逆向移動;若加入的氣體為與反應(yīng)無關(guān)的氣體,則平衡不移動,綜上所述,平衡不一定移動,答案選D;
(3)溫度;壓強(qiáng)在上述條件下恒定不變;在密閉容器中充入2molA和2molB,由于溫度和壓強(qiáng)不變,A和B的物質(zhì)的量之比還滿足1:1,所以平衡是等效的,因此C的體積分?jǐn)?shù)仍然為40%;
=40%,解得x=mol,恒溫恒壓下,體積之比等于物質(zhì)的量之比,原平衡時的體積是=解得x=VL?!窘馕觥竣?<②.D③.40%④.10V/7L9、略
【分析】【詳解】
(1)氨氣常用作制冷劑,氨氣的電子式為
(2)氮氣不能用作金屬鎂的保護(hù)氣,是因為氮氣和鎂在高溫條件下反應(yīng)生成氮化鎂,反應(yīng)的化學(xué)方程式為N2+3MgMg3N2;
(3)濃氨水可以檢驗輸送氯氣的管道是否泄露,氯氣和氨氣反應(yīng)生成白煙氯化銨、氮氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2;
(4)銨鹽與NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)放出氨氣,反應(yīng)的離子方程式是NH+OH-NH3↑+H2O;
(5)CO和NO在催化劑作用下生成氮氣和二氧化碳,反應(yīng)方程式為2CO+2NON2+2CO2;
(6)工藝流程中第①步反應(yīng)是氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO+H2O;藝流程中第③步反應(yīng)為偏鋁酸鈉和二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3;若第①步加入的是鹽酸,氧化鋁和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋁和水,反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O?!窘馕觥?1)
(2)N2+3MgMg3N2
(3)3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2
(4)NH+OH-NH3↑+H2O
(5)2CO+2NON2+2CO2
(6)Al2O3+2OH-=2AlO+H2ONaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3Al2O3+6H+=2Al3++3H2O10、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)A.NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化還原反應(yīng),不能設(shè)計成原電池;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑是自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng);能設(shè)計成原電池;
(2)甲裝置符合原電池構(gòu)成條件;所以是原電池,乙不能形成閉合回路,所以不能構(gòu)成原電池,兩個燒杯中,鋅都失電子發(fā)生氧化反應(yīng),甲中銅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng),乙中鋅上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng);
①A.甲是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置;乙不是,故A錯誤;
B.乙裝置中銅片不反應(yīng);也沒構(gòu)成原電池的正極,所以銅片上沒有明顯變化,故B正確;
C.甲;乙中鋅片質(zhì)量都減少;故C錯誤;
D.兩個燒杯中都產(chǎn)生氫氣;氫離子濃度都降低,所以溶液的pH均增大,故D正確;
故答案為BD;
②原電池原理引起的反應(yīng)速度大于化學(xué)反應(yīng)的速度;因此在相同時間內(nèi),兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度:甲>乙;
③構(gòu)成原電池的負(fù)極是鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為:Zn-2e-=Zn2+;
(3)氫氧燃料電池中,燃料氫氣需通在負(fù)極,即b極,正極是氧氣得電子,電子從負(fù)極b流向正極a。
【點睛】
明確原電池的構(gòu)成條件及反應(yīng)必須是放熱反應(yīng)是解本題的關(guān)鍵;構(gòu)成原電池的條件是:①有兩個活潑性不同的電極;②將電極插入電解質(zhì)溶液中;③兩電極間構(gòu)成閉合回路;④能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng);所以設(shè)計原電池必須符合構(gòu)成原電池的條件,且該反應(yīng)必須是放熱反應(yīng)?!窘馕觥坎荒苣蹷D>Zn-2e-=Zn2+bb11、略
【分析】【分析】
在銅鋅原電池中,鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),有電子轉(zhuǎn)移,即鋅失去的電子沿導(dǎo)線流向銅,閉合回路中形成電流,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。由于鋅的活動性大于銅,鋅為原電池的負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,鋅片逐漸溶解;銅為原電池的正極,溶液中的氫離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;銅片表面產(chǎn)生大量氣泡,以此解題。
【詳解】
在銅鋅原電池中,鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),有電子轉(zhuǎn)移,即鋅失去的電子沿導(dǎo)線流向銅,閉合回路中形成電流,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。由于鋅的活動性大于銅,鋅為原電池的負(fù)極,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,鋅片逐漸溶解;銅為原電池的正極,溶液中的氫離子在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑;銅片表面產(chǎn)生大量氣泡。
(1)根據(jù)分析,該題圖為:
故答案為:
(2)根據(jù)分析,由于鋅的活動性大于銅,鋅為原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,銅為原電池的正極,電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑,原電池總反應(yīng)式(離子方程式)Zn+2H+=Zn2++H2↑;
故答案為:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(3)該裝置產(chǎn)生電流的原因是:在銅鋅原電池中;鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),有電子轉(zhuǎn)移,即鋅失去的電子沿導(dǎo)線流向銅,閉合回路中形成電流;
故答案為:鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng);有電子轉(zhuǎn)移,負(fù)極鋅失去的電子沿導(dǎo)線流向正極銅,閉合回路中有電流產(chǎn)生。
(4)根據(jù)分析可知;該裝置是原電池,原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;
故答案為:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能?!窘馕觥縕n+2H+=Zn2++H2↑鋅與稀硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),有電子轉(zhuǎn)移,負(fù)極鋅失去的電子沿導(dǎo)線流向正極銅,閉合回路中有電流產(chǎn)生化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能12、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)10s時,Z的物質(zhì)的量增加1.58mol,其反應(yīng)速率為:mol·L-1·s-1,X的物質(zhì)的量由1.20降低到0.41,其濃度較少量為:=0.395mol·L-1,Y的物質(zhì)的量由1.0減少為0.21,其轉(zhuǎn)化率為:故答案為:0.079mol·L-1·s-1;0.395mol·L-1;79.0%;
(2)由圖可知X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,三者的變化分別為:0.79、0.79、1.58,變化量之比為1:1:2,可得反應(yīng)方程式為:X(g)+Y(g)2Z(g),故答案為:X(g)+Y(g)2Z(g)
;
II.(1)KI具有強(qiáng)的還原性,能被氧氣氧化成碘單質(zhì),反應(yīng)的離子方程式為:4H++4I-+O2=2I2+2H2O,故答案為:4H++4I-+O2=2I2+2H2O;
(2)由表格數(shù)據(jù)可知;該實驗改變的外界條件是溫度,測量的是不同溫度條件下顯色的時間,可知其其探究的是溫度對反應(yīng)速率的影響,故答案為:溫度對反應(yīng)速率的影響;
(3)為確定顯示的時間;需要用到指示劑與碘單質(zhì)出現(xiàn)顯色,結(jié)合碘單質(zhì)的性質(zhì)可知應(yīng)用淀粉溶液作指示劑,故答案為:淀粉溶液;
(4)設(shè)計實驗必須保證其他條件不變,只改變一個條件,才能得到準(zhǔn)確的結(jié)論,而濃度條件在(3)已經(jīng)控制一致,因此還必須控制不變的是試劑的量和試劑的添加順序,故答案為:CD;【解析】0.079mol·L-1·s-10.395mol·L-179.0%X(g)+Y(g)2Z(g)4H++4I-+O2=2I2+2H2O溫度對反應(yīng)速率的影響淀粉溶液CD三、判斷題(共5題,共10分)13、A【分析】【詳解】
聚氯乙烯有毒,不能用于包裝食品,正確。14、B【分析】【詳解】
H2燃燒過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,題目說法錯誤,故答案為錯誤。15、A【分析】【詳解】
一般來說,帶有“鹽橋”的原電池比不帶“鹽橋”的原電池效率高,正確。16、B【分析】【詳解】
煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物,其干餾產(chǎn)品中含苯、甲苯、二甲苯等有機(jī)化合物,故錯;17、A【分析】【詳解】
農(nóng)村用沼氣池是動物糞便,產(chǎn)生的沼氣作燃料屬于生物質(zhì)能的利用,正確;四、原理綜合題(共4題,共16分)18、略
【分析】【分析】
(1)分析現(xiàn)象,判斷平衡移動的方向,找出N2O4(g)?2NO2(g)ΔH>0;根據(jù)溫度改變時四氧化二氮濃度的變化;判斷平衡右移是溫度升高引起的,結(jié)合勒夏特列原理、比較得出T大于100℃;
(2)根據(jù)圖表及信息,計算出平衡時各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、按定義計算Kp;
【詳解】
(1)①隨溫度升高,混合氣體的顏色變深,對N2O4(g)?2NO2(g),化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,故ΔH>0;②100℃時達(dá)平衡后,改變溫度為T,c(N2O4)以0.002mol·L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10s,c(N2O4)減少0.02mol·L-1又達(dá)到平衡,則這10分鐘內(nèi),正反應(yīng)中消耗的N2O4比逆反應(yīng)中生成的多,故正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,即平衡右移,由于N2O4(g)?2NO2(g)ΔH>0;故平衡右移是溫度升高引起的,故T大于100℃;
(2)①由題中信息可知,兩反應(yīng)物初始投料之比等于化學(xué)計量數(shù)之比;由圖中曲線的起點坐標(biāo)可知,c和a所表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1:3、d和b表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1:4,則結(jié)合化學(xué)計量數(shù)之比可以判斷,表示乙烯變化的曲線是d,表示氣態(tài)水變化的曲線是b,表示二氧化碳變化曲線的是c,表示氫氣變化的曲線是a;故四條曲線分別代表的物質(zhì)是a氫氣;b水;c二氧化碳;d乙烯;
②由圖中曲線的變化趨勢可知,升高溫度,乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0;
③原料初始組成n(CO2):n(H2)=1:3,在體系壓強(qiáng)為P總建立平衡,由A點坐標(biāo)(440K,0.4)可知,該溫度下,氫氣和水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)均為0.4,則乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為水的四分之一,即乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.1,二氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為氫氣的三分之一,即二氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)【解析】①.>②.>③.N2O4的濃度減小,表明平衡右移,由于反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)ΔH>0,故平衡右移是溫度升高引起的,故T大于100℃④.氫氣⑤.水⑥.二氧化碳⑦.乙烯⑧.<⑨.19、略
【分析】【詳解】
Ⅰ(1)鋅是30號元素,根據(jù)核外電子排布原則,基態(tài)Zn2+的核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d10;活潑金屬與酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng);
(2)通過觀察A~F的實驗數(shù)據(jù)對比可知;溫度每升高10℃,反應(yīng)速率增大到原來的2倍,根據(jù)表格E中數(shù)據(jù)可知,2g鋅薄片溶解于45℃的酸中花的時間為25s,則在55℃時反應(yīng)速率是45℃時的2倍,花的時間為12.5s;
Ⅱ(3)由圖象可以看出,X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小,X、Y為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量逐漸增多,所以Z為生成物,當(dāng)反應(yīng)到達(dá)2min時,△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.4mol,化學(xué)反應(yīng)中,各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值與化學(xué)計量數(shù)呈正比,則△n(A):△n(B):△n(C)=3:1:4,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y4Z;
(4)由圖象可以看出,反應(yīng)開始至2分鐘時,△n(X)=0.3mol,X的平均反應(yīng)速率為=0.03mol/(L·min);
(5)a.每消耗1molX;同時生成1.33molZ,表達(dá)的都是正反應(yīng)速率,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故a錯誤;
b.該反應(yīng)為前后氣體體積不變的反應(yīng),壓強(qiáng)始終保持不變,不能作為判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡的標(biāo)志,故b錯誤;
c.Z的濃度不再變化;說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d.該反應(yīng)在5L恒容容器中進(jìn)行;所有物質(zhì)又都是氣體,所以反應(yīng)體系的密度始終不變,不能作為平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志,故d錯誤;
答案選c;
(6)由圖可知:達(dá)平衡時,△n(Y)=0.1mol,所以Y的轉(zhuǎn)化率為×100%=10%;
(7)該可逆反應(yīng):3X+Y4Z,反應(yīng)前后氣體總體積不變,故保持容器體積不變,充入He,容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變?!窘馕觥竣?1s22s22p63s23p63d10②.放熱③.12.5④.3X+Y?4Z⑤.0.03mol/(L·min)⑥.c⑦.10%⑧.不變20、略
【分析】【詳解】
分析:(I)(1)反應(yīng)方程式為:N2H4+2H2O2=N2+4H2O;根據(jù)0.4mol液態(tài)肼放出的熱量,計算1mol液態(tài)肼放出的熱量,進(jìn)而寫出熱化學(xué)方程式;
(2)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10;根據(jù)化學(xué)鍵的斷裂和形成的數(shù)目進(jìn)行計算;
(II)(3)根據(jù)測定中和熱使用的儀器分析解答;
(4)根據(jù)測定中和熱過程中必須盡量減少熱量的散失分析;
(5)先根據(jù)表中測定數(shù)據(jù)計算出混合液反應(yīng)前后的平均溫度差,再根據(jù)Q=cm△T計算出反應(yīng)放出的熱量;最后計算出中和熱;
(6)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān);并根據(jù)中和熱的概念和實質(zhì)來回答。
詳解:(I)(1)反應(yīng)方程式為:N2H4+2H2O2═N2+4H2O,0.4mol液態(tài)肼放出256.652kJ的熱量,則1mol液態(tài)肼放出的熱量為=641.63kJ,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2H4(g)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol,故答案為N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=-641.63kJ/mol;
(2)白磷燃燒的方程式為P4+5O2=P4O10,1mol白磷完全燃燒需拆開6molP-P、5molO=O,形成12molP-O、4molP=O,所以(6mol×akJ/mol+5mol×ckJ/mol)-12mol×bkJ/mol+4mol×xkJ/mol=-dkJ/mol,x=kJ/mol,故答案為
(II)(3)根據(jù)圖示;儀器A是環(huán)形玻璃攪拌棒,故答案為環(huán)形玻璃攪拌棒;
(4)如圖所示;A為泡沫塑料板,上面有兩個小孔,分別插入溫度計和環(huán)形玻璃攪拌棒,若兩個小孔開得過大,會導(dǎo)致散失較多的熱量,影響測定結(jié)果;
中和反應(yīng)是放熱反應(yīng);溫度計上的酸與NaOH溶液反應(yīng)放熱,使溫度計讀數(shù)升高,溫度差偏低,但使測得的中和熱偏高,所以每次測量后用水將溫度計上的液體沖掉,并擦干溫度計;故答案為減少熱量散失;用水將溫度計上的液體沖掉,并擦干溫度計;
(5)第1次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.05℃,反應(yīng)后溫度為:23.2℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.15℃;第2次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.1℃;第3次實驗鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.55℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.05℃;40mL的0.50mol/L鹽酸與40mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=80mL×1g/cm3=80g,c=4.18J/(g?℃),代入公式Q=cm△T得生成0.05mol的水放出熱量Q=4.18J/(g?℃)×80g×=1.036kJ,即生成0.02mol的水放出熱量為:1.036kJ,所以生成1mol的水放出熱量為:1.036kJ×=-51.8kJ/mol,即該實驗測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol;故答案為-51.8kJ/mol;
(6)反應(yīng)放出的熱量和所用酸以及堿的量的多少有關(guān);若用100mL0.50mol/L鹽酸跟100mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實驗相比,生成水的量增加,所放出的熱量增多,但是中和熱是稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿反應(yīng)生成1mol水時放出的熱,與酸堿的用量無關(guān),所以用100mL0.50mol/L鹽酸跟100mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行上述實驗,測得中和熱數(shù)值相等,故答案為不相等;相等。
點睛:本題考查了熱化學(xué)方程式的書寫方法和計算應(yīng)用、中和熱的測定的原理和操作。本題的易錯點和難點為(2),要注意分析白磷的氧化磷的分子結(jié)構(gòu),正確判斷共價鍵的類型和數(shù)目,同時注意注意焓變計算和物質(zhì)聚集狀態(tài)的標(biāo)注?!窘馕觥縉2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)ΔH=-641.63kJ·mol-1x=(d+6a+5c-12b)環(huán)形玻璃攪拌棒減少熱量損失用水將溫度計上的液體沖掉,并擦干溫度計-51.8kJ/mol不相等相等21、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)熱化學(xué)方程式方向可知,兩個反應(yīng)均放熱量大,即反應(yīng)物和生成物的能量差大,因此熱力學(xué)趨勢大;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率需要改變條件使平衡正向進(jìn)行,提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑;
(2)因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低,即低于460℃時,對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率曲線應(yīng)該是下降的,但實際曲線是上升的,因此判斷低于460℃時,丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率;產(chǎn)率降低主要從產(chǎn)率的影響因素進(jìn)行考慮;
(3)根據(jù)圖象可知,當(dāng)約為1時,該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g);氨氣;氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),依據(jù)氧氣在空氣中約占20%計算條件比。
【詳解】
(1)因為兩個反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng);所以熱力學(xué)趨勢大;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的放熱反應(yīng),所以降低溫度;降低壓強(qiáng)有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是催化劑。
(2)因為該反應(yīng)為放熱反應(yīng);平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低,反應(yīng)剛開始進(jìn)行,尚未達(dá)到平衡狀態(tài),460℃以前是建立平衡的過程,所以低于460℃時,丙烯腈的產(chǎn)率不是對應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率;高于460℃時,丙烯腈產(chǎn)率降低;
A.催化劑在一定溫度范圍內(nèi)活性較高;若溫度過高,活性降低,正確;
B.平衡常數(shù)變大;對產(chǎn)率的影響是提高產(chǎn)率才對,錯誤;
C.根據(jù)題意;副產(chǎn)物有丙烯醛,副反應(yīng)增多導(dǎo)致產(chǎn)率下降,正確;
D.反應(yīng)活化能的大小不影響平衡;錯誤;
答案選AC。
(3)根據(jù)圖像可知,當(dāng)n(氨)/n(丙烯)約為1時,該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)C3H6(g)+NH3(g)+3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g);氨氣;氧氣、丙烯按1:1.5:1的體積比加入反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài),而空氣中氧氣約占20%,所以進(jìn)料氨、空氣、丙烯的理論體積約為1:7.5:1。
【點睛】
本題考查影響化學(xué)平衡的因素,化學(xué)圖像的分析與判斷,化學(xué)計算等知識。該題是對化學(xué)平衡的集中考查,涉及的知識點不多,解題的關(guān)鍵點是看懂圖像的含義,看圖像時:①一看面:縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義;②二看線:線的走向和變化趨勢;③三看點:起點,拐點,終點,然后根據(jù)圖象中呈現(xiàn)的關(guān)系、題給信息和所學(xué)知識相結(jié)合,做出符合題目要求的解答?!窘馕觥績蓚€反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC1該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低1:7.5:1五、計算題(共2題,共14分)22、略
【分析】【分析】
【詳解】
甲烷燃燒的化學(xué)方程式為:CH4+2O2CO2+2H2O;據(jù)反應(yīng)可知;1mol甲烷完全燃燒放出890kJ熱量,產(chǎn)生二氧化碳的量為1mol;160g甲烷的物質(zhì)的量為10mol,10mol甲烷完全燃燒后放出熱量為10mol×890=8900kJ,產(chǎn)生二氧化碳的量為10mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為10mol×22.4L/mol=224L。
故答案為:生成的二氧化碳在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積224L;放出的熱量為8900kJ?!窘馕觥?24L8900kJ23、略
【分析】本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算,(1)X和Y的物質(zhì)的量降低,說明作反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增大,說明Z為生成物,物質(zhì)的量變化比等于化學(xué)計量數(shù)的比,因此X、Y、Z的系數(shù)比為(1-0.7):(1-0.9):0.2=3:1:2,因此反應(yīng)方程式為:3X+Y2Z;(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式;v(Z)=0.2/(2×2)mol/(L·min)=0.05mol/(L·min);(3)以X物質(zhì)為基準(zhǔn),②v(X)=3v(Z)/2=3×0.1/2mol/(L·s)=0.15mol/(L·s),③v(X)=3v(Y)=3×0.2mol/(L·s)=0.6mol/(L·s),比較數(shù)值③反應(yīng)最快。
點睛:本題易錯點:是問題(1)注意達(dá)到2min時,反應(yīng)達(dá)到平衡,說明此反應(yīng)式可逆反應(yīng),因此連接反應(yīng)物和生成物,不能用“=”,而用“”?!窘馕觥?X+Y2Z0.05mol/(L·min)③六、有機(jī)推斷題(共3題,共15分)24、略
【分析】【分析】
由題給有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知;利用地溝油作為原料制備得到乙醇,在濃硫酸作用下,乙醇共熱到170℃發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯;乙烯在一定條件下轉(zhuǎn)化為乙二醇,在銅做催化劑作用下,乙二醇與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙二醛,在催化劑作用下,乙二醛與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙二酸;乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2—二氯乙烷,1,2—二氯乙烷在480—530℃條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成氯乙烯,氯乙烯在催化劑作用下發(fā)生加聚反應(yīng)生成聚氯乙烯,則X為聚氯乙烯。
(1)
由分析可知;反應(yīng)②為在銅做催化劑作用下,乙二醇與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙二醛和水,反應(yīng)中羥基轉(zhuǎn)化為醛基,故答案為:—CHO;
(2)
由分析可知;反應(yīng)②為在銅做催化劑作用下,乙二醇與氧氣共熱發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成乙二醛和水;反應(yīng)④為乙烯與氯氣發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2—二氯乙烷,故答案為:氧化反應(yīng);加成反應(yīng);
(3)
由分析可知,反應(yīng)②為在銅做催化劑作用下
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