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文档简介
2022-2023学年高一下化学期末模拟试卷考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、许多国家十分重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是A.氯、溴、碘 B.钠、镁、铝 C.烧碱、氢气 D.食盐、淡水2、下列物质中,既有离子键,又有共价键的是()A.NaCl B.CO2 C.NH4Cl D.NH33、下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是A.羟基的电子式:B.CH4分子的球棍模型:C.乙烯的最简式:CH2D.氟离子的结构示意图:4、下列有关物质应用的叙述错误的是A.用Al(OH)3治疗胃酸过多 B.用过氧化钠作潜水供氧剂C.用氧化镁制作耐高温材料 D.用氧化铁制作蓝色外墙涂料5、下列不是海水淡化方法的是A.蒸馏法 B.电渗析法 C.离子交换法 D.萃取法6、一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子,关于此反应说法错误的是()A.一定属于吸热反应 B.一定属于可逆反应C.一定属于氧化还原反应 D.一定属于分解反应7、俄罗斯科学家最近合成第114号元素的原子,该原子的质量数为289,存在时间达到30秒,这项成果具有重要意义.该原子的中子数与质子数之差是()A.175B.114C.61D.2898、翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,X的原子半径比Y的大,Z的单质是常见的半导体材料,W是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是A.Y在化合物中显+3价B.X与W只能形成一种化合物C.W的简单氢化物稳定性比Z的强D.X的最高价氧化物对应的水化物碱性比Y的强9、硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO2,它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1:1,该厂采用NaOH溶液来处理该尾气,处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中,氮元素的化合价为()A.-3 B.+1 C.+3 D.+510、下列能作为苯分子中碳原子间的化学键是一种介于C-C键和C=C键之间的特殊的化学键的依据的是()A.经测定,邻二甲苯只有一种结构B.经测定,间二甲苯只有一种结构C.经测定,对二甲苯只有一种结构D.苯的一卤代物只有一种结构11、下列元素中不属于短周期元素的是()A.HB.OC.SD.K12、下列有关性质的大小关系符合元素周期律的是()A.金属性:Na>MgB.稳定性:NH3>H2OC.碱性:Al(OH)3>Mg(OH)2D.酸性:HNO3<H2CO313、在四个不同的容器中,采用不同条件进行合成氨反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是()A.υ(H2)=0.1mol/(L·min)B.υ(N2)=0.2mol/(L·min)C.υ(NH3)=0.3mol/(L·min)D.υ(H2)=0.3mol/(L·min)14、下列有关化学用语正确的是A.的电子式: B.分子比例模型:C.乙烯的结构简式为 D.乙醇的分子式:15、苯在燃烧时不可能生成的是()A.二氧化碳 B.水 C.氯化氢 D.一氧化碳16、在实验室进行下列实验,括号内的实验用品都能用到的是A.苯的溴代(苯、溴水、试管) B.蛋白质的盐析(试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液)C.钠的焰色反应(铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸) D.肥皂的制取(烧杯、玻璃棒、甘油)17、下列物质中不属于高分子化合物的是A.纤维素B.淀粉C.麦芽糖D.蛋白质18、下列实验装置正确(固定装置略去)且能达到实验目的的是()A.制备氢氧化亚铁 B.石油的蒸馏 C.分离苯和水 D.实验室制乙酸乙酯19、分子式为C5H12O且可与金属钠反应放出氢气的有机化合物有(不考虑立体异构)A.5种B.6种C.7种D.8种20、下列化学用语对应正确的是(
)A.NH4Cl的电子式:B.甲烷的结构式:C.H2O2的电子式:D.CCl4的电子式:21、下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系据此判断下列说法中正确的是()A.石墨转变为金刚石是吸热反应B.白磷比红磷稳定C.①S(g)+O2(g)=SO2(g);②S(s)+O2(g)=SO2(g);放出热量:①˂②D.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);该反应为吸热反应22、如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的是)A.电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极B.O2所在的铂电极处发生还原反应C.该电池的负极反应式为:D.微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量二、非选择题(共84分)23、(14分)已知乙烯在一定条件下能发生下列转化,回答下列问题:(1)反应①的反应类型是__________;物质C中所含官能团的名称是__________。(2)分别写出②、④反应的化学方程式(有机物用结构简式表示):__________、__________。(3)实验室制取乙酸乙酯的装置如下图所示。能完成本实验的装置是__________(填“甲”、“乙”或“丙”),试管B内盛放的液体是__________。24、(12分)下表是元素周期表的一部分,其中每个数字编号代表一种短周期元素。请按要求回答下列问题:(1)元素②的元素名称是_________;元素⑥的元素符号是___________。(2)元素⑤处于周期表中第_____周期第______族。(3)①~⑦七种元素中原子半径最大的是_________(填元素符号)。②③④三种元素的最简单氢化物中最稳定的是_________________(填化学式)。(4)元素③和元素⑦的氢化物均极易溶于水,且二者能反应产生大量白烟,写出该反应的化学方程式______________。(5)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物是一种_____性氢氧化物,该物质与元素⑦的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为_________。25、(12分)中国有广阔的海岸线,建设发展海洋经济、海水的综合利用大有可为。I.空气吹出法工艺,是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下图所示,试回答下列问题:(1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是________。(2)步骤②通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的________。A氧化性B还原性C挥发性D腐蚀性(3)流程Ⅱ中涉及的离子反应方程式如下,请在下面横线内填入适当的化学计量数:___Br2+___=___+___Br-+___CO2↑________。(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的离子方程式:________。(5)流程Ⅲ蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:_________。Ⅱ.目前世界上60%的镁是从海水中提取的。海水提镁的主要流程如下:(6)操作A是_________,试剂a是__________。(7)由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是_________。从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物可以用于________。26、(10分)结合所学内容回答下列问题:Ⅰ.某实验小组以H2O2的分解为例,研究浓度、催化剂、温度对化学反应速率的影响,按照如下方案设计实验。实验编号反应物催化剂温度①10mL2%H2O2溶液无20℃②10mL5%H2O2溶液无20℃③10mL5%H2O2溶液1-2滴1mol/LFeCl3溶液20℃④10mL5%H2O2溶液无20℃⑤10mL5%H2O2溶液⑥无20℃(1)实验①和②的目的是研究_______________对反应速率的影响。(2)实验③和④测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图所示。分析上图能够得出的实验结论是________________________________________________。(3)实验⑤和⑥是研究温度相差10℃对反应速率的影响,请在上面表格空白处补齐对应的内容_________。Ⅱ.某温度时,在2L的容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题:(4)反应开始至2min,Z的平均反应速率____________。(5)保持容器容积不变,在第2min时改变下列条件时,化学反应速率的变化是:①向其中充入1molX气体,化学反应速率_______(填“加快”“减慢”或“不变”,下同);②向其中充入1molN2(g)(N2不参加反应),化学反应速率_______________;③同时加入0.9molX、0.7molY和0.2molZ,化学反应速率________________。27、(12分)I、乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室利用如图的装置制备乙酸乙酯。(1)与教材采用的实验装置不同,此装置中采用了球形干燥管,其作用是:_____________。(2)请写出用CH3CH218OH制备乙酸乙酯的化学方程式:_____________,反应类型为_______。(3)为了证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用上图所示装置进行了以下4个实验。实验开始先用酒精灯微热3min,再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:实验编号试管Ⅰ中的试剂试管Ⅱ中的试剂有机层的厚度/cmA2mL乙醇、1mL乙酸、1mL18mol·L-1浓硫酸饱和Na2CO3溶液3.0B2mL乙醇、1mL乙酸0.1C2mL乙醇、1mL乙酸、3mL2mol·L-1H2SO40.6D2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸0.6①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是______mL和_____mol·L-1。②分析实验_________________(填实验编号)的数据,可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。(4)若现有乙酸90g,乙醇138g发生酯化反应得到80g乙酸乙酯,试计算该反应的产率为______________(用百分数表示,保留一位小数)。II、已知乳酸的结构简式为。试回答:①乳酸分子中的官能团有:_____________________________________(写名称);②乳酸与足量金属钠反应的化学方程式为________________________________;③已知—COOH不会发生催化氧化,写出加热时,乳酸在Cu作用下与O2反应的化学方程式:________________________________________________;④腈纶织物产泛地用作衣物、床上用品等。腈纶是由CH2=CH-CN聚合而成的。写出在催化剂、加热条件下制备腈纶的化学方程式________________________。28、(14分)工业合成氨在一定条件下发生如下反应:,当进入合成塔的和的体积比为1:3时,经测定,在一定温度、压强和催化剂条件下所得氨的平衡浓度(体积分数)如下表所示:20MPa50MPa500℃19.142.2而实际从合成塔出来的混合气体中含有氨约15%。完成下列填空:(1)目前公认的合成氨工业最恰当的催化剂是________。a.酶b.二氧化锰c.铁触媒d.五氧化二钒(2)298K时合成氨,每生成,同时放出46.2kJ的热量。则该反应的热化学方程式为__________;该温度下,取和放在一密闭容器中,在催化剂条件下反应,测得反应放出的热量总小于92.4kJ,其原因是________________________________。(3)合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20-50MPa的原因是_________________________________。(4)实际上从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数小于理论值的原因是________。a.表中所测数据有明显误差b.生成条件控制不当c.氨的分解速率大于预测值d.合成塔中的反应未达到平衡29、(10分)一定条件下2L的密闭容器中,有反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。(1)若起始时SO2为2mol,反应2min后SO2剩余1.6mol,则在0~2min内SO2的平均反应速率为_____mol/(L·min);若继续反应使SO2剩余1.2mol,则需要再反应的时间_____2min(不考虑温度变化);(选填“>”、“<”或“=”)(2)反应达到平衡后,在其他条件不变的情况下,升高温度,下列说法正确的是_____;(选填字母)A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动C.正、逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动(3)若反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示,则导致t1时刻速率发生变化的原因可能是_____;(选填字母)A.增大A的浓度B.缩小容器体积C.加入催化剂D.降低温度(4)在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是_____。(选填字母)A.a、b两处的混合气体成分相同,b处气体温度高B.c、d两处的混合气体成分不同C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体D.反应气体进行两次催化氧化的目的是提高SO2的转化率(5)硫酸工业制法中硫铁矿是制取SO2的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2,若48molFeS2完全反应耗用氧气131mol,则反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比为________。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、D【解析】
A项,海水中氯、溴、碘元素都是以离子的性质存在,要获得氯、溴、碘单质需要通过氧化还原反应的方法,属于化学变化,故A项错误;B项,海水中钠、镁、铝元素都是以离子的性质存在,要获得钠、镁、铝单质需要通过氧化还原反应的方法,属于化学变化,故B项错误;C项,通过电解海水可以得到烧碱和氢气,电解属于化学变化,故C项错误。D项,海水中含有大量的食盐和水,通过蒸发的方法可以从海水中提取出食盐和淡水,故D项正确;故答案选D。2、C【解析】
一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,以此来解答。【详解】A.NaCl为离子化合物,且只含离子键,故A不选;B.CO2只含共价键,故B不选;C.氯化铵中铵根离子和氯离子之间是离子键、N-H是共价键,故C选;D.NH3只含共价键,故D不选。答案选C。3、C【解析】试题分析:A.羟基中O原子最外层有7个电子,羟基的电子式是,错误;B.CH4分子的球棍模型是:,错误;C.乙烯分子式是C2H4,所以最简式:CH2,正确;D.氟离子的核外有10个电子,其离子结构示意图是,错误。考点:考查化学用语正误判断的知识。4、D【解析】
A.Al(OH)3为两性物质,可以与胃酸(主要是盐酸)发生中和反应,可治疗胃酸过多,故A正确;B.过氧化钠可以与水或二氧化碳反应放出氧气,所以可以用过氧化钠作潜水供氧剂,故B正确;C.氧化镁为离子晶体,熔点高,可用于耐高温材料,故C正确;D.三氧化二铁是红色粉末,俗称铁红,可用于红色涂料,制作外墙红色涂料,故D错误;答案选D。5、D【解析】
A、蒸馏法是把水从混合物中分离出来,是海水淡化的方法,A正确;B、电渗析法是使相应的离子通过半透膜以达到淡化海水的目的,B正确;C、通过离子交换树脂可以除去海水中的离子,从而达到淡化海水的目的,C正确;D、萃取法不是海水淡化方法,D错误。答案选D。6、A【解析】
根据图示可知该反应的反应物是一种、生成物是两种。【详解】A.该反应属于分解反应,一般的分解反应是吸热反应,但也有的分解反应如2H2O2=2H2O+O2↑是放热反应,A错误;B.根据图示可知有一部分反应物未参加反应,该反应是可逆反应,B正确;C.据图可知,该反应有单质生成,所以反应中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,C正确;D.反应物是一种,生成物是两种,因此属于分解反应,D正确;答案选A。7、C【解析】试题分析:在数值上,元素的原子序数=核内质子数,中子数=质量数﹣质子数,据此分析解答.解:114号元素的原子序数是114,所以该元素的核内质子数是114,中子数=质量数﹣质子数=289﹣114=175,该原子的中子数与质子数之差=175﹣114=61,故选C.8、B【解析】试题分析:翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],其中W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素;Z的单质是常见的半导体材料,则Z为Si;翡翠属于硅酸盐,X、Y化合价之和为+4,X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,离子核外电子数为10,且X的原子半径比Y的大,则X为Na、Y为Al。A.Y为Al,在化合物中显+3价,故A正确;B.X为Na、W为O,二者可以形成氧化钠、过氧化钠,故B错误;C.非金属性O>Si,氢化物稳定性与元素非金属性一致,故氧元素氢化物更稳定,故C正确;D.金属性Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故D正确。考点:考查元素的推断及性质9、C【解析】
NO和NO21:1反应,生成一种盐,为归中反应。最终为+3价,生成亚硝酸钠。答案选C。10、A【解析】A、如果苯分子是单双键交替结构,邻二甲苯的结构有两种,一种是两个甲基夹C-C,另一种是两个甲基夹C=C。邻二甲苯只有一种结构。说明苯环结构中的化学键只有一种介于C-C键和C=C键之间的特殊的化学键。正确;B、若苯分子中是单双键交替结构,,间二甲苯只有一种结构也只有一种结构,两个甲基之间隔着一个C-C和C=C。因此间二甲苯只有一种结构,不能证明苯分子中碳原子间的化学键是一种介于C-C键和C=C键之间的特殊的化学键。错误;C、若苯分子中是单双键交替结构,对二甲苯只有一种结构也只有一种结构,因此不能证明苯分子中碳原子间的化学键是一种介于C-C键和C=C键之间的特殊的化学键。错误;D、若苯分子中是单双键交替结构,苯的一卤代物有一种结构,因此不能证明苯分子中碳原子间的化学键是一种介于C-C键和C=C键之间的特殊的化学键。错误;故选A。11、D【解析】分析:元素周期表中第一、二、三周期为短周期,据此解答。详解:A.H是第一周期元素,属于短周期,A错误;B.O是第二周期元素,属于短周期,B错误;C.S是第三周期元素,属于短周期,C错误;D.K是第四周期元素,属于长周期,D正确。答案选D。12、A【解析】A、同周期从左向右金属性减弱,因此Na的金属性强于铝,故A正确;B、非金属性越强,其氢化物越稳定,同周期从左向右非金属性增强,O的非金属性强于N,即H2O比NH3稳定,故B错误;C、金属性越强,其最高价氧化物的水化物的碱性越强,因此Mg(OH)2的碱性强于Al(OH)3,故C错误;D、非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,故HNO3的酸性强于H2CO3,故D错误。13、B【解析】分析:速率之比等于化学计量数之比,则反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,以此来解答。详解:发生3H2+N2⇌2NH3,反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则A.0.1mol/L·min3=0.033mol/(L·min);B.0.2mol/L·min1=0.2mol/(L·min);C.0.3mol/L·min2=0.15mol/(L·min);D.点睛:本题考查反应速率的比较,把握速率之比等于化学计量数之比为解答的关键,注意比值法应用及速率单位。本题的另外一种解法是根据速率之比等于化学计量数之比,将所有的速率都用同一种物质表示,再比较大小,如B.υ(N2)=0.2mol/(L·min),则υ(H2)=3υ(N2)=0.6mol/(L·min)。14、B【解析】
A.溴化铵为离子化合物,铵根离子和溴离子都需要标出所带电荷及原子的最外层电子,溴化铵正确的电子式为:,故A错误;B.CS2分子结构与二氧化碳相似,为直线型结构,且硫原子的半径大于C原子,其比例模型为,故B正确;C.乙烯分子中含有1个碳碳双键,其正确的结构简式为:CH2=CH2,故C错误;D.C2H5OH为乙醇的结构简式,乙醇的分子式为:C2H6O,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点为B,要注意比例模型中原子的相对大小。15、C【解析】苯的分子式为C6H6,完全燃烧可生成二氧化碳和水,不完全燃烧,可生成一氧化碳,根据质量守恒定律,不可能生成氯化氢,故选C。16、C【解析】
A.苯的溴代需要液溴和溴化铁(作催化剂),而不是溴水,A项错误;B.醋酸铅为重金属盐,可进行蛋白质变性实验,B项错误;C.稀盐酸洗涤铂丝,灼烧后蘸取氯化钠溶液,再灼烧,观察焰色,则钠的焰色反应实验可完成,C项正确;D.肥皂的制取,需要油脂和NaOH溶液,括号内的实验用品不能制取肥皂,D项错误;答案选C。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,涉及焰色反应、蛋白质的性质及肥皂制取等,把握物质的性质及实验基本操作为解答的关键,侧重实验技能的考查,注意操作的可行性、评价性分析。17、C【解析】分析:相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物,高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物,淀粉、纤维素、蛋白质为天然高分子化合物。详解:A.纤维素为多糖,相对分子质量在10000以上,属于天然高分子化合物,故A不选;
B.淀粉为多糖,相对分子质量在10000以上,属于天然高分子化合物,故B不选;
C.麦芽糖为二糖,分子式为C12H22O11,相对分子质量较小,不属于高分子化合物,故C选;
D.蛋白质,相对分子质量在10000以上,属于天然高分子化合物,故D不选;
所以C选项是正确的。18、D【解析】分析:A.氢氧化亚铁易被氧化;B.蒸馏实验中温度计测量气体的温度;C.苯的密度小于水;D.用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯。详解:A.氢氧化钠溶液滴入氯化亚铁溶液中生成的氢氧化亚铁很快被氧化为氢氧化铁,达不到实验目的,A错误;B.蒸馏实验中温度计水银球应放在蒸馏烧瓶的支管出口处,B错误;C.苯的密度小于水,在上层,C错误;D.生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,可以用饱和碳酸钠溶液吸收,且导管口不能插入溶液中,装置正确,D正确;答案选D。19、D【解析】试题分析:分子式为C5H12O的有机物,能够与Na反应放出氢气,表明分子中含有羟基。戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷,CH3CH2CH2CH2CH3分子中有3种H原子,被-OH取代得到3种醇;CH3CH2CH(CH3)2分子中有4种H原子,被-OH取代得到4种醇;C(CH3)4分子中有1种H原子,被-OH取代得到1种醇;所以该有机物的可能结构有8种,故选D。考点:考查了同分异构体的相关知识。20、B【解析】分析:A.氯化铵是离子化合物,含有离子键;B.甲烷分子中含有4对C-H键;C.双氧水分子中含有共价键;D.四氯化碳分子中含有共价键。详解:A.NH4Cl是离子化合物,含有离子键,电子式:,A错误;B.甲烷的电子式为,因此结构式:,B正确;C.H2O2分子中含有共价键,电子式:,C错误;D.CCl4分子中含有共价键,电子式:,D错误;答案选B。点睛:首先要判断构成物质的化学键类型,即是离子键还是共价键;其次应注意原子间的连接顺序,确定原子间连接顺序的方法是先标出各原子的化合价,然后根据异性微粒相邻,同性微粒相间的原则确定,如HClO中各元素的化合价为H:+1、Cl:+1、O:-2,其结构式为H—O—Cl,电子式为。21、A【解析】
A.由图像可知金刚石所具有的总能量比石墨高,因此石墨转变为金刚石是吸热反应,故A项正确;B.由图像可知红磷所具有的能量比白磷低,因此红磷更稳定,故B项错误;C.对同一种物质而言,气态时所具有的能量比固态时所具有有能量高,即S(g)所具有的能量大于S(s),放出热量应该为①>②,故C项错误;D.由图像可CO(g)和H2O(g)所具有的总能量高于CO2(g)和H2(g)所具有的总能量,因此反CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为放热反应,故D项错误;答案选A。【点睛】本题不仅需要掌握反应是放热还是吸热与反应物和生成物所具有的总能量之间的关系,而且还要厘清物质的聚积状态、物质的稳定性与物质所具的能量之间的关系,一般情况下,对同一种物质而言,气态时所具有的总能量最高,固态时所具有的总能量最低。对不同物质而言,所具有的能量越低性质越稳定。22、C【解析】
氧气得到电子被还原成H2O,氧气在正极反应,所以通入氧气的一极为正极。呼出气中的乙醇失去电子被氧化生成醋酸,在负极反应。【详解】A.氧气的一极为正极,是电流流出的一极,电流由O2所在的铂电极经外电路流向另一电极,故A项正确;B.O2得到电子,发生还原反应,故B项正确;C.根据图示,乙醇失去电子生成醋酸,电极反应式为CH3CH2OH-4e-+H2O=CH3COOH+4H+,故CH3CH2OH+3H2O-12e-2CO2+12H+是错误的,故C项错误;D.酒精的多少意味着电流的大小,故微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量,故D项正确。故选C。【点睛】掌握原电池的工作原理,氧气得到电子,在原电池的正极反应,原电池的负极失去电子,发生氧化反应,电流从正极流出经过导线流向负极。二、非选择题(共84分)23、加成反应羧基2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OCH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O乙、丙饱和碳酸钠溶液【解析】分析:乙烯经过反应得到A,A经过两步反应得到C,而A和C可生成乙酸乙酯,因此A为乙醇,B为乙醛,C为乙酸。乙烯与水发生加成反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙醛,乙醛进一步氧化生成乙酸。详解:(1)应①为乙烯与水发生加成反应生成乙醇;经推断可知C为乙酸,乙酸中所含官能团是羧基;(2)反应②为乙醇的催化氧化过程,方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;反应④为乙醇与乙酸发生酯化反应,方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;(3)制取乙酸乙酯时,蒸汽中往往含有乙醇和乙酸,所以用饱和碳酸钠溶液吸收掉从而与乙酸乙酯分离,但是二者易溶于水而产生倒吸,乙导管没有插入到液面以下,丙导管上端容积较大,二者都可防止倒吸。24、碳Al三IANaH2ONH3+HCl=NH4Cl两Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O【解析】
由元素在周期表的位置可知,①~⑦分别为H、C、N、O、Na、Al、Cl,结合元素周期律分析解答。【详解】由元素在周期表的位置可知,①~⑦分别为H、C、N、O、Na、Al、Cl。(1)元素②名称是碳,元素⑥的符号是Al,故答案为:碳;Al;(2)元素⑤为钠,处于周期表中第三周期第IA族,故答案为:三;IA;(3)同周期,从左向右,原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,则①~⑦七种元素中原子半径最大的是Na;元素的非金属性越强,最简单氢化物越稳定,②③④三种元素的最简单氢化物中最稳定的是H2O,故答案为:Na;H2O;(4)元素③和元素⑦的氢化物别为氨气和氯化氢,二者能够反应生成氯化铵,反应为NH3+HCl=NH4Cl,故答案为:NH3+HCl=NH4Cl;(5)元素⑥的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,是一种两性氢氧化物,元素⑦的最高价氧化物对应水化物为高氯酸,为强酸,氢氧化铝与高氯酸反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故答案为:两;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。25、富集溴元素C3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率过滤盐酸MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑制盐酸(或制取漂白粉,自来水消毒等)【解析】
I.海水通过晒盐得到氯化钠和卤水,电解饱和氯化钠溶液得到氯气,卤水加入氧化剂氯气氧化溴离子得到低浓度的单质溴溶液,通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用的是溴单质的易挥发性,用纯碱溶液吸收溴单质得到含Br-、BrO3-的溶液,再利用溴酸根离子和溴离子在酸性溶液中发生氧化还原反应得到溴单质,据此分析解答。II.由流程可知,生石灰溶于水生成氢氧化钙,加入海水中沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁中加入试剂a得到氯化镁溶液,氯化镁溶液经过蒸发浓缩冷却结晶,得到氯化镁晶体,最后在氯化氢氛围中电解熔融氯化镁得到金属镁,据此分析解答。【详解】(1)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴浓度很低,如果直接蒸馏,生产成本较高,不利于工业生产,步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集溴元素,降低成本,故答案为:富集溴元素;(2)溴易挥发,步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,就是利用溴的挥发性,故选C;(3)该反应中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价,其最小公倍数是5,再结合原子守恒或电荷守恒得方程式为3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑,故答案为:3Br2+3CO32-═BrO3-+5Br-+3CO2↑;(4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可以用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏,溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢,反应的化学方程式为:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-,故答案为:SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;(5)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,故答案为:温度过高,大量水蒸气随水排出,溴蒸气中水分含量增加,而温度过低,溴不能完全蒸出,降低溴的产率;(6)由上述分析可知,操作A是从混合体系中得到氢氧化镁沉淀,为过滤,操作B是蒸发浓缩、冷却结晶,由氢氧化镁转化为氯化镁可知,试剂a为盐酸,故答案为:过滤;盐酸;(7)无水MgCl2在熔融状态下,通电后会产生Mg和Cl2,该反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑,从考虑成本和废物循环利用的角度,副产物氯气可以用于制盐酸,氯气可用于水的消毒、制取漂白粉等,故答案为:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;制盐酸(或制取漂白粉,自来水消毒等)。【点睛】明确海水提溴的原理是解题的关键。本题的易错点为(5),可以从溴和水的性质角度分析思考。26、浓度FeCl3溶液是过氧化氢分解的催化剂,加快反应速率⑤无10℃或30℃⑥10mL5%H2O2溶液0.05mol/(L·min)加快不变加快【解析】分析:(1)根据实验①和②的浓度不同分析;(2)由图可知,③的反应速率大,④的反应速率最小,以此来解答;(3)要探究温度对反应速率的影响,除了温度以外,其它变量均是相同的;(4)根据反应速率是浓度的变化量与时间的比值计算;(5)根据浓度、压强等外界条件对反应速率的影响分析解答。详解:(1)实验①和②的浓度不同,则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响;(2)由图可知,③的反应速率大,④的反应速率小,结合实验方案可知,③中加入了氯化铁溶液,说明氯化铁起催化剂的作用,因此能够得出的实验结论是FeCl3溶液是过氧化氢分解的催化剂,加快反应速率;(3)由于实验⑤和⑥是研究温度相差10℃对反应速率的影响,因此其余变量均是相同的,则对应的内容为⑤无10℃或30℃⑥10mL5%H2O2溶液。(4)反应开始至2min,生成Z是0.2mol,浓度是0.1mol/L,则Z的平均反应速率为0.1mol/L÷2min=0.05mol/(L·min)。(5)①向其中充入1molX气体,X的浓度增大,则化学反应速率加快;②向其中充入1molN2(g),由于N2不参加反应,反应物和生成物的浓度不变,则化学反应速率不变;③同时加入0.9molX、0.7molY和0.2molZ,物质的浓度均增大,因此化学反应速率加快。点睛:外界条件对反应速率的影响实验探究是解答的易错点和难点,由于影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。解答时注意分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。27、防止倒吸CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O酯化反应34AC1.6%羟基、羧基2CH3CHOHCOOH+O22CH3COCOOH+2H2O【解析】
(1)乙酸、乙醇易溶于碳酸钠溶液,会导致装置内气体减小,容易发生倒吸,球形干燥管容积较大,故可以防止倒吸,故答案为防止倒吸;(2)根据酯化反应的机理可知反应方程式:CH3COOH+CH3CH218OHCH3CO18OCH2CH3+H2O,反应类型为取代反应或酯化反应;(3)①实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用,由于在实验C中使用的硫酸是3mL
2mol/L,所以在实验D中应加入一元强酸盐酸的体积和浓度分别是3mL和4mol/L;②分析实验A、C可知:其它条件相同只有硫酸的浓度不同,而最终使用浓硫酸反应产生的酯多,说明浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率;故答案为AC;(4)n(乙酸)=90g÷1g/mol=1.5mol,n(乙醇)=138g÷46g/mol=3mol,由于乙醇过量,所以应该按照乙酸来计算得到的酯的质量。n(乙酸乙酯)=80÷88g/mol=0.909mol,则该反应的产率为0.909mol÷1.5mol×100%=1.6%;II.①乳酸分子中的官能团有羟基和羧基,故答案为羟基、羧基;②乳酸分子中的羟基氢和羧基氢都能被金属钠置换,故反应方程式为,③加热时,乳酸在Cu作用下与O2反应主要的羟基被催化氧化,故反应方程式为2CH3CHOHCOOH+O22CH3COCOOH+2H2O;④腈纶是由丙烯腈发生加聚反应而得到的,反应的方程式为。【点睛】在所给的反应物的量有多种时,应考虑物质的过量问题,应先判断过量,然后按照量少的反应物的量进行计算。28、c合成氨的反应是可逆的,和反应不可能完全转化为,所以放出热量总小于92.4kJ500℃左右是催化剂的最佳活性温度,合成氨反应是一个气体总体积缩小的可逆反应,压强越大,反应速率越快,到达平衡时氨的含量越高,有利于氨的合成,但压强越大,需要动力超大,对材料、设备限制越高,综合考虑选择在20-50MPa进行生产d【解析】
(1)合成氨需要催化剂为铁触媒;(2)根据热化学方程式的书写规则作答;氮气与氢气的反应为可逆反应;(3)依据化学反应速率与化学平衡的综合影响因素作答;(4)A.根据题干信息可知,表中数据是“经科学测定”的,不会出现明显误差;
B.合成氨的过程中,不会出现生成条件控制不当的情况;
C.达到平衡时氨气的浓度与氨气的分解速率没有必然关系;
D.无论怎样改变条件,实际上得到的氨气的体积分数都低于预测值,只能说明合成氨的过程中没有达到平衡状态;【详解】(1)目前公认的合成氨工业最恰当的催化剂是为铁触媒,c项正确;(2)根据题意,生成2molNH3所放出的热量为46.2kJ×2=92.4kJ,该反应的热化学方程式为;由于合成氨的反应是一个可逆反应,1molN2和3molH2反应不可能完全转化为NH3,所以放出的热量总小于92.4kJ,故答案为:;每生成1mol氨气,同时放出46.2kJ的热量,生成2nol氨气放热标92.4kJ,注物质聚集状态和对应反应焓变写出热化学方程式为:合成氨反应是可逆反应,△H=−92.4kJ/mol是1molN2和3molH2完全反应放出的热量。现在将1molN2和3mol
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