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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年新世纪版必修2化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、在某一化学反应中,反应物A的浓度在3s内从1.0mol/L变为0.4mol/L,在这3s内A的化学反应速率为A.1.8mol/(L·s)B.1.2mol/(L·s)C.0.6mol(L·s)D.0.2mol/(L·s)2、决定化学反应速率的内因是。
①温度②压强③催化剂④浓度⑤反应物本身的性质A.①②③④⑤B.⑤C.①④D.①②③④3、下列四个选项中,表示吸热反应的是A.B.C.D.4、425℃时;在两个1L密闭容器中分别发生化学反应,物质的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是()
A.图①中t0时,三种物质的物质的量相等B.图①中t0时,反应未达到平衡状态C.图①②中,当c(HI)=3.16mol/L时,两容器中的反应均达到平衡状态D.混合气体的密度不再发生变化可以作为达到平衡状态的标志5、演示铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,其主要目的是()A.提高铁丝利用率B.提高反应温度C.增大反应的接触面D.使瓶底氧气充分利用6、化学在人类社会发展中发挥着重要作用。下列事实涉及氧化还原反应的是A.利用先进技术将埋在地底下的煤气化B.利用乙烯生产保鲜膜C.常压下,从原油中制取煤油D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水7、如图a酸性锌锰干电池是一种一次电池;外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是由碳粉,二氧化锰,氯化锌和氯化铵等组成的填充物,该电池在放电过程产生MnOOH,下列说法不正确的是。
有关数据如下表所示:
图a图bA.该电池的正极反应式为MnO2+eˉ+H+==MnOOHB.利用干电池,高温电解H2O—CO2混合气体制备H2和CO,如图b,则阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1:1C.废电池糊状填充物加水处理后,过滤,滤液中主要有氯化锌和氯化铵,两者可以通过重结晶方法分离D.废电池糊状填充物加水处理后所得滤渣的主要成分是二氧化锰、碳粉和MnOOH,欲从中得到较纯的二氧化锰,可以采用加热的方法8、将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间;以下叙述正确的是。
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极C.产生气泡的速度甲比乙慢D.两烧杯中溶液的H+的浓度均减小评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、工业制氢气的一个重要反应是:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下三组数据:。实验组温度℃起始量/mol达到平衡状态所需时间/min达到平衡状态所需时间/minCOH2OH2CO2H2CO2I650421.61.65II900210.50.53
①对于反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列说法正确的是_________
A.当容器中CO的含量保持不变时;说明该反应达到平衡状态。
B.若混合气体的密度不再改变;说明该反应已达化学平衡状态。
C.实验I中,反应达到平衡后,再通入4molCO和2molH2O,平衡正向移动,H2的体积分数增大。
D.若使用催化剂;会改变反应的途径,但反应的焓变不变。
②实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,CO的平均反应速率v(CO)=_________;
③实验II条件下反应的平衡常数K=_________(保留小数点后二位);H2O(g)的平衡转化率为_______。
④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1.5molCO、0.5molH2O、0.2molCO2、0.5molH2,则平衡向______方向移动(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)10、利用CO和H2可以合成甲醇,反应原理为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。一定条件下,在容积为VL的密闭容器中充入amolCO与2amolH2合成甲醇;平衡转化率与温度;压强的关系如图所示。
(1)p1___p2(填“>”、“<”或“=”;下同);
(2)该反应达到平衡时,反应物转化率的关系是CO___H2。
(3)下列措施中能够同时满足增大反应速率和提高CO转化率的是___(填字母)。
A.使用高效催化剂B.降低反应温度。
C.增大体系压强D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来11、现有如下两个反应:A、NaOH+HCl=NaCl+H2OB、Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+
(1)根据两反应本质,判断___________能设计成原电池。
(2)如果不能,说明其原因___________。
(3)如果可以;请选择正;负极材料(可供选择:铜片、锌片、石墨棒)、写出其电极反应式、反应类型(“氧化”或“还原”):
负极:___________,___________,___________反应。
正极:___________,___________,___________反应。
电解质溶液为___________(填化学式),若导线上转移电子0.1mol,则正极质量增加___________g。12、电能是现代社会应用最广泛的能源之一。
(1)某原电池装置如图所示。
其中,Zn电极上发生的反应属于__(填“氧化”或“还原”)反应,Cu电极为原电池的___极(填“正”或“负”),电极反应式是___。当Zn反应了13g时,导线中通过了__mol电子。
(2)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是__(填序号)。
①2H2+O2=2H2O
②CaO+H2O=Ca(OH)2
③2FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl213、按要求回答下列问题。
(1)甲烷与氯气的体积比为1∶1,光照条件下在如图所示的装置中反应,则得到的产物为___________(填字母;下同)。
A.
B.
C.
D.
(2)甲烷最简单的同系物与氯气光照条件下反应,其生成物的化学式最多可能有___________种。
A.5B.9C.10D.7
(3)经过几个小时的反应后,U形管右端的液面变化是___________。
A.升高B.降低C.不变D.无法确定14、铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。工作时该电池总反应式为:PbO2+Pb+2H2SO4="="2PbSO4+2H2O;据此判断:
(1)铅蓄电池的负极材料是________。
(2)工作时正极反应为________________________________。
(3)工作时;电解质溶液的PH________(填“增大”;“减小”或“不变”)
(4)工作时,电解质溶液中阴离子移向________极;电流方向从________极流向________极。(填正,负)15、(1)写出下列官能团的名称:①—COOH_________②—CHO_________
(2)现有4种有机物:①乙烯;②乙醇,③乙酸,④乙酸乙酯(填写结构简式):
①能发生消去反应的是__________。
②能发生水解反应的是__________。
③具有酸性且能发生酯化反应的是__________。
④既能发生加成反应,又能发生聚合反应的是__________评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)16、(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在____
(2)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料____
(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维_____
(4)非金属性:C>Si,则热稳定性:CH4>SiH4_____
(5)硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应_____
(6)SiO2是酸性氧化物,可溶于强碱(NaOH),不溶于任何酸_____
(7)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是一种建筑行业常用的黏合剂_____
(8)SiO2能与HF反应,因此可用HF刻蚀玻璃______
(9)向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶______
(10)石英是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能_____
(11)硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体______
(12)用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化______
(13)加热到一定温度时,硅能与氢气、氧气等非金属发生反应_____
(14)二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸_____
(15)二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆_____
(16)工业上制取粗硅的反应是SiO2+CSi+CO2↑_____
(17)用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24L气体(标准状况)时,得到2.8g硅_____
(18)因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸酸性比碳酸强_____
(19)二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应_______
(20)2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO______
(21)二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2______A.正确B.错误17、正丁烷和正戊烷互为同系物。(____)A.正确B.错误18、淀粉和纤维素的通式均为(C6H10O5)n,两者互为同分异构体。(____)A.正确B.错误19、压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化。(_____)A.正确B.错误20、在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,火焰出现黄色,说明溶液中含元素。(_______)A.正确B.错误21、干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池。(_______)A.正确B.错误22、化学能可以转变成为热能、电能等。_____A.正确B.错误23、植物油在空气中久置,会产生“哈喇”味,变质原因是发生加成反应。(_______)A.正确B.错误24、正丁烷和正戊烷互为同系物。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共4题,共24分)25、氨既是一种重要的化工产品;又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意:
(1)合成塔中,反应开始进行时需要加热,加热的目的主要是_______;反应开始后停止加热,发现反应更加剧烈,由此可知该反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)从合成气中分离出氨,主要利用了氨气_______的性质;从氨分离器中分离出的另两种气体可回到_______(填写装置名称)中再利用。
(3)请写出氧化炉内发生反应的化学方程式并用标出电子转移的方向和数目_______。
(4)向吸收塔中通入过量A是_______,作用是_______。尾气处理装置中含有少量的NO2,可用NH3将其还原成不污染环境的气体,该反应方程式是_______。
(5)硝酸可氧化绝大多数金属,而工业上盛装大量浓硝酸可用铝制容器,原因是_______。
(6)①可利用浓盐酸检验氨气管道是否泄漏,若泄漏,可观察到的现象______________,该反应方程式是_______。
②氯化铵是一种高效氮肥,但因_______,必须放置阴凉处保存。硝酸铵也是一种高效氮肥,但_______,因此必须做改性处理后才能施用。26、能量的形式转化和反应的快慢是化学反应的研究方向。
(1)从能量的变化角度研究反应:
①已知反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是___________(填“a”或“b”)。
②从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化,化学键的键能如下表所示;。化学键H-HO=OH-O键能()436496463
则生成(g)可以放出热量___________kJ。
③氢燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车;酸性氢氧燃料电池的构造如图所示。
若该电池中的电解质溶液是稀硫酸溶液,b电极是该电池的______极(填“正”或“负”),从氧化还原反应的角度分析,该电极发生的反应属于________反应。
下列说法不正确的是___________
A.该电池工作时化学能转化为电能。
B.稀硫酸增强了溶液的导电性。
C.当转移0.2mol电子时;需要消耗氢气体积是2.24L
D.电子移动方向为:a电极→导线→b电极。
(2)下列属于吸热反应的是___________(填序号)。
a.稀释浓硫酸。
b.
c.和单质碳的反应。
d.高温煅烧石灰石使其分解。
e.铁在氯气中燃烧。
(3)将用导线连接的电极X、Y插入装有稀的烧杯中(外电路中电子流向如图所示)。根据下图判断并回答下列问题:
①若电极材料分别为铁棒和碳棒,则X为___________极(填“正”或“负”),电极反应式为___________,Y极上发生电极反应式为___________。当转移0.2mol电子时,则生成标况下的氢气体积是___________L。
②若电极材料都是金属棒,则金属活动性:X___________Y(填“大于”或“小于”或“等于”)
(4)某温度时;在2L的密闭容器中,A;B、C(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
①由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为___________。
②反应从开始至2min,用C的浓度变化表示的平均反应速率为___________。27、CO2是一种廉价的碳资源;其综合利用具有重要意义。回答下列问题:
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO3-)∶c(CO32-)=2∶1,溶液pH=___。
(室温下,H2CO3的K1=4×10−7;K2=5×10−11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:。化学键C—HC=OH—HCO(CO)键能/kJ·mol−14137454361075
则该反应的ΔH=___。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是___(填“A”或“B”)。
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图3所示。此反应优选温度为900℃的原因是___。
(3)O2辅助的Al~CO2电池工作原理如图4所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式:6O2+6e−=6O2−6CO2+6O2−=3C2O42−+6O2
反应过程中O2的作用是___。该电池的总反应式:___。28、某温度下;在一个1L的密闭容器中,X;Y、Z三种气态物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白:
(1)2min时;Y的物质的量浓度是____________;
(2)从开始至2min;X的平均反应速率为_________;
(3)该反应的化学方程式为____________________;
(4)1min时,v(正)____v(逆),2min时,v(正)____v(逆)(填“>”或“<”或“=”);
(5)在2min时;向容器中通入氩气,增大体系压强,X的化学反应速率将______;
(6)2min时,x的转化率为________。评卷人得分五、计算题(共3题,共27分)29、NH3的催化氧化是制备硝酸的重要反应之一,下面是对氨的催化氧化进行的研究。氨的催化氧化反应为4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)。在容积固定的密闭容器中发生上述反应,容器内部分物质的物质的量浓度随时间的变化如表:。01min2min3min4minc(NH3)/mol·L-10.800c10.3000.2000.200c(O2)/mol·L-11.6001.1000.9750.850c2
(l)c1=_____mol•L-1;c2=_____mol•L-1。
(2)0~2min内,v(NH3)=_____mol•L-1•min-1。
(3)工业上需要加快氨气的反应速率,下列措施可行的是_____(填标号)。
A.使用合适的催化剂。
B.减小O2的浓度。
C.适当升高温度。
(4)反应达到平衡时,O2的转化率为_____。30、400℃时,将一定量的SO2和14molO2压入一个盛有催化剂的10L密闭容器中进行反应:2SO2+O22SO3,已知2min后,容器中剩余2molSO2和12molO2。试计算:
(1)生成SO3的物质的量__________________。
(2)SO2的起始物质的量浓度____________________。
(3)2min内SO2和SO3的反应速率______________________。31、某温度时;在一个2L的密闭容器中,X;Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为________________________________________。
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为____________________。
(3)不同条件下的该反应的速率:①v(X)=0.3mol·L-1·s-1,②v(Z)=0.1mol·L-1·s-1,③v(Y)=0.2mol·L-1·s-1,其中反应速率最快的是________(填序号)。评卷人得分六、有机推断题(共1题,共2分)32、化合物A分子组成为C5H9Br,可以吸收1mol溴生成B,B的组成为C5H9Br3。A容易与NaOH水溶液作用,得到互为同分异构体的两种醇C和D。C加氢后的产物易被氧化,而D加氢后的产物不易被氧化。A与KOH—C2H5OH溶液作用得到分子组成为C5H8的化合物E。E经高锰酸钾硫酸溶液氧化得到丙酮酸:
(1)写出A~E的结构简式:A_______,B_______,C_______,D_______,E_______;
(2)化合物D的系统命名为:_______;
(3)组成为C5H8的直链烃的同分异构体数目为_______(不包含立体异构)。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、D【分析】【详解】
在某一化学反应中,反应物A的浓度在3s内从1.0mol/L变为0.4mol/L,浓度变化为1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,则在这3s内A的化学反应速率为0.6mol/L÷3s=0.2mol/(L·s)。答案选D。2、B【分析】【详解】
不同的化学反应进行的快慢千差万别;决定化学反应速率的内因是反应物的性质,温度;浓度、压强和催化剂均为影响反应速率的外界条件;
故选B。3、A【分析】【详解】
A.从图中可知;反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,A正确;
B.从图中可知;反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,B错误;
C.从图中可知;反应物总能量等于生成物总能量,不是吸热反应,C错误;
D.从图中可知;反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,D错误;
故答案选A。4、D【分析】【详解】
A.从图①可知t0时,三种物质的物质的量相等,故A正确;B.从图①可知t0时,H2、I2的浓度还在减少,而HI的浓度继续增大,故反应未达到平衡状态,故B正确;C.从图①②可知,当c(HI)=3.16mol/L时,两容器中各物质的浓度均不再发生变化,说明两容器中的反应均达到平衡状态,故C正确;D.反应过程中,容器的体积不变,气体的质量也不变,所以气体的密度一直保持不变,故混合气体的密度不再发生变化不能作为达到平衡状态的标志,故D错误;答案为D。5、C【分析】【详解】
做铁在纯氧中燃烧实验时,将铁丝绕成螺旋状,主要目的是增大反应的接触面,加快反应速率,因此答案选C。6、A【分析】【分析】
【详解】
A.煤的气化是将水蒸气与碳反应生成氢气和CO的过程;涉及氧化还原反应,故A符合题意;
B.乙烯中含有碳碳双键;可以发生加聚反应生成聚乙烯,用于生产保鲜膜,没有涉及氧化还原反应,故B不符合题意;
C.常压下;从原油中制取煤油是利用各成分的沸点不同,采用分馏的方法分离,属于物理变化,没有涉及氧化还原反应,故C不符合题意;
D.将海水淡化的过程中没有新物质生成;属于物理变化,没有涉及氧化还原反应,故D不符合题意。
故选:A。7、B【分析】【详解】
A、正极得到电子,电极反应式为MnO2+eˉ+H+=MnOOH;A正确;
B、根据装置图可知阴极水、二氧化碳得到电子,生成氢气和CO。阳极是氧离子失去电子生成氧气,反应式为H2O+CO2H2+CO+O2;因此阴;阳两极生成的气体的物质的量之比是2:1,B错误;
C;氯化锌和氯化铵的溶解度受温度的影响变化不同;两者可以通过重结晶方法分离,C正确;
D;在空气中加热时;碳粉、MnOOH可被氧化,分别生成二氧化碳和二氧化锰,所以欲从中得到较纯的二氧化锰,可以采用加热的方法,D正确;
答案选B。8、D【分析】【分析】
【详解】
A.甲烧杯中,铜、锌用导线连接,甲构成原电池,铜是正极,铜片表面均有氢气产生,故A错误;
B.甲烧杯中;铜;锌用导线连接,甲构成原电池,铜是正极;乙中铜、锌没有连接,不构成原电池,故B错误;
C.两烧杯中都发生反应,溶液的c(H+)均减小,故C正确;
D.甲烧杯中;铜;锌用导线连接,甲构成原电池,产生气泡的速率甲比乙快,故D错误;
选C。二、填空题(共7题,共14分)9、略
【分析】【分析】
①根据反应平衡移动即判断平衡标志和催化剂反应特点判断。
②先计算CO改变量;再计算反应速率。
③先计算平衡时各物质的量;再计算平衡常数和平衡转化率。
④先计算浓度商;与K相比较得出平衡向哪个方向移动。
【详解】
①A选项;CO开始反应时,含量减少,当容器中CO的含量保持不变时,说明该反应达到平衡状态,故A正确;
B选项;气体质量不变,容器体积不变,因此混合气体的密度不再改变,说明该反应不能说化学平衡状态,故B错误;
C选项,实验I中,反应达到平衡后,再通入4molCO和2molH2O,平衡正向移动,用建模思想考虑,相当于两个容器达到平衡后再加压,平衡不移动,因此H2的体积分数不变;故C错误;
D选项;若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的焓变不变,故D正确;
综上所述;答案为AD。
②实验I中,从反应开始到反应达到平衡时,氢气物质的量为1.6mol,则CO改变量为1.6mol,因此CO的平均反应速率
故答案为:0.16mol·L-1·min-1;
③实验II条件下反应达到平衡时,氢气物质的量为0.5mol,二氧化碳物质的量为0.5mol,一氧化碳物质的量为1.5mol,水蒸气物质的量为0.5mol,此时平衡常数H2O(g)的平衡转化率为
故答案为:0.33;50%。
④若在900℃时,实验II反应达到平衡后,向此容器中再加入1.5molCO、0.5molH2O、0.2molCO2、0.5molH2,因此平衡向正反应方向移动;
故答案为:正反应。
【点睛】
QC与K计算公式相同,但意义不同,QC中表示的浓度为任意时刻的浓度,而K中为平衡时刻的浓度;当QC=K,反应达到平衡状态,QC<K,平衡向右,QC>K,平衡向左。【解析】①.AD②.0.16mol/l/min③.0.33④.50%⑤.正反应10、略
【分析】【分析】
(1)增大压强,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动;CO转化率增大;
(2)转化率=
(3)根据影响反应速率和平衡移动的因素分析;
【详解】
(1)增大压强,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动,CO转化率增大,根据图象,相同温度下,压强为时的CO转化率大于所以p12;
(2)CO和H2的投料比等于1:2,根据反应方程式CO和H2的物质的量变化为1:2,转化率=所以物转化率的关系是CO=H2;
(3)A.使用高效催化剂;平衡不移动,CO转化率不变,故不选A;
B.降低反应温度;反应速率减慢,故不选B;
C.增大体系压强;反应速率增大,平衡正向移动,CO转化率增大,故选C;
D.不断将CH3OH从反应混合物中分离出来;生成物浓度减小,反应速率减慢,故不选D。
选C。【解析】①.<②.=③.C11、略
【分析】【分析】
能设计成原电池的化学反应必须是自发进行的氧化还原反应,否则不能设计成原电池;根据Cu+2Ag+═2Ag+Cu2+可知Cu失电子被氧化,正极可为C、Ag等,正极上Ag+得电子生成Ag,电解质溶液含有Ag+;据此分析解答。
【详解】
(1)A、NaOH+HCl=NaCl+H2O不是氧化还原反应,不能设计成原电池,B、Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+是自发进行的放热的氧化还原反应;能设计成原电池,故答案为:B;
(2)A、NaOH+HCl=NaCl+H2O反应中各元素的化合价不变;属于复分解反应,不是氧化还原反应,不能设计成原电池,故答案为:A是非氧化还原反应,不能设计成原电池;
(3)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag中铜被氧化,选铜片作负极,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,正极可以选择碳电极,正极发生还原反应,电极反应式为2Ag++2e-=2Ag,可以选择硝酸银溶液作电解质溶液;若导线上转移电子0.1mol,则正极增加0.1molAg,质量为10.8克,故答案为:铜;Cu-2e-=Cu2+;氧化反应;碳;2Ag++2e-=2Ag;还原反应;AgNO3;10.8。【解析】BA是非氧化还原反应,不能设计成原电池铜Cu-2e-=Cu2+氧化反应碳2Ag++2e-=2Ag还原反应AgNO310.812、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由装置图可知,该原电池的总反应为:其中Zn作负极失电子发生氧化反应,电极反应为:Cu电极作正极,电极上发生反应:当13g锌即0.2mol反应时,失去的电子物质的量为0.4mol,故答案为:氧化;正;0.4;
(2)原电池是将化学能转化为电能的装置,其构成条件之一是自发的氧化还原反应,①③均为氧化还原反应,②为非氧化还原反应,因此可设计成原电池的是①③,故答案为:①③。【解析】氧化正0.4①③13、B:D:D【分析】【详解】
(1)甲烷和氯气在光照条件下发生多步取代反应,但多步取代反应是同时进行且各步反应都是可逆反应,所以得到的产物与甲烷和氯气的物质的量之比无关,故得到的产物为故D正确。故答案:D。
(2)甲烷最简单的同系物乙烷与氯气发生多步取代反应,生成物的化学式可能有和共7种,故D正确。故答案:D。
(3)经过几个小时的反应后,氯气被消耗,U形管左端气体的物质的量减小,生成的极易溶于水,所以压强减小,U形管右端的玻璃管中液面降低。故B正确。14、略
【分析】【分析】
(1)原电池中,失电子化合价升高的电极作负极,得电子化合价降低的电极是正极;
(2)放电时,正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4;
(3)放电时,H2SO4参加反应导致溶液中c(H+)降低;
(4)放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动;阴离子向负极移动;电流从正极沿导线流向负极。
【详解】
(1)原电池中,失电子化合价升高的电极作负极,得电子化合价降低的电极是正极,该原电池中Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价,所以Pb作负极、PbO2作正极;
因此,本题正确答案是:Pb;
(2)放电时,正极上PbO2得电子和H2SO4反应生成PbSO4,电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;
因此,本题正确答案是:PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O;
(3)放电时,H2SO4参加反应导致溶液中c(H+)降低,则溶液pH增大;酸性减小;
因此;本题正确答案是:增大;
(4)放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,Pb为负极,所以阴离子向Pb电极移动;电子由负极流向正极,所以电流由正极(PbO2)流向负极(Pb);
因此,本题正确答案是:负;正,负。【解析】PbPbO2+4H++SO42-+2e-==PbSO4+2H2O增大负正负15、略
【分析】【分析】
(1)决定有机物化学性质的原子或者原子团称为官能团;常见的官能团有:碳碳双键;碳碳三键、羟基、羧基、醛基、卤素原子、酯基等;
(2)①乙醇能发生取代反应;氧化反应、置换反应、酯化反应、消去反应;
②乙酸乙酯能发生水解反应;
③乙酸能发生取代反应;置换反应、酯化反应、显酸性;
④乙烯能发生加成反应;加聚反应。
【详解】
(1)-COOH:为羧基;为羧酸的官能团;
-CHO:为醛基;是醛类物质的官能团;
(2)①乙醇能发生取代反应、氧化反应、置换反应、酯化反应、消去反应,能发生消去反应的是C2H5OH;
②乙酸乙酯含有酯基,能发生水解反应的是CH3COOC2H5;
③乙酸能发生取代反应、置换反应、酯化反应、显酸性,具有酸性且能发生酯化反应的是CH3COOH;
④乙烯能发生加成反应、加聚反应,既能发生加成反应,又能发生聚合反应的是CH2=CH2。【解析】①.羧基②.醛基③.C2H5OH④.CH3COOC2H5⑤.CH3COOH⑥.CH2=CH2三、判断题(共9题,共18分)16、B【分析】【分析】
【详解】
(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在;正确;
(2)硅的导电性介于导体和绝缘体之间;故可用于制作半导体材料,错误;
(3)Si不可用于制造光导纤维;错误;
(4)非金属性:C>Si,则热稳定性:CH4>SiH4;正确;
(5)硅的化学性质不活泼;常温下可与HF反应,错误;
(6)SiO2是酸性氧化物;可溶于强碱(NaOH),溶于HF,错误;
(7)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”;是一种建筑行业常用的黏合剂,正确;
(8)SiO2能与HF反应;因此可用HF刻蚀玻璃,正确;
(9)硅酸为弱酸,故向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶;正确;
(10)硅是良好的半导体材料;可以制成光电池,将光能直接转化成电能,错误;
(11)硅是非金属元素;它的单质是灰黑色有金属光泽的固体,正确;
(12)用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被还原;错误;
(13)加热到一定温度时;硅能与氢气;氧气等非金属发生反应,正确;
(14)二氧化硅是酸性氧化物;但是不能与水反应生成硅酸,错误;
(15)二氧化硅制成的光导纤维;由于其良好的光学特性而被用于制造光缆,错误;
(16)工业上制取粗硅的反应是SiO2+2CSi+2CO↑;错误;
(17)用二氧化硅制取单质硅时,反应是SiO2+2CSi+2CO↑;当生成2.24L气体(标准状况)时,得到1.4g硅,错误;
(18)硅酸酸性比碳酸弱;错误;
(19)二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应;但能与碳酸钠固体在高温时发生反应,正确;
(20)2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO错误;
(21)二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶4,错误。17、A【分析】【分析】
【详解】
结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物属于同系物,正丁烷和正戊烷结构相似,相差一个CH2原子团,互为同系物,故正确。18、B【分析】【详解】
淀粉和纤维素n值不同,不互为同分异构体。19、A【分析】【详解】
对压电陶瓷挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,并且压电陶瓷还能把电能转换成超声振动,所以压电陶瓷能够实现机械能和电能的互相转化,故正确。20、B【分析】【详解】
由于玻璃棒的主要成分中含有钠元素,灼烧时会干扰Na元素的检验,应选择洁净的铁丝或铂丝蘸取待测液灼烧,故错误。21、A【分析】【详解】
干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池,正确。22、A【分析】【分析】
【详解】
根据能量守恒定律,化学能可以转变成为热能(氢气燃烧)、电能(原电池)等,该说法正确。23、B【分析】略24、A【分析】【分析】
【详解】
结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物属于同系物,正丁烷和正戊烷结构相似,相差一个CH2原子团,互为同系物,故正确。四、原理综合题(共4题,共24分)25、略
【分析】【分析】
氮气和氢气合成塔中合成氨气,含有氨气的混合气体进入氨分离器得到氨气,氨气在氧化炉中催化氧化生成NO,NO和空气中氧气结合生成NO2,NO2、O2和水反应得到硝酸;最后尾气处理防止污染环境。
(1)
在合成塔中;反应开始进行时需要加热,加热的目的主要是断裂反应物中的化学键,促使反应发生,加快反应速率。反应开始后停止加热,发现反应更加剧烈,由此可知该反应发生放出热量,使气体温度升高,因此该反应是放热反应。
(2)
氮气与氢气合成氨气的反应是可逆反应;从合成气中分离出氨,主要利用了氨气的熔沸点比较高,物质易液化。从氨分离器中分离出的另两种气体氮气和氢气可回到合成塔中,用于继续合成氨气。
(3)
在氧化炉中NH3、O2反应产生NO、H2O,N元素化合价由反应前NH3中的-3价变为反应后NO中的+2价,化合价升高5价,O元素化合价由反应前O2中的0价变为反应后H2O、NO中的-2价,化合价降低2×2=4价,化合价升降最小公倍数是20,所以NH3、NO的系数是5,O2的系数是5,H2O的系数是6,由于元素化合价升降数目等于反应过程中电子转移数目,故用单线桥法表示电子转移的方向和数目为:
(4)
在氨氧化炉中,要向吸收塔中通入过量A是空气,增大氧气的浓度,可以使NH3氧化为NO,产生的NO进一步被氧化产生NO2气体。
尾气处理装置中含有少量的NO2,可用NH3将其还原成不污染环境的气体,二者反应产生N2、H2O,根据原子守恒、电子守恒,可得该反应方程式是8NH3+6NO2=7N2+12H2O。
(5)
硝酸可氧化绝大多数金属;而工业上盛装大量浓硝酸可用铝制容器,是由于在常温下,浓硝酸可以将铝表面氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属进一步与酸反应,即发生钝化现象。
(6)
①可利用浓盐酸检验氨气管道是否泄漏,若泄漏,NH3、HCl发生反应产生NH4Cl白色固体,因此可观察到的现象是产生白烟现象,该反应的化学方程式是NH3+HCl=NH4Cl。
②氯化铵是一种高效氮肥,但因其受热易分解,因此必须放置阴凉处保存。硝酸铵也是一种高效氮肥,但由于受到撞击或遇热易爆炸,因此必须做改性处理后才能施用。【解析】(1)促使反应发生;加快反应速率放热。
(2)易液化合成塔。
(3)
(4)空气(氧气)将NO氧化成NO28NH3+6NO2=7N2+12H2O
(5)常温下;浓硝酸可使铝钝化。
(6)产生白烟NH3+HCl=NH4Cl受热易分解受到撞击或遇热易爆炸26、略
【分析】【详解】
(1)①氢气燃烧放热;则生成物总能量高于反应物总能量,所以a图能正确表示该反应中能量变化。
②生成1mol水,需要消耗1mol氢气和0.5mol氧气,断键吸收的能量是436kJ+496kJ×0.5=684kJ,形成化学键放出的能量是463kJ×2=926kJ,则生成(g)可以放出热量926kJ-684kJ=242kJ。
③若该电池中的电解质溶液是稀硫酸溶液,b电极通入的是氧气;氧气得到电子,是该电池的正极,正极得到电子,从氧化还原反应的角度分析,该电极发生的反应属于还原反应。
A.该电池工作时化学能转化为电能;A正确;
B.硫酸是电解质;稀硫酸增强了溶液的导电性,B正确;
C.当转移0.2mol电子时;需要消耗氢气0.1mol,但体积不一定是2.24L,C错误;
D.负极失去电子,电子移动方向为:a电极→导线→b电极;D正确;
答案选C。
(2)a.稀释浓硫酸;放热,不是化学变化,a不选;
b.属于吸热反应,b选;
c.和单质碳的反应属于吸热反应;c选;
d.高温煅烧石灰石使其分解属于吸热反应;d选;
e.铁在氯气中燃烧属于放热反应;e不选;
答案选bcd;
(3)①根据电子流向可判断X是负极,Y是正极,若电极材料分别为铁棒和碳棒,铁电极是负极,则X为负极,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,Y极上氢离子放电,发生电极反应式为2H++2e-=H2↑。当转移0.2mol电子时生成0.1mol氢气;则生成标况下的氢气体积是2.24L。
②若电极材料都是金属棒;由于X是负极,则金属活动性:X大于Y;
(4)①由图中所给数据进行分析,反应从开始至2min,A和B的物质的量减少,是反应物,C的物质的量增加,是生成物,A减少了5mol-3mol=2mol,B减少了2mol-1mol=1mol,C增加了4mol-2mol=2mol,根据变化量之比是化学计量数之比可知A、B、C的化学计量数分别是2、1、2,则该反应的化学方程式为2A+B2C;
②反应从开始至2min,用C的浓度变化表示的平均反应速率为=0.5mol/(L·min)。【解析】(1)a242正还原C
(2)bcd
(3)负Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑2.24大于。
(4)2A+B2C0.5mol/(L·min)27、略
【分析】【分析】
(1)K2==5×10-11,且所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1;据此计算溶液pH;
(2)①该反应的△H=反应物总键能-生成物总键能;该反应的正反应是气体物质的量增大的反应;增大压强平衡逆向移动,A在反应过程中压强在不断增大;B在反应过程中压强不变;
②900℃时合成气产率已经较高;再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大;
(3)该原电池中Al作负极;失电子生成铝离子;在正极的反应式中,在第一个反应中作反应物;在第二个反应中作生成物;在得失电子相同条件下,正负极电极反应式相加即得电池反应式。
【详解】
(1)K2==5×10-11,且所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,c(H+)==5×10−11×2=1×10−10;则pH=10;
(2)①该反应的△H=反应物总键能−生成物总键能=[4×413+2×745−2×1075−2×436]kJ/mol=+120kJ/mol;该反应的正反应是气体物质的量增大的反应;增大压强平衡逆向移动,A在反应过程中压强在不断增大;B在反应过程中压强不变,所以A相当于B来说是增大压强,平衡逆向移动,所以A中反应物转化率小于B,则两容器中反应达平衡后吸收的热量较多的是B;
②根据图知;900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低,温度低时合成气产率降低且反应速率降低;
(3)该原电池中Al作负极,失电子生成铝离子,电极反应式为Al−3e−=Al3+;在正极的反应式中,在第一个反应中作反应物、在第二个反应中作生成物,所以氧气在反应中作催化剂;在得失电子相同条件下,正负极电极反应式相加即得电池反应式,电池反应式为2Al+6CO2=Al2(C2O4)3。【解析】10+120kJ·mol-1B900℃时,合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,但能耗升高,经济效益降低催化剂2Al+6CO2=Al2(C2O4)328、略
【分析】【分析】
由图可知;从反应开始到达到平衡,X;Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增加,应为生成物,从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态,X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol,,Z的生成的物质的量为0.2mol,物质的量的变化量之比为3:1:2,物质的量变化之比等于化学计量数之比,据此解答。
【详解】
(1).由图可知:在2min时Y的物质的量为0.9mol,容器体积为1L,则Y的物质的量的浓度为:故答案为:0.9mo1•L-1;
(2).从开始至2min,X的变化的物质的量为1mol-0.7mol=0.3mol,由公式:故答案:0.15mo1•L-1•min-1;
(3).由图可知;从反应开始到达到平衡,X;Y的物质的量减少,应为反应物,Z的
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