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…………○…………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2025年鲁教新版必修2化学下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、人体尿液中可以分离出具有生长素效应的化学物质——吲哚乙酸;吲哚乙酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是()
A.分子中含有2种官能团且有两性B.1mol吲哚乙酸与足量氢气发生反应,最多消耗5molH2.C.吲哚乙酸苯环上的二氯代物共有六种D.分子中含一个手性碳原子2、下列说法不正确的是A.的名称为2一甲基丁烷B.和为同一物质C.和互为同系物D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2CH2NO2是同分异构体3、下列有关物质的用途与性质具有对应关系的是。选项物质用途性质AFe2O3用作涂料的红色颜料Fe2O3能与酸反应BSO2防止葡萄酒中的一些成分被氧化具有还原性CNH3液氨用作制冷剂NH3具有还原性DCl2用于漂白有色织物Cl2具有氧化性
A.AB.BC.CD.D4、一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇的氧化锆晶体,在熔融状态下能传导对该燃料的说法正确的是A.在熔融电解质中,由负极移向正极B.电池的总反应是:2C4H10+13O28CO2+10H2OC.通入空气的一极是正极,电极反应为:D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:5、下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是A.和为同一物质B.酸性溶液既可以验证乙烷和乙烯,又可以除去乙烷中混有的乙烯C.乙醇转化为乙醛的反应与苯转化为硝基苯的反应属于同一类型的反应D.将饱和溶液、溶液分别加入到蛋白质溶液中,都出现沉淀,表明二者均可使蛋白质变性6、下列不能用勒夏特列原理解释的是()A.工业合成氨:500℃比室温更有利B.SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气C.对于反应2NO2(g)N2O4(g),增大压强,体系颜色变浅D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气7、已知硫代硫酸钠在酸性条件下会发生反应:下表中的两种溶液混合,出现浑浊的先后顺序是()。组号两种溶液的温度溶液的体积、浓度稀硫酸的体积、浓度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、在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:aA(g)+bB(g)cC(g)。平衡时测得C的浓度为0.60mol/L,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,再达平衡时,测得C的浓度增大为1.00mol/L。下列有关判断正确的是A.平衡向正反应方向移动B.a+b>cC.A的转化率降低D.B的体积分数下降评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)9、物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中,反应的离子方程式是_________。
(2)将锌片、铜片按照下图所示装置连接,能证明化学能转化为电能的实验现象是:铜片上有气泡产生、_________。
(3)稀硫酸在下图所示装置中的作用是:传导离子、_________。
(4)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)。
①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②2H2+O22H2O
③Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O10、观察图A;B;回答下列问题:
(1)把一块纯净的锌片插入装有稀硫酸的烧杯里,可观察到锌片上有气泡产生,再平行插入一块铜片,可观察到铜片_______(填“有”或“没有”)气泡产生。再用导线把锌片和铜片连接起来(见图A),组成一个原电池,正极的电极反应式为______。
(2)如果烧杯中最初装入的是2mol·L-1500mL的稀硫酸,构成铜锌原电池(见图B,假设产生的气体没有损失,锌失去的电子完全沿导线流入铜电极),当在标准状况下收集到11.2L的氢气时,烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(请指明溶质,溶液体积变化忽略不计)______、________。
(3)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+8OH--6e-===+6H2O。则下列说法正确的是______(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极。
②电池放电时;电解质溶液的碱性逐渐减弱。
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子11、某种新型高分子的结构简式为试回答下列问题。
(1)题述高分子的单体为_________________。
(2)已知高分子化合物是由两种小分子经酯化后发生加聚反应而形成的,试推断这两种小分子的结构简式:___________________、__________________。
(3)在上述两种小分子中,相对分子质量较小的分子在催化剂条件下可与氢气发生______________(填反应类型),反应的化学方程式为___________________。12、有关电化学示意图如下。回答下列问题:
(1)图中正极的电极反应是______;当Zn片的质量减少0.65g时,外电路中有_____mol电子通过。
(2)预测图中U形管的实验现象是______;结合化学用语解释产生现象的原因____。
(3)用石墨电极电解滴加紫色石蕊溶液的稀Na2SO4溶液;通电后A;B两极均有无色气体生成,装置如图所示:
①NaOH在______极生成(填“A”或“B”)。
②B极发生反应的类型为______反应(填“氧化”或“还原”)。13、依据A~E几种烃分子的示意图或结构填空。
(1)E的分子式是___。
(2)属于同一物质的是___(填序号)。
(3)与C互为同系物的是___(填序号)。
(4)等物质的量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是___(填序号,下同);等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是___。
(5)在120℃,1.01×105Pa下,A和C分别与足量O2混合点燃,完全燃烧后恢复至初始状态,气体体积没有变化的是___(填序号)。评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)14、吸热反应在任何条件下都不能发生。_____15、乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应的逆反应为皂化反应。(____)A.正确B.错误16、除去Cu粉中混有CuO的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥。(_______)A.正确B.错误17、在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强。(_______)A.正确B.错误18、同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值和意义都不一定相同。(_______)A.正确B.错误19、“长征七号”使用的燃料、材料、涂层等,都彰显出化学科学的巨大贡献。_______A.正确B.错误20、甲烷与Cl2和乙烯与Br2的反应属于同一反应类型。(______)A.正确B.错误21、煤和石油都是混合物____A.正确B.错误22、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。_____A.正确B.错误评卷人得分四、实验题(共1题,共6分)23、为探究苯与溴的取代反应;甲用下图装置Ⅰ进行如下实验:
将一定量的苯和溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑作催化剂,3~5分钟后发现滴有AgNO3的锥形瓶中有浅黄色的沉淀生成;即证明苯与溴发生了取代反应。
(1)装置Ⅰ中①的化学方程式为__________________________。
(2)烧瓶中生成的红褐色油状液滴的成分是溴苯和溴单质;要想得到纯净的产物,可用NaOH溶液试剂洗涤。洗涤后分离粗产品应使用的仪器是________________。
(3)乙同学设计上图所示装置Ⅱ;并用下列某些试剂完成该实验。可选用的试剂是:苯;液溴;浓硫酸;氢氧化钠溶液;硝酸银溶液;四氯化碳。
a的作用是__________________。b中的试剂是___________________。比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点__________________________。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共36分)24、几种主族元素(过渡元素略去)在周期表中的位置如下:
(1)A的元素符号是________。
(2)D在周期表中的位置是_________________________________。
(3)E、G、T的原子半径由大到小的顺序是_________(填元素符号)。
(4)硒元素(34Se)与D同主族,其非金属性比D_________(填“强”或“弱”),从原子结构角度解释其原因:___________________________________________________________________。
(5)R元素的原子结构示意图为_________________。
(6)E、G、J三种元素最高价氧化物对应水化物两两之间能反应,离子方程式分别为:H++OH-=H2O、_________________________________、______________________。
(7)E、D两元素能形成原子个数比2:1和1:1的两种化合物。2:1型化合物的电子式为______________________________。1:1型化合物的化学式以及所含化学键类型是_____________________________。
(8)A与M形成的分子可能是______________(填字母序号)。25、化学反应的速率和限度对人类生产生活有重要的意义。
(1)已知Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2+H2O。甲同学通过测定该反应发生时溶液变浑浊的时间,研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下(所取溶液体积均为2mL):。实验编号温度/℃c(Na2S2O3)/mol·L-1c(H2SO4)/mol·L-1Ⅰ250.10.1Ⅱ250.20.1Ⅲ500.20.1
①上述实验中溶液最先变浑浊的是______(填实验编号;下同)。
②为探究浓度对化学反应速率的影响,应选择______和______。
(2)某温度下,在1L密闭容器中,发生反应:2X(g)+Y(g)2Z(g),X的物质的量随时间的变化如下表:。时间/s012345X的物质的量/mol0.020.010.0080.0070.0070.007
①用X的浓度变化表示0~2s的平均化学反应速率为______mol/(L·s)。
②在3s以后X的浓度不再改变,反应达到了______状态。
③能说明该反应已达到化学平衡状态的是______(填序号)。
A.v正(X)=v逆(X)
B.单位时间内有2molX生成同时有1molY生成。
C.X、Y、Z的分子数之比为2∶1∶226、甲醇是重要的化工原料;发展前景广阔。
(1)利用甲醇可制成微生物燃料电池(利用微生物将化学能直接转化成电能的装置)。某微生物燃料电池装置如右图所示:A极是________极(填“正”或“负”),其电极反应式是________。
(2)研究表明CO2加氢可以合成甲醇。CO2和H2可发生如下两个反应:
I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2
①反应I的化学平衡常数表达式K=________。
②有利于提高反应I中CO2的平衡转化率的措施有________(填序号)。
a.使用催化剂b.加压c.增大CO2和H2的初始投料比。
③研究温度对于甲醇产率的影响。在210℃~290℃,保持原料气中CO2和H2的投料比不变;按一定流速通过催化剂甲,主要发生反应I,得到甲醇的实际产率;平衡产率与温度的关系如右图所示。
ΔH1________0(填“>”、“=”或“<”),其依据是________。
④某实验控制压强一定,CO2和H2初始投料比一定,按一定流速通过催化剂乙,经过相同时间测得如下实验数据(反应未达到平衡状态):。T(K)CO2实际转化率(%)甲醇选择性(%)【注】54312.342.355315.339.1
【注】甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比
表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是________。27、甲醇耐高温、易存储热值高、节能环保,可做燃料,又是重要的化工原料。科学家用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与反应生成甲醇。已知:和的燃烧热∆H分别为和请回答下列问题:
(1)用太阳能分解水消耗的能量是________
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为________。
(3)催化加氢合成甲醇(反应Ⅱ)中伴随着反应Ⅰ的发生:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。其中:的选择性
①温度高于300℃,平衡转化率随温度升高而上升的原因是_________。
②220℃时,在催化剂作用下与反应一段时间后,测得的选择性为48%(图中A点)。不改变反应时间和温度,一定能提高选择性的措施有_________________(写出两点)。
(4)在体积为的密闭容器中充入和发生反应Ⅱ,到平衡时氢气的转化率为25%,求该反应的平衡常数K=________。(结果保留二位有效数字)
(5)研究证实,也可在硫酸溶液中用惰性电极电解生成甲醇,生成甲醇的电极反应式为__________,另一极电解产物是________________。评卷人得分六、推断题(共2题,共16分)28、F是新型降压药替米沙坦的中间体;可由下列路线合成:
(1)A→B的反应类型是_________,D→E的反应类型是_____;E→F的反应类型是。
__________。
(2)写出满足下列条件的B的所有同分异构体______(写结构简式)。
①含有苯环②含有酯基③能与新制Cu(OH)2反应。
(3)C中含有的官能团名称是________。已知固体C在加热条件下可溶于甲醇,下列C→D的有关说法正确的是_________。
a.使用过量的甲醇,是为了提高D的产率b.浓硫酸的吸水性可能会导致溶液变黑。
c.甲醇既是反应物,又是溶剂d.D的化学式为
(4)E的同分异构体苯丙氨酸经聚合反应形成的高聚物是__________(写结构简式)。
(5)已知在一定条件下可水解为和R2-NH2,则F在强酸和长时间加热条件下发生水解反应的化学方程式是____________________________。29、X;Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大。X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素;M是地壳中含量最高的金属元素。
回答下列问题:
⑴L的元素符号为________;M在元素周期表中的位置为________________;五种元素的原子半径从大到小的顺序是____________________(用元素符号表示)。
⑵Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B,A的电子式为___,B的结构式为____________。
⑶硒(Se)是人体必需的微量元素,与L同一主族,Se原子比L原子多两个电子层,则Se的原子序数为_______,其最高价氧化物对应的水化物化学式为_______。该族2~5周期元素单质分别与H2反应生成lmol气态氢化物的反应热如下,表示生成1mol硒化氢反应热的是__________(填字母代号)。
a.+99.7mol·L-1b.+29.7mol·L-1c.-20.6mol·L-1d.-241.8kJ·mol-1
⑷用M单质作阳极,石墨作阴极,NaHCO3溶液作电解液进行电解,生成难溶物R,R受热分解生成化合物Q。写出阳极生成R的电极反应式:______________;由R生成Q的化学方程式:_______________________________________________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【详解】
A.分子中含有羧基;碳碳双键、亚氨基3种官能团;亚氨基具有碱性、羧基具有酸性,所以该物质具有两性,故A错误;
B.苯环、碳碳双键可与氢气发生加成反应,则1mol吲哚乙酸与足量氢气发生加成反应时,可以消耗4molH2;故B错误;
C.苯环有4个H原子可被取代,如图:可取代位置有1,2;1,3;1,4;2,3,2,4;3,4,共6种结构,故C正确;
D.连有四个不同基团的碳原子形象地称为手性碳原子,所以分子中不含手性碳原子;故D错误;
选C。
【点睛】
本题考查有机物的结构和性质,侧重于学生的分析能力的考查,注意明确官能团的结构和性质为解答该题的关键,注意氨基具有碱性、羧基具有酸性。2、C【分析】【详解】
A.根据系统命名法;该烷烃主链有4个碳原子,第2个碳原子上有一个甲基,命名为2—甲基丁烷,A正确;
B.由于甲烷为正四面体结构,则和为同一物质;B正确;
C.互为同系物的物质必须结构相似,的结构中羟基连在苯环上,为酚类物质,的结构中羟基连在-CH2-上;为醇类物质,二者不互为同系物,C错误;
D.H2NCH2COOCH3和CH3CH2CH2NO2的分子式相同;结构不同,二者互为同分异构体,D正确;
答案选C。
【点睛】
C项为易错点,注意酚类物质和醇类物质结构的区别。3、B【分析】【详解】
A.Fe2O3为红棕色粉末;俗称铁红,常用作油漆;涂料、油墨和橡胶的红色颜料,A不符合题意;
B.SO2具有还原性,按标准添加适量SO2能防止葡萄酒中的一些成分被氧化;B符合题意;
C.液氨汽化时吸收热量使周围环境温度降低;因而常用作制冷剂,C不符合题意;
D.Cl2和水反应生成具有漂白性的HClO,因而Cl2可用于漂白有色织物;D不符合题意;
故选B。4、C【分析】【分析】
丁烷具有还原性,为原电池的负极,被氧化,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O,通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-,总反应式为2C4H10+13O2→8CO2+10H2O;注意电解质和离子的定向移动方向。
【详解】
A.原电池中;阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故A错误;
B.电池的总反应与丁烷燃烧的化学方程式中产物一致,为2C4H10+13O2=8CO2+10H2O;但反应条件不是点燃,故B错误;
C.通入空气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-=2O2-;故C正确;
D.通入丁烷的一极是负极,电极反应式为C4H10+13O2--26e-=4CO2+5H2O;故D错误。
故选:选C。
【点睛】
本题考查原电池知识,注意电解质溶液为非水物质,此为解题的关键,答题时注意把握电极方程式的书写。5、A【分析】【详解】
A.上述两种物质的结构类似于甲烷;为四面体结构,两者为同一物质,A正确;
B.酸性高锰酸钾与乙烯反应会生成二氧化碳;引入了新的杂质,故不能用其除去乙烷中的乙烯,B错误;
C.乙醇转化为乙醛的反应为氧化反应;苯转化为硝基苯的反应为取代反应,两者反应类型不同,C错误;
D.将饱和硫酸铵加入到蛋白质溶液中;出现沉淀是因为蛋白质发生盐析,硫酸铜加入到蛋白质中使蛋白质变性产生沉淀,两者原因不同,D错误;
故答案选A。6、A【分析】【详解】
A.合成氨反应为放热反应;升高温度不利用平衡向正方向移动,但主要考虑催化剂的活性和反应速率,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,故A错误;
B.存在平衡2SO2+O2(g)⇌2SO3(g);加入过量的空气,平衡向正反应方向移动,提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特利原理解释,故B正确;
C.2NO2(g)N2O4(g);增大压强,反应朝体积减少方向进行,也就是向右进行,二氧化氮体积分数减少,颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,故C正确;
D.氯水中存在平衡Cl2+H2O⇌HCl+HClO;饱和氯化钠中氯离子浓度较大,平衡左移,可抑制氯气的溶解,可用勒夏特列原理解释,故D正确;
故选A。
【点睛】
勒夏特列原理主要内容为:在一个已经达到平衡的反应中,如果改变影响平衡的条件之一(如温度、压强,以及参加反应的化学物质的浓度),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动,能用勒夏特列原理解释,首先必须存在可逆过程。7、C【分析】【分析】
根据表格中的浓度与体积的数据利用公式c混=可计算其混合液中各组分的浓度;结合温度越高,浓度越大,则反应速率越大,分析出现浑浊的先后顺序。
【详解】
根据表格中的浓度与体积的数据利用公式c混=可计算其混合液中各组分的浓度,如下表:。组号浓度浓度①②③④
结合温度越高,浓度越大,则反应速率越大,可知④的反应速率最大,①的反应速率最小,因此出现浑浊的先后顺序为④③②①,故答案选C。8、C【分析】【详解】
保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的一半,C的浓度变为1.20mol/L,再达平衡时,C的浓度增大为1.00mol/L;结果表明,加压,平衡逆向移动,a+b二、填空题(共5题,共10分)9、略
【分析】【分析】
(1)锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气;
(2)该原电池中,Zn易失电子作负极,Cu作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,(3)电极反应式为2H++2e-=H2↑。
(4)能设计成原电池的反应是能自发的进行氧化还原反应。
【详解】
(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的离子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑。
(2)将锌片、铜片按照图示装置连接,形成原电池,Zn易失电子作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑;能证明化学能转化为电能的实验现象是铜片上有气泡产生;电流表指针偏转。
(3)稀硫酸在图示装置中的作用是传导离子、作正极反应物,发生2H++2e-=H2↑。
(4)①CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑反应中没有化合价变化;是非氧化还原反应;
②2H2+O22H2O;氢气作还原剂,氧气作氧化剂,是氧化还原反应。
③Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O;铅作还原剂,氧化铅作氧化剂,是氧化还原反应。
故选②③。【解析】Zn+2H+=Zn2++H2↑电流表指针偏转作正极反应物②③10、略
【分析】【详解】
(1)铜片插入稀硫酸时,二者不反应,没有气泡产生,但当把铜片和锌片用导线相连插入稀硫酸时,就构成了原电池,铜作原电池的正极,电极反应为2H++2e-===H2↑,锌作为原电池的负极,电极反应为Zn-2e-===Zn2+,电池总反应为Zn+2H+===Zn2++H2↑,答案:没有;2H++2e-===H2↑;
(2)根据正极反应2H++2e-===H2↑,当收集到11.2LH2(标准状况)即0.5molH2时,转移电子是1mol,减少的氢离子为1mol,消耗硫酸0.5mol,则剩余硫酸的物质的量为2mol·L-1×0.5L-0.5mol=0.5mol,所以剩余硫酸的浓度c(H2SO4)==1mol/L,负极上的电极反应式为Zn-2e-===Zn2+,当转移1mol电子时,生成的Zn2+物质的量为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燃料电池中通入燃料甲醇的电极为负极;通入空气的电极为正极,①错误;
②电池放电时生成水;同时消耗KOH,电解质溶液的碱性逐渐减弱,②正确;
③电池放电时负极反应为CH3OH+8OH--6e-===+6H2O,每消耗6.4gCH3OH(=0.2mol)时转移电子的物质的量=0.2mol×6=1.2mol,③正确,答案选②③。【解析】没有2H++2e-===H2↑c(H2SO4)=1mol/Lc(ZnSO4)=1mol/L②③11、略
【分析】【分析】
(1)先根据高分子化合物的结构简式推出其单体;
(2)高分子化合物含有酯基;可发生水解,水解时碳氧单键断裂,氧原子上连氢原子,碳原子上连羟基;
(3)该酯由CH2=CH-OH(醇)和(酸)经酯化反应合成;在上述两种小分子中,相对分子质量较小的分子含有碳碳双键,可以发生加成反应。
【详解】
(1)先根据高分子化合物的结构简式推出其单体为
(2)该高分子化合物含有酯基,可发生水解,水解时碳氧单键断裂,氧原子上连氢原子,碳原子上连羟基,这两种小分子的结构简式分别为:CH2=CH-OH、
(3)在上述两种小分子中,相对分子质量较小的分子为CH2=CH-OH,结构中含有碳碳双键,在催化剂条件下可与氢气发生加成反应,反应的化学方程式为:CH2=CH-OH+H2CH3CH2OH。【解析】CH2=CH-OH加成反应CH2=CH-OH+H2CH3CH2OH12、略
【分析】【分析】
结合原电池原理分析电极反应;并计算转移电子的物质的量;根据金属的吸氧腐蚀分析;根据电解原理分析电解产物。
【详解】
(1)图中Zn为负极,发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu,0.65gZn的物质的量为=0.01mol;则外电路中有0.02mol电子通过;
(2)铁钉发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,则试管中O2减少而使试管中的压强小于大气压;导致U形管内左边液面上升,右边液面下降;
(3)A为电解池的阴极,发生电极反应为2H++2e-=H2↑,B为阳极,发生电极反应为4OH-4e-=O2↑+2H2O;
①A极H+被还原生成H2,促进水的电离,A极周围OH-增大;则NaOH在A极生成;
②B极为阳极;发生反应的类型为氧化反应。
【点睛】
本题考查原电池原理和电解原理的理解与应用,涉及金属的吸氧腐蚀,注意原电池正、负极的判断方法,通常是活泼金属作负极,发生氧化反应,而电解池中与电源负极相连的极为阴极,发生还原反应,难点是负极H+发生还原反应时促进水的电离。【解析】Cu2++2e-=Cu0.02左边液面上升,右边液面下降试管中的铁钉发生吸氧腐蚀,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,O2减少而使试管中的压强小于大气压A氧化13、略
【分析】【分析】
【详解】
由图可知A为甲烷;B为乙烯、C为丙烷;D为苯、E为丙烷,C、E为同种物质,A、C互为同系物;
(1)E为丙烷,分子式为C3H8;
(2)属于同一物质的是CE为丙烷的结构简式和球棍模型;故答案为:CE;
(3)上述分子中属于C的同系物的是A;二者均为烷烃,故答案为:A;
(4)由图可知A为甲烷、B为乙烯、C为丙烷,D为苯、E为丙烷,设烃为CxHy时,等质量的烃时含H的质量分数越大、消耗氧气越多,等物质的量时x+y/4越大,消耗氧气越多,则等物质的量的上述烃,完全燃烧时消耗O2最多的是D,等质量的上述烃完全燃烧时消耗O2最多的是A;故答案为:D;A;
(5)120℃条件下水为气体,燃烧通式CxHy+(x+y/4)O2xCO2+y/2H2O(g),完全燃烧前后气体体积没有变化,则1+(x+y/4)=x+y/2,故y=4,所以只要是含有4个H原子的即符合题意,所以完全燃烧后气体体积没有变化的是A甲烷CH4,故答案为:A。【解析】C3H8C、EADAA三、判断题(共9题,共18分)14、×【分析】【详解】
吸热反应在一定条件下可以发生,如氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌在常温下就可以发生反应;错误。【解析】错15、B【分析】【详解】
皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,错误。16、B【分析】【详解】
Cu和CuO均能与稀硝酸反应,错误。17、B【分析】【详解】
在原电池中,负极材料与电解质溶液发生反应失去电子,正极材料不参与反应,但负极材料的活泼性不一定比正极材料强,例如:以镁棒和铝棒作为电极材料,以氢氧化钠溶液作为电解质溶液构成的原电池,是活泼性较弱的铝作负极;错误。18、B【分析】【详解】
同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,用不同物质表示的速率之比等于方程式中相应的系数比,但意义是相同的,表示的都是该反应在一段时间的平均速率。故错误。19、A【分析】【详解】
“长征七号”使用的燃料、材料、涂层等,更加轻质化、环保无污染等,都彰显出化学科学的巨大贡献,故正确。20、B【分析】【分析】
【详解】
甲烷与Cl2反应属于取代反应,乙烯与Br2的反应属于加成反应,反应类型不同,故错误。21、A【分析】【详解】
煤和石油都是复杂的混合物,故对;22、A【分析】【分析】
【详解】
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物中,植物、动物躯体经过几百万年复杂的物理、化学变化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,正确。四、实验题(共1题,共6分)23、略
【分析】【分析】
苯和液溴在铁作催化剂作用下发生反应生成溴苯和溴化氢,反应是放热反应,溴易挥发,生成的HBr和溴蒸汽进入后面装置,用苯或四氯化碳吸收溴蒸汽,HBr溶于水用硝酸银或紫色石蕊验证;从而得出苯和液溴反应是取代反应,生成的溴苯中溶有溴单质,因此用氢氧化钠溶液除去溴单质,再用分液漏斗分离得到溴苯。
【详解】
(1)装置Ⅰ中①是苯和液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,其化学方程式为
故答案为:
(2)溴苯是难溶于水的液体;因此洗涤后分离粗产品应使用的仪器是分液漏斗;
故答案为:分液漏斗。
(3)分析装置Ⅱ;由于反应是放热反应,溴易挥发,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时发生倒吸进入到发生装置中,a起到安全瓶的作用;b中的试剂是苯或四氯化碳,吸收挥发的溴蒸汽,HBr进入到c中(盛放硝酸银溶液)验证发生取代反应;如果C装置内出现浅黄色沉淀,证明有溴化银生成,说明反应生成了溴化氢;比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点防止倒吸,可以控制反应进行程度,避免杂质干扰,防止污染空气;
故答案为:防止倒吸;CCl4或防止倒吸,可以控制反应进行程度,避免杂质干扰,防止污染空气。【解析】分液漏斗防止倒吸CCl4或防止倒吸;可以控制反应进行程度;避免杂质干扰;防止污染空气五、原理综合题(共4题,共36分)24、略
【分析】【分析】
首先依据元素在周期表中的相对位置判断出元素名称;然后结合元素周期律;物质的性质分析解答。
【详解】
根据元素在周期表中的相对位置可知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。则。
(1)A的元素符号是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径逐渐减小;同主族从上到下原子半径逐渐增大,则E;G、T的原子半径由大到小的顺序是K>Na>Al。
(4)同主族从上到下非金属性逐渐减弱,硒元素(34Se)与D同主族;则其非金属性比D弱,这是由于Se与O同主族,电子层数Se>O,原子半径Se>O,得电子能力Se<O,非金属性Se<O。
(5)R元素是S,其原子结构示意图为
(6)E、G、J三种元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化钠、氢氧化铝和高氯酸,两两之间能反应,离子方程式分别为H++OH-=H2O、Al(OH)3+3H+=A13++3H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(7)E、D两元素能形成原子个数比2:1和1:1的两种化合物分别是氧化钠和过氧化钠。2:1型化合物是氧化钠,电子式为1:1型化合物的化学式为Na2O2;所含化学键类型是离子键;非极性键。
(8)A与M形成的分子可能是甲烷,分子式为CH4,答案选③。【解析】H第2周期第ⅥA族K>Na>Al弱Se与O同主族,电子层数Se>O,原子半径Se>O,得电子能力Se<O,非金属性Se<OAl(OH)3+3H+=A13++3H2OAl(OH)3+OH-=AlO2-+2H2ONa2O2离子键、非极性键③25、略
【分析】【分析】
(1)①根据浓度;温度对化学反应速率的影响大小分析判断;
②要探究浓度对化学反应速率的影响;应该采用控制变量方法分析;
(2)①根据0~2s内X的浓度变化;利用速率定义式计算;
②根据可逆反应的特点判断;
③根据平衡状态的特征判断平衡状态。
【详解】
(1)①根据表格数据可知实验I、II的反应温度相同,硫酸的浓度相同,不同点是Na2S2O3的浓度不同;而实验III的温度与实验II的反应温度不同;其它外界条件都相同。由于温度对化学反应速率的影响大于浓度改变对化学反应速率的影响,所以反应速率最快的是实验III,因此实验III最先观察到产生S单质,而出现浑浊现象;
②要探究浓度对化学反应速率的影响,应该采取相同的反应温度,只改变一种反应物的浓度,观察浓度与反应速率的关系。根据表格数据可知:实验I、II的反应温度相同,硫酸的浓度相同,不同点是Na2S2O3的浓度不同,是探究Na2S2O3的浓度对化学反应速率的影响;故合理选项是实验I;II;
(2)①根据表格数据可知:在0~2s内X的物质的量变化了△n(X)=0.02mol-0.008mol=0.012mol,容器的容积是1L,所以△c(X)=0.012mol÷1L=0.012mol/L,故用X的浓度变化表示的反应速率v(X)==0.006mol/(L·s);
②可逆反应进行的最大程度就是达到了该条件下的化学反应限度;即化学平衡状态,此时反应体系中的任何物质的物质的量不变。由表格数据可知在反应进行到第3s时,X的物质的量不再发生变化,说明此时反应达到了平衡状态;
③A.若v正(X)=v逆(X);说明X的消耗速率与产生速率相等,X的浓度不再发生变化,反应达到了平衡状态,A正确;
B.由于X;Y都是反应物;二者的化学计量数的比是2:1,因此在任何情况下,单位时间内有2molX生成同时有1molY生成,表示的都是反应逆向进行,与平衡状态无关,B错误;
C.X;Y、Z的分子数之比为2∶1∶2;此时反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,这与反应开始时加入的反应物的多少及反应条件有关,因此不能据此判断反应是否为平衡状态,C错误;
故合理选项是A。
【点睛】
本题考查了化学反应速率的计算、影响因素、研究方法及平衡状态的判断。掌握有关概念、化学平衡状态的特征是本题解答的关键。【解析】IIIIII0.006平衡状态A26、略
【分析】【详解】
(1)由电池装置图可知,该电池是甲醇燃料电池,由于使用了质子交换膜,所以电解质是酸性的,通入还原剂甲醇的电极A是负极,其电极反应式是CH3OH—6e−+H2O==CO2+6H+。
(2)①反应I的化学平衡常数表达式K=
②反应I是一个气体分子数增大的反应,故加压有利于提高反应I中CO2的平衡转化率,选b。增大CO2和H2的初始投料比;只能减小其转化率;催化剂不影响平衡转化率。
③由图可知,甲醇的平衡产率随温度升高而减小,所以该反应是放热反应,ΔH1<0。
④表中实验数据表明,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是温度升高,I、II的反应速率均加快,但对II的反应速率的影响更大(即有更多的二氧化碳发生了副反应)。【解析】负CH3OH—6e−+H2O==CO2+6H+b<温度升高,甲醇的平衡产率降低温度升高,I、II的反应速率均加快,但对II的反应速率的影响更大27、略
【分析】【分析】
(1)氢气的燃烧热可知水分解吸收的能量;然后利用化学计量数与反应热的关系来计算;
(2)CO和CH3OH的燃烧热概念先书写热方程式;再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式;
(3)①根据题干信息,反应Ⅰ的反应Ⅱ的分析温度对反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡移动情况即可;
②根据的选择性的定义,温度不能改变,只能改变压强和浓度,分析增大H2的浓度和增大压强;对反应Ⅰ和反应Ⅱ平衡的影响,也可通过催化剂的选择性来控制反应Ⅱ和反应Ⅰ的发生;
(4)根据题干信息,进行三段式计算可知:代入平衡常数表达式求出该反应的平衡常数;
(5)分析该过程中碳的化合价由+4价降低为-2价发生还原反应,故生成甲醇在阴极上发生,且电解质是硫酸溶液,故其电极反应式为另一极即阳极,阳极发生氧化反应,故电极方程式为:故电解产物为O2。
【详解】
Ⅰ.(1)由H2(g)的燃烧热△H为-285.8kJ•mol-1知,1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ,即分解1molH2O(l)为1molH2(g)消耗的能量为285.8kJ,则分解2molH2O(l)消耗的能量为285.8kJ×2=571.6kJ,故答案为:571.6kJ;
(2)由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1,则
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
由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l),该反应的反应热△H=-726.5kJ•mol-1-(-283.0kJ•mol-1)=-443.5kJ•mol-1,
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1;
(3)①由题干可知:反应Ⅰ的故温度升高使转化为的平衡转化率上升;而反应Ⅱ的故温度升高使转化为的平衡转化率下降,但由于上升幅度超过下降幅度,最终导致CO2的平衡转化率上升,故答案为:反应Ⅰ的反应Ⅱ的温度升高使转化为的平衡转化率上升,使转化为的平衡转化率下降;且上升幅度超过下降幅度;
②根据的选择性的定义,想提高其选择性,应该使得平衡向生成更多CH3OH的方向移动,温度不能改变,只能改变压强和浓度,若增大H2的浓度,反应Ⅰ也向正向移动,故CH3OH的选择性不一定提高,但是增大压强,反应Ⅰ平衡不移动,反应Ⅱ平衡正向移动,故CH3OH的选择性一定提高;同时也可通过改变催化剂来控制反
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