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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2025年外研版三年级起点必修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7题,共14分)1、下列有关生活中常见有机物和基本营养物质叙述正确的是()A.无糖饼干没有甜味,糖尿病患者可随意食用B.疫苗要求冷链运输,以免温度升高使蛋白质氧化C.油脂都不能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色D.可通过灼烧区别棉花和羊毛2、如图为铜锌原电池示意图;下列说法中不正确的是()
A.锌片逐渐溶解,铜片上有气泡B.锌片为正极,铜片为负极C.电子由锌片通过导线流向铜片D.该装置能够将化学能转化为电能3、在一体积不变的密闭容器中发生化学反应:Fe2O3(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)△H,实验测得化学平衡时的有关变化曲线如图所示。已知:平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物质的量分数。下列说法不正确的是()
A.NH3是正反应的还原剂B.气体压强P2>P1C.平衡后再充入一定量NH3,则平衡左移,NH3的体积分数减小D.M点的平衡常数Kp=4、利用CO2和H2反应合成甲醇的原理为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),恒温恒容下,反应达到平衡状态的标志是A.容器中各组分的体积分数不随时间变化B.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O四种气体共存C.CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率D.气体密度不再变化5、短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物(即由两种元素组成的化合物),n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,r溶液为强电解质溶液,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()A.n+p→r+s属于置换反应B.元素的非金属性Z>X>YC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸6、根据CH2=CH-CH2COOH的结构,它不可能发生的反应是A.氧化反应B.加成反应C.水解反应D.酯化反应7、一种用于驱动检验管道焊缝设备爬行器的甲醇一燃料电池的工作原理如图所示;下列有关该电池的说法正确的是。
A.该电池工作时,每消耗22.4LCH3OH转移6mol电子B.电子由电极A经负载流向电极B,再经过NaOH溶液返回电极A,形成闭合回路C.电极B上发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2OD.电池工作时,OH-向电极A移动,溶液的pH减小评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、某有机物的结构简式为关于该有机物的说法中正确的是A.只含有一种官能团B.分子中所有碳原子一定在同一平面上C.能与NaHCO3溶液反应D.能发生消去反应9、如图所示物质是一种重要的化工原料。下列有关该有机化合物的叙述正确的是。
A.该有机化合物的分子式为B.能使溴的溶液、酸性溶液褪色C.能发生酯化反应D.具有相同种类和数量的官能团的结构共有12种10、下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是。加热装置中的烧杯分离SiO2和NH4Cl验证镁和稀盐酸反应的热效应制取并收集干燥、纯净的NH3配制一定物质的量浓度的稀硫酸ABCD
A.AB.BC.CD.D11、研究表明,在一定条件下,气态HCN(a)与HNC(b)两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是。
A.HCN比HNC更稳定B.为吸热反应且反应条件一定要加热C.1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收186.5kJ的热量D.1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收59.3kJ的热量12、在Cu、Zn和稀H2SO4构成的原电池中A.Zn作负极,发生还原反应B.电子由Zn向Cu移动C.溶液中H+向Zn迁移D.铜不参加反应13、二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断正确的是()
A.在0~20min之间,pH=7时R的降解速率为7×10-2mol·L-1·min-1B.R的起始浓度为1.5×10-4mol·L-1的降解速率大C.在这三种pH条件下,二氧化钛对pH=2的R溶液催化降解效率最好D.在0~50min之间,R的降解百分率pH=2等于pH=714、如图所示,利用实验装置进行铁与CuSO4溶液反应的实验实验现象之一是电流表的指针发生偏转。根据氧化还原知识及实验现象;下列说法正确的是。
A.氧化还原反应的实质是化合价发生变化B.铁与CuSO4溶液反应时,Fe原子把电子转移给Cu2+C.上述反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+=3Cu+2Fe3+D.通过实验可知,氧化还原反应是通过电子转移实现的15、LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含U导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是()A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B.放电时电池内部Li+向负极移动.C.充电过程中,电池正极材料的质量减少D.放电时电池正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO416、固体氧化物燃料电池的装置原理如图所示,已知“YSZ”为钇稳定氧化物,在条件下具有离子导电性;“LSM”为掺杂锶的氧锰酸镧。下列有关该电池的说法正确的是。
A.电池在常温下可以工作B.可以传导和分隔与C.所在电极上发生的电极反应式:D.电池工作过程中消耗时,在正极生成评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)17、分别按如图甲;乙所示装置进行实验;图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中Ⓐ为电流表。请回答下列问题:
(1)以下叙述中,正确的是___________(填字母)。
A.甲中锌片是负极;乙中铜片是正极。
B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生。
C.乙溶液中向铜片方向移动。
D.产生气泡的速度甲中比乙中慢。
E.乙的外电路中电流方向Cu→Zn
(2)乙中变化过程中能量转化的主要形式:___________。
(3)在乙实验中,某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是:___________。
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,请写出电极反应式及总反应离子方程式:正极:___________,负极:___________,总反应:___________。当电路中转移0.5mol电子时,消耗负极材料的质量为:___________g18、中国科学院长春应用化学研究所在甲醇(CH3OH)燃料电池方而获得新突破;研制出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示:
(1)该电池工作时,b处通入的物质为______________,c通入的物质为______。
(2)该电池负极的电极反应式为_________________。
(3)工作一段时间后,当12.8g甲醇完全反应生成CO2时时,有_________×6.02×1023个电子发生转移。19、按要求书写有关电极反应式和化学方程式。
(1)氢氧燃料酸性(H2SO4溶液)电池①负极____________②正极_____________
(2)甲烷燃料碱性(KOH)电池负极反应:______________
(3)电解NaCl溶液①用铁做电极阳极反应式_____________
②以石墨为电极电解总反应化学方程式________________20、(1)硅酸盐可以改写成氧化物的形式;将下列硅酸盐改写成氧化物的形式:
①镁橄榄石(Mg2SiO4):____。
②高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]:____。
(2)写出下列反应的方程式:
①漂白粉露置于空气中较长时间后失效的化学方程式:_________________________。
②Cl2通入NaOH溶液中,发生反应的离子方程式:________________________。
③NO2与水反应的化学方程式为___________,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________.21、脱硝技术是处理氮氧化物的有效方法之一。在1L的恒容密闭容器中充入2molNH3、1molNO和1molNO2,发生反应:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)△H。在不同温度下发生上述反应,测得N2的物质的量(mol)与时间的关系如下表:
。
0
10min
20min
30min
40min
T1K
0
0.6
1.1
1.5
1.5
T2K
0
0.8
1.4
1.4
1.4
回答下列问题:
(1)上述反应中___________(填字母)。A.△S>0,△H>0B.△S>0,△H<0C.△S<0,△H>0D.△S<0,△H<0(2)T1_______(填“>”“<”或“=”)T2;理由是___________________________________________
(3)T1K下;0~20min内v(NO)=______________
(4)T2K下,NO2的平衡转化率为_____________22、A、B、C、D、E五种短周期主族元素的原子序数依次增大,已知:①其原子半径大小关系是:D>E>B>C>A。②A、D同主族,B、C、E分处三个连续的主族,且最外层电子数依次增加。③C是地壳中含量最多的元素。D与C可形成原子个数比为1∶1或2∶1的化合物。请填写以下空白:(1)化合物A2C2的结构式为__________________________________________。用电子式表示D2C的形成过程______________________________________。(2)单质A和单质B在一定条件下发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________。(3)单质E与A、C、D三种元素形成的化合物发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________。23、任何一个化学反应中都会伴随能量变化和物质变化。
(1)请根据离子反应:Fe+Cu2+==Fe2++Cu;设计一个原电池。电解质溶液为______;写出负极电极反应式:______;
(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱;下列装置能达到实验目的的是______;
(3)将H2设计成燃料电池,其总利用率比直接燃烧更高,装置如下图所示(A、B为多孔碳棒)。______处电极入口通H2(填A或B),其电极反应式为______。24、古希腊哲学家德谟克利特提出_______论;到了19世纪初,英国物理学家和化学家_______提出近代原子论,为近代化学发展奠定了基础;到了20世纪初,英国科学家_______发现了电子,提出原子的_________模型。随着X射线的发现与元素放射性的发现,英国物理学家_______在1911年提出了原子的_______模型,为原子结构的现代模型打下了基础。25、二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施。
(1)将工业废气中的二氧化碳转化为甲醇,其原理是:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol。308K时,向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2;测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。
①反应开始至达平衡时,υ(H2)=________;该温度下反应的平衡常数为______。
②若其他条件相同时,只改变某一条件,曲线变化为II,则改变的条件是_____。
(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化:
反应I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0
反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。
①根据图中数据分析可知,T1____T2(填“>”、“<”或“=”);T2时,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常数K=_____。
②某科研小组采用反应Ⅱ来合成甲醇,在450℃时,研究了n(H2):n(CO)分别为2:1、3:1时CO转化率的变化情况(如图3),则图中表示n(H2):n(CO)=3:1的变化曲线为______(填“曲线a"或“曲线b”)。
(3)某同学将H2、CO2的混合气体充入一个密闭容器中,控制其他条件不变,改变起始物中H2、CO2的物质的量之比(用n表示)进行反应2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=QkJ/mol;实验结果如图4所示(图中T表示温度):
①若图像中T1>T2,则Q______0
②比较a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物CO2的转化率最高的是____________,n=______评卷人得分四、判断题(共3题,共15分)26、可以直接测量任意一反应的反应热。___27、天然气是一种清洁、不可再生的化石燃料。(____)A.正确B.错误28、农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用。_____A.正确B.错误评卷人得分五、结构与性质(共3题,共27分)29、(1)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分锂和碳,电解液是LiAlCl4-SOCl2,电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题:
①正极发生的电极反应为___。
②SOCl2易挥发,实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中,实验现象是___。
(2)用铂作电极电解某金属的氯化物(XCl2)溶液;当收集到1.12L氯气时(标准状况下),阴极增重3.2g。
①该金属的相对原子质量为___。
②电路中通过___个电子。30、判断正误。
(1)高级脂肪酸甘油酯是高分子化合物_____
(2)天然的不饱和高级脂肪酸甘油酯都是简单甘油酯_____
(3)植物油可以使酸性高锰酸钾溶液褪色_____
(4)高级脂肪酸和乙酸互为同系物_____
(5)氢化油又称人造脂肪,通常又叫硬化油_____
(6)油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应_____
(7)油脂在碱性条件下的水解一定得到高级脂肪酸钠和甘油_____
(8)鱼油(主要成分是二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸)不是油脂_____
(9)氢化油的制备方法是在加热植物油时,加入金属催化剂,通入氢气,使液态油脂变为半固态或固态油脂___
(10)植物油经过氢化处理后会产生有害的副产品反式脂肪酸甘油酯,摄入过多的氢化油,容易堵塞血管而导致心脑血管疾病_____31、下面是合成某药物的中间体分子(由9个碳原子和若干氢、氧原子构成)的结构示意图:
试回答下列问题:
(1)通过对比上面的结构简式与立体模型,请指出结构简式中的“Et”表示的基团是(写结构简式)_____;该药物中间体的分子式为________。
(2)该分子中含有_________个不饱和碳原子。
(3)该药物中间体中含氧官能团的名称为___________。
(4)该药物中间体分子中与碳原子结合的氢原子被溴原子取代,所得的一溴代物有______种。评卷人得分六、计算题(共2题,共10分)32、在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)⇌3C(g)+nD(g),开始时A为4mol,B为6mol,5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol·L-1·min-1。计算:
(1)5min末A的物质的量浓度为_______,A的转化率为_______。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_______。
(3)化学方程式中n=_______。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=5mol·L-1·min-1②v(B)=6mol·L-1·min-1③v(C)=0.2mol·L-1·s-1④v(D)=8mol·L-1·min-1。其中反应速率最快的是_______(填序号)。33、某温度时,在2L密闭容器中充入NO与O2;反应过程中各物质的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(1)NO与O2反应的化学方程式是_______,反应现象是_______。
(2)上图中表示NO的曲线是_______(填序号),在内用NO表示的平均反应速率是_______。
(3)为加快该反应的速率,可采取的一种措施是_______。
(4)已知该反应为放热反应,下图中能正确表示该反应中能量变化的是_______(填序号)。
A.B.C.参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.饼干富含淀粉;淀粉属于糖类,糖尿病患者应控制饼干摄入量,A错误;
B.疫苗要求冷链运输;以免温度升高使蛋白质变性,B错误;
C.液态的油属于不饱和高级脂肪酸甘油酯,分子中含碳碳双键,能使溴水和酸性KMnO4溶液褪色;C错误;
D.羊毛主要成分为蛋白质;棉花主要成分为纤维素,羊毛灼烧有烧焦羽毛味,二者可用灼烧方法区别。
答案选D。2、B【分析】【详解】
A.锌与硫酸反应;铜不与硫酸反应,因此锌为负极,铜为正极,锌片逐渐溶解,铜片上有气泡,故A正确;
B.根据A选项分析得到锌片为负极;铜片为正极,故B错误;
C.电子由负极即锌片通过导线流向正极即铜片;故C正确;
D.该装置为原电池;是将化学能转化为电能,故D正确。
综上所述;答案为B。
【点睛】
活泼性强的金属一般作负极,活泼性强的金属一般作正极,但不能形成定式思维,电极的判断不仅与金属有关,还与电解质有关。3、C【分析】【分析】
由题图可知,随温度升高,氨的体积分数降低,平衡正向移动,正反应是吸热反应,该反应的△H>0,升温平衡正向移动;Fe2O3(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)是气体体积增大的反应;加压平衡逆向移动。
【详解】
A.正反应中,由NH3转化为N2,可见N由-3价变为0价,NH3是正反应的还原剂;A正确;
B.由于Fe2O3(s)+2NH3(g)2Fe(s)+N2(g)+3H2O(g)是气体体积增大的反应,加压平衡逆向移动,氨的体积分数增大,气体压强p2>p1;B正确;
C.平衡后再充入一定量NH3,容器体积不变,则相当于增大NH3的浓度,则平衡右移,NH3的体积分数减小;C错误;
D.
假设起始通入2molNH3;M点时氨气的体积分数为25%,得到(2-2x)/(2+2x)=0.25,x=0.6,气体总物质的量=2mol+2xmol=3.2 mol,图中M点的平衡常数为:
Kp=D正确;
答案选C。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.容器中各组分的体积分数不随时间变化;说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A符合题意;
B.无论是否平衡四种气体都会共存;B不符合题意;
C.消耗CO2和生成CH3OH均为正反应,CO2的消耗速率等于CH3OH的生成速率不能说明正逆反应速率相等;即不能说明反应达到平衡,C不符合题意;
D.该反应中反应物和生成物均为气体;则气体总质量不变,容器恒容,则气体体积不变,所以无论是否平衡,气体的密度都不发生改变,D不符合题意;
综上所述答案为A。5、C【分析】【分析】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则n为Cl2,Z为Cl,氯气与p在光照条件下生成r与s,r溶液为强电解质溶液,s通常是难溶于水的混合物,则r为HCl,则p为CH4,氯气与m反应生成HCl与q,q的水溶液具有漂白性,则m为H2O;q为HClO,结合原子序数可知W为H元素,X为C元素,Y为O元素,结合元素周期律解答。
【详解】
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则n为Cl2,Z为Cl,氯气与p在光照条件下生成r与s,r溶液为强电解质溶液,s通常是难溶于水的混合物,则r为HCl,则p为CH4,氯气与m反应生成HCl与q,q的水溶液具有漂白性,则m为H2O;q为HClO,结合原子序数可知W为H元素,X为C元素,Y为O元素。
A、n+p→r+s为Cl2+CH4→HCl+CH3Cl等反应;均属于取代反应,选项A错误;
B.元素的非金属性Y(O)>X(C);选项B错误;
C.Y的氢化物H2O、H2O2常温常压下均为液态;选项C正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为H2CO3为弱酸;选项D错误。
答案选C。
【点睛】
本题考查元素化合物推断,物质的颜色、溶液酸性强弱为推断突破口,需要学生熟练掌握元素化合物知识,注意抓住短周期元素形成二元化合物。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.分子中含有碳碳双键;可发生氧化反应,A正确;
B.分子中含有碳碳双键;可发生加成反应,B正确;
C.不含能水解的官能团;不能发生水解反应,C错误;
D.分子中含有羧基;可发生酯化反应,D正确;
故选C。7、D【分析】【分析】
燃料电池中,通入燃料的一极为负极,电极A为负极,还原剂失去电子发生氧化反应,电子沿着导线流向正极,通入助燃物的一极为正极,电极B为正极,正极上发生还原反应,溶液中离子会定向移动,碱性条件下,正极电极反应式为:据此回答。
【详解】
A.甲醇是液体,22.4LCH3OH的物质的量并不是1mol;故转移的电子的物质的量不是6mol,A错误;
B.电子由电极A经负载流向电极B;但电子不会进入NaOH溶液,B错误;
C.电极B上氧气发生还原反应,电极反应为C错误;
D.电池工作时,OH-向电极A即负极移动;由于氢氧根离子消耗故溶液的pH减小,D正确;
答案选D。二、多选题(共9题,共18分)8、BC【分析】【详解】
A.含有的官能团由羧基和氯原子;A选项错误;
B.根据苯环所有原子均在同一平面的结构特点分析可知,分子中所有的碳原子均在同一平面上;B选项正确;
C.分子含有羧基,可以和NaHCO3溶液反应生成CO2;C选项正确;
D.分子中与Cl原子相连的邻位C上没有H;故不能发生消去反应,D选项错误;
答案选BC。9、BC【分析】【详解】
A.由结构简式可知,该有机化合物的分子式是A项错误;
B.该有机化合物含有碳碳双键,能与发生加成反应而使溴的溶液褪色;能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,B项正确;
C.羟基;羧基均能发生酯化反应;C项正确;
D.具有相同种类和数量的官能团即分子结构中含有两个羟基;一个羧基和一个碳碳双键;由于碳碳双键无法使另外的官能团居于六元碳环上的对称位置,故含六元碳环时,四个官能团的任何排列方式均不重复;还可以是五元碳环及四元碳环等,其符合条件的结构远多于12种,D项错误;
故选BC。10、AB【分析】【分析】
【详解】
A.加热烧杯NH4Cl可分离为氨气和氯化氢,可以实现分离SiO2和NH4Cl;故A正确;
B.镁和稀盐酸反应放热;空气受热膨胀,使红墨水处两侧出现高度差,故B正确;
C.NH3的密度比空气小;应采用向下排空气法收集,故C错误;
D.浓硫酸需要在烧杯中稀释冷却后转移到容量瓶中;故D错误;
故选AB。11、AD【分析】【详解】
A.物质含有的能量越低;物质的稳定性就越强,根据图示可知等物质的量的HCN比HNC含有的能量更低,因此HCN比HNC更稳定,A项正确;
B.由图示可知HCN比HNC能量低;则HCN(g)→HNC(g)时会吸收能量,反应为吸热反应,但反应条件不一定需要在加热条件下进行,B项错误;
C.根据图示可知1molHCN(g)转化为中间状态的物质时需吸收186.5kJ的热量;但由于该中间物质中仍然存在化学键,断裂化学键需吸收能量,因此1molHCN(g)中的所有化学键全部断开需要吸收的热量大于186.5kJ,C项错误;
D.根据图示可知1molHCN(g)转化为1molHNC(g)需要吸收的能量为186.5kJ-127.2kJ=59.3kJ;D项正确;
答案选AD。12、BD【分析】【分析】
【详解】
A.由于Zn比Cu活泼;故Zn作负极,发生氧化反应,A不正确;
B.电子由负极Zn经导线流向正极Cu移动;B正确;
C.原电池内部溶液阳离子移向正极,阴离子流向负极,故H+向正极Cu迁移;C不正确;
D.铜作正极;正极上是H+得电子,故Cu不参加反应,D正确;
故答案为:BD。13、CD【分析】【详解】
A.据图可知pH=7时,0~20min之间△c(R)=(1.8-0.4)×10-4mol·L-1,降解速率为=7×10-6mol•L-1•min-1;故A错误;
B.三条曲线起始浓度不同;pH也不同,无法比较起始浓度对反应速率的影响,且一般情况下浓度越小反应速率越慢,故B错误;
C.据图可知pH=2时曲线的斜率最大;即降解速率最大,所以二氧化钛对pH=2的R溶液催化降解效率最好,故C正确;
D.据图可知0~50min之间pH=2和pH=7两种情况下c(R)均变为0;即降解率都是100%,故D正确;
故答案为CD。14、BD【分析】【分析】
图中装置构成了一个简单的原电池,铁片一极发生失电子的氧化反应,Fe失电子转化为Fe2+,是原电池的负极;碳棒一极Cu2+得电子转化为铜单质;发生还原反应,是原电池的正极。
【详解】
A.氧化还原反应的实质是电子的得失或偏移;A项错误;
B.铁与CuSO4溶液反应时,Fe失电子转化为Fe2+,Cu2+得电子转化为铜单质,电子由Fe原子转移给Cu2+;B项正确;
C.Cu2+的氧化性比Fe3+的氧化性弱,不能将Fe氧化成Fe3+,上述反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+;C项错误;
D.该实验中Fe原子把电子转移给Cu2+;由此可知氧化还原反应是通过电子转移实现的,D项正确。
答案为BD.15、CD【分析】【分析】
根据电池反应可知,放电时LiFePO4电池负极反应为Li-e-=Li+,正极反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4;充电时的阳极反应和原电池中正极反应相反;阴极反应和原电池中负极反应相反,根据原电池和电解池的工作原理来回答。
【详解】
A;金属锂可以和硫酸发生化学反应;所以不能加入硫酸以提高电解质的导电性,故A错误;
B;放电时是原电池;原电池中,阳离子移向正极,故B错误;
C、根据电池总反应可知,充电时,正极材料LiFePO4被消耗生成FePO4;质量减少,故C正确;
D、放电时是原电池,正极反应为:FePO4+Li++e-=LiFePO4,故D正确;故选CD。16、BD【分析】【分析】
通过固体燃料电池工作原理的应用;考查考生信息提取能力以及整合有用信息解决化学问题的能力,体会化学知识的应用价值,进而考查考生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“科学精神与社会责任”等化学学科核心素养水平。
【详解】
A.从题中信息可知电池℃条件下才具有离子导电性;所以常温下电池不能工作,A项错误;
B.电池工作时,在℃具有导电性,阴离子从正极移向负极,同时与被分隔;以免电极反应物直接接触,B项正确;
C.从题中信息可知电极反应过程中无所在电极上发生的电极反应式应为C项错误;
D.在电池工作时被还原为电极反应式:即每消耗转移的电子为所以消耗时,在正极生成D项正确;
故选BD。三、填空题(共9题,共18分)17、略
【分析】【分析】
锌比铜活泼;能与稀硫酸反应,铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属,不能与稀硫酸反应,甲没有形成闭合回路,不能形成原电池,乙形成闭合回路,形成原电池,根据原电池的组成条件和工作原理解答该题。
【详解】
(1)A.装置甲中没有形成闭合回路;不能形成原电池,故A错误;
B.铜为金属活动性顺序表H元素之后的金属;不能与稀硫酸反应,甲烧杯中铜片表面没有气泡产生,故B错误;
C.装置乙构成原电池,锌是负极,原电池中阴离子移向负极,则乙溶液中向锌片方向移动;故C错误;
D.乙能形成原电池反应;比一般化学反应速率更大,所以产生气泡的速率甲中比乙中慢,故D正确;
E.原电池电子由负极经外电路流向正极;乙形成原电池,Zn为负极,Cu为正极,则电流方向Cu→Zn,故E正确;
故答案为:DE;
(2)乙形成闭合回路;形成原电池,将化学能转变为电能;故答案为:化学能转化为电能;
(3)在乙实验中;某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,是由于锌片不纯,在锌片上形成原电池导致,故答案为:锌片不纯,在锌片上形成原电池;
(4)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,Cu2+在正极上得电子被还原产生Cu,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,负极锌失去电子,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu;当电路中转移0.5mol电子时消耗0.25mol锌,消耗负极材料的质量为0.25mol×65g/mol=16.25g;故答案为:Cu2++2e-=Cu;Zn-2e-=Zn2+;Zn+Cu2+=Zn2++Cu;16.25。【解析】DE化学能转化为电能锌片不纯,在锌片上形成原电池Cu2++2e-=CuZn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Zn2++Cu16.2518、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据图中氢离子的移动方向可判断出右侧电极是正极,左侧电极是负极,负极通入的是甲醇,所以b处通入的物质是CH3OH;正极通入的是空气或氧气,所以c处通入的物质是空气或氧气。
(2)负极发生氧化反应,根据图中所给信息可知,正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O,负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OH-6e−+H2O=CO2↑+6H+;
(3)负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OH-6e−+H2O=CO2↑+6H+,工作一段时间后,当12.8g甲醇即0.4mol甲醇完全反应生成CO2时,有2.4mol即2.4NA个电子转移。【解析】CH3OHO2CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+2.419、略
【分析】【分析】
(1)氢氧燃料酸性(H2SO4溶液)电池总反应为:氢气为负极,氧气为正极;
(2)甲烷燃料碱性(KOH)电池总反应为:甲烷为负极;
(3)①电解NaCl溶液用铁做电极,阳极铁失去电子发生氧化反应;②以石墨为电极电解NaCl溶液,阳极Cl-发生氧化反应生成氯气,阴极H+发生还原反应生成H2;以此写出电解总反应化学方程式。
【详解】
(1)氢氧燃料酸性(H2SO4溶液)电池总反应为:氢气为负极发生氧化反应:氧气为正极发生还原反应:
故答案为:
(2)甲烷燃料碱性(KOH)电池总反应为:甲烷为负极发生氧化反应:
故答案为:
(3)①电解NaCl溶液用铁做电极,阳极铁失去电子发生氧化反应:②以石墨为电极电解NaCl溶液,总反应方程式为:
故答案为:【解析】20、略
【分析】【分析】
(1)硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的一般形式:碱性氧化物;两性氧化物、酸性氧化物、水;
(2)漂白粉露置于空气中首先生成次氯酸,次氯酸见光分解后失效;氯气与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;NO2与水反应生成NO和硝酸,氧化剂与还原剂的物质的量之比等于还原产物NO与氧化产物HNO3的物质的量之比。
【详解】
(1)硅酸盐由盐的书写改写为氧化物的一般形式:碱性氧化物;两性氧化物、酸性氧化物、水;注意各种元素化合价不变;
①橄榄石(Mg2SiO4)改写成氧化物形式为:2MgO•SiO2;故答案为:2MgO•SiO2;
②高岭石[Al2(Si2O5)(OH)4]改写为氧化物形式为:Al2O3•2SiO2•2H2O;故答案为:Al2O3•2SiO2•2H2O;
(2)①漂白粉露置于空气中失效的化学反应方程式为Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO,2HClO2HCl+O2↑,故答案为:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑;
②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸与水,反应离子方程式Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;
③NO2与水反应生成NO和硝酸,化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO,还原产物NO与氧化产物HNO3的物质的量之比为1:2,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;1:2。【解析】①.2MgO•SiO2②.Al2O3•2SiO2•2H2O③.Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO)3+2HClO、2HClO2HCl+O2↑④.Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O⑤.3NO2+H2O=2HNO3+NO⑥.1:221、略
【分析】【详解】
(1)由表中数据可知,T2K时先达到平衡,反应速率大,则T2>T1,且升高温度,氮气的物质的量减少,则平衡逆向移动,正反应放热,即△H<0,由方程式可知,该反应正反应是气体的物质的量增多的反应,故正反应为熵增过程,即△S>0;
答案选B;
(2)T12,理由是其他条件相同时,T2K下,生成N2的速率较快(或其他条件相同时,T2K下;反应达到平衡所用的时间更短);
(3)T1K下,0~20min内v(NO)=v(N2)=×=2.7510-2mol/(L·min);
(4)T2K下,平衡时,N2的物质的量为1.4mol,则NO2消耗×1.4mol=0.7mol,平衡转化率为=70%。【解析】B<其他条件相同时,T2K下,生成N2的速率较快(或其他条件相同时,T2K下,反应达到平衡所用的时间更短)2.7510-2mol/(L·min)70%22、略
【分析】解析Ⅰ.C最易推出为氧,由D与C可形成原子个数比为1∶1或2∶1的化合物知D为氢或钠,又因原子序数依次增大,则D为钠,A为氢,又B、C、E分处三个连续的主族,且最外层电子数依次增加,则B为氮,E为氯。【解析】答案:H-O-O-H(3)Cl2+2NaOH===NaClO+NaCl+H2O23、略
【分析】分析:(1)原电池中较活泼的金属是负极;失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以正极得到电子,发生还原反应;
(2)根据2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+判断铁离子与铜离子氧化性强弱;
(3)原电池中电子从负极通过导线传递到正极。
详解:(1)反应Fe+Cu2+==Fe2++Cu中铁失去电子,铜离子得到电子,所以该原电池中电解质溶液为CuSO4溶液或Cu(NO3)2溶液或CuCl2溶液;负极是铁,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
(2)氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则根据2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+可判断氧化性Fe3+>Cu2+;如果要将该反应设计为原电池,则负极是铜,正极是比铜不活泼的金属或者是石墨,电解质溶液是可溶性铁盐,例如氯化铁等。答案选②;
(3)根据装置图可知电子从A电极通过导线传递到正极,所以A电极是负极,B电极是正极,因此A电极通入氢气,B电极通入氧气。又因为电解质溶液显碱性,则负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。【解析】CuSO4溶液或Cu(NO3)2溶液或CuCl2溶液(写名称也可以)Fe-2e-=Fe2+②AH2-2e-+2OH-==2H2O24、略
【分析】【分析】
德谟克利特探讨了物质结构的问题;提出了原子论的思想,即古典原子论;由英国物理学家和化学家道尔顿(JohnDalton,1766-1844)于1803年提出他的原子论,道尔顿原子学说为近代化学发展奠定了基础;汤姆逊提出的葡萄干面包原子模型;1911年,卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出原子核式结构模型。
【详解】
德谟克利特(Demokritos,约前460-前370,古希腊唯物主义哲学家,与留基波并称原子说创始人)古希腊哲学家德谟克利特德谟克利特是原子学说的奠基人,他认为原子是构成物质的粒子;道尔顿原子理论是英国科学家道尔顿在十九世纪初提出来的.道尔顿原子论认为,物质世界的最小单位是原子,原子是单一的,独立的,不可被分割的,在化学变化中保持着稳定的状态,同类原子的属性也是一致的,道尔顿原子理论,是人类第一次依据科学实验的证据,成系统的阐述了微观物质世界,是人类对认识物质世界的一次深刻的,具有飞跃性的成就;汤姆逊在发现电子的基础上提出了原子的葡萄干蛋糕模型,汤姆逊认为:①电子是平均的分布在整个原子上的,就如同散布在一个均匀的正电荷的海洋之中,它们的负电荷与那些正电荷相互抵消,②在受到激发时,电子会离开原子,产生阴极射线;卢瑟福原子模型又称“有核原子模型”、“原子太阳系模型”、“原子行星模型引”,关于原子结构的一种模型,1911年由卢瑟福提出,认为原子的质量几乎全部集中在直径很小的核心区域,叫原子核,电子在原子核外绕核作轨道运动,原子核带正电,电子带负电,故答案为古典原子;道尔顿;汤姆逊;葡萄干面包模型;卢瑟福;行星模型。【解析】古典原子道尔顿汤姆逊葡萄干面包模型卢瑟福行星模型25、略
【分析】【分析】
(1)①利用平衡时的压强和起始时的压强计算CO2的转化量;进一步计算氢气的反应速率;
②由图可追改变条件只缩短了反应到达平衡状态的时间;压强不发生变化;
(2)①反应I和反应Ⅱ均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;根据反应I和反应Ⅱ的平衡常数推导出反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常数;
②增加反应物的量;平衡正向移动,CO的转化率增大;
(3)①升高温度乙醇的百分含量降低;平衡逆向移动;
②由图可知曲线上各点均处于平衡状态,n表示H2、CO2的物质的量之比,达到平衡后,增大氢气的用量,平衡正向移动,CO2的转化率增大;根据b点乙醇的百分含量最大进行分析。
【详解】
(1)①设CO2转化了xmol/LCO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)
始(mol/L)0.020.0400
转(mol/L)x3xxx
平(mol/L)0.02-x0.04-3xxx
==解得x=0.01mol/L,υ(H2)===0.006mol/(L﹒min);
K===10000=104;
②由图可知改变条件只缩短了反应到达平衡状态的时间;压强不发生变化,催化剂只改变反应速率,平衡不移动,因此改变的条件是加入催化剂;
(2)①反应I和反应Ⅱ均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此有T12;反应I的平衡常数K1=K2=反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常数K==K1K2=4×2=8;
②n(H2):n(CO)=3:1相当于增加反应物的量,使平衡正向移动,CO的转化率增大,因此表示n(H2):n(CO)=3:1的变化曲线为曲线a;
(3)①升高温度乙醇的百分数降低,平衡逆向移动,说明正向为放热反应,△H<0,即Q<0;
②由图可知曲线上个点均处于平衡状态,n表示H2、CO2的物质的量之比,达到平衡后,增大氢气的用量,平衡正向移动,CO2的转化率增大,因此a、b、c三点中,转化率最高的是c点;B点时乙醇的含量最高,此时===3。【解析】①.0.006mol/(L﹒min)②.104③.催化剂④.<⑤.8⑥.曲线a⑦.<⑧.c⑨.3四、判断题(共3题,共15分)26、×【分析】【分析】
【详解】
有的反应的反应热不能直接测量,错误。【解析】错27、A【分析】【详解】
天然气的主要成分为甲烷,燃烧产物只有CO2、H2O,对环境无污染,属于清洁燃料,且属于不可再生的化石燃料,选项说法正确。28、A【分析】【详解】
植物的秸秆,枝叶,杂草和人畜粪便等蕴含着丰富的生物质能、在厌氧条件下产生沼气、则沼气作燃料属于生物质能的利用。故答案是:正确。五、结构与性质(共3题,共27分)29、略
【分析】【分析】
(1)①由总反应可知;Li化合价升高,失去电子,发生氧化反应,S化合价降低,得到电子,发生还原反应,因此电池中Li作负极,碳作正极;
②SOCl2与水反应生成SO2和HCl;有刺激性气味的气体生成,HCl与水蒸气结合生成白雾;
(2)①n(Cl2)=n(X2+),根据M=计算金属的相对原子质量;
②根据电极反应2Cl--2e-=Cl2↑计算转移电子的物质的量;进一步计算转移电子的数目。
【详解】
(1)①由分析可知碳作正极,正极上SOCl2得到电子生成S单质,电极反应为:2SOCl2+4e-=S+SO2+4Cl-;
②SOCl2与水反应生成SO2和HCl;有刺激性气味的气体生成,HCl与水蒸气结合生成白雾;
(2)①n(X2+)=n(Cl2)==0.05mol,M===64g/mol;因此该金属的相对原子质量为64;
②由电极反应2Cl--2e-=Cl2↑可知,电路中转移电子的物质的量为2×n(Cl2)=2×0.05mol=0.1mol,因此转移电子的数目为0.1NA。【解析】2SO
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