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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年沪教版必修2化学上册月考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9题,共18分)1、我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展;相关装置如图所示。下列说法正确的是。
A.该工艺中光能最终转化为化学能B.该装置工作时,H+由b极区流向a极区C.a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+D.a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液2、按如图所示装置进行下列不同的操作;
其中不正确的是A.铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2B.只接通K1,一段时间后,U形管中出现白色沉淀C.只接通K2,U形管左、右两端液面均下降D.先只接通K1,一段时间后,漏斗液面上升,然后再只接通K2,漏斗液面下降3、NH3是一种重要的化工原料,利用NH3催化氧化并释放出电能(氧化产物为无污染性气体);其工作原理示意图如下。下列说法正确的是。
A.电极Ⅰ为正极,电极上发生的是氧化反应B.电极Ⅰ的电极反应式为2NH3−6e−N2+6H+C.电子通过外电路由电极Ⅱ流向电极ⅠD.当外接电路中转移4mole−时,消耗的O2为22.4L4、一定温度时,向2.0L恒容密闭容器中充入2molSO2和1molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:。t/s02468n(SO3)/mol00.81.41.81.8
下列说法正确的是()A.反应在前2s的平均速率v(O2)=0.2mol·L-1·s-1B.保持其他条件不变,体积压缩到1.0L,平衡常数将增大C.相同温度下,起始时向容器中充入4molSO3,达到平衡时,SO3的转化率大于10%D.保持温度不变向该容器中再充入2molSO2、1molO2,反应达到新平衡时增大5、某化学反应2AB+D在四种不同条件下进行。B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:。实验序号温度0min10min20min30min40min50min60min1800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604820℃1.00.200.200.200.200.200.20
依上述数据,下列选项错误的是:A.在实验1中,反应在10至20min时间内平均速率为0.013mol·(L·min)-1B.在实验2中,A的初始浓度c2=1.0mol/L,反应经20min就达到平衡,推测实验2中还可能隐含的条件是:使用了合适的催化剂C.设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3>v1,且c3>1.0mol/LD.比较实验4和实验1,可推测该反应是放热反应6、已知NO2、NO的混合气体可与NaOH溶液发生化学反应:2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O,将224mL(标准状况下)NO和NO2的混合气体溶于20mLNaOH溶液中,恰好完全反应并无气体逸出。则NaOH溶液的物质的量浓度为()A.1mol/LB.0.5mol/LC.0.25mol/LD.0.2mol/L7、某镁-溴电池装置如图。下列说法不正确的是。
A.放电时,正极反应为:B.放电时,Mg电极发生还原反应C.放电时,Mg电极电子经导线至石墨D.当通过离子选择性膜时,导线中通过0.2mole8、某大学研制了一种新型的乙醇电池,电池总反应为C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O;电池示意如图,下列说法不正确的是()
A.a极为电池的负极B.电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极C.电池正极的电极反应为4H++O2+4e-=2H2OD.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移9、在如图所示的原电池中;下列说法正确的是。
A.Cu为负极,Zn为正极B.负极反应:Zn–2e-=Zn2+C.正极反应:Cu2++2e-=CuD.正极发生氧化反应,负极发生还原反应评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、某化合物A的化学式为C5H11Cl,分析数据表明,分子中有两个“—CH3”、两个“—CH2—”、一个“CH”和一个“—Cl”,写出它的所有同分异构体的结构简式__________________________。11、化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)如图所示为“锌-铜-稀硫酸”原电池,请写出锌与稀硫酸反应的离子方程式是________。
(2)装置中锌片上发生________(“氧化”或“还原”)反应,电极反应式是________,铜片上发生反应的电极反应式是________,能证明化学能转化为电能的实验现象为________。
(3)按照电化学装置的四个构成要素来看,Cu的作用是________,稀硫酸的作用是________。
a.电极反应物b.电极材料c.离子导体d.电子导体。
(4)从化学的角度分析,原电池装置产生电流的原因是:原电池装置可将__________,并通过能导电的物质形成闭合回路,产生电流。12、某温度下在4L密闭容器中;X;Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是______。
②0~2min时用X来表示该反应的平均速率为______。
③该反应达到平衡状态的标志是______(填字母)。
A.X;Y的反应速率比为3∶1
B.Y的物质的量浓度在混合气体中保持不变。
C.容器内气体压强保持不变。
D.容器内气体的总质量保持不变。
E.生成1molY的同时消耗2molZ13、以甲烷为燃料,在熔融碳酸盐(如K2CO3)环境下电极反应式的书写。正极:_______;负极:________。14、对于N2O4(g)2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。
(1)A、C两点的正反应速率的关系为A__(填“<”“>”或“=”)C。
(2)A、B、C、D、E各状态中,v(正)<v(逆)的是__。
(3)维持p1不变,E→A所需时间为x;维持p2不变,D→C所需时间为y,则x__y(填“<”“>”或“=”)。
(4)欲要求使E状态从水平方向到达C状态后,再沿平衡曲线以达A状态,从理论上来讲,可选用的条件是__。
A.从p1无限缓慢加压至p2,再由p2无限缓慢降压至p1
B.从p1突然加压至p2,再由p2无限缓慢降压至p1
C.从p1突然加压至p2,再由p2突然降压至p1
D.从p1无限缓慢加压至p2,再由p2突然降压至p115、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”)16、原电池是将化学能转化为电能的装置。如图;烧杯中是稀硫酸溶液。
(1)当开关K断开时产生的现象为___________。
A.铜片不断溶解B.锌片不断溶解C.铜片上产生气泡D.锌片上产生气泡E.溶液逐渐变蓝。
(2)闭合开关K,经过一段时间后,若导线中转移了0.4mol电子,则产生的气体在标况下的体积为___________。
(3)如果反应太剧烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,该同学在烧杯中分别加入等体积的下列液体,你认为可行的是___________(填序号)。
A.蒸馏水B.NaCl溶液C.溶液D.溶液。
(4)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板(2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2)请将此反应设计成原电池并画在框中___________,该原电池负极的电极材料为___________,负极的电极反应式为___________。
17、立春位居二十四节气之首;每个节气都有相应的传统习俗。吃春卷是立春的传统习俗之一,制作春卷的部分原料有:①面粉;②韭菜、③鸡蛋、④植物油。请回答:
(1)富含蛋白质的原料__________(填序号;下同);
(2)富含淀粉的原料是__________;
(3)富含维生素的原料是__________;
(4)富含油脂的原料是___________。18、看图回答下列问题。
(1)若烧杯中溶液为稀硫酸,则观察到的现象是__________,电流表指针_______(填偏转或不偏转);两极反应式为:
正极_______________________;
负极________________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,则负极为__________(填Mg或Al),总反应方程式为__________。
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置;其构造如右下图所示:A;B两个电极均由多孔的碳块组成。
该电池的正极反应式为:_____________________。
(4)如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,电池的总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则该电池的负极反应式为:_________________。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)19、聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。(___)A.正确B.错误20、氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中。(_______)A.正确B.错误21、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池,放电过程中,H+从正极区向负极区迁移。(_______)A.正确B.错误22、煤的气化和液化都是化学变化。(____)A.正确B.错误23、CH3CH2CH2CH3在光照下与氯气反应,只生成1种一氯代烃。(____)A.正确B.错误24、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(____)A.正确B.错误25、吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。_____A.正确B.错误评卷人得分四、推断题(共2题,共8分)26、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____________________________。27、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:_______________________________________________。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共40分)28、化学反应速率在生产;生活和科学研究中有重要意义。请回答下列问题:
I.影响化学反应速率的因素有多种;请在横线上填人影响化学反应速率的相应因素。
(1)食品在夏天易变霉,在冬天不易发生该现象:_______。
(2)常温下向同浓度、同体积的盐酸中分别放又同样大小的锌块和镁块,镁块产生气泡的速率比锌块快:_______。
(3)双氧水在常温下产生气体速率很小,但加入MnO2后,迅速产生气泡_______。
II.一定温度下;在4L密闭容器内进行的某一反应(该反应仅涉及两种物质)中,气体M;气体N的物的量随时间变化的曲线如图所示。
(1)t2min时,v(正)_______(填“>”“<”或“=”)v(逆)。
(2)若t1=2,则0~2min内,M的平均反应速率v(M)=_______mol-1•L-1•min-1
(3)t3min时,反应物的转化率为_______。29、工业合成氨缓解了有限耕地与不断增长的人口对粮食大量需求之间的矛盾。
(1)N2分子通常条件下非常稳定,其本质原因是_____,工业上选择500°C主要出于两方面考虑,一是反应速率快;二是_____。
(2)将1mol气态分子断裂成气态原子所吸收的能量叫键能。相关键能数据如下表:
。共价键。
H-H
N≡N
N-H
键能(kJ/mol)
436
946
391
结合表中所给信息,下图中能正确表示合成氨反应过程中能量变化关系的是_____。
(3)一定条件下,氨与水的反应存在限度,氨水成弱碱性,用一个化学用语,表示氨与水反应及溶液显碱性的原因_____。
(4)硫酸铵是一种固态氮肥,俗称“肥田粉”。硫酸铵可由氨与硫酸反应生成,硫酸铵中含有的化学键类型有_____。
(5)氨氧化法可以用来生产硝酸,写出第一步和第三步的化学反应方程式_________________、_________________。30、回答下列问题:
(1)根据图示能量关系。
①变为时需要___________(填“放出”或“吸收”)___________的能量。
②与生成的反应是___________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)一定温度下,在容积为2L的密闭容器中进行反应:M;N、P的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①下列措施不能提高反应速率的是___________。
A.升高温度B.加入适量NC.加压压缩D.及时分离出P
②到这段时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为:___________,反应达平衡状态时,N的转化率为:___________。31、合成氨反应在时,
(1)从平衡常数来看,合成氨反应的限度已经很大了,为什么还需要使用催化剂?_______。
(2)时,在的密闭容器中充入和开始的瞬间,反应向_________(填“正”或“逆”)反应方向进行,反应进行后体系_________(填“吸收”或“放出”)能量,容器内压强与初始压强之比为_________。
(3)从开始至时,用表示该反应的平均反应速率为_________。评卷人得分六、计算题(共2题,共8分)32、某温度时;在2L容器中X;Y、Z三种气态物质的物质的量(n)随时间(t)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X表示的平均反应速率为_____。
(3)反应开始至2min时,Y的转化率为___。
(4)对于上述反应当改变下列条件时;反应速率会发生什么变化(填“增大”;“减小”或“不变”)?
①降低温度:_____;
②保持容器的体积不变,增加X的物质的量:____;
③保持容器的体积不变,增加He:____;
④增大容器的体积:____。33、将3molA和3molB混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g);经5min后,测得D的浓度为0.5mol/L,C的平均反应速率为0.15mol/(L·min)。试求:
(1)5min后A的浓度__________________。
(2)B的平均反应速率为___________________。
(3)x的值为___________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、A【分析】【分析】
根据图示,b极上氢离子转化为氢气,得电子,发生还原反应,a极上亚铁离子转化为铁离子,失电子,发生氧化反应,氢离子通过质子交换膜向b电极移动;据此分析解答。
【详解】
A.该制氢工艺中光能转化为电能;最终转化为化学能,故A正确;
B.根据图示,该装置工作时,H+由b极区放电生成氢气,由a极区流向b极区;故B错误;
C.a极上亚铁离子转化为铁离子,失电子,发生氧化反应,电极反应为Fe2+-e-=Fe3+;故C错误;
D.a极区Fe2+和Fe3+可相互转化,不需补充含Fe2+和Fe3+的溶液;故D错误;
答案选A。2、D【分析】【详解】
A.只接通K1时,该装置是电解池,铁作阳极,腐蚀速度最快,只闭合K3时,该装置构成原电池,铁作负极发生吸氧腐蚀,腐蚀速度较快,只闭合K2时,该装置构成电解池,铁作阴极而被保护,所以铁腐蚀的速度由大到小的顺序是:只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2;A正确;
B.只接通K1;该装置是电解池,阳极上铁失电子生成亚铁离子,阴极上氢离子放电,同时阴极附近生成氢氧根离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成灰白色氢氧化亚铁沉淀,所以一段时间后,U形管中出现白色沉淀,B正确;
C.只接通K2;阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,所以左右两端都有气体生成,压强增大导致U形管液面均下降,C正确;
D.先只接通K1,阴极上氢离子放电生成氢气导致U形管右端液面下降,则漏斗内液面上升,只接通K2;阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,所以左右两端都有气体生成,压强增大导致U形管液面均下降,漏斗内液面上升,D错误;
故选D。3、B【分析】【分析】
由工作原理示意图可知,H+从电极Ⅰ流向Ⅱ,可得出电极Ⅰ为负极,电极Ⅱ为正极,电子通过外电路由电极Ⅰ流向电极Ⅱ,则电极Ⅰ处发生氧化反应,故a处通入气体为NH3,发生氧化反应生成N2,电极反应式为2NH3−6e−==N2+6H+,b处通入气体O2,O2得到电子与H+结合生成H2O,根据电极反应过程中转移的电子数进行计算,可得出消耗的标况下的O2的量。
【详解】
A.由分析可知;电极Ⅰ为负极,电极上发生的是氧化反应,A项错误;
B.电极Ⅰ发生氧化反应,NH3被氧化成为无污染性气体,电极反应式为2NH3−6e−N2+6H+;B项正确;
C.原电池中;电子通过外电路由负极流向正极,即由电极Ⅰ流向电极Ⅱ,C项错误;
D.b口通入O2,在电极Ⅱ处发生还原反应,电极反应方程式为:O2+4e-+4H+==2H2O,根据电极反应方程式可知,当外接电路中转移4mole−时,消耗O2的物质的量为1mol;在标准状况下是22.4L,题中未注明为标准状况,故不一定是22.4L,D项错误;
答案选B。4、D【分析】【详解】
A.反应反应在前2s的平均速率v(SO3)同一反应中速率之比等于计量数之比,所以v(O2)=×0.2mol·L-1·s-1=0.1mol·L-1·s-1;故A错误;
B.平衡常数只受温度的影响;保持其他条件不变,体积压缩到1.0L,平衡常数不变,故B错误;
C.充入2molSO2和1molO2,相当于充入2molSO3,此时SO3的转化率为相同温度下,起始时向容器中充入4molSO3;假设达到的是等效平衡,则转化率不变,实际上相当于增大压强,平衡会右移,降低三氧化硫的转化率,故C错误;
D.温度不变,向该容器中再充入2molSO2、1molO2,若保持与原平衡的压强相同,则可达到等效平衡,不变;然后将容器压缩到原容器的体积;则平衡正向移动,二氧化硫的转化率增大,氧气的的转化率也增大,所以该比值增大,故D正确。
故答案为D。
【点睛】
注意“等效平衡”和“虚拟状态”法在分析转化率、物质浓度等变化问题中的应用。5、D【分析】【详解】
实验1和实验4对比,升高温度(由一个平衡状态到另一个平衡状态),c(A)由0.5mol/L→0.2mol/L,平衡正向移动,即该反应是吸热反应,故D错误。在实验1中,反应在10至20min时间内浓度降了0.13mol,时间用了10分钟,故平均速率为0.013mol·(L·min)-1;A正确;
实验1和实验2对比,反应温度相同,达到平衡时c(A)相同,但实验2先达到平衡状态,即实验2的反应速率快。考虑影响反应速率的因素(浓度、压强、温度、催化剂、反应颗粒大小)可知:C2=1mol/L且实验2使用催化剂。B正确;实验1和实验3对比,反应温度相同,达到平衡时间相同,c(A)不同,v3<v1,要使实验3的A浓度增大,化学平衡正向用移动。考虑影响平衡移动因素(浓度、压强、温度)可知:C3>1.0mol/L,C正确;本题选D。6、B【分析】【详解】
将224mL(标准状况下)NO和NO2的混合气体的物质的量为0.224/22.4=0.01mol;根据方程式分析,氮原子物质的量与氢氧化钠的物质的量相等,则氢氧化钠的物质的量为0.01mol,则其物质的量浓度为0.01/0.02=0.5mol/L,故选B。
【点睛】
掌握守恒法在计算中的应用,根据两个方程式分析,氮原子物质的量和钠的物质的量相等,即等于氢氧化钠的物质的量,由此进行计算。7、B【分析】【详解】
A.由装置图可知该电池负极Mg失电子生成镁离子,正极得电子生成正极电极反应为:故A正确;
B.放电时Mg电极失电子发生氧化反应;故B错误;
C.放电时电子由负极流出;经导线流向正极,故C正确;
D.负极反应为:通过离子选择性膜时;电路中转移0.2mol电子,故D正确;
故选:B。8、D【分析】【详解】
A;由总反应可知;乙醇被氧化,故a电极为电池的负极,故A不符合题意;
B、a电极上乙醇失去电子,电子通过导线流向b电极,故电流由b极沿导线经灯泡再到a极;故B不符合题意;
C、该电解质溶液为酸性,正极为氧气发生还原反应,其电极反应式为:4H++O2+4e-=2H2O;故C不符合题意;
D;电池工作过程中;乙醇中碳元素从-2价升高至+4价,1mol乙醇被氧化时就有1mol×[4-(-2)]×2=12mol电子转移,故D符合题意;
故答案为D。9、B【分析】【分析】
该原电池中;锌易失电子作负极,铜作正极,负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。
【详解】
A.该原电池中;锌易失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,故A错误;
B.该原电池中,锌作负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+;故B正确;
C.该原电池中,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故C错误;
D.正极上得电子发生还原反应;负极上失电子发生氧化反应,故D错误;
故答案选B。二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】本题考查限制条件下一元取代物同分异构体的书写。可先写出C5H12的三种同分异构体的结构简式;然后对每一种异构体分别进行氯代,写出各同分异构体的结构简式,再从中找出符合条件的。
从上式可看出正戊烷一氯代物有3种,符合条件的为与。
异戊烷一氯代物有4种,符合条件的有2种:与新戊烷一氯代物有1种,不符合条件。【解析】11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(2)锌的活泼性大于铜,构成原电池时,锌为负极、铜为正极,锌失去电子生成锌离子,发生氧化反应,电极反应式为Zn−2e-=Zn2+;氢离子在铜片上得电子生成氢气,电极反应式为:2H++2e-=H2↑;原电池是将化学能转化为电能的装置;能证明化学能转化为电能的实验现象是电流表指针发生偏转或铜片上有气泡产生;
(3)原电池的构成条件:①两种活泼性不同的金属(或另一种为非金属导体)构成电极;②有电解质溶液,③形成闭合回路,在该原电池中,铜作正极,电子从负极经导线流向正极,则铜的作用是作电极材料和电子导体;稀硫酸中的氢离子在铜电极上得电子生成氢气,则稀硫酸的作用是作电极反应物和离子导体;
(4)从化学的角度来看,原电池装置可将自发进行的氧化还原反应中的氧化反应与还原反应分在不同的区域进行,并通过能导电的物质形成闭合回路,从而产生电流。【解析】Zn+2H+=Zn2++H2↑氧化Zn−2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑电流表指针发生偏转或铜片上有气泡产生bdac氧化反应与还原反应分在不同的区域进行12、略
【分析】【详解】
(1)5min内,X的物质的量从1.0mol减少到0.4mol,减少了0.6mol;Y的物质的量从1.0mol减少到0.8mol,减少了0.2mol;Z的物质的量从0mol增加到0.4mol,增加了0.4mol,故可以写出该反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)2Z(g);
(2)2min内,X减少了0.3mol,则X的反应速率v===0.0375mol•L-1•min-1;
(3)A选项为达到平衡状态时,X和Y的反应速率比也为3:1,A错误;B选项,随着反应的不断进行,Y的物质的量浓度减小,当达平衡时Y的物质的量浓度在混合气体中保持不变,B正确;C选项,随着反应的不断进行,气体总物质的量不断减小,当反应达平衡时,气体总物质的量不变,容器内压强不变,C正确;D选项,根据质量守恒定律,容器内总质量恒不变,D错误;E选项,无论反应时还是平衡时每消耗2molZ就生成1molY,E错误,故答案为BC。【解析】3X(g)+Y(g)2Z(g)0.0375mol•L-1•min-1BC13、略
【分析】【分析】
熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下;正极上氧气得电子生成碳酸根离子,负极上甲烷失电子转化为二氧化碳。
【详解】
熔融碳酸盐(如:熔融K2CO3)环境下,正极上氧气得电子生成碳酸根离子,正极反应式为2O2+4CO2+8e-═4CO32-,负极上甲烷失电子转化为二氧化碳,负极反应式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O。
【点睛】
在燃料电池中,如果有O2参与,正极反应物为O2,不同的电解质溶液环境,电极反应方程式不同:①酸性电解质溶液:O2+4e-+4H+=2H2O;②中性或者碱性电解质溶液:O2+4e-+2H2O=4OH-;③熔融的金属氧化物:O2+4e-=2O2-;④熔融的碳酸盐:O2+4e-+2CO2=2CO32-。【解析】2O2+8e-+4CO2=4CO32-CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O14、略
【分析】【分析】
(1)利用影响化学反应速率的因素进行分析;
(2)利用反应进行方向进行分析;
(3)利用影响化学反应速率的因素进行分析;
(4)根据影响化学平衡移动的因素考虑和分析;
【详解】
(1)根据图象,C点的压强大于A点的压强,压强越大,反应速率越快,因此正反应速率A
答案:<;
(2)A、B、C三点都在平衡线上,三点正逆反应速率相等,D点要达到平衡,NO2的含量需要降低,即向逆反应方向进行,v(正)2的百分含量,反应向正反应方向进行,得出v(正)>v(逆);
答案:D;
(3)AE与DC线段的长度相等,也就是NO2的体积变化量相等,因为D点的压强大于E点压强,因此D点的反应速率大于E点,达到平衡所需时间短,即x>y;
答案:>;
(4)对于压强的改变,当快速加压时,平衡未移动,但压强迅速增大,反映在图象上就是纵坐标不变,横坐标不断增大,当缓慢加压时,平衡不断地被破坏,但又不断地建立新的平衡,因此缓慢加压时,NO2的体积百分含量的变化应不断地在平衡曲线上滑动;因此“使E状态从水平方向达到C状态”,应突然加压,“由C沿平衡曲线以达到A状态”,应缓慢降压;
答案:B。【解析】①.<②.D③.>④.B15、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16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)当开关K断开时;Zn与稀硫酸直接反应,故现象为锌片不断溶解且锌片上产生气泡,故答案选BD;
(2)闭合开关K时,形成Zn-Cu原电池,Zn作负极,Cu作正极,H+在Cu上得电子产生H2,电极反应为:2H++2e-=H2↑,根据转移电子与生成H2的关系得:n(H2)==0.2mol,V(H2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
(3)蒸馏水、NaCl溶液加入后不参与反应,但溶液体积增大,H+浓度减小,反应速率变慢,A、B符合题意,若加入Na2CO3,则部分硫酸会与Na2CO3溶液反应,导致生成的H2量变少,C不符合题意;若加入CuSO4溶液,部分Zn与CuSO4反应,导致与硫酸反应的Zn变少,产生H2变少;D不符合题意;故答案选AB;
(4)根据反应Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2,知Cu失去电子转化为Cu2+,故该反应对应原电池负极材料为Cu,正极材料可以为活泼性比Cu弱的金属,如Ag,或者碳棒,电解质溶液为FeCl3溶液,对应原电池如图所示,负极反应为Cu-2e-=Cu2+。【解析】BD4.48LABCu17、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)富含蛋白质的原料是③鸡蛋;
(2)富含淀粉的原料是①面粉;
(3)富含维生素的原料是②韭菜;
(4)富含油脂的原料是④植物油。【解析】③①②④18、略
【分析】【分析】
(1)镁;铝和硫酸溶液构成原电池;镁做负极,铝做正极;
(2)镁;铝和氢氧化钠溶液构成原电池;镁做正极,铝做负极;
(3)氢氧燃料电池;氧气在正极得电子发生还原反应;
(4)甲烷燃料电池;甲烷在负极失电子发生氧化反应。
【详解】
(1)若烧杯中的溶液为硫酸溶液,则形成原电池,镁做负极,铝做正极,镁逐渐溶解,铝上有气泡冒出,导线中有电流通过,电流表指针偏转。铝做正极,是溶液中的氢离子得到电子氢气,电极反应为:2H++2e-=H2;镁做负极,镁失去电子生成镁离子,电极反应为Mg—2e-=Mg2+;
(2)若溶液中氢氧化钠溶液,只有铝与氢氧化钠反应,则铝做负极,镁做正极,总反应为铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(3)氧气做正极,在碱性条件下得到电子生成氢氧根离子,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
(4)在碱性条件下,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-,所以用总反应-正极反应就可以得到负极反应,即负极反应为:CH4+10OH-—8e-=CO32-+7H2O。【解析】镁逐渐溶解,铝上有气泡冒出偏转正极2H++2e=H2负极Mg—2e-=Mg2+Al2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2O2+2H2O+4e-=4OH-CH4+10OH-—8e-=CO32-+7H2O三、判断题(共7题,共14分)19、A【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于包装食品,正确。20、A【分析】【详解】
氯水和硝酸银见光易分解,两种溶液均存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中,正确。21、B【分析】【详解】
燃料电池放电过程中,阳离子从负极区向正极区迁移。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池,放电过程中,H+从负极区向正极区迁移,错误。22、A【分析】【详解】
煤气化是指煤在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的过程,煤的气化属于化学变化;煤液化是把固体煤炭通过化学加工过程,使其转化成为液体燃料、化工原料和产品的先进洁净煤技术,根据不同的加工路线,煤炭液化可分为直接液化和间接液化两大类,煤的液化属于化学变化;所以煤的气化和液化都是化学变化说法正确,故答案为正确。23、B【分析】【分析】
【详解】
丁烷分子中含有两种氢原子,故与氯气取代时,可生成两种一氯代烃,即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3,题干说法错误。24、B【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包装,故错误。25、A【分析】【分析】
【详解】
反应过程吸收能量的反应是吸热反应。反应物中的化学键断裂时吸收能量,生成物中化学键形成时放出能量。则吸热反应中,反应物化学键断裂吸收的总能量高于生成物形成化学键放出的总能量。故答案为:对。四、推断题(共2题,共8分)26、略
【分析】【分析】
C与甲醇反应生成D,由D的结构可知C为B与浓硝酸发生取代反生成C,则B为A发生氧化反应生成B,D中硝基被还原为氨基生成E,E与CH3CH2CH2COCl发生取代反应生成F;据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,A到B反应为氧化反应,D到E是与H2反应;故为还原反应,E到F为氨基与羧基之间发生取代反应。
故答案为氧化反应;还原反应;取代反应;
(2)B为除苯环外,不饱和度为1。那么能与Cu(OH)2反应,即含有醛基,同时含有酯基,其同分异构体中则必须有剩下一个C可以选择连在其与苯环之间,以及直接连在苯环上形成甲基有邻、间、对,共4种。即为
故答案为
(3)C中官能团为硝基-NO2、羧基-COOH;此反应为可逆反应,加过量甲醇可使平衡正向移动,使得D的产率增高,对于高分子有机物浓硫酸有脱水性,反应中甲醇既能与C互溶成为溶剂,又作为反应物,故b错误;a;c、d项正确。
故答案为硝基;羧基;a、c、d;
(4)苯丙氨酸可推出其结构简式为
经聚合反应后的高聚物即为
(5)由题目已知条件可知F中的肽键和酯基会发生水解,所以化学方程式为【解析】氧化反应还原反应取代反应硝基、羧基a、c、d27、略
【分析】【详解】
M是地壳中含量最高的金属元素;则M是Al。又因为X;Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大,且X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,所以X是H、Y是C,Z是N,L是O。
(1)L是O;铝元素的原子序数是13,位于周期表的第3周期第ⅢA族;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,所以原子半径大小顺序是Al>C>N>O>H。
(2)Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B分别是氨气和肼(N2H4)。二者都是含有共价键的共价化合物,氨气(A)的电子式是肼(B)的结构式是
(3)氧元素位于第ⅥA族,原子序数是8,所以Se的原子序数8+8+18=34。最高价是+6价,所以最高价氧化物对应的水化物化学式为H2SeO4。同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,和氢气化合越来越难,生成的氢化物越来越不稳定,由于非金属性Se排在第三位,所以表示生成1mol硒化氢反应热的是选项b。
(4)由于铝是活泼的金属,所以Al作阳极时,铝失去电子,生成铝离子,Al3+能和HCO3-发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀和CO2气体,所以阳极电极反应式可表示为Al+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑。氢氧化铝不稳定,受热分解生成氧化铝和水,反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【点睛】
本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。【解析】O第3周期第ⅢA族Al>C>N>O>H34H2SeO4bAl+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑2Al(OH)3Al2O3+3H2O五、原理综合题(共4题,共40分)28、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)夏天温度较高;加快食品变霉速率,冬天温度较低,食品变霉速率较慢。
(2)镁比锌活泼;故相同条件下,镁与盐酸的反应速率比锌与盐酸的反应速率快。
(3)MnO2是H2O2分解反应的催化剂;可加快反应速率。
Ⅱ.(1)从题图可以看出,随着反应的进行,N的物质的量减少,M的物质的量增大,则N是反应物,M是生成物,t2min时,反应还未达到平衡状态,故2min时v(正)>v(逆)。
(2)若t=2,则0~2min内,v(M)=
(3)t3min时反应处于平衡状态,此时反应物N的转化率为×100%=75%。【解析】①.温度②.物质本身性质③.催化剂④.>⑤.0.125⑥.75%29、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)氮分子内存在氮氮叁键,氮氮叁键键能大,分子结构稳定;合成氨时温度要适宜,工业上选择500°C主要出于两方面考虑,一方面是反应速率快,另一方面是在这个温度时,催化剂的活性最大。答案为:氮分子内存在氮氮叁键,氮氮叁键键能大;催化剂的活性最大;
(2)由题给信息可知,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=946kJ•mol-1+436kJ•mol-1×3-391kJ•mol-1×6=-92kJ•mol-1<0,说明此反应为放热反应,反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量,且化学键断裂需要吸收能量,据此可知符合合成氨反应过程中能量变化关系的图为A,故答案为:A;
(3)氨与水生成一水合氨,氨水呈弱碱性是因为一水合氨存在电离平衡,可以电离出氢氧根离子,水合过程和电离过程为:NH3+H2ONH3·H2O+OH-;答案为:NH3+H2ONH3·H2O+OH-;
(4)硫酸铵是离子晶体,晶体内存在离子键;配位键、极性共价键;答案为:离子键、配位键、极性共价键;
(5)氨氧化法可以用来生产硝酸,其过程为氨催化氧化为NO,NO再氧化为NO2,最后NO2溶于水生成硝酸,第一步反应的化学反应方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,第三步反应的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;3NO2+H2O=2HNO3+NO。【解析】氮分子内存在氮氮叁键,氮氮叁键键能大催化剂的活性最大ANH3+H2ONH3·H2O+OH-离子键、配位键、极性共价键4NH3+5O24NO+6H2O3NO2+H2O=2HNO3+NO30、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①由能量关系图可知的量比的能量高,变为需要吸收17kJ的热量;故答案为:吸收;17;
②由图中信息可知碘单质和氢气生成HI放出热量;故答案为:放热;
(2)①A.升高温度一定可以加快反应速率;故不选;
B.加入适量N;增大了反应物的浓度,反应速率加快,故不选;
C.加压压缩;增大各物质的浓度,反应速率加快,故不选;
D.及时分离出P;减小了生成物的浓度,反应速率减小,故选;
故答案为:D;
②到这段时刻,M由3mol增大到4mol。其速率为:=反应达平衡状态时,N的物质的量由8mol减小到2mol,其转化率==75%,故答案为:75%;【解析】吸收17放热D75%31、略
【分析】【分析】
(1)使用催化剂主要为了加快反应速率。
(2)分析Q与K的关系;建立三段式进
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