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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年湘教版必修2化学上册月考试卷315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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、某2L容器中发生合成氨反应;测得数据如表。若以氢气为对象表示该化学反应速率时,其2秒内平均反应速率为。

。合成氨反应。

N2+3H2⇌2NH3

起始(mol)

1.0

3.0

0

2秒末(mol)

0.6

1.8

0.8

A.1.5mol/(L·s)B.0.9mol/(L·s)C.0.6mol/(L·s)D.0.3mol/(L·s)2、下列有机物的系统命名正确的是()A.2,2,3-三甲基戊烷B.CH2ClCH2Cl二氯乙烷C.3-甲基-1-丁烯D.1,3,4-三甲苯3、下列属于加成反应的是A.2C2H6+7O24CO2+6H2OB.CH2=CH2+H2CH3CH3C.+HO-NO2+H2OD.2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O4、五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的气态化合物在水中呈碱性,C和E形成化合物CE。下列说法正确的是()A.五种元素中原子半径最大的是E,最小的是AB.A和E均能形成共价化合物,其中稳定性最差的是D形成的化合物C.E最高价氧化物对应水化物的化学式为H2EO4D.C的单质在空气中燃烧产物的化学式为C2O5、磷酸亚铁锂电池(如图所示)是新能源汽车的动力电池之一。M电极是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导的高分子材料,隔膜只允许通过,电池的总反应为下列说法正确的是。

A.放电时,向M极移动B.充电时电路中每通过电子,就有碳和金属锂复合在一起C.放电时,M极反应为D.充电时,N极反应为6、以N2和H2为反应物,盐酸酸化的NH4Cl溶液为电解质的原电池;工作原理如图所示,下列说法不正确的是。

A.b电极为负极B.反应过程中,溶液中的H+向a电极移动C.a电极的电极反应式为N2+6e-+8H+=2NHD.放电一段时间之后,溶液的酸性增强评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)7、某兴趣小组同学利用氧化还原反应:2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8H2O设计如下原电池,盐桥中装有饱和K2SO4溶液。下列说法正确的是()

A.b电极上发生还原反应B.外电路电流方向是从a到bC.电池工作时,盐桥中的SO42-移向甲烧杯D.a电极上发生的反应为MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O8、热催化合成氨面临的两难问题是:采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti-H-Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100℃)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是()

A.①为NN的断裂过程B.①②③在高温区发生,④⑤在低温区发生C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应9、下列关于反应ΔU的说法中正确的是()A.ΔU<0时,反应吸收能量B.ΔU>0时,反应吸收能量C.化学反应体系处于静止状态时,ΔU=Q+WD.ΔU=ΔH10、下列选项所示的物质间转化不能一步实现的是A.S→CuS→CuCl2B.Fe→FeCl2→Fe(NO3)2C.NH3→N2→NOD.Cu→Cu(OH)2→CuSO411、科学家发明的尿液[主要成分是尿素CO(NH2)2]电池;可以持续为公共厕所照明,其工作原理如图所示。下列说法错误的是。

A.电流从A极流出,经外电路流到B极B.离子交换膜为质子交换膜,X为H+C.B极的电极反应式是O2+4H++4e-=2H2OD.若消耗标准状况下44.8L空气,转移电子数目为2NA12、可充电氟镁动力电池比锂电池具有更高的能量密度和安全性,其电池反应为Mg+2MnF3=2MnF2+MgF2,下列有关说法不正确的是A.镁为负极材料B.正极的电极反应式为MnF3-e-=MnF2+F-C.电子从镁极流出,经电解质流向正极D.每生成1molMnF2时转移1mol电子13、下列描述中正确的是A.反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:∆H=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和B.在25℃、101kPa时,1mol碳燃烧所放出的热量为碳的标准燃烧热C.从C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1,可知石墨比金刚石更稳定D.同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同14、CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应。

在恒压、反应物起始物质的量比条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是。

A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠D.恒压、800K、n(CH4):n(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值15、下图为利用电化学方法处理有机废水的原理示意图。下列说法正确的是()

A.工作时,a极的电势低于b极的电势B.工作一段时间之后,a极区溶液的pH减小C.a、b极不能使用同种电极材料D.b极的电极反应式为:CH3COO-+4H2O-8e-=2HCO3-+9H+评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)16、原电池是化学对人类的一项重大贡献。

(1)某兴趣小组为研究电池原理,设计如图A装置。AB

①a和b不连接时,烧杯中发生反应的离子方程式是___________________。

②a和b用导线连接,Cu极为原电池________(填“正”或“负”)极,该电极反应式是____________________________。

③无论a和b是否连接,Zn片均被腐蚀,若转移了0.4mol电子,则理论上Zn片质量减轻________g。

(2)如图B是甲烷燃料电池原理示意图;回答下列问题:

①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极,该极的电极反应式为________________。

②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。17、I.化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。N元素的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强烈杀菌作用的HClO,是重要的水消毒剂。写出NH2Cl的电子式:_______。

II.含氮材料为人类提供便利的同时,人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。

(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为________。

(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收;主要反应为。

NO+NO2+2OH-=2+H2O;2NO2+2OH-=++H2O

①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有______(填字母)。

A.加快通入尾气的速率。

B.采用气;液逆流的方式吸收尾气。

C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液。

②吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,该晶体中的主要杂质是_______(填化学式);吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是________(填化学式)。

(3)NO的氧化吸收:用NaClO溶液吸收硝酸尾气,可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同,NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。

在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和其离子方程式为______。18、完成下列空白处。

(1)①写出Cl2的电子式___________;

②写出光导纤维主要成分的化学式___________。

(2)写出铜和浓硫酸共热发生反应的化学方程式___________。

(3)向酸性高锰酸钾溶液中通入足量的SO2,观察到的现象是___________。19、由A;B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

甲。

乙。

丙。

装置。

现象。

金属A不断溶解。

C的质量增加。

A上有气体产生。

根据实验现象回答下列问题:

(1)装置甲中作正极的是____(填“A”或“B”)。

(2)装置乙溶液中C电极反应式为____。

(3)装置丙中金属A上电极反应属于____(填“氧化反应”或“还原反应”)。

(4)四种金属活动性由强到弱的顺序是____。20、某研究小组拟用定量的方法测量Al与酸反应的快慢。

(1)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如下图所示,则t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是__________;t2~t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是___________________________________

(2)某同学取等体积、等浓度的a稀硫酸、b盐酸、c醋酸三种酸溶液分别加入足量的铝粉进行如上实验,开始时三种溶液中反应速率由快到慢的顺序是_________________;反应完毕产生气体体积的由大到小顺序是_________________(相同条件)。(以上两空用序号排序回答)21、甲醇是重要的化工原料;可用于制备丙烯;氢气等。

(1)MTO法由甲醇制备丙烯时的反应原理是:甲醇先脱水生成二甲醚,然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。某温度下,在密闭容器中加入CH3OH气体,发生脱水反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),一段时间后测得各组分的浓度如表所示。物质CH3OHCH3OCH3H2O5min浓度(mol·L-1)0.440.60.610min浓度mol·L-1)0.040.80.815min浓度(mol•L-1)0.040.80.8

该温度下,反应的平衡常数数值是___,CH3OH的平衡转化率是___。

(2)利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。反应原理如下:

反应i(主反应):CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ•mol-1

反应ii(副反应):H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ•mol-1

①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应,该反应的热化学方程式是___。

②反应中,经常使用催化剂提高化学反应速率,但催化剂对反应具有选择性。一定条件下,测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)。

从图中可知,反应的适宜温度为___,随着温度的升高,催化剂对___(填“反应i”或“反应ii”)的选择性越低。

③TiO2纳米电极电化学还原法可将副产物CO2在酸性水溶液中电解生成甲醇,生成甲醇的电极反应式是___。22、乙烯是一种重要的基础化工原料;在一定条件下可发生下列转化:

(1)B中的含氧官能团名称为___________。

(2)A→B的反应属于___________反应(填“取代”或“加成”)。

(3)B→C的化学反应方程式为___________。

(4)下列关于D物质的说法正确的是___________(填序号)。

A.常温下是一种无色无味的液体。

B.一定条件下能与乙醇发生酯化反应。

C.能与Na2CO3溶液反应。

D.能与溴水发生加成反应评卷人得分四、判断题(共3题,共9分)23、碱性锌锰干电池是一次电池,其中MnO2是催化剂,可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。(_______)A.正确B.错误24、化学能可以转变成为热能、电能等。_____A.正确B.错误25、煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物____A.正确B.错误评卷人得分五、工业流程题(共3题,共18分)26、工业上以钒钛磁铁矿为原料,在炼铁的同时还可以制备钒的最高价氧化物V2O5;其主要流程如下:

已知:①VO3-+2H+VO2++H2O

②NH4VO3微溶于冷水;易溶于热水,不溶于乙醇。

(1)高炉炼铁应用的冶炼方法是____(填标号)

A.热分解法B.热还原法C.电解法。

(2)钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2,写出该反应的化学方程式__。

(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,试用平衡移动原理分析其原因_,浸出液中含钒物质的化学式为___。

(4)沉钒过程有气体生成,其反应的离子方程式为__。

(5)过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是__。

(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,得到的固体物质化学式为__,300~350℃放出的气态物质化学式为__。

27、氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。某同学以含铜废料(主要成分是CuO、MgO、MnO、SiO2及少量的杂质)为主要原料制备CuCl的主要流程如下:

已知:①CuCl难溶于水和乙醇;在潮湿的空气中易被氧化;

②在水溶液中存在平衡:CuCl(白色)+2Cl-[CuCl3]2-(色无溶液)。

③几种金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:。氢氧化物开始沉淀的pH完全沉淀的pHMg(OH)28.410.8Cu(OH)24.26.7Mn(OH)27.88.8

问答下列问题:

(1)滤渣1的主要成分是_________________(写化学式;下同)。

(2)“调pH”所用粉末状试剂X是_____________;pH的调节范围为____________。

(3)“反应”发生Cu2++Cu+6Cl-=2[CuCl3]2-,表明已完全反应的现象是_______________。

(4)向“滤液3”加大量的水,过滤可得CuCl。所得沉淀需再用乙醇洗涤.并在低温下干燥,其原因是___________。

(5)产品纯度的测定,步骤如下:称取mg试样置于锥形瓶中,加入直径4~5mm玻璃珠适量,并加入10mLFeCl3溶液,摇动至样品全部溶解后(CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2),再加入50mL,水和2滴邻菲罗啉指示剂,立刻用cmol•L-1的硫酸高铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定(Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+)'滴至终点时共消耗硫酸高铈标准溶液VmL。

①锥形瓶中加入玻璃珠的作用是____________________。

②样品中CuCl的质量分数为_____(列出表达式即可,用含(c、m、V的代数式表示)。28、卤块的主要成分是MgCl2,还含有少量SiO2.;现以卤块为原料按如图所示流程进行生产,用于制备金属镁。

请回答下列问题:

(1)步骤①中,为了加快酸溶速率,除了适当增加稀盐酸的浓度外,还可以采取的措施是___________(任写一条)。

(2)步骤②得到的X是___________(填化学式)。

(3)能够分离得到沉淀的方法是___________。

(4)写出步骤④的化学方程式:___________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】

根据表格数据,2s内氢气的物质的量变化量为3.0mol-1.8mol=1.2mol,容器体积为2L,则物质的量浓度变化为0.6mol/L,则v(H2)==0.3mol/(L·s),故选D。2、C【分析】【详解】

A.烷烃命名时;选用最长的碳链为主链,故主链上有5个碳原子,从离支链近的一端给主链上的碳原子进行编号,若有多个取代基,使位次和最小,则在2号碳原子上有二个甲基,4号碳原子上有一个甲基,命名为2,2,4−三甲基戊烷,故A错误;

B.“CH2Cl-CH2Cl二氯乙烷”命名中没有指出两个氯原子的位置;正确命名应该为:1,2-二氯乙烷,故B错误;

C.烯烃命名时;选包含碳碳双键的最长碳链为主链,故主链上有4个碳原子,从离碳碳双键最近的一端给主链上的碳原子进行编号,则在3号碳原子上有一个甲基,命名为3-甲基-1-丁烯,故C正确;

D.苯的同系物在命名时;从简单的侧链开始按顺时针或逆时针给主链上的碳原子进行编号,使侧链的位次和最小,故甲基在1号;2号和4号碳原子上,故名称为1,2,4−三甲苯,故D错误;

答案为C。

【点睛】

本题最易错D项,往往以为苯的同系物命名时,只能按顺时针方向编号,而实际上苯的同系物命名,从简单的侧链开始按顺时针或逆时针给主链上的碳原子进行编号,使侧链的位次和最小即可。3、B【分析】【详解】

A.该反应是物质的燃烧反应;燃烧反应属于氧化反应,A不符合题意;

B.CH2=CH2分子中含有不饱和的碳碳双键,能够与H2在一定条件下发生加成反应产生乙烷CH3CH3;故该反应的基本类型是加成反应,B符合题意;

C.苯与浓硝酸;浓硫酸混合加热;发生硝化反应产生硝基苯和水,硝化反应属于取代反应,C不符合题意;

D.由于酸性:CH3COOH>H2CO3,所以CH3COOH与Na2CO3在溶液中发生复分解反应产生CH3COONa、CO2、H2O,反应的化学方程式为2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O;反应类型属于复分解反应,D不符合题意;

故合理选项是B。4、B【分析】试题分析:五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性,则该化合物应该是氨气,所以A是H,B是N,则D是P,C是Na。C和E形成化合物CE,这说明E应该是Cl。A.五种元素中原子半径最大的是Na,最小的是H,A错误;B.A和B、D、E均能形成共价型化合物中,其中P元素的非金属性最弱,则稳定性最差的是A、D形成的化合物,B正确;C.E最高价氧化物对应水化物化学式为HEO4,C错误;D.C的单质在空气中燃烧产物的化学式为C2O2;D错误,答案选B。

考点:考查元素周期表的结构与元素周期律的应用5、D【分析】【详解】

A.放电时,M极上发生氧化反应,M极作负极,原电池中阳离子向正极移动,即向N极移动;选项A错误;

B.充电时电路中每通过电子,则有生成,就有碳和金属锂复合在一起;选项B错误;

C.放电时,M极C元素的化合价不变,锂失电子生成锂离子,M极反应为选项C错误;

D.充电时N电极连接电源的正极作阳极,电极反应为放电时正极反应的逆过程,则电极反应为选项D正确。

答案选D。6、D【分析】【分析】

以N2和H2为反应物,盐酸酸化的NH4Cl溶液为电解质的原电池,N2在正极得到电子,H2在负极失去电子,即a为正极,电极反应式为N2+6e-+8H+=2NHb为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+;据此分析解答。

【详解】

A.由上述分析可知,b为电池的负极;A选项正确;

B.原电池中阳离子向正极移动,则反应过程中,溶液中的H+向a电极(正极)移动;B选项正确;

C.a为正极,N2在正极得到电子与H+结合生成NH电极反应式为N2+6e-+8H+=2NHC选项正确;

D.根据正、负极电极反应式可知,每转移6mol电子,负极生成6molH+,正极消耗8molH+,则放电一段时间之后,溶液中H+浓度减小;酸性减弱,D选项错误;

答案选D。二、多选题(共9题,共18分)7、BD【分析】【分析】

原电池中负极失去电子;电子经外电路流向正极,正极发生得电子反应。溶液中和盐桥内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。

【详解】

从电池总反应看,FeSO4失电子生成Fe2(SO4)3,石墨b为负极,发生氧化反应(A项错误),电极反应为Fe2+-e-=Fe3+;KMnO4得电子生成MnSO4,石墨a为正极,发生还原反应,电极反应为MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O(D项正确)。外电路中,电子从负极b流向正极a,则电流从正极a流向负极b(B项正确)。溶液中和盐桥内,阳离子(K+等)移向正极a所在的甲烧杯,阴离子(SO42-等)移向负极b所在的乙烧杯(C项错误)。

本题选BD。8、BC【分析】【分析】

【详解】

A选项;经历①过程之后氮气分子被催化剂吸附,并没有变成氮原子,故A错误;

B选项,①为催化剂吸附N2的过程,②为形成过渡态的过程,③为N2解离为N的过程;以上都需要在高温时进行。④⑤在低温区进行是为了增加平衡产率,故B正确;

C选项,由题中图示可知,过程④完成了Ti-H-Fe-*N到Ti-H-*N-Fe两种过渡态的转化;N原子由Fe区域向Ti-H区域传递。故C正确;

D选项;化学反应不会因加入催化剂而改变吸放热情况,故D错误。

综上所述,答案为BC。9、BC【分析】【详解】

ΔU=U(反应产物)-U(反应物),ΔU>0时,反应吸收能量,反之,ΔU<0时,反应释放能量,若化学反应体系处于静止状态时,则ΔU=Q+W,ΔU为物体内能的增加,而ΔH表示反应热,两者不一定相等,故答案选BC。10、AD【分析】【详解】

A.硫与铜反应生成硫化亚铜;不能一步生成硫化铜,A错误;

B.铁与盐酸生成氯化亚铁;氯化亚铁与硝酸银反应生成硝酸铁,B正确;

C.氨气和氯气反应生成氮气;氮气与氧气反应生成一氧化氮,C正确;

D.铜不能一步转化为氢氧化铜;D错误;

故选AD。11、AD【分析】【分析】

该装置为原电池,根据工作原理图可知,氧气转化为水,氧元素价态降低,发生还原反应,做原电池的正极;尿液[主要成分是尿素CO(NH2)2]中的氮元素价态升高;发生氧化反应,做原电池的负极。根据原电池中阳离子向正极移动规律可知,X为氢离子,离子交换膜为质子交换膜。

【详解】

A.原电池中;电子从负极流向正极,即由A极流经外电路进入B极,所以电流从B极流出,经外电路流到A极,故A错误;

B.结合以上分析可知,离子交换膜为质子交换膜,X为H+;故B正确;

C.B为正极,氧气在此极得电子,酸性环境下生成水,电极反应式是O2+4H++4e-=2H2O;故C正确;

D.若消耗标准状况下44.8L空气,即空气的量为2mol,氧气的体积分数占空气的五分之一,所以氧气的量0.4mol,根据电极反应式O2+4H++4e-=2H2O可知,转移电子数目为1.6NA;故D错误;

故选AD。12、BC【分析】【分析】

【详解】

A.反应中镁失去电子;镁为负极材料,A正确;

B.Mn元素化合价降低,得到电子,所以正极的电极反应式为2MnF3+2e-+Mg2+=2MnF2+MgF2;B错误;

C.电子从镁极流出;经导线流向正极,电子不能通过溶液传递,C错误;

D.根据2MnF3+2e-+Mg2+=2MnF2+MgF2,可知每生成1molMnF2时转移1mol电子;D正确;

答案选BC。13、AC【分析】【详解】

A选项,反应2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH可通过下式估算:∆H=反应中断裂旧共价键的键能之和-反应中形成新共价键的键能之和;故A正确;

B选项;25℃;101kPa时,1mol碳完全燃烧生成二氧化碳气体所放出的热量为碳的燃烧热,故B错误;

C选项,从C(石墨,s)=C(金刚石,s)ΔH=+1.9kJ·mol-1;该反应是吸热反应,因此石墨比金刚石能量低,更稳定,故C正确;

D选项,同温同压下,反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH相同;ΔH只与反应物总能量和生成物总能量有关,与路径和反应条件无关,故D错误;

综上所述;答案为AC。

【点睛】

物质能量越低,物质越稳定。14、BD【分析】【详解】

A.甲烷和二氧化碳反应是吸热反应;升高温度,平衡向吸热反应即正向移动,甲烷转化率增大,甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率减小,故A错误;

B.根据两个反应得到总反应为CH4(g)+2CO2(g)H2(g)+3CO(g)+H2O(g),加入的CH4与CO2物质的量相等,CO2消耗量大于CH4,因此CO2的转化率大于CH4,因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化;故B正确;

C.使用高效催化剂;只能提高反应速率,但不能改变平衡转化率,故C错误;

D.800K时甲烷的转化率为X点;可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值,故D正确。

综上所述,答案为BD。15、BD【分析】【分析】

根据图示分析可知,b电极上CH3COO-转化为HCO3-,碳元素的化合价升高,发生了氧化反应,说明b为原电池负极;则a为原电池的正极,发生还原反应,据此分析解答。

【详解】

A.b电极上CH3COO-转化为HCO3-,碳元素的化合价升高,说明b为原电池负极,则a为原电池的正极,所以a极的电势高于b极的电势;A选项错误;

B.b电极CH3COO-失去电子生成HCO3-,电极反应式为:CH3COO-+4H2O-8e-=2HCO3-+9H+,生成的H+可以通过质子交换膜进入a电极区;其物质的量与电子转移的物质的量相同,在正极上,迁移的氢离子中只能有一半的被电极反应所消耗,从而导致a极区溶液pH减小,B选项正确;

C.据图可知;该装置是燃料电池,能使用同种电极材料,C选项错误;

D.根据上述分析可知,b电极CH3COO-失去电子生成HCO3-,电极反应式为:CH3COO-+4H2O-8e-=2HCO3-+9H+;D选项正确;

答案选BD。三、填空题(共7题,共14分)16、略

【分析】【分析】

(1)①a和b不连接时;该装置不构成原电池,锌和氢离子发生置换反应;

②a和b用导线连接;该装置构成原电池,锌失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,正极上氢离子得电子发生还原反应;

③根据锌与转移电子之间的关系式计算;

(2)①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极;通入氧气的一极为原电池的正极,负极上是燃料发生失电子的氧化反应;

②根据燃料电池的总反应方程式判断pH的变化。

【详解】

(1)①a和b不连接时,该装置不构成原电池,锌和氢离子发生置换反应,离子反应方程式为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;

②a和b用导线连接,该装置构成原电池,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↑;

③若转移了0.4mol电子,Zn-2e-=Zn2+,锌片减少的质量=×65g/mol=13.0g;

(2)①碱性甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为原电池的负极,该极上是燃料发生失电子的氧化反应,即CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O;

②在碱性溶液中,甲烷燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;电池工作一段时间后,由于氢氧根离子被消耗,所以电解质溶液的pH会减小。

【点睛】

本题重点考查原电池的电极判断,常见判断方法:①根据电极材料的活泼性判断:负极:活泼性相对强的一极;正极:活泼性相对弱的一极;②根据电子流向或电流的流向判断:负极:电子流出或电流流入的一极;正极:电子流入或电流流出的一极;③根据溶液中离子移动的方向判断:负极:阴离子移向的一极;正极:阳离子移向的一极;④根据两极的反应类型判断:负极:发生氧化反应的一极;正极:发生还原反应的一极;⑤根据电极反应的现象判断:负极:溶解或减轻的一极;正极:增重或放出气泡的一极。【解析】Zn+2H+=H2↑+Zn2+正极2H++2e-=H2↑13.0aCH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O减小17、略

【分析】【详解】

I.NH2Cl中氮是中心原子,氮和其他原子都共用一对电子,因此NH2Cl的电子式:故答案为:

II.含氮材料为人类提供便利的同时,人类活动和工业化进程产生的N2O、NO和NO2等氮氧化物却对空气产生了巨大污染。

(1)NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O和H2O,根据化合价升降配平,得到化学方程式为2NH3+2O2N2O+3H2O;故答案为:2NH3+2O2N2O+3H2O。

(2)NO和NO2的处理。已除去N2O的硝酸尾气可用NaOH溶液吸收;主要反应为。

NO+NO2+2OH-=2+H2O;2NO2+2OH-=++H2O

①A.加快通入尾气的速率,则尾气中NO和NO2不能很好的和NaOH溶液反应,因此去除率降低,故A不符合题意;B.采用气、液逆流的方式吸收尾气,两者能很好的结合,发生反应,故B符合题意;C.NaOH不断消耗,在吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液,更能很好的反应掉尾气中的NO和NO2;故C符合题意;综上所述,答案为BC。

②根据反应方程式NO和NO2被NaOH溶液吸收后生成的NaNO2和NaNO3,吸收后的溶液经浓缩、结晶、过滤,得到NaNO2晶体,因此该晶体中的主要杂质是NaNO3;NO和NO2中NO不会被NaOH反应,只有当有NO2时NO才会被NaOH共同反应,因此吸收后排放的尾气中含量较高的氮氧化物是NO;故答案为:NaNO3;NO。

(3)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和根据元素守恒还会生成氢离子,因此反应的离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+;故答案为:3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+。【解析】2NH3+2O2N2O+3H2OBCNaNO3NO3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2+5H+18、略

【分析】【详解】

(1)①Cl2分子中,2个Cl原子间只形成1对共用电子,电子式为

②光导纤维的主要成分为二氧化硅,化学式为SiO2。答案为:SiO2;

(2)铜和浓硫酸共热发生反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;

(3)向酸性高锰酸钾溶液中通入足量的SO2,发生反应5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,则观察到的现象是溶液的紫色褪去。答案为:溶液的紫色褪去。【解析】(1)SiO2

(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

(3)溶液的紫色褪去19、略

【分析】【分析】

根据构成原电池的条件和工作原理进行分析;

【详解】

(1)图甲中金属A不断溶解;根据原电池工作原理,A应为负极,B应为正极;

(2)装置乙中C的质量增加,C为正极,B为负极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu;

(3)装置A上有气体产生,电极反应式为2H++2e-=H2↑;A为正极,发生还原反应,则D为负极;

(4)根据构成原电池的条件,一般金属性强的作负极,综上所述,金属性强弱顺序是D>A>B>C。

【点睛】

负极的判断,①根据电子流向,电子从负极流向正极;②电流的方向,电流从正极流向负极;③一般负极失去电子,质量减少;④离子移动方向,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;⑤化合价升高的一极为负极。【解析】BCu2++2e-=Cu还原反应D>A>B>C20、略

【分析】【分析】

(1)Al与酸反应放热;随反应进行;氢离子被消耗,氢离子浓度降低;

(2)三种酸中,醋酸为一元弱酸,盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,等浓度时,溶液中c(H+)大小顺序为a>b>c,c(H+)越大;反应速率越大,以此解答。

【详解】

(1)Al与酸反应放热;随反应进行,氢离子浓度降低。所以t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是反应放热,溶液温度升高;t2~t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是溶液中c(H+)减小;

(2)三种酸中,醋酸为一元弱酸,盐酸为一元强酸,硫酸为二元强酸,等浓度时,溶液中c(H+)大小顺序为a>b>c,c(H+)越大,反应速率越大,则开始时三种溶液中反应速率快慢顺序是a>b>c;等体积、等浓度的稀硫酸、盐酸、醋酸,物质的量相等,所以生成氢气体积的由大到小顺序是a>b=c。

【点睛】

本题考查弱电解质的电离以及化学反应速率的影响因素,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握弱电解质在水溶液中只能部分电离的特点。【解析】①.反应放热,溶液温度升高②.溶液中C(H+)减小③.a>b>c④.a>b=c21、略

【分析】【分析】

(1)由表格可知,10min后,反应达到了平衡,根据求平衡常数,根据求甲醇的平衡转化率;

(2)①根据盖斯定律i+ii可得:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),△H=△H1+△H2;据此求出△H;

②由图可知,低于260℃时,CH3OH的转化率较低,高于260℃时,CH3OH的转化率较高,但在高于260℃时,CO的选择性逐渐增大,CO2的选择性逐渐减小。

③CO2在酸性环境下,电解生成甲醇,二氧化碳得到电子,发生还原反应,生成甲醇,电极反应式为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O;

【详解】

(1)由表格可知,10min后,反应达到了平衡,根据反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),设甲醇的起始为xmol/L,根据三段式:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

x=(1.6+0.04)mol/L=1.64mol/L,则故答案为:400;

(2)①反应i:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H1=+49kJ•mol-1;反应ii:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ•mol-1;根据盖斯定律i+ii可得:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),△H=△H1+△H2=49kJ•mol-1+41kJ•mol-1=+90kJ·mol-1,故答案为:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H=+90kJ·mol-1。

②由图可知,低于260℃时,CH3OH的转化率较低,高于260℃时,CH3OH的转化率较高,但在高于260℃时,CO的选择性逐渐增大,CO2的选择性逐渐减小,所以最适宜温度为260℃;随着温度的升高,催化剂对CO的选择性增大,CO2的选择性减小;所以温度升高,催化剂对反应i的选择性越低,故答案为:260℃;反应i。

③CO2在酸性环境下,电解生成甲醇,二氧化碳得到电子,发生还原反应,生成甲醇,其电极反应式为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O,故答案为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。

【点睛】

10min时,反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡,根据生成物的浓度,计算10min内甲醇转化的浓度,再求出始态的甲醇浓度,最后求出甲醇的平衡转化率。【解析】40097.56%CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H=+90kJ·mol-1260℃反应iCO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O22、略

【分析】【分析】

CH2=CH2与H2O在一定条件下发生加成反应产生CH3CH2OH,CH3CH2OH在Cu催化下加热,发生氧化反应产生CH3CHO,CH3CHO催化氧化产生CH3COOH。

【详解】

(1)B是CH3CH2OH;分子中的含氧官能团名称为羟基;

(2)A是CH2=CH2,分子中含有不饱和的碳碳双键,与水在催化剂存在的条件下加热,发生加成反应产生CH3CH2OH;A→B的反应属于加成反应;

(3)B是CH3CH2OH,分子中官能团是羟基,由于羟基连接的C原子上含有2个H原子,可以在Cu作催化剂的条件下加热,发生氧化反应产生CH3CHO和H2O,则B→C的化学反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;

(4)A.D是CH3COOH;在常温下是一种无色有刺激性气味的液体,A错误;

B.乙酸分子中含有羧基;能与乙醇在一定条件下发生酯化反应产生乙酸乙酯和水,B正确;

C.由于乙酸的酸性比碳酸强,因此乙酸能与Na2CO3溶液反应;产生乙酸钠;水、二氧化碳,C正确;

D.乙酸分子中羧基上的羰基具有独特的稳定性;不能与溴水发生加成反应,D错误;

故合理选项是BC。【解析】羟基加成2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OBC四、判断题(共3题,共9分)23、B【分析】【详解】

碱性锌锰干电池是一次电池,锌易失电子作负极,MnO2作正极,正极上MnO2得电子发生还原反应,不是催化剂,错误。24、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。25、B【分析】【详解】

煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物,其干馏产品中含苯、甲苯、二甲苯等有机化合物,故错;五、工业流程题(共3题,共18分)26、略

【分析】【分析】

(1)从高炉炼铁的反应解答;

(2)钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2;可看到钒元素化合价升高了,找氧化剂并用氧化还原反应原理来书写该反应的化学方程式;

(3)Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸;试用平衡移动原理分析;找到浸出液中含钒的微粒,即可写出物质的化学式;

(4)分析浸出液中含钒微粒与碳酸氢铵之间的反应;结合沉钒过程有气体生成来书写其反应的离子方程式;

(5)比较乙醇;水分别作洗涤剂洗涤沉淀优劣;就可找出原因;

(6)由图示数据等信息;结合物质的性质计算求解;

【详解】

(1)高炉炼铁的主要原理是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;因此应用的冶炼方法是热还原法;答案为:B;

(2)钒渣中的V2O3在焙烧时转化为Ca(VO3)2,可看到钒元素化合价升高了,但是焙烧时加入CaCO3并不是氧化剂,真正的氧化剂是氧气,故该反应的化学方程式为V2O3+O2+CaCO3Ca(VO3)2+CO2;答案为:V2O3+O2+CaCO3Ca(VO3)2+CO2;

(3)Ca(VO3)2难溶于水,则存在溶解平衡:又有信息知故可推知Ca(VO3)2难溶于水但能溶于稀硫酸,氢离子浓度增大,向右移动,浓度减小,向右移动;

答案为:加入硫酸,中c(VO3-)降低,Ca(VO3)2溶解平衡Ca(VO3)2(s)Ca2+(aq)+VO3-(aq)正向移动,Ca(VO3)2溶解;上述平衡移动的结果,浸出液中含钒粒子主要为则含钒物质的化学式为(VO2)2SO4;答案为:(VO2)2SO4;

(4)浸出液中含钒粒子主要为加入碳酸氢铵通过反应沉钒,沉钒过程有气体生成,气体只能是CO2,沉钒结果得到NH4VO3;可以看到加入碳酸氢铵,碳酸氢根消耗氢离子使平衡向左移动,浓度减小,以及与铵根离子产生沉淀可使反应持续进行,故沉钒过程的离子方程式为NH4++2HCO3-+VO2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O;答案为:NH4++2HCO3-+VO2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O;

(5)题给信息②NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇,因此过滤后用乙醇代替水来洗涤沉淀的原因是NH4VO3不溶于乙醇,减少损失;答案为:NH4VO3不溶于乙醇;减少损失;

(6)煅烧NH4VO3时,固体质量随温度变化的曲线如图所示。加热到200℃时,质量减少0.17g,所以0.01molNH4VO3,生成气体为氨气0.01mol,发生NH4VO3NH3↑+HVO3,失去的是氨气,

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