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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年人教A新版必修2化学下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5题,共10分)1、有机物R可用于制备高分子材料,结构简式为下列说法错误的是A.R的分子式为B.R能使酸性溶液褪色C.最多能与发生反应D.R分子中苯环上的一溴代物有5种2、如图,石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO作电解质。图示装置工作时;生成的金属钙能还原二氧化钛制备金属钛。下列说法不正确的是。
A.阳极反应式为C+2O2--4e-=CO2↑B.由TiO2制得1mol金属Ti理论上外电路转移4mol电子C.制备金属钛前后,装置中CaO的量不变D.TiO2在阴极放电3、某同学设计如图所示的实验装置探究石蜡油分解产物的性质。下列说法错误的是。
A.石蜡油是多种烷烃的混合物B.实验中可观察到溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色,且反应原理相同C.澄清石灰水变浑浊的主要原因是酸性高锰酸钾溶液中发生的反应产生了CO2D.若石蜡油足量,水槽中收集的气体中可能含有乙烯4、下列叙述不涉及氧化还原反应的是A.钢铁制品在空气中被腐蚀B.高炉炼铁C.用澄清石灰水检验二氧化碳D.电解氧化铝制备金属铝5、设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.反应每生成转移电子的数目为B.溶液中的数目为C.中阴离子数目为D.标准状况下,中所含键的数目为评卷人得分二、多选题(共6题,共12分)6、某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及检验产物”实验(图中夹持装置已略去)。下列推断合理的是()
A.C不需要持续加热B.D的作用是干燥气体C.B是无用装置D.仅用该套装置和药品无法达到检验产物的目的7、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是A.NaCl(aq)NaHCO3Na2CO3B.SiO2Na2SiO3H2SiO3C.NH3NO2HNO3D.NaNa2O2Na2CO38、下列物质中,不能用来鉴别甲烷和乙烯的是A.水B.NaOH溶液C.溴的四氯化碳溶液D.酸性溶液9、中国科学院化学研究所报道了化合物1催化CO2氢化机理。其机理中化合物1(催化剂;固态)→化合物2(中间产物,固态)的过程和其相对能量曲线如下图所示。下列说法错误的是。
A.化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2,说明这一过程包含两个基元反应B.图中Ⅰl-2与化合物2互为同分异构体C.过程①的活化能高于过程②的活化能D.过程①的热化学方程式为:I(s)+CO2(g)=I1-2(s)△H=2.08kJ·mol-110、微型银-锌电池可用作电子仪器的电源,其电极分别是和电解质为溶液,电池总反应为下列说法正确的是A.电池工作过程中,溶液浓度降低B.电池工作过程中,电解液中向负极迁移C.负极发生反应D.正极发生反应11、一种新型水介质电池;为解决环境和能源问题提供了一种新途径,其工作示意图如图所示,下列说法正确的是。
A.放电时,金属锌为负极,电极反应为:B.放电时,被氧化为储氢物质HCOOHC.充电时,电池总反应为:D.充电时,双极隔膜产生的向右侧正极室移动评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)12、700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):。反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.20t20.80
依据题意回答下列问题:
(1)反应在t1min内的平均速率为v(H2)=____________mol·L-1·min-1
(2)保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,到达平衡时,n(CO2)=____________mol。
(3)温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为__________反应(填“放热”或“吸热”)。
(4)700℃时,向容积2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,则此时该反应v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(5)若该容器体积不变,能判断反应达到平衡的是_______________。
①c(CO)与c(H2)的比值保持不变;②v(CO2)正=v(H2O)逆;③体系的压强不再发生变化;④混合气体的密度不变;⑤体系的温度不再发生变化;⑥气体的平均相对分子质量不变13、高分子材料在生产;生活中的应用极为广泛;已知高分子材料的相关知识如下。
(1)高分子材料结构示意图:
(2)高分子材料的主要应用:
a;用于制备塑料薄膜。
b;用于制备光学仪器。
c;用于制备汽车轮胎。
请从上述各项中选择出最恰当的选项,将其代号填入下表中。项目硫化。
橡胶结构_________________________________用途_________________________________14、氨气(NH3)是一种重要的化工原料,其中约80%用来生产各种氮肥。其中利用NH3生产NH4NO3的主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):
(1)的化学方程为___________。
(2)的化学方程式为___________。
(3)列举两种不同类别的将HNO3转化为NH4NO3的化合物M:___________、___________。
(4)NH4NO3常作为水培植物营养液的氮肥来源。若要配制0.2mol·L-1的NH4NO3溶液500mL,则需要NH4NO3固体的质量为___________g。15、乙烯的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题:
(1)乙烯的结构式是_______________。
(2)若将乙烯气体通入溴的四氯化碳溶液中;反应的化学方程式为____________________________。
(3)可以用来除去乙烷中混有的少量乙烯的试剂是__________(填序号)。
①水②氢气③溴水④酸性KMnO4溶液。
(4)在一定条件下;乙烯能与水反应生成有机物A,A的结构简式是__________,其反应类型是__________反应(填“取代”或“加成”)。
(5)下列化学反应原理相同的一组是__________(填序号)。
①乙烯使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色。
②SO2使溴水和酸性KMnO4溶液褪色。
③SO2使品红溶液和滴有酚酞的NaOH溶液褪色。
④乙烯与溴水的反应和苯与液溴在催化剂作用下的反应16、下列递变规律不正确的是()17、甲烷广泛存在于天然气;沼气、煤矿坑气之中,是优质的气体燃料,更是制造许多化工产品的重要原料。
Ⅰ.制取氢气。
已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
(1)请写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式___________________
(2)若将0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入体积为10L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的平衡转化率与温度;压强的关系如图。
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率_________;
②该反应的化学平衡常数___________________;
③图中的p1_________p2(填“<”;“>”或“=”);
Ⅱ.制备甲醇。
(3)在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0。若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________;。A.升高温度B.再充入1molCO和3molH2C.将CH3OH(g)从体系中分离D.充入He,使体系总压强增大
E.使用更高效的催化剂。
Ⅲ.合成乙酸。
(4)甲烷直接合成乙酸具有重要的理论意义和应用价值。光催化反应技术使用CH4和__________(填化学式)直接合成乙酸,且符合“绿色化学”的要求(原子利用率100℅)。18、如图所示,当关闭K时,向A中充入2molX、7molY,向B中充入4molX、14molY,起始时V(A)=V(B)=a升,在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器各自发生下列反应:2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g)△H<0达到平衡(Ⅰ)时V(B)=0.9a升;试回答:
(1)B中X的转化率α(X)B为_________________________
(2)A中W和B中Z的物质的量的比较:n(W)A_______________n(Z)B(填<;>、或=)
(3)打开K,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)时,B的体积为__________________升(用含a的代数式表示;连通管中气体体积不计)
(4)要使B容器恢复原来反应前的体积,可采取的措施是_______________________评卷人得分四、判断题(共2题,共16分)19、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20、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.错误评卷人得分五、工业流程题(共3题,共24分)21、工业上可用以下方案使饮用水中NO含量达标。
请回答下列问题:
(1)调节pH不宜过大或过小,否则会造成___________的利用率降低;试剂X可选用___________(填序号)。
A.NaOHB.Ca(OH)2
C.NH3.H2OD.CuO
E.CO2
(2)流程中操作①的名称为___________。
(3)写出溶液中铝粉和NO反应的离子方程式:___________。
(4)还可用以下化学反应使饮用水中NO含量达标,产物之一是空气的主要成分。完成下列离子方程式:________H2+_____NO+__________+H2O22、研究氮的循环和转化对生产;生活有重要价值。
Ⅰ.氮是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示:
设备2中通入的物质A是___________。设备2、3中发生反应的化学方程式分别是___________、___________;
Ⅱ.氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题之一、氨氮废水中氮元素多以和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下:
(1)过程①的目的是将转化成NH3,并通过鼓入大量热空气将氨吹出,写出转化成NH3的离子方程式:___________。
(2)过程②中加入NaClO溶液可将氨氮化合物转化为无毒物质,反应后含氮元素、氯元素的物质的化学式分别为___________、___________。
(3)图中含余氯废水中含有NaClO,则X可选用___________(填序号)溶液达到去除余氯的目的。
a.KOHb.Na2SO3c.KMnO4d.NaCl23、海洋植物如海带;海藻中含有丰丰富的碘元素;碘元素以碘离子的形式存在。实.验室里从海带中提取碘的流程如图。
(1)操作①为分液,若试剂a为苯,则有机溶液需从分液漏斗__(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(2)加入双氧水的作用是__,操作③的名称是__。
(3)I-和IO在酸性条件下生成I2的离子方程式是__。
(4)图中,含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是__。评卷人得分六、结构与性质(共4题,共12分)24、A;B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素;且原子序数依次增大,其相关信息如下:
①A的周期序数等于其主族序数;
②B;D原子的L层中都有两个未成对电子;
③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1;
④F原子有四个能层;K;L、M全充满,最外层只有一个电子。
试回答下列问题:
(1)基态E原子中,电子占据的最高能层符号为_____,F的价层电子排布式为_________________。
(2)B、C、D的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号填写),C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为__________。
(3)B和D分别与A形成的化合物的稳定性:BA4小于A2D,原因是______________________________。
(4)以E、F的单质为电极,组成如图所示的装置,E极的电极反应式为_____________________________。
(5)向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体。蓝色沉淀溶解的离子方程式为___________________________。
(6)F的晶胞结构(面心立方)如右图所示:已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为__________g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示;F的相对原子质量用M表示)
25、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_____26、在一密闭容器中发生反应N2+3H22NH3;△H<0;达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示,回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是______(填选项);A.t0~t1B.t1~t2C.t2~t3D.t3~t4E.t4~t5F.t5~t6
(2)t1、t4时刻分别改变的一个条件是(填选项);
A.增大压强B.减小压强C.升高温度。
D.降低温度E.加催化剂F充入氮气。
t1时刻__________;t4时刻__________;
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是________(填选项);
A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线_________;
(5)一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20%,则反应后与反应前的混合气体体积之比为____________________。27、有下列各组物质:①和②石墨和足球烯;③正丁烷和异丁烷;④丙烷和庚烷;⑤和⑥CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3.用序号填空:
(1)___________组互为同位素。
(2)___________组互为同素异形体。
(3)___________组属于同系物。
(4)___________组互为同分异构体。
(5)___________组是同一物质。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
A.根据结构简式可知R的分子式为A正确;
B.R含碳碳双键,能使酸性溶液褪色;B正确;
C.碳碳双键和苯环都能与氢气发生加成反应,最多能与发生反应;C正确;
D.以取代基为对称轴;R分子对称,苯环上有3种氢原子,苯环上一溴代物有3种,D错误;
答案选D。2、D【分析】【分析】
根据图知,阳极上电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑,阴极上电极反应式为:2Ca2++4e-═2Ca,钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2Ti+2CaO;“+”接线柱应连接原电池正极,据此分析解答。
【详解】
A.阳极上电极反应式为C+2O2--4e-═CO2↑,阴极上电极反应式为2Ca2++4e-═2Ca;故A正确;
B.阴极的电极反应式为2Ca2++4e-═2Ca、金属钙再还原二氧化钛制备金属钛,方程式为:2Ca+TiO2=Ti+2CaO,则由TiO2制得1mol金属Ti;Ti元素化合价由+4价降到0价,则理论上外电路转移4mol电子,故B正确;
C.阴极上电极反应式为:2Ca2++4e-═2Ca,钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2Ti+2CaO;在制备金属钛前后,整套装置中CaO质量不变,故C正确;
D.TiO2与Ca反应,不参与电极放电,是Ca2+在阴极放电;故D错误。
答案选D。3、B【分析】【详解】
A.石蜡油是多种烷烃的混合物;故A正确;
B.实验中可观察到溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色;和溴水是发生加成反应,和酸性高锰酸钾是氧化反应,两者反应原理不相同,故B错误;
C.澄清石灰水变浑浊;说明生成了二氧化碳,二氧化碳来源于烯烃与酸性高锰酸钾溶液中发生的反应产生的,故C正确;
D.石蜡油分解生成烯烃和烷烃;若石蜡油足量,水槽中收集的气体中可能含有乙烯,故D正确。
综上所述,答案为B。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.钢铁制品在空气中被腐蚀;主要发生电化学腐蚀,Fe失去电子被氧化,涉及氧化还原反应,故A不选;
B.高炉炼铁的反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;反应过程中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,故B不选;
C.用澄清石灰水检验二氧化碳涉及的化学反应为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;该反应中元素化合价未变化,不属于氧化还原反应,故C选;
D.电解氧化铝制备金属铝的反应为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑;反应过程中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,故D不选;
故选C。5、A【分析】【详解】
A.反应中中元素的化合价由反应前的+3价变为反应后的+4价()和-1价(NaCl),每生成转移电子的数目为故每生成转移电子的数目为A正确;
B.体积未知,当溶液体积为时,溶液中,硫酸根离子数为B错误;
C.的物质的量为过氧化钙中含故过氧化钙中含个阴离子;C错误;
D.标准状况下为液体;不可通过气体摩尔体积计算物质的量,D错误;
故选A。二、多选题(共6题,共12分)6、AD【分析】【分析】
浓氨水易挥发;鼓入空气将挥发的浓氨水吹入B装置,B中的碱石灰用来干燥氨气,干燥的氨气在C中发生催化氧化生成一氧化氮和水,用浓硫酸吸收生成的水和剩余的氨,剩余干燥的一氧化氮在E中遇到空气发生氧化反应生成红棕色的二氧化氮,二氧化氮与F中的水生成硝酸,溶液显酸性,能够使石蕊变红色,最后用氢氧化钠溶液吸收过量的二氧化氮,据此解答。
【详解】
A.氨气的催化氧化为放热反应;放出的热量能够维持反应继续进行,铂丝不需要持续加热;故A正确;
B.装置B的作用为干燥氨气;装置D的作用不是用来干燥气体,而是通过浓硫酸质量的变化检验水的生成,但装置D中的浓硫酸除了能够吸收水外,还能吸收未参加反应的氨气,故B错误;
C.装置B的作用为干燥氨气;故C错误;
D.不能通过D装置增重得出结论反应生成水;一氧化氮为无色,而一氧化氮容易被氧化为红棕色的二氧化氮,所以也不能通过颜色断定氨气的催化氧化生成的氮氧化物,故D正确;
推断合理的是AD。
【点睛】
本题为实验题,考查了实验设计方案的评价,明确实验原理及各装置的作用是解题关键,题目难度中等。7、BD【分析】【分析】
【详解】
A.由于碳酸的酸性比盐酸弱,所以向NaCl溶液中通入CO2气体不反应,不能制取NaHCO3;A错误;
B.SiO2是酸性氧化物,能够与碱NaOH溶液发生反应产生Na2SiO3,由于硅酸的酸性比碳酸弱,所以向Na2SiO3溶液中通入CO2气体发生反应产生H2SiO3沉淀;B符合题意;
C.NH3催化氧化生成NO,不能产生NO2;C错误;
D.Na与O2在点燃时反应产生Na2O2,Na2O2与CO2反应产生Na2CO3、O2;D符合题意;
故合理选项是BD。8、AB【分析】【详解】
A.甲烷;乙烯均不能和水反应;因此不能鉴别,A符合题意;
B.甲烷;乙烯均不能和氢氧化钠溶液反应;因此不能鉴别,B符合题意;
C.甲烷通入溴的四氯化碳溶液中;不能反应,无现象;乙烯能和溴发生加成反应,通入溴的四氯化碳溶液中溶液褪色,两种气体分别通入溴的四氯化碳溶液中,现象不同,可以鉴别,C不符合题意;
D.甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中;不能反应,无现象;乙烯含有碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化,通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,两种气体分别通入酸性高锰酸钾溶液中,现象不同,可以鉴别,D不符合题意;
故选AB。9、CD【分析】【分析】
【详解】
A.由相对能量曲线可知,化合物1与CO2反应生成化合物2的过程中有两个过渡态TS11-2、TS21-2;说明这一过程包含两个基元反应,故A正确;
B.图中Ⅰl-2与化合物2的化学式相同;结构式不同,互为同分异构体,故B正确;
C.过程①的活化能为:(6.05-0.00)=6.05kcal·mol-1,②的活化能为:(11.28-2.08)=9.20kcal·mol-1;过程①的活化能小于过程②的活化能,故C错误;
D.过程①的热化学方程式为:I(s)+CO2(g)=I1-2(s)△H=2.08kcal·mol-1;故D错误;
故选CD。10、BC【分析】【分析】
根据电池反应式知,Zn失电子发生氧化反应而作负极,氧化银作正极,负极发生反应Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,正极上发生反应:Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-;放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动;阳离子向正极移动,以此解答该题。
【详解】
A.根据电池工作原理可知;在电池工作过程中,KOH的物质的量不变,但反应消耗水,使c(KOH)增大,A错误;
B.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,电池工作过程中,电解液中向负极迁移;B正确;
C.负极上锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;C正确;
D.正极上Ag2O获得电子,发生还原反应,由于电解质溶液为碱性,不可能大量存在H+,电极反应式为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-;D错误;
故合理选项是BC。
【点睛】
本题考查新型电池的工作原理的知识,明确各个电极上发生的反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,要结合电解质溶液酸碱性书写,易错选项是D。11、AC【分析】【分析】
【详解】
A.放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:故A正确;
B.由图中反应机理可知,被还原为储氢物质HCOOH;故B错误;
C.充电时,阳极上H2O转化为O2,阴极上转化为Zn,电池总反应式为:故C正确;
D.右侧电极版连接电源正极,充电时发生反应:H2O-4e-=O2↑+4H+;应向左侧移动,故D错误;
故选AC。三、填空题(共7题,共14分)12、略
【分析】【分析】
⑴反应在t1min内水的物质的量改变量为0.4mol;则氢气增加量为0.4mol,再计算速率。
⑵先计算原反应的平衡常数;再根据已知条件假设转化量再根据平衡常数进行计算。
⑶温度升至800℃;上述反应平衡常数为0.64,平衡常数减小,平衡逆向移动,说明逆向是吸热反应,正向为放热反应。
⑷根据此时的浓度商与K比较判断反应正逆反应速率大小。
⑸①c(CO)与c(H2)的比值保持不变,能判断反应达到平衡,故①符合题意;②v(CO2)正=v(H2O)逆;一正一逆,速率相等,能判断反应达到平衡,故②符合题意;③该反应是等体积反应,体系的压强始终不改变,不能判断反应达到平衡,故③不符合题意;④气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,不能判断反应达到平衡,故④不符合题意;⑤该反应是放热反应,温度会升高,当体系的温度不再发生变化则达到平衡,故⑤符合题意;⑥气体的平均相对分子质量不变,气体质量,物质的量都没有改变,相对分子质量不变,不能判断反应达到平衡,故⑥不符合题意。
【详解】
⑴反应在t1min内水的物质的量改变量为0.4mol,则氢气增加量为0.4mol,因此平均速率为故答案为
⑵
解得x=0.4,故答案为0.4。
⑶温度升至800℃;上述反应平衡常数为0.64,平衡常数减小,平衡逆向移动,说明逆向是吸热反应,正向为放热反应,故答案为放热。
⑷700℃时,向容积2L的密闭容器中充入CO(g)、H2O(g)、CO2(g)、H2(g)的物质的量分别为1.20mol、2.00mol、1.20mol、1.20mol,则此时该反应v(正)>v(逆),故答案为>。
⑸①c(CO)与c(H2)的比值保持不变,能判断反应达到平衡,故①符合题意;②v(CO2)正=v(H2O)逆,一正一逆,速率相等,能判断反应达到平衡,故②符合题意;③该反应是等体积反应,体系的压强始终不改变,不能判断反应达到平衡,故③不符合题意;④气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,不能判断反应达到平衡,故④不符合题意;⑤该反应是放热反应,温度会升高,当体系的温度不再发生变化则达到平衡,故⑤符合题意;⑥气体的平均相对分子质量不变,气体质量,物质的量都没有改变,相对分子质量不变,不能判断反应达到平衡,故⑥不符合题意;综上所述,答案为①②⑤。【解析】0.40放热>①②⑤13、略
【分析】【详解】
硫化橡胶是立体网状结构,故对应图像Ⅲ,橡胶用于制备汽车轮胎;聚乙烯是线型结构,故对应图像Ⅰ,聚乙烯通过加聚反应,可以制得塑料薄膜;是支链型结构,故对应图像Ⅱ,有机玻璃可以用于制备光学仪器;答案为:Ⅲ;Ⅰ;Ⅱ;c;a;b。【解析】ⅢⅠⅡcab14、略
【分析】【详解】
(1)氨气发生催化氧化生成NO和水,的化学方程为为
(2)二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,的化学方程式为
(3)氨水和硝酸反应生成NH4NO3和水,M可以是碳酸氢铵和硝酸反应生成NH4NO3、二氧化碳、水,M可以是NH4HCO3。
(4)若要配制0.2mol·L-1的NH4NO3溶液500mL,则需要NH4NO3固体的质量为0.2mol·L-1×0.5L×80g/mol=8.0g。【解析】(1)
(2)
(3)NH4HCO3
(4)8.015、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)乙烯的结构式为故答案为:
(2)乙烯中含有碳碳双键,性质较活泼,能和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,其反应方程式为:故答案为:
(3)乙烯中含有碳碳双键,能和溴发生加成反应,能被酸性KMnO4溶液氧化生成二氧化碳和水,与水、氢气只有在一定条件下才能反应且H2O、H2的量不易控制;而乙烷与以上物质均不反应,所以可用来除去乙烷中混有的少量乙烯的试剂是溴水,故答案为:③。
(4)在一定条件下,乙烯能与水发生加成反应生成乙醇,乙醇的结构简式为或故答案为:(或);加成。
(5)①乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色的原因:溴和乙烯发生了加成反应;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色的原因:乙烯被KMnO4氧化;发生了氧化反应;因此①不符合题意。
②SO2使溴水、酸性KMnO4溶液褪色的原因:SO2和溴水、酸性KMnO4溶液发生了氧化还原反应;因此②符合题意。
③SO2使品红溶液褪色的原因:SO2和有色物质结合生成了无色物质;SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色的原因:SO2和NaOH反应生成Na2SO3和H2O;使溶液的碱性降低;因此③不符合题意。
④乙烯与溴水的反应是加成反应;苯与液溴在催化剂作用下的反应是取代反应;因此④不符合题意。
综上所述;答案为②。
【点睛】
溶液褪色不一定是漂白性,比如:溴水和乙烯发生了加成反应;乙烯使酸性KMnO4溶液褪色是发生氧化反应,SO2和溴水、酸性KMnO4溶液发生了氧化还原反应;SO2使品红溶液褪色是SO2和有色物质结合生成了无色物质;SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色是SO2和NaOH反应生成Na2SO3和H2O,使溶液的碱性降低。【解析】③(或)加成②16、D【分析】【分析】
【详解】
A.同周期自左向右金属性逐渐减弱;则Na.Mg;Al还原性依次减弱,A正确;
B.同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则I2、Br2、Cl2氧化性依次增强;B正确;
C.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,则原子半径:F<Mg<K,C正确;
D.同周期自左向右非金属性逐渐增强,氢化物的稳定性逐渐增强,则稳定性:PH3<H2S<HCl;D错误;
答案选D。17、略
【分析】【详解】
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ·mol-1
由盖斯定律可知①×2-②得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-1;
(2)将0.1molCH4和0.1molH2O(g)通入体积为10L的密闭容器里,在一定条件下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);由图像可知100℃甲烷转化率为50%,故参加反应的甲烷为0.mol×50%=0.05mol,则:
①100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示该反应的平均反应速率=0.003mol/(L.min);
②该温度下反应的平衡常数K==6.75×10-4(mol/L)2;
通过图像可知当温度相同时,p2→p1时,甲烷的转化率提高,平衡向正向移动,正向为气体系数增大的反应,根据减小压强平衡向系数增大的方向移动可知:p1<p2;
(3)A.该反应是放热的;升高温度,平衡逆向进行,会减小甲醇产率,A错误;
B.再充入1molCO和3molH2;增大压强,平衡右移,有利提高甲醇的产率,B正确;
C.将CH3OH(g)从体系中分离;会促使平衡正向移动,提高甲醇的产率,C正确;
D.充入He;使体系总压强增大,体积不变,各组分浓度不变,所以平衡不会移动,不会改变甲醇产率,D错误;
E.催化剂不能平衡状态;甲醇的产率不变,E错误;
答案选BC。
(4)根据乙酸的分子式CH3COOH和CH4,依据原子守恒可知另一种反应物是CO2。
【点晴】
该题综合性较大,难点是图像分析和外界条件对平衡状态的影响。图像分析时要注意控制变量法与定一议二原则应用。关于“惰性气体”对化学平衡的影响需要注意:①恒温、恒容条件:原平衡体系体系总压强增大→体系中各组分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件:原平衡体系容器容积增大,各反应气体的分压减小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压),平衡向气体体积增大的方向移动。【解析】CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-1V(H2)=0.003mol/(L.min)6.75×10-4(mol/L)2<BCCO218、略
【分析】【详解】
(1)B容器中达到平衡后体积变化为0.9aL,依据压强之比等于气体物质的量之比计算得到平衡后气体物质的量,n=16.2mol,反应前后气体物质的量减小18mol﹣16.2mol=1.8mol;
2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g)△n
21
n(X)1.8mol
n(X)=3.6mol
B中X的转化率α(X)B=×100%=90%;
(2)A为恒温恒容,B为恒温恒压,正反应为气体物质的量减小的反应,A中压强减小,A中所到达的平衡等效为在B的平衡基础上降低压强,B中的平衡向逆反应方向移动到达A中的平衡,故A中转化率较小,B中X、Y的量为A中的2倍,W的化学计量是Z的2倍,则n(W)A<n(Z)B;
(3)打开K;为恒温恒压条件下,过一段时间重新达平衡(Ⅱ)与原B容器的平衡为等效平衡,X的转化率相同,则参加反应的X的物质的量=(4mol+2mol)×90%=5.4mol,则:
2X(g)+2Y(g)Z(g)+2W(g)△n
21
5.4mol2.7mol
故平衡时反应混合物的总物质的量=4mol+14mol+2mol+7mol﹣2.7mol=24.3mol,体积之比等于物质的量之比,因此平衡后总体积=aL×=1.35aL;则B的体积为1.35aL﹣aL=0.35aL。
(4)要使B容器恢复原来反应前的体积,需要气体体积增大,反应是放热反应,升高温度平衡逆向进行,气体体积增大,可以恢复原来体积。【解析】①.90%②.<③.0.35a④.升高温度四、判断题(共2题,共16分)19、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。20、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。五、工业流程题(共3题,共24分)21、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:(1)pH过大,铝和碱反应产生氢气,pH过小,NO3-在酸性条件下具有强氧化性,产生NOx,而不是氮气,因此造成铝的利用率降低;试剂X为Ca(OH)2,来源丰富,价格便宜,且Ca2+对人体无害;故选项B正确;
(2)操作①达到滤渣和溶液;因此操作方法是过滤;
(3)根据流程,Al转变成Al(OH)3,NO3-转变成N2,根据化合价的升降法,进行配平,因此离子反应方程式为:10Al+6NO3-+18H2O=Al(OH)3↓+3N2↑+6OH-;
(4)产物是空气主要成分,则NO3-转变成N2,根据化合价的升降法进行配平,其离子反应方程式为:5H2+2NO3-+2H+N2+6H2O。
考点:考查铝的性质、物质分离的方法、氧化还原反应方程式的书写等知识。【解析】铝B过滤10Al+6NO+18H2O=10Al(OH)3↓+3N2↑+6OH-5H2+2NO+2H+N2+6H2O。22、略
【分析】【分析】
I.氨气和氧气通入设备1中;在该设备中氨气被催化氧化生成NO和水;之后进入设备2,得到硝酸,NO被氧化,则A为应为氧气;硝酸进入设备3和氨气反应生成硝酸铵。
II.含铵根的废水和NaOH溶液反应生成NH3,之后将铵根浓度较低的废水与NaClO溶液混合,NaClO具有强氧化性,将-3价的N元素氧化无毒的N2,自身被还原成Cl-;再添加适量的还原剂将过量的次氯酸钠除去;得到达标废水。
【详解】
I.根据分析可知NO转化为硝酸,需要氧化剂,则设备2中通入的物质A是O2(或空气);设备2中发生的反应为:4NO+3O2+2H2O=4HNO3,设备3中硝酸与氨气发生反应生成硝酸铵,其化学方程式为:HNO3+NH3=NH4NO3,故答案为:O2(或空气);4NO+3O2+2H2O=4HNO3;HNO3+NH3=NH4NO3;
II.(1)过程①的目的是将NH4+转化为NH3,并通过鼓入大量空气将氨气吹出,使NH转化为NH3,反应的离子方程式为+OH-NH3↑+H2O;
(2)根据分析可知,过程②加入NaClO溶液可将氨氮转化为无毒物质,反应的方程式为:3NaClO+2NH3=3NaCl+N2+3H2O,所以含氮元素、氯元素的物质化学式为N2;NaCl;
(3)根据分析可知X应为还原剂;
a.KOH为碱性溶液;不符合题意;
b.NaCl和次氯酸反应生成有毒的氯气;不符合题意;
c.高锰酸钾为强氧化剂;不符合题意;
d.Na2SO3有较强还原性;且产物无污染,符合题意;
故答案选b。【解析】O2(或空气)4NO+3O2+2H2O=4HNO3HNO3+NH3=NH4NO3+OH-NH3↑+H2ON2NaClb23、略
【分析】【详解】
(1)若试剂a为苯;操作①的目的是将溶有碘的苯和水分离,由于苯的密度比水的密度小,所以上层为有机层;下层为水层,根据上层液体从上口倒出,下层液体从下口放出的原则,故答案为:上口倒出;
(2)将转化为被氧化,又因双氧水具有氧化性,所以双氧水的作用是:作氧化剂,将氧化为因为具有易升华性,所以从的悬浊液得到粗碘,不可能采用蒸馏或蒸发浓缩等加热操作,应采取过滤操作;故答案为:作氧化剂,将氧化为过滤;
(3)在酸性条件下I-和IO在发生氧化还原反应生成和故其反应的离子方程式为:
(4)图中,含I2的溶液经3步转化为I2的悬浊液,其目的是提高的浓度,富集碘元素,故答案为:富集碘元素。【解析】上口倒出作氧化剂,将氧化为过滤富集碘元素六、结构与性质(共4题,共12分)24、略
【分析】【详解】
A的周期序数等于其主族序数,结合A、B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素,可知A为H;B、D原子的L层中都有两个未成对电子,即2p2或2p4,则B为碳、D为O,根据核电荷数递增,可知C为N;E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1,则n=2,E为Al;F原子有四个能层,K、L、M全充满,最外层只有一个电子,则其电子排布式为[Ar]4s1;核电荷数为29,应为Cu;
(1)Al为第三周期ⅢA元素,则基态Al原子中,电子占据的最高能层符号为M,Cu的核电荷数为29,其电子排布式为[Ar]3d104s1,则价层电子排布式为3d104s1;
(2)非金属性越强,电负性越大,则C、N、O的电负性由大到小的顺序为O>N>C;氨气分子中氮价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)=4;VSEPR模型为正四面体结构,含有一个孤电子对,所以其空间构型为三角锥形;
(3)非金属性越强,氢化物越稳定,O的非金属性比碳强,则CH4稳定性小于H2O;
(4)以Al、Cu和NaOH溶液组成原电池,因Al与NaOH之间存在自发的氧化还原反应,反应方程式为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑,可知Al为原电池的负极,电极反应式为Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O;
(5)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(6)该晶胞为面心立方,晶胞中含有数目为8×+6×=4,则晶胞质量为g,已知两个最近的Cu的距离为acm,可知晶胞的边长为acm,该晶胞体积为(a)3cm3,则密度ρ==g/cm3。
点睛:价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数.σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=×(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型;价层电子
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