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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年岳麓版必修2化学上册月考试卷434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5题,共10分)1、有机物M;N、Q的转化关系为;下列说法正确的是()
A.M至N的反应类型是取代反应B.N的同分异构体有6种C.可用酸性KMnO4溶液区分N与QD.0.3molQ与足量金属钠反应生成0.15NA个H22、下列有关化学反应能量变化的叙述正确的是A.活化能越大,表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高B.由“4P(s,红磷)=P4(s,白磷)△H>0”可知,白磷比红磷稳定C.吸热反应中,反应物断裂化学键吸收的总能量低于生成物形成化学键释放的总能量D.已知N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,则向密闭容器中充入1molN2与3molH2充分反应后放出92.4kJ的热量3、某原电池结构如图所示;下列有关该原电池的说法正确的是。
A.锌棒为正极B.反应前后溶液中pH不变C.铜棒发生氧化反应D.电子从锌棒经外电路流向铜棒4、下列关于有机物乙苯()的说法正确的是A.沸点比苯高B.分子中所有碳原子不可能共平面C.二氯代物共有12种D.能与H2发生加成反应,说明分子中含有碳碳双键5、化学与社会、环境密切相关,下列说法不正确的是()A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服不属于无机非金属材料B.使用太阳能热水器、沼气的利用、玉米制乙醇都涉及到生物质能的利用C.氢键在形成蛋白质二级结构和DNA双螺旋结构中起关键作用D.港珠澳大桥使用新一代环氧涂层钢筋,可有效抵御海水浸蚀评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)6、李克强总理在十二届全国人大五次会议上作政府工作报告时强调:坚决打好蓝天保卫战。今年二氧化硫;氮氧化物排放量要分别下降3%;重点地区细颗粒物(PM2.5)浓度明显下降。其中二氧化硫、氮氧化物等的排放与工业燃烧煤、石油等化石燃料有很大的关系,所以对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ.脱硝:
(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体的化学方程式为___。
Ⅱ.脱碳:一定条件下CO2会和H2反应合成CH3OH。方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。现向2L恒容密闭容器中加入2molCO2、6molH2,在恒温下发生反应。10s后反应达到平衡,此时容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1;请回答以下问题:
(2)前10s内的平均反应速率v(H2O)=__。
(3)其它条件不变的情况下,在10s时往容器中再加入一定量H2,此时该反应正向速率将___(填“增大”或“减小”或“不变”)。
(4)下列叙述能说明原反应达到平衡状态的是___。
a.单位时间内消耗nmolCH3OH的同时生成nmolCO2
b.1molCO2生成的同时有3molH-H键断裂。
c.CO2和H2的浓度保持不变。
d.容器内压强保持不变。
e.CO2和H2的物质的量之比保持不变。
Ⅲ.脱硫:燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。其更多的是利用碱溶液与烟道气相遇,烟道气中SO2与Ca(OH)2悬浊液发生反应。
(5)已知中和反应为常见的放热反应,下列有关反应放热、吸热的说法正确的是___。
a.可燃物燃烧一般都需要加热;所以都是吸热反应。
b.化学键的断裂要吸收能量。
c.当反应物的总能量低于生成物的总能量时;据能量守恒定律可知反应会放热。
d.已知SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应,则SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应。
(6)请写出脱硫过程发生的主要化学方程式:___。7、一定条件下,容积2L的密闭容器中,将2molL气体和3molM气体混合,发生如下反应:2L(g)+3M(g)xQ(g)+3R(g),10s末,生成2.4molR,测得Q的浓度为0.4mol·L-1。计算:
(1)10s末L的物质的量浓度为________。
(2)前10s内用M表示的化学反应速率为________。
(3)化学方程式中x值为________。
(4)在恒温恒容条件,往容器中加入1mol氦气,反应速率________(增大;减小、不变)。
(5)在恒温恒压条件,往容器中加入1mol氦气,反应速率________(增大、减小、不变)。8、Cl2、H2SO4、SO2都是化工生产中的重要物质。请回答下列问题:
(1)化工厂可用浓氨水来检验是否泄漏,当有少量泄漏时,发生反应的化学方程式为__________,若反应中有0.08mol的氨气被氧化,则转移的电子数目是____________。
(2)以下为用硫酸制取硫酸铜的两种方法。①实验室常利用铜与浓硫酸加热反应制得硫酸铜;②工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制备硫酸铜。方法②反应的离子方程式为_________。上述两种方法中,制取硫酸铜的最佳方法是_______(填“①”或“②”),理由是___________。
(3)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液20.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________g∙L−1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)9、铝–空气–海水电池。
我国首创以铝–空气–海水电池作为能源的新型海水标志灯;以海水为电解质,靠空气中的氧气使铝不断被氧化而产生电流。只要把灯放入海水中数分钟,就会发出耀眼的白光。
(1)电源负极材料为___________;电源正极材料为:石墨;铂网等能导电的惰性材料。
(2)负极的电极反应式为:____________________;正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-=12OH-
(3)总反应式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
(4)说明:铝板要及时更换;铂做成网状是为了____________。
(5)燃料电池正极反应式本质都是O2+4e—=2O2—,在不同电解质环境中,其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时,要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。10、某温度下;在2L密闭容器中X;Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为_______。
(2)反应起始至tmin(设t=5),X的平均反应速率是_______。
(3)下列可判断反应已达到该状态的是_______(填字母;下同)
A.X;Y、Z的反应速率相等。
B.X;Y的反应速率比为2:3
C.混合气体的密度不变。
D.生成1molZ的同时生成2molX
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有_______
A.其他条件不变;及时分离出产物。
B.适当降低温度。
C.其他条件不变,增大X的浓度11、Ⅰ.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+xD(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·min)。计算。
(1)5min末A的物质的量浓度为__________mol/L。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_________mol/(L·min)。
(3)化学方程式中x值为__________。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=5mol/(L·min);②v(B)=6mol/(L·min);③v(C)=4.5mol/(L·min);④v(D)=8mol/(L·min)。
其中反应速率最快的是__________(填编号)。
II.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸一段时间;回答下列问题:
(5)下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置B.乙中铜片上没有明显变化。
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少D.两烧杯中溶液的酸性均减弱。
(6)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲________乙(填“>”、“<”或“=”)。原因是________。12、如图;已知某反应在体积为5L的密闭容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A;B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始至两分钟时,B的平均反应速率为___________。
(3)下列能说明反应已达到平衡状态的是___________。
A.v(A)=2v(B)
B.容器内气体密度不变。
C.各组分的物质的量相等。
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态。
(4)由图求得平衡时A的转化率为___________,C的含量(体积分数)为___________。
(5)平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________。
(6)已知:H-H的键能为436kJ/mol,N-H的键能为391kJ/mol,生成1molNH3过程中放出46kJ的热量。则N≡N的键能为___________kJ/mol。13、如图所示是由4个碳原子结合成的4种有机物(氢原子没有画出)
(1)写出有机物(a)的系统命名法的名称________________________。
(2)有机物(a)有一种同分异构体,试写出该同分异构体的结构简式________。
(3)上述有机物中与(c)互为同分异构体的是______(填代号)。
(4)任写一种与(d)互为同系物的有机物的结构简式________。
(5)(a)、(b)、(c)、(d)四种物质中,4个碳原子一定处于同一平面的有________(填代号)评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)14、“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15、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、铅蓄电池放电时,正极与负极质量均增加。(_______)A.正确B.错误18、用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨。(____)A.正确B.错误19、随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一。_____A.正确B.错误20、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.错误评卷人得分四、工业流程题(共4题,共16分)21、根据当地资源等情况,硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空:
(1)将0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)充入一个2L的密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q。经2分钟反应达到平衡,测得n(SO3)=0.040mol,则O2的平均反应速率为______________________。
(2)在容积不变时,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有________(选填编号)。
a.移出氧气。
b.降低温度。
c.减小压强。
d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)
(3)在起始温度T1(673K)时SO2的转化率随反应时间(t)的变化如图。请在图中画出其他条件不变情况下,起始温度为T2(723K)时SO2的转化率随反应时间变化的示意图。________。
22、合成氨是人类科学技术上的一项重大突破;工业合成氨的简式流程图如下。
(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,写出足量的H2S与氨水反应的化学方程式:__。
(2)步骤II中制氢气的原理如下:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.4kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1
对于反应①,一定可以提高平衡体系中H2的百分含量,又能加快反应速率的措施是___。
a.升高温度b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强。
利用反应②,将CO进一步转化,可提高H2的产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应,得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体,则CO的转化率为___。
(3)下图表示500℃、60.0MPa条件下,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算H2的平衡体积分数__。
(4)依据温度对合成氨反应的影响,在下图坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH3物质的量变化的曲线示意图______。
(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是_(填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法__。23、钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用,可作为制硫酸的催化剂,从含钒废料(含有V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3等)中回收V2O5的流程如下:
已知:NH4VO3微溶于冷水;易溶于热水,不溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有______(写出一条),滤渣1的成分是_____________,酸浸时V2O4发生反应的离子方程式为_______________。
(2)“氧化反应”反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______。
(3)该流程中可循环利用的物质有______(填化学式)。
(4)已知+2H++H2O,沉钒”过程中,主要反应的离子方程式为______。沉钒后为了得到尽可能多的NH4VO3,需要进行的主要操作有:冷却过滤、___________。
(5)钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保电池,全钒液流储能电池就是其中一种,它的正负极活性物质形成的电解质溶液相互分开,该电池采用石墨电极,其工作原理示意如图。放电时正极反应式为_____,充电时质子的移动方向为_____(填“从左向右”或“从右向左”)。
24、铜及其化合物在工业上有许多用途。回答下列问题:
(1)某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
①浸取反应中氧化剂的化学式为________;滤渣I的成分为Mn02、S和_______(写化学式)。
②“除铁”这一步反应在25℃进行,加入试剂A调节溶液pH为4后,溶液中铜离子最大浓度不超过_________mol/L。(已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×l0-20。)
③“沉锰”(除Mn2+)过程中反应的离子方程式___________。
④滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是________(写化学式)。
(2)某实验小组同学用电化学原理模拟湿法炼铜;进行了一系列探究活动。
①如下左图为某实验小组设计的原电池装寘,盐桥内装载的是足量用饱和氯ft钾溶液浸泡的琼脂,反应前,电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差6.00g,则导线中通过了___mol电子,若不考虑甲、乙两池电解质溶液中的离子向盐桥中移动,则甲、乙两池电解质溶液的总质量与实验开始前的电解质溶液的总质量相差________g。
②其他条件不变,若将盐桥换成光亮的U形弯铜丝浸入甲池与乙池,如上右图所示,电流计指针偏转方向与先前一样,但偏转角度明显减小。一段时间后,乙池石墨棒浸入液面以下部分也析出了一层紫红色固体,则甲池铜丝附近溶液的pH___(填“减小”、“增大”或“不变”),乙池中石墨为___极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)评卷人得分五、有机推断题(共2题,共20分)25、新冠肺炎疫情牵动着每一个人的心;大家出行务必戴好口罩,保护好自己。疫情期间,我们经常使用75%医用酒精进行消毒。如图是与乙醇有关的转化框图。已知:A是营养物质之一,米饭;馒头中富含A,在酸性条件下水解的最终产物是B。C是白酒的主要成分,D的水溶液能使紫色石蕊试液变红。请按要求作答:
(1)C中官能团的名称为_________。
(2)反应③的反应类型为_________。
(3)反应④的化学方程式为________。
(4)实验室由反应④制备E可以采用如图所示装置。烧瓶中依次加入C、浓硫酸、D和碎瓷片,锥形瓶中加入的是______溶液。
26、某化合物H的合成路线如下:
已知CH≡CH在NaNH2液氨条件下可生成CH≡CNa或NaC≡CNa
(1)A的化学名称是________________________;B→C的反应类型是________________
(2)D→E的反应试剂、条件是________,F中不含氧官能团名称是____________
(3)H的分子式是___________________
(4)F→G的化学方程式是________________
(5)W是E的同系物;比E少一个碳原子,则符合下列条件的W的同分异构体的结构简式是___________(写一种)
①有两种官能团。
②遇FeCl3溶液显紫色。
③核磁共振氢谱有五组峰;峰面积之比是3︰2︰2︰2︰1
(6)依据上述题目信息,写出用乙醛和乙炔为原料,制备化合物的合成路线(无机试剂任选)_________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.M至N;C=C生成C−C键,反应类型是加成反应,故A错误;
B.N的分子式是C4H8Cl2,其同分异构体可以采取“定一移二”法确定由图可知N共有9种同分异构体,故B错误;
C.醇可被高锰酸钾氧化;卤代烃不能被酸性高锰酸钾氧化,可用高锰酸钾溶液区分N与Q,故C正确;
D.Q含有2个羟基,则0.3molQ与足量金属钠反应生成0.3NA个H2;故D错误;
故选:C。2、A【分析】【分析】
【详解】
A.活化能越大;表明反应断裂旧化学键需要克服的能量越高,故A正确;
B.由“4P(s,红磷)=P4(s,白磷)△H>0”可知;白磷具有的能量更高,稳定性比红磷弱,故B错误;
C.吸热反应中;反应物断裂化学键吸收的总能量高于生成物形成化学键释放的总能量,故C错误;
D.根据N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol,该反应是可逆反应,则向密闭容器中充入1molN2与3molH2充分反应后放出的热量少于92.4kJ;故D错误;
故选A。3、D【分析】【详解】
A.Zn的活泼性较强;锌棒为该原电池的负极,故A错误;
B.正极上氢离子得电子生成氢气;氢离子浓度变小,酸性减弱,pH增大,故B错误;
C.Cu活泼性较弱;为该原电池的正极,正极上氢离子得电子发生还原反应,故C错误;
D.电流由正极铜流向负极锌;电子由负极(锌)流向正极(铜),故D正确;
答案选D。4、A【分析】【分析】
【详解】
A.乙苯相对分子质量大;范德华力越大,沸点比苯高,故A正确;
B.乙苯中乙基的第1个碳原子一定在平面内;第2个碳原子可能共平面,因此所有碳原子可能共平面,故B错误;
C.乙苯在同一个碳原子上二氯代物有2种,Cl原子在1号碳上,二氯代物有4种,Cl原子在2号碳上,二氯代物有3种,Cl原子在3号碳上,二氯代物有4种,Cl原子在4号碳上,二氯代物有2种;共有15种,故C错误;
D.分子中不含有碳碳双键;是介于碳碳单键和双键之间独特的键,故D错误。
综上所述,答案为A。5、B【分析】【详解】
A.聚氨酯;属于有机高分子材料,A正确;
B.太阳能热水器将太阳能转化为热能;与生物质能无关,B错误;
C.蛋白质二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基之间形成的氢键维持;氢键是稳定二级结构的主要作用力;DNA双螺旋结构中,碱基对以氢键维系,A与T间形成两个氢键,G与C间形成三个氢键。C正确;
D.环氧涂层钢筋;是将环氧树脂粉末喷涂在钢筋表面,由于环氧涂层能抵抗海水浸蚀,从而保护钢筋不受腐蚀,D正确。
故选B。
【点睛】
环氧树脂涂层钢筋是在工厂生产条件下,采用静电喷涂方法,将环氧树脂粉末喷涂在普通带肋钢筋和普通光圆钢筋的表面生产的一种具有涂层的钢筋。环氧树脂涂层钢筋有很好的耐蚀性,与混凝土的粘结强度无明显降低,适用于处在潮湿环境或侵蚀性介质中的工业与民用房屋、一般构筑物及道路、桥梁、港口,码头等的钢筋混凝土结构中。二、填空题(共8题,共16分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
I.(1)催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和另一种无毒气体,则该无毒气体为N2,反应过程中H元素化合价由0升高至+1,N元素化合价由+4降低至0,根据氧化还原反应化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为4H2+2NO24H2O+N2。
II.(2)10s时,容器内CH3OH的浓度为0.5mol·L-1,反应中H2O与CH3OH的系数比为1:1,因此c(H2O)=0.5mol·L-1,10s内v(H2O)===0.05mol·L-1·s-1。
(3)其它条件不变的情况下,在10s时往容器中再加入一定量H2;反应物浓度增大,则正反应速率将增大。
(4)a.反应过程中CO2与CH3OH的系数比为1:1,单位时间内消耗nmolCH3OH的同时会生成nmolCO2;仅表示逆反应速率,因此无法据此说明反应达到平衡状态,故a不选;
b.1molCO2生成的同时有3molH2生成,若同时有3molH2消耗,即3molH-H键断裂,则说明正逆反应速率相等,可说明反应达到平衡状态,故b选;
c.CO2和H2的浓度保持不变;则说明正逆反应速率相等,可说明反应达到平衡状态,故c选;
d.该反应正向为气体体积减小的反应;恒温恒容时容器内压强之比等于气体物质的量之比,当容器内压强保持不变,则说明气体的总物质的量不变,可说明反应达到平衡状态,故d选;
e.起始投料比等于参加反应物质的系数之比,因此任意时刻CO2和H2的物质的量之比均为1:3;因此无法据此判断反应是否达到平衡状态,故e不选;
综上所述,答案为bcd。
III.(5)a.可燃物燃烧需要先使温度达到可燃物的着火点;因此需要加热,但燃烧反应为放热反应,故a错误;
b.化学键断裂需要破坏化学键,该过程需要吸收能量,故b正确;
c.当反应物的总能量低于生成物的总能量时;需要从环境中吸收能量,因此属于吸热反应,故c错误;
d.SO2(g)与O2(g)反应生成SO3(g)为放热反应,说明SO2(g)与O2(g)的总能量高于SO3(g)的总能量,因此SO3(g)分解生成SO2(g)与O2(g)的反应为吸热反应;故d正确;
综上所述,答案为bd。
(6)SO2为酸性氧化物,能与碱溶液反应生成盐和水,因此SO2与Ca(OH)2悬浊液反应化学方程式为SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O。【解析】4H2+2NO24H2O+N20.05mol·L-1·s-1增大bcdbdSO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O7、略
【分析】【分析】
根据题意;列出三段式结合定义作答;
(1)根据三段式求解;
(2)根据定义求解;
(3)结合生成R与Q的物质的量之比等于对应的化学计量数之比作答;
(4)恒温恒容状态下;充入不反应的气体,参与反应的各物质的浓度不变,据此分析;
(5)恒温恒压状态下;充入不反应的气体,容积变大,参与反应的各物质的浓度变小,分析解答。
【详解】
经10s达平衡;生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol/L,Q物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol,物质的量之比等于化学计量数之比,0.8:2.4=x:3,计算得到x=1;
(1)10s末L的物质的量浓度==0.2mol/L;
故答案为0.2mol/L;
(2)前10s内用M表示的化学反应速率
故答案为0.12mol/(L•s);
(3)10s末,生成2.4molR,并测得Q的浓度为0.4mol·L-1,Q物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol;物质的量之比等于化学计量数之比,0.8:2.4=x:3,计算得到x=1;
故答案为1;
(4)在恒温恒容条件;往容器中加入1mol氦气,总压增大,但各物质的浓度保持不变,其所占的分压不变平衡不动,反应速率不变;
故答案为不变;
(5)在恒温恒压条件;往容器中加入1mol氦气,为保持恒压条件增大,压强减小,反应速率减小;
故答案为减小。
【点睛】
值得注意的是,有气体参加的反应,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是气体物质浓度的改变,这是解题的关键。如本题的第(4)和第(5)问恒温恒容时,充入无关气体(如稀有气体、非反应体系气体)总压强增大,但各气体反应物浓度不变,其分压保持不变,即反应速率不变;恒温恒压则不同,当充入无关气体时,导致容器体积增大,各气体反应物浓度会减小,其分压减小,即反应速率减小。【解析】①.0.2mol/L②.0.12mol/(Lˑs)③.1④.不变⑤.减小8、略
【分析】【详解】
(1)化工厂可用浓氨水来检验是否泄漏,当有少量泄漏时,氨气和氯气反应有白烟氯化铵和氮气,发生反应的化学方程式为8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl,根据方程式分析有2mol氨气被氧化,转移6mol电子,若反应中有0.08mol的氨气被氧化,有0.24mol电子转移及转移的电子数目是0.24NA或0.24×6.02×1023;故答案为:8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl;0.24NA或0.24×6.02×1023。
(2)以下为用硫酸制取硫酸铜的两种方法。①实验室常利用铜与浓硫酸加热反应制得硫酸铜;②工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制备硫酸铜。
方法②是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并不断通入空气来制备硫酸铜,反应的离子方程式为2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O,上述两种方法中,第一种方法方程式为第二种方法方程式为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O,产生等量前者消耗的硫酸量较多,且产生了大量污染性的气体,后者消耗硫酸的量少,且不产生污染环境的因此制取硫酸铜的最佳方法是②;故答案为:2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O;②;产生等量后者消耗硫酸的量少,且不产生污染环境的
(3)①按上述方案实验,消耗标准I2溶液20.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为故答案为:0.128。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则消耗的单质碘物质的量减少,因此测定结果偏低;故答案为:偏低。【解析】(1)8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl0.24NA或0.24×6.02×1023
(2)2Cu+4H++O2=2Cu2++2H2O②产生等量后者消耗硫酸的量少,且不产生污染环境的
(3)0.128偏低9、略
【分析】【分析】
根据题干信息中电池反应;分析正负极;根据总反应方程式及正极反应式书写负极反应式;根据原电池构成的条件及影响反应速率的因素分析电池的构造。
【详解】
(1)根据题干信息知;氧气使铝不断被氧化而产生电流,所以活泼金属铝失去电子,作为电池的负极,所以电源负极材料为铝,故答案为:Al;
(2)正极的电极反应式为:3O2+6H2O+12e-=12OH-,总反应式为:4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,则负极反应式为总反应式减去正极反应式为:4Al-12e-=4Al3+,故答案为:4Al-12e-=4Al3+;
(4)在放电过程中,铝被消耗,所以铝板要及时更换;电极铂做成网状有助于氧气附着,增大接触面积,故答案为:有助于氧气附着,增大接触面积。【解析】Al4Al-12e==4Al3+有助于氧气附着,增大接触面积10、略
【分析】【分析】
由图象可以看出,X的物质的量逐渐减小,则X为反应物,Y、Z的物质的量逐渐增多,作为Y、Z为生成物,当反应到达tmin时,Δn(X)=0.8mol,Δn(Y)=1.2mol,Δn(Z)=0.4mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,所以反应的化学方程式为:2X3Y+Z。
【详解】
(1)结合以上分析可知,反应的化学方程式为:2X3Y+Z;
(2)反应起始至tmin(设t=5),X的平均反应速率是=0.08mol/(L•min);
(3)A.由于各物质的化学计量数不等;则X;Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态,故A错误;
B.化学反应速率之比等于化学计量数之比;无论是否达到平衡状态,X;Y的反应速率比都为2:3,故B错误;
C.由于反应在体积不变的密闭容器中进行;反应过程中气体的体积不变,质量不变,则混合气体的密度不变,不能判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.生成1molZ的同时生成2molX;说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故D正确;
故答案为D;
(4)A.其他条件不变;及时分离出产物,生成物浓度减小,反应速率减小,A不符合;
B.适当降低温度反应速率减小;B不符合;
C.其他条件不变;增大X的浓度,即增大反应物浓度,反应速率增大,C符合;
答案选C。【解析】2X3Y+Z0.08mol/(L•min)DC11、略
【分析】【详解】
(1)
由三段式可得:5min末故答案为:1.5mol/L;
(2)故答案为:0.2mol/(L•min);
(3)根据同一反应中;同一时间段内;各物质的反应速率之比等于计量数之比;
所以即x=2;故答案为:2;
(4)把所有速率都换算成A的反应速率:
①
②由知,
③由知,
④由知,
故选①。
(5)A.甲形成原电池;乙不具备形成原电池的条件;故A错误;
B.乙中没有形成原电池;铜片不与硫酸反应,铜片没有明显变化,故B正确;
C.甲中铜片做正极;氢离子在铜片上放电转化为氢气,铜片的质量不变,故C错误;
D.两烧杯中溶液中硫酸均消耗;酸的浓度降低,酸性均减弱,故D正确;
故答案为:BD;
(6)甲中形成原电池,可以加快化学反应速率,故答案为:>;甲池锌铜可形成原电池,能加快Zn与硫酸的反应速率【解析】1.5mol/L0.2mol/(L•min)2①BD>甲池锌铜可形成原电池,能加快Zn与硫酸的反应速率12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由图像可以看出,A、B的物质的量逐渐减小,则A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,所以C为生成物,当反应到达2min时,△n(A)=2mol,△n(B)=1mol,△n(C)=2mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,则△n(A):△n(B):△n(C)=2:1:2,所以反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g),故答案为:2A(g)+B(g)2C(g);
(2)由图像可以看出,反应开始至2分钟时,△n(B)=1mol,B的平均反应速率为故答案为:
(3)A.v(A)=2v(B)不能说明正反应和逆反应的关系;故无法判断反应是否达到平衡,故A错误;
B.容器内气体的总质量不变;体积不变,混合气体的密度始终不变,无法判断是否达到平衡状态,故B错误;
C.容器内各物质的物质的量相等;不能说明各组分的浓度不再变化,无法判断是否达到平衡状态,故C错误;
D.混合气体的质量始终不变;气体的总物质的量不确定,当混合气体的平均相对分子质量不再改变,可说明此时是平衡状态,故D正确;
故答案为:D;
(4)平衡时A的转化率为C的起始投入量为2mol,平衡后C的量为2mol,所以C平衡时的含量为故答案为:40%,50%;
(5)初始投放量n(A)=5mol,n(B)=2mol,n(C)=2mol,达到平衡后n(A)=3mol,n(B)=1mol,n(C)=4mol,可得p(平衡):p(初始)=8:9;故答案为:8:9;
(6)合成氨反应为N2+3H22NH3,反应放出能量=成键释放的能量断键吸收的能量,设N≡N的键能为xk/mol,则2×46kJ=(391k/mol×6)-(x+436kJ/mol×3),x=946kJ/mol,则N≡N的键能为946kJ/mol,故答案为:946。【解析】2A(g)+B(g)2C(g)D40%50%8:994613、略
【分析】【详解】
(1)有机物a主链有3个碳原子;甲基在2号碳上,所以名称为2-甲基丙烷;
(2)分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,所以a的同分异构体为:CH3CH2CH2CH3;
(3)分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体,所以c的同分异构体为b;
(4)(d)为丁炔;CH≡CH等单炔链烃与丁炔互为同系物;
(5)(a)为2-甲基丙烷,甲烷为正四面体结构,则异丁烷中4个碳原子一定不共平面;
(b)为2-甲基-1-丙烯,可以看作两个甲基取代了乙烯中的一个C上的两个氢原子,乙烯为平面结构,则2-甲基-1-丙烯一定共平面;
(c)为2-丁烯,可以看作两个甲基分别取代了乙烯中两个C上的1个H,根据乙烯共平面可知,2-丁烯一定共平面;
(d)为1-丁炔,乙炔为直线型结构,如图三点决定一个平面,所以1、2、3号的3个C一定处于同一平面,而1、2、4号C共直线,则1-丁炔中4个C一定共平面,所以4个碳原子处于同一平面的有:(b)(c)(d);
【点睛】
判断有机物分子中所有原子是否共面时,通常根据甲烷、乙烯、乙炔和苯的分子结构模型进行,找出与其结构相似的有机物片断,然后分析有多少原子可能共面或共线,最多有多少原子共面或共线,要求要熟悉这些基本模型的结构特点。【解析】2-甲基丙烷CH3CH2CH2CH3bbcd三、判断题(共7题,共14分)14、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。15、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。16、B【分析】【详解】
Cu和CuO均能与稀硝酸反应,错误。17、A【分析】【详解】
铅蓄电池放电时,正极反应式:PbO₂+2e⁻+4H++SO₄²⁻=PbSO₄+2H₂O,负极反应式:Pb-2e⁻+SO₄²-=PbSO₄,质量均增加;正确。18、A【分析】【详解】
烧碱(NaOH)和含高浓度的废水反应可以生成氨气,故可以回收利用氨,正确。19、A【分析】【分析】
【详解】
氢气热值高,且燃烧只生成水,是理想的清洁能源,随着科技的发展,氢气将成为主要能源之一,正确。20、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。四、工业流程题(共4题,共16分)21、略
【分析】【分析】
反应为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);反应前后气体体积不相等。根据有效碰撞理论,升高温度,反应速率加快,提前到达反应平衡,且该反应正向为放热反应,反应物平衡转化率下降。
【详解】
(1)平衡反应速率之比等于反应系数之比,即
(2)在容积不变时;a.移出氧气,减少反应物,平衡逆向移动,二氧化硫转化率下降;
b.降低温度;反应正方向放热,平衡正向移动,二氧化硫转化率上升;
c.减小压强;平衡向气体体积增大的方向移动,即向逆反应方向移动,二氧化硫转化率下降;
d.再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g);增加反应物浓度,平衡正向移动,二氧化硫转化率上升;
综上所述,有利于提高SO2平衡转化率的有BD;
(3)温度升高,反应到达平衡时间缩短;反应放热,升高温度,反应逆向移动,二氧化硫平衡转化率下降。
【点睛】
本题计算平均反应速率时注意密闭容器体积,不能习惯性默认1L。【解析】0.005mol/(L·min)b、d22、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)硫化氢和氨水反应时从硫氢化铵,方程式为NH3·H2O+H2S=NH4HS+H2O;
(2)a.升高温度;反应速率增大,平衡正向移动,平衡体系中氢气的百分含量增大,故正确;
b.增大水蒸气浓度;平衡正向移动,反应速率增大,但平衡体系中氢气的百分含量不一定增大,故错误;
c.加入催化剂;反应速率增大,但平衡不移动,氢气的百分含量不变,故错误;
d.降低压强;反应速率减慢,平衡逆向移动,氢气的百分含量减小,故错误。故选a。
有0.2-x+x+0.8+x=1.18,x=0.18,一氧化碳的转化率为
(3)
即反应前后气体体积减小为生成氨气的体积,相同条件下,气体体积比等于气体物质的量比,由图像分析,平衡状态是氨气的体积含量为52%,设平衡混合气体体积为100,则氨气的体积为42,则反应前后气体体积为100+42=142,氮气和氢气按照1:3混合,氢气的气体142×=106.5;根据化学方程式计算反应的氢气的体积为78,平衡时氢气的体积为106.5-78=28.5,则氢气的体积分数为28.5%。
(4)一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,开始体系中没有氨气,随着反应进行氨气的物质的量增加,但随温度不断升高,反应到平衡后会逆向移动,所以氨气的物质的量又逐渐较小,即NH3物质的量变化如图
(5)分析流程合成氨放热通过IV热交换器加热反应混合气体,使反应达到所需温度,提高合成氨原料总转化率,依据平衡移动原理分析,分离出氨气促进平衡正向进行,把平衡混合气体中氮气和氢气重新循环使用,提高原理利用率。【解析】NH3·H2O+H2S=NH4HS+H2Oa90%28.5%IV对原料气加压:分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用23、略
【分析】【分析】
V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3与硫酸反应得到含有VO2+、Fe3+的溶液,加入NaClO把VO2+氧化为+5价调节pH=4使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,加入碳酸氢铵生成NH4VO3沉淀。
【详解】
(1)根据影响反应速率的因素,为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有将含钒废料粉碎、适当提高反应温度、加快搅拌速度等,含钒废料中SiO2和硫酸不反应,所以滤渣1的成分是SiO2,酸浸时V2O4和硫酸反应生成VOSO4和水,发生反应的离子方程式为V2O4+4H+=2VO2++2H2O;(2)“氧化反应”中NaClO把VO2+氧化为+5价氯元素化合价由+1降低为-1,V元素由+4升高为+5,还原剂与氧化剂的物质的量之比是2:1;(3)沉钒过程发生反应+2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O,NH4VO3加热分解为氨气、V2O5,二氧化碳、氨气溶于水生成碳酸氢铵,该流程中可循环利用的物质有CO2、NH3;(4)“沉钒”过程中铵根离子、碳酸氢根离子、反应生成NH4VO3和二氧化碳气体,主要反应的离子方程式为+2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O。根据NH4VO3不溶于乙醇,沉钒后为了得到尽可能多的NH4VO3,需要进行的主要操作有:冷却过滤、乙醇洗涤、烘干;(5)原电池放电时,氢离子移向正极,VO2+的转化需要氢离子,所以放电时左侧是正极、右侧是负极,放电时正极反应式为+e-+2H+=VO2++H2O,充电时,左侧为阳极、右侧为阴极,质子的移动方向为从左向右。【解析】将含钒废料粉碎、适当提高反应温度、加快搅拌速度等SiO2或二氧化硅V2O4+4H+=2VO2++2H2O2:lCO2、NH3+2+=NH4VO3↓+2CO2↑+H2O乙醇洗涤、烘干+e-+2H+=VO2++H2O从左向右24、略
【分析】【详解】
(1)①由滤渣1的成份可知反应的化学方程式是:2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+2CuSO4+2MnSO4+4H2O,反应中Mn元素化合价降低,被还原,MnO2为氧化剂,因二氧化硅与酸不反应,则滤渣Ⅰ的成分为MnO2、S和SiO2;②加入的试剂A应用于调节溶液pH,促进铁离子的水解,但不能引入杂质,因最后要制备碱式碳酸铜,则可加入氧化铜、氢氧化铜等,溶液pH=4,c(OH-)=10-10mol/L,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,则溶液中铜离子浓度:mol/L=2.2mol/L;③“沉锰”(除Mn2+)过程中,加入碳酸氢铵和氨气,生成碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+;④滤液Ⅱ主要是硫酸铵溶液,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸铵晶体;(2)①图2为原电池反应,铁为负极,发生:Fe-2e-=Fe2+,石墨为正极,发生Cu2++2e-=Cu,总反应式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu;一段时间后,两电极质量相差6g,则。
Fe+Cu2+═Fe2++Cu两极质量差△m转移电子。
56g64g56g+64g=120g2mol
6gn
解得n=0.1mol;转移电子的物质的量为0.1mol;
甲池中溶解铁的质量为:0.05mol×56g/mol=2.8g;溶液质量增加2.8g乙池中析出铜的质量为:0.05mol×64g/mol=3.2g,溶液减少3.2g,则甲;乙两池电解质溶液的总质量与实验开始前的电解质溶液的总质量相差3.2g-2.8g=0.4g;
②其他条件不变,若将盐桥换成弯铜导线与石墨相连成U型,则乙装置是电解池,甲装置是原电池,铁为负极,发生:Fe-2e-=Fe2+,Cu丝是正极,正极发生O2+2H2O+4e-=4OH-,呈碱性,则甲池铜丝附近溶液的pH增大,乙池中与铜线相连石墨电极是阳极,该极上发生的反应式为2Cl--2e-=Cl2↑,与锌相连石墨电极是阴极,发生反应Cu2++2e-=Cu。
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