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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年沪科版必修2化学上册阶段测试试卷881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8题,共16分)1、已知(X)、(Y)、(Z)的分子式均为C8H8,下列说法正确的是A.X的同分异构体只有Y和ZB.Y、Z的二氯代物均只有三种C.X、Y、Z中只有X的所有原子可能处于同一平面D.X、Y、Z均可使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色2、根据如图所示的各物质的能量变化关系;判断下列热化学方程式正确的是()
A.C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=akJ·mol-1(a>0)B.C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=bkJ·mol-1(b<0)C.C+O2=CO2ΔH3=ckJ·mol-1(c>0)D.C(s,金刚石)=C(s,石墨)ΔH4=dkJ·mol-1(d>0)3、下列叙述不正确的是()A.NH3易液化,液氨常用作制冷剂B.与金属反应时,稀HNO3被还原为NOC.铵盐受热易分解,因此贮存氨态氮肥时要密封保存,并放在阴凉通风处D.稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气4、下列关于硅及其化合物的说法不正确的是A.二氧化硅熔点低于晶体硅B.玻璃、陶瓷和水泥都是传统硅酸盐材料C.自然界中硅元素多以化合态存在D.高温下用纯碱和二氧化硅可制得硅酸钠5、将过量的CO2分别通入:①CaCl2溶液②NaAlO2溶液③Ca(OH)2溶液④饱和Na2CO3溶液⑤Na2SiO3。最终溶液中有白色沉淀析出的是A.①③⑤B.②④⑤C.①②③D.②③⑤6、在四个不同容器中且不同条件下进行N2+3H22NH3反应,根据在相同时间内测定的结果判断生成氨的速率最快的是()A.V(NH3)=0.5mol•L-1-•min-1B.V(H2)=0.02mol•L-1-•s-1C.V(N2)=0.2mol•L-1-•min-1D.V(H2)=0.3mol•L-1-•min-17、下列变化为吸热反应的是A.H2O(l)=H2O(g);ΔH=+44.0kJ/molB.在高温条件下碳与水蒸气的反应C.形成化学键时共放出能量862kJ的化学反应D.能量变化如图所示的化学反应8、下列化合物中同分异构体数目最少的是()A.C5H11ClB.C5H12OC.C5H10D.C4H8O2评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)9、在某容积不变的密闭容器中有可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(s)+Q(Q>0)达到化学平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式为:__;
(2)若升高温度,K值__(填一定增大、一定减小、可能增大也可能减小、不变);逆反应速率___(填增大;减小、不变)。
(3)已知可逆反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。665℃900℃K1.472.15
该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态。如果升高温度,则混合气体的密度__(填增大、减小、不变,下同);如果恒温下充入少量CO气体,则混合气体的平均分子量__。
(4)该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图所示。
从图中可看到,在t1时改变的条件可能是______
A.升温B.增大CO2浓度。
C.减小CO浓度D.使用催化剂。
(5)若在t3时从混合物中分离出部分CO,并在t4~t5时间段重新达到平衡,请在图中画出t3~t5时间段的逆反应速率变化曲线___。10、在一定温度下,体积为2L的密闭容器中,NO2和N2O4之间发生反应,2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色);如图所示。
(1)曲线____(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时间的变化曲线;
(2)若降低温度,则v(正)____,v(逆)____.(填“加快"或“减慢"或“不变”)
(3)在0到3min中内X的反应速率为____
(4)达到反应限度时X的转化率为____,注:物质的转化率=×100%11、三硅酸镁(Mg2Si3O8·nH2O)常用来治疗胃酸过多的胃溃疡;是因为该物质不溶于水,服用后能中和胃酸,作用持久。
(1)用氧化物的形式表示三硅酸镁的组成________________。
(2)三硅酸镁中和胃酸(主要成分为盐酸)的化学方程式是________________________,与其他药物相比,三硅酸镁的主要优点是__________________________________________12、燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。下图为燃料电池的结构示意图;电解质溶液为NaOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题:
(1)若该燃料电池为氢氧燃料电池。
①a极通入的物质为_______(填物质名称),电解质溶液中的OH-移向_______极(填”负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时,负极的电极反应式:_______。
(2)若该燃料电池为甲烷燃料电池。已知电池的总反应为CH4+2O2+2OH-=+3H2O
①下列有关说法正确的是_______(填字母代号)。
A.燃料电池将电能转变为化学能。
B.负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O
C.正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O
D.通入甲烷的电极发生氧化反应。
②当消耗甲烷33.6L(标准状况下)时,假设电池的能量转化效率为80%,则导线中转移的电子的物质的量为___mol。13、(1)良好的生态环境可以提升生活质量。
①下列物质不属于空气质量周报中污染物的是________(填字母)。
a.SO2b.NO2c.PM2.5
②垃圾应分类收集。导致“白色污染”的生活垃圾应放置于贴有________(填字母)标志的垃圾桶内。
③燃烧煤产生的SO2所形成的酸雨中,SO2最终转化成的酸是________(填化学式)。
(2)右图是某品牌调料标签的一部分。
①配料中的大量氨基酸态氮来源于黄豆中的蛋白质发生________反应得到。
②小麦粉中的主要营养物质是________。
③配料表中属于防腐剂的是________。
④配料表中的辣椒红是着色剂。亚硝酸钠也可作着色剂;但亚硝酸钠有毒,要严格控制其用量。亚硝酸钠外观和咸味与食盐很相似,因此要防止因误食亚硝酸钠而发生事故。亚硝酸钠和氯化钠的部分性质如下表:
。性质亚硝酸钠氯化钠1.酸性条件下的稳定性微热分解为NO和NO2微热时不分解2.熔点271℃801℃3.室温时的溶解度约80g约35g请根据表中信息设计一种鉴别NaNO2和NaCl的方法,写出简单的操作过程、现象和结论:________。
(3)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
①钢铁是应用广泛的金属材料。钢铁在潮湿空气中易生锈,铁锈的主要成分是____________(填化学式),请列举一种防止钢铁腐蚀的方法:________。
②水泥、玻璃、陶瓷是生活中常见的硅酸盐材料。制备普通玻璃的原料有CaCO3、________和________(填化学式)。青瓷是中国最早发明的瓷器,青瓷表面的绿色是釉层中的________价铁元素显色而成的。
③氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强,工业上可用四氯化硅和氮气在氢气气氛中加强热发生反应制得。请写出该反应的化学方程式:________。14、填写下列空白:
(1)某元素的气态氢化物的化学式XH4,则其最高价氧化物对应的水化物的化学式为_________。
(2)氧元素有三种核素16O、17O、18O,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%,则氧元素的相对原子质量为_________________。
(3)物质的量相同的H2O和D2O与足量钠反应,放出的气体的质量之比为____________。
(4)X2﹣含中子N个,X的质量数为A,则1gX的氢化物中含质子的物质的量是______mol。
(5)铷和另一种碱金属形成的合金4.6g与足量的水反应后,产生0.2g氢气,则此合金中另一碱金属可能是:__________。15、某实验小组同学进行如下实验:
(1)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的是__(填序号)。
(2)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中__(填A或B)处电极入口通甲烷,该原电池的正极电极反应式为___。当消耗标况下甲烷33.6L时,假设能量转化率为90%,则导线中转移电子的物质的量__mol。
(3)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
①当电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸,写出该原电池正极的电极反应式为___。
②当电极c为Al、电极d为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该原电池的正极为__;该原电池的负极反应式为___。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)16、铅蓄电池中的PbO2为负极。(_______)A.正确B.错误17、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18、和互为同分异构体。(____)A.正确B.错误19、煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物____A.正确B.错误20、(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)(CH2)2CH3的名称是2-甲基-5-乙基辛烷。(___________)A.正确B.错误评卷人得分四、实验题(共2题,共18分)21、工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(假设仅为NO和NO2的混合物);影响生态环境。
I.氮氧化物NOx对环境主要影响有两点___、___。
II.工业上可用氨催化吸收法处理NOx,反应原理为:NH3+NOxN2+H2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___。
(2)装置C的作用有两个:一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例,另一个作用是___。
(3)反应6NO2+8NH37N2+12H2O可用于处理NO2。当转移3.6mol电子时,消耗NO2的物质的量为___mol。
III.工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx:
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(I)
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O(II)
(1)当NOx被NaOH溶液完全吸收时,NO、NO2的物质的量之比为___。
(2)2240mL(标准状况)NO和NO2的混合气体溶于200mLNaOH溶液中,恰好完全反应,并无气体放出,则NaOH溶液物质的量浓度是___。22、草酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O4•2H2O。回答下列问题:
(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用图1装置制取C2H2。
①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是__。
②装置B中,NaClO将H2S、PH3氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为__。
(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4•2H2O.制备装置如图2所示:
①装置D中多孔球泡的作用是__。
②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为__。
③从装置D中得到产品,还需经过__(填操作名称);过滤、洗涤及干燥。
(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4•2H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取mg产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol•L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点;共消耗标准溶液VmL。
①滴定终点的现象是__。
②产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为___(列出含m、c、V的表达式)。评卷人得分五、推断题(共2题,共12分)23、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____________________________。24、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:_______________________________________________。评卷人得分六、原理综合题(共3题,共12分)25、(1)图为氢氧燃料电池原理示意图;按照此图的提示,回答以下问题:
①下列叙述不正确的是___。
A.a电极是负极。
B.b电极的电极反应为:4OH--4e-=2H2O+O2↑
C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源。
D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置。
②若电解质溶液为KOH溶液,则电极反应式为:a极__,b极___。
(2)以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2;可用作空军通信卫星电源,其工作原理如图所示。回答下列问题:
①电池放电时Na+移动方向是:__(填“从左向右”或“从右向左”)。
②电极b采用MnO2,MnO2的作用是__。
③该电池的负极反应为:__。
④每消耗3molH2O2,转移的电子数为__。26、下表所列实验数据是在不同温度和压强下达到平衡状态时,混合物中的含量(体积分数)的变化情况[投料比0.11020306010020015.381.586.489.995.498.83002.252.064.271.084.292.64000.425.138.247.065.279.85000.110.619.126.442.257.56000.054.59.113.823.131.4
(1)比较200℃和300℃时的数据,可判断出升高温度,平衡向_____(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,合成氨的正反应为_________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据平衡移动原理,合成氨的适宜条件是_________(填序号)
A高温、高压B高温、低压C低温、高压D低温;低压。
(3)500℃、时,的转化率为__________。
(4)工业中实际生产氨时,考虑到浓度对化学平衡及反应速率的影响,常采取的措施有:__________。27、德国化学家哈伯(F.Haber)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。合成氨为解决世界的粮食问题作出了重要贡献。其原理为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol
(1)若已知H-H键的键能为436.0kJ/mol,N-H的键能为390.8kJ/mol,则NN的键能约为_____kJ/mol
(2)合成氨反应不加催化剂很难发生,催化剂铁触媒加入后参与了反应降低了活化能。其能量原理如图所示,则加了催化剂后整个反应的速率由______决定(填“第一步反应”或者“第二步反应”),未使用催化剂时逆反应活化能______正反应活化能(填“大于”“小于”或者“等于”)
(3)从平衡和速率角度考虑,工业生产采取20MPa到50MPa的高压合成氨原因______
(4)一定温度下恒容容器中,以不同的H2和N2物质的量之比加入,平衡时NH3体积分数如图所示,则H2转化率a点______b点(填"大于”“小于”或者“等于”)。若起始压强为20MPa,则b点时体系的总压强约为______MPa。
(5)若该反应的正逆反应速率分别表示为v正=K正v逆=K逆∙c2(NH3),则一定温度下,该反应的平衡常数K=______(用含K正和K逆的表达式表示),若K正和K逆都是温度的函数,且随温度升高而升高,则图中c和d分别表示______和______随温度变化趋势(填K正或者K逆)。
(6)常温下,向20mL的0.1mol/L的盐酸中通入一定量氨气反应后溶液呈中性(假设溶液体积变化忽略不计)则所得溶液中c(NH4+)=_______参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】X的同分异构体还可以有CH≡C-CH=CHCH=CHCH=CH2等,不仅只有Y和Z,A错误;Z的结构高度对称,核磁共振氢谱只有一个峰,Z的一氯代物有1种,Z的二氯代物有3种,Y为对称结构,核磁共振氢谱只有3峰,Y的一氯代物3种,Y的二氯代物有9种,B错误;X中苯基所有原子共平面,乙烯基所有原子共平面,与苯环相连,可以和苯环共平面,而Y中有2个饱和碳原子,Z中全是饱和碳原子,所以Y、Z中所有原子不可能处于同一平面,C正确;X、Y含有碳碳双键,均可使溴水,酸性高锰酸钾溶液褪色,而Z为饱和结构,不能与溴发生加成反应,也不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,D错误;正确选项C。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.据图可知C(s,金刚石)+O2(g)的总能量高于CO2(g)的能量,该反应为放热反应,焓变小于零,即a<0;故A错误;
B.据图可知C(s,石墨)+O2(g)的总能量高于CO2(g)的能量,该反应为放热反应,焓变小于零,即b<0;故B正确;
C.热化学方程式中需要标注物质聚集状态;选项中物质的聚集状态未标,且反应放热,焓变小于零,故C错误;
D.金刚石变化为石墨反应过程是放热反应,焓变为负值,即d<0;故D错误;
故答案为B。3、D【分析】【详解】
A.氨气易液化;液化时吸热,因此可用作制冷剂,A项正确;
B.稀硝酸氧化性较弱,与金属反应时被还原为+2价的B项正确;
C.铵盐受热易分解;因此需要保存在阴凉通风处,C项正确;
D.硝酸是氧化性酸;一般不产生氢气,D项错误;
答案选D。
【点睛】
为什么硝酸一般不产生氢气,可以用氧化还原规律来解释:无论浓稀,氧化性均比强,因此要优先得电子,产物中自然没有氢气,同理,稀硫酸中氧化性不如还原产物是氢气,但是浓硫酸中氧化性较强,还原产物是4、A【分析】【分析】
【详解】
A.硅和二氧化硅都是原子晶体;氧的原子半径小于硅的原子半径,Si-O键的键能大于Si-Si键的键能,二氧化硅的熔点高于晶体硅,故A错误;
B.水泥;玻璃、陶瓷都是传统无机非金属材料;主要是硅酸盐产品,制备原料都需要用到含硅元素的物质,故B正确;
C.Si是亲氧元素;不能以单质形式存在于自然界中,主要以二氧化硅和硅酸盐形式存在,故C正确;
D.高温下,纯碱和二氧化硅发生反应,生成硅酸钠和CO2,即Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2;所以高温下用纯碱和二氧化硅可制得硅酸钠,故D正确;
答案为A。5、B【分析】【分析】
【详解】
①由于酸性:HCl>H2CO3,所以向CaCl2溶液中通入过量的CO2;二者不反应,无明显现象,①不符合题意;
②由于酸性:HCl>Al(OH)3,且Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强酸、强碱发生反应,向NaAlO2溶液中通入过量的CO2,反应产生NaHCO3和Al(OH)3白色沉淀;可见最后有白色沉淀产生,②符合题意;
③向Ca(OH)2溶液中通入过量的CO2,反应产生可溶性Ca(HCO3)2;因此最终无沉淀产生,③不符合题意;
④向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=NaHCO3↓。由于NaHCO3的溶解度小,反应消耗了溶解水,且反应产生较大量的NaHCO3;因此最终有白色沉淀产生,④符合题意;
⑤向Na2SiO3溶液中通入过量的CO2,发生反应:Na2SiO3+2CO2+2H2O=NaHCO3+H2SiO3↓,因此最终有H2SiO3白色沉淀产生;⑤符合题意;
综上所述可知:最终有白色沉淀产生的物质是②④⑤,故合理选项是C。6、B【分析】【详解】
同一反应用不同的物质表示其反应速率时数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时需要换算成用同一种物质来表示,然后才能直接比较其快慢。若都用氢气表示其反应速率,则分别为0.75mol•L-1-•min-1、1.2mol•L-1-•min-1、0.6mol•L-1-•min-1、0.3mol•L-1-•min-1,因此答案是B。7、B【分析】【分析】
反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应。
【详解】
A.液态水变为水蒸气不是化学反应;A项错误;
B.碳与水蒸气的反应是吸热反应;B项正确;
C.化学反应是吸热还是放热与反应物的总键能与生成物的总键能的相对大小有关;题干中没有给出断开化学键时吸收的能量的大小,因此无法确定该反应是吸热反应还是放热反应,C项错误;
D.由能量变化图可知;反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,不是吸热反应,D项错误;
答案选B。8、A【分析】【详解】
C5H11Cl同分异构体有(数字代表氯原子所取代的氢原子所连接的碳原子的可能位置);共有3+4+1=8种;
C5H12O可以是醇类,此时可看作戊基与羟基相连,同分异构体数目与C5H11Cl相同;此外还可以是醚类,所以同分异构体数目大于8种;
C5H10为烯烃时,由戊烷去掉相邻碳上去掉2个氢原子得到,CH3CH2CH2CH2CH3、分别可对应找到2种、3种、0种烯烃,所以戊烯共有形成5种异构体;此外还可以是环烷烃,可以是共有10种;
C4H8O2属于酯类的异构体有4种:甲酸丙酯、甲酸异丙酯,乙酸乙酯,丙酸甲酯,此外还有羧酸(1-丁酸、2-丁酸两种)、烯二醇(CH2OHCH=CHCH2OH、CH2=CHCHOHCH2OH、CH2=C(CH2OH)2等同分异构体;同分异构体数目大于8种;
综上所述同分异构体最少的是A,故答案为A。二、填空题(共7题,共14分)9、略
【分析】【详解】
(1)根据化学平衡常数的定义,生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,D为固体,不代入平衡常数的表达式,则
(2)该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数K值减小;升高温度;分子的能量增加,活化分子百分数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率增大;
(3)根据随着反应的进行,气体质量减小,V不变,则密度减小;该反应的平衡常数温度不变,平衡常数不变,则CO和CO2浓度的比值是个定值,CO和CO2的物质的量分数不变,根据则平均相对分子质量不变;
(4)从图中可以看出来;逆反应速率突然增大,且持续增大直到平衡才不变,可知平衡正向移动;
A.反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)根据温度与平衡常数的关系;温度升高,平衡常数增大,可知该反应是吸热反应。升高温度,分子能量增加,活化分子百分数增加,有效碰撞几率增加,化学反应速率增加,升高温度,向吸热反应方向移动,即正向移动,A符合题意;
B.增大CO2的浓度;CO的浓度不变,逆反应速率不变,与图像不符,B不符合题意;
C.CO浓度减小;逆反应速率减小,与图像不符,C不符合题意;
D.加入催化剂;化学反应速率增加,但是平衡不移动,与图像不符,D不符合题意;
答案选A;
(5)t3时从混合物中分离出部分CO,CO浓度减小,逆反应速率瞬时减小;分离出部分CO,平衡正向移动,达到平衡的过程中,逆反应速率增加,直到平衡,
【点睛】
问题(5),在画图的时候,需要注意,即使在达到新平衡的过程中,逆反应速率会增加,但是由于新平衡时,CO和CO2的浓度会减小,因此到达平衡时,逆反应速率比原来的逆反应速率小。【解析】①.②.一定减小③.增大④.减小⑤.不变⑥.A⑦.10、略
【分析】【分析】
由图可知3min时达平衡;X减少0.6mol,Y增加0.3mol。
【详解】
(1)由图可知平衡时X减少0.6mol,Y增加0.3mol,物质的量比为2:1,根据反应2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)的化学计量数,则曲线X表示NO2的变化曲线;
(2)降低温度;减慢反应速率,则v(正)减慢,v(逆)减慢;
(3)0到3min中,X减少0.6mol,X的反应速率为
(4)达到反应限度时X的转化率为
【点睛】
注意反应速率等于浓度的变化除以时间,不能用物质的量的变化除以时间。【解析】①.X②.减慢③.减慢④.0.1mol/(L·min)⑤.60%11、略
【分析】【分析】
(1)硅酸盐改写成氧化物的形式,要符合化合价不变、原子个数比不变两个原则,按照活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→H2O的顺序书写。
(2)从硅酸盐的氧化物形式可直观判断与酸反应产物;一般金属离子生成对应盐,硅酸根最后以二氧化硅形式存在。
【详解】
(1)硅酸盐改写成氧化物的形式,要符合化合价不变、原子个数比不变两个原则,按照活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→H2O的顺序书写,则用氧化物的形式表示三硅酸镁的组成为2MgO·3SiO2·nH2O;
(2)从硅酸盐的氧化物形式可直观判断与酸反应产物,一般金属离子生成对应盐,硅酸根最后以二氧化硅形式存在,故反应式为Mg2Si3O8·nH2O+4HCl=2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O;与其他药物相比;三硅酸镁的主要优点是:因为该物质不溶于水,不会使胃酸酸度迅速降低,药效有一定持久性。
【点睛】
本题考查硅酸盐的书写形式及性质,注意硅酸盐改写成氧化物的形式,要符合化合价不变、原子个数比不变两个原则,按照活泼金属氧化物→较活泼金属氧化物→二氧化硅→H2O的顺序书写。【解析】①.2MgO·3SiO2·nH2O②.Mg2Si3O8·nH2O+4HCl=2MgCl2+3SiO2+(n+2)H2O③.不会使胃酸酸度迅速降低,药效有一定持久性12、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)①氢氧燃料电池中通入氢气的电极为负极、通入氧气的电极为正极,根据电子移动方向知,a为负极、b为正极,所以a通入的物质是氢气,放电时溶液中阴离子向负极移动,所以电解质溶液中的OH-移向负极;故答案为:氢气;负;
②该燃料电池中,负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,故答案为:H2-2e-+2OH-=2H2O;
(2)①A.燃料电池是原电池;是将化学能转化为电能的装置,故A错误;
B.负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH4+10OH--8e-=+7H2O;故B正确;
C.正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-;故B错误;
D.通入甲烷的电极失电子发生氧化反应;故D正确;
故选BD;
②n(CH4)=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol,消耗1mol甲烷转移8mol电子,则消耗1.5mol甲烷转移电子物质的量=1.5mol×8=12mol,假设电池的能量转化效率为80%,则转移电子的物质的量=12mol×80%=9.6mol,故答案为:9.6。【解析】氢气负H2-2e-+2OH-=2H2OBD9.613、略
【分析】【详解】
(1)①属于空气污染物的是二氧化氮;二氧化硫、一氧化碳以及PM2.5等;各选项中只有二氧化碳不属于空气污染物,故选c;
②导致“白色污染”的生活垃圾主要成分是塑料;属于可回收垃圾,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源,故答案为a;
③酸雨中二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,被氧气氧化为硫酸,硫酸的化学式为H2SO4;
(2)①黄豆的成分是蛋白质;蛋白质水解生成氨基酸;
②小麦富含淀粉;
③苯甲酸钠属于防腐剂;
④由图可知,鉴别NaNO2和NaCl的方法:将两种固体分别溶于水制成溶液;再分别加入稀硫酸微热,有气泡生成的是亚硝酸钠,否则为氯化钠;
(3)①钢铁在潮湿空气中易生锈,铁锈的主要成分是Fe2O3;常用于防止钢铁腐蚀的方法有涂油刷漆;
②生产玻璃的原料是石灰石、纯碱和石英,其中纯碱为Na2CO3、石英为SiO2;青瓷表面的绿色是釉层中的+2价铁元素显色而成的;
③四氯化硅和氮气在氢气的气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅以及氯化氢,方程式为3SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl。【解析】caH2SO4水解糖类或淀粉苯甲酸钠溶于水配成溶液,加入稀硫酸微热,有棕色气体生成者,原物质为NaNO2,否则为NaCl(或用酒精灯加热,熔化者为NaNO2,不熔者为NaCl;或取2支试管,各加入5mL水,分别溶解这两种物质,至不再溶解时,溶解量大的是NaNO2,溶解量小的是NaCl)Fe2O3涂油刷漆(或其他合理答案)Na2CO3SiO2+23SiCl4+2N2+6H2Si3N4+12HCl14、略
【分析】【详解】
(1)某元素的气态氢化物的化学式XH4,最低价是-4价,则其最高价是+4价,因此最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2XO3。(2)氧元素有三种核素16O、17O、18O,它们在自然界中所占的原子个数百分比分别为a%、b%、c%,则氧元素的相对原子质量为16a%+17b%+18c%。(3)物质的量相同的H2O和D2O与足量钠反应,放出的气体分别是H2和D2,则其质量之比为2:4=1:2。(4)X2﹣含中子N个,X的质量数为A,则X的质子数=A-N,X的氢化物是H2X,所以1gX的氢化物中含质子的物质的量是=mol。(5)0.2g氢气的物质的量为:0.2g/2g/mol=0.1mol;则。
2M+2H2O=2MOH+H2↑
21
0.2mol0.1mol
则合金的平均摩尔质量为:M=4.6g÷0.2mol=23g/mol;铷的相对原子量取85.5,则铷的摩尔质量为85.5g/mol,则另一种碱金属的摩尔质量一定小于23g/mol,故另一碱金属是Li。
点睛:(5)是解答的难点,明确平均摩尔质量的含义及应用方法为解答的关键,注意掌握碱金属元素的种类及化学性质。【解析】①.H2XO3②.16a%+17b%+18c%③.1:2④.⑤.Li15、略
【分析】【详解】
(1)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,在原电池中铜作负极,其他导电的金属或非金属作正极,电解质溶液为可溶性的铁盐,①中铁作负极,铜为正极,电池反应式为2Fe3++Fe=3Fe2+,不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,故①不符合题意;②中铜作负极,银作正极,电池反应式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,故②符合题意;③中铁发生钝化现象,因此铜作负极,铁作正极,电池反应式为4H++Cu+2=2NO2↑+Cu2++2H2O,不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,故③不符合题意;④中铁作负极,铜作正极,电池反应式为Cu2++Fe=Fe2++Cu,不能验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱;故④不符合题意;综上所述,答案为:②。
(2)根据图中信息,a电极为负极,b电极为正极,燃料在负极反应,因此A处电极入口通甲烷,正极通入氧气,因此正极电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,一个甲烷分子失去8个电子变为碳酸根,当消耗标况下甲烷33.6L即物质的量为假设能量转化率为90%,则导线中转移电子的物质的量1.5mol×8×90%=10.8mol;故答案为:A;O2+4e-+2H2O=4OH-;10.8。
(3)①当电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸,则Al为负极,Cu为正极,因此该原电池正极是氢离子得到电子变为氢气,其电极反应式为2H++2e-=H2↑;故答案为:2H++2e-=H2↑。
②当电极c为Al、电极d为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,Mg和NaOH溶液不反应,Al和NaOH溶液反应,因此Al为负极,Mg为正极,因此该原电池的正极为2H2O+2e-=H2↑+2OH-;该原电池的负极反应式为Al-3e-+4OH-=2H2O+故答案为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;Al-3e-+4OH-=2H2O+【解析】②AO2+4e-+2H2O=4OH-10.82H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-Al-3e-+4OH-=2H2O+三、判断题(共5题,共10分)16、B【分析】【详解】
铅蓄电池中的PbO2为正极,Pb为负极,错误。17、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。18、B【分析】【详解】
由于甲烷为正四面体结构,故二氯甲烷只有1种结构,即题干所示结构为同种结构,题干说法错误。19、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;20、A【分析】【详解】
(CH3)2CH(CH2)2CH(C2H5)(CH2)2CH3的名称是2-甲基-5-乙基辛烷,正确。四、实验题(共2题,共18分)21、略
【分析】【分析】
用NH3处理NO时,常需加入催化剂,并加热。A装置用于制取NH3,B装置用于制取NO,通过C装置调节气体的相对量,然后在D装置内将气体干燥,在E装置内发生NH3与NO的氧化还原反应;尾气用浓硫酸吸收。
【详解】
I.氮氧化物NOx与水反应生成的硝酸会导致雨水酸化,在空气中与烃类物质作用生成O3;并产生光化学雾,所以对环境主要影响有两点:光化学烟雾;酸雨。答案为:光化学烟雾;酸雨;
II.(1)装置A中,氯化铵与消石灰反应,生成氯化钙、氨气和水,发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)装置C的作用有两个:一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例;另一个作用是使氨气和一氧化氮混合均匀。答案为:使氨气和一氧化氮混合均匀;
(3)当转移3.6mol电子时,消耗NO2的物质的量为=0.9mol。答案为:0.9;
III.(1)前一反应表明,当NO、NO2物质的量相等时,能被NaOH溶液完全吸收,第二个反应表明,NO2可被NaOH溶液完全吸收,由此得出,当NOx被NaOH溶液完全吸收时,NO、NO2的物质的量之比为≤1:1。答案为:≤1:1;
(2)2240mL(标准状况)NO和NO2的混合气体溶于200mLNaOH溶液中,恰好完全反应,生成NaNO2、NaNO3的混合物,从产物的组成看,n(Na+)=n(N),则NaOH溶液物质的量浓度是=0.5mol/L。答案为:0.5mol/L。
【点睛】
若想将NO完全转化为N2,应通入过量的氨气。【解析】光化学烟雾酸雨2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O使氨气和一氧化氮混合均匀0.9≤1:10.5mol/L22、略
【分析】【分析】
(1)①碳化钙和水反应十分剧烈;可用饱和食盐水可减缓反应速率;
②装置B用NaClO将PH3氧化为磷酸;同时生成氯化钠;
(2)D中,Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔制取H2C2O4•2H2O,发生反应为:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;多孔球泡增大乙炔气体与硝酸的接触面,充分反应,E装置防止倒吸,F装置吸收生成的二氧化氮气体,将反应后的D浓缩结晶;过滤、洗涤、干燥得产品,据此分析解答;
①装置D多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面,加快反应速率,充分反应;
②根据装置图,D中,Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮,反应方程式为:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;
③将反应后的D溶液加热浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品;
(3)①滴定终点时;继续滴加高锰酸钾溶液,紫色不褪去;
②根据2MnO4-~5H2C2O4,由高锰酸钾的消耗可得H2C2O4的量,据此计算H2C2O4•2H2O的质量分数。
【详解】
(1)①电石与水反应非常剧烈;为了减慢反应速率,平缓地产生乙炔可用饱和食盐水代替水反应;
②NaClO将PH3氧化为磷酸,钙反应的离子方程式为:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-;
(2)①装置D多孔球泡可增大乙炔气体与硝酸的接触面;加快反应速率,充分反应;
②根据装置图,D中,Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮,反应方程式为:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;
③将反应后的D溶液加热浓缩;冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得产品;
(3)①滴定过程中;反应结束前溶液为无色,滴定结束时溶液变为浅红色,则滴定终点现象为:当溶液呈浅红色且30s内不恢复原来的颜色;
②准确称取mg产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol•L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液VmL,设产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为α,根据2MnO4-~~5H2C2O4•2H2O产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为α==%。
【点睛】
考查物质制备方案设计,涉及化学方程式的书写、实验方案评价、氧化还原反应滴定等知识,题目难度中等,明确实验原理、实验目的为解答关键,注意掌握常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及化学实验能力。【解析】减慢反应速率,获得平缓气流PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-增大气体和溶液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O蒸发浓缩、冷却结晶当加入最后一滴标准液,溶液呈浅红色且30s内不恢复原来的颜色%五、推断题(共2题,共12分)23、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、d24、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六、原理综合题(共3题,共12分)25、略
【分析】【分析】
(1)①在氢氧燃料电池中,氢气失电子发生氧化反应,通入氢气的电极是负极,即a为负价,氧气得电子发生还原反应,通入氧气的电极是正极,即b为正极;
②当电解质溶液是KOH时;负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水,正极上氧气得电子生成氢氧根离子;
(2)根据装置图可知,H2O2得电子
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