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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、向Na2CO3溶液中滴加盐酸;反应过程中能量变化如下图所示,下列说法正确的是()
A.反应HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)为放热反应B.CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)∆H=(∆H1+∆H2+∆H3)C.∆H1>∆H2∆H2<∆H3D.H2CO3(aq)=CO2(g)+H2O(l),若使用催化剂,则∆H3变小2、下列说法错误的是A.的一溴代物和的一溴代物都有4种B.分子中的四个碳原子在同一平面上C.按系统命名法命名,化合物的名称是2,3,4,四甲基己烷D.与互为同系物3、根据如下能量关系示意图分析;下列说法正确的是。
A.1molC(g)与1molO2(g)的能量之和为393.5kJB.反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,反应物的总键能小于生成物的总键能C.C→CO的热化学方程式为2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=-110.6kJ·mol-1D.热值是指一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量,则CO的热值为282.9kJ·g-14、已知汽车尾气无害化处理反应为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),下列说法中不正确的是A.当消耗nmolCO,同时生成nmolCO2时反应达到平衡B.使用高效催化剂可有效提高正反应速率C.反应达到平衡后,NO的反应速率保持恒定D.当CO和CO2的物质的量之比保持不变时,反应达到平衡5、阿斯巴甜是一种人造甜味剂;键线式结构如图所示。下列有关阿斯巴甜的说法正确的是。
A.分子式为C14H20N2O5B.分子中所有原子可能共平面C.其中一种水解产物可被氧化成羧酸D.分子中苯环上二氯代物有5种6、从巴旦杏中提取有香味的有机物R;结构简式如图所示。下列有关R的说法错误的是。
A.R既能与碳酸氢钠溶液反应,又能与钠粒反应B.R能发生酯化、加成、氧化反应C.R的羟基能在铜、加热条件下与O2反应生成醛基D.R的分子式为C21H32O47、反应用不同物质表示其反应速率,分别为。
①②
③④
则此反应在不同情况下进行最快的是A.②③B.①③C.②④D.①②8、下列过程符合的是()A.B.铝热反应C.电离D.水解9、右图是某学生设计的一个原电池;若要装置中电流计发生偏转;
则M;N两极的组成材料是。
A.Zn、ZnB.Zn、CuC.Cu、CuD.石墨、石墨评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)10、如图所示物质是一种重要的化工原料。下列有关该有机化合物的叙述正确的是。
A.该有机化合物的分子式为B.能使溴的溶液、酸性溶液褪色C.能发生酯化反应D.具有相同种类和数量的官能团的结构共有12种11、是一种重要的化工原料;可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是。
A.是常用的化肥B.和受热时都易分解C.和在一定条件下可发生氧化还原反应D.图中所涉及的盐类物质均可以与发生反应12、图为大功率动力电池装置;下列说法正确的是。
A.在碳电极上发生还原反应B.碳电极附近溶液的pH减小C.溶液中向负极移动D.负极反应式为13、与实际化工生产功能相符合的化学方程式是()A.工业合成氨:N2+3H22NH3B.工业合成盐酸:H2+Cl22HClC.工业获取氯化钠:2Na+Cl22NaClD.工业制取氯气:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑14、为满足可穿戴柔性电子设备(如二维手表带状柔性电池)的需求,我国科研团队研制出一种基于有机物电极材料芘四酮(PTO)和锌盐溶液作为电解液组装成的水系锌电池。原理如图所示。下列说法错误的是()
A.充电时,b接外接电源的负极B.利用以上原理做成的柔性电池除优异的电化学性能外,还具备良好的弯曲性C.充电时,每生成1molPTO,a电极增重260gD.放电时,b极的电极反应式为评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)15、有四种原子:①11H②3517Cl③3717Cl④2311Na。
(1)上述原子中互为同位素的是___________(填序号)。
(2)①和②形成的化学键是___________(填“极性键”或“非极性键”)。
(3)由上述元素形成的物质中,任写一种含离子键的物质的电子式___________。16、为了研究化学反应A+B===C+D的能量变化情况;某同学设计了如图所示装置。当向盛有A的试管中滴加试剂B时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升。试回答下列问题:
(1)该反应________(填“放出”或“吸收”)热量。
(2)如图能正确表示该反应中能量变化的是___________。
(3)写出一个符合题中条件的化学方程式:_______________________17、加入0.1molMnO2粉末于50mL过氧化氢溶液(ρ=1.1g·mL-1)中;在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
(1)实验时放出气体的总体积是_______________________________________。
(2)放出一半气体所需的时间为_________________________________________。
(3)反应放出3/4气体所需时间为_________________________________________________。
(4)A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为________________________________________。
(5)解释反应速率变化的原因是_______________________________________________。
(6)计算H2O2的初始物质的量的浓度________________________________________。
(7)求反应到2min时,H2O2的质量分数_______________________________________。18、化学能直接转化为电能——原电池。
(1)定义:把_______能转化为_______能的装置叫原电池。
(2)原理:负极:发生_______反应,电子_______。正极:发生_______反应,电子_______。19、C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1);测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,反应过程中有红棕色气体产生。
0~t1时,原电池的负极是Al片,此时,正极的电极反应式是_____,溶液中的H+向_____极移动,t1时,原电池中电子流动方向发生改变,其原因是______。20、(1)工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硫酸铜。下列制备方法符合“绿色化学”思想的是_________(填序号)。
①②
写出①中反应的化学方程式:_____________________。
(2)SO2被称为“空中死神”,其对环境的危害常表现为__________________。为了减少危害,人们进行了许多有益的探索和研究,并且在实际应用上取得了一定的成果。工业上常用生石灰来处理煤炭中的SO2,这是利用了SO2属于__________氧化物的性质。
(3)硫元素是一种常见的非金属元素,硫原子的原子结构示意图为_______,自然界中存在的某种单质以八个原子结合,其分子式为_______。
(4)氮元素是大气中含量最高的元素,其单质的电子式___________。由于该单质比较稳定,只能与部分活泼金属反应,比如在点燃条件下,可与金属镁反应,试写出该反应方程式___________________________。评卷人得分四、判断题(共2题,共14分)21、化学能可以转变成为热能、电能等。_____A.正确B.错误22、天然橡胶聚异戊二烯()为纯净物。(___)A.正确B.错误评卷人得分五、工业流程题(共2题,共8分)23、工业上常以白云石(主要含CaCO3)为原料,按以下工艺流程制备某种新型的超导材料12CaO·7Al2O3。
(1)若在实验室中进行“煅烧Ⅰ”的操作;可将样品放在_____________(填仪器名称)中加热;操作Ⅰ的名称是_____________。
(2)“浸出”过程中,CaO先与水反应生成Ca(OH)2,写出Ca(OH)2与NH4NO3溶液反应的化学方程式:_____________;检验“浸出”过程中有NH3生成的方法是___________。
(3)溶液X在流程中能循环利用;其中所含主要溶质的化学式为______。
(4)“煅烧Ⅱ”时发生反应为:12CaCO3+7Al2O312CaO·7Al2O3+12CO2↑。能否直接用白云石进行此步反应?请说明理由_____。24、由组成的废合金进行回收利用;流程如下:
请根据图中信息回答下列问题:
(1)写出①中反应的离子方程式___________
(2)写出②中反应的离子方程式___________
(3)试剂Z最佳为___________(填化学式),④的化学方程式为___________
(4)与在高温下发生反应的方程式为:则生成的在标准状况下的体积为___________L
(5)将1.92克加入到硫酸和硝酸的混合溶液中,其中将其充分反应后,设溶液体积仍为则产生的气体在标准状况下的体积为___________L评卷人得分六、计算题(共3题,共18分)25、在温度为373K时,将0.100mol无色的N2O4气体放入1L抽空的密闭容器中,立刻出现红棕色,直至建立N2O42NO2的平衡.下图是隔一定时间测定到的N2O4的浓度(纵坐标为N2O4的浓度;横坐标为时间)
(1)计算在20至40秒时间内,NO2的平均生成速率为____________mol•L-1•S-1
(2)①该反应的化学平衡常数表达式为__________,②求该温度下平衡常数的值_____________(写出计算过程,下同)
(3)求达到平衡状态时N2O4的转化率____________
(4)求平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为__________(最简整数比)26、用CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2的方法。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=__mol·L-1·min-1。
(2)氢气的转化率=__。
(3)求此温度下该反应的平衡常数K=__。
(4)下列措施中能使平衡体系中增大的是__。
A.将H2O(g)从体系中分离出去B.充入He(g);使体系压强增大。
C.升高温度D.再充入1molH2
(5)当反应进行到3min末时;下列说法正确的是___(填字母)。
A.CO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等。
B.用CO和CH3OH(g)表示的化学反应速率相等。
C.上述反应达到平衡状态。
D.3min后该反应的正反应速率逐渐增大。
(6)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,待反应再一次达到平衡后,CO2的物质的量浓度为c2,则c1___c2(填“>”“<”或“=”)。27、甲醇是重要的溶剂和替代燃料,工业上用CO和在一定条件下制备的反应为:在体积为1L的恒容密闭容器中,充人和一定条件下发生上述反应,测得和的浓度随时间变化如图所示:
从反应开始至达到平衡,用氢气表示的平均反应速率______
下列说法正确的是______填字母序号
A.达到平衡时,CO的转化率为
B.5min后容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变。
C.达到平衡后;再充入氩气,反应速率减小。
D.2min前正逆2min后正逆
该条件下反应的平衡常数______。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【分析】
由图象可知,CO32-(aq)+2H+(aq)生成HCO3-(aq)+H+(aq)以及HCO3-(aq)+H+(aq)生成H2CO3(aq)都为放热反应,H2CO3(aq)生成CO2(g)+H2O(l)为吸热反应;结合图象中能量的高低分析解答。
【详解】
A.由图象可知,反应HCO3-(aq)+H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)为吸热反应;故A错误;
B.由盖斯定律可知CO32-(aq)+2H+(aq)=CO2(g)+H2O(l)△H=(△H1+△H2+△H3);故B正确;
C.由图象可知,能量差值越大,反应热的绝对值越大,△H1、△H2都为放热反应,则△H1<△H2;故C错误;
D.加入催化剂;反应热不变,故D错误;
故选B。2、D【分析】【详解】
A.中的H原子有4种;中的H原子也有4种;则一溴代物都有4种,故A正确;
B.乙烯为平面形结构,可以看做是用两个甲基取代了乙烯中的2个H原子;则与碳碳双键直接相连的原子在同一个平面上,则四个碳原子在同一平面上,故B正确;
C.该分子中最长的碳链上有6个C原子,支链有4个甲基,则名称为2,3,4,四甲基己烷;故C正确;
D.有醚键,酚羟基只有一个,而没有醚键;酚羟基有两个,两种有机物结构不同,不是同系物,故D错误;
答案选D。
【点睛】
1.碳碳双键的2个C及其连的4个原子共6个原子共面;
2.同系物是结构相似,组成上相差若干个CH2的一系列有机物。结构相似是指,特殊的结构种类相同、数目相同;组成上相差若干个CH2是指,相差的是饱和碳。弄清这些,便能很快判断有机物之间是否为同系物。3、B【分析】【详解】
A、由图可知:1molC(s)与1molO2(g)的能量之和大于393.5kJ,而1molC(g)与1molO2(g)的能量之和远大于393.5kJ;故A错误;
B、由图可知:1molCO(g)和0.5mol的O2(g)生成1molCO2(g)放出282.9kJ的热量,所以反应2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)中;反应物的总能量大于生成物的总能量,则反应物的总键能小于生成物的总键能,故B正确;
C、由图可知:1molC(s)和0.5molO2(g)转化为1mol的CO(g),放出热量为:393.5kJ-282.9kJ=110.6kJ,所以2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221.2kJ/mol;故C错误;
D、热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量,燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态,则CO的热值为=10.1kJ/g;故D错误;
故选B。
【点睛】
热值指在一定条件下每克物质完全燃烧所放出的热量,燃烧产物在该条件下是一种较为稳定的状态;注意热值和燃烧热概念的区别。4、A【分析】【详解】
A.消耗nmolCO,同时生成nmolCO2均为正反应方向;不能说明反应达到平衡,A选项错误;
B.使用高效催化剂;能够降低活化能,从而提高反应速率,正;逆反应速率都提高,B选项正确;
C.反应达到平衡后;体系各组分的反应速率都保持恒定,则NO的反应速率保持恒定,C选项正确;
D.当CO和CO2的物质的量之比保持不变时;可以说明反应达到平衡,D选项正确;
答案选A。5、C【分析】【详解】
A.根据该有机物的结构简式,以及有机物中碳原子成键特点,该有机物的分子式为C14H18N2O5;故A错误;
B.根据有机物的结构简式,该有机物中含有-CH3、-NH2;该有机物中所有原子不可能共面,故B错误;
C.该有机物中含有酯基,水解产物之一是CH3OH;甲醇能被氧化成HCOOH,故C正确;
D.采用“定一移一”;让一个氯原子在取代基的邻位,另一个氯原子在苯环上有4种位置,一个氯原子在取代基的间位,另一个氯原子在苯环上有2种位置,共有6种,故D错误;
答案:C。
【点睛】
难点是选项D,一般采用“定一移一”方式进行分析,先照对称轴,确定等效氢的个数,苯环上有3种不同的氢原子,将一个氯原子固定在①碳原子上,另一个氯原子可以在②③④⑤位置上,一个氯原子固定在②碳原子上,另一个氯原子在③④位置上,一个氯原子在③位置上,不存在,因此共有6种结构。6、C【分析】【详解】
A.R含羧基;能与碳酸氢钠反应;R含羟基;羧基,能与钠反应,故A正确。
B.R含羧基;羟基;能发生酯化反应;R含碳碳双健,能发生加成反应和氧化反应,故B正确。
C.R具有-CH2OH结构的醇羟基被催化氧化成醛基,R含结构的醇羟基;不能被催化氧化,故C错误。
D.R分子含4个碳碳双键;1个碳氧双键、1个环;不饱和度为6,相对链状饱和有机物缺12个氢,故分子式正确,故D正确。
故答案选D。
【点睛】
有机物的性质根据官能团掌握,有什么官能团就有该官能团的性质。7、A【分析】【分析】
【详解】
同一化学反应中,在单位统一的条件下,各物质表示的化学反应速率与其化学计量数之比越大,反应速率越大,①②③④则②③进行最快,故选A。8、B【分析】【详解】
A.氢气分子到氢原子的过程,断裂化学键,为吸热过程,故A不符合题意;
B.铝热反应为放热反应,故B符合题意;
C.电离断裂化学键,为吸热过程,故C不符合题意;
D.水解为酸碱中和反应的逆反应,酸碱中和为放热反应,则水解为吸热反应,故D不符合题意;
故选:B。9、B【分析】【详解】
若要装置中电流计发生偏转;需要形成原电池,电解质溶液为稀硫酸溶液。
A.电极都为锌;不能形成电势差,不能形成原电池反应,选项A错误;
B.Zn;Cu做电极;锌做负极失电子生成锌离子,溶液中氢离子在铜电极得到电子生成氢气,符合原电池反应原理,选项B正确;
C.Cu;Cu做电极;不能发生自发进行的氧化还原反应,不能形成电势差,选项C错误;
D.石墨;石墨做电极;不能发生自发进行的氧化还原反应,不能形成电势差,选项D错误;
答案选B。二、多选题(共5题,共10分)10、BC【分析】【详解】
A.由结构简式可知,该有机化合物的分子式是A项错误;
B.该有机化合物含有碳碳双键,能与发生加成反应而使溴的溶液褪色;能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,B项正确;
C.羟基;羧基均能发生酯化反应;C项正确;
D.具有相同种类和数量的官能团即分子结构中含有两个羟基;一个羧基和一个碳碳双键;由于碳碳双键无法使另外的官能团居于六元碳环上的对称位置,故含六元碳环时,四个官能团的任何排列方式均不重复;还可以是五元碳环及四元碳环等,其符合条件的结构远多于12种,D项错误;
故选BC。11、AC【分析】【分析】
【详解】
A.NH4Cl是氮肥;是常用化肥,故A正确;
B.NH4Cl受热易分解生成HCl和NH3、HNO3受热时分解生成二氧化氮、氧气和水,但Na2CO3受热不分解;故B错误;
C.NO2跟NH3可以发生反应:6NO2+8NH3=7N2+12H2O;该反应为氧化还原反应,故C正确;
D.NaCl和氢氧化钙之间不会发生反应;故D错误;
本题答案AC。12、AC【分析】【分析】
该原电池中,Al易失电子作负极,C作正极,负极反应式为:正极反应式为H2O2+2e-=2OH-,得失电子相等条件下正负极电极反应式相加得到电池反应式2Al+3H2O2+2OH-=2+4H2O;放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,据此分析解答。
【详解】
A.该原电池中H2O2得电子发生还原反应;A正确;
B.碳电极附近溶液的H2O2+2e-=2OH-,生成OH-;故pH增大.B不正确;
C.Al是负极,放电时电解质中阴离子向负极移动,所以OH-从碳纤维电极透过离子交换膜移向Al电极;C正确;
D.Al易失电子,作负极,电极反应式为D不正确;
故选AC。13、AD【分析】【详解】
A.工业上,以N2、H2为原料;在高温;高压、催化剂的反应条件下合成氨气,A符合题意;
B.工业上用氢气;氯气在点燃条件下反应制取氯化氢;溶于水得到盐酸,B不合题意;
C.工业上用海水晒盐获得NaCl;不用成本更高的钠与氯气反应制取,C不合题意;
D.工业上用电解饱和食盐水的方法获得氢氧化钠;氯气和氢气;D符合题意;
故选AD。14、AC【分析】【分析】
放电时,阳离子移向正极,阴离子移向负极,金属Zn失电子生成Zn2+,即a电极为负极,b电极为正极,充电时外接电源的正极连接原电池的正极b,此时b电极为阳极;外接电源的负极连接原电池的负极a,此时a电极作阴极。
【详解】
A.由分析可知,充电时,b接外接电源的正极;A错误;
B.由题意可知;该电池为可穿戴柔性电子设备(如二维手表带状柔性电池),具有良好的弯曲性,B正确;
C.充电时,b电极为阳极,阳极发生氧化反应,电极反应式为PTO—Zn2+-8e-=2PTO+4Zn2+;a电极为阴极,阴极发生还原反应,电极反应式为Zn2++2e-=Zn;根据电子守恒,PTO—2Zn,所以每生成1molPTO,a电极增重的质量为65g/mol×2mol=130g,C错误;
D.放电时,电极b为正极,正极发生还原反应,其反应式为2PTO+8e-+4Zn2+=PTO—Zn2+;D正确;
答案选AC。三、填空题(共6题,共12分)15、略
【分析】【分析】
(1)同位素是质子数相同中子数不同的原子的互称;是同种元素的不同核素;
(2)由不同种非金属元素形成的共价键为极性键;由同种元素形成的共价键为非极性键;
(3)活泼金属元素和活泼非金属元素之间形成的化学键为离子键。
【详解】
(1)3517Cl和3717Cl的质子数都为17;中子数分别为18和20,两者互为同位素,故答案为:②③;
(2)①和②形成的化合物为11H3517Cl,11H3517Cl属于共价化合物;含有极性键,故答案为:极性键;
(3)钠元素与氯元素形成的化合物为氯化钠,氯化钠为离子化合物,含有离子键,电子式为故答案为:
【点睛】
注意共价键的极性是根据成键元素判断的。【解析】②③极性键16、略
【分析】【详解】
(1)因为发生反应A+B=C+D;U型管中甲处液面下降乙处液面上升,根据气体具有热胀冷缩的性质可以判断该反应为放热反应;
(2)对于放热反应;反应物的总能量高于生成物的总能量,故选A;
(3)金属与酸的反应是常见的放热反应,Mg与硫酸的反应属于金属与酸的反应,反应放热,故反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2符合题意;【解析】放出AMg+H2SO4=MgSO4+H217、略
【分析】【详解】
分析:根据V-t图像知,反应进行到1min时,放出O2的体积为30mL,反应进行至2min时,放出O2体积为45mL,反应进行至4min时,放出O2的体积达最大值60mL;由V-t曲线的斜率变化可知:D、C、B、A的反应速率逐渐减小,这是因为随着反应的进行,c(H2O2)逐渐减小,反应速率逐渐变慢;根据2H2O22H2O+O2↑,n(H2O2)=0.06×2/22.4mol,所以H2O2的起始物质的量浓度为[0.06×2/22.4]÷0.05=0.108mol·L-1;反应进行至2min时,消耗H2O2的物质的量为n′(H2O2)=0.045×2/22.4=0.004mol,剩余H2O2的物质的量为0.06×2/22.4-0.045×2/22.4=1.34×10-3mol,所以w(H2O2)=根据以上分析解答。
详解:(1)由反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑,该反应为不可逆反应,最后阶段,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢完全分解,由图象可以知道,生成氧气的体积为60mL;正确答案:60mL。
(2)由图象可以知道,当放出一半气体30mL时,所需的时间为1min;正确答案:1min。
(3)由图象可以知道,反应放出3/4气体的体积为45mL,所需时间为2min;正确答案:2min。
(4)由曲线的变化特点可以看出,曲线的斜率逐渐变小,说明反应逐渐减慢,则反应速率D>C>B>A;正确答案是:D>C>B>A。
(5)根据图像可以知道,随着反应的进行,c(H2O2)逐渐降低,反应速率逐渐变慢;正确答案:随着反应的进行,c(H2O2)逐渐降低;反应速率逐渐变慢。
(6)根据2H2O22H2O+O2↑,n(H2O2)=0.06×2/22.4mol,所以H2O2的起始物质的量浓度为[0.06×2/22.4]÷0.05=0.108mol·L-1;正确答案:0.108mol·L-1。
(7)反应进行至2min时,消耗H2O2的物质的量为n′(H2O2)=0.045×2/22.4=0.004mol,剩余H2O2的物质的量为0.06×2/22.4-0.045×2/22.4=1.34×10-3mol,所以w(H2O2)=正确答案:0.086%。【解析】①.60mL②.1min③.2min④.D>C>B>A⑤.随着反应的进行,c(H2O2)逐渐降低,反应速率逐渐变慢⑥.0.108mol·L-1⑦.0.086%18、略
【分析】【详解】
(1)把化学能转化为电能的装置叫原电池;
(2)原电池中负极失去电子,是电子流出的电极,发生氧化反应,正极是电子流入的一极,发生还原反应;【解析】(1)化学能电能。
(2)氧化反应流出还原反应流入19、略
【分析】【详解】
0到t1这段时间,由于金属活动性:Al>Cu,因此Al作负极,失去电子发生氧化反应,浓硝酸电离产生的NO3-在正极Cu上得到电子,发生还原反应产生NO2气体,正极反应式为2H++NO3-+e-=NO2+H2O,溶液中的H+不断移向正极;t1时,由于室温下铝被浓硝酸氧化产生Al2O3,覆盖在金属Al表面,使Al不能进一步发生反应而发生钝化现象,阻碍铝进一步发生反应,此时铜与浓硝酸发生氧化还原反应,铜作负极,铝作正极,导致电子移动的方向发生偏转。【解析】①.2H++NO3-+e-=NO2+H2O②.正③.铝在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步发生反应20、略
【分析】【详解】
分析:(1)原子利用率达到100%符合绿色化学;铜与浓硫酸反应生成硫酸铜;二氧化硫和水;
(2)根据二氧化硫的性质以及对环境的危害分析解答;
(3)硫原子的质子数是16;据此书写结构示意图;根据硫原子的个数书写分子式;
(4)氮气分子中含有三键;氮气与镁反应生成氮化镁。
详解:(1)铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,有污染性气体二氧化硫生成,原子利用率不是100%,因此符合“绿色化学”思想的是反应②。铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(2)SO2被称为“空中死神”,其对环境的危害常表现为形成酸雨。二氧化硫是酸性氧化物,能与碱性氧化物氧化钙反应,因此工业上常用生石灰来处理煤炭中的SO2。
(3)硫原子的原子序数是16,原子结构示意图为自然界中存在的某种单质以八个原子结合,其分子式为S8。
(4)氮元素是大气中含量最高的元素,其单质的电子式为在点燃条件下,氮气可与金属镁反应生成氮化镁,该反应的方程式为3Mg+N2Mg3N2。【解析】②Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O形成酸雨酸性S83Mg+N2Mg3N2四、判断题(共2题,共14分)21、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。22、B【分析】【分析】
【详解】
天然橡胶分子所包含的链节数不同,即n值不同,所以天然橡胶聚异戊二烯为混合物,该说法错误。五、工业流程题(共2题,共8分)23、略
【分析】【分析】
白云石煅烧主要发生反应:CaCO3CaO+CO2↑,在锻粉中加入适量的NH4NO3溶液后,与CaO反应生成Ca(NO3)2和NH3•H2O,故过滤后溶液中含Ca(NO3)2和NH3•H2O,将CO2和NH3通入滤液I中后发生反应:Ca(NO3)2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4NO3,过滤得到碳酸钙。碳酸钙和氧化铝共混加热1500°C得到12CaO•7Al2O3;以此解答该题。
【详解】
(1)煅烧固体;应在坩埚中进行,操作Ⅰ用于分离固体和液体,应为过滤操作,故答案为:坩锅;过滤;
(2)Ca(OH)2与NH4NO3溶液反应生成硝酸钙和氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4NO3=Ca(NO3)2+2NH3↑+2H2O,氨气为碱性气体,可用红色石蕊试纸检验,也可用浓盐酸检验,方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近气体,试纸变蓝。(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体,有白烟生成。),故答案为:Ca(OH)2+2NH4NO3=Ca(NO3)2+2NH3↑+2H2O;将湿润的红色石蕊试纸靠近气体;试纸变蓝。(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体,有白烟生成。);
(3)将CO2和NH3通入滤液I中后发生反应:Ca(NO3)2+2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH4NO3,能循环利用的为NH4NO3,故答案为:NH4NO3;
(4)白云石主要成分为CaCO3,但仍含有其它成分,若直接使用白云石进行“煅烧Ⅱ”则产品纯度不高则不能直接煅烧白云石,故答案为:不能,白云石主要成分为CaCO3;但仍含有其它成分,若直接使用白云石进行“煅烧Ⅱ”则产品纯度不高。
【点睛】
氨气为碱性气体,可用红色石蕊试纸检验,也可用浓盐酸检验,方法是将湿润的红色石蕊试纸靠近气体,试纸变蓝,或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体,有白烟生成。【解析】坩锅过滤Ca(OH)2+2NH4NO3=Ca(NO3)2+2NH3↑+2H2O将湿润的红色石蕊试纸靠近气体,试纸变蓝。(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近气体,有白烟生成NH4NO3不能,白云石主要成分为CaCO3,但仍含有其它成分,若直接使用白云石进行“煅烧Ⅱ”则产品纯度不高24、略
【分析】【分析】
由流程可知,组成的废合金加入试剂X;将Al;Si溶解,而Cu不溶,则X可能为NaOH溶液,Al、Si发生反应生成偏铝酸钠和硅酸钠,向其中加入试剂Y得到白色沉淀和溶液,白色沉淀为硅酸,则试剂Y应为盐酸等强酸,所得溶液加入试剂Z得到白色沉淀为氢氧化铝,则试剂Z应为氨水,氢氧化铝经过一系列反应得到Al;硅酸加热分解得到二氧化硅,二氧化硅和焦炭在高温下反应可得到粗硅,据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,反应①中Si和NaOH溶液反应生成Na2SiO3和H2,Al和NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2,反应的离子方程式为:Si+2OH-+2H2O=SiO+2H2↑、2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(2)反应②中NaAlO2和HCl反应生成NaCl、AlCl3和H2O,Na2SiO3和HCl反应生成NaCl和H2SiO3沉淀,反应的离子方程式为:AlO+4H+=Al3++2H2O、2H++SiO=H2SiO3↓;
(3)试剂Z将Al3+转化为Al(OH)3,最佳为NH3·H2O;反应④为二氧化硅和焦炭在高温下反应可得到粗硅,反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑;
(4)的物质的量为=0.05mol,的物质的量为=0.1mol,根据反应式可知,碳酸钙过量,但过量的碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,则生成的的物质的量等于的物质的量为0.1mol,则在标准状况下的体积为22.4L/mol0.1mol=2.24L;故答案为:2.24;
(5)铜与稀硝酸反应的实质是:3Cu+8H++2N=3Cu2++2NO↑+4H2O,在溶液中每3molCu与8molH+完全反应生成2molNO气体。1.92g的物质的量为=0.03mol,硫酸为0.02mol,硝酸为0.01mol,混合溶液中H+的物质的量为:0.02mol2+0.01mol=0.05mol,硝酸根是0.01mol,根据离子方程式可知Cu和H+过量,硝酸根离子完全反应,得到0.01molNO,在标准状况下的体积为22.4L/mol0.01mol=0.224L,故答案为:0.224。【解析】①.Si+2OH-+2H2O=SiO+2H2↑、2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑②.AlO+4H+=Al3++2H2O、2H++SiO=H2SiO3↓③.NH3·H2O④.SiO2+2CSi+2CO↑⑤.2.24⑥.0.224六、计算题(共3题,共18分)25、略
【分析】【详解】
(1)由图象可知,20至40秒时间内N2O4的浓度由0.07mol/L减小为0.050mol/L,则其反应速率为=0.001mol/(L∙s),由反应速率之比等于化学计量数之比,则NO2的反应速率为0.001mol/(L∙s)×2=0.002mol/(L∙s);故答案为0.002;
(2)①平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,则K=故答案为K=
②根据图像可知反应到60s时达到平衡状态,平衡时消耗N2O4的浓度为0.100mol/L-0.040mol/L=0.060mol/L,所以根据方程式可知生成NO2的浓度为0.060mol/L×2=0.120mol/L,因此平衡常数K===0.36;
(3)根据以上分析可知达到平衡状态时N2O4的转化率为×100%=60%;
(4)根据阿伏加德罗定律可知平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为=8:5。【解析】0.0020.36mol/L60%8:526、略
【分析】【分析】
由图象列“三段式”:
以此可计算(1);(2)、(3)题;
(4)要使增大;应使平衡向正反应方向移动;
(5)当反应进行到3min末时;
A.CO2与CH3OH的物质的量浓度相等;
B.用CO2与CH3OH表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比;
C.3min后反应物浓度仍然减小;生成物浓度仍然增加;平衡正向移动;
D.化学反应速率与物质浓度成正比;
(6)当反应达到平衡时,CO2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量CO2,平衡正向移动,CH3OH(g)、H2O浓度增大;结合平衡常数不变判断。
【详解】
(1
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