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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8题,共16分)1、氨是一种重要的化工原料。下列关于氨气性质的描述不正确的是A.有刺激性气味、密度比空气小B.遇氯化氢产生白烟C.能使湿润的蓝色石蕊试纸变红D.其水溶液能使酚酞溶液变红2、自然界中臭氧形成反应3O2(g)=2O3(g)的能量变化如图所示。下列说法中错误的是。
A.2O3=3O2为放热反应B.氧气比臭氧稳定C.反应物的能量低于生成物D.反应热为E3-E13、反应X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是A.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大4、斯坦福大学的研究人员提出一种基于CH3OH的碳循环(如图所示);下列说法不正确的是。
A.图中可知风能转化为电能B.CO2属于无机化合物、CH3OH属于有机化合物C.制取CH3OH的反应:CO2+3H2CH3OH+H2O,原子利用率为100%D.利用CO2合成CH3OH燃料有利于减少对化石能源的依赖并减少碳排放5、X、Y均为元素周期表中前20号元素,其简单离子的电子层结构相同,下列说法正确的是A.由mXa+与nYb-,得m+a=n-bB.X2-的还原性一定大于Y-C.X,Y一定不是同周期元素D.若X的原子半径大于Y,则气态氢化物的稳定性HmX一定大于HnY6、已知:C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1.下列有关说法正确的是A.相同条件下,1mol石墨比1mol金刚石能量高B.断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量少C.若:C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1则有:C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-395.4kJ·mol-1D.相同条件下,金刚石比石墨稳定7、摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电,电池反应原理为:LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6;结构如图所示。下列说法正确的是。
A.放电时,正极质量增加B.充电时,锂离子由右向左移动C.该锂离子电池工作时,正极锂元素化合价降低D.充电时,阳极的电极反应式为:Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO28、发展低碳经济减少能源消耗走可持续的发展之路,这对中国经济发展既是机遇也是挑战,下列说法不正确的是()A.积极开发风能发电和水力发电B.积极开发半导体节能灯具C.快速发展汽车工业,提高人民生活水平D.积极开发新能源例如可燃冰,生物汽油等评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)9、如图所示;U形管的左端被水和胶塞封闭有甲烷和氯气(体积比为1:4)的混和气体,假定氯气在水中溶解度可以忽略。将该装置放置在有光亮的地方,让混和气体缓慢地反应一段时间。
(1)请写出甲烷与氯气反应生成一氯代物的化学方程式___。
(2)经过几个小时的反应后,U形管右端的玻璃管中水柱变化是___。
A.升高B.降低C.不变D.无法确定。
(3)相对分子质量为72的烷烃的分子式是___,它可能的结构有___种。10、按要求完成下列填空。
(1)氨气的电子式_______,甲烷的结构式_______。
(2)铜与浓硫酸反应的化学反应方程式_______。
(3)NO2与水反应的化学反应方程式_______。11、某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转化为电能的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)若电极a为b为且a、b质量相等,电解质溶液为溶液,电路中通过时,a、b的质量差为_______g。
(2)若电极a为b为电解质溶液为氢氧化钠溶液,则该电池的负极反应式为_______。
(3)若该电池为燃料电池,氢氧化钠溶液为电解质溶液,电子由a移向b,则应通入_______极(填“a”或“b”),该电极反应式为_______,电解质溶液中向_______极移动(填“a”或“b”)。
(4)理论上能自发进行的氧化还原反应可以设计成原电池。请利用反应设计一个原电池,并在方框内画出简单原电池实验装置图______;注明电极材料和电解质溶液。
12、(1)在25℃;101kPa的条件下;
请回答下列有关问题:
①由H+H→H2,当生成1molH2时,要________(填“吸收”或“放出”,下同)436kJ的能量;由Cl2→Cl+Cl,当断裂1molCl2中的共价键时,要________243kJ的能量。
②对于反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),测得生成2molHCl(g)时,反应过程中放出183kJ的热量,则断开1molH—Cl键所需的能量是________kJ。
③有两个反应:a.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g),b.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)。这两个反应中,相同物质的量的H2(g)、Cl2(g)反应生成相同质量的HCl(g)时,放出的能量________(填“相等”或“不相等”)。
(2)根据图示的能量转化关系判断,生成16gCH3OH(l)________(填“吸收”或“放出”)________kJ能量。13、t℃时,将2molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=-196.6kJ/mol,2min时反应达到化学平衡,此时测得反应物O2还剩余0.8mol;请填写下列空白:
(1)从反应开始到达化学平衡,生成SO3的平均反应速率为____;平衡时SO2转化率为_______;
(2)下列叙述能证明该反应已达到化学平衡状态的是__________;
A.容器内压强不再发生变化
B.SO2的体积分数不再发生变化
C.容器内气体原子总数不再发生变化
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2
F.混合气体密度不再变化。
(3)以下操作会引起化学反应速率变快的是__________;
A.向容器中通入O2B.扩大容器的体积C.使用正催化剂D.升高温度E.向容器中通入氦气。14、(1)反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1,平衡常数为K1;反应Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH2,平衡常数为K2;在不同温度时K1.K2的值如下表:。700℃900℃K11.472.15K22.381.67
①反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH的平衡常数为K,则ΔH=_________________(用ΔH1和ΔH2表示),K=________(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)是___________________反应(填“吸热”或“放热”)。
②能判断CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)达到化学平衡状态的依据是______(填字母)。
A.容器中压强不变B.混合气体中c(CO)不变。
C.v正(H2)=v逆(H2O)D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示。
①用CO表示的化学反应速率为_________________,该条件下反应的平衡常数为______;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为______mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时增大的是________(填字母)。
A.升高温度B.增大压强。
C.充入一定量的CO2D.再加入一定量铁粉15、环境问题是现在全世界的重要课题。
(1)NO和CO都是汽车尾气中的有害物质,它们能缓慢地起反应:2CO+2NO=N2+2CO2,为了控制大气污染,提出以下建议,你认为可行的是_______(填编号)。A.使用催化剂B.改变压强C.提高反应温度(2)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式为________。16、乙烯是石油裂解气的主要成分;它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题。
(1)乙烯的结构简式为___________;分子中非极性键与极性键的数目之比为___________。
(2)能鉴别和除去甲烷中混有的乙烯的试剂是___________(填序号)。
A.稀硫酸B.溴的四氯化碳溶液C.水D.酸性高锰酸钾溶液。
(3)下列物质中,可以通过乙烯加成反应得到的是___________(填序号)。
A.B.C.
(4)是一种重要的化工原料,可通过乙烯与氯化氢的加成反应或乙烷与氯气的取代反应制得,你认为哪种方法较好?请说明理由___________。
(5)乙烯常用于制造聚乙烯塑料,写出该反应的化学方程式___________。17、在100℃时,将0.100mol的N2O4气体充入1L抽空的密闭容器中,发生如下反应:N2O42NO2;隔一定时间对该容器内的物质进行分析,得到下表:
(1)达到平衡时,N2O4的转化率为______________,表中c2________c3,a________b(填“>”、“<”或“=”)。
(2)20s时N2O4的浓度c1=________mol·L-1,在0~20s内N2O4的平均反应速率为________mol·L-1·s-1。
(3)若在相同情况下最初向该容器充入的是二氧化氮气体,则要达到上述同样的平衡状态,二氧化氮的起始浓度是________mol·L-1。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)18、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19、压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化。(_____)A.正确B.错误20、“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21、凡能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类。(_______)A.正确B.错误22、煤就是碳,属于单质____A.正确B.错误23、石油裂解可以得到更多的汽油,这种汽油是一种纯净物。(____)A.正确B.错误24、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、元素或物质推断题(共3题,共30分)25、如图为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑩在表中的位置,回答下列问题:。①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
(1)元素⑩在周期表中的位置是_____,⑦的原子结构示意图为_____。
(2)④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为_____(用离子符号和“>”表示)。
(3)④⑧⑨的气态氢化物中,最稳定的是_____(用化学式表示)。
(4)④与⑥两种元素组成的化合物电子式为_____。
(5)用电子式表示⑥和⑨组成的化合物的形成过程:_____。
(6)第三周期中,原子半径(稀有气体元素除外)最小的元素是_____,非金属性最强的元素是_____。(填元素符号,下同),最高价氧化物对应水化物呈两性的元素是_____。26、如图所示是某些无机物的转化关系(部分反应物和生成物未列出)。已知F是一种红褐色沉淀;M、K是常见的金属单质;B是一种有刺激性气味的气体;向C溶液中加入BaCl2溶液;生成不溶于稀盐酸的白色沉淀。
(1)已知盐X不带结晶水,则X的化学式为_________。
(2)若不考虑损失,G、D和H2O可恰好完全反应生成I,反应时G和D的物质的量之比为__________。
(3)足量K与I的稀溶液反应的离子方程式为____________________。
(4)J与NaOH溶液恰好完全反应可生成一种盐。将该盐的水溶液蒸干灼烧可得到_________(填化学式)。
(5)在0.02mol·L-1的X溶液中,各种离子的浓度由大到小的顺序为_______________。27、有七种金属:钾;锌、铁、锡、铜、银、铂;它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。①常温下,只有A和水反应生成氢气;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质;③C、F组成原电池时,F为正极;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀;⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,G在空气中放置极易生锈。
则A是___,B是___,C是___,D是___,E是__,F是__。评卷人得分五、实验题(共2题,共14分)28、亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂,其熔点为-64.5℃,沸点为-5.5℃,具有刺鼻恶臭味,遇水水解反应。已知HNO2既有氧化性又有还原性;AgNO2微溶于水,能溶于硝酸;AgNO2+HNO3=AgNO3+HNO2。某学习小组在实验室用Cl2和NO制备NOCl。请回答:
(I)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2;制备装置如图所示:
(1)若制备Cl2发生装置选A,则反应的离子方程式为___。若制备NO发生装置选B,锥形瓶中放的是Cu片,则分液漏斗中的试剂为___。
(2)欲收集一瓶干燥纯净的氯气,选择装置,其连接顺序为:a→f→____→____→____→d→____→____→____(按气流方向,用小写字母表示)___,其中F装置的作用为___。
(II)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl;装置如图所示:
(3)为了使气体充分反应,从A处进入的气体是___(填Cl2或NO)。
(4)装置III、IV除可干燥NO、Cl2外,另一个作用是___。
(5)装置VIII的烧杯中盛放的试剂是___(填编号①水②冰盐水③冰水)
(6)写出验证ClNO与水反应后的溶液中存在Cl-和HNO2的实验步骤:取少量反应后的溶液于试管中,___。(限选试剂如下:AgNO3溶液、稀HNO3、KMnO4溶液)
(7)装置VII中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为___。29、乙烯与液溴作用制取1;2﹣二溴乙烷的装置如图如下,D中试管里所装物质为液溴。
1,2﹣二溴乙烷的主要物理性质是:。熔点沸点密度溶解性9.79°C131.4°C2.18g/cm3难溶于水,易溶于醇、醚等
填写下列空白:
(1)A中制备乙烯的方程式为:_________,反应类型为____________
(2)乙烯与液溴反应的方程式为___________________________________
(3)D烧杯中盛的是冰水,其作用是_______________________________
(4)C和E所盛都是NaOH溶液,它们的作用分别是:C_____E_____评卷人得分六、推断题(共2题,共4分)30、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____________________________。31、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:_______________________________________________。参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A;氨气是无色刺激性气味的气体;氨气相对分子质量小于空气的相对分子质量,密度小于空气,故A正确;
B;氨气和氯化氢反应生成白色固体氯化铵;遇氯化氢产生白烟,故B正确;
C;氨气是碱性气体遇到湿润的蓝色石蕊试纸;氨气溶于水生成一水合氨,溶液中电离生成氢氧根离子溶液显碱性,所以不变色,故C错误;
D;氨气溶于水生成一水合氨;溶液中电离生成氢氧根离子,其水溶液呈碱性能使酚酞溶液变红,故D正确;
答案选C。2、D【分析】【详解】
A.根据图示,生成物总能量大于反应物总能量,3O2=2O3为吸热反应,2O3=3O2为放热反应;A正确;
B.氧气的能量比臭氧低;所以氧气比臭氧稳定,B正确;
C.根据图示;反应物的能量低于生成物,C正确;
D.由图像可知反应热为E2-E1;D错误。
故选D。3、D【分析】【详解】
A.反应前后体积不变;减小容器体积,压强增大,平衡不移动,A错误;
B.加入催化剂;平衡不移动,Z的产率不变,B错误;
C.增大c(X);X的转化率减小,C错误;
D.正反应放热;降低温度,平衡显正反应方向进行,Y的转化率增大,D正确;
答案选D。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.图中能量转化方式有风能转化为电能;电能转化为化学能、化学能转化为电能等;A正确;
B.尽管二氧化碳是碳的氧化物,但其性质更象无机物,因此属于无机物,而CH3OH是含有碳元素的化合物;属于有机化合物,B正确;
C.生成物中除了CH3OH,还有H2O生成;因此原子利用率不是100%,C错误;
D.利用CO2合成CH3OH燃料,在给人们提供了燃料,同时消耗了CO2;减少对化石能源的依赖并减少碳排放,D正确;
故合理选项是C。5、B【分析】【详解】
A.由mXa+与nYb-,离子的电子层结构相同,则核外电子数相同,所以m-a=n+b,故A错误;B.简单离子的电子层结构相同,X、Y位于同周期,为非金属元素,Y的原子序数大,则X2-的还原性一定大于Y-;故B正确;
C.简单离子的电子层结构相同;X;Y均为阴离子、或均为阳离子在同一周期,若一个为阳离子一个为阴离子,则一定不在同一周期,故C错误;
D.简单离子的电子层结构相同;X的原子半径大于Y,X可能为金属,则不存在气态氢化物,故D错误;
答案选B。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1;石墨总能量小于金刚石,故A错误;
B.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-11;可说明石墨总能量较低,比金刚石稳定,所含共价键键能较大,则断裂1mol石墨中的化学键吸收的能量比断裂1mol金刚石中的化学键吸收的能量多,故B错误;
C.已知:①C(s,石墨)+O2(g)=CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol-1,②C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,由盖斯定律可知①-②即得到C(s,金刚石)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=-395.4kJ·mol-1;故C正确;
D.石墨总能量小于金刚石;能量越低越稳定,则相同条件下,石墨比金刚石稳定,故D错误。
故选C。7、A【分析】【详解】
A.放电时,正极发生反应:正极质量增加,A正确;
B.充电时;阳极(左侧)生成锂离子,向阴极(右侧)移动,锂离子由左向右移动,故B错误;
C.整个充放电过程中;锂元素化合价均不变,C错误;
D.充电时;阳极失去电子,发生氧化反应,故D错误;
答案选A。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.积极开发风能发电和水力发电属于开发新能源;符合低碳经济,A正确;
B.节能符合低碳经济要求;B正确;
C.快速发展汽车工业;汽车尾气排放相应增多了,污染空气,不符合可持续发展理念,C错误;
D.开发新能源;符合低碳经济要求,D正确;
答案选C。二、填空题(共9题,共18分)9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)甲烷与氯气反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,其中发生一氯取代的化学方程式为:CH4+4Cl2CCl4+4HCl;
(2)经过几个小时的反应后;由于总的气体的物质的量逐渐减少和生成的HCl气体极易溶于水,导致左端气柱压强变小,在气压作用下,则左端液面上升,右端玻璃管中的页面下降。故答案选B。
(3)根据烷烃的通式CnH2n+2,分子量是72的烷烃其含有的碳原子数是5,氢原子数是12,则其分子式为C5H12,其同分异构体有3种,分别是正戊烷,异戊烷,新戊烷。【解析】CH4+Cl2CH3Cl+HClBC5H12310、略
【分析】【详解】
(1)氨气的分子式为NH3,N原子的最外层有1个孤电子对,则NH3的电子式为甲烷的分子式为CH4,C原子与每个H原子均以单键相连,则CH4的结构式为答案为:
(2)铜与浓硫酸在加热条件下反应,生成硫酸铜、二氧化硫等,反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)NO2与水反应,生成硝酸和一氧化氮,反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO。【解析】(1)
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO11、略
【分析】【详解】
(1)Zn、Cu、硫酸铜构成的原电池,金属Zn易失去电子发生氧化反应做负极,则金属铜为正极,正极发生还原反应,电极反应为:Cu2++2e-=Cu;负极的电极反应为:Zn-2e-=Zn2+,则当电路中有1moLe-通过时,消耗的Zn的质量为:生成Cu的质量为:两极板的质量差为:32.5g+32g=64.5g;
(2)Al、Mg、氢氧化钠溶液能之间,金属铝和氢氧化钠可以发生氧化还原反应,能设计成原电池,失电子的是金属铝,为负极,金属镁为正极,总反应为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,负极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-(或Al-3e-+4OH-=+2H2O);
(3)电子由a移向b,说明a为负极,燃料CO需通在负极a极,发生氧化反应;电解质溶液为NaOH溶液,碱性条件下负极的电极反应方程式为CO-2e-+4OH-=+2H2O;OH-为阴离子,原电池中阴离子向负极移动,故OH-移向a极;
(4)通过反应Fe+2Fe3+=3Fe2+可知,Fe发生氧化反应做负极,负极材料为Fe,正极发生还原反应Fe3++e-=Fe2+,则电解质溶液为含Fe3+的盐溶液,正极材料选用比铁不活泼的惰性电极。例:负极Fe,正极Cu,电解质溶液FeCl3,图示:【解析】(1)64.5
(2)Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-(或Al-3e-+4OH-=+2H2O)
(3)aCO-2e-+4OH-=+2H2Oa
(4)12、略
【分析】【分析】
(1)①断开建吸收能量;成键需要释放能量;
②根据焓变=反应物总键能-生成物总键能;
③根据盖斯定律;反应热与反应条件无关,只与始态和终态有关;
(2)根据图示;反应物总能量高于生成物总能量,反应放出或吸收的能量与参与反应的物质的物质的量成正比。
【详解】
(1)①断开建吸收能量,成键需要释放能量,由H+H→H2,是成键过程,释放能量,当生成1molH2时,要放出436kJ的能量;由Cl2→Cl+Cl,是断键过程,断键吸收能量,当断裂1molCl2中的共价键时;要吸收243kJ的能量;
②根据焓变=反应物总键能-生成物总键能;断裂1molH-H键与1molCl-Cl键吸收的能量之和,即436kJ+243kJ=679kJ,设断开1molH-Cl键吸收的总能量为E(H-Cl),则有(436kJ+243kJ)-2×E(H-Cl)=-183kJ,则E(H-Cl)=431kJ;
③两个反应的能量转化形式主要是化学能转化为热能;一个具体的反应释放能量的多少与反应条件无关,而与断开旧化学键和形成新化学键的能量变化有关,所以生成等量的产物所释放的能量相等;
(2)根据图示变化可知,反应物总能量高于生成物总能量,该反应属于释放能量的反应,生成1molCH3OH(l)放出的能量为510kJ-419kJ=91kJ,16gCH3OH的物质的量为0.5mol,故生成16gCH3OH(l)放出的热量为45.5kJ。【解析】放出吸收431相等放出45.513、略
【分析】【分析】
(1)由反应的“三段式”得:
v(SO3)=平衡时,SO2转化率=×100%;
(2)可逆反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量;物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(3)增大浓度;升高温度、加入催化剂、增大压强、增大反应物接触面积都能加快反应速率。
【详解】
(1)由反应的“三段式”得:
v(SO3)==mol•L−1•min−1=0.1mol•L−1•min−1;平衡时,SO2转化率=×100%=×100%=20%;
(2)A.随着反应得进行;容器内压强不断发生变化,当压强不变时,已达平衡,故A符合题意;
B.SO2的体积分数在反应中为变量;变量不变,已达平衡,故B符合题意;
C.容器内气体原子总数为恒量;容器内气体原子总数不再发生变化不能作平衡标志,故C不符合题意;
D.相同时间内消耗2nmolSO2的同时消耗nmolO2;均为正反应速率,不能作平衡标志,故D不符合题意;
E.相同时间内消耗2nmolSO2的同时生成nmolO2;说明正;逆反应速率相等,可证明已达到平衡,故E符合题意;
F.恒容密闭容器中;混合气体密度不随时间变化而变化,为恒量,混合气体密度不再变化不能作平衡标志,故F不符合题意;答案选ABE;
(3)A.向容器中通入O2;增大了反应物的浓度,反应速率加快,故A符合题意;
B.扩大容器的体积;相当于减小压强,反应速率变慢,故B不符合题意;
C.使用正催化剂;反应速率加快,故C符合题意;
D.升高温度;反应速率加快,故D符合题意;
E.恒温恒容密闭容器中通入氦气;与反应相关的物质的浓度不变,反应速率不变,故E不符合题意;答案选ACD。
【点睛】
化学平衡状态判断时要注意两个原则:①用速率判断:v正=v逆,注意“双向同时,符合比例”;②用量判断:“变量不变,已达平衡”。【解析】①.0.1mol•L-1•min-1②.20%③.ABE④.ACD14、略
【分析】【分析】
(1)①据已知热化学方程式;利用盖斯定律解答;据化学平衡常数表达式分析;
②根据化学平衡状态的特征解答;当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度;百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
(2)①根据图像计算CO2的反应速率,结合反应速率之比等于反应计量系数之比,计算CO的反应速率;依据平衡常数概念写出,用生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度的幂次方乘积得到平衡常数表达式,代入图上数据即可求K;据K求算二氧化碳的平衡浓度;
②是该反应的平衡常数表达式;平衡常数随温度变化,结合平衡移动原理分析判断。
【详解】
(1)①已知①Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g)△H1,②Fe(s)+H2O(g)⇌FeO(s)+H2(g)△H2,据盖斯定律,①-②得:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H=△H1-△H2;反应的K=K1=K2=所以K=由图表信息,K1随温度的升高而增大,K2随温度升高而减小,则K随温度升高而增大;说明正反应吸热;
②A.反应前后气体体积不变;容器中压强始终不变,故压强不变不能作为判断平衡的标志,故A错误;
B.CO浓度不变;说明各气体浓度都不再变化,反应达到平衡状态,故B正确;
C.v正(H2)=v正(H2O)=v逆(H2O);正逆反应速率相等,但不为0,故C正确;
D.c(CO2)=c(CO)可能是平衡状态;也可能不是,与各物质的初始浓度及转化率有关,故D错误;
故答案为:BC;
(2)①根据图像,平衡时,CO2的浓度变化量为1.5mol/L-0.5mol/L=1mol/L,10min达到平衡,则CO2的反应速率==0.1mol·L-1·min-1,反应速率之比等于反应计量系数之比,v(CO)=v(CO2)=0.1mol·L-1·min-1;据方程式可知,消耗的CO2的浓度与生成CO浓度相等,据图分析平衡时二氧化碳和CO的浓度分别为0.5mol/L和1mol/L,K===2.0;若CO2的起始浓度为2.0mol/L,根据化学方程式,反应的二氧化碳的浓度与生成CO浓度相等,设为平衡时CO浓度xmol/L,则平衡时二氧化碳浓度为(2.0-x)mol/L,K===2.0,x=平衡时二氧化碳浓度=2.0mol/L-mol/L=mol/L;
②是该反应的平衡常数表达式,平衡常数随温度变化,不随浓度压强等因素变化,反应是吸热反应,升温平衡时K增大;
A.升高温度;平衡正向进行,平衡常数增大,故A正确;
B.增大压强;平衡不动,平衡常数不变,故B错误;
C.充入一定量CO2;平衡正向进行,但平衡常数不变,故C错误;
D.再加入一定量铁粉;平衡常数不变,故D错误;
答案选A。【解析】△H1-△H2吸热BC0.1mol·L-1·min-12.0A15、略
【分析】【分析】
(1)A.使用催化剂;可以加快反应速率;B.在机动车的排气系统内,我们很难改变压强;C.在机动车的排气系统内,我们很难提高反应温度;
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解时阳极为HNO2失电子转化为HNO3。
【详解】
(1)A.使用催化剂;可以加快反应速率,让NO和CO的混合气在尽可能短的时间内转化,A正确;
B.在机动车的排气系统内;我们很难改变压强,此方法不可行,B不正确;
C.在机动车的排气系统内;我们很难提高反应温度,此方法不可行,C不正确。
答案为:A;
(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。电解时阳极为HNO2失电子转化为HNO3,阳极反应式为(或)。答案为:(或)。
【点睛】
电解HNO3和HNO2的混合溶液时,阳极反应式为:HNO2-2e-+H2O=NO3-+3H+,阴极反应为:2H++2e-=H2↑。用电解法的优点是转化速率快,提纯效果好。【解析】A(或)16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)乙烯的分子式为C2H4,结构简式为分子中非极性键为C=C,极性键为C-H,数目之比为
(2)能鉴别和除去甲烷中混有的乙烯的试剂是溴的四氯化碳溶液;因为甲烷不与溴反应,乙烯会与溴发生加成反应,加入乙烯会使溴的四氯化碳溶液褪色。
(3)下列物质中,乙烯与氢气加成反应得到的是乙烯与水加成反应得到的是
(4)是一种重要的化工原料;可通过乙烯与氯化氢的加成反应或乙烷与氯气的取代反应制得,乙烯与与氯化氢的加成反应;乙烷与氯气的取代反应副产物较多,而加成反应几乎无副产物。
(5)乙烯常用于制造聚乙烯塑料,该反应的化学方程式:【解析】BAC乙烯与与氯化氢的加成反应;乙烷与氯气的取代反应副产物较多,而加成反应几乎无副产物(合理即可)17、略
【分析】【分析】
(1)由表可知,60s时反应达平衡,根据方程式计算△c(N2O4),根据转化率计算平衡时N2O4的转化率;根据方程式计算,计算c2、c3;据此解答;60s后反应达平衡,反应混合物各组分的浓度不变;
(2)由△c(NO2),根据方程式计算△c(N2O4),20s的四氧化二氮的浓度=起始浓度-△c(N2O4);根据v=计算v(N2O4);
(3)达到上述同样的平衡状态,说明两个平衡为等效平衡,按化学计量数换算到N2O4一边,满足c(N2O4)为0.100mol/L;
【详解】
(1)由表可知,60s时反应达平衡,c(NO2)=0.120mol/L,根据反应N2O4⇌2NO2可知,平衡时消耗二氧化氮的浓度为:c(N2O4)=0.120mol/L×=0.06mol/L,则平衡时N2O4的转化率为:×100%=60%;达到平衡时各组分的浓度不再变化,则c3=a=b=0.1mol/L−0.06mol/L=0.04mol/L;由表可知,40s时,c(N2O4)=0.050mol/L,N2O4的浓度变化为:(0.1−0.05)mol/L=0.05mol/L,则c2=0.05mol/L×2=0.10mol/L,所以c2>c3;
故答案为:60;>;=;
(2)由表可知,20s时,c(NO2)=0.060mol/L,则反应消耗N2O4的浓度为0.030mol/L,则20s的四氧化二氮的浓度c1=0.1mol/L−0.03mol/L=0.07mol/L;在0s∼20s内四氧化二氮的平均反应速率为v(N2O4)==0.0015mol⋅(L⋅s)−1;
故答案为:0.07;0.0015;
(3)达到上述同样的平衡状态,为等效平衡,按化学计量数换算到N2O4一边,满足c(N2O4)为0.100mol/L即可,根据反应N2O4⇌2NO2可知二氧化氮的浓度应该为:c(NO2)=2c(N2O4)=0.1mol/L×2=0.20mol/L;
故答案为:0.20。
【点睛】
根据信息得出两个平衡为等效平衡。【解析】①.60②.>③.=④.0.07⑤.0.0015⑥.0.20三、判断题(共7题,共14分)18、B【分析】【详解】
Cu和CuO均能与稀硝酸反应,错误。19、A【分析】【详解】
对压电陶瓷挤压或拉伸时,它的两端就会形成一定的电压,并且压电陶瓷还能把电能转换成超声振动,所以压电陶瓷能够实现机械能和电能的互相转化,故正确。20、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。21、B【分析】【分析】
【详解】
糖类是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物。糖类不一定都溶于水,如纤维素属于糖,但不能溶于水;也不一定有甜味,有甜味的物质也不一定是糖类物质,因此认为能溶于水且具有甜味的物质都属于糖类的认识是错误的。22、B【分析】【详解】
煤是由C、H、O、N、S等组成的复杂混合物,故错;23、B【分析】【详解】
通过石油分馏和石油裂化可获得汽油,两种汽油分别称为分馏汽油和裂化汽油,均属于混合物,题干说法错误。24、B【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包装,故错误。四、元素或物质推断题(共3题,共30分)25、略
【分析】【分析】
根据图示可知;①为H,②为C,③为N,④为F,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为S,⑨为Cl,⑩为As元素,据此解答。
【详解】
(1)根据图示可知⑩为As元素,As位于周期表中第四周期第VA族;Al的核电荷数为13,其原子结构示
(2)④为F,⑤为Na,⑥为Mg,F-、Na+、Mg2+都含有2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:
(3)非金属性F>Cl>S;则简单氢化物的稳定性最强的为HF;
(4)④与⑥两种元素组成的化合物为MgF2,电子式为
(5)⑥和⑨组成的化合物为MgCl2,电子式表示形成过程:
(6)同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,失去电子能力逐渐减弱,得到电子能力逐渐增强,所以金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则第3周期中,原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)是Cl,非金属性最强的元素是Cl,最高价氧化物对应水化物呈两性的是Al(OH)3,对应元素是Al。【解析】(1)第四周期VA族
(2)
(3)HF
(4)
(5)
(6)Cl
ClAl26、略
【分析】【分析】
【详解】
试题分析:F是红褐色沉淀,推出F为Fe(OH)3,则A为Fe(OH)2,说明X中含有Fe2+,C溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀盐酸的白色沉淀,说明C中含有SOX中含有SOFe(OH)3受热分解成Fe2O3,因为M是金属,则此反应是铝热反应,K为Fe,J为Al2O3,X和NaOH溶液产生刺激性气体,此气体为NH3,说明X溶液中含有NHC为Na2SO4,电解Na2SO4溶液,实际上电解H2O得到H2和O2,则D为O2,E为H2,G为NO,I为HNO3,(1)根据上述推断,根据化合价的代数和为0,X为(NH4)2Fe(SO4)2;(2)发生的反应是4NO+3O2+2H2O=4HNO3,因此两者的比值为4:3;(3)铁是过量的,因此离子反应方程式为:3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O;(4)氧化铝表现两性,Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O,蒸干后得到固体是NaAlO2;(5)X的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2,NHFe2+要水解,但Fe2+水解程度大于NH4+,溶液显酸性,因此离子浓度大小顺序是c(SO)>c(NH)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-)。
考点:考查无机推断、元素及其化合物的性质、离子浓度大小比较等知识。【解析】①.(NH4)2Fe(SO4)2②.4:3③.3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O④.NaAlO2⑤.c(SO)>((NH)>c(Fe2+)>((H+)>(OH-)27、略
【分析】【分析】
根据①特别活泼的金属K;Ca、Na能够与冷水反应放出氢气;②比较活泼的金属可以与稀硫酸反应产生氢气;排在H后面的金属不能与酸发生置换反应;③活动性不同的金属构成原电池时;比较活泼的金属为负极,不活泼的金属为正极;④活动性强的金属可以把活动性弱的金属置换出来;⑤在金属的电化学腐蚀中,相对活泼的容易被腐蚀;⑥在电解池中,不活泼的金属阳离子优先获得电子,在电极上被还原,据此分析。
【详解】
有七种金属:钾、锌、铁、锡、铜、银、铂,它们的标号分别为A、B、C、D、E、F、G。①常温下,只有A和水反应生成氢气,根据金属活动性顺序表,可知A为K;②D、E、G都能和稀硫酸反应生成氢气,B、C、F无此性质,说明D、E、G在金属活动性顺序表中排在H的前边,可能为锌、铁、锡;而B、C、F则排在H的后边,可能为铜、银、铂;③C、F组成原电池时,F为正极,则金属活动性:C>F;④在G的硫酸盐溶液中加入D,发现D溶解,G析出,说明金属活动性D>G;⑤将G、E接触放置,E不易锈蚀,说明金属活动性G>E;G在空气中放置极易生锈,则G为Fe,金属活动性D>G,则D是Zn,E为Sn;B、C、F分别为铜、银、铂的一种由于Pt不活泼,通常以金属单质存在,⑥以铂作电极,电解相同浓度的B和C的硝酸盐溶液时,在阴极上首先得到C,金属活动性:B>C则B是Cu;C是Ag,F是Pt。
综上所述可知A是K;B是Cu,C是Ag,D是Zn,E是Sn,F是Pt,G是Fe,七种元素的名称分别是钾;铜、银、锌、锡、铂、铁。
【点睛】
本题考查了金属元素的推断。可以根据金属活动性顺序表可以判断金属活动性的强弱。在金属活动性顺序表中,钾、钙、钠可以与冷水迅速反应产生氢气,排在氢全前边的金属可以把酸中的氢置换出来,排在前边的金属可以把后边的金属从盐中置换出来;还可以根据原电池反应原理比较金属活动性的强弱。一般情况下相当较活泼的金属为负极,失去电子,发生氧化反应,较不活泼的金属为正极,溶液中的阴离子获得电子,发生还原反应;也可以根据电解原理分析,用惰性电解电解时,金属的活动性越弱,其相应的阳离子优先获得电子,被还原为金属单质。掌握判断方法是正确推断的基础。【解析】钾铜银锌锡铂五、实验题(共2题,共14分)28、略
【分析】【详解】
Ⅰ.(1)制备Cl2可以用KMnO4或MnO2氧化浓盐酸,KMnO4与浓盐酸反应不需要加热,MnO2与浓盐酸反应需要加热,结合装置A知选MnO2,故反应为:改写后离子方程式为:Cu与稀硝酸反应能产生NO;故此处填稀硝酸;
(2)制取的Cl2中混有杂质HCl和水蒸气,需先经过盛有饱和NaCl溶液的洗气装置F除去HCl(f进气),再经过浓硫酸干燥装置D(c进气),利用装置E向上排空气收集Cl2(d进气),最后接装置G,吸收多余Cl2,防止污染空气,故连接顺序为:a→f→____→c→b→d→e→j→h;装置F的作用是除去杂质HCl;
Ⅱ.(3)NO的密度小于Cl2密度,为了使气体充分反应,故需将NO送入装置V的底部,Cl2送入装置V瓶口下沉,类似工业制硫酸的气液逆流吸收法,故B处通NO,A处通Cl2;
(4)装置Ⅲ可干燥气体;同时瓶口有缓冲气流装置,可以控制气体流速;
(5)装置Ⅷ可用于冷凝生成的NOCl,同时可除去多余的NO和Cl2(两者沸点较高;不易冷凝),由于NOCl的沸点为-5.5℃,故此处选用冰盐水,即②;
(6)检验Cl-选用AgNO3溶液和稀HNO3,利用HNO2的还原性,选用KMnO4溶液检验HNO2,具体方案为:加入足量的AgNO3溶液,有白色沉淀生成,加入足量稀HNO3后仍有白色沉淀,说明有Cl-,再加入KMnO4溶液,溶液褪色,说明有HNO2;
(7)亚硝酰氯(NOCl)遇水水解生成HCl和HNO2,与NaOH反应生成对应的盐,故此处反应为:NOCl+2NaO
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