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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年北师大新版必修2化学下册阶段测试试卷644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6题,共12分)1、2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池领域做出巨大贡献的三位科学家。某锂离子电池为负极,为正极,锂盐有机溶液作电解质溶液,电池反应为则下列有关说法正确的是A.金属锂的密度、熔点和硬度均比同族的碱金属低B.该锂离子电池可用乙醇作有机溶剂C.电池放电时,Li+从正极流向负极D.电池充电时,阳极的电极反应式为2、2016年10月6日,联合国国际民用航空组织限制了国际航班的碳排放,倡导低碳经济、节能减排,下列做法不符合这一理念的是A.推广利用二氧化碳与环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物的生物降解材料B.使用填埋法处理未经分类的生活垃圾C.推广煤的干馏、气化、液化技术,提供清洁、高效燃料和基础化工原料D.开发新能源,如核能、太阳能、风能等,减少对化石能源的依赖3、某种锂离子二次电池的总反应为FePO4(s)+Li(s)LiFePO4(s)装置如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料)。下列说法不正确的是()
A.图中e―及Li+的移动方向说明该电池处于放电状态B.该电池中a极不能接触水溶液C.充电时a极连接外接电源的正极D.充电时,b极电极反应式为:LiFePO4–e―=Li++FePO44、柠檬酸的结构简式为下列说法正确的是A.与柠檬酸互为同系物B.1mol柠檬酸可与4molNaOH发生中和反应C.1mol柠檬酸与足量金属Na反应生成4molH2D.柠檬酸中能发生酯化反应的官能团有2种5、将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是。
①2v(NH3)正=v(CO2)逆。
②密闭容器中氨气的物质的量浓度不变。
③密闭容器中混合气体的密度不变。
④混合气体的平均相对分子质量不变。
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变。
⑥密闭容器中CO2的质量分数不变A.②③⑤B.①②⑤C.③⑤⑥D.全部6、CO2可与H2催化合成甲醇,于恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);下列描述能说明该反应已经达到化学平衡状态的是()A.CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等C.正、逆反应速率相等且等于零D.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、试从化学键的角度理解化学反应中的能量变化。(以2H2+O2===2H2O为例说明),已知:E反表示反应物(2H2+O2)所具有的总能量,E生表示生成物(2H2O)所具有的总能量。又知:拆开1moLH2中的化学键需要吸收436kJ能量,拆开1moLO2中的化学键需要吸收496kJ能量;形成水分子中的1moLH—O键能够释放463KJ能量。
⑴从宏观角度看:反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量,所以该反应要______(填“吸收”或“放出”)能量,能量变化值的大小△E=_________(用E反和E生表示)
⑵从微观角度看:断裂反应物中的化学键吸收的总能量为E吸=______KJ;形成生成物中的化学键放出的总能量为=______KJ。E吸______E放(填“>”或“<”),所以该反应要_____(填“吸收”或“放出”)能量,能量变化值的大小△E=____KJ(填数值)
⑶由图可知,化学反应的本质是________________________________化学反应中能量变化的主要原因是________________(从总能量说明)8、工业上制取硝酸铵的流程图如图;请回答下列问题:
(1)在工业制硝酸的生产中,B中发生反应的化学方程式为:_______。
(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是:_______。
(3)生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物;可用如下两种方法处理:
碱液吸收法:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O
NH3还原法:____NH3+____NO2____N2+____H2O
①配平NH3还原法的化学方程式_______。
②以上两种方法中,符合绿色化学的是_______。
③某化肥厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的百分比含量为_______(计算结果精确到0.1)。9、火力发电的原理:首先通过化石燃料___________,使___________,加热水使之___________以推动蒸汽轮机,然后带动发电机发电。10、某学习小组用如图所示装置探究金属锌和稀硫酸的反应;实验过程中电流表的指针发生偏转。请回答下列问题:
(1)锌片做电池的__________极(填“正或负”),发生的电极反应式:__________。
(2)铜片的现象是__________,发生的电极反应式:__________。
(3)若将稀H2SO4换成CuSO4,则正极反应式为:__________。
(4)若将电极换成铁片和铜片,则负极是__________(填“铁片或铜片”)11、化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中,反应的化学方程式为_______。
(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接,锌片是_______(填“正极”或“负极”)。能证明化学能转化为电能的实验现象是:_______、_______。锌片上的电极反应式为_______铜片上的电极反应式为_______。稀硫酸在如图所示装置中的作用是:传导离子、_______。
(3)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。
①2H2+O22H2O
②Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
③CaO+H2O=Ca(OH)212、固体废弃物的处理。
(1)处理原则:________、________和________。
(2)目的:_________和_________用。13、下图为部分元素在元素周期表中的相对位置。据此回答相关问题:
(1)其中非金属性最强的是__________(填元素符号)。
(2)P、S两种元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性:H3PO4________H2SO4(填“>”、“<”或“=”)
(3)N位于元素周期表中的第___________族。
(4)F、Cl两种元素氢化物的稳定性:HF_______HCl(填“>”、“<”或“=”)14、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)15、下表为元素周期表的一部分。
。族。
周期。
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
一。
①
二。
②
⑤
三。
③
⑥
四。
④
⑦
(1)表中元素_______的非金属性最强;元素_______的金属性最强;(写元素符号)。
(2)表中半径最大的元素是_______;(写元素符号)
(3)表中元素⑤、⑥、⑦对应的单质氧化性最强的是_______;(写化学式;下同)
(4)表中元素⑥、⑦氢化物的稳定性顺序为_______;
(5)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是_______。评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)16、油脂在酸性或碱性条件下,均可发生水解反应,且产物相同。(____)A.正确B.错误17、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18、(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在____
(2)晶体硅熔点高、硬度大,故可用于制作半导体材料____
(3)Si和SiO2都可用于制造光导纤维_____
(4)非金属性:C>Si,则热稳定性:CH4>SiH4_____
(5)硅的化学性质不活泼,常温下不与任何物质反应_____
(6)SiO2是酸性氧化物,可溶于强碱(NaOH),不溶于任何酸_____
(7)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”,是一种建筑行业常用的黏合剂_____
(8)SiO2能与HF反应,因此可用HF刻蚀玻璃______
(9)向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶______
(10)石英是良好的半导体材料,可以制成光电池,将光能直接转化成电能_____
(11)硅是非金属元素,它的单质是灰黑色有金属光泽的固体______
(12)用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被氧化______
(13)加热到一定温度时,硅能与氢气、氧气等非金属发生反应_____
(14)二氧化硅是酸性氧化物,因此能与水反应生成硅酸_____
(15)二氧化硅制成的光导纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆_____
(16)工业上制取粗硅的反应是SiO2+CSi+CO2↑_____
(17)用二氧化硅制取单质硅时,当生成2.24L气体(标准状况)时,得到2.8g硅_____
(18)因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸酸性比碳酸强_____
(19)二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应,但能与碳酸钠固体在高温时发生反应_______
(20)2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO______
(21)二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶2______A.正确B.错误19、低碳环保中的“碳”是指二氧化碳。(____)A.正确B.错误20、农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用。_____A.正确B.错误21、在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应。(_______)A.正确B.错误22、油脂的氢化与油脂的皂化都属于加成反应。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、实验题(共3题,共30分)23、过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫高硫酸钠,可用于废气处理及有害物质氧化降解.用(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体,同时还会放出氨气。某化学兴趣小组利用该原理在实验室制备Na2S2O8晶体(装置如图所示).
已知:反应过程中发生的副反应为2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2
(1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为___,反应过程中持续通入氮气的目的是___。
(2)(NH4)2S2O8可由电解硫酸铵和硫酸的混合溶液制得,写出电解时阳极的电极反应式:___。
(3)Na2S2O8溶于水中,会发生一定程度的水解,最终仅生成H2SO4、Na2SO4和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质,写出该反应的化学方程式:___。
(4)Na2S2O8具有强氧化性,该兴趣小组设计实验探究不同环境下Na2S2O8氧化性的强弱。将MnSO4•H2O(1.69g)与过量Na2S2O8(10g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3min,观察并记录加入试剂时和加热过程中的现象(如表格所示)。环境调节溶液氧化环境时的现象加热煮沸3min期间产生的现象中性加入VmL蒸馏水,无明显现象30s时开始有大量气泡冒出,3min后溶液变深棕色,溶液中有悬浮小颗粒碱性加入VmL某浓度的NaOH溶液,瞬间变为棕色(MnO2)10s后溶液逐渐变为深紫色(MnO4-),没有明显冒气泡现象酸性加入VmL稀H2SO4无明显现象煮沸3min后,有气泡冒出
①在___(填“中性”“酸性”或“碱性”)条件下,Na2S2O8的氧化能力最强。
②中性氧化时,会产生大量气泡,其原因为___。
③若用0.1mol•L-1的H2O2溶液滴定碱性氧化反应后的溶液(先将溶液调至酸性再滴定),滴定终点时的现象为___;达到滴定终点时,消耗H2O2溶液的体积为V1rnL。则碱性氧化后的溶液中NaMnO4的质量为___g(用含V1的代数式表示,5H2O2~2)。24、已知锌与稀盐酸反应放热,某学生为了探究反应过程中的速率变化,用排水集气法收集反应放出的氢气。所用稀盐酸浓度有1.00mol·L-1、2.00mol·L-1两种浓度;每次实验稀盐酸的用量为25.00mL,锌有细颗粒与粗颗粒两种规格,用量为6.50g。实验温度为298K;308K。
(1)完成以下实验设计(填写表格中空白项);并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
。编号。
T/K
锌规格。
盐酸浓度/mol·L-1
实验目的。
①
298
粗颗粒。
2.00
(I)实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
(II)实验①和_______探究温度对该反应速率的影响;
(III)实验①和_______探究锌规格(粗;细)对该反应速率的影响。
②
298
粗颗粒。
1.00
③
308
粗颗粒。
2.00
④
298
细颗粒。
2.00
(2)实验①记录如下(换算成标况):
。时间(s)
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
氢气体(mL)
16.8
39.2
67.2
224
420
492.8
520.8
543.2
554.4
560
①计算在30s~40s范围内盐酸的平均反应速率ν(HCl)=_______(忽略溶液体积变化)。
②反应速率最大的时间段(如0s~10s)为_______,可能原因是_______。
(3)另一学生也做同样的实验,由于反应太快,测量氢气的体积时不好控制,他就事先在盐酸溶液中分别加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,在不影响产生H2气体总量的情况下,你认为他上述做法中可行的是_______(填相应字母);
A.NaNO3溶液B.NaCl溶液C.CuSO4溶液D.Na2CO3
(4)某化学研究小组的同学为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果;分别设计了如图甲;乙所示的实验。请回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察_______,定性比较得出结论。甲同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_______。
②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,实验中需要测量的数据是_______。25、有一包白色固体(为一种二元酸的正盐);下表为进行相关实验的部分实验报告。
(1)请根据实验现象,将你作出的判断填在表格内的相应位置。步骤序号操作实验现象判断①取固体溶于水,得溶液X得到无色溶液②取少量溶液X,加入氯化钡溶液生成白色沉淀可能含有__________(填离子符号)③取少量溶液X,加入浓氢氧化钠溶液,加热,并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验试纸变蓝含有_____________(填离子符号)结论:此白色固体可能是_____________。
(2)若想确认此白色固体的成分,应在步骤________(填步骤序号)中加入试剂A,试剂A为_________。
(3)若在步骤②的操作中,加入试剂A后仍有白色沉淀,写出据此确认的溶液X与氢氧化钡溶液加热反应的离子方程式___________________________评卷人得分五、结构与性质(共4题,共24分)26、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。27、考查官能团名称。
(1)写出E()中任意两种含氧官能团的名称___________。
(2)D()具有的官能团名称是___________。(不考虑苯环)
(3)C()中所含官能团的名称为___________。
(4)写出化合物E()中含氧官能团的名称___________;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为___________。
(5)A()中的含氧官能团名称为硝基、___________和___________。
(6)A()中的官能团名称是___________。
(7)A(C3H6)是一种烯烃,化学名称为___________,C()中官能团的名称为___________、___________。
(8)中的官能团名称是___________。
(9)]中含氧官能团的名称是___________。
(10)CH2OH(CHOH)4CH2OH中含有的官能团的名称为___________。
(11)中官能团的名称为___________。
(12)中的官能团名称为___________(写两种)。
(13)中含氧官能团的名称为___________。28、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。29、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)
评卷人得分六、原理综合题(共1题,共10分)30、I;甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(1)101KPa时,16g液态CH3OH完全燃烧生成CO2气体和液态水时,放出363.5kJ的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式是________________________________________。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);△H1=+49.0kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g);△H2=?
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1,则反应②的△H2=_________。
(3)一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极,稀硫酸作电解液,一极直接通入纯化后的甲醇蒸汽,同时向另一个电极通入空气,则通入甲醇的电极发生的电极反应方程式为________________________________________。
II、工业上为了处理含有Cr2O的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成;工业废水中铬的含量已低于排放标准。请回答下列问题:
(1)写出阳极的电极反应方程式________________________________
(2)阳极不能改用石墨作电极的原因是________________________________
(3)写出Cr2O变为Cr3+的离子方程式:________________________________参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
根据题干信息,结合电池反应可知,电池放电时作原电池,C6Li为负极,失去电子发生氧化反应,Li1-xMO2为正极,得到电子发生还原反应;电池充电时为电解池,原电池的负极与外接电源负极相连作电解池的阴极,则C6Li1-x为阴极,原电池的正极与外接电源正极相连作电解池的阳极,则LiMO2作阳极。
【详解】
A.碱金属元素从上到下对应单质的熔沸点逐渐降低;故金属锂的熔点均比同族的碱金属高,A错误;
B.乙醇的氧化还原电位太低;容易被氧化,不能作该锂离子电池的有机溶剂,B错误;
C.电池放电时,为原电池,阳离子(Li+)从负极向正极移动;C错误;
D.由上述分析可知,电池充电时,LiMO2作阳极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为LiMO2-xe-=xLi++Li1-xMO2;D正确;
答案选D。
【点睛】
原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应;电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。2、B【分析】【详解】
A、推广利用二氧化碳与环氧丙烷和琥珀酸酐的三元共聚物的生物降解材料,可降低二氧化碳的排放,减少白色污染,故A正确;B、使用填埋法处理未经分类的生活垃圾,会引起土壤和地下水污染,故B错误;C、推广煤的干馏、气化、液化技术,提供清洁、高效燃料和基础化工原料,提高煤的使用率,减少污染性气体的排放,符合“节能减排”和“低碳经济”主题,故C正确;D、发展水电,开发新能源,如核能、太阳能、风能等,可减少使用化石燃料排放气体对大气的污染,可以减少二氧化碳的排放,符合“节能减排”和“低碳经济”主题,故D正确;故选B。3、C【分析】【分析】
该电池反应中,放电时,负极反应式为Li-e-=Li+,正极反应式为FePO4+Li++e-═LiFePO4;充电时,阳极;阴极电极反应式与原电池正负极电极反应式正好相反,据此分析解答。
【详解】
A.由图中e-及Li+移动方向,则发生Li-e-=Li+;所以该电池处于原电池放电状态,选项A正确;
B.a极为Li易与水发生反应;所以该电池中a极不能接触水溶液,选项B正确;
C.放电时,负极反应式为Li-e-=Li+;则a为负极,所以充电时a极连接外接电源的负极,选项C不正确;
D.放电时,b极反应式为FePO4+Li++e-═LiFePO4,则充电过程中,b极电极反应式为:LiFePO4-e-═Li++FePO4;选项D正确;
答案选C。4、D【分析】【详解】
A.该物质与柠檬酸的结构不相似;该物质含两个羧基,柠檬酸含三个羧基,故A错误;
B.羧基可以和NaOH反应;1mol柠檬酸可与3molNaOH发生中和反应,故B错误;
C.柠檬酸中的羧基和羟基均可以和金属钠发生反应生成氢气,因此1mol柠檬酸与足量金属Na反应生成2molH2;故C错误;
D.羟基;羧基都可以发生酯化反应;故D正确;
答案选D。5、A【分析】【分析】
在一定条件下;当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态,据此判断。
【详解】
①2v(NH3)正=v(CO2)逆时正逆反应速率不相等;反应没有达到平衡状态;
②起始时氨气的物质的量浓度为0;随着氨基甲酸铵的分解,氨气浓度逐渐增大,当氨气浓度不再改变时,反应达到平衡状态;
③密度是混合气体的质量和容器容积的比值;在反应过程中容积始终是不变的,但是气体的质量是变化的,所以当密闭容器中混合气体的密度不变时反应达到平衡状态;
④由于体系中只有两种气体;且氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2:1,密闭容器中混合气体的平均相对分子质量始终不变,所以当密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变时不能说明反应达到平衡状态;
⑤正反应气体的分子数增大;当密闭容器混合气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态;
⑥由于体系中只有两种气体,且氨气和二氧化碳的物质的量之比始终满足2:1,密闭容器中CO2的质量分数始终不变,所以当密闭容器中CO2的质量分数不变不能说明反应达到平衡状态;
综合以上分析②③⑤能判断该反应已经达到化学平衡;故A正确;
答案选A。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.CO2、H2、CH3OH、H2O在容器中共存;反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,A不符合题意;
B.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度相等;反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,这与反应开始时加入的反应物的多少及反应的转化率等有关,B不符合题意;
C.化学平衡状态是动态平衡;当反应达到平衡时,正;逆反应速率相等但都大于零,C不符合题意;
D.CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度均不再变化是反应达到平衡状态的特征标志;D符合题意;
故合理选项是D。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【分析】
【详解】
⑴从宏观角度看:反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量;所以该反应要放出能量,能量变化值的大小△E=E生-E反。
⑵从微观角度看:2molH2和1molO2反应生成2molH2O的反应过程中,断裂反应物中的化学键吸收的总能量为E吸=436kJ×2+496kJ=1368kJ;形成生成物中的化学键放出的总能量为=463kJ×4=1852kJ。E吸
⑶由图可知;化学反应的本质是旧化学键的断裂,新化学键的形成,化学反应中能量变化的主要原因是反应物总能量与生成物总能量的不同。
【点睛】
本题的难点是计算形成生成物水中的化学键放出的能量,关键是要搞清1molH2O中有2molH—O键。【解析】放出E生—E反13681852<放出484旧化学键的断裂,新化学键的形成反应物总能量与生成物总能量的不同。8、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)B中发生的反应为在催化剂作用下,氨气与氧气共热发生氧化还原反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,故答案为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)在合成硝酸的吸收塔中通入空气,空气中的氧气与一氧化氮反应生成二氧化氮,二氧化氮与加入的水反应生成硝酸和一氧化氮,反应生成的一氧化氮又与氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮再与水反应,循环往复有利于促使一氧化氮循环利用,全部转化成硝酸,故答案为:可使NO循环利用,全部转化成HNO3;
(3)①由未配平的化学方程式可知,在催化剂作用下,氨气和二氧化氮共热反应生成氮气和水,反应中转移电子个数为24,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,故答案为:8NH3+6NO27N2+12H2O;
②由反应的化学方程式可知;碱液吸收法消耗大量的氢氧化钠生成的亚硝酸盐毒,NH3还原法产物无污染,得到合成氨的原料气,故符合绿色化学的是氨气还原法,故答案为:氨气还原法;
③由氮原子个数守恒可得如下关系:NH3~NO~HNO3,由NH3制NO的产率是96%、NO制HNO3的产率是92%可知,1mol氨气可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol,硝酸与氨气反应生成硝酸铵的反应为HNO3+NH3═NH4NO3,由方程式可知,反应中消耗的氨气的物质的量为0.8832mol,则制HNO3所用去的NH3的质量占总耗NH3质量的百分数为×100%=53.1%,故答案为:53.1%。【解析】4NH3+5O24NO+6H2O可使NO循环利用,全部转化成HNO38NH3+6NO27N2+12H2ONH3还原法53.1%9、略
【分析】略【解析】燃烧化学能转变为热能汽化为蒸汽10、略
【分析】【分析】
两个活动性不同的电极;用导线连接后与电解质溶液接触,电流计指针偏转,则说明有电流产生,从而表明形成原电池。在原电池中,相对活泼的金属电极为负极,相对不活泼的金属电极或石墨电极为正极。在负极,负极材料失电子;在正极,溶液中的阳离子在在电极上得电子。
【详解】
(1)锌的金属活动性比铜强,所以锌片做电池的负极,锌失电子生成锌离子,发生的电极反应式:Zn-2e-=Zn2+。答案为:负;Zn-2e-=Zn2+;
(2)铜片为正极,溶液中的H+获得电子生成氢气,所以看到的现象是有气泡冒出,发生的电极反应式:2H++2e-=H2↑。答案为:有气泡冒出;2H++2e-=H2↑;
(3)若将稀H2SO4换成CuSO4,则正极为Cu2+获得电子生成Cu,反应式为:Cu2++2e-=Cu。答案为:Cu2++2e-=Cu;
(4)若将电极换成铁片和铜片;则由于铁的金属活动性比铜强,所以负极是铁片。答案为:铁片。
【点睛】
对于特殊的原电池,相对不活泼的金属电极也可能作负极,这取决于电解质的性质。作为负极,电极材料必须能与电解质溶液发生氧化还原反应。【解析】负Zn-2e-=Zn2+有气泡冒出2H++2e-=H2↑Cu2++2e-=Cu铁片11、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(2)将锌片、铜片按照如图所示装置连接,锌比铜活泼,锌片是负极,失电子;铜片上有气泡产生、电流表指针偏转,能证明化学能转化为电能;锌片上的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜片上的电极反应式为2H++2e-=H2↑;故稀硫酸在如图所示装置中的作用是:传导离子;作正极反应物。
(3)在一定条件下能自发进行的放热的氧化还原反应才能将化学能直接转化为电能,而③CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应,不能实现化学能直接转化为电能,故③不选;①2H2+O22H2O、②Fe+Cu2+=Cu+Fe2+均是能自发进行的放热的氧化还原反应、能实现化学能直接转化为电能,故①②选。【解析】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑负极铜片上有气泡产生电流表指针偏转Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑作正极反应物①②12、略
【分析】略【解析】(1)无害化减量化资源化。
(2)减少环境污染资源回收利用13、略
【分析】(1)同主族从上到下非金属性减弱;同周期从左向右非金属性增强,则其中非金属性最强的是F,故答案为:F;
(2)非金属性P<S,对应最高价氧化物对应的水化物的酸性为H3PO4<H2SO4;故答案为:<;
(3)N的最外层电子数为5;电子层数为2,则N位于元素周期表中的第二周期VA族,故答案为:VA;
(4)非金属性F>Cl;氢化物的稳定性:HF>HCl,故答案为:>。
点睛:本题考查位置、结构与性质,把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键。解答本题要熟记元素周期律的基本内容。本题的易错点为(2)(4),要注意元素的非金属性越强,对应氢化物越稳定性,最高价含氧酸的酸性越强。【解析】F<ⅤA>14、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CH3CH2CH2CH3bbcd15、略
【分析】【分析】
根据元素在周期表的位置可知:①是H,②是Li,③是Na,④是K,⑤是F,⑥是Cl,⑦是Br元素。然后结合元素周期律分析解答。
【详解】
(1)同一周期元素;原子序数越大,元素的金属性越弱,非金属性越强;同一主族元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,所以表中元素F的非金属性最强;K元素的金属性最强;
(2)同一周期元素的原子半径随原子序数的增大而减小;同一主族元素的原子半径随原子序数的增大而增大;所以表中半径最大的元素是K元素;
(3)表中元素⑤、⑥、⑦元素是同一主族的元素,从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则其对应的单质的氧化性逐渐减弱,因此三种元素对应的单质氧化性最强的是F2;
(4)元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。表中元素⑥是Cl,⑦是Br,由于元素的非金属性:Cl>Br,所以氢化物的稳定性强弱顺序为:HCl>HBr;
(5)元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强。表中元素能够形成含氧酸,且其最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4。【解析】FKKF2HCl>HBrHClO4三、判断题(共7题,共14分)16、B【分析】【详解】
油脂在酸性条件下水解产物为甘油和高级脂肪酸,在碱性条件下水解产物为甘油和高级脂肪酸钠,水解产物不同。17、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。18、B【分析】【分析】
【详解】
(1)硅在自然界中只以化合态的形式存在;正确;
(2)硅的导电性介于导体和绝缘体之间;故可用于制作半导体材料,错误;
(3)Si不可用于制造光导纤维;错误;
(4)非金属性:C>Si,则热稳定性:CH4>SiH4;正确;
(5)硅的化学性质不活泼;常温下可与HF反应,错误;
(6)SiO2是酸性氧化物;可溶于强碱(NaOH),溶于HF,错误;
(7)硅酸钠的水溶液俗称“水玻璃”;是一种建筑行业常用的黏合剂,正确;
(8)SiO2能与HF反应;因此可用HF刻蚀玻璃,正确;
(9)硅酸为弱酸,故向Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸制备硅酸凝胶;正确;
(10)硅是良好的半导体材料;可以制成光电池,将光能直接转化成电能,错误;
(11)硅是非金属元素;它的单质是灰黑色有金属光泽的固体,正确;
(12)用二氧化硅制取单质硅的反应中硅元素被还原;错误;
(13)加热到一定温度时;硅能与氢气;氧气等非金属发生反应,正确;
(14)二氧化硅是酸性氧化物;但是不能与水反应生成硅酸,错误;
(15)二氧化硅制成的光导纤维;由于其良好的光学特性而被用于制造光缆,错误;
(16)工业上制取粗硅的反应是SiO2+2CSi+2CO↑;错误;
(17)用二氧化硅制取单质硅时,反应是SiO2+2CSi+2CO↑;当生成2.24L气体(标准状况)时,得到1.4g硅,错误;
(18)硅酸酸性比碳酸弱;错误;
(19)二氧化硅不能与碳酸钠溶液反应;但能与碳酸钠固体在高温时发生反应,正确;
(20)2MgO·SiO2中的酸根阴离子为SiO错误;
(21)二氧化硅为立体网状结构,其晶体中硅原子和硅氧单键个数之比为1∶4,错误。19、A【分析】【详解】
低碳环保指减少日常作息时所耗用能量的绿色环保的生活方式,其目的主要是减少温室气体的排放量,特别是二氧化碳,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化,正确。20、A【分析】【详解】
植物的秸秆,枝叶,杂草和人畜粪便等蕴含着丰富的生物质能、在厌氧条件下产生沼气、则沼气作燃料属于生物质能的利用。故答案是:正确。21、B【分析】【详解】
在原电池中,两极材料均是电子通路,正极材料本身也可能参与电极反应,负极材料本身也不一定要发生氧化反应,错误。22、B【分析】【详解】
油脂的氢化属于加成反应,油脂的皂化属于水解反应,故错误。四、实验题(共3题,共30分)23、略
【分析】【分析】
(1)~(3)(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合,发生复分解反应,生成Na2S2O8和NH3,由于发生副反应2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2,所以在反应过程中需不断往反应液中通N2将NH3尽快排出,以减少副反应的发生;也可用电解法制(NH4)2S2O8,在阳极被氧化为在水溶液中能发生一定程度的水解;生成。
H2SO4、Na2SO4和H2O2。
(4)在中性溶液中,煮沸后,能将Mn2+氧化为MnO2,MnO2促进H2O2分解生成O2;在碱性溶液中,能将Mn2+逐渐氧化为MnO2,煮沸后继续氧化生成在酸性溶液中,未将Mn2+氧化,只是煮沸后H2O2分解生成O2。
【详解】
(1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为分液漏斗;依分析可知,为防NH3被氧化,应将生成的NH3从反应装置内尽快排出,所以反应过程中持续通入氮气的目的是将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生。答案为:分液漏斗;将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出;减少副反应的发生;
(2)电解时,由生成O元素的价态部分升高,所以电解时阳极的电极反应式:2-2e-==答案为:2-2e-==
(3)另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质应为H2O2,则最终仅生成H2SO4、Na2SO4和H2O2,该反应的化学方程式:Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+H2O2。答案为:Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+H2O2;
(4)①由信息知,在碱性溶液中,能将Mn2+逐渐氧化为MnO2,煮沸后继续氧化生成所以在碱性条件下,Na2S2O8的氧化能力最强。答案为:碱性;
②中性氧化时,会产生大量气泡,其原因为2H2O22H2O+O2↑。答案为:2H2O22H2O+O2↑;
③碱性氧化反应后的溶液为NaMnO4,呈深紫色,滴定终点时生成无色的Mn2+,所以滴定终点时的现象为当滴入最后一滴H2O2溶液时,溶液由紫色变为无色,且在半分钟内不变色;达到滴定终点时,依据关系式5H2O2~2可求出n()=m()==5.68×10-3V1g。答案为:当滴入最后一滴H2O2溶液时,溶液由紫色变为无色,且在半分钟内不变色;5.68×10-3V1。
【点睛】
依一般规律,强氧化性的酸根离子在酸性溶液中的氧化能力强,但既然给出了实验现象,就应依据实验现象分析结果。【解析】分液漏斗将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出,减少副反应的发生2-2e-==Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+H2O2碱性2H2O22H2O+O2↑当滴入最后一滴H2O2溶液时,溶液由紫色变为无色,且在半分钟内不变色5.68×10-3V124、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)探究温度对该反应速率的影响;则固体的表面积以及盐酸的浓度应该是一样的,所以实验①和③作为对照;探究锌规格(粗;细)对该反应速率的影响,要求实验温度以及盐酸的浓度是相等的,所以实验①和④作为对照;
(2)①在30-40s范围内生成氢气的物质的量为=0.007mol,则消耗盐酸的物质的量是0.014mol,其浓度是0.014mol÷0.025L=0.56mol/L,所以在30-40s范围内盐酸的平均反应速率v(HCl)=0.56mol/L÷10s=0.056mol/(L·s);
②根据相同时间段内;产生的氢气的体积越大,可以确定反应速率越快,所以反应速率最大的时间段是40~50s,可能原因是反应放热,温度高,反应速率快;
(3)A在盐酸中加入加入NaNO3溶液相当于是硝酸;不能产生氢气,A错误;
B.NaCl溶液相当于将盐酸稀释;盐酸中氢离子浓度减小,所以速率减慢,B正确;
C.在反应中加入硫酸铜;则金属锌会置换出金属铜,形成Cu;Zn、盐酸原电池,会加快反应速率,C错误;
D.在盐酸中加入碳酸钠与盐酸发生反应;氢离子浓度降低,反应速率减小,但产生的氢气体积也减小,D错误;
故答案为B;
(4)①定性分析:该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断。由于阴离子也可能会对反应速率产生影响,所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同;排除阴离子不同造成的干扰;同时,如利用乙图装置,通过测量相同时间内产生气体的量也可达到判断催化效果;
②定量分析:该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据化学反应速率的计算公式可知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间。【解析】③④0.056mol/(L·s)40~50s反应放热,温度高,反应速率快B生成气泡的快慢阴离子也可能会对反应速率产生影响,所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3可以控制阴离子相同,排除阴离子不同造成的干扰产生40ml气体所需要的时间25、略
【分析】【分析】
取固体溶于水,得到无色溶液,说明固体易溶于水,不是难溶物,因为该物质是二元酸的正盐,而银盐只有AgNO3可溶,故该物质不是银盐,加入氯化钡生成白色沉淀,说明该物质中的阴离子可以与Ba2+沉淀,阴离子可能是或加入浓氢氧化钠溶液,加热,并在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,说明溶液中有故该物质可能为(NH4)2SO4、(NH4)2CO3或(NH4)2SO3。
【详解】
(1)根据分析,经过步骤②,证明可能含有的离子为或经过步骤③,确定含有的离子为
(2)想进一步确认此白色固体的成分,需要在步骤②中加入盐酸进行检验,若不生成沉淀,且生成一种无色无味的气体,则证明是若不生成沉淀,且生成一种无色有刺激性气味的气体,则证明是若还生成沉淀,则证明是
(3)由于加入盐酸仍然生成沉淀,则沉淀为硫酸钡,白色固体为硫酸铵,反应的离子方程式为2++Ba2++2OH-BaSO4↓+2NH3↑+2H2O;【解析】(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2SO3②盐酸2++Ba2++2OH-BaSO4↓+2NH3↑+2H2O五、结构与性质(共4题,共24分)26、略
【分析】【分析】
(1)
和为碳元素的两种不同的核素;属于同位素,故选①;
(2)
石墨和足球烯为碳元素形成的两种不同的单质;属于同素异形体,故选②;
(3)
丙烷和庚烷都属于烷烃,结构相似,分子组成相差4个CH2;属于同系物,故选④;
(4)
正丁烷和异丁烷分子式均为C4H10,但结构不同,二者互为同分异构体,CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3的分子式均为C4H10;但结构不同,二者互为同分异构体,故选③⑥;
(5)
由于甲烷是正四面体结构,与碳原子直接相连的H原子两两相邻,所以其二溴代物只有一种,即和为同一种物质,故选⑤。【解析】(1)①
(2)②
(3)④
(4)③⑥
(5)⑤27、略
【分析】【分析】
(1)
含氧官能团为酯基;醚键、酮基;
(2)
具有的官能团有氨基;羰基、卤素原子(溴原子、氟原子);
(3)
所含官能团有氯原子和碳碳双键;
(4)
含氧官能团为酯基和羟基;E中手性碳(注:连有四个不同的原子或基团的碳)的个数为2;
(5)
含氧官能团名称为硝基;醛基、羟基;
(6)
官能团为羟基;
(7)
A为丙烯;C中官能团为氯原子;羟基;
(8)
官能团为羧基;碳碳双键;
(9)
官能团为羟基;醚键;
(10)
官能团为羟基;
(11)
官能团为碳碳双键;酯基;
(12)
官能团为碳碳双键;羰基;
(13)
含氧官能团为羧基。【解析】(1)酯基;醚键,酮基(任写两种)
(2)氨基;羰基、卤素原子(溴原子、氟原子)
(3)碳碳双键;氯原子。
(4)羟基;酯基2
(5)醛基(酚)羟基。
(6)羟基。
(7)丙烯氯原子羟基。
(8)羧基;碳碳双键。
(9)羟基;醚键。
(10)羟基。
(11)碳碳双键;酯基。
(12)碳碳双键;羰基。
(13)羧基28、略
【分析】【分析】
(1)
和为碳元素的两种不同的核素;属于同位素,故选①;
(2)
石墨和足球烯为碳元素形成的两种不同的单质;属于同素异形体,故选②;
(3)
丙烷和庚烷都属于烷烃,结构相似,分子组成相差4个CH2;属于同系物,故选④;
(4)
正丁烷和异丁烷分子式均为C4H10,但结构不同,二者互为同分异构体,CH3-CH2-CH2-CH3和CH3-CH(CH3)CH3的分子式均为C4H10;但结构不同,二者互为同分异构体,故选③⑥;
(5)
由于甲烷是正四面体结构,与碳原子直接相连的H原子两两相邻,所
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