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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年人教新课标必修2化学上册阶段测试试卷247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5题,共10分)1、下列指定反应的离子方程式正确的是A.过量的铁与稀硝酸反应:Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2OB.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉:Fe3++Fe=2Fe2+C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+2、下列物质的转化在给定条件下能实现的是A.FeFeCl2Fe(OH)2B.N2NO2HNO3C.Fe2O3Fe(OH)3FeCl3D.FeCl2(aq)FeCl3(aq)Fe(OH)33、有机物X的分子式为C6H10Cl2,关于X可能的结构,下列说法正确的是A.分子中可能有1个碳碳三健B.分子中可能有2个碳碳双键C.分子中可能有1个环状结构D.分子中可能含有苯环4、下列化学用语表示正确的是A.中子数为8的碳原子:B.O2-的结构示意图:C.丙烷的球棍模型D.氯化钙的电子式:5、有关能源的说法不正确的是A.地热能是可再生能源B.燃料电池的能量转化率可以达到80%以上C.核能为无污染的高效能源D.改进锅炉的燃料空气比,可以提高燃烧效率也是节能评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)6、实验室制备和纯化乙酸乙酯的相关装置如下图所示(加热及夹持装置已略去);关于该实验的说法正确的是。
A.图1装置中,冷凝管的主要作用是冷凝回流,冷凝水从下口通入B.加热图1装置后,发现未加碎瓷片,应立即停止加热马上补加C.图2装置中的冷凝管也可以换成图1装置中的冷凝管D.若用图2装置对粗产品进行蒸馏,所得馏分的沸点低于乙酸乙酯7、研究表明;黄芩苷能抑制新冠病毒,其结构简式如图所示。
下列说法错误的是A.分子中所有碳原子可能在同一平面内B.黄芩营可以形成分子内氢键C.黄芩普可以发生取代、加成、氧化反应D.1mol黄芩苷最多能与6molNaOH反应8、二氧化钛在一定波长光的照射下,可有效降解甲醛、苯等有机物,效果持久,且自身对人体无害。某课题组研究了溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响,结果如图所示。下列判断正确的是()
A.在0~20min之间,pH=7时R的降解速率为7×10-2mol·L-1·min-1B.R的起始浓度为1.5×10-4mol·L-1的降解速率大C.在这三种pH条件下,二氧化钛对pH=2的R溶液催化降解效率最好D.在0~50min之间,R的降解百分率pH=2等于pH=79、研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间含盐量的差别进行发电,在海水中该电池的总反应可表示为5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl。下列有关“水”电池在海水中放电的说法正确的是A.负极反应式:Ag+Cl--e-=AgClB.每生成1molNa2Mn5O10转移2mol电子C.Na+不断向“水”电池的负极移动D.AgCl是还原产物10、垃圾假单胞菌株能够在分解有机物的同时分泌物质产生电能;其原理如图所示。下列说法正确的是()
A.电流由左侧电极经过负载后流向右侧电极B.放电过程中,正极附近pH变大C.若1molO2参与电极反应,有4molH+穿过质子交换膜进入右室D.负极电极反应为:H2PCA+2e-=PCA+2H+11、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)达到平衡的标志是A.A.C的浓度不再变化B.C的物质的量之比为1:3:2C.单位时间内生成1molA的同时生成3molBD.2υ正(B)=3υ逆(C)12、某温度下,在起始压强为80kPa的刚性容器中,发生NO的氧化反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)△H;该反应的反应历程分两步进行,其速率方程和反应过程中能量变化如下:
①2NO(g)⇌N2O2(g)v1正=k1正c2(NO)v1逆=k1逆c(N2O2)
②N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)v2正=k2正c(N2O2)c(O2)v2逆=k2逆c2(NO2)
下列说法正确的是A.NO氧化反应速率快慢的决定步骤的活化能是E5—E3B.一定温度下,2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)平衡常数表达式K=C.升高温度,NO氧化反应的化学平衡向逆反应方向移动D.该温度下,将等物质的量的NO和O2混合反应(忽略2NO2⇌N2O4),NO的平衡转化率为40%时,该反应的平衡常数Kp=kPa-113、下列叙述正确的是A.合成氨的“造气”阶段会产生废气B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放C.电解制铝的过程中,作为阳极材料的无烟煤不会消耗D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)14、向含有2mol的SO2的容器中通入过量氧气发生2SO2+O22SO3,充分反应后生成SO3的物质的量____(填“<”“>”或“=”,下同)2mol,转化率____100%。15、化工原料A,在一定条件下发生下列反应:2A(g)4B(g)+C(g),∆H>0某温度下;向容积为1L的密闭容器中充入5.0molA(g),发生上述反应,反应过程中A(g)的浓度随时间变化如图所示。
请回答:
(1)若其他条件不变,在500s时,升高温度,化学反应速率将会_______(不变;加快,减慢)
(2)0-500s内,(A)=_______mol/(L·s)。
(3)平衡时,A的转化率是_______。
(4)下列描述中不能说明该反应已达到平衡状态的是________
A.B的浓度不再改变B.混合气体的质量不再改变。
C.混合气体的压强不再改变D.混合气体的物质的量不再改变16、KMnO4是实验室中常用的一种试剂。回答下列问题:
(1)K+的结构示意图为___。
(2)在酸性高锰酸钾溶液中滴加过量的草酸(H2C2O4,弱酸)溶液,振荡,溶液紫色变无色。发生的化学反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,若将该反应设计成原电池,则负极反应式为___。
(3)在10mL0.1mol·L-1KMnO4溶液(含稀硫酸)中加入15mL0.5mol.L-1草酸溶液,收集到的CO2的量与时间的关系如图所示。
AB段反应速率增大的原因可能是___(填字母)。
a.该反应是放热反应。
b.反应物浓度增大。
c.K2SO4起催化作用。
d.MnSO4起催化作用。
(4)为了探究外界条件对化学反应速率的影响,设计如下方案:。实验0.1mol·L-1KMnO4/mL0.5mol·L-1H2C2O4/mL0.1mol·L-1H2SO4/mL水浴温度/℃蒸馏水/mL褪色时间/minI5.015.05.0350t1II5.010.05.035Vt2III5.015.03.0352.0t3IV5.015.05.0450t4
①V=___。
②该实验方案不能探究对反应速率有影响的因素是___。
A.浓度B.酸度C.温度D.催化剂。
③若测得结果:t4<t1,则实验结论是___。17、某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K。每次实验HNO3的用量为25.0mL;大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:。实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol·L-1实验目的①298粗颗粒2.00(Ⅰ)实验①和②探究HNO3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___探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;②_________③308______④_________
(2)实验①中过程如图所示,___段化学反应速率最快。(填写选项中的字母;下同)
A.0-EB.E-FC.F-G
(3)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是___。
A.蒸馏水B.氯化钠固体C.氯化钠溶液D.浓盐酸18、一定条件下,在体积为3L的密闭容器中化学反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。
(1)该反应的平衡常数表达式K=__;根据图,升高温度,K值将__(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(2)500℃时,从反应开始到化学平衡状态,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是__(用nB、tB表示)。
(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是__(填字母;下同)。
a.υ生成(CH3OH)=υ消耗(CO)b.混合气体的密度不再改变。
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变d.CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化。
(4)300℃时,将容器的容积压缩到原来的在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是____。
a.c(H2)减小b.正反应速率加快;逆反应速率减慢。
c.CH3OH的物质的量增加d.重新平衡时减小19、依据A~E几种烃分子的示意图或结构填空。
(1)E的分子式是___________。
(2)属于同一物质的是___________(填序号),与C互为同系物的是___________(填序号)。
(3)等物质的量的上述烃完全燃烧时消耗最多的是___________(填序号,下同);等质量的上述烃完全燃烧时消耗最多的是___________。
(4)与B互为同系物分子量相差14的物质F共平面的原子最多有___________个。
(5)写出物质D与液溴在催化发生反应的化学方程式___________。
(6)C的某种同系物的分子式为其一氯代物只有一种,该烃的结构简式为___________。20、判断正误(用“正确”或“错误”表示)
①离子键与共价键的本质都是静电作用____;
②任何物质中都存在化学键___;
③离子键就是阴、阳离子之间的静电吸引力____;
④活泼金属与活泼非金属化合时能形成离子键____;
⑤非金属单质中不含离子键,一定只含有共价键_____;
⑥稳定性:HCl>HI,酸性:HF>HCl____;
⑦共价键可能存在于非金属单质中,也可能存在于离子化合物或共价化合物中___;
⑧NaCl和HCl溶于水破坏相同的作用力_______;21、(1)有下列几组物质或微粒:A.H和H;B.甲烷和乙烷;C.红磷和白磷;D.金刚石、石墨和C60;E.丁烷和异丁烷;F.和
其中,属于同分异构体的是__;属于同位素的是__;属于同素异形体的是__;属于同一种物质的是___;属于同系物的是___。(填字母编号)
(2)写出分子中碳原子数小于10,一氯代物只有一种结构的所有烷烃的结构简式:___、___、___、___。
(3)把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中;将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,放在光亮处,回答下列问题:
I.在反应结束后,试管内的产物最多的是___,空间构型呈正四面体的产物为___(填化学式),写出由甲烷直接生成该物质的化学方程式:___。
II.若(3)中甲烷完全反应,且生成的四种有机产物的物质的量相同,则反应消耗的Cl2的物质的量为___。22、(Ι)300℃时,将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)⇌2C(g)+2D(g)ΔH;2min末达到平衡,生成0.8molD。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为K=________,已知K300℃<K350℃,则ΔH____0(填“>”或“<”)。
(2)在2min末时,B的平衡浓度为________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”;“减小”或“不变”)。
(Ⅱ)硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中,最关键的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)一定条件下,SO2与O2反应10min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L,则10min生成SO3的化学反应速率为______。
(2)下列关于该反应的说法正确的是______。
A.增加O2的浓度能加快反应速率B.降低体系温度能加快反应速率。
C.使用催化剂能加快反应速率D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
(3)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的离子方程式:_________。评卷人得分四、判断题(共1题,共4分)23、(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.错误评卷人得分五、工业流程题(共1题,共2分)24、我国化学家侯德榜在20世纪20年代;突破氨碱法制碱技术的奥秘。侯德榜创造新的制碱法,是把制碱和合成氨联合起来,通常被称为联合制碱法。其部分工艺流程如下图。
请回答下列问题:
(1)粗盐提纯中除Ca2+的试剂是___________;
A.K2CO3B.Na2CO3C.NaHCO3
(2)CO2的循环使用符合绿色化学理念,CO2的过量排放会引起___________;
A.温室效应B.酸雨C.光化学烟雾。
(3)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较,Na2CO3___________NaHCO3(填“>”或“<”);
(4)工业上NH3的合成反应为一定条件下,将1molN2和3molH2充入1L的密闭容器中,5min后测得H2的物质的量为1.5mol。
①用H2表示该反应的化学反应速率是___________mol/(L·min);
②当其它条件不变时,升高温度,该反应速率将___________(填“增大”或“减小”)。评卷人得分六、原理综合题(共2题,共18分)25、180℃时将0.5molH2和1molCO2通入2L的恒容密闭容器中,此时容器内总压强为P0(已知分压=总压×物质的量分数),反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和H2O;测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为:___________________
(2)在0~3min内H2的平均化学反应速率为___________________
(3)0-1分钟的速率为V1,2-3分钟的速率为V2,10-11分钟的速率为V3,则V1、V2、V3由大到小的顺序为____________________________。
(4)3min内H2的转化率为______。
(5)平衡时,容器内的压强为__________,CO2的分压为____________(均保留2位有效数字)
(6)以(1)中反应设计成原电池(用硫酸作电解质溶液),则正极反应式为______________。26、工业废气、汽车尾气排放出的SO2、NOx等;是形成雾霾的重要因素.霾是由空气中的灰尘;硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子形成的烟雾.
(1)大气中的SO2在烟尘的催化下形成硫酸的反应方程式是_____;
(2)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H=﹣196kJ/mol,提高反应中SO2的转化率,是减少SO2排放的有效措施.
①T温度时,在2L容积固定不变的密闭容器中加入2.0molSO2和1.0molO2,5min后反应达到平衡,二氧化硫的转化率为50%,则υ(O2)=___;
②在①的条件下,判断该反应达到平衡状态的标志是____(填字母).
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2:1:2
b.容器内气体的压强不变。
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化。
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(3)烟气中的SO2可以用NaOH溶液吸收,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4;其原理如图所示.(电极材料为石墨)
①图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)____极,C口流出的物质是____;
②SO32﹣放电的电极反应式为_________;
③电解过程中若消耗12.6gNa2SO3,则阴极区变化的质量为_________g(假设该过程中所有液体进出口密闭)。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO气体和水,反应的离子方程式为3Fe+8H++2═3Fe2++2NO↑+4H2O;故A错误;
B.向Fe2(SO4)3溶液中加入过量铁粉,反应生成硫酸亚铁,反应的离子方程式为2Fe3++Fe═3Fe2+;故B错误;
C.向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3故C正确;
D.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸,反应生成硅酸沉淀,反应的离子方程式为SiO+2H+═H2SiO3↓;故D错误;
故选C。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.Fe与Cl2在点燃条件下反应,一定生成FeCl3;A不正确;
B.N2与O2在放电条件下反应;只能生成NO,B不正确;
C.Fe2O3难溶于水;与水不能发生反应,C不正确;
D.FeCl2在溶液中能被Cl2氧化为FeCl3,FeCl3与氨水反应可生成Fe(OH)3沉淀;D正确;
故选D。3、C【分析】【详解】
A.根据分子式可知;其不饱和度为1,则其中不可能含有碳碳三健,A错误;
B.根据分子式可知;其不饱和度为1,则其中不可能含有2个碳碳双键,B错误;
C.根据分子式可知;其不饱和度为1,则其中可能含有1个环状结构,C正确;
D.根据分子式可知;其不饱和度为1,则其中不可能含有苯环,D错误;
故选C。4、C【分析】【分析】
【详解】
A.中子数为8的碳原子质量数=6+8=14,应该表示为A项错误;
B.O2-的核电荷数为8,离子结构示意图为B项错误;
C.是丙烷的球棍模型;其中黑色代表碳原子,白色代表氢原子,C项正确;
D.氯化钙是离子化合物,电子式为D项错误;
答案选C。5、C【分析】【分析】
【详解】
A.可再生能源是指风能;太阳能、水能、生物质能、地热能等非化石能源;地热能是可再生能源,A正确;
B.燃料电池理论上可在接近100%的热效率下运行;具有很高的经济性。目前实际运行的各种燃料电池,由于种种技术因素的限制,再考虑整个装置系统的耗能,总的转换效率多在45%~60%范围内,如考虑排热利用可达80%以上,B正确;
C.核能的废料有污染;不是无污染的高效能源,C错误;
D.改进锅炉的燃料空气比;可以提高燃烧效率,使燃烧更充分的同时减少热量的损失,D正确;
所以符合题意的为C,答案选C。二、多选题(共8题,共16分)6、AD【分析】【详解】
A.为增强图1装置中冷凝管的冷凝回流的效果;冷凝水应从下口通入,故A正确;
B.加热图1装置后;发现未加碎瓷片,应立即停止加热,待冷却后,再补加碎瓷片,故B错误;
C.若图2装置中的直形冷凝管换成球形冷凝管;不利于冷凝液的顺利流下进入锥形瓶,故C错误;
D.蒸馏时温度计应在支管口附近;测定镏出的乙酸乙酯的温度,若温度计的位置过低,测得馏分的沸点会低于乙酸乙酯,故D正确;
故选AD。7、AD【分析】【分析】
由结构可知分子式;分子中含-COOH;-OH、碳碳双键、羰基、醚键等,有2个苯环,结合羧酸、醇、烯烃等有机物的性质来解答。
【详解】
A.该有机物中下半部分的六元环结构中,碳原子为sp3;则分子中所有的碳原子不可能在同一平面内,故A错误;
B.黄芩营分子中有些单键可以旋转;羟基中的氢原子可以与另一羟基中的氧原子形成分子内氢键,故B正确;
C.含-COOH可发生取代反应;含-OH可发生取代、氧化反应;含碳碳双键可发生加成、氧化反应,故C正确;
D.1mol黄芩苷中含有1mol羧基和2mol酚羟基;所以最多能与3molNaOH反应,故D错误;
故选AD。8、CD【分析】【详解】
A.据图可知pH=7时,0~20min之间△c(R)=(1.8-0.4)×10-4mol·L-1,降解速率为=7×10-6mol•L-1•min-1;故A错误;
B.三条曲线起始浓度不同;pH也不同,无法比较起始浓度对反应速率的影响,且一般情况下浓度越小反应速率越慢,故B错误;
C.据图可知pH=2时曲线的斜率最大;即降解速率最大,所以二氧化钛对pH=2的R溶液催化降解效率最好,故C正确;
D.据图可知0~50min之间pH=2和pH=7两种情况下c(R)均变为0;即降解率都是100%,故D正确;
故答案为CD。9、AB【分析】【分析】
该电池的总反应:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl;根据反应可知,银在负极发生氧化反应,电极反应式为:Ag+Cl--e-=AgCl,氯化银为氧化产物;MnO2在正极发生还原反应,Na2Mn5O10为还原产物;原电池中;阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据以上分析解答。
【详解】
A.结合以上分析可知,银在负极发生氧化反应,电极反应式为:Ag+Cl--e-=AgCl;故A正确;
B.结合以上分析可知,MnO2在正极发生还原反应,Na2Mn5O10为还原产物;锰元素由+4价降低到+3.6价(平均化合价),价态变化了0.4价,所以每生成1molNa2Mn5O10转移电子的量为2mol;故B正确;
C.原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故Na+不断向“水”电池的正极移动;故C错误;
D.根据反应可知,银在负极发生氧化反应,电极反应式为:Ag+Cl--e-=AgCl;氯化银为氧化产物,故D错误;
故选AB。10、BC【分析】【分析】
【详解】
A.右侧氧气得电子产生水;作为正极,故电流由右侧正极经过负载后流向左侧负极,故A错误;
B.放电过程中;正极氧气得电子与氢离子结合产生水,氢离子浓度减小,pH变大,故B正确;
C.若1molO2参与电极反应,有4molH+穿过质子交换膜进入右室;生成2mol水,故C正确;
D.原电池负极失电子;故D错误;
答案选:BC。11、AD【分析】【分析】
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、百分含量都不变,以及由此引起的一系列物理量不变,据此分析解答。
【详解】
A.可逆反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等,则反应体系中各物质浓度不变,所以当A;B、C的浓度不再变化时该反应达到平衡状态,故A正确;
B.当A;B、C的浓度之比为1:3:2时;该反应可能达到平衡状态也可能不达到平衡状态,与反应物初始浓度及转化率有关,所以不能据此判断平衡状态,故B错误;
C.无论反应是否达到平衡状态;都存在单位时间内生成1molA,同时生成3molB,所以不能据此判断平衡状态,故C错误;
D.2υ正(B)=3υ逆(C),即不同物质的正逆反应速率之比等于计量系数值比,能据此判断反应达到平衡状态,故D正确;
答案选AD。12、BC【分析】【详解】
A.整体的反应速率取决于慢反应,活化能越大,反应速率越慢,据图可知活化能大的步骤为第二步反应,活化能为E4—E2,故A错误;B.2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)平衡常数表达式K=而对于反应①平衡时正逆反应速率相等,即k1正c2(NO)=k1逆c(N2O2),所以K1==同理可得反应②的平衡常数K2==所以K=K1·K2=故B正确;C.据图可知该反应的反应物能量高于生成物能量,所以为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故C正确;D.设等物质的量的NO和O2分别为40mol,NO的平衡转化率为40%,列三段式有刚性容器中气体的压强比等于物质的量之比,起始气体的总物质的量为80mol,压强为80kPa,则平衡时p(NO)=24kPa,p(O2)=32kPa,p(NO2)=16kPa,Kp==kPa-1,故D错误;故答案为BC。13、AD【分析】【详解】
氨的造气用天燃气或煤;必产生二氧化碳,A对;电镀液含重金属离子,应处理后排放,B错;铝的生产中阳极放电,煤有消耗,C错;煤的气化后作了脱硫处理,污染减少,D对。
【考点定位】本题考查化学与STSE。三、填空题(共9题,共18分)14、略
【分析】【详解】
通入过量氧气,2mol的SO2也不可能反应完,充分反应后生成SO3的物质的量<2mol,反应物的转化率<100%,故答案为<<
【点睛】
可逆反应的基本特点是:反应物不可能全部转化为生成物,转化率肯定小于100%。【解析】①.<②.<15、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)若其他条件不变;在500s时,升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快;
(2)0-500s内,=5mol/L-3.5mol/L=1.5mol/L,(A)==0.003mol/(L·s);
(3)反应进行到1000s时,反应达到平衡状态,A变化了5.0mol/L-2.5mol/L=2.5mol/L,所以A的转化率是=50.0%;
(4)A.B的浓度不再改变;正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故A不选;
B.根据质量守恒规律;反应前后均为气态物质,所以混合气体的质量为定值,不能判定反应是否达到平衡状态,故B可选;
C.该反应为反应前后气体的分子数不相等;所以在其它条件不变的条件下,气体的压强与气体的分子数成正比,当混合气体的压强不再改变时,反应达到平衡状态,故C不选;
D.该反应为反应前后气体的分子数不相等;其它条件不变时,气体的分子数与气体的物质的量成正比,当混合气体的物质的量不再改变时,反应达到平衡状态,故D不选;
故选B。【解析】①.加快②.0.003③.50.0%④.B16、略
【分析】【详解】
(1)K为19号元素,原子核外有19个电子,失去一个电子形成K+,所以K+的结构示意图为
(2)原电池中负极失电子发生氧化反应,根据总反应可知反应过程中草酸被氧化成二氧化碳,所以负极反应为H2C2O4-2e-=2CO2↑+2H+;
(3)a.该反应为放热反应;随反应进行放出热量使反应体系温度升高,反应速率加快,故a合理;
b.随反应进行反应不断被消耗,反应物浓度减小,故b不合理;
c.若K2SO4起催化作用则反应开始到结束K2SO4的物质的量并没有变化;反应速率不应该一直增大,故c不合理;
d.随反应进行,溶液中MnSO4逐渐增大;催化作用增加,速率一直加快,故d合理;
综上所述选ad;
(4)①控制变量法探究实验中每组实验的变量应只有一个;所以II组实验中溶液的总体积应与第I组相等,即5.0+10.0+5.0+V=5.0+15.0+5.0,解得V=5.0mL;
②第I和II组实验变量为草酸的浓度;对比两组实验可以探究浓度对反应速率的影响;第I和III组实验变量为硫酸的用量,对比两组实验可以探究酸度对反应速率的影响;第I和IV组实验变量为温度,对比两组实验可以探究温度对反应速率的影响;没有哪两组实验的变量为催化剂,所以不能探究催化剂对反应速率的影响,所以选D;
③第I和IV组实验变量为温度,测得结果:t4<t1,说明其他条件不变,升温,化学反应速率增大。【解析】①.②.H2C2O4-2e-=2CO2↑+2H+③.a、d④.5.0⑤.D⑥.其他条件不变,升温,化学反应速率增大17、略
【分析】【分析】
采取控制变量法探究化学反应速率的影响因素;研究某一因素对反应速率的影响时,应保证其它的条件相同;据此解答。
【详解】
(1)由实验目的可知;探究浓度;温度、接触面积对化学反应速率的影响,则实验①②的温度、大理石规格相同,只有浓度不同;实验①③中只有温度不同,大理石规格、浓度相同;实验①④中只有大理石规格不同,温度、浓度相同;则表格中依次为③;④;298;粗颗粒;1.00;粗颗粒;2.00;298;细颗粒;2.00;答案为③;④;298;粗颗粒;1.00;粗颗粒;2.00;298;细颗粒;2.00。
(2)根据v=知,反应速率与体积和时间的变化值之比成正比,相同时间段内,体积变化越大的,其反应速率越快,由图像可知;相同时间段内,E-F段体积变化最大,反应速率最快,B符合题意;答案为B。
(3)反应物的浓度越大,反应速率越快,所以只要使反应物浓度变小,即可减缓上述反应的速率,则
A.加蒸馏水,氢离子浓度变小,反应速率减小,故A符合题意;
B.加氯化钠固体,氢离子浓度不变,反应速率不变,故B不符合题意;
C.加氯化钠溶液,溶液体积增大,氢离子浓度降低,反应速率减小,故C符合题意;
D.加浓盐酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,故D不符合题意;
答案为A、C。【解析】③④298粗颗粒1.00粗颗粒2.00298细颗粒2.00BA、C18、略
【分析】【分析】
由方程式可得反应平衡常数K=根据所给图像判断出正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,由于υ(CH3OH)∶υ(H2)=1∶2,因此可先求出υ(CH3OH),再推算出υ(H2)。根据化学平衡的标志和压强对化学平衡的影响进行解答。
【详解】
(1)由方程式可得反应平衡常数K=根据所给图像判断,500℃时CH3OH的物质的量比300℃时CH3OH的量少;说明升高温度平衡逆向移动,K值减小。
故答案为减小。
(2)根据图像υ(CH3OH)=mol·L-1·min-1,由于υ(CH3OH)∶υ(H2)=1∶2,则υ(H2)=mol·L-1·min-1。
故答案为mol·L-1·min-1
(3)a项,均为正反应方向的反应速率,故不能说明反应达到平衡状态;b项,由于气体的总质量为定值,且容器的体积保持不变,故密度一直不变,密度不再变化不能说明反应达到平衡状态;c项,由于气体的总质量为定值,建立平衡过程中混合气的物质的量变化,混合气的平均相对分子质量变化,混合气的平均相对分子质量不再变化能说明反应达到平衡状态;d项,CO、H2、CH3OH的浓度不再变化是平衡状态的特征标志。
故答案为cd;
(4)体积压缩,即增大压强,平衡右移;a项,由于体积减小,各物质的物质的量浓度均增加,c(H2)增大;b项,正、逆反应速率均加快;c项,增大压强,平衡右移,CH3OH物质的量增大;d项,增大压强,平衡右移,H2物质的量减小,CH3OH物质的量增大,由于=故减小。
故答案为cd。【解析】减小mol·L-1·min-1cdcd19、略
【分析】【分析】
【详解】
根据上述球棍模型可知;A为甲烷,B为乙烯,C为丙烷的分子式,D为苯,E为丙烷的结构模型,结合有机物的结构与性质分析作答。
(1)根据物质的球棍模型可知,烃E表示的是丙烷,分子式是C3H8;故答案为:C3H8
(2)属于同一物质的是C与E;上述物质C是丙烷,与其互为同系物的是甲烷,故答案为:C;E;A
(3)等物质的量时,物质分子中含有的C、H原子数越多,消耗O2就越多。A的分子式是CH4,B的分子式是C2H4,C的分子式是C3H8,D的分子式为C6H6,E的分子式是C3H8。假设各种物质的物质的量都是1mol,1molCH4完全燃烧消耗O2的物质的量是2mol,1mol乙烯完全燃烧消耗O2的物质的量是3mol;1mol丙烷完全燃烧消耗O2的物质的量是5mol;1mol苯完全燃烧消耗O2的物质的量是7.5mol。可见等物质的量的上述烃,完全燃烧消耗O2的物质的量最多的是苯,序号是D;
当烃等质量时,氢的含量越多耗氧量越多,根据A分子式可知CH4、B的分子式是C2H4,可化简CH2,C的分子式是C3H8,可化简D的分子式为C6H6,可化简CH,由于CH4中H元素含量最多,所以等质量时完全燃烧时消耗O2最多的是CH4;其序号是A,故答案为D;A;
(4)与B互为同系物分子量相差14的物质为丙烯,结构简式为丙烯最多有7个原子共平面,故答案为:7
(5)D与液溴在催化发生反应的化学方程式:+Br2+HBr
(6)C的某种同系物的分子式为其一氯代物只有一种,说明12个H原子是等效的,该烃的结构简式为:【解析】C和EADA7+Br2+HBr20、略
【分析】【分析】
【详解】
①离子键与共价键均为化学键;本质都是静电作用,故正确;
②单原子分子中没有化学键;如稀有气体中没有化学键,故错误;
③阴;阳离子之间存在静电吸引力和静电斥力;故错误;
④活泼金属与活泼非金属化合时存在电子转移;形成阴离子和阳离子,阴离子与阳离子之间能形成离子键,故正确;
⑤非金属单质中不一定存在共价键;如稀有气体中没有化学键,故错误;
⑥稳定性:HCl>HI,酸性:HF
⑦共价键可能存在于非金属单质中;也可能存在于离子化合物或共价化合物中,如NaOH中含有共价键,HCl中含有共价键,故正确;
⑧NaCl和HCl溶于水分别断裂离子键、共价键,作用力不同,故错误。【解析】正确错误错误正确错误错误正确错误21、略
【分析】【分析】
根据四同的基本概念进行分析;根据分子的对称性分析一氯代物只有一种的烷烃;根据取代反应的特点分析甲烷和氯气的反应。
【详解】
(1)A.H和H属于H元素的不同原子;两者互为同位素;
B.甲烷和乙烷属于分子组成相同;结构相同的烷烃;两者互为同系物;
C.红磷和白磷属于磷元素的不同单质;两者互为同素异形体;
D.金刚石、石墨和C60均属于碳元素的不同单质;其互为同素异形体;
E.丁烷和异丁烷分子式相同;但是结构不同,两者互为同分异构体;
F.和均为3-甲基戊烷;属于同一种物质;
综上所述;属于同分异构体的是E;属于同位素的是A;属于同素异形体的是CD;属于同一种物质的是F;属于同系物的是B。
(2)一氯代物只有一种结构的烷烃,其分子结构一定是高度对称的,如CH4分子中的4个H完全等同,CH3CH3分子中的6个H原子完全等同,同理,将CH4和CH3CH3分子中的所有H原子换为-CH3,则其分子中的H原子仍然是完全等同的,因此,分子中碳原子数小于10,一氯代物只有一种结构的烷烃共有4种,分另是CH4、CH3CH3、C(CH3)4、(CH3)3CC(CH3)3。
(3)把1molCH4和一定量Cl2组成的混合气体通入大试管中;将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽中,放在光亮处。
I.两者在光照的条件下发生4步取代反应,每一步都有HCl生成,有机产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷。因此,在反应结束后,试管内的产物最多的是HCl(尽管其溶于水成为盐酸,但是这种产物最多仍成立),空间构型呈正四面体的产物是四氯甲烷,其分子式为CCl4,由甲烷直接生成该物质的化学方程式为CHCl3+4Cl2CCl4+4HCl。
II.若(3)中甲烷完全反应且生成的四种有机产物的物质的量相同,则一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷和四氯甲烷的物质的量均为0.25mol,由于每取代一个H原子需要一个Cl2分子,故反应消耗的Cl2的物质的量为0.25mol+0.25mol2+0.25mol3+0.25mol4=2.5mol。
【点睛】
烷烃和氯气发生反应时,每取代一个H原子,同时生成一个HCl分子,故需要一个Cl2分子,这是本题的易错点。【解析】①.E②.A③.C、D④.F⑤.B⑥.CH4⑦.CH3CH3⑧.C(CH3)4⑨.(CH3)3CC(CH3)3⑩.HCl⑪.CCl4⑫.CHCl3+4Cl2CCl4+4HCl⑬.2.5mol22、略
【分析】【详解】
(Ι)(1)根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数表达式为K=已知K300℃<K350℃;即温度越高平衡常数越大,说明升高温度平衡正向移动,所以正反应为吸热反应,则该反应焓变大于0;
(2)2min末达到平衡;生成0.8molD,根据反应方程式可知该时段内消耗0.4molB,所以平衡时B的物质的量为2mol-0.4mol=1.6mol,容器体积为2L,则B的浓度为0.8mol/L;
(3)该反应前后气体系数之和相等;所以缩小容器体积压强增大,但平衡不发生移动,所以A的转化率不变;
(Ⅱ)(1)初始投料为SO2和O2,所以该时段内△c(SO3)=3mol/L,所以v(SO3)==0.3mol/(L·min);
(2)A.浓度增大,单位体积内活化分子数增大,反应速率加快,所以增加O2的浓度能加快反应速率;故A正确;
B.降低温度;活化分子百分数减少,反应速率减慢,故B错误;
C.催化剂可以降低反应活化能;加快反应速率,故C正确;
D.可逆反应中反应物不能完全转化为生成物;故D错误;
综上所述答案为AC;
(3)氨水显碱性,二氧化硫可以与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水,离子方程式为:SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O。
【点睛】
对于吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数变大,对于放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小。【解析】>0.8mol/L不变0.3mol/(L·min)ACSO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O四、判断题(共1题,共4分)23、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。五、工业流程题(共1题,共2分)24、略
【分析】【分析】
向饱和食盐水中先通入氨气,使溶液显碱性,然后在通入足量二氧化碳气体,发生反应:NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,过滤分离出NaHCO3,然后加热NaHCO3分解得到纯净Na2CO3,CO2气体循环利用;再用于制纯碱。
【详解】
(1)粗盐提纯中除Ca2+,可利用CaCO3的难溶性除去,同时不能引入新的杂质,由于被提纯的是NaCl,因此使用试剂是Na2CO3;合理选项是B;
(2)CO2的循环使用符合绿色化学理念,CO2的过量排放会引起温室效应;故合理选项是A;
(3)Na2CO3加热不分解,而NaHCO3加热分解,产生Na2CO3,CO2、H2O,因此二者的热稳定性:Na2CO3>NaHCO3;
(4)①H2的物质的量由3mol变为1.5mol,消耗了1.5mol,容器的容积是1L,反应时间是5min,则用H2表示该反应的化学反应速率是v(H2)==0.3mol/(L·min);
②当其它条件不变时,升高温度,活化分子数增加,有效碰撞次数增加,该反应速率将增大。【解析】①.B②.A③.>④.0.3⑤.增大六、原理综合题(共2题,共18分)25、略
【分析】【分析】
H2和CO2反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和H2O
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