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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年岳麓版必修2化学下册阶段测试试卷945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、下列化学式表示的物质,只具有3种同分异构体的是()A.C2H6OB.C3H7ClC.C5H10D.C5H122、如下两个装置;一段时间后,下列叙述正确的是。
A.图1装置中铜作原电池的正极,氢离子在铜表面被还原B.图2装置中电子由锌片经导线流向铜片C.图1装置中锌的质量减少,图2装置中锌的质量不变D.图1装置和图2装置均可以实现化学能转化为电能3、下列说法不正确的是A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性C.铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2OD.HNO3→NO→NO2,以上各步变化均能通过一步实现4、Fe、Mg与H2SO4反应的实验记录如下:
。实验。
现象。
Fe表面产生大量无色气泡。
Fe表面产生少量气泡后迅速停止。
Mg表面迅速产生大量气泡。
Fe表面有大量气泡;Mg表面有少量气泡。
关于上述实验的说法不合理的是A.I中产生气体的原因是:Fe+2H+=Fe2++H2↑B.Ⅱ中产生的气体与Ⅰ中相同C.Ⅲ中现象说明Mg在浓H2SO4中没被钝化D.Ⅳ中现象说明Mg的金属性比Fe强5、X;Y、Z、M、R、Q为六种短周期元素;其原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示,下列说法正确的是。
A.R离子的半径大于M离子的半径B.Q的单质与Y的氧化物之间可能发生置换反应C.X与M可形成X2M2型离子化合物D.X与Y形成化合物的沸点一定低于X与Z所形成的化合物6、下列食品添加剂中,常用作防腐剂的是()A.碘酸钾B.碳酸氢钠C.食盐D.磷酸氢钠评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、《五金·铁》中记载:“若造熟铁,则生铁流出时,相连数尺内,低下数寸,筑一方塘,短墙抵之。其铁流入塘内,数人执柳木排立墙上众人柳棍疾搅,即时炒成熟铁。”以下说法不正确的是A.金属冶炼方法由金属活动性决定B.生铁比熟铁质地更硬,延展性也更好C.炒铁是为了提高铁水中的碳含量D.该法与近代往生铁水中吹空气炼钢异曲同工8、某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构见下图,电池总反应可表示为2H2+O2=2H2O;下列有关说法正确的是。
A.电流通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极9、一定条件下,将2molA气体和2molB气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应:在2min末测得剩余B的物质的量为1.2mol,生成C的物质的量为2.4mol。下列有关说法错误的是A.x的数值为3B.2min末,A的浓度为0.4mol∙L−1C.2min内,用D表示的反应的平均速率为D.将容器的容积变为3L,化学反应速率将减小10、SO3通常通过SO2的氧化反应制得。某实验探究小组在实验室中模拟在不同条件下制备SO3的反应,在3个初始温度均为T℃的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,实验数据如下。下列说法正确的是。容器编号容器类型初始体积起始物质的量/mol平衡时SO3物质的量/molSO2O2SO3Ⅰ恒温恒容1.0L2101.6Ⅱ绝热恒容1.0L210aⅢ恒温恒压,0.5L001b
A.a<1.6B.b>0.8C.平衡时v正(SO2):v(I)<v(II)D.若起始时向容器I中充入1.0molSO2(g)、0.20molO2(g)和4.0molSO3(g),则反应将向正反应方向进行11、臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)十O2(g),在T温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入2.0molNO2和1.0molO3,经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:。t/s0361224n(O2)/mol00.360.600.800.80
下列有关说法正确的是A.反应在0~3s内的平均速率v(NO2)=0.24mol·L-1·s-1B.24s后,若保持其他条件不变,降低温度,达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol·L-1,则反应的ΔH<0C.在T温度下,起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2,反应达到平衡时,压强为起始时的0.88倍D.在T温度下,起始时向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2,达到平衡时,N2O5的转化率大于20%12、“氯化反应”一般指将氯元素引入化合物中的反应,一般包括置换氯化、加成氯化和氧化氯化。已知在制“氯乙烯反应”中,HC≡CH(g)+HCl(g)CH2=CHCl(g)的反应机理如图所示:
下列说法正确的是A.碳碳叁键的键能:M1小于CH≡CHB.由题图可知M2→M3的变化过程是热能转变成化学能的过程C.该氯乙烯反应的总反应速率取决于M2→M3的反应速率D.HgCl2是“氯化反应”的催化剂,不会参与反应的过程13、“神十”宇航员使用的氧气瓶是以聚酯玻璃钢为原料。甲;乙、丙三种物质是合成聚酯玻璃钢的基本原料。下列说法正确的是。
(甲)(乙)(丙)A.甲物质可以在引发剂作用下生成有机高分子化合物B.1mol乙物质可与2mol钠完全反应生成1mol氢气C.丙物质中所有原子一定共平面D.甲、乙、丙三种物质都可以发生加成反应评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)14、现有下列5种有机物。A.苯B.乙烯C.乙烷D.乙醇E.乙酸。(填代号)(1)能与H2发生加成反应的有______________。
(2)能与Na反应的有______________________。
(3)分子在同一平面上的有__________________。
(4)能与NaOH溶液反应的有________________。
(5)常温下能与溴水反应的有________________。15、拆开1molH—H键;1molN—H键,1molN≡N键分别需要吸收的能量为436kJ,391kJ,946kJ。则。
(1)1molN2生成NH3____(填“吸收”或“放出”)热量____kJ;
(2)事实上,反应的热量总小于理论值,原因是_____。16、二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施。
(1)将工业废气中的二氧化碳转化为甲醇,其原理是:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol。308K时,向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2;测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。
①反应开始至达平衡时,υ(H2)=________;该温度下反应的平衡常数为______。
②若其他条件相同时,只改变某一条件,曲线变化为II,则改变的条件是_____。
(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化:
反应I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0
反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0
反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。
①根据图中数据分析可知,T1____T2(填“>”、“<”或“=”);T2时,CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常数K=_____。
②某科研小组采用反应Ⅱ来合成甲醇,在450℃时,研究了n(H2):n(CO)分别为2:1、3:1时CO转化率的变化情况(如图3),则图中表示n(H2):n(CO)=3:1的变化曲线为______(填“曲线a"或“曲线b”)。
(3)某同学将H2、CO2的混合气体充入一个密闭容器中,控制其他条件不变,改变起始物中H2、CO2的物质的量之比(用n表示)进行反应2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H=QkJ/mol;实验结果如图4所示(图中T表示温度):
①若图像中T1>T2,则Q______0
②比较a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物CO2的转化率最高的是____________,n=______17、“学以致用;用以促学,学用相长”很好地说明了学习知识和使用知识之间的关系根据所学知识,按要求回答下列问题:
(1)图1所示装置中可构成原电池的是___________(填标号)。在选出的原电池中,负极材料是___________(填元素符号),反应一段时间后,电解质溶液的质量将___________(填“增大”、“减小”或“不变”),该原电池总反应的离子方程式为___________。
(2)若依据氧化还原反应设计的原电池如图2所示,则选择电极X的材料时,需满足的条件为___________,电解质溶液Y的溶质为___________(填化学式)。18、某兴趣小组为了提高电池的效率;设计了如下图所示的原电池。
请回答下列问题:
(1)若X是AlCl3溶液;Y是稀硫酸,请你写出电极名称及电极反应:
Al片:___________、___________;Cu片:___________、___________。
(2)若X是浓硝酸;Y是NaCl溶液,请你写出电极名称及电极反应:
Al片:___________、___________;Cu片:___________、___________。19、请根据所学知识回答下列问题:
(1)已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。若要加快该反应的速率,在其他条件不变的情况下,下列措施可行的是______(填字母)。A.升高温度B.改稀硫酸为98%的浓硫酸C.将纯铁改为生铁D.往稀硫酸中加入少量Na2SO4(s)(2)近年来,科学家致力于将二氧化碳和氢气转化为甲醇(CH3OH)的技术研究,为解决环境与能源问题提供了新途径。某温度下在2L的恒容密闭容器中,充入4molCO2和4molH2,发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①能判断该反应已达到化学反应限度的是______(填字母)。
A.容器内压强保持不变。
B.容器中CO2浓度与H2浓度之比为1:3
C.容器中CO2的物质的量分数保持不变。
D.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等。
②现测得H2的浓度随时间变化如图所示。从反应开始经过12min达到平衡,则0~5min内CO2的平均反应速率v(CO2)=______,第12min时,甲醇的物质的量浓度为______。
③请在图中画出0~15min内H2转化率随时间变化的示意图______。
(3)燃料电池能有效提高能源利用率,写出甲醇(CH3OH)空气燃料电池在碱性条件(KOH溶液)中的负极电极反应式______。20、现有以下几种有机物:
①CH4②CH3CH2OH③④癸烷⑤CH2=CH2⑥⑦⑧⑨丙烷。
请根据上述给出的物质按要求回答下列问题:
(1)相对分子质量为44的烷烃的结构简式为_____________;它与⑧互为_____________关系;
(2)与③互为同分异构体的是_____________(填序号);
(3)在120℃,1.01×105Pa条件下,某种气态烃与足量的O2完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_____________(填序号);
(4)用“>”表示①③④⑨熔沸点高低顺序:_____________(填序号);
(5)具有特殊气味,常作萃取剂的有机物在催化剂的条件下与液溴发生反应的化学方程式_____________;
(6)有机物②在加热条件下和CuO反应的化学方程式_____________;21、某种新型高分子的结构简式为试回答下列问题。
(1)题述高分子的单体为_________________。
(2)已知高分子化合物是由两种小分子经酯化后发生加聚反应而形成的,试推断这两种小分子的结构简式:___________________、__________________。
(3)在上述两种小分子中,相对分子质量较小的分子在催化剂条件下可与氢气发生______________(填反应类型),反应的化学方程式为___________________。评卷人得分四、判断题(共1题,共6分)22、正丁烷和正戊烷互为同系物。(____)A.正确B.错误评卷人得分五、原理综合题(共3题,共9分)23、I;为了模拟汽车尾气在催化转化器内的工作情况:
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g);用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:
前2s内的平均反应速率v(N2)=____,从表格看,达到化学平衡的时间段为:____
(2)用氨气催化氧化还原法脱硝(NOx):根据如图(纵坐标是脱硝效率、横坐标为氨氮物质的量之比),判断提高脱硝效率的最佳条件是:____。
(3)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后,反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。下列叙述正确的是____。
a.t1时,反应未达到平衡,NO2浓度在减小。
b.t2时;反应达到平衡,反应不再进行。
c.t2~t3;各物质浓度不再变化。
d.t2~t3;各物质的浓度相等。
e.0~t2,N2O4浓度增大。
f.反应过程中气体的颜色不变。
g.建立平衡过程中;混合气体平均相对分子质量增大。
Ⅱ;甲醇是一种很好的燃料。
(1)在压强为0.1MPa条件下,amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(l)放热。为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强;某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在了面的实验设计表中.
表中剩余的实验数据:n=____,m=____.
(2)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。下列说法不正确的是____(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极。
②电池放电时;电解质溶液的碱性逐渐减弱。
③电池放电时每消耗6.4gCH3OH转移1.2mol电子。
④负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O
(3)某反应2AB+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为0。反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化情况如表所示。
①在实验2中,A的初始浓度c2=____mol·L-1。
②设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3____vl(填“>”、“="或“<”)。24、氢气是一种清洁能源;氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)在700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):。反应时间/min0t1t2n(CO)/mol1.200.800.80
①反应在t1min内的平均速率:v(H2)=____mol·L-1·min-1。
②t2时刻,该反应的正反应速率___逆反应速率(填“大于”;“小于”或“等于”)。
(2)氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上;其反应原理示意图如图。
①该电池供电时,____能转化为____能。
②写出该电池供电时的总反应方程式________。
③电极b上发生______反应(“氧化”或“还原”)。
④在外电路中,电子流动的方向为________。
(3)镁铝合金(Mg17Al10)是一种潜在的贮氢材料,可在氩气保护下,将一定化学计量比的Mg、Al单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al10+17H2=17MgH2+10Al。得到的混合物Y(17MgH2+10Al)在一定条件下可释放出氢气。
①镁铝合金的熔点比金属镁的熔点______。(填“高”或“低”)
②在6.0mol·L-1HCl溶液中,混合物Y能完全释放出H2。1molMg17Al10完全吸氢后得到的混合物Y与足量上述盐酸完全反应,释放出H2的物质的量为______。25、氨是化学实验室及化工生产中的重要物质;应用广泛,合成氨的反应原理为:
回答下列问题:
若降低温度,K值将___________填“增大”、“减小”或“不变”
达到平衡后,若其它条件不变,把容器体积缩小一半,平衡将___________填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”移动,平衡常数K将___________填“增大”、“减小”或“不变”
在一定温度下,向2L的密闭容器中,反应起始时投料如下:。投料Ⅰ0投料Ⅱ
①按投料Ⅰ进行反应,10分钟后测得达到化学平衡状态时的转化率为则的反应速率___________,化学平衡常数___________。
②若按投料Ⅱ进行反应,起始时反应进行的方向为___________填“正向”或“逆向”或“平衡”评卷人得分六、有机推断题(共1题,共10分)26、已知A的结构简式为化合物A~H的转化关系如图所示,B1和B2互为同分异构体,B1的摩尔质量80g/mol;G1和G2互为同分异构体,核磁共振氢谱显示二者均只有两种氢,G1无甲基。请完成下列问题。
已知:
(1)B1的结构简式为___,G2所含官能团为___。
(2)⑤的反应类型是___。
(3)反应④的化学方程式:___。
(4)写出C与新制Cu(OH)2反应的方程式:___。
(5)一定条件下H能够生成高分子化合物,写出反应的方程式___。
(6)符合下列条件的E的同分异构体共有___种;写出其中一个的结构简式为___。
①含有三个甲基;②与E所含官能团相同;③-OH和-Br不连在同一个碳原子上。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
【详解】
A.其结构可能为乙醇或二甲醚;故A不符合题意;
B.其结构可能为1-氯丙烷或2-氯丙烷;故B不符合题意;
C.其结构为1-戊烯;2-戊烯、2-甲基-1-丁烯、2-甲基-2-丁烯;3-甲基-1-丁烯五种单烯烃结构,还有环烷烃,故C不符合题意;
D.有正戊烷;异戊烷和新戊烷三种结构;故D符合题意;
故选D。2、A【分析】【分析】
图1可形成原电池,Zn为负极,电极反应为Zn-2e-=Zn2+,Cu为正极,电极反应为2H++2e-=H2图2没有形成闭合回路;不能形成原电池。
【详解】
A.根据分析,图1中Cu为正极,电极反应为2H++2e-=H2H+被还原;A正确;
B.根据分析;图2不能形成原电池,没有电流,B错误;
C.图1中Zn为负极,质量减小,图2中Zn与H2SO4反应;质量也减小,C错误;
D.根据分析;只有图1可以实现化学能转化为电能,D错误;
故选A。3、A【分析】【详解】
A.在稀硫酸中加入Cu(NO3)2固体后,Cu能和NO发生反应:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;所以铜粉会溶解,故A错误;
B.碱性溶液可以使红色石蕊试纸变蓝;所以某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体的水溶液一定显碱性,故B正确;
C.Cu与浓HNO3反应生成NO2,反应的离子方程式为Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O;故C正确;
D.Cu与稀硝酸反应时,还原产物为NO,NO可与O2反应生成NO2,所以HNO3→NO→NO2;以上各步变化均能通过一步实现,故D正确;
答案选A。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.稀硫酸具有酸性,能够与Fe反应生成氢气,反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑;故A正确;
B.浓硫酸具有强氧化性;常温下,与铁发生钝化,生成致密的氧化膜覆盖在Fe的表面,Fe表面产生少量气泡后迅速停止,该气体主要为二氧化硫,故B错误;
C.Mg与浓硫酸可发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,说明Mg在浓H2SO4中没被钝化;故C正确;
D.构成原电池;Fe表面有大量气泡,Mg表面有少量气泡,是因为Mg为负极失去电子,Fe为正极,正极上氢离子得到电子放出氢气,可知Mg的金属性比Fe强,故D正确;
故选B。5、B【分析】【分析】
X;Y、Z、M、R、Q为六种短周期元素;由原子半径和最外层电子数之间的关系图可知,X、R、Q最外层只有1个电子,为第ⅠA族元素;Y最外层有4个电子,位于第ⅣA族,Z原子最外层有5个电子,位于第ⅤA族,M最外层有6个电子,位于第ⅥA族,R原子半径最大,为Na,X原子半径最小,为H,Q原子半径小于R大于X,所以Q为Li;原子半径:M>Y>Z,最外层电子数:M>Z>Y,所以Y是C、Z是N、M为S。
【详解】
A.R离子为Na+,核外有2个电子层,M离子为S2-,核外有3层电子,离子半径:S2->Na+;A错误;
B.单质锂与CO2的反应为4Li+CO2=2Li2O+C;是置换反应,B正确;
C.X为H,M为S,类似氧元素,二者可形成H2S、H2S2;都是共价化合物,C错误;
D.X与Y形成烃类物质,X与Z形成氨气、联氨(N2H4)等,烃类物质的沸点有的高于、也有的低于氨气、联氨(N2H4)的沸点;D错误;
故答案选B。6、C【分析】【详解】
A.碘酸钾不用作防腐剂;可用于食盐,防止碘缺乏,故A错误;
B.碳酸氢钠为小苏打;不具有防腐作用,故B错误;
C.食盐由于本身盐度比动植物细胞液内浓度高;所以会使细胞液失水皱缩,从而使微生物因失水而死亡,从而起到防腐作用,故C正确;
D.磷酸氢钠一般不用于食品添加剂;无防腐作用,故D错误。
故选:C。二、多选题(共7题,共14分)7、BC【分析】【详解】
A.活动性不同的金属;其冶炼方法不同,即金属冶炼方法由金属活动性决定,A正确;
B.生铁比熟铁质地更硬;延展性稍差,B错误;
C.炒铁过程中降低了铁水中的碳含量;从而将生铁转化成熟铁,C错误;
D.该冶炼方法和近代往生铁水中吹空气炼钢;都是利用空气中的氧气氧化碳元素,其原理基本相同,D正确。
故选BC。8、AD【分析】【分析】
在a电极通入H2,失去电子发生氧化反应,则a极为负极;在b电极上O2得到电子发生还原反应产生H2O,b极为正极;结合原电池反应原理;电性作用原理及同一闭合回路中电子转移数目相等进行有关计算。
【详解】
A.a电极为负极,b电极为正极,电子由负极a经外电路流向正极,由于电流方向为正电荷移动方向,所以电流方向为从正极b极流向负极a极;A正确;
B.固体酸燃料电池中含有大量H+,不能反应产生OH-,正极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;B错误;
C.缺少气体所处的外界条件,因此不能计算出H2的体积;C错误;
D.根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,H+会由正电荷较多的a极通过固体酸电解质传递到负电荷较多的b极;D正确;
故合理选项是AD。9、BC【分析】【详解】
A.在2min末测得剩余B的物质的量为1.2mol;则B消耗的物质的量为0.8mol,生成C的物质的量为2.4mol,根据该变量之比等于计量系数之比,则x的数值为3,故A正确;
B.在2min末测得剩余B的物质的量为1.2mol,则B消耗的物质的量为0.8mol,根据该变量之比等于计量系数之比得到A消耗了1.6mol,则剩余0.4mol,2min末,则A的浓度为0.2mol∙L−1;故B错误;
C.D为固体;浓度是固定值,不能描述其平均速率,故C错误;
D.将容器的容积变为3L;浓度减小,因此化学反应速率将减小,故D正确。
综上所述,答案为BC。10、AC【分析】【详解】
A.II与I初始投入量相同,II为绝热恒容容器,该反应为放热反应,故II随着反应的进行,容器内气体温度升高,平衡时相当于对I容器升高温度,升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动,则平衡时SO3的物质的量比I小,即a<1.6,故A正确;B.对于I中反应,开始时n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,平衡时n(SO3)=1.6mol,若容器III反应是在恒温恒容下进行,其等效起始状态是n(SO2)=1mol,n(O2)=0.5mol,物质的量是I的一半,容器的容积也是I的一半,则二者为等效起始状态,平衡时各种物质的含量相同,则平衡时SO3的物质的量是0.8mol,但由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,反应III是在恒温恒压下进行,反应从逆反应方向开始,反应发生使气体的压强增大,为维持压强不变,相当于在I平衡的基础上扩大容器的容积而导致减小压强,减小压强化学平衡逆向移动,因此反应III中达到平衡时SO3的物质的量比0.8mol要少,即b<0.8mol,故B错误;C.II为绝热容器,随着反应的进行容器内气体的温度升高,温度升高反应速率加快,则平衡时v正(SO2):v(I)<v(II),故C正确;D.反应三段式为:平衡常数K===80;若开始时向I中加入1.0molSO2(g)、0.20molO2(g)和4.0molSO3(g),由于容器的容积是1L,则c(SO2)=1.0mol/L,c(O2)=0.20mol/L,c(SO3)=4.0mol/L,则Qc==80=K,因此反应恰好处于平衡状态,不向正反应方向移动也不向逆反应方向移动,故D错误;答案选AC。11、BC【分析】【详解】
A.由表中数据可知,3s内氧气物质的量变化量为0.36mol,容器体积为2L,故0~3s内v(O2)==0.06mol/(L·s),速率之比等于其化学计量数之比,故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L·s)=0.12mol/(L·s);A错误;
B.由表中数据可知,12s与24s时氧气的物质的量均为0.8mol,说明12s时可逆反应到达平衡,平衡时氧气的浓度为=0.4mol/L,降低温度,达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol/L;氧气浓度增大,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,即△H<0,B正确;
C.容器体积不变,在T温度下,起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2,转化到左边相当于起始投入2.0molNO2和1.0molO3;与原平衡为完全等效平衡,平衡时压强相等,12s到达平衡时氧气的物质的量为0.8mol,则:
2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g)物质的量减少。
11
0.8mol0.8mol
故原平衡中平衡时气体物质的量为2mol+1mol-0.8mol=2.2mol,即起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2到达平衡时;混合气体总物质的量为2.2mol,平衡时压强为起始的2.2mol/(1+0.5+0.5+0.5)mol=0.88倍,C正确;
D.在T温度下,起始时向容器中充入2.0molN2O5和2.0molO2,转化到左边相当于起始投入4.0molNO2和2.0molO3,所到达的平衡状态相当于在原平衡的基础上压强增大一倍,平衡先正反应方向移动,平衡时N2O5的物质的量大于2×0.8mol=1.6mol,故参加反应的N2O5的物质的量小于2mol-1.6mol=0.4mol,则达到平衡时,N2O5的转化率小于0.4mol/2mol×100%=20%;D错误;
答案选BC。
【点睛】
本题考查化学平衡有关计算及影响因素、反应速率有关计算等,侧重考查等效平衡,C、D选项中关键是构建等效平衡途径,若利用平衡常数计算相对比较麻烦。12、AC【分析】【分析】
【详解】
A.M1为HC≡CH(g)与HgCl2形成的中间体;加入催化剂降低反应所需活化能,中间体更易发生加成反应,更易断裂化学键,键能小,因此M1中碳碳叁键的键能小于乙炔中碳叁键的键能,故A正确;
B.由题图可知M2→M3的变化过程是放热反应;应该是化学能转变为热能的过程,故B错误;
C.反应的总反应速率主要取决于活化能大的反应;而M2→M3的反应活化能最大,因此总反应速率取决于M2→M3的反应速率,故C正确;
D.HgCl2是“氯化反应”的催化剂;参与了化学反应,反应质量不变,故D错误。
综上所述;答案为AC。
【点睛】
高中阶段所学催化剂是参与化学反应,只是催化剂质量不变。13、AB【分析】【分析】
【详解】
A.甲物质分子中含有碳碳双键;可在一定条件下发生加聚反应生成有机高分子化合物,A项正确;
B.乙物质分子中含有两个羟基,1mol乙物质可与2mol金属钠完全反应生成1molH2;B项正确;
C.苯环为平面结构;乙烯也为平面结构,则苯乙烯中所以原子可以共面,但单键可以旋转,丙物质中所有原子不一定共面,C项错误;
D.乙物质不能发生加成反应;D项错误;
故选AB。三、填空题(共8题,共16分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)苯含有苯环,乙烯含有碳碳双键,均能与H2发生加成反应。
(2)乙醇含有羟基;乙酸含有羧基,均能与Na反应。
(3)苯是平面正六边形结构;分子中12个原子均在同一平面上,乙烯含有碳碳双键,也是平面结构,分子中的6个原子也均在同一平面上。
(4)乙酸含有羧基;能与NaOH溶液发生中和反应。
(5)乙烯含有碳碳双键,常温下能与溴水发生加成反应。【解析】A、BD、EA、BEB15、略
【分析】【分析】
氮气与氢气反应生成氨气的方程式可以表示为N2+3H22NH3;结合断开化学键需要吸热,形成化学键需要放热分析解答。
【详解】
(1)断开化学键吸收的热量=946kJ+3×436kJ=2254kJ,形成化学键放出的热量=6×391kJ=2346kJ,该反应为放热反应,1molN2生成NH3放出的热量为2346kJ-2254kJ=92kJ;故答案为:放出;92;
(2)合成氨的反应是可逆反应;反应物不能完全转化,导致反应的热量总小于理论值,故答案为:合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化。
【点睛】
本题的易错点为(1),要注意1molNH3中含有3molN—H键。【解析】放出92合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化16、略
【分析】【分析】
(1)①利用平衡时的压强和起始时的压强计算CO2的转化量;进一步计算氢气的反应速率;
②由图可追改变条件只缩短了反应到达平衡状态的时间;压强不发生变化;
(2)①反应I和反应Ⅱ均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;根据反应I和反应Ⅱ的平衡常数推导出反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常数;
②增加反应物的量;平衡正向移动,CO的转化率增大;
(3)①升高温度乙醇的百分含量降低;平衡逆向移动;
②由图可知曲线上各点均处于平衡状态,n表示H2、CO2的物质的量之比,达到平衡后,增大氢气的用量,平衡正向移动,CO2的转化率增大;根据b点乙醇的百分含量最大进行分析。
【详解】
(1)①设CO2转化了xmol/LCO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)
始(mol/L)0.020.0400
转(mol/L)x3xxx
平(mol/L)0.02-x0.04-3xxx
==解得x=0.01mol/L,υ(H2)===0.006mol/(L﹒min);
K===10000=104;
②由图可知改变条件只缩短了反应到达平衡状态的时间;压强不发生变化,催化剂只改变反应速率,平衡不移动,因此改变的条件是加入催化剂;
(2)①反应I和反应Ⅱ均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,因此有T12;反应I的平衡常数K1=K2=反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的平衡常数K==K1K2=4×2=8;
②n(H2):n(CO)=3:1相当于增加反应物的量,使平衡正向移动,CO的转化率增大,因此表示n(H2):n(CO)=3:1的变化曲线为曲线a;
(3)①升高温度乙醇的百分数降低,平衡逆向移动,说明正向为放热反应,△H<0,即Q<0;
②由图可知曲线上个点均处于平衡状态,n表示H2、CO2的物质的量之比,达到平衡后,增大氢气的用量,平衡正向移动,CO2的转化率增大,因此a、b、c三点中,转化率最高的是c点;B点时乙醇的含量最高,此时===3。【解析】①.0.006mol/(L﹒min)②.104③.催化剂④.<⑤.8⑥.曲线a⑦.<⑧.c⑨.317、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)在图1中;装置A中的蔗糖是非电解质,蔗糖溶液不能导电,因此不能构成原电池;装置B中有活动性不同的电极,有电解质溶液,形成了闭合回路,活动性强的电极与电解质溶液能够发生氧化还原反应,因此可以构成原电池;装置C中没有形成闭合回路,不能构成原电池;装置D中两个电极都是Cu,没有活动性不同的电极,不能构成原电池;故图1所示装置中可构成原电池的是B;
在装置B中,由于金属活动性:Cu>Ag,所以Cu为负极,Ag为正极。在负极上Cu失去电子变为Cu2+进入溶液,负极的电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;在正极Ag上,Ag+得到电子变为Ag单质析出,则正极的电极反应式为:Ag++e-=Ag,故总反应方程式为:Cu+2Ag+=Cu2++2Ag。根据方程式可知:每转移2mol电子,产生1molCu2+进入溶液,使溶液增重64g,同时又有2molAg+变为Ag单质析出;使溶液又减轻2×108g=216g,故溶液总质量会减轻:2×108g-64g=152g,即随着反应的进行,溶液质量减轻;
(2)由该反应方程式可知:Fe失去电子变为Fe2+进入溶液,所以Fe为负极,活动性比Fe弱的石墨等导体为正极,电解质溶液为含有Fe3+的溶液,可以是FeCl3溶液。因此选择电极X的材料时,需满足的条件为能导电,且活泼性比铁单质弱;电解质溶液Y的溶质为FeCl3。【解析】B减小Cu+2Ag+=Cu2++2Ag能导电,活泼性比铁单质弱(或其他合理答案)FeCl3(或其他合理答案)18、略
【分析】【详解】
(1)由装置可知,形成Al-稀硫酸-Cu原电池,活泼金属Al为负极,失电子发生氧化反应:Al-3e-=Al3+;较不活泼金属Cu为正极,氢离子得电子发生还原反应:2H++2e-=H2↑。
(2)若X为浓硝酸,形成Al-浓硝酸-Cu原电池,由于常温下浓硝酸能使Al钝化,此时Al为正极,硝酸根得电子被还原:2NO+4H++2e-=2NO2↑+2H2O;Cu为负极,铜失电子被氧化:Cu-2e-=Cu2+。【解析】负极Al-3e-=Al3+正极2H++2e-=H2↑正极2NO+4H++2e-=2NO2↑+2H2O负极Cu-2e-=Cu2+19、略
【分析】【详解】
(1)A.升高温度;分子的能量增大,运动的速率加快,有效碰撞的次数增多,化学反应速率加快,A符合题意;
B.98%的浓硫酸使铁发生钝化;反应不能持续进行,B不符合题意;
C.将纯铁改为生铁;生铁可与稀硫酸形成原电池,从而加快反应速率,C符合题意;
D.往稀硫酸中加入少量Na2SO4(s);对反应不产生影响,反应速率不变,D不符合题意;
故选AC。答案为:AC;
(2)①A.容器内压强保持不变;各物质的浓度保持不变,反应达平衡状态,A符合题意;
B.容器中CO2浓度与H2浓度之比为1:3;可能是反应过程中的某一阶段,不一定是平衡状态,B不符合题意;
C.某温度下在2L的恒容密闭容器中,充入4molCO2和4molH2,发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),设参加反应CO2物质的量为x;则可建立如下三段式:
容器中CO2的物质的量分数为=50%,由此可知,不管反应进行到什么程度,CO2的物质的量分数始终保持不变;所以反应不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.CO2的生成速率与CH3OH的生成速率相等;反应进行的方向相反,且速率之比等于化学计量数之比,反应达平衡状态,D符合题意;
故选AD。
②从反应开始经过12min达到平衡,则0~5min内CO2的平均反应速率v(CO2)==0.067mol·L-1·min-1,第12min时,氢气的浓度变化量为1.5mol/L,则甲醇的物质的量浓度为=0.5mol·L-1。
③从图中可以得出,5min时,H2的转化率为50%,12min时,H2的转化率为75%,由此可在图中画出0~15min内H2转化率随时间变化的示意图为答案为:AD;0.067mol·L-1·min-1;0.5mol·L-1;
(3)甲醇(CH3OH)、空气燃料电池,在碱性条件(KOH溶液)中,负极CH3OH失电子产物与电解质反应生成等,电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。答案为:CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O。
【点睛】
在可逆反应中,当某物质的转化率不变时,反应不一定达平衡状态。【解析】(1)AC
(2)AD0.067mol·L-1·min-10.5mol·L-1
(3)CH3OH-6e-+8OH-=+6H2O20、略
【分析】【分析】
根据烷烃的通式;同系物和同分异构体的概念分析判断;根据烃的燃烧通式分析判断;苯和液溴在催化剂作用下发生取代反应;乙醇能被弱氧化剂氧化;在加热条件下与CuO反应生成乙醛。
【详解】
(1)烷烃的通式为:CnH2n+2,相对分子质量为44的烷烃,则12n+2n+2=44,所以n=3,即烷烃的分子式为C3H8,结构简式为CH3CH2CH3;它与⑧()的结构相似,且分子组成相差3个CH2基团;两者互为同系物;
(2)和分子式均为C6H14;且结构不同,两者互为同分异构体,即与③互为同分异构体的是⑦;
(3)在120℃,1.01×105Pa条件下,生成的水为气态,由CxHy+(x+)O2xCO2+H2O(g),则1+(x+)=x+解得y=4,即分子式中氢原子数目为4,为甲烷或乙烯,序号为①⑤;
(4)烷烃中碳原子个数越多;沸点越大,相同碳原子个数的烷烃中支链多的沸点低,则沸点为④>③>⑨>①;
(5)苯在催化剂的条件下与液溴发生取代反应生成溴苯和HBr,反应的化学方程式为+Br2+HBr;
(6)乙醇与CuO反应生成乙醛、Cu和水,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O。
【点睛】
准确理解同系物和同分异构体的概念是判断的关键,结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;互为同系物的物质满足以下特点:结构相似、化学性质相似、分子式通式相同、分子式不同、物理性质不同,研究对象是有机物;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体。【解析】①.CH3CH2CH3②.同系物③.⑦④.①⑤⑤.④>③>⑨>①⑥.+Br2+HBr⑦.CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O21、略
【分析】【分析】
(1)先根据高分子化合物的结构简式推出其单体;
(2)高分子化合物含有酯基;可发生水解,水解时碳氧单键断裂,氧原子上连氢原子,碳原子上连羟基;
(3)该酯由CH2=CH-OH(醇)和(酸)经酯化反应合成;在上述两种小分子中,相对分子质量较小的分子含有碳碳双键,可以发生加成反应。
【详解】
(1)先根据高分子化合物的结构简式推出其单体为
(2)该高分子化合物含有酯基,可发生水解,水解时碳氧单键断裂,氧原子上连氢原子,碳原子上连羟基,这两种小分子的结构简式分别为:CH2=CH-OH、
(3)在上述两种小分子中,相对分子质量较小的分子为CH2=CH-OH,结构中含有碳碳双键,在催化剂条件下可与氢气发生加成反应,反应的化学方程式为:CH2=CH-OH+H2CH3CH2OH。【解析】CH2=CH-OH加成反应CH2=CH-OH+H2CH3CH2OH四、判断题(共1题,共6分)22、A【分析】【分析】
【详解】
结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物属于同系物,正丁烷和正戊烷结构相似,相差一个CH2原子团,互为同系物,故正确。五、原理综合题(共3题,共9分)23、略
【分析】【分析】
Ⅰ(1)根据v=结合化学反应速率之比等于化学计量数之比计算;
(2)选择脱硝效率最好的条件;
(3)某固定容积的密闭容器中充入一定量的NO2气体后,发生可逆反应结合几种情况进行判断即可;
Ⅱ(1)根据控制变量分析;
(2)①电池放电时通入空气的电极为正极;
②电池放电时;消耗KOH,且生产水;
③电池放电时按消耗CH3OH与电子的物质的量之间关系进行判断;
④负极反应物为CH3OH;按反应规律判断正误;
(3)按表格数据和影响平衡的因素分析回答;
【详解】
Ⅰ、(1)有v(NO)=2v(N2),则前2s内的平均反应速率v(N2)=v(NO)=从表格看,达到化学平衡的时间段为45S;
故答案为:45s;
(2)①由图可知;400℃;氨氮物质的量之比为1时脱硝效率最高,此为最佳条件;
故答案为:400℃;氨氮物质的量之比为1;
(3)a.t1时,反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,则NO2浓度在减小,故a正确;
b.t2时,正逆反应速率相等,所以反应达到平衡,反应仍然进行,为动态平衡状态,故b错误;
c.t2~t3,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,所以各物质浓度不再变化,故c正确;
d.t2~t3,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,所以各物质浓度不再变化,但各物质的浓度不相等,故d错误;
e.0~t2时,反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,所以平衡正向移动,则N2O4浓度在增加;故e正确;
f.反应过程中,红棕色气体NO2的浓度逐渐减小后来不再变化;故f错误;
g.是气体分子总数减少的反应,从充入NO2到达到平衡的过程中,气体的物质的量在减小,由于气体总质量不变,则气体的平均摩尔质量在增大,故g正确;
故选aceg;
Ⅱ、(1)寻找合成甲醇的适宜温度和压强,故温度压强为变量,相同,m=2:3;①②中压强不同;则温度相同为180℃;
故答案为:180;2:3;
(2)①电池放电时通入空气的电极为正极;故①错误;
②电池放电时;生成水,同时消耗KOH,电解质溶液的碱性逐渐减弱,故②正确;
③电池放电时,负极反应为:每消耗6.4gCH3OH(0.2mol)转移1.2mol电子;故③正确;
④负极为甲醇,发生氧化反应,反应式为故④正确;
故答
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