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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年湘教新版必修2化学下册阶段测试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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NAB.22.4L(标准状况)NO与11.2L(标准状况)O2反应后体积为22.4LC.18.0g葡萄糖中含有羟基数为0.5NAD.1.0mol−CH3(甲基)含有电子数为1.0NA2、下列各物质的俗名,用途对应不正确的是()A.石英——光导纤维B.单晶硅——芯片C.硅胶——干燥剂D.水玻璃——治疗胃酸过多3、下列叙述中,错误的是A.无水乙醇与浓硫酸混合加热至170℃生成乙烯B.苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷C.乙烯与溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷D.甲苯与氯气在光照下反应主要生成2,4-二氯甲苯4、可燃冰是另一种CH4的重要来源,利用可燃冰制备的甲烷可以设计成如下燃料电池,可以作为“移动的发电厂”,源源不断的对外供电,下列说法错误的是。
A.a电极通入甲烷气体,作负极B.每通入1molCH4,有8mole-通过质子交换膜C.b电极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2OD.催化剂电极采用疏松多孔结构可提高电极反应效率5、一定温度下,在一容积不变的密闭容器中发生的可逆反应不是达到反应限度的标志的是。
①Y的消耗速率与Z的生成速率相等。
②反应容器中压强不再变化。
③X;Y、Z的浓度不再变化。
④反应容器中气体平均摩尔质量不再变化A.①③B.②③C.①②D.②④6、某两份学术刊物在2022年分别宣称科学家首次在人类血液、活体肺组织中发现塑料微粒。目前人类接触最多的塑料是食品袋,这种塑料一般由聚乙烯、聚丙烯制成。下列说法正确的是A.制备聚乙烯、聚丙烯的反应是聚合反应B.食品塑料袋颗粒能使的溶液褪色C.塑料降解发生的是物理变化D.焚烧废弃塑料能减少白色污染,且不会造成二次污染7、下列装置能达到实验目的的是()A.检查装置气密性B.实验室制取并收集氨气C.吸收HCl并防止倒吸D.实验室制乙酸乙酯8、淀粉在人体内的变化如图所示;下列说法错误的是。
A.1mol麦芽糖完全水解后生成2mol葡萄糖B.酶属于蛋白质,温度过高可使其变性C.淀粉水解的最终产物是CO2和H2OD.葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇9、将铂电极置于KOH溶液中,然后分别向两极通入CH4和O2,即可产生电流,下列叙述正确的是A.通入CH4的电极为正极B.正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC.通入CH4的一极的电极反应式为CH4+2O2+4e-=CO2+2H2OD.负极的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)10、据悉;杭州亚运会会场代步工具将启用氢氧燃料电池车,右图为氢氧燃料电池的工作原理示意图:
(1)请写出电极反应式,负极___________,正极___________
(2)该氢氧燃料电池每转移0.1mol电子,消耗标准状态下___________L氧气。11、SO2;CO、NOx的过度排放会对环境和人体健康带来极大的危害;工业上可采取多种方法减少这些有害气体的排放。回答下列问题:
I.用钙钠双碱工艺脱除SO2:
①用NaOH溶液吸收SO2生成Na2SO3溶液;
②用CaO使NaOH溶液再生NaOH溶液Na2SO3
(1).CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,简述过程②NaOH再生的原理___________。
(2).25℃时,氢氧化钠溶液吸收SO2,当得到pH=9的吸收液,该吸收液中c(SO)∶c(HSO)=___________。(已知25℃时,亚硫酸Ka1=1.3×10-2;Ka2=6.2×10–7)
II.汽车尾气中的NO和CO在催化转化器中反应生成两种无毒无害的气体:2NO+2CON2+2CO2,可减少尾气中有害气体排放。已知该反应的v正=k正c2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c2(CO2)(k正、k逆为速率常数;只与温度有关)。
(3).已知:碳的燃烧热为393.5kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H1=+180.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO(g)∆H2=-221kJ/mol
则:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H=___________kJ/mol。若平衡后升高温度,则___________(填“增大”;“不变”或“减小”)
(4).将CO和NO按不同比例投入一密闭容器中,控制一定温度(T1或T2),发生反应达到平衡时,所得的混合气体中含N2的体积分数随的变化曲线如图所示。
①图中a、b、c、d中对应NO转化率最大的是___________。
②若=1,T1温度下,反应达平衡时,体系的总压强为aPa、N2的体积分数为20%,该温度下反应的平衡常数Kp为___________(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数)。
(5).催化剂性能决定了尾气处理效果。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(I;II)进行反应;测量逸出气体中NO含量,可测算尾气脱氮率。相同时间内,脱氮率随温度变化曲线如图所示。
①曲线上a点的脱氮率___________(填“>”;“<”或“=”)对应温度下的平衡脱氮率。
②催化剂II条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是___________。12、一密封体系中发生下列反应:N2+3H22NH3ΔH<0;下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图:
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是_________、_________、___________、___________。
(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化:。时刻t1t3t4条件变化___________________________
(3)下列各时间段时,氨的百分含量最高的是___________(填序号)。
A.t2~t3B.t0~t1C.t3~t4D.t5~t613、探究原电池原理并应用原电池原理制作多种电池;对现实生活具有重要的意义。
(1)某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用时;设计了如下实验:
①甲、乙两装置工作时,电流计指针的偏转方向是否相同?_______。乙装置中负极的电极反应式是_______。
②根据上述实验结果分析,下列说法正确的是__________
a.构成原电池负极的金属总是比正极活泼。
b.镁的金属活泼性不一定比铝的强。
c.金属在原电池中作正极还是负极;既与金属活泼性有关,还与电解质溶液的成分有关。
(2)铅酸蓄电池是常见的二次电池,放电时发生反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。该电池的负极材料为_______;该电池充电时,其能量转化形式为_______。
(3)氢氧燃料电池具有清洁、安全、高效的特点,其简易装置如图所示:铂电极b上的电极反应式为_______,室温下,若该电池消耗1molH2时可提供电能257.4kJ的能量,则该燃料电池的能量转化率为_______。(已知:室温下,1molH2完全燃烧生成液态水时;释放286.0kJ的能量。)
14、能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。
(1)焦炭可用于制取水煤气。实验测得1.2g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了13.16kJ热量。该反应的热化学方程式为_________________________;该反应在________条件下能自发进行(选“高温”;“低温”或“任意温度”)。
(2)甲醇(CH3OH)广泛用作燃料电池的燃料,工业上可由CO和H2来合成,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1________T2(填“>”、“<”或“=”)。T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________(填“>”、“<”或“=”)K2。
②若容器容积不变,下列措施不能增加CO转化率的是________(填字母)。
a.降低温度b.将CH3OH(g)从体系中分离。
c.使用合适的催化剂d.充入He;使体系总压强增大。
③生成甲醇的化学反应速率(v)与时间(t)的关系如图所示。则图中t2时采取的措施可能是___________________;
t3时采取的措施可能是_________________。
④若在T1℃时,往一密闭容器通入等物质的量CO和H2测得容器内总压强1MPa,40min达平衡时测得容器内总压强为0.6MPa,计算生成甲醇的压强平衡常数KP=________(MPa)-2(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数)。
(3)甲醇(CH3OH)燃料电池是以铂为电极,以KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别加入CH3OH和O2即可产生电流。负极加入的物质是________;正极的电极反应为_______________________。15、(1)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)达到平衡;正反应速率随时间变化的示意图如图所示。请回答下列问题:
①a~c段反应速率增大的原因是____________。
②有关该反应的说法正确的是________(填字母)。
a.若容器内温度保持不变;可以说明反应达到了平衡状态。
b.反应物浓度:a点小于b点。
c.反应在c点达到平衡状态。
d.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段。
e.若容器内气体的平均摩尔质量保持不变;可以说明反应达到了平衡状态。
(2)利用反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O构成电池的装置如图所示。此装置既能实现有效清除氮氧化物的排放;减轻环境污染,又能充分利用化学能。请回答下列问题:
①B电极为______(填“正”或“负”)。
②当有4.48LNH3(标准状况)参加反应时,转移电子数为________。
③电极A极反应式为______。
④为使电池持续放电,离子交换膜最好选用__________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。16、(1)如图表示某有机反应过程的示意图,该反应的类型是__________(填字母)。
A.取代反应B.化合反应C.分解反应D.置换反应。
(2)常温下,把体积相同的甲烷和氯气充入一无色的集气瓶中,光照一段时间后,发现气体的黄绿色变浅,集气瓶内壁出现油状液滴,此时集气瓶中最多含有______种气体物质。17、Ⅰ.氮氧化物;二氧化硫是造成大气污染的主要物质;某科研小组进行如下研究。
(1)写出SO2(g)与NO2(g)反应生成SO3(g)和NO(g)的热化学方程式_____________。
(2)常温下用NaOH溶液吸收SO2,当向NaOH溶液中通入足量的SO2时,得到NaHSO3溶液,利用图所示装置(电极均为惰性电极)在pH为4~7之间电解,可使NaHSO3转化为Na2S2O4;并获得较浓的硫酸,这是电化学脱硫技术之一;
①a为电源的_______(填“正极”或“负极”);
②阴极的电极反应式为______
Ⅱ.纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,反应为2Cu+H2O==Cu2O+H2↑。装置如图所示:该离子交换膜为__________离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电池的阳极反应式为:____________________,钛极附近的pH_______(增大;减小、不变)。
Ⅲ.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。右图为电池示意图;该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是________,工作时电流方向为_______(用a→b或b→a表示)。
②负极的电极反应式为__________________。18、(一)莽草酸是合成治疗禽流感的药物——达菲的原料之一。莽草酸是A的一种同分异构体;A的结构简式为。
回答下列问题:
(1)A的分子式为____。
(2)A可能发生的化学反应有____。(填编号)
①能使溴的四氯化碳溶液和酸性高锰酸钾溶液褪色。
②可发生酯化反应。
③可与氢氧化钠溶液发生中和反应。
④可与金属钠发生置换反应。
⑤在铜或银的催化作用下;可被空气中的氧气氧化。
(二)乙醇在能源;生产及日常生活等许多方面都有十分广泛的应用。请计算:
(1)将足量乙醇与9.2g金属钠充分反应,则标准状况下生成气体的体积是____L。
(2)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8g,碱石灰重13.2g。求氧气的的物质的量是____mol,燃烧产物的平均摩尔质量是____。评卷人得分三、判断题(共6题,共12分)19、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(____)A.正确B.错误20、在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强。(_______)A.正确B.错误21、用烧碱处理含高浓度的废水并回收利用氨。(____)A.正确B.错误22、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。_____A.正确B.错误23、CH2=CH2和在分子组成上相差一个CH2,两者互为同系物。(___________)A.正确B.错误24、干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、元素或物质推断题(共3题,共15分)25、A;B、C、D、E、X是中学常见的无机物;存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,焰色试验呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式:_______
(2)若A为短周期元素组成的单质;该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强。
①写出A与H2O反应的离子方程式:___________。
②X可能为________(填字母)。
A.NaHCO3B.Na2CO3C.Al(OH)3D.NaAlO2
(3)若A为淡黄色粉末;回答下列问题:
①1molA与足量H2O充分反应时转移的电子数为_______。
②若X为非金属单质,通常为黑色粉末,写出D的电子式:_______。
③若X为一种造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种稀溶液,可选择的试剂为__(填字母)。
A.盐酸B.BaCl2溶液C.NaOH溶液D.Ca(OH)2溶液。
(4)若A为氧化物;X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红。
①A与H2O反应的化学方程式为________。
②检验溶液D中还可能存在Fe2+的方法是_______。26、在下图所示的物质转化关系中;A是常见的气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E的相对分子质量比D大17,G是一种紫红色金属单质。(部分反应中生成物没有全部列出,反应条件未列出)。回答下列问题:
⑴A的电子式为__________。
⑵反应①的化学方程式为_______,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为________;
⑶反应②的离子方程式为_______________。27、固体A仅由两种元素组成;7.2g固体A可以发生如图转化:
(1)组成固体A的元素符号为___。
(2)在工业制备溶液B的过程中,制取气体C的化学方程式为___。
(3)写出固体A和过量溶液B反应的离子方程式___。
(4)固体A和固体F组成元素相同。在一定条件下,氨气能实现固体A的转化,试写出该反应的化学方程___。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【详解】
A.16.25gFeCl3即物质的量为水解形成的Fe(OH)3胶体,胶体是聚合体,因此水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数小于为0.1NA;故A错误;
B.22.4L(标准状况)NO即物质的量为1mol,11.2L(标准状况)O2即物质的量为0.5mol,2NO+O2=2NO2,两者反应生成1molNO2,但2NO2N2O4;因此反应生成后气体物质的量小于1mol,体积小于22.4L,故B错误;
C.一个葡萄糖分子中含有5个羟基,18.0g葡萄糖即物质的量为因此含有羟基数为0.5NA;故C正确;
D.一个甲基含有9个电子,因此1.0mol−CH3(甲基)含有电子数为9NA;故D错误。
综上所述,答案为C。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.石英是SiO2的俗称;可用于生产光导纤维,A不合题意;
B.单晶硅是Si的单质;可用于生产电脑或手机等的芯片,B不合题意;
C.硅胶是硅酸的凝胶;一种粒状多孔的二氧化硅水合物,可用作干燥剂,C不合题意;
D.水玻璃是硅酸钠的水溶液;不能用于治疗胃酸过多,D符合题意;
故选D。3、D【分析】【详解】
A.无水乙醇与浓硫酸混合加热至170℃;发生消去反应,生成乙烯,故A正确;
B.碳碳双键能发生加成反应;苯环也可发生加成反应,所以苯乙烯在合适条件下催化加氢可生成乙基环己烷,故B正确;
C.碳碳双键能发生加成反应;所以乙烯和溴的四氯化碳溶液反应生成1,2-二溴乙烷,故C正确;
D.甲苯与氯气在光照下反应主要发生的是侧链上的氢原子被取代;不能得到苯环上氢原子被取代的产物2,4-二氯甲苯,故D错误;
故选D。
【点晴】
本题主要考查了物质的结构与性质,注意反应条件对产物结构的影响。常见的有机反应的条件归纳如下:。反应条件常见反应NaOH水溶液、加热卤代烃或酯类的水解反应NaOH醇溶液、加热卤代烃的消去反应浓H2SO4、加热酯化反应或苯环上的硝化反应浓H2SO4、170℃醇的消去反应浓H2SO4、140℃醇生成醚的取代反应浓溴水苯酚的取代反应液Br2、Fe粉苯环上的取代反应X2、光照烷烃或芳香烃烷基上的卤代O2、Cu、加热醇的催化氧化反应O2或Ag(NH3)2OH或新制Cu(OH)2醛的氧化反应4、B【分析】【分析】
电子流出的电极a为负极,电子流入的电极b为正极。负极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO32-+8H+,正极反应式为2O2+8e-+8H+=4H2O。
【详解】
A.依据上述分析;a电极通入甲烷气体,作负极,A正确;
B.每通入1molCH4,有8mole-转移;但电子不能通过质子交换膜,B错误;
C.b电极的电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;C正确;
D.催化剂电极采用疏松多孔结构;可提高电极反应效率,D正确;
答案为B。
【点睛】
电极反应式的书写,是我们解电化学试题的易错点,主要错因是我们没有弄清电解质的性质。电解质溶液用质子交换膜隔离,说明电解质为酸。所以在电极反应式中,电解质中的微粒不允许出现OH-,只允许出现H+和H2O。5、D【分析】【分析】
【详解】
①正逆反应速率相等;所以达到平衡状态,故不选.②该反应是反应气体体积不变的反应,所以无论反应是否达到平衡状态,体系的压强始终不变,故选.③反应达到平衡时,各物质的百分含量不变,所以各物质的浓度也不变,故不选.④质量不变,物质的量不变,则气体的平均摩尔质量不再变化不一定达到了平衡,故选.所以②④符合题意。
故选D。6、A【分析】【详解】
A.乙烯→聚乙烯;丙烯→聚丙烯,均发生加聚反应,加聚反应也属于聚合反应,A正确;
B.塑料袋颗粒是聚合物,其分子结构中无不饱和键,不能与发生加成反应;B错误;
C.塑料降解过程中既有物理变化;也有化学变化,C错误;
D.焚烧废弃塑料会产生大量有毒气体造成二次污染;D错误;
故选A。7、A【分析】【分析】
【详解】
A.由图中装置可知;关闭止水夹,试管中有一定量的空气,从长颈漏斗加水在长颈漏斗的下端能形成水柱,即利用液差法可检验装置的气密性,故A正确;
B.图中收集氨气的装置不能为密闭装置;否则氨气量较大时导致集气瓶炸裂,故B错误;
C.图中气体与水直接接触;不能起防倒吸的作用,可将苯改为四氯化碳,水在上层起到倒吸的作用,故C错误;
D.图中盛有饱和碳酸钠溶液的试管中的导管不能插入液面以下;易发生倒吸,故D错误;
故选A。
【点睛】
收集氨气的装置不能为密闭装置,否则氨气量较大时导致集气瓶炸裂。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.麦芽糖为二糖;水解后得的两个葡萄糖,则1mol麦芽糖完全水解后生成2mol葡萄糖,A项正确;
B.大部分酶属于蛋白质;温度过高可使其变性,B项正确;
C.淀粉水解的最终产物是葡萄糖,葡萄糖经过完全氧化得到CO2和H2O;C项错误;
D.葡萄糖在酶的催化下可以转变为乙醇;D项正确;
答案选C。9、D【分析】试题分析:A.甲烷燃料电池中甲烷失电子为负极,故A错误;B.碱性条件下,正极上氧气得电子生成氢氧根离子,其电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B正确;C.甲烷燃料电池负极是甲烷失电子,碱性条件下生成碳酸根离子,所以负极的电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,故C错误;D.甲烷燃料电池负极是甲烷失电子,碱性条件下生成碳酸根离子,所以负极的电极反应式为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;故D正确;答案为D。
考点:考查碱性甲烷电池的工作原理二、填空题(共9题,共18分)10、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)电解质溶液为KOH溶液,负极是H2失去电子和OH-反应产生H2O,电极反应式为:正极是O2得到电子和水反应生成OH-,电极反应式为:
(2)根据正极反应式:可知,每转移0.1mol电子,消耗0.025molO2,标况下,其体积为【解析】0.5611、略
【分析】【分析】
【小问1】
CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)=Ca(OH)2(s)⇌Ca2+(aq)+2OH-(aq)。从平衡移动的角度,SO与Ca2+生成CaSO3沉淀;平衡向正向移动,生成NaOH;【小问2】
25℃时,氢氧化钠溶液吸收SO2,生成亚硫酸钠溶液,水解平衡常数为,当得到pH=9的吸收液,氢离子浓度为10-9mol/L,该吸收液中c(SO)∶c(HSO)==【小问3】
碳的燃烧热为393.5kJ/mol,热化学方程式为:①C(g)+O2(g)=CO2(g)∆H=-393.5kJ/mol,②N2(g)+O2(g)=2NO(g)∆H1=+180.5kJ/mol,③2C(s)+O2(g)=2CO(g)∆H2=-221kJ/mol,根据盖斯定律分析,①×2-②-③得到2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)∆H=-393.5kJ/mol×2-180.5kJ/mol+221kJ/mol=-746.5kJ/mol;若平衡后升高温度,平衡逆向移动,则增大。【小问4】
①相同时,T1的对应的氮气的体积分数较高,说明平衡正向移动,T1温度高,越大,则一氧化碳的量越多,平衡正向移动,一氧化氮的转化率越大,故图中a、b;c、d中对应NO转化率最大的是c。
②
解x=总物质的量n=2-0.5x=该温度下反应的平衡常数【小问5】
①温度降低,平衡向放热方向移动,即向正反应方向移动,平衡转化率会随着温度降低而升高,在催化剂I条件下,平衡脱氮率可以达到40%以上,而降低温度;放热反应的平衡脱氮率升高,a点温度低于450°C,平衡脱氮率应高于40%,图2中显示a点的脱氮率只有10%左右,故曲线上a点的脱氮率(约10%)小于对应温度下的平衡脱氮率。
②催化剂II条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是催化剂的活性可能降低,催化效果减弱,相同时间内脱氮率下降或反应已达平衡,温度升高平衡逆向移动。【解析】【小题1】SO与Ca2+生成CaSO3沉淀;平衡向正向移动,生成NaOH
【小题2】620
【小题3】①.-746.5②.增大。
【小题4】①.c②.Pa-1
【小题5】①.<②.温度超过450℃时,催化剂的活性可能降低,催化效果减弱,相同时间内脱氮率下降或反应已达平衡,温度升高平衡逆向移动12、略
【分析】【分析】
(1)从平衡状态的本质特征分析;可逆反应达到平衡时,正;逆反应速率相等;
(2)根据温度;催化剂以及压强对反应速率和化学平衡的影响分析;注意各时间段正逆反应速率的变化;
(3)随着反应的进行;生成的氨气逐渐增多,氨气的体积分数逐渐增大,结合平衡移动的方向判断。
【详解】
(1)从平衡状态的本质特征分析,可逆反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,时间处于t0~t1,t2~t3,t3~t4,t5~t6时;正;逆反应速率相等,则说明反应达到平衡状态;
(2)t1时,正、逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,由反应方程式△H<0可知;改变的条件应为升高温度;
t3时;正;逆反应速率都增大并且相等,平衡不移动,改变的条件应为使用催化剂;
t4时;正;逆反应速率都减小,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆反应方向移动,由方程式计量数关系可知,改变的条件应为减小压强;
(3)随着反应的进行,生成的氨气逐渐增多,氨气的体积分数逐渐增大,反应进行到最大时间时,生成的氨气最多,氨的体积分数最高。由于t1~t2时间段和t4~t5时间段内,平衡都向逆反应方向移动,氨的百分含量都减小,所以应是t0~t1时间段中氨的百分含量最高。
故合理选项是B。
【点睛】
本题考查了速率变化曲线在反应速率和化学平衡的应用。注意化学方程式的反应特点,结合外界条件对反应速率的影响和化学平衡移动原理,分析温度、压强对反应速率和化学平衡移动的影响。【解析】①.t0~t1②.t2~t3③.t3~t4④.t5~t6⑤.升高温度⑥.使用催化剂⑦.降低压强⑧.B13、略
【分析】【分析】
(1)
①甲、乙两装置工作时,电池总反应不同,甲装置的总反应为镁和氢离子反应,Mg为负极、Al为正极;乙装置的总反应为铝和氢氧化钠溶液反应,Al为负极、Mg为正极;则电流计指针的偏转方向不相同,答案为:否。乙装置中负极为Al失去电子被氧化,电极反应式是
②a.原电池工作时发生氧化还原反应;负极上发生氧化反应,而构成原电池负极的金属不一定比正极活泼,因为反应电极跟电解质的性质有关,a错误;
b.镁的金属活泼性一定比铝的强,但镁不一定作原电池的负极,b错误;
c.由①可知;金属在原电池中作正极还是负极,既与金属活泼性有关,还与电解质溶液的成分有关,c正确;
则说法正确的是c。
(2)
原电池工作时,还原剂在负极上发生氧化反应。已知铅酸蓄电池放电时发生反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。则该电池的负极材料为Pb;该电池充电时;为电解池,其能量转化形式为电能转化为化学能。
(3)
在图示的氢氧酸式燃料电池中,铂电极b为正极,b上氧气得电子被还原,电极反应式为已知:室温下,1molH2完全燃烧生成液态水时,释放286.0kJ的能量。室温下,若该电池消耗1molH2时可提供电能257.4kJ的能量,则该燃料电池的能量转化率为【解析】(1)否c
(2)Pb电能转化为化学能。
(3)90.0%14、略
【分析】【详解】
(1)1.2g碳为0.1mol,与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了13.16kJ热量,反应的热化学方程式为C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ·mol-1;该反应的正反应为吸热反应,且气体分子数增大的反应,自发进行△G=△H-T△S<0,该反应的△H>0,△S>0,所以高温条件下才自发进行;故答案为:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ·mol-1;高温;
(2)①温度越高,反应速率越快,由图可知T12,温度高,一氧化碳的转化率小,该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数变小,所以K1>K2;故答案为:<;>;
②a.降低温度;平衡正向移动,CO转化率增大;不选a;
b.将CH3OH(g)从体系中分离,平衡正向移动,CO转化率增大;不选b;
c.催化剂对平衡无影响;不能增加CO转化率,选c;
d.充入He;体系总压强增大,各组分的浓度不变,平衡不移动,选d;故答案为:cd;
③CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0,由图可知,t2时,改变外界环境,速率加快,平衡正向移动,所以加压;t3时;改变外界环境,速率加快,平衡不移动,所以加入催化剂;故答案为:加压;加入催化剂;
④设转化的一氧化碳的物质的量为xmol;则:
根据物质的量与压强成正比关系,得到:x=0.4mol,则,(MPa)-2;故答案为:66.7;
(3)燃料电池中,燃料作负极,发生氧化反应,失去电子;氧气作正极,发生还原反应,得到电子,所以负极加入的物质为CH3OH,电解质溶液为碱,在碱性环境中,O2+4e-+2H2O=4OH-;故答案为:CH3OH;O2+4e-+2H2O=4OH-。【解析】C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.6kJ·mol-1高温<>cd加压加入催化剂66.7CH3OHO2+4e-+2H2O=4OH—15、略
【分析】【详解】
(1)容器绝热、恒容、密闭,发生反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g);随着反应的进行,反应物的浓度不断减小,若不考虑外界条件的变化,则正反应速率不断减小,但图中信息显示,正反应速率从a到c都不断增大,则表明反应放热,导致绝热容器的温度不断升高。
①a~c段;随着反应的进行,绝热密闭容器的温度不断升高,从而得出反应速率增大的原因是该反应放热,且容器绝热,体系温度升高。答案为:该反应放热,且容器绝热,体系温度升高;
②a.对于绝热容器;只要平衡移动,容器内温度就变化,所以若容器内温度保持不变,可以说明反应达到了平衡状态,a正确;
b.随着反应的进行,反应物浓度不断减小,所以反应物浓度:a点大于b点,b不正确;
c.反应在c点时;正反应速率最大,但反应不一定达到平衡状态,c不正确;
d.Δt1=Δt2时,因为温度升高,反应速率加快,反应物的转化率增大,所以SO2的转化率:a~b段小于b~c段;d正确;
e.反应前后气体分子数和质量相等;所以若容器内气体的平均摩尔质量保持不变,不能说明反应达到了平衡状态,e不正确;
故合理选项是ad。
(2)①从电池反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可以看出,NH3中所含N元素价态升高,则A电极为负极,发生反应2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;NO2中的N元素价态降低,发生反应2NO2+8e-+4H2O=N2+8OH-;则B电极为正极。答案为:正;
②由电极反应式,可建立如下关系式:2NH3~6e-,当有4.48LNH3(标准状况)参加反应时,转移电子数为/mol=0.6NA。答案为:0.6NA;
③A电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O。答案为:2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O;
④从电极反应式看,负极消耗OH-,正极生成OH-,为保持电池反应的正常进行,OH-应不断由正极向负极移动;所以离子交换膜选用阴离子交换膜。答案为:阴。
【点睛】
在书写电极反应式时,一定要考虑电解质的性质,若为碱性电解质,电极反应式中不能出现H+;若为酸性电解质,电极反应式中不能出现OH-。【解析】该反应放热,且容器绝热,体系温度升高ad正0.6NA2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O阴16、略
【分析】【详解】
(1)根据取代反应“上一下一;取而代之”的特点可知,发生的是取代反应,故选A;
(2)甲烷与氯气发生取代反应的产物中,是气体的有HCl,若反应没有进行完全,则还有甲烷和氯气剩余共四种,故答案为:4。【解析】①.A②.417、略
【分析】【分析】
Ⅰ(1)从题中所给的两个图象,分析出NO和O2、SO2和O2反应的热化学方程式,依据盖斯定律写出SO2和NO2反应的热化学反应方程式;
(2)分析图中电解池,发生反应的的化合价变化情况,可以看出NaHSO3→Na2S2O4,S的化合价降低,所以b是负极;则a是正极;
Ⅱ.由总反应,可知阳极电极反应式,Ti为阴极,H+放电;溶液的pH增大;
Ⅲ.原电池是把化学能转化为电能的装置;燃料电池是原电池,在原电池中失电子的一极为负极,得电子的一极为正极。电子经导线由负极传递到正极,电流由正极到负极。
【详解】
(1)已知由图分析得①2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g);△H=-196.6kJ/mol
②O2(g)+2NO(g)═2NO2(g);△H=-113.0kJ/mol
根据盖斯定律可得:SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g);△H=-41.8kJ/mol,本题答案为:SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g);△H=-41.8kJ/mol;
(2)因NaHSO3→Na2S2O4,S的化合价降低,所以b是负极,则a是正极,阴极电极反应式为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O,本题答案为:正极,2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;
Ⅱ.因为总反应为:2Cu+H2O==Cu2O+H2↑,所以阳极反应为:2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O,故离子交换膜应采用阴离子交换膜,阴极电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Ti极为阴极,阴极附近溶液的pH增大,本题答案为:阴、2Cu–2e-+2OH-=Cu2O+H2O;增大;
Ⅲ.燃料电池是原电池,是把化学能转化为电能的装置,在氢氧燃料电池中通入H2的电极是负极,H2失去电子,通入O2的电极是正极,O2得到电子,电子经导线由负极传递到正极,电流由b流向a,电解质溶液显碱性,所以负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,本题答案为:化学能→电能、b→a、H2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O。【解析】SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ/mol正极2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O阴2Cu–2e-+2OH-=Cu2O+H2O增大化学能→电能b→aH2﹣2e﹣+2OH﹣=2H2O18、略
【分析】【详解】
试题分析:根据物质的结构简式可知A的分子式是C7H10O5;(2)①A含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,含有碳碳双键和醇羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,正确;②A含有羧基和醇羟基,可发生酯化反应,正确;③A含有羧基,可与氢氧化钠溶液发生中和反应,正确;④A含有羧基和醇羟基,可与金属钠发生置换反应产生氢气,正确;⑤由于醇羟基连接的碳原子上含有H原子,所以在铜或银的催化作用下,可被空气中的氧气氧化,正确。(二)(1)9.2gNa的物质的量是n(Na)=9.2g÷23g/mol=0.4mol,根据反应方程式2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑可知n(H2)=1/2n(Na)=0.2mol,所以V(H2)=n(H2)·Vm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;(2)若一定量的乙醇和O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO2、CO和H2O(g)。产物依次经过浓硫酸和碱石灰使其被充分吸收,浓硫酸增重10.8g,n(H2O)=10.8g÷18g/mol=0.6mol,根据H元素守恒可知n(乙醇)="("0.6mol×2)÷6=0.2mol;碱石灰重13.2g,则n(CO2)=13.2g÷44g/mol=0.3mol,根据C元素守恒可得n(CO)=0.2mol×2-0.3mol=0.1mol。则根据O元素守恒可知氧气的的物质的量是n(O2)="(0.3mol×2+"0.1mol+0.6mol-0.2mol)÷2=0.55mol;燃烧产物的平均摩尔质量是M=(10.8g+13.2g+0.1mol×28g/mol)÷(0.6mol+0.3mol+0.1mol)=26.8g/mol。
考点:考查物质结构与性质的关系、有机物燃烧规律及燃烧化学反应的计算的知识。【解析】(一)(1)C7H10O5;(2)①②③④⑤;
(二)(1)4.48;(2)0.55;26.8g/mol。三、判断题(共6题,共12分)19、B【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包装,故错误。20、B【分析】【详解】
在原电池中,负极材料与电解质溶液发生反应失去电子,正极材料不参与反应,但负极材料的活泼性不一定比正极材料强,例如:以镁棒和铝棒作为电极材料,以氢氧化钠溶液作为电解质溶液构成的原电池,是活泼性较弱的铝作负极;错误。21、A【分析】【详解】
烧碱(NaOH)和含高浓度的废水反应可以生成氨气,故可以回收利用氨,正确。22、A【分析】【分析】
【详解】
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物中,植物、动物躯体经过几百万年复杂的物理、化学变化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,正确。23、B【分析】【分析】
【详解】
同系物是结构相似,分子组成上相差若干个CH2原子团的一系列有机物,CH2=CH2和的结构不相似,不互为同系物,故错误。24、A【分析】【详解】
干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池,正确。四、元素或物质推断题(共3题,共15分)25、略
【分析】【分析】
若A为常见的金属单质,焰色试验呈黄色,A应为Na,X能使品红溶液褪色,X应为SO2,则B为H2,C为NaOH,D为Na2SO3,E为NaHSO3;若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,A应为Cl2,则B为HClO,C为HCl;若A为淡黄色粉末,A应为Na2O2;若A为氧化物,X是Fe,溶液D中加入KSCN溶液变红,D中含Fe3+,由转化关系可知C具有强氧化性,则A为NO2,B为NO,C为HNO3;以此解答。
【详解】
(1)由分析可知,若A为常见的金属单质,焰色试验呈黄色,A应为Na,X能使品红溶液褪色,X为SO2,则B为H2,C为NaOH,D为Na2SO3,E为NaHSO3,C和E反应的离子方程式为OH-+HSO=SO+H2O,故答案为:OH-+HSO=SO+H2O;
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,A应为Cl2;B为HClO,C为HCl;
①Cl2和水反应生成次氯酸、HCl,离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
②A.C为盐酸,可与NaHCO3反应生成NaCl、H2O和CO2,但它们与NaHCO3均不反应;故A不可能;
B.盐酸与Na2CO3反应生成CO2,CO2与Na2CO3反应可生成NaHCO3;故B可能;
C.盐酸与氢氧化铝反应生成氯化铝;氯化铝与氢氧化铝不反应,故C不可能;
D.NaAlO2与过量盐酸反应生成AlCl3,AlCl3和NaAlO2反应生成Al(OH)3;故D可能;
故答案为:BD;
(3)若A为淡黄色粉末,A应为Na2O2;
①1molNa2O2与足量的H2O充分反应时,过氧化钠自身发生氧化还原反应,转移的电子数目为NA;故答案为:NA;
②若X为非金属单质,通常为黑色粉末,C为O2,X应为C,D为CO2,E为CO,二氧化碳的电子式为:
③若X为一种造成温室效应的气体,X应为CO2,则C为NaOH,D为N
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