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文档简介
…………○…………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年外研版必修2化学下册阶段测试试卷328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、利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法不正确的是。
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.H2在氢化酶作用下发生反应C.正极区,固氮酶为催化剂,发生还原反应生成D.电池工作时H+通过交换膜由负极区向正极区移动2、中医药是中华民族的瑰宝;奎尼酸是一种常见中药的主要成分之一,有降脂降糖等功效,其结构简式如图所示,下列说法错误的是。
A.奎尼酸存在顺反异构体B.奎尼酸分于中所有碳原子可能共平面C.lmol奎尼酸该分子最多能与4molH2发生加成反应D.奎尼酸的同分异构体中属于二元羧酸的芳香族化合物有6种3、下列说法正确的是A.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s)的ΔH>0,ΔS<0B.常温下,将稀CH3COOH溶液加水稀释,则CH3COOH的Ka值变大C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)△H>0能否自发进行与温度有关D.常温常压下,氢氧燃料电池放电过程中消耗11.2LH2,转移电子的数目为6.02×10234、下列说法不正确的是A.正丁烷的沸点比异丁烷的高,乙醇的沸点比二甲醚的高B.乙苯的同分异构体(不含乙苯)有3种,且都能使酸性高锰酸钾溶液褪色C.羊毛、蚕丝、塑料、合成橡胶都属于有机高分子材料D.丙烯和苯既能发生加成反应,又能发生取代反应5、应用下列实验装置或方案能达到实验目的的是。
A.用图1装置制备少量氨气B.用图2所示装置收集SO2C.用图3所示装置检验是否有乙烯产生D.用图4装置比较KMnO4、C12、S的氧化性强弱6、中美专家研制出可在一分钟内完成充电的超常性能铝离子电池,该电池以金属铝和石墨为电极,用AlCl4-、Al2Cl7-和有机阳离子组成电解质溶液;其放电工作原理如图所示。下列说法正确的是。
A.放电时电子由石墨电极经用电器流向铝电极B.充电时铝电极上发生氧化反应C.充电时,AlCl4-向铝电极方向移动D.放电时,负极反应为Al-3e-+7AlCl4-═4Al2Cl7-评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、原电池是将化学能转化为电能的装置。
(1)a为铜片,b为铁片;烧杯中是稀硫酸溶液。
①当开关K断开时产生的现象为___________。
A.a不断溶解。
B.b不断溶解。
C.a上产生气泡。
D.b上产生气泡。
E.溶液逐渐变蓝。
②闭合开关K,反应一段时间后断开开关K,经过一段时间后,下列叙述不正确的是___________。
A.溶液中H+浓度减小B.正极附近浓度逐渐增大。
C.溶液中含有FeSO4D.溶液中浓度基本不变。
(2)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板,若将此反应设计成原电池,请写出该原电池正极电极反应为___________。
(3)下图为氢氧燃料电池的结构示意图;电解质溶液为NaOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题:
①a极通入的物质为___________,电解质溶液中的移向___________极(选填“负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时,负极的电极反应式:___________。
③当消耗氢气11.2L(标准状况下)时,假设电池的能量转化效率为80%,则导线中转移的电子的物质的量为___________mol。8、高分子材料在生产;生活中的应用极为广泛;已知高分子材料的相关知识如下。
(1)高分子材料结构示意图:
(2)高分子材料的主要应用:
a;用于制备塑料薄膜。
b;用于制备光学仪器。
c;用于制备汽车轮胎。
请从上述各项中选择出最恰当的选项,将其代号填入下表中。项目硫化。
橡胶结构_________________________________用途_________________________________9、如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(1)当电极a为Al,电极b为Cu,电解质溶液为稀硫酸时,正极的电极反应式为:___________。
(2)当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该装置______(填“能”或“不能”)
形成原电池,若不能,请说明理由;若能,请指出正、负极材料:__________。当反应中收集到标准状况下224mL气体时,消耗的电极质量为________g。
(3)燃料电池工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,甲烷为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则甲烷应通入____极(填a或b,下同),电子从____极流出,电解质溶液中OH-向____极移动。10、已知下列热化学方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol,②H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8kJ/mol,③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ/mol,④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol。回答下列各问:
(1)上述反应中属于放热反应的是________。(填序号)
(2)C的燃烧热为_______。
(3)燃烧4gH2生成液态水,放出的热量为______。
(4)写出有关CO燃烧的热化学方程式_______。
(5)比较下面两个热化学方程式中△H的大小:S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3,S(g)+O2(g)=SO2(g)△H4,△H3__________△H4
(6)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、____、量筒。量取反应物时,取50mL0.50mol·L-1的盐酸,还需加入的试剂是_______(填序号)。
A50mL0.50mol·L-1NaOH溶液B50mL0.55mol·L-1NaOH溶液11、天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类;是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH=_______kJ·mol−1。相关物质的燃烧热数据如下表所示:
。物质。
C2H6(g)
C2H4(g)
H2(g)
燃烧热ΔH/(kJ·mol−1)
-1560
-1411
-286
(2)下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量:
。物质。
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量/kJ
243
193
151
432
366
298
436
根据上述数据回答问题:按照反应I2+H2=2HI生成2molHI_______(填“吸收”或“放出”)的热量为_______kJ。12、氨在国民经济中占有重要地位;在科学技术和生产中有重要应用。合成氨反应起始时投入氮气和氢气的物质的量分别为1mol;3mol,在不同温度和压强下合成氨。平衡时混合物中氨的体积分数与温度的关系如图。
(1)恒压时,反应一定达到平衡状态的标志是______(选填字母)
A.和的转化率相等
B.反应体系密度保持不变。
C.
D.断开3molH—H键的同时断开6molN—H键。
(2)_____(填“>”“=”或“<”,下同);反应的平衡常数:B点_____C点。
(3)C点的转化率为_______。(精确到小数点后一位)
(4)为提高合成氨的衡产率,下列可以采取的措施有____________。
A.增大压强B.升高温度C.使用铁触媒D.将生成的及时从混合气体中分离出去13、化学实验中在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件,已知某化学反应2A⇌B+D在四种不同条件下进行。,反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的不同变化情况如下表(B、D起始浓度均为0):。实验序号温度0min10min20min30min40min50min60min1800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃c20.600.500.500.500.500.503800℃c30.920.750.630.600.600.604720℃1.00.200.200.200.200.200.20
请认真分析实验数据;回答以下问题:
(1)由实验2数据可知,A的初始浓度c2=______mol·L-1,反应经20min达到了平衡,可推测实验1、实验2中比较______________________对化学反应的影响。
(2)设实验3的反应速率为v3,实验1的反应速率为v1,则v3______v1(填“>”、“=”或“<”),且c3______1.0mol·L-1(填“<”;“=”或“>”)。
(3)比较实验4和实验1,可推测该反应的正反应是______反应(填“吸热”或“放热”),理由是_____________________________________________。
(4)上述实验中,反应速率最快的可能是______________(填实验序号)。14、H2O2被称为绿色氧化剂;对其性质进行研究极其重要。
I.某市售H2O2溶液中含H2O2的质量分数为30%;密度1.11g/ml,回答下列问题。
(1)该市售双氧水溶液中H2O2的物质的量浓度_______。(结果保留2位小数)
II.某同学以H2O2分解为例,按照下表探究温度、浓度、催化剂、酸对反应速率的影响。编号反应物催化剂温度①20mL2%H2O2溶液+2mLH2O无20℃②20mL5%H2O2溶液+2mLH2O无20℃③20mL5%H2O2溶液+2mLH2O1g粉末状MnO220℃④20mL5%H2O2溶液+2mL1mol/LHCl溶液1g粉末状MnO220℃⑤20mL5%H2O2溶液+2mLH2O1g粉末状MnO240℃
(2)在实验①和②中,H2O2分解速率较快的是_______,设计实验②和③的目的是_______;
(3)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化如图所示。分析该图能够得出的实验结论是_______。
III.如图另一个同学将状态不同的1gMnO2分别加入盛有30mL等浓度的H2O2溶液的锥形瓶中。
产生气体进入注射器针筒中,记录结果如下:。MnO2状态触摸锥形瓶情况该温度下针筒内收集到气体的体积所需时间粉末状很烫30mL3min块状微热30mL9min
(4)锥形瓶中发生反应的化学方程式_______,装置a的名称_______,实验结果表明,催化剂的催化效果与_______有关。
(5)实验过程中放出气体的体积(标准状况)和时间的关系如图所示。解释反应速率变化的原因_______。
15、(1)写出有机物中至少两种官能团的名称:__,___。
(2)下列关于丙烯的结构和性质的说法正确的是________。
A.分子中3个碳原子在同一直线上。
B.分子中所有原子在同一平面上。
C.与HCl加成只生成一种产物。
D.能使溴水和酸性高锰酸钾溶液均褪色;但褪色原理不同。
(3)请写出用乙炔作原料制备聚氯乙烯过程中发生加聚反应的化学方程式:_______。
(4)某有机物A的结构简式为该烃用系统命名法命名为:_______;有机物A中共有________个手性碳原子;若该有机物A是由烯烃和1molH2加成得到的,则原烯烃的结构有______种。
(5)已知:烯烃与酸性KMnO4溶液反应时;不同的结构可以得到不同的氧化产物。烯烃被酸性高锰酸钾溶液氧化时的对应产物如下:
RCH=CH2+CO2
RCH=CHR'RCOOH+HOOCR'
+HOOC-R″
则相对分子质量为70的单烯烃的分子式为_____,若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃,则该烯烃可能的结构简式共有______种。请写出通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成乙酸的该单烯烃的结构简式并用系统命名法命名:结构简式为________,对应名称为_______。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)16、植物油氢化过程中发生了加成反应。(____)A.正确B.错误17、高分子物质可作为生产化学纤维的原料。(_______)A.正确B.错误18、磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸。(____)A.正确B.错误19、工业废渣和生活垃圾等固体废弃物对环境影响不大,可不必处理。(____)A.正确B.错误20、在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、推断题(共2题,共4分)21、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____________________________。22、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:_______________________________________________。评卷人得分五、有机推断题(共2题,共18分)23、化合物G是一种药物合成中间体;其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的名称为____;D中含有的无氧官能团结构简式为____。
(2)反应④的反应类型为____;反应⑥生成G和X两种有机物;其中X的结构简为_____。
(3)反应⑤的化学反应方程式为_____(C6H7BrS用结构简式表示)。
(4)满足下列条件的C的同分异构体共有___种;写出其中一种有机物的结构简式:____。
①苯环上连有碳碳三键;②核磁共振氢谱共有三组波峰。
(5)请设计由苯甲醇制备的合成路线(无机试剂任选)____:24、二氧化碳()是一种廉价碳源,一种用合成有机玻璃()的路线如下:
已知:键线式是指用键线来表示碳架.碳氢键、碳原子及与碳原子相连的氢原子均省略,如丙烷表示为丙酸表示为
(1)化合物的分子式为_______,含氧官能团的名称为_______。
(2)反应①的原子利用率为100%,的结构为试推断该反应的类型为_______,反应②的条件为_______。
(3)反应③是加聚反应,则有机玻璃的结构简式为_______。
(4)下列有关化合物B说法正确的是_______(填写编号)
a.分子式为
b.能使溴的四氯化碳溶液褪色。
c.能与反应产生气体
d.所有原子可能共面。
(5)写出化合物A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式:_______。
(6)化合物的同分异构体中满足下列条件的有_______种(不考虑空间异构)。
①能够和碳酸钠反应产生气体;②能够使溴水褪色。
写出其中含有2个甲基的同分异构体的结构简式:_______。评卷人得分六、元素或物质推断题(共4题,共16分)25、四种短周期元素在周期表中的位置如图;其中只有M为金属元素。
请回答下列问题:
(1)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是______(写化学式),该氢化物的电子式为______。
(2)元素X和元素Y的最高价氧化物对应水化物的酸性较弱的是______,列举一个化学方程式证明______。
(3)元素Z与元素M组成的化合物中所含化学键类型为______,元素Z与元素X组成的化合物中所含化学键类型为______。26、A;B、C、D、E、F、G是周期表中短周期的七种元素;有关性质或结构信息如下表:
。元素。
有关性质或结构信息。
A
地壳中含量最多的元素。
B
B阳离子与A阴离子电子数相同;且是所在周期中单核离子半径最小的。
C
C与B同周期;且是所在周期中原子半径最大的(稀有气体除外)
D
D原子最外层电子数是电子层数的2倍;其氢化物有臭鸡蛋气味。
E
E与D同周期;且在该周期中原子半径最小。
F
F的氢化物和最高价氧化物的水化物反应生成一种离子化合物。
G
G是形成化合物种类最多的元素。
(1)B元素符号为____,A与C以原子个数比为1:1形成的化合物的电子式为___,用电子式表示C与E形成化合物的过程____,D形成的简单离子的结构示意图为____。
(2)F的氢化物是由____(极性或非极性)键形成的分子,写出实验室制备该氢化物的化学方程式____。
(3)非金属性D____E(填大于或小于),请从原子结构的角度解释原因:__。27、A;B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素;A元素的原子核内只有1个质子,B元素的原子一般通过共用电子对与其他原子相互结合,C元素原子的最外层电子数比次外层电子数多4;D元素原子M层电子数是K层电子数的2倍;E的单质是黄色晶体。
(1)与D同主族的一种元素能与E形成一种共价化合物,可用来溶解E,这种化合物是___________,结构式为___________。
(2)A、B、C三种元素可以组成一种强酸,这种强酸的稀溶液可以用于洗去试管内壁附着的Ag,并释放BC气体,每产生11.2mL(标况下)BC,洗去Ag_______g,转移电子数目约为_______。
(3)将装有BC2和C2的混合气体的试管倒扣于装满水的水槽中,V(BC2)∶V(C2)=___________时,恰好能完全溶于水;忽略溶质扩散,所得溶液物质的量浓度为___________(用含“Vm”的式子表示)。
(4)H的原子序数等于A和E的原子序数之和,H2的水溶液与E的一种氧化物都有漂白性,二者的漂白原理___________(填“相同”或“不同”);将H2和E的这种氧化物以2:1的比例通入水中,所得溶液___________(填“有”或“没有”)漂白性。
(5)A2C2与EC2反应的化学方程式为___________。28、I.氨是重要的非金属元素;含氮化合物酌种类很多,转化关系复杂。试回答下列问题;
(1)L;M、Q、R、X分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质;井且每种物质中氮元素的化合价只有一种。已知:L中氮元素的化合价要比M中的低,并且在一定条件下,它们会有如下的相互转换关系(未配平):
①Q+HCl→M+Cl2②R+L→X+H2O③R+O2→L+H2O
若这五种物质中有一种是硝酸;那么硝酸应该是L;M、Q、R、X中的___________(填字母)。
(2)反应③是在催化剂(如铂、氧化铁等)存在,并且加热到一定温度时发生的,这个反应在工业上有重要的应用。请据此推断,若物质X是相同条件下密度比CO2小的气体;那么X的化学式是___________。
II.硝酸作为重要的一种含氮化合物;在与金属反应的过程申,其还原产物中氮元素的化合价往往与硝酸的浓度以及金属的活泼性有关。
(3)将镁粉加入极稀的硝酸中,发现没有气体产生,请将发生反应的方程式填写完整:4Mg+10HNO3→4Mg(NO3)2+___________+___________H2O;___________,参加氧化还原反应的硝酸的物质的量占总硝酸物质的量的___________。
(4)改变适当的条件,上述反应在反应物用量之比不变的情况下,能发生新的反应,则此时硝酸的还原产物为___________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【分析】
由图示知,N2→NH3为得电子过程,故MV+→MV2+为失电子过程,故左侧电极为负极,电极反应为:MV+-e-→MV2+,右侧为正极,电极反应为:MV2++e-→MV+。
【详解】
A.该方法为室温下合成氨;相比工业合成氨条件温和,同时形成原电池可提供电能,A正确;
B.由图示知,在氢化酶催化下,H2失电子转化为H+,MV2+得电子转化为MV+,根据得失电子守恒得反应为:H2+2MV2+2H++2MV+;选项所写方程式缺少反应条件,B错误;
C.由分析知,右侧为正极区,N2在固氮酶催化下转化为NH3;C正确;
D.由分析知,左侧为负极,右侧为正极,负极产生的H+经过交换膜移向正极,与N2结合生成NH3;D正确;
故答案选B。2、D【分析】【详解】
A.该物质中碳碳双键上的两个碳原子均连接了两个不同的原子或原子团;所以存在顺反异构,故A正确;
B.苯环上的碳原子一定共面;与苯环上碳原子相连的碳原子也一定共面,碳碳双键上的两个碳原子以及与该碳原子相连的碳原子共面,苯环形成的平面和双键形成的平面以单键相连,单键可以旋转,所以分子中所有碳原子可能共面,故B正确;
C.碳碳双键;苯环可以和氢气加成;羧基不能加成,所以1mol该物质最多和4mol氢气发生加成反应,故C正确;
D.奎尼酸的分子式为C9H8O4,其同分异构体属于二元羧酸,则有两个-COOH,属于芳香族化合物,则含有苯环,则苯环上可以有三个取代基分别为-CH3和两个-COOH,此时有6种结构,也可以是两个取代基,分别为-CH2COOH;-COOH;此时有3种结构,所以共有9种同分异构体,故D错误;
综上所述答案为D。3、C【分析】【详解】
A.氢氧化亚铁转化为氢氧化铁的反应能自发进行,由ΔH—TΔS<0可知,该反应ΔH<0,ΔS<0;故A错误;
B.醋酸的电离常数是温度函数;温度不变,电离常数不变,则常温下,将稀醋酸溶液加水稀释时,电离常数不变,故B错误;
C.碳酸钙的分解反应为熵增的吸热反应,由ΔH—TΔS<0可知;反应能否自发进行与温度有关,故C正确;
D.常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L/mol,11.2L氢气的物质的量不是0.5mol,则转移电子的数目不是6.02×1023;故D错误;
故选C。4、B【分析】【详解】
A.碳原子数相同的烷烃;支链越多熔沸点越低,所以正丁烷的沸点比异丁烷的高;乙醇分子之间能形成氢键,分子间作用力强于二甲醚,所以沸点高于二甲醚,故A正确;
B.乙苯的同分异构体可为二甲苯;有邻;间、对,且还有不属于芳香烃同分异构体,则一定大于3种,故B错误;
C.羊毛;蚕丝、塑料、合成橡胶都是有机高分子化合物;形成的材料为有机高分子材料,故C正确;
D.苯既能发生加成反应;又能起取代反应;丙烯含有碳碳双键,能够发生加成反应,结构中含有甲基,在一定条件下也能发生取代反应,故D正确;
故选B。5、D【分析】【分析】
【详解】
A.用图1装置制备少量氨气;没有干燥装置,得到的氨气中含有水蒸气,应选用碱石灰干燥,用上下排空气法收集,装置缺少除杂装置和收集装置,故A错误;
B.SO2的密度大于空气;导气管应该长进短出,故B错误;
C.挥发出的乙醇和产生的乙烯都能使酸性高锰酸钾褪色;需要加有水的装置除去乙醇,故C错误;
D.高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,氯气与硫化钠反应生成硫,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性KMnO4>C12>S,用图4装置可以比较KMnO4、C12;S的氧化性强弱;故D正确;
答案选D。6、D【分析】【详解】
A选项;放电时电子由铝电极电极经用电器流向石墨,铝失去电子,故A错误;
B选项;充电时铝电极为阴极,发生还原反应,故B错误;
C选项,充电时,“异性相吸”即AlCl4-向石墨电极方向移动;故C错误;
D选项,放电时,Al作负极,负极反应为Al-3e-+7AlCl4-═4Al2Cl7-;故D正确。
综上所述;答案为D。
【点睛】
放电相当于原电池,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,溶液中离子“同性相吸”;充电相当于电解质,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应,溶液中离子“异性相吸”。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【分析】
原电池中还原剂作负极;氧化剂作正极,电池内部阴离子移向负极,阳离子移向正极。
【详解】
(1)①当开关K断开时,b为铁片,发生Fe+2H+=Fe2++H2↑,产生的现象为b不断溶解,b上产生气泡;故答案为:BD;
②闭合开关K,a为铜片,作用原电池的正极,b为铁片,作负极,发生Fe+2H+=Fe2++H2↑,反应一段时间后断开开关K,经过一段时间后,A.H+还原成氢气,溶液中H+浓度减小,故A正确;B.阴离子移向负极,负极附近浓度逐渐增大,故B错误;C.生成硫酸亚铁,溶液中含有FeSO4,故C正确;D.忽略溶液的体积变化,溶液中浓度基本不变;故D正确;故答案为:B;
(2)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板,若将此反应设计成原电池,铁离子得电子生成亚铁离子,原电池正极电极反应为故答案为:
(3)①图中电子从a极出发,a极上还原剂失电子,a极通入的物质为H2,电解质溶液中的移向负极(选填“负”或“正”)。故答案为:H2;负;
②此氢氧燃料电池工作时,氢气失电子后与氢氧根离子结合生成水,负极的电极反应式:故答案为:
③当消耗氢气11.2L(标准状况下)时,n(H2)=0.5mol,假设电池的能量转化效率为80%,则导线中转移的电子的物质的量为0.5mol×2×80%=0.8mol。故答案为:0.8。【解析】BDBH2负0.88、略
【分析】【详解】
硫化橡胶是立体网状结构,故对应图像Ⅲ,橡胶用于制备汽车轮胎;聚乙烯是线型结构,故对应图像Ⅰ,聚乙烯通过加聚反应,可以制得塑料薄膜;是支链型结构,故对应图像Ⅱ,有机玻璃可以用于制备光学仪器;答案为:Ⅲ;Ⅰ;Ⅱ;c;a;b。【解析】ⅢⅠⅡcab9、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)当电极a为Al,电极b为Cu,电解质溶液为稀硫酸时,由于活动性Al>Cu.所以Al为负极。Cu为正极。在正极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑;(2)当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,由于Al能与NaOH溶液发生氧化还原反应,所以该装置能够形成原电池。Al为负极;Mg为正极。反应的总方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。n(H2)=0.224L÷22.4L/mol=0.01mol,所以根据方程式中Al的质量为2/3×0.01mol×27g/mol="0.18g."(3)该电池为甲烷燃料电池,通入甲烷的电极为负极,通入氧气的电极为正极。由于电极a为正极,电极b为负极,所以b电极通入甲烷,电子从电源的负极流出,经用电器流回到正极。因此电子从负极b流出,在电解质溶液中,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的原则,电解质溶液中OH-向正电荷较多的负极b移动。
考点:考查原电池的构成、电极反应、电子流动、离子移动的知识。【解析】①.2H++2e﹣=H2↑②.能③.Al为负极,Mg为正极④.0.18⑤.b⑥.b⑦.b10、略
【分析】【分析】
(1)ΔH为负值的反应为放热反应;
(2)根据燃烧热的定义确定化学反应;
(3)4gH2换算成物质的量;根据物质的量与焓变的关系计算;
(4)根据③④;利用盖斯定律计算;
(5)反应物自身的能量越高;生成相同的物质放出的热量越多;
(6)根据中和热测定实验回答;
【详解】
(1)①②③④的ΔH均小于零;都是放热反应;
(2)由④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol;燃烧热表示在一定条件下,1mol纯物质完全燃烧稳定的氧化物放出的热量,故C的燃烧热为393.5kJ/mol;
(3)4gH2的物质的量n===2mol,根据热化学方程式可知,①H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol;则2mol氢气放出571.6kJ的热量;
(4)根据热化学方程式:③C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH=-110.4kJ/mol,④C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-393.5kJ/mol,根据盖斯定律:④-③可得:CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.1kJ/mol;
(5)S(s)+O2(g)=SO2(g)△H3,S(g)+O2(g)=SO2(g)△H4,△H3,△H4都是负值,固体比气态硫具有的能量低,故放出的热量少,△H值越大;
(6)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、量筒、环形玻璃搅拌棒用于混合均匀,为了让50mL0.50mol·L-1的盐酸充分反应,氢氧化钠需过量。【解析】①②③④393.5kJ/mol571.6kJCO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.1kJ/mol>环形玻璃搅拌棒B11、略
【分析】【分析】
(1)
(1)根据C2H6(g)、C2H4(g)、H2(g)的燃烧热,可得燃烧的热化学方程式:①C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l),ΔH=-1560kJ/mol;②C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l),ΔH=-1411kJ/mol;③H2(g)+O2(g)=H2O(l),ΔH=-286kJ/mol,根据盖斯定律,将①-(②+③),C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH=+137kJ/mol。
(2)
反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,则根据键能表格数据可知:断裂1molH2中的H-H键和1molI2中的I-I键需吸收能量436kJ+151kJ=587kJ,形成2molHI中的H-I键放出能量为298kJ×2=596kJ,吸收587kJ<放出596kJ,因此反应为放热反应,反应放出热量为Q=596kJ-587kJ=9kJ。【解析】(1)+137
(2)放出912、略
【分析】【分析】
(1)根据化学平衡状态特征:正逆反应速率相等;各组分含量保持不变分析;
(2)根据温度和压强对化学平衡的影响分析;
(3)设C点氢气的转化率为a;
因为平衡混合物中氨的体积分数为50%,故=50%;解出a的值;
(4)利用勒夏特列原理;从化学平衡移动的方向分析,让平衡正向移动。
【详解】
(1)A.N2和H2的投入量为1:3,其参与反应的计量数之比也为1:3,故N2和H2的转化率始终相等;不能说明反应达到平衡,故A错误;
B.根据ρ=混合气体的总质量不变,反应气体体积发生变化,恒压下V会发生变化;反应体系密度保持不变,说明各组分含量保持不变,反应达到平衡,故B正确;
C.根据化学方程式,化学反应速率之比等于化学计量数之比,3v(N2)正=v(H2)正,不能表示正逆反应速率相等,故C错误;
D.断开3molH—H键的同时断开6molN—H键;表示的是两个方向的速率,可以表示正逆反应速率相等,故D正确;
答案选BD;
(2)合成氨的反应为气体体积减小的反应,增大压强有利于氨的生成,由图可知,温度相同时,压强为P2的平衡混合气体氨的体积分数较P1大,P2压强大,故P1<P2;平衡常数只受温度影响;温度不变,平衡常数不变,C点温度等于B点温度,故反应的平衡常数:B点=C点;
(3)设C点氢气的转化率为a;
因为平衡混合物中氨的体积分数为50%,故=50%;解得a=66.7%;
(4)为提高合成氨的衡产率;即平衡正向移动。
A.增大压强;平衡向着体积减小的方向移动,正向移动,氨气的浓度增大,产率增大,故A正确;
B.升高温度;平衡向着吸热的方向移动,合成氨的正反应方向是放热的,故平衡逆向移动,氨气的浓度减小,产率减小,故B错误;
C.使用铁触媒;加快反应速率,产率不改变,故C错误;
D.将生成的及时从混合气体中分离出去;平衡正向移动,氨气的产率增大,故D正确;
答案选AD。【解析】①.BD②.<③.=④.66.7%⑤.AD13、略
【分析】【分析】
(1)实验1;2中平衡时物质的量相同;则开始的量相同;实验2先达到平衡,可知使用催化剂加快反应速率;
(2)实验1;3比较;3中平衡浓度大,则3中开始时浓度大;
(3)实验1;4温度不同;降低温度平衡正向移动,导致A的浓度减小;
(4)温度越高;浓度越大;反应速率越快。
【详解】
(1)实验1、2中平衡时物质的量相同,则开始的量相同,则A的初始浓度c2=1.0mol⋅L−1;实验2先达到平衡,可知使用催化剂加快反应速率,实验1;实验2中比较催化剂对化学反应的影响;
(2)实验1、3比较,3中平衡浓度大,则3中开始时浓度大,则v3>v1,且c3>1.0mol⋅L−1;
(3)实验1;4温度不同;降低温度平衡正向移动,导致A的浓度减小,则正反应为放热反应,因降低温度,化学平衡向放热方向移动;
(4)温度越高、浓度越大,反应速率越快,则上述实验中,反应速率最快的可能是3。【解析】①.1.0②.催化剂③.>④.>⑤.放热⑥.降低温度,化学平衡向放热方向移动⑦.314、略
【分析】【分析】
根据浓度计算公式进行计算浓度就;反应速率受外界影响因数有:温度;浓度、催化剂、接触面积;结合实验现象判断外界条件与速率的关系;根据原子守恒进行配平双氧水分解的方程式;利用图像表示的意义判断反应的快慢,结合外界条件判断反应的快慢;
【详解】
I.(1)计算得出双氧水溶液中H2O2的物质的量浓度9.79mol/L;故答案为:9.79mol/L;
II.(2)根据浓度越大反应速率越快进行判断,由于②的双氧水的浓度比①大,故H2O2分解速率较快的是②,故答案为②;根据表格中的不同条件判断,设计实验②和③的目的是探究催化剂(MnO2)对反应速率的影响;
(3)实验③、⑤中,不同的条件是温度,根据图像判断反应速率快的是⑤,得出结论:温度越高H2O2分解速率越快;实验③、④不同的条件是在④中加入了HCl,根据图像判断反应③曲线斜率大,速率快,得出的实验结论是:HCl溶液对H2O2分解有抑制作用;
III.(4)根据反应物判断,二氧化锰做催化剂,双氧水分解的反应根据原子守恒配平得:装置a的名称是:分液漏斗;根据实验中温度的高低判断;反应放出的热量不同,根据很烫判断,反应快,由此推断催化剂的催化效果与催化剂的接触面积有关,故答案为:催化剂的接触面积;
(5)根据图像判断;单位时间内产生氧气的量越来越少,判断随着反应进行,由于浓度越来越小,反应速率越来越慢,故答案为:随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减慢;
【点睛】
根据反应现象判断反应速率的大小,利用图像中单位时间内产生气体的多少判断反应的快慢,根据外界条件的改变判断反应速率原因。【解析】9.79mol/L②探究催化剂(MnO2)对反应速率的影响温度越高H2O2分解速率越快,HCl溶液对H2O2分解有抑制作用分液漏斗催化剂的接触面积(催化剂状态或表面积均可)随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减慢15、略
【分析】【详解】
(1)从有机物的结构简式知;含有的官能团的名称:羟基(醇羟基;酚羟基)、羧基和酯基。
(2)关于丙烯的结构和性质的说法:
A.丙烯可看作乙烯分子中的一个H被−CH3取代;由于碳碳双键的键角约为120°,故三个碳原子不可能共线,A项错误;
B.由于−CH3中的碳原子为饱和碳原子;形成四个单键;是四面体结构,分子中的所有原子不可能共面,B错误;
C.丙烯分子不对称,HCl分子也不对称,当二者发生加成反应时产物有两种:CH3CH2CH2Cl和C错误;
D.能和溴水发生加成反应使溴水褪色;能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应使之褪色;褪色原理不同,D正确;
则正确的是D。
(3)用乙炔作原料制备聚氯乙烯,乙炔先和HCl在催化剂作用下发生加成反应生成氯乙烯,氯乙烯再发生加聚反应得到聚氯乙烯,则发生加聚反应的化学方程式:nCH2=CHCl
(4)某有机物A的结构简式为其最长的碳链上有五个碳原子,属于戊烷,有2个甲基取代基,分别位于2号碳、3碳碳上,该烃用系统命名法命名为:2,3-二甲基戊烷;手性碳原子连接着4个不同的原子或原子团,则该有机物A的分子中共有1个手性碳原子;如为烯烃与氢气发生加成反应,采取逆推法还原C=C双键,烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置,应有5种烯烃,如图所示
(5)单烯烃的通式为CnH2n,相对分子质量为70,在14n=70,得单烯烃的分子式为C5H10,若该烯烃与足量的H2加成后能生成含3个甲基的烷烃:主链2端各有1个甲基、另1个甲基为取代基,则主链为4个碳的烷烃,甲基取代基只能在2号碳原子上,即2-甲基丁烷,则该烯烃可能的结构简式共有3种;据信息,通过酸性高锰酸钾溶液后能被氧化生成乙酸,则该单烯烃中碳碳双键不在1号位、在2号位,结构简式为该单烯烃的主链为4个碳原子,2号碳原子上有1个甲基,用系统命名法命名,对应名称为2-甲基-2-丁烯。【解析】羟基(醇羟基、酚羟基)、羧基和酯基羧基、酯基(任写两个)DnCH2=CHCl2,3-二甲基戊烷15C5H1032-甲基-2-丁烯三、判断题(共5题,共10分)16、A【分析】【详解】
植物油氢化过程就是油脂与氢气发生加成反应,正确。17、A【分析】【详解】
化学纤维用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学或物理方法加工制得,则高分子物质可作为生产化学纤维的原料,故答案为正确;18、B【分析】【详解】
蛋白质在加热条件下变性,在催化剂条件下水解可生成氨基酸。19、B【分析】略20、A【分析】【详解】
在原电池中,负极失去电子发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应,正确。四、推断题(共2题,共4分)21、略
【分析】【分析】
C与甲醇反应生成D,由D的结构可知C为B与浓硝酸发生取代反生成C,则B为A发生氧化反应生成B,D中硝基被还原为氨基生成E,E与CH3CH2CH2COCl发生取代反应生成F;据此分析解答。
【详解】
(1)根据以上分析,A到B反应为氧化反应,D到E是与H2反应;故为还原反应,E到F为氨基与羧基之间发生取代反应。
故答案为氧化反应;还原反应;取代反应;
(2)B为除苯环外,不饱和度为1。那么能与Cu(OH)2反应,即含有醛基,同时含有酯基,其同分异构体中则必须有剩下一个C可以选择连在其与苯环之间,以及直接连在苯环上形成甲基有邻、间、对,共4种。即为
故答案为
(3)C中官能团为硝基-NO2、羧基-COOH;此反应为可逆反应,加过量甲醇可使平衡正向移动,使得D的产率增高,对于高分子有机物浓硫酸有脱水性,反应中甲醇既能与C互溶成为溶剂,又作为反应物,故b错误;a;c、d项正确。
故答案为硝基;羧基;a、c、d;
(4)苯丙氨酸可推出其结构简式为
经聚合反应后的高聚物即为
(5)由题目已知条件可知F中的肽键和酯基会发生水解,所以化学方程式为【解析】氧化反应还原反应取代反应硝基、羧基a、c、d22、略
【分析】【详解】
M是地壳中含量最高的金属元素;则M是Al。又因为X;Y、Z、L、M五种元素的原子序数依次增大,且X、Y、Z、L是组成蛋白质的基础元素,所以X是H、Y是C,Z是N,L是O。
(1)L是O;铝元素的原子序数是13,位于周期表的第3周期第ⅢA族;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,所以原子半径大小顺序是Al>C>N>O>H。
(2)Z、X两元素按原子数目比l∶3和2∶4构成分子A和B分别是氨气和肼(N2H4)。二者都是含有共价键的共价化合物,氨气(A)的电子式是肼(B)的结构式是
(3)氧元素位于第ⅥA族,原子序数是8,所以Se的原子序数8+8+18=34。最高价是+6价,所以最高价氧化物对应的水化物化学式为H2SeO4。同主族元素自上而下非金属性逐渐减弱,和氢气化合越来越难,生成的氢化物越来越不稳定,由于非金属性Se排在第三位,所以表示生成1mol硒化氢反应热的是选项b。
(4)由于铝是活泼的金属,所以Al作阳极时,铝失去电子,生成铝离子,Al3+能和HCO3-发生双水解反应生成氢氧化铝白色沉淀和CO2气体,所以阳极电极反应式可表示为Al+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑。氢氧化铝不稳定,受热分解生成氧化铝和水,反应的化学方程式为2Al(OH)3Al2O3+3H2O。
【点睛】
本题主要是元素“位、构、性”三者关系的综合考查,比较全面考查学生有关元素推断知识和灵活运用知识的能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。【解析】O第3周期第ⅢA族Al>C>N>O>H34H2SeO4bAl+3HCO3--3e-=Al(OH)3↓+3CO2↑2Al(OH)3Al2O3+3H2O五、有机推断题(共2题,共18分)23、略
【分析】【分析】
对比D与F的结构可知,D与甲醇发生酯化反应生成E,E与C6H7BrS发生取代反应生成F,则E的结构简式为:C6H7BrS的结构简式为:
(5)由苯甲醇制备可由与苯甲醇发生酯化反应生成,若要利用苯甲醇合成则需要增长碳链;引进氨基、羧基,结合题干中物质转化关系解答。
【详解】
(1)以苯甲醛为母体,氯原子为取代基,因此其名称为:邻氯苯甲醛或2-氯苯甲醛;D中含有的官能团为:氨基、羧基、氯原子,其中无氧官能团为:-NH2和-Cl;
(2)由上述分析可知,该反应为酯化反应或取代反应;对比该反应中各物质的结构简式可知,该碳原子与N原子和C原子成环,中的断键方式为因此X的结构简式为:HOCH2CH2OH;
(3)反应⑤为与发生取代反应生成其化学方程式为:++HBr;
(4)①苯环上连有碳碳三键,C中一共含有6个不饱和度,苯环占据4个,碳碳三键占据2个,则其它取代基不含有不饱和度,则N原子对于的取代基为-NH2;
②核磁共振氢谱共有三组波峰;则说明一共含有3种化学环境的氢原子,则该结构一定存在对称结构;
则该同分异构体的母体为将氨基、氯原子分别补充到结构式中,并满足存在对称结构,结构简式为:
(5)由上述分析可知,合成中需要增长碳链、引进氨基、羧基,引进氨基、增长碳链可以利用题干中②反应的条件,引进羧基可利用题干中③反应的条件,因此具体合成路线为:【解析】邻氯苯甲醛或2-氯苯甲醛-NH2和-Cl取代反应或酯化反应HOCH2CH2OH4(任写一种即可)24、略
【分析】【分析】
A为丙烯,丙烯与二氧化碳加成得到B为甲基丙烯酸B与甲醇酯化得到MMA,再加聚反应得到有机玻璃。
【详解】
(1)MMA的分子式为C5H8O2;含氧官能团为酯基;
(2)反应①的原子利用率为100%,的结构为则①为加成反应;反应②为酯化反应,条件为:浓硫酸;加热;
(3)甲基丙烯酸甲酯发生加聚反应生成聚合物,即有机玻璃
(4)B为甲基丙烯酸则分子式为正确;B含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,正确;B分子含有羧基,能与反应产生气体,正确;B分子中含有甲基,不能都共面;故选abc;
(5)A与溴加成反应式
(6)MMA的同分异构体①能够和碳酸钠反应产生气体,则有羧基;②能够使溴水褪色,则有碳碳双键,则除了羧基外,还有丁烯基,丁烯基有8种,则MMA的同分异构体有8种,其中含有2个甲基的同分异构体为(CH3)2C=CH-COOH和CH3CH=C(CH3)COOH。【解析】C5H8O2酯基加成反应浓硫酸、加热abc8
(CH3)2C=CH-COOH、CH3CH=C(CH3)COOH六、元素或物质推断题(共4题,共16分)25、略
【分析】【分析】
由图示知;四种元素分布在两个短周期,根据短周期结构,确定Y;Z在第二周期,M、X在第三周期,又只有M为金属元素,故M为A
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