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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年冀少新版必修2化学上册月考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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共5题,共10分)1、下列有关说法正确的是A.反应在任何条件下都不会自发进行B.溶液加水稀释后,溶液中的值减小C.温度升高,反应物的活化分子数增多,主要因素是分子的运动加快,反应速率加快D.液中加入少量固体,水解程度减小,溶液的pH减小2、在2L的密闭容器中发生反应2min后,B减少1.2mol。下列叙述不正确的是A.B.2min内C.2min内D.2min内D增加了0.2mol3、自然界中氮的循环如图所示。下列说法中,不正确的是。
A.工业合成氨属于人工固氮B.在氮的循环中不涉及氧化还原反应C.雷电作用下N2与O2发生了化学反应D.含氮无机物与含氮有机化合物可相互转化4、火药是我国古代四大发明之一,《本草纲目》中记载“火药乃焰消、硫黄、杉木炭所合,以烽燧铳极”。这里的“焰消”指的是A.B.KClC.D.5、燃煤脱硫的反应为2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)△H<0。500℃时,实验测得在2L刚性密闭容器中该反应在不同时刻O2、CO2的物质的量(或物质的量浓度)如下表所示;下列判断正确的是()
A.0~10min内,平均反应速率v(SO2)=0.084mol·L-1·min-1B.30min后,改变的条件只能是增大O2的通入量C.若容器绝热,则20min时,>D.化学平衡常数:30min<40min评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)6、依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是_______;电解质溶液Y是_______;
(2)银电极为电池的_______极,发生的电极反应式为_______;X电极上发生的电极反应为_______反应;(填“氧化”或“还原”)
(3)外电路中的电子_______(填“流出”或“流向”)Ag电极。7、将锌片和铜片用导线相连插入稀硫酸溶液中,则锌片做___极,现象为_____;铜片做__极,现象为____。负极反应方程式为:___。正极反应方程式为:_____。当电路中通过3.01×1024个电子时,参与反应的Zn的质量是____g。8、营养平衡;科学使用食品添加剂有助于健康和提高免疫力。
①向食品中加入调味剂,能改善或改变食品的口味,下列不属于调味剂的是________(填字母)。
a.食盐b.辣椒粉c.小苏打。
②人体如果缺乏某种微量元素将导致血液输送氧气的能力下降,人体内就无法获得充足的氧气,生理机能就会下降,儿童还可能会智力发育迟缓,该微量元素是_____(填字母)。
a.碘b.锌c.铁。
③抗生素是能抑制某些微生物生长或能杀灭某些微生物的一类物质,下列属于抗生素的是_______(填字母)。
a.阿莫西林b.胃舒平c.阿司匹林9、按系统命名法命名:
(1)________________。
(2)________________。10、自门捷列夫发现元素周期律以来;人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年确认了四种新元素,其中一种为中文名为“”。元素可由反应:+=+3得到。该元素的质子数为______,与互为_________。
(2)位于元素周期表中第族,同族元素N的一种氢化物为NH2NH2,写出该化合物分子的电子式________________.该分子内存在的共价键类型有_______。
(3)该族中的另一元素P能呈现多种化合价,其中价氧化物的分子式为______,价简单含氧酸的分子式为______。11、有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中;乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中,如图所示。
(1)甲中SO移向______(填“铝片”或“镁片”),写出甲中正极的电极反应式_____。
(2)乙中负极为______(填“铝片”或“镁片”)写出其电极反应式式:______。
(3)铅蓄电池中,正极材料为PbO2,负极材料为Pb,电解液为硫酸,放电时其正极反应式为_____。
(4)如图为绿色电源“二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图,请写出负极的电极反应式:_____。
12、工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)+Q
32、能判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)________。A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变C.混合气体的平均相对分子质量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
33、下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。温度250℃300℃350℃K2.0410.2700.012
①由表中数据判断该反应Q________(填“>”、“=”或“<”)0;
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为________,此时的温度为________。
34、要提高CO的转化率,可以采取的措施是________。
a.升温b.加入催化剂c.增加CO的浓度d.加入H2加压。
e.加入惰性气体加压f.分离出甲醇。
35.寻找合适的催化剂来改善上述合成甲醇的条件一直是研究课题。现分别对X;Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件均相同):
①X在T1℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
②Y在T2℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×105倍;
③Z在T3℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×106倍;
已知:T1>T2>T3,根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂并简述理由:___________________________________________________。13、从下列六种有机物中选择合适的物质,将其标号填在横线上。
A甲烷B苯C乙醇D乙酸E油脂F淀粉。
(1)属于酯类的是_______
(2)最简单的有机物是____
(3)分子式为C6H6的是________
(4)遇碘水能变蓝色的是_____
(5)能使紫色石蕊试液变红的是______
(6)乙酸乙酯在一定条件下水解生成乙酸和________14、进入冬季北方开始供暖后;雾霾天气愈发严重,各地PM2.5;PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中,最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
I、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。
(1)该反应的△S________0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)II、已知反应N2O4(g)2NO2(g)△H,随温度升高,混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后,研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率(气体颜色越浅,透光率越大)随时间变化情况。下列说法能说明透光率不再发生改变的有________。
a.气体颜色不再改变b.△H不再改变。
c.v正(N2O4)=2v逆(NO2)d.N2O4的转化率不再改变。
(3)III、用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)的标准燃烧热为-890kJ/mol,蒸发1molH2O(l)需要吸收44kJ热量。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣1114kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=﹣114kJ/mol
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式:________。
(4)在温度为T1℃和T2℃时,分别将0.5molCH4和1.2molNO2充入体积为1L的密闭容器中,测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表:。时间/min
温度/℃010204050T11.20.90.70.40.4T21.20.80.560.5
①温度为T1℃时,0~20min内,v(CH4)=________。
②温度为T2℃时,达平衡后,再向容器中加入0.5molCH4和1.2molNO2,达新平衡时CH4的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)15、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(____)A.正确B.错误16、高分子物质可作为生产化学纤维的原料。(_______)A.正确B.错误17、(1)工业生产水泥和玻璃均用到石灰石_____
(2)氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷均为新型无机非金属材料_____
(3)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同_____
(4)玻璃是一种晶体,有较高的熔点_____
(5)水玻璃是一种特殊的玻璃,泡花碱属于碱______
(6)玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料_______
(7)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,化学式为Si3N4______
(8)碳化硅(SiC)的硬度大,熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承_____
(9)光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2_____
(10)水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品______A.正确B.错误18、太阳能电池不属于原电池。(_______)A.正确B.错误19、用金属钠分别与水和乙醇反应,以比较水和乙醇中羟基氢的活泼性强弱。(________)A.正确B.错误评卷人得分四、原理综合题(共2题,共14分)20、为妥善处理氯甲烷生产企业的副产物CCl4,以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化剂作用下,通过下列反应:CCl4+H2CHCl3+HCl使CCl4转化为重要的化工原料氯仿(CHCl3)。此反应伴随有副反应,会生成CH2Cl2、CH3Cl和CH4等。已知CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃。
(1)在密闭容器中,该反应达到平衡状态后,测得如下数据(假设不考虑副反应)。实验。
序号温度/℃初始CCl4的浓度。
(mol·L-1)初始H2的浓度。
(mol·L-1)CCl4的平衡转化率11100.81.2A21101150%310011B
①此反应的化学平衡常数表达式为_____________。
②实验1中,CCl4的转化率A________50%(填“大于”“小于”或“等于”)。
③实验2中,10h后达到平衡,H2的平均反应速率为________________。
④实验3中,B的值________(填序号)。
A等于50%B大于50%C小于50%D从本题资料无法判断。
(2)120℃时,在相同条件的密闭容器中,分别进行H2的初始浓度为2mol·L-1和4mol·L-1的实验,测得反应消耗CCl4的百分率(x%)和生成物中CHCl3的百分含量(y%)随时间(t)的变化关系如图(图中实线是消耗CCl4的百分率变化曲线,虚线是产物中CHCl3的百分含量变化曲线)。
①在图中的四条线中,表示H2的起始浓度为2mol·L-1的实验消耗CCl4的百分率变化曲线的是________(填序号)。
②根据上图曲线,氢气的起始浓度为________mol·L-1时,有利于提高CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量。21、在工业合成氨:实际生产中,需综合考虑多方面因素的影响。请按要求回答下列问题。
(1)结合工业合成氨反应原理的特点,填写下表空白:。提高合成氨的产量影响因素浓度温度(填“升高”或“降低”)压强(填“增大”或“减小”)催化剂催化剂增大反应速率增大反应物浓度__________铁触媒提高反应物的转化率减小产物浓度__________
(2)实际生产中选择400~500℃、使用铁触媒催化剂进行合成氨,其理由是___________。
(3)工业合成氨生产流程示意图如下:
从上图信息可获得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施:___________、___________。
(4)假设某条件下在1L容积固定的密闭容器中投入___________物总物质的量为4mol,原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系如下图所示。
写出a点时N2的平衡体积分数的表达式:___________;a点的H2平衡转化率的表达式:___________。评卷人得分五、工业流程题(共3题,共18分)22、染料化工企业产生的废水中含有高浓度的氨氮(氨和铵盐)成分;直接排放会造成环境污染。实验小组探索下列方法对氨氮废水进行处理。
(1)实验室检测上述废水中是否含有氨氮的方法是___。
(2)“吹脱”步骤中,在废水池的底部吹入大量热气泡,其目的是___。
(3)“氧化”步骤中加入了微生物,NH3被氧化为N2。反应的化学方程式为___。
(4)“沉淀"步骤中将剩余的NH3·H2O转化为NH4MgPO4•6H2O沉淀,发生反应的离子方程式为___。NH4MgPO4•6H2O在农业生产中具有重要应用价值,其原因是___。23、含氮化合物是重要的化工原料。存在如下转化关系:
(1)转化Ⅱ中发生的系列反应,在工业上可以用来制备硝酸,写出①中反应的化学方程式为___________________________________。
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,若泄漏可看到白烟,用方程式解释检验原理_______________________________________。
②向固体氧化钙中滴加浓氨水,可用于实验室制取少量氨气,请结合化学用语简述原理______________________________________________。
(3)现代工业常以氯化钠;二氧化碳和氨气为原料制备纯碱。
①向一水合氨中通入过量的CO2,该反应的离子方程式为__________________。
②某工业纯碱样品中含少量NaCl和NaHCO3,为测定该样品中NaHCO3的质量分数,某同学设计方案如下:准确称取100.00g样品,反复加热、冷却、称量,直至所称量的固体质量几乎不变为止,此时所得固体的质量为99.38g。样品中NaHCO3的质量分数为___________________________。
(4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池;具有全固态结构;能量效率高、无污染等特点。工作原理如图所示:
①固体氧化物电池工作的电解质,O2一移向___________________(填字母)。
A.电极aB.电极b
②该电池工作时,电极a上发生的电极反应为______________________。24、高纯硝酸锶Sr(NO3)2可用于制造信号灯;光学玻璃等。工业级硝酸锶含硝酸钙;硝酸钡等杂质,提纯流程如下:
已知:①“滤渣1”的成分为Ba(NO3)2、Sr(NO3)2②铬酸(H2CrO4)为弱酸。
(1)“酸浸”不能采用高温的原因是__________________,“滤液1”的主要溶质是_____________________。
(2)相对于水洗,用浓HNO3洗涤的优点是_____________________。
(3)“滤液2”中过量的H2CrO4被N2H4还原为Cr3+,同时放出无污染的气体,写出发生反应的离子方程式:_____________________________________________________。
(4)已知Cr(OH)3类似氢氧化铝,还原后溶液的pH不能大于8的原因是(结合离子方程式说明理由)_______________________________________________________。
(5)为了测定“滤渣2”中BaCrO4的含量;进行以下实验:
+mg“滤渣2”溶液滴定终点时消耗VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①“滤渣2”中BaCrO4(摩尔质量为Mg/mol)的质量分数为__________(用代数式表示)。
②若加入的HI溶液过量太多,测定结果会_______(“偏高”、“偏低”或“无影响”)。评卷人得分六、推断题(共2题,共4分)25、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____________________________。26、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:_______________________________________________。参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、B【分析】【详解】
由则在一定温度下当时;反应可自发进行,故A错误;
B.溶液中加水稀释后溶液酸性减弱,即氢离子浓度减小,所以的值减小;故B正确;
C.升高温度时;化学反应速率加快,是因升高温度,反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,化学反应速率加快,故C错误;
D.溶液中存在碳酸根的水解平衡,加入固体,钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀,碳酸根的水解平衡逆移,但加固体溶液中氢氧根离子浓度增大;所以pH增大,故D错误;
故选B。2、D【分析】【详解】
A.根据速率之比等于系数之比,故A正确;
B.2min内故B正确;
C.根据速率之比等于系数之比,则故C正确;
D.根据物质反应的物质的量之比等于系数之比;2min内B减少1.2mol,则D增加了0.4mol,故D错误;
故选D。3、B【分析】【分析】
【详解】
A.工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3;属于人工固氮,故A正确;
B.氮的循环中铵盐或铵变化为亚硝酸盐的过程中氮元素被还原;氮气转化为氧化物发生氧化反应,涉及氧化还原反应,故B错误;
C.雷电作用下发生的一个反应为N2+O22NO;故C正确;
D.氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化;铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,因此含氮无机物和含氮有机物可相互转化,故D正确;
故选B。4、A【分析】【分析】
【详解】
黑火药的成分是硝酸钾、硫磺、木炭,当加热或点燃时会发生剧烈反应而爆炸,生成K2S、CO2和N2,发生反应的化学方程式为2KNO3+S+3C=K2S+3CO2↑+N2↑,因此这里的“焰消”指的是KNO3。
故选A。5、C【分析】【详解】
A.根据化学方程式2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)可知二氧化硫和二氧化碳的速率之比等于1:1,v(SO2)=v(CO2)===0.042mol·L-1·min-1;故A错误;
B.30min后,O2和CO2的物质的量浓度都增大,改变的条件可能是增大O2的通入量,也可能是增大CO2的通入量;故B错误;
C.500℃,20min时,=该反应是放热反应,若容器绝热,相当于升高温度,平衡逆向移动,c(CO2)减小,c(O2)增大,则>故C正确;
D.化学平衡常数只受温度的影响;本实验温度没变,故化学平衡常数没变,故D错误;
答案选C。
【点睛】
化学平衡常数表示的化学反应正向进行的程度,只受温度的影响。二、填空题(共9题,共18分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由反应2Ag+(aq)+Cu(s)═Cu2+(aq)+2Ag(s)可知,在反应中,Cu失电子被氧化,为原电池的负极,所以X电极材料是Cu,Ag+在正极上得电子被还原,银盐只有AgNO3溶于水,故电解质溶液为AgNO3;
(2)该电池负极为Cu,正极为Ag,Ag+在正极上得电子被还原,电极反应为Ag++e-=Ag,X电极是负极,Cu发生氧化反应生成Cu2+;
(3)外电路电子从负极Cu沿导线流向正极Ag。【解析】CuAgNO3正Ag++e-=Ag氧化反应流向7、略
【分析】【详解】
锌片和铜片用导线相连插入稀硫酸溶液中,构成原电池,锌更活泼,锌片作负极;锌失去电子,发生电极反应:Zn-2e-=Zn2+;现象为:锌逐渐溶解;铜片作正极;氢离子得电子变成氢气,发生电极反应:2H++2e-=H2↑;现象为:有气泡产生;当电路中通过3.01×1024个电子时,得失电子数为:参与反应的Zn的质量是【解析】负逐渐溶解正产生气泡Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑162.58、略
【分析】【分析】
①食品添加剂是为改善食品色;香、味等品质;以及为防腐和加工工艺的需要而加入食品中的化合物质或者天然物质,主要包括着色剂、调味剂、防腐剂、营养强化剂等,常见的调味剂有食盐、糖、味精、食醋、酱油、料酒等,据此分析;
①人体如果缺乏铁元素将导致血液输送氧气的能力下降;人体内就无法获得充足的氧气;
③抗生素可以用来治疗相应的细菌性疾病;根据药物的性质解题。
【详解】
①食品添加剂主要包括着色剂;调味剂、防腐剂、营养强化剂等;常见的调味剂有食盐、糖、味精、食醋、酱油、料酒等,其中小苏打属于发泡剂,不属于调味剂,故合理选项是c;
②人体如果缺乏铁元素将导致血液输送氧气的能力下降;人体内就无法获得充足的氧气,故合理选项是c;
③a.阿莫西林是抗生素;a正确;
b.胃舒平是抗酸药,不属于抗生素,b错误;
c.阿司匹林是解热镇痛药;c错误;
故合理选项是a。
【点睛】
本题注意化学与生活的联系,涉及调味品、元素的作用及药物的成分和疗效等基础知识,在平时中要多注意化学知识积累即可解答。【解析】cca9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)首先选对主链;选含碳最多的为主链,主碳链为7,属于烷烃,对取代基位置进行编号,取代基的位次要最小,系统命名:3,4-二甲基-4-乙基庚烷;‘
(2)从苯环上的一个甲基开始编号,定为1位,另一个甲基位于苯环的3号位,命名为:1,3-二甲苯。【解析】①.3,4-二甲基-4-乙基庚烷②.1,3-二甲苯10、略
【分析】【分析】
(1)根据可确定Mc元素的质子数;根据质子数相同而中子数不同的原子互为同位素判断与的关系;
(2)N原子最外层有5个电子;两个N原子形成一个共用电子对,每个N原子分别与2个H原子形成2对共用电子对,每个原子都达到稳定结构;同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键,不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键;
(3)根据化合物中元素正负化合价代数和等于0;结合P元素化合价可确定氧化物;含氧酸的分子式。
【详解】
(1)根据可得Mc的质子数为115;与质子数都是115;由于质量数分别是287;288,则二者的中子数分别是172、173,二者质子数相同,中子数不同,它们互为同位素;
(2)N原子最外层有5个电子,化合物NH2NH2中2个N原子形成一对共用电子对,每个N原子与2个H原子形成2对共用电子对,所以该化合物电子式为在该物质分子中含有4个N-H极性键;一个N-N非极性键;
(3)P元素的氧化物为PxOy,由于P为+3价,O为-2价,根据化合物中元素正负化合价代数和等于0,可得3x=2y,所以x:y=2:3,结合白磷的正四面体结构,可知该氧化物的化学式为P4O6;P元素的价简单含氧酸的分子式为H3PO4。
【点睛】
本题考查了原子结构、核素的表示、同位素的概念、电子式和化学式的书写、共价键的类型等知识,在原子中,Z代表质子数,A代表质量数,同种元素的质子数相同,注意应用价键规则书写电子式。【解析】115同位素极性键和非极性键P4O6H3PO411、略
【分析】【分析】
在酸性介质中镁比铝活泼,镁作负极、Al作正极;在碱性介质中铝比镁活泼,铝作负极、镁作正极;铅蓄电池在放电时的负极为Pb失电子发生氧化反应;燃料电池中;通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,负极上二甲醚失电子生成二氧化碳,据此分析解答。
【详解】
(1)在硫酸溶液中,镁比铝活泼,镁作负极、Al作正极,负极上镁发生氧化反应、正极上氢离子发生还原反应,正极的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,原电池中阴离子向负极移动,所以硫酸根离子流向镁片,故答案为:镁片;2H++2e-=H2↑;
(2)在碱性介质中铝比镁活泼,所以乙池中铝作负极,镁作正极,负极上铝失电子发生氧化反应,电极反应式为Al+4OH--3e-=AlO+2H2O,故答案为:负极;Al+4OH--3e-=AlO+2H2O;
(3)铅蓄电池在放电时的负极为Pb,失电子发生氧化反应,电极反应式为Pb+SO-2e-=PbSO4,正极为PbO2,得电子发生还原反应,电极反应式为PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O,故答案为:PbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2O;
(4)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,通入氧气的一极为正极,负极上二甲醚与水反应生成二氧化碳和氢离子,电极反应式为CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+,故答案为:CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+。【解析】镁片2H++2e-=H2↑铝片2Al-6e-+8OH-=2AlO+4H2OPbO2+4H++SO+2e-=PbSO4+2H2OCH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2+12H+12、略
【分析】【分析】
32.可逆反应达到平衡状态时;正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量;浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;
33.①升高温度;平衡向吸热方向移动,据此分析该反应△H;
②根据平衡时一氧化碳的物质的量;可以计算出其变化量,进而计算出一氧化碳的转化率;根据三段式计算出该反应的平衡常数,找出对应温度;
34.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H<0;要提高CO的转化率,则使平衡向正反应方向移动,且不能是增大CO的浓度来改变平衡;
35.因为T1>T2>T3;所以温度越低平衡常数越大,反应物转化率越大,又催化剂同等程度加快反应速率,因此据此可以选出既能在低温下作用又能加快反应速率的催化剂。
【详解】
32.A.无论反应是否达到平衡状态,生成CH3OH的速率与消耗CO的速率始终相等;所以不能作为判断平衡状态的依据,错误;
B.混合物的质量始终不变;容器的体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以不能作为判断平衡状态的依据,错误;
C.反应前后;混合气体的物质的量改变,气体的质量不变,反应达到平衡状态时,混合气体的相对平均分子质量不变,所以能作为判断平衡状态的依据,正确;
D.反应达到平衡状态时,CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化;所以能作为判断平衡状态的依据,正确;故选CD;
33.①升高温度,平衡向吸热方向移动,根据表格知,温度越高,化学平衡常数越小,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应,即△H<0,而放出的热量Q>0;
②平衡时一氧化碳的物质的量=0.2mol/L×2L=0.4mol,转化率=×100%=×100%=80%;
CO(g)+2H2(g)≒CH3OH(g)单位为mol/L
反应开始(mol/L)130
反应(mol/L)0.81.60.8
平衡(mol/L)0.21.40.8
平衡常数K==2.04;所以温度是250℃;
34.a.该反应是放热反应;升高温度平衡向逆反应方向移动,故错误;
b.催化剂对平衡移动无影响;故错误;
c.增加CO的浓度;平衡向正反应方向移动,但CO的转化率降低,故错误;
d.加入H2加压;平衡向正反应方向移动,一氧化碳的转化率增大,故正确;
e.加入惰性气体加压;参加反应的气体压强不变,平衡不移动,故错误;
f.分离出甲醇;平衡向正反应方向移动,一氧化碳的转化率增大,故正确;
故选df;
35.因为T1>T2>T3,所以温度越低平衡常数越大,反应物转化率越大,又催化剂同等程度加快反应速率,所以既能在低温下作用又能加快反应速率的催化剂最好选用Z。【解析】①.CD②.>③.80%④.250℃⑤.df⑥.选Z,温度要求低,反应速率快13、略
【分析】【详解】
(1)含有-COO-的化合物称为酯类;而油脂是高级脂肪酸的甘油酯,故属于酯类,故答案为:E;
(2)最简单的有机物是甲烷;故答案为:A;
(3)分子式为C6H6的是苯;故答案为:B;
(4)遇碘水能变蓝色的是淀粉;故答案为:F;
(5)能使紫色石蕊试液变红的物质显酸性;乙酸含羧基酸性,能使紫色石蕊试液变红,故答案为:D;
(6)乙酸乙酯在一定条件下水解生成乙酸和乙醇,故答案为:C;【解析】①.E②.A③.B④.F⑤.D⑥.C14、略
【分析】【详解】
(1)由于反应前后气体分子数增大,因此ΔS>0;
(2)a、气体颜色不再改变时,反应达到平衡状态,透光率不再改变,a符合题意;b、ΔH是表示反应的热效应,只与物质具有能量的相对大小有关,ΔH不变,不能说明反应达到平衡状态,b不符合题意;c、根据反应速率之比等于化学计量系数之比可得,当反应达到平衡状态时,2v正(N2O4)=v逆(NO2),c不符合题意;d、当N2O4的转化率不再改变时;说明反应达到平衡状态,此时透光率不再改变,d符合题意;故答案为ad;
(3)CH4(g)燃烧热的热化学方程式为:①;
H2O(l)转化为H2O(g)的热化学方程式为:②;又已知:③;
④;
①+2×②+③-2×④,得到反应:相应的把方程式的系数和∆H都除以2,得到CH4催化还原NO2反应的热化学方程式为:故答案为:
(4)①由表格数据可知,0~20min内,参与反应的n(NO2)=0.5mol,根据反应的化学方程式可知,参与反应的n(CH4)=0.25mol,则0~20min内,用CH4表示的反应速率故答案为:0.0125mol/(L•min)。
②达到平衡后,再充入0.5molCH4和1.2molNO2,由于温度和容器的体积均不变,因此反应体系的压强增大,平衡逆向移动,因此CH4的转化率减小;故答案为:减小。
【点睛】
ΔS是指反应中熵变,熵变指反应中体系混乱程度的变化,熵指体系的混乱程度,气体越多熵越大。熵变和焓变是判断一个化学反应能否自发进行的两个依据。【解析】>adCH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-844kJ/mol0.0125mol/(L•min)减小三、判断题(共5题,共10分)15、B【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包装,故错误。16、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;17、B【分析】【分析】
【详解】
(1)工业生产水泥和玻璃均用到石灰石;正确;
(2)氮化硅陶瓷和氮化铝陶瓷均为新型无机非金属材料;正确;
(3)钢化玻璃与普通玻璃的主要成分基本相同;正确;
(4)玻璃不是晶体;没有固定的熔点,错误;
(5)水玻璃是硅酸钠的水溶液;错误;
(6)玻璃钢是以玻璃纤维做增强体;合成树脂做基体的复合材料;正确;
(7)氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料,化学式为Si3N4;正确;
(8)碳化硅(SiC)的硬度大;熔点高,可用于制作高温结构陶瓷和轴承,正确;
(9)光导纤维是一种新型无机非金属材料,其主要成分为SiO2;正确;
(10)水晶、玛瑙的主要成分是二氧化硅,错误。18、A【分析】【详解】
太阳能电池的主要材料为高纯硅,在高纯硅的作用下,太阳能被转化为电能,不属于原电池,题干说法正确。19、A【分析】【分析】
【详解】
用金属钠分别与水和乙醇反应,金属钠在水中的反应激烈程度大于钠在乙醇中反应的激烈程度,说明乙醇中羟基氢的活泼性比水中羟基氢的活泼性弱;故答案为:判据正确,原因是金属钠在水中的反应激烈程度大于钠在乙醇中反应的激烈程度,说明乙醇中羟基氢的活泼性比水中羟基氢的活泼性弱。四、原理综合题(共2题,共14分)20、略
【分析】【分析】
(1)①因CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃;所以在110℃或100℃反应时各物质均为气态,根据平衡常数的表达式书写;
②110℃时,由实验2可知反应中各物质的平衡浓度均为0.5mol/L,代入表达式计算得平衡常数;实验1和实验2的反应温度相同,所以其平衡常数相同,利用平衡常数相等,可以求出实验1中CCl4的平衡转化率;然后与50%比较;
③根据v=计算v(H2);
④对于实验3;因温度不同,又不知该反应的热效应,所以无法判断转化率的大小;
(2)①氢气浓度越大反应越快,消耗CCl4的百分率变化就越快;相反就比较慢,据此判断;
②根据图像分析判断出氢气的浓度对CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量的影响再判断。
【详解】
(1)①因CCl4的沸点为77℃,CHCl3的沸点为61.2℃,所以在110℃或100℃反应时各物质均为气态,CCl4+H2CHCl3+HCl的平衡常数K=故答案为
②110℃时,实验2中,10h后达到平衡,CCl4的转化率为50%;
CCl4(g)+H2(g)⇌CHCl3(g)+HCl(g);
起始(mol/L):1100
变化(mol/L):0.50.50.50.5
平衡(mol/L):0.50.50.50.5
则平衡常数K==1;
实验1中;设平衡时四氯化碳的浓度变化量为amol/L,则:
CCl4(g)+H2(g)⇌CHCl3(g)+HCl(g);
起始(mol/L)0.81.200
反应(mol/L)aaaa
平衡(mol/L)0.8-a1.2-aaa
则=1,解得a=0.48,则CCl4的转化率为×100%=60%>50%;故答案为大于;
③由②中计算可知,平衡时氢气的浓度变化量为0.5mol/L,则v(H2)==0.05mol/(L•h);故答案为0.05mol/(L•h);
④对于实验3;因温度不同,又不知该反应的热效应,所以无法判断转化率的大小,故答案为D;
(2)①由图像可知,氢气浓度越大,反应越快,消耗CCl4的百分率变化就越快,相反就比较慢,所以H2起始浓度为2mol/L时,消耗CCl4的百分率变化曲线是c;故答案为c;
②由图像可知,a、b表示氢气的浓度为4mol/L的曲线,c、d表示氢气的浓度为2mol/L的曲线,从图中可见,4mol/L的a、b曲线比2mol/L的c、d曲线CCl4转化率和产物中CHCl3的百分率的数值均高,即氢气的起始浓度为4mol·L-1时,有利于提高CCl4的平衡转化率和产物中CHCl3的百分含量,故答案为4。【解析】K=c(CHCl3)c(HCl)/[c(CCl4)c(H2)]大于0.05mol·L-1·h-1Dc421、略
【分析】【分析】
结合工业合成氨反应原理的特点;选择增大反应速率的方法和提高转化率的措施,选择合适的反应条件,全面考虑合成氨的条件,从工业合成氨生产流程示意图得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施,根据图示中的数据进行相关计算。
【详解】
(1)增大反应速率可以采用增大反应物浓度,升高温度,增大压强,使用催化剂等方法;提高反应物的转化率就是使平衡向正反应方向移动,使更多的反应物转化为生成物,可以采用减小生成物浓度的方法,因为反应为放热反应,所以可以采用降低温度的方法使平衡正向移动,又因为正反应方向是气体体积减小的方向,所以可以用增大压强的方法,使提高反应物的转化率。故答案为:升高;增大;降低;增大。
(2)实际生产中选择400~500℃;使用铁触媒催化剂进行合成氨;是因为此温度下催化剂的活性最高,能更有效地降低反应的活化能,反应速率快;此温度下反应物的平衡转化率不太低;综合效益高。故答案为:此温度下催化剂的活性最高,能更有效地降低反应的活化能,反应速率快;此温度下反应物的平衡转化率不太低;综合效益高。
(3)结合(1)的分析,从工业合成氨生产流程示意图可获得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施是10〜30kPa较高压强;冷却气态氨变成液氨,及时从平衡体系中分离除去。故答案为:10〜30kPa较高压强;冷却气态氨变成液氨;及时从平衡体系中分离除去。
(4)工业合成氨,投入反应物。因为投入反应物总量是4mol,且a点时n(H2):n(N2)=3,则初始时氮气的物质的量为1mol,氢气的物质的量为3mol,设a点时氮气转化了xmol,则根据氨气的体积分数为y%可得,解得x=则a点时N2的平衡体积分数为a点的H2平衡转化率为=x=故答案为:反应;
【点睛】
此题考查影响化学反应的速率的因素和影响化学平衡的因素,工业合成氨条件的选择,从合成示意图获得生产中提高反应物的转化率或利用率所采取的措施,结合图像中的数据进行相关计算,考查学生的分析问题和解决问题的能力,考查从图表中读取信息的能力。【解析】升高增大降低增大此温度下催化剂的活性最高,能更有效地降低反应的活化能,反应速率快;此温度下反应物的平衡转化率不太低;综合效益高10〜30kPa较高压强冷却气态氨变成液氨,及时从平衡体系中分离除去将氨分离后的原料气循环使用五、工业流程题(共3题,共18分)22、略
【分析】【分析】
从信息和流程知,处理氨氮废水时,在废水池的底部吹入大量热空气,把废液中的氨水分解挥发后转变成氨气,再通过微生物,把NH3氧化为N2,剩余的氨氮通过和MgCl2及Na2HPO4反应产生NH4MgPO4•6H2O沉淀而除去;据此分析回答;
【详解】
(1)可通过检验铵根的方法检测上述废水中是否含有氨氮;即:取废水样品3-5mL于试管中,滴加浓烧碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试靠近试管口,若试纸变蓝色,则说明废水中含有氨氮;答案为:取废水样品3-5mL于试管中,滴加浓烧碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试靠近试管口,若试纸变蓝色,则说明废水中含有氨氮;
(2)一水合氨受热易分解;在废水池的底部吹入大量热气泡,故热气可促使氨水分解,而底部通入的气体在逸出的过程中还起到搅拌作用,有助于氨气挥发;答案为:加热并搅拌废水,促进氨水分解和挥发;
(3)NH3被氧化为N2的过程中,微生物起催化剂作用,反应的化学方程式为4NH3+3O22N2+6H2O;答案为:4NH3+3O22N2+6H2O;
(4)“沉淀"步骤中将剩余的NH3·H2O转化为NH4MgPO4•6H2O沉淀,发生反应的离子方程式为5H2O+NH3·H2O+Mg2++HPO=NH4MgPO4•6H2O↓;NH4MgPO4•6H2O是一种复合肥,而且所含有的Mg也是植物生长所需要,因此在农业生产中具有重要应用价值;答案为:5H2O+NH3·H2O+Mg2++HPO=NH4MgPO4•6H2O↓;磷酸镁铵含有植物生长所需要的氮;磷、镁元素。
【点睛】
本题考查了物质的检验、转化的方法、掌握氮元素化合物的性质、结合信息分析判断等是解题关键。【解析】取废水样品3-5mL于试管中,滴加浓烧碱溶液,加热,用湿润的红色石蕊试靠近试管口,若试纸变蓝色,则说明废水中含有氨氮加热并搅拌废水,促进氨水分解和挥发4NH3+3O22N2+6H2O5H2O+NH3·H2O+Mg2++HPO=NH4MgPO4•6H2O↓磷酸镁铵含有植物生长所需要的氮、磷、镁元素23、略
【分析】【分析】
(1)转化Ⅱ反应①是氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水;
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏;氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气,若泄漏可看到白烟;
②氨气溶于水的过程中存在的平衡有
(3)①向一水合氨中通入过量的CO2生成碳酸氢铵;
②加热NaHCO3分解为碳酸钠;二氧化碳、水;
(4)以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池,电极a氨气失电子生成氮气,a是负极、电极b氧气得电子生成O2一,b是正极;
【详解】
(1)转化Ⅱ反应①是氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
(2)①工业上常用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,氨气和氯气反应生成氯化铵和氮气,若泄漏可看到白烟,反应方程式是8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl;
②氧化钙与水反应放热,生成氢氧化钙溶于水增大了OH-离子浓度,氨水中的平衡向左移动;使氨气挥发出来;
(3)①向一水合氨中通入过量的CO2生成碳酸氢铵,该反应的离子方程式为NH3·H2O+CO2=+
②设样品中NaHCO3的质量为xg;
x=1.68g
样品中NaHCO3的质量分数为1.68%
(4)①以氨作为燃料的固体氧化物(含有O2一)燃料电池,电极a氨气失电子生成氮气,a是负极,原电池中阴离子移向负极,固体氧化物电池工作时,O2一移向电极a;选A;
②该电池工作时,电极a氨气失电子生成氮气和水,发生的电极反应为2NH3+3O2--6e-=N2+3H2O;【解析】4NH3+5O24NO+6H2O8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl氧化钙与水反应放热,生成氢氧化钙溶于水增大了OH-离子浓度,氨水中的离子平衡向左移动,使氨气挥发出来NH3·H2O+CO2=+1.68%A2NH3+
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