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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年浙科版必修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:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、在容积为1.00L的密闭容器中,充入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g);随着温度升高,混合气体的颜色变深。体系中各物质的浓度变化与时间关系如图所示。下列说法正确的是。
A.反应的△H<0B.在0〜60s时段,反应速率v(N2O4)=0.001mol·L-1·s-1C.平衡时,反应的平衡常数K=0.240D.T1℃时平衡后将温度变为T2℃,测得c(N2O4)降低,则T1>T22、中华传统文化蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是A.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土B.“木与木相摩则然(燃)”的“然”是动能转变为热能C.“若作酒醴(甜酒),尔惟曲蘖(酒曲)”的“曲蘖”是催化剂D.“蜡炬成灰泪始干”过程中,蜡烛发生了氧化反应3、下列说法不正确的是()A.对于A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g)的反应,加入A,v(A)不变B.100mL2mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率不变C.2NO2⇌N2O4(正反应放热),升高温度,v增大D.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在恒压密闭容器中进行,充入He,化学反应速率减小4、北京申办2022年冬奥会时提出“绿色办奥”,多措并举实现“低碳”理念,下列做法与低碳理念不符合的是A.氢气代替丙烷作为火炬燃料B.风力发电和光伏发电为奥运场馆提供电力供应C.生活垃圾焚烧尾气经脱硫脱氮后排放D.二氧化碳跨临界直冷技术制冰5、阿斯巴甜是一种人造甜味剂;键线式结构如图所示。下列有关阿斯巴甜的说法正确的是。
A.分子式为C14H20N2O5B.分子中所有原子可能共平面C.其中一种水解产物可被氧化成羧酸D.分子中苯环上二氯代物有5种6、城市垃圾中,生活垃圾占有很大的比例。下列生活垃圾的分类正确的是()A.瓜皮果壳——可回收垃圾B.塑料——危险废物C.厨余垃圾——有机垃圾D.易拉罐——不可回收垃圾评卷人得分二、填空题(共7题,共14分)7、汽车尾气中含有CO;NO等有害气体;某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时,将0.8molNO和0.6molCO充入容积为2L的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中NO物质的量随时间变化如图。
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是__。
(2)反应开始至10min,v(NO)=__mol/(L•min)。
(3)下列说法正确的是___。
a.新型催化剂可以加快NO;CO的转化。
b该反应进行到10min时达到化学平衡状态。
c.平衡时CO的浓度是0.4mol/L
(4)反应达到平衡状态的依据是__。
a.单位时间内消耗1molCO;同时生成1molNO
b.CO的浓度与NO浓度均不再变化。
c.NO的浓度与CO浓度相等。
d.总的物质的量不再改变8、活性炭还原法也可以处理氮氧化物。向某密闭容器中加入足量的活性炭和一定量NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)+Q(Q>0)。在T1℃时,反应进行到不同时间,测得容器内各物质的物质的量浓度如下:。时间/min102030405050浓度。
/mol·L-1NO1.00.580.400.400.480.48N200.210.300.300.360.360.36CO200.210.300.300.360.360.36
①该反应的平衡常数表达式为________。0-10min内NO的平均反应速率为____________。
②30min后只改变某一条件,根据表中数据判断改变的条件可能是__________。相应地,平衡__(选填编号)。
a.向正反应方向移动b.向逆反应方向移动c.不发生移动9、SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理如图所示:
①尿素水溶液热分解为和该反应的化学方程式;_____________________。
②反应器中还原的化学方程式:_________________________________。
③当燃油中含硫量较高时,尾气中在作用下会形成使催化剂中毒。用化学方程式表示的形成:___________________________________________________。
④尿素溶液浓度影响的转化,测定溶液中尿素()含量的方法如下:取尿素溶液,将所含氮完全转化为所得用过量的溶液吸收完全,剩余用溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_____________。
(2)NSR(储存还原)工作原理:
的储存和还原在不同时段交替进行;如图所示。
①通过BaO和的相互转化实现的储存和还原。储存的物质是__________。
②用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程,该过程分两步进行,图表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的与的物质的量之比是___________________。
10、(1)如图是银锌原电池装置的示意图;请回答:
锌为___________极,该电极上发生___________反应(填“氧化”或“还原”),该电极的电极反应式为___________,总反应离子方程式为___________。
(2)如图为某原电池装置示意图,若A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为:2FeCl3+Cu=FeCl2+CuCl2。
写出B的电极反应式___________;该电池在工作时,A电极的质量将___________(填“增加”或“减少”或“不变”)。
(3)如图是一种氢气燃料电池的原理图:
a极通入的气体是___________,正极的电极反应式为___________。11、Ⅰ.(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)。已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是___________。
从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化;化学键的键能如下表所示:
。化学键。
H-H
O=O
H-O
键能(kJ·mol-1)
436
496
463
则生成1molH2O(g)可以放出热量___________kJ。
(2)下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于放热反应的是___________
a.盐酸与烧碱溶液反应b.柠檬酸和碳酸氢钠反应。
c.氢气在氧气中燃烧生成水d.高温煅烧石灰石使其分解。
e.铝和盐酸反应f.浓硫酸溶于水。
Ⅱ.A;B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
。装置。
现象。
二价金属A不断溶解。
C的质量增加。
A上有气体产生。
根据实验现象回答下列问题:
①装置甲中溶液中的阴离子移向___________极(填“A”或“B”)。
②装置乙中正极的电极反应式为___________。
③装置丙中溶液的pH___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
④四种金属活动性由强到弱的顺序是___________。12、化学反应往往伴随着能量的变化;请完成以下问题。
Ⅰ.已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔΗ=-483.6kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔΗ=+67.7kJ·mol-1
则反应4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)的反应热ΔΗ=_____。
Ⅱ.断开1molAB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子,所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E:。化学键H—HCl—ClO=OC—ClC—HO—HH—ClE/(kJ·mol-1)436247x330413463431
请回答下列问题:
(1)如图表示某反应的能量变化关系,则此反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若图示表示反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242kJ·mol-1,x=___________。
(3)由非金属性,可用CuCl2作催化剂,在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,反应的化学方程式为_________________________。
若忽略温度和压强对反应热的影响,根据上题中的有关数据,计算当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为______。13、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评卷人得分三、判断题(共8题,共16分)14、催化剂参与化学反应,改变了活化能,但反应前后的性质保持不变。(____)A.正确B.错误15、干电池中碳棒为正极。(_______)A.正确B.错误16、2molSO2和1molO2在一定条件下充分反应后,混合物的分子数为2NA。(_______)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、石油裂解可以得到更多的汽油,这种汽油是一种纯净物。(____)A.正确B.错误19、农村用沼气池产生的沼气作燃料属于生物质能的利用_____A.正确B.错误20、低碳环保中的“碳”是指二氧化碳。(____)A.正确B.错误21、在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共1题,共2分)22、高血脂是一种常见的心血管疾病;治疗高血脂的新药I的合成路线如下(A~I)均为有机物):
已知:a.
b.RCHO
回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为_______;F的官能团名称为______。
(2)反应②的类型是_______。D→E所需试剂;条件分别是_______、______。
(3)G的结构简式为____________。
(4)芳香族化合物W的化学式为C8H8O2;且满足下列条件的W的结构共有_______种(不考虑立体异构)。
i.遇FeCl3溶液显紫色;ii.能发生银镜反应。
其中核磁共振氢谱显示有5种不司化学环境的氢;峰面积比为2:2:2:1:1的是____________(写出结构简式)。
(5)设计以甲苯和乙醛为原料制备的合成路线。无机试剂任选,合成路线的表示方式为:_____________.评卷人得分五、计算题(共4题,共40分)23、将10g铜放入200mL1mol·L-1的稀硝酸中,充分反应,再加入100mL1mol·L-1的稀硫酸。反应完毕后,过滤洗涤干燥剩余固体,则剩余固体的质量为__________。24、标准状况下;1.68L无色的可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水中,得到白色沉淀质量为15g;若用足量碱石灰吸收燃烧产物,增重9.3g。
(1)燃烧产物中水的质量为_____g。
(2)若原气体是单一气体,则其分子式为_____,若将该气体设计成碱性(KOH)燃料电池,请写出负极反应式_____。
(3)若原气体是由两种等物质的量的气态烃组成的混合物,请写出它们的分子式________。(请写出两组)
(4)若原气体是由两种等物质的量的气体组成的混合物,其中只有一种是烃,请写出它们的分子式______。(请写出两组)25、将等物质的量的A和B,混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g),经过5min反应,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,C的反应速率是0.1mol·L-1·min-1;试求:
(1)x的值是________;
(2)A在5min时的浓度是___;
(3)5min内B的平均反应速率是_____;
(4)A转化率是____;
(5)容器内在5min时与开始时的压强比为_____________。26、向体积为2的容器中加入1N2和6molH2进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),2后测得N2的物质的量为0.6mol;则:
(1)2内,H2的物质的量减少了_______mol,NH3的物质量增加了______mol。
(2)若用N2的浓度变化来表示该反应的反应速率为__________mol/(L·min)。
(3)若用NH3的浓度变化来表示该反应的反应速率为_________mol/(L·min)。评卷人得分六、原理综合题(共4题,共20分)27、由A(芳香烃)与E为原料制备J和高聚物G的一种合成路线如下:
已知:①酯能被LiAlH4还原为醇。
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称是___________,J的分子式为__________,H的官能团名称为___________。
(2)由I生成J的反应类型为___________。
(3)写出F+D→G的化学方程式:______________________。
(4)芳香化合物M是B的同分异构体,符合下列要求的M有______种,写出其中2种M的结构简式:______________。
①1molM与足量银氨溶液反应生成4molAg
②遇氯化铁溶液显色。
③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢;峰面积之比1:1:1
(5)参照上述合成路线,写出用为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)。____________________________________________________。28、氮是地球上含量丰富的一种元素;氮及其化合物在工农业生产;生活中有着重要作用。
(1)下图是N2(g)和H2(g)反应生成1molNH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出N2和H2反应的热化学方程式:___________________。
(2)若已知下列数据:。化学键H—HN≡N键能/kJ·mol-1435943
试根据表中及图中数据计算N—H的键能:________kJ·mol-1。
(3)用NH3催化还原NOx还可以消除氮氧化物的污染。
已知:①4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)ΔH1=-akJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)═2NO(g)ΔH2=-bkJ·mol-1
若1molNH3还原NO至N2,则该反应过程中的热化学方程式:________。(用含a、b的式子表示ΔH3)。
(4)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq)ΔH1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq)ΔH2
反应Ⅲ:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq)ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是ΔH3=________________。29、1100℃时,在恒容密闭容器中,发生可逆反应:Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)并达到平衡;请完成下列各题:
(1)达到平衡时的平衡常数表达式K=________________。降低温度,K值减小,则正反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)向该容器中分别加入以下物质;对平衡的影响如何?(填“正向移动”;“逆向移动”或“不发生移动”)
①加入少量Na2SO4,则平衡:_______________________
②加入少量灼热的Fe3O4,则平衡:____________________
(3)若初始时加入的Na2SO4为2.84g,达平衡时Na2SO4的转化率为45%,则达平衡时该容器内固体的总质量是______________________。
(4)若将平衡体系温度降低100℃,图像中能正确反映平衡移动过程中容器变化情况的是________
30、处理NO、等含氮气体是环保热点之一。
(1)用CO还原
已知:①CO还原反应能量变化如图甲所示。
②
反应①中正反应活化能________(填“大于”或“小于”)逆反应活化能。气体和CO气体反应生成对大气友好的气态产物,写出热化学方程式:____________________________________。
(2)还原NO的反应为反应速率方程式其中,为正反应速率,为速率常数;只与温度;催化剂有关系。
①相同条件下,对速率影响程度___________(填“大于”“小于”或“等于”)
②下列有关说法正确的是_________(填字母)。
A.加入催化剂和升温都能使增大。
B.升温和增大压强都能使增大。
C.升温,平衡常数K和都增大。
D.增大反应物浓度,在和都不变。
(3)按投料比分别为起始投料,发生反应:测定NO的转化率与温度关系如图乙所示。
曲线Ⅰ代表的投料比为______________________。时,三条曲线交于一点,可能的原因是______________________。
(4)活性炭粉还原NO。在密闭容器中投入足量活性炭粉和一定量NO,在一定温度下,发生反应:测得NO.的物质的量浓度与时间关系如表所示。
0510152025NO00
①若20min时总压强为80kPa,则该温度下平衡常数___________(保留3位有效数字)。(用气体分压计算平衡常数为气体分压=气体总压×气体的物质的量分数)。
②第20min只改变一个条件,该条件可能是_________(填字母)。
a.减小体积。
b.升高温度。
c.加入催化剂。
d.增大NO浓度参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】
A.随温度的升高,混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,即>0;故A错误;
B.0∼60s时段,N2O4浓度变化为:0.1mol/L−0.04mol/L=0.06mol/L,故B正确;
C.故C错误;
D.温度改变后,c(N2O4)降低,说明平衡正向移动,即平衡向吸热反应移动,而升高温度,平衡将会向吸热方向移动,由此可知,T2>T1;故D错误;
故答案为:B。2、B【分析】【分析】
【详解】
A.汉代烧制出“明如镜;声如磬”的瓷器;陶瓷的主要原料为黏土,A正确;
B.“木与木相摩则然(燃)”的“然”是摩擦过程中产生的热量使木材燃烧;是化学能转变为热能,B错误;
C.“曲蘖”是酒曲酶;是一种催化剂,C正确;
D.所有的燃烧均为氧化还原反应;故“蜡炬成灰泪始干”过程中,蜡烛发生了氧化反应,D正确;
故答案为:B。3、B【分析】【详解】
A.对于A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g)的反应;A为固体,不改变化学反应速率,加入A,v(A)不变,故A正确;
B.100mL2mol·L-1稀盐酸与锌反应时;加入少量硫酸铜固体,和Zn反应生成Cu形成Cu-Zn原电池,加快反应速率,生成氢气的速率变大,故B错误;
C.2NO2⇌N2O4(正反应放热);升高温度,反应速率v增大,故C正确;
D.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在恒压密闭容器中进行;充入He,体积增大,各物质的浓度减小,化学反应速率减小,故D正确;
答案选B。4、C【分析】【详解】
A.用氢气代替丙烷作为火炬燃料可以减少二氧化碳的排放;与低碳理念符合,故A不符合题意;
B.风力发电和光伏发电为奥运场馆提供电力供应可以减少化石能源的使用;与低碳理念符合,故B不符合题意;
C.生活垃圾焚烧尾气中含有二氧化碳;经脱硫脱氮后排放不能减少二氧化碳的排放,与低碳理念不符合,故C符合题意;
D.二氧化碳跨临界直冷技术制冰不会释放出二氧化碳;且通过二氧化碳的应用可以减少二氧化碳的排放,与低碳理念符合,故D不符合题意;
故选C。5、C【分析】【详解】
A.根据该有机物的结构简式,以及有机物中碳原子成键特点,该有机物的分子式为C14H18N2O5;故A错误;
B.根据有机物的结构简式,该有机物中含有-CH3、-NH2;该有机物中所有原子不可能共面,故B错误;
C.该有机物中含有酯基,水解产物之一是CH3OH;甲醇能被氧化成HCOOH,故C正确;
D.采用“定一移一”;让一个氯原子在取代基的邻位,另一个氯原子在苯环上有4种位置,一个氯原子在取代基的间位,另一个氯原子在苯环上有2种位置,共有6种,故D错误;
答案:C。
【点睛】
难点是选项D,一般采用“定一移一”方式进行分析,先照对称轴,确定等效氢的个数,苯环上有3种不同的氢原子,将一个氯原子固定在①碳原子上,另一个氯原子可以在②③④⑤位置上,一个氯原子固定在②碳原子上,另一个氯原子在③④位置上,一个氯原子在③位置上,不存在,因此共有6种结构。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.瓜皮果壳属于食物垃圾;不可以回收利用,故A错误;
B.塑料可以回收再利用;属于可回收垃圾,故B错误;
C.厨余垃圾属于有机垃圾;故C正确;
D.易拉罐中含有金属铝;可以回收利用,故D错误;
答案选C。二、填空题(共7题,共14分)7、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体,可知产物应为氮气和二氧化碳,反应方程式为:故答案为:
(2)反应至10min时,NO的物质的量由0.8mol减少至0.4mol,v(NO)=mol/(L•min);故答案为:0.02;
(3)a.新型催化剂可以加快NO;CO的反应速率;故a正确;
b.由图像可知该反应进行到10min时NO的物质的量保持恒定,反应达到化学平衡状态,故b正确;
c.10min时反应达到平衡状态;NO消耗0.4mol,结合反应可知CO消耗也为0.4mol,则平衡时CO剩余量为0.2mol,浓度是0.1mol/L,故c错误;
故答案为:ab;
(4)a.单位时间内消耗1molCO;同时生成1molNO,可知正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,故a正确;
b.各组分浓度不再变化是平衡的特征,故b正确;
c.NO的浓度与CO浓度相等;并不能说明各组分浓度不变或者正逆反应速率相等,不能判断平衡状态,故c错误;
d.反应前后气体分子数不相等;当总的物质的量不再改变是反应达到平衡状态,故d正确;
故答案为:abd。【解析】0.02ababd8、略
【分析】【分析】
①根据化学平衡常数K为平衡时气态生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积之比计算可得;根据计算反应速率;
②反应前后是气体体积不变的反应;图表数据分析可知一氧化氮,氮气,二氧化碳浓度都增大,说明改变的条件是缩小体积增大浓度。
【详解】
①反应方程式为:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),所以平衡常数0-10min内NO的平均反应速率故答案为:
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,图表数据分析可知一氧化氮,氮气,二氧化碳浓度都增大,且平衡不移动,该反应前后是气体体积不变,故答案为:适当缩小容器的体积;c。【解析】适当缩小容器的体积c9、略
【分析】【详解】
(1)①根据题意,反应物为和生成物为和反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式为
②根据题意,反应物为和生成物为和反应需在催化剂作用下进行,化学方程式为
③根据题意,和反应生成化学方程式为
④根据题意,加入硫酸的总物质的量为NaOH消耗硫酸的物质的量为因此与反应的硫酸的物质的量为根据关系式:得因此尿素溶液中溶质的质量分数为
(2)①由图可以看出在BaO中储存,在中还原,因此储存的物质为BaO;
②由图可知,在第一步反应中被还原为根据得失电子守恒,转化成得到的电子为氢气失去电子,因此消耗的氢气与硝酸钡的物质的量之比为8∶1。【解析】①.②.③.④.⑤.BaO⑥.10、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)Zn的金属活泼性高于Ag,因此Zn作负极失去电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,正极上Cu2+得到电子生成Cu,原电池总反应为Zn+Cu2+=Cu+Zn2+,故答案为:负;氧化;Zn-2e-=Zn2+;Zn+Cu2+=Cu+Zn2+;
(2)A为Cu,根据总反应可知,Cu失去电子发生氧化反应生成Cu2+,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,B电极上Fe3+得到电子发生还原反应生成Fe2+,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+,故答案为:Fe3++e-=Fe2+;减小;
(3)氢气燃料电池总反应为2H2+O2=2H2O,H2失去电子被氧化,O2得到电子被还原,根据电子流向可知,a极通入H2,电解质溶液呈酸性,因此正极上反应为O2+4H+-4e-=2H2O,故答案为:H2;O2+4H+-4e-=2H2O。【解析】负氧化Zn-2e-=Zn2+Zn+Cu2+=Cu+Zn2+Fe3++e-=Fe2+减小H2O2+4H+-4e-=2H2O11、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)氢气燃烧放热,反应物总能量高于生成物总能量,则图像a符合,答案选a;断键吸热,成键放热,则生成1molH2O(g)可以放出热量为2×463kJ-436kJ-0.5×496kJ=242kJ。
(2)a.盐酸与烧碱溶液反应属于放热反应;但不是氧化还原反应,a不符合;
b.柠檬酸和碳酸氢钠反应属于放热反应,但不是氧化还原反应,b不符合;
c.氢气在氧气中燃烧生成水属于放热反应;且是氧化还原反应,c符合;
d.高温煅烧石灰石使其分解属于吸热反应;且不是氧化还原反应,d不符合;
e.铝和盐酸反应属于放热反应;且是氧化还原反应,e符合;
f.浓硫酸溶于水放热;但不是化学变化,f不符合;
答案选ce;
Ⅱ.①装置甲中二价金属A不断溶解;说明A是负极,B是正极,则溶液中的阴离子移向A极。
②装置乙中C的质量增加,说明C电极是正极,B电极是负极,其中正极的电极反应式为Cu2++2e-=Cu。
③装置丙中A上有气体产生;说明A电极是正极,D电极是负极,氢离子在正极放电,所以溶液的pH变大。
④原电池中负极金属性强于正极,则四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。【解析】a242ceACu2++2e-=Cu变大D>A>B>C12、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.将两个热化学方程式依次标注为①、②,依据盖斯定律,由①×2-②即得,4H2(g)+2NO2(g)=N2(g)+4H2O(g)ΔΗ=-483.6kJ·mol-1×2-(+67.7kJ·mol-1)=-1034.9kJ·mol-1,故答案为:-1034.9kJ·mol-1;
Ⅱ.(1)由图可知反应物的总能量大于生成物的总能量;属于放热反应,故答案为:放热;
(2)根据焓变ΔΗ=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可得:436+-463×2=-242,解得x=496;故答案为:496;
(3)在450℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气,用CuCl2作催化剂,反应的化学方程式为O2+4HCl2Cl2+2H2O(催化剂写作CuCl2亦可),根据焓变ΔΗ=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可得:ΔΗ=E(O=O)+4E(H-Cl)-2E(Cl-Cl)-4E(O-H)=(496+4×431-2×247-4×463)kJ·mol-1=+126kJ·mol-1,当反应中有1mol电子转移时,反应的能量变化为126kJ×=31.5kJ,故答案为:O2+4HCl2Cl2+2H2O(催化剂写作CuCl2亦可);放出热量31.5kJ。【解析】-1034.9kJ·mol-1放热496O2+4HCl2Cl2+2H2O(催化剂写作CuCl2亦可)放出热量31.5kJ13、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.AD三、判断题(共8题,共16分)14、B【分析】【详解】
催化剂一般会参与化学反应,改变反应的活化能,反应前后化学性质不变,但物理性质有可能改变,故错误。15、A【分析】【详解】
干电池中碳棒为正极,锌桶作为负极,正确。16、B【分析】【详解】
2molSO2和1molO2的反应为可逆反应,混合物的分子数不等于2NA,错误。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】
通过石油分馏和石油裂化可获得汽油,两种汽油分别称为分馏汽油和裂化汽油,均属于混合物,题干说法错误。19、A【分析】【详解】
农村用沼气池是动物粪便,产生的沼气作燃料属于生物质能的利用,正确;20、A【分析】【详解】
低碳环保指减少日常作息时所耗用能量的绿色环保的生活方式,其目的主要是减少温室气体的排放量,特别是二氧化碳,从而减少对大气的污染,减缓生态恶化,正确。21、B【分析】【详解】
在原电池中,两极材料均是电子通路,正极材料本身也可能参与电极反应,负极材料本身也不一定要发生氧化反应,错误。四、有机推断题(共1题,共2分)22、略
【分析】【分析】
甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成D(CH2Cl2),D在氢氧化钠的水溶液、加热条件下发生取代反应,但同一个碳原子上含有两个羟基不稳定会失水生成醛,则E为HCHO,F是CH3(CH2)6CHO和甲醛反应生成G,根据题给信息知G为G和氢气发生加成反应生成H为甲苯在光照条件下与氯气发生取代反应生成水解得到A为A氧化生成B为B进一步氧化生成C为C与H发生酯化反应生成I为
(5)苯与氯气在光照条件下生成然后发生水解反应生成最后与乙醛在碱性条件下反应生成目标物。
【详解】
根据上述分析可知:A为B为C为D为CH2Cl2,E为HCHO,F为CH3(CH2)6CHO,G为H为I为
(1)反应①为甲苯和氯气的取代反应,方程式为:+Cl2+HCl;F为CH3(CH2)6CHO;官能团名称为醛基;
(2)反应②是C()与H()发生酯化反应或取代反应产生I();反应类型为酯化反应或取代反应;
D为CH2Cl2;E为HCHO,D与NaOH水溶液混合加热发生取代反应产生E,所以D→E所需试剂;条件分别是NaOH溶液、加热;
(3)G的结构简式为
(4)化合物W化学式为C8H8O2,W比C多一个-CH2原子团;且满足下列条件;
①遇FeCl3溶液显紫色;说明含有酚羟基;苯环;
②能发生银镜反应;说明含有醛基,根据不饱和度知,除了苯环外不含双键或环状结构;
如果存在-OH、-CH2CHO;有邻;间、对3种不同结构;
如果取代基为-OH、-CH3;-CHO;有10种不同结构;
所以符合条件的同分异构体有13种,其中核磁共振氢谱显示有5种不同化学环境的氢,峰面积比为2:2:2:1:1的结构简式为
(5)苯与氯气在光照条件下生成发生水解反应生成与CH3CHO发生醛的加成反应产生故合成路线流程图为:
【点睛】
本题考查了有机物的推断与合成,熟练掌握官能团的性质与转化是关键,注意信息中醛的加成反应特点,利用顺推法与逆推法相结合进行推断,易错点是同分异构体种类判断,关键是确定取代基的种类及数目。【解析】+Cl2+HCl醛基取代反应(或酯化反应)NaOH溶液加热13五、计算题(共4题,共40分)23、略
【分析】【详解】
溶液中硝酸根离子的物质的量=0.2L×1mol·L-1=0.2mol,氢离子的总物质的量=0.2mol+0.1L×1mol·L-1×2=0.4mol,由3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知硝酸根过量,氢离子不足,消耗铜的物质的量=0.4mol×3/8=0.15mol,其质量=0.15mol×64g·mol-1=9.6g,剩余铜的质量=10g-9.6g=0.4g。【解析】0.4g24、略
【分析】【分析】
根据有机物燃烧时;有机物中的碳全部转化为二氧化碳,二氧化碳与足量的氢氧化钙完全反应,生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙,利用生成碳酸钙的质量计算燃烧生成二氧化碳的质量;碱石灰既能吸收燃烧生成的水,又能吸收燃烧生成的二氧化碳,因此,增重的质量即燃烧生成二氧化碳和水的质量总和,从而求出水的质量,根据生成二氧化碳和水的质量计算出可燃物中C;H元素的物质的量,再根据条件求出分子式,据此解答。
【详解】
(1)设燃烧产物中二氧化碳的质量为x;
x=6.6g,而碱石灰既能吸收燃烧生成的水,又能吸收燃烧生成的二氧化碳,因此,增重的质量即燃烧生成二氧化碳和水的质量总和m(CO2)+m(H2O)=9.3g,m(H2O)=9.3g-6.6g=2.7g;
(2)无色可燃气体的物质的量:n==0.075mol,n(CO2)==0.15mol,则n(C)=0.15mol;n(H2O)==0.15mol,则n(H)=n(H2O)×2=0.3mol,即0.075mol气体中含有0.15molC,0.3molH,所以n(气体):n(C):n(H)=0.075mol:0.15mol:0.3mol=1:2:4,即1mol气体中含有2molC,4molH,所以该气体的分子式是C2H4;若将该气体设计成碱性(KOH)燃料电池,负极发生氧化反应,负极反应式C2H4-12e-+16OH-=2+10H2O。
(3)因为单一气体为C2H4,现为等物质的量的两种气体烃的混合物,所以在2mol混合气体中,应含有4molC原子,8molH原子,这两种气态烃可能是CH4和C3H4或C2H2和C2H6;
(4)因为单一气体为C2H4,现为等物质的量的两种气体的混合物,其中只有一种是烃,所以在2mol混合气体中,应含有4molC原子、8molH原子,这两种气体可能是:H2和C4H6、CO和C3H8等。【解析】2.7C2H4C2H4-12e-+16OH-=2+10H2OCH4和C3H4或C2H2和C2H6H2和C4H6或CO和C3H825、略
【分析】【分析】
(1)由C的速率计算C的浓度变化量;利用浓度变化量之比等于化学计量数之比计算x;
(2)由方程式可知物质变化的物质的量浓度比等于方程式中化学计量数的比,再利用5min时A、B浓度之比计算A的起始浓度,5min末A的浓度=A的起始浓度-△c(A);
(3)利用速率之比等于化学计量数之比计算v(B);
(4)根据A转化率=×100%计算;
(5)根据气体的体积比等于气体的压强比分析。
【详解】
(1)反应进行到5min时,C的反应速率是0.1mol·L-1·min-1,则△c(C)=0.1mol·L-1·min-1×5min=0.5mol/L;由于物质反应时浓度变化量之比等于方程式中化学计量数之比,则x:2=0.5mol/L:0.5mol/L,解得x=2;
(2)由方程式可知△c(A)=△c(D)=×0.5mol/L=0.75mol/L,△c(B)=△c(D)=×0.5mol/L=0.25mol/L,假设反应开始时A、B起始浓度相等设为cmol/L,则(c-0.75):(c-0.25)=3:5,解得c=1.5mol/L,故5min末A的浓度c(A)=1.5mol/L-0.75mol/L=0.75mol/L;
(3)速率之比等于化学计量数之比,则v(B)=v(C)=0.05mol/(L•min);
(4)A的转化率=×100%=50%;
(5)根据(1)计算可知x=2;则该反应是反应前后气体体积不变的反应,由于在相同条件下气体的压强比等于气体的物质的量的比,所以容器内在5min时气体的物质的量与反应前仍然相等,故容器内气体的压强与反应开始时的压强比为1:1。
【点睛】
本题考查了化学反应速率、化学平衡有关计算,注意物质反应时,用不同物质表示的反应速率,速率比等于化学计量数的比,结合有关概念及阿伏伽德罗定律分析解答。不能用固体或纯液体物质表示反应速率。【解析】20.75mol·L-10.05mol·L-1·min-150%1:126、略
【分析】【分析】
依据化学平衡的三段式列式计算得到2min后的物质的量,从而计算H2、NH3的物质的量的变化量,根据v=计算v(N2)和v(NH3)。
【详解】
向体积为2L的容器中加入1molN2和6molH2进行可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),反应2min后,测得N2的物质的量为0.6mol;则。
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);
起始量(mol)160
变化量(mol)0.41.20.8
2(mol)0.64.40.8
(1)2min内,H2的物质的量减少了1.2mol,NH3的物质的量增加了0.8mol;
(2)用N2的浓度变化来表示该反应的反应速率v(N2)==0.1mol/(L·min);
(3)用NH3的浓度变化来表示该反应的反应速率v(NH3)==0.2mol/(L·min)。
【点睛】
本题考查了化学反应速率的计算及三段式法在化学平衡的计算应用,平衡三段式计算方法是解题关键,对于反应物来说,平衡量等于起始量减去变化量,对于生成物来说,平衡量为起始量加上变化量,判断好反应进行的方向是判断物质平衡量的基础。【解析】1.20.80.10.2六、原理综合题(共4题,共20分)27、略
【分析】【分析】
A分子式是C8H10,符合苯的同系物通式,结合B的分子结构可知A是邻二甲苯邻二甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化为B是邻苯二甲酸B与甲醇在浓硫酸存在时,加热发生酯化反应产生C是C在LiAlH4作用下被还原为醇D:D被催化氧化产生H:H与H2O2反应产生I:I与CH3OH发生取代反应产生J:D是含有2个醇羟基,F是含有2个羧基,二者在一定条件下发生酯化反应产生高聚物G:
(5)被氧气催化氧化产生与H2O2作用产生在浓硫酸存在时加热,发生反应脱去1个分子的水生成据此分析解答。
【详解】
(1)根据上述分析可知A是则A的化学名称是邻二甲苯;J的结构为可知J分子式为C10H12O4;H为邻二苯甲醛H含有的官能团名称为醛基。
(2)I结构为与甲醇发生取代反应产生J:因此由I生成J的反应类型为取代反应;
(3)F是D是二者在浓硫酸存在条件下加热,发生酯化反应,形成聚酯G:和水,则由F+D→G的化学方程式为:n+n+(2n-1)H2O;
(4)化合物B是邻苯二甲酸芳香化合物M是B的同分异构体,符合下列要求:①1molM与足量银氨溶液反应生成4molAg,说明分子结构中含有2个醛基;②遇氯化铁溶液显色,说明含有酚羟基;③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积之比1:1:1,说明三种H原子的个数相等,则M可能的结构为(;共有4种不同的结构;
(5)以为原料制备化合物首先与O2在Cu催化下加热,被氧化为醛反应产生的醛与H2O2作用产生得到的在浓硫酸存在时加热,发生分子内的脱水反应生成则该合成路线为
【点睛】
本题考查有机物的合成及推断的知识。涉及官能团的识别、有机反应类型的判断、限制条件同分异构体的书写、化学方程式的书写、合成路线的设计等,注意根据有机物的官能团的结构和性质来理解有机反应,注意把握题目所给出的信息来确定官能团的性质为解答该类题目的关键。该题是对有机化学基础的综合考查,难度中等。【解析】邻二甲苯C10H12O4醛基取代反应n+n+(2n-1)H2O;4(任意两种)28、略
【分析】【分析】
(1);先求出此反应的焓变;根据热化学方程式的书写规则再写出热化学方程式;
(2);根据反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能计算;
(3);利用盖斯定律计算;
(4);利用盖斯定律计算。
【详解】
(1)、反应物总能量大于生成物总能量,应为放热反应,生成1mol氨气放出46kJ热量,则反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92kJ/mol;
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