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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年湘师大新版必修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总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、燃料电池是利用燃料(如H2、CO、CH4等)跟氧气或空气反应,将化学能转化成电能的装置,电解质溶液是强碱。下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是()A.负极反应为:O2+2H2O+4e=4OH-B.负极反应为:CH4+10OH--8e—=CO32-+7H2OC.放电时溶液中的阴离子向正极移动D.随放电的进行,溶液的pH值不变2、化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法,正确的是A.2022年冬奥会聚氨酯速滑服,是新型无机非金属材料B.石墨烯是由单层碳原子构成的平面结构新型碳材料,属于烯烃C.顾名思义,苏打水就是苏打的水溶液,也叫弱碱性水,是带有弱碱性的饮料D.人们洗发时使用的护发素,其主要功能是调节头发的pH使之达到适宜的酸碱度3、捕获二氧化碳是碳中和技术之一,图是捕获二氧化碳生成甲酸的过程,若为阿伏加德罗常数的值;下列说法正确的是。
A.中含有的非极性键的数目为B.标准状况下,分子中含有对共用电子对C.每生成甲酸,转移的电子数为D.甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目为4、蛋白质是构成细胞的基本物质,是机体生长及修补受损组织的主要原料。下列物质富含蛋白质的是A.西红柿B.馒头C.植物油D.鸡蛋5、臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()A.升高温度,平衡常数减小B.0-3s内,反应速率v(NO2)=0.2mol•L-1C.t1时仅加入催化剂,平衡正向移动D.达到平衡时,仅改变X,则X为c(O2)6、控制变量是科学研究的重要方法。
已知反应:下列条件中反应速率最快的是。选项温度0.1溶液0.1溶液蒸馏水A15℃5mL5mL5mLB15℃5mL5mL10mLC35℃5mL5mL5mLD35℃5mL5mL0
A.AB.BC.CD.D7、小明同学在快餐店点了一份早餐(鸡排全餐+咖啡);下列说法错误的是。
A.鸡肉和鸡蛋的主要成分都是蛋白质B.咖啡不加糖比加很多糖更有利于身体健康C.该早餐中缺少一定量的水果和蔬菜D.食用煎炒鸡蛋比水煮鸡蛋更有利于身体健康评卷人得分二、多选题(共5题,共10分)8、Wolff-Kishner-黄鸣龙反应是一种将醛类或酮类在碱性条件下与朋作用的反应;如下所示:
(1)
(2)
以下说法正确的是A.中的碳原子一定共平面B.Wolff-Kishner-黄鸣龙反应属于还原反应C.的芳香族同分异构体还有7种D.有四种化学环境不同的氢原子9、可充电锌-空气电池以Zn作为一种电极材料,使用特殊材料吸附空气中的氧气,以KOH溶液为电解质溶液,其结构如图所示,电池放电时的总反应为这种电池具有比能量大;性能稳定,安全性能好,锌可回收利用,制造成本低等优点。该电池工作时,下列叙述正确的是。
A.放电时,锌发生氧化反应,是电池的负极B.放电时,正极反应为C.充电时,阴极反应为D.电池中的隔离膜只允许通过10、科学家设计出质子膜H2S燃料电池,实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。下列说法不正确的是()
A.电极a为电池的正极B.电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2OC.电路中每通过2mol电子,在正极消耗22.4LH2SD.每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区11、南京工业大学IAM团队将蚕茧炭化形成氮掺杂的高导电炭材料,该材料作为微生物燃料电池的电极具有较好的生物相容性,提升了电子传递效率。利用该材料制备的微生物电池可降解污水中的有机物(CH3CHO为例);其装置原理如图所示。下列判断错误的是。
A.该微生物电池在处理废水时还能输出电能B.该微生物电池工作时,电流由a极经负载流到b极C.该微生物电池原理图中的离子交换膜为阴离子交换膜D.该微生物电池的负极反应为12、碳热还原制备氮化铝的总反应化学方程式为:Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g)。在温度;容积恒定的反应体系中;CO浓度随时间的变化关系如图曲线甲所示。下列说法不正确的是。
A.在不同时刻都存在关系:3v(N2)=v(CO)B.c点切线的斜率表示该化学反应在t时刻的瞬时速率C.从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率D.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应,曲线甲将转变为曲线乙评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)13、某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平;A还是一种植物生长调节剂,A可发生如图所示的一系列化学反应,其中①②③属于同种反应类型。
根据图示回答下列问题:
(1)写出A;B、C、D、E的结构简式:
A_______,B________,C________,D________,E_______;
(2)写出②;⑤两步反应的化学方程式;并注明反应类型:
②__________________,反应类型________;
⑤__________________,反应类型________。14、氮气的用途:
(1)氮气是合成_______;制硝酸的重要原料;
(2)氮气常被用做_______;用于焊接金属;填充灯泡、保存农副产品等;
(3)液氮可用做_______,应用于医学、高科技领域15、回答下列问题:
(1)如图是某同学设计的一个简易的原电池装置;请回答下列问题。
①若a电极材料为碳、b溶液为溶液,则正极的电极反应式为_______,当有1.6g负极材料溶解时,转移的电子为_______mol。
②若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,电流表的指针也会偏转,则电子的流向为_______→_______(填电极材料,下同);溶液中的向_______极移动。
(2)有人以化学反应:为基础设计出一种原电池,移入人体内作为心脏起搏器的能源,它靠人体内血液中溶有一定浓度的进行工作。则原电池的负极材料是_______,正极反应式为_______。16、乙烯是石油化工的重要基本原料。通过一系列化学反应;可以由乙烯得到有机高分子材料;药物等成千上万种有用的物质。
根据上述装置;回答下列问题:
(1)已知:1;2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水,易溶于四氯化碳。
预测:试管①中装有溴的四氯化碳溶液,试管①可能出现的实验现象是___________。试管②中装有溴水,则试管②可能出现的实验现象为___________。
(2)试管③中装有的是酸性高锰酸钾溶液,则试管③发生反应的类型为___________。
(3)写出试管①中发生反应的化学方程式:___________,反应类型为___________。
(4)做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是___________,乙烯燃烧可能观察到的现象是___________。
(5)下列属于有机高分子化合物的是___________(填标号)。
①聚乙烯(PE)②光导纤维③聚四氟乙烯(PTFE)④聚丙烯(PP)⑤聚氯乙烯(PVC)⑥石墨纤维。
A.①②③④B.②③④⑥C.③④⑤⑥D.①③④⑤17、已经探明;我国南海跟世界上许多海域一样,海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导,这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体,是外观像冰的甲烷水合物。
(1)试设想,若把它从海底取出,拿到地面上,它将有什么变化________?它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体_______?你作出判断的根据是什么_________?
(2)己知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体,试估算晶体中水与甲烷的分子比(不足的数据由自己假设,只要假设得合理均按正确论)________。18、人们应用原电池原理制作了多种电池;以满足不同的需要.以下每小题中的电池广泛使用于日常生活;生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格.
(1)FeCl3溶液常用于腐蚀印刷电路铜板,发生2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2;若将此反应设计成原电池,则负极所用电极材料为____________,当线路中转移0.2mol电子时,则被腐蚀铜的质量为______________g.
(2)将铝片和铜片用导线相连;一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,负极分别为____________________.
A.铝片;铜片B.铜片、铝片C.铝片、铝片。
(3)燃料电池是一种高效;环境友好的供电装置;如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①氢氧燃料电池的总反应化学方程式是:__________________.
②电池工作一段时间后硫酸溶液的浓度___________(填“增大”、“减小”或“不变”).19、短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相对位置如图所示,其中W元素的原子结构示意图为请回答下列问题:。WXYZ
(1)Z元素在元素周期表中的位置是___。
(2)X、Y、Z三种元素的原子半径由大到小的顺序为___(元素符号表示)。
(3)X、Z、W三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为___(用化学式表示)。
(4)用电子式表示WY2的形成过程___。
(5)写出W单质与浓硫酸反应的化学方程式___。20、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___________。21、在2L密闭容器内,800℃时在反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,随时间的变化如下:。时间/012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)下图表示NO的变化的曲线是___________。
(2)达平衡时NO的转化率为___________。
(3)用NO2表示内该反应的平均速率ν(NO2)=___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的有___________(填序号)。
a.2n(NO2)=n(NO)b.ν(NO2)=2ν(O2)
c.容器内压强保持不变d.容器内密度保持不变。
e.容器内颜色保持不变f.容器内混合气体的平均相对分子质量不变。
(5)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的有___________。
a.适当升高温度b.增大的浓度。
c.及时分离出NO2d.选择高效催化剂评卷人得分四、原理综合题(共2题,共4分)22、(1)下图表示合成氨反应过程中的能量变化。
已知:断开键吸收的能量,断开键吸收的能量;形成键释放的能量。则图中②处应填写“放热______”。
(2)在一个体积不变的恒温密闭容器中充入NH3和O2,发生放热的可逆反应:结合下表数据回答以下问题:。时间/浓度c(NH3)c(O2)c(NO)c(H2O)起始1.01.50.00.0第4minxyzm第8min0.61.0
①下列不能说明反应达到平衡状态的是___________。
a.4v(NH3)正=5v(O2)逆b.c(O2)不变c.体系压强不变d.c(NO):c(H2O)=2:3
②反应在第4min时,容器中压强与反应前之比为26∶25,则_______0~4min平均速率___________。第8min时反应_________(是;否)达到平衡。
③若把该反应设计为原电池,溶液中阴离子向__________(填“正”、“负”)极移动;若以KOH溶液为电解质溶液,正极反应式为______________________。23、甲醛在木材加工;医药等方面有重要用途.甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法;制备过程涉及的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:(副反应)
(1)计算反应Ⅰ的反应热_______。
(2)是甲醇脱氢制甲醛的催化剂;催化反应的部分机理如下:
历程ⅰ:
历程ⅱ:
历程ⅲ:
历程ⅳ:
如图表示一定条件下温度对碳酸钠催化脱氢性能的影响;回答下列问题:
①从平衡角度分析550℃~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度升高的原因_______;
②650℃~750℃,反应速率历程ⅱ_______历程ⅲ(填“>”、“<”或“=”。
(3)吹脱是处理甲醛废水的一种工艺,吹脱速率可用方程表示(其中C为甲醛浓度),下表为常温下甲醛的浓度随吹脱时间变化数据。浓度100008000400020001000吹脱时间(h)07233955
则当甲醛浓度为时,其吹脱速率_______分析上表数据,起始浓度为当甲醛浓度降为吹脱时间为_______h。
(4)下,在恒容密闭容器中,发生反应若起始压强为达到平衡转化率为则平衡时的总压强_______(用含和的式子表示);当测得计算反应平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数,忽略其它反应)。
(5)甲醇-空气燃料电池是一种高效能;轻污染的车载电池;其工作原理示意图如图。
①写出A电极上发生的电极反应式_______。
②电池工作时,导入标准状况下空气则水溶液理论上消耗甲醇的质量为_______g。评卷人得分五、结构与性质(共1题,共4分)24、A;B、C、D、E、F是元素周期表中前四周期元素;且原子序数依次增大,其相关信息如下:
①A的周期序数等于其主族序数;
②B;D原子的L层中都有两个未成对电子;
③E元素原子最外层电子排布式为(n+1)Sn(n+1)Pn-1;
④F原子有四个能层;K;L、M全充满,最外层只有一个电子。
试回答下列问题:
(1)基态E原子中,电子占据的最高能层符号为_____,F的价层电子排布式为_________________。
(2)B、C、D的电负性由大到小的顺序为_________(用元素符号填写),C与A形成的分子CA3的VSEPR模型为__________。
(3)B和D分别与A形成的化合物的稳定性:BA4小于A2D,原因是______________________________。
(4)以E、F的单质为电极,组成如图所示的装置,E极的电极反应式为_____________________________。
(5)向盛有F的硫酸盐FSO4的试管里逐滴加入氨水,首先出现蓝色沉淀,继续滴加氨水,蓝色沉淀溶解,得到深蓝色溶液,再向深蓝色透明溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体。蓝色沉淀溶解的离子方程式为___________________________。
(6)F的晶胞结构(面心立方)如右图所示:已知两个最近的F的距离为acm,F的密度为__________g/cm3(阿伏加德罗常数用NA表示;F的相对原子质量用M表示)
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【分析】
燃料电池的燃料被氧化,在负极反应;氧气被还原,在正极反应;电解质溶液是强碱,写电极反应时不能用H+。
【详解】
A.负极反应为燃料被氧化;不是氧气被还原,A选项错误;
B.负极是CH4发生氧化反应,在强碱性溶液中得到的还原产物是CO32-,反应为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O;B选项正确;
C.放电时溶液中的阴离子向负极移动;C选项错误;
D.该电池的总反应为:CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O;消耗了碱,同时生成了水,溶液的pH值减小,D选项错误;
答案选B。
【点睛】
书写燃料电池的电极反应要注意所处的环境。本题中的电解质溶液是强碱,所以甲烷氧化得到的产物不能写成CO2,因为CO2能与碱反应生成碳酸盐。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯;属于高分子有机化合物,是有机合成材料,故A错误;
B.烯烃中含有C;H元素;而石墨烯是由单层碳原子构成的单质,没有H原子,不属于烯烃,故B错误;
C.苏打水为碳酸氢钠的水溶液;也叫弱碱性水,是带有弱碱性的饮料,故C错误;
D.洗发水的pH大于7;护发素的pH小于7;人们洗发时使用护发素,可调节头发的pH达到适宜的酸碱度,使头发在弱酸的环境中健康成长,故D正确;
故选D。3、A【分析】【分析】
【详解】
A.是三个乙基与氮相连,因此1mol中含有的非极性键的数目为故A正确;
B.标准状况下,CO2的结构式为O=C=O,即1molCO2分子中含有对共用电子对;故B错误;
C.整个过程是CO2+H2HCOOH,因此每生成甲酸,转移的电子数为故C错误;
D.甲酸和乙醇在浓硫酸加热条件下可逆反应生成甲酸乙酯,因此甲酸和足量乙醇充分反应后,生成甲酸乙酯的数目小于故D错误。
综上所述,答案为A。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.西红柿中富含维生素;不是蛋白质,故A错误;
B.馒头中富含淀粉;不是蛋白质,故B错误;
C.植物油中富含油脂;不是蛋白质,故C错误;
D.鸡蛋中富含蛋白质;故D正确;
故选D。5、A【分析】【详解】
A;由图可知;反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,A正确;
B、由图可知,0-3s内,二氧化氮的浓度变化量=1mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,故v(NO2)=0.6mol/L÷3s=0.2mol/(L•s);单位错误,B错误;
C、t1时刻;改变条件,反应速率加快,平衡不移动。该反应前后气体的物质的量减小,不可能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,C错误;
D、达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度;压强;D错误。
答案选A。6、D【分析】在其它条件相同的情况下,反应物浓度越大或温度越高或压强(有气体参与的)越大或使用催化剂或增大反应物的接触面积,反应速率均会增大。由此根据有关数据可判断选项D条件下反应速率最快。答案选D。7、D【分析】【详解】
A.鸡肉和鸡蛋中都含有较多的蛋白质;故A正确;
B.摄入太多的糖对人体健康不利;咖啡不加糖比加很多糖更有利于身体健康,故B正确;
C.维生素是人体必需的营养物质;主要存在于蔬菜和水果中,该早餐中最好加入一定量的水果和蔬菜,便于补充维生素,故C正确;
D.煎炒鸡蛋会让人摄入过多的油脂;不利于健康,故D错误;
故选D。二、多选题(共5题,共10分)8、BC【分析】【详解】
A.中存在超过两个饱和碳原子相连的情况;参考环己烷的结构可知所有碳原子一定不共平面,选项A错误;
B.该反应属于加氢还原反应;选项B正确;
C.单取代:异丙基连在苯环上;二取代:甲基;乙基分别连在苯环上,共有邻、间、对三种位置关系,三取代:三个甲基分别连在苯环上,共有连、偏、均三种位置关系,则该物质的芳香族同分异构体还有7种,选项C正确;
D.只有一种环境的氢原子;选项D错误。
答案选BC。9、AD【分析】【分析】
【详解】
A.根据该电池放电时的总反应可知:放电时;Zn失电子发生氧化反应,所以Zn作电池的负极,A正确;
B.放电时,正极上O2得电子发生还原反应,电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-;B错误;
C.充电时,阴极上ZnO得电子生成Zn,电极反应式为:ZnO+H2O+2e-=Zn+2OH-;C错误;
D.已知以强碱溶液为电解质,所以电池中的隔离膜只允许阴离子OH-通过;D正确;
故答案为AD。10、AC【分析】【分析】
根据2H2S(g)+O2(g)═S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,正极O2得电子发生还原反应;以此解答该题。
【详解】
A.a极上硫化氢失电子生成S2和氢离子;发生氧化反应,则a为负极,故A错误;
B.电极b是正极,发生还原反应:O2+4H++4e-=2H2O;故B正确;
C.H2S是气体;未表明温度;压强,无法确定其物质的量,故C错误;
D.17gH2S参与反应,只失去1mol电子,对应移动的离子也是1mol,故每17gH2S参与反应,有1molH+经质子膜进入正极区;故D正确;
故答案为AC。11、BC【分析】由题给示意图可知,微生物电池工作时是原电池,a电极为电池的负极,酸性条件下乙醛在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,乙醛中碳元素的化合价为-1价,生成物二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,故1个乙醛分子转移10个电子,故电极反应式为b电极为正极,氧气在正极上得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为由此分析。
【详解】
A.该微生物电池在处理废水时;将化学能转化为电能,能输出电能,故A不符合题意;
B.根据分析,a电极为电池的负极,b电极为正极,该微生物电池工作时,电子由负极a极经负载流到正极b极,电流的流向与电子的流向相反,电流由b极经负载流到a极;故B符合题意;
C.由分析可知;负极上乙醛放电生成的氢离子经质子交换膜流向正极,离子交换膜为质子交换膜,故C符合题意;
D.微生物电池中,a电极为电池的负极,酸性条件下乙醛在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,电极反应式为故D不符合题意;
答案选BC。12、AD【分析】【详解】
A.化学反应速率之比等于化学方程式计量数之比分析,3v(N2)=v(CO);故A错误;
B.c点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间;为一氧化碳的瞬时速率,故B正确;
C.图象中可以得到单位时间内的浓度变化,反应速率是单位时间内物质的浓度变化计算得到,从a、b两点坐标可求得从a到b时间间隔内该化学反应的平均速率;故C正确;
D.维持温度、容积不变,若减少N2的物质的量进行反应;平衡逆向进行,达到新的平衡状态,平衡状态与原来的平衡状态不同,故D错误;
故选AD。
【点睛】
本题考查了化学平衡影响因素分析判断,化学方程式书写方法,主要是图象分析应用。本题的易错点为B,c点处的切线的斜率是此时刻物质浓度除以此时刻时间为瞬时速率。三、填空题(共9题,共18分)13、略
【分析】【分析】
烃A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,还是一种植物生长调节剂,故A为CH2=CH2,乙烯与氢气发生加成反应生成B为CH3CH3,乙烯与HCl发生加成反应生成C为CH3CH2Cl,乙烯与水发生加成反应生成D为乙醇,乙烯发生加聚反应生成高分子化合物E为据此解答。
【详解】
(1)根据上面的分析可知,A为CH2=CH2,B为CH3CH3,C为CH3CH2Cl,D为CH3CH2OH;
故答案为CH2=CH2;CH3CH3;CH3CH2Cl;CH3CH2OH;
(2)反应②的方程式为:CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;该反应为加成反应;
反应⑤的方程式为:CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;该反应为加聚反应;
故答案为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl;加成反应;CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl;取代反应。【解析】①.H2=CH2②.CH3CH3③.CH3CH2Cl④.CH3CH2OH⑤.⑥.CH2=CH2+HClCH3CH2Cl⑦.加成反应⑧.CH3CH3+Cl2CH3CH2Cl+HCl⑨.取代反应14、略
【分析】【详解】
(1)工业上利用氮气和氨气;在高温高压催化剂作用下合成氨气,再利用氨气的催化氧化生成NO,NO与氧气反应转化为二氧化氮,二氧化氮与水反应可以制硝酸;
(2)氮气的化学性质不活泼;常温下很难跟其他物质发生反应,所以常被用做保护气,用于焊接金属;填充灯泡、保存农副产品等;
(3)液氮沸点很低,常用作冷冻剂,应用于医学、高科技领域。【解析】(1)氨气。
(2)保护气。
(3)冷冻剂15、略
【分析】【详解】
(1)①若a电极材料为碳、b溶液为溶液,则Cu做负极失电子生成Cu2+,碳棒做正极,铁离子得电子生成亚铁离子,正极的电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+;负极的电极反应式为:Cu-2e-=Cu2+;消耗64g铜时转移2mol电子,当有1.6g负极材料溶解时,转移的电子为0.05mol;
②若a电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,常温下铁遇到浓硝酸发生钝化反应,而铜能与浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮,则Cu做负极,Fe做正极,电子由负极流向正极,则电子的流向为Cu→Fe,溶液中阴离子移向负极,则向Cu极移动;
(2)由原电池的总反应:可知负极发生氧化反应,化合价升高,则负极材料是Zn,正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O。【解析】(1)Fe3++e-=Fe2+0.05CuFeCu
(2)ZnO2+4H++4e-=2H2O16、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)试管①中装有溴的四氯化碳溶液呈橙红色;乙烯和溴能发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,已知:1,2-二溴乙烷易溶于四氯化碳,故试管①可能出现的实验现象是橙红色褪去,液体不分层。1,2-二溴乙烷的密度比水的大,难溶于水;无色,试管②中装的溴水呈橙黄色,则试管②可能出现的实验现象为橙黄色褪去,液体分层。
(2)试管③中装有的是酸性高锰酸钾溶液;乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使之褪色;则试管③发生反应的类型为氧化反应。
(3)试管①中乙烯和溴能发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,化学方程式:反应类型为加成反应。
(4)乙烯是易燃气体;与空气的混合气体直接点燃可能爆炸,做乙烯燃烧实验之前必须进行的操作是检验乙烯的纯度,乙烯含碳量较高;不易充分燃烧,燃烧可能观察到的现象是产生明亮火焰并伴有黑烟。
(5)①聚乙烯(PE)是乙烯加聚所得,属于有机高分子化合物;②光导纤维为二氧化硅、不属于有机高分子化合物;③聚四氟乙烯(PTFE)为四氟乙烯的加聚产物、属于有机高分子化合物;④聚丙烯(PP)为丙烯的加聚产物、属于有机高分子化合物;⑤聚氯乙烯(PVC)为氯乙烯的加聚产物、属于有机高分子化合物;⑥石墨纤维的组成元素为碳元素,不属于有机高分子化合物;故属于有机高分子化合物的是D。【解析】橙红色褪去,液体不分层橙黄色褪去,液体分层氧化反应加成反应检验乙烯的纯度产生明亮火焰并伴有黑烟D17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体分子晶体因为该晶体是分子晶体,甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子,水分子和甲烷分子之间范德华力,而水分子之间是范德华力和氢键。假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据,则1m3水合物中有甲烷164m3÷22.4m/kmol=7.32kmol;假设甲烷水合物固体中的水的密度为1g/cm3,则其中有水1m3×1000kg/m3+18kg/mol=55.56kmol;因此有:CH4:H2O=7.32kmol:55.6kmol=1:7.6。
甲烷水合物的组成可能是6CH4·46H2O18、略
【分析】【详解】
(1)该电池反应中铜失去电子发生氧化反应,做负极,当线路中转移0.2mol电子时,反应的铜为0.1mol,质量为6.4g;(2)铜和铝插入浓硝酸溶液中,金属铝会钝化,金属铜和浓硝酸之间发生自发的氧化还原反应,此时金属铜做负极,金属铝做正极,插入氢氧化钠溶液中,金属铜和氢氧化钠溶液不反应,铝和氢氧化钠溶液发生自发的氧化还原反应,此时金属铝做负极,铜做正极。(3)①氢氧燃料电池中通入氧气的一极为正极,通入氢气的一极为负极,总反应为2H2+O2=2H2O;②根据总反应分析,电池工作一段时间后,生成水,使溶液的体积增大,则硫酸的浓度减小。
【点睛】
在原电池中实现的是自发的氧化还原反应,做原电池负极的金属不一定金属性比正极的强。根据存在的反应分析,发生氧化反应的金属,做原电池的负极,不反应的金属做正极。在燃料电池中,燃料永远在负极反应,氧气在正极反应。【解析】Cu6.4gB2H2+O2=2H2O减小19、略
【分析】【分析】
由短周期元素W元素的原子结构示意图可知b=2;第二层电子数为4,则W是C元素,由元素在周期表中的位置可知X是N元素,Y是O元素,Z是P元素,结合对应单质;化合物的性质以及元素周期率知识解答该题。
【详解】
由以上分析可知X是N元素;Y是O元素,Z是P元素,W是C元素;
(1)Z是P元素;位于周期表第三周期第VA族,故答案为:第三周期第VA族;
(2)同周期从左向右原子半径减小,同主族从上到下原子半径增大,则原子半径由大到小的顺序为:P>N>O,故答案为:P>N>O;
(3)非金属性N>P>C,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则应为HNO3>H3PO4>H2CO3,故答案为:HNO3>H3PO4>H2CO3;
(4)二氧化碳为共价化合物,用电子式表示的形成过程为故答案为:
(5)碳和浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应,方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。【解析】第三周期第VA族P>N>OHNO3>H3PO4>H2CO3C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O20、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21、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由表中数据可知从3s开始;NO的物质的量为0.007mol,不再变化,3s时反应达平衡,所以平衡时NO的浓度为0.007mol÷2L=0.0035mol/L,NO是反应物,起始浓度是0.02mol÷2L=0.01mol/L,因此表示NO的变化的曲线是c;
(2)达平衡时NO的转化率为×100%=65%;
(3)根据表中数据可知2s内消耗NO的物质的量是0.02mol-0.008mol=0.012mol,生成NO2是0.012mol,浓度是0.012mol÷2L=0.006mol/L,则用NO2表示内该反应的平均速率ν(NO2)=0.006mol/L÷2s=0.003mol/(L·s);
(4)a.2n(NO2)=n(NO)不能说明正逆反应速率相等;反应不一定处于平衡状态;
b.根据方程式可知ν(NO2)=2ν(O2)始终成立;反应不一定处于平衡状态;
c.正反应体积减小;容器内压强保持不变时,可说明反应一定处于平衡状态;
d.混合气体的总质量不变;容器容积为定值,所以密度自始至终不变,不能说明达到平衡;
e.容器内颜色保持不变;即二氧化氮浓度不再发生变化,反应达到平衡状态;
f.反应前后质量不变;随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,容器内混合气体的平均相对分子质量不变时,可说明反应一定处于平衡状态;
故答案为:cef;
(5)a.适当升高温度可使反应速率加快;
b.增大的浓度可使反应速率加快;
c.及时分离出NO2;浓度减小,反应速率减小;
d.选择高效催化剂可使反应速率加快;
故答案为:abd。【解析】c65%0.003mol/(L·s)cefabd四、原理综合题(共2题,共4分)22、略
【分析】【分析】
分子转化为原子时吸收的热量,等于所断裂的共价键能之和;利用平衡体系中的起始量、平衡量进行计算时,可通过建立三段式及利用压强之比等于浓度比求解;将氧化还原反应设计为原电池时,应考虑电解质为强碱,所以正极反应式中不能出现H+。
【详解】
(1)1molN2、3molH2生成2molN;6molH时;需吸收热量946kJ+3×436kJ=2254kJ,则图中②处应填写“放热2346kJ-2254kJ=92kJ”。答案为:92;
(2)①a.4v(NH3)正=5v(O2)逆;此时速率之比不等于化学计量数之比,所以不是平衡状态,a符合题意;
b.c(O2)不变时,正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,b不合题意;
c.由于反应前后气体分子数不等;所以体系压强不变时,反应达平衡状态,c不合题意;
d.不管反应进行到什么程度,都存在c(NO):c(H2O)=2:3;所以反应不一定达平衡状态,d符合题意;
故选ad;
②依题意;可建立如下三段式:
反应在第4min时,容器中压强与反应前之比为26∶25,则x=0.4mol/L;0~4min平均速率v(NH3)==0.1mol·L-1·min-1,此时c(NH3)=0.6mol/L;与第8min时相同,所以第8min时反应是达到平衡。
③若把该反应设计为原电池,在原电池中,溶液中阴离子向负极移动;若以KOH溶液为电解质溶液,则正极O2得电子的产物与H2O反应生成OH-,正极反应式为O2+4e-+2H2O==4OH-。答案为:ad;0.4;0.1mol·L-1·min-1;是;负;O2+4e-+2H2O==4OH-。
【点睛】
书写电极反应式时,需关注电解质的性质,碱性电解质中,不能有H+出现。【解析】①.92②.ad③.0.4④.0.1mol·L-1·min-1⑤.是⑥.负⑦.O2+4e-+2H2O==4OH-23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)根据盖斯定律,反应Ⅱ-反应Ⅲ得,2CH3OH(g)-2H2(g)2HCHO(g)ΔH1=170.4kJ/mol,CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)ΔH1=85.2kJ/mol,所以反应Ⅰ的反应热ΔH1=85.2kJ/mol;
(2)①从平衡角度可知;甲醇脱氧反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氧反应向正反应方向进行,所以550℃~650℃甲醇生成甲醛的转化率随温度的升高而增大,故为甲醇脱氧反应为吸热反应,升高温度,有利于脱氧反应向正反应方向进行;
②由图可知650℃~750℃,甲醇的转化率变大,但甲醛的选择性变小,反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率,故为<;
(3)甲醛浓度为2000mg/L时,吹脱速率v=0.
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