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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年浙教新版必修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、下列指定反应的离子方程式正确的是()A.向氨水中通入少量SO2:NH3·H2O+SO2=NH+HSOB.用热的NaOH溶液溶解S:3S+4OH-2S2-+SO2↑+2H2OC.电解氯化铝溶液:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-D.向Ca(HCO3)2溶液中加入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++HCO+OH–=CaCO3↓+H2O2、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。该电池上有两个接线柱,一个接线柱旁标有“+”,另一个接线柱旁标有“-”。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述不正确的是()A.放电时正极反应为:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3↓+5OH-B.充电时阴极反应为:Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-C.放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被氧化D.标有“+”的接线柱充电时作阳极,放电时作正极3、分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一溴取代物有1种同分异构体,该芳香烃的名称是A.乙苯B.邻二甲苯C.间二甲苯D.对二甲苯4、高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间稳定放电,高铁电池的总反应为下列叙述不正确的是A.放电时每转移3mol电子,正极有1mol被氧化B.充电时阳极反应为C.放电时负极反应为D.放电时正极附近溶液的碱性增强5、实验室处理含FeBr3废催化剂的溶液,可得到溴的苯溶液和无水FeCl3。下列做法能达到相应实验目的的是()A.制取Cl2B.使Br-转化为Br2C.分液,先放出水层,再倒出溴的苯溶液D.将分液后的水层蒸干获得无水FeCl3评卷人得分二、填空题(共6题,共12分)6、(1)在一定条件下X2与Y2反应生成XY3,若反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,且E1>E2;则该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)实验室用50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL某浓度的NaOH溶液在如图所示装置中反应;通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。该装置有明显的错误,其中一处是缺少一种玻璃仪器,该仪器的名称为___________。
(3)如图是元素周期表的一部分;回答下列问题:
①f;g、h、i对应简单离子的半径由大到小的顺序为___________(用具体微粒符号表示)。
②元素i的单质溶于水;生成一种具有漂白作用的化合物,该化合物的电子式为___________。
③b;c、d三种原子的得电子能力大小顺为___________(用具体微粒符号表示)。
④cdei分别与氢形成的简单的氢化物中最稳定的物质的化学式是___________7、(1)对于反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将生成的SO3的反应速率的变化填入下表空格内(填“增大”、“减少”、“不变”)。编号改变的条件生成SO3的反应速率①升高温度___________②降低温度___________③增大氧气的浓度___________④使用催化剂___________⑤压缩体积___________
(2)某温度时;在5L的容器中,X;Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。请回答下列问题。
①计算反应开始至2min,Y的平均反应速率________。
②分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式________。
③由图中看出:________分钟后;A;B、C各物质的物质的量不再随时间而变化,说明在这个条件下,该反应已达到了平衡状态。
8、为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D−Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池,结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
⑴充电时阳极反应为___。
⑵放电时负极反应为___。
⑶放电过程中OH-通过隔膜从区移向___。9、下表是几种常用燃料(1mol)完全燃烧时放出的热量:
。物质。
炭粉(C)
一氧化碳(CO)
氢气(H2)
甲烷(CH4)
乙醇(C2H5OH)
状态。
固体。
气体。
气体。
气体。
液体。
热量(kJ)
392.8
282.6
285.8
890.3
1367
(1)从热量角度分析,目前最适合家庭使用的优质气体燃料是___。
(2)写出管道煤气中的一氧化碳燃烧的热化学方程式___。
(3)充分燃烧1mol表中各种燃料,排放出二氧化碳的量最多的是___。
(4)矿物燃料储量有限,而且在燃烧过程中会产生污染。根据能源多样化的发展战略,我国开发利用的绿色能源有氢能、___等。10、如图为原电池装置示意图。
(1)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,作负极的分别是_____(填字母)。
A.铝片;铜片B.铜片、铝片。
C.铝片;铝片D.铜片、铜片。
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式_____;
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式_____,该电池在工作时,A电极的质量将___(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子的数目为_____。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:_____;该电池在工作一段时间后,溶液的pH将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。11、利用如图装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。回答下列问题:
(1)将铁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,有关反应的离子方程式是_______,小试管中看到的现象是_______。
(2)弯管中A端液面_______(填“上升”或“下降”),原因是_______;说明此反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知,FeCl2溶液和H2的总能量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)铁片和盐酸的总能量。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)12、手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。(_______)A.正确B.错误13、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。(____)A.正确B.错误14、乙烯、苯、聚乙烯均含有碳碳双键。(____)A.正确B.错误15、乙烯的碳碳双键中的一个键可以断裂,容易发生加成反应和取代反应。(____)A.正确B.错误16、植物油在空气中久置,会产生“哈喇”味,变质原因是发生加成反应。(_______)A.正确B.错误评卷人得分四、推断题(共2题,共16分)17、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____________________________。18、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、原理综合题(共3题,共18分)19、二氧化碳的捕集、利用与封存(CCUS)是我国能源领域的一个重要战略方向。CO2可转化成有机物实现碳循环。在2L的恒温恒容密闭容器中,充入2molCO2和6molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图:
(1)从3min到15min,υ(H2)=____mol•L-1•min-1;
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是_____填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化。
C.单位时间内生成1molH2,同时生成1molCH3OH
D.混合气体的平均密度不随时间的变化而变化。
(3)平衡时CO2的转化率为_____。
(4)平衡混合气体中CO2(g)和H2(g)的物质的量之比是______。
(5)第3分钟时υ正(CH3OH)______第15分钟时υ逆(CH3OH)(填“>”、“<”“=”)。20、已知某密闭容器中存在可逆反应2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)ΔH。测得其他条件相同时;CO的平衡转化率随着温度(T);压强(p)的变化如图1中曲线所示,平衡常数K与温度关系如图2所示。
回答下列问题:
图1图2
(1)该反应的ΔH___0(填“>”或“<”,后同),pl____p2,M、N相比,混合气体平均相对分子质量较大的是____。
(2)A、B,C、D四点中能正确表示该反应的平衡常数与温度T的关系的点为_____。
(3)下列各项数据能表明一定温度下,恒容密闭容器中反应2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)达到平衡状态的是___。
a.气体密度保持不变b.反应过程中c(CO):c(H2)=1:2
c.生成速率:v(CO)=2v(H2O)d.ΔH—定。
(4)若在恒容条件下,最初向容器中通入1molCO、2molH2,在适当催化剂、温度下使其发生反应2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)。测得开始时容器总压为3xl05Pa,反应经2min达到平衡且平衡时体系压强降低了则v(CO)=____Pa/min,该温度下的平衡常数为Kp的值为____。21、化合物F是合成一种天然茋类化合物的重要中间体;其合成路线如下:
(1)A中含氧官能团的名称为________和________。
(2)A→B的反应类型为________。
(3)C→D的反应中有副产物X(分子式为C12H15O6Br)生成,写出X的结构简式:________。
(4)C的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②碱性水解后酸化;含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1∶1。
(5)已知:(R表示烃基,R'和R"表示烃基或氢),写出以和CH3CH2CH2OH为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。________________________评卷人得分六、实验题(共3题,共15分)22、下图所示装置是某化学小组模拟工业生产制取其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
请回答下列问题:
(1)写出装置B中发生反应的化学方程式______。
(2)已知1mol与液态水反应生成溶液和NO气体放出热量46kJ写出该反应的热化学方程式______;该反应是一个可逆反应,欲要提高的转化率,可采取的措施是______(填序号)。
A.升高温度B.降低温度C.增大压强D.减小压强。
(3)装置C中浓硫酸的作用是______。
(4)实验结束后,关闭止水夹b、c,将装置D浸入冰水中,现象是______。
(5)实验室制取也可以用浓氨水与生石灰反应,反应的化学方程式为______。
(6)干燥管中的碱石灰用于干燥某同学想用无水氯化钙代替碱石灰,并设计如图所示装置(仪器固定装置未画)进行验证。实验步骤如下:
①用烧瓶收集满干燥的氨气;立即塞上如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动,可以观察到的现象是______,由此该同学得出结论:不能用代替碱石灰来干燥氨气。23、钛合金烤瓷牙是目前国内使用普遍的一种烤瓷牙,TiCl4是生产金属钛的原料。
(1)工业上主要用TiO2氯化的方法来制取TiCl4
①有人拟用以下氯化反应来制取TiCl4:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g),写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取Cl2的离子方程式_____。
②工业上通常往TiO2和Cl2反应体系中加入碳单质,在一定条件下制取TiCl4,从化学平衡的角度解释此方法能顺利制取TiCl4的原因______。
(2)某化学实验小组以TiO2和足量CCl4为原料制取TiCl4;装置图如下:
下表是有关物质的性质:。物质熔点/℃沸点/℃其他CCl4﹣2376.8与TiCl4互溶TiCl4﹣25136遇潮湿空气产生白雾
①实验开始时先点燃A处的酒精灯,待C中烧瓶里有液滴出现时再点燃B处的酒精灯,其主要目的是__。
②本实验中仪器a采用题给的加热方式的突出优点是________。
③B中CCl4与TiO2发生反应的化学方程式是________。
④欲分离C装置中的TiCl4,应采用的实验操作为______(填操作名称)。24、为了探究化学能与热能的转化;某实验小组设计了如图几套实验装置:
(1)上述3个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是______。
(2)某同学选用装置A进行实验实验前U形管里液面左右相平,在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是_______,说明该反应属于______(填“吸热”或“放热”)反应,反应中断裂旧键吸收的能量比形成新键释放的能量_______(填“多”或“少”)
(3)为探究固体M溶于水的热效应;选择装置B进行实验(反应在甲中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是_______;
②若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是_________参考答案一、选择题(共5题,共10分)1、D【分析】【详解】
A.向氨水中通入少量SO2生成亚硫酸根:A错误;
B.用热的NaOH溶液溶解S生成硫离子和亚硫酸根:B错误;
C.电解氯化铝溶液生成氢气、氯气、氢氧化铝:C错误;
D.向Ca(HCO3)2溶液中加入少量Ca(OH)2溶液生成碳酸钙和水:Ca2++HCO+OH–=CaCO3↓+H2O;D正确;
答案选D。2、C【分析】【详解】
A.放电时正极发生还原反应,正极上电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-;故A正确;
B.充电时,阴极上得电子发生还原反应,电极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-;故B正确;
C.由反应可知,转移6mol电子,正极有2molK2FeO4被还原,则放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原;而不是被氧化,故C错误;
D.标有“+”的接线柱充电时作阳极;发生氧化反应,放电时作正极,发生还原反应,故D正确;
故答案为C。
【点睛】
考查化学电源新型电池,注意根据信息中的总反应及放电为原电池反应、充电为电解池反应解答本题,充电时,阴极上电极反应式为Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-,阳极上电极反应式为2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO42-+8H2O,放电时,负极上电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,正极上电极反应式为2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe(OH)3+10OH-。3、D【分析】【分析】
C8H10的芳香烃结构有4种,分别是:
【详解】
A.乙苯苯环上的一溴取代物有3种:A不选;
B.邻二甲苯苯环上的一溴取代物有2种:B不选;
C.间二甲苯苯环上的一溴取代物有3种:C不选;
D.对二甲苯苯环上的一溴取代物有1种:D选;
故选D。4、A【分析】【详解】
A.放电时,Fe化合价由+6价降低为+3价,则放电时每转移3mol电子,正极有1molK2FeO4被还原;选项A不正确;
B.充电时Fe(OH)3在阳极发生氧化反应,生成K2FeO4,电极反应式为选项B正确;
C.放电时,Zn被氧化,生成Zn(OH)2,负极电极反应式为选项C正确;
D.放电时,正极电极反应式为正极生成OH-;溶液碱性增强,选项D正确;
答案选A。5、C【分析】【详解】
A.实验室制备氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应;稀盐酸与二氧化锰不反应,不能制备氯气,A项错误;
B.用氯气氧化溴离子时;导气管应该采用“长进短出”原则,所以该装置错误,不能实现实验目的,B项错误;
C.分液时先从下口放出水相;再从上口倒出有机相,C项正确;
D.蒸发时应该,蒸发至有大量晶体析出时停止加热,用余热蒸干,另外FeCl3水解生成的盐酸易挥发,直接蒸发,得不到无水FeCl3;D项错误;
答案选C。
【点睛】
本题考查化学实验方案评价,涉及物质制备、实验操作等知识点,明确实验原理、物质性质、实验操作规范是解本题的关键,易错点是选项D,加热氯化铁溶液时氯化铁水解生成氢氧化铁和氯化氢,升高温度促进水解,为防止水解,应在氯化氢氛围中加热蒸干氯化铁溶液。二、填空题(共6题,共12分)6、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)由题干信息,反应物的总能量E1大于生成物的总能量E2;说明反应进行过程中能量降低,则该反应为放热反应;
(2)根据图示;为了使酸碱充分混合,测定反应中和热的实验中还需要有的玻璃仪器是环形玻璃搅拌棒;
(3)根据元素在周期表中的位置分析可知,a为H元素,b为C元素;c为N元素,d为O元素,e为F元素,f为Na元素,g为Al元素,h为S元素,i为Cl元素,则:
①Na+、Al3+核外有2个电子层,S2-、Cl-核外有3个电子层,电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径:S2->Cl->Na+>Al3+;
②元素i为Cl,其单质Cl2溶于水生成HCl和HClO,其中HClO具有漂白性,电子式为
③非金属性越强;得电子能力越强,非金属性:O>N>C,则的电子能力:O>N>C;
④非金属性越强,简单氢化物越稳定,N、O、Cl、F中,非金属性F最强,因此其简单氢化物HF最稳定。【解析】放热环形玻璃搅拌棒S2->Cl->Na+>Al3+O>N>CHF7、略
【分析】【详解】
(1)在可逆反应中;增大压强;升高温度,增大反应物的浓度以及使用催化剂都能增大反应速率,反之,反应速率减小,则:
①升高温度,则生成SO3的反应速率增大;
②降低温度,则生成SO3的反应速率减少;
③增大氧气的浓度,则生成SO3的反应速率增大;
④使用催化剂,则生成SO3的反应速率增大;
⑤压缩体积,压强增大,则生成SO3的反应速率增大;
(2)①反应开始至2min,Y的平均反应速率为==0.03mol·(L·min)-1;
②由图知,相同时间内X、Y、Z的物质的量变化量分别为0.1mol、0.3mol、0.2mol,所以反应方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g);
③由图知,反应进行至2min时,A、B、C各物质的物质的量不再随时间而变化,此时反应达到平衡状态。【解析】①.增大②.减少③.增大④.增大⑤.增大⑥.0.03mol·(L·min)-1⑦.X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)⑧.28、略
【分析】【分析】
电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s);分析得到Zn失去电子,化合价升高,NiOOH中Ni化合价降低,得到电子。
【详解】
⑴放电时正极为NiOOH(s)+H2O(l)+e-=Ni(OH)2(s)+OH-(aq),充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)−e-=NiOOH(s)+H2O(l);故答案为:Ni(OH)2(s)+OH-(aq)−e-=NiOOH(s)+H2O(l)。
⑵放电时负极是锌失去电子,和OH-反应生成ZnO和H2O,其反应为Zn(s)+2OH-(aq)−2e-=ZnO(s)+H2O(l);故答案为:Zn(s)+2OH-(aq)−2e-=ZnO(s)+H2O(l)。
⑶放电过程中根据“异性相吸”,因此OH-通过隔膜从区移向从正极区移向负极区;故答案为:从正极区移向负极区。
【点睛】
充电电池是常考题型,主要根据放电时分析化合价升降来确定原电池正负极,再书写方程式,最后书写充电时的阴阳极。【解析】Ni(OH)2(s)+OH-(aq)−e-=NiOOH(s)+H2O(l)Zn(s)+2OH-(aq)−2e-=ZnO(s)+H2O(l)从正极区移向负极区9、略
【分析】【分析】
(1)最适合家庭使用的优质气体燃料;应为等物质的量时放出的热量最多;
(2)根据燃烧热的数据写热化学方程式;
(3)排放出二氧化碳的量最多的物质;等物质的量时含有的碳的物质的量最多;
(4)根据能源多样化的发展战略;应尽量开发可再生;清洁能源。
【详解】
(1)从热量角度分析可知;燃烧lmol甲烷放出的热量最多,所以目前最适合家庭使用的优质气体燃料是甲烷,故答案为:甲烷;
(2)1mol一氧化碳燃烧生成二氧化碳,放热282.6kJ,热化学方程式为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-282.6kJ/mol,故答案为:CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-282.6kJ/mol;
(3)充分燃烧lmol表中各种燃料;生成二氧化碳的物质的量:碳;CO、甲烷是lmol,而氢气燃烧不产生二氧化碳,乙醇燃烧产生2mol二氧化碳,所以充分燃烧lmol表中各种燃料,排放出二氧化碳的量最多的是乙醇,故答案为:乙醇;
(4)根据绿色能源的含义;绿色能源指的是无污染的能源,故绿色能源有氢能;风能、太阳能、地热能等,故答案为:风能、太阳能、地热能等。
【点睛】
本题的易错点为(1),要注意题中要求是气体燃料,而乙醇为液体燃料。【解析】甲烷CO(g)+O2(g)=CO2(g)△H=-282.6kJ/mol乙醇风能、太阳能、地热能10、略
【分析】【详解】
(1)虽然铝比铜活泼,但是由于常温下铝在浓硝酸中发生钝化,所以将铝片和铜片用导线相连,插入浓硝酸中总反应为铜与浓硝酸的反应,所以Cu为负极,Al为正极;插入烧碱溶液中,总反应为Al与NaOH溶液的反应,所以Al作负极、Cu为正极,所以选B;Al失去电子在碱性溶液中以AlO2-存在,故电极反应为Al-3e-+4OH-=+2H2O;
(2)根据总反应可知PbO2被还原为正极,电极反应为PbO2++4H++2e-===PbSO4+2H2O;该电池在工作时,A电极上生成PbSO4,质量将增加;由电池总反应可知消耗2mol酸转移2mol电子,则若该电池反应消耗了0.1molH2SO4,则转移电子的数目为0.1NA;
(3)A极通入甲烷,所以为负极,电解质溶液显碱性,所以电极反应为CH4+10OH--8e-==+7H2O;电池的总反应为CH4+2O2+2OH-=+3H2O;消耗氢氧根产生水,所以溶液的pH减小。
【点睛】
第1小题为易错点,要注意虽然铝比铜活泼,但是由于常温下铝在浓硝酸中发生钝化,所以铜为负极。【解析】BAl-3e-+4OH-===+2H2OPbO2++4H++2e-===PbSO4+2H2O增加0.1NACH4+10OH--8e-==+7H2O减小11、略
【分析】【分析】
(1)
铁片与盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑;因此反应现象为剧烈反应,有大量气泡产生,溶液变为浅绿色;
(2)
铁片与盐酸的反应为放热反应;反应放出的热量使气体膨胀,使U形管液面A下降;
(3)
铁片与盐酸的反应为放热反应,反应物的总能量高于产物的总能量,即FeCl2溶液和H2的总能量低于铁片和盐酸的总能量。【解析】(1)Fe+2H+=Fe2++H2↑剧烈反应;有大量气泡产生,溶液变为浅绿色。
(2)下降反应放热使锥形瓶内气体温度升高;压强增大,从而使A端液面下降放热。
(3)小于三、判断题(共5题,共10分)12、B【分析】【分析】
【详解】
手机、电脑中使用的锂电池属于可充电电池,即二次电池,题干说法错误。13、B【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包装,故错误。14、B【分析】【详解】
苯分子中不存在碳碳双键,其碳碳键为介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键,乙烯加聚时碳碳双键转化为单键,故聚乙烯中不含碳碳双键,题干说法错误。15、B【分析】【详解】
乙烯分子结构中含有碳碳双键,其中一根键容易断裂,因此其化学性质较为活泼,易于发生加成反应,但由于碳碳双键的影响,乙烯难于发生取代反应。题干说法错误。16、B【分析】略四、推断题(共2题,共16分)17、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、d18、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、原理综合题(共3题,共18分)19、略
【分析】【分析】
(1)根据计算;
(2)反应达到平衡时任何物质的物质的量;浓度、含量等保持不变;据此判断;
(3)根据计算;
(4)根据加入的反应物的物质的量及物质反应转化关系判断平衡时两种气体的物质的量关系;
(5)根据平衡建立过程中正逆反应速率的变化判断。
【详解】
(1)根据图示可知:从3min到15min,CO2的浓度从0.5mol/L变为0.25mol/L,∆c(CO2)=(0.5−0.25)mol/L=0.25mol/L,则∆c(H2)=0.25mol/L×3=0.75mol/L,故用H2浓度变化表示的反应速率
(2)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在2L的恒容密闭容器中进行;正反应是气体体积减小的反应;
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点),由于CO2与CH3OH的浓度还在发生变化;说明反应未达到平衡,故A不符合题意;
B.该反应在恒容密闭容器中进行;且该反应正反应是气体体积减小的反应,若混合气体的压强不随时间的变化而变化,说明气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.单位时间内生成1molH2,就会消耗molCH3OH,同时生成1molCH3OH;说明反应正向进行,未达到平衡状态,故C不符合题意;
D.该反应在恒容密闭容器中进行;且气体的总质量不变,则混合气体的平均密度始终不变,故混合气体的平均密度不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态,故D不符合题意;故答案为:B;
(3)根据图象可知:在反应开始时CO2浓度是1.00mol/L,平衡时浓度为0.25mol/L,所以CO2的平衡转化率=
(4)反应开始时加入2molCO2和6molH2,根据方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知:CO2和H2反应消耗的物质的量之比是1:3,因此平衡时CO2(g)和H2(g)的物质的量之比也是1:3;
(5)该反应从正反应方向开始,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,当到第15分钟时反应达到平衡,此时υ正(CH3OH)=υ逆(CH3OH),因此第3分钟时υ正(CH3OH)>第15分钟时υ逆(CH3OH)。
【点睛】
化学平衡状态的判断是学生们的易错点,首先一定要关注反应条件是恒温恒容、恒温恒压还是恒温绝热等,再关注反应前后气体物质的量的变化以及物质的状态,化学平衡状态时正逆反应速率相等,各物质的量、浓度等保持不变,以及衍生出来的一些量也不变,但一定得是“变化的量”不变了,才可作为判断平衡的标志。常见的衍生出来量为:气体总压强、混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度、温度、颜色等。【解析】0.0625B75%1:3>20、略
【分析】【分析】
(1)由M=知混合气体总物质的量越小;平均摩尔质量越大,即M点平均摩尔质量较大;
(2)因为温度越高;平衡常数越小;
(3)根据变量不变达平衡进行判断;
(4)利用三段式进行分析计算。
【详解】
(1)由图知,其他条件相同时,温度越高CO的平衡转化率越低,说明正反应是放热反应,故△H<0;正反应是气体分子数目减小的反应,故压强越大转化率越大,p1>p2;CO转化率越大,混合气体总物质的量越小,由M=知平均摩尔质量越大;即M点平均摩尔质量较大;
(2)因为温度越高;平衡常数越小,故符合条件的是A;C(注意从整体上看B、D点均不正确)。
(3)a;由方程式知;气体总质量恒定,容器容积恒定,故密度是个定值,选项a错误;
b、反应过程中a(CO):c(H2)=1:2,取决于反应物充入量,不能判断化学反应是否达到平衡状态,选项b错误;
c、生成2xmol的CO的同时生成xmol的H2O;说明反应达到平衡,选项c正确;
d、对于一个确定的反应方程式来说,△H保持不变;选项d错误。
答案选c;
(4)2CO(g)+4H2(g)=CH3CH2OH(g)+H2O(g)
开始物质的量(mol)1200
变化物质的量(mol)x2x0.5x0.5x
平衡物质的量(mol)1-x2-2x0.5x0.5x
(1+2):(3-2x)=3×105:(3×105×);x=0.5;
开始时p(CO)=×3×105Pa=1×105Pa;
平衡时p(CO)=×3×105×Pa=5×104Pa,故v(CO)=2.5×104Pa/min。
p(H2)=1×105Pa,p(CH3CH2OH)=p(H2O)=×3×105×Pa=2.5×104Pa,Kp=2.5×10-21Pa-4。【解析】①.<②.>③.M④.AC⑤.c⑥.2.5×104⑦.2.5×10-21Pa-421、略
【分析】【分析】
有机物A和SOCl2在加热条件下发生取代反应生成B,B和甲醇发生取代反应生成C,C和CH3OCH2Cl在三乙胺存在条件下发生取代反应生成D,D和CH3I在K2CO3条件下发生取代反应生成E,E在LiAlH4条件下发生还原反应生成F;据此解答。
【详解】
(1)由A的结构简式可知;A中含氧官能团为-OH和-COOH,名称为(酚)羟基;羧基;
故答案为(酚)羟基;羧基;
(2)根据以上分析可知;A→B的反应中-COOH中的羟基被氯原子取代,反应类型为取代反应;
故答案为取代反应;
(3)观察对比C、D的结构可知,C→D的反应中酚羟基上的氢原子被-CH2OCH3取代生成D,根据副产物X的分子式C12H15O6Br,C→D的反应生成的副产物为C中两个酚羟基都发生了取代反应,可知X的结构简式为
故答案为
(4)C为C的同分异构体满足以下条件:①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基;②碱性水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为1:1,说明含苯环的产物分子中有两种类型的氢原子且数目相等,应为间苯三酚,则该同分异构体为酚酯,结构简式为
故答案为
(5)根据逆合成法,若要制备根据题给已知可先制备和CH3CH2CHO。结合所给原料,1-丙醇催化氧化生成CH3CH2CHO,参考题中E→F的反应条件,在LiAlH4条件下发生还原反应生成和HCl发生取代反应生成在Mg、无水乙醚条件下发生已知中的反应生成和CH3CH2CHO在一定条件下反应生成所以合成路线设计为:
CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO;
故答案为CH3CH2CH2OHCH3CH2CHO;
【点睛】
本题以化合物F的合成路线为载体,考查官能团的识别、反应类型的判断、副产物结构简式的推导、限定条件同分异构体的书写、有机合成路线的设计。难点是有机合成路线的设计,有机合成路线的设计,先对比原料和产物的结构,采用“切割化学键”的分析方法,分析官能团发生了什么改变,碳干骨架发生了什么变化,再根据有机物的之间的相互转化和题给信息进行设计。【解析】(酚)羟基羧基取代反应六、实验题(共3题,共15分)22、略
【分析】【分析】
根据实验装置图;A装置是实验室制取氨气的装置,B装置为氨气与氧气在催化剂加热条件下生成NO的装置,C装置为吸收多余的氨气,装置中有氧气,生成的NO被氧化为二氧化氮,E装置为二氧化氮与水反应生成硝酸的装置,F装置吸收尾气,据此分析解答。
【详解】
(1)装置B中为氨气与氧气反应生成NO和水的反应:
(2)已知1mol与液态水反应生成溶液和NO气体放出热量46kJ,则3mol与液态水反应生成溶液和NO气体放出热量46kJ×3=138kJ,故反应的热化学方程式为△H=-138kJ·mol-1;该可逆反应是气体分子数减小的放热反应,则欲要提高的转化率,使平衡向右移动,可降低温度或增大压强,故BC符合题意,故答案为:BC;
(3)浓硫酸具有吸水性,可以干燥与之不反应的气体,同时吸收过量的氨气,故答案为:干燥气体、吸收多余的
(4)制得的二氧化氮气体会自发转化为四氧化二氮,形成化学平衡2NO2N2O4;该反应正向是放热反应,二氧化氮气体是红棕色,四氧化二氮是无色气体,所以放入冰中温度降低,平衡右移,混合气体颜色变浅,故答案为:集气瓶中气体颜色变浅;
(5)生石灰与浓氨水反应生成氨气和氢氧化钙,其化学方程式为:
(6)根据结论不能用无水氯化钙代替碱石灰,说明氨气与氯化钙发生反应,则正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动,氨气会被无水氯化钙吸收,压强减小,所以气球膨胀,故答案为:气球膨胀。【解析】BC干燥气体、吸收多余的集气瓶中气体颜色变浅气球膨胀23、略
【分析】【分析】
(1)①二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应
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