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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年粤教版必修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、反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,达到平衡时,只改变下列一个条件,平衡不发生移动的是A.升高温度B.恒温恒容充入氧气C.恒温恒容充入SO3D.加入催化剂V2O52、下列说法或表示方法正确的是A.等质量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,后者放出的热量多B.化学反应A2(g)+2B2(g)===2AB2(g)能量变化如图所示,该反应为放热反应C.在25℃、101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)2H2O(l)△H=-285.8kJ·mol-1D.在稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)H2O(l)△H=-57.3kJ·mol-1,若将含0.5molH2SO4的浓硫酸与含1molNaOH的溶液混合,整个过程放出的热量大于57.3kJ3、金属(M)-空气电池具有原料易得,能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源,该类电池放电的总反应方程式为:2M+O2+2H2O=2M(OH)2。
(已知:电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能)下列说法正确的是A.电解质中的阴离子向多孔电极移动B.比较Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,Mg-空气电池的理论比能量最高C.空气电池放电过程的负极反应式2M-4e-+4OH-=2M(OH)2D.当外电路中转移4mol电子时,多孔电极需要通入空气22.4L(标准状况)4、热化学方程式2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1中,化学式前面的化学计量数表示A.分子数B.体积C.质量D.物质的量5、反应A(g)+3B(g)2C(g);ΔH<0,在不同温度,不同压强(P1>P2)下达到平衡时,混合气体中C的百分含量随温度变化的曲线为下图中的A.B.C.D.6、一定条件下的密闭容器中发生反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.9kJ·mol-1,下列叙述正确的是()A.4molNH3和5molO2反应,达到平衡时放出的热量为905.9kJB.平衡时,v正(O2)=v逆(NO)C.平衡后降低压强(增大体积),混合气体的平均摩尔质量增大D.平衡后升高温度,混合气体中NO的含量降低7、下列各装置中,能构成原电池的是A.B.C.D.评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)8、在硫酸工业生产过程中,有反应2SO2+O22SO3,根据下表提供的不同压强下SO2的转化率的数据(以V2O5作催化剂)
(1)若450℃1×105Pa时,在2L的密闭容器内充入2moLSO2和1moLO2,5分钟达到平衡,以O2表示的反应速率是_______;
(2)工业生产遵循“多、快、好、省”的原则,合成SO3的适宜条件是温度(填上表中的数据)_____;压强______。
(3)某研究小组研究t时刻增大O2的浓度对反应速率的影响,下列选项正确的是______。
(4)为了“变废为宝”,硫酸工业通常用浓氨水吸收尾气,再用浓硫酸处理吸收尾气得到的物质,最后将得到_________、_________(填物质名称)。9、聚乙烯醇()为常见的滴眼液的主要成分,其生产过程中会产生大量副产物乙酸甲酯。用副产物乙酸甲酯催化醇解反应可制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l)ΔH。已知:υ正=k正χ(CH3COOCH3)•χ(C6H13OH),υ逆=k逆χ(CH3COOC6H13)•χ(CH3OH),其中υ正、υ逆为正、逆反应速率,k正、k逆为速率常数;χ为各组分的物质的量分数。
(1)反应开始时;己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1投料,测得348K;343K、338K三个温度下乙酸甲酯转化率(α)随时间(t)的变化关系如图所示:
348K指的是曲线_______(填“①”“②”或“③”),判断的理由是_________;该醇解反应的ΔH_________0(填“>”或“<”)。
(2)338K时,以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=________;A、B、C、D四点中,υ正最大的是_______,υ逆最大的是_______。
(3)343K时,将己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1、1:2和2:1做为初始投料。则达到平衡后,初始投料比_______时;乙酸甲酯转化率最大。
(4)该醇解反应使用离子交换树脂作催化剂,下列关于该催化剂的说法正确的是______。
a.参与了醇解反应;但并不改变反应历程。
b.使k正和k逆增大相同倍数。
c.降低了醇解反应的活化能。
d.提高乙酸甲酯的平衡转化率10、(1)写出H2O2在二氧化锰作催化剂的条件下分解的方程式,并在方程式上用双线桥法标出电子转移的方向和数目_______取少量H2O2于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,配平下列反应的离子方程式:___H2O2+___Fe2++___OH-=__Fe(OH)3,__________,该反应中H2O2表现了_______性(填“氧化”或“还原”)。
(2)工业制CuSO4时;不是直接用铜跟浓硫酸在加热条件下反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中,再不断由容器下部吹入细小的空气泡。
(1)写出所发生反应的化学方程式_______
(2)这样做的好处是①_______②_______
(3)实验室常用浓硝酸与铜反应制备二氧化氮,离子方程式是_______。若有1.5molCu参加反应,则_______mol硝酸作氧化剂,转移_______mol电子11、汽车尾气中的CO和氮氧化物对环境的危害较大,必须在排放前进行有效处理,下列是在汽车尾气处理装置中发生的一个反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。
(1)如图为反应过程中的能量变化曲线,则该反应正反应的ΔH________0(填“>”“=”或“<”)。
(2)该反应的化学平衡常数表达式为________,若升高温度,平衡常数K值将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在实验室模拟尾气处理的实验中,下列措施可以提高尾气转化率的是________。
A增大CO2浓度。
B降温。
C改用更高效的催化剂。
D在恒温恒容条件下,充入He12、和在一定条件下反应生成在恒容密闭容器中充入和在一定温度下发生上述反应,反应至时测得为
(1)反应至时,的转化率(转化率=×100%)为___________;时间段内,的平均反应速率为_________。
(2)时气体总压强___________起始气体压强(填“大于”“小于”或“等于”);若反应继续进行,达到平衡时,容器中存在__________种分子。
(3)若起始时气体压强为时混合气体中的分压__________(提示:气体分压=总压×气体的物质的量分数)13、I.将2molSO2、1molO2和1molSO3投入恒温恒容的密闭容器中发生:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应,下列说明反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
①气体密度不变;
②混合气体的总物质的量不变;
③混合气体的平均相对分子质量不变;
④SO2和O2的物质的量之比不变;
⑤消耗的SO2与消耗SO3的速率相等;
⑥2v(SO2)消耗=v(O2)生成;
达到平衡时,n(SO3)的取值范围_______。
II.某温度时;在一个2L的恒容容器中,X;Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为_______;
(2)反应开始至2min,以气体Y表示的平均反应速率为_______,X的转化率_______,生成的Z的体积百分含量_______,(保留三位有效数字)2min时容器内压强是反应开始时的_______倍。
(3)4min时,正反应速率_______逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
(4)amolX与bmolY的混合气体发生上述反应,反应到某时刻各物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=2n(Z),则原混合气体中a:b=_______。14、乙烯是石油裂解气的主要成分;它的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平。请回答下列问题。
(1)乙烯的分子式___;结构简式___。
(2)鉴别甲烷和乙烯的试剂是___(填序号)。
A.稀硫酸B.溴的四氯化碳溶液C.水D.酸性高锰酸钾溶液。
(3)下列物质中;可以通过乙烯加成反应得到的是___(填序号)。
A.CH3CH3B.CH3CHCl2C.CH3CH2OHD.CH3CH2Br
(4)已知乙醇能和氧气在铜的催化作用下反应生成乙醛(CH3CHO和H2O),2CH3CHO+O22CH3COOH。若以乙烯为主要原料合成乙酸;其合成路线如图所示。
反应①的化学方程式为___。工业上以乙烯为原料可以生产一种重要的合成有机高分子化合物,其反应的化学方程式为__,反应类型是___。15、根据下表部分短周期元素的性质或原子结构;用化学用语回答下列问题。
。元素编号。
元素性质或原子结构。
R
元素所处的周期数;主族序数、原子序数均相等。
T
最外层电子数是次外层电子数的2倍。
X
元素最高正价+7价。
Y
第三周期金属元素中原子半径最小。
Z
常温下单质为双原子分子;其氢化物水溶液呈碱性。
(1)写出元素T的原子结构示意图__________________;元素Z单质的电子式__________________;写出X在周期表中的位置________________________________元素T的最高价氧化物的结构式________.
(2)探寻物质的性质差异是学习的重要方法之一。上述T;X、Y、Z四种元素最高价氧化物的水化物的酸性最强的是__________________(填化学式);其中化学性质明显不同于其他三种化合物的。
是__________________(填化学式);理由是____________________________________。
(3)写出R;T、X、三种元素中的某两种元素形成的化合物中;每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的一种物质的化学式_______________
(4)由表中元素形成的常见物质A;B、C、D、E可发生以下反应:
A溶液与B溶液(呈碱性)反应的离子方程式为_________________________________。
D中含有化学键的类型是_____________________,属于______(填“离子”或“共价”)化合物。16、蛋白质是构成生物体内的基本物质;蛋白质的组成元素主要有氢;碳、氮、氧、硫,同时还有微量元素铁、锌等。回答下列问题:
(1)碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为________________(用元素符号表示);
(2)N3-的立体构型是___________形:与N3-互为等电子体的一种分子是___________(填分子式)。
(3)将足量的氨水逐滴地加入到ZnSO4溶液中,先生成沉淀,然后沉淀溶解生成配合物[Cu(NH3)4SO4,配位化合物中的阳离子结构式为___________;SO42-中的硫原子杂化方式为___________;用价层电子对互斥理论解释SO42-的键角大于SO32-的原因是_________________________________。
(4)碲化锌晶体有两种结构,其中一种晶胞结构如下图,晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子围成____体图形;与Te原子距离最近的Te原子有___个;若Zn与距离最近的Te原子间距为apm,则晶体密度为____g/cm3。
(已知相对原子质量:Zn-65、Te-128)评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)17、化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的。_____A.正确B.错误18、在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强。(_______)A.正确B.错误19、相对分子质量相同的不同物质互称为同分异构体。(____)A.正确B.错误20、甲烷、乙烯和苯在工业上都可通过石油分馏得到。(____)A.正确B.错误21、化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能。_____A.正确B.错误评卷人得分四、有机推断题(共3题,共30分)22、以异丙苯(A)为原料合成(±)-水芹醛(C10H16O)的路线如下:
(1)(土)-水芹醛的官能团名称为______、_______。
(2)G→H反应的方程式为_____________。
(3)H→I的反应类型为_____________。
(4)B、K的结构简式分别为_____________、_____________。
(5)鉴别J和(土)一水芹醛可选用的试剂为___________。
a.NaHCO3溶液b.溴水c.酸性KMnO4溶液d.新制Cu(OH)2
(6)满足下列条件的D的同分异构体有___种,其中核磁共振氢谱为1:1:2:2:6的结构简式为____。
①能与金属钠反应产生氢气;
②不能使FeCl3溶液显色;
③含有苯环且苯环上不超过两个取代基。
(7)依据题中信息,参照上述路线,以为原料,选择必要试剂设计的合成路线____________。23、X;Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素;常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体。X与M,W与N分别同主族,在周期表中X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等。试回答下列问题:
(1)N元素在周期表中的位置为_____;Y的简单氢化物的稳定性_____(填“>”“<”或“=”)W的简单氢化物的稳定性。
(2)X、Z形成的含18电子的化合物的结构式为_____。
(3)由X、Z、W、N四种元素组成的一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与足量盐酸反应的离子方程式_____。
(4)X和W组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是_____(填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为_____。24、某同学拟用两种烃合成有机物(苯乙酸乙酯);合成的路线如图所示。
已知:为最简单的烯烃,中含有
(1)请写出的结构简式:________________。
(2)请写出①④的反应类型:①________________,④________________。
(3)请分别写出中官能团的名称:________________,________________。
(4)写出反应②④的化学方程式:
②________________;
④________________。
(5)的同分异构体中,属于酯且苯环上只有1个取代基的结构有________种。评卷人得分五、工业流程题(共1题,共6分)25、天然铝土矿中Al2O3的含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3;MgO等;工业上用天然铝土矿生产铝锭的工艺流程如下:
已知部分氢氧化物沉淀的pH如下表:。沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2开始沉淀时的pH(离子初始浓度为0.01mol/L)3.72.29.6完全沉淀时的pH(离子浓度<10-5mol/L)4.73.211.1
请回答下列问题:
(1)为了加快反应速率,提高氧化铝的利用率,通常会将铝土矿先进行“操作①”后再加入盐酸,“操作①”为______________________。
(2)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)上述流程中多次重复的操作的名称为________________,该操作用到的玻璃仪器除烧杯外还需要________________。
(4)“溶液B"中加入物质C调节pH的范围为________________,溶液中的Mg2+是在操作________________(填序号)中分离出去的。
(5)固体A的主要成分为_________________(填化学式,下同);固体F的主要成分为________________。
(6)“操作⑥”在电解槽中进行,电解氧化铝一般是石墨和铁作两个电极,写出石墨电极上发生反应的电极反应式:________________。若电解过程中转移了3mol电子,则阴极上生成物的质量为_________________g。参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
A.升高温度;平衡向吸热的逆反应方向移动,错误;
B.恒温恒容充入氧气;由于反应物的浓度增大,所以化学平衡向正反应方向移动,错误;
C.恒温恒容;充入三氧化硫,生成物的浓度增大,化学平衡向逆反应方向移动,错误;
D.加入催化剂;只能加快化学反应速率,但由于正反应;逆反应速率加快的程度一样,所以化学平衡不发生移动,正确;
答案选D。2、D【分析】【详解】
A.等质量的硫蒸气和硫固体相比较;硫蒸气具有的能量多,因此完全燃烧硫蒸气放出的热量多,故A错误;
B.根据图像;反应物的总能量低于生成物的总能量,该反应为吸热反应,故B错误;
C.2g氢气是1mol,故热化学方程式应为:故C错误;
D.浓硫酸溶解放热,所以将含0.5mol的浓硫酸溶液与含1mol的溶液混合;放出的热量大于57.3kJ,故D正确;
答案选D。3、C【分析】【分析】
A.原电池中阴离子应该向负极移动;
B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能;即单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多,则得到的电能越多;
C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2;
D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−;当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,但空气中氧气只占体积分数21%,据此计算判断。
【详解】
A.原电池中阴离子应该向负极移动;金属M为负极,所以电解质中的阴离子向金属M方向移动,故A错误;
B.电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能,则单位质量的电极材料失去电子的物质的量越多则得到的电能越多,假设质量都是1g时,这三种金属转移电子物质的量分别为×2mol=mol、×3mol=mol、×2mol=mol;所以Al−空气电池的理论比能量最高,故B错误;
C.负极M失电子和OH−反应生成M(OH)2,则正极反应式为2M-4e-+4OH-=2M(OH)2;故C正确;
D.由正极电极反应式O2+2H2O+4e−=4OH−有O2~4OH−~4e−;当外电路中转移4mol电子时,消耗氧气1mol,即22.4L(标准状况下),但空气中氧气只占体积分数21%,所以空气不止22.4L,故D错误;
故答案选C。
【点睛】
明确电极上发生的反应、离子交换膜作用、反应速率影响因素、守恒法计算是解本题关键,注意强化电极反应式书写训练。4、D【分析】【分析】
【详解】
热化学方程式中,化学式前面的化学计量数表示物质的量,因此可以是整数,也可以是分数,选项是D。5、C【分析】【分析】
【详解】
A(g)+3B(g)2C(g)正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,C的百分含量减小,故A、B错误;P1>P2,A(g)+3B(g)2C(g)正反应气体系数和减小;增大压强,平衡正向移动,C的百分含量增大,故C正确;D错误,选C。
【点睛】
本题考查外界条件对化学平衡移动影响,做题时注意分析图象曲线的变化特点,采取定一议二解答,重点明确温度、压强对化学平衡的影响。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.9kJ·mol-1为可逆反应,不能完全转化,则4molNH3和5molO2反应;达到平衡时放出热量小于905.9kJ,故A错误;
B.平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO),即v正(O2)=v逆(NO);故B错误;
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)该反应为气体体积增大的反应,则降低压强,平衡正向移动,气体的物质的量增大,由M=可知;混合气体平均摩尔质量减小,故C错误;
D.由4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH=-905.9kJ·mol-1可知;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则混合气体中NO含量降低,故D正确;
故答案:D。7、C【分析】【分析】
原电池的构成条件:活泼性不同的两个电极;电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应;四个条件缺一不可,据此分析。
【详解】
A.Zn与Fe的活动性不同;但乙醇为非电解质,不能构成原电池,A错误;
B.铁能够与硫酸反应;但图中两电极为相同金属,不能形成电势差,不能构成原电池,B错误;
C.图中两电极的活动性不同;且稀硫酸为电解质溶液,铁与稀硫酸发生反应生成硫酸亚铁和氢气,可以构成原电池,C正确;
D.图中没有构成闭合回路;不能构成原电池,D错误;
故选C。二、填空题(共9题,共18分)8、略
【分析】【详解】
⑴若450℃1×105Pa时,在2L的密闭容器内充入2moLSO2和1moLO2,加入的量之比等于计量系数之比,两者的转化率相等,因此O2转化率为97.5%,5分钟达到平衡,以O2表示的反应速率是故答案为:0.0975moL·L−1·min−1。
⑵工业生产遵循“多、快、好、省”的原则,在450℃、1×105Pa合成SO3的转化率为97.5%,已经达到比较大的转化率,温度升高,转化率下降,加压,转化率增大程度不大,而且加压对设备和动力的要求比较高,因此适宜条件是温度450℃;压强1×105Pa;故答案为:450℃;1×105Pa。
⑶t时刻增大O2的浓度;正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,后来正反应速率减小,逆反应速率增大,最后两者速率相等,达到平衡,故A正确。
⑷为了“变废为宝”,硫酸工业通常用浓氨水吸收尾气,得到亚硫酸铵,亚硫酸铵与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸铵,因此最后得到硫酸铵、二氧化硫;故答案为:硫酸铵、二氧化硫。【解析】①.0.0975moL·L-1min-1②.450℃③.1×105Pa④.A⑤.硫酸铵⑥.二氧化硫9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)通过图像可以发现,随着反应进行乙酸甲酯转化率(α)先上升后不变,当转化率不变时说明反应达到了平衡状态,但三条曲线达到平衡的时间不一样,最快的是①,说明①速率最快,温度最高,且同一时间①的转化率是最高的,说明该反应温度升高向正向进行的程度在增大,该反应为吸热反应,故348K指的是曲线①,理由是①反应达平衡的时间短,说明反应速度快,温度高;ΔH>0;
(2)338K时转化率曲线为③,平衡时乙酸甲酯转化率为50%,己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1投料,根据反应CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH3COOC6H13(l)+CH3OH(l),达到平衡时各物质的物质的量相等,物质的量分数相等,Kx=χ(CH3COOC6H13)•χ(CH3OH)/[χ(CH3COOCH3)•χ(C6H13OH)]=1;
A、B、C、D四点中,A、C点的温度高于B、D点,A、B点反应物浓度相等,但大于C、D点,υ正最大的是A,C点转化率最大,得到的生成物浓度最大,υ逆最大的是C;
(3)要提高某一反应物的转化率;可以通过增加其他反应物的浓度来实现,以己醇和乙酸甲酯物质的量之比1:1作为参照,1:2时乙酸甲酯的转化率会降低,2:1时乙酸甲酯的转化率会升高,故2:1时乙酸甲酯转化率最大;
(4)a.催化剂参与了醇解反应;改变反应历程,a错误;
b.催化剂使正逆反应速率同等程度的增加,即使k正和k逆增大相同倍数,b正确;
c.催化剂能降低反应的活化能;c正确;
d.催化剂不会引起平衡的移动;无法提高转化率,d错误;
故正确的为bc。
【点睛】
当曲线走势相同时,可通过观察拐点来考虑外界条件的影响,进而进行比较。【解析】①.①②.因为①反应达平衡的时间短,说明反应速度快,温度高③.>④.1⑤.A⑥.C⑦.2:1⑧.bc10、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)H2O2在二氧化锰作催化剂的条件下分解的方程式;根据电子转移守恒和电荷守恒配平方程式为:H2O2+2Fe2++4OH-=2Fe(OH)3;其中H2O2中的氧元素化合价从-1变位OH-中的氧元素化合价-2,化合价降低,故H2O2显氧化性;
(2)(1)过程中Cu先和吹入的细小气泡中的氧气反应生成CuO,再和硫酸反应反应生成硫酸铜,涉及的化学反应方程式为:2Cu+O2=2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;(2)如果用铜和浓硫酸直接反应,化学反应方程式为:会产生SO2气体污染环境,而且硫酸的利用率较低,造成浪费,故这样做的好处是①节省硫酸的用量②不会产生对大气污染的SO2;(3)浓硝酸与铜反应制备二氧化氮的离子方程式为:根据离子方程式,Cu~~2e-;故1.5molCu参加反应,做氧化剂的硫酸物质的量为:1.5mol;转移电子:3mol。
【点睛】
浓硝酸与铜反应,硝酸显氧化性和酸性。【解析】H2O2+2Fe2++4OH-=2Fe(OH)3氧化性2Cu+O2=2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O节省硫酸的用量不会产生对大气污染的SO21.5mol3mol11、略
【分析】【分析】
⑴由题图可以看出该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量;则该反应的正反应为放热反应。
⑵该反应的化学平衡常数表达式为由于正反应是放热反应;升高温度,化学平衡逆向移动,故平衡常数K值减小。
⑶A选项;增大二氧化碳浓度平衡逆向移动,尾气转化率降低,故A不符合题意;B选项,降温,化学平衡正向移动,尾气转化率升高,故B符合题意;C选项,催化剂不影响化学平衡,故不改变尾气的转化率,故C不符合题意;D选项,在恒温恒容条件下充入He气,不影响化学平衡,故尾气转化率不变,故D不符合题意。
【详解】
⑴由题图可以看出该反应的反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应的正反应为放热反应,ΔH<0,故答案为:<。
⑵该反应的化学平衡常数表达式为由于正反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,故平衡常数K值减小,故答案为:减小。
⑶A选项,增大二氧化碳浓度平衡逆向移动,尾气转化率降低,故A不符合题意;B选项,降温,化学平衡正向移动,尾气转化率升高,故B符合题意;C选项,催化剂不影响化学平衡,故不改变尾气的转化率,故C不符合题意;D选项,在恒温恒容条件下充入He气,不影响化学平衡,故尾气转化率不变,故D不符合题意;综上所述,答案为B。【解析】<减小B12、略
【分析】【分析】
(1)按定义转化率=×100%、结合数据计算反应至时的转化率并计算的平均反应速率;
(2)按反应的特点,判断时气体总压强与起始气体压强的大小关系;按可逆反应特点判断达到平衡时;容器中存在的分子种类;
(3)按定义气体分压=总压×气体的物质的量分数及已知条件,计算的分压;
【详解】
(1)利用“三段式”列出各组分的物质的量:则的转化率v
(2)上述反应是等气体分子数反应,气体压强始终保持不变,即任何时刻气体总压强与起始气体压强相等,该反应是可逆反应,达到平衡时容器中存在三种分子;
(3)气体分压之和等于气体总压,按三段式可知,10min时,的物质的量分数则此时分压
【点睛】
熟练使用基础知识、灵活应用信息是解题关键。【解析】50%等于3(或三)或13、略
【分析】【分析】
【详解】
I.①恒温恒容的密闭容器中发生:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应;气体体积不变,气体质量始终不变,则气体密度始终不变,故气体密度不变,不能说明反应达到平衡状态,①项不选;
②该反应是气体分子数减小的反应;混合气体的总物质的量不变,说明反应达到平衡状态,②项选;
③混合气体的总质量不变;当混合气体的平均相对分子质量不变时,混合气体的总物质的量不变,说明反应达到平衡状态,③项选;
④将2molSO2、1molO2和1molSO3投入恒温恒容的密闭容器中发生反应,SO2和O2的物质的量之比始终为2:1,故SO2和O2的物质的量之比不变;不能说明反应达到平衡状态,④项不选;
⑤消耗的SO2与消耗SO3的速率相等;正;逆反应速率相等,反应达到平衡状态,⑤项选;
⑥2v(SO2)消耗=v(O2)生成;正;逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,⑥项不选;
答案选②③⑤;
将2molSO2、1molO2和1molSO3投入恒温恒容的密闭容器中发生:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)反应,可逆反应有限度,则达到平衡时,1mol<n(SO3)<3mol;
I.(1)达平衡时,消耗了0.1molY和0.3molX,生成了0.2molZ,则该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2min,消耗了0.1molY,则反应消耗了0.3molX,则X的转化率为平衡时,压强不变,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,则生成的Z的体积百分含量为同温同体积下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,则2min时容器内压强是反应开始时的0.9倍;
(3)4min时;反应达到平衡状态,正反应速率=逆反应速率;
(4)设当n(X)=n(Y)=2n(Z)时,反应消耗xmolY,则此时X的物质的量为(a-3x)mol,Y的物质的量为(b-x)mol,Z的物质的量为2xmol,当n(X)=n(Y)=2n(Z)时,(a-3x)mol=(b-x)mol=4xmol,则a=7x,b=5x,则原混合气体中a:b=7:5。【解析】②③⑤1mol<n(SO3)<3mol30%11.1%0.9=7:514、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)乙烯中含碳碳双键,分子式为C2H4,结构简式为H2C=CH2,故答案为:C2H4;H2C=CH2;
(2)乙烯中含有碳碳双键;可以发生加成反应,使溴水褪色,可以被强氧化剂高锰酸钾氧化,从而使高锰酸钾褪色,而甲烷不能,故答案为:BD;
(3)乙烯和溴化氢发生加成得到溴乙烷,和水加成得到乙醇,和氢气加成得到乙烷,CH3CHCl2不能由乙烯加成得到;故答案为:ACD;
(4)乙烯可以和水加成生成乙醇,所以A是乙醇,乙醇可以被氧化为B乙醛,乙醛易被氧化为C乙酸,反应①的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH,乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为:nCH2=CH2CH2-CH2属于加聚反应,故答案为:CH2=CH2+H2OCH3CH2OH;nCH2=CH2CH2-CH2加聚反应。【解析】C2H4CH2=CH2BDACDCH2=CH2+H2OCH3CH2OHnCH2=CH2加聚反应15、略
【分析】【分析】
R元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等,确定R为氢元素;T元素最外层电子数是次外层电子数的2倍,确定T为碳元素;X元素最高正价+7价,根据最高正价等于最外层电子数,可知X为氯元素;同一周期从左到右原子半径逐渐减小,Y是第三周期金属元素中原子半径最小的元素,确定Y为铝元素;因为NH3的水溶液呈碱性;确定Z为氮元素,总结:R为H,T为C,X为Cl,Y为Al,Z为N。
【详解】
(1)根据上面分析可知:元素T为碳元素,原子结构示意图元素Z为氮元素,氮气分子内部两个氮原子之间存在氮氮三键,电子式为X为氯元素;在周期表中的位置第三周期第ⅦA;元素T为C,因为最高正价等于最外层电子数,所以最高正价为+4价,最高价氧化物的结构式O=C=O;
答案:第三周期第ⅦA;O=C=O
(2)最高价氧化物对应的水化物为H2CO3、HNO3、HClO4、Al(OH)3,因为元素非金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以酸性最强的是HClO4,其中化学性质明显不同于其他三种化合物的是Al(OH)3,理由是Al(OH)3既有酸性又有碱性;而其他三种化合物显酸性。
答案:HClO4;Al(OH)3;Al(OH)3既有酸性又有碱性;而其他三种化合物显酸性。
(3)R为H,T为C,X为Cl,因为H为最外层2电子稳定,所以形成的化合物中不能有H,根据化合价的绝对值+最外层电子数=8,无额定每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质的化学式CCl4;
答案:CCl4
(4)D为仅含非金属元素的盐,确定为铵盐;B溶液呈碱性,确定为氨水,进而想到可能是氯化铝与氨水发生的复分解反应,由此确定A为AlCl3、B溶液为氨水、C为Al(OH)3,E为Al2O3、D为NH4Cl。A溶液与B溶液(呈碱性)反应的离子方程式为Al3++3NH3▪H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,D为NH4Cl;含有化学键的类型是离子键与共价键,属于离子化合物;
答案:Al3++3NH3▪H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;离子键与共价键;离子【解析】第三周期第ⅦAO=C=OHClO4Al(OH)3Al(OH)3既有酸性又有碱性,而其他三种化合物显酸性CCl4Al3++3NH3▪H2O=Al(OH)3↓+3NH4+离子键与共价键离子16、略
【分析】【分析】
(1)根据元素的第一电离能变化规律分析;
(2)原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体,N3-与CO2互为等电子体;二者结构相似;
(3)在络合物中心离子Cu与氨分子之间形成配位键,外界离子SO42-中S原子采用sp3杂化,从中心原子是否含有孤电子对分析SO42-、SO32-;
(4)根据碲化锌晶体结构;采用均摊方法计算微粒数目;并计算晶体密度。
【详解】
(1)一般情况下同一周期的元素,元素的原子序数越大,元素的第一电离能越大,但由于N原子最外层电子处于2p轨道的半充满稳定状态,所以失去电子比O难,即第一电离能N>O,因此碳、氮、氧三元素的第一电离能由小到大的顺序为C
(2)原子个数相等且价电子数相等的微粒为等电子体,则与N3-互为等电子体的分子有:N2O或CO2或CS2等,N3-与CO2互为等电子体,二者结构相似,所以N3-的立体构型是为直线型结构;
(3)在配合物[Cu(NH3)4]SO4中的内界离子的中心Cu2+离子,与NH3的N原子形成配位键,结合4个氨分子,配位化合物中的阳离子[Cu(NH3)4]2+为正四面体形;SO42-为外界离子,其中S原子采用sp3杂化,无论是SO42-还是SO32-,S原子都是采用sp3杂化,由于SO42-中没有孤对电子,SO32-的中心S原子上有孤对电子;孤对电子对成键电子对有排斥作用,使其键角变小;
(4)根据碲化锌晶体结构中Te与Zn相对位置可知:晶胞中与Zn原子距离最近的Te原子有四个,它们围成正四面体形;Te原子位于晶胞的顶点和面心上,在一个晶胞中与Te原子位置最近且相等的Te原子在三个平面的中心,通过一个顶点能够形成8个晶胞,由于每个Te原子重复数了2次,所以与Te原子距离最近的Te原子有含有Te原子个数:(3×8)÷2=12个;若与Zn距离最近的Te原子间距为apm,由于Zn原子位于正方体的对角线的处;则晶胞对角线为4apm,晶胞的边长L为pm,在一个晶胞中含有Te:×6=4,含有Zn原子为4个,即一个晶胞中含有4个ZnTe,故晶体密度为g/cm3。
【点睛】
本题是对物质结构的考查,涉及电离能、化学键、等电子体、电子的杂化、晶胞计算等,需要学生具备扎实的基础,(4)中计算为易错点,对学生空间想象与数学计算能力有一定的要求,难度中等。【解析】C2O或CO2或BeCl2sp3两种离子的中心硫原子均为sp3杂化,SO42-中没有孤对电子,SO32-有一对孤对电子,孤电子对对成键电子有挤压作用,因此键角更小正四面体12三、判断题(共5题,共10分)17、A【分析】【分析】
【详解】
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的,该说法正确。18、B【分析】【详解】
在原电池中,负极材料与电解质溶液发生反应失去电子,正极材料不参与反应,但负极材料的活泼性不一定比正极材料强,例如:以镁棒和铝棒作为电极材料,以氢氧化钠溶液作为电解质溶液构成的原电池,是活泼性较弱的铝作负极;错误。19、B【分析】【分析】
【详解】
相对分子质量相同的物质分子式不一定相同,如H2SO4和H3PO4、丙酮(CH3COCH3)和丁烷(CH3CH2CH2CH3),故相对分子质量相同,不一定互为同分异构体,题干说法错误。20、B【分析】【详解】
石油主要成分为饱和烃,通过物理变化石油分馏可得到汽油、柴油、液化石油气(含甲烷)等产品,通过化学变化石油裂解可获得乙烯等不饱和烃,苯可通过化学变化煤的干馏得到,题干说法错误。21、A【分析】【分析】
【详解】
植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在植物中,植物、动物躯体经过几百万年复杂的物理、化学变化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能,正确。四、有机推断题(共3题,共30分)22、略
【分析】【详解】
考查有机物的推断和合成,(1)根据(土)-水芹醛的结构简式,含有官能团是醛基、碳碳双键;(2)根据G的结构简式,推出G的分子式为C10H17ON,比H的分子式少2个碳原子、2个H原子、1个O原子,因此G与乙酸酐反应的方程式为(3)根据H和I的结构简式,I添加了一个碳碳双键,推出此反应类型为消去反应;(4)A的分子式为C9H12,B的分子式为C9H12O3S;
因此A生成B的反应类型为磺化反应,即B的结构简式为对比I和J的分子式,推出J的结构简式为根据J和K的分子式,K比J缺少1个H和1个O,多了一个Cl,即J的结构简式为(5)J中含有羧基、碳碳双键,(土)-水芹醛的结构中含有醛基和碳碳双键,a、羧基能与NaHCO3溶液反应生成CO2,而醛基不行,可以鉴别,故a正确;b、都含有碳碳双键,能使溴水褪色,溴水不能鉴别两种物质,故b错误;c、碳碳双键都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液不能鉴别两种物质,故c错误;d、J中羧基与新制氢氧化铜发生中和反应,溶液变为澄清,水芹醛中的醛基与新制氢氧化铜悬浊液,生成Cu2O砖红色沉淀,可以鉴别,故d正确;(6)①能与金属钠反应产生氢气,说明含有羟基,②不能使FeCl3发生显色反应,说明羟基不与苯环直接相连,③苯环上有一个取代基或者2个取代基,符合条件的同分异构体有(甲基在苯环上有三种位置)、(甲基在苯环上有三种位置)、(乙基在苯环上有三种位置),共有14种;核磁共振氢谱5种峰,说明有5种不同的氢原子,即此结构简式为(7)根据合成水芹醛的合成路线,推出生成的路线为
点睛:本题的难点是同分异构体的书写,首先根据题目中信息,推出含有的官能团或结构,如本题①能与金属钠反应产生氢气,说明含有羟基,②不能使FeCl3发生显色反应,说明羟基不与苯环直接相连,③苯环上有一个取代基或者2个取代基,然后根据烷烃同分异构体书写规律,进行判断,即“先整后散”,推出然后官能团的位置,即得出、碳链异构,推出“后散”,再结合苯环上两个取代基位置为邻间对,推出其他形式。【解析】①.碳碳双键②.醛基③.④.消去反应⑤.⑥.⑦.ad⑧.14⑨.⑩.23、略
【分析】【详解】
H的原子半径最小;所以X为H;X和M同主族,由M在题述元素中的排序知,M是Na。Y;Z、W位于第二周期,它们与H可形成等电子分子,结合Z、W的最外层电子数之和与Na的核外电子总数相等知,Y、Z、W依次为
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