辽宁省沈阳市郊联体2020-2021学年高一下学期期末考试化学试题
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辽宁省沈阳市郊联体2020-2021学年高一下学期期末考试
化学试题
一、单选题
1.2020年11月“嫦娥五号”成功着陆月球,展示了以芳纶为主制成的五星红旗,用SiC增强铝基材料钻杆“挖土”,实现了中国首次月球无人采样返回。研究表明月球表面的“土壤”主要含有氧,硅、铝、铁、镁、钙和钠等元素。下列有关说法正确的是( )
A.月球表面的“土壤”所含金属元素镁和铝均可以通过电解其熔融氯化物进行冶炼
B.制作五星红旗用的芳纶为合成纤维,灼烧具有烧焦羽毛的气味
C.SiC又称金刚砂,属于有机合成高分子材料
D.“嫦娥五号”使用的锂离子电池组工作时是将化学能转变成电能
2.下列化学用语表示正确的是( )
A.甲基的电子式:H∶C· ·· ·HH·
B.醛基的结构式−C−H−O
C.CH2F2的电子式H∶C· ·· ·FF∶H
D.甲烷的空间充填模型
3.下列关于药品和食品添加剂的说法中错误的是( )
A.非处方药的包装上印有“OTC”标识
B.味精是一种增味剂,其化学名称为谷氨酸钠,主要以淀粉为原料通过发酵法生产
C.果汁饮料中可以添加适量苯甲酸钠,苯甲酸钠是一种抗氧化剂
D.阿司匹林化学名称为乙酰水杨酸,具有解热镇痛作用,长期大量服用对人体有害
4.乳酸的结构简式为CH3CH(OH)COOH。下列有关乳酸的说法中错误的是( )
A.乳酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1 mol乳酸可与2 mol NaOH发生中和反应
C.1 mol乳酸与足量金属Na反应可生成1 mol H2
D.与乳酸具有相同官能团且与乳酸互为同分异构体的有机物只有一种
5.1,1-二环丙基乙烯()是重要医药中间体,下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.所有碳原子不能在同一平面 B.二氯代物有5种
C.能被酸性高锰酸钾溶液氧化 D.该有机物的分子式为C8H12
6.已知某药物具有抗痉挛作用,制备该药物其中一步反应为:
下列说法错误的是( )
A.a中参加反应的官能团是羧基 B.生活中b可作燃料和溶剂
C.c极易溶于水 D.该反应类型为取代反应
7.下列关于有机物的说法正确的是( )
A.将碘酒滴到未成熟的苹果肉上变蓝说明苹果肉中的淀粉已水解
B.多糖、油脂、蛋白质都是有机高分子
C.乙烯使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色的反应类型相同
D.C5H10O2的同分异构体中,能与NaHCO3反应生成CO2的有4种
8.下列实验中,所选装置合理的是( )
A.灼烧干海带
B.测定中和热
C.乙酸乙酯的制备
D.用乙醇和浓硫酸制备乙烯
9.由W、X、Y、Z四种金属按下列装置进行实验。下列说法错误的是( )
装置
现象
金属W不断溶解
Y的质量增加
W上有气体产生
A.装置甲中X作原电池正极
B.装置乙中Y电极上的反应式为Cu2++2e−=Cu
C.装置丙中溶液的c(H+)不变
D.四种金属的活动性强弱顺序为Z>W>X>Y
10.利用海洋资源获得的部分物质如图所示。下列说法正确的是( )
A.从海水中获取淡水,历史最久的方法是离子交换法
B.实验室中从海带中获得I2,需要用到的主要玻璃仪器只有烧杯、分液漏斗、玻璃棒
C.用SO2溶液吸收从苦卤中吹出的单质溴时,发生的离子反应是Br2+SO2+2H2O=4H++SO42−+2Br−
D.用石灰石、盐酸等从苦卤中提取镁时,发生反应的反应类型有化合、分解、置换和复分解
11.苹果醋是由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂、减肥和止泻等功效。苹果酸是这种饮料中的主要酸性物质。苹果酸的结构如下图所示:下列苹果酸可以发生的反应类型为( )
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应 ⑤消去反应 ⑥取代反应
A.②④⑤⑥ B.①②③⑥ C.①②③④ D.②③⑤⑥
12.下列叙述中,正确的有几个( )
①烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
②甲烷中存在少量的乙烯可以通过高锰酸钾溶液除去,使甲烷中无杂质
③氯仿没有同分异构体可证明甲烷是正四面体结构
④乙烷在光照条件下与氯气发生取代反应可能生成的有机物共9种
⑤苯属于芳香烃的衍生物
⑥煤的干馏、石油的分馏及催化裂化都属于化学变化
⑦乙酸乙酯的碱性水解叫作皂化反应
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
13.下列有关热化学方程式书写及对应表述均正确的是( )
A.稀醋酸与0.1 mol/L NaOH溶液反应:H+(aq)+OH−(aq)=H2O(l)ΔH=−57.3kJ/mol
B.密闭容器中,9.6 g硫粉与11.2 g铁粉混合加热生成硫化亚铁17.6 g时,放出19.12 kJ热量。则Fe(s)+S(s)=FeS(s)ΔH=−95.6kJ/mol
C.已知1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,则水分解的热化学方程式: 2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+285.5kJ/mol
D.已知2C(s)+O2(g)=2CO(g)ΔH=−221kJ/mol,则可知C的燃烧热ΔH=−110.5kJ/mol
14.一定条件下,可逆反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)ΔH>0,达到平衡状态,现进行如下操作:
①升高反应体系的温度; ②增加反应物C的用量; ③缩小反应体系的体积; ④减少体系中CO的量;⑤恒容状态下充入氮气。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是( )
A.①②③⑤ B.只有①③ C.只有①③⑤ D.只有①③④
二、多选题
15.相同温度下,分别在起始体积均为1L的两个密闭容器中发生反应:X2(g)+3Y2(g)⇌2XY3(g)△H=-akJ/mol。实验测得反应的有关数据如表。
容器
反应条件
起始物质的量/mol
达到平衡所用时间/min
达平衡过程中的能量变化
X2
Y2
XY3
①
恒容
1
3
0
10
放热 0.1a kJ
②
恒压
1
3
0
t
放热b kJ
下列叙述正确的是( )
A.对于上述反应,①、②中反应的平衡常数K的值相同
B.①中:从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)=0.1mol/(L•min)
C.②中:X2的平衡转化率小于10%
D.b>0.1a
三、填空题
16.根据所学知识回答下列问题:
(1)现有A、B、C、D四种有机物的球棍模型如下图,仔细观察并回答下面问题:
①A、B、C、D四种有机物中有两种互为同分异构体,写出它们的名称 (习惯命名)
②上述四种烃各为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是 (填字母)。
(2)乙烯可大量用来生产环氧乙烷,生产工艺主要有两种:
[工艺一]CH2=CH2+C12+Ca(OH)2→
[工艺二]2CH2=CH2+O2→催化剂
原子利用率是被利用的原子数比上总原子数,原子利用率决定了化学生产中反应的使用程度。根据绿色化学的原则,在实际生产中,采用 工艺更环保,更经济。
(3)下表为一些烷烃的化学式,找到它们的规律,推测第六项的化学式为
1
2
3
4
5
6
CH4
C2H6
C5H12
C8H18
C17H36
…
(4)某含氮有机物的组成是含碳32%、氢6.7%、氧43%,它的相对分子质量是氢气的37.5倍;这种有机物是蛋白质水解的产物,既能与酸又能与碱反应,还可与醇发生酯化。则该有机物的结构简式为
(5)蛋白质在醋酸铅溶液的作用下会发生 导致溶解度下降并失去生理活性。
四、综合题
17.下图是乙酸乙酯的绿色合成路线之一:
(1)①的化学方程式
(2)②反应中除了生成乙醇外,另一产物为 (填化学式)
(3)下列说法错误的是____(填字母序号)。
A.淀粉和纤维素二者互为同分异构体
B.M可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀
C.淀粉与纤维素均可在人体内转化为葡萄糖提供能量
D.体积分数为75%的酒精溶液可以用于杀菌消毒
E.蔗糖溶液中加入硫酸溶液并加热煮沸几分钟,向冷却后的溶液中加入银氨溶液水浴加热可观察到银镜产生
(4)乙醇和乙酸在一定条件下制备乙酸乙酯。生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,下列能说明该反应已达到化学平衡状态的是____(填序号)。
A.单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol水
B.单位时间里,消耗1mol乙醇,同时生成1mol乙酸
C.混合物中各物质的物质的量相等
D.乙醇的物质的量保持恒定
(5)30g乙酸与46g乙醇在一定条件下发生酯化反应,如果实际产率为75%,则可得到乙酸乙酯的质量是 g
(6)乙醇的一种同分异构体分子中只有一种类型的氢原子,写出它的结构式
18.乳酸分子式为C3H6O3,在一定的条件下可发生许多化学反应,下图是采用化学方法对乳酸进行加工处理的过程,其中A为两分子乳酸反应生成的六元环,G为链状高分子化合物。已知F可用于生产汽车防冻液,请回答相关问题:
(1)推断C、F、G的结构简式。C: ;F: ;G
(2)B中所含的官能团的名称是 ;B与溴水反应的方程式为 反应②的反应类型是 。
(3)反应①的化学方程式为 。
(4)甲醇在铜作为催化剂加热的条件下可发生催化氧化反应生成一种相对分子质量为30的有机物,该有机物的结构简式为 。
19.随着低碳钢等洁净钢技术的发展,Al2O3-C耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题:
(1)将镁片、铝片平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,如图所示。写出铝电极的电极反应式: 。
(2)在埋炭实验条件下,不同碳素材料的Al2O3-C耐火材料与铁液之间的可能反应如下:
①2Al2O3(s)⇌4Al(s)+3O2(g)ΔH1=+3350.4kJ⋅mol−1
②C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH2=−3935kJ⋅mol−1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g)ΔH3=+172.5kJ⋅mol−1
④3C(s)+Al2O3(s)⇌2Al(s)+3CO(g)ΔH4则
ΔH4= kJ⋅mol−1。
(3)直接碳热还原氧化铝法除需要高温外,系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起,难以分离。实际生产中,至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法,其反应过程如下:
⑤Al2O3(s)+3C(s)+AlCl3(g)高温__3AlCl(g)+3CO(g)ΔH5
⑥3AlCl(g)低温__2Al(1)+AlCl3(g)ΔH6
反应⑤、反应⑥中自由能(ΔG)与温度(T)的变化关系如图所示,由此判断反应⑤对应图中的曲线 (填“I”或“II”),试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性:
(4)在埋炭情况下,碳过剩时,碳的氧化反应主要考虑:C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)。在实验室研究该反应,一定温度下,向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为p总)中加入足量的碳和2 molCO2(g),平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。
①650℃反应达到平衡时,容器体积为10L,则平衡时c(CO)= 。
②T℃时,若向平衡体系中再充入一定量n(CO):n(CO2)=3:2的混合气体,则平衡 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
③800℃时,如图CO的体积分数为92%,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp= [用含p总的代数式表示,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用;高分子材料;食物中淀粉、蛋白质、葡萄糖的检验
【解析】【解答】A.AlCl3是由分子构成的共价化合物,不能用于电解制取金属Al,而要采用电解熔融Al2O3方法冶炼Al,A不符合题意;
B.制作五星红旗用的芳纶为合成纤维,不属于蛋白质,因此灼烧时不具有烧焦羽毛的气味,B不符合题意;
C.SiC又称金刚砂,属于无机非金属材料,C不符合题意;
D.“嫦娥五号”使用的锂离子电池组工作时发生化学反应产生新的物质,同时伴随着能量变化,将化学能转变成电能,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.氯化铝为共价化合物;
B.蛋白质灼烧具有烧焦羽毛的气味;
C.SiC是无机非金属材料。
2.【答案】A
【知识点】结构式;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.甲基不带电,其的电子式为H∶C· ·· ·HH·,A符合题意;
B.醛基的结构式是,B不符合题意;
C.CH2F2的电子式为,C不符合题意;
D.甲烷的空间充填模型为,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B.醛基中C和O形成双键;
C.CH2F2中F最外层为8电子结构;
D.为甲烷的球棍模型。
3.【答案】C
【知识点】常见的食品添加剂的组成、性质和作用;药物的主要成分和疗效
【解析】【解答】A.药品包装上"R"代表处方药,"OTC"代表非处方药,故A不符合题意;
B.味精是一种增味剂,味精的化学名称为谷氨酸钠,通常状况下是一种无色晶体,易溶于水,最早从海带中提取,现在主要以淀粉为原料通过发酵法生产,故B不符合题意;
C.苯甲酸钠是一种防腐剂,可以抑制细菌的滋生,防止食品变质,故C符合题意;
D.阿司匹林用于解热镇痛,但若长期服用会导致酸中毒,因此不可长期大量服用,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A."OTC"是非处方药的标记;
B..味精的主要成分是谷氨酸钠;
C.苯甲酸钠是一种常用的防腐剂;
D.长期服用阿司匹林会引起水杨酸中毒。
4.【答案】B
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.乳酸分子中含有的羧基、羟基都能发生酯化反应,故能发生酯化反应的官能团有羧基、羟基2种,A不符合题意;
B.乳酸分子中含有的羧基具有酸性,能够与NaOH发生反应,而羟基不能与NaOH发生反应,故1 mol乳酸只能与1 mol NaOH发生中和反应,B符合题意;
C.乳酸分子中含有的羧基、羟基都能与Na反应产生H2,1个乳酸分子中含有1个羧基、1个羟基,故1 mol乳酸与足量金属Na反应可生成1 mol H2,C不符合题意;
D.与乳酸具有相同官能团且与乳酸互为同分异构体的有机物只有HO-CH2-CH2-COOH一种,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.乳酸中的羟基和羧基能发生酯化反应;
B.乳酸中只有羧基与NaOH反应,且羧基与NaOH以1:1反应;
C.乳酸中羟基和羧基均能与Na反应生成氢气;
D.分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体。
5.【答案】B
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.由于含有类似甲烷的结构,因此所有碳原子不可能在同一平面上,A不符合题意;
B.该物质分子结构对称,若2个Cl原子在同一个C原子上,有2种不同的结构;若2个Cl原子在不同的C原子上,其中一个Cl原子在不饱和C原子上,可能有2种不同结构;若其中一个Cl原子位于连接在不饱和C原子的环上的C原子上,另一个C原子可能在同一个环上有1种结构;在不同环上,具有2种结构;若一个Cl原子位于-CH2-上,另一个Cl原子在同一个环上,只有1种结构;在两个不同环上,又有1种结构,因此可能的同分异构体种类数目为:2+2+1+2+1+1=9,B符合题意;
C.含有碳碳双键,因此能被酸性高锰酸钾溶液氧化,C不符合题意;
D.根据结构式可知,该化合物分子中含有8个碳原子、12个氢原子,分子式为C8H12,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.饱和碳原子具有甲烷的结构特征;
C.该物质含有的碳碳双键能被酸性高锰酸钾溶液氧化;
D.根据结构简式确定其分子式。
6.【答案】C
【知识点】有机物中的官能团;取代反应
【解析】【解答】A、根据反应方程式,发生反应的官能团是羧基,故说法不符合题意;
B、根据反应方程式,推出b为乙醇,乙醇作可燃料和溶剂,故说法不符合题意;
C、此有机物属于酯,不溶于水,故说法符合题意;
D、反应的实质是酯化反应,也是取代反应,故说法不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.a中发生酯化反应的官能团是羧基;
B.b为乙醇;
C.c为酯;
D.酯化反应属于取代反应。
7.【答案】D
【知识点】同分异构现象和同分异构体;乙烯的化学性质;多糖的性质和用途
【解析】【解答】A.将碘酒滴到未成熟的苹果肉上变蓝,说明苹果肉中的含有未水解的淀粉,但不能证明淀粉是否已水解,A不符合题意;
B.油脂有确定的分子式,相对分子质量不大,不属于高分子化合物,B不符合题意;
C.乙烯使溴水褪色是由于发生加成反应;乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色是由于发生氧化反应,故二者褪色的反应类型不相同,C不符合题意;
D.C5H10O2的同分异构体中,能与NaHCO3反应生成CO2的是戊酸,戊酸可看作是丁烷分子中的一个H原子被-COOH取代产生的物质,即为C4H9-COOH。丁烷有2种不同结构,每种结构中含有2种不同位置的H原子,因此C5H10O2的同分异构体中,能与NaHCO3反应生成CO2的有4种,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.淀粉遇碘单质变蓝;
B.油脂不是高分子化合物;
C.乙烯与溴水发生加成反应,乙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应。
8.【答案】D
【知识点】实验装置综合
【解析】【解答】A.灼烧干海带应该在坩埚中进行,不能使用烧杯,A不符合题意;
B.测定中和热时,为使反应快速进行,要使用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,B不符合题意;
C.在制备乙酸乙酯时,为防止倒吸现象的发生,导气管应该在饱和碳酸钠溶液的液面以上,而不能伸入到液面以下,C不符合题意;
D.用乙醇和浓硫酸混合加热170℃制备乙烯,使用温度计测量溶液的温度,装置、操作合理,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.用坩埚灼烧干海带;
B.测定中和热使应用环形玻璃搅拌棒搅拌;
C.乙酸乙酯在NaOH中发生水解,且导管插入液面以下会发生倒吸。
9.【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A. W不断溶解,说明W失电子,发生氧化反应,所以装置甲中W作原电池负极,A说法不符合题意;
B. 装置乙中,Y 的质量增加,说明溶液中铜离子在Y极得电子生成铜单质,Y电极上的反应式为Cu2++2e−=Cu,B说法不符合题意;
C. W极有气体生成,说明氢离子得电子,生成氢气,装置丙中c(H+)减小,C说法符合题意;
D. 甲装置中金属W不断溶解,W是负极,活泼性W>X;乙装置中Y 的质量增加,Y是正极,活泼性X>Y;丙装置中W上有气体产生,W是正极,活泼性Z>W;所以四种金属的活动性强弱顺序为:Z>W>X>Y,D说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.原电池中负极失去电子,逐渐溶解;
B.Y电极上铜离子得电子生成单质铜;
D.原电池中负极的活泼性大于正极。
10.【答案】C
【知识点】化学基本反应类型;海水资源及其综合利用;过滤;分液和萃取
【解析】【解答】A.从海水中获取淡水,历史最久的方法是蒸馏的方法,A不符合题意;
B.实验室中从海带中获得I2,需要在坩埚中进行灼烧,然后在烧杯中进行溶解,为促进溶解,要使用玻璃棒搅拌,然后使用漏斗进行过滤除去难溶性物质,再使用分液漏斗进行萃取、分液,最后利用蒸馏方法分离出I2,故需要用到的主要玻璃仪器有坩埚、烧杯、漏斗、分液漏斗、玻璃棒等,B不符合题意;
C.SO2具有还原性,可以吸收从苦卤中吹出的溴,SO2与Br2在溶液中发生氧化还原反应为:Br2+SO2+2H2O=4H++SO42−+2Br−,C符合题意;
D.从苦卤中提取镁时,发生的反应有:CaCO3高温__CaO+CO2↑,CaO+H2O=Ca(OH)2,MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2,Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O,MgCl2(熔融)通电__Mg+ Cl2↑,故涉及反应类型有化合、分解、复分解反应,而没有置换反应,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.蒸馏是最早的从海水中获取淡水的方法;
B.萃取碘时需要使用分液漏斗;
D.从苦卤中提取镁时没有发生置换反应。
11.【答案】A
【知识点】有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】苹果酸中含有羧基、醇羟基,含有羧基,能和Na、NaOH、碳酸氢钠反应,能和醇发生酯化反应,具有醇羟基,能发生酯化反应、氧化反应、消去反应、取代反应,能燃烧,不含不饱和键,所以不能发生加成反应、加聚反应,其它反应都可以发生,可以发生的反应为②④⑤⑥,
故答案为:A。
【分析】苹果酸含有羧基、醇羟基,具有羧酸与醇的性质。
12.【答案】A
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质;芳香烃;甲烷的化学性质;煤的干馏和综合利用;烷烃
【解析】【解答】①烷烃结构稳定,都与甲烷一样不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,①不符合题意;
②乙烯会被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2气体,因此又使甲烷中混入新的杂质,不能达到除杂的目的,②不符合题意;
③无论甲烷是正四面体结构还是平面结构,氯仿都没有同分异构体,因此不可右侧证明甲烷分子是正四面体结构,③不符合题意;
④光照下取代反应为链锁反应,乙烷的一氯取代物有1种;二氯取代物有2种;三氯取代物有2种;四氯取代物有2种;五氯取代物有1种;六氯取代物1种,所以共有9种有机取代产物,④符合题意;
⑤苯分子中只有C、H两种元素,且含有苯环,因此属于芳香烃,⑤不符合题意;
⑥石油的分馏过程中没有新物质产生,因此发生的变化属于物理变化,⑥不符合题意;
⑦乙酸乙酯不是高级脂肪酸甘油酯,因此乙酸乙酯的碱性水解不能叫作皂化反应,⑦不符合题意;
综上所述可知:说法正确的只有④一个,
故答案为:A。
【分析】①饱和烃不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去;
②乙烯与酸性KMnO4溶液反应生成二氧化碳;
③即使甲烷分子是平面正方形结构,三氯甲烷也没有同分异构体;
④乙烷与氯气发生取代反应可以发生一氯取代、二氯取代……六氯取代,多元取代时氯原子可以处于同一碳原子上,也可能处于不同碳原子,发生n元取代与m元取代,若n+m等于氢原子数目,则取代产物种数相同;
⑤苯属于芳香烃;
⑥有新物质生成的变化属于化学变化;
⑦油脂在碱性条件下的水解叫作皂化反应。
13.【答案】B
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】A.醋酸是弱酸,主要以电解质分子存在,不能写成H+,因此不能用该热化学方程式表示反应热,A不符合题意;
B.Fe与S混合加热反应产生FeS,反应方程式为Fe+SΔ__FeS。9.6 g硫粉的物质的量是0.3 mol,11.2 g铁粉物质的量是0.2 mol,二者反应时物质的量的比是1:1,故应以不足量的Fe为标准,反应产生0.2 mol FeS,放出热量是19.12 kJ,则反应产生1 mol FeS时放出热量为Q=19.12kJ0.2mol×1mol=95.6kJ,故Fe与S反应产生FeS的热化学方程式为: Fe(s)+S(s)=FeS(s)ΔH=−95.6kJ/mol,B符合题意;
C.1 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,2 mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为571 kJ,则2 mol水分解变为H2、O2是H2燃烧的逆过程,故2H2O(1)=2H2(g)+O2(g)ΔH=+571kJ/mol,C不符合题意;
D.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,C的稳定氧化物是CO2气体,故不能根据该热化学方程式确定C的燃烧热,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.醋酸电离吸热;
C.1mol氢气完全燃烧生成液态水所放出的热量为285.5 kJ,物质的量与热量成正比,水分解的过程是氢气燃烧的逆过程,相反过程反应的焓变数值相同、符号相反;
D.C的燃烧热是指1molC完全燃烧生成二氧化碳放出的热量。
14.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①其它条件不变时,升温,既能使正反应速率明显增大,也能使逆反应速率明显增大,但吸热方向的速率增大程度更大,①符合题意;②单质碳是固体,增加固体的用量,不能加快反应速率,因为固体物质的浓度是一个常数(或不变量),②不符合题意;③其它条件不变时,缩小容积,既能增大反应物的浓度,又能增大生成物的浓度,因此正反应速率明显增大,逆反应速率也明显增大,但是其实质是增大压强,气体体积减小方向的速率增大程度更大,③符合题意;④其它条件不变时,减小CO的量,就是减少生成物浓度,而此时反应物浓度不变,因此逆反应速率明显减小,而正反应速率先保持不变,然后因为平衡正向移动,导致正反应速率逐渐减小,直到达到新的平衡时保持不变,④不符合题意;⑤恒容状态下充入氮气,氮气不参加反应,且容器为恒容,所以不影响速率;
故答案为:B。
【分析】影响反应速率的因素主要有温度、压强、浓度等。
15.【答案】A,D
【知识点】化学反应速率;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡的计算
【解析】【解答】A.平衡常数是温度函数,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,故A符合题意;
B.由题给数据可知,容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,则反应消耗X2的物质的量为1×0.1akJakJ/mol=0.1mol,从开始至10min内的平均反应速率υ(X2)=0.1mol1L10min=0.01mol/(L•min),故B不符合题意;
C.由题给数据可知,恒容容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,则反应消耗X2的物质的量为1×0.1akJakJ/mol=0.1mol, X2的平衡转化率为0.1mol1mol×100%=10%,该反应为气体体积减小的反应,恒压容器相比于恒容容器,相当于是增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,X2的平衡转化率会增大,恒压容器②中X2的平衡转化率应大于10%,故C不符合题意;
D.由题给数据可知,恒容容器①达到平衡时反应放出热量0.1akJ,该反应为气体体积减小的反应,恒压容器相比于恒容容器,相当于是增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,X2的平衡转化率会增大,恒压容器②中放出的热量大于0.1akJ,即b>0.1a,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A.平衡常数只与温度有关;
B.根据v=ΔcΔt计算;
C.根据转化率=反应量起始量×100%计算;
D.②中反应相当在①的基础上加压,平衡正向移动。
16.【答案】(1)正戊烷、异戊烷;A
(2)二
(3)C26H54
(4)H2N-CH2-COOH
(5)变性
【知识点】有机物的结构和性质;烷烃
【解析】【解答】(1)①同分异构体分子式相同,但结构不同。在上述四种物质中,A表示C3H8,名称为丙烷;B 表示C4H10,名称为丁烷;C表示C5H12,名称为正戊烷,D表示C5H12,名称为异戊烷,可知其中的选项C、D表示的物质分子式相同,结构不同,因此二者互为同分异构体,它们的名称分别是正戊烷、异戊烷;
②有机物燃烧时,4 g H完全燃烧产生H2O消耗1 mol O2;12 C完全燃烧产生CO2气体消耗1 mol O2,可见等质量的有机物中H元素含量越高,物质燃烧消耗O2越多。在上述四种烷烃中,烷烃分子中C原子数越少,其中的含氢量就最高,故上述四种烃各为1 g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是C3H8,合理选项是A;
(2)在上述两种工艺中,工艺一中除产生环氧乙烷,还有副产物CaCl2及H2O产生,原子利用率未达到100%;而工艺二中反应物原子全部转化为环氧乙烷,没有副产物产生,原子利用率达到100%,故工艺二符合绿色化学的原则;
(3)由表格中数据可知:奇数项的C原子个数为前一奇数项中烷烃的C、H原子个数之和,偶数项中C原子个数为其前一个偶数项中C、H原子个数之和,所以第六项中C原子个数是第四项中C原子、H原子个数之和为26,由烷烃通式可知第六项分子式为C26H54;
(4)某含氮有机物组成中含碳32%,氢6.7%,氧43%,则氮的质量分数为(1-32%-6.7% -43%)=18.3%,则n(C):n(H):n(O):n(N)= 2:5:2:1,故该有机物的最简式为C2H5O2N,最简式的式量是75,而该有机物的相对分子质量M=37.5×2=75,故该有机物分子式为C2H5O2N。该有机物是蛋白质水解的产物,既能与酸又能与碱反应,还可与醇发生酯化,说明该有机物是氨基酸,其中含有-NH2和-COOH,故该有机物结构简式为H2NCH2COOH;
(5)醋酸铅是重金属盐,遇蛋白质,会使蛋白质分子结构发生改变发生变性,由于失去其生理活性功能而导致中毒。
【分析】根据球棍模型可知,A为丙烷,B为丁烷,C为正戊烷,D为异戊烷。
(1)①分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体;
②等质量的有机物中H元素含量越高,燃烧消耗O2越多;
(2)绿色化学的原则是原子利用率100%;
(3)结合烷烃通式推断分子式;
(4)蛋白质水解生成氨基酸;
(5)重金属盐会使蛋白质变性。
17.【答案】(1)(C6H10O5)n+nH2O→催化剂nC6H12O6(葡萄糖)
(2)CO2
(3)A;C;E
(4)B;D
(5)33
(6)
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体;多糖的性质和用途;结构式
【解析】【解答】(1)①是淀粉或纤维素的水解反应,其化学方程式是(C6H10O5)n+nH2O→催化剂nC6H12O6(葡萄糖);
(2)②反应是葡萄糖发酵除了生成乙醇外还会生成二氧化碳那,故另一产物为CO2;
(3) A.淀粉和纤维素的化学为(C6H10O5)n,但是二者的聚合度不同,故二者不是同分异构体,A不正确;
B. M是葡萄糖含有醛基,可与新制的氢氧化铜悬浊液在加热条件下生成砖红色沉淀,B正确;
C.人体没有消化纤维素的酶,故纤维素不可在人体内转化为葡萄糖提供能量,C不正确;
D.体积分数为75%的酒精溶液可以杀死细菌,故可以用于杀菌消毒,D正确;
E.冷却后的溶液仍然显示酸性,故加入银氨溶液水浴加热不可观察到银镜产生,E不正确;
故答案为:ACE;
(4) A.单位时间里,生成1mol 乙酸乙酯,同时生成1mol水,均表示正反应速率,反应始终按该比例关系进行,不能说明到达平衡,故A不正确;
B.单位时间里,消耗 1mol乙醇,同时生成 1mol 乙酸,一个表示正反应速率,一个表示逆反应速率,且比值等于系数比,能说明到达平衡,故B正确;
C.平衡时混合物中各物质的物质的量之间没有必然联系,故C不正确;
D.乙醇的物质的量是变量,故其保持恒定可证明反应达到平衡,D正确;
故答案为:BD。
(5)制备乙酸乙酯的化学反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH→浓硫酸ΔCH3COOC2H5+H2O,30g乙酸与46g乙醇分别为0.5mol,所以实际中最大能够得到0.5mol的乙酸乙酯,所以乙酸乙酯的质量=88×0.5×75%=33g;
(6)乙醇的一种同分异构体分子中只有一种类型的氢原子,说明它应该是对称结构,则它的结构式是:。
【分析】(1)淀粉水解生成葡萄糖;
(2)葡萄糖在酶的作用下反应生成乙醇和二氧化碳;
(3)A.淀粉和纤维素的聚合度不同;
B.葡萄糖含有醛基;
C.纤维素在人体内不能转化为葡萄糖;
D.体积分数为75%的酒精溶液可使蛋白质变性;
E.应在碱性条件下进行检验;
(4)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变;
(5)计算理论产量,再根据产率=实际产量理论产量×100%计算;
(6)乙醇的同分异构体为乙醚。
18.【答案】(1)CH2=CHCOOCH3;HO−CH2CH2−OH;
(2)碳碳双键、羧基;CH2=CHCOOH+Br2→CH2BrCHBrCOOH;消去反应
(3)2⇌加热浓硫酸+2H2O
(4)HCHO
【知识点】有机物中的官能团;有机物的推断;烯烃;结构简式
【解析】【解答】(1)由分析可知,C、F、G的结构简式是C:CH2=CHCOOCH3;F:HO−CH2CH2−OH;G;
(2)由分析可知B中所含的官能团的名称是碳碳双键、羧基;B与溴水反应是加成反应,其方程式为CH2=CHCOOH+Br2→CH2BrCHBrCOOH,由图可知反应②是醇的消去反应,所以的反应类型是消去反应;
(3)反应①是两分子乳酸反应生成的六元环,其化学方程式为
2⇌加热浓硫酸+2H2O
(4)甲醇在铜作为催化剂加热的条件下可生成甲醛,其结构简式为HCHO。
【分析】A为两分子乳酸反应生成的六元环,则A为,乳酸发生消去反应生成B,则B为CH2=CHCOOH,B与甲醇发生酯化反应生成C,则C为CH2=CHCOOCH3,F可用于生产汽车防冻液,则F为乙二醇,B和乙二醇反应生成D、E,E和B反应生成D,则D为CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2,E为CH2=CHCOOCH2CH2OH,G为链状高分子化合物,即E发生加聚反应生成G,则G为。
19.【答案】(1)Al−3e−+4OH−=AlO2−+2H2O
(2)−3968.55
(3)I;反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来
(4)0.1 mol/L;向逆反应方向;10.58P总
【知识点】盖斯定律及其应用;电极反应和电池反应方程式;化学平衡的计算;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1) 在铝电极,Al失电子产物与NaOH溶液反应生成NaAlO2,等,电极反应式:Al−3e−+4OH−=AlO2−+2H2O,答案为:Al−3e−+4OH−=AlO2−+2H2O;
(2) 依据盖斯定律,12(①+②×3+③×3)可得反应④的ΔH4=ΔH1+ΔH2×3+ΔH3×32=−3968.55kJ·mol−1
(3) 当ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发,根据题意可知高温时反应⑤可以自发进行,结合图像可知曲线Ⅰ在高温时满足ΔG<0,代表反应⑤;反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来,所以该方法可行,故答案为I,反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来;
(4)①假设平衡时转化了x molCO2,列三段式有:
起始转化平衡C(s)+CO2(g)2x2−x⇌2CO(g)02x2x
根据图像此时CO的体积分数为40%,所以有2x2−x+2x=40%,解得x=0.5;此时容器体积为10L,故平衡c(CO)=2×0.5mol10L=0.1mol/L;
②平衡时CO与CO2体积分数相等,再充入一定量n(CO):n(CO2)=3:2的混合气体,因CO体积分数增加更多,平衡向逆反应方向移动;
③容器恒压,总压强为p总,该温度下平衡时CO的体积分数为92%,CO2的体积分数为8%,则平衡常数Kp=p2(CO)p(CO2)=(92%p总)28%p总=10.58p总。
【分析】(1)该原电池中,Al与NaOH反应,Mg不与NaOH反应,则Al为负极;
(2)根据盖斯定律计算;
(3)反应⑤在高温下能自发进行,说明高温时ΔG<0;反应⑤生成的AlCl为气体,容易从体系中分离,且AlCl在低温下可分解得到金属铝和三氯化铝,从而将金属铝生产出来;
(4)①列出反应的三段式进行计算;
②CO增加更多,反应逆向移动;
③根据Kp=p2(CO)p(CO2)计算。
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