山东省滨州市2020-2022三年高一化学下册期末试题汇编
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一、单选题
1.(2020春·山东滨州·高一统考期末)新冠肺炎疫情出现以来,系列举措体现了中国力量。在各种防护防控措施中,化学知识起到了重要作用。下列有关说法不正确的是
A.使用84消毒液杀菌消毒是利用了溶液的强氧化性
B.防控新冠病毒所用的酒精浓度越大,消毒效果越好
C.N95型口罩的核心材料聚丙烯属于有机高分子材料
D.冷链运输抗病毒疫苗可避免蛋白质变性
2.(2020春·山东滨州·高一统考期末)下列化学用语正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.氯元素的原子结构示意图:
C.氯化镁的电子式:
D.用电子式表示氯化氢分子的形成过程:
3.(2020春·山东滨州·高一统考期末)下列说法不正确的是
A.金刚石、C60、石墨互为同素异形体 B.葡萄糖与果糖互为同分异构体
C.H、D、T互为同位素 D.乙醇与甘油互为同系物
4.(2020春·山东滨州·高一统考期末)对于化学反应中的能量变化,下列表述不正确的是
A.吸热反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量 B.形成化学键的过程释放能量
C.加热才能发生的反应一定是吸热反应 D.任何化学反应都伴随着能量变化
5.(2020春·山东滨州·高一统考期末)下列说法正确的是
A.葡萄糖的化学式为C6H12O6,一定条件下能与新制氢氧化铜悬浊液反应
B.淀粉的化学式为(C6H10O5),遇含碘元素的物质一定变为蓝色
C.蛋白质的组成元素有C、H、O、N、P、S等,加入饱和(NH4)2SO4溶液会失去生理活性
D.油脂的组成元素有C、H、O三种元素,属于天然有机高分子化合物
6.(2020春·山东滨州·高一统考期末)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y原子的最外层只有一个电子,Z位于元素周期表ⅢA族,W与X属于同主族。下列说法不正确的是
A.原子半径:r(X)
7.(2020春·山东滨州·高一统考期末)潜艇中使用的液氨一液氧燃料电池工作原理如图所示,电池工作时,下列说法正确的是
A.电极b是负极 B.电解质溶液中的OH-向电极b移动
C.电极a的电极反应式为2NH3+6OH-= 6e-=N2+6H2O D.电流从电极a经负载流向电极b
8.(2020春·山东滨州·高一统考期末)不列各组反应(表内物质均为反应物)刚开始时,放出H2的速率最大的是
选项
金属(粉末状)
酸的浓度
酸的体积
反应温度
A
0.1molMg
6mol‧L-1硝酸
20mL
60℃
B
0.1molMg
3mol‧L-1盐酸
20mL
60℃
C
0.1molFe
3mol‧L-1盐酸
40mL
60℃
D
0.1molMg
3mol‧L-1盐酸
40mL
30℃
A.A B.B C.C D.D
9.(2020春·山东滨州·高一统考期末)某有机物的结构简式如图所示,下列说法不正确的是
A.该有机物的分子式为C13H14O5
B.该有机物能与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.该有机物能够在催化剂作用下发生加成反应
D.1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成3mol H2
10.(2020春·山东滨州·高一统考期末)某研究性学习小组为了证明铁的金属活动性比铜强,设计了如下实验方案:
①将铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出
②定量的铁粉和铜粉与浓硫酸在加热条件下反应分别生成FeSO4和CuSO4
③将铜片置于FeCl3溶液中铜片逐渐溶解
④把铁片和铜片置于盛有稀硫酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上无气泡而铜片上有气泡产生
⑤把铁片和铜片置于盛有浓硝酸的烧杯中,并用导线连接,铁片上有气泡而铜片上无气泡产生
以上实验方案设计合理的是
A.①④ B.①③④ C.②③④ D.②⑤
11.(2020春·山东滨州·高一统考期末)下列装置或操作都能达到实验目的的是
A.苯萃取溴水中的溴,分液,放出苯层
B.形成原电池
C.制取乙酸乙酯
D.蒸馏米酒
12.(2020春·山东滨州·高一统考期末)CO2可转化成有机物实现碳循环。在容积1L的密闭容器中,充1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法不正确的是
A.3~9min内,v(H2)=0.125mol‧L-1‧min-1
B.混合气体中CO2的体积分数保持不变时,说明上述反应达到平衡状态
C.平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是30%
D.3 min时v正(CH3OH)= v逆(CH3OH)
13.(2020春·山东滨州·高一统考期末)为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实验方案:
下列说法不正确的是
A.上述实验方案中采用了反萃取法
B.②中有机溶剂a可为CCl4
C.③中发生反应的化学方程式:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
D.操作Z的名称是加热
14.(2021春·山东滨州·高一统考期末)2021年世界化学论坛以“化学让世界更美好”为主题,对材料、环境与能源等领域进行深入探讨。下列叙述正确的是
A.二氧化硅常被用来制作光导纤维 B.蒸馏“地沟油”可以获得汽油
C.掩埋废旧电池不会造成环境污染 D.绿色化学的核心思想是污染后及时治理
15.(2021春·山东滨州·高一统考期末)下列对化学用语的描述正确的是
A.的电子式: B.的空间填充模型:
C.乙烯的结构简式: D.的结构示意图:
16.(2021春·山东滨州·高一统考期末)下列传统酿醋工艺的主要步骤中,包含溶解和过滤操作的是
A
B
C
D
蒸拌原料
淀粉发酵
清水浸淋
放置陈酿
A.A B.B C.C D.D
17.(2021春·山东滨州·高一统考期末)下列说法正确的是
A.对石油进行裂解,可以提高轻质液体燃料的产量和质量
B.煤中含有苯、甲苯、二甲苯等化合物,可以通过煤的干馏获得
C.灼烧蚕丝织物有烧焦羽毛的气味
D.一定条件下,糖类、油脂都能发生水解反应
18.(2021春·山东滨州·高一统考期末)我国航天器“天问一号”已于2021年2月到达火星,实现中国在深空探测领域的技术跨越。此次探测由核素提供能量。下列说法错误的是
A.原子核内中子数与核外电子数之差为55
B.、、互为同位素
C.已知属于过渡元素,推测其可用作半导体材料
D.在元素周期表中,第3纵列至第12纵列均为金属元素
19.(2021春·山东滨州·高一统考期末)已知短周期元素X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如图所示,其中Y的最高化合价为+3。下列说法错误的是
A.原子半径
B.Y与R形成的化合物属于离子化合物
C.Z的氢化物常温下可能为固体
D.M最高价氧化物对应水化物能与其最低价氢化物反应
20.(2021春·山东滨州·高一统考期末)X在一定条件下可发生反应:,,反应过程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.、、三种物质中最不稳定的是
B.的能量小于的能量
C.,反应物的总键能小于生成物的总键能
D.若可转化为,则此反应为吸热反应
21.(2021春·山东滨州·高一统考期末)下述实验方案能达到实验目的的是
编号
A
B
C
D
实验方案
实验目的
探究温度对化学平衡的影响
灼烧碎海带
实验室制备乙酸乙酯
收集并检验乙烯
A.A B.B C.C D.D
22.(2021春·山东滨州·高一统考期末)某温度下,在2L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应∶,12s时生成C的物质的量为(过程如图)。下列说法正确的是
A.
B.2s时,用A表示的化学反应速率为
C.0~2s内的平均反应速率等于4~6s内的平均反应速率
D.12s时容器内气体的总物质的量为起始时的
23.(2021春·山东滨州·高一统考期末)一种活性物质的结构简式为,下列有关该物质的叙述正确的是
A.分子式为
B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物
C.能发生取代反应,不能发生加成反应
D.仅用酸性高锰酸钾溶液即可验证该物质中存在碳碳双键
24.(2021春·山东滨州·高一统考期末)我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该历程如图所示,下列说法错误的是
A.①→②放出能量
B.①→②过程中形成碳碳键
C.由②得到乙酸的过程中,形成了氧氢键
D.该反应过程中催化剂不参与
25.(2021春·山东滨州·高一统考期末)己二酸是一种重要的化工原料,科学家在现有工业路线基础上,提出了一条“绿色”合成路线工业路线,下列说法正确的是
A.苯能与发生加成反应而使溴水褪色
B.环己醇分子中所有原子共平面
C.己二酸与溶液反应有生成
D.环己烷的一氯代物有3种
26.(2022春·山东滨州·高一统考期末)2022年1月31日,三星堆青铜大面具惊艳亮相春晚,该面具是目前保存状况最好的大型青铜面具。下列叙述错误的是
A.青铜属于金属材料
B.可利用测定该面具的年代
C.青铜中含有锡或铅,其熔点低于纯铜
D.为防止青铜大面具锈蚀,应将其放在银质托盘上
27.(2022春·山东滨州·高一统考期末)下列化学用语错误的是
A.甲烷的空间填充模型:
B.乙烯的结构简式:
C.HClO的结构式:H-O-Cl
D.用电子式表示NaCl的形成过程:
28.(2022春·山东滨州·高一统考期末)德国重离子研究中心人工合成Cn的过程可表示为。下列叙述正确的是
A.合成Cn的过程为化学变化 B.的中子数为165
C.Cn元素位于第7周期ⅡA族 D.与互为同位素
29.(2022春·山东滨州·高一统考期末)下列说法正确的是
A.玻璃容器可盛放各种酸
B.保存液溴时应使用玻璃塞
C.蒸馏完毕,先关闭冷凝水,再停止加热
D.分液时,先从上口倒出上层液体,再从下口放出下层液体
30.(2022春·山东滨州·高一统考期末)2-氯-1,3-丁二烯是化工生产中一种非常重要的单体,其工业生产方法如下。
下列说法错误的是
A.乙炔的官能团为碳碳三键
B.反应①为加成反应,反应②为取代反应
C.反应①的产物乙烯基乙炔中所有原子处于同一平面
D.该工业生产方法的原子利用率理论上为100%
31.(2022春·山东滨州·高一统考期末)陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,但二者之间不具备因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
F得电子能力比Cl强
酸性:HCl>HF
B
乙醇能与金属钠反应
可用金属钠鉴别普通汽油与乙醇汽油
C
淀粉、纤维素的化学式均为
两者互为同分异构体
D
钙、锶、钡均为过渡元素
含钙、锶、钡等元素的化合物可用于制造焰火
A.A B.B C.C D.D
32.(2022春·山东滨州·高一统考期末)电解饱和食盐水制备烧碱的原理示意图如图(X、Y均为惰性电极)。下列说法正确的是
A.X接直流电源的负极
B.该装置中阳离子交换膜可以更换为阴离子交换膜
C.从D口加入NaOH稀溶液以增强溶液导电性
D.生成,同时产生2mol NaOH
33.(2022春·山东滨州·高一统考期末)太空“冰雪”实验用到某盐的过饱和溶液,该盐的结构如图所示,其中X、Y、Z、W是原子序数依次递增的短周期元素。下列说法正确的是
A.W与Z形成的化合物一定不含共价键
B.X与Y形成化合物的沸点一定比X与Z形成的化合物低
C.X与Y、Z、W分别形成的化合物均为共价化合物
D.Z的简单离子半径大于W的简单离子半径
34.(2022春·山东滨州·高一统考期末)关于下列几个装置叙述正确的是
A
B
C
D
离子导体可更换为NaCl溶液
铁既发生吸氧腐蚀又发生析氢腐蚀
利用此装置电解精炼铜,粗铜做b极
X为锌或锡均可减缓钢闸门的腐蚀
A.A B.B C.C D.D
35.(2022春·山东滨州·高一统考期末)1-丁烯和2-丁烯分别与HCl发生反应,得到相同的产物2-氯丁烷的能量曲线如图。下列说法错误的是
A.2-氯丁烷的同分异构体有3种
B.中含有32mol电子
C.相同条件下,1-丁烯比2-丁烯稳定
D.相同条件下,与2-丁烯相比,1-丁烯生成2-氯丁烷的更小
36.(2022春·山东滨州·高一统考期末)辅酶具有预防动脉硬化的功效,其结构简式如图。下列有关辅酶的说法错误的是
A.分子式为 B.分子中含有14个甲基
C.分子中含氧官能团为酯基 D.可发生加成反应
37.(2022春·山东滨州·高一统考期末)298K,101kPa,和CO组成的混合气体2.5mol,充分燃烧后放出710.0kJ热量。几种物质的摩尔燃烧焓(298K,101kPa)见下表。
C(s)
CO(g)
下列说法正确的是( )A.
B.
C.
D.混合气体中的体积分数为50%
二、多选题
38.(2020春·山东滨州·高一统考期末)用括号内的试剂和分离方法除去下列物质中的少量杂质,正确的是
A.乙烷中混有乙烯(高锰酸钾溶液,洗气) B.溴苯中混有溴(氢氧化钠溶液,分液)
C.乙醇中混有水(生石灰,蒸馏) D.乙醇中混有乙酸(金属钠,蒸馏)
39.(2020春·山东滨州·高一统考期末)下列说法中不正确的是
A.C5H12有3种同分异构体 B. 的一氯代物有3种
C.CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体 D.立方烷( )的二氯代物有2种
40.(2021春·山东滨州·高一统考期末)某课外活动小组用如图装置探究乙醇还原性并获得乙醛(夹持装置略),已知乙醛沸点20.8℃。下列叙述错误的是
A.甲、丙两装置均采取热水浴
B.实验过程中观察到铜网出现红色和黑色交替的现象
C.实验结束后,丙中试管收集的物质只有乙醛和水
D.若用氧气代替空气时,应适当降低气体的通入速率
41.(2021春·山东滨州·高一统考期末)微生物燃料电池是一种高效、经济的发电装置。一种双室微生物燃料电池的装置如图所示,其中负极反应为。下列说法错误的是
A.该装置可实现化学能转化为电能
B.上图所示装置中,左侧区域为负极区,右侧区域为正极区
C.放电时,正极生成的气体和负极消耗气体的物质的量之比为1:1
D.放电一段时间后,正极区酸性增强
42.(2021春·山东滨州·高一统考期末)法常用于处理含难降解有机物的工业废水,在调节好和浓度的废水中加入,使产生的羟基自由基氧化降解污染物。控制的初始浓度相同,其余实验条件见下表,探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法正确的是
实验编号
溶液
溶液
蒸馏水
温度
①
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
298
②
6.0
1.5
0.30
3.5
10
3
313
③
6.0
3.5
0.30
3.5
x
3
298
④
6.0
1.5
0.30
4.5
9
3
298
⑤
6.0
1.5
0.30
3.5
10
10
298
A.实验①、⑤的目的是探究对降解速率的影响
B.实验②、④探究的是其它条件不变时,温度对降解速率的影响
C.实验③中,
D.实验测得温度过高时,降解反应速率减小,可能的原因是受热分解
43.(2022春·山东滨州·高一统考期末)由实验操作和现象,可得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
向NaBr溶液中滴加过量氯水,再加入淀粉KI溶液
溶液先变橙色,后变蓝色
氧化性:
B
向饱和溶液中滴加鸡蛋清溶液
出现白色沉淀
饱和溶液可使蛋白质变性
C
石蜡油加强热,将产生的气体通入的溶液
溶液红棕色变无色
气体中含有不饱和烃
D
将封装和混合气体的球形玻璃容器,浸入热水中
气体颜色变深
温度可以破坏化学平衡
A.A B.B C.C D.D
44.(2022春·山东滨州·高一统考期末)苯胺为无色油状液体,沸点184℃,易被氧化,有碱性,与酸反应生成盐。实验室利用如下装置(夹持及加热装置略)制备苯胺,其原理为 +3H2+2H2O。制备反应结束后,关闭活塞K,加入生石灰,调整好温度计的位置,继续加热,收集182~186℃的馏分,得到较纯苯胺。下列说法错误的是
A.反应前,应先通一段时间再加热
B.该加热方式为水浴加热
C.生石灰可以用代替
D.蒸馏时,为防止冷凝管炸裂应更换为空气冷凝管
45.(2022春·山东滨州·高一统考期末)科学家开发出了多种锂电池,装置如下。下列描述正确的是
A.甲充电时总反应为:
B.乙中玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
C.丙中Se可由通入溶液中反应制得,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
D.丁中a极的电极反应式为:
三、填空题
46.(2020春·山东滨州·高一统考期末)按要求回答下列问题。
(1)2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。氮元素在周期表中的位置是________,N2的电子式是________,化合物Si3N4中N的化合价是_______价。
(2)2020年6月23日,长征系列运载大箭将北斗三号“收官之星”成功送入太空。火箭燃料燃烧的化学方程式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H20。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______,将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中,气体混合物颜色变_______(填“深”或“浅”)。
(3)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,每3000万年误差仅1秒。Rb是第5周期IA族元素。Rb元素原子的失电子能力______填(“强”或“弱”)于K,请用原子结构的知识解释其原因:______。
47.(2020春·山东滨州·高一统考期末)(1)以下两个反应在理论上能设计成原电池的反应是_____(填字母)。
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.2FeCl3+Fe=3FeCl2
(2)选择适宜的材料和试剂将(1)中你选择的反应设计为原电池装置。
①该电池的负极材料是______,离子导体是 ________。
②该电池的正极反应是________反应(填“氧化”或“还原”),电池的正极电极反应式为______。
③该电池放电时溶液中阳离子移向______(填“正”或“负”)极。
④该电池放电过程中,若测得电解质溶液的质量与时间的关系如图所示,则反应从开始至t1时,电路中转移电子的物质的量为________。
四、实验题
48.(2021春·山东滨州·高一统考期末)某同学为验证同主族元素原子得电子能力强弱进行如下实验:
Ⅰ.向溶液中滴加少量氯水,充分反应后,加1mL四氯化碳振荡,静置;
Ⅱ.向溶液中滴加少量氯水,充分反应后,加1mL四氯化碳振荡,静置;
Ⅲ.在淀粉碘化钾试纸上滴加几滴溴水。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ的现象_______。
(2)根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验现象可得实验结论为_______,请用原子结构的知识解释其原因:_______。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ得到的层中含有卤素单质,可用浓溶液反萃取分离回收。以下是反萃取回收的操作过程:
①向装有的溶液的_______(填仪器名称)中加入少量浓溶液;
②振荡至溶液的_______色消失,振荡过程中仪器内压强会增大,需要打开_______(填“上口玻璃塞”或“下口活塞”)放气;
③静置、分层,先将层从仪器的下口放出,再将含碘的碱溶液从仪器的_______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中;
④边搅拌边加入几滴45%的溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体,写出该反应的离子方程式_______。
五、元素或物质推断题
49.(2020春·山东滨州·高一统考期末)下表为元素周期表的一部分,请参照元素A~J在表中的位置,用化学用语回答下列问题。
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
(1)表中所列元素原子失电子能力最强的是______(填元素名称)。
(2)F、G、I、J元素的简单离子中,半径最大的是______(填离子符号),G的最高价氧化物对应水化物与强碱溶液反应的离子方程式为_______。
(3)向F2I的溶液中通入J的单质,现象为____,反应的离子方程式为_______。
(4)E、I、J对应的氢化物最稳定的是_______(填氢化物的化学式)。
(5)下列关于元素周期表应用的说法不正确的是_____。
a.在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料
b.在过渡元素中寻找优良的催化剂
c.元素周期表中性质相似的元素,一定处于同一族
d.利用元素周期表可以寻找合适的超导材料
(6)利用如图装置设计实验验证B、H、I三种元素非金属性的变化规律,分液漏斗所装药品为______,试管中的现象为_______。
50.(2021春·山东滨州·高一统考期末)某种化合物是工业洗涤剂的中间体,其结构如下所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,Q最外层电子数与Y核外电子总数相同,X的原子半径是元素周期表中最小的。回答下列问题:
(1)写出Q元素在周期表中的位置_______,Z单质的电子式_______。
(2)Y、Z、Q三种元素所形成的最简单气态氢化物中,稳定性最强的是_______(填化学式);X、Y、Z、Q四种元素组成的化合物中,既含离子键又含共价键的是_______(填化学式)。
(3)Z、Q、W三种元素形成的简单离子,半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(4)利用如图装置可比较Y、Z两元素原子的得电子能力,b中发生反应的化学方程式为_______。
(5)碲()的某化合物是常用的光盘记录材料之一,可在激光照射下记录、储存信号。已知碲与Q同主族,则碲及其化合物可能具有的性质为_______(填标号)。
A.单质碲在常温下是固体 B.比稳定
C.的酸性比弱 D.通入溶液中不发生反应
51.(2022春·山东滨州·高一统考期末)元素周期表中所列的每个序号分别代表某一元素。
回答下列问题:
(1)元素①的阴离子结构示意图为___________。
(2)①、③、④三种元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,其电子式为___________。
(3)金属性④___________⑤(填“>”、“<”或“=”),请用原子结构的知识解释其原因___________。
(4)利用如图装置探究②和⑥的非金属性强弱,填写合理试剂的化学式:X___________、Y___________、Z___________。
(5)工业上制备⑦单质的离子方程式为___________。
(6)下列说法正确的是___________。
A.⑨的单质常温下为固体,可做半导体材料 B.⑨的氢化物很稳定
C.⑩的最高价氧化物对应的水化物具有两性 D.⑩与⑧的原子序数之差为61
六、原理综合题
52.(2020春·山东滨州·高一统考期末)合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(1)德国化学家F·Haber利用N2和H2在催化剂表面合成氨气而获得诺贝尔奖,该反应的能量变化及微观历程的示意图如下,用分别表示N2、H2、NH3。
①该反应是____反应(填“吸热“或“放热”,其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量_____(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量。
②关于N2和H2在催化剂表面合成氨气的过程,下列说法正确的是________。
A.曲线b表示有催化剂时的能量变化情况
B.催化剂在吸附N2、H2时,催化剂与气体之间的作用力为化学键
C.在该过程中,N2、H2断键形成氮原子和氢原子
D.使用催化剂,使合成氨反应放出的能量增多
(2)一定温度下,向恒容的密闭容器中充入一定量的N2和H2发生反应,测得各组分浓度随时间变化如图所示。
①表示c(N2)变化的曲线是_____(填“曲线A”或“曲线B”或“曲线C”)。
②0~t0时用H2表示的化学反应速率:v(H2)=_____ mol‧L-1‧min-1
③下列能说明该反应达到平衡状态的是______(填序号)。
a.容器中的压强不随时间变化
b.2c(H2)=3c(NH3)
c.容器中混合气体的密度不随时间变化
d.断裂3mol H-H键的同时断裂6molN-H键
(3)人们曾认为N2+3H2 =2NH3化学反应速率小,原材料利用率低,不可能用于工业化生产。化学家们不断地研究和改进该反应的条件,如催化剂、温度、压强等,并更新设备,成功地开发了合成氨的生产工艺。下列反应条件的改变对反应速率的影响正确的是_______。
A.增大N2的浓度能加快反应速率
B.充入稀有气体增大压强能加快反应速率
C.升高温度能减慢反应速率
D.使用催化剂对反应速率无影响
53.(2021春·山东滨州·高一统考期末)化学物质在汽车的动力、安全等方面有着极为重要的作用。
(1)某同学根据所查阅的资料,绘制了三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图。根据示意图,你认为可燃物_______(填“A”、“B”或“C”)更适合用作车用燃料。(已知:燃点是指在规定的条件下,应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度,燃点较低时存在安全隐患。)
(2)汽车尾气中含有、等污染物。其中生成过程的能量变化如图,由该图数据计算可得,该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)通过传感器可监测汽车尾气中的含量,其工作原理如图所示:
①A电极发生的是_______反应(填“氧化”或“还原”)。
②B电极反应为_______。
(4)电动汽车普遍使用锂离子电池。某锂离子电池反应为。
①当有消耗时,电路中转移电子数目为_______。
②根据①的计算思路,分析做电极优于的原因是_______。
(5)安全性是汽车发展需要解决的重要问题。汽车受到强烈撞击时,预置在安全气囊内的化学药剂发生反应产生大量气体,气囊迅速弹出。某种产气药剂主要含有、、、,已知在猛烈撞击时分解产生两种单质,并放出大量的热。
①药剂中做冷却剂原因是_______。
②根据产气药剂的组成,在设计气囊中所运用的化学反应时,需要考虑的角度有_______(填标号)。
A.固体反应物的颜色 B.气体产物的毒性 C.反应的快慢 D.反应的能量变化
54.(2021春·山东滨州·高一统考期末)研究化学反应的快慢和限度,能使化学反应更好的服务于人类的需要。
(1)高炉炼铁中常发生副反应:。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的,反应过程中和的浓度与时间的关系如图所示。
①时,正、逆反应速率的大小关系为v正_______v逆(填“>”、“<”或“=”)。
②0~4min时间段内,的平均反应速率_______。
③下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(填标号,下同)。
A.降低温度
B.减少铁粉的质量
C.保持压强不变,充入使容器的体积增大
D.保持体积不变,充入使体系压强增大
④下列描述不能说明上述反应已达平衡的是_______。
A.单位时间内生成的同时消耗
B.容器中固体质量不随时间而变化
C.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
D.的比值保持不变
(2)利用的还原性可以消除氮氧化物的污染,其中除去的主要反应如下:,某研究小组将、和一定量的充入2L密闭容器中,在催化剂()表面发生上述反应,生成的转化率随温度变化的情况如图所示。(转化率)
①在5min内,温度从420K升高到580K,此时段内生成的平均反应速率_______。
②在有氧条件下温度580K之后生成的转化率降低的原因可能是_______。
55.(2022春·山东滨州·高一统考期末)臭氧存在于大气中,可吸收太阳光中对人体有害的短波光线,使生物免受紫外线的伤害,是地球生命的保护伞。
(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应。
已知:
转化为的热化学方程式为___________。
(2)在水中易分解,一定条件下,的浓度减少一半所需的时间(t)如下图所示。
已知:的起始浓度为
①在30℃、条件下,的分解速率为___________。
②根据图中的递变规律,推测在下列条件下分解速率最大的是___________填序号)。
A.10℃、 B.40℃、 C.50℃、
(3)臭氧在烟气脱硝过程中发生反应: 。在绝热恒容密闭容器中充入和发生上述反应,一段时间后,测得的物质的量为0.1mol。
①反应前后容器内气体物质的量比为___________。
②下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是___________(填序号)。
A.的体积分数保持不变 B.混合气体的密度不再变化 C.容器内的温度不再变化
56.(2022春·山东滨州·高一统考期末)二氧化碳的捕集,利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)利用 CO2为氧化剂,可将乙烷转化为更有价值的乙烯: ∆H=___________。(已知:298K时,相关物质的相对能量如图。)
(2)某科研团队研发了Zn-CO2电池,电池工作时复合膜(由a、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH-。Zn-CO2电池工作原理如图所示:
①组装时,电池复合膜中a膜朝向电池的___________(填“Zn”或“Pd”)电极一侧。
②闭合K时,Zn电极的电极反应式为___________。
③当复合膜层间消耗18g水时,电池转化的CO2在标准状况下的体积为___________,左池中OH-变化的物质的量为___________。
七、有机推断题
57.(2020春·山东滨州·高一统考期末)工业中很多重要的原料都是来源于石油化工,如图所示:
请回答下列问题:
(1) C的结构简式为_______,D中官能团的名称是______。
(2)②、⑤反应的反应类型分别是_____、______。
(3)反应①的化学方程式为_____;反应③的化学方程式为_____。
(4)丙烯分子中最多有____个原子共面,丙烯在一定条件下可以发生加聚反应,写出其反应的化学方程式:_____。
(5)某实验小组用以下装置制备乙酸乙酯。
球形冷凝管的作用是_____。将圆底烧瓶中的液体倒入饱和碳酸钠溶液中,经过多步操作,可分离得到粗产品。此过程中定需要的操作是______(填序号)。
58.(2021春·山东滨州·高一统考期末)聚丙烯酸乙二醇酯是一种良好的水溶性涂料。工业上以煤为原料可设计合成路线如下:
查阅资料获得信息:
(1)①的加工手段称为煤的_______(填“气化”、“液化”或“干馏”)。
(2)②的反应类型为_______,写出E中含氧官能团的名称_______。
(3)反应④的化学方程式为_______。
(4)与C互为同分异构体且属于饱和烃的结构简式为_______,写出F的结构简式_______。
(5)苯基乙二醇()可用于调制香精。工业上常用苯乙烯()为原料合成苯基乙二醇,利用题干信息写出合成路线_______。提示:①合成过程中无机试剂任选,②合成路线表示方法如下:
59.(2022春·山东滨州·高一统考期末)功能高分子P的合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A的名称为___________。
(2)E中所含官能团的名称为___________。
(3)写出D和E生成F的化学方程式___________。
(4)写出P的结构简式___________。
(5)A的同系物H比A的相对分子质量大28,其结构有___________种。
(6)以甲苯和乙酸为起始原料合成乙酸苯甲酯(),设计合成路线___________。提示:①合成过程中无机试剂任选;②合成路线表示方法如下:ABC……→K
八、工业流程题
60.(2022春·山东滨州·高一统考期末)苯甲酸及苯甲酸盐因具有高效、方便、廉价等特点,是我国目前应用最广泛的一类防腐剂。某化学实验小组进行了相关研究。
Ⅰ.制备方法的选择
该小组通过查阅资料,发现了以下3种方法。
方法名称
主要反应方程式
甲苯氧化法
+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O
+HCl+KCl
Cannizzaro
反应法
2+KOH+,+HCl+KCl
甲苯氯化
水解法
+3Cl2+3HCl,+2+HCl,
+ H2O+HCl
(1)综合考虑,该小组选择“甲苯氧化法”的理由是___________(答出一条即可)。
Ⅱ.制备与提纯
名称
相对分子质量
性状
熔点
(℃)
沸点
(℃)
密度
溶解度
水
乙醇
乙醚
甲苯
92
无色液体,易挥发
110.6
0.8669
不溶
苯甲酸
122
白色片状或针状晶体,100℃时迅速升华
122.4
248
1.2659
微溶
易溶
易溶
查阅资料后,小组同学制备与提纯苯甲酸的过程如下。
已知:苄基三乙基氯化铵既能溶于水,又能溶于有机溶剂,且不与甲苯、反应。
回答下列问题:
(2)若在反应器中同时加入0.4g苄基三乙基氯化铵,可以使搅拌回流的时间缩短为1h。苄基三乙基氯化铵在此过程中起到的作用为___________。
(3)“反应结束”的判断依据为___________。
(4)滤渣的主要成分为___________。
(5)加入适量的饱和溶液除去的目的是___________;冰水浴降温的主要目的是___________。
(6)粗品提纯的方法为___________。
(7)该过程的产率为___________(列出计算式即可,无需化简,产率= ×100%)。
参考答案:
1.B
【详解】A. 84消毒液主要成分为NaClO,NaClO具有强氧化性,能使蛋白质变性,能够杀菌消毒,故A说法正确;
B. 医用消毒酒精中乙醇的浓度为75%,这个浓度的酒精使病毒中的蛋白质变性,从而杀死病毒,酒精浓度过高,会使病毒的蛋白质外壳迅速凝固,并形成一层保护膜,阻止酒精进入内,因而不能将病毒彻底杀死,故B说法错误;
C. 聚丙烯属于有机高分子材料,故C说法正确;
D. 蛋白质在高温、强酸、强碱等环境下会变性而失去活性,冷链运输可以较长时间地保存蛋白质,防止蛋白质变性,故D说法正确;
答案为B。
2.A
【详解】A. 原子构成为,A为质量数,Z为质子数,根据题意,Z为8,A为10+8=18,即该氧原子表示为,故A正确;
B. 对原子来说,质子数等于核外电子数, 为Cl-,氯原子的结构示意图为 ,故B错误;
C. 书写电子式时,相同离子不能合并书写,即氯化镁的电子式为 ,故C错误;
D. HCl为共价化合物,不能书写成离子形式,故D错误;
答案为A。
【点睛】用电子式表示形成过程时,首先判断物质是离子化合物还是共价物质,用箭头连接左端和右端,左端相同原子可以合并书写,右端相同原子不能合并书写。
3.D
【详解】A. 金刚石、C60、石墨都是有碳元素组成结构不同的单质,三种物质互为同素异形体,故A说法正确;
B. 葡萄糖和果糖的分子式都为C6H12O6,葡萄糖属于多羟基醛,果糖属于多羟基酮,它们分子式相同,结构不同,因此互为同分异构体,故B说法正确;
C. H、D、T的中子数分别为0、1、2,即分别是,它们互为同位素,故C说法正确;
D. 乙醇的结构简式为CH3CH2OH,甘油的结构简式为,它们所含羟基的个数不同,它们不互为同系物,故D说法错误;
答案为D。
【点睛】难点是对同系物的理解,应正确理解结构相似,结构相似:碳的连接方式相同、所含官能团的种类相同、所含官能团的数目相同。
4.C
【详解】A. 一个反应的是放热反应还是吸热反应是由反应物总能量和生成物总能量的相对大小决定,如果反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,如果反应物的总能量小于生成物的总能量,该反应为吸热反应,故A说法正确;
B. 断裂化学键需要吸收能量,形成化学键需要放出热量,故B说法正确;
C. 加热反应不一定是吸热反应,有些放热反应也需要加热,如煤的燃烧,故C说法错误;
D. 任何化学反应都伴随能量变化,故D说法正确;
答案为C。
5.A
【详解】A. 葡萄糖的化学式为C6H12O6,含醛基,故一定条件下能与新制氢氧化铜悬浊液反应,A正确;
B. 淀粉的化学式为(C6H10O5)n,遇含碘单质的物质变为蓝色,B错误;
C. 蛋白质的组成元素有C、H、O、N、P、S等,加入饱和(NH4)2SO4溶液发生盐析,蛋白质不会失去生理活性,C错误;
D. 油脂的组成元素有C、H、O三种元素,不属于天然有机高分子化合物,D错误;
答案选A。
6.B
【分析】X是地壳中含量最多的元素,即X为O,Y原子最外层只有一个电子,Y位于第IA族,原子序数依次增大,且属于短周期,即Y为Na,Z位于ⅢA,即Z为Al,W与O属于同主族,则W为S,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,X为O,Y为Na,Z为Al,W为S;
A. 同主族从上到下原子半径依次增大,同周期从左向右主族元素的原子半径依次减小,因此有r(Al)>r(S)>r(O),故A说法正确;
B. O的最高化合价不是+6价,S的最高化合价为+6价,故B说法错误;
C. Y的最高价氧化物对应水化物为NaOH,Z的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性就越强,金属性:Na>Al,即碱性:NaOH>Al(OH)3,故C说法正确;
D. 非金属性越强,其气态氢化物稳定性越强,非金属性:O>S,即氢化物稳定性:H2O>H2S,故D说法正确;
答案为B。
【点睛】微粒半径大小比较:①看电子层数,一般电子层数越多,微粒半径越大;②看原子序数,电子层数相同,微粒半径随着原子序数的递增而减小;③电子数,电子层数相同,原子序数相同,微粒半径随着电子数增大而增大。
7.C
【分析】该装置为燃料电池,通燃料一极为负极,通氧气一极为正极,电解质为KOH,然后根据原电池工作原理进行分析;
【详解】A. NH3中N显-3价,N2中N显0价,N的化合价升高,根据原电池工作原理,因此电极a为负极,电极b为正极,故A错误;
B. 根据原电池工作原理,阴离子向负极移动,即OH-向电极a移动,故B错误;
C. 电极a为负极,根据装置图,电极a电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O,故C正确;
D. 根据原电池工作原理,电子从负极经外电路流向正极,即电流从电极b经负载流向电极a,故D错误;
答案为C。
【点睛】电极反应式的的书写是本题的难点,书写电极反应式,一般先写出氧化剂+ne-→还原产物,还原剂-ne-→氧化产物,像本题:2NH3-6e-→N2,然后根据溶液的酸碱性,判断H+、OH-、H2O谁参与反应,本题为NaOH溶液,溶液显碱性,因此根据电荷守恒和原子守恒,配平即可。
8.B
【分析】Mg比Fe活泼,与酸反应较剧烈,硝酸与活泼金属反应生成NO,不生成氢气,Mg与盐酸反应时,氢离子浓度越大,反应速率越大、温度越大,反应速率越大;
【详解】A.硝酸与镁反应不生成氢气,故A错误;
B.B中Mg比Fe活泼,氢离子浓度大,温度高,放出氢气的速率快,故B正确;
C.Mg比Fe活泼,与酸反应较剧烈,反应速率比镁小,故C错误;
D.温度较低,反应速率较小,放出氢气的速率慢,故D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.由图知,该有机物的分子式为C13H14O5,A正确;
B.该有机物分子中含有羧基,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,B正确;
C.该有机物分子中含有碳碳双键和苯基,它们都能在催化剂作用下与H2等发生加成反应,C正确;
D.该有机物分子中含有2个-COOH、1个醇-OH,它们都能与Na反应,所以1mol该有机物和过量的金属钠反应最多可以生成1.5mol H2,D错误;
答案选D。
10.A
【详解】①发生的反应方程式为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,利用金属活动性强的制取金属活动性弱的,说明铁的金属性强于铜,故①可以达到实验目的;
②两者都可以跟浓硫酸发生反应,因此无法比较出两者活动性,故②不能达到实验目的;
③发生离子方程式为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,说明Fe3+的氧化性强于Cu2+,无法比较铁的金属性强于Cu,故③不能达到实验目的;
④构成原电池,一般金属性强的作负极,铜片上有气泡产生,该电极反应式为2H++2e-=H2↑,铜片为正极,Fe片为负极,能够说明Fe的金属性强于Cu,故④能达到实验目的;
⑤铁片与浓硝酸在常温下发生钝化反应,阻碍反应的进行,不能说明Fe的金属性强于Cu,故⑤不能达到实验目的;
综上所述,选项①④正确;
答案为A。
11.D
【详解】A. 苯的密度小于水的密度,分层后溴的苯溶液在上层,分液时,上层液体从上口倒出,下层液体从下口流出,而本题中溴的苯溶液从下口流出,故A错误;
B. 乙醇为非电解质,该装置不是闭合回路,因此不能构成原电池,故B错误;
C. 制取乙酸乙酯时,为防止倒吸,导管不能伸入液面以下,而本题中导管伸入液面以下,故C错误;
D. 蒸馏米酒需要用蒸馏装置,题中所给装置,符合蒸馏装置的要求,故D正确;
答案为D。
12.D
【详解】A. 3~9min内,,A正确;
B. 混合气体中CO2的体积分数保持不变时,说明各成分的量保持不变,则上述反应达到平衡状态,B正确;
C. ,则平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数 ,C正确;
D. 由图知,3 min时化学反应还没有平衡,v正(CH3OH)≠v逆(CH3OH),D错误;
答案选D。
13.D
【分析】海带浸取液中碘元素以I-形式存在,H2O2具有强氧化性,反应①发生2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,I2易溶于有机溶剂,反应②萃取分液,得到含I2的有机溶液,然后加入NaOH溶液,发生3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,NaI和NaIO3易溶于水,根据流程图,CCl4难溶于水,且密度大于水,下层溶液为CCl4,上层溶液为NaI和NaIO3,上层溶液加入H2SO4发生5I-+IO3-+6H+=3H2O+3I2,然后采用过滤的方法获得I2,据此分析;
【详解】A. 根据上述分析,I-先转化成I2,利用I2易溶于有机溶剂,进行萃取,得到I2的有机溶液,然后再获得I2的悬浊液,该实验方案中采用了反萃取法,故A说法正确;
B. 根据上述分析,有机溶剂a为CCl4,故B说法正确;
C. I2与NaOH反应发生歧化反应,其反应方程式为3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,故C说法正确;
D. 含I2饿悬浊液获得I2固体,操作应是过滤,故D说法错误;
答案为D。
14.A
【详解】A.二氧化硅具有良好的光传导性,常用来制造光导纤维,故A正确;
B.地沟油属于油脂,汽油属于烃,蒸馏“地沟油”不能获得汽油,可以获得生物燃料,故B错误;
C.掩埋废旧电池,会造成电解液流出,里面的重金属离子会对土壤造成污染,故C错误;
D.绿色化学的核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,故D错误;
故选A。
15.D
【详解】A.分子中氮原子还有一对孤电子对,其电子式为:,故A错误;
B.碳原子半径大于氧原子半径,则的空间填充模型为:,故B错误;
C.乙烯的官能团为碳碳双键,其结构简式为:,故C错误;
D.硫离子核电荷数为16,核外有18个电子,最外层电子数为8,则的结构示意图为:,故D正确;
答案选D。
16.C
【详解】A.传统酿醋工艺中蒸拌原料属于蒸馏过程,与溶解和过滤无关,故A错误;
B.传统酿醋工艺中淀粉发酵是淀粉先发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下发酵生产乙醇,与溶解和过滤无关,故B错误;
C.传统酿醋工艺中清水浸淋的过程为加水溶解和过滤的过程,故C正确;
D.传统酿醋工艺中放置陈酿的过程为乙醇发生催化氧化反应生成乙酸,与溶解和过滤无关,故D错误;
故选C。
17.C
【详解】A.石油裂解的目的是获得化工原料,不用作燃料,故A错误;
B.煤中不含有苯、甲苯、二甲苯等化合物,苯、甲苯、二甲苯等化合物可以通过煤的干馏获得的,煤的干馏是化学变化,故B错误;
C.蚕丝的主要成分为蛋白质,灼烧蚕丝织物有烧焦羽毛的气味,故C正确;
D.糖类中的单糖不能发生水解反应,故D错误;
故选C。
18.C
【详解】A.原子核内中子数=247-96=151,核外电子数=96,核内中子数与核外电子数之差=151-96=55,故A正确;
B.、、是质子数相等,中子数不等的原子,互为同位素,故B正确;
C.属于过渡元素,属于金属元素,离金属与非金属的分界线较远,一般不会用作半导体材料,故C错误;
D.在元素周期表中,第3纵列至第12纵列为过渡元素,均为金属元素,故D正确;
故选C。
19.B
【分析】由图可知,Z、M位于第二周期,X、Y、Q、R位于第三周期,Y的最高化合价为+3价,则Y为Al,因此可得X为Mg,Z为C,M为N,Q为S,R为Cl。
【详解】A.同周期原子半径由左到右逐渐减小,同主族由上到下原子半径增大,故原子半径,故A正确;
B.Y为Al,R为Cl,Y与R形成的化合物为AlCl3,属于共价化合物,故B错误;
C.Z为C,Z的氢化物为烃,随碳原子数增加沸点升高,故常温下可能为固体,故C正确;
D.由上述分析可知,M为N,M最高价氧化物对应水化物为HNO3,最低价氢化物为NH3,HNO3与NH3反应生成NH4NO3和水,故D正确;
答案选B。
20.D
【详解】A.由图象可知2X、3Y以及Z的能量高低,但不能确定那种物质最稳定,那种物质最不稳定,故A错;
B.属于放热反应,所以的能量大于的能量,故B错;
C.属于吸热反应,反应物的总键能大于生成物的总键能,故C错;
D.由1mol的能量低于3mol的能量,所以为吸热反应,故D正确;
答案选D。
21.A
【详解】A.存在2NO2⇌N2O4化学平衡,NO2为红棕色气体,则该实验可探究温度对化学平衡的影响,故A正确;
B.灼烧在坩埚中进行,不能选烧杯,故B错误;
C.导管口在碳酸钠溶液的液面下会造成倒吸,故C错误;
D.乙烯与空气的密度相差不大,应用排水法收集乙烯,故D错误;
故选:A。
22.D
【详解】A.12s时生成C的物质的量为0.8mol,△n(B)=1.0mol-0.6mol=0.4mol,则b∶c=0.4mol∶0.8mol=1∶2,故A错误;
B.由图可知,0~2s内v(A)= ==0.15mol/(L•s),但随着反应的进行,A的浓度逐渐减小,则2s时,用A表示的反应速率小于0.15mol•L-1•s-1,故B错误;
C.随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小, 0~2s内用反应物表示的平均反应速率>4~6s内的平均反应速率,故C错误;
D.12s时△c(A)=0.8mol-0.2mol/L=0.6mol/L,△c(C)=0.4mol/L,△c(B)=0.2mol/L,则△c(A)∶△c(B)∶△c(C)=3∶1∶2,反应为3A(g)+B(g)⇌2C(g),12s时生成C的物质的量为0.8mol,△n(A)∶△n(B)∶△n(C)=△n(A)∶△n(B)∶0.8mol=3∶1∶2,△n(A)=1.2mol,△n(B)=0.4mol,n(A)=0.8mol/L×2L-1.2mol=0.4mol,n(B)=0.5mol/L×2L-0.4mol=0.6mol,此时总物质的量为0.8mol+0.6mol+0.4mol=1.8mol,起始时A、B的总物质的量为(0.8mol/L+0.5mol/L)×2L=2.6mol,则反应为12s时容器内气体的总物质的量与起始时容器内气体的总物质的量之比为 =,故D正确;
故选D。
23.A
【详解】A.该分子中含有10个C原子、18个H原子和3个O原子,分子式为,故A正确;
B.与乙醇、乙酸的官能团不同,结构不相似,均不是同系物,故B错误;
C.含碳碳双键可发生加成反应,含-OH、-COOH可发生取代反应,故C错误;
D.该有机物中含有碳碳双键、羟基,都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,仅用酸性高锰酸钾溶液不能验证该物质中存在碳碳双键,故D错误;
故选A。
24.D
【详解】A.根据图象,①→②过程中反应物能量高于生成物能量,反应放出能量,故A正确;
B.由图示可知,①→②中有碳碳键形成,故B正确;
C.由图示可知,由②得到乙酸的过程中,有羧基生成,形成了氢氧键,故C正确;
D.由图示可知,反应过程中催化剂参与了反应过程,形成了过渡态物质,故D错误;
故选D。
25.C
【详解】A.苯与溴水不反应,发生萃取,且苯的密度小于水的密度,充分振荡后静置,上层溶液呈橙红色,故A错误;
B.环己醇中6个C均为饱和碳原子,与其直接相连的4个原子构成四面体构型,所有原子一定不共面,故B错误;
C.含-COOH的有机物可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,则己二酸与NaHCO3溶液反应有CO2生成,故C正确;
D.环己烷中只有一种H原子,一氯代物有1种,故D错误;
故选C。
26.D
【详解】A.金属材料包括纯金属以及它们的合金,青铜是铜合金,属于金属材料,A正确;
B.是碳元素的一种具放射性的同位素,可利用测定该面具的年代,B正确;
C.合金要比组成其纯金属的熔点低,青铜是铜合金,含有锡或铅,其熔点低于纯铜,C正确;
D.铜的活动性比银强,将青铜器放在银质托盘上,形成原电池时,铜作负极,会加速青铜的腐蚀,D错误;
答案选D。
27.D
【详解】A.甲烷的结构式为,则其空间填充模型: ,A正确;
B.乙烯的分子式为C2H4,结构简式:CH2=CH2,B正确;
C.HClO的电子式为,结构式:H-O-Cl,C正确;
D.NaCl为离子化合物,由Na+和Cl-构成,用电子式表示NaCl的形成过程:,D错误;
故选D。
28.B
【详解】A.化学变化的最小粒子为原子,该反应中原子种类发生了变化,不属于化学变化,A错误;
B.的中子数为277-112=165,B正确;
C.第118号元素位于周期表中第七周期、零族,则112号元素位于周期表中第七周期、IIB族,C错误;
D.质子数相同、中子数不同的核素互为同位素,与质子数不同,两者不互为同位素,D错误;
答案选B。
29.B
【详解】A.HF酸可以腐蚀玻璃,SiO2 +4HF =SiF4 ↑+ 2H2O,不能用玻璃容器盛放,A错误;
B.Br2腐蚀橡胶,应用玻璃塞,B正确;
C.蒸馏完毕,先停止加热再关闭冷凝水,C错误;
D.分液时,先从下口放出下层液体,再从上口倒出上层液体,D错误;
故选B。
30.B
【详解】A.乙炔的分子式为CH≡CH,所含官能团为碳碳三键,A正确;
B.反应①为2个乙炔分子发生加成反应生成乙烯基乙炔,反应②为乙烯基乙炔与HCl发生加成反应转化为2-氯-1,3-丁二烯,B错误;
C.乙烯为平面型分子,分子中6个原子共面,乙炔为直线型分子,分子中4个原子共线,则乙烯基乙炔中所有原子处于同一平面,C正确;
D.该工业生产方法中,原料的原子全部转化为生成物,原子利用率理论上为100%,D正确;
答案选B。
31.A
【详解】A.F的非金属性强于Cl,则F得电子能力比Cl强;HF为弱酸,HCl为强酸,则酸性:HCl>HF,HCl和HF的酸性强弱与F、Cl的得电子能力无关,则陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,但二者之间不具备因果关系,故A符合题意;
B.金属钠可以和乙醇反应生成氢气,金属钠鉴别普通汽油和乙醇汽油时,加入金属钠,可以产生气体的是乙醇汽油,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,但二者之间具备因果关系,故B不符合题意;
C.淀粉、纤维素的化学式均为,但聚合度n不同,两者分子式不同,不是同分异构体,陈述Ⅱ错误,故C不符合题意;
D.钙、锶、钡均为主族元素,陈述Ⅰ错误,故D不符合题意;
故答案选A。
32.C
【分析】由图示可知,Na+向Y极移动,则Y极为阴极,连接外接电源的负极,X极为阳极,连接外接电源的正极,阴极水得电子生成H2,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极Cl-失电子生成Cl2,电极反应式为:2Cl--2e-= Cl2↑,总反应为:2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑。
【详解】A.由分析可知,X极为阳极,连接外接电源的正极,A错误;
B.阴极水得电子生成H2,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,钠离子向阴极移动与氢氧根离子结合得到氢氧化钠,因此阳离子交换膜不可以更换为阴离子交换膜,B错误;
C.阴极产生大量的氢氧化钠,为了增强溶液导电性,可以从D口加入含少量氢氧化钠的水溶液,C正确;
D.氢气所处温度、压强未知,无法计算的物质的量,也就无法计算产生氢氧化钠的物质的量,D错误;
答案选C。
33.D
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次递增的短周期元素,由物质结构图可知,W能形成+1价的阳离子,W为Na,Z能形成两个共价键,Z为O,Y能形成4个共价键,Y为C,X能形成1个共价键,X为H。
【详解】A.W为Na,Z为O,Na与O形成的Na2O2含离子键和O-O非极性共价键,A错误;
B.X为H,Y为C,Z为O,C与H形成的化合物的沸点不一定比O与H形成的化合物的沸点低,如癸烷的沸点比水高,B错误;
C.H与Na形成的化合物NaH为离子化合物,C错误;
D.离子的核外电子排布相同时,核电荷数越多,离子半径越小,O2-的半径大于Na+的半径,D正确;
答案选D。
34.B
【详解】A.离子导体更换为NaCl溶液,阳极产生的Ag+与Cl-生成AgCl沉淀,无法镀银,A错误;
B.左侧吸收O2,发生吸氧腐蚀,右侧产生H2,发生析氢腐蚀,B正确;
C.电解精炼Cu时粗Cu做阳极,根据电流方向可知,图中的b极为阴极,C错误;
D.Fe比Sn活泼,两者构成原电池时Fe作为负极被腐蚀,不能起到保护闸门的作用,D错误;
故选B。
35.C
【详解】A.2-氯丁烷的同分异构体为、、,总共有3种,A项正确;
B.中含有电子数=,则中含有32mol电子,B项正确;
C.由图可知,相同条件下,1-丁烯比2-丁烯能量高,则2-丁烯更稳定,C项错误;
D.由图可知,相同条件下,与2-丁烯相比,1-丁烯生成2-氯丁烷放出的热量更多,为负值,则更小,D项正确;
答案选C。
36.C
【详解】A.由该物质的结构简式可知,其分子式为C59H90O4,A正确;
B.由该物质的结构简式可知,箭头所指均为甲基,,10个重复基团的最后一个的右端也是甲基,故分子中含有1+1+1+10+1=14个甲基,B正确;
C.分子中的含氧官能团为醚键和羰基,C错误;
D.分子中含有碳碳双键,可以发生加成反应,D正确;
故选C。
37.C
【详解】根据题意,写出以下热化学方程式:
A.⑤,根据盖斯定律得⑤=2③,则,A错误;
B.⑥,根据盖斯定律得⑥=2②,则,液态水转化为气态水需吸收一部分热量,故,B错误;
C.⑦,根据盖斯定律得⑦=2①+2②-④,则,C正确;
D.设H2为xmol,则CO为(2.5-x)mol,根据和CO组成的混合气体2.5mol,充分燃烧后放出710.0kJ热量,列出方程285.8x+282.8(2.5-x)=710.0,解得x=1mol,则混合气体中的体积分数为40%,D错误;
故答案为C。
38.BC
【详解】A. 乙烯能被高锰酸钾溶液氧化成CO2,产生新的杂质,故A不符合题意;
B. 溴单质与NaOH溶液反应生成可溶于水的NaBr和NaBrO,溴苯是一种不与氢氧化钠溶液反应,难溶于水的液体,因此加入NaOH溶液后,溶液出现分层,然后分液得到溴苯,故B说法正确;
C. 乙醇中混有水,加入生石灰,然后蒸馏获得无水乙醇,故C说法正确;
D. 金属钠能与乙酸、乙醇发生反应,因此该混合物中加入金属钠,蒸馏不能获得乙醇,故D说法错误;
答案为BC。
39.BD
【详解】A. C5H12符合烷烃的通式,有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种结构,故A正确;
B.甲苯有四种氢原子,一氯代物也四种,可以取代甲基上的氢,也可以取代甲基邻、间、对位的氢原子,故B错误;
C.两者分子式相同,结构不同符合同分异构体的概念,故C正确;
D.立方烷有三种二氯代物,可以取代同一边上的碳原子氢、面对角线上的碳原子氢、体对角线上的碳原子氢,故D错误;
故选:BD。
40.AC
【详解】A.甲装置采取热水浴,加热无水乙醇,得到乙醇蒸气,丙装置采取冷水浴,使乙醛冷却液化,故A错误;
B.实验过程中,,所以可观察到铜网出现红色和黑色交替的现象,故B正确;
C.乙醇、乙醛、生成的水均能被冷水冷却液化,所以丙中试管收集的物质是水、乙醇和乙醛,可能还含有氧化生成的乙酸,故C错误;
D.若用氧气代替空气时,反应物浓度增大,应适当降低气体的通入速率,为了更有效的接触,故D正确;
故选AC。
41.CD
【分析】根据图示题干得知此电池为生物燃料电池,左侧为微生物氧化区,微生物将葡萄糖氧化为二氧化碳,所以左侧为负极区,右侧氧气得电子生成水,右侧为正极区。
【详解】A.根据上述分析,该装置为生物燃料电池,化学能转化为电能,故A正确;
B.电子流出的一极为负极,流入的一极为正极,所以左侧区域为负极区,右侧区域为正极区,故B正确;
C.负极反应为,正极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,正极消耗气体,负极生成气体,由电子守恒关系可知:CO2~4e-~ O2,则正极消耗的气体和负极生成气体的物质的量之比为1:1,故C错误;
D.负极区会产生大量氢离子,所以放电一段时间后,负极区酸性增强,故D错误;
答案选CD。
42.AD
【详解】A.由表格数据可知,实验①、⑤所加试剂的体积、浓度和反应温度均相同,只有溶液pH不同,则实验①、⑤的目的是探究溶液pH对p—CP降解速率的影响,故A正确;
B.由表格数据可知,实验②、④所加亚铁离子溶液的浓度和反应温度都不同,实验时变量不唯一化,无法探究温度对p—CP降解速率的影响,故B错误;
C.由表格数据可知,实验①、③是探究过氧化氢浓度对降解速率的影响,实验时应保持单一变量,溶液总体积应为15mL,则x=15−3.5−3.5=8,故C错误;
D.若实验时温度过高,过氧化氢受热分解,反应物浓度减小,p—CP降解速率减小,故D正确;
故选AD。
43.CD
【详解】A.向NaBr溶液中滴加过量氯水,溴离子被氧化为溴单质,且氯水有剩余,再加入淀粉KI溶液,氯水可将碘离子直接氧化为碘单质,实验无法证明溴单质的氧化性强于碘单质,A项错误;
B.向饱和溶液中滴加鸡蛋清溶液,出现白色沉淀,这是饱和溶液可使蛋白质盐析,B项错误;
C.石蜡油加强热,产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明气体中含有不饱和烃,与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色,C项正确;
D.将封装和混合气体的球形玻璃容器,浸入热水中,气体颜色变深,说明反应向生成方向进行,即温度可以破坏化学平衡,D项正确;
答案选CD。
44.BC
【详解】A.苯胺还原性强,易被氧化,所以实验时,应先通一段时间氢气,排尽装置中的空气再加热,A正确;
B.由题意可知,该反应的加热温度为140℃,而水浴加热的温度最高为100℃,因此该加热方式不是水浴加热,B错误;
C.加生石灰的目的是除去反应中生成的水,为碱性干燥剂,而五氧化二磷为酸性干燥剂,会与苯胺发生反应,不能用五氧化二磷代替生石灰,C错误;
D.当蒸馏物的沸点较高时,一般用空气冷凝管冷凝,以免直形冷凝管通水冷却导致玻璃温差大而炸裂,D正确;
答案选BC。
45.AB
【详解】A.由图示可知,甲充电时, Li+得电子生成单质Li,Li2O2失电子生成O2,充电时总反应为:,A正确;
B.锂能与水反应,玻璃陶瓷的作用是防止水和锂反应,并能传导离子,B正确;
C.Se可由通入溶液中反应制得,硫元素化合价由+4价升高到+6价,二氧化硫作还原剂,Se元素化合价由+4价降低到0价,作氧化剂,由得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2,C错误;
D.丁中a极硫元素化合价降低,得电子,电极反应式为:,D错误;
答案选AB。
46. 第2周期VA族 -3 1:2 深 强 K和Rb是上下相邻的同主族元素,Rb的原子半径大于K,原子核对最外层电子的吸引作用小于K,所以其原子的失电子能力强于K
【分析】(1)短周期元素在周期表中的位置是电子层数和最外层电子数决定,N2是共价分子,按其共用电子对的情况书写电子式,根据化合物中正负价代数和为0确定化合价数值;
(2)结合氧化还原反应的相关定义、找出2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中氧化剂和还原剂并填空,将封装有NO2和NO混合气体中,有2NO2 N2O4,升温时平衡向吸热方向移动,红棕色NO2浓度变化导致混合物颜色变化;
(3)同主族金属元素,原子半径大,其原子的失电子能力强,据此回答。
【详解】(1)氮原子序数为7,电子分两层排布,最外层5个电子,在周期表中的位置是第2周期VA族,2个氮原子间通过共用3对电子对形成分子,故N2的电子式是,硅的非金属性比氮弱,化合价是+4价,故化合物Si3N4中N的化合价-3价;
(2)反应:2N2H4+N2O4=3N2+4H2O中,N2O4中氮元素化合价降低,氧化剂为N2O4、N2H4中氮元素化合价升高,还原剂为N2H4,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中,2NO2 N2O4向逆反应方向移动,红棕色NO2浓度增大,混合物颜色变深;
(3)Rb元素原子的失电子能力大于K,K和Rb是上下相邻的同主族元素,Rb的原子半径大于K,原子核对最外层电子的吸引作用小于K,所以其原子的失电子能力强于K。
47. B Fe FeCl3 溶液 还原 Fe3++e-=Fe2+ 正 1
【分析】本题从构成原电池:①两个活动性不同的金属作电极,②有电解质溶液,③形成闭合回路,④与电解质溶液自发发生氧化还原反应,以及原电池的工作原理进行分析;
【详解】(1)利用原电池构成条件,总反应应为氧化还原反应,
A. 不存在化合价变化,不属于氧化还原反应,该反应不能设计成原电池,故A不符合题意;
B. 该反应存在化合价的变化,属于氧化还原反应,该反应能设计成原电池,故B符合题意;
(2)①根据原电池工作原理,负极上失去电子,化合价升高,根据反应方程式,铁单质的化合价升高,即Fe为负极,FeCl3溶液为电解质溶液,因此离子导体为FeCl3;
②根据原电池工作原理,正极上得到电子,化合价降低,发生还原反应;电极反应式为Fe3++e-=Fe2+;
③根据原电池工作原理,阳离子移向正极;
④Fe+2FeCl3=3FeCl2,溶液质量增加,即增加的质量为Fe的质量,开始至t1时,转移电子物质的量为=1mol。
【点睛】原电池工作原理:负极上失去电子,化合价升高,发生氧化反应;正极上得到电子,化合价降低,发生还原反应;电子从负极经外电路流向正极;电解质溶液中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;这是分析电池工作最基础的。
48. 溶液分层,下层呈橙色 元素原子得电子能力: 氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族,三种元素原子的最外层电子数相同,因此随着核外电子层数的依次增加,原子半径依次增加,元素原子吸引电子的能力依次减弱 分液漏斗 紫红 下口活塞 上
【分析】元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;氯气能氧化溴离子生成溴单质,能氧化碘离子生成碘单质,溴能氧化碘离子生成碘单质,据此判断非金属性强弱。
【详解】(1) 根据分析,向溶液中滴加少量氯水,充分反应后,加1mL四氯化碳振荡,静置,发生置换反应,生成的溴单质溶于四氯化碳,四氯化碳不溶于水,密度比水大,则现象为溶液分层,下层呈橙色,故答案为:溶液分层,下层呈橙色;
(2) Ⅰ中氧化剂是Cl2,氧化产物是Br2,Ⅱ中氧化剂是Cl2,氧化产物是I2,Ⅲ中氧化剂是Br2,氧化产物是I2,所以氧化性强弱顺序是Cl2> Br2> I2,则元素原子得电子能力:。用原子结构的知识解释为:氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族,三种元素原子的最外层电子数相同,因此随着核外电子层数的依次增加,原子半径依次增加,元素原子吸引电子的能力依次减弱,故答案为:元素原子得电子能力:;氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族,三种元素原子的最外层电子数相同,因此随着核外电子层数的依次增加,原子半径依次增加,元素原子吸引电子的能力依次减弱;
(3)①用浓溶液反萃取后再加稀酸,可以分离和,向装有的溶液的分液漏斗中加入少量浓溶液进行反萃取,故答案为:分液漏斗;
②碘单质溶于四氯化碳时呈紫红色,加入氢氧化钠浓溶液后振荡,碘单质与氢氧化钠反应,至溶液的紫红色消失。萃取时振荡过程中分液漏斗内压强会增大,要将分液漏斗倒置让漏斗颈向上,慢慢打开下口活塞放气,故答案为:紫红;下口活塞;
③充分反应后NaI、NaIO3溶于水,密度小于四氯化碳,分层后水溶液位于上层,因此含碘的碱溶液从分液漏斗的上口倒出,故答案为:上;
④由题给信息可知,NaI、NaIO3在酸性条件下发生归中反应生成碘,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,写出该反应的离子方程式为:,故答案为:。
49. 钠 S2- Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- 生成淡黄色沉淀 S2- +Cl2=2C1- +S↓ HF c 稀硫酸 溶液变浑浊
【分析】根据元素在周期表中的位置,可判断A~J分别为H、C、N、O、F、Na、Al、Si、S、Cl。
【详解】(1)根据周期律,同主族原子序数越大,失电子能力越强,同周期,原子序数越小失电子能力越强,则所列原子失电子能力最强的为Na;
(2)F、G、I、J元素分别为Na、Al、S、Cl,Na、Al失电子,其离子比S、Cl的离子少一个电子层,S2-、Cl-具有相同的核外电子排布,原子序数越小,离子半径越大,则S2-最大;G的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,氢氧化铝与氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子和水,离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-或Al(OH)3+OH-=+2H2O;
(3)F2I为Na2S,硫化钠与氯气反应生单质硫和氯离子,离子方程式为S2- +Cl2=2C1- +S↓;现象为有淡黄色沉淀出现;
(4)E、I、J对应的氢化物分别为HF、H2S、HCl,根据非金属的非金属性越强,其氢化物越稳定,则HF最稳定;
(5)a.半导体材料的导电性在导体与绝缘体之间,则在金属元素和非金属元素的交界处寻找半导体材料,a说法正确;
b.过度元素外界电子层是d能级电子或者f能级电子,空轨道多,可以容纳的电子多,因此在催化等方面有助。则在过渡元素中寻找优良的催化剂,b说法正确;
c.元素周期表对角线上的元素性质也有很大的形似性,元素周期表中性质相似的元素,可能处于同一族可能在周期表对角线上,c说法错误;
d.利用元素周期表可以寻找合适的超导材料,d说法正确;
答案为c;
(6)利用非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,设计硫酸的酸性大于碳酸,碳酸的酸性大于硅酸,则分液漏斗中装有硫酸,锥形瓶中的试剂为碳酸钠,试管中试剂为硅酸钠溶液,可观察到试管中的溶液变浑浊。
50. 第2周期第ⅥA族 (或等) AC
【分析】X的原子半径是元素周期表中最小的,则X为H元素;由该化合物的结构图可知,Y为第IVA族元素,Q为VIA族元素,W为VA族元素,又X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的五种短周期元素,Q最外层电子数与Y核外电子总数相同,则Y为C元素,Q为O元素,W为Na元素,Z为N元素,综合以上分析,X、Y、Z、Q、W分别为H、C、N、O、Na元素。
【详解】(1)根据分析,Q为O元素,氧原子核外有2个电子层,最外层电子数为6,氧元素在周期表中位于第2周期第ⅥA族;Z为N元素,Z单质为N2,氮分子中两个氮原子间共用三对电子,其电子式为:,故答案为:第2周期第ⅥA族;;
(2)Y、Z、Q三种元素所形成的最简单气态氢化物分别是CH4、NH3、H2O,非金属性C
(4) C和N均为非金属元素,非金属性越强的电子能力越强,利用如图装置可通过比较元素最高价氧化物的水化物的酸性强弱(通过强酸制弱酸)来比较两元素的非金属性强弱,则b中发生反应为硝酸与碳酸盐的反应,反应的化学方程式为:,故答案为:;
(5)A.碲元素在周期表中位置为第五周期第VIA族,单质碲在常温下是固体,故A正确;
B.非金属性Te
故选AC。
51.(1)
(2)
(3) > Na与Mg电子层数相同,核电荷数Na<Mg,原子半径Na>Mg,原子核对最外层电子的吸引能力Na<Mg,失电子能力Na>Mg,金属性Na>Mg
(4) 或
(5)
(6)AD
【分析】由元素周期表知,①为H,②为C,③为O,④Na,⑤Mg,⑥Si,⑦Cl,⑧Ca,⑨Te,⑩Tl;
(1)元素①为H,其阴离子结构示意图为;故答案为:;
(2)①、③、④三种元素可形成既含离子键又含共价键的化合物为NaOH,其电子式为;故答案为:;
(3)④和⑤为同周期元素,同周期从左到右金属性减弱,则金属性④>⑤,原子结构的知识解释其原因是Na与Mg电子层数相同,核电荷数Na<Mg,原子半径Na>Mg,原子核对最外层电子的吸引能力Na<Mg,失电子能力Na>Mg,金属性Na>Mg;故答案为:>;Na与Mg电子层数相同,核电荷数Na<Mg,原子半径Na>Mg,原子核对最外层电子的吸引能力Na<Mg,失电子能力Na>Mg,金属性Na>Mg;
(4)元素非金属性越强,其对应的最高价氧化物对应的水化物酸性越强,利用强酸制弱酸原理来探究②和⑥的非金属性强弱,X为,Y为或,Z为;故答案为:;或;;
(5)⑦为Cl,工业上制备⑦单质的离子方程式为;故答案为:;
(6)A.Te为VIA族,单质常温下为固体,Te在金属与非金属分界线上,可做半导体材料,A正确;B.Te为VIA族,同主族元素从上到下非金属减弱,其气态氢化物的稳定性减弱,Te的氢化物不是很稳定,B错误;C.⑩为Tl,其最高价氧化物对应的水化物具有碱性,不具有两性,C错误;D.⑧为20号元素,⑩为81号元素,⑩与⑧的原子序数之差为61,D正确;故答案为:AD。
52. 放热 小于 AC 曲线A ad A
【分析】由反应过程中的能量变化图判断该反应是否放热,焓变=反应物化学键断裂吸收的总能量-生成物化学键形成放出的总能量,比较即可;观察图片、结合催化剂对反应过程的影响等知识判断正误; 观察图片,按物质的量浓度的变化判断反应物和生成物,按物质的量浓度变化值之比等与化学计量数之比判断表示c(N2)变化的曲线;结合定义计算0~t0时v(H2);按平衡特征判断各说法的正误;从影响反应速率的因素相关知识点判断正误,据此回答。
【详解】(1)①由反应过程中的能量变化图知,该反应放热,其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于生成物化学键形成放出的总能量;
②A.催化剂能降低反应的活化能,故曲线b表示有催化剂时的能量变化情况,A正确;
B.催化剂在吸附N2、H2时,是物理变化,催化剂与气体之间并没有形成化学键,B错误;
C.由图知,在该过程中,N2、H2断键形成氮原子和氢原子,又重新结合形成了氨分子,C正确;
D.使用催化剂,能降低反应的活化能,但不改变反应的热效应,D错误;
则正确的是AC;
(2) ①C的物质的量浓度增加、A和B的物质的量浓度减小,所以A和B是反应物、C是生成物,物质的量浓度变化值之比等与化学计量数之比,即A、B与C的化学计量数之比为1:3:2,则表示c(N2)变化的曲线是曲线A;
②0~t0时用H2表示的化学反应速率:= mol‧L-1‧min-1;
③a.合成氨反应中,气体的物质的量、压强会随着反应而变化,故容器内压强不随时间的变化,说明气体的物质的量不随时间变化,则说明反应已达平衡,a正确;
b.由图知,平衡时c(H2)= c(NH3),b错误;
c.恒容密闭容器中, ,气体质量始终不变,容积体积的不变,故气体密度不变不能说明已平衡,选项c错误;
d.断裂3mol H-H键的同时断裂6molN-H键,即υ正(H2):υ逆(NH3)=3:2,不同物质的正反应和逆反应速率等于化学计量数之比,则说明已平衡,d正确;则正确的说法为ad;
(3) A.增大反应物如N2的浓度能加快反应速率,A正确;
B.充入稀有气体增大压强,但是无效增压,反应相关各气体的浓度没有改变,故不能加快反应速率,B错误;
C.升高温度能加快反应速率,C错误;
D.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,D错误;
综上分析,答案选A。
【点睛】考查了化学反应速率的计算、影响因素和平衡状态的判断,求化学反应速率,判断可逆反应是否平衡,通过 “等”、“定”来判断, “等”,即统一过物质的正、逆反应速率相等,“定”即各成分的浓度等保持不变,选择判据时一定要符合这2个特征才行。
53. B 吸热 氧化 单位质量的提供的电子比多 碳酸氢钠分解吸收热量 BCD
【分析】根据题意,适合用作车用的燃料需要具有较高的燃点,等物质的量的燃料完全燃烧放出的热量要多,据此分析判断;根据反应物断键吸收的能量和生成物形成化学键释放出的能量的相对大小分析判断;根据电流的流向,B电极为正极,A电极为负极,据此分析解答;根据产气药剂产生的气体需要对人体和环境无影响、产气速度要快等分析判断。
【详解】(1)根据题意,适合用作车用的燃料需要具有较高的燃点,等物质的量的燃料完全燃烧放出的热量要多,燃料A到达燃点需要的能量较低,不符合要求;燃料B到达燃点需要的能量较高,且放出的能量较多,符合要求;燃料C到达燃点需要的能量较高,但放出的能量较少,不符合要求;故选B;
(2)根据图示,N2(g)+O2(g)=2NO(g)过程中反应物断键吸收的能量=(946+498)kJ/mol,生成物形成化学键释放出的能量=2×632kJ/mol,吸收的能量>放出的能量,该反应为吸热反应,故答案为:吸热;
(3)根据电流的流向,B电极为正极,A电极为负极。
①A电极为负极,发生氧化反应,故答案为:氧化;
②B电极为正极,氧气在正极上放电生成水,电极反应式为,故答案为:;
(4) ①的物质的量==20mol,反应后Li变成+1价,电路中转移电子20mol,数目为,故答案为:;
②的相对原子质量小于,单位质量的提供的电子比多,因此做电极优于,故答案为:单位质量的提供的电子比多;
(5)①在猛烈撞击时分解产生两种单质,并放出大量的热,药剂中的分解吸收热量,用做冷却剂,故答案为:碳酸氢钠分解吸收热量;
②根据产气药剂的组成,在设计气囊中所运用的化学反应时,需要考虑:生成气体的快慢、生成气体对环境的影响、反应过程中能量的变化等,故选BCD。
54. > 0.125 AC A 氨气被氧气氧化
【详解】(1) ①时,反应未达到平衡,二氧化碳浓度随时间的推移而减小,反应向正向进行,则正反应速率大于逆反应速率,故答案为:>;
②0~4min时间段内,的浓度的变化量为,则,故答案为:0.125;
③A.其他条件相同时,化学反应速率与温度成正相关,所以温度越低化学反应速率越慢,故A正确;
B.铁粉为固体,固体的浓度为常数,所以对化学反应速率无影响,故B错;
C.保持压强不变,充入氦气使容器体积增大,则二氧化碳、CO浓度降低,化学反应速率减小,故C正确;
D.保持体积不变,充入使体系压强增大,则浓度增大,化学反应速率增大,故D错;
答案选AC
④A.单位时间内生成的同时消耗,根据方程式可知,自反应开始时就会有这样的比例关系,故A错;
B.容器中固体质量不随时间而变化,则FeO的质量、、质量均不再随时间的变化而变化,则该反应处于平衡状态,故B正确;
C.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化,则气体的质量不再改变,即处于平衡状态,故C正确;
D.的比值保持不变,则说明该反应处于平衡状态,故D正确;
答案选A
(2)①在420K时NO的转化量为,580K时NO的转化量为,在5min内NO的无质量的变化量-,此时段内NO的平均反应速率为,故答案为:;
②在有氧条件下温度580K之后生成的转化率降低的原因可能是氨气背氧气氧化,从而降低其转化率,故答案为:氨气被氧气氧化。
55.(1)
(2) 0.0001 B
(3) 6∶5 AC
【解析】(1)依题意,根据盖斯定律,将第二个热方程式乘以-3之后减去,第一个热方程式乘以2,即得到转化为的热化学方程式为: 。
(2)①在30℃、条件下,根据图示,的浓度减少一半所需的时间为108min,的分解速率为:=0.0001;②根据图中三条曲线的递变规律,可以得出结论:相同pH时,温度越高,的浓度减少一半所需的时间越短,即分解速率越快;相同温度是,pH越大,的浓度减少一半所需的时间越短,即分解速率越快。据此推测在温度越高、pH越大的环境分解速率越快,从图中可看出,pH=6时,30℃与50℃下的分解速率非常接近,故分解速率最大的是40℃、,答案选B。
(3)依据题意,列三段式:①反应前后容器内气体物质的量比为=6∶5;②当反应过程中发生改变的量保持不变时,则说明体系达到平衡状态,A.的体积分数保持不变,说明O3的含量保持不变,体系达到平衡状态,符合题意; B.该反应气体总质量始终不变,容器体积不变,混合气体密度始终不变,则混合气体的密度不再变化,不能用来判断是否达到平衡,不符合题意;C.该反应体系在绝热容器中进行,正向放热,与外界没有能量的交换,体系的温度随反应进行而增大,故容器内的温度不再变化,则说明体系达到平衡状态,符合题意;故答案选AC。
56.(1)+177
(2) Pd 11.2L 1mol
【分析】由Zn转化为[Zn(OH)4]2-,则Zn作原电池的负极,Pd作原电池的正极;因为Zn电极需要消耗OH-,所以复合膜需向左侧提供OH-。
(1)
对于反应 ∆H=生成物的总能量-反应物的总能量=[52+(-242)+(-110)-(-393)-(-84)]=+177。答案为:+177;
(2)
①由分析可知,电池复合膜应向左池提供OH-,因此组装时,电池复合膜中b膜朝向Zn电极一侧,则a膜朝向电池的Pd电极一侧。
②闭合K时,Zn电极中Zn失电子产物与电解质反应生成[Zn(OH)4]2-,则电极反应式为。
③当复合膜层间消耗18g水时,产生1molH+和1molOH-。电池右侧,电极反应为CO2+2e-+2H+=HCOOH,则消耗1molH+时,电池转化的CO2为0.5mol,标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L;复合膜向左池中提供1molOH-,则左池中OH-变化的物质的量为1mol。答案为:Pd;;11.2L;1mol。
【点睛】在电池中,左池和右池消耗多少OH-和H+,复合膜就向两池提供多少OH-和H+。
57. CH3CHO 羧基 加成反应 取代反应(酯化反应) + Br2+ HBr 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O 7 nCH3CH=CH2 冷凝回流 ac
【分析】B和D发生反应生成CH3COOCH2CH3,该反应为酯化反应,根据流程图,推出B为CH3CH2OH,D为CH3COOH,CH3CH2OH被氧化成C,即C为CH3CHO,石蜡油在碎瓷片的作用下生成A,A为烯烃,即A为CH2=CH2,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析,C的结构简式为CH3CHO,D为CH3COOH,官能团是羧基;
(2) 根据上述分析,A为乙烯,与H2O发生加成反应生成CH3CH2OH,②为加成反应,⑤为酯化反应或取代反应;
(3)反应①发生取代反应,其反应方程式为+ Br2+ HBr;反应③为氧化反应,其反应方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
(4)根据乙烯空间构型为平面形、甲烷空间构型为正四面体形以及三点确定一个平面,丙烯可以表示为 ,丙烯中最多有7个原子共面;丙烯中含有碳碳双键,能发生加聚反应,其反应方程式为nCH3CH=CH2;
(5)乙酸、乙醇易挥发,因此球形冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料的利用率;碳酸钠的作用是吸收乙醇,除去乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度使之析出,乙酸乙酯为无色液体,将圆底烧瓶中的液体倒入饱和碳酸钠溶液中,饱和碳酸钠溶液中出现分层,采用分液方法分离,故ac正确。
58. 气化 加成反应 羟基、酯基
【分析】①是煤在高温下与水蒸气的反应,根据A的化学式,A为乙烯,乙烯与溴发生加成反应生成B为BrCH2CH2Br,B在氢氧化钠水溶液中水解生成乙二醇;E是乙二醇与D发生酯化反应得到的,根据E的结构简式可知,D为CH2=CHCOOH,则为C为CH2=CHCH3,E发生加聚反应生成高分子化合物F,F为,据此分析解答。
【详解】(1)①为煤在高温下与水蒸气的反应,称为煤的气化,故答案为:气化;
(2)②为乙烯与溴的加成反应;E(CH2=CHCOOCH2CH2OH)中所含含氧官能团有酯基和羟基,故答案为:加成反应;酯基和羟基;
(3)反应④为乙二醇和丙烯酸的酯化反应,反应的化学方程式为,故答案为:;
(4) 与C(CH2=CHCH3)互为同分异构体,属于饱和烃的结构中含有一个环,符合条件的结构简式为,E发生加聚反应得到F,F的结构简式为,故答案为:;;
(5) 用苯乙烯()为原料合成苯基乙二醇 (),需要引入羟基,可以在碳碳双键上加上卤素原子后水解即可,合成路线为,故答案为:。
59.(1)甲苯
(2)碳碳双键、羧基
(3)
(4)
(5)8
(6)
【分析】D中含羟基,E中含羧基,D与E在浓硫酸作催化剂并加热的条件下发生酯化反应生成F为,F在一定条件下发生加聚反应生成高分子化合物P为。
(1)
A是苯环上的一个氢原子被甲基取代,名称为甲苯。
(2)
E的结构简式为,含有的官能团为碳碳双键和羧基。
(3)
与在浓硫酸作催化剂并加热的条件下发生酯化反应生成,反应的化学方程式为: 。
(4)
由分析可知,P的结构简式为:。
(5)
A的同系物H比A的相对分子质量大28,即多了C2H4,苯环上的取代基可以为-CH2CH2CH3,或-CH(CH3)2,或-CH2CH3和-CH3,或-CH3、-CH3和-CH3,当取代基为-CH2CH2CH3时有1种结构,当取代基为-CH(CH3)2时有1种结构,当取代基为-CH2CH3和-CH3时有3种结构,当取代基为-CH3、-CH3和-CH3时有3种结构,总共8种结构。
(6)
与氯气在光照条件下发生取代反应生成,再发生水解生成,与CH3COOH发生酯化反应即得到,合成路线为:。
60.(1)生产成本低##污染较小##生产环节少##原料利用率高 (或其他合理答案)
(2)相转移催化剂##催化剂##提高甲苯与溶液反应速率(其他合理答案)
(3)油状液体消失(或其他合理答案)
(4)
(5) 防止后续加浓盐酸时产生有毒的氯气 便于苯甲酸结晶析出
(6)重结晶##升华
(7)
【分析】通过合成路线选择的条件确认甲苯氧化法是最佳方案,甲苯与KMnO4反应生成苯甲酸钾和MnO2沉淀,用NaHSO3除去过量KMnO4后过滤,得到苯甲酸钾滤液,冰水浴环境,加入浓盐酸,调pH值,得到粗产品,经重结晶或升华得到产品。
(1)合成路线的选择要考虑生成成本、生成环节、原料利用率、环境友好等因素,甲苯氧化法与另两种方法比起来具有,生成环节少,原料利用率高等优点。
(2)依题意,苄基三乙基氯化铵不与甲苯、反应,能缩短搅拌回流的时间,则其起到催化剂作用,提高甲苯与溶液反应速率。
(3)依题意,反应结束时难溶于水的无色油状液体甲苯全部转化为可溶于水的甲苯酸钾,故现象为油状液体消失。
(4)据分析,KMnO4被甲苯还原得到MnO2固体,故滤渣是MnO2。
(5)由于KMnO4的强氧化性能氧化Cl-生成Cl2,加入适量的饱和溶液除去的目的是防止后续加浓盐酸时产生有毒的氯气;苯甲酸100℃时迅速升华,微溶于水,故冰水浴降温的主要目的是便于苯甲酸结晶析出。
(6)苯甲酸100℃时迅速升华,可用升华法提纯,其微溶于水,也可用重结晶的方法提纯,故苯粗品提纯的方法为重结晶或升华。
(7)2.7mL甲苯的物质的量为,9gKMnO4的物质的量为,根据反应的方程式:+2KMnO4+KOH+2MnO2↓+H2O,判断得到甲苯量不足,则得到的苯甲酸钾物质的量为,实际产量是2g,则该过程的产率为。
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