


2022-2023学年河北省石家庄市辛集市高一(下)期末化学试卷(含详细答案解析)
展开1.下列说法不正确的是( )
A. APEC国宴采用的帝王彩瓷餐具和常见的水晶饰品都属于硅酸盐制品
B. 某些时段实行机动车辆限牌限行政策,目的是为了减少SO2、氮氧化物等有害物的排放,以减少雾霾带来的危害
C. 生活中可通过灼烧闻气味的方法鉴别蚕丝和棉纱
D. 油脂在碱的催化作用下可发生水解,工业上利用该反应原理生产肥皂
2.电视剧《老中医》在卫视上映,并且引起广泛关注。剧中陈宝国所饰演的翁泉海为我们展示了中医中药的博大精深。中医用药讲究十八反和十八畏,其中有“硫黄原是火中精,朴硝一见便相争”,硫黄即硫单质。下列说法中正确的是( )
A. 硫只以化合态存在于自然界中
B. 过量的硫与铁反应生成Fe2S3,表现了硫单质的氧化性
C. 试管内壁上的硫黄可用酒精清洗
D. 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到杀菌防腐的作用
3.下列说法中,正确的是( )
A. 可用铝制或铁制容器盛装稀硝酸
B. 在0.1ml⋅L−1的盐酸中,Na+、Fe2+、SO42−、NO3−能大量共存
C. 56gFe与硝酸发生氧化还原反应时,转移的电子数一定是3ml
D. 浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定,见光易分解
4.海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第一,除供食用外,大量用于制碘。实验室提取碘的途径如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A. 实验室在坩埚中焙烧干海带
B. “氧化”时,试剂可选用O2、H2O2
C. “系列操作”中涉及的操作是萃取、分液
D. 在含I−的水溶液中加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝,说明I−被氧化
5.在一密闭容器中发生如下反应:aA(g)+bB(g)⇌xC(g)ΔH=QkJ⋅ml。某化学小组根据不同条件下的实验数据作出如图曲线(C%表示平衡混合气中产物C的百分含量,T表示温度,p表示压强,t表示反应时间)。其他条件不变时,下列分析错误的是( )
A. p2>p1,a+b>x
B. T2>T1,Q<0
C. Y可能表示平衡混合气的平均相对分子质量
D. Y可能表示平衡时A的转化率
6.某电化学气敏传感器的工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A. a极为负极
B. b极的电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−
C. 电解质溶液中的OH−移向a极
D. 该传感器工作一段时间后,电解质溶液的pH值将变大
7.物质间能够发生化学反应与活化分子、有效碰撞密切相关。下列说法错误的是( )
A. 反应加入催化剂后可以使正反应速率增大,逆反应速率减小
B. 某些反应的点燃或加热条件是为了使普通分子获得能量转变为活化分子
C. 活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞
D. 可逆反应的正反应的活化能一定不等于逆反应的活化能
8.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. 疫苗一般应冷藏存放,以避免蛋白质变性
B. 医用口罩无纺布的原材料成分之一是聚丙烯,其结构简式为
C. 使用医用酒精杀菌消毒的过程中只发生了物理变化
D. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于卤代烃
9.下列过程中涉及的装置或操作正确的是( )
A. 利用装置Ⅰ制备乙酸乙酯B. 利用装置Ⅱ进行喷泉实验
C. 利用装置Ⅲ配制溶液时,浓度偏高D. 利用装置Ⅳ制取氯气
10.下列说法不正确的是( )
A. 烷烃的通式为CnH2n+2,随n的增大,碳元素的质量分数逐渐减小
B. 和互为同系物
C. 丙烯与HCl加成可以得到互为同分异构体的两种有机物
D. 由甲烷结构可知CCl4也是正四面体结构,而丙烯所有原子不可能共面
11.下列叙述正确的是( )
A. 密闭容器中存在:N2O4(g)⇌2NO3(g),当c(N2O4)c(NO3)=12时,该反应到达限度
B. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下能自发进行,该反应的△H>0
C. C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)达平衡后,再补充足够碳,H2O(g)平衡转化率增大
D. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s)△H>0,则石墨比金刚石稳定
12.下列实验操作能达到实验目的的是( )
A. AB. BC. CD. D
13.在一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入2ml M和一定量的N,发生反应M(g)+N(g)⇌xE(g);当反应进行到4min时达到平衡,测得M的浓度为0.2ml/L,E的平均速率为0.2ml/(L⋅min)。下列说法正确的是( )
A. x=4
B. 4min时,M的转化率为80%
C. 2min时,M的物质的量浓度为0.6ml/L
D. 4min后,向容器中充入惰性气体,M的物质的量减小
14.常温下,将除去表面氧化膜的Al、Cu片插入浓HNO3中组成原电池(图1),测得原电池的电流强度(I)随时间(t)的变化如图2所示,下列说法正确的是( )
A. 0−t1时,原电池的负极是铜片
B. 0−t1时,正极的电极反应式是2H++2e−=H2↑
C. t1时刻,电流方向发生变化的原因是Al在浓硝酸中发生钝化,氧化膜阻止了Al进一步反应
D. t1时刻后,电子从铝经过导线流向铜
二、流程题:本大题共2小题,共26分。
15.乙烯是重要的有机化工原料,其产量是衡量国家石油化工水平发展的标志。以乙烯和淀粉为原料可以实现下列转化:
(1)HOCH2CH2OH的官能团的名称为______。
(2)①的反应类型为______,③的反应类型为______。
(3)写出反应③的化学方程式:______;写出反应⑥的化学方程式:______。
(4)上述物质中,能发生银镜反应的物质有______、______ (写名称)。
(5)乙烯与氢气反应得到乙烷,下列物质与乙烷互为同系物的有______。
①CH2=CH2
②CH3CH2OH
③HOCH2CH2OH
④
⑤
其中⑤的二氯代物有______种。
(6)有机玻璃是一种高分子聚合物,单体是CH2=C(CH3)−COOCH3,写出合成有机玻璃的化学方程式:______。
16.金属及其化合物用途广泛,研究金属的提取、冶炼意义重大。
Ⅰ.(1)下列各组金属,冶炼方法一定不同的是______ (填字母)。
a.Hg、Ag
b.Na、Mg
c.Al、Fe
d.Na、Ca
Ⅱ.氧化亚铜常用作有机合成工业中的催化剂。氯化亚铜是白色粉末,难溶于水、乙醇。潮湿的氯化亚铜在空气中迅速被氧化呈绿色。现以粗盐水(含Ca2+、Mg2+、SO42−等杂质)、Cu、稀硫酸、H2O2、SO2等为原料合成氯化亚铜的工艺如图:
(2)反应Ⅰ用于提纯粗盐,加Na2CO3溶液的作用是______。
(3)写出反应Ⅳ的离子方程式(已知:SO2在反应中做还原剂)______。
(4)反应Ⅴ中H2O2的实际耗用量比理论耗用量大的原因是______。
(5)反应Ⅲ或反应Ⅴ后,过滤得到CuCl沉淀,______,将纯净的 CuCl在真空干燥机内干燥2小时,冷却,密封包装即得产品。CuCl沉淀在真空干燥机内干燥的目的是______。
三、实验题:本大题共1小题,共13分。
17.某化学活动小组进行如下实验探究活动:
Ⅰ.甲组同学用如图所示装置制备氨气
已知:加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2,缓慢通入原料气有利于D中合成氨气。
(1)图示装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母):→e→f→f→g→______ →______ →______ →______。
(2)写出B中制取N2的反应的离子方程式______。
(3)装置C的作用:干燥气体、______、______。
(4)小组经过讨论认为尾气逸出存在安全隐患,可以采用下列哪种方法处理______ (填选项字母)。
Ⅱ.乙组同学查阅资料:制取氮气用的亚硝酸钠外观与食盐相似,毒性较强。可以用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4−反应生成NO3−和Mn2+。
(5)仪器C的名称为______, A中与碎铜片比较使用铜丝的优点______。
(6)实验结束后还可以通入空气把残存气体排入后面装置吸收,防止污染大气。NO在E中发生反应的离子方程式为______。
四、简答题:本大题共1小题,共19分。
18.Ⅰ.目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如表所示:请回答下列问题:
(1)反应②是______ (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=______ (用K1、K2表示),ΔH3=______ (用ΔH2、ΔH2表示);根据反应③判断ΔS______ 0(填“>”“<”或“=”),在______ (填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下提高氢气的转化率,可采取的措施有______ (填写字母序号)。
A.容器容积不变,再充入部分氢气
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.降低温度
E.使用合适的催化剂
F.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1ml⋅L−1、0.3ml⋅L−1、0.3ml⋅L−1、0.15ml⋅L−1,则此时v正______ v逆(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.(5)恒温恒容下,向密闭容器中通入体积比为1:1的H2和CO2,能判断下列反应CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)处于平衡状态的是______。
A.体系内压强保持不变
B.体系内气体密度保持不变
C.CO2的体积分数保持不变
D.断裂3mlH−H键的同时断裂3mlH−O键
(6)250℃,一定压强和催化剂条件下,1.00mlCH3OH和1.32mlH2O充分发生下列④⑤反应,反应④CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g);反应⑤H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g);平衡时测得H2为2.70ml,CO为0.030ml,则反应④中CH3OH的转化率______,反应⑤的平衡常数是______ (以上结果均保留两位有效数字)
Ⅲ.如图是甲醇燃料电池工作示意图:
(7)当内电路转移1.5mlCO32−时,消耗甲醇的质量是______ g。
(8)正极的电极反应式为______。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:A.水晶的主要成分为二氧化硅,不属于硅酸盐材料,故A错误;
B.实行机动车辆限牌限行,目的是为了减少SO2、氮氧化物等有害物的排放,倡导绿色出行,故B正确;
C.蚕丝的成分为蛋白质,棉纱的成分为纤维素,灼烧蚕丝有烧焦羽毛的气味,灼烧棉纱有烧糊的气味,可通过灼烧闻气味的方法鉴别蚕丝和棉纱,故C正确;
D.油脂属于酯类,在碱的催化作用下可发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸钠,高级脂肪酸钠可用于制造肥皂,故D正确;
故选:A。
A.水晶的主要成分为二氧化硅;
B.实行机动车辆限牌限行,目的是为了减少SO2、氮氧化物等有害物的排放;
C.蚕丝的成分为蛋白质,灼烧有烧焦羽毛的气味;
D.油脂在碱的催化作用下可发生水解反应生成甘油和高级脂肪酸钠。
本题考查了物质组成、性质和应用等知识,把握物质的组成及性质、发生的反应、鉴别方法即可解答,侧重考查学生的分析能力和运用能力,试题有利于培养学生良好的科学素养,注意相关基础知识的积累,题目难度不大。
2.【答案】D
【解析】解:A.硫性质较活泼,在自然界中多以化合态存在,但在火山喷口附近和岩层深处存在硫单质即游离态的硫,故A错误;
B.由于S的氧化性较弱,与金属反应生成低价态的硫化物,过量的硫与铁反应生成FeS,表现了硫单质的氧化性,故B错误;
C.硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳,可用二硫化碳溶解除去硫,故C错误;
D.葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到杀菌防腐抗氧化的作用,故D正确;
故选:D。
A.硫在自然界中存在游离态;
B.由于S的氧化性较弱,与金属反应生成低价态的硫化物;
C.硫微溶于酒精,易溶于二硫化碳;
D.葡萄酒中添加适量的二氧化硫可以起到杀菌防腐抗氧化的作用。
本题考查硫的性质,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
3.【答案】D
【解析】解:A.在常温下,浓硝酸可使铝、铁等金属钝化,但铝或铁与稀硝酸能持续反应,不能用铝制或铁制容器盛装稀硝酸,故A错误;
B.在酸性条件下,NO3−具有较强氧化性,而Fe2+具有还原性,二者发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.56gFe的物质的量为:56g56g/ml=1ml,稀硝酸不足时生成亚铁离子,1mlFe完全反应转移2ml电子,若为浓硝酸,常温下铁在浓硝酸中发生钝化现象,无法完全转化,所以1mlFe与硝酸发生氧化还原反应时转移的电子不一定为3ml,故C错误;
D.浓硝酸不稳定,见光易分解生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色气体,溶于浓硝酸使溶液呈黄色,故D正确;
故选:D。
A.在常温下,铁和铝在浓硝酸中发生钝化现象,但二者均与稀硝酸反应;
B.酸性条件下,硝酸根离子能够氧化亚铁离子;
C.铁与硝酸的反应存在以下几种情况:稀硝酸不足、稀硝酸过量、常温下Fe在浓硝酸中钝化,加热才能继续反应;
D.光照条件下浓硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水,溶有二氧化氮的浓硝酸变黄。
本题考查较为综合,涉及离子共存、铁与铝的性质、浓硝酸的性质等知识,注意掌握常见元素单质及其化合物性质,C为易错点,题目难度不大。
4.【答案】C
【解析】解:A.焙烧干海带应在坩埚中进行,故A正确;
B.“氧化”时,是将I−氧化为I2,则需使用氧化能力比I2强的氧化剂,此试剂可选用O2、H2O2等,故B正确;
C.“系列操作”中需提取碘单质,若只进行萃取、分液操作,只能得到碘的有机溶液,所以还需进行蒸馏,故C错误;
D.在含I−的水溶液中加入氧化剂后滴加几滴淀粉溶液,溶液变蓝,说明反应生成了I2,从而说明I−被加入的氧化剂氧化,故D正确;
故选:C。
由流程可知,在坩埚中灼烧后,加水溶解,然后加过氧化氢或氯水氧化碘离子生成碘单质,系列操作为萃取、分液、蒸馏分离出碘单质,以此来解答。
本题考查海带中提碘,侧重考查学生物质之间的转化和分离提纯知识的掌握情况,试题难度中等。
5.【答案】B
【解析】解:A.由图1C的百分含量-时间变化曲线可知:在相同温度T1时,P2压强下先出现拐点,根据先拐先平代表压强大,则P2>P1,C%增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则有a+b>x,故A正确;
B.在相同压强P2下,T1温度下先出现拐点,根据先拐先平代表温度高,则T1>T2,C%降低,则说明升高温度平衡向逆反应分析移动,该反应的正反应为放热反应,即ΔH<0,则Q<0,故B错误;
C.升高温度,平衡向逆反应分析移动,则反应物的物质的量增多,增大压强,平衡向正反应方向移动,反应物的物质的量减小,气体总质量不变,Y轴表示平衡混合气的平均相对分子质量,与图象符合,故C正确;
D.升高温度,平衡向逆反应分析移动,则平衡时A的转化率减小;增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡时A的转化率增大,与图像符合,故D正确;
故选:B。
由图1C的百分含量-时间变化曲线可知:在相同温度T1时,P2压强下先出现拐点,根据先拐先平代表压强大,则P2>P1,C%增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则有a+b>x;在相同压强P2下,T1温度下先出现拐点,根据先拐先平代表温度高,则T1>T2,C%降低,则说明升高温度平衡向逆反应分析移动,该反应的正反应为放热反应;由图2可知,压强相同时,随温度升高,Y值减小;温度相同时,压强越大,Y值越大,以此分析解答。
本题考查化学平衡的变化图象题目,注意曲线的变化趋势,把握平衡移动的各物理量的变化,题目难度不大。
6.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了原电池原理,明确正负极上发生的电极反应即可解答,难点是电极反应式的书写,难度中等,侧重于考查学生的分析能力和对电化学原理的应用能力。
【解答】
该感器在工作过程中,负极上氨气失电子生成氮气,则a为负极,氧气在正极上得电子生成氢氧根离子,b为正极,其电池的总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,据此分析。
A.负极上氨气失电子生成氮气,则a为负极,故A正确;
B.氧气在正极上得电子生成氢氧根离子,b为正极,b极的电极反应式为O2+4e−+2H2O=4OH−,故B正确;
C.氢氧根离子为阴离子,a极为负极,则溶液中的阴离子向负极移动,即OH−移向a极,故C正确;
D.该传感器在工作过程中总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应后溶液的体积增大,而KOH的物质的量不变,所以浓度减小,pH减小,故D错误;
故选D。
7.【答案】A
【解析】解:A.其他条件不变,加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率也增大,故A错误;
B.点燃或加热时,分子会吸收能量,使普通分子获得能量转变为活化分子,故B正确;
C.活化分子间有适当的取向时,才能发生有效碰撞,则活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,故C正确;
D.焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能,化学反应中一定存在焓变,所以正反应的活化能一定不等于逆反应的活化能,故D正确;
故选:A。
A.催化剂同等程度的增大正、逆反应的速率;
B.点燃或加热时,分子会吸收能量;
C.活化分子间有适当的取向时,才能发生有效碰撞;
D.焓变=正反应的活化能-逆反应的活化能,化学反应中一定存在焓变。
本题考查了有效碰撞理论,为高频考点,把握有效碰撞理论、活化分子、活化能、有效碰撞为解答的关键,侧重理论的理解和分析应用,题目难度不大。
8.【答案】C
【解析】解:A、高温能使蛋白质变性,为防止蛋白质变性,疫苗应冷藏存放,故A正确;
B、聚丙烯是丙烯发生加聚反应的产物,其结构简式为,故B正确;
C、医用酒精破坏细胞组织使蛋白质变性,蛋白质变性发生了化学变化,故C错误;
D、聚四氟乙烯是四氟乙烯发生加聚反应的产物,所以聚四氟乙烯的单体是四氟乙烯,含有F原子,属于卤代烃,故D正确;
故选:C。
A、高温能使蛋白质变性;
B、丙烯发生加聚反应生成聚丙烯;
C、有新物质生成的变化是化学变化;
D、四氟乙烯发生加聚反应生成聚四氟乙烯。
本题考查了化学与生产、生活的关系,把握医用酒精杀菌原理、高分子化合物的组成和蛋白质的性质等是解题关键,注意蛋白质的盐析和变性区别,题目难度不大。
9.【答案】B
【解析】解:A.导管口在碳酸钠溶液的液面下,易发生倒吸,乙醇、乙酸易溶于水,图中不能防止倒吸,故A错误;
B.氨气极易溶于水,则打开止水夹,挤压胶头滴管,可引发喷泉,故B正确;
C.图中为仰视,导致溶液的体积偏大,则配制溶液的浓度偏低,故C错误;
D.常温下浓盐酸与二氧化锰不反应,图中缺少酒精灯,故D错误;
故选:B。
A.导管口在碳酸钠溶液的液面下,易发生倒吸;
B.打开止水夹,挤压胶头滴管,可引发喷泉;
C.图中为仰视,导致溶液的体积偏大;
D.常温下浓盐酸与二氧化锰不反应。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、物质的制备、溶液的配制、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
10.【答案】A
【解析】解:A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为12n14n+2=1214+2n,则随n值增大,碳元素的质量百分含量逐渐增大,故A错误;
B.和的结构相似,分子组成上相差1个CH2,二者互为同系物,故B正确;
C.丙烯与HCl发生加成反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl,CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl互为同分异构体,故C正确;
D.CCl4与CH4中C原子均为sp3杂化,且分子中的四条共价键均相同,故均为正四面体结构,饱和碳原子具有甲烷结构特点,丙烯中含有甲基,所以该分子中所有原子一定不共平面,故D正确;
故选:A。
A.烷烃的通式为CnH2n+2,C元素的质量分数为12n14n+2;
B.结构相似、分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物间互为同系物;
C.丙烯与HCl发生加成反应生成CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl;
D.CCl4与CH4中C原子均为sp3杂化,且分子中的四条共价键均相同,饱和碳原子具有甲烷结构特点。
本题考查有机物的结构与性质,把握有机物的结构、性质及有机反应为解答的关键,侧重分析与运用能力的考查,注意掌握常见有机物的性质,题目难度不大。
11.【答案】D
【解析】解:D.当c(N2O4)c(NO3)=12时,反应限度与起始量、转化率有关,不能判断反应是否达到限度,故A错误;
B.气体的混乱度减小,ΔS<0,且ΔH−TΔS<0的反应可自发进行,在室温下能自发进行,该反应的ΔH<0,故B错误;
C.C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)达平衡后,再补充足够碳,各物质浓度不变,平衡不移动,则H2O(g)平衡转化率不变,故C错误;
D.焓变为正,为吸热反应,可知石墨的能量低,则石墨比金刚石稳定,故D正确;
故选:D。
A.当c(N2O4)c(NO3)=12时,反应限度与起始量、转化率有关;
B.气体的混乱度减小,ΔS<0,且ΔH−TΔS<0的反应可自发进行;
C.增大固体的量,不改变浓度,平衡不移动;
D.焓变为正,为吸热反应,可知石墨的能量低。
本题考查反应热及化学平衡,把握外界条件对平衡的影响、反应进行的方向、能量与稳定性为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度中等。
12.【答案】A
【解析】解:A.酸性高锰酸钾可氧化过氧化氢,紫色褪去,可知过氧化氢具有还原性,故A正确;
B.酸性高锰酸钾可氧化浓盐酸,紫色褪去,不能证明铁锈中含有二价铁,故B错误;
C.加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,硝酸根离子可氧化亚硫酸根离子,则生成白色沉淀,不能证明X溶液中是否含SO42−,故C错误;
D.浓硫酸使蔗糖脱水后变黑,然后膨胀,可知浓硫酸具有脱水性、强氧化性,故D错误;
故选:A。
A.酸性高锰酸钾可氧化过氧化氢;
B.酸性高锰酸钾可氧化浓盐酸;
C.加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,硝酸根离子可氧化亚硫酸根离子;
D.浓硫酸使蔗糖脱水后变黑。
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
13.【答案】B
【解析】解:A.M的浓度为:2ml2L=1ml/L,4min时达到平衡,测得M的浓度为0.2ml/L,△c=c0−c(平)=1ml/L−0.2ml/L=0.8ml/L,V(M)=△c△t=0.8ml/L4min=0.2ml/(L⋅min),V(M)=V(E),由速率之比等于化学计量数之比知x=1,故A错误;
B.反应开始时,M的浓度为:2ml2L=1ml/L,平衡时为0.2ml⋅L−1,转化了0.8ml⋅L−1,M转化率为△cc0×100%=0.8ml/L1ml/L×100%=80%,故B正确;
C.反应从开始到平衡的过程中,正反应速率越来越小,当进行2min时,M浓度的变化值大于0.4ml⋅L−1,所以2min时,M的物质的量浓度应小于0.6ml⋅L−1,故C错误;
D.恒温恒容下,充入不反应的稀有气体,各组分的浓度没有发生变化,所以正逆反应速率不变,平衡不移动,M的物质的量不变,故D错误;
故选:B。
A.同一个化学反应里,速率之比等于化学计量数之比;
B.转化率为△cc0×100%;
C.依据极值分析法,反应从开始到平衡的过程中,正反应速率越来越小,当进行2min时,M浓度的变化值大于0.4ml⋅L−1,所以2min时,M的物质的量浓度应小于0.6ml⋅L−1;
D.恒温恒容容器中加入惰气,总压增大,分压不变,平衡不动。
本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,涉及反应速率、反应物的转化率、影响平衡条件分析判断,D为易错点,注意随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
14.【答案】C
【解析】A.0−t1时,铜为正极,负极为铝,故A错误;
B.0−t1时,正极电极反应式为:2H++NO3−+e−=NO2↑+H2O,故B错误;
C.随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,氧化膜阻止了A1进一步反应,铜做负极反应,故C正确;
D.t1时刻后,铜为负极,电子从铜经导线流向铝,故D错误。
故选:C。
0−t1时,Al在浓硝酸中发生钝化过程,Al为负极,氧化得到氧化铝,应有水参加,根据电荷守恒可知,有氢离子生成,Cu为正极,硝酸根放电生成二氧化氮,应由氢离子参与反应,同时有水生成,随着反应进行铝表面钝化形成氧化膜阻碍反应进行,t1时,铜做负极反应,Al为正极,以此解答该题.
本题考查电解原理,关键是根据电流方向改变理解原电池中正负极转换,理解Al在浓硝酸中发生钝化,属于易错题目,侧重考查学生分析能力,难度较大。
15.【答案】羟基 加成反应 取代反应 葡萄糖 乙醛 ④⑤ 7
【解析】解:(1)HOCH2CH2OH中含有的官能团是−OH,名称为羟基,
故答案为:羟基;
(2)①是乙烯和溴反应生成BrCH2CH2Br,该反应类型属于加成反应;③是乙醇和CH3COOH反应生成CH3COOCH2CH3,该反应类型为取代反应,
故答案为:加成反应;取代反应;
(3)③是乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成CH3COOCH2CH3,化学反应方程式为;反应⑥是CH3CH2OH发生催化氧化生成CH3CHO,化学反应方程式为2CH3CH2OH+O2→△Cu2CH3CHO+2H2O,
故答案为:;2CH3CH2OH+O2→△Cu2CH3CHO+2H2O;
(4)含有醛基的物质可以发生银镜反应,上述物质中葡萄糖、乙醛都含有醛基,均可以发生银镜反应,
故答案为:葡萄糖;乙醛;
(5)与乙烷互为同系物物质属于烷烃,只含有C−H键、碳碳单键且为链烃,、与乙烷互为同系物;2个氯原子取代同一碳原子上的氢原子时有3种情况,2个氯原子取代不同碳原子上氢原子时有4种情况,⑤的二氯代物共有3+4=7种,
故答案为:④⑤;7;
(6)CH2=C(CH3)−COOCH3发生加聚反应合成有机玻璃,化学方程式为,
故答案为:。
乙烯和水发生加成反应生成B为CH3CH2OH,乙烯和溴发生加成反应生成A为BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br在碱性条件下水解生成HOCH2CH2OH,乙醇和CH3COOH发生酯化反应生成C为CH3COOCH2CH3,乙醇发生催化氧化生成CH3CHO,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇。
本题考查有机物推断,涉及糖、烯烃、醇、醛、羧酸、酯的性质与转化等,题目难度不大,有利于基础知识的复习巩固。
16.【答案】c 除去Ca2+和过量的Ba2+ 2Cu2++SO2+2Cl−+2H2O=2CuCl↓+SO42−+4H+ 生成Cu2+强化了H2O2的分解 用蒸馏水(冰水、乙醇)洗涤2∼3次 防止潮湿的CuCl在空气中迅速被氧化
【解析】解:Ⅰ.(1)一般活泼金属用电解法冶炼,不活泼金属一般用热分解法冶炼,活动性在中间的金属用热还原法进行冶炼,Al用电解法冶炼,Fe用热还原法冶炼,冶炼法不同,
故选:c;
Ⅱ.(2)根据分析,加Na2CO3溶液的作用是除去Ca2+和过量的Ba2+,
故答案为:除去Ca2+和过量的Ba2+;
(3)根据分析,反应Ⅳ的离子方程式2Cu2++SO2+2Cl−+2H2O=2CuCl↓+SO42−+4H+,
故答案为:2Cu2++SO2+2Cl−+2H2O=2CuCl↓+SO42−+4H+;
(4)H2O2易分解,生成Cu2+强化了H2O2的分解,反应Ⅴ中H2O2的实际耗用量比理论耗用量大的原因是生成Cu2+强化了H2O2的分解,
故答案为:生成Cu2+强化了H2O2的分解;
(5)反应Ⅲ或反应Ⅴ后,过滤得到CuCl沉淀,用蒸馏水(冰水、乙醇)洗涤2∼3次,将纯净的CuCl在真空干燥机内干燥2小时,冷却,密封包装即得产品。CuCl沉淀在真空干燥机内干燥的目的是防止潮湿的CuCl在空气中迅速被氧化,
故答案为:用蒸馏水(冰水、乙醇)洗涤2∼3次;防止潮湿的CuCl在空气中迅速被氧化。
由制备流程可知,反应I中加入氯化钡除去硫酸根离子、加入Na2CO3除去钙离子和过量的钡离子、加入氢氧化钠除去镁离子,反应Ⅱ为电解食盐水可生成氢气、氯气、NaOH,反应Ⅲ中Cu、氯气、水反应生成CuCl,反应Ⅴ中发生Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,反应Ⅳ中发生2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O=2CuCl↓+2NaHSO4+H2SO4,NaOH、H2SO4可以循环使用,以此来解答。
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度较大。
17.【答案】ihjkNH4++NO2−=N2↑+2H2O均匀混合气体 观察气泡控制气体流速 BD 球形干燥管 可以控制反应的发生与停止 5NO+3MnO4−+4H+=5NO3−+3Mn2++2H2O
【解析】解:Ⅰ.(1)氨气的密度比空气小,应用向下排空气法收集,则收集装置的导管应该短进长处;为确保尾气充分吸收,吸收尾气时导管要通入溶液中,则产生氨气后的导管连接顺序为i→h→j→k,
故答案为:i;h;j;k;
(2)加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液发生氧化还原反应生成N2、NaCl和H2O,反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O,离子方程式为:NH4++NO2−=N2↑+2H2O;
故答案为:NH4++NO2−=N2↑+2H2O;
(3)装置C中盛有的浓硫酸可干燥H2和N2,使混合气体充分均匀混合,同时还可通过观察气泡控制气体流速,
故答案为:均匀混合气体;观察气泡控制气体流速;
(4)合成氨的反应是可逆反应,氢气和氮气不能反应完全,尾气中还含有H2和N2,氮气可直接排放,过量的氨气可以被水吸收,但氢气不溶于水、具有可燃性、不能被水吸收,因此应该选用点燃法B或者气球收集的方法D处理氢气,
故答案为:BD;
Ⅱ.(5)由图可知,仪器C的名称为球形干燥管;装置A中铜丝可以抽动,通过抽动铜丝可控制反应的发生与停止,
故答案为:球形干燥管;可以控制反应的发生与停止;
(6)由已知信息可知,酸性条件下,NO和NO2都能与MnO4−反应生成NO3−和Mn2+,则NO与酸性高锰酸钾反应的离子方程式为:5NO+3MnO4−+4H+=5NO3−+3Mn2++2H2O,
故答案为:5NO+3MnO4−+4H+=5NO3−+3Mn2++2H2O。
Ⅰ.根据图中装置可知,装置A制取H2,装置B制取N2,化学方程式为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O,然后将H2和N2通入装置C浓硫酸中进行混合、干燥,再通入装置D中反应生成NH3,用向下排空气法收集NH3,最后进行尾气处理、用水吸收多余的氨气,据此分析解答(1)∼(4);
Ⅱ.装置A中可抽动的铜丝和浓硝酸反应生成NO2气体,生成的NO2气体通入装置B中转化为NO,反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO、3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,经过盛有碱石灰等物质的球形干燥管除去水蒸气得到纯净的NO气体,NO在装置D中与Na2O2反应生成NaNO2,NO属于污染性气体,可用酸性高锰酸钾溶液吸收处理,据此分析解答(5)、(6)。
本题考查物质的制备实验,为高频考点,把握制备实验原理、实验装置的作用、氧化还原反应的应用为解答的关键,侧重分析与实验及运用能力的综合考查,题目难度中等。
18.【答案】吸热 K1×K2 △H1+△H2 <较低 DF
故答案为:吸热;
(2)根据盖斯定律可得,③=①+②,则平衡常数K3=K1×K2,△H3=△H1+△H2;反应③是气体体积减小的反应,故△S<0;500℃时,K3=K1×K2=2.5×1.0=2.5,800℃时,K3=K1×K2=2.52×0.15=0.375,可得,随温度升高,平衡常数减小,平衡逆向进行,故反应③是放热反应,若能自发进行,则;△H3−T△S<0,故较低温度下有利于该反应自发进行,
故答案为:K1×K2;△H3=△H1+△H2;<;较低;
(3)A.容器容积不变,再充入部分氢气,氢气浓度增大,平衡正向移动,但氢气的转化率减小,故A错误;
B.扩大反应容器的容积,扩大反应容器的容积,压强减小,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,故B错误;
C.由表中数据可知,反应③为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,氢气的转化率减小,故C错误;
D.由表中数据可知,反应③为放热反应,降低温度,平衡正向移动,氢气的转化率增大,故D正确;
E.使用合适的催化剂,不只影响反应速率不影响平衡,平衡不移动,氢气的转化率不变,故E错误;
F.从平衡体系中及时分离出CH3OH,生成物浓度减小,平衡正向移动,氢气的转化率增大,故F正确,
故选:DF;
(4)500℃时K3=K1⋅K2=2.5,浓度商Qc=0.3×0.150.1×0.33=16.7>K=2.5,反应逆向进行,故v(正)
(5)A.该反应是体积减小的反应,恒温恒容条件下,体系内压强保持不变的状态已达到平衡状态,故A正确;
B.反应体系中,各物质均为气体,气体总质量不变,恒温恒容条件下,体系内气体密度始终保持不变,所以不能判定反应是否平衡,故B错误;
C.设H2和CO2的初始量为aml,CO2的变化量为xml,
CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g)
起始量(ml)00aa
变化量(ml)xxx3x
终态量(ml)xxa−xa−3x
CO2的体积分数=a−xx+x+a−x+a−3x×100%=50%,始终保持不变,与反应进行的程度无关,故CO2的体积分数保持不变的状态不一定是平衡状态,故C错误;
D.断裂3mlH−H键的同时断裂3mlH−O键,即氢气的正反应速率等于氢气的逆反应速率,所以反应达到平衡状态,故D正确;
故答案为:AD;
(4)达平衡时CO有0.03ml,根据反应⑤得到参与反应的氢气为0.03ml,所以反应④生成的氢气为2.70ml+0.03ml=2.73ml,根据反应④,消耗的甲醇为0.91ml,所以甲醇转化率为0.91ml1ml×100%=91%;根据反应④的数据,消耗的水为0.91ml,生成的CO2为0.91ml,则剩余的水为1.32ml−0.91ml=0.41ml,在反应⑤中应该消耗0.03mlCO2,生成0.03mlCO和0.03ml水,所以达平衡时,水为0.41ml+0.03ml=0.44ml,CO2为0.91ml−0.03ml=0.88ml,所以反应⑤的平衡常数为(设容器体积为V)K=c(CO)×c(H2O)c(H2)×c(CO2)=0.03V××0.88V=1180=5.6×10−3,
故答案为:91%;5.6×10−3;
(7)由甲醇燃料电池工作示意图可知,左边电极为负极,电极反应式为:CH3OH+3CO32−−6e−=4CO2↑+2H2O,当内电路转移1.5mlCO32−时,消耗甲醇的质量是1.5ml3×32g⋅ml−1=16g,
故答案为:16g;
(8)正极上O2得电子与CO2反应生成CO32−,电极反应式为:O2+2CO2+4e−=2CO32−,
故答案为:O2+2CO2+4e−=2CO32−。
(1)由表格数据可知,反应②的平衡常数随温度升高增大;
(2)根据盖斯定律可得,③=①+②;应③是气体体积减小的反应;根据K3随温度变化的趋势进行推断
(3)A.容器容积不变,再充入部分氢气,氢气浓度增大;
B.扩大反应容器的容积,压强减小,平衡向气体增大的方向移动;
C.升高温度,平衡向吸热反应方向移动;
D.降低温度,平衡向放热反应方向移动;
E.使用合适的催化剂,不只影响反应速率不影响平衡;
F.减小生成物的浓度,平衡正向移动;
(4)500℃时K3=K1×K2=2.5,再计算此时浓度商Qc,若Qc=K,处于平衡状态,若Qc
(5)反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到不变时,说明可逆反应到达平衡状态;
(6)根据反应中CO和H2的关系及平衡时氢气的量,可求出反应④中生成氢气的总量,进一步求出消耗甲醇的量,从而求出甲醇转化率,同时利用反应⑤系数比由生成氢气总量求出生成CO2的量,以及消耗水的量即平衡时水的量,就可求出反应⑤的K;
(7)由甲醇燃料电池工作示意图可知,左边电极为负极,电极反应式为:CH3OH+3CO32−−6e−=4CO2↑+2H2O;
(8)正极上O2得电子与CO2反应生成CO32−。
本题考查比较综合,涉及吸放热反应的判断、盖斯定律、化学反应方向的判断、转化率的影响、化学平衡状态的判断、化学平衡的计算、电化学原理等知识点,掌握化学平衡状态的判断、化学平衡计算和电化学原理是关键,题目难度中等。选项
实验操作
A
说明H2O2具有还原性
向酸性KMnO4溶液中滴加H2O2溶液,观察紫色褪去
B
检验铁锈中含有二价铁
将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去
C
检验X溶液中是否含SO42−
取样,加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,观察是否产生白色沉淀
D
说明浓硫酸有吸水性
一定量蔗糖中滴入浓硫酸,搅拌,观察现象
化学反应
焓变
平衡常数
温度/℃
500
700
800
①2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)
ΔH1
K1
2.5
0.34
0.15
②H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)
ΔH2
K2
1.0
1.70
2.52
③3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH3
K3
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