广西南宁市第二中学2022-2023学年高二上学期期中考试化学试卷+
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参考答案
1. 【答案】A
【解析】钛合金是合金材料,属于金属材料,故A符合题意;砷化镓是一种半导体材料,不是金属材料,故B不符合题意;液氢是液态氢气单质,氢元素是非金属,不是金属材料,故C不符合题意;碳纤维是碳元素组成的一种单质,是无机非金属材料,环氧树脂是有机高分子合成材料,都不是金属材料,故D不符合题意。
2. 【答案】C
【解析】乙烷燃烧时化学能主要转化为热能少部分转化为光能,故选:C。
3. 【答案】A
【解析】A.分子式C7H8O的有机物为芳香族化合物,则该有机物分子中含有1个苯环,其侧链可能含有的结构为:①1个甲醇基、②一个醚基、③1个甲基和1个酚羟基,其中①形成的化合物为苯甲醇,只有1种结构;②形成的化合物为苯甲醚,只有1种结构;③形成的结构为甲基苯酚,存在邻、间、对三种结构,所以该芳香族化合物总共含有5种同分异构体,故A正确。
B. 机物A(C4H6O2)能发生加聚反应,说明含有碳碳双键,可能为酯或酸,故B错误;
C. 结构对称,消去产物只有一种,为,故C错误;
D. 苯环为平面形结构,与苯环直接相连的原子在同一个平面上,则甲苯有7个碳原子共平面,结合三点确定一个平面判断,可知乙苯最多有8个碳原子共平面,故D错误;
4. 【答案】B
【解析】A.工业制硫酸合成SO3的反应为2SO2+O22SO3,增大压强有利于平衡正向移动,增大产率。采用常压来合成SO3,主要原因是降低生产的成本,不能用勒夏特列原理来解释,故A不选;
B.实验室中用饱和的NaHSO3溶液除掉SO2气体中少量氯化氢有两方面原因,一是氯化氢与NaHSO3溶液反应生成二氧化硫,二是饱和的NaHSO3溶液中亚硫酸氢根离子浓度较大,抑制了二氧化硫与水的反应,减少损失,能用勒夏特列原理来解释,故B选;
C.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,温度升高,平衡逆向移动,氨的产率变小,工业上采用高温主要是加快反应的速率,不能用勒夏特列原理来解释,故C不选;
D.对于2HI(g)H2(g)+I2(g),达平衡后,缩小容器体积平衡不移动,不能用勒夏特列原理来解释,故D不选。
5. 【答案】A
【解析】解:A.Z中有羟基、羧基、酯基、碳碳双键,没有醚键和羰基,故A错误;
B.Y中碳碳双键两端的碳原子连接不同的原子或原子团,Y存在顺反异构,故B正确;
C.X和Y中碳碳双键发生加成反应,该反应属于加成反应,故C正确;
D.X、Y中都含有6种氢原子,故D正确;
6. 【答案】D
【解析】A.增大反应物浓度,增大单位体积内活化分子个数,但活化分子百分数不变,但其反应速率增大,故A正确;
B.锌与稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜粉末,会置换出的部分金属铜,铜能够与锌构成原电池,会使产生氢气的速率加快,但与硫酸反应放出氢气的锌减少,会导致产生氢气的量减少,故B正确;
C.加入反应物可使平衡正向移动,加入反应物,反应物本身的转化率减小,故C正确;
D.浓硫酸具有强氧化性,与Zn反应不生成氢气,则锌与硫酸反应时,不是硫酸的浓度越大,生成氢气的反应速率越快,故D错误,
7. 【答案】D
【解析】A.①苯和⑩聚乙烯中不含碳碳双键或者三键,不能与溴发生加成反应,故A错误;
B.⑧硬脂酸甘油酯官能团为酯基不能与钠反应,故B错误;
C.C6H12O6 不一定是葡萄糖,故C错误;
D.苯是一种有毒的液体,分子式为C6H6,含碳量在题中10种物质中最高,点燃时有浓烟,故D正确。
8. 【答案】D
【解析】①−OH与苯环直接相连,含酚羟基,遇FeCl3溶液显紫色,故正确;
②结构中的酚羟基、醇羟基、羧基均能与金属钠反应,且1:1反应,则lml该有机物能与3ml钠反应,故正确;
③只有−COOH与碳酸氢钠反应,且1:1反应,含有1个羧基,lml该有机物与lml NaHCO3反应,故正确;
④含−OH能与羧酸发生酯化反应,含−COOH能与醇发生酯化反应,也可以进行分子内酯化反应,故正确;
故选D。
9. 【答案】A
【解析】A.60g CH3COOH物质的量=60g60g/ml=1ml,1ml CH3COOH中含C−H键的数目为3NA,故A正确;
B.标准状况下,CH3OH为液体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算CH3OH物质的量,不能计算分子中含有的原子数,故B错误;
C.甲烷和氯气发生取代反应,会生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,故将2ml CH4和71g Cl2组成的混合气体充分反应,生成CH3Cl分子数小于2NA,故C错误;
D.在浓硫酸、加热条件下,1ml CH3OH和足量CH3COOH反应为可逆反应,充分反应生成的酯基数目小于NA,故D错误;
10. 【答案】B
【解析】制备溴苯的过程中有热量产生,溶液温度升高,导致沸点较低的液溴挥发,成为红棕色的溴蒸气,故A正确;a装置中的溴蒸气挥发进入锥形瓶被硝酸银溶液吸收,也会产生淡黄色的溴化银沉淀,故a装置锥形瓶中出现淡黄色沉淀,不能说明苯和液溴发生了取代反应,故B错误;b装置中挥发的Br2被CCl4吸收,成为红棕色的Br2的四氯化碳溶液,故C正确;HBr气体极易溶于水,用倒置的漏斗可防止倒吸,用浓氨水吸收HBr,挥发的NH3和HBr反应生成固体NH4Br,有白烟生成,故D正确。
11. 【答案】C
【解析】A.分子中含有碳碳双键、羟基和羧基三种官能团,故A错误;
B.含有碳碳双键,与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,故B错误;
C.含有碳碳双键,可发生加成、氧化反应,含有羧基、羟基,可发生取代反应,故C正确;
D.只有羧基可与氢氧化钠反应,羧基、羟基都可与钠反应,故D错误。
12. 【答案】AC
【解析】解:A.a与电池正极相连,a为电解池阳极,b与电池的负极相连,b为电解池阴极, a极的Cu溶解,b极上析出Cu,故A正确;
B.因该燃料电池是在酸性电解质中工作,所以正极反应为:O2+4e−+4H+=2H2O,故B错误;
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,电解时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出,符合精炼铜原理,故C正确;
D.电解CuSO4溶液时,a极产生的气体为O2,产生1mlO2需4ml电子,所以需要燃料电池的2mlH2,二者的体积并不相等,故D错误;
13. 【答案】BD
【解析】A.由结构可知b的分子式为C10H12,A项正确;
B.a分子中有5个碳原子和4个氢原子可以在同一个平面内,B项错误;
C.物质c与物质d的分子式相同、结构不同,互为同分异构体,C项正确;
D.物质d中有两种化学环境的氢原子,其一氯代物只有两种,D项错误。
14. 【答案】AC
【解析】A.从反应开始到平衡,v(CO2)=1ml/L−0.25ml/L10min=0.075ml⋅L−1⋅min−1,速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=3×0.075ml⋅L−1⋅min−1=0.225 ml⋅L−1⋅min−1,故A正确;
B.交点后二氧化碳的浓度减小、甲醇的浓度继续增大,反应未到达平衡,反应向正反应进行,故B错误;
C.正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,n(CH3OH)减小、n(CO2)增大,故n(CH3OH)n(CO2)减小,故C正确;
D.10分钟到达平衡,再向容器再充入1ml CO2和3ml H2,等效为增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡时二氧化碳的体积分数减小,故D错误。
15. 【答案】AD
【解析】A.乙醇易挥发,乙醇和消去产物乙烯均能被高锰酸钾氧化,则应排除乙醇的干扰,再检验,则中间应加水洗装置,故A正确;
B.苯比水轻,故B错误;
C.制备乙烯测定反应液的温度170℃,则温度计的水银球应在圆底烧瓶的液体中,故C错误;
D.苯与浓硝酸发生取代反应生成硝基苯,水浴加热控制温度50~60℃,则图中装置可制备,故D正确。
16. (10分)
【答案】(1) 3甲基1丁烯 (2分)
(2) (2分)
(3) 3CO2+18H++18e-===C3H8O+5H2O(2分); 4(2分)
(4) N2H4(g)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-534 kJ·ml-1。(2分)
17. (13分)
【答案】(1)丙(2分); 恒压、防倒吸(2分)
(2)NaOH溶液(1分) 浓硫酸(1分)
(3)④①⑤②③(或④①⑤③②) (2分)
(4)C(2分)
(5)不正确(1分)。产物使溴水褪色,是因为溴水氧化醛基,发生了氧化反应才使其褪色,而甲苯不能和溴水发生反应,褪色是因为发生了萃取(2分)
【解析】(1)甲酸制取CO时,属于固液加热型的发生装置,丙和丁装置中,丙装置更合适,它在恒压条件下,可以起到防倒吸的作用;(2)制备干燥纯净的CO,由于甲酸易挥发,反应后的气体中含有甲酸和水蒸气等杂质,可以利用 NaOH溶液吸收甲酸,浓硫酸可以吸收水分,而且有水的杂质都最后除水;(3)在制取原料丙烯时,会产生少量SO2、CO2及水蒸气,检验这些气体的先后顺序为先检验水,由于检验其他气体时有可能会引入水,所以需要先检验水,乙烯可以用溴水检验,二氧化硫和乙烯都可以使溴水褪色,需要先将二氧化硫鉴别出来,二氧化硫可以用品红检验,二氧化碳可以用澄清石灰水检验,为了排除二氧化硫的干扰,加入饱和Na2SO3溶液后,乙烯用溴水检验,二氧化碳用澄清石灰水检验,它俩先后顺序无关紧要;(4)甲苯是无色透明液体,沸点:110.6 ℃,不溶于水,可混溶于苯等多数有机溶剂,产物 为无色或淡黄色透明液体,沸点204~205 ℃,微溶于水,易溶于醇、醚,它们的沸点相差比较大,可以用蒸馏的方法提纯;(5)将产物和甲苯分别取样,并分别滴加溴水,发现溴水最终都褪色了,甲苯和溴水是不反应的,但是加入溴水褪色是发生了萃取,使溴水褪色,是因为溴水具有氧化性,中含有醛基,具有还原性,可以被溴水氧化,它们的性质不同。
18. (13分)
【答案】(1)碳碳双键、醛基(2分) (2分)
(3)保护碳碳双键,防止被氧化(2分)
(4)13(2分)
【解析】A是苯的同系物,设分子式为CnH2n-6,在相同条件下,其蒸气相对于氢气的密度为46,其相对分子质量为46×2=92,即14n-6=92,解得n=7,故A为甲苯,A氧化为B,B与乙醛反应得到C,B与CHCl3反应得到G,结合已知中给出的②③可知B为苯甲醛,C为G水解生成的H为与 H有相同官能团且与氯化铁溶液发生显色反应的有机物结构有共13种;
G与乙酸发生酯化反应得到结晶玫瑰。C与溴发生加成反应得到D,D为D氧化得到E为结合已知给出的反应④可知F是F发生加聚反应得到M为
19. (12分)
【答案】(1)将矿石粉碎、搅拌、适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等(1分)
(2)Bi2S3+6FeCl3===2BiCl3+6FeCl2+3S(2分) 增强溶液酸性,抑制铋离子水解(2分)
(3)NH4NO3(2分)
(4)正(1分) Pb2++2e-===Pb(2分) 强(1分)
(5)没有氮氧化物等污染性气体产生(1分)
【解析】(1)为了提高浸出率,可采取的措施有将矿石粉碎、搅拌,以增大接触面积,也可适当增大氯化铁溶液的浓度、适当升高温度等。(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应,铁离子有氧化性,氧化硫离子为硫单质,反应为Bi2S3+6FeCl3===2BiCl3+6FeCl2+3S;反应液必须保持强酸性,抑制铋离子水解使产率降低。(3)由分析可知母液2为硝酸铵。(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb,通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的,电解液为氯化铅、氯化钾,阳极为Pb发生氧化反应,与电源正极相连,阴极为电解液中的铅离子发生还原反应,反应式为Pb2++2e-===Pb,同周期元素从左到右金属性减弱,则铅的金属性较强。(5)硝酸盐分解会产生氮氧化物有害气体。
20. (12分)
【答案】(1)CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·ml-1 (2分)
(2)C (2分)
(3)①由于正反应方向吸热,随着温度的升高,反应向正反应方向进行的程度较大,氢气的物质的量逐渐增大(2分) ②随着反应的进行,一氧化碳的物质的量增大,发生反应②,反应②正反应放热,当温度升高时,平衡逆向移动,使氢气的物质的量减小(2分)
(4) eq \f(p3(H2)p(CO),p(H2O)p(CH4))(2分)
(5)H2S+4H2O-8e-===SOeq \\al(2-,4)+10H+(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,由①-②,ΔH=+206 kJ·ml-1+41 kJ·ml-1=+247 kJ·ml-1,得到CH4和CO2生成H2和CO的热化学方程式:CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247 kJ·ml-1;
(2)由反应CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH=+206 kJ·ml-1;恒温、恒容条件下,加入惰性气体,总压强增大,各物质的分压不变,各气体的浓度没变,化学反应速率不变,故A不符合题意;恒温、恒容条件下,加入水蒸气,活化分子百分数不变,单位体积活化分子数增加,有效碰撞几率增大,反应速率加快,故B不符合题意;升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞频率增大,反应速率加快,故C符合题意;
(3)①温度低于700 ℃时,由于正反应方向吸热,随着温度的升高,反应向正反应方向进行的程度较大,氢气的物质的量逐渐增大;
②温度高于700 ℃,随着反应的进行,一氧化碳的物质的量增大,发生反应②,反应②正反应放热,当温度升高时,平衡逆向移动,使氢气的物质的量减小;
(4)①的平衡常数的表达式为Kp=eq \f(p3(H2)p(CO),p(H2O)p(CH4))。
(5) a为负极,电极反应为H2S+4H2O-8e-===SOeq \\al(2-,4)+10H+
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