内容正文:
叶集皖西当代中学高一年级期末考试
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.本试卷可能用到元素的相对原子质量:N:14 O:16 Cu:64 Zn:65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
2. 某反应由两步反应构成,反应能量曲线如下图,下列叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应 B. 三种化合物中C最稳定
C. A与C的能量差为E4 D. 的反应,反应条件一定要加热
3. 下列叙述正确的是
A. 同分异构体的化学性质可能相似
B. CH2=CH2 和 CH2=CH-CH=CH2 互为同系物
C. 和 互为同分异构体
D. 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,一定互为同系物
4. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A. 图①温度计的水银柱上升
B. 图②中反应物总能量大于生成物总能量
C. 图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D. 图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
5. 某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法错误的是
A. 溶液中 Cu2+向 Zn 电极移动,向 Cu 电极移动
B. 电池工作时,Zn 片发生的电极反应:Zn-2e-=Zn2+
C. 该装置反应的能量变化可用如图表示
D. 电池工作一段时间后,溶液质量增加
6. 丙烯()与乙烯的性质相似,下列有关丙烯的说法错误的是
A. 能使溴水褪色
B. 能在空气中燃烧
C. 能发生加成聚合反应生成
D 一定条件下,能与水发生加成反应
7. 分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A. 8种
B. 10种
C. 12种
D. 14种
8. 实验室制备乙酸乙酯的装置图和乙酸乙酯提纯操作的流程图如下,下列叙述不正确的是
A. 操作①为分液
B. 无水硫酸钠在流程中做吸水剂
C. 向试管中先加入冰醋酸,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,再加入乙醇
D. 试管b中饱和溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度
9. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标况下,与足量氧气反应,转移电子数目为
B. 含的浓硫酸与足量铜在加热条件下反应,生成数目为
C. 由和组成的混合气体中含氧原子数目为
D. 溶液最多能吸收的数目为
11. 一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某恒容密闭容器中,一段时间后,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是
A. 容器中N2、H2、NH3共存 B. N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
C. 容器中的压强不随时间变化 D. N2、NH3浓度相等
12. 下列方程式正确的是
A. 铁溶于稀硝酸,溶液变黄:
B. 发生催化氧化反应:
C. 铁和硫加热条件下反应:
D. “气肥”要低温保存,因为碳酸氢铵受热分解:
13. 某有机物的结构简式如图,下列关于该有机物的说法正确的是
A. 分子式为C7H6O5
B. 1mol该物质能与 4molNa发生反应
C. 分子中含有两种官能团
D. 该物质只能发生加成反应,不能发生取代反应
14. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:共58分。
15. 有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物是___________,互为同分异构体的是___________。
①氯气和液氯;②D和T;③和 ;④和;⑤和; ⑥和。
(2)按系统命名法,的名称为___________。
(3)有机物的结构简式为,分子中最多有___________个碳原子共平面。
(4)将铜丝加热后,快速伸入乙醇中,写出化学方程式___________。
(5)的单体是___________。
(6)在浓硫酸、加热条件下反应生成含两个环的化合物,请写出该反应方程式___________。
16. 在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
Ⅰ.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为___________,将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为___________。
Ⅱ.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(2)A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为___________;请写出碳参与反应的化学方程式___________。
(3)实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同?___________(填“相同”或“不同”)。
(4)若D装置中溶液不褪色,E装置中溶液变浑浊,说明有___________(填化学式)气体生成。实验过程中观察到___________现象时,说明反应产物中还有H2生成。
(5)装置I中碱石灰作用___________。
17. 汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)生成过程的能量变化如图所示。的能量变化示意图如下,该条件下,和完全反应生成会___________(填“吸收”或“释放”)___________的能量。
(2)与在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化:,某实验小组在、恒容密闭容器中充入等物质的量的与模拟该过程,的物质的量随时间变化如表所示。
0
10
20
30
40
50
0.40
0.35
0.31
0.30
0.30
0.30
①反应进行到时,正反应速率___________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
②该条件下,的最大转化率为___________。
③下列措施一定能增大该反应速率的是___________ (填序号)。
A.及时分离出、 B.适当升高温度 C.适当扩大容器的容积 D.充入
④某同学在其它条件一定的情况下,分别用甲、乙两种催化剂完成该反应,绘出浓度随时间变化如图,催化剂___________ (填“甲”或“乙”)的催化效果更好。
(3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中含量,原理如图,根据燃料电池原理,推测B电极是该电池的___________(填“正极”或“负极”),A电极上的电极反应式为___________。
18. 溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的化学方程式:___________。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是:___________。
(3)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式:___________。当有3 mol Br2参加反应,发生转移的电子的物质的量为___________。
(4)用于吸收的是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中,在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
i.反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是___________;时,反应是否达到化学平衡状态___________(填“是”或“否”)。
ⅱ.关于该反应下列说法不正确的是___________。
a.催化剂可以加快化学反应速率
b.改变温度或压强,可以实现的完全转化
c.当生成且消耗时,反应达到化学平衡状态
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叶集皖西当代中学高一年级期末考试
化学
本试卷分选择题和非选择题两部分,共6页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.本试卷可能用到元素的相对原子质量:N:14 O:16 Cu:64 Zn:65
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 下列资源利用中,在给定工艺条件下转化关系正确的是
A. 煤煤油 B. 石油乙烯 C. 油脂甘油 D. 淀粉乙醇
【答案】C
【解析】
【详解】A.煤的干馏是将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,干馏的过程不产生煤油,煤油是石油分馏的产物,A错误;
B.石油分馏是利用其组分中的不同物质的沸点不同将组分彼此分开,石油分馏不能得到乙烯,B错误;
C.油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸盐,C正确;
D.淀粉是多糖,其发生水解反应生成葡萄糖,D错误;
故答案选C。
2. 某反应由两步反应构成,反应能量曲线如下图,下列叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应 B. 三种化合物中C最稳定
C. A与C的能量差为E4 D. 的反应,反应条件一定要加热
【答案】B
【解析】
【详解】A.两步反应中,第一步反应为吸热反应,第二步反应为放热反应,A不正确;
B.从图中可以看出,三种化合物中,C的能量最低,所以C最稳定,B正确;
C.从图中可以看出,E4为B→C的逆反应的活化能,A与C的能量差为∆H,小于E4,C不正确;
D.的反应,虽然是吸热反应,但不一定需要加热,D不正确;
故选B。
3. 下列叙述正确的是
A. 同分异构体的化学性质可能相似
B. CH2=CH2 和 CH2=CH-CH=CH2 互为同系物
C. 和 互为同分异构体
D. 分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,一定互为同系物
【答案】A
【解析】
【详解】A.同分异构体可能是同一类物质物质,化学性质可能相似,A正确;
B. CH2=CH2 和 CH2=CH-CH=CH2 官能团的数目不一致,不是同系物,B错误;
C.和 分子式不同,不互为同分异构体,C错误;
D.同系物指结构相似,分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质,D错误;
故选A。
4. 下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A. 图①温度计的水银柱上升
B. 图②中反应物总能量大于生成物总能量
C. 图③中反应开始后,针筒活塞向右移动
D. 图④中反应开始后,甲处液面低于乙处液面
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度计的水银柱不断上升,则中和反应放出热量,说明相应的化学反应是放热反应,选项A不符合;
B.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,说明相应的化学反应是放热反应,选项B不符合;
C.Zn 与稀硫酸反应生成氢气,氢气可使针筒活塞向右移动,不能充分说明相应的化学反应是放热反应,选项C符合;
D.反应开始后,甲处液面低于乙处液面,说明装置内压强增大,温度升高,反应为放热反应,选项D不符合;
答案选C。
5. 某化学兴趣小组的同学设计了如图所示原电池装置。下列说法错误的是
A. 溶液中 Cu2+向 Zn 电极移动,向 Cu 电极移动
B. 电池工作时,Zn 片发生电极反应:Zn-2e-=Zn2+
C. 该装置反应的能量变化可用如图表示
D. 电池工作一段时间后,溶液质量增加
【答案】A
【解析】
【分析】原电池是将化学能转化为电能的装置。一般情况下,在原电池反应中,活动性强的电极为负极,发生失去电子的氧化反应,电子由负极经外电路流向正极,溶液中的阳离子在正极上发生得到电子的还原反应,在同一闭合回路中电子转移数目相等。
【详解】A.在电解质溶液中,阳离子Cu2+会向负电荷较多的正极Cu片电极移动,向正电荷较多的负极Zn电极方向移动, A错误;
B.由于金属活动性:Zn>Cu,所以Zn为原电池的负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,B正确;
C.该装置是原电池,将化学能转化为电能,反应过程中会释放能量,反应物的能量比生成物的能量高,因此可以用图示表示反应过程的能量变化,C正确;
D.该电池总反应方程式为Zn+Cu2+=Zn2++Cu,根据反应方程式可知:每有1 mol Zn发生反应,有65 gZn变为Zn2+进入溶液,同时有64 g Cu2+变为单质Cu从溶液中析出,溶液质量增加1 g,由于在同一闭合回路中电子转移数目相等,故电池工作一段时间后,溶液质量增加,D正确;
答案选A。
6. 丙烯()与乙烯的性质相似,下列有关丙烯的说法错误的是
A. 能使溴水褪色
B. 能在空气中燃烧
C. 能发生加成聚合反应生成
D. 一定条件下,能与水发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.结构中含有碳碳双键能和溴发生加成反应,即能使溴水褪色,A正确;
B.大多数有机物能燃烧,丙烯能在空气中燃烧,B正确;
C.加成聚合反应聚丙烯,结构简式,C错误;
D.结构中含有碳碳双键能和水发生加成反应生成醇,D正确;
故选C。
7. 分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)
A. 8种
B. 10种
C. 12种
D. 14种
【答案】C
【解析】
【分析】C4H8ClBr可以看成丁烷中的2个H原子分别被1个Cl、1个Br原子取代,丁烷只有2种结构,氯原子与溴原子可以取代同一碳原子上的H原子,可以取代不同碳原子上的H原子,据此书写判断。
【详解】先分析碳骨架异构,分别为 C-C-C-C 与2种情况,然后分别对 2 种碳骨架采用“定一移一”的方法分析,其中骨架 C-C-C-C 有、共 8 种,骨架有和, 4 种,综上所述,分子式为C4H8BrCl的有机物种类共8+4=12种,答案选C。
【点睛】本题考查同分异构体的书写,难度中等,学会利用同分异构体的判断方法解题是关键。
8. 实验室制备乙酸乙酯装置图和乙酸乙酯提纯操作的流程图如下,下列叙述不正确的是
A. 操作①为分液
B. 无水硫酸钠在流程中做吸水剂
C. 向试管中先加入冰醋酸,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸,再加入乙醇
D. 试管b中饱和溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度
【答案】C
【解析】
【分析】生成的乙酸乙酯通入饱和碳酸钠溶液中,降低溶解度,可通过分液进行分离,A为乙酸乙酯和水,利用无水硫酸钠进行吸水;B经过蒸馏,将E乙醇蒸馏出,C为含有乙酸钠和碳酸钠的混合液,加入硫酸后D为硫酸钠和乙酸的混合溶液,经过蒸馏分离乙酸;
【详解】A.据分析,操作①为分液,故A正确;
B.无水硫酸钠在流程中可将乙酸乙酯中水分吸收,做吸水剂,故B正确;
C.酯化反应加入试剂顺序:先加乙醇,后加浓硫酸,最后加乙酸,故C错误;
D.饱和溶液的作用是吸收蒸出的少量乙酸和乙醇,减小乙酸乙酯的溶解度,故D正确;
答案选C。
9. 下列选项中的物质能按图示路径在自然界中转化,且甲和水可以直接生成乙的是
选项
甲
乙
丙
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2与水反应生成HClO和HCl,无法直接生成NaClO,A错误;
B.SO2与水反应生成亚硫酸而不是硫酸,B错误;
C.氧化铁与水不反应,不能生成氢氧化铁沉淀,C错误;
D.CO2与水反应生成碳酸,碳酸与碳酸钙反应生成碳酸氢钙,碳酸氢钙受热分解生成二氧化碳气体,D正确;
故答案选D。
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标况下,与足量氧气反应,转移电子数目为
B. 含的浓硫酸与足量铜在加热条件下反应,生成数目为
C. 由和组成的混合气体中含氧原子数目为
D. 溶液最多能吸收的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标况下,物质的量为1mol,二氧化硫与氧气反应为可逆反应,所以转移电子数目小于,A错误;
B.随着反应不断进行,浓硫酸浓度降低变为稀硫酸,反应停止,生成数目小于,B错误;
C.和最简式为,物质的量为0.1mol,含氧原子数目为,C正确;
D.溶液体积未知,无法计算,D错误;
答案选C。
11. 一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某恒容密闭容器中,一段时间后,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是
A. 容器中N2、H2、NH3共存 B. N2、H2、NH3的物质的量之比为1∶3∶2
C. 容器中的压强不随时间变化 D. N2、NH3浓度相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.可逆反应就是反应物和生成物共存的体系,故A错误;
B.体系达平衡状态时,N2、H2、NH3的物质的量之比可能为1∶3∶2,也可能不是1∶3∶2,与各物质的初始浓度及转化率有关,故B错误;
C.当反应容器中压强不随时间变化,说明气体的总物质的量不变,反应达平衡状态,故C正确;
D.N2、NH3的浓度相等,无法判断各组分的浓度是否变化,掌握无法判断是否达到平衡状态,故D错误;
故选C。
12. 下列方程式正确的是
A. 铁溶于稀硝酸,溶液变黄:
B. 发生催化氧化反应:
C. 铁和硫加热条件下反应:
D. “气肥”要低温保存,因为碳酸氢铵受热分解:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁溶于稀硝酸,溶液变黄,说明产生的三价铁离子,反应为:,故A错误;
B.NH3发生催化氧化反应产生的是NO,反应为:,故B错误;
C.铁和硫加热条件下反应生成硫化亚铁,反应为:,故C错误;
D.碳酸氢铵受热易分解,发生的反应为,故D正确;
答案选D。
13. 某有机物的结构简式如图,下列关于该有机物的说法正确的是
A. 分子式为C7H6O5
B. 1mol该物质能与 4molNa发生反应
C. 分子中含有两种官能团
D. 该物质只能发生加成反应,不能发生取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物分子中含有1个环、2个双键,与同数碳原子的烷烃相比,少了6个H原子,则分子式为C7H10O5,A不正确;
B.该物质分子中的-OH、-COOH都能与Na反应,则1mol该物质能与 4molNa发生反应,B正确;
C.该物质分子中含有羟基、羧基、碳碳双键三种官能团,C不正确;
D.该物质分子中含有的碳碳双键,能发生加成反应,羟基、羧基等能发生取代反应,D不正确;
故选B。
14. 实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均正确的是
气体
试剂
制备装置
收集方法
A
NH3
NH4Cl
a
e
B
Cl2
MnO2 + 浓盐酸
c
d
C
SO2
Cu + 浓硫酸
b
d
D
NO2
Cu + 浓硝酸
b
f
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室采用Ca(OH)2和NH4Cl共热制备NH3,只加热NH4Cl制备不了NH3,A不合题意;
B.实验室采用MnO2和浓盐酸共热的方法来制备Cl2,故可选用装置c,氯气密度比空气的大,采用向上排空气法收集,选用装置d,B符合题意;
C.Cu与浓硫酸需在加热情况下才能反应制得SO2,应选用装置c,SO2密度比空气的大,采用向上排空气法收集,选用装置d,C不合题意;
D.Cu和浓硝酸反应不需要加热,故可选择装置b,但NO2与水会反应,不能采用排水法收集,D不合题意;
故答案为:B。
二、非选择题:共58分。
15. 有机物种类繁多,请以你对有机物的认识填空:
(1)下列几组物质中,互为同系物的是___________,互为同分异构体的是___________。
①氯气和液氯;②D和T;③和 ;④和;⑤和; ⑥和。
(2)按系统命名法,的名称为___________。
(3)有机物的结构简式为,分子中最多有___________个碳原子共平面。
(4)将铜丝加热后,快速伸入乙醇中,写出化学方程式___________。
(5)的单体是___________。
(6)在浓硫酸、加热条件下反应生成含两个环的化合物,请写出该反应方程式___________。
【答案】(1) ①. ③ ②. ⑤⑥
(2)2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷
(3)14 (4)
(5)和
(6) +H2O
【解析】
【小问1详解】
①氯气和液氯表示氯气的两种状态,属于同一种物质;②D和T表示H元素的不同原子,二者互为同位素;③和结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,二者互为同系物;④和均为CO,属于同一种物质;⑤和的分子式均为C8H8,结构不同,互为同分异构体;⑥和的分子式均为C4H8,结构不同,互为同分异构体;因此互为同系物的是③,互为同分异构体的是⑤⑥。
【小问2详解】
中最长碳链含有8个碳原子,2号碳原子上连有2个甲基,7号碳原子上连有1个甲基,6号碳原子上连有1个乙基,因此按系统命名法可命名为2,2,7-三甲基-6-乙基辛烷。
【小问3详解】
分子中,与苯环和碳碳双键相连接的碳原子共平面,碳碳三键两端的所有原子共平面,单键可以旋转,因此该分子中最多有14个碳原子共平面。
【小问4详解】
将铜丝加热后,快速伸入乙醇中,乙醇催化氧化生成乙醛和水,化学方程式为。
【小问5详解】
根据加聚反应的原理可知,聚合物可由和共聚生成,因此单体为和。
【小问6详解】
中含有羟基和羧基,在浓硫酸、加热条件下可以发生酯化反应生成含两个环的化合物和水,化学反应方程式为 +H2O。
16. 在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
Ⅰ.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为___________,将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为___________。
Ⅱ.硫酸性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(2)A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为___________;请写出碳参与反应的化学方程式___________。
(3)实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同?___________(填“相同”或“不同”)。
(4)若D装置中溶液不褪色,E装置中溶液变浑浊,说明有___________(填化学式)气体生成。实验过程中观察到___________现象时,说明反应产物中还有H2生成。
(5)装置I中碱石灰的作用___________。
【答案】(1) ①. -1 ②.
(2) ①. 分液漏斗 ②.
(3)不同 (4) ①. CO2 ②. G装置中黑色固体变为紫红色,H装置中白色固体变蓝
(5)防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰
【解析】
【分析】黄铁矿在空气中燃烧,生成三氧化二铁和二氧化硫,二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、400~500℃的条件下催化氧化生成三氧化硫;分液漏斗中的浓硫酸与碳素钢中的碳在加热条件下发生反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,生成的混合气体通入品红溶液,二氧化硫具有漂白性,使品红溶液褪色,检验二氧化硫,二氧化硫具有还原性,能够和酸性高锰酸钾反应,将二氧化硫除去,再用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,剩下的二氧化碳气态能使澄清石灰水变浑浊,碱石灰将二氧化碳和水蒸气除去,最后通入加热的氧化铜中,氧化铜黑色固体变为紫红色,无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,证明混合气体中由氢气,最后的碱石灰可以防止空气中的水蒸气进入装置,干扰实验,据此回答。
【小问1详解】
黄铁矿(FeS2)中硫元素的化合价为-1价;将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为;
【小问2详解】
由分析知,A装置中用于添加浓硫酸的仪器名称为分液漏斗;碳参与反应的化学方程式;
【小问3详解】
由分析知,B中体现的是二氧化硫的漂白性,C中体现的是二样回流的还原性,两者原理不同;
【小问4详解】
由分析知,若D装置中溶液不褪色,证明已经将二氧化硫除尽,E装置中溶液变浑浊,说明混合气体中由含有二氧化碳,说明有二氧化碳生成;观察到G装置中黑色固体变为紫红色,H装置中白色固体变蓝时,说明反应产物中还有H2生成;
【小问5详解】
由分析知,装置I中碱石灰的作用是防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰。
17. 汽车尾气中氮氧化合物、碳氧化合物的处理与利用是各国研究的热点。
(1)生成过程的能量变化如图所示。的能量变化示意图如下,该条件下,和完全反应生成会___________(填“吸收”或“释放”)___________的能量。
(2)与在催化剂作用下反应可实现汽车尾气净化:,某实验小组在、恒容密闭容器中充入等物质的量的与模拟该过程,的物质的量随时间变化如表所示。
0
10
20
30
40
50
0.40
0.35
0.31
0.30
0.30
0.30
①反应进行到时,正反应速率___________逆反应速率(填“>”“<”或“=”)。
②该条件下,的最大转化率为___________。
③下列措施一定能增大该反应速率的是___________ (填序号)。
A.及时分离出、 B.适当升高温度 C.适当扩大容器的容积 D.充入
④某同学在其它条件一定的情况下,分别用甲、乙两种催化剂完成该反应,绘出浓度随时间变化如图,催化剂___________ (填“甲”或“乙”)的催化效果更好。
(3)用电化学气敏传感器测定汽车尾气中含量,原理如图,根据燃料电池的原理,推测B电极是该电池的___________(填“正极”或“负极”),A电极上的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 180
(2) ①. > ②. ③. B ④. 乙
(3) ①. 正极 ②.
【解析】
【小问1详解】
根据能量变化示意图,和断键吸收能量,生成2mol成键放出能量,因此和完全反应生成会吸收能量。
【小问2详解】
①后,NO的物质的量仍在减小,说明反应进行到时,反应正向进行,则正反应速率>逆反应速率;
②后,NO的物质的量不再变化,说明反应达到平衡状态,的最大转化率为;
③
A.及时分离出、,生成物浓度减小,之后反应物浓度也会减小,反应速率减小,A错误;
B.温度越高反应速率越快,因此适当升高温度,可以加快反应速率,B正确;
C.适当扩大容器的容积,反应物浓度减小,反应速率减慢,C错误;
D.充入,反应物浓度不变,不能增大反应速率,D错误;
答案选B。
④根据浓度随时间变化图可知,使用催化剂乙时,反应达到平衡所用的时间更短,因此催化剂乙的催化效果更好。
【小问3详解】
根据图示及燃料电池的原理,A电极上CO转化为CO2,碳元素化合价升高失电子发生氧化反应,则A电极为负极,电极反应式为,B电极为正极。
18. 溴单质是重要的化工原料之一,工业上从海水中提取溴的流程如下:(已知:海水中溴元素主要以形式存在)
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的化学方程式:___________。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是:___________。
(3)“吸收”及后续步骤的工艺也可采用如下流程:
写出上述步骤①中发生反应生成一种气体的离子方程式:___________。当有3 mol Br2参加反应,发生转移的电子的物质的量为___________。
(4)用于吸收的是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化。现将与足量置于密闭容器中,在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
i.反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是___________;时,反应是否达到化学平衡状态___________(填“是”或“否”)。
ⅱ.关于该反应下列说法不正确的是___________。
a.催化剂可以加快化学反应速率
b.改变温度或压强,可以实现的完全转化
c.当生成且消耗时,反应达到化学平衡状态
【答案】(1)
(2)过量的随吸收后的空气进入吹出步骤,与溴反应,使溴的吹出率下降
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 否 ③. b
【解析】
【分析】浓海水经酸化、通入氯气氧化可以将转化为单质;利用空气吹出法可将吹出,并用和水进行吸收,得到含HBr的混合溶液;最后再次通入氯气氧化得到单质。
【小问1详解】
吸收塔中与、水反应生成氢溴酸和硫酸,化学方程式为。
小问2详解】
若流量过大,则过量的会随吸收后的空气进入吹出步骤,与反应,使得溴的吹出率下降。
【小问3详解】
步骤①中使用溶液吸收单质,反应生成NaBr、NaBrO3和CO2气体,离子方程式为;根据离子方程式可知,溴元素化合价从0价转变为-1价和+5价,歧化反应生成NaBr、NaBrO3,结合溴元素化合价变化情况可得,当有3 mol Br2参加反应,发生转移的电子的物质的量为。
【小问4详解】
i.反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率为;后,浓度仍在减小,说明时反应没有达到化学平衡状态。
ⅱ.
a.使用催化剂,可以有效加快化学反应速率,a正确;
b.的催化氧化反应为可逆反应,改变温度或压强,可以提高的转化率,但不能实现的完全转化,b错误;
c.当生成且消耗时,说明正逆反应速率相等,则反应达到化学平衡状态,c正确;
答案选b。
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