内容正文:
广全实验学校2024-2025学年度上学期高二开学考试试题
化学
满分100分 考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。
2.作答时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 广州市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021-2025年)涉及的下列物质中,不属于新型无机非金属材料的是
A.用于超高清视频显示低温多晶硅
B.用于新能源汽车的石墨烯电池
C.用于高分辨人工视网膜的聚酰亚胺
D.用于敏感元器件的氮化镓半导体
A. A B. B C. C D. D
2. 下列实验操作与实验结论相符的是
选项
实验操作
实验结论
A
向酸性高锰酸钾溶液中通入SO2,溶液褪色
证明SO2有漂白性
B
向品红溶液中加入新制氯水,溶液褪色
说明Cl2有漂白性
C
向某固体中加入稀盐酸 ,有无色气体产生
该固体中一定含有碳酸盐
D
向某溶液中加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
溶液中一定含
A A B. B C. C D. D
3. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 的描述中正确的是
A. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为8∶3 B. 该反应过程中有固体小颗粒生成
C. 每生成11.2 L N2,转移电子数为3NA D. 氧化性:N2> Cl2
4. 某化学反应中,反应物B物质的量浓度在10s内,从4.0mol/L变成了1.0mol/L,则这10s内C的反应速率为
A. B.
C D. 0.05mol/L
5. 在,反应中,表示的反应速率最慢的是
A. mol/(L·min) B. mol/(L·min)
C. mol/(L·min) D. mol/(L·s)
6. 普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点,科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的化学方程式为,下列有关说法正确的是
A. 该装置将电能转化为化学能 B. 电极为正极,质量增重
C. 电子从沿导线流向 D. 电池工作时,向正极移动
7. 下列图像及对应的叙述正确的是
A.图1中Mg是原电池的负极
B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y⇌2Z
C.图3表示足量锌分别与500mL 0.1mol/L盐酸、200mL 0.1mol/L硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像
D.图4表示等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的热量:石墨>金刚石
A. A B. B C. C D. D
8. 现有a、b、c、d四种烃,其球棍模型如下。下列有关说法错误的是
A. 工业上合成一氯乙烷,通常选b为原料 B. d的名称为异戊烷
C. c和d互为同系物 D. a的二氯代物有2种
9. 柳树皮中水杨酸可与乙酸酐发生下列反应生成乙酰水杨酸(阿司匹林),以下说法中正确的是
A. 水杨酸和乙酰水杨酸互为同分异构体 B. 乙酰水杨酸不能与金属钠反应
C. 乙酸酐的分子式为 D. 该反应的类型为加成反应
10. 下列化学用语中,正确的是
A. 甲烷的结构式:
B. 镁的原子结构示意图:
C. 聚丙烯的结构简式为
D. 乙烯的分子式:C2H6
11. 下列有机反应属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
12. 下列关于药物的说法不正确的是
A. 包装上印有"OTC"标识的为非处方药 B. 氢氧化镁用于生产抗酸药
C. 阿司匹林具有解热镇痛的作用 D. 青霉素是重要的抗生素,可以放心大量使用
13. 下列说法正确的是
A. 乙烯和苯都使溴水褪色的原理相同
B. 甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C. 乙烯分子与苯分子都能与发生加成反应,说明二者所含碳碳键相同
D. 石油的分馏、催化裂化和裂解都是化学变化
14. 工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素,反应分如下两步:
ⅰ.;
ⅱ.。
反应过程中能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.
B. 反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应
C. 活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
D. 投料比越大,二氧化碳的平衡转化率越高
15. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是
A. 依据图a可判断逆反应ΔH>0
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D. 由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的<0
二、非选择题(本题共4题,共55分)
16. 从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:。
(1)已知该反应为放热反应,如下图能正确表示该反应中能量变化的是_____。
(2)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化,化学键的键能如表所示。反应的_____。
化学键
键能()
(3)同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如 , ,则____(填“>”“<”或“=”)。
(4)下列反应中,属于放热反应的是_____。
A. 盐酸与烧碱溶液反应 B. 与反应
C. 镁带在氧气中燃烧 D. 高温煅烧石灰石使其分解
17. 数形结合思想在化学学习中有诸多应用,而价类二维图在元素化合物的学习中尤为重要,下图是含氮物质的价类图,请回答下面问题:
(1)下列试剂不能用于干燥的是___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(2)浓氨水具有很强的___________性,若将湿润的红色石蕊试纸放在装有浓氨水的试管口,会发现试纸变成___________色。
(3)工业制硝酸常利用通过氨氧化法转化成NO,请写出该反应的化学方程式___________。经过一系列变化,最后由与水反应转化为,在该过程中,氧化剂和还原剂物质的量之比为___________。
(4)已知氨气难溶于,下列装置可用于实验室吸收多余氨气并能防倒吸的是___________(填字母)
18. 回答下列问题。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为 kJ⋅mol,能使化学反应速率加快的措施有_______(填序号)。
①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积
(2)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:,反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示:
①在0~25min内的平均反应速率为_______。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______
A. B.气体的平均摩尔质量不变
C.混合气体的密度不变 D.K保持不变
(3)用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染:
① kJ⋅mol某温度下,密闭容器中与NO的起始浓度分别为1mol⋅L、2mol⋅L,其中随时间变化如下图所示,时达到平衡,保持温度不变在时将容器容积压缩到一半,请画出区间随时间变化的曲线_______。
②为提高反应中的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因_______。
19. 以淀粉或以石油裂解产物F(其产量常用来衡量一个国家的石油化工发展水平)为原料制备一种具有果香味的物质E的生产流程如下。
请回答下列问题:
(1)F→B的反应类型为___________;B中官能团的名称为___________。
(2)写出B→C反应的化学方程式:___________;
(3)D+B→E反应的实验装置如图所示,该反应的化学方程式为___________;反应结束后,将试管中收集到的产品倒入___________(填仪器名称)中,静置、分层,然后分离出E。
(4)将1mol乙醇(其中的氧用标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是___________(填字母序号)。
A. 生成的乙酸乙酯中含有 B. 生成的水分子中含有
C. 可能生成80g乙酸乙酯 D. 可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
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广全实验学校2024-2025学年度上学期高二开学考试试题
化学
满分100分 考试用时75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。
2.作答时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
1. 广州市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021-2025年)涉及的下列物质中,不属于新型无机非金属材料的是
A.用于超高清视频显示的低温多晶硅
B.用于新能源汽车的石墨烯电池
C.用于高分辨人工视网膜的聚酰亚胺
D.用于敏感元器件的氮化镓半导体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.低温多晶硅属于新型无机非金属材料,A不符合;
B.石墨烯属于新型无机非金属材料,B不符合;
C.聚酰亚胺属于有机分子材料,C符合;
D.氮化镓属于新型无机非金属材料,D不符合;
故选C。
2. 下列实验操作与实验结论相符的是
选项
实验操作
实验结论
A
向酸性高锰酸钾溶液中通入SO2,溶液褪色
证明SO2有漂白性
B
向品红溶液中加入新制氯水,溶液褪色
说明Cl2有漂白性
C
向某固体中加入稀盐酸 ,有无色气体产生
该固体中一定含有碳酸盐
D
向某溶液中加入稀盐酸,无明显现象,再加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
溶液中一定含
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性高锰酸钾溶液可以将二氧化硫氧化为硫酸根,体现 了二氧化硫的还原性,A错误;
B.新制氯水使品红溶液褪色,是因为新制氯水具有漂白性,可以氧化品红溶液中的色素,生成无色的化学物质,B错误;
C.向碳酸氢盐中加入稀盐酸,也有无色气体产生,故不一定含有碳酸盐,也可能含有碳酸氢盐,C错误;
D.加入稀盐酸,无明显现象,排除了碳酸根和亚硫酸根以及银离子存在的可能,加入氯化钡产生白色沉淀,则说明溶液中含有硫酸根离子,D正确;
故选D。
3. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl 的描述中正确的是
A. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为8∶3 B. 该反应过程中有固体小颗粒生成
C. 每生成11.2 L N2,转移电子数为3NA D. 氧化性:N2> Cl2
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中2mol氨气被氧化为氮气,3mol氯气被还原为氯离子,还原剂是氨气,氧化剂是氯气,物质的量之比为2∶3,A错误;
B.该反应过程中生成NH4Cl,有固体小颗粒生成,B正确;
C.缺少标准状况,无法计算11.2 L N2物质的量,C错误;
D.氧化剂是氯气,氧化产物是N2,氧化剂的氧化性比氧化产物的强,则氧化性:Cl2> N2,D错误;
故选B。
4. 某化学反应中,反应物B的物质的量浓度在10s内,从4.0mol/L变成了1.0mol/L,则这10s内C的反应速率为
A. B.
C. D. 0.05mol/L
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知反应物B在10s内浓度变化量是3mol/L,所以其反应速率为,反应速率之比等于化学计量数之比,,故选C。
5. 在,反应中,表示的反应速率最慢的是
A. mol/(L·min) B. mol/(L·min)
C. mol/(L·min) D. mol/(L·s)
【答案】C
【解析】
【详解】A是浓度为定值的固体,不能用于表示反应的反应速率;由反应速率之比等于化学计量数之比可知,B、C、D的反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,由题给数据可得:==0.4 mol/(L·min)、==0.3 mol/(L·min) 、==1.5 mol/(L·min),则 mol/(L·min) 表示的反应速率最慢,故选C。
6. 普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。根据这一特点,科学家们发明了电动势法测水泥的初凝时间。此法的原理如图所示,反应的化学方程式为,下列有关说法正确的是
A. 该装置将电能转化化学能 B. 电极为正极,质量增重
C. 电子从沿导线流向 D. 电池工作时,向正极移动
【答案】C
【解析】
【分析】由方程式可知,该装置为化学能转化为电能的原电池,铜是原电池的负极,碱性条件下铜失去电子发生氧化反应生成氧化亚铜和水,Ag2O/Ag电极为正极,水分子作用下氧化银在正极得到电子发生还原反应生成银和氢氧根离子。
【详解】A.由分析可知,该装置为化学能转化为电能的原电池,故A错误;
B.由分析可知,铜是原电池的负极,故B错误;
C.由分析可知,铜是原电池的负极,Ag2O/Ag电极为正极,原电池工作时电子从铜沿导线流向氧化银,故C正确;
D.原电池工作时,溶液中氢氧根离子向负极移动,故D错误;
故选C。
7. 下列图像及对应的叙述正确的是
A.图1中Mg是原电池的负极
B.图2中所示反应的化学方程式可以表示为X+Y⇌2Z
C.图3表示足量锌分别与500mL 0.1mol/L盐酸、200mL 0.1mol/L硫酸反应产生氢气的体积随时间变化的图像
D.图4表示等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的热量:石墨>金刚石
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg与氢氧化钠溶液不反应,而Al能与氢氧化钠溶液发生氧化还原反应,因此Al是该电池的负极,故A错误;
B.根据图像可知,X、Y、Z表示的物质的量变化之比为(1.20-0.41)∶(1.00-0.21)∶1.58=1∶1∶2,化学计量数之比等于物质的量变化之比,10s后反应物、生成物物质的量不再改变,该反应为可逆反应,其反应方程式为X+Y2Z,故B正确;
C.500mL0.1mol/L盐酸溶液n(H+)=0.05mol/L、c(H+)=0.1mol/L,200mL0.1mol/L硫酸溶液n(H+)=0.04mol、c(H+)=0.2mol/L,足量锌与盐酸、硫酸反应时,盐酸中生成氢气的体积大于硫酸,则a应表示盐酸,氢离子浓度越大,反应速率越快,盐酸的前期速率应小于硫酸,则b表示盐酸,两者锚段,故C错误;
D.根据图像可知,金刚石的能量高于石墨,利用放出热量等于反应物总能量与生成物总能量的差,因此金刚石燃烧时放出热量比石墨多,故D错误;
答案为B。
8. 现有a、b、c、d四种烃,其球棍模型如下。下列有关说法错误的是
A. 工业上合成一氯乙烷,通常选b为原料 B. d的名称为异戊烷
C. c和d互为同系物 D. a的二氯代物有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A.工业上合成一氯乙烷,通常选乙烯为原料,反应的生成物只有氯乙烷,符合原子经济理念,A正确;
B.d的名称为异戊烷,B正确;
C.结构相似,分子组成相差若干个CH2原子团的有机物互为同系物,乙烷和异戊烷属于同系物,C正确;
D.甲烷的二氯代物只有一种,D错误;
故选D。
9. 柳树皮中的水杨酸可与乙酸酐发生下列反应生成乙酰水杨酸(阿司匹林),以下说法中正确的是
A. 水杨酸和乙酰水杨酸互为同分异构体 B. 乙酰水杨酸不能与金属钠反应
C. 乙酸酐的分子式为 D. 该反应的类型为加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.由两者结构可知,水杨酸和乙酰水杨酸的分子式不同,两者不互为同分异构体,A错误;
B.乙酰水杨酸中含有羧基,能够与金属钠反应,B错误;
C.由乙酸酐的结构可知分子式为,C正确;
D.发生加成反应中产物只有一个,而该反应式有两种产物,其反应类型为取代反应,D错误;
故选C。
10. 下列化学用语中,正确的是
A. 甲烷结构式:
B. 镁的原子结构示意图:
C. 聚丙烯的结构简式为
D. 乙烯的分子式:C2H6
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷的分子式为CH4,其结构式:,A正确;
B.镁是12号元素,其原子结构示意图为:,B错误;
C.聚丙烯的结构简式为,C错误;
D.乙烯的分子式为C2H4,D错误;
故选A。
11. 下列有机反应属于加成反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.CH4与Cl2在光照条件下发生取代反应产生CH3Cl、HCl,反应类型是取代反应,A不符合题意;
B.苯和浓硝酸在浓硫酸催化并加热的条件下发生取代反应生成硝基苯和H2O,反应类型为取代反应,B不符合题意;
C.CH2=CH2中含有碳碳双键,与Br2在溶液中发生加成反应产生CH2BrCH2Br,反应类型是加成反应,C符合题意;
D.苯和液溴在三溴化铁的催化下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应类型是取代反应,D不符合题意;
故选C。
12. 下列关于药物的说法不正确的是
A. 包装上印有"OTC"标识的为非处方药 B. 氢氧化镁用于生产抗酸药
C. 阿司匹林具有解热镇痛的作用 D. 青霉素是重要的抗生素,可以放心大量使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.包装上印有“R”标志的药品属于处方药,“OTC”字样表示是非处方药,A正确;
B.氢氧化镁能与酸反应,可用于生产抗酸药,B正确;
C.阿司匹林是解热镇痛药,具有解热镇痛的作用,C正确;
D.青霉素是重要的抗生素,使用前需要进行皮肤敏感试验,且不能大量使用,D错误;
故选D。
13. 下列说法正确的是
A. 乙烯和苯都使溴水褪色的原理相同
B. 甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C. 乙烯分子与苯分子都能与发生加成反应,说明二者所含碳碳键相同
D. 石油的分馏、催化裂化和裂解都是化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯使溴水褪色是由于发生加成反应,苯由于萃取使溴水褪色,两者褪色原理不同,故A错误;
B.甲烷在光照下与氯气发生取代反应,乙烯与氯气可发生加成反应,则甲烷和乙烯都可以与氯气反应,故B正确;
C.乙烯中含有碳碳双键,苯中不含碳碳双键和碳碳单键,所有碳原子之间形成一个大π键,但苯能发生加成反应,故C错误;
D.石油的分馏属于物理变化,故D错误;
答案选B。
14. 工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素,反应分如下两步:
ⅰ.;
ⅱ.。
反应过程中能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.
B. 反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应
C. 活化能:反应ⅰ<反应ⅱ
D. 投料比越大,二氧化碳的平衡转化率越高
【答案】A
【解析】
【详解】A. ,A项错误;
B.从图中反应物和生成物能量的相对大小可知,反应ⅰ放热,反应ⅱ吸热,B项正确;
C.反应ⅰ的活化能是,反应ⅱ活化能是,,C项正确;
D.增大一种反应物的物质的量,可以提高另一种反应物的转化率,所以投料比越大,二氧化碳的平衡转化率越高,D项正确;
故选A。
15. 在密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),有关下列图像的说法错误的是
A. 依据图a可判断逆反应ΔH>0
B. 在图b中,虚线可表示使用了催化剂
C. 图c可表示增大压强对正逆化学反应速率变化
D. 由图d中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的<0
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据图像分析,温度升高正、逆反应速率均增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向进行则逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,A正确;
B.使用催化剂可使化学反应速率增大,可以缩短反应达到平衡的时间,化学平衡不移动,所以虚线可表示使用了催化剂,B正确;
C.增大压强平衡向正向移动,C错误;
D.升高温度平均相对分子质量减小,气体总质量不变说明气体物质的量变大,所以平衡逆向移动,逆反应是吸热反应,正反应是放热反应△H<0,D正确;
故选C。
二、非选择题(本题共4题,共55分)
16. 从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:。
(1)已知该反应为放热反应,如下图能正确表示该反应中能量变化的是_____。
(2)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化,化学键的键能如表所示。反应的_____。
化学键
键能()
(3)同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如 , ,则____(填“>”“<”或“=”)。
(4)下列反应中,属于放热反应的是_____。
A. 盐酸与烧碱溶液反应 B. 与反应
C. 镁带在氧气中燃烧 D. 高温煅烧石灰石使其分解
【答案】(1)a (2)-484
(3)> (4)AC
【解析】
【小问1详解】
放热反应反应物的总能量大于生成物的总能量,图像a符合;
【小问2详解】
故a为放热反应,△H=2×436kJ/mol+496kJ/mol-4×463kJ/mol=-484kJ/mol;
【小问3详解】
液体水的能量低于水蒸气的能量,故相同的H2和O2反应生成液态水时放出的能量更高,△H更小,即>;
【小问4详解】
A.盐酸与烧碱溶液反应是中和反应,是放热反应,故A选;
B.与反应是吸热反应,故B不选;
C.镁带在氧气中燃烧是放热反应,故C选;
D.高温煅烧石灰石使其分解是吸热反应,故D不选;
答案AC。
17. 数形结合思想在化学学习中有诸多应用,而价类二维图在元素化合物的学习中尤为重要,下图是含氮物质的价类图,请回答下面问题:
(1)下列试剂不能用于干燥的是___________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.NaOH固体
(2)浓氨水具有很强的___________性,若将湿润的红色石蕊试纸放在装有浓氨水的试管口,会发现试纸变成___________色。
(3)工业制硝酸常利用通过氨氧化法转化成NO,请写出该反应的化学方程式___________。经过一系列变化,最后由与水反应转化为,在该过程中,氧化剂和还原剂物质的量之比为___________。
(4)已知氨气难溶于,下列装置可用于实验室吸收多余氨气并能防倒吸的是___________(填字母)
【答案】(1)A (2) ①. 挥发性 ②. 蓝
(3) ①. 4NH3+5O24NO+6H2O ②. 1∶2
(4)BDF
【解析】
【小问1详解】
硫酸与氨气反应生成硫酸铵,因此浓硫酸不能干燥氨气,故答案为:A;
【小问2详解】
浓氨水具有很强的挥发性,可以挥发出碱性气体氨气,若将湿润的红色石蕊试纸放在装有浓氨水的试管口,会发现试纸变成蓝色;
【小问3详解】
氨气催化氧化生成一氧化氮,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;二氧化氮和水反应的方程式为:3NO2+H2O=HNO3+NO,其中生成一氧化氮的那部分二氧化氮为氧化剂,其余为还原剂,则氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2;
【小问4详解】
装置A没有出气孔,氨气无法进入,不能用A吸收多余氨气;装置B倒置的漏斗可以防止倒吸,可用B吸收多余氨气;氨气溶于水易倒吸,装置C容易引起倒吸,不能用C吸收多余氨气;装置D球形干燥管可以防止倒吸,可用D吸收多余氨气;氨溶于水易倒吸,装置E容易引起倒吸,不能用E吸收多余氨气;装置F中NH3不溶于CCl4,逸出后被上面的水吸收,既能吸收氨气又能防止倒吸,故选BDF。
18. 回答下列问题。
(1)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为 kJ⋅mol,能使化学反应速率加快的措施有_______(填序号)。
①增加C的物质的量②升高温度③保持容器体积不变充入He气④缩小容器体积
(2)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:,反应过程中各物质浓度的变化曲线如右图所示:
①在0~25min内的平均反应速率为_______。
②下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______
A. B.气体的平均摩尔质量不变
C.混合气体的密度不变 D.K保持不变
(3)用甲烷催化还原氮的氧化物可消除氮氧化物的污染:
① kJ⋅mol某温度下,密闭容器中与NO的起始浓度分别为1mol⋅L、2mol⋅L,其中随时间变化如下图所示,时达到平衡,保持温度不变在时将容器容积压缩到一半,请画出区间随时间变化的曲线_______。
②为提高反应中的转化率,可以采取在恒压条件下充入稀有气体,解释其原因_______。
【答案】(1)②④ (2) ①. 0.002 mol⋅L⋅min ②. B
(3) ①. ②. 恒压充入稀有气体,相当于减小压强,平衡向气体系数和变大的方向移动,即正反应方向移动,从而提高了的转化率
【解析】
【小问1详解】
①C为固体,增加C的物质的量反应速率不变,①错误;
②升高温度,反应速率增大,②正确;
③保持容器体积不变充入He气体,反应物和产物的浓度不变,反应速率不变,③错误;
④缩小容器体积,反应物和产物浓度增大,反应速率增大,④正确;
故答案选②④。
【小问2详解】
①根据三种物质的反应速率和化学方程式可知,表示N2的曲线为B,0-25min内,N2的平均反应速率为0.05mol/L÷25min=0.002mol·L-1·min-1。
②
A.3v正(H2)=4.5v正(NH3)=2v逆(NH3),正逆反应速率不同,反应未达到平衡状态,A错误;
B.反应不是等体积反应且反应物和产物都是气体,随着反应进行,气体的平均摩尔质量不断变化,气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡,B正确;
C.反应在恒容密闭容器中,且反应物和产物都是气体,无论是否达到平衡,混合气体的密度始终不变,C错误;
D.K值只与温度有关,温度不变,K值就不变,无法说明反应达到平衡,D错误;
故答案选B。
【小问3详解】
①初始时CH4浓度为1mol/L,NO浓度为2mol/L,随着反应进行NO浓度减小1.5mol/L,则CH4浓度减小0.375mol/L,t2时反应达到平衡,此时CH4浓度为0.625mol/L,保持温度不变,将容器容积压缩到一半,则CH4的浓度瞬间变为原来的两倍,达到1.25mol/L,压缩体积压强增大,因为该反应为等体积反应化学平衡不移动,因此后续CH4的浓度维持在1.25mol/L,图像为。
②恒压条件下充入稀有气体,相当于减小压强,平衡向着气体体积增大的方向移动,即平衡正向移动,从而提高了NO2的转化率。
19. 以淀粉或以石油裂解产物F(其产量常用来衡量一个国家的石油化工发展水平)为原料制备一种具有果香味的物质E的生产流程如下。
请回答下列问题:
(1)F→B的反应类型为___________;B中官能团的名称为___________。
(2)写出B→C反应的化学方程式:___________;
(3)D+B→E反应的实验装置如图所示,该反应的化学方程式为___________;反应结束后,将试管中收集到的产品倒入___________(填仪器名称)中,静置、分层,然后分离出E。
(4)将1mol乙醇(其中的氧用标记)在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应。下列叙述不正确的是___________(填字母序号)。
A. 生成的乙酸乙酯中含有 B. 生成的水分子中含有
C. 可能生成80g乙酸乙酯 D. 可能生成相对分子质量为88的乙酸乙酯
【答案】(1) ①. 加成反应 ②. 羟基
(2)2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3) ①. CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O ②. 分液漏斗 (4)BD
【解析】
【分析】淀粉水解生成A为葡萄糖,F常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,应为CH2=CH2,与水发生加成反应生成B为CH3CH2OH,氧化生成C,进一步氧化生成D为CH3COOH,E为CH3COOCH2CH3,以此解答该题。
小问1详解】
F为乙烯,与水发生加成反应生成CH3CH2OH,CH3CH2OH官能团的名称为羟基;
【小问2详解】
B为乙醇、C为乙醛,乙醇被催化氧化生成乙醛,则B→C反应的化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;
【小问3详解】
D+B→E反应为乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,该反应的化学方程式为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,静置、分层,然后分离出乙酸乙酯;
【小问4详解】
A.酯化反应中醇提供氢原子,羧酸提供羟基,因此生成的乙酸乙酯中含有18O,故A正确;
B.酯化反应中醇提供氢原子,羧酸提供羟基,生成的水分子中不含有18O,故B错误;
C.生成的乙酸乙酯的摩尔质量为90g/mol,1mol乙醇应反应生成1mol乙酸乙酯,但反应是可逆反应,乙酸和乙醇挥发,所以不能进行彻底,应小于90g,可能生成80g乙酸乙酯,C正确;
D.生成的乙酸乙酯中含有18O,生成的乙酸乙酯的相对分子质量为90,故D错误;
答案为BD。
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