内容正文:
利辛高级中学高二年级期中考试化学卷
全卷满分100分,考试时间75 分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用 2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修 1、选择性必修 2。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 太阳能光伏发电系统可将光能转化为电能
B. SO2、NO2和CO2均与酸雨的形成密切相关
C. 明矾溶于水形成的Al(OH)3胶体可用于净水
D. 我国国产航母“山东舰”甲板上的耐磨涂层碳化硅属于无机非金属材料
2. 有关化学反应的说法,正确的是
A. 自发反应都是放热反应 B. 自发反应都是熵增大的反应
C. 非自发反应在一定条件下能实现 D. 自发反应常温下一定能实现
3. 氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应:4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g) ΔH<0。下列有关说法正确的是
A. 当v(H2)=v(H2O)时,达到平衡
B. 升高温度,化学平衡正向移动
C. 使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D. 化学平衡常数学平表达式为K=
4. 用标准浓度的溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列情况会使盐酸的物质的量浓度偏低
A. 碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入标准浓度的溶液
B. 碱式滴定管尖端滴定前无泡,滴定后有气泡
C. 记录消耗的碱液,滴定前平视,滴定后仰视凹液面
D. 酸式滴定管尖端滴定前无气泡,滴定后有气泡
5. 常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸电离平衡常数如下表。下列说法正确的是
A. 向溶液中通入少量:
B. 常温下,相同浓度的溶液和溶液的酸性,后者更强
C. 向溶液中通入少量:
D. 向氯水中分别加入等浓度的溶液和溶液,均可提高氯水中HClO的浓度
6. 一定温度下,0.1mol·L-1Na2CO3水溶液中存在水解平衡,下列说法错误的是
A. 通入CO2,溶液pH减小 B. 升高温度,该水解平衡常数增大
C. 加入NaOH固体,减小 D. 稀释溶液,减小
7. 室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
C. pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
8. 在密闭容器中进行反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。下图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像,推断t时刻突然改变的条件可能是
A. 增大的浓度 B. 升高反应体系的温度
C. 增大压强(缩小容器体积) D. 添加了合适的催化剂
9. 化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是
A. MnS的Ksp比CuS的Ksp小
B 该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 该反应的平衡常数K=
10. 以过剩的电力将CO2还原可加速实现碳中和。我国科学家研究在稀硫酸中利用电催化可将CO2转化HCOOH,其原理如图所示。下列说法中正确的是
A. a是电源负极
B. 反应过程中,H+从右池迁移到左池
C. Pt电极上的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 若生成1molHCOOH,则电路中转移电子的物质的量为2mol
11. 如图是用球棍模型表示某有机反应的过程,该反应的有机反应类型是
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 还原反应 D. 酯化反应
12. 下列描述原子结构的化学用语错误的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式:
B. 价电子排布图:
C. 钛原子结构示意图为:
D. 氧原子核外能量最高的电子云的形状:
13. 一种杂环有机物M的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 电负性:
C. C原子的杂化方式有三种 D. π键与σ键个数比为4:23
14. 下列关于晶体的说法正确的组合是
①在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
②金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
③CaTiO3晶体中(晶胞结构如上图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻
④SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑤晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥氯化钠熔化时离子键被破坏
A. ①②④ B. ①②⑥ C. ②③⑤ D. ②③⑥
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 根据化学反应原理,用相关化学用语解释如下问题:
(1)用离子方程式表示明矾做净水剂的原理___________。
(2)纯碱可用作锅炉除垢时硫酸钙的转化剂,其离子方程式为___________。
(3)马口铁(镀锡铁)镀层破损后,负极的电极反应式为___________。
(4)84消毒液与洁厕灵(主要成份浓盐酸)混合生成黄绿色气体,写出该反应的离子方程式___________。
(5)6.4g液态高能燃料联氨(分子式为)在氧气中燃烧生成氮气和液态水,放出124.25kJ的热量,其热化学方程式为___________。
(6)基态原子简化电子排布式为[Ne]3s23p5的元素位于元素周期表中第___________周期___________族,最高价氧化物对应的水化物的化学式是___________。
16. 甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是___________。
A. CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变 B. v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C. 容器内压强不再变化 D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200 ℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
c(CH3OH)/(mol·L-1)
1.00
0.65
0.50
0.36
0.27
0.20
0.20
①10~30 min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为___________。
②CH3OH(g)的平衡转化率为___________。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40 min末时容器内的压强为p1,则p1︰p0=___________;该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200 ℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/(mol·L-1)
054
0.68
0.68
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)___________v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”)。
17. 我国科学家研发的全球首套“液态阳光”项目使双碳目标更近一步。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再将CO2加氢合成CH2OH。
(1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅。
①单晶硅属于___________晶体。
②熔点比较:单晶硅___________金刚石。(选填>、<、=)
(2)在催化剂作用下,CO2与H2反应得到CH3OH。
①CO2分子的空间结构为___________,在干冰晶体中每个CO2周围等距且紧邻的CO2有___________个。
②CH3OH和CO2分子中σ键数目之比为___________。
③CH3OH比CO2在水中的溶解度大,这是因为___________。
(3)ZrO2催化剂可实现CO2高选择性加氢合成CH3OH,ZrO2晶胞结构如图所示。
①B代表___________(填“”或“”)。
②ZrO2晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm,其晶体密度为___________(列算式用表示阿伏加德罗常数的值)。
18. 有机化合物是种类最多的物质,随着化工产业的不断发展,在人类生活中起着越来越重要的作用。请结合所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.日常生活中有很多常见的有机物。现有下列几种有机物:①②③④⑤⑥。
(1)以上物质中,与互为同系物的是_______(填标号,下同)。
(2)以上物质中,与互为同分异构体的是_______。
(3)物质③的一氯取代物共有_______种。
Ⅱ.有机物N存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以乙烯、丙烯等石油品为原料进行合成:
(4)由乙烯生成有机物M的化学反应类型是_______。
(5)有机物N中含有的官能团是_______(填名称),写出上述反应中生成N的化学方程式:_______。
(6)久置的N自身会发生聚合反应,所得的聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出该聚合物的结构简式:_______。
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利辛高级中学高二年级期中考试化学卷
全卷满分100分,考试时间75 分钟
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用 2B 铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:选择性必修 1、选择性必修 2。
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 太阳能光伏发电系统可将光能转化为电能
B. SO2、NO2和CO2均与酸雨的形成密切相关
C. 明矾溶于水形成的Al(OH)3胶体可用于净水
D. 我国国产航母“山东舰”甲板上的耐磨涂层碳化硅属于无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A. 太阳能光伏发电系统是将光能转化为电能,A正确;
B. SO2、NO2均与酸雨的形成密切相关,CO2不能形成酸雨,与温室效应有关,B错误;
C. 明矾溶于水铝离子水解形成的Al(OH)3胶体可用于净水,C正确;
D. 我国国产航母“山东舰”甲板上的耐磨涂层碳化硅是由碳元素和硅元素形成的无机物,属于无机非金属材料,D正确;答案选B。
2. 有关化学反应的说法,正确的是
A. 自发反应都是放热反应 B. 自发反应都是熵增大的反应
C. 非自发反应在一定条件下能实现 D. 自发反应常温下一定能实现
【答案】C
【解析】
【详解】A.焓变不是影响反应方向的唯一因素,有些吸热反应也能自发进行,故A错误;
B.熵变不是影响反应方向的唯一因素,有些熵减的反应也能自发进行,故B错误;
C.非自发反应在一定条件下也可以发生,故C正确;
D. 的反应,需在高温下才能自发进行,故D错误;
故选C。
3. 氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应:4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g) ΔH<0。下列有关说法正确的是
A. 当v(H2)=v(H2O)时,达到平衡
B. 升高温度,化学平衡正向移动
C. 使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D. 化学平衡常数学平表达式为K=
【答案】D
【解析】
【详解】A.v(H2)=v(H2O),没有告诉正逆反应速率,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.温度升高后,正反应速率和逆反应速率都增大,由于逆反应速率增大的幅度大于正反应,所以平衡向着逆向移动,故B错误;
C.使用高效催化剂可以增大反应速率,但是不影响化学平衡,无法提高NO的平衡转化率,故C错误;
D.反应4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g)的化学常数表达式为:K=,故D正确;
故选:D。
4. 用标准浓度的溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列情况会使盐酸的物质的量浓度偏低
A. 碱式滴定管用蒸馏水洗净后,直接注入标准浓度的溶液
B. 碱式滴定管尖端滴定前无泡,滴定后有气泡
C. 记录消耗的碱液,滴定前平视,滴定后仰视凹液面
D. 酸式滴定管尖端滴定前无气泡,滴定后有气泡
【答案】B
【解析】
【分析】本题主要考查中和滴定误差分析。由c(标准)V(标准)=c(待测)V(待测),得c(待测)=,由于c(标准)与V(待测)已确定,所以只要依据V(标准)的变化即可得到结果。
【详解】A.NaOH溶液被稀释,造成消耗NaOH溶液的体积增大,故A会使盐酸物质的量浓度偏高;
B.碱式滴定管初读数变大,造成NaOH溶液体积数值减小,故B会使盐酸物质的量浓度偏低;
C.碱式滴定管终读数变大,造成NaOH溶液体积数值变大,故C会使盐酸物质的量浓度偏高;
D.酸的体积偏多,造成NaOH溶液体积数值变大,故D会使盐酸物质的量浓度偏高;
故选B。
5. 常温下碳酸、亚硫酸、次氯酸的电离平衡常数如下表。下列说法正确的是
A. 向溶液中通入少量:
B. 常温下,相同浓度溶液和溶液的酸性,后者更强
C. 向溶液中通入少量:
D. 向氯水中分别加入等浓度的溶液和溶液,均可提高氯水中HClO的浓度
【答案】A
【解析】
【分析】电离平衡常数可以表示酸性强弱,从电离平衡常数可以判断出,酸性:H2SO3>H2CO3>HSO>HClO>HCO,以此解题。
【详解】A.Na2CO3溶液中通入少量SO2,生成HCO和SO,因为酸性:H2CO3>HSO,所以不能生成H2CO3和SO,故A正确;
B.H2SO3的第一电离平衡常数为K1=1.29×10-2,而H2CO3的第一电离平衡常数为K1=4.4×10-7,所以相同条件下,同浓度的H2SO3溶液的酸性强于H2CO3溶液的酸性,故B错误;
C.H2CO3>HClO>HCO,所以少量的CO2通入NaClO溶液中碳酸氢根离子和次氯酸,正确的离子方程式为:CO2+H2O+ClO-═HCO+HClO,故C错误;
D.向氯水中加入NaHSO3溶液,NaHSO3能和氯水中HClO发生氧化还原反应而降低HClO的浓度,故D错误;
故选A。
6. 一定温度下,0.1mol·L-1Na2CO3水溶液中存在水解平衡,下列说法错误的是
A. 通入CO2,溶液pH减小 B. 升高温度,该水解平衡常数增大
C. 加入NaOH固体,减小 D. 稀释溶液,减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.向碳酸钠溶液中通入二氧化碳,二氧化碳与溶液中的氢氧根离子浓度反应,溶液中氢氧根离子浓度减小,pH减小,故A正确;
B.碳酸钠在溶液中的水解反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水解平衡常数增大,故B正确;
C.加入氢氧化钠固体时,溶液中的氢氧根离子浓度增大,碳酸根离子的水解常数不变,由水解常数可知,溶液中=,则和的值减小,故C正确;
D.碳酸根离子的水解常数Kh=,稀释碳酸钠溶液时,温度不变,平衡常数不变,则溶液中不变,故D错误;
故选D。
7. 室温下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA,溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A a点所示溶液中c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)
B. 该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂
C. pH=7时,c(Na+)=c(A-)+c(HA)
D. b点所示溶液中c(A-)>c(HA)
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.a点为氢氧化钠与HA恰好反应的点,溶质为NaA,pH>7,说明A-水解,溶液中c(Na+)>c(A-)>c(HA) >c(H+),故A错误;
B.恰好反应时溶液呈碱性,所以该滴定过程应该选择酚酞作为指示剂,故B错误;
C.氢氧化钠与HA恰好反应时pH>7,pH=7时HA过量,所以c(Na+)>c(A-)+c(HA),故C错误;
D.b点溶质为等浓度的NaA、HA,溶液呈酸性,说明HA电离大于A-水解,所以溶液中c(A-)>c(HA),故D正确。
选D。
8. 在密闭容器中进行反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。下图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像,推断t时刻突然改变的条件可能是
A. 增大的浓度 B. 升高反应体系的温度
C. 增大压强(缩小容器体积) D. 添加了合适的催化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.增大NO浓度,t时刻正反应速率增大,逆反应速率不变,与图不符,A错误;
B.该反应正反应为放热反应,升高反应体系的温度,平衡逆向移动,与图不符,B错误;
C.缩小容器体积增大压强,正逆反应速率均增大,且正反应速率大于逆反应速率,C正确;
D.添加了合适的催化剂,正逆反应速率同等程度的增大,与图不符,D错误;
故答案选C。
【点睛】根据勒夏特列原理:①升高温度时,反应向着吸热方向移动;降低温度时,反应向着放热方向移动;②增大压强时,反应向着系数变小的方向移动;减小压强时,反应向着系数变大的方向移动;③增大浓度,反应向着削弱该物质浓度的方向移动。
9. 化工生产中常用MnS作为沉淀剂除去工业废水中的Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq)。下列说法错误的是
A. MnS的Ksp比CuS的Ksp小
B. 该反应达平衡时c(Mn2+)=c(Cu2+)
C. 往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,c(Mn2+)变大
D. 该反应的平衡常数K=
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A.一般情况下,沉淀转化向Ksp小的方向进行,则Ksp(MnS)>Ksp(CuS),A项错误;
B.该反应达平衡时c(Mn2+)、c(Cu2+)保持不变,但不一定相等,B项错误;
C.往平衡体系中加入少量CuSO4固体后,平衡向正反应方向移动,c(Mn2+)变大,C项正确;
D.该反应的平衡常数K=,D项正确。
答案选AB。
10. 以过剩的电力将CO2还原可加速实现碳中和。我国科学家研究在稀硫酸中利用电催化可将CO2转化HCOOH,其原理如图所示。下列说法中正确的是
A. a是电源负极
B. 反应过程中,H+从右池迁移到左池
C. Pt电极上的电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D. 若生成1molHCOOH,则电路中转移电子的物质的量为2mol
【答案】D
【解析】
【分析】在稀硫酸中利用电催化可将CO2转化HCOOH,二氧化碳在铜极发生还原反应,铜极为阴极,则a为正极、b为负极;
【详解】A.由分析可知,a是电源正极,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动;反应过程中,H+从左池迁移到右池,B错误;
C.Pt电极为阳极,水发生氧化反应生成氧气,电极反应式为:,C错误;
D.CO2转化HCOOH,碳元素化合价由+4变为+2,则若生成1molHCOOH,则电路中转移电子的物质的量为2mol,D正确;
故选D。
11. 如图是用球棍模型表示的某有机反应的过程,该反应的有机反应类型是
A. 取代反应 B. 加成反应 C. 还原反应 D. 酯化反应
【答案】B
【解析】
【详解】从图示有机物结构变化可知,碳碳双键打开,两端分别加上一个新的原子,这是加成反应的典型特征,A、C、D错误,故答案选B。
12. 下列描述原子结构的化学用语错误的是
A. 基态铜原子的价层电子排布式:
B. 的价电子排布图:
C. 钛原子结构示意图为:
D. 氧原子核外能量最高的电子云的形状:
【答案】A
【解析】
【详解】A. 铜为29号元素,由洪特规则知,基态铜原子的价层电子排布式为,故A错误;
B. Mn为25号元素,价电子排布式为,Mn失去4s能级的2个电子转化为,则价电子排布图为:,故B正确;
C.钛为22号元素,钛原子的电子排布式为,则其结构示意图为:,故C正确;
D.氧原子核外能量最高的能级为2p能级,其电子云的形状为哑铃型,故D正确;
故选A。
13. 一种杂环有机物M的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 第一电离能: B. 电负性:
C. C原子的杂化方式有三种 D. π键与σ键个数比为4:23
【答案】D
【解析】
【详解】A.同一主族随原子序数变大,原子半径变大,第一电离能变小;同一周期随着原子序数变大,第一电离能变大,N的2p轨道为半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能:,A错误;
B.同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;电负性:,B错误;
C.碳碳双键两端碳原子为sp2杂化,羰基中碳原子为sp2杂化,饱和碳原子为sp3杂化,故C原子的杂化方式有两种,C错误;
D.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键;由结构可知,π键与σ键个数比为4:23,D正确;
故选D。
14. 下列关于晶体的说法正确的组合是
①在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
②金刚石、SiC、NaF、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
③CaTiO3晶体中(晶胞结构如上图所示)每个Ti4+和12个O2-相紧邻
④SiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合
⑤晶体中分子间作用力越大,分子越稳定
⑥氯化钠熔化时离子键被破坏
A. ①②④ B. ①②⑥ C. ②③⑤ D. ②③⑥
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】①在晶体中只要有阳离子不一定有阴离子,如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,不含有阴离子,故错误;
②一般情况下,原子晶体的熔点高于离子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,金刚石和碳化硅都是原子晶体,碳碳键的共价键强于碳硅键,金刚石的共价键强于碳硅键,金刚石熔点高于碳化硅;氟化钠和氯化钠都是离子晶体,氟离子的离子半径小于氯离子,氟化钠中的离子键强于氯化钠,氟化钠熔点高于氯化钠,水和硫化氢都是分子晶体,但水分子间能形成氢键,水的熔点高于硫化氢,则金刚石、碳化硅、氟化钠、氯化钠、水、硫化氢的熔点依次降低,故正确;
③CaTiO3晶体中钛离子位于顶点,氧离子位于面心,每个钛离子与12个氧离子相紧邻,故正确;
④二氧化硅晶体中每个硅原子与四个氧原子以共价键相结合,故错误;
⑤分子晶体中分子间作用力越大,熔沸点越高,与分子的稳定性无关,故错误;
⑥氯化钠是离子晶体,熔化时需要破坏离子键,故正确;
②③⑥正确,故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分
15. 根据化学反应原理,用相关化学用语解释如下问题:
(1)用离子方程式表示明矾做净水剂的原理___________。
(2)纯碱可用作锅炉除垢时硫酸钙的转化剂,其离子方程式为___________。
(3)马口铁(镀锡铁)镀层破损后,负极的电极反应式为___________。
(4)84消毒液与洁厕灵(主要成份浓盐酸)混合生成黄绿色气体,写出该反应的离子方程式___________。
(5)6.4g液态高能燃料联氨(分子式为)在氧气中燃烧生成氮气和液态水,放出124.25kJ的热量,其热化学方程式为___________。
(6)基态原子简化电子排布式为[Ne]3s23p5的元素位于元素周期表中第___________周期___________族,最高价氧化物对应的水化物的化学式是___________。
【答案】(1)(胶体)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) ①. 三 ②. ⅦA ③. HClO4
【解析】
【小问1详解】
明矾做净水剂是因为水解生成胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质从而达到净水目的,离子方程式为(胶体)。
【小问2详解】
纯碱()能与硫酸钙()反应,将其转化为碳酸钙(),可用作锅炉除垢时硫酸钙的转化剂,离子方程式为。
【小问3详解】
马口铁(镀锡铁)镀层破损后,由于铁比锡活泼,铁失去电子作负极,发生氧化反应,电极反应式为。
【小问4详解】
84消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成份浓盐酸)混合生成黄绿色气体(Cl2),反应的离子方程式为。
【小问5详解】
6.4g联氨()的物质的量为,燃烧生成氮气和液态水放出124.25kJ的热量,则燃烧生成氮气和液态水放出的热量为,
热化学方程式为 。
【小问6详解】
基态原子简化电子排布式为[Ne]3s23p5的元素是Cl元素,位于元素周期表中第三周期ⅦA族,最高价为+7价,最高价氧化物对应的水化物的化学式是。
16. 甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是___________。
A. CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变 B. v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C. 容器内压强不再变化 D. 混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200 ℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如下表:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
c(CH3OH)/(mol·L-1)
1.00
065
0.50
0.36
0.27
0.20
0.20
①10~30 min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为___________。
②CH3OH(g)的平衡转化率为___________。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40 min末时容器内的压强为p1,则p1︰p0=___________;该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200 ℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如下:
物质
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
c/(mol·L-1)
0.54
0.68
0.68
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v正(CH3OH)___________v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1)B (2) ①. 0.00725mol·L-1min-1 ②. 80% ③. 1:1 ④. 4 ⑤. >
【解析】
【分析】
【小问1详解】
A.CH3OCH3(g)和H2O(g)均为生成物,且两者比例为1:1,物质的量相等,则两者物质的量浓度也相等,故两者浓度比始终为1:1,所以两者浓度比保持不变,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.在任何时刻都存在 v正(CH3OH)=2v正(CH3OCH3),若v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3),则v正(CH3OCH3)=v逆(CH3OCH3),反应处于平衡状态,B符合题意;
C.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,由于体系温度、容积不变,则体系的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,C不符合题意;
D.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应前后气体的质量不变,则反应混合物的平均相对分子质量始终不变化,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是B;
【小问2详解】
①在10~30 min内,△c(CH3OH)=0.65 mol/L-0.36 mol/L=0.29 mol/L,则△c(CH3OCH3)=△c(CH3OH)=0.145 mol/L,故反应速率v(CH3OCH3)=。
②反应开始时c(CH3OH)=0.65 mol/L,平衡时c(CH3OH)=0.20 mol/L,则CH3OH的平衡转化率为:;
③该反应是反应前后气体物质的量不变的反应;反应在恒温、恒容密闭容器中进行,则气体的压强始终不变,故p1︰p0=1:1;
反应开始时c(CH3OH)=1.0 mol/L,平衡时c(CH3OH)=0.20 mol/L,反应消耗CH3OH 的浓度△c(CH3OH)=(1.0-0.20) mol/L=0.80 mol/L,则根据物质反应转化关系可知平衡时c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.40 mol/L,对于反应前后气体物质的量不变的反应,压强比等于气体的物质的量的比,则该反应在200 ℃时的平衡常数Kp=;
④在200 ℃时,向该容器中投入三种成分浓度分别为c(CH3OH)=0.54 mol/L,c(CH3OCH3)=c(H2O)=0.68 mol/L,Qp=,所以反应正向进行,因此v正(CH3OH)>v逆(CH3OH)。
17. 我国科学家研发的全球首套“液态阳光”项目使双碳目标更近一步。该项目通过太阳能发电电解水制氢,再将CO2加氢合成CH2OH。
(1)太阳能电池板的主要材料为单晶硅。
①单晶硅属于___________晶体。
②熔点比较:单晶硅___________金刚石。(选填>、<、=)
(2)在催化剂作用下,CO2与H2反应得到CH3OH。
①CO2分子的空间结构为___________,在干冰晶体中每个CO2周围等距且紧邻的CO2有___________个。
②CH3OH和CO2分子中σ键数目之比为___________。
③CH3OH比CO2在水中的溶解度大,这是因为___________。
(3)ZrO2催化剂可实现CO2高选择性加氢合成CH3OH,ZrO2晶胞结构如图所示。
①B代表___________(填“”或“”)。
②ZrO2晶胞的棱长分别为anm、anm、cnm,其晶体密度为___________(列算式用表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) ①. 共价 ②. <
(2) ①. 直线形 ②. 12 ③. 5∶2 ④. 是极性分子、分子与水分子间能形成氢键,是非极性分子,与水分子间不能形成氢键,根据相似相溶原理,比在水中的溶解度大
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
①单晶硅硅原子间通过共价键形成三维骨架结构,属于共价晶体,答案为:共价;
②单晶硅和金刚石均属于共价晶体,碳原子半径小于硅原子半径,碳碳键的键长小于硅硅键的键长,碳碳键的键能大于硅硅键,金刚石的熔点高于硅,答案为:<;
【小问2详解】
①分子中碳原子采用sp杂化,空间结构为直线形,在干冰晶体中每个CO2周围等距且紧邻的CO2有12个,答案为:直线形,12;
②分子中3个C-H键、1个C-O键、1个O-H键,共5个键,分子中2个C-O键,和分子中键数目之比为5∶2,答案为:5∶2;
③比在水中的溶解度大,这是因为是极性分子、甲醇分子与水分子间能形成氢键,是非极性分子,与水分子间不能形成氢键,根据相似相溶原理,比在水中的溶解度大,答案为:是极性分子、分子与水分子间能形成氢键,是非极性分子,与水分子间不能形成氢键,根据相似相溶原理,比在水中的溶解度大;
【小问3详解】
①根据均摊法,A球为8×+6×=4,B球为8个,根据化学式ZrO2,B代表O2-,答案为:O2-;
②晶胞参数为anm、anm、cnm,则晶胞体积为,该晶胞含有O原子8个,Zr4+个数为8×+6×=4,晶胞质量g,则该晶体的密度为ρ=g•cm-3,答案为:。
18. 有机化合物是种类最多的物质,随着化工产业的不断发展,在人类生活中起着越来越重要的作用。请结合所学知识,回答下列问题:
Ⅰ.日常生活中有很多常见的有机物。现有下列几种有机物:①②③④⑤⑥。
(1)以上物质中,与互为同系物的是_______(填标号,下同)。
(2)以上物质中,与互为同分异构体的是_______。
(3)物质③的一氯取代物共有_______种。
Ⅱ.有机物N存在于菠萝等水果中,是一种食品用合成香料,可以乙烯、丙烯等石油品为原料进行合成:
(4)由乙烯生成有机物M的化学反应类型是_______。
(5)有机物N中含有的官能团是_______(填名称),写出上述反应中生成N的化学方程式:_______。
(6)久置的N自身会发生聚合反应,所得的聚合物具有较好的弹性,可用于生产织物和皮革处理剂。请写出该聚合物的结构简式:_______。
【答案】(1)①③ (2)⑥
(3)4 (4)加成反应
(5) ①. 碳碳双键、酯基 ②.
(6)
【解析】
【小问1详解】
同系物是结构相似,组成上相差CH2原子团的物质互称同系物,、与的结构相似,组成上相差CH2原子团,故互为同系物。
【小问2详解】
与的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体。
【小问3详解】
有4种等效氢,故一氯代物有4种。
【小问4详解】
乙烯和水发生加成反应生成乙醇。
【小问5详解】
有机物N中含有的官能团为碳碳双键、酯基,乙醇和丙烯酸发生酯化反应的化学方程式为。
【小问6详解】
N发生加聚反应得到 。
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