内容正文:
民乐一中2024-2025学年第二学期高一年级6月教学质量检测
化学试卷
I卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学在健康保障、材料研发、环境治理等领域发挥重要的作用,下列有关说法正确的
A. 足球烯(C60)广泛应用于光、电、磁等领域,属于有机化合物
B. “北斗系统”组网成功,北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
C. 食品中添加适量二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化等作用
D. 酸雨是pH小于7的雨水,燃煤脱硫可防治硫酸型酸雨
2. 下列化学用语正确的是
A. 一氯甲烷的电子式: B. 乙醇的官能团:-COOH
C. CCl4空间填充模型: D. HClO结构式:H—O—Cl
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标况下所含的氧原子数为
B. 乙烷分子中含有的共用电子对数为
C. 聚乙烯中含碳碳双键数目
D. 硫与足量铁反应,转移个电子
5. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将湿润的蓝色石蕊试纸置于集气瓶口,试纸变红
集气瓶内的气体为 NH3
B
常温时向盛有浓硝酸的两支试管中分别投入铜片与铁片后,铜片逐渐溶解而铁片不溶解
金属性:Cu > Fe
C
向鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4 溶液,出现浑浊,分离沉淀后加足量水,沉淀不溶解
蛋白质发生了变性
D
向某乙醇试样中加入一小块金属钠,有气泡生成
该乙醇中含有一定量的水
A. A B. B C. C D. D
6. 已知反应,某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时间段内的转化率,得到的数据如表,下列判断正确的是
t(min)
2
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A. 时,该反应一定恰好达到平衡状态
B. 反应时,
C. 9min时,容器中剩余0.6molY
D. 恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,则反应速率加快
7. 肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示。下列判断错误的是
A. 通入空气的电极b为正极
B. a电极反应式为
C. 电池工作时,移向a电极
D. 当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼60g
8. 下列说法正确的是( )
A. H2和D2互为同素异形体
B. 和互为同分异构体
C. 和是同一种物质
D. 正丁烷和异丁烷互为同系物
9. 一定温度下,和反应生成,反应过程中的能量变化如图。下列有关说法错误的是
A 氧原子(O)结合生成氧气时释放能量
B. 生成相同质量的,选用不同的催化剂时相同
C. 反应物总键能低于生成物总键能
D. 该反应的热化学方程式为;
10. 利用图中所示装置及试剂,能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
甲中的试剂
A
除去乙烷中的乙烯
酸性高锰酸钾溶液
B
除去Cl2中的HCl
饱和食盐水
C
除去中的
饱和碳酸氢钠溶液
D
除去中
溴水
A. A B. B C. C D. D
11. 下列离子方程式正确的是
A. 少量通入漂白粉溶液:
B. 溶液与NaOH溶液共热:
C. FeO与稀反应:
D. 往溶液滴加少量的氨水:
12. 某有机物的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 该有机物能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 1 mol该有机物最多能与1 mol Na反应,产生标况下11.2L气体
D. 该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色且反应原理相同
13. 我国在CO2催化加氢制取汽油(含5~11个C的烃的混合物)方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 反应①的产物中含有水
B. 反应②中不只有碳碳键形成
C. 图中a的结构简式为
D. 1mol的a物质在光照条件下最多能与6molCl2发生取代反应
14. 如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A. 操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
B 溶液b中阳离子只有Fe2+
C. 溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被还原
D. 加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
II卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在生产生活中,化学反应通常伴随着能量的变化,人们关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率和调控反应条件。
(1)下列变化中属于放热反应的是________(填字母)。
①浓硫酸溶于水 ②碳酸氢钠与稀盐酸反应 ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥将胆矾加热变为白色粉末
A. ①② B. ②④ C. ⑤ D. ①⑥
(2)已知反应。若要加快该反应的速率,在其他条件不变的情况下,下列措施可行的是________(填字母)。
A. 适当地升高温度 B. 改稀硫酸为98%的浓硫酸
C. 将纯铁改为生铁 D. 往稀硫酸中加入少量
(3)在300℃时,X、Y、Z三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示:
请回答下列问题:
①该反应0~2min内的反应速率___________。
②下列事实能表明300℃时该反应处于平衡状态的是________(填序号)。
A.容器内气体压强保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. D.
(4)乙醇可作为燃料使用,用乙醇和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
①则电极d是________(填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为___________。
②若电池中通过质子交换膜的物质的量为5mol,则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为___________。
16. 某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为______________________________________。
(2)A中使用浓硫酸而不使用稀硫酸的原因是________________________________。
(3)装置B中发生反应的离子方程式为______________________________________。
(4)装置C中的实验现象是_________________,该实验现象说明SO2具有________性。
(5)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:
________________________________________________________________________。
(6)请写出尾气处理时发生反应的离子方程式:___________________________。
17. 研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价——物质类别关系如图。回答下列问题:
(1)在氮的单质和常见的含氮化合物中,常用作保护气的物质是___________(填化学式),常用作制冷剂的物质是___________(填名称)
(2)实验室以固体为主要原料制备气体,其化学方程式为___________
(3)欲吸收尾气中的A,下列装置中不可选用___________(填字母)。(已知难溶于)
a.b.c.d.
(4)氨气极易溶于水,可以利用如图装置进行喷泉实验。下列组合中也能产生“喷泉”现象的为___________(填字母)。
a.和水 b.和饱和溶液
c.和浓溶液 d.和水
(5)Ertl(获2007年诺贝尔化学奖)对合成氨机理进行深入研究,并将研究的成果用于汽车尾气处理中,在催化剂存在下可将和反应转化为两种无色无毒气体,用化学反应方程式表示这个过程___________。
(6)在标准状况下进行如下反应,将一定量的铜粉投入一定量浓中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后,收集到由、、等组成的含氮混合气体,这些混合气体与氧气反应后通入水中完全转化为硝酸,则参加反应的铜的物质的量为___________。
18. 已知:有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B有特殊的香味,E是常见的高分子材料。现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如下图所示。
(1)A、D分子中官能团的名称分别是_______、_______。反应④、⑤的反应类型分别是_______、_______。
(2)反应②的化学方程式是_______,反应④的化学方程式是_______。
(3)某同学用如下图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯。
实验结束后,烧杯D中上层出现透明的、不溶于水的油状液体。
①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是_______。
②仪器C的名称是_______。在该实验中,它的作用除了冷凝,还可以_______。
③烧杯D中盛放的溶液是_______,它的作用是_______。
④在实验室制备乙酸乙酯的实验中,要制备1 mol乙酸乙酯所需的B和D远大于1 mol(不考虑原料的挥发损耗),原因是_______。
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民乐一中2024-2025学年第二学期高一年级6月教学质量检测
化学试卷
I卷
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意。)
1. 化学在健康保障、材料研发、环境治理等领域发挥重要的作用,下列有关说法正确的
A. 足球烯(C60)广泛应用于光、电、磁等领域,属于有机化合物
B. “北斗系统”组网成功,北斗芯片中的半导体材料为二氧化硅
C. 食品中添加适量二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化等作用
D. 酸雨是pH小于7的雨水,燃煤脱硫可防治硫酸型酸雨
【答案】C
【解析】
【详解】A.足球烯(C60)是一种由碳原子组成的单质,属于碳的同素异形体(类似金刚石和石墨)。尽管它广泛应用于光、电、磁等领域,但在化学分类中,它被视为无机物,不属于有机化合物(有机化合物通常指含碳化合物,但碳单质、二氧化碳、碳酸盐等除外),A错误;
B.北斗芯片中的半导体材料是硅(Si),而不是二氧化硅(SiO2)。二氧化硅是绝缘体,常用于芯片的封装或绝缘层,但半导体核心材料是单晶硅,B错误;
C.二氧化硫(SO2)在食品工业中作为添加剂,具有漂白(如防止水果褐变)、防腐(抑制微生物生长)和抗氧化(防止食品氧化变质)的作用。根据食品安全标准,适量使用是安全的,C正确;
D.酸雨通常指pH小于5.6的雨水(正常雨水因溶解CO2而呈弱酸性,pH约为5.6),不是pH小于7的雨水(pH<7包括弱酸性但不一定是酸雨)。但燃煤脱硫(去除煤中的硫)可减少二氧化硫排放,从而防治硫酸型酸雨,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语正确的是
A. 一氯甲烷电子式: B. 乙醇的官能团:-COOH
C. CCl4空间填充模型: D. HClO结构式:H—O—Cl
【答案】D
【解析】
【详解】A.一氯甲烷是只含有共价键的共价化合物,氯原子满足8电子稳定结构,电子式为,A错误;
B.乙醇的官能团为羟基,结构简式为—OH,B错误;
C.四氯化碳的分子空间结构为四面体形,氯原子半径应大于碳原子,图中可表示甲烷的空间填充模型,C错误;
D.HClO中O原子分别与H原子和Cl原子各形成一对共用电子对,结构式为H—O—Cl,D正确;
故选D
3. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫和水反应生成亚硫酸,A不符合题意;
B.铁和盐酸反应生成氯化亚铁,B不符合题意;
C.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠;碳酸钠和饱和石灰水反应生成碳酸钙和氢氧化钠,C符合题意;
D.一氧化氮不溶于水,不和水反应,D不符合题意;
故选C。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标况下所含的氧原子数为
B. 乙烷分子中含有的共用电子对数为
C. 聚乙烯中含碳碳双键数目为
D. 硫与足量铁反应,转移个电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.在标准状况下不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,A错误;
B.60g乙烷的物质的量是2mol,在1个CH3CH3分子中含有1个C-C键和6个C-H键,共7对共用电子对,因此在2molCH3CH3的分子中含有的共用电子对数为14NA,B正确;
C.聚乙烯分子中不存在碳碳双键,C错误;
D.硫与铁反应生成FeS,硫与足量铁反应,转移个电子,D错误;
故选B。
5. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
将湿润的蓝色石蕊试纸置于集气瓶口,试纸变红
集气瓶内的气体为 NH3
B
常温时向盛有浓硝酸的两支试管中分别投入铜片与铁片后,铜片逐渐溶解而铁片不溶解
金属性:Cu > Fe
C
向鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4 溶液,出现浑浊,分离沉淀后加足量水,沉淀不溶解
蛋白质发生了变性
D
向某乙醇试样中加入一小块金属钠,有气泡生成
该乙醇中含有一定量的水
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故A错误;
B.铁的金属性强于铜,在浓硝酸中因产生钝化而不溶解,故B错误;
C.硫酸铜是重金属盐,盐溶液能使蛋白质发生变性,变性是不可逆的过程,得到的沉淀不会溶解,故C正确;
D.乙醇也能与金属钠反应放出氢气,则有气泡生成不能确定乙醇中是否含有一定量的水,故D错误;
故选C。
6. 已知反应,某研究小组将和置于一容积不变的密闭容器中,测定不同时间段内的转化率,得到的数据如表,下列判断正确的是
t(min)
2
3.5
8
9
X转化率
30%
40%
70%
70%
A. 时,该反应一定恰好达到平衡状态
B. 反应在时,
C. 9min时,容器中剩余0.6molY
D. 恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,则反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.通过表格可知,时,X转化率不再变化,反应达到平衡,但不能说明反应恰好达到平衡状态,A错误;
B.反应在时处于平衡状态,,B错误;
C.9min时,X转化率为70%,X反应2.8mol,则Y反应1.4mol,剩余0.6mol,C正确;
D.恒温恒容条件下充入氩气,使容器压强增大,但反应物质浓度不变,则反应速率不变,D错误;
故选C。
7. 肼(N2H4)一空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,其工作原理如图所示。下列判断错误的是
A. 通入空气的电极b为正极
B. a电极反应式为
C. 电池工作时,移向a电极
D. 当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼60g
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃料电池中通空气的电极b为正极,A正确;
B.肼-空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价,发生氧化反应,电极反应式为,B正确;
C.a极为负极,b极为正极,对于原电池来说,阴离子移向负极,所以电池工作时,移向a电极,C正确;
D.根据,当电池放电转移10mol电子时,至少消耗燃料肼为,D错误;
故选D。
8. 下列说法正确的是( )
A. H2和D2互为同素异形体
B. 和互为同分异构体
C. 和是同一种物质
D. 正丁烷和异丁烷互为同系物
【答案】C
【解析】
【分析】由同一种元素组成、结构不同的单质叫做同素异形体;
分子式相同而结构不同的化合物叫做同分异构体;
组成相似,分子式相差1个或n个CH2化合物为同系物;
据此结合选项分析解答问题。
【详解】A.H2和D2都是由氢元素组成,但是结构相同,不互为同素异形体,A选项错误;
B.由于单键可以旋转,故和是同一种物质,B选项错误;
C.和都是异戊烷,C选项正确;
D.正丁烷和异丁烷的分子式相同而结构不同,互为同分异构体,不互为同系物,D选项错误;
答案选C。
【点睛】A选项为易错选项,一定要理解,由同一元素的同位素构成的物质不是同分异构体。
9. 一定温度下,和反应生成,反应过程中的能量变化如图。下列有关说法错误的是
A. 氧原子(O)结合生成氧气时释放能量
B. 生成相同质量的,选用不同的催化剂时相同
C. 反应物总键能低于生成物总键能
D. 该反应的热化学方程式为;
【答案】C
【解析】
【详解】A.成键放出能量,氧原子(O)结合生成时释放能量,A正确;
B.催化剂不影响反应的焓变,生成相同质量的,选用不同的催化剂时相同,B正确;
C.该反应为吸热反应,反应物总键能大于生成物总键能,C错误;
D.该反应为吸热反应,热化学方程式为;,D正确;
故选C。
10. 利用图中所示装置及试剂,能达到相应实验目的的是
选项
实验目的
甲中的试剂
A
除去乙烷中的乙烯
酸性高锰酸钾溶液
B
除去Cl2中的HCl
饱和食盐水
C
除去中的
饱和碳酸氢钠溶液
D
除去中的
溴水
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙烯被酸性高锰酸钾氧化生成二氧化碳,引入新杂质,不能除杂,A不符合题意;
B.氯气难溶于饱和食盐水,氯化氢可溶于饱和食盐水,可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,B符合题意;
C.SO2、SO3均会与NaHCO3反应,应该使用饱和NaHSO3溶液,C不符合题意;
D.乙烯与溴水发生加成反应产生1,2-二溴乙烷,将原物质除去,二氧化硫也会和溴水发生氧化还原反应被吸收,D不符合题意;
故选B。
11. 下列离子方程式正确的是
A. 少量通入漂白粉溶液:
B. 溶液与NaOH溶液共热:
C. FeO与稀反应:
D. 往溶液滴加少量的氨水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.少量通入漂白粉溶液会发生氧化还原反应生成CaSO4、HClO、CaCl2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:SO2+H2O+Ca2++3ClO-=CaSO4↓+2HClO+Cl-,A错误;
B.溶液与NaOH溶液共热生成氨气和硫酸钠,离子方程式为:,B正确;
C.FeO与稀会发生氧化还原反应生成NO和Fe(NO3)3,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,C错误;
D.往溶液滴加少量的氨水生成氢氧化铜沉淀,离子方程式为:,D错误;
故选B。
12. 某有机物的结构如图所示,下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 该有机物能发生取代反应、加成反应和氧化反应
C. 1 mol该有机物最多能与1 mol Na反应,产生标况下11.2L气体
D. 该有机物能使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色且反应原理相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物中含有碳碳双键、羧基和羟基,3种官能团,A错误;
B.该有机物中含有羧基和羟基,能发生取代反应;含有碳碳双键和苯环结构,能发生加成反应;含有碳碳双键和,能发生氧化反应,所以该有机物能发生取代反应、加成反应和氧化反应,B正确;
C.羟基、羧基均能和钠反应生成氢气,则1mol该有机物能与2mol钠反应生成1mol,即产生标况下22.4L气体,C错误;
D.该有机物中含有碳碳双键,能和溴的四氯化碳溶液发生加成反应而使其溶液褪色;含有碳碳双键和,也能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其溶液褪色,两者反应原理不同,D错误;
故选B
13. 我国在CO2催化加氢制取汽油(含5~11个C的烃的混合物)方面取得突破性进展,CO2转化过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 反应①的产物中含有水
B. 反应②中不只有碳碳键形成
C. 图中a的结构简式为
D. 1mol的a物质在光照条件下最多能与6molCl2发生取代反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①是与的反应,根据元素守恒可推断有水生成,A正确;
B.反应②是与反应生成,中除了有碳碳键形成外还有碳氢键形成,B正确;
C.根据图中a的结构式为,则结构简式为 ,C正确;
D.a的化学式为:,根据烷烃与卤族的取代规律,则1mol的a物质在光照条件下最多能与12molCl2发生取代反应,D错误;
故答案为:D。
14. 如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是
A. 操作Ⅱ发生反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
B. 溶液b中阳离子只有Fe2+
C. 溶液a转化为溶液b的反应中,SO2被还原
D. 加入FeO可以使溶液c转化为溶液a
【答案】A
【解析】
【分析】溶液a中通入SO2,转化为溶液b,化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4;溶液b中通入空气,转化为溶液c,化学方程式为4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O。
【详解】A.由分析可知,操作Ⅱ中,FeSO4被O2氧化,生成Fe2(SO4)3等,反应的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,A正确;
B.溶液b中,阳离子有Fe2+、H+,可能含有Fe3+,B错误;
C.溶液a转化为溶液b的过程中,SO2转化为H2SO4,SO2失电子被氧化,C错误;
D.由分析可以看出,溶液c中含有Fe2(SO4)3、H2SO4,加入FeO后,FeO和H2SO4反应会生成FeSO4,D错误;
故答案为:A。
II卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在生产生活中,化学反应通常伴随着能量的变化,人们关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率和调控反应条件。
(1)下列变化中属于放热反应的是________(填字母)。
①浓硫酸溶于水 ②碳酸氢钠与稀盐酸反应 ③苛性钠固体溶于水 ④氯酸钾分解制氧 ⑤生石灰跟水反应生成熟石灰 ⑥将胆矾加热变为白色粉末
A. ①② B. ②④ C. ⑤ D. ①⑥
(2)已知反应。若要加快该反应的速率,在其他条件不变的情况下,下列措施可行的是________(填字母)。
A. 适当地升高温度 B. 改稀硫酸为98%的浓硫酸
C. 将纯铁改为生铁 D. 往稀硫酸中加入少量
(3)在300℃时,X、Y、Z三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示:
请回答下列问题:
①该反应0~2min内的反应速率___________。
②下列事实能表明300℃时该反应处于平衡状态的是________(填序号)。
A.容器内气体压强保持不变 B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. D.
(4)乙醇可作为燃料使用,用乙醇和组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
①则电极d是________(填“正极”或“负极”),电极c的电极反应式为___________。
②若电池中通过质子交换膜的物质的量为5mol,则该燃料电池理论上消耗的在标准状况下的体积为___________。
【答案】(1)C (2)AC
(3) ①. 0.05mol/(L·min) ②. AB
(4) ①. 正极 ②. C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+ ③. 28L
【解析】
【小问1详解】
①浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,不是放热反应;②碳酸氢钠与稀盐酸反应属于吸热反应;③苛性钠固体溶于水水放热,不是化学变化,不是放热反应;④氯酸钾分解制氧属于吸热反应;⑤生石灰跟水反应生成熟石灰属于放热反应;⑥将胆矾加热变为白色粉末属于吸热反应;答案选C。
【小问2详解】
A. 适当地升高温度可以加快反应速率;
B. 改稀硫酸为98%的浓硫酸,常温下钝化,不能产生氢气;
C. 将纯铁改为生铁,构成原电池反应,加快反应速率;
D. 往稀硫酸中加入少量,不能改变氢离子浓度,反应速率不变;
答案选AC。
【小问3详解】
①该反应0~2min内Z的浓度增加了0.1mol/L,则反应速率0.1mol/L÷2min=0.05mol/(L·min)。
②A.根据图像可知平衡时消耗X是0.2mol/L,生成Y是0.2mol/L,生成Z是0.1mol/L,因此方程式为2X2Y+Z,正反应体积减小,因此容器内气体压强保持不变时,反应达到平衡状态,A正确;
B.混合气体的质量是不变的,混合气体的物质的量是变化的,所以混合气体的平均摩尔质量保持不变时,反应达到平衡状态,B正确;
C.并不能说明正逆反应速率相等,不一定处于平衡状态,C错误;
D.没有指明反应的方向,不一定处于平衡状态,D错误;
答案选AB。
【小问4详解】
①根据电子的流向可判断电极c有电子流出,属于负极,则电极d是正极,电极c上乙醇失去电子,则负极的电极反应式为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+。
②若电池中通过质子交换膜的物质的量为5mol,因此电路中有5mol电子通过,1mol氧气得到4mol电子,则该燃料电池理论上消耗的的物质的量是5mol÷4=1.25mol,在标准状况下的体积为1.25mol×22.4L/mol=28L。
16. 某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为______________________________________。
(2)A中使用浓硫酸而不使用稀硫酸的原因是________________________________。
(3)装置B中发生反应的离子方程式为______________________________________。
(4)装置C中的实验现象是_________________,该实验现象说明SO2具有________性。
(5)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象:
________________________________________________________________________。
(6)请写出尾气处理时发生反应的离子方程式:___________________________。
【答案】 ①. Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O ②. SO2在水中溶解度较大,稀的H2SO4不利于SO2的逸出 ③. ④. 无色溶液中出现黄色浑浊 ⑤. 氧化 ⑥. 品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色 ⑦. 2OH—+SO2=+H2O
【解析】
【分析】亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫,二氧化硫还原KMnO4酸性溶液并使之褪色,二氧化硫与硫化钠作用,生成硫等,二氧化硫使品红褪色,最后剩余的二氧化硫用碱液吸收。
【详解】(1)装置A中,亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫,发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)A中使用浓硫酸而不使用稀硫酸,主要从二氧化硫的溶解性考虑,原因是SO2在水中的溶解度较大,稀的H2SO4不利于SO2的逸出。答案为:SO2在水中的溶解度较大,稀的H2SO4不利于SO2的逸出;
(3)装置B中,二氧化硫还原KMnO4酸性溶液并使之褪色,发生反应的离子方程式为。答案为:;
(4)装置C中,3SO2+2Na2S==2Na2SO3+3S↓,实验现象是无色溶液中出现黄色浑浊,该实验现象说明SO2具有氧化性。答案为:无色溶液中出现黄色浑浊;氧化;
(5)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,可将褪色后的溶液加热,观察颜色变化,实验操作及现象:品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色。答案为:品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色;
(6)用NaOH处理尾气,生成亚硫酸钠和水,处理时发生反应的离子方程式:2OH—+SO2=+H2O。答案为:2OH—+SO2=+H2O。
【点睛】二氧化硫中的硫价态既能升高又能降低,在氧化性环境中表现出还原性,在还原性环境中表现出氧化性。
17. 研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价——物质类别关系如图。回答下列问题:
(1)在氮的单质和常见的含氮化合物中,常用作保护气的物质是___________(填化学式),常用作制冷剂的物质是___________(填名称)
(2)实验室以固体为主要原料制备气体,其化学方程式为___________
(3)欲吸收尾气中的A,下列装置中不可选用___________(填字母)。(已知难溶于)
a.b.c.d.
(4)氨气极易溶于水,可以利用如图装置进行喷泉实验。下列组合中也能产生“喷泉”现象的为___________(填字母)。
a.和水 b.和饱和溶液
c.和浓溶液 d.和水
(5)Ertl(获2007年诺贝尔化学奖)对合成氨机理进行深入研究,并将研究的成果用于汽车尾气处理中,在催化剂存在下可将和反应转化为两种无色无毒气体,用化学反应方程式表示这个过程___________。
(6)在标准状况下进行如下反应,将一定量的铜粉投入一定量浓中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后,收集到由、、等组成的含氮混合气体,这些混合气体与氧气反应后通入水中完全转化为硝酸,则参加反应的铜的物质的量为___________。
【答案】(1) ①. ②. 液氨
(2)
(3)b (4)cd
(5)
(6)1
【解析】
【分析】含氮物质中,A为N元素显-3价的氢化物,其化学式为NH3;B为氮元素显+4价的氧化物,其化学式为NO2或N2O4;C为氮元素显+5价的酸,其化学式为HNO3。
【小问1详解】
在氮的单质和常见的含氮化合物中,N2的性质不活泼,则常用作保护气的物质是N2;氨分子间易形成氢键,分子间作用力大,则常用作制冷剂的物质是液氨。答案为:N2;液氨;
【小问2详解】
实验室以NH4Cl固体与Ca(OH)2共热制备NH3气体,其化学方程式为;
【小问3详解】
a.装置中倒置漏斗口刚接触水面,可有效防止倒吸,a不符合题意;b.装置中导气管插入烧杯内的水中,由于氨气极易溶于水,会产生倒吸现象,b符合题意;c.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,c不符合题意;d.干燥管口插入烧杯内的水中,也可防止倒吸,d不符合题意;故选b。
【小问4详解】
a.NO难溶于水,不能在烧瓶内产生负压,不会产生喷泉,a不符合题意;b.CO2难溶于饱和NaHCO3溶液,不能在烧瓶内产生负压,不会产生喷泉,b不符合题意;c.Cl2易溶于浓NaOH溶液,会在烧瓶内产生负压,从而产生喷泉,c符合题意;d.HCl易溶于水,能在烧瓶内产生负压,从而形成喷泉,d符合题意;故选cd。
【小问5详解】
在催化剂存在下,NO和CO反应生成两种无色无毒气体分别为N2和CO2,用化学反应方程式表示这个过程:;
【小问6详解】
根据电子转移守恒,铜失去的电子数目等于氧气获得的电子数目,则:2n(Cu)=4n(O2),故n(Cu)=2n(O2)=2×=1mol。
18. 已知:有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,B有特殊的香味,E是常见的高分子材料。现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如下图所示。
(1)A、D分子中官能团的名称分别是_______、_______。反应④、⑤的反应类型分别是_______、_______。
(2)反应②的化学方程式是_______,反应④的化学方程式是_______。
(3)某同学用如下图所示实验装置制取少量乙酸乙酯。
实验结束后,烧杯D中上层出现透明的、不溶于水的油状液体。
①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是_______。
②仪器C的名称是_______。在该实验中,它的作用除了冷凝,还可以_______。
③烧杯D中盛放的溶液是_______,它的作用是_______。
④在实验室制备乙酸乙酯的实验中,要制备1 mol乙酸乙酯所需的B和D远大于1 mol(不考虑原料的挥发损耗),原因是_______。
【答案】(1) ①. 碳碳双键 ②. 羧基 ③. 酯化反应或取代反应 ④. 加聚反应
(2) ①. 2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O ②. CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
(3) ①. 防止暴沸 ②. 球形干燥管 ③. 防倒吸 ④. 饱和碳酸钠溶液 ⑤. 中和乙酸,吸收乙醇,乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,利于它分层析出 ⑥. 反应是可逆反应,有一定的限度,不可能完全转化
【解析】
【分析】有机物A的产量可用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则A为乙烯,乙烯与水发生加成反应生成B为乙醇,乙醇发生催化氧化生成C为乙醛,乙醛进一步氧化生成D为乙酸,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,E是常见的高分子材料,则E为聚乙烯。
【小问1详解】
由分析可知,A为,官能团名称为碳碳双键,D为,官能团为羧基;反应④是乙醇和乙酸发生酯化(取代)反应生成乙酸乙酯;反应⑤是乙烯发生加聚反应生成聚乙烯;
【小问2详解】
反应②为乙醇发生催化氧化生成乙醛和水,化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;反应④是乙醇和乙酸发生酯化(取代)反应生成乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+C2H5OH CH3COOC2H5+H2O;
【小问3详解】
①烧瓶中加入碎瓷片,其目的为防止暴沸;
②仪器C的名称为球形干燥管;在该实验中,它的作用除了冷凝,还可以防倒吸;
③烧杯D中存放饱和碳酸钠溶液,作用为中和乙酸、吸收乙醇,降低乙酸乙酯的溶解度;
④乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯的反应为可逆反应,有一定的限度,不可能全部转化,因此制备1mol乙酸乙酯所需的B和D远大于1mol。
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