内容正文:
长春市十一高中2024-2025学年度高一下学期第三学程考试
化学试题
第Ⅰ卷(共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. “水过鸭背不留珠”是因为鸭子的羽毛表层富含醇类物质
B. 生活中常用聚乙烯制成的薄膜来包装水果、蔬菜等食物
C. 竹子、棉花、牛油都是天然高分子
D. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同分异构体
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸭子的羽毛疏水是由于表面覆盖油脂,油脂属于酯类,酯类疏水,A错误;
B.聚乙烯无毒且化学性质稳定,广泛用于食品包装,B正确;
C.竹子、棉花的成分是纤维素,属于天然高分子,但牛油属于油脂,不是高分子,C错误;
D.石墨烯与金刚石均为碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 乙醛的结构式 B. 甲基的电子式:
C. 甲烷分子的球棍模型: D. 新戊烷的结构简式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醛的结构式为,A错误;
B.甲基的电子式为,B错误;
C.碳原子半径比氢原子半径大,甲烷分子的球棍模型为:,C错误;
D.新戊烷含有4个甲基,结构简式:,D正确;
故选D。
3. 下列说法正确的是
A. 碳酸氢钠与稀盐酸反应属于放热反应
B. 与在催化剂、下混合反应生成,转移电子的数目约为
C. 用溶液和溶液反应测定中和反应的反应热:
D. 已知的燃烧热,能表示燃烧热的热化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠与稀盐酸反应生成二氧化碳、水和氯化钠,该反应属于吸热反应,A错误;
B.反应2SO2 + O2 ⇌ 2SO3中,每2mol SO2参与反应转移4mol电子,但该反应为可逆反应,无法完全进行,转移的电子数小于4×6.02×1023,B错误;
C.CH3COOH为弱酸,中和时需额外吸收热量解离,导致测得的中和热绝对值小于强酸强碱的57.3kJ·mol⁻¹,故ΔH > -57.3kJ·mol⁻¹,C正确;
D.燃烧热是指1mol物质完全燃烧的热效应,CO的燃烧热ΔH=-283kJ·mol⁻¹对应1mol CO燃烧,而选项中方程式为2mol CO燃烧,ΔH应为-566kJ·mol⁻¹,D错误;
故选C。
4. 下列说法中正确的个数为
①电解精炼铜时,电解质溶液的成分不发生变化
②铁表面镀锌时,铁应与直流电源正极相连
③蛋白质与浓盐酸作用呈黄色可用于蛋白质的检验
④用石墨电极电解熔融制取金属铝,需要定期更换阳极材料
⑤煤的干馏、液化、气化和石油的裂化、裂解均属于化学变化
⑥“牺牲阳极法”就是将被保护的钢铁设备连接到外接直流电源的负极
⑦补铁剂和维生素C可以同时服用,非处方药的包装上印有“”
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①电解精炼铜时,阳极溶解的金属(如Fe、Zn)会进入溶液,导致电解质成分变化,①错误;
②电镀时待镀金属应接电源负极,铁接正极会导致其被氧化,②错误;
③蛋白质与浓盐酸不显黄色,需浓硝酸,③错误;
④电解时阳极石墨被氧化消耗,需定期更换,④正确;
⑤煤的干馏、液化、气化和石油裂化、裂解均有新物质生成,为化学变化,⑤正确;
⑥牺牲阳极法无需外接电源,应连接比被保护金属更活泼的金属,⑥错误;
⑦维生素C促进铁吸收,OTC为非处方药标志,⑦正确;
故选C。
5. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 除去中少量气体,采用饱和食盐水洗气
B. 浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C. 合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
D. ,压缩体积,气体颜色变深
【答案】D
【解析】
【详解】A.饱和食盐水中Cl⁻浓度高,抑制Cl2的溶解,而HCl易溶于水被吸收,应用了勒夏特列原理,A正确;
B.加入NaOH增加OH⁻浓度,促使NH3的生成,符合勒夏特列原理,B正确;
C.分离NH3减少产物浓度,使平衡右移,提高原料利用率,应用了该原理,C正确;
D.压缩体积,NO2浓度增大,因此颜色变深,与平衡移动无关,无法用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选D。
6. 宏观—微观—符号是化学的三重表征,下列化学符号表征正确的是
A. 用铁作阳极电解氯化镁溶液:
B. 铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液):(阳极)(阴极)
C. 铅蓄电池充电时阳极电极反应式:
D. 用溶液做导电性实验,灯泡发光:
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁作阳极时,阳极反应为Fe被氧化为Fe2+,阴极水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根,镁离子、亚铁离子和氢氧根生成沉淀,A错误;
B.电镀银时,阳极Ag溶解为Ag+,阴极Ag+还原为Ag,总反应正确表征了Ag的转移,B正确;
C.铅蓄电池充电时阳极反应为PbSO4转化为PbO2:,C错误;
D.CuCl2离解为Cu2+和Cl-是自发过程,无需电解条件,电离方程式:,D错误;
故选B。
7. 一定温度下,在一个容积为的恒容密闭容器中发生反应:,10s时,反应达到平衡,消耗了,下列说法正确的是
A. 内用C表示的平均反应速率为
B. 时,的浓度为小于
C. 升高温度逆反应速率减慢
D. 向平衡体系中加入,体系压强增大,平衡不移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.C是固体,其浓度视为常数,不能用固体物质的量浓度变化计算反应速率,A错误;
B.根据反应式,10s时消耗2mol C,生成2mol CO2,故CO2浓度为=1mol·L-1,B错误;
C.升高温度会同时加快正、逆反应速率,C错误;
D.恒容条件下加入He,各反应物和产物的浓度不变,平衡不移动,D正确;
故选D。
8. 在某一初始温度下,在恒容绝热密闭容器中,发生反应:,测得各物质的量浓度和容器内温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. ,用物质Y表示的平均反应速率为
C. 时,体系内两个反应均达到平衡状态
D. 若改为恒温容器,则X、Z物质的量浓度相同的时刻要比提前
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图像,40min前X明显减少,主要发生反应X(g) Y(g),40min后Z明显增多,主要发生反应Y(g)2Z(g),40min前温度升高、40min后温度降低,所以,故A错误;
B.,X的浓度降低40mmol/L,Z的浓度升高10mmol/L,X(g)Y(g)反应使Y的浓度增大40mmol/L,Y(g)2Z(g)使Y的浓度降低5mmol/L,用物质Y表示的平均反应速率为
C.后X、Z的浓度均发生改变,所以时,体系内两个反应均没有达到平衡状态,故C错误;
D.若改为恒温容器,相当于降低温度,反应速率减慢,则X、Z物质的量浓度相同的时刻要比推后,故D错误;
选B。
9. 下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
麦芽糖与硫酸共热后,加氢氧化钠溶液调至碱性,再加新制氢氧化铜悬浊液并加热
有砖红色沉淀产生
麦芽糖已发生水解
B
取溶液于试管中,加热
加热后溶液变为黄绿色
反应的
C
向溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
D
溶液中滴加溶液
溶液由黄色变为橙色
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.麦芽糖含有醛基,无需水解即可在碱性条件下与新制Cu(OH)2悬浊液加热生成砖红色沉淀,因此现象无法证明麦芽糖已水解,A错误;
B.加热CuCl2溶液后颜色变为黄绿色,说明平衡向生成[CuCl4]2-的方向移动,升温促进反应,表明该反应吸热(ΔH>0),B正确;
C.KMnO4与H2O2发生氧化还原反应:,剧烈反应是因KMnO4作为氧化剂,C错误;
D.K2Cr2O7溶液中加NaOH会中和H+,生成物浓度减小,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,D错误;
故选B。
10. 催化加氢制甲醇,在减少排放的同时实现了的资源化,该反应可表示为:。保持起始反应物,时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。
已知:表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A. 由图可知,随压强增大,平衡常数K增大
B. 曲线b为250℃时等温过程曲线
C. 当时,达平衡后
D. 当时,的平衡转化率约为
【答案】D
【解析】
【详解】A.平衡常数K只与温度有关,压强变化不影响K,A选项错误;
B.该反应(放热反应),升高温度,平衡逆向移动,减小,所以时等温过程曲线应该是随压强增大而增大的曲线,不是曲线b,B选项错误;
C.由图可知,当,时,对应的点在0.05上方,即>0.05 ,C选项错误;
D.起始反应物,设起始、的物质的量分别为3 mol、1 mol,平衡时生成a mol甲醇,由题意建立三段式:
,由可得,解得,则反应了1 mol,故的平衡转化率为,D项正确;
故答案选D。
11. 甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A. 平衡时的百分含量:乙>甲=丙
B. 平衡时各容器内的大小顺序为乙=甲>丙
C. 平衡时甲中与丙中的转化率一定相同
D. 其它条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量,新平衡后的转化率变大
【答案】A
【解析】
【分析】三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,甲、丙为等效平衡;甲恒温恒容,乙恒温恒压,反应过程中气体物质的量减少,甲压强减小,乙与甲相比,相当于加压,平衡正向移动。
【详解】A.甲、丙为等效平衡,平衡时的百分含量甲=丙;乙与甲相比,乙相当于加压,平衡时的百分含量乙>甲=丙,所以平衡时的百分含量:乙>甲=丙,故A正确;
B.甲、丙为等效平衡,平衡时各容器内的大小顺序为甲=丙,乙与甲相比,乙相当于加压,的大小顺序为乙>甲,所以平衡时各容器内的大小顺序为乙>甲=丙,故B错误;
C.甲、丙为从正逆两个方向建立的等效平衡,平衡时甲中与丙中的转化率和等于1,但不一定相同,故C错误;
D.其它条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量,相当于加压,新平衡后的转化率减小,故D错误;
选A。
12. 下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A.由图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态
B.在不同温度下,随时间t的变化如图所示,根据图像可推知正反应的
C.图是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D.反应,达到甲平衡状态,一定是加入催化剂后达到乙平衡
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,交点A表示反应物浓度与生成物浓度相等,不能判断浓度是否还改变,所以反应不一定处于平衡状态,故A错误;
B.根据“先拐先平,数值大”,可知T1>T2,升高温度,c(X)增大,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应的,故B错误;
C.和转化的物质的量之比等于其系数比,当投料比等于系数比时,和的转化率相等,所以a点和的投料比等于2,故C正确;
D.反应,达到甲平衡状态,t时刻改变条件后,正、逆反应速率加快,平衡没有移动,改变的条件可能是加入催化剂或增大压强,故D错误;
选C。
13. 国际著名期刊报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图,光照时光催化电极产生电子和空穴。下列有关说法正确的是
A. a极电势高于b极电势
B. 光催化装置中溶液的增大
C. 整套装置转移,光催化装置生成
D. 电催化装置阳极电极反应式:
【答案】C
【解析】
【分析】光照时光催化电极产生电子和空穴。根据图示,光催化装置中,氢离子得电子生成氢气,I-把电子转移给空穴生成 ;电催化装置中,a电极得电子生成I-,a是电池负极;氢氧根离子失电子生成水和氧气,b是正极。
【详解】A.a是负极、b是正极,b极电势高于a极电势,故A错误;
B.光催化装置中,氢离子得电子生成氢气,溶液的减小,故B被;
C.光催化装置发生反应3I-+2=,整套装置转移,光催化装置生成0.005mol,生成,故C正确;
D.电催化装置,b是阳极,阳极电极反应式为,故D错误;
选C。
14. 乙醇—水蒸气制的过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下:
①
②
时,的平衡产率与温度、起始时水醇比的关系如图所示,图中同一条曲线上的平衡产率相同。下列说法正确的是
A. 的平衡产率:曲线曲线b
B. 反应②的焓变
C. Q点处反应①的平衡常数K比P点处小
D. 的平衡产率由M点转变为曲线a上任意一点时,要降低水醇比
【答案】B
【解析】
【详解】A.其它条件相同,增大水的浓度,反应②逆向移动,反应①正向移动,反应②逆向移动,则增大水醇比,的平衡产率增大,所以的平衡产率:曲线a>曲线b,故A错误;
B.其它条件相同,升高温度,反应①正向移动,的平衡产率减小,说明反应②正向移动,反应②的焓变,故B正确;
C.平衡常数只与温度有关,Q点处反应①的平衡常数K与P点处相同,故C错误;
D.的平衡产率由M点转变为曲线a上任意一点时,的平衡产率增大,要增大水醇比,故D错误;
选B。
15. 已知某条件下反应的速率方程为, 在钨表面分解的实验数据如表所示。
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
a
0.020
0
已知:①k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。
②时,反应为0级反应,时,反应为1级反应,以此类推。n可以为整数,也可以为分数。
③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期。
下列说法正确的是
A. 表格中
B. 该反应为2级反应
C. 该反应速率与的浓度有关,可能因为催化剂表面吸附的已达到饱和
D. 保持其他条件不变,若起始浓度为,则半衰期为
【答案】D
【解析】
【分析】由表格数据知,0—20min内,氨气的反应速率为,20—40min内,氨气的反应速率为,相同时间内氨气的反应速率相等,说明该反应是匀速反应,与氨气的浓度无关,则由速率方程可得:,解得,该反应是级反应,反应的速率常数。
【详解】A.由分析可知,该反应是匀速反应,则内,氨气的反应速率为,解得,A错误;
B.由分析可知:,该反应是级反应,B错误;
C.该反应速率与氨气的浓度无关,说明催化剂表面吸附的氨气已达到饱和,氨气的浓度为定值,C错误;
D.根据B分析,该反应为0级反应,,反应速率恒定,保持其他条件不变,若起始浓度为,半衰期为,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.按要求回答下列问题:
(1)等质量的甲烷、乙烯、乙炔完全燃烧,耗氧量最大的是________(用结构简式作答),产生较多的是________。
(2)庚烷的分子式________。
(3)有机物A、B的结构简式如图:,写出由A生成B的化学方程式:________。
(4)分子模型可以帮助同学们认识有机物的微观结构,某烃的分子模型如下图(小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,碳原子上其余的化学键都与氢原子结合)。
上图可用来制备高分子聚合物,请写出其化学方程式________。
(5)的系统命名是________。
Ⅱ.某原电池构造如图所示:
请回答以下问题:(提示:当两个原电池串联时,电极材料的金属活动性相差较大的为原电池,电极材料的金属活动性相差较小的为电解池)
(6)电池的总反应的离子方程式是________。
(7)把盐桥改为铜棒后,电流计的指针________(填“会”、“不会”)发生偏转,左边烧杯中的硝酸铜浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(8)把盐桥改为铁棒后,电流计的指针________(填“会”、“不会”)发生偏转,B装置名称________(填“原电池”或“电解池”),铜棒的电极名称为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。
【答案】(1) ①. ②. CH≡CH
(2)
(3) (4)
(5)2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷
(6)
(7) ①. 会 ②. 不变
(8) ①. 会 ②. 原电池 ③. 阳极
【解析】
【分析】Ⅱ中装置为原电池装置,铜电极上铜失电子产生铜离子Cu-2e-=Cu2+,铜电极为负极,银电极上银离子得电子产生银单质Ag++e-=Ag,银电极为正极;
【小问1详解】
甲烷(CH4)燃烧反应为 CH4 + 2O2CO2 + 2H2O,每克甲烷耗氧量为= 4g,生成CO2的质量为=2.75 g;乙烯(C2H4)燃烧反应为 C2H4 + 3O22CO2+ 2H2O,每克乙烯耗氧量为≈3.428g,生成CO2的质量为≈3.143 g;;乙炔(C2H2)燃烧反应为 2C2H2 + 5O₂4CO2+ 2H2O,每克乙炔耗氧量为≈3.077g,生成CO2的质量为≈3.385g。等质量下,甲烷耗氧量最大,结构简式为 CH4;产生较多的是乙炔(CH≡CH);
【小问2详解】
根据链状烷烃的通式CnH2n+2可知,庚烷的分子式为;
【小问3详解】
由A生成B是醇羟基被氧化为醛基,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
根据球棍模型可知,其为2-甲基丙烯、结构简式为CH2=C(CH3)2,发生加聚反应的化学方程式为 ;
【小问5详解】
中最长碳链有8个碳,第2个碳上有两个甲基,第6个碳上有1个甲基,第4个碳上有一个乙基,故系统命名是2,2,6-三甲基-4-乙基辛烷;
【小问6详解】
Ⅱ中装置为原电池装置,铜电极上铜失电子产生铜离子,银电极上银离子得电子产生银单质,电极总反应为Cu+2Ag+= Cu2++2Ag;
【小问7详解】
把盐桥改为铜棒后,则A装置是电解池,B装置是原电池,电流计的指针会发生偏转,B装置中Ag为正极、铜棒为负极,A装置为电解池,左边电极铜失电子产生铜离子,右边电极上铜离子得电子产生铜,左边烧杯中的硝酸铜浓度不变;
【小问8详解】
如果把盐桥改为铁棒后,由于铜和铁的活泼性差别小于银与铁的,所以A装置是电解池,B装置是原电池,电流计的指针会发生偏转;B装置中铁是负极,银是正极,则A装置中铜棒是阳极;答案为会;原电池;阳极。
17. 甲烷、乙烯和乙烷是重要的基础化工原料,在生产、生活中有广泛应用,将转化为甲烷、乙烯等燃料有助于降低大气中浓度,还能获得高附加值化学品,是实现“碳中和”目标的一种有效途径,回答下列问题:
(1)科学家用计算机模拟了乙炔在钯表面催化加氢的反应机理,单个乙炔分子在催化剂表面的反应历程如图所示,吸附在钯表面的物质用*标注,代表过渡态。
总反应分多步基元反应,其中,分子有效碰撞概率最大的基元反应的化学方程式是________;引入催化剂,总反应的焓变_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)目前工业上有一种方法是将和在催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在恒容密闭容器中投入和,发生反应:。
能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.
b.容器内氢气的体积分数不再改变
c.容器内气体的密度不再改变
d.容器内压强不再改变
某兴趣小组的同学用设计下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(3)A电极的电极反应式为:________。
(4)当乙池中D极质量变化时,甲池中B电极理论上消耗的体积为_______L(标准状况)。
(5)若丙池通电一段时间后,向所得的溶液中加入后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑的溶解),则电解过程中转移的电子________,若电解后溶液的体积为,则所得溶液中氢离子的浓度________。
【答案】(1) ①. ②. 不变
(2)bd (3)
(4)11.2 (5) ①. 1.2 ②.
【解析】
【小问1详解】
能垒等于最高能量与最低能量之差,能垒大,活化分子百分率低,有效碰撞概率低,分子有效碰撞概率最大的基元反应为活化能最小的反应,其化学方程式是;引入钯催化剂,改变反应历程加快反应速率,但是总反应的焓变不会改变;
【小问2详解】
a.甲醇和水为生成物,其浓度比等于系数比,为定值,不能说明反应平衡;
b.容器内氢气的体积分数不再改变,说明平衡不再移动,反应达到平衡;
c.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡;
d.反应是气体分子数改变的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态;
故选bd;
【小问3详解】
由图,甲醇燃料电池中通入燃料一极A极为负极、氧气一极B极为正极,负极在碱性条件下甲醇失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水:;
【小问4详解】
乙池中D极为阴极,铜离子得到电子发生还原反应生成铜,质量变化时则生成1molCu,转移2mol电子,甲池中B电极反应为,则理论上消耗0.5mol,体积为11.2L(标准状况)。
【小问5详解】
丙中F为阴极、E为阳极,初始阴极铜离子被还原铜,铜离子反应完后,阴极水中氢被还原为氢气、阳极水中氢氧被氧化为氧气,相当于电解水,可以写为,若丙池通电一段时间后,向所得的溶液中加入后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑的溶解),则相当于电解了0.4mol铜离子、0.2mol水,则电解过程中转移的电子0.4×2+0.2mol×2=1.2mol,根据Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑可知,若电解0.4mol铜离子,结合方程式可知,生成0.8mol氢离子,电解后溶液的体积为,所得溶液中氢离子的浓度0.8mol÷0.2L=4mol/L。
18. 土豆丝在水中浸泡片刻后水会变浑浊并产生白色沉淀,沉淀的主要成分有机物A遇碘会变蓝。以A和D为原料获取有机物G的转化关系如下图。已知G是具有香味的无色油状液体。D能使溴的四氯化碳溶液褪色。E能与溶液反应放出气体。F中含。
(1)有机化合物B的分子式为________,G中所含官能团的名称________。
(2)C与F生成G的反应类型是________。
(3)下列说法中正确的是________。
A. 有机物B、C都能与金属钠反应
B. 工业上可以利用乙烯与水的取代反应制取有机物C
C. 仅用水可以鉴别C和G
D. H能使溴的四氯化碳溶液褪色
(4)反应的化学方程式是________。
(5)在浓硫酸的作用下,两分子F通过酯化反应可生成一分子六元环酯和两分子水,该环酯的结构简式为________。
(6)有机物M是C的同系物,分子式为可能的结构有________种。
(7)已知:反应为共轭双烯(两个双键被一个单键隔开)与含碳碳双键或碳碳三键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的反应是。以1,3-丁二烯和D为起始原料,利用反应合成的产物的结构简式为________。
【答案】(1) ①. ②. 羟基、酯基
(2)酯化反应(取代反应) (3)AC
(4)
(5) (6)8
(7)
【解析】
【分析】有机物A遇碘会变蓝,则A为淀粉:,将淀粉加酸后加热水解生成葡萄糖B:,将葡萄糖在酒化酶的作用下分解产生乙醇C:;D的分子式为:,且能使溴的四氯化碳溶液褪色,则D为丙烯,结构为:,将D在催化剂作用下把丙烯中的甲基氧化为羧基得到E:,将E加成生成F:,最后将C和F在浓硫酸催化下进行酯化反应得到G:;同时可以通过自身的加聚反应生成高分子化合物聚丙烯H:,据此分析解答。
【小问1详解】
根据分析,B的名称为:葡萄糖,其分子式为:;G的结构简式为:,所含官能团的名称为:羟基、酯基。
【小问2详解】
C与F生成G属于羧酸和醇生成酯和水的反应,其反应类型为:酯化反应(取代反应)。
【小问3详解】
下列说法中正确的是:
A.有机物B为葡萄糖,含有多羟基结构;C为乙醇,也含有羟基,他们都能与金属钠反应,A正确;
B.乙醇在工业上是利用乙烯与水的加成反应制取的,不是取代反应,B错误;
C.C为乙醇,与水混溶;G为酯类物质,难溶于水,所以可以通过水来鉴别,C正确;
D.H为,结构中已经没有碳碳双键结构,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,D错误;
故答案为:AC。
【小问4详解】
的反应为加成生成,则反应的方程式为:。
【小问5详解】
在浓硫酸的作用下,两分子F通过酯化反应可生成一分子六元环酯和两分子水的反应方程式为:,则该环酯的结构简式为:。
【小问6详解】
C为乙醇:,有机物M是的同系物,分子式为,M可能的结构有:、、、、、、、共8种同分异构体。
【小问7详解】
根据反应的原理,用1,3-丁二烯和仿造反应为:,所以得到产物的结构简式为:。
19. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅰ.直接合成法:,不同温度下平衡常数如下表催化剂所示。
温度
平衡常数
1.0
(1)该反应自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)已知的燃烧热分别为,则上述合成反应的________(用a、b和c表示)。
(3)实验表明,在时,即使压强很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是_______(答出1条即可)。
Ⅱ.间接合成法:用合成气和制备的合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中生成乙二醇的反应为可逆反应。
(4)在催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到的实际转化率及、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。
①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,曲线________表示乙醇的选择性,则曲线________(填图中标号,下同)表示的转化率。
②有利于提高A点转化率的措施有________(填标号)。
A.增大压强 B.延长原料与催化剂的接触时间 C.减小初始氢酯比 D.降低温度
③时,出口处(乙醇)的值为________(精确至0.01)。
④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算,精确至0.001)。
【答案】(1)低温 (2)
(3)温度过高,反应平衡常数较小导致产率过低(或温度过高,催化剂的催化活性下降导致产率过低)
(4) ①. Ⅲ ②. Ⅰ ③. AB ④. 0.51 ⑤. 0.025
【解析】
【小问1详解】
随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,说明平衡逆向移动,则该反应为气体分子数减少的放热反应,根据反应可自发进行,则该反应在低温条件下可自发进行;
【小问2详解】
根据题干信息可知:①、②、③,根据盖斯定律:①②③得;
【小问3详解】
根据表格中的平衡常数,反应温度在500K时,平衡常数,此时平衡常数过小,导致乙二醇产率过低;或温度过高,催化剂的催化活性下降,导致乙二醇产率过低;
【小问4详解】
①根据图示的曲线,随着反应的温度升高I曲线的变化趋势为上升后逐渐平衡,此时说明DMO的转化率趋于恒定,故I曲线为DMO的实际转化率曲线;又已知II为乙二醇的选择性曲线,观察曲线II和曲线IV可知,随着反应的进行MG逐渐转化为乙二醇,故曲线IV为MG的选择性曲线,因此曲线III为乙醇的选择性曲线;
② A.增大压强,可以增大单位体积内活化分子数目,化学反应速率加快,DMO的转化率增大,A正确;
B.A点时DMO的转化率为80%,升高温度后转化率持续上升说明A点时反应未平衡,延长原料和催化剂的反应时间可以促进反应的继续进行,增大DMO的转化率,B正确;
C.减小初始的氢酯比导致体系中氢含量下降,DMO的转化率降低,C错误;
D.根据图示,降低温度,DMO的转化率降低,D错误;
答案选AB;
③ 483K时,DMO的实际转化率为99%,设起始投入反应的DMO为100mol,则出口处流出的乙醇的物质的量:,此时还有1mol DMO未反应从出口流出,因此出口处;
④设初始时H2与DMO的投料分别为52.4mol和1mol,A点时DMO的实际转化率为80%,MG和乙二醇的选择性为50%,假设该反应分步进行,第一步发生DMO转化为MG,可写出如下关系:,第二步反应,MG转化为乙二醇,可写出如下关系:,体系中DMO的物质的量为0.2mol、MG的物质的量为0.4mol、H2的物质的量为50.0mol、CH3OH的物质的量为1.2mol、乙二醇的物质的量为0.4mol,体系中总物质的量为。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵:。
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长春市十一高中2024-2025学年度高一下学期第三学程考试
化学试题
第Ⅰ卷(共45分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64 I-127
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关,下列说法正确的是
A. “水过鸭背不留珠”是因为鸭子的羽毛表层富含醇类物质
B. 生活中常用聚乙烯制成的薄膜来包装水果、蔬菜等食物
C. 竹子、棉花、牛油都是天然高分子
D. 中国空间站存储器所用的材料石墨烯与金刚石互为同分异构体
2. 下列化学用语表达正确的是
A. 乙醛的结构式 B. 甲基的电子式:
C. 甲烷分子的球棍模型: D. 新戊烷的结构简式:
3. 下列说法正确的是
A. 碳酸氢钠与稀盐酸反应属于放热反应
B. 与在催化剂、下混合反应生成,转移电子的数目约为
C. 用溶液和溶液反应测定中和反应的反应热:
D. 已知的燃烧热,能表示燃烧热的热化学方程式为
4. 下列说法中正确的个数为
①电解精炼铜时,电解质溶液的成分不发生变化
②铁表面镀锌时,铁应与直流电源正极相连
③蛋白质与浓盐酸作用呈黄色可用于蛋白质的检验
④用石墨电极电解熔融制取金属铝,需要定期更换阳极材料
⑤煤的干馏、液化、气化和石油的裂化、裂解均属于化学变化
⑥“牺牲阳极法”就是将被保护的钢铁设备连接到外接直流电源的负极
⑦补铁剂和维生素C可以同时服用,非处方药的包装上印有“”
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
5. 下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是
A. 除去中少量气体,采用饱和食盐水洗气
B. 浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C. 合成氨时,将氨液化分离,可提高原料利用率
D. ,压缩体积,气体颜色变深
6. 宏观—微观—符号是化学的三重表征,下列化学符号表征正确的是
A. 用铁作阳极电解氯化镁溶液:
B. 铜片上电镀银的总反应(银作阳极,硝酸银溶液作电镀液):(阳极)(阴极)
C. 铅蓄电池充电时阳极电极反应式:
D. 用溶液做导电性实验,灯泡发光:
7. 一定温度下,在一个容积为的恒容密闭容器中发生反应:,10s时,反应达到平衡,消耗了,下列说法正确的是
A. 内用C表示的平均反应速率为
B. 时,的浓度为小于
C. 升高温度逆反应速率减慢
D. 向平衡体系中加入,体系压强增大,平衡不移动
8. 在某一初始温度下,在恒容绝热密闭容器中,发生反应:,测得各物质的量浓度和容器内温度随时间变化的关系如图所示。下列说法正确的是
A.
B. ,用物质Y表示的平均反应速率为
C. 时,体系内两个反应均达到平衡状态
D. 若改为恒温容器,则X、Z物质的量浓度相同的时刻要比提前
9. 下列实验操作、现象、结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
麦芽糖与硫酸共热后,加氢氧化钠溶液调至碱性,再加新制氢氧化铜悬浊液并加热
有砖红色沉淀产生
麦芽糖已发生水解
B
取溶液于试管中,加热
加热后溶液变为黄绿色
反应的
C
向溶液中分别滴加5滴等浓度的和溶液
加入溶液的反应更剧烈
比催化效果好
D
溶液中滴加溶液
溶液由黄色变为橙色
减小生成物的浓度,平衡向正反应方向移动
A. A B. B C. C D. D
10. 催化加氢制甲醇,在减少排放的同时实现了的资源化,该反应可表示为:。保持起始反应物,时随压强变化的曲线和p=时随温度变化的曲线如图。
已知:表示平衡体系中甲醇的物质的量分数。下列说法正确的是
A. 由图可知,随压强增大,平衡常数K增大
B. 曲线b为250℃时等温过程曲线
C. 当时,达平衡后
D. 当时,的平衡转化率约为
11. 甲、乙、丙三个容器中起始物质及其物质的量如图所示,三个容器最初的容积、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是
A. 平衡时的百分含量:乙>甲=丙
B. 平衡时各容器内的大小顺序为乙=甲>丙
C. 平衡时甲中与丙中的转化率一定相同
D. 其它条件不变,向平衡后的丙容器中再加入少量,新平衡后的转化率变大
12. 下列关于各图像的解释或得出的结论正确的是
A.由图可知,交点A表示反应一定处于平衡状态
B.在不同温度下,随时间t的变化如图所示,根据图像可推知正反应的
C.图是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入和进行反应,若平衡时和的转化率相等,则
D.反应,达到甲平衡状态,一定是加入催化剂后达到乙平衡
A. A B. B C. C D. D
13. 国际著名期刊报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图,光照时光催化电极产生电子和空穴。下列有关说法正确的是
A. a极电势高于b极电势
B. 光催化装置中溶液的增大
C. 整套装置转移,光催化装置生成
D. 电催化装置阳极电极反应式:
14. 乙醇—水蒸气制的过程中的主要反应(忽略其他副反应)如下:
①
②
时,的平衡产率与温度、起始时水醇比的关系如图所示,图中同一条曲线上的平衡产率相同。下列说法正确的是
A. 的平衡产率:曲线曲线b
B. 反应②的焓变
C. Q点处反应①的平衡常数K比P点处小
D. 的平衡产率由M点转变为曲线a上任意一点时,要降低水醇比
15. 已知某条件下反应的速率方程为, 在钨表面分解的实验数据如表所示。
0
20
40
60
80
100
0.100
0.080
0.060
a
0.020
0
已知:①k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关。
②时,反应为0级反应,时,反应为1级反应,以此类推。n可以为整数,也可以为分数。
③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期。
下列说法正确的是
A. 表格中
B. 该反应为2级反应
C. 该反应速率与的浓度有关,可能因为催化剂表面吸附的已达到饱和
D. 保持其他条件不变,若起始浓度为,则半衰期为
第Ⅱ卷(共55分)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. Ⅰ.按要求回答下列问题:
(1)等质量的甲烷、乙烯、乙炔完全燃烧,耗氧量最大的是________(用结构简式作答),产生较多的是________。
(2)庚烷的分子式________。
(3)有机物A、B的结构简式如图:,写出由A生成B的化学方程式:________。
(4)分子模型可以帮助同学们认识有机物的微观结构,某烃的分子模型如下图(小圆球表示碳原子,小棍表示化学键,碳原子上其余的化学键都与氢原子结合)。
上图可用来制备高分子聚合物,请写出其化学方程式________。
(5)的系统命名是________。
Ⅱ.某原电池构造如图所示:
请回答以下问题:(提示:当两个原电池串联时,电极材料的金属活动性相差较大的为原电池,电极材料的金属活动性相差较小的为电解池)
(6)电池的总反应的离子方程式是________。
(7)把盐桥改为铜棒后,电流计的指针________(填“会”、“不会”)发生偏转,左边烧杯中的硝酸铜浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(8)把盐桥改为铁棒后,电流计的指针________(填“会”、“不会”)发生偏转,B装置名称________(填“原电池”或“电解池”),铜棒的电极名称为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。
17. 甲烷、乙烯和乙烷是重要的基础化工原料,在生产、生活中有广泛应用,将转化为甲烷、乙烯等燃料有助于降低大气中浓度,还能获得高附加值化学品,是实现“碳中和”目标的一种有效途径,回答下列问题:
(1)科学家用计算机模拟了乙炔在钯表面催化加氢的反应机理,单个乙炔分子在催化剂表面的反应历程如图所示,吸附在钯表面的物质用*标注,代表过渡态。
总反应分多步基元反应,其中,分子有效碰撞概率最大的基元反应的化学方程式是________;引入催化剂,总反应的焓变_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)目前工业上有一种方法是将和在催化剂条件下生成甲醇蒸气和水蒸气。现在恒容密闭容器中投入和,发生反应:。
能判断该反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.
b.容器内氢气的体积分数不再改变
c.容器内气体的密度不再改变
d.容器内压强不再改变
某兴趣小组的同学用设计下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量),当闭合该装置的电键K时,观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(3)A电极的电极反应式为:________。
(4)当乙池中D极质量变化时,甲池中B电极理论上消耗的体积为_______L(标准状况)。
(5)若丙池通电一段时间后,向所得的溶液中加入后恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑的溶解),则电解过程中转移的电子________,若电解后溶液的体积为,则所得溶液中氢离子的浓度________。
18. 土豆丝在水中浸泡片刻后水会变浑浊并产生白色沉淀,沉淀的主要成分有机物A遇碘会变蓝。以A和D为原料获取有机物G的转化关系如下图。已知G是具有香味的无色油状液体。D能使溴的四氯化碳溶液褪色。E能与溶液反应放出气体。F中含。
(1)有机化合物B的分子式为________,G中所含官能团的名称________。
(2)C与F生成G的反应类型是________。
(3)下列说法中正确的是________。
A. 有机物B、C都能与金属钠反应
B. 工业上可以利用乙烯与水的取代反应制取有机物C
C. 仅用水可以鉴别C和G
D. H能使溴的四氯化碳溶液褪色
(4)反应的化学方程式是________。
(5)在浓硫酸的作用下,两分子F通过酯化反应可生成一分子六元环酯和两分子水,该环酯的结构简式为________。
(6)有机物M是C的同系物,分子式为可能的结构有________种。
(7)已知:反应为共轭双烯(两个双键被一个单键隔开)与含碳碳双键或碳碳三键的化合物相互作用生成六元环状化合物的反应,最简单的反应是。以1,3-丁二烯和D为起始原料,利用反应合成的产物的结构简式为________。
19. 乙二醇是一种重要化工原料,以合成气为原料合成乙二醇具有重要意义。
Ⅰ.直接合成法:,不同温度下平衡常数如下表催化剂所示。
温度
平衡常数
1.0
(1)该反应自发进行的条件是________(填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)已知的燃烧热分别为,则上述合成反应的________(用a、b和c表示)。
(3)实验表明,在时,即使压强很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是_______(答出1条即可)。
Ⅱ.间接合成法:用合成气和制备的合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反应,其中生成乙二醇的反应为可逆反应。
(4)在催化、固定流速条件下,发生上述反应,初始氢酯比,出口处检测到的实际转化率及、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲线如图所示[某物质的选择性]。
①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,曲线________表示乙醇的选择性,则曲线________(填图中标号,下同)表示的转化率。
②有利于提高A点转化率的措施有________(填标号)。
A.增大压强 B.延长原料与催化剂的接触时间 C.减小初始氢酯比 D.降低温度
③时,出口处(乙醇)的值为________(精确至0.01)。
④A点反应的浓度商_______(用物质的量分数代替浓度计算,精确至0.001)。
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