内容正文:
荆州中学2025-2026学年高一下学期五月月考
化学试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 大国重器彰显中国实力,化学材料助力科技成果转化运用。下列说法正确的是
A. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是有机高分子材料
B. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
C. 聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
D. “山东舰”航母使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
2. 下列对有机物说法正确的是
A. 乙醇的分子式为C2H5OH
B. 乙烯分子的球棍模型:
C. 羟基的电子式是:
D. 聚丙烯的结构简式:
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1L1mol/L的盐酸中含有HCl分子数为NA
B. 78 g苯中含有碳碳单键和碳碳双键的数目都是3NA
C. 标准状况下,2.24 L C2H5OH中含有的氢原子数目为0.6 NA
D. 含13 g HCHO和17 g CH3COOH的液体混合物中,含氧原子数为NA
4. 46g某无色液体与足量钠完全反应,得到11.2L氢气(标准状况),该物质可能是
A. B. C. D.
5. 对下列混合物的鉴别不正确的是
A. 用蒸馏水可以区分四氯化碳和苯
B. 用碳酸钠溶液来鉴别乙酸和乙酸乙酯
C. 用KI溶液来鉴别淀粉溶液和鸡蛋白溶液
D. 用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
6. 关于有机化合物的描述正确的是
A. 反应2不属于取代反应
B. 光照条件下,氯气与乙烷发生化学反应,生成的产物最多有6种
C. 碳碳之间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式
D. 分子式为且含2个、2个、1个、1个的结构有2种
7. 下列装置正确且能达到实验目的的是
A.验证酸性强弱:
醋酸碳酸硅酸
B.测定有机物的结构
C.制备乙酸乙酯
D.制备氨气
A. A B. B C. C D. D
8. 下列关于有机物的说法中,正确的有几项
①“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而形成的一种燃料,它是一种新型化合物
②生产医用防护口罩的原料聚丙烯可以使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
③工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使其具有更好的强度、韧性、弹性
④天然油脂是混合物,主要成分是饱和与不饱和的高级脂肪酸
⑤主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种
⑥糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子,且均能发生水解反应
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
9. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 1 mol该有机物中含有2 mol双键
C. 该有机物中所有碳原子一定共平面
D. 一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为1:1
10. 新型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如图所示。其单体可能是下列6种中的几种,其中正确的组合是
A. ②④⑤ B. ③④⑥ C. ①②⑤ D. ①③⑥
11. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图(a)可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B. 由(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,在一定条件下充分反应,吸收的热量为
D. 由(d)图可知,由A到C为放热反应
12. 某科研小组设计如图装置,实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理,并在产品室获得HCl溶液和NaOH溶液。已知,电极A和电极B均为碳棒,M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是
A. 电流由电极A流出,经导线移向电极B
B. M膜、N膜均为阴离子交换膜,P膜为阳离子交换膜
C. 该装置工作时,Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高
D. 消耗,理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl
13. 下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向0.5 g淀粉中加入4 mL 2 mol/L的溶液,加热一段时间,冷却,再加入少量新制的,加热
无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
B
将白葡萄酒滴入酸性溶液的试管中
溶液颜色褪去
该葡萄酒中含
C
向两份鸡蛋清溶液中分别滴加溶液和浓硝酸
均有固体析出
蛋白质均发生变性
D
将葡萄糖溶液与银氨溶液混合,水浴加热
有银镜生成
葡萄糖发生还原反应
A. A B. B C. C D. D
14. 一定温度下,将2.5molA和2.5molB加入容积为2L的恒容密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)。经5s反应达到平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,同时生成1molD。下列叙述正确的是
A. x=2
B. 平衡时容器内气体的压强与起始时容器内气体的压强之比为8∶5
C. 恒容条件下通入Ar,压强增大,则化学反应速率增大
D. 反应达到平衡状态时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
15. 烯烃与水溶液进行加成反应的过程如图:
已知反应:或
下列说法正确的是
A. 乙烯与HCl反应的中间体为
B. 乙烯与HClO反应不能得到
C. 上述反应中生成A和B的中间体均为
D. 若向上述反应中加入少量则产物中会有
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 回答下列问题:
(1)的习惯命名为___________。
(2)等物质的量的a.和b.完全燃烧,消耗氧气物质的量关系为a___________b(填“>”“<”或“=”)
(3)已知某种烃的含氧衍生物A的结构中含有一个苯环和两种不同的官能团,苯环上的一氯代物有两种,将在足量氧气中充分燃烧,生成了和,取与过量反应得到气体体积为(标准状况),写出A的结构简式:___________。
(4)近年来,乳酸成为研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过发酵法制备。以乳酸()为原料制成的高分子材料具有生物相容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中最终降解为二氧化碳和水。
①乳酸分子中所含有的官能团名称为___________。
②1 mol的乳酸分别与足量Na、溶液反应时,产生气体的物质的量之比为:___________。
(5)已知Diels-Alder反应,也称双烯合成如图所示:
则___________。
17. 以乙烯为主要原料可以生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)和滴眼液(聚乙烯醇PVA)(路线如图所示)。回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称为___________。
(2)MMA的结构简式为___________。
(3)反应①的化学反应方程式为___________。
(4)C到D的反应类型为___________。
(5)的同系物的同分异构体中能催化氧化成醛的有___________种,写出其中含有3个甲基的物质的结构简式___________。
(6)D被氧化的产物为M,M与D在浓,加热条件下能生成一种六元环状有机物,写出生成该环状化合物的方程式___________。
(7)下列关于PMMA和PVA说法正确的是___________(填序号)。
A. PMMA有固定熔点
B. PMMA在碱性条件下能发生水解
C. PMMA中含有两种官能团
D. PVA具有良好的水溶性
18. 科学家利用氧化锆锌作催化剂,在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇(),其原理为:,反应放热。在容积为2 L的恒温密闭容器中,充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)图中___________;3 min时,的转化率为___________。
(2)下列叙述正确的是___________(填序号)。
a.该体系气体的总物质的量不变,该反应一定达到平衡
b.由保持不变,可判断该反应达到平衡状态
c.当时,该反应一定达到平衡状态
d.若改变催化剂,则反应达到平衡状态所需的时间一定小于10 min
(3)该温度下达到平衡时,混合气体中的体积分数为___________。
(4)其他条件不变时,下列措施不能使生成的反应速率增大的是___________(填序号)。
a.增大的浓度 b.将容器的容积变为4 L
c.恒容条件下充入一定量Ne d.将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
(5)当该体系中混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol时,的转化率为___________。
19. 为了探究甲烷的性质,某同学设计如下两组实验方案。
【甲方案】探究甲烷与氯气反应的条件,如图所示。I瓶放在光亮处,II瓶用预先准备好的黑色纸套套上,并夹紧弹簧夹a和b.
(1)一段时间后,打开弹簧夹a、b,观察到的现象有___________(填序号)。
A. I瓶中气体颜色变浅
B. 水倒吸入I瓶并充满
C. I瓶内壁出现油状物质
D. II瓶中与I瓶现象相同
【乙方案】探究甲烷与氧化剂反应,如图所示。已知碳化铝()粉末常温下与水反应生成氢氧化铝和甲烷。
实验现象:溴水不褪色,酸性高锰酸钾溶液不褪色,无水硫酸铜变蓝色,澄清石灰水变浑浊,收集到无色难溶于水的气体。
回答下列问题:
(2)发生装置中碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为___________,发生装置选择如下装置中的___________(填标号)。
(3)加入药品前,应先进行的一步操作是___________。浓硫酸的作用是___________。
(4)下列对实验中的有关现象与结论叙述都正确的是___________(填序号)。
A. 溴水不褪色,推知甲烷不能与卤素单质反应
B. 酸性高锰酸钾溶液不褪色,结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应
C. 硬质玻璃管中黑色粉末变红色,结论是甲烷能与氧化铜反应
D. 硬质玻璃管中黑色粉末变红色,推断氧化铜与甲烷反应仅生成水、二氧化碳、铜单质
(5)经测定,硬质玻璃管中反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体,写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式:___________。
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荆州中学2025-2026学年高一下学期五月月考
化学试题
(全卷满分100分 考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分。在每个小题给的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 大国重器彰显中国实力,化学材料助力科技成果转化运用。下列说法正确的是
A. “神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是有机高分子材料
B. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于烃
C. 聚乙烯是生产食品保鲜膜、塑料水杯等生活用品的主要材料,不能用聚氯乙烯替代
D. “山东舰”航母使用的碳纤维是一种新型的有机高分子材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.新型无机非金属材料在性能上比传统无机非金属材料有了很大的提高,可适用于不同的要求,如高温结构陶瓷、压电陶瓷、透明陶瓷、超导陶瓷等都属于新型无机非金属材料,故A错误;
B.医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯是乙烯中H原子被氟原子取代,四氟乙烯的结构简式为CF2=CF2,属于卤代烃,故B错误;
C.聚氯乙烯中含有氯元素,具有毒性,不能用聚氯乙烯替代聚乙烯,故C正确;
D.碳纤维是碳单质,为无机物,不是有机高分子材料,故D错误;
答案为C。
2. 下列对有机物说法正确的是
A. 乙醇的分子式为C2H5OH
B. 乙烯分子的球棍模型:
C. 羟基的电子式是:
D. 聚丙烯的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.是乙醇的结构简式,乙醇的分子式应为,A错误;
B.乙烯结构为,碳原子半径大于氢原子,分子内两个碳原子以碳碳双键连接,每个碳原子连接2个氢原子,该球棍模型符合乙烯的结构特点,B正确;
C.羟基()是中性基团,O原子和H原子形成1个共价单键,存在1个未成对电子和2对孤对电子,电子式为,C错误;
D.聚丙烯由丙烯断开双键加聚得到,结构简式应为,D错误;
故选B。
3. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1L1mol/L的盐酸中含有HCl分子数为NA
B. 78 g苯中含有碳碳单键和碳碳双键的数目都是3NA
C. 标准状况下,2.24 L C2H5OH中含有的氢原子数目为0.6 NA
D. 含13 g HCHO和17 g CH3COOH的液体混合物中,含氧原子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl为强电解质,在水溶液中完全电离为和,盐酸中不存在HCl分子,故1 L 1 mol/L的盐酸中HCl分子数为0,A错误;
B.苯中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊共价键,不存在独立的碳碳双键,B错误;
C.标准状况下(乙醇)为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定氢原子数目,C错误;
D.13 g HCHO的物质的量为,含O原子;17g 的物质的量为,含O原子,总O原子物质的量为,数目为,D正确;
故选D。
4. 46g某无色液体与足量钠完全反应,得到11.2L氢气(标准状况),该物质可能是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】11.2L氢气(标准状况)的物质的量是0.5mol,则46g某无色液体需能与钠反应提供1mol的氢原子。与氧原子连接的氢原子能被钠置换,与碳原子连接的氢原子不能被钠置换。
【详解】A.46g物质的量为,与钠反应能提供0.77mol氢原子,A不符合题意;
B.46g物质的量为,与钠反应能提供2.6mol氢原子,B不符合题意;
C.据分析,不能与钠反应, C不符合题意;
D.46g物质的量为,与钠反应能提供1mol氢原子,D符合题意;
故选D。
5. 对下列混合物的鉴别不正确的是
A. 用蒸馏水可以区分四氯化碳和苯
B. 用碳酸钠溶液来鉴别乙酸和乙酸乙酯
C. 用KI溶液来鉴别淀粉溶液和鸡蛋白溶液
D. 用燃烧的方法可以区分甲烷和乙烯
【答案】C
【解析】
【详解】A.四氯化碳密度比水大且与水不互溶,加入蒸馏水后位于下层;苯密度比水小且与水不互溶,加入蒸馏水后位于上层,可区分,A正确;
B.乙酸能与碳酸钠反应产生气体,乙酸乙酯与碳酸钠溶液不互溶会分层,可鉴别,B正确;
C.淀粉遇碘单质才会变蓝,KI溶液中只有无,加入淀粉溶液无明显现象;KI为轻金属盐,加入鸡蛋白溶液也无明显特殊现象,无法鉴别,C错误;
D.甲烷燃烧火焰为淡蓝色、几乎无烟,乙烯含碳量高,燃烧火焰明亮且伴有黑烟,可通过燃烧区分,D正确;
故答案选C。
6. 关于有机化合物的描述正确的是
A. 反应2不属于取代反应
B. 光照条件下,氯气与乙烷发生化学反应,生成的产物最多有6种
C. 碳碳之间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式
D. 分子式为且含2个、2个、1个、1个的结构有2种
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应为氧化还原,不是取代反应,正确;
B.光照下氯气与乙烷发生取代反应,仅有机产物就有:一氯乙烷(1种)、二氯乙烷(2种)、三氯乙烷(2种)、四氯乙烷(2种)、五氯乙烷(1种)、六氯乙烷(1种),共9种,加上无机产物HCl,产物总数远多于6种,B错误;
C.碳碳间以单键结合,碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃可以是链状烷烃(符合通式),也可以是环烷烃(每形成一个不含不饱和键的环,比同碳数目链状烷烃少2个氢),C错误;
D.为戊烷的一氯代物,戊烷有正戊烷、异戊烷、新戊烷三种同分异构体;正戊烷有三种一氯代物:、、,异戊烷有四种一氯代物:、、、,新戊烷有一种一氯代物:;满足分子中有两个、两个、一个和一个的结构有、、、,共4种,D错误;
故选A。
7. 下列装置正确且能达到实验目的的是
A.验证酸性强弱:
醋酸碳酸硅酸
B.测定有机物的结构
C.制备乙酸乙酯
D.制备氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸易挥发,也可能是醋酸进入并与硅酸钠反应,无法验证碳酸酸性强于硅酸,A错误;
B.用的是的水溶液,水也可以和钠反应生成氢气,无法确定其结构,B错误;
C.可用于酯化反应,原理正确,且装置可防倒吸,故C正确;
D.固体加热装置应该试管口倾斜向下,D错误;
答案选C。
8. 下列关于有机物的说法中,正确的有几项
①“乙醇汽油”是在汽油里加入适量乙醇而形成的一种燃料,它是一种新型化合物
②生产医用防护口罩的原料聚丙烯可以使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色
③工业上常用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,使其具有更好的强度、韧性、弹性
④天然油脂是混合物,主要成分是饱和与不饱和的高级脂肪酸
⑤主链上有5个碳原子的同分异构体共有5种
⑥糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子,且均能发生水解反应
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】① 乙醇汽油是乙醇与汽油组成的混合物,不属于新型化合物,① 错误;
② 聚丙烯由丙烯加聚生成,结构中无碳碳双键,不能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,②错误;
③ 硫化工艺使线型橡胶分子通过硫交联形成体型网状结构,硫化橡胶的强度、韧性、弹性更优,③正确;
④ 天然油脂的主要成分为高级脂肪酸甘油酯,不是高级脂肪酸,④错误;
⑤ 主链含5个碳原子时,支链可分为2个甲基或1个乙基,共5种同分异构体(2,2-二甲基戊烷、3,3-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3-乙基戊烷),⑤正确;
⑥单糖不属于高分子,且不能水解,油脂也不属于天然高分子,⑥错误;
符合题意的为③⑤,故选B。
9. 某有机物的结构如图所示,则下列说法正确的是
A. 该有机物中有4种官能团
B. 1 mol该有机物中含有2 mol双键
C. 该有机物中所有碳原子一定共平面
D. 一定量的该物质分别与足量Na、NaOH反应,消耗二者物质的量之比为1:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物含有碳碳双键、羧基、醇羟基共3种官能团,A错误;
B.1mol该有机物含有1mol碳碳双键、1mol羧基中的碳氧双键,苯环不含碳碳双键,共含2mol双键,B正确;
C.苯环与相连的乙烯基、羧基、羟甲基之间的单键可自由旋转,所有碳原子不一定共平面,C错误;
D.1mol该有机物含1mol醇羟基、1mol羧基,与足量Na反应共消耗2molNa,仅羧基与NaOH反应,消耗1molNaOH,消耗二者物质的量之比为2:1,D错误;
故选B。
10. 新型弹性材料“丁苯吡橡胶”的结构简式如图所示。其单体可能是下列6种中的几种,其中正确的组合是
A. ②④⑤ B. ③④⑥ C. ①②⑤ D. ①③⑥
【答案】B
【解析】
【详解】图片中给出的高聚物结构简式中符合二烯烃(如异戊二烯)发生加聚后的结构,可得单体: ;是由苯乙炔单体加聚而成,可得单体;部分的单体是,故答案选B。
11. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. 图(a)可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B. 由(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,在一定条件下充分反应,吸收的热量为
D. 由(d)图可知,由A到C为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.图(a)中生成物总能量高于反应物,对应吸热反应,盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,叙述相符,A不符合题意;
B.物质能量越低稳定性越强,图(b)中石墨和O2的总能量低于金刚石和O2的总能量,故石墨比金刚石稳定,叙述相符,B不符合题意;
C.图(c)表示反应2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)的能量变化,该反应是吸热反应,吸收的热量为(a−b)kJ,2mol SO3(g)在一定条件下不能完全分解,实际吸收的热量小于(a−b)kJ,叙述不相符,C符合题意;
D.反应物总能量高于生成物总能量的反应为放热反应,图(d)中A的总能量高于C的总能量,故A到C为放热反应,叙述相符,D不符合题意;
故选C。
12. 某科研小组设计如图装置,实现含盐废水(以NaCl为例)和造纸废水(以含葡萄糖为例)的有效处理,并在产品室获得HCl溶液和NaOH溶液。已知,电极A和电极B均为碳棒,M、N、P膜为离子交换膜。下列说法正确的是
A. 电流由电极A流出,经导线移向电极B
B. M膜、N膜均为阴离子交换膜,P膜为阳离子交换膜
C. 该装置工作时,Ⅱ室和Ⅳ室溶液的pH均升高
D. 消耗,理论上可获得24 mol NaOH和24 mol HCl
【答案】D
【解析】
【分析】 该装置为原电池,葡萄糖在电极A被氧化为,因此A为负极,在电极B被还原,因此B为正极,据此分析。
【详解】A.原电池中电流从正极流出,经导线流向负极,因此电流由电极B流出,流向电极A,A错误;
B.目标是在产品室获得和,负极反应:,生成的需要通过M膜进入Ⅱ而获得,因此M膜为阳离子交换膜,含盐废水中的需要通过N膜进入Ⅱ室,因此N膜为阴离子交换膜;正极反应为:,含盐废水中的通过P膜进入Ⅳ而获得,因此P膜为阳离子交换膜,B错误;
C.Ⅱ室得到,酸性增强,降低,Ⅳ室得到,碱性增强,升高,因此并非都升高,C错误;
D.中C为0价,生成中C为价,反应共失去电子,电路中转移电子,对应有移向Ⅱ室而获得,移向Ⅳ室而获得,D正确;
答案选D。
13. 下列实验操作、现象和所得结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向0.5 g淀粉中加入4 mL 2 mol/L的溶液,加热一段时间,冷却,再加入少量新制的,加热
无砖红色沉淀生成
淀粉未水解
B
将白葡萄酒滴入酸性溶液的试管中
溶液颜色褪去
该葡萄酒中含
C
向两份鸡蛋清溶液中分别滴加溶液和浓硝酸
均有固体析出
蛋白质均发生变性
D
将葡萄糖溶液与银氨溶液混合,水浴加热
有银镜生成
葡萄糖发生还原反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉水解后溶液为酸性,新制与醛基的反应需在碱性条件下进行,该实验未加中和硫酸,无法检验水解产物,不能得出淀粉未水解的结论,A错误;
B.白葡萄酒中含有的乙醇也具有还原性,可使酸性溶液褪色,不能证明葡萄酒中一定含,B错误;
C.是重金属盐,浓硝酸属于强酸,二者均能使蛋白质发生变性而析出固体,实验操作、现象和结论均正确,C正确;
D.银镜反应中银氨溶液被还原为,葡萄糖作为还原剂被氧化,发生氧化反应,结论错误,D错误;
故答案为:C。
14. 一定温度下,将2.5molA和2.5molB加入容积为2L的恒容密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g)。经5s反应达到平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,同时生成1molD。下列叙述正确的是
A. x=2
B. 平衡时容器内气体的压强与起始时容器内气体的压强之比为8∶5
C. 恒容条件下通入Ar,压强增大,则化学反应速率增大
D. 反应达到平衡状态时,B的平均反应速率为0.05mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】
【分析】把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,生成1molD,由此可得三段式
在此5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L•s),即,x=4,代入三段式得
。
【详解】A.由分析得,x=4,A错误;
B.恒温恒容条件下,气体物质的量之比等于其压强之比,开始时混合气体总物质的量为2.5mol,平衡时混合气体总物质的量为:1mol+2mol+1mol=4mol,则达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为4:2.5=8:5,B正确;
C.恒容条件下通入Ar,压强增大,但是容器体积与气体物质的量没有变化,因此气体反应物的物质的量浓度不变,则化学反应速率不变,C错误;
D. B为固体,反应前后物质的量浓度不变,即,不能用来计算固体的平均反应速率,D错误;
故选B。
15. 烯烃与水溶液进行加成反应的过程如图:
已知反应:或
下列说法正确的是
A. 乙烯与HCl反应的中间体为
B. 乙烯与HClO反应不能得到
C. 上述反应中生成A和B的中间体均为
D. 若向上述反应中加入少量则产物中会有
【答案】D
【解析】
【详解】A.HCl中氢带正电荷、氯带负电荷,结合机理可知,乙烯与HCl反应的中间体为氢和乙烯形成正离子:,A错误;
B.HClO结构为H-O-Cl,其中Cl带正电荷、OH带负电荷,结合机理可知,乙烯与HClO反应可能会有生成,B错误;
C.由反应机理,溴原子加成在碳正离子上,则上述反应中生成A和B的中间体分别均为、,C错误;
D.中间体在第二步反应中和溴离子反应得到产物,加入氯化钠,溶液中存在氯离子,则产物中会有,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分
16. 回答下列问题:
(1)的习惯命名为___________。
(2)等物质的量的a.和b.完全燃烧,消耗氧气物质的量关系为a___________b(填“>”“<”或“=”)
(3)已知某种烃的含氧衍生物A的结构中含有一个苯环和两种不同的官能团,苯环上的一氯代物有两种,将在足量氧气中充分燃烧,生成了和,取与过量反应得到气体体积为(标准状况),写出A的结构简式:___________。
(4)近年来,乳酸成为研究热点之一。乳酸可以用化学方法合成,也可以由淀粉通过发酵法制备。以乳酸()为原料制成的高分子材料具有生物相容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中最终降解为二氧化碳和水。
①乳酸分子中所含有的官能团名称为___________。
②1 mol的乳酸分别与足量Na、溶液反应时,产生气体的物质的量之比为:___________。
(5)已知Diels-Alder反应,也称双烯合成如图所示:
则___________。
【答案】(1)新戊烷 (2)=
(3) (4) ①. 羟基、羧基 ②. 1:1
(5)
【解析】
【小问1详解】
该物质分子式为,结构为中心碳原子连接4个甲基,按照烷烃习惯命名法,命名为新戊烷;
【小问2详解】
等物质的量有机物燃烧耗氧量公式为(分别为分子中原子数):1mol 耗氧量为;可改写为,1mol耗氧量也为3mol,故二者耗氧量相等;
【小问3详解】
先计算分子式:,,则分子中,最简式为,相对分子质量138,与13.8g A为0.1mol吻合,故分子式为。1mol A与反应生成1mol ,说明含1个羧基;含苯环和两种官能团,故另一种为羟基;苯环一氯代物有两种,说明两个取代基处于对位,故为对羟基苯甲酸;
【小问4详解】
① 乳酸结构为,官能团为羟基和羧基。② 1mol乳酸中羟基、羧基均与Na反应,共生成1mol ;只有羧基与反应,生成1mol ,故气体物质的量之比为;
【小问5详解】
根据题给Diels-Alder反应规律,共轭二烯烃(1,3-丁二烯)与丁烯发生加成,形成带一个环内双键的六元环,乙基在生成的环己烯产物中处于双键的4号位,其结构简式为
17. 以乙烯为主要原料可以生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)和滴眼液(聚乙烯醇PVA)(路线如图所示)。回答下列问题:
(1)F中含氧官能团的名称为___________。
(2)MMA的结构简式为___________。
(3)反应①的化学反应方程式为___________。
(4)C到D的反应类型为___________。
(5)的同系物的同分异构体中能催化氧化成醛的有___________种,写出其中含有3个甲基的物质的结构简式___________。
(6)D被氧化的产物为M,M与D在浓,加热条件下能生成一种六元环状有机物,写出生成该环状化合物的方程式___________。
(7)下列关于PMMA和PVA说法正确的是___________(填序号)。
A. PMMA有固定熔点
B. PMMA在碱性条件下能发生水解
C. PMMA中含有两种官能团
D. PVA具有良好的水溶性
【答案】(1)酯基、羟基
(2) (3)
(4)取代反应 (5) ①. 4 ②.
(6) (7)BD
【解析】
【分析】甲醇通过反应①氧化为甲醛(A),乙烯通过反应②生成丙醛,A和丙醛通过反应③生成,氧化生成B(),甲醇和B发生酯化反应生成甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯进行加聚反应获得PMMA。乙烯和溴的四氯化碳发生加成反应,生成C(CH2BrCH2Br),然后水解生成D,D和E物质进行酯化反应生成,根据逆推,可知E物质为:CH3COOH。在图中条件下发生水解生成乙烯醇,最后通过加聚反应生成PVA。
【小问1详解】
由F的结构简式可知,其中含氧官能团的名称为酯基、羟基。
【小问2详解】
MMA发生加聚反应生成PMMA,由PMMA的结构简式可知,MMA的结构简式为。
【小问3详解】
反应①是甲醇催化氧化生成甲醛,化学方程式为:。
【小问4详解】
由分析可知,C是CH2BrCH2Br,CH2BrCH2Br在氢氧化钠水溶液加热条件下生成醇,属于取代反应。
【小问5详解】
是饱和一元醇。能催化氧化成醛,说明羟基()所在的碳原子上必须有2个氢原子,即结构必须包含基团。可以把看作一个取代基,剩下的部分是丁基()。丁基()有4种同分异构体: 、,所以满足条件的同分异构体共有4种。其中含有3个甲基的物质的结构简式为:。
【小问6详解】
D是乙二醇 ()。乙二醇被酸性高锰酸钾强氧化,两端的羟基都会变成羧基,生成乙二酸(草酸),即M是,和发生酯化反应生成环状化合物,化学方程式为:。
【小问7详解】
A.PMMA是高分子化合物(聚合物),聚合物都是混合物,没有固定的熔点,A错误;
B.PMMA侧链含有酯基(),酯基在碱性条件下可以水解,B正确;
C.PMMA只有一种官能团:酯基,C错误;
D.PVA(聚乙烯醇)分子链上有大量的亲水基团——羟基 (),因此具有良好的水溶性,D正确;
故选BD。
18. 科学家利用氧化锆锌作催化剂,在一定温度下将和转化为重要有机原料甲醇(),其原理为:,反应放热。在容积为2 L的恒温密闭容器中,充入和发生上述反应。和的物质的量随时间变化如图所示。回答下列问题:
(1)图中___________;3 min时,的转化率为___________。
(2)下列叙述正确的是___________(填序号)。
a.该体系气体的总物质的量不变,该反应一定达到平衡
b.由保持不变,可判断该反应达到平衡状态
c.当时,该反应一定达到平衡状态
d.若改变催化剂,则反应达到平衡状态所需的时间一定小于10 min
(3)该温度下达到平衡时,混合气体中的体积分数为___________。
(4)其他条件不变时,下列措施不能使生成的反应速率增大的是___________(填序号)。
a.增大的浓度 b.将容器的容积变为4 L
c.恒容条件下充入一定量Ne d.将恒温恒容容器改为绝热恒容容器
(5)当该体系中混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol时,的转化率为___________。
【答案】(1) ①. 0.25 ②. 50%
(2)a (3)30%
(4)bc (5)75%
【解析】
【小问1详解】
读图,CH3OH在10 min时候达到平衡,生成了0.75 mol的CH3OH,根据方程式,消耗的CO2的量为0.75 mol。CO2的初始量为1.00 mol,因此平衡时剩余量为,即。
3 min时,CO2和CH3OH的曲线相交,此时,根据反应方程式,此时消耗的H2的量为1.5 mol,故其转化率为。
【小问2详解】
a.该反应是一个正向气体分子总数减小的反应,在恒容密闭容器中,若反应未达到平衡,气体的总物质的量会不断减小,当气体的总物质的量不再改变时,说明反应不再发生净移动,一定达到了平衡状态,a正确;
b.容器中初始通入1 mol CO2和3 mol H2,两者之比恰好为1:3,根据反应计量数之比也为1:3,可知在整个反应过程中,任意时刻消耗的量之比也为1:3,因此,该比值始终保持为 1:3不变,不能据此判断是否达到平衡,b错误;
c.只表达了速率的数值关系,没有指明是正反应速率还是逆反应速率,在任何时刻,同一方向的速率必然满足该比例,无法说明正逆反应速率相等,c错误;
d.催化剂可以改变反应到达平衡的时间,但“更换催化剂”并不意味着新催化剂的催化效率一定比原先的“氧化锆锌”更好。如果是催化效率较低的催化剂,所需时间可能大于 10 min,d错误;
故答案选a。
【小问3详解】
由(1)得知,平衡时各物质的量为,,,,混合气体的物质的量,对于理想气体,体积分数等于物质的量分数,因此H2O的体积分数。
【小问4详解】
a .增大反应物浓度,反应速率增大,a不符合题意;
b . 容积扩大为4 L,即减压、体积膨胀。各气体的浓度均减小,反应速率减小,b符合题意;
c . 恒容条件下充入惰性气体Ne,虽然总压增大,但反应体系中各气体的分压和浓度并未改变,反应速率不变,c符合题意;
d .该反应为放热反应。改为绝热容器后,反应释放的热量无法散失,会导致体系温度不断升高,温度升高必然使反应速率增大,d不符合题意;
故答案为bc。
【小问5详解】
混合气体的总质量m在反应前后守恒:,混合气体的平均摩尔质量为20 g/mol时,气体的总的物质的量为。设此时消耗了y mol CO2,列三段式求解:
总物质的量为2.5 mol,列方程,解得。
即此时CO2的转化率为。
19. 为了探究甲烷的性质,某同学设计如下两组实验方案。
【甲方案】探究甲烷与氯气反应的条件,如图所示。I瓶放在光亮处,II瓶用预先准备好的黑色纸套套上,并夹紧弹簧夹a和b.
(1)一段时间后,打开弹簧夹a、b,观察到的现象有___________(填序号)。
A. I瓶中气体颜色变浅
B. 水倒吸入I瓶并充满
C. I瓶内壁出现油状物质
D. II瓶中与I瓶现象相同
【乙方案】探究甲烷与氧化剂反应,如图所示。已知碳化铝()粉末常温下与水反应生成氢氧化铝和甲烷。
实验现象:溴水不褪色,酸性高锰酸钾溶液不褪色,无水硫酸铜变蓝色,澄清石灰水变浑浊,收集到无色难溶于水的气体。
回答下列问题:
(2)发生装置中碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为___________,发生装置选择如下装置中的___________(填标号)。
(3)加入药品前,应先进行的一步操作是___________。浓硫酸的作用是___________。
(4)下列对实验中的有关现象与结论叙述都正确的是___________(填序号)。
A. 溴水不褪色,推知甲烷不能与卤素单质反应
B. 酸性高锰酸钾溶液不褪色,结论是通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应
C. 硬质玻璃管中黑色粉末变红色,结论是甲烷能与氧化铜反应
D. 硬质玻璃管中黑色粉末变红色,推断氧化铜与甲烷反应仅生成水、二氧化碳、铜单质
(5)经测定,硬质玻璃管中反应的氧化产物是平均相对分子质量为36的混合气体,写出硬质玻璃管中发生反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)AC (2) ①. ②. I
(3) ①. 检查装置气密性 ②. 干燥 (4)BC
(5)
【解析】
【分析】甲方案:甲烷和氯气在光照条件下可以发生取代反应,生成多种氯代物和HCl。乙方案:首先利用碳化铝和稀硫酸反应生成甲烷,依次通过溴水、酸性高锰酸钾溶液,观察溶液的颜色判断甲烷能否与溴水、酸性高锰酸钾反应;之后用浓硫酸干燥,干燥后在加热条件下和氧化铜反应,无水硫酸铜可以检验是否有水生成,澄清石灰水检验是否有CO2生成,最后利用排水收集尾气。
【小问1详解】
甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,生成CH3Cl(g)、CH2Cl2(l)、CHCl3(l)、CCl4(l)和HCl(g)。
A.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,氯气被消耗,I瓶中气体颜色变浅,A正确;
B.产物CH3Cl是气体,反应后气体物质的量减少、压强减小,水倒吸入I瓶,但不会充满I瓶,B错误;
C.产物中CH2Cl2、CHCl3、CCl4常温下为油状液体,因此I瓶内壁出现油状物质,C正确;
D.II瓶避光,反应不发生,和I瓶现象不同,D错误;
故选AC。
【小问2详解】
碳化铝与稀硫酸发生复分解反应,生成硫酸铝和甲烷,化学方程式为:Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑。该反应是固体碳化铝和液体稀硫酸常温下的反应,不需要加热,因此选固液不加热装置I。
【小问3详解】
该实验需要制备气体并检验产物,加入药品前必须先检查装置气密性。后续需要用无水硫酸铜检验反应生成的水,因此浓硫酸的作用是干燥甲烷,除去甲烷带出的水蒸气,避免干扰水的检验。
【小问4详解】
A.溴水不褪色,说明甲烷不与溴水发生反应。但甲烷在光照条件下可以与卤素单质(如氯气)发生取代反应。因此不能推知甲烷不能与卤素单质反应,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液是强氧化剂,甲烷通入后不褪色,说明在通常条件下甲烷不能被酸性高锰酸钾氧化,即通常条件下甲烷不能与强氧化剂反应,B正确;
C.硬质玻璃管中黑色粉末(氧化铜)变红色(铜单质),说明氧化铜被还原了,进而推断出甲烷具有还原性,能与氧化铜反应,C正确;
D. 硬质玻璃管中黑色粉末变红色,只能说明生成了铜。结合后面的澄清石灰水变浑浊,说明有含碳的氧化物生成。但不能断定“仅”生成水、二氧化碳、铜单质,也可能生成一氧化碳等其他物质,D错误;
故选BC。
【小问5详解】
氧化产物是碳的氧化物,CO相对分子质量为28,CO2相对分子质量为44,设CO、CO2物质的量比为x:y,则,解得x:y=1:1,即CO和CO2按1:1混合,故方程式为:。
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