内容正文:
2025-2026学年秋学期高二年级第二次质量检测试卷
化学学科
(考试时间:75分钟;总分100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ce-140
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于生活中的化学知识,说法错误的是
A. 食用油在空气中被氧化而产生异味,主要与其分子中含有酯基有关
B. 触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 合成涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)的反应为缩聚反应
D. 离子液体有良好的导电性,可用作原电池的电解质
2. 有机溶剂18-冠-6()与形成X(),可促进反应的进行。下列说法不正确的是
A. 18-冠-6中C和O的杂化轨道类型相同
B. X中18-冠-6与间存在离子键
C. 电负性:
D. 第一电离能:
3. 下列实验装置可以达到实验目的的是
A.制取硝基苯
B.用pH试纸测NaClO溶液的pH
C.熔化纯碱
D.乙醇脱水制乙烯
A. A B. B C. C D. D
4. 对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是
A. v(W)=3v(Z) B. 2v(X)=3v(Z) C. 2v(X)=v(Y) D. 3v(W)=2v(X)
阅读下面一段材料,完成下面小题。
氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱、配合物等,液氮可以和金属钠反应产生。中的一个H原子被取代可形成羟胺,被取代可形成肼吸电子能力比强。的燃烧热为,具有强还原性,可由尿素和溶液一起反应制得。
5. 实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是
A. 制取 B. 干燥 C. 收集 D. 制溶液
6. 下列说法正确的是
A. 的键角比小 B. 中含键
C. 难溶于水 D. 中N结合的能力比弱
7. 下列化学反应的表示正确的是
A. 金属钠和液氨反应:
B. 过量氨水和反应:
C. 尿素、溶液制取的离子方程式:
D. 肼燃烧的热化学方程式:
8. 下列说法正确的是
A. 侯氏制碱的原理可表示为饱和溶液
B. 氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种
C. 由尿素、和溶液制时,应将溶液滴加到尿素溶液中
D. 浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成
9. 有机物W可发生如图所示的反应,下列说法正确的是
A. 为促进M的生成,试剂Q可用硫酸
B. Y中所有碳原子均可能共平面
C. M、X、Y都存在顺反异构体
D. X中sp2杂化和sp3杂化的碳原子的比例是8∶1
10. 以催化的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中有非极性共价键断裂和形成
B. 反应过程中的化合价没有改变
C. 催化剂参加了反应并降低了反应焓变
D. 反应的化学方程式:
11. 反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a为随t的变化曲线
B. 时,
C. 时,的消耗速率大于生成速率
D. 后,
12. 固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列判断正确的是
A. ①中的为固态,②中的为气态
B. 当反应①气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态
C. 反应①的产物比反应②的产物的热稳定性更好
D. 1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ
13. 电催化是利用催化剂电极进行电解以实现物质转变的前沿方法。使用单原子催化剂电催化将CO2转化为CO的部分机理如下所示。下列说法正确的是
A. 该催化过程提高了反应的活化能 B. 该催化过程CO2发生了氧化反应
C. 甲、乙中的C原子的杂化类型不同 D. 催化剂原子吸附CO2中带负电的部分
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 回答下列问题。
(1)因下雨而推迟的海中运动会肯定没有火炬传递活动,但火炬一般采用丙烷()为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和1过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______。
②二甲醚()是一种新型燃料,应用前景广阔。1二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455热量。若1丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。
(2)试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中的反应热为_______。
(3)已知:
则的_______。
(4)用如图所示的装置测定中和热。
实验药品:1000.50盐酸、500.55 溶液、500.55氨水。
实验步骤:略。
已知:,。回答下列问题:
①从实验装置上看,还缺少_______。
②将浓度为0.50的酸溶液和0.55的碱溶液各50混合(溶液密度均为1),生成溶液的比热容,搅动后,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度/℃
终止温度/℃
中和热
甲组
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
某同学利用上述装置做甲组实验,根据所给数据计算_______,测得中和热的数值偏低可能的原因_______。
A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数
D.溶液一次性迅速倒入
E.实验装置保温隔热效果差
两组实验结果差异的原因是_______。
15. 化合物F是制备汉防己甲素的重要中间体,一种合成路线如下:
(1)A中所含官能团除醛基外还有_______。
(2)A→B的反应须经历,则反应类型依次为_______、_______。
(3)D→E的反应会有副产物产生,该副产物与E互为同分异构体,写出该副产物的结构简式_______。
(4)写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式_______。
①分子中含3种不同化学环境的氢原子
②一定条件下能与银氨溶液反应,且在碱性条件下能水解
(5)已知: (R、代表烃基或H,代表烃基)。
写出以、和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)_______。
16. 硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]是重要化工原料。实验室制备硝酸铈铵并测定其纯度,步骤如下。已知:①CeCl3易水解。②Ce(OH)4难溶于水。
步骤I:制备NH4HCO3溶液,装置如图所示。
步骤II:向NH4HCO3溶液中逐滴滴加CeCl3溶液,得Ce2(CO3)3固体。
步骤III:由Ce2(CO3)3制备Ce(OH)4固体。
步骤IV:向Ce(OH)4中加入浓硝酸,再加入NH4NO3固体,过滤、洗涤、烘干得(NH4)2Ce(NO3)6产品。
(1)步骤I中制备NH4HCO3溶液时,通入气体的顺序为___________;
(2)步骤II中制备Ce2(CO3)3的离子方程式为___________;该操作采用冷水浴的原因为___________;
(3)补充完整以Ce2(CO3)3为原料制取Ce(OH)4的实验方案:将Ce2(CO3)3完全溶解于盐酸中,___________;[实验中必须使用的试剂:氨水、H2O2溶液、稀HNO3、AgNO3溶液]
(4)步骤IV中,控制其他条件一定,(NH4)2Ce(NO3)6收率与的关系如图所示。控制加入的目的是:小于4∶1时:___________;大于4∶1时,____________
(5)(NH4)2Ce(NO3)6(M:548)产品纯度测定。准确称取15.00 g产品,溶于水配成100 mL待测溶液,量取20.00 mL待测液于锥形瓶中,滴加2滴指示剂,用0.2000 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+),重复操作2~3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液22.50 mL。产品中(NH4)2Ce(NO3)6的质量分数为____________(写出计算过程)。
17. 化学反应的变化通常表现为热量的变化,反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。
(1)下列变化发生吸热反应的是___________(填序号)。
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②铁粉与稀盐酸反应 ③硝酸铵溶于水 ④二氧化碳通过炽热的木炭⑤生石灰溶于水 ⑥石灰石受热分解
(2)物质、与存在如图所示的能量变化关系。三种物质中最稳定的是___________,反应III是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,其常用单位为。已知某些燃料的燃烧热如下表所示:
燃料
H2
CO
CH4
C8H18(辛烷,l)
燃烧热
285.8
283.0
890.0
5518.0
①写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式:____________。
②上表所列燃料的热值最大的是___________(填化学式),根据燃料的热值及所学知识简要说明此种燃料作为能源的优点:_____________。
(4)黄砷(As4)质地较软且呈蜡状,分子结构是由四个原子以单键的方式相互连接所构成的四面体结构,在空气中燃烧产生蓝色火焰,生成六氧化四砷(As4O6,结构如图)。已知部分化学键的键能数据如下表所示,则黄砷的燃烧热___________。
化学键
As-As
As-O
O=O
键能/()
a
b
c
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2025-2026学年秋学期高二年级第二次质量检测试卷
化学学科
(考试时间:75分钟;总分100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ce-140
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于生活中的化学知识,说法错误的是
A. 食用油在空气中被氧化而产生异味,主要与其分子中含有酯基有关
B. 触觉传感器材料压电陶瓷属于新型无机非金属材料
C. 合成涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯)的反应为缩聚反应
D. 离子液体有良好的导电性,可用作原电池的电解质
【答案】A
【解析】
【详解】A.食用油在空气中氧化产生异味的主要原因是油脂中不饱和双键的氧化分解,而非酯基的氧化,A错误;
B.压电陶瓷(如钛酸钡)具有特殊功能,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.涤纶由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应(脱去水分子)生成,C正确;
D.离子液体由离子组成,导电性良好,可作为电解质,D正确;
故选A。
2. 有机溶剂18-冠-6()与形成X(),可促进反应的进行。下列说法不正确的是
A. 18-冠-6中C和O的杂化轨道类型相同
B. X中18-冠-6与间存在离子键
C. 电负性:
D. 第一电离能:
【答案】B
【解析】
【详解】A.18-冠-6中C和O的价层电子对数均为4,杂化轨道均为,类型相同,A正确;
B.18-冠-6与形成超分子X,18-冠-6(有机分子)与间是分弱配位键,离子键只存在阳离子与阴离子之间,B错误;
C.元素非金属性越强,电负性越大,K属于活泼金属,故电负性:,C正确;
D.N的2p能级处于半充满稳定状态,第一电离能大于同周期相邻元素O,D正确;
故选B。
3. 下列实验装置可以达到实验目的的是
A.制取硝基苯
B.用pH试纸测NaClO溶液的pH
C.熔化纯碱
D.乙醇脱水制乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.苯与浓硝酸、浓硫酸制取硝基苯,需要控制温度在,采用水浴加热可均匀控温,A符合题意;
B.具有强氧化性,会漂白pH试纸,无法读取显色结果;且操作错误,不能将pH试纸直接浸入待测溶液,B不符合题意;
C.纯碱高温下会和瓷坩埚中的反应,腐蚀瓷坩埚,不能用瓷坩埚熔化纯碱,C不符合题意;
D.乙醇脱水制乙烯需要控制反应液温度为,温度计水银球应插入反应混合液中测量反应温度,图示温度计位置错误,D不符合题意;
故选A。
4. 对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,正确的是
A. v(W)=3v(Z) B. 2v(X)=3v(Z) C. 2v(X)=v(Y) D. 3v(W)=2v(X)
【答案】C
【解析】
【详解】化学反应速率之比等于化学系数之比,则根据方程式3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g)可知
A、v(W):v(Z)=3:3=1:1,A错误;
B、v(X):v(Z)=2:3,B错误;
C、v(X):v(Y)=2:4=1:2,C正确;
D、v(W):v(X)=3:2,D错误。
答案选C。
阅读下面一段材料,完成下面小题。
氨用于生产硝酸、铵盐、纯碱、配合物等,液氮可以和金属钠反应产生。中的一个H原子被取代可形成羟胺,被取代可形成肼吸电子能力比强。的燃烧热为,具有强还原性,可由尿素和溶液一起反应制得。
5. 实验室利用下列装置进行氨气或氨水的有关实验,能够达到实验目的的是
A. 制取 B. 干燥 C. 收集 D. 制溶液
6. 下列说法正确的是
A. 的键角比小 B. 中含键
C. 难溶于水 D. 中N结合的能力比弱
7. 下列化学反应的表示正确的是
A. 金属钠和液氨反应:
B. 过量氨水和反应:
C. 尿素、溶液制取的离子方程式:
D. 肼燃烧的热化学方程式:
8. 下列说法正确的是
A. 侯氏制碱的原理可表示为饱和溶液
B. 氨气催化氧化制取属于氮的固定中的一种
C. 由尿素、和溶液制时,应将溶液滴加到尿素溶液中
D. 浓氨水与浓硫酸靠近时会有白烟生成
【答案】5. D 6. D 7. B 8. C
【解析】
【5题详解】
A.应该用氯化铵和氢氧化钙的固体混合物加热制取,故不选A;
B.氨气是碱性气体,氨气和硫酸反应生成硫酸铵,干燥不能用浓硫酸,应该用碱石灰干燥氨气,故不选B;
C.氨气的密度小于空气,应该用向下排空气法收集氨气,氨气应该从长导管进入烧瓶,故不选C;
D.氢氧化铜和氨水反应生成配合物氢氧化四氨合铜,故选D;
故选D。
【6题详解】
A.和的中心原子都采用sp3杂化,中N原子有1个孤电子对,中O原子上有2个孤电子对,孤电子对越多键角越小,故的键角更小,故A错误;
B.中有16个键,故中含键,故B错误;
C.有羟基和氨基,能与水形成分子间氢键,故易溶于水,故C错误;
D.吸电子能力比强,则中N原子的正电性大,比中N原子更难以结合,故D正确;
答案选D。
【7题详解】
A.金属钠和液氨反应生成NaNH2和H2,反应的方程式为:,A错误;
B.过量氨水吸收工业尾气中的SO2,生成(NH4)2SO3和水:,B正确;
C.尿素和NaClO溶液在碱性条件下反应生成N2H4、Na2CO3和NaCl,反应的离子方程式为:,C错误;
D.肼燃烧的热化学方程式中H2O应为液态,D错误;
故答案选B。
【8题详解】
A.CO2在氯化钠溶液中溶解度较低,应先通入NH3使溶液碱性,再通入CO2,侯氏制碱的原理可表示为饱和溶液,A项错误;
B.氮的固定是将N2转化为氮的化合物,故氨气催化氧化制取不属于氮的固定,B项错误;
C.具有还原性,NaClO具有强氧化性,为防止被过量NaClO溶液氧化,制备时必须将次氯酸钠和氢氧化钠混合液缓慢滴加到尿素溶液中,边加边搅拌,C项正确;
D.浓硫酸不具有挥发性,故将浓氨水与浓硫酸靠近时不会有白烟生成,D项错误;
答案选C。
9. 有机物W可发生如图所示的反应,下列说法正确的是
A. 为促进M的生成,试剂Q可用硫酸
B. Y中所有碳原子均可能共平面
C. M、X、Y都存在顺反异构体
D. X中sp2杂化和sp3杂化的碳原子的比例是8∶1
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚具有强还原性,而浓硫酸具有强氧化性,浓硫酸会将苯酚分子氧化,而不利于M的生成,A错误;
B.苯分子是平面分子,与苯环连接的饱和碳原子取代苯酚分子中H原子的位置,在苯酚分子的平面上;乙烯分子是平面分子,物质Y分子中与两个不饱和的碳原子连接的2个饱和碳原子在乙烯的平面上,两个平面共直线,由于碳碳单键可以旋转,因此该物质分子中所有碳原子有可能共平面,B正确;
C.物质X分子中有一个不饱和的C原子上连接了2个相同的原子——H原子,因此X不存在顺反异构体,C错误;
D.根据物质X分子结构简式,可知该物质分子中,含有的sp2杂化的C原子数目为8个,含有的sp3杂化的C原子数目为2个,因此X分子中sp2杂化和sp3杂化的碳原子的比例是4∶1,D错误;
故合理选项是B。
10. 以催化的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. 反应过程中有非极性共价键断裂和形成
B. 反应过程中的化合价没有改变
C. 催化剂参加了反应并降低了反应焓变
D. 反应的化学方程式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应中有氧气参与反应,且生成了氮气,所以反应过程中有非极性共价键断裂和形成,A正确;
B.在题给的反应历程中,的成键数发生了改变,即的化合价发生了变化,B错误;
C.催化剂只能改变化学反应速率,不能影响焓变,C错误;
D.流程中有氧气的参与,反应的化学方程式:,D错误;
故答案选A。
11. 反应经历两步:①;②。反应体系中、、的浓度c随时间t的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a为随t的变化曲线
B. 时,
C. 时,的消耗速率大于生成速率
D. 后,
【答案】D
【解析】
【分析】由题中信息可知,反应经历两步:①;②。因此,图中呈不断减小趋势的a线为X的浓度随时间的变化曲线,呈不断增加趋势的线为Z的浓度随时间的变化曲线,先增加后减小的线为Y的浓度随时间的变化曲线。
【详解】A.X是唯一的反应物,随着反应的发生,其浓度不断减小,因此,由图可知,为随的变化曲线,A正确;
B.由图可知,分别代表3种不同物质的曲线相交于时刻,因此,时,B正确;
C.由图中信息可知,时刻以后,Y的浓度仍在不断减小,说明时刻反应两步仍在向正反应方向发生,而且反应①生成Y的速率小于反应②消耗Y的速率,即时的消耗速率大于生成速率,C正确;
D.由图可知,时刻反应①完成,X完全转化为Y,若无反应②发生,则,由于反应②的发生,时刻Y浓度的变化量为,变化量之比等于化学计量数之比,所以Z的浓度的变化量为,这种关系在后仍成立, 因此,D不正确。
综上所述,本题选D。
12. 固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①
②
下列判断正确的是
A. ①中的为固态,②中的为气态
B. 当反应①气体的总物质的量不变时反应达到平衡状态
C. 反应①的产物比反应②的产物的热稳定性更好
D. 1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.升华吸热,故气态的能量高于固态。两反应的产物相同,根据盖斯定律,反应物总能量越高,反应的焓变越小。因,故反应①的反应物总能量高于反应②,因此反应①中的为气态,反应②中的为固态,A错误;
B.反应①中为气态,反应为,气体总物质的量在反应过程中始终不变,因此不能作为判断平衡状态的依据,B错误;
C.两反应的产物均为HI(g),是同一物质,其热稳定性由物质本身决定,与反应物状态无关,故稳定性相同,C错误;
D.固态碘升华的焓变可通过盖斯定律计算:,即1 mol固态碘升华吸热35.96 kJ,D正确;
故答案选D。
13. 电催化是利用催化剂电极进行电解以实现物质转变的前沿方法。使用单原子催化剂电催化将CO2转化为CO的部分机理如下所示。下列说法正确的是
A. 该催化过程提高了反应的活化能 B. 该催化过程CO2发生了氧化反应
C. 甲、乙中的C原子的杂化类型不同 D. 催化剂原子吸附CO2中带负电的部分
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂提高反应速率,是降低反应活化能,A错误;
B.该催化过程中,C元素化合价降低,所以CO2发生了还原反应,不是氧化反应,B错误;
C.甲为CO2,CO2分子中C原子采用sp杂化,CO2分子得1个电子后,C原子的杂化方式改变,所以乙分子中C原子采用sp2杂化,C正确;
D.电负性O>C,CO2分子中的C原子带正电荷,催化剂吸附CO2中的C原子,故催化剂原子吸附CO2中带正电的部分,D错误;
故选C。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 回答下列问题。
(1)因下雨而推迟的海中运动会肯定没有火炬传递活动,但火炬一般采用丙烷()为燃料。丙烷热值较高,污染较小,是一种优良的燃料。试回答下列问题:
①如图是一定量丙烷完全燃烧生成和1过程中的能量变化图。写出表示丙烷燃烧热的热化学方程式:_______。
②二甲醚()是一种新型燃料,应用前景广阔。1二甲醚完全燃烧生成和液态水放出1455热量。若1丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成和液态水共放出1645热量,则混合气体中,丙烷和二甲醚的物质的量之比为_______。
(2)试运用盖斯定律回答下列问题:
已知:
若使46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,则整个过程中的反应热为_______。
(3)已知:
则的_______。
(4)用如图所示的装置测定中和热。
实验药品:1000.50盐酸、500.55 溶液、500.55氨水。
实验步骤:略。
已知:,。回答下列问题:
①从实验装置上看,还缺少_______。
②将浓度为0.50的酸溶液和0.55的碱溶液各50混合(溶液密度均为1),生成溶液的比热容,搅动后,测得酸碱混合液的温度变化数据如下:
反应物
起始温度/℃
终止温度/℃
中和热
甲组
15.0
18.3
乙组
15.0
18.1
某同学利用上述装置做甲组实验,根据所给数据计算_______,测得中和热的数值偏低可能的原因_______。
A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净
B.做本实验的当天室温较高
C.在量取盐酸体积时俯视读数
D.溶液一次性迅速倒入
E.实验装置保温隔热效果差
两组实验结果差异的原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. 1:3
(2)
(3)
(4) ①. 玻璃搅拌器 ②. ③. ACE ④. NH3•H2O电离要吸热,导致放热减少
【解析】
【分析】进行中和热的测量实验时,操作要迅速,装置保温性能要好,以减少热量散失,误差过大数据要舍去,据此解答。
【小问1详解】
①一定量丙烷完全燃烧生成和1,丙烷物质的量为0.25mol,完全燃烧生成和液态水时放出的热量是553.75kJ,则1mol丙烷完全燃烧生成和液态水时放出的热量是,表示丙烷燃烧热的热化学方程式是。
②1mol二甲醚完全燃烧生成CO2和液态水放出1455kJ热量.若1mol丙烷和二甲醚的混合气体完全燃烧生成CO2和液态水共放出1645kJ热量,设1mol混合气体中二甲醚物质的量x,丙烷的物质的量为(1-x),由热化学方程式可得,xmol二甲醚完全燃烧放出热量为1455xkJ,(1-x)mol的丙烷完全燃烧放出热量为2215(1-x)kJ,所以1455x+2215(1-x)=1645,解之x=0.75,则混合气体中丙烷物质的量为0.25mol,则混合气体中丙烷和二甲醚物质的量之比=0.25:0.75=1:3。
【小问2详解】
已知:a.H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-Q1 kJ/mol(a)
b.C2H5OH(g)=C2H5OH(l)ΔH2=-Q2 kJ/mol(b)
c.C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g)ΔH3=-Q3 kJ/mol(c)
根据盖斯定律c+3a-b得到C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)ΔH 3=-( Q3+3Q1-Q2) kJ/mol,46g乙醇的物质的量为1mol,所以46g液态无水酒精完全燃烧,并恢复到室温,整个过程中的反应热为;
【小问3详解】
已知:①CH3CH2OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) ΔH1=-1366.8 kJ·mol-1
②CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) ΔH2=-870.3 kJ·mol-1
根据盖斯定律①-②可得CH3CH2OH(l)+O2(g)=CH3COOH(l)+H2O(l)的ΔH=-1366.8 kJ·mol-1-(-870.3 kJ·mol-1)=-496.5 kJ·mol-1。
【小问4详解】
①从实验装置上看,还缺少玻璃搅拌器。
②甲乙两组均生成水为0.025mol,根据所给数据计算甲组中和热;乙组中和热为。
A.测量完盐酸的温度再次测量溶液温度时,温度计上残留的酸液未用水冲洗干净,导致温度差偏小,中和热数值偏小,A选;
B.做本实验的当天室温较高,对实验无影响,B不选;
C.在量取盐酸体积时俯视读数,导致盐酸体积偏少,温度差偏小,中和热数值偏小,C选;
D.溶液一次性迅速倒入,操作正确,D不选;
E.实验装置保温隔热效果差,导致热量散失。中和热数值偏小,E选;
故选ACE。
NH3•H2O为弱电解质,电离要吸热,故两组实验结果差异的原因是NH3•H2O电离要吸热,导致放热减少。
15. 化合物F是制备汉防己甲素的重要中间体,一种合成路线如下:
(1)A中所含官能团除醛基外还有_______。
(2)A→B的反应须经历,则反应类型依次为_______、_______。
(3)D→E的反应会有副产物产生,该副产物与E互为同分异构体,写出该副产物的结构简式_______。
(4)写出满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式_______。
①分子中含3种不同化学环境的氢原子
②一定条件下能与银氨溶液反应,且在碱性条件下能水解
(5)已知: (R、代表烃基或H,代表烃基)。
写出以、和为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任选,合成路线流程图示例见本题题干)_______。
【答案】(1)醚键、碳溴键
(2) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(3) (4)或(或)
(5)或
【解析】
【分析】与在醋酸铵的条件下发生反应,氧原子被取代,生成,进而与反应下断双键,引入氨基,在、DCM的条件下氢原子被取代,二者脱去水分子生成D,D经过成环脱水后生成E,E断双键生成F。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,A结构中除了存在醛基,还有碳溴键和醚键。
【小问2详解】
与先发生醛基的加成反应得到含醇羟基的中间产物,再发生醇羟基的消去反应生成B;
【小问3详解】
D→E的反应会有副产物产生,该副产物与E互为同分异构体,结合D到E的断键和成键情况可知,该副产物可能是D中溴原子所连碳的对位断裂C-H键与分子内的酰胺基发生反应生成,则该副产物结构简式为:。
【小问4详解】
根据信息,要发生银镜反应需要有醛基,要在碱性环境下水解需要有酯基,结合三种环境的氢原子可知同分异构有或(或)。
【小问5详解】
醛基与CH3NO2发生加成反应后经消去生成含硝基的烯烃(-CH=CH-NO2),进而利用图中所给流程的第二步转化为氨基得到中间产物①,所给原料与氯气发生1,4加成,再与氢气发生加成可生成②,①与②在(5)所给条件下可以发生取代并成环,得到产物,故流程为;也可让所给原料与氯气发生1,4加成生成,直接与①发生取代反应,成环后在于氢气加成,故流程为。
16. 硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]是重要化工原料。实验室制备硝酸铈铵并测定其纯度,步骤如下。已知:①CeCl3易水解。②Ce(OH)4难溶于水。
步骤I:制备NH4HCO3溶液,装置如图所示。
步骤II:向NH4HCO3溶液中逐滴滴加CeCl3溶液,得Ce2(CO3)3固体。
步骤III:由Ce2(CO3)3制备Ce(OH)4固体。
步骤IV:向Ce(OH)4中加入浓硝酸,再加入NH4NO3固体,过滤、洗涤、烘干得(NH4)2Ce(NO3)6产品。
(1)步骤I中制备NH4HCO3溶液时,通入气体的顺序为___________;
(2)步骤II中制备Ce2(CO3)3的离子方程式为___________;该操作采用冷水浴的原因为___________;
(3)补充完整以Ce2(CO3)3为原料制取Ce(OH)4的实验方案:将Ce2(CO3)3完全溶解于盐酸中,___________;[实验中必须使用的试剂:氨水、H2O2溶液、稀HNO3、AgNO3溶液]
(4)步骤IV中,控制其他条件一定,(NH4)2Ce(NO3)6收率与的关系如图所示。控制加入的目的是:小于4∶1时:___________;大于4∶1时,____________
(5)(NH4)2Ce(NO3)6(M:548)产品纯度测定。准确称取15.00 g产品,溶于水配成100 mL待测溶液,量取20.00 mL待测液于锥形瓶中,滴加2滴指示剂,用0.2000 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程只发生反应Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+),重复操作2~3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液22.50 mL。产品中(NH4)2Ce(NO3)6的质量分数为____________(写出计算过程)。
【答案】(1)先通再通入
(2) ①. ②. 防止碳酸氢铵分解导致碳酸氢根离子浓度降低(或降低碳酸铈的溶解度)
(3)向溶液中加入溶液,充分反应后,再加入氨水,至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀为止,过滤,洗涤至取最后一次洗涤滤液加入稀,再加入溶液不再产生沉淀为止
(4) ①. 小于4:1时,的浓度小,反应速率慢,收率低 ②. 大于4:1时,收率变化不大,浪费原料
(5);根据反应,可得= ,质量分数
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳在水中溶解度较小,极易溶于水,可先使溶液呈碱性,再通二氧化碳,可吸收更多的,从而生成高浓度的。
【小问2详解】
结合电离出的生成沉淀,促进转化为和水,离子方程式为;热稳定性差,用冷水浴的原因:防止碳酸氢铵分解导致碳酸氢根离子浓度降低(或降低碳酸铈的溶解度)。
【小问3详解】
以Ce2(CO3)3为原料制取Ce(OH)4的实验方案:Ce2(CO3)3完全溶解于盐酸中得到,需要将氧化为,再加氨水沉淀得到,沉淀上附着,用稀硝酸和检验是否洗涤干净,故实验方案:Ce2(CO3)3完全溶解于盐酸中,向溶液中加入溶液,充分反应后,再加入氨水,至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀为止,过滤,洗涤至取最后一次洗涤滤液加入稀,再加入溶液不再产生沉淀为止。
【小问4详解】
小于时用量不足,的浓度小,反应速率慢,收率低; 大于时收率不再提高,过量的会析出混入产品,降低产品纯度,浪费原料。
【小问5详解】
根据反应,可得: 20 mL待测液中:,待测液中总,总质量,质量分数:。
17. 化学反应的变化通常表现为热量的变化,反应热的研究对于化学学科的发展具有重要意义。
(1)下列变化发生吸热反应的是___________(填序号)。
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 ②铁粉与稀盐酸反应 ③硝酸铵溶于水 ④二氧化碳通过炽热的木炭⑤生石灰溶于水 ⑥石灰石受热分解
(2)物质、与存在如图所示的能量变化关系。三种物质中最稳定的是___________,反应III是___________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)燃料的热值是指单位质量某种燃料完全燃烧放出的热量,其常用单位为。已知某些燃料的燃烧热如下表所示:
燃料
H2
CO
CH4
C8H18(辛烷,l)
燃烧热
285.8
283.0
890.0
5518.0
①写出表示辛烷燃烧热的热化学方程式:____________。
②上表所列燃料的热值最大的是___________(填化学式),根据燃料的热值及所学知识简要说明此种燃料作为能源的优点:_____________。
(4)黄砷(As4)质地较软且呈蜡状,分子结构是由四个原子以单键的方式相互连接所构成的四面体结构,在空气中燃烧产生蓝色火焰,生成六氧化四砷(As4O6,结构如图)。已知部分化学键的键能数据如下表所示,则黄砷的燃烧热___________。
化学键
As-As
As-O
O=O
键能/()
a
b
c
【答案】(1)①④⑥ (2) ①. ②. 放热
(3) ①. ②. ③. 热值高、无污染、可再生、原料丰富等
(4)
【解析】
【小问1详解】
①Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应是典型的吸热反应,②铁粉与稀盐酸反应是放热反应,③硝酸铵溶于水是物理过程,不是化学反应,④二氧化碳通过炽热的木炭是吸热反应,⑤生石灰溶于水是放热反应,⑥石灰石受热分解是吸热反应,综上,故选①④⑥;
【小问2详解】
能量越低,物质越稳定。从图中可以看出,最下方的物质能量最低,所以最稳定的是;
反应III是从能量较高的物质转化为能量较低的物质是放热反应;
【小问3详解】
辛烷的燃烧热,热化学方程式为;
计算各燃料的热值:
H2==142.9 kJ/g,CO=kJ/g,
CH4==55.6 kJ/g,=48.4 kJ/g,热值最大的是H2;
优点是热值高、无污染、可再生、原料丰富;
【小问4详解】
黄砷(As4)燃烧的化学方程式为:As4(s)+3O2(g)=As4O6(s),反应物As4分子中含有6个As-As键,3 mol O2含有3个O=O键,生成物As4O6分子中含有12个As-O键,燃烧热反应物总键能-生成物总键能,−(12b−6a−3c)。
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