内容正文:
娄底市部分普通高中2025年上学期期末考试
一、单项选择题(每小题3分,共14小题,共计42分。)
1. 下列化合物中,能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是
A. B. C. CuS D.
2. 下列离子方程式正确的是
A. 通入水中:
B. 铜和浓硝酸的反应:
C. 溶液中加,紫色褪去:
D. 溶液中加入过量氨水:
3. 下列说法不正确的是
A. 二氧化硅是制造光导纤维的材料,单质硅是良好的半导体材料
B. 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定
C. 凡是呈酸性的雨水都称为酸雨
D. 硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
4. 自然界中臭氧形成反应的能量变化如图所示。下列说法中错误的是
A. 为吸热反应
B. 氧气比臭氧稳定
C. 反应物的能量低于生成物
D. 中化学键的断裂需要吸收能量
5. 在带有活塞的密闭容器中发生如下反应:。下列分析正确的是
A. 增加铁片的质量(不考虑表面积的变化),化学反应速率加快
B. 保持容器内压强不变,充入一定量的氩气,化学反应速率保持不变
C. 保持容器的容积不变,增加水蒸气的通入量,化学反应速率加快
D. 保持容器的容积不变,充入一定量的氩气,化学反应速率加快
6. 下列化学用语正确的是
A. 甲烷的空间填充模型:
B. 和互为同分异构体
C. 丙烷的结构简式
D. 和互为同分异构体
7. 如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体,打开弹簧夹,将滴管中的液体挤入烧瓶内,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则和分别是
a(干燥气体)
b(液体)
A
水
B
水
C
水
D
饱和NaCl溶液
A. A B. B C. C D. D
8. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 常温常压下,15g甲基(-CH3)含有电子数为
B. 与在光照下反应生成的分子数为
C. 常温常压下,28g乙烯和丙烯的混合气体中含有原子的数目为
D. 分子中含有的共价键数目为
9. 下列说法正确的是
A. 葡萄糖在酶的催化下可以水解为乙醇
B. 糖类、油脂、蛋白质都是人体所需营养物质,都属于天然有机高分子化合物
C. 工业上油脂在酸性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,进行肥皂生产
D. 鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,产生白色沉淀,加足量水,白色沉淀不溶解
10. 二硫化碳是制作人造棉的重要原料,我国主要利用天然气生产,其反应为。下列说法错误的是
A. 和均是硫元素的同素异形体 B. 的分子结构模型为
C. 二硫化碳的电子式为 D. 的结构示意图为
11. 化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A. 硅是制作光导纤维的主要材料
B. 京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应
C. 在葡萄酒酿制过程中,添加适量二氧化硫可以起到杀菌作用
D. 海水淡化可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
12. 某生产单位设计以SO2、硝酸、纯碱为原料制备亚硝酸钠(NaNO2),其工艺流程如图:
已知:
i.2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
ii.NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
下列说法正确的是
A. “吸收”过程中,为使反应更充分可采用较高的温度
B. 理论上为提高产品的纯度,“吸收”过程中参加反应的
C. “反应”过程中应通入大量O2
D. NaNO2粗产品中的杂质仅含有NaNO3和Na2CO3
13. ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池.①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少.据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是( )
A. ①③②④ B. ①③④② C. ③④②① D. ③①②④
14. 根据实验操作和现象,所得结论或解释正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液
产生白色沉淀
可用醋酸铅溶液分离提纯蛋白质
B
通入溶液
产生黄色沉淀
有还原性
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间后,再加入新制悬浊液,加热煮沸
无砖红色沉淀产生
无法验证淀粉未水解
D
左边棉球变棕黄色,右边变蓝色
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题(共四大题,总计58分。)
15. 某研究小组用下列实验装置依次研究二氧化硫的漂白性、还原性、氧化性。回答下列问题:
(1)实验室若使用C与浓硫酸反应来制取,则该反应的化学方程式为_____。
(2)上述装置按气流从左至右,接口连接顺序为:_____。
_____→_____→_____→_____→。
(3)B装置中现象为_____。
(4)D装置的作用是_____。D装置中的溶液不适宜使用溶液代替的原因是_____。
(5)C装置中发生反应的离子方程式为_____。B中溶液也可用_____(填序号)代替。
a.溶液 b.浓硫酸 c.碘水 d.溶液
16. 现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。
I.化学能与热能
下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量,回答下列问题:
物质
HCl
键能/kJ
243
193
151
436
432
(1)以上物质中最不稳定的是_____。
(2)按照反应,生成1mol_____(填“吸收”或“放出”)的热量为_____。根据能量守恒定律,反应物的总能量应该_____其生成物的总能量(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ.化学能与电能
(3)“乙醇燃料电池”的工作原理为(酸性介质中),装置如图所示。
在该电池中的移动方向为由_____(填“到”或“到A”)。写出B电极的电极反应式:_____。
17. 有机化合物是生命活动的物质基础,也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。
I.现有下列几组物质:
①干冰与二氧化碳
②和
③和
④和
⑤和
⑥和
⑦和
(1)上述组内物质间,属于同一物质的是_____(填标号,下同),互为同系物的是_____,互为同分异构体的是_____。
II.现以乙烷为主要原料合成化合物,其合成路线如图所示:
(2)化合物E的官能团名称是_____。
(3)步骤③的反应类型是_____。
(4)写出D与F反应生成G的化学方程式:_____。
(5)化合物G由C、H、O三种元素组成,其球棍模型如图所示,则G的结构简式为_____。
(6)化合物H是化合物A的同系物,且相对分子质量相差56,则H的分子式是_____,H的同分异构体数目为:_____。
18. 海水中溴元素主要以形式存在,工业上从海水中提取溴的流程如下:
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的离子方程式:______。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是:_____。
(3)工业上也可用溶液代替二氧化硫水溶液吸收,完成下列化学方程式:_____。
当有参加反应,发生转移的电子的物质的量为_____。
用于吸收的是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化现将与足量置于密闭容器中,在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
(4)反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是_____;时,反应是否达到化学平衡状态_____(填“是”或“否”)。
(5)关于该反应下列说法不正确的是_____。
a.改变温度或压强,可以实现的完全转化
b.催化剂可以增大化学反应速率
c.若仅增大容器容积,则该化学反应速率增大
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娄底市部分普通高中2025年上学期期末考试
一、单项选择题(每小题3分,共14小题,共计42分。)
1. 下列化合物中,能由组成该化合物的两种元素的单质直接化合而成的是
A. B. C. CuS D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.Fe与Cl2 反应生成FeCl3;故A不符合题意;
B.S与O2 反应生成SO2 ;故B不符合题意;
C.Cu与S生成Cu2S,故C不符合题意;
D.Na和O2在空气中燃烧生成,故D符合题意;
故答案选D。
2. 下列离子方程式正确的是
A. 通入水中:
B. 铜和浓硝酸的反应:
C. 溶液中加,紫色褪去:
D. 溶液中加入过量氨水:
【答案】D
【解析】
【详解】A.次氯酸是弱酸,不能拆分为离子形式,正确的离子方程式为,A错误;
B.铜和浓硝酸反应的还原产物是而非,正确的离子方程式为,B错误;
C.该反应得失电子不守恒,2个得到10个电子,对应需要5个失去10个电子,正确的离子方程式为,C错误;
D.不溶于氨水,氯化铝和过量氨水反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
3. 下列说法不正确的是
A. 二氧化硅是制造光导纤维的材料,单质硅是良好的半导体材料
B. 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定
C. 凡是呈酸性的雨水都称为酸雨
D. 硫元素在自然界的存在形式有硫单质、硫化物和硫酸盐等
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维的主要材料,单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,A正确;
B.氮的固定的定义就是将大气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,B正确;
C.正常雨水因溶解了二氧化碳本身就呈弱酸性,只有pH小于5.6的酸性雨水才被称为酸雨,并非所有呈酸性的雨水都属于酸雨,C错误;
D.硫元素在自然界中既有游离态(如火山口附近的硫单质),也有化合态,化合态主要以硫化物和硫酸盐的形式存在,D正确;
故选C。
4. 自然界中臭氧形成反应的能量变化如图所示。下列说法中错误的是
A. 为吸热反应
B. 氧气比臭氧稳定
C. 反应物的能量低于生成物
D. 中化学键的断裂需要吸收能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知为吸热反应,其逆反应应为放热反应,A错误;
B.物质能量越低越稳定,氧气的总能量低于臭氧,故氧气比臭氧稳定,B正确;
C.反应物的总能量为,生成物的总能量为,,即反应物的能量低于生成物,C正确;
D.化学键断裂需要吸收能量,故中化学键的断裂需要吸收能量,D正确;
故选A。
5. 在带有活塞的密闭容器中发生如下反应:。下列分析正确的是
A. 增加铁片的质量(不考虑表面积的变化),化学反应速率加快
B. 保持容器内压强不变,充入一定量的氩气,化学反应速率保持不变
C. 保持容器的容积不变,增加水蒸气的通入量,化学反应速率加快
D. 保持容器的容积不变,充入一定量的氩气,化学反应速率加快
【答案】C
【解析】
【详解】A.纯固体的浓度视为常数,增加铁片质量且不改变表面积,不影响化学反应速率,A错误;
B.保持容器内压强不变,充入氩气会使容器体积增大,气态反应物和气态生成物的浓度减小,化学反应速率减小,B错误;
C.保持容器的容积不变,增加水蒸气的通入量,增大了反应物的浓度,化学反应速率加快,C正确;
D.保持容器的容积不变,充入氩气时气态反应物和气态生成物的浓度均不改变,化学反应速率不变,D错误;
故选C。
6. 下列化学用语正确的是
A. 甲烷的空间填充模型:
B. 和互为同分异构体
C. 丙烷的结构简式
D. 和互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中所示为甲烷的球棍模型,空间填充模型无连接棍棒,原子按比例紧密贴合,A错误;
B.甲烷为正四面体结构,只有1种结构,二者是同一种物质,不互为同分异构体,B错误;
C.结构简式可省略碳碳单键、碳氢键,丙烷的结构简式为,C正确;
D.分子式为,分子式为,二者分子式不同,不互为同分异构体,D错误;
故选C。
7. 如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体,打开弹簧夹,将滴管中的液体挤入烧瓶内,烧杯中的液体呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则和分别是
a(干燥气体)
b(液体)
A
水
B
水
C
水
D
饱和NaCl溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与水反应生成硝酸和,有难溶于水的气体剩余,溶液无法充满烧瓶,A不符合题意;
B.乙烯难溶于水且常温下不与水反应,无法产生足够压强差形成喷泉,B不符合题意;
C.极易溶于水,溶解后烧瓶内压强远小于外界大气压,且烧瓶内无气体剩余,液体可几乎充满烧瓶,C符合题意;
D.在饱和溶液中溶解度极低,无法产生足够压强差形成喷泉,D不符合题意;
故选C。
8. 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 常温常压下,15g甲基(-CH3)含有电子数为
B. 与在光照下反应生成的分子数为
C. 常温常压下,28g乙烯和丙烯的混合气体中含有原子的数目为
D. 分子中含有的共价键数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.每个甲基(-CH3)含有电子数6+3=9,所以15g(1mol)甲基(-CH3)含有电子数为,A错误;
B.CH4与Cl2在光照下进行的取代反应是逐步进行的,二者反应产生的CH3Cl会进一步反应产生CH2Cl2、CHCl3、CCl4,每一步取代反应都会产生HCl分子,故1 mol CH4与1 mol Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数小于NA,B错误;
C.乙烯和丙烯都属于烯烃,最简式是“CH2”,其中含有3个原子,相对分子质量是14,常温常压下,28 g乙烯和丙烯的混合气体含有最简式是物质的量是2 mol,则其中含有的原子的数目为6NA,C正确;
D.乙醇中含碳碳单键、碳氢单键和氢氧单键,则分子中含有的共价键数目为,D错误;
故选C。
9. 下列说法正确的是
A. 葡萄糖在酶的催化下可以水解为乙醇
B. 糖类、油脂、蛋白质都是人体所需营养物质,都属于天然有机高分子化合物
C. 工业上油脂在酸性条件下的水解反应生成高级脂肪酸盐和甘油,进行肥皂生产
D. 鸡蛋清溶液中加入醋酸铅溶液,产生白色沉淀,加足量水,白色沉淀不溶解
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,其在酶的催化下分解生成乙醇和二氧化碳,不属于水解反应,A错误;
B.糖类中的单糖、低聚糖以及油脂的相对分子质量较小,不属于天然有机高分子化合物,只有多糖、蛋白质属于天然有机高分子化合物,B错误;
C.工业上生产肥皂利用的是油脂在碱性条件下的水解反应,生成高级脂肪酸盐和甘油,酸性条件下水解生成高级脂肪酸和甘油,C错误;
D.醋酸铅属于重金属盐,会使鸡蛋清中的蛋白质发生变性,变性是不可逆过程,因此产生的白色沉淀加足量水也不溶解,D正确;
选D。
10. 二硫化碳是制作人造棉的重要原料,我国主要利用天然气生产,其反应为。下列说法错误的是
A. 和均是硫元素的同素异形体 B. 的分子结构模型为
C. 二硫化碳的电子式为 D. 的结构示意图为
【答案】B
【解析】
【详解】A.和均是由硫元素形成的单质,故二者均为硫元素的同素异形体,A正确;
B.碳原子的半径大于氢原子,故的分子结构模型为,B错误;
C.二硫化碳的电子式类似于二氧化碳,结构式为S=C=S,电子式为,C正确;
D.的质子数为16,核外电子数为18,D正确;
故选B。
11. 化学与人类生产、生活密切相关,下列叙述中正确的是
A. 硅是制作光导纤维的主要材料
B. 京东方生产的可折叠柔性屏中的灵魂材料——纳米银与硝酸不会发生化学反应
C. 在葡萄酒酿制过程中,添加适量二氧化硫可以起到杀菌作用
D. 海水淡化可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
【答案】C
【解析】
【详解】A.制作光导纤维的主要材料是二氧化硅,硅是半导体材料,常用于制作芯片、太阳能电池板等,A错误;
B.硝酸具有强氧化性,能够和银发生氧化还原反应,纳米银也会与硝酸反应,B错误;
C.葡萄酒酿制过程中添加适量二氧化硫,能够起到杀菌、抗氧化的作用,防止葡萄酒变质,C正确;
D.明矾溶于水生成的胶体可以吸附水中悬浮杂质起到净水作用,但无法除去海水中的盐类,不能实现海水淡化,D错误;
故答案选C。
12. 某生产单位设计以SO2、硝酸、纯碱为原料制备亚硝酸钠(NaNO2),其工艺流程如图:
已知:
i.2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
ii.NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2
下列说法正确的是
A. “吸收”过程中,为使反应更充分可采用较高的温度
B. 理论上为提高产品的纯度,“吸收”过程中参加反应的
C. “反应”过程中应通入大量O2
D. NaNO2粗产品中的杂质仅含有NaNO3和Na2CO3
【答案】B
【解析】
【分析】该流程的目的是制备亚硝酸钠(NaNO2),因此“反应”过程中,发生反应ii.NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2,生成NaNO2,则“吸收”过程中,生成NO和NO2物质的量之比应为1:1,发生反应为,据此分析解答。
【详解】A.反应温度高,气体的溶解度低,不利于充分反应,A项错误;
B.理论上要提高产品的纯度,“反应”过程中,发生反应ii.NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2,则“吸收”过程中,生成NO和NO2物质的量之比应为1:1,故反应为,B项正确;
C.如果通入大量O2,会生成更多的NO2,则最终所得产品中会有更多的NaNO3,C项错误;
D.“吸收”过程中生成H2SO4,“反应”过程中H2SO4与Na2CO3反应生成Na2SO4,Na2CO3与CO2反应生成NaHCO3,故粗产品中的杂质可能有NaNO3、Na2CO3、Na2SO4、NaHCO3等,D项错误;
故选B。
13. ①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池.①②相连时,外电路电流从②流向①;①③相连时,③为正极;②④相连时,②上有气泡逸出;③④相连时,③的质量减少.据此判断这四种金属活泼性由大到小的顺序是( )
A. ①③②④ B. ①③④② C. ③④②① D. ③①②④
【答案】B
【解析】
【分析】组成原电池时,负极金属较为活泼,可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极,则可判断金属的活泼性强弱。
【详解】组成原电池时,负极金属较为活泼,
①②相连时,外电路电流从②流向①,说明①为负极,活泼性①>②;
①③相连时,③为正极,活泼性①>③;
②④相连时,②上有气泡逸出,应为原电池的正极,活泼性④>②;
③④相连时,③的质量减少,③为负极,活泼性③>④;
综上分析可知活泼性:①>③>④>②;
故选B。
14. 根据实验操作和现象,所得结论或解释正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向鸡蛋清溶液中加入几滴醋酸铅溶液
产生白色沉淀
可用醋酸铅溶液分离提纯蛋白质
B
通入溶液
产生黄色沉淀
有还原性
C
向淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热一段时间后,再加入新制悬浊液,加热煮沸
无砖红色沉淀产生
无法验证淀粉未水解
D
左边棉球变棕黄色,右边变蓝色
氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.醋酸铅属于重金属盐,会使蛋白质发生不可逆的变性,无法用于分离提纯蛋白质,A错误;
B.与反应时,中S元素化合价从+4降低为0,得电子表现氧化性,而非还原性,B错误;
C.淀粉水解后溶液为酸性,稀硫酸会与发生反应,无法检验水解产物葡萄糖,因此无法验证淀粉未水解,C正确;
D.通入的氧化性强于,过量可直接将氧化为使淀粉变蓝,无法证明氧化性,D错误;
故选C。
二、非选择题(共四大题,总计58分。)
15. 某研究小组用下列实验装置依次研究二氧化硫的漂白性、还原性、氧化性。回答下列问题:
(1)实验室若使用C与浓硫酸反应来制取,则该反应的化学方程式为_____。
(2)上述装置按气流从左至右,接口连接顺序为:_____。
_____→_____→_____→_____→。
(3)B装置中现象为_____。
(4)D装置的作用是_____。D装置中的溶液不适宜使用溶液代替的原因是_____。
(5)C装置中发生反应的离子方程式为_____。B中溶液也可用_____(填序号)代替。
a.溶液 b.浓硫酸 c.碘水 d.溶液
【答案】(1)
(2)
(3)溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色
(4) ①. 吸收多余,防止污染空气,同时防倒吸 ②. 溶解度小,溶液浓度低,吸收的量少,吸收不完全
(5) ①. ②. c
【解析】
【分析】本实验核心目的为依次验证二氧化硫的漂白性、还原性、氧化性,装置E为二氧化硫发生装置,生成的二氧化硫首先通入A装置品红溶液验证漂白性,随后通入B装置氯化铁溶液,利用氯化铁的氧化性验证二氧化硫的还原性,再通入C装置硫化钠溶液,利用硫化钠的还原性验证二氧化硫的氧化性,最后连接D装置,用氢氧化钠溶液吸收未反应的有毒二氧化硫,防止污染空气,球形干燥管可起到防倒吸作用。
【小问1详解】
碳与浓硫酸发生氧化还原反应,生成二氧化碳、二氧化硫和水,配平后得到对应化学方程式为。
【小问2详解】
气体通过洗气瓶时遵循长管进短管出的规则,验证顺序为漂白性、还原性、氧化性,所以经过A装置后,先通入B装置验证还原性,接口d进c出,再通入C装置验证氧化性,接口e进f出,最后连接g通入D装置进行尾气处理,完整接口顺序为。
【小问3详解】
B装置中棕黄色的与发生氧化还原反应,生成浅绿色的,所以观察到的现象为溶液由棕黄色逐渐变为浅绿色。
【小问4详解】
为有毒气体,直接排放会污染空气,D装置中溶液可吸收多余的,球形干燥管可防止倒吸。在水中的溶解度很小,所得澄清石灰水浓度极低,能吸收的量很少,无法将尾气中的完全吸收,所以不适宜代替溶液。
【小问5详解】
C装置中与发生归中反应生成S单质,对应离子方程式为。要验证的还原性,需要选择具有氧化性且能与发生明显现象反应的试剂:
a.溶液与不发生反应,无法验证还原性,a错误;
b.浓硫酸与不发生反应,无法验证还原性,b错误;
c.碘水具有氧化性,可与反应,溶液棕黄色褪去,可验证的还原性,c正确;
d.溶液与不发生反应,无法验证还原性,d错误;
故选c。
16. 现代社会活动需要利用化学反应中的物质和能量变化。
I.化学能与热能
下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量,回答下列问题:
物质
HCl
键能/kJ
243
193
151
436
432
(1)以上物质中最不稳定的是_____。
(2)按照反应,生成1mol_____(填“吸收”或“放出”)的热量为_____。根据能量守恒定律,反应物的总能量应该_____其生成物的总能量(填“大于”或“小于”)。
Ⅱ.化学能与电能
(3)“乙醇燃料电池”的工作原理为(酸性介质中),装置如图所示。
在该电池中的移动方向为由_____(填“到”或“到A”)。写出B电极的电极反应式:_____。
【答案】(1)
(2) ①.
放出 ②.
92.5 ③.
大于 (3) ①.
A到B ②.
【解析】
【小问1详解】
破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量即为键能;键能越小,化学键越容易被破坏,物质越不稳定;根据表格数据可知,的键能最小,因此最不稳定的是;
【小问2详解】
化学反应的焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能。对于反应 ,其焓变 , 表示该反应为放热反应;方程式显示生成2 mol 时放出的热量,因此生成1 mol 放出的热量为;由于反应向外放出热量,所以反应物的总能量必然大于生成物的总能量。
【小问3详解】
在乙醇燃料电池中,通入燃料乙醇的A电极发生氧化反应,充当负极;通入氧气的B电极发生还原反应,充当正极。在原电池的电解质溶液中,阳离子向正极移动,因此 的移动方向是由A到B。B电极为正极,在酸性介质中,氧气得到电子并结合氢离子生成水,其电极反应式为:。
17. 有机化合物是生命活动的物质基础,也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。
I.现有下列几组物质:
①干冰与二氧化碳
②和
③和
④和
⑤和
⑥和
⑦和
(1)上述组内物质间,属于同一物质的是_____(填标号,下同),互为同系物的是_____,互为同分异构体的是_____。
II.现以乙烷为主要原料合成化合物,其合成路线如图所示:
(2)化合物E的官能团名称是_____。
(3)步骤③的反应类型是_____。
(4)写出D与F反应生成G的化学方程式:_____。
(5)化合物G由C、H、O三种元素组成,其球棍模型如图所示,则G的结构简式为_____。
(6)化合物H是化合物A的同系物,且相对分子质量相差56,则H的分子式是_____,H的同分异构体数目为:_____。
【答案】(1) ①. ①③ ②. ⑤⑦ ③. ②④ (2)醛基 (3)加成反应
(4)
(5)
(6) ①. ②. 5
【解析】
【小问1详解】
①干冰就是固态二氧化碳,是同一物质;③甲烷为正四面体结构,二溴甲烷只有1种结构,题给两个结构是同一物质,因此同一物质为①③;同系物要求结构相似、分子组成相差n个:⑤和正丁烷都是烷烃,结构相似,相差3个;⑦苯和异丙苯都含1个苯环,侧链为烷基,结构相似,相差3个,因此互为同系物的是⑤⑦;同分异构体要求分子式相同、结构不同:②1-丁烯和2-丁烯分子式均为,结构不同;④正丁烷和异丁烷(2-甲基丙烷)分子式均为,结构不同,因此互为同分异构体的是②④;
【小问2详解】
合成路线推导:乙烷()→氯乙烷→乙烯(),乙烯和水加成得D为乙醇(),乙醇催化氧化得E为乙醛(),乙醛氧化得F为乙酸(),乙醇和乙酸酯化得G为乙酸乙酯; E是乙醛,官能团为醛基;
【小问3详解】
步骤③是乙烯和水的加成反应生成乙醇,反应类型为加成反应;
【小问4详解】
乙醇和乙酸的酯化反应方程式为;
【小问5详解】
根据球棍模型,G为乙酸乙酯,结构简式为;
【小问6详解】
A是乙烷(),同系物相对分子质量差56,,即多4个,因此H的分子式为;己烷的同分异构体有:正己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,3-二甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷,共5种;
18. 海水中溴元素主要以形式存在,工业上从海水中提取溴的流程如下:
(1)将吹出后的含的空气按一定速率通入吸收塔,用和水进行吸收,写出吸收反应的离子方程式:______。
(2)吸收后的空气进行循环利用。吹出时,吹出率与吸收塔中流量的关系如图所示。流量过大,吹出率反而下降的原因是:_____。
(3)工业上也可用溶液代替二氧化硫水溶液吸收,完成下列化学方程式:_____。
当有参加反应,发生转移的电子的物质的量为_____。
用于吸收的是工业制硫酸的重要物质,其中主反应是催化氧化现将与足量置于密闭容器中,在催化剂、条件下发生反应。与的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
(4)反应开始至末,以的浓度变化表示该反应的平均速率是_____;时,反应是否达到化学平衡状态_____(填“是”或“否”)。
(5)关于该反应下列说法不正确的是_____。
a.改变温度或压强,可以实现的完全转化
b.催化剂可以增大化学反应速率
c.若仅增大容器容积,则该化学反应速率增大
【答案】(1)
(2)
过量的随吸收后的空气循环进入吹出塔,与吹出的发生反应,导致吹出率下降
(3) ①.
②.
(4) ①.
②.
否 (5)
ac
【解析】
【分析】海水蒸发浓缩酸化得到浓缩海水通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液,利用热空气吹出Br2,被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液,通入氯气氧化得到溴单质,富集溴元素得到含Br2的混合溶液,蒸馏得到溴单质。
【小问1详解】
吸收塔中用和水吸收,发生氧化还原反应生成硫酸和氢溴酸,该反应的离子方程式为。
【小问2详解】
根据流程图可知,吸收后的空气会被循环利用进入吹出塔。若吸收塔中流量过大,未反应的会随空气进入吹出塔,与吹出的发生反应: ,从而导致的吹出率下降。
【小问3详解】
与反应生成、和 。该反应中Br元素化合价由0价升高到+5价,同时由0价降低到-1价。根据得失电子守恒,氧化产物与还原产物 的物质的量之比为1:5,配平化学方程式为 。在该反应中,每消耗,转移 电子,因此当有参加反应时,发生转移的电子的物质的量为 。
【小问4详解】
由图可知,反应开始至 末,的浓度从 增加到,浓度变化量为,则以表示的平均反应速率; 时,和的浓度仍在发生变化,说明正逆反应速率不相等,反应未达到化学平衡状态。
【小问5详解】
a.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化,改变温度或压强只能改变转化率,不能实现的完全转化,a错误;
b.使用催化剂能降低反应的活化能,增大化学反应速率,b正确;
c.仅增大容器容积,反应混合物的浓度减小,化学反应速率减小,c错误;
故选ac。
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