内容正文:
高一化学
时间:75分钟满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Ba137
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 实现中国梦,离不开化学与科技的发展。下列涉及的化学知识正确的是
A. 月球表面上的与地球上常见的互为同素异形体
B. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料
C. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D. 中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
2. 乙二酸俗称草酸(),草酸易被氧化剂氧化成二氧化碳和水,如。下列化学用语正确的是
A. 草酸中官能团的名称:羧基
B. 中子数为20的氯原子:
C. NaClO的电子式:
D. 水分子的球棍模型:
3. 古文记载:有硇水(一种常见无机酸)者,剪银块投之,则旋而为水。下列说法正确的是
A. “硇水”可能指稀硫酸
B. “硇水”与银发生置换反应
C. “硇水”适合用棕色广口瓶保存
D. 工业上常用热分解法冶炼银
4. 有机物Q的结构简式如图所示。下列有关Q的说法不正确的是
A. 苯环上的一氯代物有3种
B. 含有2种官能团
C. 能发生加成反应
D. 分子中的所有原子一定共平面
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,22.4L由N2和N2O组成的混合气体中含有的氮原子的物质的量为2mol
B. 标准状况下,22.4LCCl4中含有的碳原子的个数为NA
C. 常温常压下,32g氧气和臭氧的混合物中含有的氧原子的个数为2NA
D. 7g乙烯在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子的数目为3NA
6. “劳动创造幸福,实干成就伟业”。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用膨松剂制馒头
利用碳酸氢盐类物质产生使馒头松软
B
研发人员研发用于汽车的氢气燃料电池
电池驱动汽车是化学能直接转化为动能
C
用75%酒精进行消毒
酒精的强氧化性能灭活病毒和细菌
D
面包师用动物奶油给糕点裱花
奶油是高分子
A. A B. B C. C D. D
7. 马来酸常作食品添加剂,其结构简式如图所示。下列叙述错误的是
A. 马来酸的分子式为
B. 马来酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 马来酸能发生加成、取代、水解反应
D. 0.1mol马来酸与足量的Na反应生成标准状况下
8. 乙醇和乙酸是两种常见的有机化合物,下列说法正确的是
A. 乙醇和乙酸均能与金属钠反应
B. 乙醇能发生氧化反应,而乙酸不能发生氧化反应
C. 乙醇和乙酸均能使紫色石蕊试液变红
D. 乙醇和乙酸的分子结构中均含有碳氧双键
9. 天然气燃料电池能量转化率高,模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A. 电子由a极经用电器流向b极
B. b极的电极反应式为
C. a极为负极,发生氧化反应
D. a极上参加反应时,转移0.4mol电子
10. 在一恒容密闭容器中加入M和N,各物质的物质的量浓度随着时间的变化如图所示(M、N、P均为气体)。下列说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为5M(g)+4N(g)4P(g)
B. 2min前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C. 用N的物质的量浓度变化表示2min内的平均反应速率为2mol·L-1·min-1
D. 2min时,该反应达到平衡,此时M、N、P的物质的量浓度之比为5∶4∶4
11. 电子科技大学研发了一种用于可充电Zn-空气电池(ZABs)的低成本非碱性醋酸锌,简写为电解质,与传统的碱性ZABs相比,它具有优异的循环性能和在空气中的稳定性,放电时的最终产物是。该电池的工作原理如图所示。下列有关该电池在放电时的说法正确的是
A. 电子通过导线移向甲电极
B. 向乙电极移动
C. 正极的电极反应为
D. 每转移,理论上会产生0.125molZHA
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有少量待测液的试管中滴入少量稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
待测液中含有
B
将铜片和铝片用导线相连后插入盛有冷的浓硝酸的小烧杯中
一段时间后,铜片逐渐溶解,铝片表面有大量气泡
铜比铝活泼
C
常温下将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体粉末和10 g NH4Cl晶体粉末放在烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上,再用玻璃棒快速搅拌使其充分混合
产生有刺激性气味的气体,烧杯与玻璃片间的水凝结成冰
有刺激性气味的气体为氨气,该反应为吸热反应
D
在盛有少量无水乙醇的试管中加入一小块用滤纸吸干表面煤油的金属钠
金属钠浮在液面上,剧烈反应,产生大量气泡
乙醇分子中的羟基中的氢原子活泼性良好
A. A B. B C. C D. D
13. 为减少大气污染,科学家采取多种措施处理工业废气中的氮氧化物(NOx)。某脱硝反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. NO2和CO2均属于酸性氧化物
B. 温度升高,导致吸附在Cu+表面的气体减少,可能使反应速率减小
C. 脱硝过程中只有极性共价键的断裂,但是有极性共价键和非极性共价键的形成
D. 该脱硝过程的总反应为2O2+C2H4+2NO2CO2+N2+2H2O
14. 工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如图:
下列说法错误的是
A. “吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
B. “吸收塔”中富集Br2时,可用Na2SO3溶液替代SO2水溶液
C. “吹出塔”中鼓入热空气吹出溴,是因为溴蒸气的密度比空气的密度小
D. 若含溴空气中混入氯气,可通入FeBr2溶液进行脱氯处理
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 汽车已成为现代社会的重要交通工具之一,化学物质在汽车的动力安全等方面有着极为重要的作用。汽车尾气的主要成分为CO2、CO、SO2、NO等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。
(1)汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)2NO(g),该反应是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。一定温度下,恒容密闭容器中发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g),能够说明反应已达到平衡的是________(填字母)。
a.容器内的压强不发生变化
b.混合气体的密度不发生变化
c.NO、N2、O2的浓度保持不变
d.单位时间内分解4molNO,同时生成2molN2
(2)一定条件下,CO可与NO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。为提高该反应的速率,可采取的措施为______________________________________________(任写2种)。
(3)大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理。某研究小组向0.5L恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。在T1℃时,反应进行到不同时间,测得相应时间各物质的物质的量如表:
时间/min
物质的量/mol
物质
0
10
20
30
NO
1.00
0.58
0.40
0.40
N2
0
0.21
0.30
0.30
CO2
0
0.21
0.30
0.30
①根据表中数据,该反应在10min时,v(NO)正________(填“>”“<”或“=”)2v(N2)逆。
②20min时NO的转化率是________。
(4)用电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染,设计的装置如图所示(已知质子交换膜只允许H+通过)。
①H+通过质子交换膜向____________(填“左”或“右”)侧移动。
②正极的电极反应为________________。
③若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则迁移的H+的物质的量为______。
16. 肼(N2H4)是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一,具有较强的还原性。某实验小组拟用NH3和NaClO溶液反应制备肼,装置如图所示(夹持装置未画出)。已知Cl2和NaOH溶液在较高的温度下反应会生成NaClO3.
(1)导管b的作用是____________________。
(2)仪器a的名称为____________,其作用除导气外还有____________;装置C中盛放的试剂的名称为____________。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为____________________________。
(4)装置B中制备N2H4的化学方程式为________________________;由于反应放热,通常把装置B放于温度较低的水中,目的是____________________________。
17. 以淀粉为主要原料合成化合物C(具有果香味)和化合物D的合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)葡萄糖的结构简式为________,B分子中的官能团的名称为________。
(2)反应⑦中物质X的化学式为________,反应⑧的反应类型为________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)反应⑤的化学方程式为____________________________。
(5)已知D的相对分子质量为118,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则D的分子式为________。
(6)检验反应①的进行程度,需要的试剂有________。
A. 新制的Cu(OH)2
B. 碘水
C. NaOH溶液
D. FeCl3溶液
18. 某铝土矿含Al2O3、SiO2、CuO、Fe2O3、Fe3O4及其他不溶性物质(不溶于酸)。设计如图工艺制得铝、铜和绿矾(FeSO4·7H2O):
(1)滤渣A中除有其他不溶性物质外还有______________(填化学式,下同),滤渣B的主要成分为________。
(2)写出反应②中生成Al(OH)3的化学方程式:____________________________。
(3)向溶液C中少量多次加入还原性铁粉,当看到________时停止加入铁粉,原因是____________________________。
(4)操作Ⅱ包括________、洗涤、干燥等,该过程需要隔绝空气的主要原因是____________________。
(5)8.34gFeSO4·7H2O(Mr=278)样品受热分解过程中样品质量随温度变化的曲线如图所示。温度为80℃时,固体物质M的化学式为________________。
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高一化学
时间:75分钟满分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5 Fe56 Ba137
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 实现中国梦,离不开化学与科技的发展。下列涉及的化学知识正确的是
A. 月球表面上的与地球上常见的互为同素异形体
B. “中国天眼”(FAST)用到的高性能碳化硅是一种新型的有机高分子材料
C. 我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
D. 中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,石油和天然气都是混合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.3He与4He是质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,二者互为同位素,A错误;
B.碳化硅(SiC)属于新型无机非金属材料,B错误;
C.光缆主要成分是二氧化硅(SiO2),C错误;
D.石油含多种烃类,天然气含甲烷、乙烷、丙烷、H2S等成分,均为混合物,D正确;
故选D。
2. 乙二酸俗称草酸(),草酸易被氧化剂氧化成二氧化碳和水,如。下列化学用语正确的是
A. 草酸中官能团的名称:羧基
B. 中子数为20的氯原子:
C. NaClO的电子式:
D. 水分子的球棍模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙二酸俗称草酸,其官能团的名称为羧基,A项正确;
B.中子数为20的氯原子的质量数为,符号为,B项错误;
C.NaClO由钠离子和次氯酸根离子构成,电子式为,C项错误;
D.水分子中O原子的半径大于H原子,D项错误;
故选A。
3. 古文记载:有硇水(一种常见无机酸)者,剪银块投之,则旋而为水。下列说法正确的是
A. “硇水”可能指稀硫酸
B. “硇水”与银发生置换反应
C. “硇水”适合用棕色广口瓶保存
D. 工业上常用热分解法冶炼银
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题意可知,常见无机酸“硇水”可溶解银,可能为硝酸,不可能是稀硫酸,A项错误;
B.“硇水”与银单质反应生成硝酸银、氮氧化物和水,不属于置换反应,B项错误;
C.硝酸见光易分解,液体试剂适合用棕色细口瓶保存,C项错误;
D.氧化银等银的化合物不稳定,易受热分解生成银单质,故工业上常用热分解法冶炼银,D项正确;
故选D
4. 有机物Q的结构简式如图所示。下列有关Q的说法不正确的是
A. 苯环上的一氯代物有3种
B. 含有2种官能团
C. 能发生加成反应
D. 分子中的所有原子一定共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物苯环上有3种不同化学环境的氢原子,故苯环上的一氯代物有3种,A正确;
B.该有机物分子中含碳碳双键和羧基两种官能团,B正确;
C.该有机物分子中含碳碳双键可与氢气发生加成反应,C正确;
D.该有机物分子中含杂化的碳原子,所有原子不共平面,D错误;
故选D。
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,22.4L由N2和N2O组成的混合气体中含有的氮原子的物质的量为2mol
B. 标准状况下,22.4LCCl4中含有的碳原子的个数为NA
C. 常温常压下,32g氧气和臭氧的混合物中含有的氧原子的个数为2NA
D. 7g乙烯在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳时转移的电子的数目为3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,22.4L由N2和N2O组成的混合气体的物质的量为1mol,因每个分子中都含有2个氮原子,故混合气体中含有的氮原子的物质的量为2 mol,A正确;
B.标准状况下CCl4是液体,22.4 LCCl4的物质的量不为1 mol,B错误;
C.n(O)==2mol,32g氧气和臭氧的混合物中所含氧原子的个数为2NA,C正确;
D.7 g即0.25 mol乙烯,7 g乙烯在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳(碳元素的化合价由-2变为+4)时转移的电子的数目为0.25 mol×6×2×NAmol-1=3NA,D正确;
故选B。
6. “劳动创造幸福,实干成就伟业”。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用膨松剂制馒头
利用碳酸氢盐类物质产生使馒头松软
B
研发人员研发用于汽车的氢气燃料电池
电池驱动汽车是化学能直接转化为动能
C
用75%酒精进行消毒
酒精的强氧化性能灭活病毒和细菌
D
面包师用动物奶油给糕点裱花
奶油是高分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.膨松剂中的碳酸氢盐(如)受热分解产生,使馒头松软,故A正确;
B.氢气燃料电池将化学能转化为电能,电能再转化为动能,故B错误;
C.75%酒精进行消毒是因为乙醇通过渗透作用使蛋白质变性灭活病毒,故C错误;
D.动物奶油主要成分是油脂,属于大分子但非高分子,故D错误;
答案选A。
7. 马来酸常作食品添加剂,其结构简式如图所示。下列叙述错误的是
A. 马来酸的分子式为
B. 马来酸能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 马来酸能发生加成、取代、水解反应
D. 0.1mol马来酸与足量的Na反应生成标准状况下
【答案】C
【解析】
【详解】A.由马来酸的分子结构可知,其分子式为,A正确;
B.分子中含碳碳双键,碳碳双键可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,能使其褪色,B正确;
C.马来酸分子中含碳碳双键,因此能够发生加成反应,马来酸分子中含有羧基,故还能与醇发生酯化反应(取代反应),但不能发生水解反应,C错误;
D.马来酸分子中含2个羧基,可与Na反应产生氢气,2-COOH~H2,0.1mol马来酸与足量Na反应生成0.1molH2,标准状况下的体积为2.24L,D正确;
故选C。
8. 乙醇和乙酸是两种常见的有机化合物,下列说法正确的是
A. 乙醇和乙酸均能与金属钠反应
B. 乙醇能发生氧化反应,而乙酸不能发生氧化反应
C. 乙醇和乙酸均能使紫色石蕊试液变红
D. 乙醇和乙酸的分子结构中均含有碳氧双键
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇含有羟基,乙酸含有羧基,都能与钠反应生成氢气,故A正确;
B.乙醇、乙酸均可燃烧生成水和二氧化碳,则均可发生氧化反应,故B错误;
C.乙醇不具有酸性,不能使紫色溶液变红色,故C错误;
D.乙醇分子中只含有羟基,没有碳氧双键,故D错误;
故选A。
9. 天然气燃料电池能量转化率高,模拟装置如图所示。下列叙述正确的是
A. 电子由a极经用电器流向b极
B. b极的电极反应式为
C. a极为负极,发生氧化反应
D. a极上参加反应时,转移0.4mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置可知,a电极氧气发生还原反应形成,a电极为正极,b电极甲烷发生氧化反应,b为负极。
【详解】A.原电池中电子经外电路导线由负极流向正极,即由b极流向a极,A错误;
B.根据分析可知,甲烷在b电极发生氧化反应,电极反应式:,B正确;
C.根据分析可知,a极为正极,发生还原反应,C错误;
D.未指明气体是否处于标准状况,无法用标况下的气体摩尔体积计算,D错误;
答案选B。
10. 在一恒容密闭容器中加入M和N,各物质的物质的量浓度随着时间的变化如图所示(M、N、P均为气体)。下列说法不正确的是
A. 该反应的化学方程式为5M(g)+4N(g)4P(g)
B. 2min前,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C. 用N的物质的量浓度变化表示2min内的平均反应速率为2mol·L-1·min-1
D. 2min时,该反应达到平衡,此时M、N、P的物质的量浓度之比为5∶4∶4
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,当M的浓度减小,N的浓度减小,P的浓度增加4 mol·L-1,故该反应的化学方程式为5M(g)+4N(g)4P(g),A正确;
B.2 min前,反应物M和N均减少,生成物P增多,所以正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,B正确;
C.用N的物质的量浓度变化表示2 min内的平均反应速率为,C正确;
D.2 min时反应达到平衡,此时M、N、P的物质的量浓度之比为1∶3∶4,D错误;
故选D。
11. 电子科技大学研发了一种用于可充电Zn-空气电池(ZABs)的低成本非碱性醋酸锌,简写为电解质,与传统的碱性ZABs相比,它具有优异的循环性能和在空气中的稳定性,放电时的最终产物是。该电池的工作原理如图所示。下列有关该电池在放电时的说法正确的是
A. 电子通过导线移向甲电极
B. 向乙电极移动
C. 正极的电极反应为
D. 每转移,理论上会产生0.125molZHA
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知放电时氧气在乙电极参与反应,则乙电极为正极,甲电极为负极。
【详解】A.甲电极负极,乙电极是正极,电子由甲电极流出,经导线流向乙电极,A项错误;
B.原电池中阴离子移向负极(甲电极),B项错误;
C.放电时,氧气在正极得电子,正极的电极反应为,C项错误;
D.放电时,根据守恒关系,转化为还需,生成,需要转移,故每转移1mole,理论上会产生0.125molZHA,D项正确;
故选D。
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向盛有少量待测液的试管中滴入少量稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
待测液中含有
B
将铜片和铝片用导线相连后插入盛有冷的浓硝酸的小烧杯中
一段时间后,铜片逐渐溶解,铝片表面有大量气泡
铜比铝活泼
C
常温下将20 g Ba(OH)2·8H2O晶体粉末和10 g NH4Cl晶体粉末放在烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的玻璃片上,再用玻璃棒快速搅拌使其充分混合
产生有刺激性气味的气体,烧杯与玻璃片间的水凝结成冰
有刺激性气味的气体为氨气,该反应为吸热反应
D
在盛有少量无水乙醇的试管中加入一小块用滤纸吸干表面煤油的金属钠
金属钠浮在液面上,剧烈反应,产生大量气泡
乙醇分子中的羟基中的氢原子活泼性良好
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.向待测液中加入稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,可能是因为稀硝酸具有氧化性,将待测液中含有的等还原性离子氧化为,再与Ba2+生成BaSO4白色沉淀,因此不能说明原溶液中含有,A错误;
B.铝比铜活泼,但铝在冷的浓硝酸中发生钝化,表面形成致密氧化膜而阻止继续反应;铜虽不如铝活泼,但能与浓硝酸反应而逐渐溶解。该实验现象不能说明铜比铝活泼,结论错误,B错误;
C.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体混合时发生反应,生成有刺激性气味的NH3,同时该反应吸收热量,使烧杯底部温度降低,玻璃片上的水结冰,从而使烧杯与玻璃片粘在一起。实验操作、现象和结论均正确,C正确;
D.金属钠的密度大于乙醇,加入无水乙醇中时不会浮在液面上;且钠与乙醇反应比钠与水反应缓慢,不会出现像钠与水反应那样剧烈并产生大量气泡的现象。乙醇羟基中的H有一定活泼性,能与Na反应生成H2,但题中现象描述错误,D错误;
故答案选C。
13. 为减少大气污染,科学家采取多种措施处理工业废气中的氮氧化物(NOx)。某脱硝反应机理如图所示。下列说法正确的是
A. NO2和CO2均属于酸性氧化物
B. 温度升高,导致吸附在Cu+表面的气体减少,可能使反应速率减小
C. 脱硝过程中只有极性共价键的断裂,但是有极性共价键和非极性共价键的形成
D. 该脱硝过程的总反应为2O2+C2H4+2NO2CO2+N2+2H2O
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO2不是酸性氧化物,A错误;
B.温度升高,气体更易挥发,故吸附在Cu+表面的气体减少,解吸量增加,可能使反应速率减小,B正确;
C.脱硝过程中断裂的O=O、乙烯中的碳碳双键均为非极性共价键,C错误;
D.脱硝过程的总反应为3O2+6NO+2C2H43N2+4H2O+4CO2,D错误;
故选B。
14. 工业上常用“吹出法”从海水中提溴,工艺流程示意图如图:
下列说法错误的是
A. “吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节
B. “吸收塔”中富集Br2时,可用Na2SO3溶液替代SO2水溶液
C. “吹出塔”中鼓入热空气吹出溴,是因为溴蒸气的密度比空气的密度小
D. 若含溴空气中混入氯气,可通入FeBr2溶液进行脱氯处理
【答案】C
【解析】
【详解】A. “吹出法”主要包括氧化、吹出、吸收、蒸馏和冷凝等环节,A正确;
B. 富集Br2时,SO2、Na2SO3均具有还原性,可用Na2SO3溶液替代SO2水溶液来吸收Br2,B项正确;
C. 鼓入热空气吹出溴,是因为溴蒸气易挥发,C项错误;
D. 脱氯过程中可能发生反应3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+2Br2,Fe2+和Br-均具有脱氯作用,D项正确;
故答案选C。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15. 汽车已成为现代社会的重要交通工具之一,化学物质在汽车的动力安全等方面有着极为重要的作用。汽车尾气的主要成分为CO2、CO、SO2、NO等物质,是造成城市空气污染的主要因素之一。
(1)汽车发动机工作时会引发反应N2(g)+O2(g)2NO(g),该反应是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。一定温度下,恒容密闭容器中发生反应2NO(g)N2(g)+O2(g),能够说明反应已达到平衡的是________(填字母)。
a.容器内的压强不发生变化
b.混合气体的密度不发生变化
c.NO、N2、O2的浓度保持不变
d.单位时间内分解4molNO,同时生成2molN2
(2)一定条件下,CO可与NO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式为2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)。为提高该反应的速率,可采取的措施为______________________________________________(任写2种)。
(3)大气污染物氮氧化物可以用活性炭还原法处理。某研究小组向0.5L恒容密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。在T1℃时,反应进行到不同时间,测得相应时间各物质的物质的量如表:
时间/min
物质的量/mol
物质
0
10
20
30
NO
1.00
0.58
0.40
0.40
N2
0
0.21
0.30
0.30
CO2
0
0.21
0.30
0.30
①根据表中数据,该反应在10min时,v(NO)正________(填“>”“<”或“=”)2v(N2)逆。
②20min时NO的转化率是________。
(4)用电化学法处理SO2是目前研究的热点。利用过氧化氢吸收SO2可消除SO2污染,设计的装置如图所示(已知质子交换膜只允许H+通过)。
①H+通过质子交换膜向____________(填“左”或“右”)侧移动。
②正极的电极反应为________________。
③若11.2L(标准状况)SO2参与反应,则迁移的H+的物质的量为______。
【答案】(1)c (2)适当升高温度、使用合适的催化剂
(3) ①. > ②. 60%
(4) ①. 右 ②. ③. 1mol
【解析】
【小问1详解】
a.该反应是反应前后气体分子数不变的反应,所以无论反应是否达到平衡状态,恒温恒容条件下体系的压强始终不变,a项错误;
b.混合气体的总质量不变,容器体积不变,故密度始终保持不变,b项错误;
c.NO、、的浓度保持不变,反应达到平衡状态,c项正确;
d.单位时间内分解4molNO,同时生成2mol,都是逆反应,不能说明反应达到平衡状态,d项错误;
故选c。
【小问2详解】
为提高该反应的速率,可采取的措施为适当升高温度、使用合适的催化剂;
【小问3详解】
①10min时反应未达到平衡,则正反应速率大于逆反应速率;
②20min时,NO的转化率=×100%=×100%=60%;
【小问4详解】
①原电池中发生氧化反应的一极为负极,发生还原反应的一极是正极,故通入的一极为负极,加入的一极为正极,原电池中阳离子向正极移动,即H+通过质子交换膜向右侧移动;
②正极上得电子变成水,电极反应为;
③11.2L(标准状况)即0.5mol参与反应失去1mol电子,迁移的的物质的量为1mol。
16. 肼(N2H4)是我国导弹和运载火箭中广泛使用的液体燃料之一,具有较强的还原性。某实验小组拟用NH3和NaClO溶液反应制备肼,装置如图所示(夹持装置未画出)。已知Cl2和NaOH溶液在较高的温度下反应会生成NaClO3.
(1)导管b的作用是____________________。
(2)仪器a的名称为____________,其作用除导气外还有____________;装置C中盛放的试剂的名称为____________。
(3)装置D中发生反应的离子方程式为____________________________。
(4)装置B中制备N2H4的化学方程式为________________________;由于反应放热,通常把装置B放于温度较低的水中,目的是____________________________。
【答案】(1)平衡漏斗与烧瓶内的压强,使液体顺利流下
(2) ①. 长颈漏斗 ②. 防倒吸 ③. 饱和食盐水
(3)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
(4) ①. NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O ②. 防止温度过高,Cl2和NaOH溶液反应生成NaClO33,使生成的NaCIO浓度减小,不利于最终产品肼的生成。
【解析】
【分析】A中生石灰溶于水生成Ca(OH)2且放热,导致溶液温度升高,促进NH3H2O分解生成NH3,D中浓盐酸和漂白粉反应生成Cl2,浓盐酸具有挥发性,所以生成的Cl2中含有HCl,C装置用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,B中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO,NH3和NaClO溶液反应生成N2H4同时生成NaCl,多余的氯气用E中NaOH溶液吸收。
【小问1详解】
导管b的作用是平衡漏斗与烧瓶内的压强,使液体顺利流下;
【小问2详解】
仪器a的名称为长颈漏斗,其作用除导气外还有防倒吸;装置C中盛放的试剂的名称为饱和食盐水,其作用是除去氯气中的HCl;
【小问3详解】
装置D用于制备氯气,发生反应的离子方程式为;
【小问4详解】
装置B中氯气和NaOH反应得到NaClO,NaClO和氨气反应制备,反应的化学方程式为;把装置B放于温度较低的水中,是为了防止温度过高,Cl2和NaOH溶液反应生成NaCIO3,使生成的NaCIO浓度减小,不利于最终产品肼的生成。
17. 以淀粉为主要原料合成化合物C(具有果香味)和化合物D的合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)葡萄糖的结构简式为________,B分子中的官能团的名称为________。
(2)反应⑦中物质X的化学式为________,反应⑧的反应类型为________。
(3)反应③的化学方程式为____________________________。
(4)反应⑤的化学方程式为____________________________。
(5)已知D的相对分子质量为118,其中碳、氢两种元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则D的分子式为________。
(6)检验反应①的进行程度,需要的试剂有________。
A. 新制的Cu(OH)2
B. 碘水
C. NaOH溶液
D. FeCl3溶液
【答案】(1) ①. ②. 羧基
(2) ①. ②. 取代反应
(3)
(4)
(5) (6)ABC
【解析】
【分析】在Cu作催化剂、加热条件下发生催化氧化生成的A为,进一步被氧化生成的B为,与发生酯化反应生成的C为;乙烯与发生加成反应生成,与NaCN发生取代反应生成;D的相对分子质量为118,其中C、H两种元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则分子中,,,D的分子式为,据此解答。
【小问1详解】
葡萄糖的结构简式为,B分子中的官能团为羧基;
【小问2详解】
由分析可知,反应⑦中物质X的化学式为;反应⑧的类型为取代反应;
【小问3详解】
由分析可知,反应③的化学方程式为;
【小问4详解】
由分析可知,反应⑤的化学方程式为;
【小问5详解】
由上述分析可知,D的分子式为;
【小问6详解】
反应①是淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖中含有醛基,检验淀粉水解进行程度的试验方案:取反应①的溶液于试管中,用NaOH溶液调至碱性,再加入新制,加热一段时间,若有砖红色沉淀生成,则证明反应①已发生;另取反应①的溶液,加入碘水,变蓝,说明淀粉未完全水解,若不变蓝说明淀粉已完全水解,故选ABC。
18. 某铝土矿含Al2O3、SiO2、CuO、Fe2O3、Fe3O4及其他不溶性物质(不溶于酸)。设计如图工艺制得铝、铜和绿矾(FeSO4·7H2O):
(1)滤渣A中除有其他不溶性物质外还有______________(填化学式,下同),滤渣B的主要成分为________。
(2)写出反应②中生成Al(OH)3的化学方程式:____________________________。
(3)向溶液C中少量多次加入还原性铁粉,当看到________时停止加入铁粉,原因是____________________________。
(4)操作Ⅱ包括________、洗涤、干燥等,该过程需要隔绝空气的主要原因是____________________。
(5)8.34gFeSO4·7H2O(Mr=278)样品受热分解过程中样品质量随温度变化的曲线如图所示。温度为80℃时,固体物质M的化学式为________________。
【答案】(1) ①. ②.
(2)
(3) ①. 有气泡产生 ②. 氧化性,当产生气泡时,刚好除尽
(4) ①. 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 ②. 防止被氧化
(5)
【解析】
【分析】铝土矿加稀硫酸溶解,转化为对应的硫酸盐,不溶,过滤除去及其他不溶性物质,则滤渣A为及其他不溶性物质,向滤液A中加入足量NaOH溶液,铁离子、亚铁离子、铜离子生成对应沉淀,铝离子转化为四羟基合铝酸根离子,过滤,滤渣B为;向滤液中通入足量,得到。沉淀,过滤后,受热分解为,电解熔融的生成铝;向滤渣B中加入稀硫酸,各物质溶解,得到溶液C,向溶液C中加入适量铁粉,置换出Cu,转化为,过滤除去铜,滤液进一步制得绿矾,据此解答。
【小问1详解】
由分析可知,滤渣A中除有其他不溶性物质外还有;滤渣B的主要成分为;
【小问2详解】
由分析可知,生成的化学方程式:;
【小问3详解】
溶液C显酸性,向溶液C中少量多次加入还原性铁粉,由于离子的氧化性,当产生气泡时,刚好被铁粉还原除尽,氢离子开始反应,故当看到有气泡产生时,停止加入铁粉;
【小问4详解】
操作Ⅱ为从硫酸亚铁溶液中分离得到绿矾,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;过程需要隔绝空气的主要原因是:防止被氧化;
【小问5详解】
8.34g的物质的量为0.03mol。温度为78℃时,固体物质M的质量为6.72g,固体质量减轻8.34g-6.72g=1.62g。开始阶段,结晶水合物加热时失去的是结晶水,1.62g水的物质的量为0.09mol。0.03mol绿矾失去0.09mol水,则剩下的水为0.03mol×7-0.09mol=0.12mol,故M的化学式为。
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