内容正文:
2025级高一下学期6月月考
化学试卷
可能用到相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35 Fe 56 Zn 65
一、单选题(本题共14小题,每题3分,共42分)
1. 我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰命名为“福建舰”,舷号为18,下列叙述正确的是
A. 舰载飞机用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B. “福建舰”服务器芯片材料为二氧化硅
C. 建造用的铝合金,工业上常采用电解熔融氯化铝冶炼铝
D. 舰舱中使用的碳纤维不属于无机非金属材料
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 次氯酸分子的结构式:H-Cl-O
C. 四氯化碳分子的空间填充模型:
D. 碳骨架为的烃的分子式:
3. 下列表述正确的是
A. 石油的分馏和煤的干馏都只发生了物理变化
B. 通过电解溶液的方法可以获取金属
C. 食盐中添加碘酸钾,以补充必要的营养成分
D. 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
4. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 5.6gFe与足量Cl2完全反应,转移的电子数为
B. 28gN2与3molH2在密闭容器中混合后充分反应,生成NH3的分子数小于
C. 0.5mol葡萄糖(C6H12O6)分子中含有的羟基数为
D. 1L12mol·L-1浓盐酸中,含氢原子数为
5. “天宫课堂”第二课中亚平老师用结构如图所示的物质制作出“冰球”,其中X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的焰色试验中火焰呈黄色。下列说法不正确的是
A. 单质与化合的容易程度:Z易于Y
B. 该物质中不是所有原子均满足最外层的稳定结构
C. 原子的半径大小:
D. X、Y形成的化合物只含有极性共价键
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb - 2e- = Pb2+
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 与足量稀硝酸反应:
D. 向硅酸钠溶液中通入少量气体:
7. 某有机物M的结构简式如图所示,下列叙述错误的是
A. 该有机物的分子式为C7H10O5
B. 该有机物分子中含有3种官能团
C. 该有机物能发生取代、氧化、加成、加聚反应
D. 该有机物所有碳原子共平面
8. 医疗上,紧急情况常用H2O2和KMnO4反应提供氧气。常温下,在密闭容器中加入双氧水和酸性KMnO4溶液的混合液共100mL,发生反应:,测得O2的体积(标准状况)与时间关系如图所示(忽略体积变化,即反应后溶液体积仍为100mL)。下列叙述正确的是
A. 相同时间内的平均速率之比为5:2
B. 10~20s内的平均速率
C. c→d段时间内反应速率最快
D. d点时,则起始加入
9. 2023年我国科研人员以二硫化钼作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,该电池固时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和OH,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A. Zn/ZnO电极为负极,电极为正极
B. 双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变
C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为
D. 当电路通过1mol 时,整个电池系统理论上质量会增大2.6g
10. 下列装置或操作一定能达到实验目的是
A.制备并收集少量干燥氨气
B.检验淀粉是否水解
C.比较和对分解的催化效果
D.验证非金属性:
A. A B. B C. C D. D
11. 下列说法不正确的是
A. 某芳香烃的结构为,它的一氯代物有4种
B. 2-苯基丙烯分子中所有碳原子可能在同一平面上
C. 某单烯烃和氢气加成后得到饱和烃,则该烯烃有3种结构
D. 丙烷六氯代物有4种
12. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 纤维素制乙醇:纤维素
B. 由黄铁矿制硫酸:黄铁矿
C. 工业制硝酸:
D. 由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅纯硅
13. 一定温度下,探究铜与稀反应的过程如下:
下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ中硝酸既体现酸性又体现氧化性
B. 过程Ⅲ的反应速率比过程Ⅰ快的原因是溶于水,使浓度增大
C. 由实验推测,对该反应具有催化作用或Ⅰ至Ⅲ过程中溶液温度升高
D. 反应Ⅰ后的无色气体为,若通入,再和铜充分反应之后会剩余
14. 工业上常以铝土矿(主要成分为,含少量)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A. “溶解时发生反应的离子方程式为
B. “酸化”时可以用代替
C. “过滤2”中所得滤液的主要成分为
D. “熔融电解”时加入试剂X为冰晶石,用作催化剂
二、非选择题(本题包含4道小题,共58分)
15. 含氮化合物在农业、工业、国防等领域都有着广泛的应用。氮元素部分常见物质间的相互转化如图所示。请回答下列问题:
(1)已知过程Ⅰ中拆开1 mol H-H键,1 mol N-H键,1 mol N≡N键分别需要的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_________。
(2)过程Ⅱ一般使用Pt作为催化剂,写出该反应的化学方程式:_________;某同学在实验室模拟过程Ⅱ时,先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下图中,能够正确表示该反应过程中能量变化的是_________(填字母)。
A. B. C.
(3)某温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol N2(g)和2.0 mol H2(g)发生过程Ⅰ的反应,一段时间后反应达平衡状态,部分物质的物质的量n随时间t的变化情况如图所示:
①曲线a表示_________(填“N2”、“H2”或“NH3”)的物质的量的变化情况。
②250 s时,H2的转化率为_________。
③下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.
B.密闭容器中气体压强不变
C.混合气体的密度不变
D.生成2a mol NH3(g)的同时生成3a mol H2(g)
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl、NH4Cl溶液为电解液制造出一种既能提供电能,又能实现氮固定的新型电池,该电池工作原理如图所示:
①a电极上的电极反应式是_________。
②假设放电过程中电解液的体积不变,当电解液中H+的物质的量改变0.8 mol时,理论上外电路中通过________mol电子。
16. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)在精细化工领域应用广泛,实验室制备Na2S2O3的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质;
(1)盛装浓H2SO4的仪器名称是_________,装置A中发生反应的化学方程式为_________。
(2)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到Na2S2O3溶液和一种无色无味的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:_________。
②若不及时停止装置A中的反应,Na2S2O3产量会降低,原因是_________。
(3)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有_________(填化学式)。
(4)用已知浓度的I2溶液可以测定硫代硫酸钠固体的纯度。
步骤Ⅰ:准确称取19.75 g硫代硫酸钠固体,加水溶解后,全部转移到250 mL容量瓶中,加水定容至250 mL。
步骤Ⅱ:量取物质的量浓度为0.20 mol/L的I2溶液50.0 mL,向其中加入步骤Ⅰ所配硫代硫酸钠溶液,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0 mL。
已知反应为,则硫代硫酸钠固体的纯度为_________。
17. 从海水中不仅可以获得淡水,而且可按如图工艺流程提取溴和镁。
回答下列问题:
(1)海水淡化的方法有______________(写三点)。
(2)X是一种黄绿色气体,X为_____________(填化学式)。工业上常采用电解饱和食盐水的方法来制备X,写出反应的化学方程式:______________。
(3)检验某NaCl溶液中是否混有的实验操作是_____________。
(4)热空气或水蒸气吹出Br2,溴单质与热的纯碱溶液反应有气体生成,该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。
(5)步骤(3)发生反应的离子方程式为____________。
(6)工业上常通过电解MgCl2来制备Mg,而不是电解MgO,其原因是_________。
18. A~I是常见有机物,它们之间的转化关系如图所示。A的产量是石油化工发展水平的标志,E和H为有香味的油状物质,I属于高分子材料,常用于食品包装。
已知:
(1)转化①的反应类型为_________,B中所含官能团的电子式为_________。
(2)转化④的化学方程式为_________。
(3)H的结构简式为_________。
(4)下列说法正确的是_________(填字母)。
A. 物质A与Cl2发生加成反应的产物的同分异构体只有1种
B. 物质E与饱和碳酸钠溶液混合久置后分层,上层为无色油状液体
C. 物质A、B、D都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 物质E与H互为同系物
(5)I_________(填“是”或“不”)属于纯净物,写出丙烯腈CH2=CHCN在一定条件下聚合生产聚丙烯腈的化学方程式____________________________________。
(6)已知,则合成可选择的反应物键线式是_________。
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2025级高一下学期6月月考
化学试卷
可能用到相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35 Fe 56 Zn 65
一、单选题(本题共14小题,每题3分,共42分)
1. 我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰命名为“福建舰”,舷号为18,下列叙述正确的是
A. 舰载飞机用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
B. “福建舰”服务器芯片材料为二氧化硅
C. 建造用的铝合金,工业上常采用电解熔融氯化铝冶炼铝
D. 舰舱中使用的碳纤维不属于无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮化硅陶瓷性能优异,属于新型无机非金属材料,区别于传统硅酸盐类无机非金属材料,A正确;
B.服务器芯片的核心材料是单质硅,二氧化硅是光导纤维的主要原料,不用于制作芯片,B错误;
C.氯化铝是共价化合物,熔融状态下不导电,工业上采用电解熔融氧化铝(加冰晶石降低熔点)的方法冶炼铝,C错误;
D.碳纤维主要成分为碳单质,属于无机非金属材料,D错误;
故答案选A。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 羟基的电子式:
B. 次氯酸分子的结构式:H-Cl-O
C. 四氯化碳分子的空间填充模型:
D. 碳骨架为的烃的分子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.羟基为中性基团,氧原子应有7个电子(含1个未成对电子),正确电子式为:,A错误;
B.次氯酸中氧为中心原子,成键顺序为:H-O-Cl,B错误;
C.CCl4为正四面体结构,中心C原子半径小于Cl原子,模型应体现Cl原子较大且包围中心。图中中心原子大、周围小,更符合CH4模型,C错误;
D.给定碳骨架含4个碳原子,含一个双键属烯烃。结构简式为CH2=C(CH3)2,氢原子总数为8,分子式为C4H8,D正确;
故答案选D。
3. 下列表述正确的是
A. 石油的分馏和煤的干馏都只发生了物理变化
B. 通过电解溶液的方法可以获取金属
C. 食盐中添加碘酸钾,以补充必要的营养成分
D. 绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理
【答案】C
【解析】
【详解】A.石油分馏是物理变化,煤的干馏是化学变化,A错误;
B.电解NaCl溶液离子方程式:,可以得到溶液,无法得到金属Na,B错误;
C.食盐中添加碘酸钾用于补碘,符合营养强化要求,C正确;
D.绿色化学的核心是从源头减少污染,而非治理污染,D错误;
故选C。
4. 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 5.6gFe与足量Cl2完全反应,转移的电子数为
B. 28gN2与3molH2在密闭容器中混合后充分反应,生成NH3的分子数小于
C. 0.5mol葡萄糖(C6H12O6)分子中含有的羟基数为
D. 1L12mol·L-1浓盐酸中,含氢原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.5.6g Fe的物质的量为0.1mol,与足量Cl2反应生成,转移电子数为0.3mol,即,A正确;
B.28g N2(1mol)与3mol H2按反应N2+3H2⇌2NH3,理论上最多生成2mol NH3,但该反应为可逆反应,实际生成NH3的分子数小于,B正确;
C.葡萄糖每个分子含5个羟基和一个醛基,0.5mol葡萄糖含羟基数为0.5×5=2.5mol,即,C正确;
D.该浓盐酸中HCl的物质的量为12mol,含12mol H原子,但溶液中还存在H2O中的H原子,总H原子数远大于,D错误;
故选D。
5. “天宫课堂”第二课中亚平老师用结构如图所示的物质制作出“冰球”,其中X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的焰色试验中火焰呈黄色。下列说法不正确的是
A. 单质与化合的容易程度:Z易于Y
B. 该物质中不是所有原子均满足最外层的稳定结构
C. 原子的半径大小:
D. X、Y形成的化合物只含有极性共价键
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的焰色呈黄色,M为Na元素;根据图示结构,中心原子Y形成4个共价键,为C元素;与Y成键的Z原子,原子序数大于Y,为O元素;X的原子序数最小,且形成1个共价键,X为H元素;
【详解】A.Z为O,O2与H2点燃即可剧烈反应;Y为C,需高温高压催化剂才能与H2生成CH4,O更易与H2化合,A正确;
B.阴离子中:C、O、满足8e-;但H只有2e-,不满足8电子结构,B正确;
C.原子电子层数越多半径越大,同周期元素从左到右半径减小,故原子半径大小为:Na>C>O>H,即M>Y>Z>X,C正确;
D.X=H,Y=C,可形成如乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)等,其中含C-C非极性键,D错误;
故答案选D。
6. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb - 2e- = Pb2+
B. 少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClO
C. 与足量稀硝酸反应:
D. 向硅酸钠溶液中通入少量气体:
【答案】D
【解析】
【详解】A.铅酸蓄电池放电时的负极反应:Pb-2e-+SO = PbSO4,A错误;
B.次氯酸具有氧化性,可以氧化二氧化硫生成硫酸钙,正确的离子方程式为Ca2++3ClO-+SO2+H2O=CaSO4↓+Cl-+2HClO,B错误;
C.与足量稀硝酸会发生氧化还原反应,故正确的反应方程式为3Fe(OH)2+10H++ NO=3Fe3++NO↑+8H2O,C错误;
D.向硅酸钠溶液中通入少量CO2气体生成硅酸沉淀和碳酸钠,D正确;
故选D。
7. 某有机物M的结构简式如图所示,下列叙述错误的是
A. 该有机物的分子式为C7H10O5
B. 该有机物分子中含有3种官能团
C. 该有机物能发生取代、氧化、加成、加聚反应
D. 该有机物所有碳原子共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物的分子式为C7H10O5,A正确;
B.该分子含有羧基、碳碳双键、羟基共3种官能团,B正确;
C.该有机物含有羟基,能发生取代、氧化反应,含有碳碳双键,能发生加成、加聚反应,C正确;
D.该有机物分子中的含碳六元环是扭曲结构,所有碳原子不可共平面,D错误;
故答案选D。
8. 医疗上,紧急情况常用H2O2和KMnO4反应提供氧气。常温下,在密闭容器中加入双氧水和酸性KMnO4溶液的混合液共100mL,发生反应:,测得O2的体积(标准状况)与时间关系如图所示(忽略体积变化,即反应后溶液体积仍为100mL)。下列叙述正确的是
A. 相同时间内的平均速率之比为5:2
B. 10~20s内的平均速率
C. c→d段时间内反应速率最快
D. d点时,则起始加入
【答案】D
【解析】
【详解】A.在同一化学反应中,各物质速率之比等于化学计量数之比,所以,相同时间内,A错误;
B.10~20s内,将O2体积换算成L,计算消耗H2O2的物质的量,,B错误;
C.观察图示,b→c段时间内曲线斜率最大,即平均速率最大,C错误;
D.d点时,消耗KMnO4的物质的量:,故起始时投入KMnO4的物质的量为:,D正确;
答案选D。
9. 2023年我国科研人员以二硫化钼作为电极催化剂,研发出一种Zn-NO电池系统,该电池固时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为和OH,并实现其定向通过,则下列说法错误的是
A. Zn/ZnO电极为负极,电极为正极
B. 双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变
C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为
D. 当电路通过1mol 时,整个电池系统理论上质量会增大2.6g
【答案】B
【解析】
【分析】MoS2电极上NO得电子生成NH3,则MoS2电极为正极,正极反应为,Zn电极为负极,负极发生反应;氢离子透过双极膜向正极移动,氢氧根离子透过双极膜向负极移动。
【详解】A. 根据以上分析,Zn/ZnO电极为负极,电极为正极,故A正确;
B. 两电极都有水生成,两侧电解质溶液的浓度减小,故B错误;
C. Zn/ZnO为负极,电极表面发生的反应为,故C正确;
D. 根据,当电路通过1mol 时,理论上通入0.2molNO,同时生成0.2mol氨气,整个电池系统理论上质量会增大,故D正确;
选B。
10. 下列装置或操作一定能达到实验目的是
A.制备并收集少量干燥氨气
B.检验淀粉是否水解
C.比较和对分解的催化效果
D.验证非金属性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气密度小于空气,应采用向下排空气法收集,装置中用向上排空气法收集,无法收集到氨气,A错误;
B.淀粉水解用稀硫酸作催化剂,检验水解产物葡萄糖时,需先加NaOH溶液中和未反应的稀硫酸,使溶液呈碱性后再加新制氢氧化铜,否则稀硫酸会与氢氧化铜反应干扰实验,操作缺少中和步骤,B错误;
C.比较催化剂对分解的催化效果时,需要控制的浓度相同,装置中两组实验浓度分别为10%和5%,存在两个变量,无法比较催化效果,C错误;
D.元素的最高价含氧酸酸性越强,对应非金属性越强:浓硝酸与反应生成,说明酸性,即非金属性;饱和碳酸氢钠溶液可除去挥发的硝酸,通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,说明酸性,即非金属性,可验证非金属性,D正确;
故选D。
11. 下列说法不正确的是
A. 某芳香烃的结构为,它的一氯代物有4种
B. 2-苯基丙烯分子中所有碳原子可能在同一平面上
C. 某单烯烃和氢气加成后得到饱和烃,则该烯烃有3种结构
D. 丙烷六氯代物有4种
【答案】C
【解析】
【详解】A.呈现轴对称,有4种化学环境不同的氢原子,一氯代物有4种,故A正确;
B.苯环中所有原子共面,乙烯中所有原子共面,乙烯和苯环之间的碳碳单键可以旋转,两个面可能共面,即2-苯基丙烯分子中所有碳原子可能在同一平面上,故B正确;
C.某种单烯烃与氢气发生加成反应时,相邻的两个不饱和C原子上各结合1个H原子,形成饱和C原子,所以根据烯烃加成规律可知经氢化后得到的饱和烃是,该烯烃双键的位置可能为,因此可能的结构有2种,故C错误;
D.丙烷有8个H原子,其中2个H原子被氯原子取代形成丙烷的二氯代物。六氯代物可以看作C3Cl8中的8个氯原子,其中2个氯原子被2个氢原子代替形成,两者是等效的,氯代物有四种同分异构体,可得到六氯代物也有四种同分异构体,故D正确;
答案选C。
12. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 纤维素制乙醇:纤维素
B. 由黄铁矿制硫酸:黄铁矿
C. 工业制硝酸:
D. 由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅纯硅
【答案】C
【解析】
【详解】A.纤维素制乙醇:纤维素在一定条件下水解为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,故A正确;
B.由黄铁矿煅烧生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,故B正确;
C.工业制硝酸是氨氧化法:先合成氨,再用氨气发生催化氧化生成NO,故C错误;
D.石英砂和焦炭在高温条件下反应生成粗硅和一氧化碳,粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3, SiHCl3和氢气在高温条件下反应生成高纯硅和氯化氢,故D正确;
选C。
13. 一定温度下,探究铜与稀反应的过程如下:
下列说法错误的是
A. 过程Ⅰ中硝酸既体现酸性又体现氧化性
B. 过程Ⅲ的反应速率比过程Ⅰ快的原因是溶于水,使浓度增大
C. 由实验推测,对该反应具有催化作用或Ⅰ至Ⅲ过程中溶液温度升高
D. 反应Ⅰ后的无色气体为,若通入,再和铜充分反应之后会剩余
【答案】B
【解析】
【分析】过程Ⅰ中Cu和稀HNO3的反应生成NO,过程Ⅱ中NO被氧化生成NO2,结合浓度对化学反应速率的影响分析判断。
【详解】A.过程Ⅰ中,铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,硝酸既体现酸性又体现氧化性,A正确;
B.随着反应的进行,溶液里生成硝酸铜,根据氮元素守恒,溶液中c(HNO3)应比原硝酸浓度减小,不会增大,B错误;
C.加入NO2后反应速率加快,说明NO2对该反应具有催化作用,金属与酸的反应为放热反应,则Ⅰ至Ⅲ过程中溶液温度升高,反应速率增大,C正确;
D.根据关系式,,可知反应Ⅰ后的无色气体为,若通入,可以全部转化为,再和铜充分反应之后会剩余,D正确;
故选B。
14. 工业上常以铝土矿(主要成分为,含少量)为原料冶炼金属铝,其工艺流程如图:
下列说法正确的是
A. “溶解时发生反应的离子方程式为
B. “酸化”时可以用代替
C. “过滤2”中所得滤液的主要成分为
D. “熔融电解”时加入试剂X为冰晶石,用作催化剂
【答案】A
【解析】
【分析】铝土矿(主要成分为,含少量),加入NaOH溶液溶解后,滤渣为,滤液为溶液,通入过量的CO2生成Al(OH)3,过滤,滤液主要为碳酸氢钠溶液,滤渣为Al(OH)3,灼烧后得到Al2O3,加入冰晶石,在熔融状态下电解Al2O3,得到Al和氧气,冰晶石的作用是降低Al2O3的熔点。
【详解】A.由分析可知,加入NaOH溶液后,与氧化铝反应生成,反应的离子方程式为,故A正确;
B.“酸化”时不可以用代替,因为如果过量会溶解Al(OH)3,故B错误;
C.“过滤2”中所得滤液的主要成分为,故C错误;
D.试剂X为冰晶石,作用是降低Al2O3的熔点,故D错误;
答案选A。
二、非选择题(本题包含4道小题,共58分)
15. 含氮化合物在农业、工业、国防等领域都有着广泛的应用。氮元素部分常见物质间的相互转化如图所示。请回答下列问题:
(1)已知过程Ⅰ中拆开1 mol H-H键,1 mol N-H键,1 mol N≡N键分别需要的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_________。
(2)过程Ⅱ一般使用Pt作为催化剂,写出该反应的化学方程式:_________;某同学在实验室模拟过程Ⅱ时,先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下图中,能够正确表示该反应过程中能量变化的是_________(填字母)。
A. B. C.
(3)某温度下,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入2.0 mol N2(g)和2.0 mol H2(g)发生过程Ⅰ的反应,一段时间后反应达平衡状态,部分物质的物质的量n随时间t的变化情况如图所示:
①曲线a表示_________(填“N2”、“H2”或“NH3”)的物质的量的变化情况。
②250 s时,H2的转化率为_________。
③下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是_________(填字母)。
A.
B.密闭容器中气体压强不变
C.混合气体的密度不变
D.生成2a mol NH3(g)的同时生成3a mol H2(g)
(4)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl、NH4Cl溶液为电解液制造出一种既能提供电能,又能实现氮固定的新型电池,该电池工作原理如图所示:
①a电极上的电极反应式是_________。
②假设放电过程中电解液的体积不变,当电解液中H+的物质的量改变0.8 mol时,理论上外电路中通过________mol电子。
【答案】(1)
(2) ①. ②. A
(3) ①. ②. ③. AC
(4) ①. ②. 2.4
【解析】
【详解】(1)反应热=反应物键能总和-生成物键能总和。中,反应物键能总和为,生成物键能总和为,,热化学方程式为;
(2)过程II是氨气催化氧化,化学方程式为。该反应是放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,反应需要加热引发,反应过程中催化剂红热,说明反应放热,选A;
(3)①反应中、物质的量减少,物质的量增加,则曲线b表示物质的量变化。物质的量变化比等于反应方程式中各物质的化学计量数之比,由曲线a中和曲线b中物质的量变化得出,曲线a表示物质的量变化。②250s时,起始0mol,平衡时1.2mol,生成1.2mol,,转化率;
③A.平衡时,A错误;
B.反应前后气体物质的量变化,压强不变说明平衡,B正确;
C.气体质量和体积不变,密度始终不变,C错误;
D.生成2mol同时生成3mol,正逆反应速率相等,D正确;
故答案选AC;
(4)①a电极通入,发生还原反应,电极反应式为;
②总反应,物质的量改变0.8mol时,则反应消耗,所以电路中通过电子。
16. 硫代硫酸钠(Na2S2O3)在精细化工领域应用广泛,实验室制备Na2S2O3的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质;
(1)盛装浓H2SO4的仪器名称是_________,装置A中发生反应的化学方程式为_________。
(2)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到Na2S2O3溶液和一种无色无味的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:_________。
②若不及时停止装置A中的反应,Na2S2O3产量会降低,原因是_________。
(3)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有_________(填化学式)。
(4)用已知浓度的I2溶液可以测定硫代硫酸钠固体的纯度。
步骤Ⅰ:准确称取19.75 g硫代硫酸钠固体,加水溶解后,全部转移到250 mL容量瓶中,加水定容至250 mL。
步骤Ⅱ:量取物质的量浓度为0.20 mol/L的I2溶液50.0 mL,向其中加入步骤Ⅰ所配硫代硫酸钠溶液,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0 mL。
已知反应为,则硫代硫酸钠固体的纯度为_________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2) ①. ②. 过量的使溶液显酸性,在酸性条件下会发生分解
(3)
(4)
【解析】
【详解】(1)根据装置A中的仪器结构,盛装浓的仪器名称为:分液漏斗;装置A中的药品是Cu片和浓,目的是加热反应生成气体,则反应的化学方程式为:
(2)开始实验后,装置C中先出现黄色浑浊:;后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味的气体:;总反应的化学方程式为:;
②若不及时停止装置A中的反应,剩余的气体会在装置C的溶液中生成亚硫酸:,根据题目中已知:在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质,所以会导致被消耗而使产量降低。
(3)装置D的作用是尾气处理,实验结束后该装置中溶液的溶质有,说明NaOH溶液过量,可能发生的反应有:、,则溶液的溶质除了有NaOH和外,还存在。
(4)由物质的量浓度为的溶液50.0mL,恰好完全反应时消耗硫代硫酸钠溶液50.0mL,根据反应:可知,硫代硫酸钠固体的纯度为:。
17. 从海水中不仅可以获得淡水,而且可按如图工艺流程提取溴和镁。
回答下列问题:
(1)海水淡化的方法有______________(写三点)。
(2)X是一种黄绿色气体,X为_____________(填化学式)。工业上常采用电解饱和食盐水的方法来制备X,写出反应的化学方程式:______________。
(3)检验某NaCl溶液中是否混有的实验操作是_____________。
(4)热空气或水蒸气吹出Br2,溴单质与热的纯碱溶液反应有气体生成,该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为____________。
(5)步骤(3)发生反应的离子方程式为____________。
(6)工业上常通过电解MgCl2来制备Mg,而不是电解MgO,其原因是_________。
【答案】(1)蒸馏法、电渗析法、反渗透法
(2) ①. ②.
(3)取少量溶液于洁净的试管中,滴加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若未产生白色沉淀,说明不含硫酸根离子,反之,混有硫酸根离子
(4)
(5)
(6)氧化镁的熔点高,高温熔融的氧化镁能耗高
【解析】
【分析】海水经过淡化得到氯化钠晶体、淡水、和卤水,卤水中有Br-,电解饱和食盐水得到氯气与卤水反应置换出溴得到低浓度的溴水,用热空气吹出并用热的纯碱溶液吸收得到溴化钠和溴酸钠的溶液,最后用硫酸酸化得到溴单质,贝壳的成分是碳酸钙加热分解得到氧化钙,CaO与水反应生成石灰乳,石灰乳与卤水中的Mg2+作用生成氢氧化镁沉淀,氢氧化镁加入盐酸溶解得到氯化镁溶液,经过脱水得到无水氯化镁,最后电解熔融的氯化镁得到Mg单质。
【小问1详解】
海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法;
【小问2详解】
黄绿色气体是氯气,化学式为Cl2,电解饱和的食盐水的化学方程式为;
【小问3详解】
检验硫酸根离子的方法是:取少量溶液于试管中,先加入盐酸酸化没有现象,排除Ag+和的干扰,再加入氯化钡溶液若有白色沉淀生成即证明有。故答案为:取少量溶液于洁净的试管中,滴加盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,若未产生白色沉淀,说明不含硫酸根离子,反之,混有;
【小问4详解】
Br2与碳酸钠反应离子方程式为,只有Br元素的化合价变化,且一个Br失去电子与5个Br得到电子相等,则氧化产物与还原产物Br-物质的量之比为1:5;
【小问5详解】
步骤(3)为和Br-发生归中反应生成Br2,发生反应的离子方程式;
【小问6详解】
工业上常通过电解MgCl2来制备Mg,而不是电解MgO,其原因是氧化镁的熔点高,高温熔融的氧化镁能耗高;
18. A~I是常见有机物,它们之间的转化关系如图所示。A的产量是石油化工发展水平的标志,E和H为有香味的油状物质,I属于高分子材料,常用于食品包装。
已知:
(1)转化①的反应类型为_________,B中所含官能团的电子式为_________。
(2)转化④的化学方程式为_________。
(3)H的结构简式为_________。
(4)下列说法正确的是_________(填字母)。
A. 物质A与Cl2发生加成反应的产物的同分异构体只有1种
B. 物质E与饱和碳酸钠溶液混合久置后分层,上层为无色油状液体
C. 物质A、B、D都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 物质E与H互为同系物
(5)I_________(填“是”或“不”)属于纯净物,写出丙烯腈CH2=CHCN在一定条件下聚合生产聚丙烯腈的化学方程式____________________________________。
(6)已知,则合成可选择的反应物键线式是_________。
【答案】(1) ①. 加成反应 ②.
(2)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(3)CH3COOCH2CH2OOCCH3 (4)AB
(5) ①. 不 ②. nCH2=CHCN
(6)和
【解析】
【分析】A的产量是石油化工发展水平的标志,故A为乙烯CH2=CH2。乙烯与水发生加成反应生成B乙醇,乙醇在Cu催化、加热条件下被O2氧化为C乙醛,乙醛继续被O2氧化为D乙酸,乙醇与乙酸发生酯化反应生成E乙酸乙酯。乙烯与Br2发生加成反应生成F1,2-二溴乙烷,F在NaOH水溶液中水解生成G乙二醇,乙二醇与乙酸酯化生成H二乙酸乙二酯。乙烯在催化剂作用下发生加聚反应生成I聚乙烯;
【小问1详解】
转化①为乙烯与水生成乙醇,属于加成反应;B为乙醇,官能团为羟基,电子式可写作,O原子上有两对孤电子;
【小问2详解】
转化④是乙醇与乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
【小问3详解】
H由乙二醇与2分子乙酸酯化得到,结构简式为CH3COOCH2CH2OOCCH3;
【小问4详解】
A,乙烯与Cl2加成的产物为1,2-二氯乙烷,其同分异构体仅有1,1-二氯乙烷1种,A正确;
B,乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液且密度小于水,静置后上层为无色油状液体,B正确;
C,乙酸不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,C错误;
D,E为一元酯,H为二元酯,二者不互为同系物,D错误;
故选AB;
【小问5详解】
I为聚乙烯,聚合物中n值不固定,属于混合物,不属于纯净物。丙烯腈CH2=CHCN发生加聚反应生成聚丙烯腈,方程式为nCH2=CHCN
【小问6详解】
该反应为二烯与烯烃的环加成反应。合成目标产物可选1,3-丁二烯和丙烯,键线式为和。
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