内容正文:
石家庄二中教育集团2025-2026学年度高一年级下学期
期末考试化学试卷
时间:75分钟,分值100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5
一、单选题(本题共20个小题,1-8题每小题2分,9-20题每题3分,共52分)
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法正确的是
A. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
B. 超导体石墨烯是一种有机高分子物质
C. 液氧煤油发动机使用的煤油是通过石油减压分馏获得的纯净物
D. 神舟系列飞船返回舱使用的耐高温结构材料属于新型无机非金属材料
2. 化学与生产生活息息相关。下列说法涉及的化学知识错误的是
选项
说法
化学知识
A
煮菜时通常后加食盐
碘化钾受热与氧气反应
B
盐卤可以使豆浆中的蛋白质凝固析出
氯化镁、硫酸钙使豆浆中的蛋白质聚沉
C
用柠檬酸去除水垢
柠檬酸酸性强于碳酸
D
冬季向树干上刷石灰水
石灰水能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的分子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的官能团是羧基 D. 乙醇的分子结构模型:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯()的混合物中含有原子数为
B. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有键的数目为
C. 1 mol与足量发生取代反应生成分子的数目为
D. 等物质的量的乙炔()和乙醛()蒸气的混合气体,完全燃烧消耗分子的数目为
5. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 图1测定中和热的反应热 B. 图2检验蔗糖水解产物具有还原性
C. 图3证明石蜡油分解产物中含有乙烯 D. 图4除去中的
6. 下列操作、现象或结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
将乙酸和过量乙醇在浓硫酸催化作用下加热发生反应,待充分反应后,冷却,稀释反应液,再加入饱和溶液,有气泡产生
酯化反应是可逆反应
B
向过量的溶液中加入某有机物,没有气泡产生
该有机物中不含羧基
C
取少量补铁剂富马酸亚铁完全溶于稀硫酸,再滴加溶液,溶液褪色
无法证明溶液中含有
D
取两支相同的试管,各加入2mL0.1mol/L溶液,分别放入冷水和热水中,再同时向两支试管中加入等量且过量的稀硫酸,振荡,置于热水中的试管产生气泡快
加热能加快化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法中正确的有几项
①很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,该性质可用于蛋白质检验
②淀粉通过发酵法制得的乳酸是乙酸的同系物
③糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物,且均能发生水解反应
④油脂是燃烧热最高的营养物质,形成油脂的脂肪酸饱和程度越大,油脂的熔点越高
⑤以柳树皮中的水杨酸为原料通过取代反应制得阿司匹林,其具有解热镇痛作用
⑥向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,有沉淀析出,鸡蛋清发生了盐析
⑦消毒酒精是质量分数为75%的酒精溶液,且浓度越大效果越好
⑧焦炉气和液化石油气都是由烃组成的混合物
⑨油脂燃烧生成二氧化碳和水,说明油脂中含有C、H、O三种元素
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
8. 松油醇是一种重要的香料,具有紫丁香花香,稀释后呈柏子香味。结构如图所示。下列说法正确的是
A. 松油醇的分子式为
B. 松油醇分子中所有碳原子都在同一平面上
C. 一定条件下,松油醇只能发生取代、加成反应
D. 松油醇与氢气加成后的产物有6种一氯代物
9. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. (a)图可表示盐酸与反应的能量变化
B. (b)图中实验的环境温度为22℃,将物质的量浓度相等、体积分别为mL、mL的溶液、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如(b)图(已知mL)
C. 由(c)图可知,若在密闭容器中加入2 mol和4 mol充分反应放出的热量为kJ
D. 由(d)图可知,A与C的能量差为:
10. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 已知 kJ/mol;则 kJ/mol
B. 一定条件下,在密闭容器中充入0.1mol与0.1mol,充分反应后放出热量akJ,则 kJ/mol
C. ; ,则
D. 苯的燃烧热的热化学方程式: kJ/mol
11. 在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中,均充入和,发生反应制取甲醇: ,实验结果如表所示。下列说法正确的是
容器编号
温度/K
催化剂
平衡时
平衡常数
Ⅰ
NO
0.5
Ⅱ
x
Ⅲ
()
0.2
A. 使用催化剂可以降低该反应的
B. 平衡常数:
C. 容器Ⅱ中,
D. 时,在该容器中充入、、、各1 mol,此时反应向正反应方向进行
12. 下列叙述正确的是
A. 可通过加聚反应制得聚丙烯腈,其链节为
B. 1mol有机物,最多消耗Na、NaOH的物质的量之比为1:1
C. 维生素A的结构简式为,1mol维生素A最多可以和4mol加成
D. 结构简式为的有机物分子中,处于同一平面的碳原子最多有10个
13. 甲醇()与CO催化制备乙酸()的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应中,为催化剂,HI为中间产物
B. 该过程不涉及非极性键的断裂和形成
C. iii为该历程的决速步骤
D. 总反应的热化学方程式为: kJ/mol
14. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验序号
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法错误的是
A. ,
B. 溶液的酸碱性以及浓度会影响该反应的化学反应速率
C. 表中可以是4.0mL
D. 上表数据不能证明对该反应速率有影响
15. 某实验小组向溶液中滴加溶液5~6滴,发生反应:,下列说法正确的是
A. 向反应后的溶液中加入振荡,溶液分层,取上层清液,滴加溶液,观察是否有AgI沉淀产生,通过该实验现象可以说明该反应是可逆反应
B. 通过升高温度和加入适量催化剂,可以将全部转化为
C. 向反应后的溶液中加入振荡,下层液体颜色呈紫红色说明该反应是可逆反应
D. 当该反应达到限度时,逆反应速率达到最大
16. 氮氧化物是工业生产的原料,也是大气污染物,研究氮氧化物的相关反应机理非常有意义。已知:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应的
A. B.
C. D.
17. 海洋是一个巨大的宝藏,海水的综合利用示意图如下。下列说法不正确的是
A. 通过蒸馏、反渗析法和电渗析法可以将海水淡化
B. 工业上也可用溶液吸收吹出的,发生反应:
C. 冶炼金属镁可以以海水为原料,经过一系列过程制得MgO固体,经还原制得镁
D. 工业上,通过电解NaCl溶液可以制取
18. 使用作为载气,将6.0g某有机物完全燃烧产物依次通入两个U形管,其中a管增重7.2g,b管增重13.2g。下列说法正确的是
A. 该有机物是烃
B. 分子中
C. 该有机物能与乙酸发生酯化反应,其可能的结构只有2种
D. 该有机物在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸,减少的总体积就是生成的水蒸气的体积
19. 在一定温度、容积不变的密闭容器里,下列选项中可用来判断可逆反应
达到平衡的有
①②单位时间内生成amolA,同时消耗2amolC
③之比为1:3:2④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变⑥混合气体的平均摩尔质量不再改变
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②④⑤⑥ C. ①④⑤⑥ D. ①③④⑤⑥
20. 工业合成尿素的热化学方程式为: kJ/mol。室温下,向1L真空刚性容器中加入1mol和2mol,t分钟后反应达到平衡,测得mol/L。下列说法正确的是
A. t分钟内,
B. 当体积分数不变时反应达到平衡
C. 向容器中再加入1mol和2mol,或向容器中再加入1mol氦气,都会使容器的压强增大,加快反应速率
D. 室温下,该反应的平衡常数
Ⅱ卷主观题
二、解答题(本题包含3个题,共48分)
21. 氮及其化合物具有重要应用。
Ⅰ.肼()可用于处理锅炉水中的溶解氧防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。
(1)的电子式______。
(2)以上反应属于氧化还原反应的是______。
Ⅱ.硫酸肼(,g/mol),白色菱形晶体,易溶于热水,微溶于冷水,不溶于甲醇,有强还原性,主要用于制作药品。现用水合肼()(无色油状液体)和浓硫酸制备硫酸肼并测定其纯度。
水合肼的制备:用,和NaOH溶液制备水合肼,实验装置如图所示(部分夹持装置略)。
(3)试剂A可选用______(填标号)。
A. B. C. D. 和
(4)选用上述装置完成水合肼的制备,仪器的连接顺序为:a→______→b→c→______→h
(5)制备水合肼总反应的离子方程式为____________。
Ⅲ.硫酸肼(,g/mol)的制备:将一定量的水合肼稀释,加入三颈烧瓶中,将98%的浓硫酸逐滴加入,保持体系温度在0∼10℃,在pH为5~7时停止滴加。继续搅拌并保温2h,沉降出白色固体,过滤,洗涤,干燥得硫酸肼粗品。
硫酸肼纯度的测定:称取1.0g产品加水配成100mL溶液,取25.00mL该溶液于锥形瓶中,加入2滴淀粉溶液(作指示剂),与25.00mL0.1mol/L的标准碘溶液恰好完全反应(已知:)。
(6)产品中硫酸肼的质量分数为______。
22. 乙烯是一种重要的化工原料,由乙烯可以制备很多有机化合物,如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物C的名称是______,有机物H的官能团名称是______。
(2)反应①的反应类型是______,反应⑦的反应类型是______。
(3)0.1mol有机物F与足量金属钠反应生成的物质的量为______。
(4)比有机物C多1个碳原子的同系物的分子式:______。其同分异构体能与反应放出气体的结构有______种。
(5)写出有机物M的结构简式______。
(6)写出反应⑤的化学方程式____________。
(7)写出反应⑥的化学方程式____________。
23. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。催化加氢制备甲醇可以减少排放,有利于碳中和。在一定条件下,和可发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)反应Ⅱ过程中的能量变化如图所示,该反应为______(填“吸热反应”或“放热反应”)。已知断开1mol和2mol中的化学键需要吸收的能量为1923.2kJ,则断开1mol中的化学键需要吸收的能量为______。
(2)将1mol和1mol充入2L的绝热刚性密闭容器,假设只发生反应Ⅰ,下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是______(填字母)。
a.与的总物质的量不再变化 b.体系的温度不再变化
c.与的总物质的量不再变化 d.断开2mol键的同时,形成3mol键
(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢:,其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)总反应的______;总反应经历的5步反应中,最大能垒(活化能)为______写出该步反应式:____________。
(4)现向VL的密闭容器中通入1.0mol和3.0mol发生反应Ⅰ、Ⅲ,的平衡转化率和选择性随温度的变化如下图所示。
注意:平衡时选择性
①240℃时,平衡转化率为______。
②一定条件下,若达到平衡时容器中的物质的量为0.14mol,CO的物质的量为0.06mol,的物质的量为0.2mol,则的平衡转化率为______。
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石家庄二中教育集团2025-2026学年度高一年级下学期
期末考试化学试卷
时间:75分钟,分值100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Cl35.5
一、单选题(本题共20个小题,1-8题每小题2分,9-20题每题3分,共52分)
1. 化学是现代生产、生活与科技的中心学科之一,下列与化学有关的说法正确的是
A. 数据中心冷却系统冷却液的汽化涉及化学键断裂
B. 超导体石墨烯是一种有机高分子物质
C. 液氧煤油发动机使用的煤油是通过石油减压分馏获得的纯净物
D. 神舟系列飞船返回舱使用的耐高温结构材料属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.冷却液汽化属于物理变化,仅克服分子间作用力,没有化学键断裂,A错误;
B.石墨烯是碳的单质,属于无机非金属单质,不属于有机高分子物质,B错误;
C.煤油是石油常压分馏获得的多种烃的混合物,不是纯净物,也不是减压分馏产物,C错误;
D.具备耐高温、强度高的特性,属于新型无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 化学与生产生活息息相关。下列说法涉及的化学知识错误的是
选项
说法
化学知识
A
煮菜时通常后加食盐
碘化钾受热与氧气反应
B
盐卤可以使豆浆中的蛋白质凝固析出
氯化镁、硫酸钙使豆浆中的蛋白质聚沉
C
用柠檬酸去除水垢
柠檬酸酸性强于碳酸
D
冬季向树干上刷石灰水
石灰水能使蛋白质变性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加碘食盐中添加的补碘物质为而非,煮菜后加食盐是为了防止碘酸钾受热分解,涉及的化学知识错误,A符合题意;
B.盐卤的主要成分为氯化镁、硫酸钙等电解质,豆浆属于蛋白质胶体,电解质可使胶体发生聚沉得到豆腐,涉及的化学知识正确,B不符合题意;
C.水垢的主要成分为碳酸钙等碳酸盐,柠檬酸可与碳酸盐反应生成,根据强酸制弱酸规律可知柠檬酸酸性强于碳酸,涉及的化学知识正确,C不符合题意;
D.石灰水是氢氧化钙的水溶液,属于强碱溶液,能够使害虫、虫卵的蛋白质变性,起到防冻杀虫的作用,涉及的化学知识正确,D不符合题意;
故选A。
3. 下列化学用语或表述正确的是
A. 的分子式: B. 分子的球棍模型:
C. 的官能团是羧基 D. 乙醇的分子结构模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.该键线式共含有4个碳原子,对应一氯代物的分子式为,不是,A错误;
B.为正四面体结构,原子半径C>H,球棍模型为,B错误;
C.是甲酸甲酯,官能团为酯基,不存在羧基,C错误;
D.乙醇分子的结构简式为CH3CH2OH,原子半径C>O>H,结构模型正确,D正确;
故选D。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温常压下,7.0 g乙烯与丙烯()的混合物中含有原子数为
B. 100 g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有键的数目为
C. 1 mol与足量发生取代反应生成分子的数目为
D. 等物质的量的乙炔()和乙醛()蒸气的混合气体,完全燃烧消耗分子的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙烯和丙烯的最简式均为,7.0 g混合物中,总原子物质的量为,即原子数为,A正确;
B.100 g质量分数46%的乙醇溶液中含1 mol乙醇(含1mol 键),还含3 mol水(含6mol 键),总键数目为,大于,B错误;
C.与发生取代反应时,1 mol 完全反应只生成1 mol ,即分子数为,C错误;
D.题干未给出混合气体的总物质的量,无法计算消耗的分子数目,D错误;
故答案选A。
5. 下列实验装置能达到相应实验目的的是
A. 图1测定中和热的反应热 B. 图2检验蔗糖水解产物具有还原性
C. 图3证明石蜡油分解产物中含有乙烯 D. 图4除去中的
【答案】B
【解析】
【详解】A.测定中和热时要求大小烧杯口相平以减少热量散失,图1装置中大小烧杯间有大量间隙,热量易散失,测量误差大,A错误;
B.蔗糖在稀硫酸催化下水解生成具有还原性的葡萄糖,银镜反应需在碱性条件下进行,水解后先加NaOH溶液中和硫酸调至碱性,再加银氨溶液水浴加热,可检验还原糖,操作合理,B正确;
C.碎瓷片的催化下,加热石蜡油发生分解反应(裂化),分解产物中含有烯烃,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,实验可证明石蜡油分解产物中含有烯烃,但不能证明石蜡油分解产物中含有乙烯,C错误;
D.乙烯能和溴水发生加成反应,二氧化硫具有较强的还原性,能与溴水发生氧化还原反应,不能用溴水除去二氧化硫中的乙烯,D错误;
故选B。
6. 下列操作、现象或结论正确的是
选项
操作及现象
结论
A
将乙酸和过量乙醇在浓硫酸催化作用下加热发生反应,待充分反应后,冷却,稀释反应液,再加入饱和溶液,有气泡产生
酯化反应是可逆反应
B
向过量的溶液中加入某有机物,没有气泡产生
该有机物中不含羧基
C
取少量补铁剂富马酸亚铁完全溶于稀硫酸,再滴加溶液,溶液褪色
无法证明溶液中含有
D
取两支相同的试管,各加入2mL0.1mol/L溶液,分别放入冷水和热水中,再同时向两支试管中加入等量且过量的稀硫酸,振荡,置于热水中的试管产生气泡快
加热能加快化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应混合液中含有作催化剂的浓硫酸,可与反应产生气泡,无法证明有未反应的乙酸残留,不能说明酯化反应是可逆反应,A错误;
B.若有机物含少量羧基,与过量反应生成,也不会产生气泡,无法证明该有机物不含羧基,B错误;
C.富马酸根中含有碳碳双键,可被酸性氧化使溶液褪色,因此无法证明褪色是导致的,C正确;
D.在热水中溶解度远低于冷水,热水中气泡快也可能是溶解度小易逸出导致,不能证明加热加快化学反应速率,D错误;
故选C。
7. 下列说法中正确的有几项
①很多蛋白质与浓硝酸作用时呈黄色,该性质可用于蛋白质检验
②淀粉通过发酵法制得的乳酸是乙酸的同系物
③糖类、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物,且均能发生水解反应
④油脂是燃烧热最高的营养物质,形成油脂的脂肪酸饱和程度越大,油脂的熔点越高
⑤以柳树皮中的水杨酸为原料通过取代反应制得阿司匹林,其具有解热镇痛作用
⑥向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液,有沉淀析出,鸡蛋清发生了盐析
⑦消毒酒精是质量分数为75%的酒精溶液,且浓度越大效果越好
⑧焦炉气和液化石油气都是由烃组成的混合物
⑨油脂燃烧生成二氧化碳和水,说明油脂中含有C、H、O三种元素
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】①含苯环的蛋白质与浓硝酸发生颜色反应显黄色,可用于蛋白质检验,正确;
②同系物需结构相似(官能团种类、数目均相同),乳酸含羟基、羧基两种官能团,乙酸仅含羧基,二者结构不相似,不是同系物,错误;
③单糖属于糖类,不能水解且不属于高分子化合物,油脂相对分子质量远小于10000,也不属于天然高分子化合物,错误;
④油脂是热值最高的营养物质,形成油脂的脂肪酸饱和程度越大,分子间作用力越强,油脂熔点越高,正确;
⑤水杨酸与乙酸酐发生取代反应(酚羟基的氢被乙酰基取代)制得阿司匹林,阿司匹林具有解热镇痛作用,正确;
⑥饱和溶液属于轻金属铵盐浓溶液,可降低蛋白质溶解度使蛋白质析出,该过程为盐析,正确;
⑦消毒酒精是体积分数为75%的酒精溶液,浓度过高会使细菌表面蛋白质迅速凝固形成保护膜,阻碍酒精渗入细菌内部,消毒效果反而变差,错误;
⑧焦炉气中含、等非烃类物质,不是仅由烃组成的混合物,错误;
⑨燃烧时有参与反应,生成和只能证明油脂一定含C、H元素,不能证明含O元素,错误;
综上正确的说法共4项;故选C。
8. 松油醇是一种重要的香料,具有紫丁香花香,稀释后呈柏子香味。结构如图所示。下列说法正确的是
A. 松油醇的分子式为
B. 松油醇分子中所有碳原子都在同一平面上
C. 一定条件下,松油醇只能发生取代、加成反应
D. 松油醇与氢气加成后的产物有6种一氯代物
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构式可知,松油醇的分子式应为,A错误;
B.分子中存在多个杂化的饱和碳原子,为四面体空间结构,所有碳原子不可能共平面,B错误;
C.该物质含羟基且羟基碳邻位碳上含有H,可发生消去、氧化反应,含碳碳双键可发生加聚、氧化反应,C错误;
D.与氢气加成后碳碳双键消失,产物的烃基中共有6种等效氢,故一氯代物有6种,D正确;
故选D。
9. 下列图示与对应的叙述相符的是
A. (a)图可表示盐酸与反应的能量变化
B. (b)图中实验的环境温度为22℃,将物质的量浓度相等、体积分别为mL、mL的溶液、NaOH溶液混合,测量混合液温度,结果如(b)图(已知mL)
C. 由(c)图可知,若在密闭容器中加入2 mol和4 mol充分反应放出的热量为kJ
D. 由(d)图可知,A与C的能量差为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.a图中反应物总能量低于生成物总能量,对应吸热反应;而盐酸与反应是放热反应,反应物总能量应高于生成物,图像与叙述不符,A错误;
B.与浓度相等时,恰好中和满足:,即,结合,得恰好中和(放热最多、温度最高)时,但图中温度最高点在,图像与叙述不符,B错误;
C.是可逆反应,反应物不能完全转化。由图可知,与完全反应放热,则与充分反应,因反应不能完全进行,放出热量小于,C错误。
D.设A、C的能量分别为、,根据能量变化推导: B的能量:,C的能量:整理得A与C的能量差:,与叙述一致,D正确;
故答案选D。
10. 下列关于热化学反应的描述正确的是
A. 已知 kJ/mol;则 kJ/mol
B. 一定条件下,在密闭容器中充入0.1mol与0.1mol,充分反应后放出热量akJ,则 kJ/mol
C. ; ,则
D. 苯的燃烧热的热化学方程式: kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.HF为弱酸,电离过程需要吸收热量,因此该中和反应放出的热量小于57.3 kJ,ΔH为负值,故,A正确;
B.为可逆反应,0.1 mol 与0.1 mol 无法完全反应,因此1 mol 完全反应放出的热量大于10a kJ,故,B错误;
C.固态S变为气态S需要吸收热量,气态S能量更高,燃烧放出的热量更多,ΔH为负值,放出热量越多ΔH越小,故,C错误;
D.燃烧热要求可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,C元素对应的稳定氧化物为,该反应生成CO,不符合燃烧热定义,D错误;
故答案选A
11. 在三个体积均为1 L的恒容密闭容器中,均充入和,发生反应制取甲醇: ,实验结果如表所示。下列说法正确的是
容器编号
温度/K
催化剂
平衡时
平衡常数
Ⅰ
NO
0.5
Ⅱ
x
Ⅲ
()
0.2
A. 使用催化剂可以降低该反应的
B. 平衡常数:
C. 容器Ⅱ中,
D. 时,在该容器中充入、、、各1 mol,此时反应向正反应方向进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂只能降低反应活化能,不改变反应物和生成物的总能量差,因此不改变反应的ΔH,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,容器Ⅰ和Ⅱ温度相同,故;,温度升高平衡时甲醇物质的量减小,说明正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,故,B错误;
C.催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,容器Ⅱ和Ⅰ温度相同、起始投料相同,平衡状态一致,故,C正确;
D. K时,平衡时= 0.5 mol/L,=1.5 mol/L,0.5 mol/L,; K时,在该容器中充入、、、各1 mol,此时浓度商,反应向逆反应方向进行,D错误;
故答案选C。
12. 下列叙述正确的是
A. 可通过加聚反应制得聚丙烯腈,其链节为
B. 1mol有机物,最多消耗Na、NaOH的物质的量之比为1:1
C. 维生素A的结构简式为,1mol维生素A最多可以和4mol加成
D. 结构简式为的有机物分子中,处于同一平面的碳原子最多有10个
【答案】D
【解析】
【详解】A.加聚产物聚丙烯腈的链节为,是支链不属于主链,A错误;
B.中含3个羧基、1个醇羟基,羧基和醇羟基均与Na反应,1mol该有机物共消耗4 mol Na;仅羧基与NaOH反应,消耗3 mol NaOH,二者物质的量之比为4:3,B错误;
C.1 mol维生素A含有5 mol,因此需要5 mol H2加成,C错误;
D.该有机物结构可写为,共平面的碳原子最多有10个,D正确;
故选D。
13. 甲醇()与CO催化制备乙酸()的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应中,为催化剂,HI为中间产物
B. 该过程不涉及非极性键的断裂和形成
C. iii为该历程的决速步骤
D. 总反应的热化学方程式为: kJ/mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.催化剂是参与反应后最终又生成的物质,中间产物是反应中生成后又被消耗的物质,该反应中HI为催化剂,为中间产物,A错误;
B.该过程生成(或)时形成了非极性键,涉及非极性键的形成,B错误;
C.反应的决速步骤为活化能最高的步骤,步骤ⅲ的活化能最高,反应速率最慢,为该历程的决速步骤,C正确;
D.反应物为液态,且图中3.05eV为单分子反应的能量变化,换算后,物质状态与焓变数值均错误,D错误;
故选C。
14. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验序号
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
mol/L
/mL
褪色时间t/min
1
3.0
2.0
1.0
0.0
2.0
8
2
3.0
2.0
2.0
0.0
a
6
3
4.0
2.0
2.0
0.0
0.0
4
4
3.0
2.0
1.0
0.5
b
3
下列说法错误的是
A. ,
B. 溶液的酸碱性以及浓度会影响该反应的化学反应速率
C. 表中可以是4.0mL
D. 上表数据不能证明对该反应速率有影响
【答案】C
【解析】
【详解】A.探究反应速率影响因素需控制溶液总体积相同,实验1总体积为8.0mL,实验2中得,实验4中得,A正确;
B.对比实验1、2,仅用量不同即浓度不同,褪色时间不同,说明酸碱性影响速率;对比实验1、4,仅用量不同,褪色时间不同,说明浓度影响速率,B正确;
C.若为4.0mL,根据反应计量关系,过量,溶液无法褪色,不能测定褪色时间,C错误;
D.所有实验中的体积、浓度均相同,不存在浓度变量,无法证明其浓度对反应速率的影响,D正确;
故选C。
15. 某实验小组向溶液中滴加溶液5~6滴,发生反应:,下列说法正确的是
A. 向反应后的溶液中加入振荡,溶液分层,取上层清液,滴加溶液,观察是否有AgI沉淀产生,通过该实验现象可以说明该反应是可逆反应
B. 通过升高温度和加入适量催化剂,可以将全部转化为
C. 向反应后的溶液中加入振荡,下层液体颜色呈紫红色说明该反应是可逆反应
D. 当该反应达到限度时,逆反应速率达到最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.KI本身过量,无论反应是否可逆,反应后溶液中均有剩余,滴加溶液都会产生AgI沉淀,无法证明反应可逆,A错误;
B.该反应为可逆反应,可逆反应中反应物不可能完全转化为生成物,催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡移动,无法实现完全转化,B错误;
C.只要反应发生就会生成,加入振荡后下层呈紫红色仅能证明反应发生,无法证明反应是可逆反应,C错误;
D.该反应从正反应方向开始,初始时逆反应速率为0,随反应进行生成物浓度逐渐增大,逆反应速率逐渐增大,达到反应限度(平衡状态)时,正逆反应速率相等且不再变化,此时逆反应速率达到最大,D正确;
故选D。
16. 氮氧化物是工业生产的原料,也是大气污染物,研究氮氧化物的相关反应机理非常有意义。已知:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
则反应的
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】目标反应无、、,需通过运算消去这三类物质:
反应I乘以2得:,
上式减去反应Ⅱ,消去和,得:,
上式减去反应Ⅲ×7,消去,得:,
整体除以3得到目标反应,故。
故选A。
17. 海洋是一个巨大的宝藏,海水的综合利用示意图如下。下列说法不正确的是
A. 通过蒸馏、反渗析法和电渗析法可以将海水淡化
B. 工业上也可用溶液吸收吹出的,发生反应:
C. 冶炼金属镁可以以海水为原料,经过一系列过程制得MgO固体,经还原制得镁
D. 工业上,通过电解NaCl溶液可以制取
【答案】C
【解析】
【详解】A.蒸馏、反渗析、电渗析均为常用的海水淡化方法,A正确;
B.工业提溴过程中可用溶液吸收吹出的,给出的歧化反应方程式符合反应事实,B正确;
C.镁是活泼金属,不能还原,且熔点极高,工业上是通过电解熔融冶炼金属镁,C错误;
D.氯碱工业中电解饱和溶液可得到、和烧碱,D正确;
故答案选C。
18. 使用作为载气,将6.0g某有机物完全燃烧产物依次通入两个U形管,其中a管增重7.2g,b管增重13.2g。下列说法正确的是
A. 该有机物是烃
B. 分子中
C. 该有机物能与乙酸发生酯化反应,其可能的结构只有2种
D. 该有机物在足量的氧气中燃烧并通过浓硫酸,减少的总体积就是生成的水蒸气的体积
【答案】C
【解析】
【分析】a管氯化钙吸收,增重7.2 g即质量,,得,; b管碱石灰吸收,增重13.2 g即质量,,得,; C、H总质量为,故有机物含O:,,最简式为,因符合饱和一元醇或醚通式,故分子式为。
【详解】A.据分析,该有机物的分子式为,属于醇或醚,烃只含C和H元素,A错误;
B.据分析,,B错误;
C.能与乙酸发生酯化反应说明含羟基,属于醇类,的醇类同分异构体为1-丙醇、2-丙醇,共2种,C正确;
D.燃烧反应本身存在气体体积差(消耗与生成体积不等),减少的总体积不仅包含水蒸气体积,还包含反应的气体体积差,D错误;
故选C。
19. 在一定温度、容积不变的密闭容器里,下列选项中可用来判断可逆反应
达到平衡的有
①②单位时间内生成amolA,同时消耗2amolC
③之比为1:3:2④混合气体的密度不再改变
⑤混合气体的总压强不再改变⑥混合气体的平均摩尔质量不再改变
A. ①②③④⑤⑥ B. ①②④⑤⑥ C. ①④⑤⑥ D. ①③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①中,由速率之比等于化学计量数之比关系换算可得,正逆反应速率相等,可以判断反应达到平衡;
②中生成A和消耗C均代表逆反应方向,无法说明正逆反应速率相等,无法判断反应达到平衡;
③中浓度比为1:3:2和起始投料、转化率有关,不能说明各组分浓度不再变化,无法判断反应达到平衡;
④中容积固定,D为固体,反应过程中气体总质量变化,密度为变量,密度不变说明达平衡;
⑤中反应前后气体总物质的量变化,恒温恒容下压强为变量,压强不变说明达平衡;
⑥中气体总质量、总物质的量均为变量,平均摩尔质量为变量,平均摩尔质量不变说明达平衡,
综上可知,可以判断反应达到平衡的是①④⑤⑥,故选C。
20. 工业合成尿素的热化学方程式为: kJ/mol。室温下,向1L真空刚性容器中加入1mol和2mol,t分钟后反应达到平衡,测得mol/L。下列说法正确的是
A. t分钟内,
B. 当体积分数不变时反应达到平衡
C. 向容器中再加入1mol和2mol,或向容器中再加入1mol氦气,都会使容器的压强增大,加快反应速率
D. 室温下,该反应的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】反应:,容器体积,起始投料:、;平衡时。列三段式得:;
【详解】A.分钟内,,,A错误;
B.起始投料:,设转化浓度为,列三段式得,的体积分数为,为定值,因此当体积分数不变时反应不一定达到平衡,B错误;
C.再充入1 mol和2 mol,反应物浓度增大,反应速率加快;充入(惰性气体),总压强增大,但、浓度不变,正逆反应速率不变,因此充氦气不会加快反应速率,C错误;
D.由分析可知,平衡时浓度:,则平衡常数,D正确;
故选D。
Ⅱ卷主观题
二、解答题(本题包含3个题,共48分)
21. 氮及其化合物具有重要应用。
Ⅰ.肼()可用于处理锅炉水中的溶解氧防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如图所示。
(1)的电子式______。
(2)以上反应属于氧化还原反应的是______。
Ⅱ.硫酸肼(,g/mol),白色菱形晶体,易溶于热水,微溶于冷水,不溶于甲醇,有强还原性,主要用于制作药品。现用水合肼()(无色油状液体)和浓硫酸制备硫酸肼并测定其纯度。
水合肼的制备:用,和NaOH溶液制备水合肼,实验装置如图所示(部分夹持装置略)。
(3)试剂A可选用______(填标号)。
A. B. C. D. 和
(4)选用上述装置完成水合肼的制备,仪器的连接顺序为:a→______→b→c→______→h
(5)制备水合肼总反应的离子方程式为____________。
Ⅲ.硫酸肼(,g/mol)的制备:将一定量的水合肼稀释,加入三颈烧瓶中,将98%的浓硫酸逐滴加入,保持体系温度在0∼10℃,在pH为5~7时停止滴加。继续搅拌并保温2h,沉降出白色固体,过滤,洗涤,干燥得硫酸肼粗品。
硫酸肼纯度的测定:称取1.0g产品加水配成100mL溶液,取25.00mL该溶液于锥形瓶中,加入2滴淀粉溶液(作指示剂),与25.00mL0.1mol/L的标准碘溶液恰好完全反应(已知:)。
(6)产品中硫酸肼的质量分数为______。
【答案】(1) (2)①③ (3)D
(4) ①. f→g ②. e→d
(5) (6)65 %
【解析】
【小问1详解】
N2H4结构为,每个N原子形成3个共价键,剩余1对孤对电子,满足8电子稳定结构,可得电子式。
【小问2详解】
①.Cu从+2价变为+1价,N从-2价变为0价,有化合价变化,属于氧化还原反应;
②.无元素化合价变化,属于非氧化还原反应;
③.Cu从+1价变为+2价,O从0价变为-2价,有化合价变化,属于氧化还原反应;
故选①③。
【小问3详解】
该装置为固体加热制气装置,目的是制备,实验室用加热和固体混合物制备,故选D。
【小问4详解】
NH3从a流出后经安全瓶短进短出(f进g出)通过b进入三口烧瓶,氯气从h出来,用饱和食盐水除去挥发的氯化氢,从c进入三口烧瓶,故第一个空填f→g,第二个空填e→d,故顺序为。
【小问5详解】
、和NaOH反应生成水合肼,配平后可得
【小问6详解】
根据反应,可得关系:。 ,则25 mL溶液中, 100 mL溶液中, , 故质量分数为。
22. 乙烯是一种重要的化工原料,由乙烯可以制备很多有机化合物,如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)有机物C的名称是______,有机物H的官能团名称是______。
(2)反应①的反应类型是______,反应⑦的反应类型是______。
(3)0.1mol有机物F与足量金属钠反应生成的物质的量为______。
(4)比有机物C多1个碳原子的同系物的分子式:______。其同分异构体能与反应放出气体的结构有______种。
(5)写出有机物M的结构简式______。
(6)写出反应⑤的化学方程式____________。
(7)写出反应⑥的化学方程式____________。
【答案】(1) ①. 乙酸乙酯 ②. 醛基
(2) ①. 加成反应 ②. 氧化反应 (3)0.1 mol
(4) ①. ②. 4
(5)
(6)
(7)
【解析】
【分析】乙烯与水发生加成反应生成乙醇,则A为乙醇;乙醇在铜催化、加热下与氧气反应生成乙醛,则D为乙醛;乙醛被氧气氧化生成乙酸,则B为乙酸;乙酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下反应生成乙酸乙酯,则C为乙酸乙酯;乙烯与Br2发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,则E为1,2-二溴乙烷;1,2-二溴乙烷与氢氧化钠水溶液发生水解反应生成F,结合F的分子式可知F为乙二醇(HOCH2CH2OH);乙二醇与乙酸发生酯化反应生成含有两个酯基的G,则G为CH3COOCH2CH2OOCCH3;乙二醇在铜催化、加热下与氧气反应生成乙二醛,则H为乙二醛;乙二醛被氧气氧化为乙二酸,乙二酸与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应乙二酸二乙酯(CH3CH2OOCCOOCH2CH3),则M为CH3CH2OOCCOOCH2CH3。
【小问1详解】
由分析可知,有机物C的名称是乙酸乙酯;
H为乙二醛,官能团为醛基。
【小问2详解】
由分析得,反应①是加成反应;
由分析得,反应⑦是氧化反应。
【小问3详解】
F为乙二醇,1 mol乙二醇含2 mol羟基,2 mol羟基与足量钠反应生成1 mol,因此0.1 mol乙二醇生成0.1mol。
【小问4详解】
C分子式为,多1个碳原子的同系物,增加1个,分子式为;
能与反应说明含羧基,剩余烃基为丁基,丁基共有4种同分异构体,故符合条件的同分异构体共4种。
【小问5详解】
M是乙二酸与2分子乙醇酯化生成的二酯,结构简式为。
【小问6详解】
由分析,该反应是1,2-二溴乙烷与氢氧化钠水溶液发生水解, 答案为。
【小问7详解】
反应⑥是2分子乙酸与乙二醇酯化生成二乙酸乙二酯,方程式为
23. 甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。催化加氢制备甲醇可以减少排放,有利于碳中和。在一定条件下,和可发生如下反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
(1)反应Ⅱ过程中的能量变化如图所示,该反应为______(填“吸热反应”或“放热反应”)。已知断开1mol和2mol中的化学键需要吸收的能量为1923.2kJ,则断开1mol中的化学键需要吸收的能量为______。
(2)将1mol和1mol充入2L的绝热刚性密闭容器,假设只发生反应Ⅰ,下列说法能表明该反应已经达到平衡状态的是______(填字母)。
a.与的总物质的量不再变化 b.体系的温度不再变化
c.与的总物质的量不再变化 d.断开2mol键的同时,形成3mol键
(3)甲醇是一种潜在储氢材料。我国学者研究甲醇在钯基催化剂表面上分解制氢:,其反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物种用“*”表示)总反应的______;总反应经历的5步反应中,最大能垒(活化能)为______写出该步反应式:____________。
(4)现向VL的密闭容器中通入1.0mol和3.0mol发生反应Ⅰ、Ⅲ,的平衡转化率和选择性随温度的变化如下图所示。
注意:平衡时选择性
①240℃时,平衡转化率为______。
②一定条件下,若达到平衡时容器中的物质的量为0.14mol,CO的物质的量为0.06mol,的物质的量为0.2mol,则的平衡转化率为______。
【答案】(1) ①. 放热反应 ②.
(2)bc (3) ①. ②. ③. 或
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
从能量图像可见:反应物总能量高于生成物总能量,因此反应Ⅱ为放热反应;反应焓变反应物总键能生成物总键能,由图可知。已知断开和化学键吸收能量(反应物总键能)为,设断开化学键吸收能量为,则,;
【小问2详解】
a.根据碳原子守恒:,始终不变,不能判定平衡,a不符合题意;
b.绝热容器,反应有热效应,温度会随反应进行改变;温度不再变化时,正逆反应速率相等,达到平衡,b符合题意;
c.根据方程式可知,消耗,生成,随反应进行不断变化;总量不变时,各物质浓度恒定,反应达平衡,c符合题意;
d.断开键(消耗,正向);形成键(生成,正向),均为正反应方向,无法判断正逆速率相等,d不符合题意;
【小问3详解】
由图可知,甲醇的分解反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,反应的焓变为;反应的活化能越大,活化分子越少,有效碰撞概率越小,反应速率越慢,化学反应取决于慢反应,由图可知,反应⑤的活化能最大,为,则催化剂主要降低控制反应⑤的能垒,降低反应⑤的活化能,反应⑤的方程式为或;
【小问4详解】
①240℃时,二氧化碳反应1mol×30%=0.3mol、生成甲醇0.3mol×80%=0.24mol,列三段式:,,平衡转化率为;
②一定条件下,若达到平衡时容器中为,为,为,结合碳守恒,的平衡转化率为。
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