内容正文:
沈阳市回民中学2028届高一下学期期末考试
化 学
试卷满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32
第Ⅰ卷(选择题、共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生活息息相关,下列说法正确的是
A. 制造5G芯片的氮化铝属于传统硅酸盐材料
B. 石墨烯是一种新型化合物,在能源、催化方面有重要的应用
C. 向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液,产生白色沉淀,再加水沉淀溶解
D. 石油裂化可提高汽油的产量,裂化汽油是一种混合物
2. 下列化学用语正确的是
A. 丙烷的球棍模型: B. 的电子式:
C. 二氧化硅的分子式: D. :表示正丁烷的结构简式
3. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
B. 标准状况下,11.2 L氯仿中含有的极性键数目为
C. 常温常压下,甲基()含有电子数为
D. 向的浓硫酸中加入足量并加热使其充分反应,起酸性作用的和生成的气体数目均小于
4. 向一体积可变的密闭容器中加入一定量的铁粉和水蒸气进行反应。改变下列条件,能明显增大化学反应速率的是
A. 控制接触面积不变,增加一倍的用量
B. 将容器体积缩小一半
C. 保持压强不变,充入气使容器体积增大
D. 将铁粉换为铁丝
5. 下列实验不能达成相应目的的是
A. 实验①验证甲烷与氯气的反应
B. 实验②用于演示喷泉实验
C. 实验③制备少量乙酸乙酯
D. 装置④依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
6. 下列说法正确的是
A. 沸点:2,2-二甲基戊烷>正戊烷>2,3-二甲基丁烷
B. 分子式为的烷烃中,含有3个甲基的同分异构体有2种
C. 的燃烧热为,则
D. 相同条件下,若、所具有的能量分别为、,则
7. 下列相关离子方程式的书写中,正确的是
A. 向FeO加入稀硝酸:
B. 用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:
C. 将少量氯气通入溶液中:
D. 过量与“84”消毒液(有效成分)反应:
8. 含有下列各组离子的溶液中,通入过量的某种气体后各离子仍能大量存在的是
选项
溶液中的离子
通入过量的气体
A
、、、
B
、、、
乙醇蒸气
C
、、、
D
、、、
A. A B. B C. C D. D
9. 下列实验操作和现象及所得结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向淀粉溶液中加入适量: 20% H2SO 4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液调节 pH 至碱性,再滴加少量碘水,溶液不变蓝
淀粉已水解完全
B
加热碳酸盐 X使其分解,将产生的气体通入 BaCl2溶液中,无明显现象
X可能为(NH4)2CO3
C
取 5mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入几滴 KSCN 溶液,溶液变成红色
KI与 FeCl3溶液的反应有一定限度
D
向浓硝酸中插入红热的炭,产生红棕色气体
炭可与浓硝酸反应生成 NO2
A. A B. B C. C D. D
10. 下列图示与对应的叙述相符的是
A.图是由于Mg比Al活泼,所以Mg为负极
B.图所示干电池中移向石墨电极
C.图是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源
D.图为可以表示足量锌粉与稀硫酸反应,加少量CuSO4固体产生的变化
A. A B. B C. C D. D
11. 海洋中部分化学资源的利用,如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①、②利用了Cl2的氧化性,热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质
B. 工业上,X常用SO2气体作吸收剂,Y常选用苛性钠作沉淀剂
C. 工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁
D. “氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
12. 在25℃,101KPa条件下,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如下图1所示,下列说法正确的是
A. 在25℃,101KPa条件下,断开1mol NO(g)中的化学键,要吸收632kJ能量
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
C. 该反应中只有非极性共价键的断裂与形成
D. 在该反应中,反应物总能量大于生成物总能量,能量变化可用图2表示
13. 酯在酸、碱或酶催化下可发生水解:RCOOR′+H2O→RCOOH+R′OH,利用该性质可制得一种长效、缓释阿司匹林(有机物L),其结构如图所示。下列分析不正确的是
A. 有机物L可由加聚反应制得
B. 1 mol有机物L含有2 mol酯基
C. 有机物L能发生取代反应
D. 有机物L在体内可缓慢水解,逐渐释放出
14. 一种微生物电池处理含氮废水的装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 电池放电时将电能转化为化学能
B. 放电时,由电极B移向电极A
C. 放电时的负极反应为:
D. 理论上,电极A每消耗,电极B处生成
15. 硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛,工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①;
②
下列叙述正确的是
A. NO2可与水反应生成硝酸,NO2属于酸性氧化物
B. 同时发生反应①和②时,氧化产物与还原产物物质的量之比1∶1
C. “转化器”中每生成2 mol NO转移电子数为6NA
D. 不考虑流程中Na、N元素的损失,则存在等量关系:
第Ⅱ卷(填空题、共55分)
二、填空题(共4题,总分55分)
16. 二甲醚是一种绿色、可再生的新能源。
(1)①二甲醚与乙醇的关系是______________________。
②、时,若1 g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出的热量,二甲醚燃烧热的热化学方程式为:________________________________________________。
(2)一定条件下,可用下列反应制得二甲醚:。
①在体积为2 L的密闭容器中,通入一定量的一氧化碳和氢气,2 min末生成9 g水,2 min内CO的平均反应速率为____________。
②下列措施能够使该反应速率加快的是____________(填标号)。
A.升高温度 B.减小压强 C.及时移走二甲醚
③若该反应在恒温恒压密闭容器中进行,下列能说明该反应已达平衡状态的是__________(填标号)。
A.单位时间内生成1 mol CO,同时消耗
B.容器内气体的密度不再变化
C.容器内气体的压强不再变化
D.与 的物质的量相等
(3)二甲醚“燃料电池”的工作原理如图所示。
①b电极的名称是____________(填“正极”或“负极”)。
②a电极的电极反应式为________________________________________________。
17. 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。
已知:Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中不稳定,会发生分解。
(1)盛装浓H2SO4的仪器名称是______。A中发生反应的化学方程式为:______。
(2)装置B的作用是除去SO2气体中可能混合的硫酸酸雾,试剂a为______。
(3)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CO2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______。
(4)Na2S2O3的应用:其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气,S2O被氧化成SO,在酸性条件下该反应的离子方程式为______。
(5)Na2S2O3可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O3残留量时,取100.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol/L的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为: ,该样品中Na2S2O3的残留量为______g/L。(Na2S2O3的相对分子质量为158)
18. 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
③ 。
(1)则_________kJ/mol(用含、的式子表示)。
(2)模拟工业合成氨:向、密闭容器中充入和,在一定条件下发生合成氨反应,时达到平衡。测得平衡时的转化率为,则:
①时该反应的平衡常数为_________(保留2位有效数字)。
②在平衡混合气体中的体积分数为_________(保留4位有效数字)。
③平衡时容器内气体的总物质的量与起始时气体的总物质的量之比为_________。
(3)在恒温条件下将一定量、和的混合气体通入容积为的密闭容器中,和两物质(图中标注为和)的浓度随时间的变化情况如图1所示。
①X代表的物质是_________。
②、、、四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点有_________。
③反应达到平衡状态后,保持其他条件不变将容器的容积压缩为1 L,则该反应的反应速率将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
19. 以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物B的路线如下图所示,回答下列问题。
(1)葡萄糖中官能团的名称是_____________,试剂X是_____________(填化学式)。
(2)合成路线中属于烃的有机物是_____________(填结构简式)。
(3)反应③的类型为_____________。
(4)反应⑥的化学方程式为_____________。
(5)检验反应①中淀粉是否部分发生了水解反应,需要的试剂有_________(填标号)。
A. 新制悬浊液 B. 碘水
C. 溶液 D. 溶液
(6)写出满足以下条件的有机物M的结构简式_________________。
a.与乙烯互为同系物 b.摩尔质量比乙烯大42 c.含有3个甲基
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沈阳市回民中学2028届高一下学期期末考试
化 学
试卷满分:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32
第Ⅰ卷(选择题、共45分)
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分,每题只有一个选项符合题意)
1. 化学与人类生活息息相关,下列说法正确的是
A. 制造5G芯片的氮化铝属于传统硅酸盐材料
B. 石墨烯是一种新型化合物,在能源、催化方面有重要的应用
C. 向蛋白质溶液中加入醋酸铅溶液,产生白色沉淀,再加水沉淀溶解
D. 石油裂化可提高汽油的产量,裂化汽油是一种混合物
【答案】D
【解析】
【详解】A.传统硅酸盐材料包括玻璃、陶瓷、水泥等,氮化铝属于新型无机非金属材料,不属于硅酸盐类物质,A错误;
B.石墨烯是仅由碳元素组成的碳单质,不属于化合物,B错误;
C.醋酸铅属于重金属盐,会使蛋白质发生不可逆的变性,产生的沉淀加水后不会溶解,C错误;
D.石油裂化可将长链烃断裂为短链烃,目的是提高汽油等轻质油的产量,裂化汽油中含有多种烃类物质,属于混合物,D正确;
故选D。
2. 下列化学用语正确的是
A. 丙烷的球棍模型: B. 的电子式:
C. 二氧化硅的分子式: D. :表示正丁烷的结构简式
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烷结构为,该球棍模型中大球代表C原子、小球代表H原子,原子连接方式、原子个数均符合丙烷的结构特点,A正确;
B.是离子化合物,电子式中需标出最外层8个电子并加中括号,正确电子式为,B错误;
C.二氧化硅是共价晶体,不存在单个分子,是其化学式而非分子式,C错误;
D.是异丁烷的结构简式,正丁烷的结构简式为,D错误;
故选A。
3. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,与充分反应,生成的分子数目为
B. 标准状况下,11.2 L氯仿中含有的极性键数目为
C. 常温常压下,甲基()含有电子数为
D. 向的浓硫酸中加入足量并加热使其充分反应,起酸性作用的和生成的气体数目均小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.与生成的反应为可逆反应,无法完全转化,生成的分子数小于,A错误;
B.标准状况下氯仿()为液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出极性键数目为,B错误;
C.15 g甲基()的物质的量为1 mol,1个甲基含9个电子,故含有的电子数为,C错误;
D.浓硫酸与反应时,随反应进行浓硫酸浓度降低变为稀硫酸,反应停止,实际参与反应的小于0.09 mol,故起酸性作用的和生成的均小于0.045 mol,即数目均小于,D正确;
故答案选D。
4. 向一体积可变的密闭容器中加入一定量的铁粉和水蒸气进行反应。改变下列条件,能明显增大化学反应速率的是
A. 控制接触面积不变,增加一倍的用量
B. 将容器体积缩小一半
C. 保持压强不变,充入气使容器体积增大
D. 将铁粉换为铁丝
【答案】B
【解析】
【详解】A.Fe为固体没有浓度,因此增加Fe的量但接触面积不变时,反应速率不变,A不符合题意;
B.缩小容器体积使H2O(g)和H2(g)浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,有效碰撞次数增多,反应速率加快,B符合题意;
C.恒压下充入Ar使体积增大,H2O和H2浓度降低,单位体积内活化分子数目减少,有效碰撞次数减少,反应速率减慢,C不符合题意;
D.铁丝比铁粉接触面积小,反应速率降低,D不符合题意;
故选B。
5. 下列实验不能达成相应目的的是
A. 实验①验证甲烷与氯气的反应
B. 实验②用于演示喷泉实验
C. 实验③制备少量乙酸乙酯
D. 装置④依据褪色快慢比较浓度对反应速率的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气在光照下发生取代反应,会出现气体颜色变浅、液面上升、析出NaCl晶体、有油状液滴的现象,可验证反应发生,A正确;
B.SO₂属于酸性氧化物,能与NaOH溶液快速反应使烧瓶内压强骤降,外界大气压将NaOH溶液压入烧瓶形成喷泉,可演示喷泉实验,B正确;
C.乙醇、乙酸在浓硫酸催化加热条件下生成乙酸乙酯,球形干燥管可防倒吸,饱和Na₂CO₃溶液可除杂、降低乙酸乙酯溶解度,能制备少量乙酸乙酯,C正确;
D.探究浓度对反应速率的影响需要控制单一变量,该实验中高锰酸钾的浓度、初始物质的量均不同,初始颜色深浅和待反应的高锰酸钾量都有差异,无法通过褪色快慢比较反应速率,不能达成目的,D错误;
故答案选D。
6. 下列说法正确的是
A. 沸点:2,2-二甲基戊烷>正戊烷>2,3-二甲基丁烷
B. 分子式为的烷烃中,含有3个甲基的同分异构体有2种
C. 的燃烧热为,则
D. 相同条件下,若、所具有的能量分别为、,则
【答案】D
【解析】
【详解】A.烷烃沸点随碳原子数增多而升高,相同碳原子数时支链越多沸点越低。2,2-二甲基戊烷含7个碳原子,2,3-二甲基丁烷含6个碳原子,正戊烷含5个碳原子,正确沸点顺序为2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>正戊烷,A错误;
B.分子式为且含3个甲基的烷烃,说明仅含1个支链,同分异构体有2-甲基己烷、3-甲基己烷、3-乙基戊烷共3种,B错误;
C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物的反应热,H的稳定氧化物为液态,题给反应生成气态,放出的热量小于,故,C错误;
D.2mol O原子结合生成1mol 时释放能量,反应物总能量大于生成物总能量,即,D正确;
故答案选D。
7. 下列相关离子方程式的书写中,正确的是
A. 向FeO加入稀硝酸:
B. 用氢氧化钠溶液吸收二氧化氮:
C. 将少量氯气通入溶液中:
D. 过量与“84”消毒液(有效成分)反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.FeO中+2价被稀硝酸氧化为+3价,被还原为NO,该离子方程式电子守恒、电荷守恒、原子守恒,符合反应事实,A正确;
B.氢氧化钠吸收时,歧化生成和,正确离子方程式为,B错误;
C.少量通入过量溶液,生成的会与过量结合为,正确离子方程式为,C错误;
D.具有强氧化性,会将氧化为,不会生成和,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
8. 含有下列各组离子的溶液中,通入过量的某种气体后各离子仍能大量存在的是
选项
溶液中的离子
通入过量的气体
A
、、、
B
、、、
乙醇蒸气
C
、、、
D
、、、
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.通入过量后溶液呈酸性,酸性条件下具有强氧化性,可将、氧化,离子不能大量共存,A错误;
B.具有还原性,具有强氧化性,二者本身就会发生氧化还原反应不能大量共存,且通入的乙醇蒸汽也会被氧化,B错误;
C.、、、之间不发生反应,通入过量后,碳酸酸性弱于硝酸,且不会与反应生成沉淀或气体,各离子仍能大量存在,C正确;
D.通入过量后,与水反应生成,电离出的会与反应生成沉淀,离子不能大量共存,D错误;
故选C。
9. 下列实验操作和现象及所得结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向淀粉溶液中加入适量: 20% H2SO 4溶液,加热,冷却后加NaOH溶液调节 pH 至碱性,再滴加少量碘水,溶液不变蓝
淀粉已水解完全
B
加热碳酸盐 X使其分解,将产生的气体通入 BaCl2溶液中,无明显现象
X可能为(NH4)2CO3
C
取 5mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入几滴 KSCN 溶液,溶液变成红色
KI与 FeCl3溶液的反应有一定限度
D
向浓硝酸中插入红热的炭,产生红棕色气体
炭可与浓硝酸反应生成 NO2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于I2能与NaOH溶液反应,故淀粉水解后加入NaOH调节溶液呈碱性,加入碘水不变蓝,不能说明水解完全,A不合题意;
B.(NH4)2CO3分解生成NH3和CO2,通入BaCl2溶液时,NH3溶于水形成碱性环境,CO2生成与Ba2+结合生成BaCO3沉淀,但实验中无沉淀,说明X不可能是(NH4)2CO3,B不合题意;
C.根据反应方程式2FeCl3+2KI=2KCl+2FeCl2+I2可知,取 5mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入1mL0.1mol/LFeCl3溶液反应时KI过量,FeCl3与KI反应后滴加KSCN显红色,表明Fe3+未完全反应,说明该可逆反应存在限度,结论正确,C符合题意;
D.红棕色气体可能是浓硝酸受热分解产生的NO2,而非炭与硝酸反应的直接产物,结论不严谨,D不合题意;
故答案为:C。
10. 下列图示与对应的叙述相符的是
A.图是由于Mg比Al活泼,所以Mg为负极
B.图所示干电池中移向石墨电极
C.图是一种绿色环保、能量利用率达到100%的化学电源
D.图为可以表示足量锌粉与稀硫酸反应,加少量CuSO4固体产生的变化
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中Mg不与NaOH溶液反应,Al可与NaOH发生氧化反应失电子,故Al为负极,Mg为正极,A错误;
B.干电池中石墨为正极,锌皮为负极,阴离子向负极(锌极)移动,不向石墨电极移动,B错误;
C.氢氧燃料电池工作时部分化学能转化为热能,能量利用率小于100%,C错误;
D.加入少量后,Zn置换出Cu形成原电池,反应速率加快,因Zn足量,最终生成H2的量由稀硫酸的量决定,与不加最终产量相等,与图像一致,D正确;
故选D。
11. 海洋中部分化学资源的利用,如图所示,下列说法正确的是
A. 步骤①、②利用了Cl2的氧化性,热空气吹出是利用了溴不易溶于水的性质
B. 工业上,X常用SO2气体作吸收剂,Y常选用苛性钠作沉淀剂
C. 工业上常用电解MgCl2溶液冶炼金属镁
D. “氯化”过程中发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO
【答案】D
【解析】
【详解】A. 步骤①、②都是将溴离子氧化为溴单质,利用了Cl2的氧化性,热空气吹出利用了溴的挥发性,而溴是可以溶于水的,故A错误;
B. 二氧化硫具有强还原性,物质X用于将溴转化为溴离子,故X常选用SO2,Y用于将镁离子沉淀为氢氧化镁,常选用生石灰,选用苛性钠的经济效益低,故B错误;
C. 工业上常用电解熔融氯化镁制取Mg,故C错误;
D. 由图知,“氯化”过程中MgO、C和Cl2反应生成MgCl2和可燃性气体CO,发生的反应为MgO+C+Cl2MgCl2+CO,D正确;
故答案选D。
12. 在25℃,101KPa条件下,N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化如下图1所示,下列说法正确的是
A. 在25℃,101KPa条件下,断开1mol NO(g)中的化学键,要吸收632kJ能量
B. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO(g)
C. 该反应中只有非极性共价键的断裂与形成
D. 在该反应中,反应物总能量大于生成物总能量,能量变化可用图2表示
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量,A正确;
B.N2在常温下比较稳定,不与O2直接反应,需高温或放电条件下反应,B 错误;
C.反应物N2和O2中只含有非极性键,存在非极性键的断裂,生成NO,有极性键的形成,C错误;
D.该反应为吸热反应,反应物总能量小于生成物总能量,而图2表示的是放热反应的能量变化,D错误;
故选A。
13. 酯在酸、碱或酶催化下可发生水解:RCOOR′+H2O→RCOOH+R′OH,利用该性质可制得一种长效、缓释阿司匹林(有机物L),其结构如图所示。下列分析不正确的是
A. 有机物L可由加聚反应制得
B. 1 mol有机物L含有2 mol酯基
C. 有机物L能发生取代反应
D. 有机物L在体内可缓慢水解,逐渐释放出
【答案】B
【解析】
【详解】A.高分子的主链只有碳碳单键,可知有机物L可由加聚反应制得,A正确;
B.单体中含2个酯基,则1 mol有机物L含有2n mol酯基,B错误;
C.L分子中含酯基可发生取代反应,C正确;
D.酯基可发生水解反应,则有机物L在体内可缓慢水解,逐渐释放出,同时生成聚乙烯醇、乙酸,D正确;
故合理选项是B。
14. 一种微生物电池处理含氮废水的装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 电池放电时将电能转化为化学能
B. 放电时,由电极B移向电极A
C. 放电时的负极反应为:
D. 理论上,电极A每消耗,电极B处生成
【答案】C
【解析】
【详解】A.电池放电时为原电池,是将化学能转化为电能的过程,故A错误;
B.放电时,电极B上NO得电子,生成氮气,作正极,原电池中阳离子移向正极,放电时,由A电极移向电极B,故B错误;
C.放电时,电极A上C6H12O6失去电子,生成二氧化碳和H+,作负极,电极方程式为:,故C正确;
D.该原电池的总反应为:5C6H12O6+24NO+24H+=12N2↑+42H2O+30CO2↑,则电极A每消耗1molC6H12O6,电极B处生成N2的物质的量=mol,故D错误;
故选:C。
15. 硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛,工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①;
②
下列叙述正确的是
A. NO2可与水反应生成硝酸,NO2属于酸性氧化物
B. 同时发生反应①和②时,氧化产物与还原产物物质的量之比1∶1
C. “转化器”中每生成2 mol NO转移电子数为6NA
D. 不考虑流程中Na、N元素的损失,则存在等量关系:
【答案】B
【解析】
【分析】、通入碳酸钠溶液发生已知①、②的两个反应,会生成硝酸钠和亚硝酸钠的混合物,加入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠,最后对硝酸钠溶液蒸发结晶得到硝酸钠固体,据此分析:
【详解】A.酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水,与溶液反应生成、,氮元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物,A错误;
B.反应①中二氧化氮的氮元素发生歧化反应,二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的物质的量为1:1,反应②中氮元素化合价升高被氧化,中氮元素化合价降低被还原,则同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比1:1,氧化产物与还原产物个数比也为1:1,B正确;
C.转化器中加入稀硝酸,亚硝酸钠在酸性条件下反应生成硝酸钠和,发生的反应为,亚硝酸钠中部分氮元素化合价由+3变为+5、部分氮元素化合价由+3变为+2,存在,转化器中每生成转移电子数为,C错误;
D.据题意可知,N元素和Na元素最终变为硝酸钠,根据元素守恒有,、最终变为硝酸钠,N失去电子,得到电子,根据电子得失守恒有,联立两式得,D错误;
答案选B。
第Ⅱ卷(填空题、共55分)
二、填空题(共4题,总分55分)
16. 二甲醚是一种绿色、可再生的新能源。
(1)①二甲醚与乙醇的关系是______________________。
②、时,若1 g二甲醚气体完全燃烧生成液态水放出的热量,二甲醚燃烧热的热化学方程式为:________________________________________________。
(2)一定条件下,可用下列反应制得二甲醚:。
①在体积为2 L的密闭容器中,通入一定量的一氧化碳和氢气,2 min末生成9 g水,2 min内CO的平均反应速率为____________。
②下列措施能够使该反应速率加快的是____________(填标号)。
A.升高温度 B.减小压强 C.及时移走二甲醚
③若该反应在恒温恒压密闭容器中进行,下列能说明该反应已达平衡状态的是__________(填标号)。
A.单位时间内生成1 mol CO,同时消耗
B.容器内气体的密度不再变化
C.容器内气体的压强不再变化
D.与 的物质的量相等
(3)二甲醚“燃料电池”的工作原理如图所示。
①b电极的名称是____________(填“正极”或“负极”)。
②a电极的电极反应式为________________________________________________。
【答案】(1) ①. 同分异构体 ②.
(2) ①. 0.25 ②. A ③. AB
(3) ①. 正极 ②.
【解析】
【小问1详解】
① 二甲醚()与乙醇()的分子式均为 ,但两者的分子结构不同,因此互为同分异构体;
② 二甲醚的摩尔质量为46 g/mol,1 g 二甲醚完全燃烧放出m kJ的热量,则 1 mol(即 46 g)二甲醚完全燃烧生成液态水放出的热量为 46m kJ,燃烧热的热化学方程式需以1 mol可燃物为标准,故其热化学方程式为: ;
【小问2详解】
① 末生成 水,其物质的量为 ,根据化学方程式可知,消耗的 物质的量为 ,则 的平均反应速率 ;
② A.升高温度,反应速率加快, A符合题意;
B.减小压强,气体浓度降低,反应速率减慢, B不符合题意;
C.及时移走二甲醚,生成物浓度减小,反应速率减慢, C不符合题意;
故选A;
③ A.单位时间内生成 代表逆反应速率,消耗 代表正反应速率,两者之比等于化学计量数之比,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A符合题意;
B.该反应在恒温恒压下进行,反应前后气体分子总数发生变化,因此容器体积是变量。由于气体总质量不变,根据 可知,密度是变量。当密度不再变化时,说明体积不再变化,反应达到平衡,B符合题意;
C.容器为恒压密闭容器,压强始终保持不变,不能作为判断平衡的标志,C不符合题意;
D. 与 的物质的量相等,不能说明各组分浓度不再改变,无法判断是否达到平衡,D不符合题意;
故选AB;
【小问3详解】
① 在燃料电池中,通入氧气(氧化剂)的一极发生还原反应,为正极,因此 b 电极的名称是正极;
② a 电极为负极,通入的二甲醚发生失电子的氧化反应,即二甲醚在负极与水反应生成二氧化碳和,电极反应式为: 。
17. 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。
已知:Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中不稳定,会发生分解。
(1)盛装浓H2SO4的仪器名称是______。A中发生反应的化学方程式为:______。
(2)装置B的作用是除去SO2气体中可能混合的硫酸酸雾,试剂a为______。
(3)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CO2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______。
(4)Na2S2O3的应用:其溶液可除去漂白的织物及纸浆中残留的氯气,S2O被氧化成SO,在酸性条件下该反应的离子方程式为______。
(5)Na2S2O3可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O3残留量时,取100.00mL葡萄酒样品,用0.01000mol/L的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为: ,该样品中Na2S2O3的残留量为______g/L。(Na2S2O3的相对分子质量为158)
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2)饱和溶液
(3) ①. ②. 过量的使溶液显酸性,在酸性条件下会发生分解
(4)
(5)0.316
【解析】
【分析】实验装置A发生反应生成,装置B的作用是除去SO2气体中可能混合的硫酸酸雾,装置C是制备的主反应装置,装置D是尾气处理装置。
【小问1详解】
①盛装浓的仪器名称是分液漏斗;
②A中铜与浓硫酸加热反应生成,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
装置B的作用是除去气体中可能混合的硫酸酸雾,要求可吸收酸雾,且不与反应,试剂a为;
【小问3详解】
①与和反应生成和,总反应的化学方程式为:;
②若不及时停止反应,过量的会使装置C中的溶液呈酸性,而在酸性环境中不稳定,会发生分解,导致产量降低;
【小问4详解】
酸性条件下,被氧化为,被还原为,该反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
反应消耗的物质的量为:,则,,残留量。
18. 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
③ 。
(1)则_________kJ/mol(用含、的式子表示)。
(2)模拟工业合成氨:向、密闭容器中充入和,在一定条件下发生合成氨反应,时达到平衡。测得平衡时的转化率为,则:
①时该反应的平衡常数为_________(保留2位有效数字)。
②在平衡混合气体中的体积分数为_________(保留4位有效数字)。
③平衡时容器内气体的总物质的量与起始时气体的总物质的量之比为_________。
(3)在恒温条件下将一定量、和的混合气体通入容积为的密闭容器中,和两物质(图中标注为和)的浓度随时间的变化情况如图1所示。
①X代表的物质是_________。
②、、、四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点有_________。
③反应达到平衡状态后,保持其他条件不变将容器的容积压缩为1 L,则该反应的反应速率将_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)2b-a
(2) ①. 0.73 ②. 56.25% ③. 4∶5或
(3) ①. ②. bd ③. 增大
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应①减去反应②的2倍即可得到目标反应③:,因此, =-a kJ·mol-1-2×(-b kJ·mol-1 )=(2b-a) kJ·mol-1;
【小问2详解】
发生反应的化学方程式为 ,起始时,n()=1 mol,n()=3 mol,的转化率为,则转化的n()=1 mol×40%=0.4 mol,根据化学方程式,转化的n()=3×0.4 mol=1.2 mol,生成的n()=2×0.4 mol=0.8 mol,平衡时:n()=1-0.4=0.6 mol,n()=3-1.2=1.8 mol,n()=0.8 mol,容器体积为2 L,则平衡浓度为:c()=0.3 mol·L-1,c()=0.9 mol·L-1,c()=0.4 mol·L-1;
①时该反应的平衡常数;
②平衡时混合气体的总物质的量为0.6 mol+1.8 mol+0.8 mol=3.2 mol,在平衡混合气体中的体积分数等于其物质的量分数,即×100%=56.25%;
③平衡时容器内气体的总物质的量为3.2 mol,起始时气体的总物质的量为1 mol+3 mol=4 mol,两者之比为;
【小问3详解】
①由图1可知,0~10 min内,X的浓度增加了0.6 mol·L-1-0.2 mol·L-1=0.4 mol·L-1,Y的浓度减小了0.6 mol·L-1-0.4 mol·L-1=0.2 mol·L-1,,在合成氨反应中,和的化学计量数之比为2:1,且X浓度增加为生成物,Y浓度减小为反应物,故X代表;
②化学反应达到平衡状态时,各物质的浓度保持不变。图中b点和d点所在的曲线均处于水平状态,表示浓度不再随时间变化,因此b、d两点表示化学反应处于平衡状态;
③保持其他条件不变,将容器的容积从2 L压缩为1 L,气体的体积减小,各物质的浓度均瞬间增大,因此正、逆反应速率都将增大。
19. 以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物B的路线如下图所示,回答下列问题。
(1)葡萄糖中官能团的名称是_____________,试剂X是_____________(填化学式)。
(2)合成路线中属于烃的有机物是_____________(填结构简式)。
(3)反应③的类型为_____________。
(4)反应⑥的化学方程式为_____________。
(5)检验反应①中淀粉是否部分发生了水解反应,需要的试剂有_________(填标号)。
A. 新制悬浊液 B. 碘水
C. 溶液 D. 溶液
(6)写出满足以下条件的有机物M的结构简式_________________。
a.与乙烯互为同系物 b.摩尔质量比乙烯大42 c.含有3个甲基
【答案】(1) ①. 羟基、醛基 ②.
(2)
(3)取代反应 (4) (5)ABC
(6)
【解析】
【分析】淀粉在稀硫酸加热条件下水解生成葡萄糖,葡萄糖在酶催化下分解得到乙醇,乙醇经浓硫酸170℃消去生成乙烯,乙烯和试剂发生加成得到1,2-二溴乙烷,1,2-二溴乙烷与发生取代反应生成含氰基的中间体,该中间体在酸性条件下水解得到1,4-丁二酸(B);乙醇经催化氧化生成乙醛,乙醛进一步氧化得到乙酸(A),乙醇与乙酸在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成具有果香味的乙酸乙酯(C);
【小问1详解】
葡萄糖结构为,分子中含有的官能团为羟基、醛基;反应②是乙烯转化为1,2-二溴乙烷,属于烯烃加成溴单质的反应,因此试剂X为;
【小问2详解】
烃的定义是仅由碳、氢两种元素组成的有机物,整条合成路线里只有乙烯只含C、H元素,其余物质均含有O或Br、N等其他元素,故属于烃的有机物结构简式为;
【小问3详解】
反应③是1,2-二溴乙烷与反应,分子中的溴原子被基团替换,符合取代反应“原子或原子团相互替换”的特征,因此反应类型为取代反应;
【小问4详解】
反应⑥是乙醇与乙酸在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应,生成乙酸乙酯和水,化学方程式为;
【小问5详解】
淀粉部分水解,体系中同时存在淀粉和葡萄糖;碘水(B)用于检验淀粉是否剩余,新制悬浊液(A)用于检验水解产物葡萄糖,但葡萄糖与新制氢氧化铜反应需要碱性环境,淀粉水解使用了稀硫酸作催化剂,因此需要先加溶液(C)中和硫酸,再加入新制氢氧化铜;溶液无检验作用,因此需要试剂为ABC;
【小问6详解】
与乙烯互为同系物,说明属于单烯烃,通式;乙烯摩尔质量28 g/mol,M摩尔质量,由得,分子式;分子含有3个甲基,主链4个碳,双键在2号碳,则结构简式为。
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