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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年蘇科版必修2化學(xué)上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、在可逆反應(yīng)中,改變下列條件一定能增大化學(xué)反應(yīng)速率的是A.增大反應(yīng)物的量B.增大壓強C.加熱D.分離出生成物2、電池是人類生產(chǎn)和生活中的重要能量來源,各式各樣電池的發(fā)展是化學(xué)對人類的一項重大貢獻。下列有關(guān)電池的敘述不正確的是A.堿性鋅錳電池比普通鋅錳電池的能量高B.鋅錳干電池工作一段時間后碳棒質(zhì)量不變C.燃料電池可連續(xù)不斷的將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.鉛酸蓄電池雖然體積大有污染,但是電壓穩(wěn)定、安全可靠、價格低廉,是一種常用的二次電池3、某魚雷采用動力電池,以溶解有氫氧化鉀的流動海水為電解液,電池反應(yīng)為下列說法正確的是A.為電池的負(fù)極B.在電池反應(yīng)中被氧化C.該電池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.工作一段時間后溶液的堿性增大4、已知反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+D(s),在某段時間內(nèi)以A的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為2mol/(L·min),則此段時間內(nèi)以C的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為A.0.5mol/(L·min)B.4mol/(L·min)C.2mol/(L·min)D.3mol/(L·min)5、乙酸乙酯又稱醋酸乙酯,工業(yè)上制取的方法有很多,其中最常用的是在酸催化下由乙酸和乙醇直接酯化法。常用催化劑有:濃硫酸、氯化氫、對甲苯磺酸或強酸性陽離子交換樹脂等。下列對有機物相關(guān)敘述錯誤的是A.乙酸分子中含有羧基,可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2B.苯與甲苯互為同系物,均能使酸性KMnO4溶液褪色C.相同物質(zhì)的量的C3H6和C3H8O,充分燃燒,消耗氧氣量相同D.相同條件下,新戊烷、異戊烷、正戊烷的沸點依次升高6、如圖是某只含C;H、O三種元素的有機物分子的球棍模型。關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是。
A.分子式為CH3COOHB.能用于萃取碘水中的單質(zhì)碘C.能使紫色石蕊試液變紅色D.能與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣7、直接從自然界取得的能源稱為一次能源,以下不屬于一次能源的是A.風(fēng)力B.天然氣C.電力D.水力8、如圖是化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)變化和能量變化的示意圖。若E1>E2;則下列反應(yīng)符合該示意圖的是。
A.NaOH溶液與稀鹽酸的反應(yīng)B.鋅與稀鹽酸的反應(yīng)C.Ba(OH)2·8H2O與氯化銨固體的反應(yīng)D.一氧化碳在空氣中的燃燒反應(yīng)評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)9、在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)C.原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)10、霧霾中含有許多顆粒物,炭黑是其中一種,研究發(fā)現(xiàn)它可以活化氧分子,生成活化氧?;罨^程的能量變化模擬計算結(jié)果如圖所示?;罨蹩梢钥焖傺趸疭O2。下列說法正確的是()
A.每活化一個氧分子吸收0.29eV能量B.水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.18eVC.氧分子的活化是O—O鍵的斷裂與C—O鍵的生成過程D.炭黑顆粒是大氣中SO2轉(zhuǎn)化為SO3的氧化劑11、下列關(guān)于常見金屬、非金屬元素及其化合物的說法錯誤的是A.與水反應(yīng)生成硝酸,說明是酸性氧化物B.能使品紅溶液褪色,說明具有漂白性C.向酸性溶液中加入粉末,紫色褪去,說明中含有價D.硫與濃在加熱條件下生成和水,說明濃具有酸性和強氧化性12、氮化鋁(AlN)是一種性能優(yōu)異的新型材料;可由鋁和氨氣反應(yīng)制得。下列分析正確的是。
A.裝置①除可制備氨氣外,還可以制取氯氣、氫氣、二氧化碳、二氧化硫等氣體B.當(dāng)裝置⑤中幾乎沒有氣泡冒出時,證明裝置③處反應(yīng)已經(jīng)進行完全C.裝置③中,當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2mole-時,有13.44L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氧化產(chǎn)物生成D.實驗開始時,為了保證反應(yīng)快速進行,要先加熱裝置③,后打開裝置①的活塞13、石家莊二中實驗學(xué)校某化學(xué)興趣小組同學(xué)查閱資料得知,常溫下對于任一電池反應(yīng)其電動勢n為電池反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。該小組同學(xué)設(shè)計裝置(如圖1),以Zn-Cu原電池探究離子濃度的改變對電極電勢的影響。小組同學(xué)測得初始時(該反應(yīng)n=2);隨放電進行,觀察電池電動勢的變化趨勢并繪制了電池電動勢變化示意圖(如圖2)。下列說法正確的是。
A.電壓表讀數(shù)為零后,則說明該原電池中已經(jīng)消耗完全B.小組同學(xué)推測圖2中直線與X軸的交點坐標(biāo)大約為(37,0)C.小組同學(xué)向和溶液中同時快速加入少量相同體積和濃度的溶液,發(fā)現(xiàn)電池電動勢突然減小,則可知:D.小組同學(xué)推測若將初始時左側(cè)1mol/L的半電池,換為2mol/L的半電池,右側(cè)半電池保持不變,則仍能觀察到相同的電壓表偏轉(zhuǎn)情況,14、一定溫度下,在三個容積均為2L的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H<0,測得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:。容器1容器2容器3反應(yīng)溫度T/K600600500反應(yīng)物投入量0.2molCO0.4molH20.4molCO0.8molH20.2molCH3OCH30.2molH2O平衡v(CO)/(mol·L-1·s-1)v1v2v3平衡n(H2)/(mol)0.2n2n3平衡體系總壓強p/Pap1p2p3物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率aa1(CO)a2(CO)a3(CH3OCH3)平衡常數(shù)KK1K2K3
下列說法正確的是A.v12,n2>0.4B.K2=2.5×103,p2>p3C.2p13,a1(CO)>a2(CO)D.n3<0.4,a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、一些行業(yè)的廢水中氨氮含量嚴(yán)重超標(biāo);廢水脫氮已成為主要污染物減排和水體富營養(yǎng)化防治的研究熱點,有多種方法可以去除。
I.電鍍行業(yè)廢水處理流程如圖:
(1)吹脫法除氨氮:水中的氨氮大多數(shù)以NH4+和游離態(tài)的NH3保持平衡狀態(tài)而存在。將空氣直接通入水中,使氣相和液相充分接觸。水中溶解的游離氨穿過氣液界面,向氣相轉(zhuǎn)移。從而達到脫除氨的目的。氨氮廢水中NH3和NH4+平衡態(tài)的平衡關(guān)系有___。
(2)溫度;pH值、空氣流量對脫除氨有很大的影響。pH值、空氣流量對脫除氨影響如圖所示。由圖可以看出;空氣流量一定時,10<pH<11時,吹脫率隨著pH增加而增加,請用化學(xué)平衡移動原理解釋原因___。
(3)次氯酸鈉氧化法:利用次氯酸鈉氧化廢水中氨氮的離子方程式是___。
II.對于含有H2PO4-的氨氮廢水還可以用電化學(xué)沉淀與陰極氧化協(xié)同去除水中的氨氮,裝置如圖所示。電解過程中,石墨氈電極產(chǎn)生OH-,在通入O2的情況,又產(chǎn)生H2O2,以氧化水中的NH4+,同時NH4+還可以通過生成MgNH4PO4?6H2O沉淀而持續(xù)被除去。
(1)陽極的電極反應(yīng)式是___。
(2)廢水中的NH4+'轉(zhuǎn)化為MgNH4PO4?6H2O的離子方程式是___。
(3)pH大于10.5不利于MgNH4PO4?6H2O的生成,原因是___。16、某溫度時;在0.5L密閉容器中,某一可逆反應(yīng)的A;B氣體物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析可得:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)第4min時,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v正_______v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)0~4min內(nèi),用A的濃度變化來表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為_______mol/(L·min)。
(4)平衡時混合氣體中B的體積分?jǐn)?shù)約為_______(保留3位有效數(shù)字)。
(5)反應(yīng)達到平衡,此時體系內(nèi)壓強與開始時的壓強之比為_______。17、一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中,充入1mol和3mol發(fā)生如下反應(yīng):經(jīng)測得和(g)的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示。
①從反應(yīng)開始到平衡,的平均反應(yīng)速率__。
②達到平衡時,的轉(zhuǎn)化率為__。(用百分?jǐn)?shù)表示)
③下列措施不能提高反應(yīng)速率的是____。
A.升高溫度B.加入適當(dāng)催化劑。
C.縮小體積,增大壓強D.恒溫;恒壓下通入氦氣。
④下列敘述中不能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___。
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變。
B.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化。
C.在混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變。
D.反應(yīng)中與的物質(zhì)的量之比為1∶1
E.單位時間內(nèi)每消耗1mol同時生成1mol18、將下列物質(zhì)進行分類:
①H與H;②O2與O3;③乙醇(C2H5OH)與甲醚(CH3—O—CH3);④正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)與異丁烷()
(1)互為同位素的是_____(填序號;下同);
(2)互為同系物的是_____;
(3)互為同分異構(gòu)體的是_____。19、我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了幾種典型的有機化學(xué)反應(yīng)類型;寫出下列反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式,并判斷其反應(yīng)類型。
(1)由乙醇制乙烯_____屬于_____反應(yīng)。
(2)由苯制取硝基苯_____屬于_____反應(yīng)。
(3)由乙醇制乙醛_____屬于_____反應(yīng)。
(4)由丙烯腈(CH2=CH-CN)制備聚丙烯腈(人造羊毛的主要成分):_____,屬于_____反應(yīng)。20、乳酸是酸奶中含有的酸味物質(zhì),其結(jié)構(gòu)簡式為
(1)乳酸分子中的含氧官能團有___________和___________。(填名稱)
(2)乳酸可聚合成聚乳酸,聚乳酸是一種新型的生物降解材料,可以替代部分塑料。廢棄的塑料導(dǎo)致的環(huán)境影響為___________(填“白色污染”“酸雨”或“臭氧層空洞”)。
(3)乳酸為一元酸且酸性強于碳酸。
①乳酸溶液滴入石蕊溶液中的現(xiàn)象為___________。
②乳酸溶液與足量的碳酸氫鈉溶液反應(yīng),當(dāng)生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)二氧化碳時,反應(yīng)消耗C3H6O3(乳酸)的物質(zhì)的量為___________。(C3H6O3轉(zhuǎn)化為C3H5O3Na)21、利用甲醇和水蒸氣重整為燃料電池提供氫氣。甲醇和水蒸氣重整的主要反應(yīng)是:反應(yīng)i:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H1=+49kJ/mol。同時,存在副反應(yīng):反應(yīng)ii:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H2=+91kJ/mol
(1)反應(yīng)i的平衡常數(shù)K的表達式是_______。
(2)為探究條件對反應(yīng)i平衡的影響,X、Y(Y1、Y2)可分別代表壓強或溫度。下圖表示Y一定時,反應(yīng)i中H2O(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。
①X代表的物理量是_______。
②判斷Y1_______Y2(填“>”或“<”),理由是_______。
(3)CO易使反應(yīng)i的催化劑中毒;研究溫度和投料比對甲醇轉(zhuǎn)化率及重整氣中CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響,結(jié)果如圖所示。
①選擇250℃、水/甲醇投料比為2作為最佳條件進行反應(yīng),原因是_______。
②250℃時CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)始終高于200℃時CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的原因可能是_______。22、1100℃時,在恒容密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng):Na2SO4(s)+4H2(g)Na2S(s)+4H2O(g)并達到平衡;請完成下列各題:
(1)達到平衡時的平衡常數(shù)表達式K=________________。降低溫度,K值減小,則正反應(yīng)為___________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)向該容器中分別加入以下物質(zhì);對平衡的影響如何?(填“正向移動”;“逆向移動”或“不發(fā)生移動”)
①加入少量Na2SO4,則平衡:_______________________
②加入少量灼熱的Fe3O4,則平衡:____________________
(3)若初始時加入的Na2SO4為2.84g,達平衡時Na2SO4的轉(zhuǎn)化率為45%,則達平衡時該容器內(nèi)固體的總質(zhì)量是____________g(結(jié)果保留3位小數(shù))。
(4)若將平衡體系溫度降低100℃,下述圖像中能正確反映平衡移動過程中容器變化情況的是________。
評卷人得分四、判斷題(共1題,共3分)23、聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包裝。(____)A.正確B.錯誤評卷人得分五、原理綜合題(共3題,共12分)24、運用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳;氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對緩解環(huán)境污染、能源危機具有重要意義。
I.氨為重要的化工原料;有廣泛用途。
(1)合成氨中的氫氣可由下列反應(yīng)制?。?/p>
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?H2=–41.2kJ/mol
則反應(yīng)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)?H=__。
(2)起始時投入氮氣和氫氣的物質(zhì)的量分別為1mol;3mol;在不同溫度和壓強下合成氨。平衡時混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖。
①恒壓時,反應(yīng)一定達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__(填序號)。
A.N2和H2的轉(zhuǎn)化率相等。
B.反應(yīng)體系密度保持不變。
C.保持不變。
D.=2
②P1__P2(填“>”“<”“=”或“不確定”,下同);反應(yīng)的平衡常數(shù):B點__D點。
③C點H2的轉(zhuǎn)化率為__;在A、B兩點條件下,該反應(yīng)從開始到平衡時生成氮氣的平均速率:v(A)___v(B)。
Ⅱ.用間接電化學(xué)法去除煙氣中NO的原理如圖所示。
(3)已知陰極室溶液呈酸性,則陰極的電極反應(yīng)式為__。反應(yīng)過程中通過質(zhì)子交換膜(ab)的H+為2mol時,吸收柱中生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__L。25、新型冠狀病毒引起了全世界的關(guān)注。國外頂級醫(yī)學(xué)期刊《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》在2020年1月31號報道稱:美國首例新型冠狀病毒(2019-nCoV)感染患者,在住院第7天開始使用藥物Remdesivir(瑞德西韋)治療,經(jīng)治療后發(fā)燒癥狀消失,咳嗽減輕,病情明顯好轉(zhuǎn)!Remdesivir(瑞德西韋)的初步治療效果引起了我國的高度重視。發(fā)現(xiàn)中間體K是合成該藥物的關(guān)鍵中間體。
藥物瑞德西韋(Remdesivir))對2019年新型冠狀病毒(2019-nCoV)有明顯抑制作用;K為藥物合成的中間體;其合成路線如下:
已知:
Ⅰ.R—OHR—Cl
Ⅱ.
回答下列問題:
(1)B的化學(xué)名稱為______________。
(2)J中含氧官能團的名稱為________。
(3)B到C的反應(yīng)類型__________。
(4)由G生成H的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______。
(5)E中含兩個Cl原子,則E的結(jié)構(gòu)簡式______________。
(6)X是C同分異構(gòu)體,寫出滿足下列條件的X的結(jié)構(gòu)簡式__________
①苯環(huán)上含有硝基且苯環(huán)上只有一種氫原子。
②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。
③1mol的X與足量金屬Na反應(yīng)可生成2gH2
(7)設(shè)計由苯甲醇為原料制備化合物的合成路線__________(無機試劑任選)。26、密閉容器中某一反應(yīng)不同時刻各物質(zhì)的量如圖(E為固體;其余為氣體)?;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________。
(2)反應(yīng)開始至?xí)r,用表示的平均反應(yīng)速率為___________評卷人得分六、工業(yè)流程題(共4題,共36分)27、氨氣是一種重要的化工產(chǎn)品。
(1)工業(yè)中用氯氣和氫氣在一定條件下合成氨氣,有關(guān)方程式如下:3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)+92.4kJ
①對于該反應(yīng):要使反應(yīng)物盡可能快的轉(zhuǎn)化為氨氣,可采用的反應(yīng)條件是__________,要使反應(yīng)物盡可能多的轉(zhuǎn)化為氨氣,可采用的反應(yīng)條件是__________:(均選填字母)
A.較高溫度B.較低溫度C.較高壓強D.較低壓強E.使用合適的催化劑。
工業(yè)上對合成氨適宜反應(yīng)條件選擇;是綜合考慮了化學(xué)反應(yīng)速率;化學(xué)平衡和設(shè)備材料等的影響。
②該反應(yīng)達到平衡后,只改變其中一個因素,以下分析中不正確的是_______:(選填字母)
A.升高溫度;對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大。
B.增大壓強;對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大。
C.減小生成物濃度;對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大。
③某化工廠為了綜合利用生產(chǎn)過程中副產(chǎn)品CaSO4,和相鄰的合成氨廠聯(lián)合設(shè)計了制備(NH4)2SO4的工藝流程(如圖);該流程中:
向沉淀池中通入足量的氨氣的目的是______________________________,可以循環(huán)使用的X是_______________。(填化學(xué)式)
(2)實驗室中可以用銨鹽與強堿共熱得到氨氣。有關(guān)的離子方程式為_____________________。
①0.01mol/L硝酸銨溶液0.5L,與足量的氫氧化鈉溶液共熱,可產(chǎn)生氨氣_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。
②若有硝酸銨和硫酸銨的混合溶液0.5L,與足量的氫氧化鈉溶液共熱,可產(chǎn)生氨氣0.025mol;在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氯化鋇溶液,產(chǎn)生0.01mol白色沉淀,則原混合液中,硝酸銨的濃度為_______mol/L。
③現(xiàn)有硝酸銨、氯化銨和硫酸銨的混合溶液VL,將混合溶液分成兩等分:一份溶液與足量的氫氧化鈉溶液共熱,共產(chǎn)生氨氣Amol;另一份溶液中慢慢滴入Cmol/L的氯化鋇溶液BL,溶液中SO42-恰好全部沉淀;將沉淀過濾后,在濾液中繼續(xù)滴入硝酸銀溶液至過量,又產(chǎn)生Dmol沉淀。則原混合溶液中,氯化銨的濃度為________mol/L,硝酸銨的濃度為_______mol/L。(用含有字母的代數(shù)式表示)28、硅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。請回答下列問題:
(1)制備硅半導(dǎo)體材料必須先得到高純硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)還原法是當(dāng)前制備高純硅的主要方法;生產(chǎn)過程示意圖如下:
①寫出由純SiHCl3制備高純硅的化學(xué)反應(yīng)方程式_____________________________。
②整個制備過程必須嚴(yán)格控制無水無氧。SiHCl3遇水劇烈反應(yīng)生成H2SiO3、H2和另一種酸,寫出并配平化學(xué)反應(yīng)方程式_________________________________;H2還原SiHCl3過程中若混入O2,可能引起的后果是_________________________________________________。
(2)下列有關(guān)硅材料的說法正確的是________。
A.鹽酸可以與硅反應(yīng);故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅。
B.氮化硅硬度大;熔點高;可用于制作高溫陶瓷和軸承。
C.高純度的二氧化硅可用于制造高性能通訊材料——光導(dǎo)纖維。
D.普通玻璃是由純堿;石灰石和石英砂制成的;其熔點很高,硬度很大。
(3)自然界中硅酸鹽種類多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常用二氧化硅和金屬氧化物的形式來表示其組成.如正長石(KAlSi3O8),氧化物形式為_________________________________
(4)硅酸鈉水溶液俗稱水玻璃。取少量硅酸鈉溶液于試管中,逐滴加入稀硝酸,產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象為_____________,水玻璃在工業(yè)上有許多用途,試舉出一例____________________。29、錳酸鋰(LiMn2O4)是新一代鋰離子電池的正極材料。實驗室回收利用廢舊鋰離子電池正極材料(錳酸鋰;碳粉等涂覆在鋁箔上)的一種流程如圖:
已知:Li2CO3在不同溫度下的溶解度。溫度/℃010205075100Li2CO31.5931.4061.3291.1810.8660.728
(1)第①步反應(yīng)中會有氣體生成,該氣體為:___,若要增大第①步反應(yīng)的浸取率,可以采取的措施有:___(寫兩條)。
(2)第②步反應(yīng)得到的沉淀X的化學(xué)式為___,上述流程中四步實驗都包含過濾,實驗室過濾時要使用的玻璃儀器有:___。
(3)工業(yè)上洗滌Li2CO3用的是熱水而不是冷水,其原因是___。
(4)寫出第③步反應(yīng)“酸溶”過程中反應(yīng)的離子方程式:___。
(5)固相法制備LiMn2O4的實驗過程如下:將MnO2和Li2CO3按4:1的物質(zhì)的量之比配料;球磨3-5小時,然后高溫加熱,保溫24小時,冷卻至室溫。
①寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
②LiMn2O4中錳元素的平均價態(tài)為+3.5。在不同溫度下,合成的LiMn2O4中Mn2+、Mn3+和Mn4+的含量與溫度的關(guān)系見表。T/℃w(Mn2+)(%)w(Mn3+)(%)w(Mn4+)(%)7005.5644.5849.867502.5644.8752.578005.5044.1750.338506.2244.4049.38
由此可以確定:在上述溫度范圍內(nèi),錳元素的平均價態(tài)的變化趨勢是:隨溫度升高___(填選項)
A.增大B減小C.先增大后減小D.先減小后增大30、利用石灰乳和硝酸工業(yè)的尾氣(含NO、NO2)反應(yīng),既能凈化尾氣,又能獲得應(yīng)用廣泛的Ca(NO2)2;其部分工藝流程如下:
(1)一定條件下,NO與NO2存在下列反應(yīng):NO(g)+NO2(g)N2O3(g),其平衡常數(shù)表達式為K=_____________。
(2)上述工藝中采用氣-液逆流接觸吸收(尾氣從吸收塔底進入,石灰乳從吸收塔頂噴淋),其目的是_____________________;濾渣可循環(huán)使用,濾渣的主要成分是______________(填化學(xué)式)。
(3)該工藝需控制NO和NO2物質(zhì)的量之比接近1頤1。若n(NO):n(NO2)>1頤1,則會導(dǎo)致__________________;若n(NO):n(NO2)<1頤1,則會導(dǎo)致_________________________。
(4)生產(chǎn)中溶液需保持弱堿性,在酸性溶液中Ca(NO2)2會發(fā)生分解,產(chǎn)物之一是NO,其反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、C【分析】【詳解】
A.若某反應(yīng)物為固體;增大該反應(yīng)物的量,化學(xué)反應(yīng)速率不變,A項錯誤;
B.若容器的容積不變;充入一種與反應(yīng)體系無關(guān)的氣體,使體系壓強增大,反應(yīng)物的濃度不變,化學(xué)反應(yīng)速率不變,或者對于沒有氣體參加的化學(xué)反應(yīng),增大壓強后化學(xué)反應(yīng)速率不變,B項錯誤;
C.加熱后溫度升高;化學(xué)反應(yīng)速率增大,C項正確;
D.分離出生成物;不能增大化學(xué)反應(yīng)速率,D項錯誤。
故選C。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.堿性鋅錳電池用鋅粉替代了原鋅錳電池的鋅殼;增大了反應(yīng)物的接觸面積,加快了反應(yīng)速率,故放電電流大,能量高,故A正確;
B.在鋅錳干電池中;正極是碳棒,該極上二氧化錳發(fā)生得電子的還原反應(yīng),該電極質(zhì)量不變,故B正確;
C.燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;故C錯誤;
D.鉛酸蓄電池雖然體積大有污染;但是電壓穩(wěn)定;安全可靠、價格低廉,是一種常用的二次電池,故D正確;
故選C。3、B【分析】【詳解】
A.中的銀離子得到電子,化合價降低,發(fā)生的是還原反應(yīng),則是電池的正極;A錯誤;
B.在反應(yīng)中,失去電子,化合價升高,發(fā)生的是氧化反應(yīng),則被氧化;B正確;
C.電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置;C錯誤;
D.從電極反應(yīng)式來看,參與了化學(xué)反應(yīng),隨著反應(yīng)的進行,溶液中的濃度逐漸減??;則溶液的堿性逐漸減小,D錯誤;
故選B。4、B【分析】【詳解】
相同條件下,同一反應(yīng)不同物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)反應(yīng)的計量數(shù)之比,計量數(shù)之比A:C=1:2,A的化學(xué)反應(yīng)速率為2mol/(L·min),則C的化學(xué)反應(yīng)速率為4mol/(L·min),答案選B。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.酸性:乙酸>碳酸>碳酸氫根離子,乙酸分子中含有羧基,可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2;故A正確;
B.苯與甲苯互為同系物,只有甲苯能使酸性KMnO4溶液褪色;故B錯誤;
C.C3H8O可變形為:C3H6?H2O,相同物質(zhì)的量的C3H6和C3H8O,充分燃燒,相同的C3H6原子團消耗氧氣量相同;故C正確;
D.相同碳原子的烷烴;支鏈越多,分子間作用力越小,相同條件下,新戊烷;異戊烷、正戊烷的沸點依次升高,故D正確;
故選B。6、D【分析】【分析】
由該有機物分子的球棍模型可知,該分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH;為乙醇,含有醇羥基,能發(fā)生氧化反應(yīng);酯化反應(yīng)、取代反應(yīng)等,據(jù)此分析解答。
【詳解】
由該有機物分子的球棍模型可知,該分子的結(jié)構(gòu)簡式為CH3CH2OH;為乙醇;
A.該有機物分子為乙醇分子,分子式為C2H6O;A項錯誤;
B.雖然單質(zhì)碘更易溶于乙醇;但是乙醇與水互溶,不能分層,因此不能用乙醇萃取碘水中的單質(zhì)碘,B項錯誤;
C.醇羥基不能電離出氫離子;沒有酸性,所以不能使紫色石蕊試液變紅色,C項錯誤;
D.含有羥基;能與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣,D項正確;
答案選D。7、C【分析】【分析】
【詳解】
A.可以從自然界中直接獲得的能源;為一次能源,風(fēng)力可以直接獲得,A正確;
B.可以從自然界中直接獲得的能源;為一次能源,天然氣可以直接獲得,B正確;
C.電能是通過物質(zhì)燃燒放熱轉(zhuǎn)化成的;或是由風(fēng)能;水能、核能轉(zhuǎn)化來得,為二次能源,故C錯誤;
D.可以從自然界中直接獲得的能源;為一次能源,水力可以直接獲得,D正確;
答案選C。8、C【分析】【分析】
若E1>E2;則表明該反應(yīng)吸收能量,據(jù)此解答。
【詳解】
A.NaOH溶液與稀鹽酸的反應(yīng)為中和反應(yīng);放出熱量,故A不符合題意,A不選;
B.鋅與稀鹽酸反應(yīng)放出熱量;故B不符合題意,B不選;
C.氫氧化鋇晶體與氯化銨固體的反應(yīng)是室溫下即可發(fā)生的吸熱反應(yīng);故C符合題意,c選;
D.燃燒反應(yīng)放出熱量;故D不符合題意,D不選;
答案選C。二、多選題(共6題,共12分)9、BC【分析】【分析】
【詳解】
原電池的負(fù)極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),正極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng);電解池的陰極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng),陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng);即原電池的正極和電解池的陰極上都發(fā)生還原反應(yīng),原電池的負(fù)極和電解池的陽極上都發(fā)生氧化反應(yīng),故答案為BC。10、BC【分析】【分析】
【詳解】
A.從圖中可以看出;反應(yīng)前1個氧分子及炭黑的總能量為0.00,反應(yīng)終點時,產(chǎn)物的總能量為-0.29eV,所以每活化一個氧分子能夠釋放0.29eV能量,A不正確;
B.對比相同階段無水和有水時的活化能;無水時活化能為0.75eV,有水時活化能為0.57eV,所以水可使氧分子活化反應(yīng)的活化能降低0.75eV-0.57eV=0.18eV,B正確;
C.在反應(yīng)過程中;斷裂O-O鍵需吸收熱量,形成C-O鍵會放出能量,所以氧分子的活化是O-O鍵的斷裂與C-O鍵的生成過程,C正確;
D.炭黑顆??苫罨醴肿?,活化氧是大氣中SO2轉(zhuǎn)化為SO3的氧化劑;炭黑相當(dāng)于催化劑,D不正確;
故選BC。11、AD【分析】【詳解】
A.二氧化氮與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮;發(fā)生了氧化還原反應(yīng),不屬于酸性氧化物,故A錯誤;
B.二氧化硫具有漂白性;能使品紅溶液褪色,故B正確;
C.向酸性高錳酸鉀溶液中加入四氧化三鐵粉末時;四氧化三鐵溶于酸生成鐵離子和亞鐵離子,亞鐵離子能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),使溶液褪去,故C正確;
D.硫與濃硫酸共熱反應(yīng)生成二氧化硫和水;濃硫酸只表現(xiàn)強氧化性,沒有生成鹽,不表現(xiàn)酸性,故D錯誤;
故選AD。12、AB【分析】【分析】
用濃氨水和生石灰制取氨氣;經(jīng)堿石灰干燥后,氨氣和鋁粉反應(yīng)生成AlN,④是安全瓶,剩余的氨氣被⑤中的稀硫酸吸收。
【詳解】
A.裝置①是固體和液體或液體和液體不加熱制取氣體的裝置,除可制備氨氣外,還可以用KMnO4固體和濃鹽酸制取氯氣,用鋅粒和稀硫酸制取氫氣,用大理石和鹽酸制取二氧化碳,用Na2SO3固體和濃硫酸制取二氧化硫;故A正確;
B.在裝置③中NH3和鋁粉反應(yīng)制取AlN,同時生成氫氣,⑤中的稀硫酸可以吸收剩余的NH3;氫氣不溶于稀硫酸,從稀硫酸中逸出,當(dāng)裝置⑤中幾乎沒有氣泡冒出時,證明裝置③處反應(yīng)已經(jīng)進行完全,故B正確;
C.裝置③中NH3和Al反應(yīng)生成AlN和H2;鋁元素的化合價從0價升高到+3價,被氧化,AlN是氧化產(chǎn)物,AlN在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是固體,無法計算其體積,故C錯誤;
D.實驗開始時;要先通氨氣,將裝置中的空氣排出,以防在加熱時鋁被空氣中的氧氣氧化,故D錯誤;
故選AB。13、BC【分析】【詳解】
A.電壓表讀數(shù)為0;并不能說明溶液中銅離子消耗完,當(dāng)銅離子濃度很小時,電動勢很小,不能夠形成電流或無法測出電流,A項錯誤;
B.根據(jù)分析,當(dāng)(該反應(yīng)n=2)時,=37;故圖2中直線與X軸的交點坐標(biāo)大約為(37,0),B項正確;
C.加入硫化鈉電池電動勢突然減小,說明溶液的銅離子濃度減小,即形成了硫化銅沉淀,說明C項正確;
D.若兩側(cè)都為硫酸銅和銅;不能形成原電池,不可能觀察到相同的電壓表偏轉(zhuǎn),D項錯誤。
故選BC。14、BD【分析】【詳解】
A.容器1和容器2溫度相同,但容器2內(nèi)濃度更大,反應(yīng)速率更快,所以v1<v2;若容器2的容積為容器1的二倍,則二者達到等效平衡,n2=0.4,但實際上容器2容積與容器1相等,相當(dāng)于在等效平衡的基礎(chǔ)上進行加壓,該反應(yīng)為氣體系數(shù)減小的反應(yīng),加壓平衡正向移動,則n2<0.4;故A錯誤;
B.溫度相同平衡常數(shù)相同,所以K1=K2,對于容器1,投料為0.2molCO,0.4molH2,平衡時n(H2)=0.2mol;容器體積為2L,列三段式有。
所以平衡常數(shù)K1==2.5×103,即K2=2.5×103;
將容器3的投料極限轉(zhuǎn)化后和容器2投料相同,若二者反應(yīng)溫度相同,則達到等效平衡,此時p2=p3,但實際上容器3溫度降低,該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動,導(dǎo)致壓強減小,所以p2>p3;故B正確;
C.若容器3與容器1反應(yīng)溫度相同,且容積為容器1的2倍,則二者達到等效平衡,此時p1=p3,但實際上二者容積相等,假設(shè)把容積壓縮到與1相等的過程中平衡不移動,此時2p1=p3,但實際加壓平衡會正向移動,所以2p1>p3,且溫度降低平衡正向移動,導(dǎo)致p3進一步減小;
根據(jù)A選項分析可知a1(CO)2(CO);故C錯誤;
D.根據(jù)C選項分析,容器3相當(dāng)于容器1的等效平衡狀態(tài)正向移動,所以n3<0.4;容器2和3若為等效平衡,則a2(CO)+a3(CH3OCH3)=1,根據(jù)B選項分析可知容器3相當(dāng)于容器2的等效平衡狀態(tài)正向移動,a3(CH3OCH3)減小,所以a2(CO)+a3(CH3OCH3)<1;故D正確;
故答案為BD。
【點睛】
利用等效平衡原理分析問題時,先假設(shè)一個能達到等效平衡的虛擬狀態(tài),再分析實際情況與虛擬狀態(tài)相比改變的條件是什么,平衡會如何移動。三、填空題(共8題,共16分)15、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)NH3極易溶于水,且與水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨是弱電解質(zhì),部分電離生成NH4+和OH-;據(jù)此寫出平衡關(guān)系;
(2)由NH3·H2ONH4++OH-,pH增大,OH-增多;平衡逆向移動;
(3)次氯酸根離子具有強氧化性,氧化NH4+生成氮氣;本身被還原生成氯離子,根據(jù)得失電子守恒,寫出離子反應(yīng)方程式;
Ⅱ.(1)電解圖可知;Mg電極為陽極,Mg失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng);
(2)根據(jù)OH-、Mg2+、NH4+、H2PO4-反應(yīng)生成MgNH4PO4?6H2O沉淀;寫出離子反應(yīng)方程式;
(3)pH偏大,NH4+、Mg2+易與OH?結(jié)合生成NH3?H2O、Mg(OH)2;據(jù)此分析解答;
【詳解】
Ⅰ.(1)NH3極易溶于水,且與水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨是弱電解質(zhì),部分電離生成NH4+和OH-,所以氨氮廢水中NH3和NH4+平衡態(tài)的平衡關(guān)系為:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,故答案為:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-;
(2)由NH3·H2ONH4++OH-,pH增大,OH-增多,平衡逆向移動,NH4+轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的NH3,NH3在空氣吹脫下從水中脫除,故答案為:NH3+H2ONH4++OH-,pH增大有利于平衡逆向移動,NH4+轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的NH3,NH3在空氣吹脫下從水中脫除;
(3)次氯酸根離子具有強氧化性,氧化NH4+生成氮氣,本身被還原生成氯離子,根據(jù)得失電子守恒,其離子反應(yīng)方程式為:2NH4++3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+5H2O,故答案為:2NH4++3ClO-+2OH-=N2+3Cl-+5H2O;
Ⅱ.(1)電解圖可知,Mg電極為陽極,Mg失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為:Mg-2e-=Mg2+,故答案為:Mg-2e-=Mg2+;
(2)石墨氈電極產(chǎn)生OH-,NH4+與Mg2+、NH4+、H2PO4-反應(yīng)生成MgNH4PO4?6H2O沉淀,離子反應(yīng)方程式為:NH4++H2PO4-+Mg2++2OH-+4H2O=MgNH4PO4?6H2O↓,故答案為:NH4++H2PO4-+Mg2++2OH-+4H2O=MgNH4PO4?6H2O↓;
(3)pH大于10.5,溶液中c(OH-)大,NH4+、Mg2+易與OH?結(jié)合生成NH3?H2O、Mg(OH)2,NH3?H2O的電離平衡逆向移動,被抑制,使溶液中c(NH4+)與c(Mg2+)降低,不利于MgNH4PO4?6H2O沉淀的生成,故答案為:pH偏大,NH4+、Mg2+易與OH?結(jié)合生成NH3?H2O、Mg(OH)2,NH3?H2O的電離被抑制,使NH4+和Mg2+濃度降低,不利于MgNH4PO4?6H2O的生成?!窘馕觥縉H3+H2ONH3·H2ONH4++OH-NH3·H2ONH4++OH-,pH增大有利于平衡逆向移動,NH4+轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的NH3,NH3在空氣吹脫下從水中脫除2NH4++3ClO-+2OH-=N2↑+3Cl-+5H2OMg-2e-=Mg2+NH4++H2PO4-+Mg2++2OH-+4H2O=MgNH4PO4?6H2OpH偏大,NH4+、Mg2+易與OH?結(jié)合生成NH3?H2O、Mg(OH)2,NH3?H2O的電離被抑制,使NH4+和Mg2+濃度降低,不利于MgNH4PO4?6H2O的生成16、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)結(jié)合圖示可知,平衡時時Δn(A)=(0.8-0.2)mol=0.6mol,Δn(B)=(0.5-0.2)mol=0.3mol,Δn(A):Δn(B)=0.6mol:0.3mol=2:1,且A為反應(yīng)物、B為生成物,該反應(yīng)方程式為2AB;
(2)第4min后A的物質(zhì)的量繼續(xù)減小、B的物質(zhì)的量繼續(xù)增大,說明此時平衡向正向移動,正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為v正>v逆;
(3)0~4min內(nèi);消耗A的物質(zhì)的量是0.8mol-0.4mol=0.4mol,濃度是0.4mol÷0.5L=0.8mol/L,則用A的濃度變化來表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.8mol/L÷4min=0.2mol/(L·min)。
(4)平衡時混合氣體中B的體積分?jǐn)?shù)等于物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=×100%≈71.4%;
(5)初始時A、B的總物質(zhì)的量為0.8mol+0.2mol=1mol,平衡時A、B的總物質(zhì)的量為0.5mol+0.2mol=0.7mol,則反應(yīng)達到平衡時體系內(nèi)壓強與開始時的壓強之比等于物質(zhì)的量之比=0.7mol:1mol=7:10?!窘馕觥?AB>0.271.4%7:1017、略
【分析】【分析】
【詳解】
①從圖中可以看出,反應(yīng)在10min時達到平衡。從反應(yīng)開始到平衡,消耗的物質(zhì)的量為1.00mol-0.25mol=0.75mol,用表示的平均反應(yīng)速率=0.0375mol/(L·min)。
②達到平衡時,消耗的物質(zhì)的量為0.75mol,則消耗氫氣的物質(zhì)的量為0.75×3mol,則的轉(zhuǎn)化率為×100%=75%。
③升高溫度和加入適當(dāng)催化劑;能增大活化分子百分?jǐn)?shù),縮小體積;增大壓強增加了單位體積內(nèi)的活化分子數(shù),都能加快反應(yīng)速率。恒溫、恒壓下通入氦氣,容器體積增大,反應(yīng)物和生成物濃度都降低,會減慢反應(yīng)速率,故選D。
④A.該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物均為氣體;混合物的總質(zhì)量是不變的,而反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量是變化的,所以平均相對分子質(zhì)量是變化的,當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變時,反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),故A能說明反應(yīng)達到平衡;
B.在恒溫恒容時;混合氣體的壓強和混合氣體的總的物質(zhì)的量成正比。該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),所以未平衡前,混合氣體的壓強是變化的,當(dāng)混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化時,反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),故B能說明反應(yīng)達到平衡;
C.當(dāng)達到平衡狀態(tài)時,各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變,所以當(dāng)在混合氣體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變時;反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),故C能說明反應(yīng)達到平衡;
D.當(dāng)達到平衡狀態(tài)時,各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比和方程式系數(shù)比無關(guān),所以反應(yīng)中與的物質(zhì)的量之比為1∶1;反應(yīng)不一定達到平衡狀態(tài),故D不能說明反應(yīng)達到平衡;
E.單位時間內(nèi)每消耗1mol同時必然生成1mol反應(yīng)速率方向同向,故E不能說明反應(yīng)達到平衡;
故選DE?!窘馕觥竣?0.0375mol/(L·min)②.75%③.D④.DE18、略
【分析】【分析】
質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱同位素;分子式相同,結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱同分異構(gòu)體;同一元素形成的不同單質(zhì)稱同素異形體;結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個或若干個CH2的有機化合物稱為同系物;據(jù)此分析解答。
【詳解】
①H與H的質(zhì)子數(shù)相同;中子數(shù)不同,互稱同位素;
②O2與O3是由氧元素形成的不同單質(zhì);互為同素異形體;
③乙醇(C2H5OH)與甲醚(CH3-O-CH3)的分子式相同;但結(jié)構(gòu)不同,互為同分異構(gòu)體;
④正戊烷(CH3CH2CH2CH2CH3)與異丁烷()的結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差1個CH2;互為同系物;
(1)互為同位素的是①;故答案為:①;
(2)互為同系物的是④;故答案為:④;
(3)互為同分異構(gòu)體的是③;故答案為:③。
【點睛】
本題的易錯點為(2),要注意同系物和同分異構(gòu)體概念的區(qū)別。【解析】①④③19、略
【分析】【分析】
(1)由乙醇制乙烯;需要在乙醇分子內(nèi)去掉1個-OH和1個H;
(2)由苯制取硝基苯;是將苯環(huán)上的1個氫原子用1個硝基替代;
(3)由乙醇制乙醛,是將-CH2OH轉(zhuǎn)化為-CHO;
(4)由丙烯腈(CH2=CH-CN)制備聚丙烯腈,是將n個丙烯腈分子斷裂碳碳雙鍵中的1個鍵;然后將鏈節(jié)連接而成為大分子。
【詳解】
(1)由乙醇制乙烯,需要在濃硫酸、170℃的條件下才能實現(xiàn),反應(yīng)方程式為CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,屬于消去反應(yīng)。答案為:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;消去;
(2)由苯制取硝基苯,需要在混酸、加熱條件下才能實現(xiàn),反應(yīng)方程式為+HNO3(濃)+H2O,屬于取代反應(yīng)。答案為:+HNO3(濃)+H2O;取代;
(3)由乙醇制乙醛,需要在氧化劑的幫助下才能完成,反應(yīng)的方程式為2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,屬于氧化反應(yīng)。答案為:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;氧化;
(4)由丙烯腈(CH2=CH-CN)制備聚丙烯腈(人造羊毛的主要成分),需要一定條件,反應(yīng)的方程式為屬于加聚反應(yīng)。答案為:加聚。
【點睛】
由單體制取高聚物,如果只有一個大分子生成,則屬于加聚反應(yīng);如果在生成一個大分子的同時,還有一個小分子生成,則屬于縮聚反應(yīng)?!窘馕觥竣?CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O②.消去③.+HNO3(濃)+H2O④.取代⑤.2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O⑥.氧化⑦.⑧.加聚20、略
【分析】【分析】
【詳解】
1)根據(jù)乳酸的結(jié)構(gòu)簡式可知;乳酸分子中的官能團有羧基和羥基。
(2)廢棄塑料在自然環(huán)境下很難降解;導(dǎo)致白色污染。
(3)乳酸分子中有羧基,溶于水能電離產(chǎn)生H+;顯酸性,可以使石蕊試液變紅。
乳酸是一元羧酸,酸性強于碳酸,和碳酸氫鈉反應(yīng)時,1mol乳酸生成1mol二氧化碳,化學(xué)方程式可以表示為:+NaHCO3+CO2↑+H2O,所以生成22.4LCO2即1molCO2,消耗1mol乳酸?!窘馕觥眶然u基白色污染石蕊溶液變紅色1mol21、略
【分析】【分析】
(1)直接根據(jù)平衡常數(shù)的定義即可表示出平衡常數(shù)的表達式。
(2)反應(yīng)i的特點是:氣體分子數(shù)增多,水的平衡轉(zhuǎn)化率隨壓強的增大而減??;反應(yīng)吸熱,水的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大。依此可判斷圖中X、Y分別代表的物理量以及Y1、Y2的關(guān)系。
(3)從圖中可知:隨著水/甲醇投料比增大;甲醇轉(zhuǎn)化率增大;CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)在200℃時減小不明顯,在250℃時,隨著水/甲醇投料比的增大而明顯減小。根據(jù)這些特點及反應(yīng)本身的特點,運用勒夏特列原理,可以對①;②小題進行解答。
【詳解】
(1)根據(jù)平衡常數(shù)的定義,反應(yīng)i:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K表達式是:K=故答案為:K=
(2)①.根據(jù)分析可知:反應(yīng)i中,水的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而增大,隨壓強的增大而減小,故X為溫度符合題意,X為壓強不符合題意,故X表示溫度;②.溫度相同時,增大壓強平衡逆向移動,水的平衡轉(zhuǎn)化率下降,故Y2壓強大于Y1的,故答案為:溫度;>;反應(yīng)i的正反應(yīng)方向氣體體積增大,當(dāng)溫度一定時,壓強增大,反應(yīng)向左移動,H2O(g)平衡轉(zhuǎn)化率減小。
(3)①.一氧化碳能使催化劑中毒;所以在選擇條件時,應(yīng)在照顧甲醇轉(zhuǎn)化率的同時,盡量減少一氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。相同投料比時,250℃比200℃甲醇轉(zhuǎn)化率高,且在水/甲醇投料比為2時,一氧化碳物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低明顯。所以反應(yīng)選擇250℃和水/甲醇投料比為2條件最佳,故答案為:此條件下甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率最高,且CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)較小。
②.反應(yīng)i、ii均為吸熱反應(yīng),所以溫度高,均有利于向正向移動。i的正向移動使甲醇濃度降低,氫氣濃度升高從而使抑制了反應(yīng)ii的正向移動,使一氧化碳濃度下降;而ii的正向移動使CO含量升高,兩個相反的影響總的結(jié)果根據(jù)圖示可知:升高溫度對反應(yīng)ii的影響大于對反應(yīng)i的影響,即溫度在250℃時比200℃時CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)高,故答案為:投料比一定,溫度升高,反應(yīng)ii向右移動,反應(yīng)i也向右移動使c(CH3OH)減少而使反應(yīng)ii左移;溫度對反應(yīng)ii的影響較后者大,所以整體表現(xiàn)為250℃時CO含量較高。
【點睛】
1.確定反應(yīng)的最佳條件;應(yīng)盡量放大有利因素;減小不利因素,綜合權(quán)衡才能最終確定;
2.化學(xué)是門實驗科學(xué),是以實驗為基礎(chǔ)的。影響化學(xué)反應(yīng)的因素多種多樣,特別是在對反應(yīng)的影響方向相反時,需要根據(jù)實驗的結(jié)果判定哪些是主要因素,哪些是次要因素?!窘馕觥縆=溫度>反應(yīng)i的正反應(yīng)方向氣體體積增大,當(dāng)溫度一定時,壓強增大,反應(yīng)向左移動,H2O(g)平衡轉(zhuǎn)化率減小。此條件下甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率最高,且CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)較小。投料比一定,溫度升高,反應(yīng)ii向右移動,反應(yīng)i也向右移動使c(CH3OH)減少而使反應(yīng)ii左移,溫度對反應(yīng)ii的影響較后者大,所以整體表現(xiàn)為250℃時CO含量較高。22、略
【分析】【分析】
(1)依據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的概念書寫;用生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度冪次方乘積;降低溫度,K值減小,說明平衡逆向移動,據(jù)此分析解答;
(2)①固體不影響化學(xué)平衡;②少量灼熱的Fe3O4會和氫氣發(fā)生反應(yīng);據(jù)此分析判斷;
(3)依據(jù)化學(xué)方程式的定量關(guān)系計算;
(4)反應(yīng)是吸熱反應(yīng);若將平衡體系溫度降低100℃,平衡逆向移動,據(jù)此分析判斷。
【詳解】
(1)Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g),固體不寫在平衡常數(shù)表達式中,平衡常數(shù)K=降低溫度,K值減小,說明平衡逆向進行,逆反應(yīng)方向是放熱反應(yīng),則正反應(yīng)方向為吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;
(2)①加入少量Na2SO4;硫酸鈉是固體,不改變化學(xué)平衡和反應(yīng)速率,則平衡不發(fā)生移動,故答案為:不發(fā)生移動;
②加入少量灼熱的Fe3O4,氫氣和四氧化三鐵反應(yīng)生成鐵和水,則平衡Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g);向逆向進行,故答案為:逆向移動;
(3)若初始時加入的Na2SO4為2.84g,達平衡時Na2SO4的轉(zhuǎn)化率為45%;則。
Na2SO4(s)+4H2(g)?Na2S(s)+4H2O(g),△m減小。
142g64g
2.84g×45%m
=解得:m=0.576g,固體質(zhì)量剩余2.84g-0.576g=2.264g,故答案為:2.264;
(4)反應(yīng)是吸熱反應(yīng),若將平衡體系溫度降低100℃,平衡逆向移動。a、平衡逆向移動,氣體的物質(zhì)的量不變,但溫度降低,壓強減小,故a不符合;b、平衡逆向移動,氫氣物質(zhì)的量增大,故b符合;c、反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量發(fā)生變化,密度隨反應(yīng)的進行發(fā)生變化,故c不符合;d、平衡逆向移動,氣體的質(zhì)量減小,故d不符合;故答案為:b?!窘馕觥课鼰岵话l(fā)生移動逆向移動2.264b四、判斷題(共1題,共3分)23、B【分析】【詳解】
聚氯乙烯有毒,不能用于食品包裝,故錯誤。五、原理綜合題(共3題,共12分)24、略
【分析】【分析】
利用蓋斯定律求反應(yīng)熱;達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不變,氣體的總物質(zhì)的量不變,以此判斷;增大壓強,平衡正向移動,平衡混合氣體中氨氣的百分含量增大;升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減??;起始時投入氮氣和氫氣分別為1mol、3mol,反應(yīng)的方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),C點氨氣的含量為50%,結(jié)合方程式計算;壓強越大、溫度越高,反應(yīng)速率越快;根據(jù)圖示可知,陰極通入的發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成結(jié)合溶液為酸性書寫陰極反應(yīng)式;寫出電解池的總反應(yīng),根據(jù)通過的氫離子物質(zhì)的量可知轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量,吸收柱中生成的氣體為氮氣,然后利用電子守恒計算氮氣的物質(zhì)的量,最后根據(jù)V=n?Vm計算標(biāo)況下體積。
【詳解】
I.(1)已知a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)?H1=+216.4kJ/mol
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?H2=–41.2kJ/mol
將a+b,可得CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)?H=(+216.4-41.2)kJ/mol=+175.2kJ/mol;
(2)①A.N2和H2的起始物料比為1:3,且按照1:3反應(yīng),則無論是否達到平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)化率都相等,N2和H2轉(zhuǎn)化率相等不能用于判斷是否達到平衡狀態(tài);A錯誤;
B.氣體的總質(zhì)量不變;由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),恒壓條件下,當(dāng)反應(yīng)體系密度保持不變時,說明體積不變,則達到平衡狀態(tài),B正確;
C.保持不變;說明氫氣;氨氣的濃度不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),C正確;
D.達平衡時各物質(zhì)的濃度保持不變,但不一定等于化學(xué)計量數(shù)之比,=2不能確定反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài);D錯誤;
故合理選項是BC;
②由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強,平衡正向移動,平衡混合氣體中氨氣的百分含量增大,由圖象可知P12;該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,則反應(yīng)平衡常數(shù):B點>D點;
③起始時投入氮氣和氫氣分別為1mol、3mol,反應(yīng)的方程式為N2(g)+3H2(g)?2NH3(g),C點氨氣的含量為50%,設(shè)轉(zhuǎn)化N2物質(zhì)的量為xmol,則則解得x=則C點H2的轉(zhuǎn)化率為B點的壓強、溫度都比A點高,壓強越大、溫度越高,反應(yīng)速率越大,所以v(A)
II.(3)根據(jù)圖示可知,陰極通入的-發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成則陰極反應(yīng)式為:2+4H++2e-=+2H2O;反應(yīng)過程中通過質(zhì)子交換膜(ab)的H+為2mol時,吸收柱中生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為電解池的陽極水電離出的氫氧根離子放電生成氧氣,發(fā)生反應(yīng)為:2H2O-4e-=4H++O2↑,則電解池中總反應(yīng)為:4+4H+2+2H2O+O2↑,即轉(zhuǎn)移4mol電子時有4mol氫離子通過質(zhì)子交換膜,則反應(yīng)過程中通過質(zhì)子交換膜(ab)的H+為2mol時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol,生成1mol圖示NO吸收柱中失去電子被氧化成NO得到電子被還原成N2,根據(jù)得失電子守恒可知,吸收柱中生成N2的物質(zhì)的量為:n(N2)==0.5mol;標(biāo)況下0.5mol氮氣的體積為:22.4L/mol×0.5mol=11.2L。
【點睛】
本題考查化學(xué)平衡、電解原理、反應(yīng)熱計算等知識,明確蓋斯定律、電解原理,把握化學(xué)平衡三段法、轉(zhuǎn)化率計算等為解答的關(guān)鍵,知識點較多、綜合性較強,充分考查了學(xué)生的分析、理解能力、計算能力及綜合應(yīng)用能力?!窘馕觥?175.2kJ/molBC<>66.7%<2SO+4H++2e-=S2O+2H2O11.225、略
【分析】【分析】
A發(fā)生取代反應(yīng)生成B,B發(fā)生信息1的反應(yīng)生成C,根據(jù)C結(jié)構(gòu)簡式知,B為則A為D發(fā)生信息1的反應(yīng)生成E,E中含兩個Cl原子,則E為E和A發(fā)生取代反應(yīng)生成F,G發(fā)生信息2的反應(yīng)生成H,H發(fā)生取代反應(yīng)、水解反應(yīng)得到I,根據(jù)I結(jié)構(gòu)簡式知H為HOCH2CN,G為HCHO,I發(fā)生酯化反應(yīng)生成J,F(xiàn)J發(fā)生取代反應(yīng)生成K,J為結(jié)合題目分析解答;
(7)的水解產(chǎn)物為分子結(jié)構(gòu)中的-COOH可由-CN酸性條件下水解得到,而與HCN發(fā)生加成反應(yīng)可生成再結(jié)合苯甲醇催化氧化即可生成苯甲醛,據(jù)此分析確定合成路線。
【詳解】
(1)由分析知:B為B的化學(xué)名稱為對硝基苯酚;
(2)由分析知:J為J中含氧官能團的名稱為酯基;
(3)B為B中氫原子被CH3CO-取代生成C;B到C的反應(yīng)類型取代反應(yīng);
(4)H為HOCH2CN,G為HCHO,由G生成H的化學(xué)反應(yīng)方程式為HCHO+HCNHOCH2CN;
(5)由分析知:E為
(6)C是對硝基乙酸苯酯,X是C同分異構(gòu)體,X的結(jié)構(gòu)簡式滿足下列條件:①苯環(huán)上含有硝基且苯環(huán)上只有一種氫原子;②遇FeCl?溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基;③1mol的X與足量金屬Na反應(yīng)可生成2gH2,生成1mol氫氣,則含有兩個羥基,根據(jù)不飽和度知還存在-CH=CH2,該分子結(jié)構(gòu)對稱,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為
(7)的水解產(chǎn)物為分子結(jié)構(gòu)中的-COOH可由-CN酸性條件下水解得到,而與HCN發(fā)生加成反應(yīng)可生成再結(jié)合苯甲醇催化氧化即可生成苯甲醛,則具有合成流程為:
【點睛】
考查有機物的推斷與合成,注意利用各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與反應(yīng)條件進行推斷,需要學(xué)生熟練掌握官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化,既注重基礎(chǔ)知識鞏固訓(xùn)練,又較好的考查學(xué)生分析推理能力與知識遷移應(yīng)用?!窘馕觥繉ο趸椒吁セ〈磻?yīng)HCHO+HCNHOCH2CN26、略
【分析】【分析】
(1)
根據(jù)圖像曲線變化可以知道為反應(yīng)物,為生成物,的物質(zhì)的量變化量分別為根據(jù)物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比可知的化學(xué)計量數(shù)之比為所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)
反應(yīng)開始至?xí)r,的物質(zhì)的量變化量為則用表示的平均反應(yīng)速率【解析】(1)
(2)0.1六、工業(yè)流程題(共4題,共36分)27、略
【分析】【分析】
(1)①要使反應(yīng)物盡可能快的轉(zhuǎn)化為氨氣,需要加快反應(yīng)速率,可以通過升高溫度、增大壓強和使用合適的催化劑實現(xiàn);要使反應(yīng)物盡可能多的轉(zhuǎn)化為氨氣,需要反應(yīng)正向移動,反應(yīng)3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)+92.4kJ是氣體體積減小的放熱反應(yīng);可以通過增大壓強和較低溫度實現(xiàn);
②根據(jù)影響平衡移動的條件分析判斷;
③在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是一方面提供反應(yīng)物,另一方面使溶液呈堿性有利于CO2的吸收,在煅燒爐中發(fā)生CaCO3CaO+CO2↑,則X為CO2可在此制備實驗中循環(huán)使用;
(2)銨鹽與強堿共熱得到氨氣和水;
①根據(jù)NH4+元素守恒計算;
②根據(jù)NH4+元素守恒計算;
③一份溶液與足量的氫氧化鈉溶液共熱,共產(chǎn)生氨氣Amol,根據(jù)NH4++OH-═NH3+H2O可知每份中含有AmolNH4+,與氯化鋇溶液完全反應(yīng)消耗Cmol/LBaCl2溶液BL,根據(jù)Ba2++SO42-═BaSO4↓可知每份含有SO42-CBmol,將沉淀過濾后,在濾液中繼續(xù)滴入硝酸銀溶液至過量,又產(chǎn)生Dmol沉淀,根據(jù)Ag++Cl-=AgCl↓,結(jié)合前面加入CBmol的BaCl2溶液可知,每份含有Cl-(D-2BC)mol。
【詳解】
(1)①要使反應(yīng)物盡可能快的轉(zhuǎn)化為氨氣,需要加快反應(yīng)速率,可以通過升高溫度、增大壓強和使用合適的催化劑實現(xiàn),故選ACE;要使反應(yīng)物盡可能多的轉(zhuǎn)化為氨氣,需要反應(yīng)正向移動,反應(yīng)3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)+92.4kJ是氣體體積減小的放熱反應(yīng);可以通過增大壓強和較低溫度實現(xiàn),故選BC;
②A.反應(yīng)3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)+92.4kJ是氣體體積減小的放熱反應(yīng);升高溫度反應(yīng)逆向移動,說明升高溫度,對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,故A錯誤;
B.反應(yīng)3H2(g)+N2(g)?2NH3(g)+92.4kJ是氣體體積減小的放熱反應(yīng);增大壓強反應(yīng)速率加快,反應(yīng)正向移動,說明增大壓強對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,故B正確;
C.減小生成物濃度;反應(yīng)逆向移動,說明減小生成物濃度對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,故C正確;
故選A。
③在上述流程的沉淀池中通入足量氨氣的目的是一方面提供反應(yīng)物,另一方面使溶液呈堿性有利于CO2的吸收,在煅燒爐中發(fā)生CaCO3CaO+CO2↑,則X為CO2可在此制備實驗中循環(huán)使用;
(2)銨鹽與強堿共熱得到氨氣和水,離子方程式為:NH4++OH-H2O+NH3
①0.5L0.01mol/L硝酸銨溶液中硝酸銨的物質(zhì)的量為:0.5L0.01mol/L=0.005mol,根據(jù)NH4+守恒,最多生成氨氣0.005mol,標(biāo)況下的體積為:0.005mol22.4L/mol=0.112L;
②由題意可知,在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氯化鋇溶液,產(chǎn)生0.01molBaSO4白色沉淀,說明原溶液中含有硫酸根0.01mol,設(shè)硝酸銨的物質(zhì)的量為xmol,根據(jù)NH4+守恒有x+0.01mol2=
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