第2章、第3章综合练习 (含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第2章、第3章综合练习 (含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-05 13:14:18

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第2章、第3章综合练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.碱性锌锰电池的总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列说法正确的是
A.Zn为正极,MnO2为负极
B.该电池为二次电池
C.负极的电极反应式为:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2
D.工作时电子由MnO2经外电路流向
2.反应A+3B=2C+D在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)=0.15 mol·L-1·s-1 ②v(B)=0.6 mol·L-1·s-1 ③v(C)=0.5 mol·L-1·s-1 ④v(D)=0.45 mol·L-1·s-1,则反应速率由快到慢的顺序为
A.④>③>①>② B.②>④>③>①
C.②>③>④>① D.④>③>②>①
3.在反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)中,不可能使反应速率明显增大的是
A.减少生成物的量 B.增大CO2的浓度
C.增大压强 D.升高温度
4.如图是金属镁和卤素单质X2反应的能量变化示意图。下列说法正确的是
A.由MgCl2制取Mg是放热过程
B.热稳定性:MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2
C.金属镁和卤素单质X2的反应都是放热反应
D.由图可知,此温度下MgI2(s)所含化学键的键能最大
5.“太阳水”电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中a为电极,b为Pt电极,c为电极,电解质溶液为的溶液。锂离子交换膜将电池分为A、B两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有保护。下列关于该电池的说法正确的是
A.若用导线连接b、c,b电极附近pH增大,可实现太阳能向电能转化
B.若用导线连接b、c,c电极为正极,可实现转化为
C.若用导线连接a、c,则a为负极,该电极附近pH减小
D.若用导线连接a、c,则c电极的电极反应式为
6.下列装置可以形成原电池的是
A. B. C. D.
7.保罗·克拉兹等三位科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖,他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理,如图所示。下列说法不正确的是
A.氯原子在反应中作催化剂
B.过程②中一氧化氯断键形成过氧化氯
C.臭氧分子最终转变成氧气分子
D.过氧化氯的结构式为O-Cl-Cl-O
8.下列实验现象或图像信息不能充分说明相应的化学反应是放热反应的是
A.温度计的水银柱不断上升 B.反应物总能量大于生成物总能量 C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面 D.反应开始后,针筒活塞向右移动
A.A B.B C.C D.D
9.下列物质中,与CH3CH2CH2CH3互为同分异构体的是
A.CH4 B.CH3CH3
C.CH3CH2CH3 D.
10.①、②是两种常见烃的球棍模型,下列对于其共同点的叙述正确的是
A.①、②两种分子中所有的原子都在同一平面
B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.都能发生加成反应
D.等物质的量①、②完全燃烧时,放出CO2的物质的量相等
11.乙酸、水和乙醇的分子结构如表所示,三者结构中的相同点是都含有羟基,下列说法错误的是
乙酸:水:乙醇:CH3-CH2-OH
A.羟基的极性:乙酸>水>乙醇
B.羟基极性不同的原因是羟基中的共价键类型不同
C.羟基连接不同的基团可影响羟基的活性
D.与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇
12.下列说法正确的是
A.甲烷为平面正方形结构,其结构式为
B.甲烷的电子式为
C.CH2Cl2为正四面体结构
D.CCl4 为平面正方形结构
13.有机物分子里的原子(或原子团)被其他原子(或原子团)所替代的反应叫做取代反应,下列反应中属于取代反应的是
A.AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3
B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.CH2Br2+Cl2CHClBr2+HCl
D.CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O
14.实验室用乙酸和乙醇在浓硫酸作用下制取乙酸乙酯的装置如图所示,下列说法正确的是
A.在反应过程中,乙试管内液体可以用氢氧化钠溶液代替
B.加入过量乙酸,可使乙醇完全转化为乙酸乙酯
C.分离出乙中乙酸乙酯的方法是分液
D.试管中试剂的加入顺序为浓硫酸→乙酸→乙醇
15.某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,生成氯代烷,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,则该烃的结构简式为
A.CH2=CH2 B.CH3CH=CH2
C.CH3CH3 D.CH2=CHCH=CH2
二、填空题
16.有机物的结构可用键线式表示,如:
结构简式
键线式
(1) 的分子式为_______。
(2)已知三个乙炔分子反应生成一个苯分子,试写出三个丙炔分子反应生成的芳香烃分子的键线式:_______(填一种即可)。
(3)A为的一种同分异构体,A的一氯代物有三种,且A与按物质的量之比为1:1加成得到的产物只有一种(不考虑立体异构),则A可能的结构简式有_______(填两种即可)。
17.一定条件下铁可以和CO2发生反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) >0。一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。
(1)t1时,正、逆反应速率的大小关系为ν正_______ν逆(填“>”“<”或“=”);
(2)4分钟内,CO2的转化率为_______;CO的平均反应速率v(CO)=_______;
(3)下列条件的改变能减慢其反应速率的是_______(选填序号)
①降低温度
②减少铁粉的质量
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大
④保持体积不变,充入He使体系压强增大
(4)下列描述能说明上述反应已达平衡的是_______(选填序号)。
①v(CO2)=v(CO)
②单位时间内生成nmolCO2的同时生成nmolCO
③容器中气体压强不随时间而变化
④容器中气体的平均分子量不随时间而变化
三、原理综合题
18.化学电源广泛地应用于现代社会的生产和生活。请回答下列问题:
(1)原电池是一种化学能转变为电能的装置,所以原电池的设计原理与某类化学反应有关。你认为下列化学反应,可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A.CaO+H2O=Ca(OH)2
B.C+CO22CO
C.NaOH+HCl=NaCl+H2O
D.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
(2)化学反应均涉及相应的能量变化,为探究这些能量变化,某同学设计了如图两个实验,已知两个实验除了是否有导线连接两个金属棒外,其余均相同。
①该同学设计这两个实验的目的是___________。
②有关反应一段时间后的实验现象,下列说法正确的是___________ ( 填字母)。
A.图1中温度计的示数高于图2的示数
B.图1和图2中温度计的示数相等,且均高于室温。
C.图1和图2的气泡均产生于锌棒表面
D.图2中产生气体的速率比1慢
(3)若将用导线相连在一起,总质量为80.00 g的锌片和银片同时浸入稀硫酸中,工作一段时间后,取出金属片,进行洗涤、干燥、称量,得金属片的总质量为63.75 g,则装置工作时锌片上的电极反应式为___________,工作时间内装置所产生氢气的体积为 ___________L(标准状况)。
四、工业流程题
19.海藻中提取碘的流程如图,已知②中发生反应的化学方程式为:Cl2+2KI===2KCl+I2。请回答下列问题:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作①和③的名称:__________;________。
(2)在3 mL碘水中,加入1 mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是下图中的________(注:试管中深色区为紫红色溶液)。
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如下图实验装置中的错误之处。(加热装置中烧杯底部已垫有石棉网)
①________________________________;
②________________________________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
参考答案:
1.C
【详解】A.碱性锌锰电池的总反应为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2,Zn的化合价升高,失去电子,被氧化,则Zn为负极,Mn元素的化合价降低,得到电子,被还原,MnO2为正极,故A错误;
B.碱性锌锰电池为一次电池,故B错误;
C.Zn为负极,Zn失去电子转化为Zn(OH)2,负极的电极反应式为:Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2,故C正确;
D.Zn为负极,MnO2为正极,原电池中电子从负极经导线流向正极,则工作时电子由经外电路流向MnO2,故D错误;
故选C。
2.D
【详解】据 = = = ,
有=0.15 mol·L-1·s-1,==0.2 mol·L-1·s-1,
==0.25 mol·L-1·s-1,=0.45 mol·L-1·s-1。
故0.45 mol·L-1·s-1>0.25 mol·L-1·s-1>0.2 mol·L-1·s-1>0.15 mol·L-1·s-1,
即④>③>②>①,故选D。
3.A
【详解】A.减少生成物的量,反应速率减小,故A符合题意;
B.增大CO2的浓度,反应物浓度增大,反应速率增大,故B不符合题意;
C.增大压强,反应速率加快,故C不符合题意;
D.升高温度,反应速率加快,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
4.C
【详解】A.由图像可知,MgCl2的能量低于Mg和Cl2的能量之和,则由MgCl2制取Mg是吸热过程,A错误;
B.物质的能量越低越稳定,结合图示可知,热稳定性:,B错误;
C.图像表明,金属与卤素单质的能量之和高于生成物的能量,所以金属镁和卤素单质(X2)的反应都是放热反应,C正确;
D.卤素单质越活泼,与同一金属反应时放热越多,对应产物的键能越大,则此温度下MgF2(s)所含化学键的键能最大,D错误;
答案选C。
5.C
【详解】A.用导线连接b、c,b电极发生O2→H2O,为正极,电极反应式为O2+4H++4e =2H2O,b电极附近pH增大,可实现化学能向电能转化,故A错误;
B.c电极为负极,发生反应:HxWO3 xe =WO3+xH+,可实现HxWO3转化为WO3,故B错误;
C.由图可知,连接a、c时,a电极上H2O→O2,发生失电子的氧化反应,则a电极为负极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成H+,a电极附近pH减小,故C正确;
D.由图可知,连接a、c时,a电极为负极,c电极为正极,正极上发生得电子的还原反应,电极反应式为WO3+xH++xe =HxWO3,故D错误;
答案选C。
6.A
【详解】A.该装置中,两个电极材料Zn、Cu的金属活动性不同,用导线相连接,与电解质溶液稀硫酸相接触,能形成原电池,A符合题意;
B.两个电极材料都为Ag,活动性相同,不能产生电势差,不能形成电流,B不符合题意;
C.虽然具有两个活动性不同的电极,但植物油为非电解质,不能传导电流,C不符合题意;
D.具有两个活动性不同的电极,且稀硫酸为电解质溶液,但不能形成闭合回路,D不符合题意;
故选A。
7.D
【分析】反应的历程为:,ClO + ClO→ClOOCl,据此分析。
【详解】A.催化剂在反应前后质量和性质都没变,该过程的总反应为2O3→3O2,所以氯原子在反应中作催化剂,A正确;
B.过程②中ClO + ClO→ClOOCl,一氧化氯断键形成过氧化氯,B正确;
C.该过程的总反应为2O3→3O2,则臭氧分子最终转变成氧气分子,C正确;
D.氯原子半径大于氧原子半径,所以图片中原子半径较大的是氯原子,较小的是氧原子,所以,过氧化氯的结构式为:Cl-O-O-Cl,D错误;
故本题选D。
8.D
【详解】A.温度计的水银柱不断上升说明稀盐酸和氢氧化钠溶液的反应为放热反应,故A不符合题意;
B.由图可知,该反应为反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,故B不符合题意;
C.反应开始后,甲处液面低于乙处液面说明X和Y的反应为放热反应,故C不符合题意;
D.锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应生成的氢气会使针筒活塞向右移动,则反应开始后,针筒活塞向右移动不能说明锌与稀硫酸的反应为放热反应,故D符合题意;
故选D。
9.D
【详解】分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,与CH3CH2CH2CH3的分子式为为C4H10,故选D。
10.D
【分析】由图可知,①为CH3CH3,②为CH2=CH2。
【详解】A.饱和碳原子具有甲烷的结构特征,CH3CH3含有2个饱和碳原子,所有原子不可能在同一平面,故A错误;
B.CH3CH3的性质稳定,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故B错误;
C.CH3CH3不含不饱和键,不能发生加成反应,故C错误;
D.乙烷和乙烯分子中均含有2个碳原子,根据碳原子守恒可知,等物质的量①、②完全燃烧时,放出CO2的物质的量相等,故D正确;
故答案选D。
11.B
【详解】A.酸性大小顺序为:乙酸>水>乙醇,物质的酸性越强,说明物质分子中羟基活动性就越强,则羟基的极性:乙酸>水>乙醇,A正确;
B.羟基极性不同的原因是羟基连接的其它基团中原子吸引电子能力大小不同,基团相互影响的结果,而羟基中的共价键类型是相同的,B错误;
C.基团之间相互影响使物质的性质不同,则羟基连接不同的基团可影响羟基的活性,C正确;
D.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,说明与金属钠反应的强烈程度:水>乙醇,D正确;
故合理选项是B。
12.B
【详解】A.甲烷是正四面体结构,而不是平面结构,其结构式为 ,故A错误;
B.甲烷分子中,每个H原子与C原子间形成1对共用电子,电子式为 ,故B正确;
C.CH2Cl2中C-Cl键长与C-H键长不相同,CH2Cl2为四面体结构,但不是正四面体结构,故C错误;
D.甲烷是正四面体结构,四个H全部被Cl取代后得到CCl4,则CCl4是正四面体结构,故D错误;
故选:B。
13.C
【详解】A.反应为无机反应,属于复分解反应,A错误;
B.甲烷和氧气的反应属于氧化反应,B错误;
C.CH2Br2中氢原子被氯原子取代,属于取代反应,C正确;
D.醇中羟基反应后生成碳碳双键,属于消去反应,D错误;
故选C。
14.C
【详解】A.乙酸乙酯与NaOH溶液反应,则乙试管内液体不能用氢氧化钠溶液代替,故A错误;
B.酯化反应为可逆反应,加入过量乙酸,也不能使乙醇完全转化为乙酸乙酯,故B错误;
C.乙醇、乙酸易溶于水,导管口在液面下可发生倒吸,则乙试管中导管不伸入液面下,是为了防止倒吸,故C正确;
D.浓硫酸混合时剧烈放热,为防止液体飞溅,浓硫酸应后加入,反应试剂的加入顺序为乙醇→浓硫酸→乙酸,故D错误;
故选:C。
15.A
【详解】某气态烃1体积只能与1体积氯气发生加成反应,说明该烃中含有1个碳碳双键,此氯代烷1 mol可与4 mol氯气发生完全取代反应,说明分子中含有4个H原子,则该烃的结构简式为CH2=CH2,故选A。
16. (或) 、(合理即可)
【详解】(1)由该物质的键线式可知,其分子式为。
(2)三分子丙炔反应形成的芳香烃分子含1个苯环及3个甲基,其键线式为或。
(3)A的一氯代物有三种,说明A中含三种不同化学环境的H原子,且与按物质的量之比为1:1加成得到的产物只有一种,则A可能的结构简式有、、等。
17.(1)>
(2) 71.4% 0.125mol L-1 min-1
(3)①③
(4)②④
【详解】(1)根据图象可知,在t1后,CO浓度增大、CO2浓度减小,说明反应未达到平衡,反应向正向进行,因此v正 > v逆,故答案为:>;
(2)根据图象可知,4分钟内CO2的转化率=;CO的平均反应速率,v(CO)==0.125 mol L-1 min-1,故答案为:71.4%;0.125mol L-1 min-1;
(3)①降低温度,物质的内能降低,活化分子数减小,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低,①项符合题意;
②由于固体的浓度不变,所以减少铁粉的质量,物质的反应速率不变,②项不符合题意;
③保持压强不变,充入He使容器的体积增大,反应体系中物质浓度降低,单位体积内活化分子数减少,有效碰撞次数减少,化学反应速率降低,③项符合题意;
④保持体积不变,充入He使体系压强增大,由于体系内的物质浓度不变,所以化学反应速率不变,④项不符合题意;
故答案为:①③;
(4)①未指明反应是正向还是逆向进行,因此不能判断是否为平衡状态,①项错误;
②单位时间内生成nmolCO2的同时必然会消耗nmolCO,又生成nmol CO,则CO的物质的量不变,反应达到平衡状态,②项正确;
③该反应是反应前后气体体积不变的反应,任何条件下体系的压强都不变,因此不能据此判断反应是否为平衡状态,③项错误;
④反应前后气体的体积不变,而气体的质量会发生变化,则气体的摩尔质量会发生变化,由于摩尔质量当以g/mol为单位时,数值上等于物质的相对分子质量,所以若容器中气体的平均分子量不随时间而变化,则反应达到平衡状态,④项正确;
故答案为:②④。
18.(1)D
(2) 通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化 A
(3) Zn-2e-=Zn2+ 5.6
【详解】(1)A.CaO+H2O=Ca(OH)2是非氧化还原反应,不能设计为原电池,A不符合题意;
B.C+CO22CO是吸热的氧化还原反应,反应不能自发进行,因此不能设计为原电池,B不符合题意;
C.NaOH+HCl=NaCl+H2O是非氧化还原反应,不能设计为原电池,C不符合题意;
D.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2是放热的氧化还原反应,反应能够自发进行,因此可以设计为原电池,D符合题意;
故合理选项是D;
(2)①该同学设计这两个实验的目的是通过对比实验探究Zn与稀硫酸在不同条件下反应的能量变化;
②A.图1中化学能只转化为热能,而图2中化学能大部分转化为电能,只有很少一部分能量转化为热能,所以根据能量守恒可知:图1中温度计的示数高于图2的示数,A正确;
B.根据能量守恒,图1中化学能只转化为热能,而图2中化学能大部分转化为电能,只有很少一部分能量转化为热能,故温度计的示数图1大于图2,且均高于室温,B错误;
C.图1中未构成原电池,Zn棒上产生气泡,而图2构成了原电池,在铜棒上产生气泡,C错误;
D.原电池反应能够加快反应速率。使金属与酸反应放出氢气的速率比不构成原电池快,故图2中产生气体的速率比图1快,D错误;
故合理选项是A;
(3)由于金属活动性Zn>Ag,所以在构成的原电池反应中,Zn为负极,Ag为正极。负极上Zn失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,在正极Ag上溶液中的H+得到电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑。总反应方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑,反应消耗Zn的质量为m(Zn)=80.00 g-63.75 g=16.25 g,n(Zn)=,根据方程式中物质反应转化关系可知:产生H2的物质的量是0.25 mol,其在标准状况下的体积V(H2)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L。
19. 过滤 萃取、分液 D 温度计下端的水银球不能插入溶液中,应位于支管口 冷凝管(或冷凝器)中水流方向反了
【详解】(1)将海藻灰的悬浊液分离成残渣和溶液是通过过滤的实验操作来实现的;含碘的水溶液转化成含碘的有机溶液则需要先萃取再分液来完成。
故答案为过滤 ;萃取、分液;
(2)四氯化碳的密度大于水,分层后位于下层,结合碘水和CCl4的体积分别为3 mL和1 mL可以判断D正确。
故答案为D。
(3)由蒸馏的基本实验装置图和原理可知,温度计下端的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处,冷凝管中水流方向应为下进上出。
故答案为温度计下端的水银球不能插入溶液中,应位于支管口;冷凝管(或冷凝器)中水流方向反了。
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