四川省宜宾市叙州区第二中学校2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题(原卷版+解析版)

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名称 四川省宜宾市叙州区第二中学校2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题(原卷版+解析版)
格式 docx
文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-09-11 17:18:56

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文档简介

叙州区第二中学校2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题
可能用到的相对原子质量有:H:1 C:12 O:16 S:32 Cu:64
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝
B. 加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂
C. 石油分馏属于物理变化,煤的干馏属于化学变化
D. 大量SO2排放到空气中,既能形成酸雨,又能产生光化学烟雾
2. 下列关于生活中的营养物质叙述正确的是
A. 葡萄糖和蔗糖不互为同分异构体,但互为同系物
B. 糖类、油脂、蛋白质都由C、H、O三种元素组成
C. 植物油是天然有机高分子化合物,可以使溴水褪色
D. 用新制氢氧化铜悬浊液来检验糖尿病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高
3. 下列试剂不能实现“”转化的是
A. B. C. D.
4. 下列说法正确的是
A. 棉花、羊毛、蚕丝和麻都是天然纤维
B. 油脂、纤维素、天然橡胶和淀粉都是高分子化合物
C. 三聚氰胺和二氧化硫均可以作食品添加剂
D. 食醋可以清洗做过银镜的试管
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4L H2中含有氢分子的个数为2NA
B. 常温常压下,1molCO2约含有6.02×1023个CO2分子
C. 32g O2中含有氧原子的个数为NA
D. 1mol/L NaCl中含有钠离子个数为NA
6. 下列化学方程式书写正确的是
A. 将少量的充入溶液中:
B. 乙酸与溶液的反应:
C. 将少量溶液滴入氨水中:
D. 将和NO的混合气体通入氢氧化钠溶液中:
7. 我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸( )是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A. 1mol该有机物与溶液反应可生成3mol
B. 能发生加成反应,不能发生取代反应
C. 在铜催化下可以与氧气发生反应
D. 标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4L
8. 研究表明,在和下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 比稳定
B. 转化为需要吸收的热量
C. 反应过程中断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键放出的总能量
D. 该异构化反应只有在加热条件下才能进行
9. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用图1实现实验室制备
B. 用图2所示装置制取并收集乙酸乙酯
C. 用图3进行氨气的尾气处理
D. 用图4所示装置进行石油的蒸馏实验
10. 化合物X()是一种医药中间体。下列有关化合物X的说法正确的是
A. 化合物X含有三种官能团
B. 化合物X在碱性条件可以水解,俗称皂化反应
C. 能与乙醇发生酯化反应
D. 化合物X不与反应
11. 生态环保部指出:近地面臭氧浓度超标已成为现阶段夏季主要大气污染物,近地面臭氧产生和吸收机理如图所示。下列说法错误的是
A. 在过程①中作氧化剂
B. 过程③的化学方程式为
C. 在图示的转化过程中只有N的化合价发生变化
D. 反应③中48g参与反应,转移电子数为2
12. 我国科学家分析月壤成分发现含有X、Y、Z、W、M五种主族元素,其原子序数依次增大且都不大于20,Y、Z、W同周期且Z、M同主族;X与W形成的化合物是光导纤维的基本原料,在潜水艇中Y2X2可以用作供氧剂。下列说法正确的是
A. 离子半径的大小顺序:Z>Y>X
B. 最简单气态氢化物稳定性X>W
C. 最高价氧化物对应水化物碱性Y>Z>M
D. 化合物Y2X2中只有离子键
13. 氢氧燃料电池的能量转化率较高,且产物是H2O,无污染,是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是
A. 通入氢气的电极发生还原反应
B. 外电路中每有0.4mol电子发生转移,该实验中就会有6.72L的气体被消耗
C. 碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
D. 正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
14. 向恒温恒容密闭容器中通入和,发生反应,反应达到平衡状态,测得平衡时体积分数为20%。下列说法正确的是
A. CO和的平衡转化率均为60%
B.
C. 混合气体的平均相对分子质量始终保持不变
D. 若保持不变,可判断该反应已达到平衡状态
第二部分 非选择题(共58分)
二、非选择题(15~19题,共5题)
15. 氯及其化合物在生产生活中布着重要用途。请回答下列问题:
(1)下列与氯元素同一主族的元素是___________。
a、Na b、Sr c、F d、B
(2)NaCl的电子式为___________。
(3)下列含氯物质:① ② ③ ④NaClO ⑤ ⑥ ⑦HCl,其中只含有离子键的___________(填序号):只含有共价键的是___________(填序号);属于电解质的是___________(填序号)。
(4)亚硝酸钠与氯化铵共热能发生反应,其化学方程式为:,则X的化学式为___________。该化学方程式的合氮物质中,氮元素未表现出的化合价为___________价(填序号)。
A.+3 B.-3 C.0 D.+5
16. 图表蕴含大量的信息,是分析解决化学问题的重要工具。
I.结合下图回答问题
(1)图中三种分子最稳定的是___________(填化学式)。
(2)若反应生成气体___________(选“吸收”或“放出”)___________kJ热量。
Ⅱ.某温度时,在一个密闭容器中,A、B、C三种气体的浓度随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据,回答下列问题:
(3)该反应的化学方程式为___________;
(4)从开始至,B的平均反应速率为___________;平衡时,C的物质的量为___________;
Ⅲ.已知:“零级反应”是指反应速率与反应物浓度无关的化学反应。某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下表:
时间段 产物Z的平均生成速率
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
(5)下列说法正确的是___________。
①时,Z的浓度可能等于
②时,可逆反应可能建立平衡状态
③时,无论反应是否为零级反应,Y的体积分数一定约为
④时,无论反应是否为零级反应,可逆反应都不可能建立平衡状态
⑤时,X的物质的量为
⑥时,可逆反应可能刚刚建立平衡状态
17. 某化学学习小组探究浓度对硝酸氧化能力的影响。
Ⅰ.资料显示:浓硝酸能将NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO;氢氧化钠能吸收,但不能吸收NO。该学习小组按如图装置进行验证实验(夹持仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)装置a的名称___________。
(2)写出装置①中反应的离子反应方程式___________。
(3)写出装置②中反应的化学反应方程式___________。
(4)①~⑥装置中,没有发生氧化还原反应的是___________。(填装置序号)
(5)下列说法正确的是___________。
A. 能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方出现红棕色气体
B. ②中的试剂为水
C. 滴加浓硝酸前要先打开弹簧夹通一段时间氮气
D. ⑥的作用是吸收尾气NO
Ⅱ.测得铁与不同浓度硝酸反应时各还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示:
(6)下列说法正确的是___________。
A.硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的N元素成分越多
B.硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物
C.铁能与大于溶液反应说明不存在“钝化”现象
(7)已知:在上述反应条件下,反应后铁以形式存在于溶液中。当硝酸浓度为时,计算氧化剂与还原剂的物质的量之比为:___________。
18. 有机物H天然存在于菠萝等水果中,是一种食品加工的常用香料;H属于酯类,其合成路线如图所示。
已知:ⅰ.A、E互为同系物,相对分子质量相差14,G的溶液遇碘酒呈蓝色。
ⅱ.
(1)A的名称为_____;比赛中,当运动员扭伤时,随行医生会对准受伤部位喷射物质I(沸点:)进行应急处理。I可由A与在一定条件反应制得,I的结构简式为_____。
(2)F中含有的官能团的名称为_____。
(3)反应①的化学方程式为_____,反应类型为_____。
(4)反应②的化学方程式为_____。
(5)下列说法正确的是_____。
a.等物质的量的A、B完全燃烧,消耗氧气的量相等
b.B和D均可与反应
c.D、F互为同系物
d.验证G已经完全转化为葡萄糖的试剂及条件是溶液、银氨溶液,水浴加热
(6)久置的H自身会发生加聚反应,所得产物具有较好的弹性,可用于生产织物和作皮革处理剂,该聚合物的结构简式为_____。
19. 去除空气中SO2的污染,科研人员设计了碘循环工艺。副产品为氢气,具体流程如下:
(56.9%HI水溶液恒沸点127℃,98.3%H2SO4水溶液恒沸点338℃)
回答下列问题:
(1)写出反应器中发生反应的化学方程式_______。
(2)取样,检验反应器中碘单质是否消耗完全,应加入的试剂为_______。
(3)分离器中的物质分离操作为_______。
(4)该循环工艺总反应化学方程式为_______。
(5)在溶液中铁离子可以将碘离子氧化为碘单质,该反应的离子方程式为_______。请设计出该反应发生后检验溶液中是否存在铁离子的实验方案_______。
(6)500℃分解HI生成碘蒸汽和氢气,利用冷却时碘_______可以将二者进行分离。
叙州区第二中学校2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题 答案解析
可能用到的相对原子质量有:H:1 C:12 O:16 S:32 Cu:64
第一部分 选择题(共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 化学与人类生产、生活、社会可持续发展密切相关。下列说法正确的是
A. 可以采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝
B. 加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于着色剂
C. 石油的分馏属于物理变化,煤的干馏属于化学变化
D. 大量SO2排放到空气中,既能形成酸雨,又能产生光化学烟雾
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铝是共价化合物,熔融氯化铝不导电,不能采用电解熔融氯化铝的方法制取单质铝,工业上采用电解熔融氧化铝的方法制取单质铝,故A错误;
B.亚硝酸盐是食品添加剂的一种,起防腐作用,加工腊肉、香肠时添加的亚硝酸钠属于防腐剂,但要严格控制用量,故B错误;
C.石油分馏没有生成新物质,属于物理变化;煤的干馏有新物质生成,属于化学变化,故C正确;
D.大量SO2排放到空气中能形成酸雨,SO2不能产生光化学烟雾,故D错误;
选C。
2. 下列关于生活中的营养物质叙述正确的是
A. 葡萄糖和蔗糖不互为同分异构体,但互为同系物
B. 糖类、油脂、蛋白质都由C、H、O三种元素组成
C. 植物油是天然有机高分子化合物,可以使溴水褪色
D. 用新制氢氧化铜悬浊液来检验糖尿病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高
【答案】D
【解析】
【详解】A.葡萄糖分子式为C6H12O6、蔗糖分子式为C12H22O11,分子式不同,不是分异构体;分子组成不是相差若干CH2,不是为同系物,故A错误;
B.蛋白质由C、H、O、N等元素组成,故B错误;
C.油脂不是天然有机高分子化合物,故C错误;
D.葡萄糖含有醛基,葡萄糖能与新制氢氧化铜悬浊液反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,用新制氢氧化铜悬浊液来检验糖尿病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高,故D正确;
选D。
3. 下列试剂不能实现“”转化的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】,转化过程中Cu的化合价降低,作氧化剂,需加还原剂实现该转化,其中氢气、氨气、乙醇均具有一定还原性在加热条件下都能将氧化铜还原为铜单质,而二氧化碳中C为最高价不表现还原性,不能还原氧化铜,故C正确;
故选:C。
4. 下列说法正确的是
A. 棉花、羊毛、蚕丝和麻都是天然纤维
B. 油脂、纤维素、天然橡胶和淀粉都是高分子化合物
C. 三聚氰胺和二氧化硫均可以作食品添加剂
D. 食醋可以清洗做过银镜的试管
【答案】A
【解析】
【详解】A.四种常见天然纤维分别是丝、羊毛(动物纤维)、棉和麻(植物纤维),A正确;
B.纤维素、天然橡胶和淀粉是高分子化合物,油脂不是高分子化合物,B错误;
C.三聚氰胺不可用作食品添加剂,二氧化硫在红酒中用作食品添加剂,C错误;
D.稀硝酸可以清洗做过银镜的试管,食醋不行,D错误;
故选A。
5. 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,22.4L H2中含有氢分子的个数为2NA
B. 常温常压下,1molCO2约含有6.02×1023个CO2分子
C. 32g O2中含有氧原子的个数为NA
D. 1mol/L NaCl中含有钠离子的个数为NA
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.标准状况下,22.4L H2中含有氢分子的个数为NA,故A错误;
B. 1mol任何分子都含有约6.02×1023个分子,常温常压下,1molCO2约含有6.02×1023个CO2分子,故B正确;
C.32g O2为1mol,其中含有氧原子的个数为2NA,故C错误;
D.无体积无法计算离子个数,故D错误;
故答案为B。
6. 下列化学方程式书写正确的是
A. 将少量的充入溶液中:
B. 乙酸与溶液的反应:
C. 将少量溶液滴入氨水中:
D. 将和NO的混合气体通入氢氧化钠溶液中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据强酸制弱酸原理,与溶液不反应,A错误;
B.乙酸与溶液发生酸碱中和反应,生成盐和水,B正确;
C.与氨水反应生成沉淀,不与氨水反应,C错误;
D.将和NO的混合气体通入氢氧化钠溶液中,和NO发生归中反应,产物为NaNO2,D错误;
故选B。
7. 我国本土药学家屠呦呦因为发现青蒿素而获得诺贝尔生理学或医学奖。已知二羟甲戊酸( )是生物合成青蒿素的原料之一,下列关于二羟甲戊酸的说法正确的是
A. 1mol该有机物与溶液反应可生成3mol
B. 能发生加成反应,不能发生取代反应
C. 在铜催化下可以与氧气发生反应
D. 标准状况下1mol该有机物可以与足量金属钠反应产生22.4L
【答案】C
【解析】
【详解】A.羧基能与碳酸氢钠反应,因此1mol该有机物与溶液反应可生成1mol,故A错误;
B.该物质不能发生加成反应,含有羟基和羧基,能发生取代反应,故B错误;
C.该物质含有 CH2OH,在铜催化下可以与氧气发生反应,故C正确;
D.羟基、羧基都能与金属钠反应,1mol该有机物可以与足量金属钠反应生成1.5mol氢气,因此标准状况下体积为33.6L,故D错误。
综上所述,答案为C。
8. 研究表明,在和下,异构化反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 比稳定
B. 转化为需要吸收的热量
C. 反应过程中断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键放出的总能量
D. 该异构化反应只有在加热条件下才能进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.能量越低越稳定,的能量大于,比更稳定,故A错误;
B.转化为需要吸收59.3kJ的热量,故B错误;
C.正反应吸热,反应过程中断开旧化学键吸收的总能量大于形成新化学键放出的总能量,故C正确;
D.反应吸放热与反应条件无关,该异构化反应不一定需要加热,故D错误;
选C。
9. 用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A. 用图1实现实验室制备
B. 用图2所示装置制取并收集乙酸乙酯
C. 用图3进行氨气的尾气处理
D. 用图4所示装置进行石油的蒸馏实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,选用固液反应装置,故A正确;
B.乙酸乙酯在NaOH溶液中会发生水解反应,应通入饱和碳酸钠溶液中,故B错误;
C.氨气极易溶于水,导管伸入水中,无法防倒吸,故C错误;
D.进行石油的蒸馏实验时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口位置,故D错误;
答案选A。
10. 化合物X()是一种医药中间体。下列有关化合物X的说法正确的是
A. 化合物X含有三种官能团
B. 化合物X在碱性条件可以水解,俗称皂化反应
C. 能与乙醇发生酯化反应
D. 化合物X不与反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.化合物X中含酯基和羧基,共含有2种官能团,A错误;
B.只有油脂在碱性条件下的水解叫皂化反应,化合物X在碱性条件可以水解,但不是皂化反应,B错误;
C.X中含羧基,能与乙醇发生酯化反应,C正确;
D.化合物X中含羧基,能与反应,D错误;
故选C
11. 生态环保部指出:近地面臭氧浓度超标已成为现阶段夏季主要大气污染物,近地面臭氧产生和吸收机理如图所示。下列说法错误的是
A. 在过程①中作氧化剂
B. 过程③的化学方程式为
C. 在图示的转化过程中只有N的化合价发生变化
D. 反应③中48g参与反应,转移电子数为2
【答案】C
【解析】
【详解】A. 在过程①中二氧化氮分解为氧原子和NO,N元素化合价降低,则可作氧化剂,A正确;
B. 由图知过程③的化学方程式为,B正确;
C.中,氧元素化合价部分降低为-2价、N的化合价从+2升高到+4,C不正确;
D. 结合选项C可知反应③中存在关系式:,则48g即1molO3参与反应,转移2mole-、电子数为2,D正确;
答案选C。
12. 我国科学家分析月壤成分发现含有X、Y、Z、W、M五种主族元素,其原子序数依次增大且都不大于20,Y、Z、W同周期且Z、M同主族;X与W形成的化合物是光导纤维的基本原料,在潜水艇中Y2X2可以用作供氧剂。下列说法正确的是
A. 离子半径大小顺序:Z>Y>X
B. 最简单气态氢化物稳定性X>W
C. 最高价氧化物对应水化物碱性Y>Z>M
D. 化合物Y2X2中只有离子键
【答案】B
【解析】
【分析】我国科学家分析月壤成分发现含有X、Y、Z、W、M五种主族元素,其原子序数依次增大且都不大于20,Y、Z、W同周期;X与W形成的化合物是光导纤维的基本原料,则X为O,W为Si,在潜水艇中Y2X2可以用作供氧剂,则Y为Na,Z、M同主族,则Z为Mg,M为Ca。
【详解】A.根据同电子层结构核多径小,则离子半径的大小顺序:X >Y>Z,故A错误;
B.氧的非金属性比硅非金属性强,则最简单气态氢化物稳定性X>W,故B正确;
C.同周期从左到右金属性逐渐减弱,同主族从上到下金属性逐渐增大,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因此最高价氧化物对应水化物碱性M>Y>Z,故C错误;
D.化合物Y2X2(Na2O2)中有离子键、非极性键,故D错误。
综上所述,答案为B。
13. 氢氧燃料电池的能量转化率较高,且产物是H2O,无污染,是一种具有应用前景的绿色电源。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是
A. 通入氢气的电极发生还原反应
B. 外电路中每有0.4mol电子发生转移,该实验中就会有6.72L的气体被消耗
C. 碱性电解液中阳离子向通入氢气的方向移动
D. 正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
【答案】D
【解析】
【分析】氢氧燃料电池工作时,是把化学能转变为电能,通入氢气的电极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的电极为原电池的正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,电子是从负极流向正极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,据此判断。
【详解】A.氢氧燃料电池中,氢气易失电子发生氧化反应,故A错误;
B.气体所处的状态不确定,无法计算气体的体积,故B错误;
C.阳离子向正极移动即通入氧气的电极移动,故C错误;
D.氧气易得电子发生还原反应,通入氧气的电极是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故D正确;
故选:D。
14. 向恒温恒容密闭容器中通入和,发生反应,反应达到平衡状态,测得平衡时体积分数为20%。下列说法正确的是
A. CO和的平衡转化率均为60%
B
C. 混合气体的平均相对分子质量始终保持不变
D. 若保持不变,可判断该反应已达到平衡状态
【答案】C
【解析】
【分析】 ,
平衡时体积分数为20%,则,x=0.3;
【详解】A.CO的平衡转化率为, 的平衡转化率均为,故A错误;
B.,故C错误;
C.反应前后气体总质量不变、气体总物质的量不变,所以混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,故C正确;
D.COS、H2都是生成物,始终等于1,保持不变,反应不一定达到平衡状态,故D错误;
选C。
第二部分 非选择题(共58分)
二、非选择题(15~19题,共5题)
15. 氯及其化合物在生产生活中布着重要用途。请回答下列问题:
(1)下列与氯元素同一主族的元素是___________。
a、Na b、Sr c、F d、B
(2)NaCl的电子式为___________。
(3)下列含氯物质:① ② ③ ④NaClO ⑤ ⑥ ⑦HCl,其中只含有离子键的___________(填序号):只含有共价键的是___________(填序号);属于电解质的是___________(填序号)。
(4)亚硝酸钠与氯化铵共热能发生反应,其化学方程式为:,则X的化学式为___________。该化学方程式的合氮物质中,氮元素未表现出的化合价为___________价(填序号)。
A.+3 B.-3 C.0 D.+5
【答案】(1)c (2)
(3) ①. ③ ②. ①②⑤⑦ ③. ③④⑤⑥⑦
(4) ①. N2 ②. D
【解析】
【小问1详解】
与Cl元素同一主族的元素有F、Br、I、At等,故答案为c;
【小问2详解】
NaCl为离子化合物,是钠离子和氯离子通过静电作用形成的,其电子式为;
【小问3详解】
离子键是阴阳离子通过静电作用形成的化学键,一般活泼金属元素与活泼非金属元素之间会形成离子键,因此只含有离子键的是③;共价键是指原子之间通过共用电子对所形成的化学键,一般是同种或不同种非金属元素之间会形成共价键,因此只含有共价键的是①②⑤⑦;强电解质在水溶液中完全发生电离的电解质,一般包括强酸、强碱和绝大多数盐,因此属于强电解质的是③④⑤⑥⑦,故答案为③,①②⑤⑦,③④⑤⑥⑦;
【小问4详解】
从元素守恒的角度分析,X含有氮元素,即为N2,方程式中氮元素的化合价有+3价,-3价,0价。没有出现+5价,答案选D。
16. 图表蕴含大量的信息,是分析解决化学问题的重要工具。
I.结合下图回答问题
(1)图中三种分子最稳定的是___________(填化学式)。
(2)若反应生成气体___________(选“吸收”或“放出”)___________kJ热量。
Ⅱ.某温度时,在一个的密闭容器中,A、B、C三种气体的浓度随时间的变化曲线如下图所示。根据图中数据,回答下列问题:
(3)该反应的化学方程式为___________;
(4)从开始至,B的平均反应速率为___________;平衡时,C的物质的量为___________;
Ⅲ.已知:“零级反应”是指反应速率与反应物浓度无关的化学反应。某温度下,在恒容密闭容器中发生反应,有关数据如下表:
时间段 产物Z的平均生成速率
0~2 0.20
0~4 0.15
0~6 0.10
(5)下列说法正确的是___________。
①时,Z的浓度可能等于
②时,可逆反应可能建立平衡状态
③时,无论反应是否为零级反应,Y的体积分数一定约为
④时,无论反应是否为零级反应,可逆反应都不可能建立平衡状态
⑤时,X的物质的量为
⑥时,可逆反应可能刚刚建立平衡状态
【答案】(1)N2 (2) ①. 吸收 ②. 180
(3)
(4) ①. 0.2mol/L/min ②. 2.4mol
(5)③⑤
【解析】
【小问1详解】
键能越大,键越牢固,分子越稳定,由键能数据可知,氮气分子最稳定;
【小问2详解】
根据键能计算方法可知,,则反应生成气体吸收180kJ热量;
【小问3详解】
由图像可知,从开始至2min,A的浓度下降1.2mol/L,B的浓度增加0.4 mol/L,C的浓度增加1.2mol/L,变化量之比等于化学计量数之比,因此该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
从开始至,B的平均反应速率为,C的物质的量为 ;
【小问5详解】
反应开始一段时间,随着时间的延长,反应物浓度逐渐减小,产物Z的平均生成速率逐渐减小,则0~1 min 内Z的平均生成速率大于0~2 min 内的,故1min 时,Z的浓度大于0.20 mol·L-1,①错误;2min时生成的Z的物质的量为,4min 时生成的Z的物质的量为,6min时生成的Z的物质的量为,故反应在4 min 时已达到平衡,②、④和⑥错误;反应生成的Y与Z的物质的量之比恒等于1:2,反应体系中只有Y和Z为气体,相同条件下,体积之比等于物质的量之比,,故Y的体积分数始终约为33.3%,③正确;由以上可知,5 min 时反应处于平衡状态,此时生成Z为0.6 mol,则X的转化量为 0.6 mol,初始X的物质的量为2 mol,剩余X的物质的量为 1.4 mol,⑤正确。
17. 某化学学习小组探究浓度对硝酸氧化能力的影响。
Ⅰ.资料显示:浓硝酸能将NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO;氢氧化钠能吸收,但不能吸收NO。该学习小组按如图装置进行验证实验(夹持仪器已略去)。
回答下列问题:
(1)装置a的名称___________。
(2)写出装置①中反应的离子反应方程式___________。
(3)写出装置②中反应的化学反应方程式___________。
(4)①~⑥装置中,没有发生氧化还原反应的是___________。(填装置序号)
(5)下列说法正确的是___________。
A. 能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方出现红棕色气体
B. ②中的试剂为水
C. 滴加浓硝酸前要先打开弹簧夹通一段时间氮气
D. ⑥的作用是吸收尾气NO
Ⅱ.测得铁与不同浓度硝酸反应时各还原产物的物质的量相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图所示:
(6)下列说法正确的是___________。
A.硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的N元素成分越多
B.硝酸与铁反应往往同时生成多种还原产物
C.铁能与大于溶液反应说明不存在“钝化”现象
(7)已知:在上述反应条件下,反应后铁以形式存在于溶液中。当硝酸浓度为时,计算氧化剂与还原剂的物质的量之比为:___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)
(4)③⑤ (5)BC
(6)AB (7)15/13
【解析】
【分析】在探究浓度对硝酸氧化能力的影响实验中,装置②中试剂应该为水,使装置①中的二氧化氮与水反应生成一氧化氮,装置③应盛放稀硝酸,验证稀HNO3不能氧化NO,装置④中应盛放的是浓硝酸3,若浓硝酸能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体,能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方不出现红棕色气体,装置④液面的上方会产生红棕色气体;
【小问1详解】
装置a的名称为分液漏斗;
【小问2详解】
装置①中是铜片与浓硝酸的反应,离子反应方程式为:;
【小问3详解】
②中的试剂为水,使二氧化氮与水反应生成一氧化氮:
【小问4详解】
①~⑥装置中,①中是铜与浓硝酸的反应,②中是二氧化氮与水的反应,③中的稀HNO3不能氧化NO,④中浓硝酸能将一氧化氮氧化成二氧化氮,⑤中一氧化氮与水不发生反应,⑥中氢氧化钠能吸收,因此没有发生氧化还原反应的是③和⑤;
【小问5详解】
A.装置③应盛放稀硝酸,验证稀HNO3不能氧化NO,装置④中应盛放的是浓硝酸,若浓硝酸能氧化NO则装置④液面的上方会产生红棕色气体,能证明氧化性的相对强弱的实验现象为③中溶液上方不出现红棕色气体,装置④液面的上方会产生红棕色气体,A错误;
B.②中的试剂为水,使NO2与H2O反应生成一氧化氮,,B正确;
C.空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间N2赶走装置中的空气,C正确;
D.装置6中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染空气,D错误;
故答案为BC;
【小问6详解】
由图可知,硝酸的浓度越大,其还原产物中氮的价态越高,A正确;由图可知,硝酸与铁反应的还原产物有一氧化氮、二氧化氮、氮气等,B正确;常温下,铁在浓硝酸中钝化,表面生成致密的氧化物薄膜,C错误;
【小问7详解】
由图可知,当硝酸浓度为时,还原产物为一氧化二氮、二氧化氮和一氧化氮,反应后铁以形式存在于溶液中,铁与足量硝酸反应的离子方程式为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
18. 有机物H天然存在于菠萝等水果中,是一种食品加工的常用香料;H属于酯类,其合成路线如图所示。
已知:ⅰ.A、E互为同系物,相对分子质量相差14,G的溶液遇碘酒呈蓝色。
ⅱ.
(1)A的名称为_____;比赛中,当运动员扭伤时,随行医生会对准受伤部位喷射物质I(沸点:)进行应急处理。I可由A与在一定条件反应制得,I的结构简式为_____。
(2)F中含有的官能团的名称为_____。
(3)反应①的化学方程式为_____,反应类型为_____。
(4)反应②的化学方程式为_____。
(5)下列说法正确的是_____。
a.等物质的量的A、B完全燃烧,消耗氧气的量相等
b.B和D均可与反应
c.D、F互为同系物
d.验证G已经完全转化为葡萄糖的试剂及条件是溶液、银氨溶液,水浴加热
(6)久置的H自身会发生加聚反应,所得产物具有较好的弹性,可用于生产织物和作皮革处理剂,该聚合物的结构简式为_____。
【答案】(1) ①. 乙烯 ②. CH3CH2Cl
(2)碳碳双键、羧基 (3) ①. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ②. 氧化反应
(4)CH3CH2OH+CH2=CHCOOHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O
(5)a (6)
【解析】
【分析】G的溶液遇碘酒呈蓝色,为淀粉,淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖生成B为乙醇,A为乙烯,C为乙醇氧化得到的乙醛,乙醛氧化得到D为乙酸,A、E互为同系物,相对分子质量相差14,则E为丙烯,B和F生成酯H,据此分析。
【小问1详解】
A的名称为乙烯;乙烯和HCl加成生成I为CH3CH2Cl。
【小问2详解】
F中的官能团为碳碳双键、羧基。
【小问3详解】
反应①为乙醇氧化得到乙醛的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,反应类型为氧化反应。
【小问4详解】
反应②为乙醇和F的酯化反应,化学方程式为CH3CH2OH+CH2=CHCOOHCH2=CHCOOCH2CH3+H2O。
【小问5详解】
a.等物质的量的CH2=CH2、CH3CH2OH完全燃烧,消耗氧气的量相等,正确;
b.乙醇和不反应,错误;
c.D中不含有碳碳双键,F中含有碳碳双键,不互为同系物,错误;
d.验证淀粉已经完全转化为葡萄糖的试剂需要淀粉试剂,错误;
故选a。
【小问6详解】
H中含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成 。
19. 去除空气中SO2的污染,科研人员设计了碘循环工艺。副产品为氢气,具体流程如下:
(56.9%的HI水溶液恒沸点127℃,98.3%H2SO4水溶液恒沸点338℃)
回答下列问题:
(1)写出反应器中发生反应的化学方程式_______。
(2)取样,检验反应器中碘单质是否消耗完全,应加入的试剂为_______。
(3)分离器中的物质分离操作为_______。
(4)该循环工艺的总反应化学方程式为_______。
(5)在溶液中铁离子可以将碘离子氧化为碘单质,该反应的离子方程式为_______。请设计出该反应发生后检验溶液中是否存在铁离子的实验方案_______。
(6)500℃分解HI生成碘蒸汽和氢气,利用冷却时碘_______可以将二者进行分离。
【答案】(1)SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI
(2)淀粉溶液 (3)蒸馏
(4)SO2+2H2O =H2SO4+H2
(5) ①. ②. 取待测溶液少许于小试管中,加入KSCN溶液,观察溶液是否出现血红色,若出现则证明其中含铁离子,反之则无
(6)发生凝华
【解析】
【分析】反应器中二氧化硫与碘反应生成硫酸和HI,化学方程式为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;分离器中硫酸和HI分离,在500oC条件下HI分解得到氢气和碘蒸气。该循环工艺的总反应化学方程式为:SO2+2H2O =H2SO4+H2。
【小问1详解】
反应器中发生反应的化学方程式:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;
【小问2详解】
碘与淀粉溶液变蓝,故检验反应器中碘单质是否消耗完全,应加入的试剂为:淀粉溶液;
【小问3详解】
56.9%的HI水溶液恒沸点127℃,98.3%H2SO4水溶液恒沸点338℃,故分离器中的物质分离操作为:蒸馏;
【小问4详解】
该循环工艺的总反应化学方程式为:SO2+2H2O =H2SO4+H2;
【小问5详解】
铁离子可以将碘离子氧化为碘单质,离子方程式为:;该反应发生后检验溶液中是否存在铁离子的实验方案:取待测溶液少许于小试管中,加入KSCN溶液,观察溶液是否出现血红色,若出现则证明其中含铁离子,反之则无;
【小问6详解】
500℃分解HI生成碘蒸汽和氢气,利用冷却时碘发生凝华将两者分离。
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