怀仁市第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考
化学
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第二册。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关﹒下列有关说法正确的是
A. 实验室常用福尔马林保存动物标本,福尔马林为乙醛溶液的俗称
B. 冬奥会的火炬外壳使用了新型有机非金属材料——碳纤维复合材料
C. 单晶硅可用于制造光导纤维
D. 棉织品和蚕丝织品可用灼烧法鉴别
2. 下列有关化学用语的说法中正确的是
A. 异戊烷的球棍模型: B. 羟基的电子式:
C. 次氯酸的结构式:H-C1-O D. 四氯化碳的填充模型:
3. 有机物R()是合成某抗病毒药物的中间体,下列有关R的说法不正确的是
A. 一定条件下,R与乙酸可发生取代反应
B. 乙醇与R不属于同系物
C. 1molR与足量的Na反应生成标准状况下H222.4L
D. R分子中所有原子可能共平面
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 标准状况下,22.4LH2O中所含分子数为NA
B. 30g乙烷中,所含原子数为8NA
C. 2.0mol L-1CaCl2溶液中Cl-的个数为4NA
D. 56gFe与一定量的稀硝酸恰好完全反应失去电子数一定为3NA
5. 下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是
A. 常温下,Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min,与浓硝酸接触收集的气体更多
B. 铝片与过量的稀硫酸反应,加入溶液可减缓速率且不影响的产量
C. 用双氧水制氧气时,加入少量粉末可显著加快反应速率
D. 工业合成氨时,使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100%
6. 某反应由两步反应A→B→C完成,反应的能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应 B. 铝热反应的能量变化与B→C趋势相似
C. 三种物质中B最稳定 D. A→B的反应一定需要加热
7. 下列有关食品添加剂的说法正确的是
A. 碘元素被称为“智力元素”,应大剂量补碘
B. 维生素C具有氧化性,常用作食品抗氧化剂
C. 硫酸钙可用作凝固剂,苯甲酸常用作防腐剂
D. 奶粉中常添加Fe2(SO4)3作为铁元素强化剂
8. 植物对氮元素的吸收过程如下,下列说法正确的是
A. 高温有利于加快过程① B. 浇水和松土有利于过程②
C. 过程③中被还原 D. 过程④叫做氮的固定
9. 下列实验装置正确且能够达到实验目的的是
A. 装置甲探究CH4与Cl2的取代反应 B. 装置乙分离I2和NH4Cl
C. 装置丙制取并收集乙酸乙酯 D. 装置丁快速制取少量氨气
10. 下列关于煤、石油、天然气的说法不正确的是
A. 利用煤的气化可以获得可燃性气体H2和CO2
B. 天然气可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇
C. 煤的干馏、石油的裂化和裂解都发生了化学变化
D. 石油通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油
11. 《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等丰富的营养物质。下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 纤维素和油脂在人体小肠内均可通过酶的催化发生水解反应
C. 抗病毒疫苗冷藏存放是为了避免蛋白质受热变性
D. 糖类、蛋白质、油脂都是由C、H、O三种元素组成
12. 如图是海水提溴的工艺流程。下列有关说法不正确的是
A. 在海水中加“酸和氯气”,氯气作用是中和海水中的碱性物质
B. “吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹出
C. “吸收塔”中发生的离子反应为Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br-
D. 以上流程中“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴
13. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验操作 实验目的
A 将海带灰溶于水,过滤,向滤液中滴加淀粉溶液 检测海带中含有碘元素
B 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去 证明SO2的漂白性
C 取5mL0.1mol L-1KI溶液,滴加0.1mol L-1FeCl3溶液3mL,充分反应,根据溶液中既含I2,又含I-的实验事实,判断该反应是可逆反应 探究化学反应的限度
D 向硅酸钠溶液中通入CO2气体,有白色沉淀产生 验证H2CO3的酸性强于H2SiO3
A. A B. B C. C D. D
14. 在某2L恒容密闭容器中,充入4molNH3和3molO2发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g),4min后测得O2的物质的量分数为20%,下列说法中不正确的是
A. 4min时,NH3的转化率为50%
B. 4min时,H2O(g)的体积分数为50%
C. 0~4min内v(N2)=0.125mol L-1 min-1
D. 若NH3在纯氧中燃烧,化学能不可能全部转化为热能
15. 硼化钒()-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图所示(已知:阴离子交换膜只允许阴离子通过)。该电池工作时反应为:。下列说法正确的是
A. 电极为电池正极
B. 电流由石墨电极经导线流向电极
C. 当外电路转移1mol电子时,1mol从电极移向石墨电极
D. 电路中有2mol电子转移时,消耗氧气的体积为11.2L
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在2L恒温恒容密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)。现在密闭容器中加入2molA(g)和1molB(g),如图是n(A)和n(C)随时间的变化曲线。
回答下列问题:
(1)前10min,C的平均反应速率为_______。
(2)达到平衡时,A(g)的转化率为_______。
(3)下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
①容器中压强不再改变
②容器中气体密度不再改变
③C(g)的质量不再改变
④B(g)的物质的量浓度不再改变
⑤容器内混合气体的原子总数不再发生变化
(4)下列操作不会加快化学反应速率是_______(填字母)。
a.向容器中通入氦气
b.升高温度
c.扩大容器的体积
d.向容器中通入气体B
e.使用合适催化剂
(5)反应达平衡时,体系的压强与开始时的压强之比为_______。
(6)液体锌电池具有成本低、安全性强等特点,其工作原理如图所示(KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。
①电池的正极是_______(填“MnO2”或“Zn”)电极。
②负极的电极反应式为_______。
③26.0gZn参与反应,理论上电路中转移_______mol电子。
17. 海洋约占地球表面积的71%,其中水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下。
回答下列问题:
(1)海水淡化的方法主要有_______、_______蒸馏法。
(2)试剂a为_______(填化学式),操作A为_______。
(3)无水在熔融状态下,通电后会生成和,该反应的化学方程式是_______,电解熔融氯化镁时得到的镁应在中冷却,不能在空气中冷却,原因是_______。
(4)海水提镁的过程,先将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁的原因是_______。
18. A的产量通常用来衡量一个国家石油化工的发展水平。下列关系图中部分产物略去,回答下列问题:
已知:R-X+NaOHR-OH+NaX(R代表烃基,X代表卤素原子)。
(1)B的结构简式为_______,E中含有的官能团为_______(填官能团名称)。
(2)写出A在催化剂条件下发生加聚反应的化学方程式:_______。
(3)H与B互为同系物,且H比B多2个-CH2,H共有_______种结构(不考虑立体异构)。
(4)①~⑤中属于取代反应的有_______。
(5)由E生成F的化学方程式为_______。
(6)下列说法正确是_______(填字母)。
a.反应④为可逆反应 b.B和F属于同系物
c.A、B、F都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 d.与E互为同分异构体的有机物有2种
(7)C与F以物质量之比2∶1反应生成化合物G,反应⑤的化学方程式为_______。
19. 实验室可用下图装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。
(1)盛装浓H2SO4溶液的仪器名称为_______。仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若_______,则整个装置气密性良好。
(2)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_______。
(3)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其中的液体能选择_______(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和NaOH溶液 c.饱和NaHSO3溶液
(4)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_______。
为探究10 g固体Na3N的纯度(杂质不与水和HCl反应),某学习小组进行了如下实验。气体体积已经折合成标准状况下的体积。
已知:Na3N与水反应会生成一种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。溶液B与300 mL1.0mol·L-1的盐酸溶液恰好中和。
(5)Na3N与水反应的化学方程式为_______。
(6)加热条件下NH3被CuO氧化,产物含2种单质。写出该反应的化学方程式_______。
(7)由题中信息可计算出该固体中Na3N的纯度为_______。
怀仁市第一中学2023-2024学年高二上学期第一次月考
化学 答案解析
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:必修第二册。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Zn-65
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关﹒下列有关说法正确的是
A. 实验室常用福尔马林保存动物标本,福尔马林为乙醛溶液的俗称
B. 冬奥会的火炬外壳使用了新型有机非金属材料——碳纤维复合材料
C. 单晶硅可用于制造光导纤维
D. 棉织品和蚕丝织品可用灼烧法鉴别
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲醛溶液的俗称为福尔马林,A错误;
B.碳纤维复合材料是新型无机非金属材料,B错误;
C.硅可用于制造计算机芯片,二氧化硅用于制造光纤,C错误;
D.棉织品的主要成分为纤维素,蚕丝织品主要成分为蛋白质,蛋白质在灼烧时有烧焦羽毛的气味,其他物质没有,故可用灼烧法鉴别,D正确;
故选D。
2. 下列有关化学用语的说法中正确的是
A. 异戊烷球棍模型: B. 羟基的电子式:
C. 次氯酸的结构式:H-C1-O D. 四氯化碳的填充模型:
【答案】A
【解析】
【详解】A.异戊烷是2-甲基丁烷的俗称,其球棍模型是,A正确;
B.羟基是O原子与H原子通过1对共用电子对结合,O原子最外层有7个电子,其电子式为,B错误;
C.O原子最外层有6个电子,在次氯酸分子中O原子与H、Cl原子分别形成1对共用电子对,使分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,其结构式为H-O-Cl,C错误;
D.四氯化碳分子是正四面体结构,四个Cl原子处于正四面体的四个顶点上,但由于原子半径:Cl>C,因此图示不能表示四氯化碳的填充模型,D错误;
故合理选项是A。
3. 有机物R()是合成某抗病毒药物的中间体,下列有关R的说法不正确的是
A. 一定条件下,R与乙酸可发生取代反应
B. 乙醇与R不属于同系物
C. 1molR与足量的Na反应生成标准状况下H222.4L
D. R分子中所有原子可能共平面
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物中含有羟基,与乙酸在一定条件下可发生酯化反应,酯化反应属于取代反应,A项正确;
B.乙醇和R所含的羟基数目不同,且乙醇中不含有碳碳双键,二者不属于同系物,B项正确;
C.1molR中含有2mol羟基,与足量的钠发生反应时可生成1mol,标准状况下的体积为22.4L,C项正确;
D.R分子中存在饱和碳原子,所有原子不可能共平面,D项错误。
故选D。
4. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是
A. 标准状况下,22.4LH2O中所含分子数为NA
B. 30g乙烷中,所含原子数为8NA
C. 2.0mol L-1CaCl2溶液中Cl-的个数为4NA
D. 56gFe与一定量的稀硝酸恰好完全反应失去电子数一定为3NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,H2O不是气态,不能用22.4L/mol计算22.4LH2O的物质的量,无法得出分子数,A项错误;
B.30g乙烷物质的量为=1mol,所含原子数为8NA,B项正确;
C.CaCl2溶液体积未知,无法计算氯离子个数,C项错误;
D.56gFe的物质的量为1mol,未给出硝酸具体的量,反应后Fe可能为+2或+3,失电子数在2NA~3NA之间,D项错误;
答案选B。
5. 下列有关化学反应速率或限度的说法中正确的是
A. 常温下,Al片分别与浓硝酸和稀硝酸接触2min,与浓硝酸接触收集的气体更多
B. 铝片与过量的稀硫酸反应,加入溶液可减缓速率且不影响的产量
C. 用双氧水制氧气时,加入少量粉末可显著加快反应速率
D. 工业合成氨时,使用过量的氮气、有可能使的转化率达到100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下,铝片在浓硝酸中钝化,故A错误;
B.加入,Al在酸性条件下与发生反应,会产生NO气体,影响氢气的产量,故B错误;
C.做催化剂,加快分解,故C正确;
D.合成氨的反应为可逆反应,不能完全转化,故的转化率不能达到100%,故D错误。
综上所述,答案为C。
6. 某反应由两步反应A→B→C完成,反应的能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应 B. 铝热反应的能量变化与B→C趋势相似
C. 三种物质中B最稳定 D. A→B的反应一定需要加热
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图中信息A→B时生成物的能量比反应物的高,该步反应是吸热反应,B→C时生成物的能量比反应物的能量低,该步反应是放热反应,A错误;
B.铝热反应是放热反应,图示B→C的反应也是放热反应,故两个反应能量变化趋势相似,B正确;
C.能量含有的能力越低,物质就越稳定。根据图示可知C物质的能量最低,因此三种物质中C物质最稳定,C错误;
D.化学反应无论是吸热反应,还是放热反应都与反应条件无关,吸热反应并非一定需要加热,例如氯化铵晶体和Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,但反应不需要加热,因此A→B步的吸热反应不一定需要加热,D错误;
故合理选项是B。
7. 下列有关食品添加剂的说法正确的是
A. 碘元素被称为“智力元素”,应大剂量补碘
B. 维生素C具有氧化性,常用作食品抗氧化剂
C. 硫酸钙可用作凝固剂,苯甲酸常用作防腐剂
D. 奶粉中常添加Fe2(SO4)3作为铁元素强化剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.碘元素被称为“智力元素”,缺少了容易引起地方性甲状腺肿大,过量也会对人体健康造成危害,故补碘食品添加剂应适量摄取,A错误;
B.维生素C具有还原性,能与氧气等强氧化性的物质发生反应,故可作抗氧化剂,B错误;
C.硫酸钙是微溶于水的物质,可用作凝固剂;苯甲酸具有防腐作用,能够使蛋白质变性,因此常用作防腐剂,C正确;
D.铁元素是人体血红蛋白的重要元素,但其中含有的是+2价的Fe2+,+3价的Fe3+会对人体健康产生危害,故应用亚铁盐作为铁元素强化剂,D错误;
故合理选项是C。
8. 植物对氮元素的吸收过程如下,下列说法正确的是
A. 高温有利于加快过程① B. 浇水和松土有利于过程②
C. 过程③中被还原 D. 过程④叫做氮的固定
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程①有根瘤菌参与催化,不能高温下进行,A错误;
B.过程②是和O2反应生成,浇水和松土有利于过程②的反应,B正确;
C.过程③中转化为NO,N的化合价由+3价升高到+5价,作还原剂被氧化,C错误;
D.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程,过程④是氮的化合物中氮的转变,D错误;
故答案为:B。
9. 下列实验装置正确且能够达到实验目的的是
A. 装置甲探究CH4与Cl2的取代反应 B. 装置乙分离I2和NH4Cl
C. 装置丙制取并收集乙酸乙酯 D. 装置丁快速制取少量氨气
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,但反应不能用强光,用强光可能会引起爆炸,A错误;
B.I2受热升华,碘蒸气遇冷会凝华,因此碘蒸气在盛有冷水的圆底烧瓶底部重新凝结为I2固体;NH4Cl不稳定,受热分解生成NH3和HCl气体,NH3和HCl气体在盛有冷水的圆底烧瓶底部重新化合生成NH4Cl固体,因此最终无法实现二者的分离,B错误;
C.乙醇和乙酸燥浓硫酸催化下加热发生酯化反应产生乙酸乙酯,乙酸乙酯的沸点较低,会通过导气管进入到右边盛有NaOH溶液的试管中,乙酸乙酯在NaOH溶液中易发生水解反应,应该改用饱和Na2CO3溶液来除去挥发的乙醇及乙酸,C错误;
D.CaO与氨水中水反应产生Ca(OH)2,反应放出热量,会使NH3·H2O分解产生NH3,水减少,使NH3·H2O浓度增大,也有利于NH3·H2O分解产生NH3,且Ca(OH)2电离产生OH-会使NH3·H2O的电离平衡逆向移动,也有利于氨气的产生,故可以使用装置丁快速制取少量氨气,D正确;
故合理选项是D。
10. 下列关于煤、石油、天然气的说法不正确的是
A. 利用煤的气化可以获得可燃性气体H2和CO2
B. 天然气可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇
C. 煤的干馏、石油的裂化和裂解都发生了化学变化
D. 石油通过分馏可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油
【答案】A
【解析】
【详解】A.煤的气化所得气体为CO和H2,A错误;
B.天然气主要成为CH4,可作为化工原料用于合成氨和生产甲醇,B正确;
C.煤的干馏、石油的裂化和裂解都有新物质生成,都发生了化学变化,C正确;
D.石油通过分馏是利用沸点不同将各物质进行分离,可获得汽油、煤油、柴油等含碳原子少的轻质油,D正确;
故选A。
11. 《黄帝内经》中记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充”,以上食物中富含糖类、蛋白质、油脂等丰富的营养物质。下列说法正确的是
A. 淀粉和纤维素互为同分异构体
B. 纤维素和油脂在人体小肠内均可通过酶的催化发生水解反应
C. 抗病毒疫苗冷藏存放是为了避免蛋白质受热变性
D. 糖类、蛋白质、油脂都是由C、H、O三种元素组成
【答案】C
【解析】
【详解】A.淀粉和纤维素的化学式均为(C6H10O5)n,化学式中的n值不同,故淀粉和纤维素不互为同分异构体,A错误;
B.人体内没有可以水解纤维素的酶,B错误;
C.抗病毒疫苗是蛋白质,蛋白质受热会变性失活,因此应冷藏存放,C正确;
D.蛋白质除含C、H、O三种元素外,还含有N、S等元素,D错误;
故选C。
12. 如图是海水提溴的工艺流程。下列有关说法不正确的是
A. 在海水中加“酸和氯气”,氯气的作用是中和海水中的碱性物质
B. “吹出塔”处热空气作用是将生成的溴吹出
C. “吸收塔”中发生的离子反应为Br2+SO2+2H2O=4H++SO+2Br-
D. 以上流程中“吹出塔”和“吸收塔”内的反应是为了富集海水中的溴
【答案】A
【解析】
【分析】浓缩、酸化后的海水通入氯气,氯气氧化溴离子生成单质溴,通入空气水蒸气吹出溴单质,溴单质被二氧化硫吸收生成溴化氢,再在蒸馏塔中通入氯气氧化溴离子生成单质溴,冷凝、精馏得到纯溴。
【详解】A.在海水中加“酸和氯气”氯气的作用是将Br-氧化为,A错误;
B.“吹出塔”处热空气的作用是将生成的溴吹到“吸收塔”中,B正确;
C.从图中分析可知溴单质被二氧化硫和水吸收得到溴化氢溶液,发生的离子反应为,C正确;
D.通过“吹出塔”和“吸收塔”中发生的反应富集溴,再通过“蒸馏塔”把溴离子氧化为溴单质,冷却溴蒸气可得到液溴,D正确。
故选A。
13. 下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验操作 实验目的
A 将海带灰溶于水,过滤,向滤液中滴加淀粉溶液 检测海带中含有碘元素
B 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去 证明SO2的漂白性
C 取5mL0.1mol L-1KI溶液,滴加0.1mol L-1FeCl3溶液3mL,充分反应,根据溶液中既含I2,又含I-的实验事实,判断该反应是可逆反应 探究化学反应的限度
D 向硅酸钠溶液中通入CO2气体,有白色沉淀产生 验证H2CO3的酸性强于H2SiO3
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.海带中的碘元素不是以单质形式存在,不能直接用淀粉溶液检验其中的碘元素,A项错误;
B.能与NaOH溶液反应,从而使滴有酚酞的溶液碱性减弱或变为中性,因此溶液红色褪去,说明具有酸性氧化物通性,不能证明其漂白性,B项错误;
C.反应中KI溶液过量,不能判断该反应为可逆反应,C项错误;
D.向硅酸钠溶液中通入,有白色沉淀生成,根据强酸制弱酸,则的酸性强于,D项正确;
答案选D。
14. 在某2L恒容密闭容器中,充入4molNH3和3molO2发生反应:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g),4min后测得O2的物质的量分数为20%,下列说法中不正确的是
A. 4min时,NH3的转化率为50%
B. 4min时,H2O(g)的体积分数为50%
C. 0~4min内v(N2)=0.125mol L-1 min-1
D. 若NH3在纯氧中燃烧,化学能不可能全部转化为热能
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据题干信息,列三段式:,4min时,NH3的转化率:,A项正确;
B.4min时,(g)的体积分数等于(g)的物质的量分数为,B错误;
C.0~4min内,,C项正确;
D.氨气燃烧时化学能转化为热能和光能等,D项正确;
答案选B。
15. 硼化钒()-空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如图所示(已知:阴离子交换膜只允许阴离子通过)。该电池工作时反应为:。下列说法正确的是
A. 电极为电池正极
B. 电流由石墨电极经导线流向电极
C. 当外电路转移1mol电子时,1mol从电极移向石墨电极
D. 电路中有2mol电子转移时,消耗氧气的体积为11.2L
【答案】B
【解析】
【详解】A.硼化钒 空气燃料电池中,失电子发生氧化反应,电极为负极,故A错误;
B.电极为负极,石墨为正极,电流经外电路由正极流向负极,故B正确;
C.图示交换膜为阴离子交换膜,当外电路转移1 mol电子时,1 mol OH-从石墨电极移向电极,故C错误;
D.未说明是否为标准状况下,所以无法得出的体积,故D错误。
综上所述,答案为B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 在2L恒温恒容密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)。现在密闭容器中加入2molA(g)和1molB(g),如图是n(A)和n(C)随时间的变化曲线。
回答下列问题:
(1)前10min,C的平均反应速率为_______。
(2)达到平衡时,A(g)的转化率为_______。
(3)下列叙述能判断该反应达到平衡状态的是_______(填序号)。
①容器中压强不再改变
②容器中气体密度不再改变
③C(g)的质量不再改变
④B(g)的物质的量浓度不再改变
⑤容器内混合气体的原子总数不再发生变化
(4)下列操作不会加快化学反应速率的是_______(填字母)。
a.向容器中通入氦气
b.升高温度
c.扩大容器体积
d.向容器中通入气体B
e.使用合适的催化剂
(5)反应达平衡时,体系的压强与开始时的压强之比为_______。
(6)液体锌电池具有成本低、安全性强等特点,其工作原理如图所示(KOH凝胶中允许离子存在、生成或迁移)。
①电池的正极是_______(填“MnO2”或“Zn”)电极。
②负极的电极反应式为_______。
③26.0gZn参与反应,理论上电路中转移_______mol电子。
【答案】(1)0.05mol L-1 min-1
(2)70%(或0.7)
(3)①③④ (4)ac
(5)23∶30 (6) ①. MnO2 ②. Zn+4OH--2e-=ZnO+2H2O ③. 0.8
【解析】
【小问1详解】
由图可知10min时未达平衡状态,反应物的量仍在减少,故正反应速率大于逆反应速率,即υ正>υ逆;前10min,C的物质的量变化量为1.0mol,故C的平均反应速率为:;
【小问2详解】
达到平衡时A的物质的量变化量为1.4mol,故A的转化率为:(或0.7);
【小问3详解】
①.该反应前后气体分子数减少,恒容条件下,当容器中气体的物质的量不再发生变化时,反应达到化学平衡状态,故容器中压强不再改变一定达到化学平衡状态,①正确;
②.恒容条件下,气体总质量不变,容器中气体密度一直不变,不能判断达到平衡状态,②错误;
③.C(g)的质量不再改变时一定达到化学平衡状态,③正确;
④.恒容条件下,B(g)的物质的量浓度不再改变时,B(g)的物质的量也不再发生变化,反应一定达到化学平衡状态,④正确;
⑤根据元素守恒可知,原子总数始终不变,故容器内混合气体的原子总数不再发生变化不能证明反应达到平衡,⑤错误;
故选①③④;
【小问4详解】
a.恒容条件下,向容器中通入氦气,对各物质浓度均不产生影响,不改变化学反应速率,a符合题意;
b.升高温度化学反应速率加快,b不符合题意;
c.扩大容器的体积,反应物浓度降低,反应速率减慢,c符合题意;
d. 向容器中通入气体B,反应物浓度增大,化学反应速率加快,d不符合题意;
e.使用合适的催化剂,化学反应速率加快,e不符合题意;
故选ac;
【小问5详解】
由图象可知平衡时A的物质的量为0.6mol,C的物质的量为1.4mol,结合反应可知消耗的B为0.7mol,则平衡时剩余的B为0.3mol,平衡时总气体物质的量为2.3mol,平衡时,体系的压强与开始时的压强之比等于气体的物质的量之比,即2.3mol:3mol=23:30;
【小问6详解】
①根据图示可知:在左边MnO2电极上MnO2得到电子被还原产生Mn2+,则电池的正极是MnO2;
②由图可知,负极锌失去电子,电极反应为:Zn+4OH--2e-=ZnO+2H2O;
③26.0 gZn的物质的量n(Zn)=,若26.0 g Zn参与反应,由于Zn是+2价金属,则理论上电路中转移0.4 mol×2=0.8 mol电子。
17. 海洋约占地球表面积的71%,其中水资源和其他化学资源具有十分巨大的开发潜力。目前世界上60%的镁是从海水提取的。海水提镁的主要流程如下。
回答下列问题:
(1)海水淡化的方法主要有_______、_______蒸馏法。
(2)试剂a为_______(填化学式),操作A为_______。
(3)无水在熔融状态下,通电后会生成和,该反应的化学方程式是_______,电解熔融氯化镁时得到的镁应在中冷却,不能在空气中冷却,原因是_______。
(4)海水提镁的过程,先将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁的原因是_______。
【答案】(1) ①. 电渗析法 ②. 离子交换法
(2) ①. HCl ②. 过滤
(3) ①. ②. 防止Mg与空气中O2反应(或答防止Mg与O2、CO2、N2反应)
(4)海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,提高镁离子浓度
【解析】
【分析】海水中加入熟石灰沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后的沉淀溶解在稀盐酸得到氯化镁溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化镁晶体,在氯化氢气流中加热失去结晶水,得到固体氯化镁,电极熔融氯化镁生成镁和氯气,
【小问1详解】
海水水资源的利用,主要包括海水淡化和直接利用海水进行循环冷却等,海水淡化的方法主要有:蒸馏法、电渗析法、离子交换法;
【小问2详解】
海水加入熟石灰沉淀镁离子生成氢氧化镁沉淀,过滤后的沉淀溶解在稀盐酸得到氯化镁溶液,试剂a为HCl,操作A为过滤;
【小问3详解】
电解熔融氯化镁得到金属镁和氯气,反应的化学方程式:;电解熔融氯化镁时得到的镁应在中冷却,不能在空气中冷却,原因是防止Mg与空气中O2反应(或答防止Mg与O2、CO2、N2反应);
【小问4详解】
水提镁的过程,先将海水中的氯化镁转变为氢氧化镁,再转变为氯化镁的原因是海水中氯化镁的含量很大,但镁离子浓度很低,该过程可以使镁离子富集,提高镁离子浓度。
18. A的产量通常用来衡量一个国家石油化工的发展水平。下列关系图中部分产物略去,回答下列问题:
已知:R-X+NaOHR-OH+NaX(R代表烃基,X代表卤素原子)。
(1)B的结构简式为_______,E中含有的官能团为_______(填官能团名称)。
(2)写出A在催化剂条件下发生加聚反应的化学方程式:_______。
(3)H与B互为同系物,且H比B多2个-CH2,H共有_______种结构(不考虑立体异构)。
(4)①~⑤中属于取代反应的有_______。
(5)由E生成F的化学方程式为_______。
(6)下列说法正确的是_______(填字母)。
a.反应④为可逆反应 b.B和F属于同系物
c.A、B、F都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 d.与E互为同分异构体的有机物有2种
(7)C与F以物质的量之比2∶1反应生成化合物G,反应⑤的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. CH3CH2OH或C2H5OH ②. 碳溴键
(2)nCH2=CH2
(3)4 (4)④⑤
(5)CH2BrCH2Br+2NaOHCH2OHCH2OH+2NaBr
(6)ac (7)HOCH2CH2OH+2CH3COOHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O
【解析】
【分析】A的产量通常用来衡量一个国家石油化工的发展水平,故A为乙烯,根据流程分析,乙烯和水反应生成B乙醇,乙烯和溴反应加成反应生成E,为1,2-二溴乙烷,乙醇被酸性高锰酸钾氧化生成C乙酸,乙醇和乙酸反应生成D乙酸乙酯,1,2-二溴乙烷在氢氧化钠水溶液加热条件下反应生成F乙二醇,乙二醇和乙酸反应生成G二乙酸乙二酯。据此分析。
【小问1详解】
B为乙醇,结构简式为CH3CH2OH或C2H5OH,E为1,2-二溴乙烷,含有的官能团为碳溴键。
【小问2详解】
乙烯在催化剂条件下发生加聚反应生成聚乙烯,方程式为:nCH2=CH2。
【小问3详解】
H与B互为同系物,且H比B多2个-CH2,则H的分子式为C4H10O,可能的结构有CH3CH2CH2CH2OH、CH3CH2CHOHCH3、(CH3)2CHCH2OH,(CH3)2C(OH)CH3共有4种。
【小问4详解】
①为加成反应,②为加成,③为氧化,④为取代,⑤为取代。故选④⑤。
【小问5详解】
由E生成F的化学方程式为CH2BrCH2Br+2NaOHCH2OHCH2OH+2NaBr。
【小问6详解】
a.反应④为酯化反应,为可逆反应 ,正确;b.B为一元醇,F为二元醇,二者不属于同系物;c.乙烯、乙醇、乙二醇都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 ; d.与E互为同分异构体的有机物只有1,1-二溴乙烷1种。故选ac。
【小问7详解】
C与F以物质的量之比2∶1反应生成化合物G,反应⑤的化学方程式为HOCH2CH2OH+2CH3COOHCH3COOCH2CH2OOCCH3+2H2O。
19. 实验室可用下图装置(略去部分夹持仪器)制取SO2并验证其性质。
(1)盛装浓H2SO4溶液的仪器名称为_______。仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若_______,则整个装置气密性良好。
(2)圆底烧瓶中发生反应化学方程式为_______。
(3)装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢,其中的液体能选择_______(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和NaOH溶液 c.饱和NaHSO3溶液
(4)C试管中的试剂可以验证二氧化硫的氧化性,现象为_______。
为探究10 g固体Na3N的纯度(杂质不与水和HCl反应),某学习小组进行了如下实验。气体体积已经折合成标准状况下的体积。
已知:Na3N与水反应会生成一种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。溶液B与300 mL1.0mol·L-1的盐酸溶液恰好中和。
(5)Na3N与水反应的化学方程式为_______。
(6)加热条件下NH3被CuO氧化,产物含2种单质。写出该反应的化学方程式_______。
(7)由题中信息可计算出该固体中Na3N的纯度为_______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 液柱高度保持不变
(2)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+ SO2↑+ H2O
(3)c (4)有浅黄色沉淀生成
(5)Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH
(6)2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu
(7)83%
【解析】
【分析】装置A中Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+ SO2↑+ H2O,装置B内装有饱和NaHSO3溶液判断SO2生成的快慢,为验证二氧化硫的氧化性,与硫化钠发生归中反应生成S单质,有淡黄色固体生成,装置D为收集SO2,装置E内装有NaOH溶液吸收尾气;
【小问1详解】
盛装浓H2SO4溶液的仪器名称为分液漏斗;如果长颈漏斗中液柱高度保持不变,则证明该装置气密性良好,故答案为:分液漏斗;液柱高度保持不变;
【小问2详解】
圆底烧瓶中Na2SO3与浓H2SO4反应生成SO2,发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+ SO2↑+ H2O;
【小问3详解】
SO2和水反应生成亚硫酸,SO2和NaOH溶液反应生成Na2SO3,应该选取饱和NaHSO3溶液,故答案为:c;
【小问4详解】
C试管中的试剂可以验证SO2的氧化性,则Na2S作还原剂,被SO2氧化生成难溶性的S单质,所以看到的现象是有浅黄色沉淀生成,故答案为:有浅黄色沉淀生成;
【小问5详解】
Na3N与水反应会生成一种使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体即氨气,溶液B焰色反应为黄色,所以含钠元素,则Na3N与水反应的化学方程式为:Na3N+3H2O=NH3↑+3NaOH;
【小问6详解】
加热条件下氨气 被 CuO 氧化,产物含 2 种单质,氨气 被 CuO 氧化则单质为N2,CuO 被还原为Cu,反应方程式为:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;
【小问7详解】
气体A是NH3,标准状况下2.24L NH3的物质的量为,由元素守恒可知n(Na3N)=0.1mol,质量为m=nM=0.1mol×83g/mol=8.3g,该固体中Na3N的纯度为。