2023-2024学年云南省文山州砚山第三高级中学高二(上)期末化学模拟试卷(含解析)

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名称 2023-2024学年云南省文山州砚山第三高级中学高二(上)期末化学模拟试卷(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-18 19:46:54

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2023-2024学年云南省文山州砚山第三高级中学高二(上)期末化学模拟试卷
一.选择题(共20小题,满分60分,每小题3分。在每小题所给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.(3分)化学与人类社会生产、生活有着密切联系。下列叙述不正确的是(  )
A.高纯硅具有良好的半导体性能,可制成硅芯片、光电池等
B.乙二醇常用作汽车发动机的防冻液
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.福尔马林是一种良好的杀菌剂,常用于制作生物标本
2.(3分)中华五千年文明给人类留下了无数瑰宝,其中64件国宝被永久禁止出境。下列四种“国宝”主要由硅酸盐材料制成的是(  )
选项 A B C D
国宝
名称 (新石器时代)彩绘鹳 鱼石斧图陶缸 (夏)青铜神树 (商)嵌绿松石象牙杯 (战国)水晶杯
A.A B.B C.C D.D
3.(3分)下列属于有机物的是(  )
A.CO B.SO2 C.NaHCO3 D.C2H4
4.(3分)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.中子数为8的氮原子N
B.钠原子的结构示意图:
C.氧化钠的电子式:
D.2﹣戊烯的结构简式:CH3CH2CH═CHCH3
5.(3分)下列说法不正确的是(  )
A.常温常压下1gCO和1gN2所含分子数目相同
B.同温同压下,相同质量的NO和C2H4(气体)体积相同
C.在0℃时,同压下等体积的CO2和H2所含分子数目相同
D.同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比
6.(3分)《Nature》报道了一种可充电的碱金属﹣氯气电池。如下图,该电池是当前常用锂电池电量的六倍,aCNS为高微孔炭电极,下列说法错误的是(  )
A.膜可使钠电极更稳定
B.氯气可存储在aCNS中
C.充电时,aCNS电极反应为Cl2+2e﹣=2Cl﹣
D.放电时,负极反应:Na﹣e﹣=Na+
7.(3分)向溶质质量分数为20%,体积为10mL,物质的量浓度为c1mol/L的稀H2SO4中加入VmL的水,使之溶质质量分数为10%,此时物质的量浓度为c2 mol/L,则下列关系正确的是(  )
A.V>10 2c2=c1 B.V<10 2c2>c1
C.V>10 2c2<c1 D.V>10 2c2>c1
8.(3分)下列变化中属于氧化还原反应的吸热反应的是(  )
①葡萄糖在人体内缓慢氧化 ②Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应 ③氯酸钾分解制氧气 ④生石灰跟水反应生成熟石灰⑤木炭和二氧化碳反应 ⑥硝酸铵溶于水,溶液温度降低.
A.③⑤ B.②③⑥ C.②③⑤ D.①②③⑤
9.(3分)把含硫酸铵和硝酸铵的混合液a L分成两等份.一份加入bmol NaOH并加热,恰好把NH3全部赶出;另一份需消耗cmol BaCl2沉淀反应恰好完全,则原溶液中NO3﹣的浓度为(  )
A. B. C. D.
10.(3分)一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是(  )
A.过量的氢气与氮气
B.过量的浓盐酸与二氧化锰
C.过量的浓硫酸与铜
D.过量的锌与18mol/L硫酸
11.(3分)反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K1,反应HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常数K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)(  )
A.K1=2K2 B.K1=K2
C.K1 D.K1K2
12.(3分)在一定条件下,反应:2NO+O2 NO2在定容容器中发生,对该反应达到平衡的标志的描述中,错误的是(  )
A.混合气体的总分子数不再变化
B.混合气体的颜色不再变化
C.容器的总压强不再变化
D.混合气体的总质量不再变化
13.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(  )
A.0.1mol苯乙烯中含有碳碳双键的数目为0.4NA
B.25℃,1LpH=7的NH4Cl和NH3 H2O的混合溶液中,含OH﹣的数目为10﹣7NA
C.一定条件下,0.1molSO2与足量氧气反应生成SO3,转移电子数为0.2NA
D.电解精炼铜,当电路中通过的电子数目为0.2NA时,阳极质量减少6.4g
14.(3分)下列反应中,水作为还原剂的是(  )
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
B.2F2+2H2O=4HF+O2
C.Cl2+H2O=HCl+HClO
D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
15.(3分)下列说法中正确的是(  )
A.共轭二烯烃能发生1,3﹣加成反应
B.在烷烃分子中所有的碳原子不可能处于同一平面
C.2﹣甲基﹣2﹣丁烯存在顺反异构
D.分子式为C3H5Cl的链状化合物的可能结构有3种
16.(3分)下列实验能达到预期目的是(  )
序号 实验内容 实验目的
A 将FeCl3固体溶于少量浓盐酸中,再加蒸馏水稀释至所需浓度 配制氯化铁溶液
B 常温下,将干电池的温度升高到40℃,其输出电流增大 证明干电池可将环境热能转化为电能
C 向CuCl2溶液中加入NaOH调节pH>4 除去CuCl2的Fe3+杂质
D 向BaSO4悬浊液中加入Na2CO3饱和溶液,过滤出的沉淀加入盐酸有气体生成 证明Ksp(BaCO3)<Ksp(BaSO4)
A.A B.B C.C D.D
17.(3分)一定条件下,在容积为10L密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),30s后测得生成0.04molNH3.在这段时间内H2的化学反应速率为(  )
A.0.0004mol/(L min) B.0.0002mol/(L s)
C.0.0016 D.0.012 mol/(L min)
18.(3分)六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,只有E是金属元素,其一种核素的质量数为28,中子数比质子数多2,B是自然界中形成物质种类最多的元素,D是地壳中含量最多的元素;A、C、E、F原子最外层电子数为互不相等的奇数,且A、C、F原子最外层电子数之和恰好等于E元素的核电荷数,A与F最高化合价之和为8,下列说法正确的是(  )
A.A、C、D三种元素形成的化合物一定是共价化合物
B.工业上常用电解E与F形成的化合物的方法制取单质E
C.原子半径由大到小的顺序:D>C>B>A
D.B、C、F元素最高价氧化物水化物酸性最强的是F
19.(3分)某有机物分子的结构简式如图所示:下列相关叙述正确的是(  )
A.该有机化合物含有3种官能团
B.该有机物分子中最多有12个碳原子在同一平面内
C.该有机物分子中最多有6个碳原子共线
D.该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内
20.(3分)已知:HCN(aq)与NaOH(aq)反应的△H=﹣12.1kJ mol﹣1;HCl(aq)与NaOH(aq)反应的△H=﹣57.3kJ mol﹣1,则HCN在水溶液中电离的△H等于(  )
A.+45.2 kJ mol﹣1 B.﹣45.2 kJ mol﹣1
C.﹣69.4 kJ mol﹣1 D.+69.4 kJ mol﹣1
二.解答题(共4小题,满分40分,每小题10分)
21.(10分)我国化学侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图。
(1)合成氨厂控制的生产条件中,可用勒沙特列原理解释的是    。
A.500℃
B.200~500atm
C.铁触媒
D.及时分离氨
(2)水煤气法得到的氢气可作为合成氨的原料,反应方程式如下:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)(正反应吸热)。关于该反应的说法中,正确的是    。
A.恒压时,通入水蒸气,CO的体积分数会增大
B.恒容时,若气体密度保持不变,说明该反应到达平衡状态
C.升温后,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡右移
D.平衡时,通入一定量CO,正反应速率逐渐加快
(3)结合离子方程式,说明纯碱溶液显碱性的原理    。纯碱溶液中各微粒浓度关系正确的是    。
A.[Na+]=[CO32﹣]+[HCO3﹣]+[H2CO3]
B.[Na+]+[H+]=[CO32﹣]+[HCO3﹣]+[OH﹣]
C.[Na+]>[CO32﹣]>[OH﹣]>[H+]
D.[Na+]>[CO32﹣]>[HCO3﹣]>[H2CO3]
(4)循环Ⅱ提高了    (填化学式)的利用率。沉淀池中,发生反应的总方程式为    。
(5)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有    。
A.增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出
B.使NaHCO3更多的析出
C.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出NH4Cl的纯度
(6)历史上曾经将NH4Cl的水溶液喷洒在剧院幕布上,可以起到阻燃的作用,试分析其原理    。
22.(10分)按要求回答下列问题
(1)有机物的分子式为    ,该有机物中官能团的名称为    ,用星号“*”标注出该有机物的手性碳原子    。
(2)正丁醛经催化加氢可制备正丁醇。为提纯含少量正丁醛杂质的正丁醇粗品,现设计如下路线,其中操作2和4分别是    和    。
已知:①正丁醛与饱和NaHSO3溶液反应可生成沉淀;
②乙醚的沸点是34.5℃,微溶于水,与正丁醇互溶;
③正丁醇的沸点是118℃。
(3)系统命名为    ;写出该有机物与足量量氧气完全燃烧的化学方程式    (有机物用分子式表示)。
(4)乳酸结构简式为,两分子乳酸相互发生酯化反应生成六元环状结构的物质,写出该反应的化学方程式    。
(5)已知:(R为烃基),写出有机物与足量NaOH溶液共热的化学方程式    。
(6)有机物分子式为C6H10O4,能使紫色石蕊溶液变红;标准状况下,1mol该有机物与足量NaHCO3溶液反应能够产生44.8LCO2,符合上述条件的有机物的同分异构体数目有    种;核磁共振氢谱图上只有三组峰,且峰面积之比3:1:1的结构简式为    。
23.(10分)国家主席习近平指出,为推动实现碳达峰碳中和目标,我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系.二氧化碳加氢可转化为二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能优良的汽车燃料.
回答下列问题:
(1)制取二甲醚的热化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH,则ΔH=   .
已知:①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)ΔH=﹣49.0kJ/mol
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O (g)ΔH=﹣23.5kJ/mol
(2)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO和6mol H2,一定温度下发生反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OH(g)+3H2O(g).起始总压为p0,20min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量分数为12.5%.
①达到化学平衡状态时,下列有关叙述正确的是    (填字母序号).
a.容器内气体压强不再发生改变
b.正、逆反应速率相等且均为零
c.向容器内再通入1molCO2和3molH2,重新达平衡后CH3OCH3体积分数增大
d.向容器内通入少量氦气,则平衡向正反应方向移动
②0~20min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)    ,CO2的平衡转化率α(CO2)=   ;该温度下,反应的平衡常数Kp=   (用含p0的式子表达,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
③升高温度,二甲醚的平衡产率    (填“增大”、“减小”或“不变”),简述理由:   .
④工业上,CO2与H2混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂Ⅰ、Ⅱ的反应器,CO2转化率与温度的关系如图.在催化剂Ⅱ作用下,温度高于T1时,CO2转化率下降的原因可能是    .
24.(10分)有机物A(C6H8O4)为食品包装纸的常用防腐剂.A可以使溴水褪色.A难溶于水,但在酸性条件下可发生水解反应,得到B(C4H4O4)和C,C可被催化氧化成D,且D常温下为气态.通常状况下B为无色晶体,能与氢氧化钠溶液发生反应.
(1)A可以发生的反应有   (选填序号).
①加成反应 ②酯化反应 ③加聚反应 ④氧化反应
(2)B分子所含官能团的名称是   、   .
(3)B分子中没有支链,B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是   .E与B互为同系物,且分子量比B大14,符合E的要求的有机物有   种.
(4)由B制取A的化学方程式是   .
(5)天门冬氨酸(C4H7NO4)是组成人体蛋白质的氨基酸之一,可由B通过以下反应制取:
天门冬氨酸与盐酸反应的化学方程式为   .请写出天门冬氨酸形成聚合物的化学方程式为   .(写出一种情况即可)
2023-2024学年云南省文山州砚山第三高级中学高二(上)期末化学模拟试卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题,满分60分,每小题3分)
1.【解答】解:A.晶体硅的导电性介于晶体和绝缘体之间,是优良的半导体材料,可用于制造芯片、光电池等,故A正确;
B.乙二醇能与水互溶,其水溶液凝固点很低,不易结冰,则可用作汽车发动机的抗冻剂,故B正确;
C.CaO可吸收二氧化硫生成CaSO4,从而减少酸雨的形成,但CaO不能吸收二氧化碳,不能减少温室气体的排放,故C错误;
D.福尔马林是甲醛的水溶液,甲醛能使蛋白质变性,是一种良好的杀菌剂,常用于制作生物标本,故D正确;
故选:C。
2.【解答】解:A.彩陶缸属于陶瓷,主要成分为硅酸盐,故A正确;
B.(夏)青铜神树是铜锡合金,不属于硅酸盐材料,故B错误;
C.象牙的化学组成是羟基磷灰石和有机质,二者比例大约65:35,不属于硅酸盐材料,故C错误;
D.水晶杯的主要成分二氧化硅,硅酸盐材料制成,故D错误;
故选:A。
3.【解答】解:A.CO虽然是含碳的化合物,但其性质与无机物相似,属于无机物,故A不选;
B.SO2不含碳元素,属于无机物,故B不选;
C.NaHCO3虽然是含碳的化合物,但其性质与无机物相似,属于无机物,故C不选;
D.C2H4是由碳、氢组成,是含碳的一种化合物,属于有机物,故D选。
故选:D。
4.【解答】解:A.中子数为8的氮原子的质量数=7+8=15,该原子正确的表示方法为:715N,故A错误;
B.为钠离子结构示意图,钠原子的核外电子总数为11,正确的原子结构示意图为:,故B错误;
C.氧化钠为离子化合物,其正确的电子式为,故C错误;
D.2﹣戊烯分子中,碳碳双键在2号C,其结构简式为:CH3CH2CH═CHCH3,故D正确;
故选:D。
5.【解答】解:A.根据物质的量公式可知,摩尔质量相同时,相同质量的气体具有相同的物质的量,CO和N2的摩尔质量相同,质量也相同,所以分子数目相同,故A正确;
B.根据阿伏加德罗定律可知,同温同压同摩尔质量时,相同质量的气体体积相同,NO和C2H4摩尔质量不相同,所以相同质量的NO和C2H4体积不相同,故B错误;
C.根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的分子数,所以等体积的CO2和H2具有相同的分子数目,故C正确;
D.根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,相同密度的任何气体具有相等的摩尔质量,所以气体的密度之比等于摩尔质量之比,故D正确;
故选:B。
6.【解答】解:A.Na性质活泼,膜可使钠电极更稳定,故A正确;
B.aCNS为高微孔炭电极,氯气可存储在aCNS中,故B正确;
C.充电时,aCNS电极反应为2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2,故C错误;
D.放电时,负电极上Na失电子发生氧化反应:Na﹣e﹣=Na+,故D正确;
故选:C。
7.【解答】解:假设质量分数为20%的硫酸溶液密度为Dg/mL,质量分数为10%的硫酸溶液密度为dg/mL,硫酸溶液密度大于水的密度,且硫酸溶液的浓度越大密度越大,故D>d>ρ(水),
稀释过程中溶质的H2SO4质量不变,故稀释后溶液质量为:g=20Dg,故加入水的质量为20Dg﹣10Dg=10Dg,加入水的体积VmL,由于D>ρ(水),故VmL>10mL;
根据c可知,c1,c2,由于D>d,故2c2<c1,
故选:C。
8.【解答】解:①葡萄糖在人体内缓慢氧化,为放热反应,故不选;
②Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应,为吸热反应,故选;
③氯酸钾分解制氧气,为吸热反应,故选;
④生石灰跟水反应生成熟石灰,为放热反应,故不选;
⑤木炭和二氧化碳反应,为吸热反应,故选;
⑥硝酸铵溶于水,溶液温度降低,为吸热过程,属于物理变化,故不选;
故选:C。
9.【解答】解:bmolNaOH恰好把NH3全部赶出,根据NH4++OH﹣═NH3+H2O可知每份中含有bmolNH4+,
另一份与氯化钡溶液完全反应消耗cmolBaCl2,根据Ba2++SO42﹣═BaSO4↓可知每份含有SO42﹣cmol,
设每份中NO3﹣的物质的量为n,根据溶液不显电性,
则:bmol×1=cmol×2+n×1,
解得:n=(b﹣2c)mol,
每份溶液的体积为0.5aL,所以每份溶液硝酸根的浓度为:c(NO3﹣)mol/L,
溶液具有均一性,则原溶液中硝酸根的浓度为mol/L,
故选:B。
10.【解答】解:A、合成氨是一个可逆反应,无论如何充分反应,都不能完全反应而达到百分之百,故A正确;
B、二氧化锰只与浓盐酸反应,稀盐酸不反应,浓盐酸过量,二氧化锰可以完全反应,故B错误;
C、铜活泼性弱只能与浓硫酸反应,与稀硫酸不反应,所以过量的浓硫酸与铜,铜可以完全反应,故C错误;
D、过量的锌与18mol/L硫酸溶液反应,首先生成二氧化硫,当浓变稀的时候生成氢气,所以18mol/L硫酸可以完全反应,故D错误;
故选:A。
11.【解答】解:反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K1,反应HI(g) H2(g)I2(g)的平衡常数K2,则K1,
故选:C。
12.【解答】解:A、混合气体的总分子数不再变化,说明各物质的量不变,反应达平衡状态,故A错误;
B、混合气体的颜色不再变化,说明二氧化氮的浓度不变,反应达平衡状态,故B错误;
C、容器的总压强不再变化,说明气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故C错误;
D、混合气体的总质量一直不随时间的变化而变化,所以不一定平衡,故D正确;
故选:D。
13.【解答】解:A.苯环不是单双键交替结构,故苯乙烯中含一条碳碳双键,故0.1mol苯乙烯中含0.1NA条碳碳双键,故A错误;
B.因为溶液pH=7,说明[H+]=[OH﹣]=10﹣7mol/L,溶液体积为1L,故含OH﹣的数目为10﹣7NA,故B正确;
C.0.1mol二氧化硫,由于二氧化硫转化成 三氧化硫的反应为可逆反应,则反应生成的三氧化硫小于0.1mol,转移的电子小于0.2mol,故C错误;
D.粗铜中含有杂质铁、锌等,所以阳极减少6.4g时,电路中转移的电子的物质的量不一定为0.2mol,转移的电子数不一定为0.2NA,故D错误,
故选:B。
14.【解答】解:A.该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,H2O分子中的H、O元素化合价均不变,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;
B.该反应中F2是氧化剂,H2O分子中的O元素化合价升高,H2O是还原剂,故B正确;
C.该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂,H2O分子中的H、O元素化合价均不变,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,故C错误;
D.该反应中,Fe化合价升高为还原剂,H2O分子中的H元素化合价降低,H2O作氧化剂,故D错误;
故选:B。
15.【解答】解:A.共轭二烯烃能发生1,2加成、1,4加成、3,4加成或完全加成,不能发生1,3﹣加成反应,故A错误;
B.丙烷分子中碳原子以单键相连,单键可以旋转,所以三个碳原子一定共面,故B错误;
C.2﹣甲基﹣2﹣丁烯的结构简式为(CH3)2C=CHCH3,由于2号碳原子上连有两个甲基,故无顺反异构,故C错误;
D.先不考虑Cl,写出C3H6的链状同分异构体,只有一种结构:CH3﹣CH=CH2,由于CH3﹣CH=CH2 只有三种氢,所以有三种一氯代物:CH2Cl﹣CH=CH2、CH3﹣CCl=CH2、CH3﹣CH=CHCl,故D正确;
故选:D。
16.【解答】解:A.实验室在配制FeCl3溶液时,为抑制FeCl3的水解可将FeCl3溶于一定量的浓盐酸中,然后再加蒸馏水稀释至所需浓度,故A正确;
B.常温下,将干电池的温度升高到40℃,放电速率加快,则输出电流增大,故B错误;
C.除去CuCl2的Fe3+杂质,应该用CuO或碳酸铜调节溶液pH,否则会引进杂质,故C错误;
D.Qc(BaCO3)>Ksp(BaCO3),则生成碳酸钡沉淀,再加盐酸有气体,不发生沉淀的转化,无法判断Ksp(BaCO3)、Ksp(BaSO4),结论不合理,故D错误;
故选:A。
17.【解答】解:30s后测得生成0.04molNH3.则v(NH3)0.008mol/(L min),
由反应速率之比等于化学计量数之比可知,
v(H2)=0.008mol/(L min)0.012mol/(L min)=0.0004mol/(L s),
故选:D。
18.【解答】解:六种短周期元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,其一种核素的质量数为28,中子数比质子数多2,该核素的质子数13,为Al元素,只有E是金属元素,说明E为Al元素;B是自然界中形成物质种类最多的元素,则B为C元素;D是地壳中含量最多的元素,则D为O元素;A、C、E、F原子最外层电子数为互不相等的奇数,四种原子的最外层电子数为1、3、5、7;A与F最高化合价之和为8,则A、F的最外层电子数为1、7,结合原子序数A的最小、F的原子序数增大可知A为H元素、F为Cl元素;A、C、F原子最外层电子数之和恰好等于E元素的核电荷数,则C的最外层电子数=13﹣1﹣7=5,C的原子序数小于D(O),则C为N元素,
A.A、C、D分别为H、N、O,三种元素形成的化合物硝酸铵为离子化合物,故A错误;
B.E与F形成的化合物为氯化铝,氯化铝为共价化合物,熔融氯化铝不导电,无法电解熔融氯化铝获得铝,工业上通过电解熔融氧化铝获得铝,故B错误;
C.原子的电子层越多,原子半径越大,电子层相同时,原子的核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:B>C>D>A,故C错误;
D.非金属性氧气,最高价氧化物对应水合物的酸性越强,B、C、F分别为C、N、Cl元素,非金属性最强的为Cl(F),则元素最高价氧化物水化物酸性最强的是F,故D正确;
故选:D。
19.【解答】解:A.有机物含有碳碳三键、碳碳双键,2种官能团,故A错误;
B.与苯环、碳碳双键直接相连的原子为平面形结构,且三键具有乙炔的直线形结构特点,根据三点确定一个平面的原子,该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内,故B错误;
C.连接碳碳三键的碳原子的苯环对角线的碳原子可共直线,共4个,故C错误;
D.由B分析可知,该有机物分子中最多有14个碳原子在同一平面内,故D正确。
故选:D。
20.【解答】解:反应的热化学方程式分别为:
①HCN(aq)+OH﹣(aq)═CN﹣(aq)+H2O(l)△H=﹣12.1kJ mol﹣1…①
②H+(aq)+OH﹣(aq)═H2O(l)△H=﹣57.3kJ mol﹣1…②
据盖斯定律,用①﹣②可得HF电离的热化学方程式为:HCN(aq) H+(aq)+CN﹣(aq)△H=﹣12.1kJ mol﹣1﹣(﹣57.3kJ mol﹣1)=+45.2kJ mol﹣1,
故选:A。
二.解答题(共4小题,满分40分,每小题10分)
21.【解答】解:(1)A.合成氨是放热反应,升高温度,反应速率加快,但平衡左移,不利于氨的合成,不能用勒沙特列原理解释,故A错误;
B.合成氨是气体分子总数减小的反应,增压利于氨的合成,能用勒沙特列原理解释,故B正确;
C.铁触媒是催化剂,催化剂不影响平衡移动,不能用勒沙特列原理解释,故C错误;
D.及时分离氨,则氨气浓度减小,平衡右移,能用勒沙特列原理解释,故D正确;
故答案为:BD;
(2)对应反应:C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)(正反应吸热),
A.恒压时,通入水蒸气,则容器体积变大,所有气体的浓度同等倍数下降,可知Qc<K,平衡右移,但CO的体积分数不一定增大,故A错误;
B.恒容时,气体密度会随着反应而变化,故气体密度保持不变,说明该反应到达平衡状态,故B正确;
C.升温后,正反应速率增大,逆反应速率也增大,平衡右移,故C错误;
D.平衡时,通入一定量CO,则CO浓度增大,逆反应速率迅速增大,正反应速率开始不变,随着反应的进行正反应速率逐渐加快,故D正确;
故答案为:BD;
(3)纯碱溶液是强碱弱酸盐,水解显碱性,则离子方程式为CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,
A.钠离子的物质的量等于碳原子物质的量的2倍,故c(Na+)=2[c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(H2CO3)],故A错误;
B.电解质溶液呈电中性,存在电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=2 c(CO32﹣)+c(HCO3﹣)+c(OH﹣),故B错误;
C.纯碱溶液是强碱弱酸盐,水解显碱性,则c(Na+)>c(CO32﹣)>c(OH﹣)>c(H+),故C正确;
D.碳酸钠溶液中,一级水解即CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣为主,二级水解即HCO3﹣+H2O H2CO3+OH﹣程度很小,则c(Na+)>c(CO32﹣)>c(HCO3﹣)>C(H2CO3),故D正确;
故答案为:CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣;CD;
(4)此流程可知:CO2和NaCl能被重复利用,循环II提高了NaCl的利用率。沉淀池中,发生反应的总方程式为CO2+NH3+NaCl(饱和)+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,
故答案为:NaCl;CO2+NH3+NaCl(饱和)+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(5)向母液中通氨气,
A.一水合氨可与碳酸氢根离子反应,增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出,故A正确;
B.母液中通入氨气,会消耗NaHCO3,故B错误;
C.母液中通入氨气,会消耗NaHCO3,使NaHCO3转化为Na2CO3,碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠,故提高析出NH4Cl的纯度,故C正确;
故答案为:AC;
(6)历史上曾经将NH4Cl的水溶液喷洒在剧院幕布上,可以起到阻燃的作用,试分析其原理是:因氯化铵受热分解要吸收热量,起降低温度的作用,且生成的HCl不燃烧,密度比空气大,可以覆盖在幕布上,起隔绝空气的作用,
故答案为:因氯化铵受热分解要吸收热量,起降低温度的作用,且生成的HCl不燃烧,密度比空气大,可以覆盖在幕布上,起隔绝空气的作用。
22.【解答】解:(1)中C、H、O原子个数依次是10、16、1,分子式为C10H16O;该有机物中官能团的名称为碳碳双键、醚键,连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,手性碳原子为,
故答案为:C10H16O;碳碳双键、醚键;;
(2)粗品中加入饱和NaHSO3溶液通过操作1得到滤液,则操作1为过滤,正丁醇溶于饱和NaHSO4溶液,正丁醛和饱和NaHSO3溶液生成沉淀,过滤后,滤液中加入乙醚萃取,操作2为分液,得到有机层,有机层中含有正丁醇,有机层中加入固体干燥剂通过过滤得到正丁醇、乙醚,正丁醇和乙醚互溶且沸点相差较大,采用蒸馏的方法分离得到正丁醇,所以操作2、4分别是分液、蒸馏,
故答案为:分液;蒸馏;
(3)中主链上含有7个碳原子,甲基分别位于3、3、5号碳原子上,名称为3,3,5﹣三甲基庚烷;该有机物与足量量氧气完全燃烧生成CO2、H2O,反应方程式为2C10H22+31O220CO2+22H2O,
故答案为:3,3,5﹣三甲基庚烷;2C10H22+31O220CO2+22H2O;
(4)乳酸结构简式为,两分子乳酸相互发生酯化反应生成六元环状结构的物质,该物质的结构简式为,反应方程式为2+2H2O,
故答案为:2+2H2O;
(5)有机物与足量NaOH溶液共热生成CH3CH(OH)COONa和H2O、NaBr,反应方程式为+2NaOHCH3CH(OH)COONa+NaBr+H2O,
故答案为:+2NaOHCH3CH(OH)COONa+NaBr+H2O;
(6)有机物分子式为C6H10O4,能使紫色石蕊溶液变红,说明溶液呈酸性;标准状况下,1mol该有机物与足量NaHCO3溶液反应能够产生44.8LCO2,n(CO2)2mol,说明该分子中含有2个羧基,符合条件该有机物的同分异构体相当于丁烷中2个氢原子被2个羧基取代,如果碳链结构为C﹣C﹣C﹣C﹣COOH,另一个羧基有4种位置异构;如果碳链结构为C﹣C﹣C(COOH)﹣C,另一个羧基有2种位置异构;如果碳链结构为,两个羧基位于同一个碳原子上,有1种位置异构;两个羧基位于不同碳原子上,有2种位置异构,所以符合条件的同分异构体有9种;核磁共振氢谱图上只有三组峰,且峰面积之比3:1:1,说明该有机物中含有3种氢原子且氢原子个数之比为3:1:1,符合条件的结构简式为HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH,
故答案为:9;HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH。
23.【解答】解:(1)①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(l)+H2O(l)△H1=﹣49.0kJ mol﹣1,②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O (g)△H2=﹣23.5kJ mol﹣1,利用盖斯定律,将反应①+反应②,即得2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H=2×△H1+△H2=2×(﹣49.0kJ mol﹣1)+(﹣23.5kJ mol﹣1)=﹣121.5kJ/mol,
故答案为:﹣121.5kJ/mol;
(2)①对于反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),达到化学平衡状态时:
a.容器内各气体的物质的量不变,容器的体积不变,压强不变,故a正确;
b.达平衡时,各物质的量不变,正、逆反应速率相等但都大于零,故b错误;
c.向容器内再通入1molCO2和3molH2,相当于加压,平衡正向移动,重新达平衡后CH3OCH3体积分数增大,故c正确;
d.向容器内通入少量氦气,反应混合气体的浓度不变,平衡不发生移动,故d错误;
故答案为:ac;
②往一容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO和6molH2,一定温度下发生反应:2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g),起始总压为p0,20min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量分数为12.5%,设参加反应的CO2的物质的量为x,则可建立如下三段式:
2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g)(单位:mol)
开始 2 6 0 0
变化 x 3x 0.5x 1.5x
平衡 2﹣x 6﹣3x 0.5x 1.5x
则,xmol,0~20min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)mol/(L min)=0.1mol/(L min),CO2的平衡转化率α(CO2)100%≈66.7%;达平衡时,总压强为p0p0,该温度下,反应的平衡常数Kp═,
故答案为:0.1mol/(L min);66.7%;;
③依据平衡移动原理,对于放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚的平衡产率减小,理由:二甲醚的合成反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚产率降低,
故答案为:减小;二甲醚的合成反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二甲醚产率降低;
④从图中可以看出,在催化剂II作用下,温度高于T1时,CO2转化率下降,可能是催化剂对此反应的催化效率降低,或有其它副反应发生,即原因可能是催化剂的活性降低,
答案为:催化剂的活性降低。
24.【解答】解:(1)A结构简式为H3COOC﹣CH=CH﹣COOCH3,含碳碳双键,可发生加成、加聚、氧化反应,
故答案为:①③④;
(2)B结构简式为HOOC﹣CH=CH﹣COOH,官能团为碳碳双键、羧基.
故答案为:碳碳双键;羧基;
(3)B分子中没有支链,B的具有相同官能团的同分异构体的结构简式是CH2=C(COOH)2;E与B互为同系物,且分子量比B大14,E比B多1个CH2,符合B的同系物的E的同分异构体可看成CH2=CHCH3中2个H被﹣COOH取代,固定1个﹣COOH,移动另一个﹣COOH,有5种,
故答案为:CH2=C(COOH)2;5;
(4)由B制取A的化学方程式是HOOC﹣CH=CH﹣COOH+2CH3OH H3COOC﹣CH=CH﹣COOCH3+2H2O,故答案为:HOOC﹣CH=CH﹣COOH+2CH3OH H3COOC﹣CH=CH﹣COOCH3+2H2O;
(5)天门冬氨酸的结构简式是HOOCCH2CH(NH2)COOH,与盐酸反应的方程式为HOOC﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH+HCl→HOOC﹣CH2﹣CH(COOH)﹣NH3+Cl﹣;天门冬氨酸形成聚合物的化学方程式为nHOOC﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH(n﹣1)H2O+,
故答案为:HOOC﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH+HCl→HOOC﹣CH2﹣CH(COOH)﹣NH3+Cl﹣;nHOOC﹣CH2﹣CH(NH2)﹣COOH(n﹣1)H2O+.
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