甘肃省天水市第三中学2016-2017学年高二上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2017高二上·天水开学考)下列说法正确的是( )
A.离子化合物中不可能含有共价键
B.含有离子键的化合物必是离子化合物
C.共价化合物可能含离子键
D.含有共价键的化合物必是共价化合物
2.(2017高二上·天水开学考)下列各组物质的性质比较,正确的是( )
A.酸性:HClO4>H3PO4>H2SO4
B.氢化物的稳定性:H2S>HF>H2O
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2
D.氧化性:F2 >Cl2 >Br2 >I2
3.(2017高二上·天水开学考)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.W的单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
D.四种元素的单质中,Z单质的熔沸点最低
4.(2017高二上·天水开学考)下列物质的电子式书写正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2016高一下·潍坊期中)下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是( )
A.NaOH,H2SO4、(NH4)2SO4 B.MgO,Na2SO4、NH4HCO3
C.Na2O2、KOH、Na2SO4 D.HCl、Al2O3、MgCl2
6.(2016高一下·玉溪期中)下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A.天然气在空气中燃烧的反应
B.灼热的木炭与CO2的反应
C.铁粉与稀硫酸的反应
D.Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
7.(2017高二上·天水开学考)下列各图所表示的“一个反应过程”符合放热反应的是:( )
A. B.
C. D.
8.(2017高二上·天水开学考)某实验兴趣小组按下图装置实验后,所记录内容合理的是( )
A.②③④ B.①②④⑥
C.①②④⑤ D.②③⑤⑥
9.(2017高二上·天水开学考)反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在一定体积的密闭容器中进行,30 s后NO的物质的量浓度增加了3 mol/L,则下列反应速率正确的是( )
A.v(O2)=0.125mol·(L·s)-1 B.v(NO)=0.01mol·(L·s)-1
C.v(NH3)=0.01 mol·(L·s)-1 D.v(NH3)=0.2 mol·(L·s)-1
10.(2017高二上·天水开学考)一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g) + 3Y(g) 2Z(g) 一定达到化学平衡状态的是( )
A.X、Y、Z的物质的量之比为1 : 3 : 2
B.X、Y、Z的浓度不再发生变化
C.单位时间内生成2n mol Z,同时生成3n mol Y
D.单位时间内消耗n mol X,同时消耗3n mol Y
11.(2017高二上·天水开学考)下列关于甲烷的说法中,错误的是( )。
A.甲烷分子具有正四面体结构
B.甲烷分子中4个C-H键完全等同
C.甲烷分子是平面正方形结构
D.甲烷分子的结构式是
12.(2017高二上·天水开学考)在光照条件下,CH4与Cl2能发生取代反应。若将1 mol CH4与Cl2反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,则消耗的Cl2为( )
A.1.0 mol
B.2.0 mol
C.3.0 mol
D.4.0 mol
13.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是( )
A.溴水 B.氧气
C.酸性高锰酸钾溶液 D.氢气
14.(2017高二上·天水开学考)下列关于苯的说法中,正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式( )看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同
15.(2017高二上·天水开学考)乙醇分子中不同的化学键如下图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明错误的是( )
A.和金属钠作用时,键①断裂
B.在Cu的催化作用下和O2反应时,键①和③断裂
C.与乙酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,键②断裂
D.与乙酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,键①断裂
二、填空题
16.(2017高二上·天水开学考)下表是周期表中的一部分,根据A-I在周期表中的位置,第(1)~ (3)小题用元素符号或化学式回答,(4)~(6)小题按题目要求回答。
族周期 I A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A O
1 A
2
D E
G I
3 B
C
F
H
(1)写出金属性最强元素与水的方应的方程式: .
(2)A分别与D、E、G、形成的化合物中,稳定性由弱到强的顺序: ,
(3)F、H元素对应的最高价氧化物含氧酸由强到弱的顺序是: ,
(4)A和E组成化合物比A和F组成化合物的沸点 (填“高”或“低”),原因是
(5)用电子式表示B的最高价氧化物对应的水化物的形成过程
(6)B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物相互反应的离子方程式
三、综合题
17.(2017高二上·天水开学考)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示.根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 。
(3)平衡时X的转化率为 。
(4)若X、Y、Z均为气体,2min后反应达到平衡,反应达平衡时:①此时体系内压强与开始时压强之比为 ;②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
18.(2017高二上·天水开学考)已知: A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平;现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的电子式: ,C的结构简式: 。
(2)B、C分子中的官能团名称分别 、 。
(3)写出下列反应的化学方程式及反应类型。
反应①: 反应类型: ;
反应② 反应类型: ;
反应④ 反应类型: 。
(4)在实验室可以在试管a中加入3 mL 乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL 乙酸,按下图所示(挟持和加热仪器略去)连接好装置进行实验,以制取乙酸乙酯。回答下列问题:
① 浓硫酸的主要作用是 , 。
② 试管b中盛放的溶液是 ,b中通蒸气的导管不能插入溶液中目的是 。
③做此实验时,有时还向a试管里加入几块碎瓷片,其目的是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.离子化合物中含有共价键,如KOH,故A不符合题意;
B.含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如NaOH,故B符合题意;
C.只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物中一定不含离子键,故C不符合题意;
D.只含共价键的化合物是共价化合物,含有共价键的化合物可能是离子化合物,如Na2O2,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子化合物:只要含有离子键,
共价化合物:只含有共价键,
2.【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,A项不符合题意;
B、非金属性越强,氢化物的稳定性越强,故HF>H2O >H2S,B项不符合题意;
C、金属性越强,对应碱的碱性越强,故NaOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,C项不符合题意;
D、非金属性越强,单质氧化性越强,故氧化性:F2 >Cl2 >Br2 >I2,D项符合题意;故答案为:D。
【分析】在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,离子的还原性越弱,元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,与氢气化合越容易,形成氢化物越稳定。
3.【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,次外层电子数为2,最外层电子数为6,则Y为O元素;由图中的位置可知,X为N元素,Z为S元素,W为Cl元素;A.电子层越多,半径越大,同周期从左向右原子半径在减小,则原子半径为Z>W>X>Y,故A不符合题意;
B.非金属性W>X>Z,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为W>X>Z,故B不符合题意;
C.Cl2的水溶液具有漂白性,是溶液里存在HClO,故C符合题意;
D.四种元素的单质中,S常温下是固态,而N2、O2、Cl2常温下是气态,S的熔点最高,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y为氧,X为N,Z为S,W为Cl
A原子半径:比较半径:先看电子层数(电子层数越大,原子半径越大),再看核电荷数(核电荷数越小,半径越大)
B最高价氧化物对应水化物的酸性,比较元素的非金属性,在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强
DS为固态,熔沸点最高。
4.【答案】B
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.NaCl是离子化合物,其电子式为 ,故A不符合题意;
B.H2O2的电子式为 ,故B符合题意;
C.H2S的电子式为 ,故C不符合题意;
D.CO2的电子式为 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A中氯离子,没有离子符号
C中硫化氢是共价化合物,没有离子
D中C和O共用两对电子。
5.【答案】C
【知识点】化学键;离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】解:A.H2SO4中,只有共价键,故A不选;
B.MgO中,只有离子键,故B不选;
C.三种物质中均含离子键、共价键,故C选;
D.HCl中只有共价键,Al2O3、MgCl2中只有离子键,故D不选;
故选C.
【分析】一般来说,活泼金属与活泼非金属元素之间形成离子键,非金属元素之间形成共价键,以此来解答.
6.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解:A.为放热反应,有元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故A不选;
B.为吸热反应,且C元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故B选;
C.为放热反应,Fe,H元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.为吸热反应,但没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故D不选;
故选B.
【分析】存在元素的化合价变化的反应为氧化还原反应,常见的吸热反应有:Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应、大多数的分解反应、C(或氢气)参加的氧化还原反应等,以此来解答.
7.【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、反应物总能量低于生成物总能量,反应是吸热反应,A不符合题意;
B、反应物总能量高于生成物总能量,反应是放热反应,B符合题意;
C、反应物和生成物总能量不可能相等,C不符合题意;
D、反应过程错误,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】放热反应:反应物的总能量高于生成物的总能量。
8.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①Zn比Cu活泼,Zn为负极,Cu为正极,故①正确;
②铜为正极,发生Cu2++2e-=Cu,铜极质量增大,故②错误;
③原电池工作时,阴离子向负极移动,故③错误;
④电子由负极流向正极,即电子由Zn电极流向Cu电极,故④正确;
⑤Zn电极发生氧化反应,故⑤错误;
⑥正极发生还原反应,电极方程式为Cu2++2e-═Cu,故⑥正确。
故答案为:B。
【分析】原电池中,发生置换反应的原电池,谁活泼谁做负极,
负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应
外电路中,电子由负极流向正极,电流方向与电子移动方向相反
内电路中,阴离子流向负极,阳离子流向正极
9.【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】化学反应速率的单位时间内的浓度改变值。不同物质表示的化学反应速率,速率比等于方程式中该物质的化学计量数的比。v(NO)=3 mol/L÷30s=0.1mol/(L s)。选项B符合题意。v(O2)=5/4 v(NO)=5/4×0.1mol/(L s)=0.125mol/(L·s),选项A符合题意。v(NH3)=v(NO)=0.1mol/(L s)。选项C、D不符合题意。
故答案为:A
【分析】比较反应速率,应将其化成同一种物质的反应速率。
在化学反应中,不同物质的反应速率之比,等于化学反应方程式中的计量系数之比。
10.【答案】B,C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】反应达到平衡状态的两个根本标志是:物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。A.物质的量之比不能说明物质的量不变,不符合题意;
B.浓度不再变化,达到了平衡,符合题意;
C.单位时间内生成2n mol Z,则要消耗3n mol Y,那么Y的生成和消耗速率相等,达到了平衡,C符合题意;
D.X、Y都是反应物,在任何时刻都有单位时间内消耗n mol X,同时消耗3n mol Y,不能说明达到了平衡。D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】判断化学平衡的两种方法
(1)正反应速率=逆反应速率(对于同一物质),而对于不同的物质的化学反应速率等于化学反应计量系数 之比如A
(2)变量不变:看是否是变量
11.【答案】C
【知识点】甲烷的化学性质
【解析】【解答】甲烷属于正四面体结构,4个C-H键长是相等的,
故答案为:C
【分析】甲烷是空间正四面体结构
12.【答案】C
【知识点】甲烷的取代反应
【解析】【解答】若将1 mol CH4与Cl2反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,假设一氯甲烷的物质的量为xmol,则二氯甲烷的物质的量为2xmol,三氯甲烷的物质的量为3xmol,四氯化碳的物质 量为4xmol,x+2x+3x+4x=1,解x=0.1mol,则含有的氯原子的物质的量为x+2x×2+3x×3+4x×4=30x=30×0.1=3.0mol,则氯气的物质的量为3.0mol。
故答案为:C
【分析】根据C元素守恒,得一氯甲烷有0.1mol,二氯甲烷有0.2mol三氯甲烷有0.3mol,四氯甲烷有0.4mol,取代1molH原子,需要1molCl2,故一共需要3mol
13.【答案】A
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】解:A.通入溴水中,乙烯与溴水发生加成反应生成二溴乙烷,溴水褪色,既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,故A正确;
B.在空气中燃烧不能将乙烷中的乙烯除去,故B错误;
C.通入酸性高锰酸钾溶液中,但是生成二氧化碳气体,引入新的杂质,故C错误;
D.在一定条件下通入氢气不能鉴别乙烷和乙烯,且能引入新的杂质,故D错误.
故选A.
【分析】乙烯含有C=C官能团,能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,注意除杂时不能引入新的杂质,且不能影响被提纯的物质.
14.【答案】D
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】A.苯的分子式是C6H6,不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于不饱和烃,故A不符合题意;
B.苯分子中不含有碳碳双键与碳碳单键,不属于烯烃,故B不符合题意;
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生取代反应,故C不符合题意;
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的化学键,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】A饱和烃:每个C都连接四个原子,苯环显然不是
B苯分子中的键是介于单键和双键之间独特的一种键
C与液溴是发生取代反应。
15.【答案】C
【知识点】乙醇的化学性质
【解析】【解答】A.与Na反应生成氢气,O-H键断裂,即①断裂,故A不符合题意;
B.在银催化下与O2反应时,生成醛,C-H、O-H键断裂,则键①、③断裂,故B不符合题意;
C.D和浓硫酸乙酸发生酯化反应,键①断裂,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】发生酯化反应酸脱羟基醇脱氢,故断裂的是①键。
16.【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2
(2)CH4(3)H3PO4(4)高;氨气分子间存在氢键
(5)
(6)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)金属性最强元素在左下角是钠,与水的反应是:2Na+2H20=2NaOH+H2。
(2)D、E、G非金属性由强到弱的顺序是F>N>C,故其氢化物稳定性顺序是CH4(3)F、H元素非金属性强弱是:氯>磷,故对应的最高价氧化物含氧酸由强到弱的顺序是:H3PO4(4)因为氨气分子间存在氢键,故氨气沸点更高。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠,形成过程: 。
(6)B的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠,C的最高价氧化物是氧化铝,相互反应的离子方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
【分析】(1)越往左,越往下,金属性越强
(2)在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强,与氢气化合越容易,形成氢化物越稳定。
(3)在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,
(4)由于N、O、F三种元素易形成氢键,故其氢化物的沸点更高
(5)氢氧化钠,由钠离子和氢氧根离子组成,这里是离子键,而氢氧根氢元素和氧元素之间为共价键
(6)注意,氧化铝溶于碱中的产物是偏铝酸根,不是氢氧化铝。
17.【答案】(1)3X + Y 2Z
(2)0.05mol/(L.min)
(3)30%
(4)9:10;增大
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)由图象可以看出,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,2min后,X、Y的物质的量为定值且不为零,为可逆反应,相同时间内物质的量的变化比值为:△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1.0-0.7)mol:(1.0-0.9)mol:0.2mol=3:1:2,则化学方程式为3X+Y 2Z;
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为v= =0.05mol/(L·min);
(3)平衡时X的转化率为 ×100%=30%;
(4)①反应达平衡时,气体的总物质的量为:0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol,起始时气体的总物质的量为:1.0mol+1.0mol=2.0mol,反应达平衡时,此时容器内的压强与起始压强之比为1.8mol︰2.0mol=9︰10;
②平衡时,混合气体的平均摩尔质量为 ,气体的总质量不变,总物质的量减少,混合气体的平均摩尔质量增大。
【分析】(1)在同一化学反应中,各物质的化学计量系数之比=化学反应速率之比(即同体积下,相同时间内物质的量的变化比)
(2)化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量
(3)转化率=转化量/总量
(4)①同温同体积下,压强之比,等于物质的量之比
②平均摩尔质量=总质量/总物质的量,反应前后质量守恒,总物质的量减小,则平均摩尔质量增大。
18.【答案】(1);CH3CHO
(2)羟基;醛基
(3)CH 2 =CH 2 +H 2 O CH 3 CH 2 OH;加成反应;;氧化反应;;酯化或取代反应
(4)催化剂;吸水剂;饱和Na2CO3 溶液;防止倒吸;防止爆沸
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A为CH2=CH2,A和水发生加成反应生成B,B为CH3CH2OH,B和D发生酯化反应生成乙酸乙酯,则D为CH3COOH,C为CH3CHO;
(1)A是乙烯,A的电子式为 ,C的结构简式为CH3CHO;
(2)B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,B、C分子中的官能团名称分别醇羟基、醛基;
(3)①为乙醇和水的加成反应,反应方程式为:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,属于加成反应;
②为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为 ,属于氧化反应;
④为乙醇和乙酸的酯化反应,反应方程式为 ,属于酯化反应或取代反应;
(4)①乙酸与乙醇发生酯化反应,需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂;
②制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸;
③液体加热要加碎瓷片,引入汽化中心,可防止溶液暴沸。
【分析】A为乙烯,B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸
(3)②为乙醇的催化氧化属于氧化反应
(4)①浓硫酸:吸水剂和催化剂
②因为导管出来的气体中含有乙醇和乙酸,都能被饱和碳酸钠吸收,因此不能插入溶液中,为了防止倒吸
③加入碎瓷片可以防止暴沸。
1 / 1甘肃省天水市第三中学2016-2017学年高二上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1.(2017高二上·天水开学考)下列说法正确的是( )
A.离子化合物中不可能含有共价键
B.含有离子键的化合物必是离子化合物
C.共价化合物可能含离子键
D.含有共价键的化合物必是共价化合物
【答案】B
【知识点】离子化合物的结构特征与性质
【解析】【解答】A.离子化合物中含有共价键,如KOH,故A不符合题意;
B.含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,如NaOH,故B符合题意;
C.只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物中一定不含离子键,故C不符合题意;
D.只含共价键的化合物是共价化合物,含有共价键的化合物可能是离子化合物,如Na2O2,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】离子化合物:只要含有离子键,
共价化合物:只含有共价键,
2.(2017高二上·天水开学考)下列各组物质的性质比较,正确的是( )
A.酸性:HClO4>H3PO4>H2SO4
B.氢化物的稳定性:H2S>HF>H2O
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Ca(OH)2
D.氧化性:F2 >Cl2 >Br2 >I2
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A、非金属性越强,最高价含氧酸酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,A项不符合题意;
B、非金属性越强,氢化物的稳定性越强,故HF>H2O >H2S,B项不符合题意;
C、金属性越强,对应碱的碱性越强,故NaOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,C项不符合题意;
D、非金属性越强,单质氧化性越强,故氧化性:F2 >Cl2 >Br2 >I2,D项符合题意;故答案为:D。
【分析】在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,离子的还原性越弱,元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,与氢气化合越容易,形成氢化物越稳定。
3.(2017高二上·天水开学考)X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
C.W的单质能与水反应,生成一种具有漂白性的物质
D.四种元素的单质中,Z单质的熔沸点最低
【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,次外层电子数为2,最外层电子数为6,则Y为O元素;由图中的位置可知,X为N元素,Z为S元素,W为Cl元素;A.电子层越多,半径越大,同周期从左向右原子半径在减小,则原子半径为Z>W>X>Y,故A不符合题意;
B.非金属性W>X>Z,则最高价氧化物对应的水化物的酸性为W>X>Z,故B不符合题意;
C.Cl2的水溶液具有漂白性,是溶液里存在HClO,故C符合题意;
D.四种元素的单质中,S常温下是固态,而N2、O2、Cl2常温下是气态,S的熔点最高,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y为氧,X为N,Z为S,W为Cl
A原子半径:比较半径:先看电子层数(电子层数越大,原子半径越大),再看核电荷数(核电荷数越小,半径越大)
B最高价氧化物对应水化物的酸性,比较元素的非金属性,在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强
DS为固态,熔沸点最高。
4.(2017高二上·天水开学考)下列物质的电子式书写正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.NaCl是离子化合物,其电子式为 ,故A不符合题意;
B.H2O2的电子式为 ,故B符合题意;
C.H2S的电子式为 ,故C不符合题意;
D.CO2的电子式为 ,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A中氯离子,没有离子符号
C中硫化氢是共价化合物,没有离子
D中C和O共用两对电子。
5.(2016高一下·潍坊期中)下列每组中各物质内既有离子键又有共价键的一组是( )
A.NaOH,H2SO4、(NH4)2SO4 B.MgO,Na2SO4、NH4HCO3
C.Na2O2、KOH、Na2SO4 D.HCl、Al2O3、MgCl2
【答案】C
【知识点】化学键;离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】解:A.H2SO4中,只有共价键,故A不选;
B.MgO中,只有离子键,故B不选;
C.三种物质中均含离子键、共价键,故C选;
D.HCl中只有共价键,Al2O3、MgCl2中只有离子键,故D不选;
故选C.
【分析】一般来说,活泼金属与活泼非金属元素之间形成离子键,非金属元素之间形成共价键,以此来解答.
6.(2016高一下·玉溪期中)下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A.天然气在空气中燃烧的反应
B.灼热的木炭与CO2的反应
C.铁粉与稀硫酸的反应
D.Ba(OH)2 8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】解:A.为放热反应,有元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故A不选;
B.为吸热反应,且C元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故B选;
C.为放热反应,Fe,H元素的化合价变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.为吸热反应,但没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故D不选;
故选B.
【分析】存在元素的化合价变化的反应为氧化还原反应,常见的吸热反应有:Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应、大多数的分解反应、C(或氢气)参加的氧化还原反应等,以此来解答.
7.(2017高二上·天水开学考)下列各图所表示的“一个反应过程”符合放热反应的是:( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A、反应物总能量低于生成物总能量,反应是吸热反应,A不符合题意;
B、反应物总能量高于生成物总能量,反应是放热反应,B符合题意;
C、反应物和生成物总能量不可能相等,C不符合题意;
D、反应过程错误,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】放热反应:反应物的总能量高于生成物的总能量。
8.(2017高二上·天水开学考)某实验兴趣小组按下图装置实验后,所记录内容合理的是( )
A.②③④ B.①②④⑥
C.①②④⑤ D.②③⑤⑥
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】①Zn比Cu活泼,Zn为负极,Cu为正极,故①正确;
②铜为正极,发生Cu2++2e-=Cu,铜极质量增大,故②错误;
③原电池工作时,阴离子向负极移动,故③错误;
④电子由负极流向正极,即电子由Zn电极流向Cu电极,故④正确;
⑤Zn电极发生氧化反应,故⑤错误;
⑥正极发生还原反应,电极方程式为Cu2++2e-═Cu,故⑥正确。
故答案为:B。
【分析】原电池中,发生置换反应的原电池,谁活泼谁做负极,
负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应
外电路中,电子由负极流向正极,电流方向与电子移动方向相反
内电路中,阴离子流向负极,阳离子流向正极
9.(2017高二上·天水开学考)反应4NH3+5O2 4NO+6H2O在一定体积的密闭容器中进行,30 s后NO的物质的量浓度增加了3 mol/L,则下列反应速率正确的是( )
A.v(O2)=0.125mol·(L·s)-1 B.v(NO)=0.01mol·(L·s)-1
C.v(NH3)=0.01 mol·(L·s)-1 D.v(NH3)=0.2 mol·(L·s)-1
【答案】A
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】化学反应速率的单位时间内的浓度改变值。不同物质表示的化学反应速率,速率比等于方程式中该物质的化学计量数的比。v(NO)=3 mol/L÷30s=0.1mol/(L s)。选项B符合题意。v(O2)=5/4 v(NO)=5/4×0.1mol/(L s)=0.125mol/(L·s),选项A符合题意。v(NH3)=v(NO)=0.1mol/(L s)。选项C、D不符合题意。
故答案为:A
【分析】比较反应速率,应将其化成同一种物质的反应速率。
在化学反应中,不同物质的反应速率之比,等于化学反应方程式中的计量系数之比。
10.(2017高二上·天水开学考)一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g) + 3Y(g) 2Z(g) 一定达到化学平衡状态的是( )
A.X、Y、Z的物质的量之比为1 : 3 : 2
B.X、Y、Z的浓度不再发生变化
C.单位时间内生成2n mol Z,同时生成3n mol Y
D.单位时间内消耗n mol X,同时消耗3n mol Y
【答案】B,C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】反应达到平衡状态的两个根本标志是:物质的浓度不再变化、同种物质的生成速率和消耗速率相等。A.物质的量之比不能说明物质的量不变,不符合题意;
B.浓度不再变化,达到了平衡,符合题意;
C.单位时间内生成2n mol Z,则要消耗3n mol Y,那么Y的生成和消耗速率相等,达到了平衡,C符合题意;
D.X、Y都是反应物,在任何时刻都有单位时间内消耗n mol X,同时消耗3n mol Y,不能说明达到了平衡。D不符合题意。
故答案为:BC
【分析】判断化学平衡的两种方法
(1)正反应速率=逆反应速率(对于同一物质),而对于不同的物质的化学反应速率等于化学反应计量系数 之比如A
(2)变量不变:看是否是变量
11.(2017高二上·天水开学考)下列关于甲烷的说法中,错误的是( )。
A.甲烷分子具有正四面体结构
B.甲烷分子中4个C-H键完全等同
C.甲烷分子是平面正方形结构
D.甲烷分子的结构式是
【答案】C
【知识点】甲烷的化学性质
【解析】【解答】甲烷属于正四面体结构,4个C-H键长是相等的,
故答案为:C
【分析】甲烷是空间正四面体结构
12.(2017高二上·天水开学考)在光照条件下,CH4与Cl2能发生取代反应。若将1 mol CH4与Cl2反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,则消耗的Cl2为( )
A.1.0 mol
B.2.0 mol
C.3.0 mol
D.4.0 mol
【答案】C
【知识点】甲烷的取代反应
【解析】【解答】若将1 mol CH4与Cl2反应,待反应完成后测得四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)∶n(CH2Cl2)∶n(CHCl3)∶n(CCl4)=1∶2∶3∶4,假设一氯甲烷的物质的量为xmol,则二氯甲烷的物质的量为2xmol,三氯甲烷的物质的量为3xmol,四氯化碳的物质 量为4xmol,x+2x+3x+4x=1,解x=0.1mol,则含有的氯原子的物质的量为x+2x×2+3x×3+4x×4=30x=30×0.1=3.0mol,则氯气的物质的量为3.0mol。
故答案为:C
【分析】根据C元素守恒,得一氯甲烷有0.1mol,二氯甲烷有0.2mol三氯甲烷有0.3mol,四氯甲烷有0.4mol,取代1molH原子,需要1molCl2,故一共需要3mol
13.既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯的试剂是( )
A.溴水 B.氧气
C.酸性高锰酸钾溶液 D.氢气
【答案】A
【知识点】物质的检验和鉴别
【解析】【解答】解:A.通入溴水中,乙烯与溴水发生加成反应生成二溴乙烷,溴水褪色,既可以用来鉴别乙烷和乙烯,又可以用来除去乙烷中混有的乙烯,故A正确;
B.在空气中燃烧不能将乙烷中的乙烯除去,故B错误;
C.通入酸性高锰酸钾溶液中,但是生成二氧化碳气体,引入新的杂质,故C错误;
D.在一定条件下通入氢气不能鉴别乙烷和乙烯,且能引入新的杂质,故D错误.
故选A.
【分析】乙烯含有C=C官能团,能与溴水发生加成反应,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,注意除杂时不能引入新的杂质,且不能影响被提纯的物质.
14.(2017高二上·天水开学考)下列关于苯的说法中,正确的是( )
A.苯的分子式为C6H6,它不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于饱和烃
B.从苯的凯库勒式( )看,苯分子中含有碳碳双键,应属于烯烃
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生了加成反应
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的价键完全相同
【答案】D
【知识点】苯的结构与性质
【解析】【解答】A.苯的分子式是C6H6,不能使酸性KMnO4溶液褪色,属于不饱和烃,故A不符合题意;
B.苯分子中不含有碳碳双键与碳碳单键,不属于烯烃,故B不符合题意;
C.在催化剂作用下,苯与液溴反应生成溴苯,发生取代反应,故C不符合题意;
D.苯分子为平面正六边形结构,6个碳原子之间的键完全相同,是一种介于单键和双键之间的独特的化学键,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】A饱和烃:每个C都连接四个原子,苯环显然不是
B苯分子中的键是介于单键和双键之间独特的一种键
C与液溴是发生取代反应。
15.(2017高二上·天水开学考)乙醇分子中不同的化学键如下图所示,对乙醇在各种反应中应断裂的键说明错误的是( )
A.和金属钠作用时,键①断裂
B.在Cu的催化作用下和O2反应时,键①和③断裂
C.与乙酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,键②断裂
D.与乙酸、浓硫酸共热发生酯化反应时,键①断裂
【答案】C
【知识点】乙醇的化学性质
【解析】【解答】A.与Na反应生成氢气,O-H键断裂,即①断裂,故A不符合题意;
B.在银催化下与O2反应时,生成醛,C-H、O-H键断裂,则键①、③断裂,故B不符合题意;
C.D和浓硫酸乙酸发生酯化反应,键①断裂,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】发生酯化反应酸脱羟基醇脱氢,故断裂的是①键。
二、填空题
16.(2017高二上·天水开学考)下表是周期表中的一部分,根据A-I在周期表中的位置,第(1)~ (3)小题用元素符号或化学式回答,(4)~(6)小题按题目要求回答。
族周期 I A Ⅱ A Ⅲ A Ⅳ A Ⅴ A Ⅵ A Ⅶ A O
1 A
2
D E
G I
3 B
C
F
H
(1)写出金属性最强元素与水的方应的方程式: .
(2)A分别与D、E、G、形成的化合物中,稳定性由弱到强的顺序: ,
(3)F、H元素对应的最高价氧化物含氧酸由强到弱的顺序是: ,
(4)A和E组成化合物比A和F组成化合物的沸点 (填“高”或“低”),原因是
(5)用电子式表示B的最高价氧化物对应的水化物的形成过程
(6)B的最高价氧化物的水化物和C的最高价氧化物相互反应的离子方程式
【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2
(2)CH4(3)H3PO4(4)高;氨气分子间存在氢键
(5)
(6)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)金属性最强元素在左下角是钠,与水的反应是:2Na+2H20=2NaOH+H2。
(2)D、E、G非金属性由强到弱的顺序是F>N>C,故其氢化物稳定性顺序是CH4(3)F、H元素非金属性强弱是:氯>磷,故对应的最高价氧化物含氧酸由强到弱的顺序是:H3PO4(4)因为氨气分子间存在氢键,故氨气沸点更高。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化钠,形成过程: 。
(6)B的最高价氧化物的水化物是氢氧化钠,C的最高价氧化物是氧化铝,相互反应的离子方程式:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
【分析】(1)越往左,越往下,金属性越强
(2)在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强,与氢气化合越容易,形成氢化物越稳定。
(3)在元素周期表中,越往右,越往上,非金属性越强元素最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,
(4)由于N、O、F三种元素易形成氢键,故其氢化物的沸点更高
(5)氢氧化钠,由钠离子和氢氧根离子组成,这里是离子键,而氢氧根氢元素和氧元素之间为共价键
(6)注意,氧化铝溶于碱中的产物是偏铝酸根,不是氢氧化铝。
三、综合题
17.(2017高二上·天水开学考)某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示.根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 。
(3)平衡时X的转化率为 。
(4)若X、Y、Z均为气体,2min后反应达到平衡,反应达平衡时:①此时体系内压强与开始时压强之比为 ;②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
【答案】(1)3X + Y 2Z
(2)0.05mol/(L.min)
(3)30%
(4)9:10;增大
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】(1)由图象可以看出,X、Y的物质的量逐渐减小,Z的物质的量逐渐增大,则X、Y为反应物,Z为生成物,2min后,X、Y的物质的量为定值且不为零,为可逆反应,相同时间内物质的量的变化比值为:△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1.0-0.7)mol:(1.0-0.9)mol:0.2mol=3:1:2,则化学方程式为3X+Y 2Z;
(2)反应开始至2min,气体Z的平均反应速率为v= =0.05mol/(L·min);
(3)平衡时X的转化率为 ×100%=30%;
(4)①反应达平衡时,气体的总物质的量为:0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol,起始时气体的总物质的量为:1.0mol+1.0mol=2.0mol,反应达平衡时,此时容器内的压强与起始压强之比为1.8mol︰2.0mol=9︰10;
②平衡时,混合气体的平均摩尔质量为 ,气体的总质量不变,总物质的量减少,混合气体的平均摩尔质量增大。
【分析】(1)在同一化学反应中,各物质的化学计量系数之比=化学反应速率之比(即同体积下,相同时间内物质的量的变化比)
(2)化学反应速率等于单位时间内浓度的变化量
(3)转化率=转化量/总量
(4)①同温同体积下,压强之比,等于物质的量之比
②平均摩尔质量=总质量/总物质的量,反应前后质量守恒,总物质的量减小,则平均摩尔质量增大。
18.(2017高二上·天水开学考)已知: A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平;现以A为主要原料合成乙酸乙酯,其合成路线如下图所示。
回答下列问题:
(1)写出A的电子式: ,C的结构简式: 。
(2)B、C分子中的官能团名称分别 、 。
(3)写出下列反应的化学方程式及反应类型。
反应①: 反应类型: ;
反应② 反应类型: ;
反应④ 反应类型: 。
(4)在实验室可以在试管a中加入3 mL 乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL 乙酸,按下图所示(挟持和加热仪器略去)连接好装置进行实验,以制取乙酸乙酯。回答下列问题:
① 浓硫酸的主要作用是 , 。
② 试管b中盛放的溶液是 ,b中通蒸气的导管不能插入溶液中目的是 。
③做此实验时,有时还向a试管里加入几块碎瓷片,其目的是 。
【答案】(1);CH3CHO
(2)羟基;醛基
(3)CH 2 =CH 2 +H 2 O CH 3 CH 2 OH;加成反应;;氧化反应;;酯化或取代反应
(4)催化剂;吸水剂;饱和Na2CO3 溶液;防止倒吸;防止爆沸
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】A是石油裂解气的主要成分,A的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,则A为CH2=CH2,A和水发生加成反应生成B,B为CH3CH2OH,B和D发生酯化反应生成乙酸乙酯,则D为CH3COOH,C为CH3CHO;
(1)A是乙烯,A的电子式为 ,C的结构简式为CH3CHO;
(2)B为CH3CH2OH,C为CH3CHO,B、C分子中的官能团名称分别醇羟基、醛基;
(3)①为乙醇和水的加成反应,反应方程式为:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH,属于加成反应;
②为乙醇的催化氧化反应,反应方程式为 ,属于氧化反应;
④为乙醇和乙酸的酯化反应,反应方程式为 ,属于酯化反应或取代反应;
(4)①乙酸与乙醇发生酯化反应,需浓硫酸作催化剂,该反应为可逆反应,浓硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移动,浓硫酸的作用为催化剂,吸水剂;
②制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层得到酯;导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸;
③液体加热要加碎瓷片,引入汽化中心,可防止溶液暴沸。
【分析】A为乙烯,B为乙醇,C为乙醛,D为乙酸
(3)②为乙醇的催化氧化属于氧化反应
(4)①浓硫酸:吸水剂和催化剂
②因为导管出来的气体中含有乙醇和乙酸,都能被饱和碳酸钠吸收,因此不能插入溶液中,为了防止倒吸
③加入碎瓷片可以防止暴沸。
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