重庆市垫江县2017-2018学年高三上学期理综-化学开学考试试卷
一、选择题
1.(2018高三上·垫江开学考)2016年4月22日世界地球日的主题为“珍惜地球资源,转变发展方式——提高资源利用效益”。下列说法不符合该主题的是( )
A.利用农作物秸秆制取乙醇
B.回收地沟油,制备生物柴油
C.焚烧废旧塑料,防止白色污染
D.开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖
【答案】C
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A.农作物秸秆主要成分纤维素,纤维素水解生成葡萄糖,葡萄糖分解生成乙醇,故A不符合题意;
B.回收地沟油,制备生物柴油,有利于节约资源,提高资源利用效益,故B不符合题意;
C.焚烧废旧塑料,会导致大气污染,不利于环境保护,故C符合题意;
D.开发利用各种新能源,减少化石燃料的燃烧,能够减少粉尘、有毒气体的排放,有利于环境保护,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】绿色化学:从源头上减少污染。C项废旧塑料燃烧,会造成大气污染。
2.(2018高三上·垫江开学考)某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图。图中“棍”代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子,该模型图可代表一种( )
A.卤代羧酸 B.酯
C.氨基酸 D.醇钠
【答案】C
【知识点】球棍模型与比例模型
【解析】【解答】绿球有4个键,说明是C,白球有1个键,说明是H或卤族元素,根据跟红球和篮球的结合,只能为H,蓝球有3个键,说明是N,红球有两个键,说明是O,因此是 ,属于氨基酸,
故答案为:C
【分析】根据成键的数目及形式,能推测出原子。绿球能连四根键,则绿球为C,篮球连三根键,则篮球为N,绿球和红球之间应为双键,故红球为O,白球为H,则该分子的结构简式为,为氨基酸。
3.(2018高三上·垫江开学考)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C. 有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
【答案】B
【知识点】生活中的有机化合物
【解析】【解答】A.异丁烷含有4个C原子,2-甲基丁烷含有5个C原子,故A不符合题意;
B.乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇,故B符合题意;
C.同分异构体是化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,C4H10的同分异构体有:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH32种,CH3CH2CH2CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;CH3CH(CH3)CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;故C4H9Cl的同分异构体共有4种,故C不符合题意;
D.油脂不是高分子化合物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A正异新指的是支链个数,实际碳原子数并不会改变,异丁烷还是4个C原子,而2-甲基丁烷含有5个C原子
C同分异构体:先写碳链异构,再写官能团异构,不容易漏掉
D油脂不属于高分子化合物
4.(2016高三上·滕州期中)设NA为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1 molN2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 LCCl4含有的共价键数为0.4NA
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】解:A、乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故14g混合物中含有的CH2的物质的量为1mol,则含2NA个H原子,故A正确;
B、合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的氨气分子个数小于2NA个,故B错误;
C、铁和过量的硝酸反应后变为+3价,故1mol铁转移3NA个电子,故C错误;
D、标况下四氯化碳为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算器i物质的量和含有的共价键个数,故D错误.
故选A.
【分析】A、乙烯和丙烯的最简式均为CH2;
B、合成氨的反应为可逆反应;
C、铁和过量的硝酸反应后变为+3价;
D、标况下四氯化碳为液态.
5.(2018高三上·垫江开学考)下述实验能到达预期目的的是( )
选项 实验内容 实验目的
A 用注射器收集铜与浓硝酸反应生成的气体,然后推拉注射器 研究压强对化学平衡移动的影响
B 在实验室制得的乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,然后蒸馏 除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇
C 用饱和FeCl3溶液制得Fe(OH)3胶体,然后过滤 提纯Fe (OH)3胶体
D 往混有FeCl2的CuCl2溶液中加入H2O2 后,用氨水调节pH 至2.7 后过滤 除去CuCl2溶液中FeCl2杂质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、铜与浓硝酸反应生成NO2,2NO2 N2O4,增大压强,气体颜色变浅,压强减小,气体颜色加深,能够达到实验目的,故A符合题意;
B、应该为分液,乙醇易挥发,蒸馏时乙酸乙酯中混有乙醇,不能达到实验目的,故B不符合题意;
C、分离胶体和溶液,采用渗析方法进行分离,故C不符合题意;
D、引入新杂质NH4+,故D不符合题意。
【分析】B乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可直接分液
C分离胶体和溶液的方法是渗析
D除杂不能引入新的杂质
6.(2018高三上·垫江开学考)已知在浓H2SO4存在并加热至170℃的过程中,2个乙醇分子在羟基上可发生分子间脱水反应生成醚,如 CH3CH2—OH+HO—CH2CH3 CH3CH2—O—CH2CH2+H2O。用浓 H2SO4跟分子式分别为CH4O和C3H8O的醇的混合液在一定条件下脱水,可得到的有机物的种类有( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
【答案】B
【知识点】乙醇的化学性质;乙醇的消去反应
【解析】【解答】CH4O醇结构为:CH3OH,C3H8O的醇结构简式为:CH3CH2CH2OH、CH3CH(CH3)OH,
甲醇与甲醇分子之间脱水有1种,丙醇分子之间脱水有1+1+1=3种,甲醇与丙醇分子之间脱水有1×2=2种,故可以形成的醚有1+3+2=6种,
故答案为:B。
【分析】脱水可分为分子间脱水,也可分子内脱水,即发生消去反应,注意丙醇还有同分异构体。
二、非选择题
7.(2018高三上·垫江开学考)
(1)硫醇是巯基(–SH)和链烃基相连的含硫有机物,其性质和醇类化合物相似。某些硫醇类化合物具有葱蒜等特殊香味,常用作食用香精。
① 巯基(–SH)的电子式是 。
② 请写出乙硫醇(C2H5SH)与钠反应的化学方程式 。
(2)写出下列物质的结构简式 ①2,3-二甲基-4-乙基己烷 。 ②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃
。
(3)某烃的相对分子质量为56,其中碳的质量分数为85.7%,氢的质量分数为14.3%, 则该烃的分子式是 。该烃有多种同分异构体,其中一种能使Br2/CCl4溶液褪色且具有顺反异构。请写出其反式结构的结构简式 。
(4)高聚物 的单体为__________________。
A.CH2=CH–CH2CH3 B.CH2=C(CH3)2
C.CH2=CH2 D.CH2=CHCH3
【答案】(1);2Na+2C2H5SH→2C2H5SNa + H2↑
(2);CH(CH2CH3)3
(3)C4H8;
(4)B;C;D
【知识点】有机化合物的命名;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)硫醇是巯基(–SH)和链烃基相连的含硫有机物,其性质和醇类化合物相似。某些硫醇类化合物具有葱蒜等特殊香味,常用作食用香精。① 巯基(–SH)的电子式与羟基相似,电子式为 ,故答案为: ;
②乙硫醇(C2H5SH)的性质与乙醇相似,与钠反应的化学方程式为2Na + 2C2H5SH → 2C2H5SNa + H2↑,故答案为:2Na + 2C2H5SH → 2C2H5SNa + H2↑;
(2) 的结构简式为 ,故答案为: ;
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃中主链含有5个碳原子,结构简式为CH(CH2CH3)3,故答案为:CH(CH2CH3)3;
(3)碳的质量分数为85.7%,氢的质量分数为14.3%,故N(C):N(H)= : =1:2,故该烃的最简式为CH2,即实验式为:CH2,相对分子质量为56,令组成为(CH2)n,则14n=56,解得n=4,故该分子式为C6H8,其中一种能使Br2/CCl4溶液褪色且具有顺反异构,故该烃的反式结构的结构简式为 ,故答案为:C4H8; ;
(4)凡链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,因此高聚物 的单体为CH2=C(CH3)2、CH2=CH2、CH2=CH2
CH2=CHCH3,故答案为:BCD。
【分析】(1)硫基结构和羟基类似,可看作羟基中的O换成了S
(2)要有乙基,主链最少有5个碳,因此结构简式为CH(CH2CH3)3
(3)可根据相对分子质量求出其分子式,能使Br2/CCl4溶液褪色且具有顺反异构,具有双键,且形成双键碳原子上连接两个不同的原子或原子团。
(4)由高聚物的分子式得,此分子由加聚得到,写单体需要收拢两边的半键,断开单键,形成半键,结合形成双键。
8.(2018高三上·垫江开学考)[化学——选修3:物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是 。
(3)CS2分子中,共价键的类型有 ,C原子的杂化轨道类型是 ,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于 晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接 个六元环,每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接 个六元环,六元环中最多有 个C原子在同一平面。
【答案】(1)电子云;2
(2)C有4个价电子且半径较小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构
(3)σ键和π键;sp;CO2、SCN-
(4)分子
(5)3;2;12;4
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;离子晶体;分子晶体;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;同素异形体
【解析】【解答】(1)电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化的描述;C原子的核外有6个电子,电子排布为1s22s22p2,其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反,而2p轨道的电子的自旋方向相同;
(2)在原子结构中,最外层电子小于4个的原子易失去电子,而C原子的最外层是4个电子,且C原子的半径较小,则难以通过得或失电子达到稳定结构,所以主要通过共用电子对即形成共价键的方式来达到稳定结构;
(3)CS2分子中,C与S原子形成双键,每个双键都是含有1个σ键和1个π键,分子空间构型为直线型,则含有的共价键类型为σ键和π键;C原子的最外层形成2个σ键,无孤对电子,所以为sp杂化;O与S同主族,所以与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为CO2;与二氧化碳互为等电子体的离子有SCN-,所以SCN-的空间构型与键合方式与CS2相同;
(4)该化合物熔点为253K,沸点为376K,说明熔沸点较低,所以为分子晶体;
(5)①石墨烯晶体中,每个C原子被3个6元环共有,每个六元环占有的C原子数是6×1/3 = 2;
② 每个C原子周围形成4个共价键,可以组合六个角,每个角延伸为两个六元环,因此每个碳原子连接有2×6=12个六元环;
单键构成的六元环,有船式和椅式两种构象。船式构象的船底四个原子是共面的;椅式构象中座板部分的四个原子是共面的。所以六元环中最多有4个C原子共面(原解:根据数学知识,3个C原子可形成一个平面,而每个C原子都可构成1个正四面体,所以六元环中最多有4个C原子共面。)
【分析】(1)电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化的描述,基态原子中,核外存在2对自旋相反的电子
(2)C有4个价电子,且半径较小,既能得到电子,又难失去电子达到稳定结构,因此一般通过共用电子对来打到稳定结构;
(3)硫化碳分子中, 双键结合,则共价键类型为σ键和π键;无孤对电子为sp杂化,O与S同主族,故CO2和CS2空间构型相同;
(4)分子晶体熔沸点较低
(5)此类型题目可通过均摊法来计算。
9.(2018高三上·垫江开学考)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10﹣2,K2=5.4×10﹣5.草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水.草酸晶体(H2C2O4 2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解.回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物,装置C中可观察到的现象是 ,由此可知草酸晶体分解的产物中有 .装置B的主要作用是 。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验.
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 装置H反应管中盛有的物质是 。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是
(3)①设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强
②草酸为二元酸
【答案】(1)有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气和草酸),草酸易升华,为防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验
(2)F、D、G、H、D、I;CuO;H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊
(3)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸;用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍.
【知识点】常见气体的检验;气体的收集
【解析】【解答】(1)有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验;
(2)①要验证CO的存在,先用氢氧化钠除去二氧化碳、用澄清石灰水验证二氧化碳除尽、用氧化钙除水、一氧化碳和氧化铜反应、澄清石灰水验证有二氧化碳生成、用排水法收集气体,防止污染;所以顺序为F、D、G、H、D、I;H中的物质为CuO;②草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊;
(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸;②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍。
【分析】(1)澄清石灰水检验的是二氧化碳气体,有二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,冷凝是冷凝分解产生的水蒸汽和草酸;
(2)检验CO,可通过灼热的氧化铜(若有CO,氧化铜由黑色变为红色的铜),再通过澄清石灰水(检验生成的二氧化碳),因此检验CO之前,要先除去二氧化碳;
(3)①比较酸性强弱,可将酸通入到另一种酸的盐溶液中,通过强酸制弱酸来比较酸性强弱;
②二元酸:是一分子的酸,能电离出两分子的氢离子,可用碱滴定。
10.(2018高三上·垫江开学考)A(C2H2)是基本有机化工原料.由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,B含有的官能团是 ;
(2)①的反应类型是 ,⑦的反应类型是 ;
(3)C和D的结构简式分别为 、 ;
(4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 。
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体(写结构简式) ;
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线 。
【答案】(1)乙炔;碳碳双键和酯基
(2)加成反应;消去反应
(3);CH3CH2CH2CHO
(4)11;
(5)CH3CH(CH3)-C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】根据A的分子式可判断A应该是乙炔。与乙酸反应生成B,B在催化剂作用下转化为高分子化合物,根据高分子化合物的结构简式以及B的分子式可知B的结构简式为CH3COOCH=CH2,这说明反应①是乙炔与乙酸中羟基氢原子的加成反应;根据反应③的条件可知反应是酯基的水解反应,则C的结构简式为 ;根据C与D反应的生成物结构简式和名称可判断该反应是醛基的加成反应,则D的结构简式为CH3CH2CH2CHO。
(1)根据以上分析可知A的名称是乙炔,B含有的官能团是碳碳双键和酯基。
(2)根据以上分析可知反应①是加成反应;反应⑦是羟基的消去反应。
(3)根据以上分析可知C为 ,D为CH3CH2CH2CHO。
(4)由于碳碳双键是平面形结构,且碳碳单键可以旋转,因此2位碳上的甲基有一个氢原子可以旋转后进入分子平面,所以异戊二烯中共面原子最多有十一个。聚异戊二烯是1,4—加成反应,四碳链中间有一个双键,因此顺式异构体的结构简式为 ;
(5)异戊二烯有五个碳原子,有两个不饱和度。它的炔类同分异构体有三种: (图中箭头代表碳链中碳碳三键的位置),因此与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体HC≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3、HC≡CCH(CH3)2。
(6)根据图中异戊二烯的合成路线可类推得到由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线图(见答案)。
【分析】有机物的性质取决于官能团,可根据性质反推出有机物的结构。
A的分子式是C2H2,故A为乙炔,根据高分子化合物的结构可推出B的结构为CH3COOCH=CH2,B中含有酯基和碳碳双键,根据B的分子式,可知A→B为加成反应。酯基在酸性条件下能发生水解,则C的结构简式为则D为CH3CH2CH2CHO。
(4)碳碳双键中所有原子共平面,故共平面最多为11个,顺式异构:即相对分子质量大的在同一边
(5)写同分异构体,先写碳链异构,再写官能团异构
(6)可根据异戊二烯的合成路线类推。
11.(2018高三上·垫江开学考)燃煤能排放大量的 CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2 也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可入肺的有害颗粒,下列有关说法中正确的是( )
a.PM2.5空气中形成了胶体
b.PM2.5表面积能大面积吸附大量的有毒有害物质
c.机动车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多还有重金属等有毒物质
d.研制开发燃料电池汽车,降低机动车尾气污染,某种程度可以减少PM2.5污染
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2 CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)= H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)= CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。
(3)工业上还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充入 10mol CO 和 20mol H2,CO 的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.H2 的消耗速率等于 CH3OH 的生成速率的 2 倍
b.H2 的体积分数不再改变
c.体系中 H2 的转化率和 CO 的转化率相等
d.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较 A,B 两点压强大小 PA PB(填“>”“<”或“=”)。
③若达到化学平衡状态 A 时,容器的体积为 20 L。如果反应开始时仍充入 10 mol CO 和 20 mol H2,则在平衡状态 B 时容器的体积 V(B)= L。
(4)SO2 在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图:
①该电池的负极反应: ;
②当甲中消耗2.24 L O2(标准状况)时,乙中 (填“a”或“b”)增重 g。
【答案】(1)abcd
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-( c+2d-a-b)kJ mol-1
(3)ac;<;4
(4)SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-;a;12.8
【知识点】燃烧热;化学平衡状态的判断;化学反应速率与化学平衡的综合应用;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)a.气溶胶属于胶体,微粒直径在10-7m~10-9m之间,而PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米,其中含有一些微粒直径在10-7m~10-9m之间,可以形成胶体,故a符合题意;
B.PM2.5表面积大,具有吸附性,能吸附大量的有毒、有害物质,故b符合题意;
C.PM2.5是主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,故c符合题意;
D.减少机动车尾气排放,减少了烟尘,能降低空气中PM2.5,故d符合题意;
故答案为:abcd;
(2)已知:①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-a kJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-b kJ·mol-1;
③H2O(g)= H2O(l) △H3=-c kJ·mol-1;
④CH3OH(g)= CH3OH(l) △H4=-d kJ·mol-1,根据盖斯定律,△H=-△H1-△H2+ △H3+2△H4=-( c+2d-a-b)kJ mol-1,所以CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-( c+2d-a-b)kJ mol-1,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-( c+2d-a-b)kJ mol-1;
(3)①a.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍,均表示正反应速率,反应始终按该比例关系进行,不能说明到达平衡,当H2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率的2倍时,反应到达平衡,故a不符合题意;
b.H2的体积分数不再改变是化学平衡的特征,达到了平衡,故b符合题意;
c.氢气、CO的转化率与它们起始物质的量有关,平衡时不一定相等,若起始物质的量之比等于化学计算量之比,转化率始终相等,故c不符合题意;
d.混合气体总质量不变,随反应进行,混合气体总物质的量减小,平均摩尔质量增大,混合气体气体的平均摩尔质量不再改变,说明达到了平衡,故d符合题意;故答案为:ac;
②温度一定时,正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故压强pA<PB,故答案为:<;
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L,CO转化率为50%,则转化的CO为10mol×50%=5mol,则:
CO(g)+ 2H2(g)═ CH3OH(g)
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 5 10 5
平衡(mol) 5 10 5
平衡常数K= = =4,如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2,在平衡状态B时CO转化率为80%,则转化的CO为10mol×80%=8mol,则:
CO(g)+ 2H2(g)═ CH3OH(g)
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 8 16 8
平衡(mol) 2 4 8
设体积为VL,则 =4,解得V=4,故答案为:4;
(4)①在燃料电池中,通入氧气的为正极,通入二氧化硫的为负极,二氧化硫失去电子,发生氧化反应,电极反应式为SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-,故答案为:SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-;
②标准状况下2.24 L O2的物质的量为 =0.1mol,转移电子的物质的量为0.4mol,乙中a为阴极,发生铜离子的放电,生成铜单质,生成铜的物质的量为 =0.2mol,质量为0.2mol×64g/mol=12.8g,故答案为:12.8。
【分析】(2)根据盖斯定律可算出甲醇的燃烧热
(3)①判断化学平衡的两种方法
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
变量不变 看是否是变量
②温度一定时,正反应为气体体积减小的反应,因此压强增大,平衡正向移动
③此种类型题目可根据化学平衡三段式求解。
(4)①电极反应方程式配平:先写反应物生成物,根据化合价升降配平转移电子数,再看条件配平电荷守恒,最后观察法配原子守恒。
②根据转移的电子数目守恒可求解。
1 / 1重庆市垫江县2017-2018学年高三上学期理综-化学开学考试试卷
一、选择题
1.(2018高三上·垫江开学考)2016年4月22日世界地球日的主题为“珍惜地球资源,转变发展方式——提高资源利用效益”。下列说法不符合该主题的是( )
A.利用农作物秸秆制取乙醇
B.回收地沟油,制备生物柴油
C.焚烧废旧塑料,防止白色污染
D.开发利用各种新能源,减少对化石燃料的依赖
2.(2018高三上·垫江开学考)某期刊封面上有如下一个分子的球棍模型图。图中“棍”代表单键或双键或三键。不同颜色的球代表不同元素的原子,该模型图可代表一种( )
A.卤代羧酸 B.酯
C.氨基酸 D.醇钠
3.(2018高三上·垫江开学考)下列关于有机化合物的说法正确的是( )
A.2-甲基丁烷也称为异丁烷
B.由乙烯生成乙醇属于加成反应
C. 有3种同分异构体
D.油脂和蛋白质都属于高分子化合物
4.(2016高三上·滕州期中)设NA为阿伏加德罗常数值.下列有关叙述正确的是( )
A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B.1 molN2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C.1 molFe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
D.标准状况下,2.24 LCCl4含有的共价键数为0.4NA
5.(2018高三上·垫江开学考)下述实验能到达预期目的的是( )
选项 实验内容 实验目的
A 用注射器收集铜与浓硝酸反应生成的气体,然后推拉注射器 研究压强对化学平衡移动的影响
B 在实验室制得的乙酸乙酯中加入饱和碳酸钠溶液,然后蒸馏 除去乙酸乙酯中混有的乙酸、乙醇
C 用饱和FeCl3溶液制得Fe(OH)3胶体,然后过滤 提纯Fe (OH)3胶体
D 往混有FeCl2的CuCl2溶液中加入H2O2 后,用氨水调节pH 至2.7 后过滤 除去CuCl2溶液中FeCl2杂质
A.A B.B C.C D.D
6.(2018高三上·垫江开学考)已知在浓H2SO4存在并加热至170℃的过程中,2个乙醇分子在羟基上可发生分子间脱水反应生成醚,如 CH3CH2—OH+HO—CH2CH3 CH3CH2—O—CH2CH2+H2O。用浓 H2SO4跟分子式分别为CH4O和C3H8O的醇的混合液在一定条件下脱水,可得到的有机物的种类有( )
A.5种 B.6种 C.7种 D.8种
二、非选择题
7.(2018高三上·垫江开学考)
(1)硫醇是巯基(–SH)和链烃基相连的含硫有机物,其性质和醇类化合物相似。某些硫醇类化合物具有葱蒜等特殊香味,常用作食用香精。
① 巯基(–SH)的电子式是 。
② 请写出乙硫醇(C2H5SH)与钠反应的化学方程式 。
(2)写出下列物质的结构简式 ①2,3-二甲基-4-乙基己烷 。 ②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃
。
(3)某烃的相对分子质量为56,其中碳的质量分数为85.7%,氢的质量分数为14.3%, 则该烃的分子式是 。该烃有多种同分异构体,其中一种能使Br2/CCl4溶液褪色且具有顺反异构。请写出其反式结构的结构简式 。
(4)高聚物 的单体为__________________。
A.CH2=CH–CH2CH3 B.CH2=C(CH3)2
C.CH2=CH2 D.CH2=CHCH3
8.(2018高三上·垫江开学考)[化学——选修3:物质结构与性质]碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:
(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用 形象化描述。在基态原子中,核外存在 对自旋相反的电子。
(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是 。
(3)CS2分子中,共价键的类型有 ,C原子的杂化轨道类型是 ,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子 。
(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于 晶体。
(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
①在石墨烯晶体中,每个C原子连接 个六元环,每个六元环占有 个C原子。
②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接 个六元环,六元环中最多有 个C原子在同一平面。
9.(2018高三上·垫江开学考)草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,其K1=5.4×10﹣2,K2=5.4×10﹣5.草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水.草酸晶体(H2C2O4 2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解.回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物,装置C中可观察到的现象是 ,由此可知草酸晶体分解的产物中有 .装置B的主要作用是 。
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验.
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A、B、 装置H反应管中盛有的物质是 。
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是
(3)①设计实验证明:
①草酸的酸性比碳酸的强
②草酸为二元酸
10.(2018高三上·垫江开学考)A(C2H2)是基本有机化工原料.由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:
回答下列问题:
(1)A的名称是 ,B含有的官能团是 ;
(2)①的反应类型是 ,⑦的反应类型是 ;
(3)C和D的结构简式分别为 、 ;
(4)异戊二烯分子中最多有 个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为 。
(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体(写结构简式) ;
(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线 。
11.(2018高三上·垫江开学考)燃煤能排放大量的 CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2 也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
(1)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可入肺的有害颗粒,下列有关说法中正确的是( )
a.PM2.5空气中形成了胶体
b.PM2.5表面积能大面积吸附大量的有毒有害物质
c.机动车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,大多还有重金属等有毒物质
d.研制开发燃料电池汽车,降低机动车尾气污染,某种程度可以减少PM2.5污染
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2 CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)= H2O(l) △H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)= CH3OH(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为 。
(3)工业上还可以通过下列反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在一容积可变的密闭容器中充入 10mol CO 和 20mol H2,CO 的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图所示。
①下列说法不能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.H2 的消耗速率等于 CH3OH 的生成速率的 2 倍
b.H2 的体积分数不再改变
c.体系中 H2 的转化率和 CO 的转化率相等
d.体系中气体的平均摩尔质量不再改变
②比较 A,B 两点压强大小 PA PB(填“>”“<”或“=”)。
③若达到化学平衡状态 A 时,容器的体积为 20 L。如果反应开始时仍充入 10 mol CO 和 20 mol H2,则在平衡状态 B 时容器的体积 V(B)= L。
(4)SO2 在一定条件下可与氧气构成原电池。下图是利用该电池在铁表面镀铜的装置示意图:
①该电池的负极反应: ;
②当甲中消耗2.24 L O2(标准状况)时,乙中 (填“a”或“b”)增重 g。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】绿色化学
【解析】【解答】A.农作物秸秆主要成分纤维素,纤维素水解生成葡萄糖,葡萄糖分解生成乙醇,故A不符合题意;
B.回收地沟油,制备生物柴油,有利于节约资源,提高资源利用效益,故B不符合题意;
C.焚烧废旧塑料,会导致大气污染,不利于环境保护,故C符合题意;
D.开发利用各种新能源,减少化石燃料的燃烧,能够减少粉尘、有毒气体的排放,有利于环境保护,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】绿色化学:从源头上减少污染。C项废旧塑料燃烧,会造成大气污染。
2.【答案】C
【知识点】球棍模型与比例模型
【解析】【解答】绿球有4个键,说明是C,白球有1个键,说明是H或卤族元素,根据跟红球和篮球的结合,只能为H,蓝球有3个键,说明是N,红球有两个键,说明是O,因此是 ,属于氨基酸,
故答案为:C
【分析】根据成键的数目及形式,能推测出原子。绿球能连四根键,则绿球为C,篮球连三根键,则篮球为N,绿球和红球之间应为双键,故红球为O,白球为H,则该分子的结构简式为,为氨基酸。
3.【答案】B
【知识点】生活中的有机化合物
【解析】【解答】A.异丁烷含有4个C原子,2-甲基丁烷含有5个C原子,故A不符合题意;
B.乙烯与水在催化剂加热的条件下发生加成反应生成乙醇,故B符合题意;
C.同分异构体是化合物具有相同分子式,但具有不同结构的现象,C4H10的同分异构体有:CH3CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH32种,CH3CH2CH2CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;CH3CH(CH3)CH3分子中有2种化学环境不同的H原子,其一氯代物有2种;故C4H9Cl的同分异构体共有4种,故C不符合题意;
D.油脂不是高分子化合物,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A正异新指的是支链个数,实际碳原子数并不会改变,异丁烷还是4个C原子,而2-甲基丁烷含有5个C原子
C同分异构体:先写碳链异构,再写官能团异构,不容易漏掉
D油脂不属于高分子化合物
4.【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】解:A、乙烯和丙烯的最简式均为CH2,故14g混合物中含有的CH2的物质的量为1mol,则含2NA个H原子,故A正确;
B、合成氨的反应为可逆反应,不能进行彻底,故生成的氨气分子个数小于2NA个,故B错误;
C、铁和过量的硝酸反应后变为+3价,故1mol铁转移3NA个电子,故C错误;
D、标况下四氯化碳为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算器i物质的量和含有的共价键个数,故D错误.
故选A.
【分析】A、乙烯和丙烯的最简式均为CH2;
B、合成氨的反应为可逆反应;
C、铁和过量的硝酸反应后变为+3价;
D、标况下四氯化碳为液态.
5.【答案】A
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、铜与浓硝酸反应生成NO2,2NO2 N2O4,增大压强,气体颜色变浅,压强减小,气体颜色加深,能够达到实验目的,故A符合题意;
B、应该为分液,乙醇易挥发,蒸馏时乙酸乙酯中混有乙醇,不能达到实验目的,故B不符合题意;
C、分离胶体和溶液,采用渗析方法进行分离,故C不符合题意;
D、引入新杂质NH4+,故D不符合题意。
【分析】B乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,可直接分液
C分离胶体和溶液的方法是渗析
D除杂不能引入新的杂质
6.【答案】B
【知识点】乙醇的化学性质;乙醇的消去反应
【解析】【解答】CH4O醇结构为:CH3OH,C3H8O的醇结构简式为:CH3CH2CH2OH、CH3CH(CH3)OH,
甲醇与甲醇分子之间脱水有1种,丙醇分子之间脱水有1+1+1=3种,甲醇与丙醇分子之间脱水有1×2=2种,故可以形成的醚有1+3+2=6种,
故答案为:B。
【分析】脱水可分为分子间脱水,也可分子内脱水,即发生消去反应,注意丙醇还有同分异构体。
7.【答案】(1);2Na+2C2H5SH→2C2H5SNa + H2↑
(2);CH(CH2CH3)3
(3)C4H8;
(4)B;C;D
【知识点】有机化合物的命名;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)硫醇是巯基(–SH)和链烃基相连的含硫有机物,其性质和醇类化合物相似。某些硫醇类化合物具有葱蒜等特殊香味,常用作食用香精。① 巯基(–SH)的电子式与羟基相似,电子式为 ,故答案为: ;
②乙硫醇(C2H5SH)的性质与乙醇相似,与钠反应的化学方程式为2Na + 2C2H5SH → 2C2H5SNa + H2↑,故答案为:2Na + 2C2H5SH → 2C2H5SNa + H2↑;
(2) 的结构简式为 ,故答案为: ;
②支链只有一个乙基且式量最小的烷烃中主链含有5个碳原子,结构简式为CH(CH2CH3)3,故答案为:CH(CH2CH3)3;
(3)碳的质量分数为85.7%,氢的质量分数为14.3%,故N(C):N(H)= : =1:2,故该烃的最简式为CH2,即实验式为:CH2,相对分子质量为56,令组成为(CH2)n,则14n=56,解得n=4,故该分子式为C6H8,其中一种能使Br2/CCl4溶液褪色且具有顺反异构,故该烃的反式结构的结构简式为 ,故答案为:C4H8; ;
(4)凡链节主链上只有碳原子并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“见双键,四个碳,无双键,两个碳”画线断开,然后将半键闭合,即将单双键互换,因此高聚物 的单体为CH2=C(CH3)2、CH2=CH2、CH2=CH2
CH2=CHCH3,故答案为:BCD。
【分析】(1)硫基结构和羟基类似,可看作羟基中的O换成了S
(2)要有乙基,主链最少有5个碳,因此结构简式为CH(CH2CH3)3
(3)可根据相对分子质量求出其分子式,能使Br2/CCl4溶液褪色且具有顺反异构,具有双键,且形成双键碳原子上连接两个不同的原子或原子团。
(4)由高聚物的分子式得,此分子由加聚得到,写单体需要收拢两边的半键,断开单键,形成半键,结合形成双键。
8.【答案】(1)电子云;2
(2)C有4个价电子且半径较小,难以通过得或失电子达到稳定电子结构
(3)σ键和π键;sp;CO2、SCN-
(4)分子
(5)3;2;12;4
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;离子晶体;分子晶体;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;同素异形体
【解析】【解答】(1)电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化的描述;C原子的核外有6个电子,电子排布为1s22s22p2,其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反,而2p轨道的电子的自旋方向相同;
(2)在原子结构中,最外层电子小于4个的原子易失去电子,而C原子的最外层是4个电子,且C原子的半径较小,则难以通过得或失电子达到稳定结构,所以主要通过共用电子对即形成共价键的方式来达到稳定结构;
(3)CS2分子中,C与S原子形成双键,每个双键都是含有1个σ键和1个π键,分子空间构型为直线型,则含有的共价键类型为σ键和π键;C原子的最外层形成2个σ键,无孤对电子,所以为sp杂化;O与S同主族,所以与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子为CO2;与二氧化碳互为等电子体的离子有SCN-,所以SCN-的空间构型与键合方式与CS2相同;
(4)该化合物熔点为253K,沸点为376K,说明熔沸点较低,所以为分子晶体;
(5)①石墨烯晶体中,每个C原子被3个6元环共有,每个六元环占有的C原子数是6×1/3 = 2;
② 每个C原子周围形成4个共价键,可以组合六个角,每个角延伸为两个六元环,因此每个碳原子连接有2×6=12个六元环;
单键构成的六元环,有船式和椅式两种构象。船式构象的船底四个原子是共面的;椅式构象中座板部分的四个原子是共面的。所以六元环中最多有4个C原子共面(原解:根据数学知识,3个C原子可形成一个平面,而每个C原子都可构成1个正四面体,所以六元环中最多有4个C原子共面。)
【分析】(1)电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布的形象化的描述,基态原子中,核外存在2对自旋相反的电子
(2)C有4个价电子,且半径较小,既能得到电子,又难失去电子达到稳定结构,因此一般通过共用电子对来打到稳定结构;
(3)硫化碳分子中, 双键结合,则共价键类型为σ键和π键;无孤对电子为sp杂化,O与S同主族,故CO2和CS2空间构型相同;
(4)分子晶体熔沸点较低
(5)此类型题目可通过均摊法来计算。
9.【答案】(1)有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气和草酸),草酸易升华,为防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验
(2)F、D、G、H、D、I;CuO;H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊
(3)向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸;用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍.
【知识点】常见气体的检验;气体的收集
【解析】【解答】(1)有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊;CO2;冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验;
(2)①要验证CO的存在,先用氢氧化钠除去二氧化碳、用澄清石灰水验证二氧化碳除尽、用氧化钙除水、一氧化碳和氧化铜反应、澄清石灰水验证有二氧化碳生成、用排水法收集气体,防止污染;所以顺序为F、D、G、H、D、I;H中的物质为CuO;②草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊;
(3)①向盛有少量NaHCO3的试管里滴加草酸溶液,有气泡产生就说明草酸酸性大于碳酸;②用NaOH标准溶液滴定草酸溶液,消耗NaOH的物质的量是草酸的2倍。
【分析】(1)澄清石灰水检验的是二氧化碳气体,有二氧化碳,澄清石灰水变浑浊,冷凝是冷凝分解产生的水蒸汽和草酸;
(2)检验CO,可通过灼热的氧化铜(若有CO,氧化铜由黑色变为红色的铜),再通过澄清石灰水(检验生成的二氧化碳),因此检验CO之前,要先除去二氧化碳;
(3)①比较酸性强弱,可将酸通入到另一种酸的盐溶液中,通过强酸制弱酸来比较酸性强弱;
②二元酸:是一分子的酸,能电离出两分子的氢离子,可用碱滴定。
10.【答案】(1)乙炔;碳碳双键和酯基
(2)加成反应;消去反应
(3);CH3CH2CH2CHO
(4)11;
(5)CH3CH(CH3)-C≡CH、CH3CH2CH2C≡CH、CH3CH2C≡CCH3
(6)
【知识点】有机物的合成
【解析】【解答】根据A的分子式可判断A应该是乙炔。与乙酸反应生成B,B在催化剂作用下转化为高分子化合物,根据高分子化合物的结构简式以及B的分子式可知B的结构简式为CH3COOCH=CH2,这说明反应①是乙炔与乙酸中羟基氢原子的加成反应;根据反应③的条件可知反应是酯基的水解反应,则C的结构简式为 ;根据C与D反应的生成物结构简式和名称可判断该反应是醛基的加成反应,则D的结构简式为CH3CH2CH2CHO。
(1)根据以上分析可知A的名称是乙炔,B含有的官能团是碳碳双键和酯基。
(2)根据以上分析可知反应①是加成反应;反应⑦是羟基的消去反应。
(3)根据以上分析可知C为 ,D为CH3CH2CH2CHO。
(4)由于碳碳双键是平面形结构,且碳碳单键可以旋转,因此2位碳上的甲基有一个氢原子可以旋转后进入分子平面,所以异戊二烯中共面原子最多有十一个。聚异戊二烯是1,4—加成反应,四碳链中间有一个双键,因此顺式异构体的结构简式为 ;
(5)异戊二烯有五个碳原子,有两个不饱和度。它的炔类同分异构体有三种: (图中箭头代表碳链中碳碳三键的位置),因此与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体HC≡CCH2CH2CH3、CH3C≡CCH2CH3、HC≡CCH(CH3)2。
(6)根据图中异戊二烯的合成路线可类推得到由A和乙醛为起始原料制备1,3-丁二烯的合成路线图(见答案)。
【分析】有机物的性质取决于官能团,可根据性质反推出有机物的结构。
A的分子式是C2H2,故A为乙炔,根据高分子化合物的结构可推出B的结构为CH3COOCH=CH2,B中含有酯基和碳碳双键,根据B的分子式,可知A→B为加成反应。酯基在酸性条件下能发生水解,则C的结构简式为则D为CH3CH2CH2CHO。
(4)碳碳双键中所有原子共平面,故共平面最多为11个,顺式异构:即相对分子质量大的在同一边
(5)写同分异构体,先写碳链异构,再写官能团异构
(6)可根据异戊二烯的合成路线类推。
11.【答案】(1)abcd
(2)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-( c+2d-a-b)kJ mol-1
(3)ac;<;4
(4)SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-;a;12.8
【知识点】燃烧热;化学平衡状态的判断;化学反应速率与化学平衡的综合应用;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)a.气溶胶属于胶体,微粒直径在10-7m~10-9m之间,而PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米,其中含有一些微粒直径在10-7m~10-9m之间,可以形成胶体,故a符合题意;
B.PM2.5表面积大,具有吸附性,能吸附大量的有毒、有害物质,故b符合题意;
C.PM2.5是主要来源是日常发电、工业生产、汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物,故c符合题意;
D.减少机动车尾气排放,减少了烟尘,能降低空气中PM2.5,故d符合题意;
故答案为:abcd;
(2)已知:①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-a kJ·mol-1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H2=-b kJ·mol-1;
③H2O(g)= H2O(l) △H3=-c kJ·mol-1;
④CH3OH(g)= CH3OH(l) △H4=-d kJ·mol-1,根据盖斯定律,△H=-△H1-△H2+ △H3+2△H4=-( c+2d-a-b)kJ mol-1,所以CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-( c+2d-a-b)kJ mol-1,故答案为:CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-( c+2d-a-b)kJ mol-1;
(3)①a.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍,均表示正反应速率,反应始终按该比例关系进行,不能说明到达平衡,当H2的消耗速率等于CH3OH的消耗速率的2倍时,反应到达平衡,故a不符合题意;
b.H2的体积分数不再改变是化学平衡的特征,达到了平衡,故b符合题意;
c.氢气、CO的转化率与它们起始物质的量有关,平衡时不一定相等,若起始物质的量之比等于化学计算量之比,转化率始终相等,故c不符合题意;
d.混合气体总质量不变,随反应进行,混合气体总物质的量减小,平均摩尔质量增大,混合气体气体的平均摩尔质量不再改变,说明达到了平衡,故d符合题意;故答案为:ac;
②温度一定时,正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,故压强pA<PB,故答案为:<;
③若达到化学平衡状态A时,容器的体积为20L,CO转化率为50%,则转化的CO为10mol×50%=5mol,则:
CO(g)+ 2H2(g)═ CH3OH(g)
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 5 10 5
平衡(mol) 5 10 5
平衡常数K= = =4,如果反应开始时仍充入10molCO和20molH2,在平衡状态B时CO转化率为80%,则转化的CO为10mol×80%=8mol,则:
CO(g)+ 2H2(g)═ CH3OH(g)
起始(mol) 10 20 0
转化(mol) 8 16 8
平衡(mol) 2 4 8
设体积为VL,则 =4,解得V=4,故答案为:4;
(4)①在燃料电池中,通入氧气的为正极,通入二氧化硫的为负极,二氧化硫失去电子,发生氧化反应,电极反应式为SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-,故答案为:SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-;
②标准状况下2.24 L O2的物质的量为 =0.1mol,转移电子的物质的量为0.4mol,乙中a为阴极,发生铜离子的放电,生成铜单质,生成铜的物质的量为 =0.2mol,质量为0.2mol×64g/mol=12.8g,故答案为:12.8。
【分析】(2)根据盖斯定律可算出甲醇的燃烧热
(3)①判断化学平衡的两种方法
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
变量不变 看是否是变量
②温度一定时,正反应为气体体积减小的反应,因此压强增大,平衡正向移动
③此种类型题目可根据化学平衡三段式求解。
(4)①电极反应方程式配平:先写反应物生成物,根据化合价升降配平转移电子数,再看条件配平电荷守恒,最后观察法配原子守恒。
②根据转移的电子数目守恒可求解。
1 / 1