湖北省新高考联盟2023-2024学年高二上学期开学联考
化学试卷
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
第 I 卷(选择题 共 45 分)
一、选择题(本题共 15 小题,每题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A. 光纤走进千家万户,赋能千行百业,光纤的主要材质为 Si
B. 民以食为天,均衡膳食助健康,主食中的淀粉可水解为葡萄糖
C. 利用 CO2合成脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
D. 村村通硬化路,乡乡通沥青路,沥青属于天然无机材料
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙酸乙酯的分子式:C4H8O2 B. 乙醇官能团的电子式:
C. 乙烷的空间填充模型: D. 乙烯的结构简式:
3. 某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图,实验所得数据如下:
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/
1 番茄 1 98.7
2 苹果 2 27.2
电池工作时,下列说法正确的是
A. 水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
B. 锌片为负极,发生还原反应
C. 电子从锌片经水果流向铜片
D. 该装置能将化学能全部转化为电能
4. 维生素 C 的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 维生素 C 的分子式 C6H10O6
B. 维生素 C 中所含的官能团是羟基、羧基、和碳碳双键
C. 维生素 C 具有还原性,能在一定条件下发生催化氧化反应
D. 维生素 C 能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色,原理相同
5. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol/L FeCl3溶液中所含 Cl-数目为 3NA
B. 0.1molKClO3与足量浓盐酸反应生成 Cl2转移电子数为 0.6NA
C. 标准状况下,11.2 L NO 和 11.2 L O2混合后分子数目为 NA
D. 常温下,0.1mol 环己烷( )共有 1.8NA个共价键
6. 利用下列实验装置(部分夹持装置略)进行实验,能达到目的的是
A B
C D
A. 利用针筒活塞向右移动,证明反应放热 B. 测定酸碱中和反应的反应热
C. 验证不同催化剂对化学反应速率的影响 D. 制备并收集 NO2
7. 下列离子方程式正确的是
A. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
B. 用醋酸和淀粉-KI 溶液检验加碘盐中的 IO:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O
C. 铜与稀硝酸:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O=H2S+2HSO
8. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。旧法合成的反应:
(CH3)2 C=O+ HCN→(CH3)2 C(OH)CN
(CH3)2 C(OH)CN +CH3OH +H2SO4→CH2 =C (CH3 )COOCH3 +NH4HSO4
新法合成的反应:CH3CCH+CO+CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3
下列说法错误的是
A. HCN中碳元素表现+2 价
B. Pd作为催化剂可以降低反应活化能,改变反应热
C. 新法没有副产物,原子利用率高,对设备腐蚀性小
D. 甲基丙烯酸甲酯能发生取代、加成、加聚、氧化反应
9. 对煤干馏并检验其中部分产物,装置(夹持装置已略)如图所示,下列说法不正确的是
A. 煤的干馏工业上也叫煤的焦化 B. c 装置可检验产生的气体中一定含有 H2S
C. d 装置中应该加入浓硫酸 D. e 装置中的固体由黑色变为红色
10. “价—类”二维图是学习元素化合物的工具,图中 a~g 分别表示不同价态的氮元素所对应的物质,下列说法正确的是
A. 液态a可用作制冷剂 B. d一定是一种红棕色气体
C. 常温下,稀的e溶液可以用铁罐车运输 D. f 属于强电解质
11. 工业制硫酸的重要反应之一是 SO2在 400-500°C 催化氧化:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H,在一定温度下,将 2mol SO2和 1mol O2充入一定容密闭容器中进行催化氧化, 反应机理如下:
反应Ⅰ:V2 O5 (s)+ SO2 (g) V2 O4 (s) +SO3(g) △H=+24kJ·mol -1
反应Ⅱ:2V2 O4 (s) +O2(g) 2V2 O5 (s) △H=-246kJ·mol -1
反应中的能量变化如右图所示,下列说法不正确的是
A. ΔH=-198kJ· mol-1
B. SO2与SO3的物质的量之和恒为 2mol
C. 使用V2O5是为了提高 SO2的平衡转化率
D. 反应速率由反应Ⅱ决定
12. 已知101kPa、25℃下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。已知葡萄糖[C6H12O6(s)]的燃烧热为2804 kJ·mol-1。图中能正确表示反应:6CO2(g)+6H2O(g)=C6H12O6(s)+6O2(g)的能量变化曲线的是
A. 曲线1 B. 曲线2 C. 曲线3 D. 曲线4
13. 下列由实验现象得出结论不正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的紫色石蕊试纸变红 氯代甲烷溶于水显酸性
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,玻璃球中红棕色加深 反应2NO2(g) N2O4(g)的<0
C 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后溶液黄色变浅,滴入5滴15% KSCN溶液,溶液变血红色 KI 与 FeCl3的反应有一定限度
D 将表面氧化铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰,黑色铜丝变红 氧化铜被乙醇蒸气还原
A. A B. B C. C D. D
14. 某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象,结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。下列关于该实验的说法错误的是
已知:①K2Cr2O7溶液存在平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:Cr2O(橙色);CrO(黄色);Cr 3+ (绿色)。
A. i 可证明反应 Cr2O+H2O2CrO+2H+的正反应放热
B. ii 是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂 a 可以是 NaOH
C. iii 平衡逆向移动仅仅是因为增大了生成物浓度
D. 向 iii 所得橙色溶液中加入乙醇,溶液将由橙色变为绿色
15. T1℃时,在一个容积为 10L 的恒容密闭容器中分别加入 1mol Fe2O3、1molCO,发生反应Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g),反应 10min 达到平衡。该反应平衡常数随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. T1温度下 CO 的平衡转化率为 75%
C. 在 T3℃下平衡后,再充入 1mol CO,再次平衡时增大
D. 当体系压强不再变化时,反应达到平衡
第 II 卷(非选择题 共 55 分)
二、填空题(本题共 4 题,共 55 分)
16. 以某含硅废石(含 SiO2 78%,Al2O3 13%、MgO 9%)为原料,工业上采用以下工艺回收 Si、Al、Mg。
(1)为提高酸浸效率,可采取的措施是_______________________(任意答一条)。
(2)矿渣焙烧的主要反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是______________。
(3)试剂 a 最好选_______________,从 Al(OH)3中回收铝单质的系列操作涉及的化学反应方程式有:___________。
(4)回收得到的金属 Mg、Al 与 NaOH 溶液构成原电池装置如图。
铝为 __________极(填“正”或 “负”),写出铝电极的电极反应式:______________________。
17. 某烃 A 的产量用来衡量一个国家石油化工发展水平,部分有机物转化关系如图所示(部分反应条件已省略)。试回答下列问题:
(1)B 的化学名称________,CH2=CHCOOH 分子中所含官能团的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. 有机物 A 能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色,其原理相同
B. CH2=CHCH=CH2和有机物 A 互为同系物
C. 有机物C和有机物E互为同分异构体
D. 一定条件下 CH2=CHCH3可发生加聚反应生成 [ CH2CHCH3]
(3)反应②的类型为___________,反应③的化学反应方程式________________。
(4)F(乙二醇,HOCH2CH2OH)与D发生酯化反应生成链状酯 G(C6H10O4),写出G的结构简式________。
(5)反应①~⑦中不属于“原子经济性反应”(即原子利用率为100%)的是__________(填序号)。
18. 乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,是极好的工业溶剂,广泛应用于油墨、人造革生产中。为了提高乙酸乙酯产率,同学们对课本装置进行了改进。已知有关有机物的沸点如下,请回答下列问题:
甲组实验装置图
试剂 浓硫酸(98℃) 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 338.0 78.5 118 77.1
(1)仪器 B 的名称是___________________,仪器 B 的作用除了冷凝外,还可以_________。
(2)加入碎瓷片的作用是___________________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是______(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)若用同位素18 O 标记乙醇中的氧原子,则CH3CH218OH与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为____________________。
(4)装置 C 中盛放试剂为______,关于该试剂说法不正确的是______(填字母代号)。
A.可以用烧碱溶液代替
B.可以中和乙酸,吸收乙醇
C.增大了溶剂的极性,降低乙酸乙酯的溶解度
D.增大了水溶液的密度,有利于乙酸乙酯分层析
(5)乙酸乙酯的某种同分异构体分子中含有 2 个甲基,且能与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为___________。
19. 氮氧化物(NOx)是严重的环境污染物,研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一。用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。
(1)在室温下,0.5 mol CH4(g)还原 NO2(g)至 N2(g),完全反应放出 477.5 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为:_______________。
(2)一定温度下,向一个装有催化剂体积为 2L 的密闭容器中投入一定量的 CH4 (g)和 NO (g) 发生反应:
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
①能说明该反应已经达到平衡状态的是_________(填字母)。
A. 容器内气体压强保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. CH4的消耗速率等于 CO2的消耗速率
D. c(CH4)和 c(CO2)的浓度比保持不变
②5min 后该反应达到平衡,测得容器中 N2的物质的量为 0.4mol。则 8min 内用NO表示的反应速率为v(NO)=___________。
③测得反应速率和温度的关系如图甲所示,BC段反应速率降低的原因可能是___________。若该反应在一定温度下达到平衡后,将容器逐渐压缩,容器内CH4的平衡转化率为α,测定结果如图乙所示,试分析α随压强增大,开始不变,一定程度后逐渐增大的原因是________________。
(3)利用某分子筛作催化剂,NH3也可脱除废气中 NO 和 NO2,生成两种无毒物质。其反应历程如图所示:
①该反应历程中 X 表示的物质为_____________、_______________。
②上述历程的总反应为:_____________________________________。
湖北省新高考联盟2023-2024学年高二上学期开学联考
化学试卷 答案解析
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
第 I 卷(选择题 共 45 分)
一、选择题(本题共 15 小题,每题 3 分,共 45 分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 建设美丽乡村,守护中华家园,衣食住行皆化学。下列说法正确的是
A. 光纤走进千家万户,赋能千行百业,光纤的主要材质为 Si
B. 民以食为天,均衡膳食助健康,主食中的淀粉可水解为葡萄糖
C. 利用 CO2合成脂肪酸,实现了无机小分子向有机高分子的转变
D. 村村通硬化路,乡乡通沥青路,沥青属于天然无机材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.光纤的主要材质为二氧化硅,A错误;
B.淀粉水解的最终产物为葡萄糖,B正确;
C.CO2合成脂肪酸,为无机小分子向有机高分子的转变,C错误;
D.沥青属于有机材料,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙酸乙酯的分子式:C4H8O2 B. 乙醇官能团的电子式:
C. 乙烷的空间填充模型: D. 乙烯的结构简式:
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙酸乙酯是乙酸与乙醇发生酯化反应产生的物质,结构简式是CH3COOC2H5,故其分子式是C4H8O2,A正确;
B.乙醇官能团是-OH,其电子式为 ,B错误;
C.图示为乙烷的球棍模型,不是空间填充模型,C错误;
D.图示为乙烯的结构式,其结构简式是CH2=CH2,D错误;
故合理选项是A。
3. 某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图,实验所得数据如下:
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/
1 番茄 1 98.7
2 苹果 2 27.2
电池工作时,下列说法正确的是
A. 水果种类和电极间距离对电流的大小均有影响
B. 锌片为负极,发生还原反应
C. 电子从锌片经水果流向铜片
D. 该装置能将化学能全部转化为电能
【答案】A
【解析】
【分析】水果中的电解质溶液与锌片、铜片构成原电池,锌为负极,失去电子发生氧化反应,铜片为正极,发生得到电子的还原反应,电子从负极经导线流向正极。溶液中的离子移动方向是阳正阴负。
【详解】A.水果中的电解质溶液的酸性越强,电解质溶液导电能力就越强,两个电极之间的距离越大,电势差就越大,可见水果的种类和电极间距离对电流的大小均有影响,A正确;
B.由于金属活动性:Zn>Cu,所以Zn片为负极,Zn失去电子,发生氧化反应,B错误;
C.电子从锌片经外电路流向铜片,而不能通过电解质溶液,C错误;
D.该装置是原电池,只能将化学能大部分转化为电能,同时还有热能产生,因此不能将化学能全部转化为电能,D错误;
故合理选项是A。
4. 维生素 C 结构如图所示。下列说法正确的是
A. 维生素 C 的分子式 C6H10O6
B. 维生素 C 中所含的官能团是羟基、羧基、和碳碳双键
C. 维生素 C 具有还原性,能在一定条件下发生催化氧化反应
D. 维生素 C 能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色,原理相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.维生素 C 的分子式 C6H8O6,A错误;
B.维生素 C 中所含的官能团是羟基、酯基和碳碳双键,B错误;
C.维生素 C 含有碳碳双键和羟基,都具有还原性,能在一定条件下发生催化氧化反应,C正确;
D.维生素 C 能使溴水、酸性 KMnO4溶液褪色,前者为加成反应,后者为氧化反应,原理不相同,D错误;
故选C。
5. NA代表阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是
A. 1 mol/L FeCl3溶液中所含 Cl-数目为 3NA
B. 0.1molKClO3与足量浓盐酸反应生成 Cl2转移电子数为 0.6NA
C. 标准状况下,11.2 L NO 和 11.2 L O2混合后分子数目为 NA
D. 常温下,0.1mol 环己烷( )共有 1.8NA个共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A.没有说明溶液的体积,不能计算微粒数,A错误;
B.氯酸钾中的氯元素化合价降低5价,故0.1mol氯酸钾完全反应,转移0.5mol电子,B错误;
C.一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮能自身发生可逆反应生成四氧化二氮,故不能计算反应后的分子数,C错误;
D.一个环己烷含有18个共价键,故0.1mol环己烷含有1.8mol共价键,D正确;
故选D。
6. 利用下列实验装置(部分夹持装置略)进行实验,能达到目的的是
A B
C D
A. 利用针筒活塞向右移动,证明反应放热 B. 测定酸碱中和反应的反应热
C. 验证不同催化剂对化学反应速率的影响 D. 制备并收集 NO2
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应生成了氢气也可以使针筒活塞向右移动,不能证明反应放热,故A错误;
B.利用保温装置测定酸碱反应的反应热,可以达到实验目的,故B正确;
C.H2O2的浓度不同,不能验证不同催化剂对反应速率的影响,故C错误;
D.NO2会和水反应,不能用排水法收集,故D错误;
故选B
7. 下列离子方程式正确的是
A. 向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
B. 用醋酸和淀粉-KI 溶液检验加碘盐中的 IO:IO+5I-+6H+=3I2+3H2O
C. 铜与稀硝酸:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
D. 向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O=H2S+2HSO
【答案】A
【解析】
【详解】A.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳生成次氯酸和碳酸氢钙,故离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO,故A正确;
B.醋酸为弱酸,不能拆开写,故离子方程式为IO+5I-+6CH3COOH=3I2+3H2O+6CH3COO-,故B错误;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫会生成S和亚硫酸氢钠,离子方程式为:2S2-+5SO2+2H2O=3S+4HSO,故D错误;
故选A。
8. 甲基丙烯酸甲酯是合成有机玻璃的单体。旧法合成的反应:
(CH3)2 C=O+ HCN→(CH3)2 C(OH)CN
(CH3)2 C(OH)CN +CH3OH +H2SO4→CH2 =C (CH3 )COOCH3 +NH4HSO4
新法合成的反应:CH3CCH+CO+CH3OH CH2=C(CH3)COOCH3
下列说法错误的是
A. HCN中碳元素表现+2 价
B. Pd作为催化剂可以降低反应的活化能,改变反应热
C. 新法没有副产物,原子利用率高,对设备腐蚀性小
D. 甲基丙烯酸甲酯能发生取代、加成、加聚、氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCN中H为+1价,N为-3价,故碳元素表现+2 价,故A正确;
B.催化剂只能降低反应活化能,不能改变反应热,故B错误;
C.新法没有副产物产生只生成目标产物,原子利用率高,旧方法中具有酸性可以腐蚀设备,新方法中没有,对设备腐蚀性小,故C正确;
D.CH2=C(CH3)COOCH3中含有碳碳双键,能发生加成、加聚和氧化反应,含有酯基,能发生取代反应,故D正确;
故选B。
9. 对煤干馏并检验其中部分产物,装置(夹持装置已略)如图所示,下列说法不正确的是
A. 煤的干馏工业上也叫煤的焦化 B. c 装置可检验产生的气体中一定含有 H2S
C. d 装置中应该加入浓硫酸 D. e 装置中的固体由黑色变为红色
【答案】B
【解析】
【分析】煤干馏得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭,据此分析;
【详解】A.煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,发生复杂的物理、化学变化,得到焦炉气、粗氨水、粗苯、煤焦油、焦炭,也叫煤的焦化,故A说法正确;
B.焦炉气中含有乙烯,乙烯也能使酸性KMnO4溶液褪色,故B说法错误;
C.焦炉气在通入到氧化铜之前应该通过浓硫酸干燥,故C说法正确;
D.焦炉气中含有H2、CO都能还原CuO,使黑色变为红色,故D说法正确;
答案:B。
10. “价—类”二维图是学习元素化合物的工具,图中 a~g 分别表示不同价态的氮元素所对应的物质,下列说法正确的是
A. 液态a可用作制冷剂 B. d一定是一种红棕色气体
C. 常温下,稀的e溶液可以用铁罐车运输 D. f 属于强电解质
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,a为-3价的氢化物,即NH3,b为N2,c为+2价的氧化物,即NO,d为+4价的氧化物,即NO2或N2O4,e为+5价的含氧酸,即HNO3,f为-3价的碱,即NH3 H2O,g为-3价的盐,即铵盐,据此分析作答。
【详解】A.液氨汽化时要吸收大量热量,可用作制冷剂,A正确;
B.d为+4价的氧化物,即NO2或N2O4,N2O4为无色气体,B错误;
C.根据分析可知,a为HNO3,铁遇浓硝酸常温下钝化,浓硝酸可以用铁罐车运输,但铁遇稀硝酸常温下不发生钝化,稀硝酸不能用铁罐车运输,C错误;
D.根据分析可知,f为NH3 H2O,属于弱电解质,D错误;
故选A。
11. 工业制硫酸的重要反应之一是 SO2在 400-500°C 催化氧化:2SO2(g)+ O2(g)2SO3(g) △H,在一定温度下,将 2mol SO2和 1mol O2充入一定容密闭容器中进行催化氧化, 反应机理如下:
反应Ⅰ:V2 O5 (s)+ SO2 (g) V2 O4 (s) +SO3(g) △H=+24kJ·mol -1
反应Ⅱ:2V2 O4 (s) +O2(g) 2V2 O5 (s) △H=-246kJ·mol -1
反应中的能量变化如右图所示,下列说法不正确的是
A. ΔH=-198kJ· mol-1
B. SO2与SO3的物质的量之和恒为 2mol
C. 使用V2O5是为了提高 SO2的平衡转化率
D. 反应速率由反应Ⅱ决定
【答案】C
【解析】
【详解】A.由盖斯定律可知,反应Ⅰ×2+反应Ⅱ可得反应2SO2 (g) +O2(g) 2SO3(g) △H=-198kJ·mol -1 ,故A正确;
B.根据硫元素守恒可知,SO2与SO3的物质的量之和恒为 2mol,故B正确;
C.使用催化剂不能提高转化率,只能加快反应速率,故C错误;
D.反应Ⅱ的活化能较大,故反应速率由反应Ⅱ决定,故D正确;
故选C。
12. 已知101kPa、25℃下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量,叫做该物质的燃烧热。已知葡萄糖[C6H12O6(s)]的燃烧热为2804 kJ·mol-1。图中能正确表示反应:6CO2(g)+6H2O(g)=C6H12O6(s)+6O2(g)的能量变化曲线的是
A. 曲线1 B. 曲线2 C. 曲线3 D. 曲线4
【答案】B
【解析】
【详解】已知葡萄糖的燃烧热为2804 kJ·mol-1,说明1 mol葡萄糖固体与足量O2气体完全燃烧产生CO2气体和液态H2O,放出热量为2804 kJ,则表示燃烧热的热化学方程式为:△H=-2804 kJ·mol-1,则表示燃烧热反应的逆反应为吸热反应,生成物的能量比反应物的多,反应方程式为:△H=+2804 kJ·mol-1。由于气态水含有的能量比等质量的液体水多,则图中能正确表示反应:△H<+2804 kJ·mol-1,该反应为吸热反应,该反应吸收的热量小于2804kJ,故图中能正确表示反应:6CO2(g)+6H2O(g)=C6H12O6(s)+6O2(g)的能量变化曲线的是为曲线2,合理选项是B。
故选B。
13. 下列由实验现象得出的结论不正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的紫色石蕊试纸变红 氯代甲烷溶于水显酸性
B 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中,玻璃球中红棕色加深 反应2NO2(g) N2O4(g)的<0
C 取5 mL 0.1 mol·L-1KI溶液于试管中,加入1 mL 0.1mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后溶液黄色变浅,滴入5滴15% KSCN溶液,溶液变血红色 KI 与 FeCl3的反应有一定限度
D 将表面氧化的铜丝从酒精灯的外焰慢慢移向内焰,黑色铜丝变红 氧化铜被乙醇蒸气还原
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷与氯气在光照下反应可生成氯代甲烷和氯化氢,氯代甲烷不溶于水,不能使湿润的紫色石营试纸变红,使湿润的紫色石营试纸变红的气体是氯化氢,A错误;
B.对于反应2NO2(g) N2O4(g)升高温度,气体颜色加深,二氧化氮浓度增大,说明反应平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,B正确;
C.反应物中KI溶液过量,Fe3+不足, 如果反应后能检测到Fe3+,则可以判断该反应不能进行完全,C正确;
D.乙醇具有还原性,能够把氧化铜还原为铜,黑色的铜丝变红色,D正确;
故选A。
14. 某兴趣小组以重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液为研究对象,结合所学反应原理的知识改变条件使其发生“色彩变幻”。下列关于该实验的说法错误的是
已知:①K2Cr2O7溶液存在平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+。
②含铬元素的离子在溶液中的颜色:Cr2O(橙色);CrO(黄色);Cr 3+ (绿色)。
A. i 可证明反应 Cr2O+H2O2CrO+2H+的正反应放热
B. ii 是验证“只降低生成物的浓度,该平衡正向移动”,试剂 a 可以是 NaOH
C. iii 平衡逆向移动仅仅是因为增大了生成物的浓度
D. 向 iii 所得橙色溶液中加入乙醇,溶液将由橙色变为绿色
【答案】C
【解析】
【分析】本题通过重铬酸钾溶液中存在的颜色的变化,验证了化学化学平衡与温度、浓度的关系,同时验证了重铬酸根离子的强氧化性,以此解题。
【详解】A.加热橙色加深,说明c(Cr2O)增大,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正向为放热反应,A正确;
B.试剂是KOH溶液,该试剂能与氢离子反应,降低生成物浓度,平衡正向移动,CrO浓度增大,现象是溶液变黄,B正确;
C.加入浓硫酸,不但增加氢离子浓度平衡逆向移动的情况,同时考虑浓硫酸溶于水放出大量的热的情况,浓硫酸溶于水放出大量的热,平衡也会逆向移动,C错误;
D.溶液橙色加深,说明溶液中Cr2O浓度增大,Cr2O具有强氧化性,可以被乙醇还原为绿色的Cr 3+,故加入乙醇后,溶液由橙色变为绿色,D正确;
故选C。
15. T1℃时,在一个容积为 10L 的恒容密闭容器中分别加入 1mol Fe2O3、1molCO,发生反应Fe2O3(s)+ 3CO(g)2Fe(s)+ 3CO2(g),反应 10min 达到平衡。该反应平衡常数随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应的
B. T1温度下 CO 的平衡转化率为 75%
C. 在 T3℃下平衡后,再充入 1mol CO,再次平衡时增大
D. 当体系压强不再变化时,反应达到平衡
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,随温度升高,平衡常数K越来越小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应是放热, H<0,A错误;
B.在T1℃下,设反应的CO的物质的量浓度为x,则有,根据图像,T1℃时解得x=0.075,故平衡转化率为, B正确;
C.该反应的平衡常数,K只与温度有关,温度不变,K不变,因此充入1molCO,再次平衡时不变,C错误;
D.该反应是气体体积不变的反应,故当体系压强不再变化时,反应不一定达到平衡状态,D错误;
故选B。
第 II 卷(非选择题 共 55 分)
二、填空题(本题共 4 题,共 55 分)
16. 以某含硅废石(含 SiO2 78%,Al2O3 13%、MgO 9%)为原料,工业上采用以下工艺回收 Si、Al、Mg。
(1)为提高酸浸效率,可采取的措施是_______________________(任意答一条)。
(2)矿渣焙烧的主要反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是______________。
(3)试剂 a 最好选_______________,从 Al(OH)3中回收铝单质的系列操作涉及的化学反应方程式有:___________。
(4)回收得到的金属 Mg、Al 与 NaOH 溶液构成原电池装置如图。
铝为 __________极(填“正”或 “负”),写出铝电极的电极反应式:______________________。
【答案】(1)粉碎含硅废石,增大盐酸浓度
(2)1:2 (3) ①. CO2 ②. 2Al(OH)3Al2O3+3H2O; 2Al2O34Al+3O2↑
(4) ①. 负极 ②. Al-3e-+4OH-=
【解析】
【分析】含硅废石中含有二氧化硅、氧化铝和氧化镁,加盐酸酸浸,氧化铝转化为铝离子,氧化镁转化为镁离子,二氧化硅不与盐酸反应,矿渣为二氧化硅,二氧化硅与C高温下反应生成Si和CO,烧渣为粗硅,粗硅再与HCl300℃下反应生成SiHCl3,SiHCl3中通入H2高温下反应生成Si和HCl,此时生成的硅为精硅。浸取液中含有铝离子和镁离子,加入碱,Al3+转化为,Mg2+转化为Mg(OH)2,滤液中加入试剂a,转化为氢氧化铝,a最好为二氧化碳,氢氧化铝加热分解生成氧化铝,氧化铝熔融情况下电解生成Al。氢氧化镁中加入盐酸生成氯化镁溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到无水氯化镁,最后电解熔融氯化镁得到Mg,以此解题。
【小问1详解】
为提高酸浸效率,可采取的措施为粉碎含硅废石,增大盐酸浓度等;
【小问2详解】
由分析可知,矿渣为二氧化硅,则矿渣焙烧的主要反应为: SiO2+2CSi+2CO,在该反应中,氧化剂为SiO2,还原剂为C,其比值为:1:2;
【小问3详解】
四羟基合铝离子转化为氢氧化铝需要加入弱酸,若加入强酸,则氢氧化铝会重新溶解生成铝离子,因此试剂a最好为CO2; 氢氧化铝中获得铝需要将氢氧化铝加热分解后电解熔融氧化铝,涉及到的反应的化学反应方程式有:2Al(OH)3Al2O3+3H2O; 2Al2O34Al+3O2↑;
【小问4详解】
当电解质溶液是NaOH溶液时,铝与NaOH溶液反应,而Mg不反应,故铝作原电池的负极,电极反应式为Al-3e-+4OH-=。
17. 某烃 A 的产量用来衡量一个国家石油化工发展水平,部分有机物转化关系如图所示(部分反应条件已省略)。试回答下列问题:
(1)B 的化学名称________,CH2=CHCOOH 分子中所含官能团的名称是________。
(2)下列说法正确的是________。
A. 有机物 A 能使溴水和酸性 KMnO4溶液褪色,其原理相同
B. CH2=CHCH=CH2和有机物 A 互为同系物
C. 有机物C和有机物E互为同分异构体
D. 一定条件下 CH2=CHCH3可发生加聚反应生成 [ CH2CHCH3]
(3)反应②的类型为___________,反应③的化学反应方程式________________。
(4)F(乙二醇,HOCH2CH2OH)与D发生酯化反应生成链状酯 G(C6H10O4),写出G的结构简式________。
(5)反应①~⑦中不属于“原子经济性反应”(即原子利用率为100%)的是__________(填序号)。
【答案】(1) ①. 乙醇 ②. 碳碳双键,羧基 (2)C
(3) ①. 加成反应 ②. O2+2C2H5OH2H2O+2CH3CHO
(4)CH3COOCH2CH2OOCCH3
(5)③⑦
【解析】
【分析】石油分馏后得到重油,重油裂解得到丙烯、A(乙烯)、丁二烯等产品。丙烯与氧气在催化剂加热条件下反应得到丙烯酸;乙烯与溴发生加成反应得到1,2-二溴乙烷,在一定条件下得到乙二醇;乙烯与水加成反应得到B:乙醇,乙醇催化氧化得到C:乙醛,乙醛催化氧化得到D:乙酸,以此解题。
【小问1详解】
由分析可知,B为乙醇,则其名称为乙醇;根据结构简式可知,CH2=CHCOOH分子中所含官能团的名称是碳碳双键,羧基;
【小问2详解】
A.根据分析可知,A为乙烯,可以和溴水发生加成反应而使其褪色,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使其褪色,原理不同,A错误;
B.根据分析可知,A为乙烯,和CH2=CHCH=CH2结构不同,不互为同系物,B错误;
C.由分析可知,C为乙醛,E为环乙烷,两者分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C正确;
D.CH2=CHCH3中含有碳碳双键,可以发生加聚反应生成,D错误;
故选C;
【小问3详解】
反应②为乙烯和水的加成反应;反应③为乙醇的催化氧化,方程式为:O2+2C2H5OH2H2O+2CH3CHO;
【小问4详解】
由分析可知,D为乙酸,结合G的分子式可知,1molF可以消耗2mol乙酸发生酯化反应,生成G的结构简式为:CH3COOCH2CH2OOCCH3;
【小问5详解】
加成反应,加聚反应的原子利用率为100%,反应③为乙醇的催化氧化,反应⑦为酯化反应,两者都不属于“原子经济性反应”,故答案为:③⑦。
18. 乙酸乙酯是应用最广的脂肪酸酯之一,是极好的工业溶剂,广泛应用于油墨、人造革生产中。为了提高乙酸乙酯产率,同学们对课本装置进行了改进。已知有关有机物的沸点如下,请回答下列问题:
甲组实验装置图
试剂 浓硫酸(98℃) 乙醇 乙酸 乙酸乙酯
沸点/℃ 338.0 78.5 118 77.1
(1)仪器 B 的名称是___________________,仪器 B 的作用除了冷凝外,还可以_________。
(2)加入碎瓷片的作用是___________________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是______(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)若用同位素18 O 标记乙醇中的氧原子,则CH3CH218OH与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为____________________。
(4)装置 C 中盛放试剂为______,关于该试剂说法不正确的是______(填字母代号)。
A.可以用烧碱溶液代替
B.可以中和乙酸,吸收乙醇
C.增大了溶剂的极性,降低乙酸乙酯的溶解度
D.增大了水溶液的密度,有利于乙酸乙酯分层析
(5)乙酸乙酯的某种同分异构体分子中含有 2 个甲基,且能与碳酸氢钠溶液反应,则该物质的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. 防倒吸
(2) ①. 防止暴沸 ②. B
(3)
(4) ①. 饱和碳酸钠溶液 ②. A
(5)
【解析】
【分析】由实验装置图可知,圆底烧瓶中发生的反应为在浓硫酸作用下乙酸与乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,烧杯中盛有的饱和碳酸钠溶液用于除去乙酸乙酯中混有的乙酸、吸收乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度便于分层,球形干燥管用于防倒吸,以此解题。
【小问1详解】
由图可知,仪器 B 的名称是球形干燥管;球形干燥管中可以储存部分水,当液面低于球形干燥管细口时,水就会在重力的作用下流出,起到防倒吸的作用;
【小问2详解】
反应需要加热,则碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该冷却后再补加,以防发生危险,故选B;
【小问3详解】
根据酯化反应的原理可知,与乙酸生成乙酸乙酯的化学方程式为;
【小问4详解】
为了除去C中乙酸乙酯内的杂志,则装置C中盛放的试剂为:饱和碳酸钠溶液;
A.乙酸乙酯在烧碱存在的情况下会水解,故不能用烧碱溶液代替,A错误;
B.乙酸乙酯中溶解的乙酸可以和碳酸钠反应,同时可以溶解乙醇,B正确;
C.碳酸钠可以增大溶剂的极性,从而降低乙酸乙酯的溶解度,有利于分离,C正确;
D.碳酸钠可以增大水溶液的密度,有利于乙酸乙酯分层析,D正确;
故选A;
【小问5详解】
乙酸乙酯的同分异构体能与碳酸氢钠溶液反应说明分子中含有羧基,则分子中含有2个甲基的结构简式为 。
19. 氮氧化物(NOx)是严重的环境污染物,研究氮氧化物废气处理是国际环保主要方向之一。用 CH4催化还原 NOx可以消除氮氧化物的污染。
(1)在室温下,0.5 mol CH4(g)还原 NO2(g)至 N2(g),完全反应放出 477.5 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为:_______________。
(2)一定温度下,向一个装有催化剂体积为 2L 的密闭容器中投入一定量的 CH4 (g)和 NO (g) 发生反应:
CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。
①能说明该反应已经达到平衡状态的是_________(填字母)。
A. 容器内气体压强保持不变
B. 混合气体的密度保持不变
C. CH4的消耗速率等于 CO2的消耗速率
D. c(CH4)和 c(CO2)的浓度比保持不变
②5min 后该反应达到平衡,测得容器中 N2物质的量为 0.4mol。则 8min 内用NO表示的反应速率为v(NO)=___________。
③测得反应速率和温度的关系如图甲所示,BC段反应速率降低的原因可能是___________。若该反应在一定温度下达到平衡后,将容器逐渐压缩,容器内CH4的平衡转化率为α,测定结果如图乙所示,试分析α随压强增大,开始不变,一定程度后逐渐增大的原因是________________。
(3)利用某分子筛作催化剂,NH3也可脱除废气中的 NO 和 NO2,生成两种无毒物质。其反应历程如图所示:
①该反应历程中 X 表示的物质为_____________、_______________。
②上述历程的总反应为:_____________________________________。
【答案】(1) (2)CDL
(3) ①. N2 ②. H2O ③.
【解析】
【小问1详解】
在室温下,0.5 mol CH4(g)还原 NO2(g)至 N2(g),完全反应放出 477.5 kJ 的热量,则1mol甲烷发生该反应放出955 kJ 的热量,该反应的热化学方程式为。
【小问2详解】
①A.该反应前后气体分子数相同,故容器内气体压强始终保持不变,故不能说明反应到平衡;B.该反应在固定容器中进行,权威气体,故混合气体的密度始终保持不变 ,故不能说明反应到平衡;C.CH4的消耗速率等于 CO2的消耗速率,说明正反应速率等于逆反应速率,说明反应到平衡;D.c(CH4)和 c(CO2)的浓度比保持不变,说明反应到平衡。故选CD。
②5min 后该反应达到平衡,测得容器中 N2的物质的量为 0.4mol,则一氧化氮的改变量为0.8mol,因为5min后该反应到平衡,各物质的物质的量不变,则一氧化氮的反应速率
③BC段反应速率降低的原因可能是随着温度升高催化剂活性明显减低或反应物浓度减小。若该反应在一定温度下达到平衡后,将容器逐渐压缩,容器内CH4的平衡转化率为α,测定结果如图乙所示,试分析α随压强增大,开始不变,一定程度后逐渐增大的原因是反应前后气体分子数相等,其他条件一定时,加压平衡不移动,a不变,压强增大到一定程度后水蒸气液化,正反应变为气体分子数减小的反应,继续加压,平衡正向移动,a逐渐增大。
【小问3详解】
①根据原子守恒判断,该反应历程中 X 表示的物质为氮气和水。
②从图分析,氨气和一氧化氮和二氧化氮反应生成氮气和水,根据氧化还原反应电子守恒得上述历程的总反应为。