福建省永春县第一中学2017-2018高一下学期化学期末考试试卷

福建省永春县第一中学2017-2018学年高一下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2016高一下·绍兴期末)化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解制备氢气,是氢能开发的研究方向
B.石油的分馏和煤的干馏,都属于化学变化
C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,鸡蛋清因发生变性而析出
D.可利用二氧化碳制备全降解塑料
2.(2018高一下·永春期末)金属钛对人体无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是(  )
A.48Ti和50Ti的质子数相同,是同一种核素
B.48Ti和50Ti的质量数不同,属于两种元素
C.48Ti和50Ti的质子数相同,互称同位素
D.48Ti和50Ti的质子数相同,中子数不同,互称同素异形体
3.(2018高一下·永春期末)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.甲烷分子的比例模型: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.氯化氢的电子式: D.S2-离子结构示意图:
4.(2016高一下·武城期中)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是(  )
A.硅太阳能电池 B.锂离子电池
C.太阳能集热器 D.燃气灶
5.(2018高一下·永春期末)下列各组顺序的排列错误的是(  )
A.熔点:金刚石>干冰 B.稳定性:SiH4>H2S
C.碱性:KOH>Al(OH)3 D.离子半径:O2->Na+
6.(2018高一下·永春期末)下列物质之间的相互关系错误的是(  )
A.O2和O3互为同素异形体
B.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
C.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
D. 和 为不同种物质
7.(2018高一下·永春期末)如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2018高一下·永春期末)在下列有关晶体的叙述中错误的是(  )
A.离子晶体中,一定存在离子键
B.原子晶体中,存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高
D.稀有气体的原子能形成分子晶体
9.(2018高一下·永春期末)下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型都相同的是(  )
A.CO2和H2S B.KOH和CH4 C.Si和CO2 D.NaCl和HCl
10.(2018高一下·平顶山期末)某有机物的结构简式如右图:则此有机物可发生的反应有(  )
①取代 ②加成 ③氧化 ④酯化 ⑤水解 ⑥中和
A.①②③⑤ B.②③④⑤
C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
11.(2016高一下·绍兴期末)目前,科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子,即把足球烯C60的分子容纳在Si60分子中,外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合,下列叙说错误的是(  )
A.该反应为置换反应
B.该晶体为分子晶体
C.该物质是一种新的化合物
D.该物质的相对分子质量是2400
12.(2018高二下·北京期中)下列由实验得出的结论正确的是(  )
  实验 结论
A. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B. 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C. 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
13.(2018高一下·永春期末)下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是(  )
A.a为负极、d为阳极
B.c电极上有气体产生,发生还原反应
C.电解过程中,氯离子向d电极移动
D.电解过程中,d电极质量增加
14.(2018高一下·永春期末)某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法中正确的是(  )
A.能和碳酸钠溶液反应的官能团有2种
B.1mol该有机物最多能与2molH2发生加成
C.与 互为同分异构体
D.既可以发生取代反应又可以发生氧化反应
15.(2018高一下·永春期末)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示,若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是(  )
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.与H2化合,Z比W更容易
D.形成的气态氢化物溶于水,溶液呈碱性的是X
16.(2018高一下·永春期末)“绿色化学”提倡化工生产应尽可能将反应物的原子全部利用,从根本上解决环境污染问题。在下列制备环氧乙烷( )的反应中,最符合“绿色化学”思想的是(  )
A.
B.
C.
D.
17.(2018高一下·永春期末)根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ·mol-1,下列说法或表达正确的是(  )
A.2 mol水蒸气分解生成2 mol氢气与1 mol氧气需吸收483.6 kJ的热量
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H>-483.6 kJ·mol-1
C.H2(g) + O2(g)=H2O(g) △H=241.8 kJ·mol-1
D.1 mol氢气与0.5 mol 氧气的总能量小于1 mol水蒸气的总能量
18.(2018高一下·永春期末)下列实验能获得成功的是(  )
A.用如图所示装置,无水乙酸和乙醇共热制取乙酸乙酯
B.将铜丝在酒精灯上加热后,立即伸入无水乙醇中,铜丝恢复原来的红色
C.水和乙醇的混合液,可用蒸馏的方法使其分离
D.淀粉用酸催化水解后的溶液加入新制银氨溶液,水浴加热,可观察到有银镜出现
19.(2018高一下·永春期末)下列说法中,可以说明反应P(g)+Q(g) R(g)+T(g)在恒温下已经达到平衡的是(  )
A.反应容器内的压强不随时间变化
B.反应容器内P、Q、R、T四者共存
C.P和T的生成速率相等
D.反应容器内混合物的总物质的量不随时间变化
20.(2018高一下·永春期末)对三硫化四磷分子的结构研究表明,该分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是(  )
A.7个 B.9个 C.19个 D.不能确定
21.(2018高一下·永春期末)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
下列描述正确的是(  )
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)-1
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)
22.(2018高一下·永春期末)1,4-二氧六环是一种常见的有机溶剂。它可以通过下列合成路线制得:
已知R—CH2—Br R—CH2OH,则A可能是(  )
A.乙烯 B.乙醇
C.CH2=CH-CH=CH2 D.乙醛
二、综合题
23.(2018高一下·永春期末)
(1)Ⅰ.现有①甲烷、②乙烯、③苯、④乙酸、⑤甘氨酸(氨基乙酸)5种有机物,请用序号或按题中要求作答:
分子中所有原子都共平面的是   。
(2)含氢量最高的是   ,含碳量最高的是   。
(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1的是   。
(4)其中含有两种不同官能团的有机物是   ,其结构简式为   ,官能团的名称分别为   和   。
(5)Ⅱ.下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
图中属于烷烃的是   (填字母)。
(6)上图中A与   、B与   、D与   互为同分异构体(填字母)。
24.(2018高一下·永春期末)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物D的合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)淀粉的组成可表示为   ,A分子中的官能团名称为   。
(2)反应⑦中物质X的分子式为   ,反应⑧的类型为   。
(3)反应⑤的化学方程式为   。
(4)反应⑥可用于实验室制乙烯,为除去其中可能混有的SO2,可选用的试剂是________。
A.溴水 B.酸性KMnO4溶液
C.NaOH溶液 D.浓硫酸
(5)已知D的相对分子量为118,其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则D的分子式为   。
(6)为了证明反应①是否发生,可取①反应后的溶液2mL于一支试管中,用   调节溶液至中性,再向其中加入2 mL   ,再加入4~5滴   (以上用如下所提供试剂的字母填空),加热一段时间,若有   现象产生,则证明反应①已发生。
实验中可供选择的试剂:
A.10%的NaOH溶液 B.2%的氨水 C.5%的CuSO4溶液 D.碘水
25.(2018高一下·永春期末)天然气既是高效洁净的能源,也是重要的化工原料。
(1)甲烷分子的结构式为   ,空间构型为   形。
(2)已知25℃、101kPa 时,1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=   kJ·mol-1。
(3)甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是   。
(4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的能量直接转化为电能。用甲烷-空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源,电解CuCl2溶液。已知甲烷 空气碱性燃料电池的总反应为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,装置如下图所示:
①a电极名称为   。
②c电极的电极反应式为   。
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2 g 金属Cu时,理论上燃料电池消耗的甲烷在标准状况下的体积是   L。
26.(2018高一下·永春期末)工业合成氨的反应如下:3H2+N2 2NH3。某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
(1)0~50
s内的平均反应速率
v(N2)=   。
(2)250 s时,H2的转化率为   。
(3)已知N≡N的键能为946
kJ·mol-1,H-H的键能为436
kJ·mol-1,N-H的键能为391
kJ·mol-1,则生成1 mol NH3过程中的热量变化为   kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是   (填字母)。
(4)为加快反应速率,可以采取的措施   。
a.降低温度 b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气 e.及时分离出NH3
(5)下列说法错误的是   。
a.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
b.上述条件下,N2不可能100%转化为NH3
c.在一定条件下,合成氨反应有一定的限度
d.250~350 s时,生成物浓度保持不变,反应停止
27.(2018高一下·永春期末)A,B,C,D为原子序数依次增大的短周期元素,A元素气态氢化物的水溶液呈碱性,B为最活泼的非金属元素,C元素原子的电子层数是最外层电子数的3倍,D元素最高化合价为+6价。
(1)A元素气态氢化物的电子式为   ;B在元素周期表中的位置为   。
(2)DBn做制冷剂替代氟利昂,对臭氧层完全没有破坏作用,是一种很有发展潜力的制冷剂。该物质的摩尔质量为146
g·mol-1,则该物质的化学式为   。已知DBn在温度高于45℃时为气态,DBn属于   晶体。该物质被称为人造惰性气体,目前广泛应用于电器工业,在空气中不能燃烧,请从氧化还原角度分析不能燃烧的理由   。
(3)C与氢元素组成1∶1的化合物,与水发生剧烈反应生成碱和一种气体,写出该反应的化学反应方程式   ,生成1mol气体转移的电子的数目为   个。
(4)A和C两元素可形成离子化合物甲。取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成A的单质和C的单质,生成的A单质气体折合成标准状况下的体积为6.72L。化合物甲分解的化学方程式为   。
(5)D元素的+4价含氧酸钠盐在空气中容易变质,设计实验方案证明该盐已经变质   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用;塑料的老化和降解;蛋白质的特殊反应
【解析】【解答】A、高温下使水分解会浪费大量的能源,A不符合题意;
B、石油的分馏是物理变化。B不符合题意;
C、硫酸铵使蛋白质发生盐析,而不是变性,C不符合题意;
D、可利用二氧化碳制备全降解塑料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A氢能的开发方向主要是利用海水资源
B分馏是物理变化,干馏是化学变化
C变性:指的是添加重金属离子使之变性。
2.【答案】C
【知识点】同素异形体;同位素及其应用
【解析】【解答】48Ti和50Ti满足质子数相同,但中子数不同,所以属于同位素,
故答案为:C。
【分析】A.二者中子数不同,是不同的核素;
B.质子数相同的原子属于同一元素;
C.同一元素的不同原子互为同位素;
D.同素异形体的研究对象是单质。
3.【答案】A
【知识点】原子结构示意图;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 比例模型是一种与球棍模型类似,用来表现分子三维空间分布的分子模型。球代表原子,球的大小代表原子直径的大小,球和球紧靠在一起,因此甲烷分子的比例模型为 ,A符合题意;
B. 乙烯含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,B不符合题意;
C. 氯化氢含有共价键,电子式为 ,C不符合题意;
D. 硫的原子序数是16,则S2-离子结构示意图为 ,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.球棍模型表示原子的相对大小和位置;
B.乙烯分子中有碳碳双键;
C.氯化氢是共价化合物,电子式不用方括号;
D.硫离子的质子数为16.
4.【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用
【解析】【解答】解:A.硅太阳能电池是太阳能转化为电能,故A错误;
B.锂离子电池是把化学能转化为电能,故B错误;
C.太阳能集热器是把太阳能转化为热能,故C错误;
D.燃烧是放热反应,是化学能转化为热能,故D正确.
故选D.
【分析】化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化,解题时要注意看过程中否发生化学变化,是否产生了热量.
5.【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 金刚石是原子晶体,干冰是二氧化碳,属于分子晶体,则熔点:金刚石>干冰,A不符合题意;
B. 非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性S>Si,则稳定性:SiH4<H2S,B符合题意;
C. 金属性越强,最高价氧化物水化物的碱性越强,金属性K>Al,则碱性:KOH>Al(OH)3,C不符合题意;
D. 核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:O2->Na+,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.原子晶体的沸点高于分子晶体;
B.非金属性越强对应气态氢化物的稳定性越强;
C.金属性越强对应的氢氧化物的碱性越强;
D.具有相同电子层结构的离子半径随核电荷数的增加而减小。
6.【答案】D
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A. O2和O3均是氧元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,A不符合题意;
B. CH3CH3和CH3CH2CH3分别是乙烷和丙烷,结构相似,分子组成相差1个CH2原子团,二者互为同系物,B不符合题意;
C. CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式均是C2H6O,结构不同,二者互为同分异构体,C不符合题意;
D. 和 是同一种物质,均是邻二甲苯,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.同素异形体是指有同种元素形成的不同单质;
B.同系物的结构相似,在分子组成上相差1个或n个CH2原子团;
C.同分异构体的分子式相同,而结构不同;
D.苯环中不含碳碳双键,二者结构相同。
7.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A.两个电极材料相同,不能够组成原电池且产生电流,选项A不符合题意;
B.符合原电池的构成条件,Fe为负极,有电流产生,选项B符合题意;
C.Zn与稀盐酸直接反应,没有形成闭合回路,不能形成原电池,选项C不符合题意;
D.酒精是非电解质,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据原电池的构成条件进行判断即可。
8.【答案】C
【知识点】离子晶体;原子晶体(共价晶体);金属晶体
【解析】【解答】A.离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,A符合题意。
B.原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体,B符合题意。
C.例如金属汞常温下是液体,C不符合题意。
D.分子间通过分子间作用力形成的晶体是分子晶体,D符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.离子晶体中一定有离子间,可能含有共价键;
B.原子晶体中一定存在共价键;
C.金属汞常温下是液体;
D.稀有气体的单质是由原子构成的。
9.【答案】A
【知识点】离子晶体;原子晶体(共价晶体);分子晶体
【解析】【解答】A、都为分子晶体,只有共价键,故符合题意;
B、分别为离子晶体和分子晶体,故不符合题意;
C、分别为原子晶体和分子晶体,故不符合题意;
D、分别为离子晶体和分子晶体,故不符合题意。
【分析】 根据离子晶体、分子晶体和原子晶体的组成进行判断即可。
10.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机物(官能团)的检验
【解析】【解答】含有苯环、羧基、羟基和酯基,可发生取代反应;含有苯环和碳碳双键,可发生加成反应;含有碳碳双键和羟基,可发生氧化反应;含有羟基和羧基,可发生酯化反应;含有酯基,可发生水解反应;含有羧基,可发生中和反应。
故答案为:D。
【分析】此题考查有机物官能团的性质,根据官能团的特点进行判断反应类型。
11.【答案】A
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A、该反应是化合反应,A符合题意;
B、由于该物质是“双重结构”的球形分子,所以该晶体类型是分子晶体,B不符合题意;
C、该物质含有两种元素,是纯净物,因此属于一种新化合物,C不符合题意;
D、该物质的相对分子质量为12×60+28×60=2400,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】置换反应:一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应。本题明显是两个单质生成另一种物质的反应,属于化合反应。
12.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明,证明乙烯与溴反应生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,A符合题意;
B. 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,但是两个反应的剧烈程度是不同的,所以乙醇分子中的氢与水分子中的氢的活性是不相同的,B不符合题意;
C. 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,水垢中有碳酸钙,说明乙酸的酸性大于碳酸的酸性,C不符合题意;
D. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,是因为生成的HCl水溶液具有酸性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.乙烯与溴会发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷;
B.乙醇和钠反应生成氢气的速率小于水和钠生成氢气的速率,所以乙醇中的氢与水中的氢的活性是不同的;
C.乙酸可以和碳酸钙反应的依据是”强酸制弱酸“;
D.酸性物质可以使湿润的石蕊试纸变红。
13.【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】在电解池中电流是从正极流向阳极,所以c是阳极,d是阴极,a是正极,b是负极。则
A、a是正极,d是阴极,A不符合题意;
B、c是阳极,阳极上氯离子发生失去电子的氧化反应生成氯气,B不符合题意;
C、电解过程中,氯离子在阳极上失电子产生氯气,因此氯离子向c电极移动,C不符合题意。
D、电解过程中,d电极是阴极,该电极上铜离子得电子析出金属铜,电极质量增加,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据电源中电流由正极流向负极判断正负极;
B.电解池的阳极上发生氧化反应;
C.电解过程中阴离子向阳极方向移动;
D.电解过程中阴极上发生铜离子的还原反应。
14.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 该有机物分子中的官能团有3种,即羧基、羟基和碳碳双键,A不符合题意;
B. 只有碳碳双键和氢气发生加成反应,则1 mol该有机物最多能与1 molH2发生加成反应,B不符合题意;
C. 和 的分子式不同,不能互为同分异构体,C不符合题意;
D. 分子中含有羧基、羟基和碳碳双键,既可以发生取代反应又可以发生氧化反应,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该有机物含有羧基、醇羟基和碳碳双键,结合官能团的性质进行分析各选项即可。
15.【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】根据以上分析可知X是N,Y是O,Z是S,W是Cl,则
A. 同周期原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>X>Y,A不符合题意;
B. 非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X>Z,B不符合题意;
C. 非金属性越强,与氢气越容易化合,则与H2化合,W比Z更容易,C不符合题意;
D. 氨气是碱性气体,则形成的气态氢化物溶于水,溶液呈碱性的是X,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 在短周期元素中,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍 ,则Y是8号的O元素,根据元素在周期表中的相对位置关系可确定:X是N元素,Z是S元素,W是Cl元素,结合元素周期律进行解答即可。
16.【答案】C
【知识点】绿色化学;加成反应
【解析】【解答】对比4个选项可知,C选项制备环氧乙烷的反应中,反应物全部转化为生成物,没有副产品,原子利用率最高,最符合“绿色化学”思想。其余选项中生成物均不是只有环氧乙烷,原子利用率达不到100%。
故答案为:C。
【分析】原子利用率达到100%的反应最符合绿色化学的思想,据此可判断是否是加成反应即可。
17.【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】A.氢气燃烧放热,则水分解吸热,即2 mol水蒸气分解生成2 mol氢气与1 mol氧气需吸收483.6 kJ的热量,A符合题意;
B.H2O(g)→H2O(l)放出热量,放热越多,△H越小,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<-483.6 kJ/mol,B不符合题意;
C.氢气燃烧放热,则H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ·mol-1,C不符合题意;
D.反应放热,则在相同的条件下,1 mol氢气与0.5 mol氧气的总能量大于1 mol水蒸气的总能量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.放热反应的逆反应是吸热反应;
B.放热反应的焓变,随放出热量的增加而减小;
C.放热反应的焓变小于零;
D.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
18.【答案】B
【知识点】乙醇的化学性质;单糖的性质和用途;酯化反应
【解析】【解答】A、还缺少浓硫酸,A不符合题意;
B、铜在乙醇的催化氧化中其催化剂作用,B符合题意;
C、水和乙醇的混合液中加入新制生石灰,然后用蒸馏的方法使其分离,C不符合题意;
D、银镜反应应该在碱性条件下才能进行,而淀粉水解需要硫酸作催化剂,因此再进行银镜反应之前需要加入碱液中和硫酸,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】A.乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用下生成乙酸乙酯;
B.铜在乙醇的催化氧化反应中作催化剂;
C.水和乙醇可以形成共沸物,蒸馏不能分离混合物;
D.淀粉酸性水解后检验产物应首先用碱中和过量的酸。
19.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 反应前后体积不变,压强始终不变,因此反应容器内的压强不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B. 由于是可逆反应,反应容器内P、Q、R、T四者共存不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C. P和T的生成速率相等说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D. 反应前后体积不变,混合气体的物质的量始终不变,因此反应容器内混合物的总物质的量不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.该反应是一个反应前后气体体积不变的反应;
B.无论是否达到平衡状态反应物和生成物都会共存;
C.正逆反应速率相等表示可逆反应达到平衡状态;
D.反应前后的气体物质的量不变。
20.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】三硫化四磷分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了 8 个电子的结构,P 元素可形成 3 个共价键, S元素可形成 2 个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为 个,
故答案为:B。
【分析】根据原子最外层达到8电子需要的电子数判断每个原子可以形成的共价键数,再计算总共含有的共价键数即可。
21.【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】考查化学反应速率的有关计算。根据图像可知X和Y的物质的量是减少的,Z的物质的量是增加的,所以X和Y是反应物,Z是生成物。反应进行到10s时,X、Y、Z的变化量分别是1.20mol-0.41mol=0.79mol、1.00mol-0.21mol=0.79mol、1.58mol,根据变化量之比是相应的化学计量数之比可得X、Y、Z的化学计量数之比是1︰1︰2,所以反应式为X(g)+Y(g) 2Z(g)。用Z表示的反应速率为 ,Y的转化率是 ,
故答案为:C。
【分析】A.根据反应速率的定义进行计算;
B.注意浓度的计算中体积的大小;
C.根据Y的物质的量变化计算转化率;
D.物质的量变化之比等于化学计量数之比。
22.【答案】A
【知识点】有机物的推断;乙烯的化学性质
【解析】【解答】根据逆合成分析法可知,由于C是经浓硫酸做催化剂、脱水生成了1,4-二氧六环这种醚类,即可知由C生成1,4-二氧六环发生的是醇分子间的脱水,因此C为HOCH2CH2OH,而C是B通过和氢氧化钠水溶液作用得到的,故可知B为卤代烃,即B到C发生的是卤代烃的水解,又结合B是烃A和溴反应得到的,故B为BrCH2CH2Br,而B是由烃A和溴反应生成的,所以A是乙烯,和溴通过加成反应得到B。
故答案为:A。
【分析】采用逆推法可知C是乙二醇,B是1,2-二溴乙烷,A是乙烯,据此解答即可。
23.【答案】(1)②、③
(2)①;③
(3)②、④
(4)⑤;H2NCH2COOH;羧基(或氨基);氨基(或羧基)
(5)A、C
(6)C;EF;G
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】Ⅰ.(1)甲烷、乙酸和甘氨酸分子中均含有饱和碳原子,分子中所有原子不可能都共平面;乙烯和苯是平面形结构,分子中所有原子都共平面,
故答案为:②③。
(2)根据有机物分子式可判断含氢量最高的是甲烷,
故答案为:①;含碳量最高的是苯,
故答案为:③。
(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1,这说明有机物分子中碳氢原子的个数之比是1∶2,符合条件的是乙烯和乙酸,
故答案为:②④。
(4)甲烷和苯不含有官能团,乙烯含有碳碳双键,乙酸含有羧基,甘氨酸含有氨基和羧基,则含有两种不同官能团的有机物是甘氨酸,其结构简式为H2NCH2COOH。
Ⅱ.根据有机物的结构模型可知A是正丁烷,B是2-丁烯,C是异丁烷,D是2-丁炔,E是1-丁烯,F是2-甲基-1-丙烯,G是1-丁炔。则
(5)图中属于烷烃的是正丁烷和异丁烷,
故答案为:AC。
(6)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,则上图中A与C、B与EF、D与G互为同分异构体。
【分析】(1)根据乙烯、苯的分子结构进行判断;
(2)加完的旱情量最高,苯、乙炔的含碳量最高;
(3)碳氢比为1:2的有机物符合条件,是否含氧无关;
(4)氨基酸含有氨基和羧基;
(5)烷烃只含碳氢两种元素,且碳原子达到饱和状态;
(6)根据同分异构体的概念进行判断。
24.【答案】(1)(C6H10O5)n;醛基
(2)Br2;取代反应
(3)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
(4)C
(5)C4H6O4
(6)A;A;C;砖红色沉淀
【知识点】有机物中的官能团;有机物的鉴别;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)淀粉的组成可表示为(C6H10O5)n,A是乙醛,分子中的官能团名称为醛基。
(2)根据原子守恒可知反应⑦中物质X的分子式为Br2,根据以上分析可知反应⑧的类型为取代反应。
(3)反应⑤是酯化反应,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。
(4)A.溴水能氧化二氧化硫,但也与乙烯发生加成反应,A错误;
B.酸性KMnO4溶液能氧化二氧化硫,但也能氧化乙烯,B错误;
C. NaOH溶液能与二氧化硫反应,与乙烯不反应,C正确;
D.浓硫酸不能吸收二氧化硫,D错误。
故答案为:C。
(5)D的相对分子量为118,其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则分子中N(C)=118×40.68%/12=4、N(H)=118×5.08%/1=6、N(O)=(118 12×4 6)/16=4,故D的分子式为C4H6O4;
(6)检验反应①是否发生,只需要检验有葡萄糖生成即可。由于葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性溶液中,而淀粉水解在酸性溶液中,则为了证明反应①是否发生,可取①反应后的溶液2mL于一支试管中,用10%的NaOH溶液调节溶液至中性,再向其中加入2 mL10%的NaOH溶液,再加入4~5滴5%的CuSO4溶液,加热一段时间,若有砖红色沉淀现象产生,则证明反应①已发生。
【分析】(1)乙醇催化氧化后生成醛,官能团是醛基;
(2)乙烯与X反应后生成C2H4Br2,多了2个Br原子,所以X是溴单质;反应⑧2个溴原子换为了2个CN,发生的是取代反应;
(3)反应⑤发生的是乙酸与乙醇的酯化反应;
(4)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,而乙烯不反应;
(5)根据相对分子质量合格元素的质量分数计算分子式即可;
(6)检验葡萄糖可用新制氢氧化铜悬浊液进行,注意溶液的酸性对反应的影响即可。
25.【答案】(1);正四面体
(2)-890.24
(3)提供甲烷分解所需的能量
(4)负极;2Cl--2e-=Cl2↑;0.28
【知识点】燃烧热;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)甲烷的分子式为CH4,结构式为 ,因此甲烷为四面体结构;
(2)1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则1 mol甲烷即16 g甲烷燃烧放出的能量为16×55.64 kJ=890.24 kJ,因此该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=-890.24 kJ·mol-1;
(3)甲烷分解需要热量,燃烧可提供部分能量,因此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧的目的是提供甲烷分解所需的能量;
(4)①a极通入的是燃料甲烷,甲烷失去电子,所以a电极是负极;
②c电极与b电极即与电源的正极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2g金属Cu时,铜的物质的量是3.2g÷64g/mol=0.05mol,因此整个电路转移电子的物质的量为0.05mol×2=0.1mol,1mol甲烷在反应中失去8mol电子,则消耗甲烷的物质的量为0.1mol÷8=0.0125mol,在标准状况下的体积是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L。
【分析】(1)甲烷的空间构型为正四面体结构;
(2)根据1g甲烷燃烧放出的热量计算1mol甲烷完全燃烧放出的热量即可;
(3)甲烷的分解需要热量;
(4)a极发生甲烷的氧化反应,是燃料电池的负极;c极是电解池的阳极,发生氯离子的氧化反应。
26.【答案】(1)1.2×10-3 mol·L-1·s-1
(2)30%
(3)46;A
(4)b
(5)d
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)0~50s内生成氨气0.24mol,浓度是0.24mol÷2L=0.12mol/L,则平均反应速率v(NH3)=0.12mol/L÷50s=2.4×10-3mol/(L·s)。反应速率之比是化学计量数之比,则v(N2)=1.2×10-3mol/(L·s);
(2)250s时,生成了氨气0.4mol,根据方程式可知反应的氢气的物质的量为0.6mol,所以H2的转化率为0.6mol/2mol×100%=30%;
(3)反应热对断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据反应方程式N2+3H2 2NH3可知△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol,因此生成1molNH3过程中的热量变化为0.5×92 kJ=46 kJ,该反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,
故答案为:A;
(4)a.降低温度,反应速率减慢,
a错误;b.增大压强,反应速率加快,b正确;
c.恒容时充入He气,反应物的浓度不变,反应速率不变,c错误;
d.恒压时充入He气,反应物的浓度减小,反应速率减慢,d错误;
e.及时分离NH3,生成物的浓度减小,反应速率减慢,e测。
故答案为:b;
(5)a.使用催化剂,反应速率加快,提高了生产效率,a正确;
b.反应为可逆反应,N2不可能100%转化为NH3,b正确;
c.反应为可逆反应,在一定条件下,合成氨反应有一定的限度,c正确;
d.250~350s生成物浓度保持不变,反应达到了化学平衡状态,但反应未停止,d错误;
故答案为:d。
【分析】(1)根据氨气的物质的量计算氮气的转化物质的量,然后计算氮气的反应速率即可;
(2)根据氨气的物质的量计算氢气的转化物质的量,然后计算氢气的转化率即可;
(3)根据焓变与键能的关系进行计算;
(4)加快反应速率的措施是使反应条件得到加强,注意恒容加入He气不影响反应速率,恒压加入He气反应速率减慢;
(5)催化剂不能使平衡移动,但提高生产效率;可逆反应不能进行到底。
27.【答案】(1);第二周期ⅦA
(2)SF6;分子;SF6中硫元素是最高价不能再被氧化,氟单质的氧化性比氧气强,负价的氟不能与氧气反应
(3)NaH+H2O=NaOH+H2↑;NA(或6.02×1023)
(4)2NaN3 2Na+3N2↑
(5)取样于试管中,加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀,证明已经变质
【知识点】物质的检验和鉴别;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】根据以上分析可知A是N,B是F,C是Na,D是S。则(1)A元素气态氢化物为NH3,电子式为 ,B为F元素,位于周期表中第二周期第ⅦA族;
(2)SFn做制冷剂替代氟利昂,该物质的摩尔质量为146g mol-1,则n=(146 32)/19=6,因此该物质的化学式为SF6。已知SF6在温度高于45℃时为气态,沸点很低,因此SF6属于分子晶体。该物质在空气中不能燃烧,从氧化还原角度分析不能燃烧的理由是:SF6中硫元素是最高价不能再被氧化,氟单质的氧化性比氧气强,负价的氟不能与氧气反应;
(3)C与氢元素组成1:1的化合物NaH,与水发生剧烈反应生成一种气体,该气体为氢气,反应化学反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,生成1mol气体消耗1molNaH,转移的电子的物质的量是1mol,数目为NA;
(4)A和C两元素可形成离子化合物甲,取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气、Na,生成氮气的物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,则Na的质量为13g-0.3mol×28g/mol=4.6g,故Na的物质的量为4.6g÷23g/mol=0.2mol,则甲中Na、N原子数目之比为0.2mol:0.3mol×2=1:3,则甲为NaN3,化合物甲分解的方程式为2NaN3 2Na+3N2↑;
(5)D元素的+4价含氧酸钠盐为Na2SO3,该钠盐在空气中容易被氧化变质生成Na2SO4,证明该盐已经变质即证明有硫酸根离子,由于亚硫酸根离子会干扰,所以实验方案为:取样品于试管中,加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡,若有白色沉淀,证明已经变质。
【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A元素气态氢化物的水溶液呈碱性,则A为N元素;B为最活泼的非金属元素,则B为F元素;C元素的原子的电子层数是最外层电子数的3倍,最外层电子数只能为1,原子只能有3个电子层,故C为Na元素;D元素最高化合价为+6价,则D为S元素,结合物质的性质、元素周期律分析解答。
福建省永春县第一中学2017-2018学年高一下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2016高一下·绍兴期末)化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是(  )
A.利用化石燃料燃烧放出的热量使水分解制备氢气,是氢能开发的研究方向
B.石油的分馏和煤的干馏,都属于化学变化
C.向鸡蛋清的溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液,鸡蛋清因发生变性而析出
D.可利用二氧化碳制备全降解塑料
【答案】D
【知识点】煤的干馏和综合利用;塑料的老化和降解;蛋白质的特殊反应
【解析】【解答】A、高温下使水分解会浪费大量的能源,A不符合题意;
B、石油的分馏是物理变化。B不符合题意;
C、硫酸铵使蛋白质发生盐析,而不是变性,C不符合题意;
D、可利用二氧化碳制备全降解塑料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A氢能的开发方向主要是利用海水资源
B分馏是物理变化,干馏是化学变化
C变性:指的是添加重金属离子使之变性。
2.(2018高一下·永春期末)金属钛对人体无毒且能与肌肉和骨骼生长在一起,有“生物金属”之称。下列有关48Ti和50Ti的说法正确的是(  )
A.48Ti和50Ti的质子数相同,是同一种核素
B.48Ti和50Ti的质量数不同,属于两种元素
C.48Ti和50Ti的质子数相同,互称同位素
D.48Ti和50Ti的质子数相同,中子数不同,互称同素异形体
【答案】C
【知识点】同素异形体;同位素及其应用
【解析】【解答】48Ti和50Ti满足质子数相同,但中子数不同,所以属于同位素,
故答案为:C。
【分析】A.二者中子数不同,是不同的核素;
B.质子数相同的原子属于同一元素;
C.同一元素的不同原子互为同位素;
D.同素异形体的研究对象是单质。
3.(2018高一下·永春期末)下列有关化学用语表示正确的是(  )
A.甲烷分子的比例模型: B.乙烯的结构简式:CH2CH2
C.氯化氢的电子式: D.S2-离子结构示意图:
【答案】A
【知识点】原子结构示意图;球棍模型与比例模型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A. 比例模型是一种与球棍模型类似,用来表现分子三维空间分布的分子模型。球代表原子,球的大小代表原子直径的大小,球和球紧靠在一起,因此甲烷分子的比例模型为 ,A符合题意;
B. 乙烯含有碳碳双键,结构简式为CH2=CH2,B不符合题意;
C. 氯化氢含有共价键,电子式为 ,C不符合题意;
D. 硫的原子序数是16,则S2-离子结构示意图为 ,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.球棍模型表示原子的相对大小和位置;
B.乙烯分子中有碳碳双键;
C.氯化氢是共价化合物,电子式不用方括号;
D.硫离子的质子数为16.
4.(2016高一下·武城期中)下列设备工作时,将化学能转化为热能的是(  )
A.硅太阳能电池 B.锂离子电池
C.太阳能集热器 D.燃气灶
【答案】D
【知识点】常见能量的转化及运用
【解析】【解答】解:A.硅太阳能电池是太阳能转化为电能,故A错误;
B.锂离子电池是把化学能转化为电能,故B错误;
C.太阳能集热器是把太阳能转化为热能,故C错误;
D.燃烧是放热反应,是化学能转化为热能,故D正确.
故选D.
【分析】化学变化中不但生成新物质而且还会伴随着能量的变化,解题时要注意看过程中否发生化学变化,是否产生了热量.
5.(2018高一下·永春期末)下列各组顺序的排列错误的是(  )
A.熔点:金刚石>干冰 B.稳定性:SiH4>H2S
C.碱性:KOH>Al(OH)3 D.离子半径:O2->Na+
【答案】B
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 金刚石是原子晶体,干冰是二氧化碳,属于分子晶体,则熔点:金刚石>干冰,A不符合题意;
B. 非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性S>Si,则稳定性:SiH4<H2S,B符合题意;
C. 金属性越强,最高价氧化物水化物的碱性越强,金属性K>Al,则碱性:KOH>Al(OH)3,C不符合题意;
D. 核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:O2->Na+,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.原子晶体的沸点高于分子晶体;
B.非金属性越强对应气态氢化物的稳定性越强;
C.金属性越强对应的氢氧化物的碱性越强;
D.具有相同电子层结构的离子半径随核电荷数的增加而减小。
6.(2018高一下·永春期末)下列物质之间的相互关系错误的是(  )
A.O2和O3互为同素异形体
B.CH3CH3和CH3CH2CH3互为同系物
C.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
D. 和 为不同种物质
【答案】D
【知识点】同素异形体;同分异构现象和同分异构体;同系物
【解析】【解答】A. O2和O3均是氧元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,A不符合题意;
B. CH3CH3和CH3CH2CH3分别是乙烷和丙烷,结构相似,分子组成相差1个CH2原子团,二者互为同系物,B不符合题意;
C. CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式均是C2H6O,结构不同,二者互为同分异构体,C不符合题意;
D. 和 是同一种物质,均是邻二甲苯,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.同素异形体是指有同种元素形成的不同单质;
B.同系物的结构相似,在分子组成上相差1个或n个CH2原子团;
C.同分异构体的分子式相同,而结构不同;
D.苯环中不含碳碳双键,二者结构相同。
7.(2018高一下·永春期末)如图所示的装置能够组成原电池产生电流的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解:A.两个电极材料相同,不能够组成原电池且产生电流,选项A不符合题意;
B.符合原电池的构成条件,Fe为负极,有电流产生,选项B符合题意;
C.Zn与稀盐酸直接反应,没有形成闭合回路,不能形成原电池,选项C不符合题意;
D.酒精是非电解质,选项D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据原电池的构成条件进行判断即可。
8.(2018高一下·永春期末)在下列有关晶体的叙述中错误的是(  )
A.离子晶体中,一定存在离子键
B.原子晶体中,存在共价键
C.金属晶体的熔沸点均很高
D.稀有气体的原子能形成分子晶体
【答案】C
【知识点】离子晶体;原子晶体(共价晶体);金属晶体
【解析】【解答】A.离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,A符合题意。
B.原子间通过共价键形成的空间网状结构的晶体是原子晶体,B符合题意。
C.例如金属汞常温下是液体,C不符合题意。
D.分子间通过分子间作用力形成的晶体是分子晶体,D符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.离子晶体中一定有离子间,可能含有共价键;
B.原子晶体中一定存在共价键;
C.金属汞常温下是液体;
D.稀有气体的单质是由原子构成的。
9.(2018高一下·永春期末)下列各组物质的晶体中,化学键类型和晶体类型都相同的是(  )
A.CO2和H2S B.KOH和CH4 C.Si和CO2 D.NaCl和HCl
【答案】A
【知识点】离子晶体;原子晶体(共价晶体);分子晶体
【解析】【解答】A、都为分子晶体,只有共价键,故符合题意;
B、分别为离子晶体和分子晶体,故不符合题意;
C、分别为原子晶体和分子晶体,故不符合题意;
D、分别为离子晶体和分子晶体,故不符合题意。
【分析】 根据离子晶体、分子晶体和原子晶体的组成进行判断即可。
10.(2018高一下·平顶山期末)某有机物的结构简式如右图:则此有机物可发生的反应有(  )
①取代 ②加成 ③氧化 ④酯化 ⑤水解 ⑥中和
A.①②③⑤ B.②③④⑤
C.①②③④⑤ D.①②③④⑤⑥
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机物(官能团)的检验
【解析】【解答】含有苯环、羧基、羟基和酯基,可发生取代反应;含有苯环和碳碳双键,可发生加成反应;含有碳碳双键和羟基,可发生氧化反应;含有羟基和羧基,可发生酯化反应;含有酯基,可发生水解反应;含有羧基,可发生中和反应。
故答案为:D。
【分析】此题考查有机物官能团的性质,根据官能团的特点进行判断反应类型。
11.(2016高一下·绍兴期末)目前,科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子,即把足球烯C60的分子容纳在Si60分子中,外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合,下列叙说错误的是(  )
A.该反应为置换反应
B.该晶体为分子晶体
C.该物质是一种新的化合物
D.该物质的相对分子质量是2400
【答案】A
【知识点】分子晶体
【解析】【解答】A、该反应是化合反应,A符合题意;
B、由于该物质是“双重结构”的球形分子,所以该晶体类型是分子晶体,B不符合题意;
C、该物质含有两种元素,是纯净物,因此属于一种新化合物,C不符合题意;
D、该物质的相对分子质量为12×60+28×60=2400,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】置换反应:一种单质与一种化合物生成另一种单质与另一种化合物的反应。本题明显是两个单质生成另一种物质的反应,属于化合反应。
12.(2018高二下·北京期中)下列由实验得出的结论正确的是(  )
  实验 结论
A. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳
B. 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性
C. 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除 乙酸的酸性小于碳酸的酸性
D. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红 生成的氯甲烷具有酸性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明,证明乙烯与溴反应生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,A符合题意;
B. 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,但是两个反应的剧烈程度是不同的,所以乙醇分子中的氢与水分子中的氢的活性是不相同的,B不符合题意;
C. 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,水垢中有碳酸钙,说明乙酸的酸性大于碳酸的酸性,C不符合题意;
D. 甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红,是因为生成的HCl水溶液具有酸性,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.乙烯与溴会发生加成反应,生成1,2-二溴乙烷;
B.乙醇和钠反应生成氢气的速率小于水和钠生成氢气的速率,所以乙醇中的氢与水中的氢的活性是不同的;
C.乙酸可以和碳酸钙反应的依据是”强酸制弱酸“;
D.酸性物质可以使湿润的石蕊试纸变红。
13.(2018高一下·永春期末)下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是(  )
A.a为负极、d为阳极
B.c电极上有气体产生,发生还原反应
C.电解过程中,氯离子向d电极移动
D.电解过程中,d电极质量增加
【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】在电解池中电流是从正极流向阳极,所以c是阳极,d是阴极,a是正极,b是负极。则
A、a是正极,d是阴极,A不符合题意;
B、c是阳极,阳极上氯离子发生失去电子的氧化反应生成氯气,B不符合题意;
C、电解过程中,氯离子在阳极上失电子产生氯气,因此氯离子向c电极移动,C不符合题意。
D、电解过程中,d电极是阴极,该电极上铜离子得电子析出金属铜,电极质量增加,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据电源中电流由正极流向负极判断正负极;
B.电解池的阳极上发生氧化反应;
C.电解过程中阴离子向阳极方向移动;
D.电解过程中阴极上发生铜离子的还原反应。
14.(2018高一下·永春期末)某有机物的结构简式如图所示,下列有关该有机物的说法中正确的是(  )
A.能和碳酸钠溶液反应的官能团有2种
B.1mol该有机物最多能与2molH2发生加成
C.与 互为同分异构体
D.既可以发生取代反应又可以发生氧化反应
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A. 该有机物分子中的官能团有3种,即羧基、羟基和碳碳双键,A不符合题意;
B. 只有碳碳双键和氢气发生加成反应,则1 mol该有机物最多能与1 molH2发生加成反应,B不符合题意;
C. 和 的分子式不同,不能互为同分异构体,C不符合题意;
D. 分子中含有羧基、羟基和碳碳双键,既可以发生取代反应又可以发生氧化反应,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】该有机物含有羧基、醇羟基和碳碳双键,结合官能团的性质进行分析各选项即可。
15.(2018高一下·永春期末)短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下图所示,若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法中正确的是(  )
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.与H2化合,Z比W更容易
D.形成的气态氢化物溶于水,溶液呈碱性的是X
【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】根据以上分析可知X是N,Y是O,Z是S,W是Cl,则
A. 同周期原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>W>X>Y,A不符合题意;
B. 非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:W>X>Z,B不符合题意;
C. 非金属性越强,与氢气越容易化合,则与H2化合,W比Z更容易,C不符合题意;
D. 氨气是碱性气体,则形成的气态氢化物溶于水,溶液呈碱性的是X,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 在短周期元素中,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍 ,则Y是8号的O元素,根据元素在周期表中的相对位置关系可确定:X是N元素,Z是S元素,W是Cl元素,结合元素周期律进行解答即可。
16.(2018高一下·永春期末)“绿色化学”提倡化工生产应尽可能将反应物的原子全部利用,从根本上解决环境污染问题。在下列制备环氧乙烷( )的反应中,最符合“绿色化学”思想的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知识点】绿色化学;加成反应
【解析】【解答】对比4个选项可知,C选项制备环氧乙烷的反应中,反应物全部转化为生成物,没有副产品,原子利用率最高,最符合“绿色化学”思想。其余选项中生成物均不是只有环氧乙烷,原子利用率达不到100%。
故答案为:C。
【分析】原子利用率达到100%的反应最符合绿色化学的思想,据此可判断是否是加成反应即可。
17.(2018高一下·永春期末)根据热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-483.6 kJ·mol-1,下列说法或表达正确的是(  )
A.2 mol水蒸气分解生成2 mol氢气与1 mol氧气需吸收483.6 kJ的热量
B.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H>-483.6 kJ·mol-1
C.H2(g) + O2(g)=H2O(g) △H=241.8 kJ·mol-1
D.1 mol氢气与0.5 mol 氧气的总能量小于1 mol水蒸气的总能量
【答案】A
【知识点】吸热反应和放热反应;燃烧热;热化学方程式
【解析】【解答】A.氢气燃烧放热,则水分解吸热,即2 mol水蒸气分解生成2 mol氢气与1 mol氧气需吸收483.6 kJ的热量,A符合题意;
B.H2O(g)→H2O(l)放出热量,放热越多,△H越小,则2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H<-483.6 kJ/mol,B不符合题意;
C.氢气燃烧放热,则H2(g)+ O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ·mol-1,C不符合题意;
D.反应放热,则在相同的条件下,1 mol氢气与0.5 mol氧气的总能量大于1 mol水蒸气的总能量,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.放热反应的逆反应是吸热反应;
B.放热反应的焓变,随放出热量的增加而减小;
C.放热反应的焓变小于零;
D.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量。
18.(2018高一下·永春期末)下列实验能获得成功的是(  )
A.用如图所示装置,无水乙酸和乙醇共热制取乙酸乙酯
B.将铜丝在酒精灯上加热后,立即伸入无水乙醇中,铜丝恢复原来的红色
C.水和乙醇的混合液,可用蒸馏的方法使其分离
D.淀粉用酸催化水解后的溶液加入新制银氨溶液,水浴加热,可观察到有银镜出现
【答案】B
【知识点】乙醇的化学性质;单糖的性质和用途;酯化反应
【解析】【解答】A、还缺少浓硫酸,A不符合题意;
B、铜在乙醇的催化氧化中其催化剂作用,B符合题意;
C、水和乙醇的混合液中加入新制生石灰,然后用蒸馏的方法使其分离,C不符合题意;
D、银镜反应应该在碱性条件下才能进行,而淀粉水解需要硫酸作催化剂,因此再进行银镜反应之前需要加入碱液中和硫酸,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】A.乙醇与乙酸在浓硫酸催化作用下生成乙酸乙酯;
B.铜在乙醇的催化氧化反应中作催化剂;
C.水和乙醇可以形成共沸物,蒸馏不能分离混合物;
D.淀粉酸性水解后检验产物应首先用碱中和过量的酸。
19.(2018高一下·永春期末)下列说法中,可以说明反应P(g)+Q(g) R(g)+T(g)在恒温下已经达到平衡的是(  )
A.反应容器内的压强不随时间变化
B.反应容器内P、Q、R、T四者共存
C.P和T的生成速率相等
D.反应容器内混合物的总物质的量不随时间变化
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】A. 反应前后体积不变,压强始终不变,因此反应容器内的压强不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B. 由于是可逆反应,反应容器内P、Q、R、T四者共存不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C. P和T的生成速率相等说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D. 反应前后体积不变,混合气体的物质的量始终不变,因此反应容器内混合物的总物质的量不随时间变化不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.该反应是一个反应前后气体体积不变的反应;
B.无论是否达到平衡状态反应物和生成物都会共存;
C.正逆反应速率相等表示可逆反应达到平衡状态;
D.反应前后的气体物质的量不变。
20.(2018高一下·永春期末)对三硫化四磷分子的结构研究表明,该分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8个电子的结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是(  )
A.7个 B.9个 C.19个 D.不能确定
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】三硫化四磷分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了 8 个电子的结构,P 元素可形成 3 个共价键, S元素可形成 2 个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为 个,
故答案为:B。
【分析】根据原子最外层达到8电子需要的电子数判断每个原子可以形成的共价键数,再计算总共含有的共价键数即可。
21.(2018高一下·永春期末)一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
下列描述正确的是(  )
A.反应开始到10 s,用Z表示的反应速率为0.158 mol·(L·s)-1
B.反应开始到10 s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应开始到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g) Z(g)
【答案】C
【知识点】化学反应速率;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】考查化学反应速率的有关计算。根据图像可知X和Y的物质的量是减少的,Z的物质的量是增加的,所以X和Y是反应物,Z是生成物。反应进行到10s时,X、Y、Z的变化量分别是1.20mol-0.41mol=0.79mol、1.00mol-0.21mol=0.79mol、1.58mol,根据变化量之比是相应的化学计量数之比可得X、Y、Z的化学计量数之比是1︰1︰2,所以反应式为X(g)+Y(g) 2Z(g)。用Z表示的反应速率为 ,Y的转化率是 ,
故答案为:C。
【分析】A.根据反应速率的定义进行计算;
B.注意浓度的计算中体积的大小;
C.根据Y的物质的量变化计算转化率;
D.物质的量变化之比等于化学计量数之比。
22.(2018高一下·永春期末)1,4-二氧六环是一种常见的有机溶剂。它可以通过下列合成路线制得:
已知R—CH2—Br R—CH2OH,则A可能是(  )
A.乙烯 B.乙醇
C.CH2=CH-CH=CH2 D.乙醛
【答案】A
【知识点】有机物的推断;乙烯的化学性质
【解析】【解答】根据逆合成分析法可知,由于C是经浓硫酸做催化剂、脱水生成了1,4-二氧六环这种醚类,即可知由C生成1,4-二氧六环发生的是醇分子间的脱水,因此C为HOCH2CH2OH,而C是B通过和氢氧化钠水溶液作用得到的,故可知B为卤代烃,即B到C发生的是卤代烃的水解,又结合B是烃A和溴反应得到的,故B为BrCH2CH2Br,而B是由烃A和溴反应生成的,所以A是乙烯,和溴通过加成反应得到B。
故答案为:A。
【分析】采用逆推法可知C是乙二醇,B是1,2-二溴乙烷,A是乙烯,据此解答即可。
二、综合题
23.(2018高一下·永春期末)
(1)Ⅰ.现有①甲烷、②乙烯、③苯、④乙酸、⑤甘氨酸(氨基乙酸)5种有机物,请用序号或按题中要求作答:
分子中所有原子都共平面的是   。
(2)含氢量最高的是   ,含碳量最高的是   。
(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1的是   。
(4)其中含有两种不同官能团的有机物是   ,其结构简式为   ,官能团的名称分别为   和   。
(5)Ⅱ.下图表示4个碳原子相互结合的几种方式。小球表示碳原子,小棍表示化学键,假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合。
图中属于烷烃的是   (填字母)。
(6)上图中A与   、B与   、D与   互为同分异构体(填字母)。
【答案】(1)②、③
(2)①;③
(3)②、④
(4)⑤;H2NCH2COOH;羧基(或氨基);氨基(或羧基)
(5)A、C
(6)C;EF;G
【知识点】有机化合物中碳的成键特征;有机物中的官能团;有机物的结构和性质
【解析】【解答】Ⅰ.(1)甲烷、乙酸和甘氨酸分子中均含有饱和碳原子,分子中所有原子不可能都共平面;乙烯和苯是平面形结构,分子中所有原子都共平面,
故答案为:②③。
(2)根据有机物分子式可判断含氢量最高的是甲烷,
故答案为:①;含碳量最高的是苯,
故答案为:③。
(3)完全燃烧后生成的CO2和水的物质的量之比为1∶1,这说明有机物分子中碳氢原子的个数之比是1∶2,符合条件的是乙烯和乙酸,
故答案为:②④。
(4)甲烷和苯不含有官能团,乙烯含有碳碳双键,乙酸含有羧基,甘氨酸含有氨基和羧基,则含有两种不同官能团的有机物是甘氨酸,其结构简式为H2NCH2COOH。
Ⅱ.根据有机物的结构模型可知A是正丁烷,B是2-丁烯,C是异丁烷,D是2-丁炔,E是1-丁烯,F是2-甲基-1-丙烯,G是1-丁炔。则
(5)图中属于烷烃的是正丁烷和异丁烷,
故答案为:AC。
(6)分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,则上图中A与C、B与EF、D与G互为同分异构体。
【分析】(1)根据乙烯、苯的分子结构进行判断;
(2)加完的旱情量最高,苯、乙炔的含碳量最高;
(3)碳氢比为1:2的有机物符合条件,是否含氧无关;
(4)氨基酸含有氨基和羧基;
(5)烷烃只含碳氢两种元素,且碳原子达到饱和状态;
(6)根据同分异构体的概念进行判断。
24.(2018高一下·永春期末)以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C和化合物D的合成路线如图所示。
回答下列问题:
(1)淀粉的组成可表示为   ,A分子中的官能团名称为   。
(2)反应⑦中物质X的分子式为   ,反应⑧的类型为   。
(3)反应⑤的化学方程式为   。
(4)反应⑥可用于实验室制乙烯,为除去其中可能混有的SO2,可选用的试剂是________。
A.溴水 B.酸性KMnO4溶液
C.NaOH溶液 D.浓硫酸
(5)已知D的相对分子量为118,其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则D的分子式为   。
(6)为了证明反应①是否发生,可取①反应后的溶液2mL于一支试管中,用   调节溶液至中性,再向其中加入2 mL   ,再加入4~5滴   (以上用如下所提供试剂的字母填空),加热一段时间,若有   现象产生,则证明反应①已发生。
实验中可供选择的试剂:
A.10%的NaOH溶液 B.2%的氨水 C.5%的CuSO4溶液 D.碘水
【答案】(1)(C6H10O5)n;醛基
(2)Br2;取代反应
(3)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O
(4)C
(5)C4H6O4
(6)A;A;C;砖红色沉淀
【知识点】有机物中的官能团;有机物的鉴别;有机物的推断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】(1)淀粉的组成可表示为(C6H10O5)n,A是乙醛,分子中的官能团名称为醛基。
(2)根据原子守恒可知反应⑦中物质X的分子式为Br2,根据以上分析可知反应⑧的类型为取代反应。
(3)反应⑤是酯化反应,反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O。
(4)A.溴水能氧化二氧化硫,但也与乙烯发生加成反应,A错误;
B.酸性KMnO4溶液能氧化二氧化硫,但也能氧化乙烯,B错误;
C. NaOH溶液能与二氧化硫反应,与乙烯不反应,C正确;
D.浓硫酸不能吸收二氧化硫,D错误。
故答案为:C。
(5)D的相对分子量为118,其中碳、氢两元素的质量分数分别为40.68%、5.08%,其余为氧元素,则分子中N(C)=118×40.68%/12=4、N(H)=118×5.08%/1=6、N(O)=(118 12×4 6)/16=4,故D的分子式为C4H6O4;
(6)检验反应①是否发生,只需要检验有葡萄糖生成即可。由于葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液的反应需要在碱性溶液中,而淀粉水解在酸性溶液中,则为了证明反应①是否发生,可取①反应后的溶液2mL于一支试管中,用10%的NaOH溶液调节溶液至中性,再向其中加入2 mL10%的NaOH溶液,再加入4~5滴5%的CuSO4溶液,加热一段时间,若有砖红色沉淀现象产生,则证明反应①已发生。
【分析】(1)乙醇催化氧化后生成醛,官能团是醛基;
(2)乙烯与X反应后生成C2H4Br2,多了2个Br原子,所以X是溴单质;反应⑧2个溴原子换为了2个CN,发生的是取代反应;
(3)反应⑤发生的是乙酸与乙醇的酯化反应;
(4)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应,而乙烯不反应;
(5)根据相对分子质量合格元素的质量分数计算分子式即可;
(6)检验葡萄糖可用新制氢氧化铜悬浊液进行,注意溶液的酸性对反应的影响即可。
25.(2018高一下·永春期末)天然气既是高效洁净的能源,也是重要的化工原料。
(1)甲烷分子的结构式为   ,空间构型为   形。
(2)已知25℃、101kPa 时,1 g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=   kJ·mol-1。
(3)甲烷高温分解生成氢气和炭黑。在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是   。
(4)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的能量直接转化为电能。用甲烷-空气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源,电解CuCl2溶液。已知甲烷 空气碱性燃料电池的总反应为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,装置如下图所示:
①a电极名称为   。
②c电极的电极反应式为   。
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2 g 金属Cu时,理论上燃料电池消耗的甲烷在标准状况下的体积是   L。
【答案】(1);正四面体
(2)-890.24
(3)提供甲烷分解所需的能量
(4)负极;2Cl--2e-=Cl2↑;0.28
【知识点】燃烧热;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)甲烷的分子式为CH4,结构式为 ,因此甲烷为四面体结构;
(2)1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.64 kJ热量,则1 mol甲烷即16 g甲烷燃烧放出的能量为16×55.64 kJ=890.24 kJ,因此该条件下反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=-890.24 kJ·mol-1;
(3)甲烷分解需要热量,燃烧可提供部分能量,因此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧的目的是提供甲烷分解所需的能量;
(4)①a极通入的是燃料甲烷,甲烷失去电子,所以a电极是负极;
②c电极与b电极即与电源的正极相连,作阳极,溶液中的氯离子放电,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑;
③假设CuCl2溶液足量,当某电极上析出3.2g金属Cu时,铜的物质的量是3.2g÷64g/mol=0.05mol,因此整个电路转移电子的物质的量为0.05mol×2=0.1mol,1mol甲烷在反应中失去8mol电子,则消耗甲烷的物质的量为0.1mol÷8=0.0125mol,在标准状况下的体积是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L。
【分析】(1)甲烷的空间构型为正四面体结构;
(2)根据1g甲烷燃烧放出的热量计算1mol甲烷完全燃烧放出的热量即可;
(3)甲烷的分解需要热量;
(4)a极发生甲烷的氧化反应,是燃料电池的负极;c极是电解池的阳极,发生氯离子的氧化反应。
26.(2018高一下·永春期末)工业合成氨的反应如下:3H2+N2 2NH3。某温度下,在容积恒定为2.0 L的密闭容器中充入2.0 mol N2和2.0 mol H2,一段时间后反应达平衡状态,实验数据如下表所示:
t/s 0 50 150 250 350
n(NH3)/mol 0 0.24 0.36 0.40 0.40
(1)0~50
s内的平均反应速率
v(N2)=   。
(2)250 s时,H2的转化率为   。
(3)已知N≡N的键能为946
kJ·mol-1,H-H的键能为436
kJ·mol-1,N-H的键能为391
kJ·mol-1,则生成1 mol NH3过程中的热量变化为   kJ。下图能正确表示该反应中能量变化的是   (填字母)。
(4)为加快反应速率,可以采取的措施   。
a.降低温度 b.增大压强
c.恒容时充入He气
d.恒压时充入He气 e.及时分离出NH3
(5)下列说法错误的是   。
a.使用催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
b.上述条件下,N2不可能100%转化为NH3
c.在一定条件下,合成氨反应有一定的限度
d.250~350 s时,生成物浓度保持不变,反应停止
【答案】(1)1.2×10-3 mol·L-1·s-1
(2)30%
(3)46;A
(4)b
(5)d
【知识点】化学反应速率;化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】(1)0~50s内生成氨气0.24mol,浓度是0.24mol÷2L=0.12mol/L,则平均反应速率v(NH3)=0.12mol/L÷50s=2.4×10-3mol/(L·s)。反应速率之比是化学计量数之比,则v(N2)=1.2×10-3mol/(L·s);
(2)250s时,生成了氨气0.4mol,根据方程式可知反应的氢气的物质的量为0.6mol,所以H2的转化率为0.6mol/2mol×100%=30%;
(3)反应热对断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则根据反应方程式N2+3H2 2NH3可知△H=(946kJ/mol+3×436kJ/mol)-6×391kJ/mol=-92 kJ/mol,因此生成1molNH3过程中的热量变化为0.5×92 kJ=46 kJ,该反应为放热反应,反应物总能量高于生成物总能量,
故答案为:A;
(4)a.降低温度,反应速率减慢,
a错误;b.增大压强,反应速率加快,b正确;
c.恒容时充入He气,反应物的浓度不变,反应速率不变,c错误;
d.恒压时充入He气,反应物的浓度减小,反应速率减慢,d错误;
e.及时分离NH3,生成物的浓度减小,反应速率减慢,e测。
故答案为:b;
(5)a.使用催化剂,反应速率加快,提高了生产效率,a正确;
b.反应为可逆反应,N2不可能100%转化为NH3,b正确;
c.反应为可逆反应,在一定条件下,合成氨反应有一定的限度,c正确;
d.250~350s生成物浓度保持不变,反应达到了化学平衡状态,但反应未停止,d错误;
故答案为:d。
【分析】(1)根据氨气的物质的量计算氮气的转化物质的量,然后计算氮气的反应速率即可;
(2)根据氨气的物质的量计算氢气的转化物质的量,然后计算氢气的转化率即可;
(3)根据焓变与键能的关系进行计算;
(4)加快反应速率的措施是使反应条件得到加强,注意恒容加入He气不影响反应速率,恒压加入He气反应速率减慢;
(5)催化剂不能使平衡移动,但提高生产效率;可逆反应不能进行到底。
27.(2018高一下·永春期末)A,B,C,D为原子序数依次增大的短周期元素,A元素气态氢化物的水溶液呈碱性,B为最活泼的非金属元素,C元素原子的电子层数是最外层电子数的3倍,D元素最高化合价为+6价。
(1)A元素气态氢化物的电子式为   ;B在元素周期表中的位置为   。
(2)DBn做制冷剂替代氟利昂,对臭氧层完全没有破坏作用,是一种很有发展潜力的制冷剂。该物质的摩尔质量为146
g·mol-1,则该物质的化学式为   。已知DBn在温度高于45℃时为气态,DBn属于   晶体。该物质被称为人造惰性气体,目前广泛应用于电器工业,在空气中不能燃烧,请从氧化还原角度分析不能燃烧的理由   。
(3)C与氢元素组成1∶1的化合物,与水发生剧烈反应生成碱和一种气体,写出该反应的化学反应方程式   ,生成1mol气体转移的电子的数目为   个。
(4)A和C两元素可形成离子化合物甲。取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成A的单质和C的单质,生成的A单质气体折合成标准状况下的体积为6.72L。化合物甲分解的化学方程式为   。
(5)D元素的+4价含氧酸钠盐在空气中容易变质,设计实验方案证明该盐已经变质   。
【答案】(1);第二周期ⅦA
(2)SF6;分子;SF6中硫元素是最高价不能再被氧化,氟单质的氧化性比氧气强,负价的氟不能与氧气反应
(3)NaH+H2O=NaOH+H2↑;NA(或6.02×1023)
(4)2NaN3 2Na+3N2↑
(5)取样于试管中,加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡溶液,若有白色沉淀,证明已经变质
【知识点】物质的检验和鉴别;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】根据以上分析可知A是N,B是F,C是Na,D是S。则(1)A元素气态氢化物为NH3,电子式为 ,B为F元素,位于周期表中第二周期第ⅦA族;
(2)SFn做制冷剂替代氟利昂,该物质的摩尔质量为146g mol-1,则n=(146 32)/19=6,因此该物质的化学式为SF6。已知SF6在温度高于45℃时为气态,沸点很低,因此SF6属于分子晶体。该物质在空气中不能燃烧,从氧化还原角度分析不能燃烧的理由是:SF6中硫元素是最高价不能再被氧化,氟单质的氧化性比氧气强,负价的氟不能与氧气反应;
(3)C与氢元素组成1:1的化合物NaH,与水发生剧烈反应生成一种气体,该气体为氢气,反应化学反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,生成1mol气体消耗1molNaH,转移的电子的物质的量是1mol,数目为NA;
(4)A和C两元素可形成离子化合物甲,取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气、Na,生成氮气的物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,则Na的质量为13g-0.3mol×28g/mol=4.6g,故Na的物质的量为4.6g÷23g/mol=0.2mol,则甲中Na、N原子数目之比为0.2mol:0.3mol×2=1:3,则甲为NaN3,化合物甲分解的方程式为2NaN3 2Na+3N2↑;
(5)D元素的+4价含氧酸钠盐为Na2SO3,该钠盐在空气中容易被氧化变质生成Na2SO4,证明该盐已经变质即证明有硫酸根离子,由于亚硫酸根离子会干扰,所以实验方案为:取样品于试管中,加入足量稀盐酸,再滴加氯化钡,若有白色沉淀,证明已经变质。
【分析】A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A元素气态氢化物的水溶液呈碱性,则A为N元素;B为最活泼的非金属元素,则B为F元素;C元素的原子的电子层数是最外层电子数的3倍,最外层电子数只能为1,原子只能有3个电子层,故C为Na元素;D元素最高化合价为+6价,则D为S元素,结合物质的性质、元素周期律分析解答。

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