协作体高一下学期期末考试化学试题(答案解析)
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湖北省宜昌市协作体【精品】高一下学期期末考试化学试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.据报道,某些建筑材料会产生放射性同位素氡22286Rn,从而对人体产生危害。
该同位素原子的中子数和质子数之差为()
A.136B.50C.86D.222
2.根据化学反应的实质是旧键断裂、新键形成的观点,下列变化没有发生化学键断裂的是
A.溴蒸气被活性炭吸附B.电解水
C.HCl气体溶解于水D.打雷放电时,O2变成O3
3.下列常见金属的冶炼原理中不合理的是()
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
2HgO2Hg+O2↑
2MgO(熔融)2Mg+O2↑
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
A.A B.B C.C D.D
4.下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是()
A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧
C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水
5.下列化学用语书写正确的是
A.甲烷的电子式: B.N2的结构式:
C.乙烯的结构简式: CH2CH2D.CO2的分子模型示意图:
6.设N A为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()
A.标准状况下,22.4L苯含有约N A个C6H6分子
B.1mol Na与足量乙醇完全反应,失去2N A电子
C.1 mol苯分子中含有C=C双键数为3N A
D.常温常压下,8gCH4含有5N A个电子
7.化学与工农业生产、人类生活密切相关,下列说法中正确的是
A.14C可用于文物年代的鉴定,14C 与12C互为同素异形体
B.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应,不属于胶体
C.汽油、柴油和植物油都是碳氢化合物
D.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”分别是指纤维素和油脂
8.下列叙述中正确的是()
A.周期表中第15列元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4
B.O22-与S2-的具有相同的质子数和电子数
C.所有主族元素的简单离子的带电荷数与其族序数相等
D.氕化锂、氘化锂、氚化锂可以作为“长征2号”火箭发射的重要燃料,LiH、LiD、LiT 的化学性质不同
9.下列过程中所发生的化学反应不属于取代反应的是
A.光照射甲烷与氯气的混合气体
B.在镍作催化剂的条件下,苯与氢气反应
C.乙醇与乙酸在浓硫酸作用下加热
D.苯与液溴混合后撒入铁粉
10.下列烷烃在光照下与氯气反应,只生成一种一氯代烃的是()
A.正丁烷B.异丁烷C.甲烷D.丙烷
11.下列实验装置或操作能达到实验目的的是()
A.实验室制硝基苯
B.检验装置气密性
C.利用排空气法收集丙烷
D.石油分馏
12.海藻中含有丰富的以离子形式存在的碘元素。
下图是实验室从海藻中提取碘的流程的一部分。
下列判断正确的是()
A.步骤+、+的操作分别是过滤、萃取
B.可用硝酸银溶液检验步骤+的反应是否进行完全
C.步骤+中加入的有机溶剂是裂化汽油或四氯化碳
D.步骤+的操作是过滤
13.在气体反应中,能使反应物中活化分子数和活化分子百分数均增大的方法是()①增大反应物的浓度②升高温度③增大压强④移去生成物⑤加入催化剂
A.①③⑤B.②③⑤C.②⑤D.①③④14.“绿色化学”对化学反应提出了“原子经济性”(原子节约)的新概念及要求,理想的原子经济性反应是原料分子中的原子全部转化成所需要的产物,不产生副产物,实现零排放。
下列反应类型中符合这一要求的是()
+取代反应+加成反应+消去反应+水解反应+酯化反应+加聚反应
A.+B.++C.++D.++
15.SO2的催化氧化反应(2SO2+O22SO3)是一个放热的反应。
如果反应在密闭容器中进行,下列有关说法中正确的是
A.因为反应放热,所以升高温度会使反应速率减慢
B.通过调控反应条件,SO2可以100%地转化为SO3
C.当SO2与SO3的浓度相等时,反应达到平衡
D.使用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率
16.图中是可逆反应X 2+3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是
A.t1时,只有正向进行的反应B.t1~t2, X2的物质的量越来越多
C.t2~t3,反应不再发生D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化17.普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液。
根据这一物理化学特点,科学家发明了电动势法测水泥的初凝时间。
此法的原理如图所示,反应的总方程式为:2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag。
下列有关说法正确的是
A.2molCu与1 molAg2O的总能量低于1 molCu2O与2molAg具有的总能量
B.负极的电极反应式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O
C.测量原理示意图中,电流方向从Cu流向Ag2O
D.电池工作时,OH-向Ag电极移动
二、多选题
18.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大。
X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z、W、R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。
下列说法正确的是( )
A.元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子,其半径依次增大
B.元素X能与元素Y形成化合物X2Y2
C.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:X m Y>X m R
D.元素W、R的最高价氧化物的水化物都是强酸
三、填空题
19.(+)将下列物质进行分类:
+1
1H与3
1
H+O2与O3+乙醇(C2H5OH)与甲醚(CH3—O—CH3)+正丁烷与异丁烷+C60与金
刚石
(1)互为同位素的是__________________(填编号、下同);
(2)互为同素异形体的是___________________;
(3)互为同分异构体的是__________________;
(+)反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
(1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是________(填字母)。
A.改铁片为铁粉
B.改稀硫酸为98%的浓硫酸
C.升高温度
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为______(填“正”或“负”)极。
该极上发生的电极反应为_____________________,外电路中电子由______极(填“正”或“负”,下同)向______极移动。
20.(8分)下表为元素周期表的一部分,请参照元素+-+在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)+的原子结构示意图为_________。
(2)+的气态氢化物分子的结构式为___________,+和+的气态氢化物的稳定性相比,
其中较弱的是____(用该氢化物的化学式表示)。
(3)+、+的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)(4)+、+元素的金属性强弱依次为___________(填“增大”、“减小”或“不变”)(5)+、+、+的形成的简单离子半径依次_________(填“增大”、“减小”或“不变”)(6)+、+、+元素可形成既含离子键又含共价键的化合物,写出它的电子式:,形成的晶体是晶体。
四、原理综合题
21.如图是由乙烯合成乙酸乙酯的几种可能的合成路线。
试回答下列问题:
+1+请写出乙酸乙酯的结构简式:________________+
+2+请写出乙酸中官能团的名称+_______________+
+3+写出反应+和反应+的化学方程式:
+______________________________+
+______________________________+
+4+上述几种路线中涉及的有机化学反应基本类型有_________反应+_________反应等(写出两种即可)+
五、实验题
22.(1)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。
所用HNO3浓度为1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有细颗粒和粗颗粒两种规格,实验温度为25℃、35℃,每次实验HNO3的用量为25.0mL.大理石用量为10.00g。
请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填空:
(II)把2.5 mol A和2.5 mol B混合放入2 L密闭容器里,发生反应: 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),经5s后反应达到平衡。
在此5s内C的平均反应速率为
0.2 mol/(L·s),同时生成1 mol D。
试求:
(1)达到平衡时B的转化率为_____。
(2) x的值为______。
(3)若温度不变,达到平衡时容器内气体的压强是反应前的______倍。
参考答案
1.B
【详解】
222
Rn中,质量数为222,质子数为86,中子数=质量数-质子数=222-86=136,则中子数和86
质子数之差为136-86=50;
综上所述,答案为B。
2.A
【详解】
A.溴蒸汽被活性炭吸附破坏的是范德华力,A正确;
B.电解水是化学变化,实质是旧键断裂、新键形成,B错误;
C.HCl溶解于水电离出氢离子、氯离子,破坏共价键,C错误;
D.打雷放电时,O2变成O3属于化学变化,实质是旧键断裂、新键形成+D错误+
答案选A。
3.C
【解析】依据金属活动性顺序表,铁为较活泼金属可用热还原法制取,故A合理;Hg不活
泼,用热分解法,故B合理;由于MgO的熔点太高,所以用电解MgCl2制取金属镁。
故C不
合理;Na为很活泼金属用电解其熔融盐的方法制取,故D合理。
4.A
【分析】
吸热反应为生成物的总能量大于反应物的总能量;而放热反应为生成物的总能量小于反应物
的总能量。
【详解】
A.碳酸钙受热分解生成二氧化碳和氧化钙,反应是吸热反应,是生成物的总能量大于反应
物的总能量,故A符合题意;
B.乙醇的燃烧反应是一个放热反应,是生成物的总能量小于反应物的总能量,故B不符题
意;
C.铝与氧化铁粉未反应是一个放热反应,是生成物的总能量小于反应物的总能量,故C与
题意不符;
D.氧化钙溶于水是一个放热反应,是生成物的总能量小于反应物的总能量,故D与题意不
符。
故答案:A。
5.A
【详解】
A.甲烷的电子式:,A正确;
B.N2的结构式:N≡N+B错误+
C.乙烯的结构简式:CH2=CH2,C错误;
D.CO2是直线分子,分子模型示意图:,D错误。
答案选A。
6.D
【详解】
A.标准状况下苯是液体,不能利用气体摩尔体积计算其物质的量,A错误;B.1molNa与足量乙醇完全反应,生成Na+,失去N A电子,B错误;
C.苯分子中没有碳碳双键,C错误;
D.常温常压下,8gCH4含有电子
8
10
16/A
g
N
g mol
⨯⨯=5N A,D正确。
答案选D。
7.B
【详解】
A. 14C 与12C是质子数相同、中子数不同的两种核素,两者互为同位素,A错误;
B.丁达尔效应是区别溶液和胶体的方法,葡萄糖注射液不产生丁达尔效应,说明它不是胶体,B正确;
C.汽油、柴油都是碳氢化合物,植物油属于油脂,植物油中除了含C、H元素外还含有O元素,C错误;
D.“春蚕到死丝方尽”中的“丝”属于蛋白质,“蜡炬成灰泪始干”中的“泪”属于烃类,D错误;故答案选B。
8.B
【详解】
A.周期表中第15列元素是氮族元素,其中N元素的最高价氧化物对应水化物的化学式是HNO3,其余的化学式均为H3RO4,错误;
B.O22-与S2-的电子数都是18个,质子数都是16个,所以具有相同的质子数和电子数,正确;
C.对于主族的非金属元素,其简单离子带有的电荷数与其族序数的绝对值的和等于8,错误;
D.由于氕、氘化、氚是氢元素的三种同位素原子,它们的质子数相同,原子的最外层电子数也相同,所以它们与Li形成的化合物氕化锂、氘化锂、氚化锂的化学性质相同,错误。
9.B
【详解】
A、甲烷和氯气的反应是取代反应,不选A;
B、苯含有特殊的碳碳键,苯和氢气的反应是加成反应,选B;
C、乙醇和乙酸的反应是酯化反应,属于取代反应,不选C;
D、苯和溴反应是取代反应,不选D。
故答案选B。
10.C
【详解】
A.正丁烷的结构简式为:CH3CH2CH2CH3,分子中有2种氢原子,其一氯代物有2种,故A错误;
B.异丁烷的结构简式为:CH3CH(CH3)CH3,分子中有2种氢原子,其一氯代物有2种,故B错误;
C.甲烷的结构简式为:CH4,分子中只有1种氢原子,其一氯代物只有1种,故C正确;D.丙烷的结构简式为:CH3CH2CH3,分子中有2种原子,其一氯代物有2种,故D错误;故选:C。
11.B
【详解】
A.实验室制取硝基苯时温度不是100℃,A错误;
B.检查装置的气密性时,关闭止水夹,通过长颈漏斗向圆底烧瓶中加水,当长颈漏斗中的液面高于圆底烧瓶中的液面时,停止加水,若液面差不变,说明气密性良好,B正确;C.丙烷的密度比空气大,应用向上排空气法收集,即长进短出,C错误;
D.石油分馏实验中冷却水应下进上出,D错误。
答案选B+
12.A
【解析】试题分析:A.分离固体和液体用过滤,从水溶液中提取碘一般用萃取的方法,故A正确;B.步骤+的反应为:Cl 2+2I=2Cl+I2,生成的单质碘在水溶液里有反应:
I2+H2O=HI+HIO,仍能与硝酸银溶液反应生成黄色沉淀,因此不能用硝酸银溶液检验步骤+的反应是否进行完全,故B错误;C.萃取剂不能和溶质反应,且萃取剂和原溶剂不能互溶,由于裂化汽油含有不饱和烃能与I2发生反应,而四氯化碳能做萃取剂,故C错误;D.碘易溶于有机溶剂,所以不能过滤,应该用蒸馏的方法提取碘,故D错误。
故选A。
考点:考查海水资源极其综合利用;物种分离和提纯的方法和基本操作综合应用
【名师点睛】直馏汽油和裂化汽油的区别:直馏汽油是从原油中经常压分馏直接分馏出来的,含C5~C11的
烷烃、环烷烃、芳香烃等,可用作溴水的萃取剂;裂化汽油是将重油裂化(裂解)为较短碳链的汽油,
含C5~C11的烷烃、烯烃、二烯烃等,可与溴水发生加成反应而使溴水褪色,所以不能用作溴水的萃取
剂。
13.C
【详解】
①增大反应物的浓度,活化分子数增多,但活化分子的百分数不变,①不合题意;
②升高温度,活化分子数和活化分子百分数均增大,②符合题意;
③增大压强,活化分子数增多,但活化分子的百分数不变,③不合题意;
④移去生成物,浓度降低,活化分子数和活化分子的百分数都减小,④不合题意
⑤加入催化剂,活化分子数和活化分子百分数均增大,⑤符合题意;
综合以上分析,②⑤符合题意,故选C。
14.D
【详解】
取代反应、消去反应、水解反应和酯化反应的生成物往往不止一种,不符合绿色化学要求。
加成反应、加聚反应往往只有一种,符合绿色化学要求,答案选D。
15.D
【详解】
A. 升高温度一定会使反应速率加快,A错误;
B. 由于是可逆反应,通过调控反应条件,SO2也不能100%地转化为SO3,B错误;
C. 当SO2与SO3的浓度相等时正逆反应速率不一定相等,因此反应不一定达到平衡状态,C 错误;
D. 使用催化剂的目的是加快反应速率,提高生产效率,D正确,答案选D。
【点睛】
可逆反应达到平衡状态有两个核心的判断依据,即正反应速率和逆反应速率相等以及反应混合物中各组成成分的百分含量保持不变,前者是实质,后者是表现,判断时只要抓住这两个特征就可确定反应是否达到平衡状态。
判断化学反应是否达到平衡状态,关键是看给定的条件能否推出参与反应的任一物质的物质的量不再发生变化。
16.D
【解析】
分析:A.可逆反应中,只要反应发生,正逆反应同时存在;B+t1+t2,正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大+X2的物质的量越来越少+C+t2+t3,可逆反应达到平衡状态,正逆反应速率相等但不等于0+D+t2+t3,正逆反应速率相等,可逆反应达到平衡状态+
详解:A.可逆反应中,只要反应发生,正逆反应同时存在,所以t1时,正逆反应都发生,但平衡正向移动,故A错误;B+t1+t2,正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,反应物转化率增大,X2的物质的量越来越少,直到反应达到平衡状态,故B错误;C+t2+t3,可逆反应达到平衡状态,正逆反应速率相等但不等于0,该反应达到一个动态平衡,故C错误;D+t2+t3,正逆反应速率相等,可逆反应达到平衡状态,所以反应体系中各物质的量及物质的量浓度都不变,故D正确;故选D+
17.B
【解析】
【分析】
由电池反应方程式2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag知,较活泼的金属铜失电子发生氧化反应,所以铜作负极,较不活泼的金属银作正极,原电池放电时,溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;根据原电池的构成条件之一为自发的放热的氧化还原反应分析反应物与生成物的总
【详解】
A. 因为原电池的构成条件之一为自发的放热的氧化还原反应,所以该反应为放热反应,则2molCu与1 molAg2O的总能量高于1 molCu2O与2molAg具有的总能量,A项错误;
B. 负极发生失电子的氧化反应,电极反应为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O,B项正确;
C. 测量原理示意图中,电流方向从正极流向负极,即从Ag2O流向Cu,C项错误;
D. 原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,即OH-向Cu电极移动,D项错误;
答案选B。
【点睛】
难点是B选项,电极反应式的书写遵循氧化还原反应的基本规律,同时要考虑电解质溶液的酸碱性。
18.BC
【分析】
X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,其原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,X为H;Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y是O;R与Y处于同一族,因此R是S;Y、R原子的核外电子数之和是24,所以Z、W原子的核外电子数之和应是24,又因为Z、W、R处于同一周期,且原子序数依次增大,所以Z、W为Na和Al。
【详解】
X是H元素,Y是O元素,Z是Na元素,W是Al元素,R是S元素。
A、Y、Z、W形成的具有相同电子层结构的离子为O2-、Na+、Al3+,根据核外电子排布相同的离子,半径随着核电荷数的增加而减小,其半径依次减小,故A错误;
B、X和Y元素能形成2种化合物,X2Y(H2O)和X2Y2(H2O2),故B正确;
C、元素Y、R分别与元素X形成的化合物是氢化物,因为Y(O元素)和R(S元素)的非金属性强弱:Y>R,所以对应的氢化物的稳定性:X m Y>X m R,故C正确;
D、W元素最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,是两性氢氧化物,R元素最高价氧化物的水化物是H2SO4,属于强酸,故D错误;
答案选BC。
19.+ ++ ++ 放热AC 正2H++2e-===H2↑ 负正
【详解】
(+)(1)具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,+1
1H与3
1
H互为同
位素+
(2)同素异形体是同种元素形成的不同单质++O2与O3++C60与金刚石,互为同素异形体;
(3)具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体++乙醇(C2H5OH)与甲醚
(CH3—O—CH3)+正丁烷与异丁烷互为同分异构体+
(+)(1)图象分析反应物能量高于生成物,该反应为放热反应+
(2)A.改铁片为铁粉,增大与溶液接面积,增大反应速率,故A符合;
B.改稀H2SO4为98%的浓H2SO4,常温下铁在浓硫酸中钝化,不能进行反应,故B不符合;C.升高温度,增大反应速率,故C符合;
(3)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,反应是自发进行的氧化还原反应,依据化学方程式结合原电池构成条件设计原电池,铁做原电池负极,铜做原电池正极,硫酸做电解质溶液,溶液中氢离子在铜电极得到电子生成氢气,铜电极上有气体冒出,电极反应为:2H++2e-=H2↑;外电路电子流向从负极沿外电路导线流向正极。
20.(8分)(每空1分)
(1)
(2)SiH4
(3)HNO3>H2CO3 (4)减小(5)减小(6)离子
【解析】
试题分析:(1)根据元素在周期表中的位置可知+元素的Cl,原子核外有3个电子层,最外层有7个电子,因此该原子结构示意图为。
(2)+是C元素,其气态氢化物分子CH4的结构式为,(3)+、+是同一周期的元素,原子序数越大,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是HNO3>H2CO3;(4)+、+元素是同一周期的元素,元素的原子序数越大,元素的金属性就越强,所以元素的金属性强弱顺序是依次为减小的;(5)+、+、+三种元素形成的简单离子电子层结构相同,元素的原子序数越大,离子半径就越小,离子半径依次减小。
(6)+、+、+元素分别是H、O、Na,它们可形成既含离子键又含共价键的化合物NaOH,它的
电子式是:,形成的晶体共存微粒是阳离子、阴离子,是离子晶体。
考点:考查元素的推断、原子结构示意图的书写、化合物的结构式的书写、酸性等性质比较和递变、形成的晶体类型的判断的知识。
21.羧基CH2===CH2+H2O CH3CH2OH2CH3CH2OH+O2 2CH3CHO+2H2O加成取代(酯化)、氧化(任写两种)
【解析】
试题分析+乙烯与水发生反应①加成生成乙醇(CH3CH2OH),乙烯发生+氧化反应生成乙醛(CH3CHO),乙烯发生+氧化反应生成乙酸(CH3COOH),乙醇发生反应+氧化得乙醛CH3CHO+乙醛发生氧化反应得乙酸CH3COOH,乙醇与乙酸发生酯化反应得D为CH3COOCH2CH3,以此来解答
解析+根据以上分析,+1+乙酸乙酯的结构简式:CH3COOCH2CH3+
+2+乙酸CH3COOH中官能团的名称是羧基+
+3+写出反应+和反应+的化学方程式:
+乙烯与水发生加成生成乙醇的方程式是CH2===CH2+H2O CH3CH2OH +
+乙醇发生氧化反应得乙醛CH3CHO 的方程式是2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O++4+CH2===CH2+H2O CH3CH2OH 是加成反应+2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O 是氧化反应+
点睛:乙烯可以与氢气、氯化氢、水、卤素单质发生加成反应,乙烯可以发生加聚反应生成聚乙烯。
22.1.0035探究固体物质的表面积(答接触面亦可)20%x=4 1.2
【解析】
试题分析+(+) 根据实验①和②探究浓度对反应速率的影响,所以实验①和②中硝酸浓度不同;实验①和③探究温度对反应速率的影响+实验①和③的温度不同;实验①和④碳酸钙颗粒大小不同;
(Ⅱ)根据三段式解题法,求出混合气体各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的物质的量.平衡时,生成的C的物质的量为0.2mol/(L﹒s)×5s×2L=2mol,
根据相关计算公式计算相关物理量+
解析+(+) 根据实验①和②探究浓度对反应速率的影响,所以实验①和②中硝酸浓度不同+实验②中HNO3浓度为1.00mol/L;实验①和③探究温度对反应速率的影响+实验①和③的温度不同+实验③的温度选择35℃;实验①和④碳酸钙颗粒大小不同+实验①和④探究固体物质的表面积对反应速率的影响;
(Ⅱ)根据三段式法,平衡时,生成的C的物质的量为0.2mol/(L﹒s)×5s×2L=2mol,
+1+达平衡时B的转化率为0.5
100%20% 2.5
⨯=+
+2+0.51
21
x
=,x=4+
(3)若温度不变,容器内气体的压强比等于物质的量比,1211
1.2
2.5 2.5
+++
=
+
点睛+根据阿伏加德罗定律及其推论+同温+同体积的气体,压强比等于物质的量比;同温+同压,体积比等于物质的量比+。