长沙市K郡双语实验中学2024届高二化学第一学期期中联考试题含解析
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长沙市K郡双语实验中学2024届高二化学第一学期期中联考试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是()
A.pH=3的强酸溶液1mL,加水稀释至100mL后,溶液pH减小2
B.pH=2的盐酸中水电离出的H+浓度小于pH=12的氨水中水电离出的OH-浓度
C.0.2mol CO2通入1L0.3mol·L-1 KOH溶液中:2c(H+)+c(HCO3-)+3c(H2CO3)=2c(OH-)+c(CO32-)
D.已知一定浓度的NaHSO3溶液pH=5.4,则c(Na+)>c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)
2、下列叙述正确的是
A.室温下,0.2 mol·L-1的氨水与等体积水混合后pH=13
B.某温度下,1L pH=6的纯水中含OH-为10-8mol
C.通过测定0.01mol·L-1醋酸的pH,可验证CH3COOH是弱电解质
D.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在湿润pH试纸上,与标准比色卡对照即可
3、下图为某化学反应速率-时间图。
在t1时刻升高温度或增大压强,都符合下图所示变化的反应是
A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0
B.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H<0
C.H2(g)+I2(g)2HI(g)△H>0
D.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)△H>0
4、一定温度下,在三个体积均为 1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) ⇌CH3OCH3(g) + H2O(g) 下列说法正确的是()
容器
编号温度(℃)
起始物质的量(mol) 平衡物质的量(mol)
CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
I 387 0.20 0.080 0.080
II 387 0.40
III 207 0.20 0.090 0.090
A.该反应的正反应为吸热反应
B.达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器II中的小
C.容器I中反应到达平衡所需时间比容器III的长
D.若起始时向容器I中充入0.15mol 的CH3OH、0.15mol 的CH3OCH3和0.10mol 的H2O,则反应将向正反应方向进行5、向某密闭容器中加入0.3mol A、0.1mol C和一定量的B三种气体,一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示.图2为t2时刻后改变容器中条件,平衡体系中速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种条件,所用条件均不同.已知t3~t4阶段为使用催化剂.下列说法错误的是
A.若t1=15s,生成物C在t0~t1时间段的平均反应速率为0.004 mol•L﹣1•s﹣1
B.t4~t5阶段改变的条件为减小压强,t5~t6阶段改变的条件是升高化学反应的温度
C.B的起始物质的量为0.02 mol
D.该化学反应的表达式为:3A(g)B(g)+2C(g)
6、关于合金的说法正确的是
A.合金是化合物B.合金具有金属特性
C.合金都耐腐蚀D.合金的硬度一定比成分金属的低
7、《天工开物》中记载“铁器淬与胆矾水中,即成铜色也”,该过程中涉及的反应类型为
A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.复分解反应
8、图中曲线分别表示相同温度下,压强为P1、P2条件下发生可逆反应:mX(g)+nY(g)2Z(g)+W(s)的过程。
下列说法不正确的是()
A.P1>P2B.m+n=2
C.m+n=3 D.P1、P2下平衡常数相同
9、在恒温恒容的容器中进行反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),若氮气浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需2 s,那么由0.06 mol·L-1降到0.024 mol·L-1需要的反应时间为
A.等于1.8 s B.等于1.2 s C.大于1.8 s D.小于1.8 s
10、反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6mol/L。
下列反应速率的表示正确的是A.用A表示的反应速率是0.4 mol/(L·min)
B.用C表示的反应速率是0.2 mol/(L·min)
C.2 min末时的反应速率,用B表示是0.3 mol/(L·min)
D.在这2 min内用B表示的反应速率的值是减小的,C表示的反应速率逐渐增大
11、生活中处处有化学,下列有关说法正确的是()
A.草木灰与铵态氮肥不能混合施用与盐类水解有关
B.焊接时用NH4Cl溶液除锈与盐类水解无关
C.明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子,可作漂白剂
D.生活中Cl2和NaOH制取消毒液,运用了盐类的水解原理
12、属于有机高分子材料的是
A.聚乙烯B.硅酸盐陶瓷C.普通玻璃D.水泥
13、下列对于废弃塑料制品的处理方法中,最为恰当的是
A.将废弃物焚烧B.将废弃物应用化学方法加工成防水涂料或汽油
C.将废弃物倾倒在海洋中D.将废弃物切成碎片,混在垃圾中填埋于土壤中
14、下列热化学方程式书写正确的是()
A.C(s)+O2(g)=CO2(g) △H =+393.5kJ/mol
B.2SO2+O2=2SO3△H = —196.6kJ/mol
C.S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH=-1.23 kJ/mol
D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= +571.6kJ
15、在一定条件下,可逆反应:N2+3H22NH3 ∆H<0,增加N2的浓度,平衡常数将
A.增大B.不变C.减少D.无法判断
16、下列说法正确的是
A.煤的干馏是化学变化,而煤的气化、液化是物理变化
B.石油裂解是为了获得更多汽油,以满足迅速增长的汽车需要
C.氢能、电能、风能都是绿色新能源,可以安全使用
D.玻璃是将石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融制得的
二、非选择题(本题包括5小题)
17、(1)下图是表示4个碳原子相互结合的方式。
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原子结合。
①图中A的分子式是___________。
②图中C的名称是___________。
③图中D的结构简式是__________。
④图中与B互为同分异构体的是__________(填字母)。
⑤图中1molG完全燃烧时消耗__________molO2。
(2)已知某有机物的结构简式如图:
①该有机物的分子式为____________。
②该有机物中能与NaOH溶液反应的官能团的名称是_________。
18、A、B、C、D、E代表前四周期原子序数依次增大的五种元素。
A、D同主族且A原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;工业上电解熔融C2A3制取单质C;B、E除最外层均只有2个电子外,其余各层全充满。
回答下列问题:
(1)B、C中第一电离能较大的是__ (用元素符号填空),基态E原子价电子的轨道表达式______。
(2)DA2分子的VSEPR模型是_____。
(3)实验测得C与氯元素形成化合物的实际组成为C2Cl6,其球棍模型如图所示。
已知C2Cl6在加热时易升华,与过量的NaOH溶液反应可生成Na[C(OH)4]。
①C2Cl6属于_______晶体(填晶体类型),其中C原子的杂化轨道类型为________杂化。
②[C(OH)4]-中存在的化学键有________。
a.离子键b.共价键c.σ键d.π键e.配位键f.氢键
(4)B、C的氟化物晶格能分别是2957 kJ/mol、5492 kJ/mol,二者相差很大的原因________。
(5)D与E形成化合物晶体的晶胞如下图所示:
①在该晶胞中,E 的配位数为_________。
②原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。
上图晶胞中,原子的坐标参数为:a(0,0,0);b(12,0,12
);c(
12,1
2
,0)。
则d 原子的坐标参数为______。
③已知该晶胞的边长为x cm ,则该晶胞的密度为ρ=_______g/cm 3(列出计算式即可)。
19、Ⅰ.利用下列给出的试剂与材料,将氧化还原反应3222Fe Cu 2Fe Cu ++++=+设计成一个带有盐桥的原电池。
试剂:2CuCl 溶液、2FeCl 溶液、3FeCl 溶液、3AgNO 溶液、蒸馏水等。
材料:锌棒、铁棒、铜棒、石墨棒、500mL 烧杯2个、盐桥(装有含琼胶的KCl 饱和溶液)等。
回答下列问题:
(1)选用________作正极,此电极的电极反应式是
____________________________________________________________。
(2)在答题卡方框中画出一个符合上述要求的原电池的装置图(标出电解质溶液及外电路中电子流动方向)__________________。
Ⅱ.如图所示,E 为浸过含酚酞的Na 2SO 4溶液的滤纸。
A 、B 分别为铂片,压在滤纸两端,R 、S 为电池的电极。
M 、N 是用多微孔的Ni 制成的电极,在碱溶液中可视为惰性电极。
G 为电流计,K 为开关。
C 、D 和电解池中都充满浓KOH 溶液。
若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO 4溶液,将开关K 打开,接通电源一段时间后,C 、D 中有气体产生,气体的体积见图。
请回答下列问题:
(1)R 为________(填“正”或“负”)极。
(2)A 附近溶液的现象是_________________________________________, B 附近发生的电极反应式为_____________________________________。
(3)滤纸上的紫色点向________(填“A”或“B”)方向移动。
(4)当C、D中的气体产生到一定量时,切断外电源并接通开关K,经过一段时间后,C、D中的气体逐渐减少,C中的电极为________(填“正”或“负”)极,电极反应式为__________________。
Ⅲ.若一开始Ⅱ中的电源选用了Ⅰ中自己设计的原电池,连接起来工作一段时间后,测得Ⅱ中C和D试管气体总体积为336mL(已折算成标准状况),则你设计的原电池Ⅰ的负极质量至少要减轻_________________克?(结果保留两位小数)
20、H2O2能缓慢分解生成水和氧气,但分解速率较慢,加入催化剂会加快分解速率。
某化学兴趣小组为研究不同催化剂对H2O2分解反应的催化效果,设计了如图甲、乙、丙所示的三组实验。
请回答有关问题:
(1)定性分析:可以通过观察甲装置__________现象,而定性得出结论。
有同学指出:应将实验中将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液,理由是_______________。
(2)定量测定:用乙装置做对照试验,仪器A的名称是___________。
实验时组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段。
这一操作的实验目的是____________。
实验时以2min时间为准,需要测量的数据是________。
(其它可能影响实验的因素均已忽略)
(3)定量分析:利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。
将30mL5%H2O2溶液一次性加入盛有0.10molMnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]与时间(t/min)的关系如图所示。
图中b点
___________90mL(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)补充实验:该小组补充进行了如下对比实验,实验药品及其用量如下表所示。
实验设计的目的是为了探究
_________________________。
编
反应物催化剂
号
①30mL5%H2O2溶液,10滴H2O 0.10molMnO2
②30mL5%H2O2溶液,10滴0.1mol/LHCl溶液0.10molMnO2
③30mL5%H2O2溶液,10滴0.1mol/LNaOH溶液0.10molMnO2
21、直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。
工业上常采用催化还原法和碱吸收法处理SO2气体。
(1)如图所示:1molCH4完全燃烧生成气态水的能量变化和1molS(g)燃烧的能量变化。
在催化剂作用下,CH4可以还原SO2生成单质S(g)、H2O(g)和CO2,写出该反应的热化学方程式___。
(2)焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。
一定压强下,向1L密闭容器中充入足量的焦炭和1molSO2发生反应,测得SO2的生成速率和S2(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示:
①A、B、C、D四点对应的状态中,达到平衡状态的有___(填字母)。
②该反应的ΔH___0(填“>”“<”或“=”)
③下列措施能够增大SO2平衡转化率的是___。
A.降低温度B.增加C的量C.减小容器体积D.添加高效催化剂
(3)用氨水吸收SO2。
25℃时2.0mol·L-1的氨水中,NH3·H2O的电离度α=___(α=×100%)。
将含SO2的烟气通入该氨水中,当溶液显中性时,溶液中的
2-
3
-
3
c(SO)
c(HSO)
=___。
(已知25℃,K b(NH3·H2O)=1.8×10-5;
K a1(H2SO3)=1.3×10-2,K a2(H2SO3)=6.2×10-8)
(4)当吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液,用如图所示装置电解所得NH4HSO4溶液可制得强氧化剂(NH4)2S2O8。
写出电解NH4HSO4溶液的化学方程式___。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意) 1、C
【解题分析】pH=3的强酸溶液1mL ,加水稀释至100mL 后,溶液pH 增大2,故A 错误;pH=2的盐酸中水电离出的H +浓度等于pH=12的氨水中水电离出的OH -浓度,故B 错误;
0.2mol CO 2通入1L0.3mol·L -1 KOH 溶液中生成等物质的量的碳酸钾和碳酸氢钾,根据质子守恒
2c(H +)+c(HCO 3-)+3c(H 2CO 3)=2c(OH -)+c(CO 32-),故C 正确;一定浓度的NaHSO 3溶液pH=5.4,说明HSO 3-电离程度大于水解程度,则c(Na +)>c(HSO 3-)>c(SO 32-)>c(H 2SO 3),故D 错误。
2、C
【分析】A 、一水合氨是弱碱; B 、水电离的氢离子和氢氧根离子相等; C 、弱电解质不能完全电离; D 、氯水具有漂白性。
【题目详解】A 、一水合氨是弱碱,室温下,0.2 mol·L -1
的氨水与等体积水混合后,浓度为0.1mol·L -1
,氢氧根离子的浓度小于0.1mol·L -1
,PH 小于13,故A 错误;
B 、水电离的氢离子和氢氧根离子相等,某温度下,1L pH=6的纯水中含OH -为10-6mol ,故B 错误;
C 、弱电解质不能完全电离,通过测定0.01mol·L -1醋酸的pH ,PH 大于2,可验证CH 3COOH 是弱电解质,故C 正确;
D 、氯水具有漂白性,能将pH 试纸漂白,故D 错误。
故选C 。
3、B
【题目详解】根据图像可知升高温度或增大压强,平衡均向逆反应方向移动,这说明正反应是放热反应和体积增大的可逆反应,A 选项是放热的体积减小的可逆反应,B 选项是放热的体积增大的可逆反应,C 选项是吸热的体积不变的可逆反应,D 选项是吸热的体积增大的可逆反应,所以正确的答案是B 。
4、D
【解题分析】A. 容器Ⅰ中平衡时,
c(CH 3OCH 3)=c(H 2O)=0.08mol÷1.0L=0.08mol/L ,c(CH 3OH)=(0.2mol−0.08mol×2)÷1.0L=0.04mol/L ,则容器Ⅰ中化学平衡常数K 1=
2
0.080.08
0.04 =4,容器Ⅲ中平衡时
c(CH 3OCH 3)=c(H 2O)=0.09mol÷1.0L=0.09mol/L ,c(CH 3OH)=(0.2mol−0.09mol×2)÷1.0L=0.02mol/L ,化学平衡常数
K 2=
2
0.090.09
0.02⨯ =20.25>4,所以降低温度,化学平衡常数增大,反应向正反应方向移动,则正反应是放热反应,故
A 错误;
B. 恒容条件下,容器Ⅱ相当于在容器Ⅰ的基础上加压,但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应,因此平衡不移动,所以容器Ⅰ中的CH 3OH 体积分数和容器Ⅱ中的相等,故B 错误;
C. 容器Ⅰ中的温度比容器III 的温度高,温度越高反应速率越快,达到平衡所需时间越短,则容器I 中反应到达平衡所需时间比容器III 的短,故C 错误;
D. c(CH 3OH)=0.1mol/L 、c(CH 3OCH 3)=0.15mol/L 、c(H 2O)=0.1mol/L ,浓度商Q c =2
0.10.15
0.1⨯ =1.5<4,则反应将向正
反应方向进行,故D 正确。
答案选D 。
5、C
【解题分析】试题分析:A 、若t 1=15s ,,则物质C 的浓度改变量为1.11-1.5=1.16mol/L ,平衡速率=1.16/15=1.114 mol•L ﹣1•s ﹣1,正确,不选A ;B 、t 4~t 5阶段反应速率都减小,说明是减小压强,t 5~t 6阶段正逆反应速率都增大,说明是升高温度,正确,不选B ;C 、根据方程式分析,压强不能使平衡移动,说明反应前后气体体积相等,在t 1=15s ,A 减少了1.15-1.16=1.19 mol•L ﹣1,C 增加了1.11-1.15=1.16 mol•L ﹣1,则说明B 增加了1.13 mol•L ﹣1,所以原来B 的浓度为1.15-1.13=1.12 mol•L ﹣1,容器的体积=1.3/1.15=2L ,所以B 的起始物质的量为1.12×2=1.14mol ,不正确,选C ;D 、根据上述分析,反应为3A (g )B (g )+2C (g )D 考点:化学平衡图像分析,平衡的影响因素
【名师点睛】根据速率-时间图像判断反应条件的方法:1、看图像中正、逆反应速率的变化趋势,两者是同等程度的变化,还是不同程度的变化。
同等程度的变化,一般从压强(反应前后气体体积不变的反应)和催化剂考虑;若是不同程度的变化,从温度、浓度、压强(反应前后气体体积改变的反应)角度考虑。
2、对于反应速率变化不相等的反应,要注意观察改变某个条件瞬间,正、逆反应速率的大小关系以及变化趋势,同时要联系外界条件对反应速率的影响规律,加以筛选、验证、排除。
6、B
【分析】合金是指在一种金属中加热熔合其它金属或非金属而形成的具有金属特性的物质;合金有三个特点:①一般是混合物;②合金的熔点一般低于组分金属、硬度一般高于组分金属;③合金中至少有一种金属;据此解答。
【题目详解】A.合金是一种混合物,故A 错误;
B.合金是由两种或两种以上的金属与金属或非金属熔合而成的具有金属特性的物质,故B 正确;
C.合金一般具有较好的抗腐蚀性能,但不是所有合金都耐腐蚀,如纯铁抗蚀性强,生铁易生锈等,故C 错误;
D. 合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高,故D 错误。
故选B。
【题目点拨】
解答本题要知道合金的有关知识,合金的主要性质,即合金的强度、硬度一般比组成它们的纯金属更高,抗腐蚀性能等也更好。
7、C
【分析】“铁器淬与胆矾水中,即成铜色也”,该过程中发生了铁置换铜的反应。
【题目详解】“铁器淬与胆矾水中,即成铜色也”,胆矾即硫酸铜晶体,该过程中发生了铁置换铜的反应,该反应的化学方程式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,该反应属于置换反应,故本题答案为C。
8、C
【分析】
【题目详解】
A. 增大压强,化学反应速率加快,缩短反应达平衡的时间,所以P1>P2,A正确;
B. 增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,该反应图象显示改变压强,平衡不移动,说明该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,所以m+n=2,B正确;
C. 根据图象可知:改变压强,平衡不移动,说明反应前后气体总体积不变,即m+n=2,C错误;
D. 化学平衡常数只与温度有关,由于该图象表示相同温度下,压强为P1、P2条件下发生可逆反应,温度未变,所以平衡常数不变,D正确;
故答案选C。
9、C
【题目详解】氮气浓度由0.1 mol·L-1降到0.06 mol·L-1需2 s,v=△c/△t=0.02 mol/( L·s),氮气浓度由0.06 mol·L-1降到0.024 mol·L-1,若反应速率不变,则所需时间为(0.036/0.04) ×2=1.8 s,但随着浓度的减小,反应速率逐渐减小,故所需时间大于1.8 s,故选C。
10、B
【解题分析】经2 min后,B的浓度减少了0.6mol/L,v(B)==0.3mol/(L•min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比分析解答。
【题目详解】A.A为固体,不能用于表示化学反应速率,故A错误;B.v(C)∶v(B)=2∶3,故
v(C)=v(B)=×0.3mol/(L•min)=0.2mol/(L•min),故B正确;C.v(B) =0.3mol/(L•min),表示2min内的平均反应速率,2min末的反应速率为瞬时速率,故C错误;D.随着反应的进行,反应物的浓度降低,反应速率减慢,浓度变化量逐渐减少,故2 min内用B和C表示的反应速率都是逐渐减小,故D错误;故选B。
【题目点拨】
本题考查化学反应速率的相关计算,把握化学反应速率的数学表达式和化学反应速率之比等化学计量数之比为解答的关键。
本题的易错点为C ,要注意化学反应速率是平均速率,不是瞬时速率。
11、A
【题目详解】A .草木灰与铵态氮肥不能混合施用,是因为23CO -与4NH +
发生双水解反应,生成NH 3逸出,造成肥分损失,与盐类水解有关,A 正确;
B .焊接时用NH 4Cl 溶液除锈,利用4NH +水解生成的H +与锈迹反应,与盐类水解有关,B 不正确;
C .明矾水解时产生具有吸附性的氢氧化铝胶体粒子,可作混凝剂,但不能作漂白剂,C 不正确;
D .生活中Cl 2和NaOH 制取消毒液,运用了反应Cl 2+2NaOH==NaCl+NaClO+H 2O ,与盐类的水解无关,D 不正确; 故选A 。
12、A
【题目详解】A .聚乙烯是乙烯发生加聚反应的产物,是有机高分子化合物,A 正确;
B .硅酸盐陶瓷是无机非金属,不是有机高分子材料,B 错误;
C .普通玻璃是无机非金属材料,不是有机高分子材料,C 错误;
D .水泥是无机硅酸盐材料,不是有机高分子材料,D 错误;
答案选A 。
13、B
【解题分析】废弃塑料制品难以降解,燃烧会生成大量污染性气体,掩埋会改变土壤结构,污染土壤,应回收、加工利用。
【题目详解】A .燃烧会生成大量污染性气体,选项A 错误;
B .将废弃物应用化学方法加工成防水涂料或汽油,能充分利用资源,减少污染,选项B 正确;
C .将废弃物倾倒在海洋中,难以降解,会污染海洋,选项C 错误;
D .废弃塑料制品难以降解,掩埋会改变土壤结构,污染土壤,选项D 错误。
答案选B 。
【题目点拨】
本题考查废弃塑料的处理,题目难度不大,废弃塑料难以降解,会导致白色污染,注意相关知识的整理。
14、C
【题目详解】A.反应为放热,反应热应为负值,故错误;
B.没有注明物质的状态,故错误;
C.反应为放热反应,故正确;
D.反应为放热反应,应为负值,且单位应为kJ/mol ,故错误。
故选C。
15、B
【题目详解】化学平衡常数只与温度有关,与浓度等其他因素无关,所以增加N2的浓度,平衡常数不变,故答案为:B。
16、D
【题目详解】A. 煤的干馏是化学变化,煤的气化、液化是化学变化,故错误;B. 石油裂解是为了获得更多的乙烯、丙烯等物质,故错误;C. 氢能、风能都是绿色新能源,可以安全使用,电能不是新能源,故错误;D. 玻璃是将石灰石、纯碱、石英在玻璃熔炉中高温熔融制得的,就是用二氧化硅和碳酸钙高温反应生成硅酸钙和二氧化碳,二氧化硅和碳酸钠高温反应生成硅酸钠和二氧化碳,故正确。
故选D。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、C4H102-甲基丙烷或者异丁烷CH3C≡CCH3E、F 11
2
C11H12O3羧基
【分析】(1)根据题干信息可知、A、B、C、D、E、F、G的结构简式分别为:CH3CH2CH2CH3、CH3CH=CHCH3、CH3CH(CH3)2、CH3C≡CCH3、CH3CH2CH=CH2、(CH3)2C=CH2、CH3CH2C≡CH,据此分析解题;
(2)根据有机物的结构简式可知该有机物的分子式,并根据其所含有的官能团推断其化学性质。
【题目详解】(1)根据分析可知,①图中A的结构简式为CH3CH2CH2CH3,故其分子式是C4H10,故答案为:C4H10;
②根据分析可知,图中C的结构简式为CH3CH(CH3)2,故其名称是2-甲基丙烷或者异丁烷,故答案为:2-甲基丙烷或者异丁烷;
③根据分析可知,图中D的结构简式是CH3C≡CCH3,故答案为:CH3C≡CCH3;
④同分异构体是指分子式相同而结构不同的物质,故根据分析可知,图中与B互为同分异构体的是E、F,三者的分子式均为C4H8,故答案为:E、F;
⑤根据分析可知,G的结构简式为CH3CH2C≡CH,燃烧反应方程式为:CH3CH2C≡CH+11
2
O2−−−−→
点燃4CO
2
+3H2O,
故图中1molG完全燃烧时消耗11
2
molO2,故答案为:
11
2
;
(2)
①由图可知,该有机物的分子式为C11H12O3,故答案为:C11H12O3;
②该有机物中含有的官能团有:碳碳双键、羟基和羧基,其中能与NaOH溶液反应的官能团的名称是羧基,故答案为:羧基。
18、Mg 平面三角形分子sp3bce Al3+比Mg2+电荷多,半径小,晶格能
大 4 (1,12,12
) 3497A x N ⨯ 【分析】A 、B 、C 、D 、E 是前四周期原子序数依次增大的五种元素。
A 、D 同主族且A 原子的2p 轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反,则A 是核外电子排布式是1s 22s 22p 4,所以A 是O 元素;D 是S 元素;工业上电解熔融C 2A 3制取单质C ,则C 为Al 元素;基态B 、E 原子的最外层均只有2个电子,其余各电子层均全充满,结合原子序数可知,B 的电子排布为1s 22s 22p 63s 2、E 的电子排布为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 2,B 为Mg ,E 为Zn ,以此来解答。
【题目详解】由上述分析可知,A 为O 元素,B 为Mg 元素,C 为Al 元素,D 为S 元素,E 为Zn 元素。
(1)Mg 的3s 电子全满为稳定结构,难失去电子;C 是Al 元素,原子核外电子排布式是1s 22s 22p 63s 33p 1,失去第一个电子相对容易,因此元素B 与C 第一电离能较大的是Mg ;E 是Zn 元素,根据构造原理可得其基态E 原子电子排布式是[Ar]3d 104s 2,所以价电子的轨道表达式为;
(2) DA 2分子是SO 2,根据VSEPR 理论,价电子对数为VP=BP+LP=2+6222
-⨯=3,VSEPR 理论为平面三角形; (3)①C 2Cl 6 是Al 2Cl 6,在加热时易升华,可知其熔沸点较低,据此可知该物质在固态时为分子晶体,Al 形成4个共价键,3个为σ键,1个为配位键,其杂化方式为sp 3杂化;
②[Al(OH)4]-中,含有O-H 极性共价键,Al-O 配位键,共价单键为σ键,故合理选项是bce ;
(4)B 、C 的氟化物分别为MgF 2和AlF 3,晶格能分别是2957kJ/mol 、5492kJ/mol ,同为离子晶体,晶格能相差很大, 是由于Al 3+比Mg 2+电荷多、离子半径小,而AlF 3的晶格能比MgCl 2大;
(5)①根据晶胞结构分析,S 为面心立方最密堆积,Zn 为四面体填隙,则Zn 的配位数为4;
②根据如图晶胞,原子坐标a 为(0,0,0);b 为(
12,0,12);c 为(12,12,0),d 处于右侧面的面心,根据几何关系,则d 的原子坐标参数为(1,12,12
); ③一个晶胞中含有S 的个数为8×18+6×12
=4个,含有Zn 的个数为4个,1个晶胞中含有4个ZnS ,1个晶胞的体积为V=a 3cm 3,所以晶体密度为ρ=()3
497A g N m V xcm ⨯==3497A x N ⨯g/cm 3。
【题目点拨】
本题考查晶胞计算及原子结构与元素周期律的知识,把握电子排布规律推断元素、杂化及均摊法计算为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意(5)为解答的难点,具有一定的空间想象能力和数学计算能力才可以。
19、石墨棒 Fe 3++e - =Fe 2+ 负 溶液变红 2H 2O -4e -=O 2↑+4H + B 负 H 2+2OH --2e -=2H 2O 0.64
【分析】利用反应3222Fe Cu 2Fe Cu ++++=+设计原电池时,从价态变化切入,Cu 由0价升高为+2价,则Cu 作负极材料,Fe 3+由+3价降低为+2价,则电解质中应含有可溶性铁盐,同时还需考虑到,正极材料若为金属,其金属活动性应比Cu 弱。
分析电池组的电极时,应从电解KOH 溶液的电解池中电极产物入手,体积大的气体为H 2,此电极(M)为阴极,体积小的气体为O 2,此电极(N)为阳极。
由C 、D 极气体的体积计算消耗Cu 电极的质量时,应利用得失电子守恒建立关系式。
【题目详解】Ⅰ.(1)由以上分析知,正极应选用石墨棒,此电极中,溶液中的Fe 3+得电子生成Fe 2+,电极反应式是Fe 3++e -
=Fe 2+。
答案为:石墨棒;Fe 3++e - =Fe 2+;
(2)符合上述要求的原电池的装置图中,一个电极为Cu ,电解质为CuCl 2溶液,另一个电极为石墨棒,电解质为FeCl 3溶液,即为:。
答案为:;
Ⅱ.(1)由分析知,C 试管中生成H 2,则M 电极为阴极,R 为负极。
答案为:负;
(2)A 为阴极,发生反应2H 2O+2e -=2OH -+H 2↑,生成的OH -使酚酞变红色,则附近溶液的现象是溶液变红,B 极为阳极,发生的电极反应式为2H 2O-4e -==O 2↑+4H +。
答案为:溶液变红;2H 2O-4e -=O 2↑+4H +;
(3)4MnO -
带负电荷,应向阳极移动,则滤纸上的紫色点向B 方向移动。
答案为:B ;
(4) C 中H 2失电子,M 电极为负极,在此电极,H 2得电子后的产物与OH -反应生成H 2O ,电极反应式为H 2+2OH --2e -=2H 2O 。
答案为:负;H 2+2OH --2e -=2H 2O ;
Ⅲ.Ⅱ中C 和D 试管气体总体积为336mL (已折算成标准状况),则C 电极生成H 2224mL(标况),物质的量为0.224L 22.4L/mol
=0.01mol ,依据得失电子守恒,可与Cu 建立如下关系式:Cu ——H 2,则Cu 电极至少要减轻的质量为0.01mol×64g/mol=0.64克。
答案为:0.64。
【题目点拨】
因为线路中会出现电量的损耗,所以电池实际供应的电量应比理论计算多,所耗负极金属的质量也应比理论计算多。
20、产生气泡的快慢(产生气泡的速率或反应完成的先后或试管壁的冷热程度等其他合理答案给分) 排除Cl −对实验的干扰(其他合理答案给分) 分液漏斗 检查装置的气密性 (在同温同压下,反应2min 收集)气体的体积(其他合理答案给分) 小于 溶液的酸碱性对H 2O 2分解速率的影响其他合理答案给分)
【分析】探究催化剂对过氧化氢分解的影响,根据实验要求应控制变量,通过分解生成气泡的快慢或单位时间内生成氧气的体积进行催化效果的判断,反应物浓度越高,反应速率越快。
【题目详解】(1)甲中可以通过观察产生气泡的快慢来定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液,这样Fe3+和Cu2+中的阴离子种类相同,可以排除因阴离子的不同可能带来的影响,还可以将CuSO4改为CuCl2;
(2)由装置图可知:仪器A的名称是分液漏斗。
反应速率是根据测定相同时间内产生气体的体积来衡量的,为保证测定相同时间内产生气体的体积的准确性,要检查装置的气密性,
操作是组装好装置乙,关闭A的旋塞,将注射器活塞向外拉出一段,松手后,看是否回到原位,回到原位证明气密性良好。
(3)随着反应的进行,反应物浓度减小,反应速率减小,3min~4min生成10mL气体,那么2min~3min生成气体的体积应大于10mL,故b小于90mL;
(4)从表中可以看出,3组实验不同的实验条件是溶液的酸碱性,因此实验设计的目的是为了探究溶液的酸碱性对H2O2分解速率的影响。
21、CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2H2O(g) +2S(s)ΔH=352kJ/mol C < A 0.3% 0.62
2NH4HSO4通电
(NH4)2S2O8+H2↑
【分析】(1)根据图示中反应物和生成物状态及总能量大小书写热化学方程式,再根据盖斯定律计算反应热,书写热化学方程式;
(2)根据反应速率之比等于化学计量数之比及化学平衡移动原理分析解答;
(3)根据电离度及电离平衡常数的表达式计算溶液中相关离子浓度的比;
(4)根据电解原理及图示电解质的组成书写相关电解方程式。
【题目详解】(1)根据图示中反应物及生成物的能量大小可得热化学方程式:i.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=-(928kJ/mol-126kJ/mol)=−802kJ/mol,ii.S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH=−577kJ/mol,将方程式i−2ii得
CH4(g)+2SO2(g)=2S(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH=−802kJ/mol−2×(−577kJ/mol)=+352kJ/mol,故答案为:
CH4(g)+2SO2(g)=CO2(g)+2H2O(g) +2S(s)ΔH=+352kJ/mol;
(2)①达到平衡状态时,SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比为2:1,根据图知,只有C点符合,故答案为:C;
②升高温度平衡向吸热方向移动,C点到D点,升高温度,SO2的生成速率与S2(g)的生成速率之比大于2:1,说明SO2的生成速率大于其本身消耗速率,平衡逆向移动,即逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应,则ΔH<0,故答案为:<;
③能够增大SO2平衡转化率说明平衡正向移动,但不能是增加二氧化硫的物质的量,。