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河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一化学适应性月考试题
河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一化学适应性月考试题
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河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一化学适应性月考(6月)试题(含解析)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
第I卷(选择题,共50分)
一、单选题(每题只有一个选项符合题意,1-10每小题2分,11-20每小题3分,共50分)
1.有5种微粒,它们分别是、、、、,则它们所属元素的种类有( )
A. 2种 B. 3种 C. 4种 D. 5种
【答案】B
【解析】
【详解】质子数相同的核素为同一种元素,5中核素中和质子数相同,属于同一种元素;和质子数相同,属于同一种元素,故5种核素中共有3种元素,选择B。
2.《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,晒干烧灰,以水淋汁,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面。”下列说法错误的是( )
A. “石碱”中含有离子键
B. “石碱”是离子化合物
C. “石碱”中含有极性共价键
D. “石碱”中含有非极性共价键
【答案】D
【解析】
【分析】
“采蒿蓼之属,晒干烧灰”,说明“石碱”成分来自植物烧成的灰中的成分,“以水淋汁”,该成分易溶于水,久则凝淀如石,浣衣发面,亦去垢发面,能作为发酵剂、能去油污,植物烧成的灰中的成分主要为碳酸钾,即“石碱”为碳酸钾。
【详解】A.碳酸钾中钾离子和碳酸根之间以离子键形式结合,含有离子键,故A正确;
B.碳酸钾中含有离子键,属于离子化合物,故B正确;
C.碳酸根中碳氧之间以极性共价键形式存在,含有极性共价键,故C正确;
D.碳酸钾中含有极性共价键,不含有非极性共价键,故D错误;
故答案为D。
【点睛】含有离子键的化合物为离子化合物,含有共价键的化合物不一定为共价化合物;由同种元素之间构成的共价键为非极性共价键,由不同种元素之间构成的共价键为极性共价键。
3.闪烁着银白色光泽的金属钛(22Ti)因具有密度小、强度大、无磁性等优良的机械性能,被广泛应用于军事、医学等领域,号称“崛起的第三金属”。已知钛有48Ti、49Ti、50Ti等同位素,下列关于金属钛的叙述中不正确的是( )
A. 上述钛原子中,中子数不可能为22
B. 钛元素在元素周期表中处于第四周期
C. 钛的不同同位素在元素周期表中处于不同的位置
D. 钛元素属于过渡元素
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.质量数-质子数=中子数,则等中子数分别为26、27、28,A正确;
B.第三周期稀有气体的原子序数为18,钛元素的原子序数为22>18,则Ti位于第四周期,B正确;
C.同位素的质子数相同,在周期表中处于同一位置,C错误;
D.Ti位于副族,则钛元素是过渡元素,D正确;
故选C。
4.下列陈述的知识正确的是( )
A. C2H6与C3H8互为同系物,C2H4与C3H6也一定互为同系物
B. 一种化合物不是电解质就一定是非电解质
C. 离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中也可能含有离子键
D. 常温常压下,H2O是液态,H2S是气态,说明H2O的热稳定性更好
【答案】B
【解析】
【详解】A.C2H6与C3H8为烷烃,结构相似,分子组成相差1个“CH2”,一定互为同系物;C2H4为乙烯,C3H6既可能为丙烯,也可能为环丙烷,二者结构不一定相似,不一定互为同系物,A错误;
B.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质,在水溶液中和在熔融状态下都不导电的化合物为非电解质,对于一种化合物来说,不是电解质就一定是非电解质,B正确;
C.离子化合物中可能含有共价键,如NaOH,共价化合物中一定不含有离子键,含有离子键的化合物为离子化合物,C错误;
D.H2O和H2S状态的差异与分子间作用力、氢键有关,而其热稳定性与化学键有关,D错误;
故选B。
5.CH4与Cl2生成CH3Cl的反应过程中,中间态物质的能量关系如下图所示(Ea表示活化能),下列说法不正确的是
A. 已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的,该过程可表示为:
B. 相同条件下,Ea越大反应速率越慢
C. 图中ΔH<0,其大小与Ea1、Ea2无关
D. CH4转化为CH3Cl的过程中,所有C-H发生了断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A. 已知Cl·是由Cl2在光照条件下化学键断裂生成的,由分子转化为活性原子,该过程可表示为:,选项A正确;
B. 相同条件下,Ea越大,活化分子百分数越少,反应速率越慢,选项B正确;
C. 图中反应物总能量大于生成物总能量,ΔH<0,其大小与Ea1、Ea2无关,选项C正确;
D. CH4转化为CH3Cl的过程中,只有一个C-H发生了断裂,选项D不正确。
答案选D。
6.下列说法不正确的是( )
A. 纯净的水晶是由硅原子和氧原子构成的,每个原子的最外层均具有8电子稳定结构
B. Na2O是由离子构成的,其溶于水形成溶液的过程中既有离子键、共价键的断裂又有共价键的形成
C. 现代科技已经能够拍到氢键的“照片”,直观地证实了水分子间的氢键是一个水分子中的氢原子与另一个水分子中的氧原子间形成的化学键
D. NH5中所有原子的最外层都符合相应的稀有气体原子的最外层电子结构,是既含有离子键又含有共价键的离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.水晶的主要成分是,是由硅原子和氧原子构成的,晶体中1个硅原子与4个氧原子形成共价键,1个氧原子与2个硅原子形成共价键,每个原子的最外层都具有8电子稳定结构,A正确;
B.是离子化合物,溶于水生成NaOH的过程中,水中H-O键断裂,Na2O中离子键断裂,生成NaOH时有H—O共价键形成,B正确;
C.氢键是分子间作用力,不属于化学键,C错误;
D.中所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,则其化学式可能为,是一种铵盐,铵盐中既有离子键又有共价键,属于离子化合物,D正确;
故选C。
7.关于下列实验装置或操作的说法中,正确的是( )
A. 图①实验室用MnO2固体与浓盐酸共热,制取并收集干燥、纯净的Cl2
B. 图②实验中若左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色,则能证明非金属性:Cl>Br>I
C. 图③实验中试管内的溶液中会生成血红色沉淀
D. 图④操作中可用酒精提取溴水中的溴
【答案】A
【解析】
【详解】A.MnO2固体与浓盐酸需要加热,制取的Cl2中混有HCl和水蒸气可分别通过饱和食盐水、浓硫酸除去,然后收集,尾气用碱石灰处理,A正确;
B.与KI反应的可能是Cl2或Br2,不能确定只是Br2与KI反应,所以不能比较Br2和I2的活泼性,B错误;
C.FeCl3溶液与KSCN溶液反应是溶液变为血红色,没有沉淀生成,C错误;
D.碘与酒精互溶,碘酒中的碘不能直接分液出来,D错误;
故选A。
8.元素周期表中短周期主族元素W、X、Y、Z,原予序数依次增大,W的液态单质应用于航天领域,是火箭起飞的重要燃料;X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍;元素Y在自然界中只能以化合态存在,而且元素Y在组成海水盐类物质的所有元素中,质量分数为第二;Z元素原子在同周期中原子半径最小。下列说法错误的是( )
A. Z的单质与W、Y的单质都能反应,且反应中Z的单质都作氧化剂
B. X的单质与Y的单质在常温条件下反应生成化合物甲,用电子式表示甲的形成过程为:
C. Y与W可以形成原子个数比为1:1的化合物乙,且乙与水反应有气体产生
D. W与X形成的含有极性共价键的化合物不只有一种
【答案】B
【解析】
【分析】
W原子序数最小且液态单质是火箭起飞的重要燃料,W为氢元素;X元素原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则X为氧元素;元素Y在组成海水盐类物质(NaCl、MgCl2、CaCl2等)的所有元素中,质量分数为第一的是氯元素,第二的是钠元素,则Y为钠元素;Z的原子序数最大且在同周期中原子半径最小,则Z为氯元素。
【详解】A.Z的单质与W、Y的单质都能反应,氯气与氢气、钠反应中,将氢气、钠分别氧化为氯化氢和氯化钠,表现强氧化性,A正确;
B.X的单质与Y的单质反应时,钠与氧气常温下反应生成氧化钠,氧化钠的形成过程为,B错误;
C.Y与W可以形成原子个数比为1:1的化合物NaH,NaH与水反应发生反应生成氢气,C正确;
D.W 与X形成的含有共价键的化合物有H2O、H2O2,二者均含有极性共价键,D正确;
故选B。
9.下列说法能说明反应2HI(g)H2(g)+I2(g)已达到平衡状态的是( )
①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③当v正(HI)=2v逆(I2)时
④反应速率:v(H2)=v(I2)=0.5v(HI)
⑤当c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2时
⑥温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
⑦温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑧温度和体积一定时,混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化
A. ②③⑥⑨ B. ①②⑤⑨⑩ C. ③⑥⑦⑩ D. ②⑥⑧⑨
【答案】A
【解析】
【分析】
当可逆反应达到平衡状态时,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态,据此解答。
【详解】①单位时间内生成nmol H2的同时生成nmol HI,速率之比不等于物质的量之比,故错误;
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂,由于一个H-H键断裂等效于两个H-I键形成的同时有两个H-I键断裂,反应达到平衡状态,故正确;
③反应速率v正(HI)=2v逆(I2),体现正与逆的关系,且速率之比与计量数比相等,反应达平衡状态,故正确;
④反应速率v(H2)=v(I2)=0.5v(HI),未体现正与逆的关系,故错误;
⑤c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1,浓度比与化学计量数比相等并不能证明反应达平衡,故错误;
⑥温度和体积一定时,生成物浓度不再变化,说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故正确;
⑦前后气体系数和相同,容器压强始终不变,故错误;
⑧反应前后气体总质量不变,总物质的量也不变,相对分子质量一直不变,故错误;
⑨温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化,说明c(I2)不再发生变化,反应达到平衡状态,正确;
⑩温度和压强一定时,由于反应前后体积和气体的质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,即密度不再变化不能说明反应达到平衡状态,错误;
故选择A。
10.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g) △H=+Q kJ/mol(Q>0),等温、恒压条件下,将一定量反应物通入密闭容器进行上述反应,下列叙述正确的是( )
A. 反应过程中,若充入与反应无关的气体,由于保持压强不变,则反应速率不变
B. 若反应开始时SiCl4为1mol,则达平衡时,吸收热量为Q kJ
C. 当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成的HCl通入100mL1mol/L的NaOH溶液恰好完全反应
D. 反应至4min时,若HCl浓度为0.12mol/L,则0~4min内H2的反应速率为0.03moL/(L∙min)
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应过程中,若充入与反应无关的气体,由于保持压强不变,容器的体积增大,反应物气体的浓度减小,则反应速率减小,A错误;
B.该反应为可逆反应,1mol SiCl4不能完全转化,达平衡时,吸收热量小于Q kJ,B错误;
C.由方程式可知,当反应吸收热量为0.025Q kJ时,生成HCl的物质的量为:×4=0.1mol,100mL 1mol/L的NaOH的物质的量为0.1L×1mol/L=0.1mol,二者物质的量相等,恰好完全反应,C正确;
D.反应至4min时,若HCl浓度为0.12 mol/L,则v(HCl)==0.03mol/(L·min),根据反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=×v(HCl)=×0.03mol/(L·min)=0.015mol/(L·min),D错误;
故选C。
11.一种新型燃料电池,以镍板为电极插入KOH溶液中,分别向两极通入乙烷(C2H6)和氧气,其中某一电极反应式为:C2H6+18OH--14e-=2CO+12H2O。有关此电池的推断不正确的是( )
A. 通入乙烷的电极为负极
B. 放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降
C. 参加反应的O2与C2H6的质量比为32:105
D. 溶液中的OH-向负极移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.在燃料电池中,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,通入乙烷的电极为负极,发生氧化反应,故A正确;
B.电池工作过程中,电池总反应为2C2H6+8OH-+7O2=4+10H2O,反应消耗KOH,因此放电一段时间后,KOH的物质的量浓度将下降,故B正确;
C.原电池中两极上转移的电子相等,当有28mol电子转移时,正极上消耗7molO2,负极上消耗2molC2H6,二者的物质的量之比为7:2,质量比为56:15,故C错误;
D.原电池中阴离子向负极移动,则溶液中的OH-向负极移动,故D正确。
故选C。
12.下列说法错误的是( )
A. 烷烃的通式为CnH2n+2,随n值的增大,碳元素的质量分数逐渐增大
B. 分子式为C2H6和分子式为C5H12的烷烃的一氯代物的数目不可能相同
C. 丙烷的球棍模型为
D. 和属于同种物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.由烷烃中碳元素的质量分数计算式=可知,随着碳原子数逐渐增多碳元素的质量分数逐渐增大,A正确;
B.C2H6的一氯代物只有一种,C5H12中的新戊烷的一氯代物也只有一种,因此可能相同,B错误;
C.符合丙烷球棍模型的表示方式,C正确;
D.二者的分子式相同,结构相同,属于同种物质,D正确;
故选B。
13.固态或气态碘分别与氢气反应的热化学方程式如下:
①H2(g)+I2(?)2HI(g) ΔH1=-9.48 kJ·mol-1
②H2(g)+I2(?)2HI(g) ΔH2=+2648 kJ·mol-1
下列判断不正确的是( )
A. ①中的I2为气态,②中的I2为固态
B. ②的反应物总能量比①的反应物总能量低
C. 反应①的产物比反应②的产物热稳定性更好
D. 1 mol固态碘升华时将吸热35.96 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A. 根据反应热ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量,说明①中反应物的总能量大于②中反应物的总能量,由于物质在气态时的能量大于在固态时的能量,则①中的I2为气态,②中的I2为固态,故A正确;
B. 根据A选项分析得到②的反应物总能量比①的反应物总能量低,故B正确;
C. 由于两个反应的产物相同、状态相同,热稳定性也相同,故C错误;
D. 根据盖斯定律,②-①得I2(s)I2(g) ΔH=ΔH2-ΔH1=+26.48 kJ·mol−1-(-9.48 kJ·mol−1)=+35.96 kJ·mol−1,说明1 mol固态碘升华为碘蒸气需要吸收35.96 kJ的热量,故D正确。
综上所述,答案为C。
【点睛】利用图像分析更直观的反映出能量关系,比如此题生成物相同,放热反应,说明反应物能量高,吸热反应,说明反应物能量低,从而得出是固体还是气体。
14.向一支大试管中加入5mL0.1mol·L-1KI溶液和1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液,用力振荡,为证明I-与Fe3+可发生可逆反应,下列实验设计不正确的是( )
A. 取少量反应后的溶液于试管中,滴加淀粉溶液,观察现象
B. 取少量反应后溶液于试管中,滴加0.1mol·L-1KSCN溶液,观察现象
C. 取少量反应后溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液(该溶液与Fe2+反应能产生蓝色沉淀),检验是否有Fe2+生成
D. 取少量反应后溶液于试管中,滴加AgNO3溶液,观察现象
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.取少量反应后的溶液,滴加淀粉溶液,溶液现蓝色,说明有碘单质生成,说明I-与Fe3+能发生反应,故A正确;
B.取少量反应后溶液于试管中,滴加0.1mol·L-1KSCN溶液,溶液显红色,说明反应后溶液中存在Fe3+,说明Fe3+虽然少量、但没有完全反应,说明反应可逆,故B正确;
C.取少量反应后溶液于试管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液若产生蓝色沉淀则说明有Fe2+生成,说明I-与Fe3+能发生反应,故C正确;
D.由于KI过量,滴加AgNO3溶液,无论是否发生可逆反应,一定会产生黄色沉淀,故D错误;
故选D。
15.N2O、CO与Fe+体系中存在如图甲、乙所示的物质转变和能量关系。
下列说法错误的是( )
A. 由图甲可知,反应过程中存在ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3
B. Fe+在反应中作催化剂,能降低反应的活化能
C. 若已知ΔH与ΔH3均小于0,则可知ΔH1与ΔH2也均小于0
D. 由图乙可知,反应Fe+(s)+N2O(g)=FeO+(s)+N2(g)的ΔH4<0
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲涉及4个反应:①,②,③,④,则根据盖斯定律可知反应④=①+②+③,,故A正确;
B.由反应①②③可知,总反应为,在反应前后没有发生变化,所以为催化剂,故B正确;
C.①为分子中化学键断裂过程,吸收热量,,②为中化学键形成过程,放出热量,,故C错误;
D.由图乙可知,反应物总能量高于生成物,反应放热,,故D正确;
故选C。
16.下列离子方程式书写正确且能合理解释事实的是( )
A. 将铜丝插入稀硝酸中:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O
B. 向淀粉碘化钾溶液中滴加稀硫酸,在空气中放置一段时问后,溶液变蓝:4H++4I-+O2=2I2+2H2O
C. 向Mg(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,产生白色沉淀:Mg2++2HCO+2OH-=MgCO3↓+2H2O
D. 向含0.1molFeBr2的溶液中通入0.1molCl2:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.将铜丝插入稀硝酸中,生成NO气体,3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故A错误;
B.向淀粉碘化钾溶液中滴加稀硫酸,在空气中放置一段时问后,碘离子被空气中的氧气氧化生成碘单质,溶液变蓝:4H++4I-+O2=2I2+2H2O,故B正确;
C.Mg(OH)2比MgCO3更难电离,向Mg(HCO3)2溶液中加入过量NaOH溶液,产生氢氧化镁白色沉淀:Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O,故C错误;
D.还原性:Fe2+>Br->Cl-,向含0.1molFeBr2的溶液中通入0.1molCl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,故D错误;
故选B。
17.利用人工模拟光合作用合成甲酸原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,装置如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 该装置能将太阳能转化为化学能和电能
B. 电子由电极1经过负载流向电极2
C. 电极2的反应式:CO2+2H++2e-=HCOOH
D. 电极1周围pH增大
【答案】D
【解析】
【分析】
根据电极反应式可知,CO2是氧化剂得电子发生还原反应,电极2为正极,电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH,水是还原剂,失电子,电极1为负极,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】A.该过程中有光合作用存在,太阳能转化为化学能,且有电流产生,太阳能转化为电能,故A正确;
B.电子由负极流向正极,故B正确;
C.电极2为正极,电极反应式为CO2+2H++2e-=HCOOH,故C正确;
D.电极1为负极,发生氧化反应,电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,pH减小,故D错误;
故选D。
18.在不同浓度(c)、温度(T)条件下,蔗糖水解的瞬时速率(v)如下表。下列不正确的是
(T/K)/(v/mol·L-1·min-1) /( c/mol·L-1)
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
108
A. a=6.00
B. 同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变
C. b<318.2
D. 不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、由表中信息可知,在相同温度下,反应速率与蔗糖的浓度成正比,328.2K时,速率的数值是浓度数值的1.5倍,因此推出a=6.00,故A说法正确;
B、升高温度v增大,降低反应物浓度v减小,故同时改变反应温度和蔗糖的浓度,v可能不变,故B说法正确;
C、温度越高,反应速率越快。在相同的浓度下,b的反应速率小于318.2K的反应速率,说明b的温度低于318.2K,故C说法正确;
D、温度不同,反应速率不同,温度越高,反应速率越快,达到一半时所用的时间越短,故D说法错误。
故选D。
19.3mol A和2.5mol B混合于2L恒容的密闭容器中,保持温度不变发生的反应如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),反应5min达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论正确的是( )
A. A的平均反应速率为0.10mol/(L·s)
B. 平衡时,B的转化率为20%
C. 平衡时,C的浓度为0.125mol/L
D. 平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
【答案】B
【解析】
【分析】
5min后反应达到平衡,容器内压强变小,这说明正反应体积减小,因此3+1>x+2,解得x<2,因此x=1。
【详解】A.反应速率之比是化学计量数之比,则A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)×=0.15mol/(L·min),A错误;
B.生成D是0.1mol/(L·min)×2L×5min=1mol,消耗B是0.5mol,所以平衡时,B的转化率为=20%,B正确;
C.生成C是0.5mol,平衡时,C的浓度为=0.25mol/L,C错误;
D.平衡时剩余A和B分别是1.5mol、2mol,所以平衡时,容器内的压强为原来的=倍,D错误;
故选B。
20.1 mol某烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗氧气246. 4 L (标准状况),它在光照的条件下与氯气反应,能生成4 种不同的一氯取代物,该烷烃的结构简式是
A. B. CH3CH2CH2CH2CH3
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设烷烃为CnH2n+2,1mol该烷烃充分燃烧耗氧量为n+[(2n+2)/4]=246.4/22.4,解得n=7,故排除B C两项,A项中一氯取代物有4种,而D项中一氯取代物有3种,所以A正确,D错误;综上所述,本题选A。
【点睛】对于有机物CnHm,在氧气中完全燃烧消耗氧气的量计算方法:1molCnHm,完全燃烧耗氧量=1×(碳原子数+氢原子数/4)mol,即(n+[(2m+2)/4]mol。对于有机物CnHmOZ在氧气中完全燃烧消耗氧气的量计算方法:1molCnHmOZ完全燃烧耗氧量=n+[(2m+2)/4]-Z/2mol。
第II卷(非选择题共50分)
二、填空题(50分)
21.下列各组物质中,互为同位素的是___(填写序号,下同),互为同素异形体的是__,互为同分异构体的是___,是同一种物质的是____,属于同系物的是__。
①H-O-C≡N与H-N=C=O
②CuSO4与CuSO4∙5H2O
③H2O与D2O
④H、D与T
⑤O2与O3
⑥CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3
⑦CH3CH2CHO与
⑧CH3-CH2-CH=CH2与CH3-CH=CH-CH3
⑨与
【答案】 (1). ④ (2). ⑤ (3). ①⑦⑧ (4). ③⑨ (5). ⑥
【解析】
【分析】
根据结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互称为同系物;
分子式相同,结构不同的化合物互称为同分异构体;
同种元素形成的不同单质互为同素异形体;
质子数相同中子数不同的原子互称同位素;
同种物质指组成和结构都相同的物质。
【详解】①H-O-C≡N与H-N=C=O,分子式相同,结构不同,为同分异构体;
②CuSO4与CuSO4∙5H2O是两种不同的物质;
③H2O与D2O 是组成和结构都相同的物质;
④H、D与T中子数不同,是氢元素的不同原子,互为同位素;
⑤O2与O3是氧元素组成的结构不同的单质,互为同素异形体;
⑥CH3CH2CH3与CH3CH2CH2CH3结构相似,都属于烷烃,分子组成相差1个CH2原子团,互为同系物;
⑦CH3CH2CHO与分子式相同,结构不同,为同分异构体;
⑧CH3-CH2-CH=CH2与CH3-CH=CH-CH3分子式相同,结构不同,为同分异构体;
⑨与是组成和结构都相同的物质;
故答案为:④;⑤;①⑦⑧;③⑨;⑥。
【点睛】易错点③H2O与D2O是组成和结构都相同的物质,属于同一物质。②CuSO4与CuSO4∙5H2O是组成不同的两种化合物。
22.有A、B、C、D、E五种前四周期元素,原子序数依次增大。A为自然界中形成化合物种类最多的元素;C为地壳中含量最多的元素;D与A为同主族元素,且原子的质子数相差8;E是日常生活中用途最广、用量最大的金属元素。请回答下列问题:
(1)A的一种同位素具有放射性,在考古学上常用来测定文物的历史年代,写出该核素的符号:___。
(2)B的简单气态氢化物的电子式为___,若用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近盛满该气体的集气瓶瓶口,则观察到的现象为___。
(3)C元素有16C、17C、18C三种核素,这三种核素的质子数之和为__。
(4)D元素在元素周期表中的位置为__,写出工业上制备含少量杂质的D单质的化学方程式: ___。
(5)写出少量E的单质与B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液反应的离子方程式:__。
【答案】 (1). C或14C (2). (3). 产生白烟 (4). 24 (5). 第三周期第IVA族 (6). SiO2+2CSi+2CO↑ (7). Fe+4H++=Fe3++NO↑+2H2O
【解析】
【分析】
根据题目已知条件,A为自然界中形成化合物种类最多的元素,则A为C元素;C为地壳中含量最多的元素,作为C为O元素;D与A为同主族元素,且原子的质子数相差8,则D为Si元素;E是日常生活中用途最广、用量最大的金属元素,则E为Fe元素;A、B、C、D、E五种元素,原子序数依次增大,B为N元素,据此分析。
【详解】(1)A的一种同位素具有放射性,在考古学上常用来测定文物的历史年代,则这种同位素为14C或;
(2)B简单氢化物为NH3,其电子式为;若用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近盛满该气体的集气瓶瓶口,二者发生反应生成NH4Cl,现象为产生白烟;
(3)O元素的三种不同的核素中质子数相同而中子数不同,故三种核素的质子数和为3×8=24;
(4)D元素为Si元素,在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族;工业上制备含少量杂质的Si单质的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑;
(5)B的最高价氧化物对应的水化物为硝酸,稀硝酸与Fe反应的离子方程式为Fe+4H++ =Fe3++NO↑+2H2O
23.工业制备硫酸的主要反应之一为SO2与O2反应生成SO3。请回答下列问题:
(1)SO2与O2反应生成SO3的反应过程的能量变化如图1所示。由图中曲线变化可知,该反应为___(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)其他条件不变时,不同温度下SO2的转化率随时间的变化情况如图2所示T1___(填“>”或“<”)T2。
(3)某次实验中,在容积为2L的恒温恒容密闭容器中通入2molSO2和bmolO2,反应过程中部分物质的物质的量随反应时间的变化如图3所示。
①甲为___(填化学式,下同),乙为___。
②SO2与O2生成SO3的反应是___反应。(填“可逆”或“不可逆”)
③10min时,v正(SO2) _______ v逆(SO2)。(填“>”、“<”或“=”)
④从反应开始到平衡,反应速率v(SO3)=___。
⑤当b=___时,O2与SO2的转化率相等。
⑥反应达到平衡时,SO2的转化率为___。
【答案】 (1). 放热 (2). > (3). SO3 (4). SO2 (5). 可逆 (6). > (7). 0.028mol∙L-1∙min-1 (8). 1 (9). 70%
【解析】
【分析】
(1)反应物的总能量大于生成物总能量,反应为放热反应;
(2)其他条件不变时,根据先拐先平,条件高,温度高,压强大,进行分析;
(3)①根据图像分析,随反应的进行,甲的物质的量增加,是生成物,乙的物质的量减少,是反应物;
②由图3可知:25min后,SO2和SO3的组成保持不变,达到平衡状态,反应物不能全部消耗完;
③10min时,反应向右进行,v正(SO2)>v逆(SO2);
④根据速率的计算公式进行计算;
⑤当SO2与O2的投料比等于方程式的计量数时,两种物质的转化率相等;
⑥根据转化率的计算公式进行计算。
【详解】(1)如图1所示:参加反应的SO2与O2总能量高于生成的SO3总能量,反应为放热反应;
故答案为:放热;
(2)其他条件不变时,不同温度下SO2的转化率随时间的变化情况如图2,T1反应速率快,先达到平衡,对应温度高,T1>T2;
故答案为:>;
(3)①随反应的进行,甲的物质的量增加,是生成物,甲为SO3,乙的物质的量减少,是反应物,乙为SO2;
故答案为:SO3;SO2;
②由图3可知:25min后,SO2和SO3的组成保持不变,达到平衡状态,SO2与O2生成SO3的反应是可逆反应;
故答案为:可逆;
③10min时,SO2有减少的趋势,消耗量多于生成的量,v正(SO2)>v逆(SO2);
故答案为:>;
④从反应开始到平衡,反应速率v(SO3)= =0.028mol∙L-1∙min-1;
故答案为:0.028mol∙L-1∙min-1;
⑤当SO2与O2的投料比等于方程式的计量数时,两种物质的转化率相等,即2oml:bmol=2:1,即当b=1时,O2与SO2的转化率相等;
故答案为:1;
⑥反应达到平衡时,SO2的转化率为70%;
故答案:70%。
【点睛】考查化学平衡相关基础知识,注意图象题常用的分析方法:(1)根据反应物和生成物能量的相对高低判断反应是吸热还是放热反应;(2)根据“先拐先平”,确定T1温度高;(3)根据变化量确定反应物和生成物,及方程式的计量数之比。
24.某兴趣小组用如图所示装置进行实验,探究铁和浓硫酸反应的产物及性质。(夹持装置已略,气密性已检验)
实验开始前,先打开活塞K通一段时间N2。关闭活塞K后,向A中滴加一定量的浓硫酸,加热观察到A中铁片上有气泡产生。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是___。实验开始前,先通一段时间N2的目的是___。
(2)加热一段时间后发现B装置中溶液褪色,说明有__(填化学式)生成。再取出A中反应后的溶液少许,加入KSCN溶液未出现血红色,浓硫酸与铁反应的化学方程式是__。
(3)C装置中__(填“有”或“无”)沉淀生成。D装置中溶液紫色褪去,该反应的离子方程式为__。
(4)E装置的作用是__。(用离子方程式表示)
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 排除装置中的空气(防止氧气对SO2的性质的检验产生干扰) (3). SO2 (4). Fe+2H2SO4(浓)FeSO4+SO2↑+2H2O (5). 无 (6). 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ (7). SO2+2OH-=SO32-+H2O(或SO2+OH-=HSO3-)
【解析】
【分析】
实验开始前,先打开弹簧夹通一段时间N2,先排出装置中的空气,A中滴加一定量的浓硫酸,加热,取出A中的溶液少许,加入KSCN溶液未出现血红色,A中发生Fe+2H2SO4(浓)FeSO4+SO2↑+2H2O,B中品红可检验二氧化硫的生成,C中二氧化硫与氯化钡不反应,D中二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使溶液褪色,E为尾气处理吸收过量的二氧化硫,以此来解答。
【详解】(1)仪器a的名称是分液漏斗;实验开始前,先通一段时间N2的目的是排除装置中的空气(防止氧气对SO2的性质的检验产生干扰)。故答案为:分液漏斗;排除装置中的空气(防止氧气对SO2的性质的检验产生干扰);
(2)二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,加热一段时间后发现B装置中溶液褪色,说明有SO2生成。再取出A中反应后的溶液少许,加入KSCN溶液未出现血红色,说明无三价铁离子生成,浓硫酸与铁反应的化学方程式是Fe+2H2SO4(浓)FeSO4+SO2↑+2H2O。故答案为:SO2;Fe+2H2SO4(浓)FeSO4+SO2↑+2H2O;
(3)盐酸的酸性强于亚硫酸,二氧化硫与氯化钡溶液不反应,C装置中无沉淀生成。酸性高锰酸钾具有强氧化性,通入二氧化硫溶液褪色,说明二氧化硫将高锰酸钾还原,D装置中溶液紫色褪去,该反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。故答案为:无;5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(4)E装置的作用是尾气处理,防止污染空气,离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O(或SO2+OH-=HSO3-);故答案为:SO2+2OH-=SO32-+H2O(或SO2+OH-=HSO3-)。
【点睛】本题考查性质实验方案的设计,把握实验装置的作用、元素化合物知识、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,难点(3)SO2与酸性MnO4-溶液的离子方程式书写,要按电子守恒、电荷守恒、质量守恒的顺序去写,不能把氢离子直接写在反应物中,而导致无法配平。
25.CO2是一种主要的温室气体,研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
(1)金刚石和石墨燃烧反应中的能量变化如图所示。在通常状况下,金刚石和石墨中,__(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH为___。
(2)采用电化学法可将二氧化碳转化为甲烷,试写出以氢氧化钾水溶液作电解质溶液时
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