2021-2022学年四川省内江市第六中学高一下学期第二次月考(创新班)化学试题含解析
展开四川省内江市第六中学2021-2022学年高一下学期第二次月考(创新班)化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关能源的说法正确的是
A.煤、石油、天然气是重要的化石燃料,加快化石燃料的开采与使用,有利于国民经济的发展
B.电力属于一次能源
C.夏天为了更凉快,把室内空调温度设置很低,这样不符合“低碳生活”理念
D.煤炉生火时,用木材引燃是为了提高煤的着火点
【答案】C
【详解】A.煤、石油、天然气是重要的化石燃料,其储存量是有限的,需要合理开采,故A错误;
B.电力是通过物质燃烧放热转化成的,或是由风能、水能、核能等转化来的,属于二次能源,故B错误;
C.夏天为了更凉快,把室内空调温度设置很低,这样不符合“低碳生活”理念,故C正确;
D.煤炉生火时,用木材引燃是为了使温度达到着火点,着火点是物质的本身属性,一般不发生变化,故D错误;
故选C。
2.2021年10月16日,我国神舟十三号载人飞船发射取得圆满成功。下列说法错误的是
A.飞船可以用液氢作燃料,液氢属于清洁能源
B.飞船在推进过程中,化学能转变为热能
C.太空陨石中的20Ne的质子数为20
D.大气层中的O3与空气中的O2互为同素异形体
【答案】C
【详解】A.液氢燃烧时能放出大量的热,生成物水是无害物质,属于清洁能源,可以用做飞船的燃料,故A正确;
B.飞船在推进过程中,液氢燃烧时能放出大量的热,实现了化学能转变为热能的转化,故B正确;
C.太空陨石中的20Ne的质子数为10、质量数为20,故C错误;
D.氧气和臭氧都是氧元素形成的不同种单质,互为同素异形体,故D正确;
故选C。
3.下列叙述正确的是
①用电子式表示的形成过程为:
②两个不同种非金属元素的原子间形成的化学键都是极性键
③离子化合物在熔融状态时能够导电
④含有非极性键的化合物一定是共价化合物
⑤元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
⑥次氯酸的电子式:
⑦离子化合物中一定含有离子键
A.①②③④⑥⑦ B.①②③⑤⑦ C.②③⑦ D.全部
【答案】C
【详解】①用电子式表示MgCl2的形成过程中,电子转移的箭头应从Mg指向Cl,①不正确;
②极性键是由两个不同种非金属元素的原子间所形成,②正确;
③在熔融状态时,离子化合物中的阴、阳离子能发生自由移动,能够导电,③正确;
④离子化合物Na2O2中含有氧氧非极性键,④不正确;
⑤过渡金属是指从IIIB到IIB之间的十个纵列元素,并不是元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素,⑤不正确;
⑥次氯酸的电子式为,⑥不正确;
⑦离子化合物中一定含有离子键,含离子键的化合物一定是离子化合物,⑦正确;
综合以上分析,只有②③⑦正确,故选C。
4.下列化学用语正确的是
A.乙烯的结构简式: B.的电子式:
C.的结构式: D.甲烷的比例模型
【答案】C
【详解】A.乙烯的官能团是碳碳双键,其结构简式为CH2=CH2,A错误;
B.HCl是共价化合物,电子式为,B错误;
C.中氮原子和氢原子之间形成一条共价键,结构式为,C正确;
D.为甲烷的球棍模型,不是比例模型,D错误;
答案选C。
5.下列叙述不正确的是
A.CO2和N2分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构
B.F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高,与它们的分子间作用力依次增大有关
C.HCl溶于水的过程中克服了共价键
D.CaCl2和Ca(OH)2中化学键类型完全相同
【答案】D
【详解】A.二氧化碳的电子式为,氮气电子式为,所有原子都满足最外层8电子稳定结构,故A正确;
B.F2、Cl2、Br2、I2均为分子晶体,其熔点与分子间作用力有关,则相对分子质量逐渐增大,可知分子间作用力依次增大,熔点依次增大,故B正确;
C.HCl中只含共价键,HCl溶于水的过程中破坏共价键,故C正确;
D.CaCl2中只含离子键,Ca(OH)2中含离子键和共价键,两者化学键类型不完全相同,故D错误;
故选:D。
6.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12g石墨完全转化为金刚石时,要吸收akJ的能量。下列说法中正确的是
①石墨不如金刚石稳定
②金刚石不如石墨稳定
③等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多
④等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】B
【详解】①石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,故错误;
②石墨转化为金刚石要吸收能量,说明石墨的能量低,石墨比金刚石稳定,故正确;
③金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故正确;
④金刚石的能量高,等质量的石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量金刚石比石墨多,故错误。
所以正确的是②③。
故选B。
7.下列关于反应速率与化学反应限度的说法正确的是
A.对于任意化学反应,其他条件不变时,增大压强都一定能加快化学反应速率
B.化学平衡状态不一定是该反应在给定条件下的最大限度
C.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率相等且都为0
D.反应速率用于衡量化学反应进行的快慢,决定反应速率的主要因素是反应物的性质
【答案】D
【详解】A. 对于任意化学反应,其他条件不变时,增大压强不一定都能加快化学反应速率,压强只能适用于有气体参加的反应,A错误;B. 化学平衡状态是该反应在给定条件下的最大限度,B错误;C. 可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率相等但不为0,C错误;D. 反应速率用于衡量化学反应进行的快慢,决定反应速率的主要因素是反应物的性质,D正确,答案选D。
8.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的极性键数目为
B.中含有的质子数为
C.与在光照下充分反应生成的分子数为
D.和于密闭容器中充分反应后,可得到的产物分子数为
【答案】B
【详解】A.标准状况下,CCl4不是气态,无法计算其物质的量,故A错误;
B.一个中含有质子数为11,故 1mol 中含有质子数为11 NA,故B正确;
C.甲烷和氯气反应生成的除了一氯甲烷外,还有二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳,故所得的CH3Cl分子数小于NA个,故C错误;
D.氮气和氢气合成氨反应是可逆反应,不能进行彻底,在密闭容器中加入1molN2和3molH2充分反应可得到NH3分子数小于2 NA个,故D错误;
故选:B。
9.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构。则下列叙述正确的是( )
A.原子半径:A>B>D>C
B.原子序数:d>c>b>a
C.原子的最外层电子数:C>D>A>B
D.离子半径:C3->D->B+>A2+
【答案】D
【分析】根据题意可推知A为,B为,C为,D为。
【详解】A. 原子半径:,A错误;
B. 原子序数:,B错误;
C. 最外层电子数:,C错误;
D. 、、、的电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,离子半径:,D正确;故答案为:D。
10.对于反应,下列分别表示不同条件下的反应速率,则反应速率大小关系正确的是
①
②
③
④
A.②>③>④>① B.③>①=④>② C.③>④>①=② D.①>④>②>③
【答案】B
【详解】比较不同条件下的反应速率应转化成同一物质的速率进行比较,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比进行转换,以A的速率为标准,
①对应的;
②对应的;
③
④
可知反应速率的由快到慢的顺序为:③>①=④>②;
故选:B。
11.把下列4种X的溶液分别加入4个盛有10mL2mol·L-1盐酸的烧杯中,均加水稀释到50mL,此时X与盐酸缓和地进行反应。其中反应速率最大的是
A.20mL3mol·L-1的X溶液 B.20mL2mol·L-1的X溶液
C.10mL4mol·L-1的X溶液 D.10mL2mol·L-1的X溶液
【答案】A
【分析】混合后溶液中HCl浓度相等,则混合溶液中X浓度越大,反应速率越快,由于在同一溶液中,X的物质的量最大时反应速率最大。
【详解】A.该溶液中X的物质的量为0.02L×3mol/L=0.06mol;
B.该溶液中X的物质的量为0.02L×2mol/L=0.04mol;
C.该溶液中X的物质的量为0.01L×4mol/L=0.04mol;
D.该溶液中X的物质的量为0.01L×2mol/L=0.02mol;
综上所述A中X的物质的量最大,反应速率最快,故答案为A。
12.下列叙述中正确的是
A.图1表示25 min内,用Y表示的平均反应速率为0.016 mol/(L·min)
B.图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化
C.图3表示在钢铁内部电子由碳一侧流向铁一侧
D.图4表示反应中NO和CO转化率为2:1时,反应达平衡状态
【答案】B
【详解】A.根据图示可知:在25 min内Y的物质的量减小了0.4 mol,但未知反应体系的体积,因此不能用Y的浓度变化计算反应速率大小,A错误;
B.碳与二氧化碳在高温下反应生产一氧化碳,该反应为吸热反应,图示中生成物浓度比反应物能量高,因此图示表示的为吸热反应的能量变化,故图2可表示碳与二氧化碳反应的能量变化,B正确;
C.钢铁内部,铁及杂质碳、水构成原电池,其中Fe为原电池的负极,杂质C为原电池的正极,电子由负极Fe一侧流向正极C一侧,C错误;
D.NO和CO起始量未知,因此不能由物质的转化率判断反应是否达到平衡状态,D错误;
故合理选项是B。
13.由下列实验对应的现象推断出的结论正确的是
选项
实验
现象
结论
A
将红热的炭放入浓硫酸中产生的气体通入澄清的石灰水
石灰水变浑浊
炭被氧化成CO2
B
将稀盐酸滴入Na2SiO3溶液中
溶液中出现凝胶
非金属性:Cl>Si
C
CO2通入BaCl2溶液,然后滴入稀硝酸
有白色沉淀产生,加入稀硝酸后沉淀溶解
先产生BaCO3沉淀,后BaCO3溶于硝酸
D
向某溶液中滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加新制氯水
溶液显红色
原溶液中一定含有Fe2+
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.炭和浓H2SO4的混合物加热,反应生成的二氧化碳、二氧化硫均能使石灰水变浑浊,结论不合理,故A错误;
B.将稀盐酸滴入Na2SiO3溶液中,溶液中出现凝胶,说明反应生成硅酸,只能证明酸性:盐酸>硅酸,由于盐酸不是最高价含氧酸,无法据此判断Cl、Si的非金属性强弱,故B错误;
C.CO2通入BaCl2溶液不反应,不会生成沉淀,故C错误;
D.滴加KSCN溶液,溶液不变色,可知不含Fe3+,再滴加新制氯水,溶液为红色,可知亚铁离子被氧化为铁离子,则原溶液中一定含有Fe2+,故D正确;
故选D。
14.下列反应的生成物为纯净物的是
A.和光照取代反应 B.氯乙烯加聚
C.乙炔在空气中的燃烧反应 D.乙烯和氯化氢加成
【答案】D
【详解】A.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应,生成物为一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢的混合物,故A错误;
B.氯乙烯加聚反应产物中各个分子单体的数目不同,即聚合度不同,得到的是混合物,故B错误;
C.乙炔在空气中的燃烧反应生成二氧化碳和水,得到产物为混合物,故C错误;
D.乙烯和氯化氢加成生成氯乙烷,只有一种产物,为纯净物,故D正确;
故选D。
15.下列关于有机化合物的说法正确的是
A.和是两种不同的物质
B.二氯甲烷属于正四面体的空间结构
C.己烷(C6H14)有5种同分异构体
D.新戊烷与2, 2—二甲基丙烷的结构不同
【答案】C
【详解】A.甲烷为四面体结构,连接碳原子的四个原子在空间是相邻,和是一种物质,故A错误;
B.与CH4的空间构型对比,二氯甲烷是甲烷的取代产物,C-Cl、C-H的键长不一样,为四面体结构,不是正四面体,故B错误;
C.C6H14主链为6个碳原子有:CH3(CH2)4CH3;主链为5个碳原子有:CH3CH2CH2CH(CH3)2;CH3CH2CH(CH3)CH2CH3;主链为4个碳原子有:CH3CH2C(CH3)3;CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3,则C6H14的同分异构体共有5种,故C正确;
D.2,2-二甲基丙烷与新戊烷,分子式相同,均为:C5H12,一个为系统命名,一个为传统命名,故属于同种物质,故D错误;
故选C。
16.把和混合装入容积为的密闭容器里,发生如下反应:,经反应达平衡,在此内C的平均反应速率为,同时生成,下列叙述中错误的是
A.
B.达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为6∶5
C.达到平衡状态时B的转化率为50%
D.内B的反应速率
【答案】C
【分析】根据5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s)可知,反应后C的物质的量为0.2mol/(L·s)×5s×2L=2mol,生成1molD,根据方程式系数之比等于变化量之比可得x:2=2:1,解得x=4,根据题意可得:
【详解】A.根据分析可知,x=4,A正确;
B.根据阿伏伽德罗定律,其它条件相同时,压强之比等于物质的量之比,反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为(1+2+2+1):(2.5+2.5)=6:5,B正确;
C.反应达到平衡状态时B的转化率为×100%=20%,C错误;
D.B的反应速率=,D正确;
故选C。
17.取溶液,滴加溶液5~6滴,继续加入,充分振荡,静置,下列有关该实验的说法不正确的是
A.下层层溶液呈紫红色
B.取少量上层溶液,滴加酸性溶液,若有黄色沉淀产生,则表明该反应存在化学反应限度
C.取少量上层溶液,滴加溶液,若溶液显红色,则表明该反应存在化学反应限度
D.该实验中与反应后(未加),溶液中存在等微粒
【答案】B
【分析】根据KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,CCl4能萃取水中的碘,据此解答。
【详解】A.因CCl4能萃取水中的碘,溶液呈紫红色,由于CCl4的密度比水大,所以在下层,故A正确;
B.因KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,KI过量,溶液中还有I-,滴加酸性AgNO3溶液,有黄色沉淀产生,不能说明该反应存在化学反应限度,故B错误;
C.因KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,KI过量,滴加KSCN溶液,溶液显红色,说明溶液中还有Fe3+,则该反应存在化学反应限度,故C正确;
D.KI和FeCl3和发生反应:2KI+2FeCl3=I2+2KCl+2FeCl2,因KI过量,该反应存在化学反应限度,溶液中存在Fe3+、Fe2+、I-、I2等微粒,故D正确;
故选B。
18.已知:2molH2(g)与O2(g)完全反应生成H2O(g),放出的热量为483.6kJ。键能指的是1mol键断裂所吸收的能量。有关键能数据如表所示:
化学键
H-H
O=O
键能/(kJ·mol-1)
436
498
则水分子中O-H键键能为A.463.4 kJ·mol-1 B.926.8kJ·mol-1
C.221.6 kJ·mol-1 D.412 kJ·mol-1
【答案】A
【详解】设水分子中O-H键键能为x,根据反应热和化学键键能的关系分析,有 , 解x=463.4 kJ·mol-1。
故选A。
19.分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图甲表明,其他条件相同时,浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,分解速率越快
C.图丙表明,少量存在时,溶液碱性越强,分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,对分解速率的影响大
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,起始时的浓度越小,曲线下降越平缓,说明反应速率越慢,A错误;
B.由乙图可知,浓度越大,pH越大,即对应的pH最大,曲线下降最快,即分解最快,B错误;
C.由图丙可知,所有实验均在pH=13的条件下进行的,故无法体现随着碱性的增强,双氧水的分解速率加快,C错误;
D.由图丁可知,质量浓度越大,的分解速率越快,说明对分解速率影响较大,D正确;
故答案为:D。
20.下表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8.下列说法错误的是
W
X
Y
Z
A.原子半径:W
C.气态氢化物热稳定性:Z
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为短周期主族元素,根据图示可知,W位于第二周期,X、Y、Z位于第三周期,设W的最外层电子数为x,则X的最外层电子数为x-2,W、X的最高价分别为x、x-2,W与X 的最高化合价之和为8,则x+x-2=8,解得:x=5,则W为N元素,结合各元素在周期表中相对位置可知,X为Al,Y为Si,Z为P元素;
【详解】根据分析可知:W为N,X为Al,Y为Si,Z为P元素。
A.电子层越多原子半径越大,同周期从左到右原子半径减小,则原子半径W
C.非金属性P<N,则气态氢化物热稳定性:Z<W,故C正确;
D.W为N,N的氧化物对应的水化物如亚硝酸HNO2,是弱酸,故D错误;
故选:D。
21.如图所示的两种化合物可应用于阻燃材料和生物材料的合成。其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,Y原子序数为W原子价电子数的3倍。下列说法正确的是
A.X和Z的最高化合价均为价
B.和在水中均为强酸,电子式可表示为与
C.四种元素中,Z原子半径最大,X原子半径最小
D.Z、W和氢三种元素可形成同时含有离子键和共价键的化合物
【答案】D
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,X和Z同主族,由原子序数可知,X处于第二周期、Z处于第三周期,结构式中X、Z都形成1个共价键,则X为F元素、Z为Cl元素;Y形成5个共价键,W形成3个共价键,W原子的价电子数为5,Y原子序数为W原子价电子数的3倍,则Y为P元素、W为N元素。
【详解】A.氯的最高化合价为+7价,但氟元素的非金属性最强,没有正化合价,故A错误;
B.盐酸为强酸,氢氟酸为弱酸,故B错误;
C.同周期元素,从左到右原子半径减小,一般电子层数越多,原子半径越大,则四种元素原子半径由大到小的顺序为P>Cl>N>F,故C错误;
D.氢、氮、氯三种元素可形成既含有离子键又含有共价键的离子化合物氯化铵,故D正确;
故选D。
22.浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是
A.电池工作时,Li+通过离子电子导体移向b区
B.电流由X极通过外电路移向Y极
C.正极发生的反应为:2H++2e-=H2↑
D.Y极每生成1 mol Cl2,a区得到2 mol LiCl
【答案】A
【详解】加入稀盐酸,在X极(正极)上生成氢气,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑,为正极反应,Y极生成Cl2,为负极反应,发生2Cl--2e-=Cl2↑,原电池中电流从正极流向负极,阳离子向正极移动,则A.电池工作时,Li+向正极a上移动,A错误;B.电流由正极X极通过外电路移向负极Y极,B正确;C.在X极(正极)上生成氢气,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-=H2↑,C正确;D.Y极每生成1 mol Cl2,则转移2mol电子,有2molLi+向正极移动,则a区得到2 mol LiCl,D正确,答案选A。
点睛:本题考查原电池的工作原理,为高频考点,把握总反应式结合物质所含元素化合价的变化判断原电池的正负极、电极方程式的书写方法为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查选项D是解答的难点,注意电荷守恒的应用。
二、元素或物质推断题
23.下表列出了12种元素在元素周期表中的位置:
请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)元素C在元素周期表中的位置_______;
(2)上述12种元素中,金属性最强的元素的符号为_______,最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的物质的分子式为_______;
(3)C、D、H三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_______(用元素符号表示);
(4)元素B的单质在空气中燃烧的化学方程式为_______;
(5)元素F、G的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为_______;
(6)用电子式表示I与K形成的化合物的形成过程_______。
(7)元素E和元素J的气态氢化物中沸点较高的是_______,主要原因是_______。
(8)元素C、D、L形成的离子化合物中,阴离子的中心原子为C,各原子均满足8电子稳定结构,的电子式是_______。
【答案】(1)第二周期第ⅣA族
(2) K
(3)
(4)
(5)
(6)
(7) 分子间存在氢键
(8)
【分析】根据元素周期表可知12种元素分别为:A为H、B为Li、C为C、D为N、E为F、F为Na、G为Al、H为Si、I为S、J为Cl、K为K、L为Ca;
(1)
元素C在元素周期表中的位置是第二周期ⅣA族;
(2)
12种元素中金属性最强的元素是K,最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的物质是高氯酸,分子式为;
(3)
同一周期元素,从左至右,原子半径逐渐减小,同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大;所以原子半径大小为:;
(4)
钠单质在空气中燃烧的化学方程式为:
(5)
氢氧化铝和氢氧化钠反应的离子方程式为:
(6)
钾和硫反应生成硫化钾,电子式表示形成过程:
(7)
氟化氢和氯化氢中,氟化氢沸点更高,因为分子间存在氢键;
(8)
元素C、D、L形成的离子化合物LCD2中,阴离子的中心原子为C,各原子均满足8电子稳定结构,则电子式为:
三、填空题
24.根据题意,填空。
(1)请用下列10种物质的序号填空:只含有极性键的是_______,既有离子键又有非极性键的是_______。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(2)下列各组物质:①红磷和白磷;②和;③和;④和;⑤和。请根据题意,将各组物质的编号填入下列空白处。互为同系物的是_______,互为同分异构体的是_______,互为同位素的是_______。
(3)分子中含有22个共价键的烷烃为_______(填分子式);该物质有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链,符合条件的烷烃有_______种;
(4)分析下列烃分子,完成填空。
① ② ③ ④
ⅰ.写出①有3个的同分异构体的结构简式:_______。
ⅱ.分别写出②、③生成一氯乙烷的化学方程式:_______、_______。
ⅲ.在、条件下,某种气态烃与足量的完全反应后,测得反应前后气体的体积没有发生改变,则该烃是_______(填序号)。等质量的上述4种烃,与足量氧气充分反应,则消耗氧气最多的是_______(填序号)。
ⅳ.可以用来除去乙烷中混有的②的试剂是_______(填序号)。
A.水 B.氢气 C.溴水 D.酸性高锰酸钾溶液
【答案】(1) ⑥⑦⑨ ④
(2) ④ ③ ②
(3) C7H16 4
(4) (CH3)2CHCH2CH3 CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl ②、④ ④ C
【解析】(1)
①氧气为只含有非极性键的非金属单质;
②氢气为只含有非极性键的非金属单质;
③硝酸铵为含有离子键和极性键的离子化合物;
④过氧化钾是含有离子键和非极性键的离子化合物;
⑤氢氧化钡为离子键和极性键的离子化合物;
⑥甲烷为只含有极性键的共价化合物;
⑦二氧化碳为只含有极性键的共价化合物;
⑧氟化钠为只含有离子键的离子化合物
⑨氨气为只含有极性键的共价化合物;
⑩I2为只含有非极性键的非金属单质;
则10种物质中只含有极性键的是⑥⑦⑨,既有离子键又有非极性键的是④;
(2)
④和,结构相似且相差一个CH2原子团,互为同系物;③和是分子式相同结构不一样的两种丁烷,互为同分异构体;②和是质子数相同中子数不同,互为同位素;
(3)
烷烃的通式为CnH2n+2,(n-1)+2n+2=22,n=7,故分子中含有22个共价键的烷烃的分子式为C7H16;
已知有多种同分异构体,其中主链含有五个碳原子,有两个甲基作支链,注意甲基不上首尾,两个甲基可以上同一个碳:、,两个甲基上不同的碳:、共符合条件的烷烃有4种;
(4)
ⅰ. ①为戊烷,其中有3个的同分异构体为异戊烷,其结构简式为(CH3)2CHCH2CH3;
ⅱ. ②为乙烯,和氯化氢加成可以生成一氯乙烷,方程式为:CH2=CH2+HCl CH3CH2Cl;③为乙烷,和氯气发生取代反应可以生成一氯乙烷,方程式为:CH3CH3+Cl2 CH3CH2Cl+HCl;
ⅲ.设烃的分子式为CxHy,燃烧方程式为CxHy+(x+)O2xCO2+H2O,在120℃,1.01×105Pa条件下,反应前后气体的体积没有发生改变,则1+ x+= x+,从而得出y=4,所以是②、④;在烃类物质中,氢的百分含量越多,燃烧时耗氧量越多,故等质量的上述4种烃,与足量氧气充分反应,则消耗氧气最多的是④;
乙烷和乙烯都不溶于水,不能用水除乙烯;乙烯在一定条件下能与氢气发生加成反应,但是不好控制氢气的用量,不能用来除杂;乙烯能和溴水发生加成反应,乙烷不能,故能用来除去乙烷中的乙烯;乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化生成二氧化碳,引入新的杂质,不能用来除去乙烷中混有的乙烯;故选C。
四、原理综合题
25.某温度时,在的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)由图中所给数据进行分析,该反应的化学方程式为_______。
(2)反应从开始至,用Z的浓度变化表示的平均反应速率_______。
(3)时,反应达到平衡,容器内混合气体的平均相对分子质量、混合气体的密度分别比起始时_______。
A.增大,增大B.减小,不变C.增大,不变D.减小,减小
此时Y的体积分数为_______。
(4)改变下列措施能加快反应速率的是_______(填序号,下同)。
A.恒压时充入B.恒容时充入C.恒容时充入XD.扩大容器体积E.升高温度F.选择高效的催化剂
(5)下列能作为判断反应达到平衡的依据的是_______。
A.体系压强不变 B.
C.三种气体的总质量不变 D.X的转化率为30%
(6)将a与的混合气体通入的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:,则原混合气体中_______。
(7)为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某同学设计了如下一系列的实验:将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量粒的容器中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
混合溶液实验
A
B
C
D
E
F
溶液
30
饱和溶液
0
0.5
2.5
5
20
10
0
①请完成此实验设计,其中:_______。
②该同学最后得出的结论为:当加入少量溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。氢气生成速率下降的主要原因是_______。
【答案】(1)
(2)
(3) C 50%
(4)CEF
(5)AD
(6)5∶3
(7) 10 当加入一定量后,生成的单质沉积在表面,降低了与溶液的接触面积
【解析】(1)
根据图中所给数据进行分析,X、Y为反应物,Z为生成物,X的改变量为0.3mol,Y的改变量为0.1mol,Z的改变量为0.2mol,根据改变量之比等于计量系数之比,因此该反应的化学方程式为;故答案为;
(2)
反应从开始至2min,用Z的浓度变化表示的平均反应速率v(Z)==,故答案为;
(3)
该反应为气体系数之和减小的反应,正向进行时气体的物质的量之和减小,但总质量不变,所以平均相对分子质量比起始时增大;气体总质量不变,容器恒容,即气体体积不变,所以混合气体的密度不变;此时Y的体积分数为×100%=50%,故答案为:C;50%;
(4)
A.恒压时充入He,容器变大,浓度减小,反应速率减慢,故A不符合题意;
B.恒容时充入He,压强虽然增大,但浓度不变,反应速率不变,故B不符合题意;
C.恒容时充入X,浓度增大,反应速率加快,故C符合题意;
D.扩大容器体积,浓度减小,反应速率减慢,故D不符合题意;
E.升高温度,反应速率加快,故E符合题意;
F.选择高效的催化剂,加快反应速率,故F符合题意;
综上所述,答案为:CEF;
(5)
A.化学反应的压强一直变化,故压强不变,达到了平衡,A选;
B.时,反应达到了平衡,B不选;
C.反应过程中质量守恒,故质量一直不变,不一定达到了平衡,C不选;
D.由图像可知,X的转化率为30%时达到了平衡,D选;故答案为AD;
(6)
将amoIX与bmolY的混合气体通入2L的密闭容器中并发生上述反应,反应到某时刻各物质的物质的量恰好满足:n(X)=n(Y)=n(Z),则根据三段式可知
因此a-3x=b-x=2x,解得a=5x,b=3x,所以原混合气体中a∶b=5∶3。
(7)
①若研究CuSO4的量对H2生成速率的影响,则实验中除CuSO4的量不同之外,其他物质的量均相同,则V1=V2=V3=V4=V5=30mL,最终溶液总体积相同,由实验F可知,溶液的总体积均为50mL,则V6=10;
②当加入的超过一定量后,生成的单质沉积在表面,降低了与溶液的接触面积,生成氢气的速率反而会下降。
五、工业流程题
26.以菱铁矿(主要成分是碳酸亚铁)为原料制取铁的流程如图:
(1)“浸取”时通常将菱铁矿石进行粉碎,其目的_______;
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式:_______;
(3)“沉淀”时发生反应的离子方程式:_______;
(4)现有如下两个反应:①②。根据两反应本质,判断能设计成原电池的反应是_______(填序号)。该电池的正极材料是_______。
(5)锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如图1所示:电路中每通过,负极质量减少_______g;工作时在正极放电产生两种气体,其中一种气体分子是的微粒,正极的电极反应式是_______。
(6)图2为氢氧燃料电池原理示意图。该燃料电池正极的电极反应式_______。若导线中通过个电子,负极消耗气体的体积为_______(标况下)。
(7)直接乙醇燃料电池()具有很多优点。现有以下三种乙醇燃料电池。
①碱性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为_______。
②酸性乙醇燃料电池中,电极a上发生的电极反应式为_______。
③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中,电极b上发生的电极反应式为_______。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率
(2)
(3)
(4) ② 石墨或惰性电极
(5) 13.0
(6) 44.8L
(7)
【分析】菱铁矿的主要成分为FeCO3在浸取过程中与稀硫酸反应生成FeSO4,氧化过程时H2O2与FeSO4发生氧化还原反应生成Fe2(SO4)3,氧化后溶液中加入氨水可发生复分解反应生成氢氧化铁的红褐色沉淀,Fe(OH)3经过高温灼烧变成Fe2O3,Fe2O3在高温下与还原性物质(CO、H2、C)发生氧化还原反应生成铁单质,据此答题。
(1)
菱铁矿与稀硫酸发生浸取时通常将矿石进行粉碎其目的是增大接触面积,加快反应速率;
(2)
浸取时FeCO3与稀硫酸反应生成FeSO4,加入强氧化性物质H2O2与FeSO4发生氧化还原反应的离子方程式为:;
(3)
氧化时将亚铁离子变为铁离子,加入氨水产生氢氧化铁的红褐色沉淀,发生反应的离子方程式为:;
(4)
反应①为复分解反应,化合价不变,反应②为氧化还原反应,化合价变化,原电池的反应中有电子的转移,则氧化还原反应②可设计为原电池反应;原电池正极得到电子,化合价降低,分析化合价可知Cu化合价升高失去电子为原电池的负极材料,则正极材料为石墨或惰性电极;
(5)
①由图可知,锌锰电池中,负极材料为Zn,正极材料为石墨,在原电池中整个电路转移的电子数目等于负极失去的电子数目,则负极失去的电子数目为,负极的电极反应式为:,参加反应的Zn的物质的量为0.2mol,则负极质量减轻;
②电池工作时离子在正极上产生2种气体,其中一种是的微粒为NH3,另一种为氢气,则正极反应为:;
(6)
①由图可知氢氧燃料电池中,负极失去电子,正极得到电子,燃料H2通入极为负极,O2通入极为正极,氢离子向正极移动,该燃料电池的正极电极反应式为:;
②导线中通过个电子,则负极失去的电子数为,负极的电极反应式为:,参加反应的H2的物质的量为2mol,在标况下负极消耗气体的体积为;
(7)
①碱性乙醇燃料电池中,电解质溶液为KOH,电解质溶液中传导的离子为,向负极移动,通入乙醇燃料的电极a为负极,则a电极的电极反应式为:;
②酸性乙醇燃料电池中,电解质溶液中传导的离子为,通入乙醇燃料的电极a为负极,则a电极的电极反应式为:;
③熔融碳酸盐乙醇燃料电池中,电解质传导的离子为,向负极移动,通入乙醇燃料的电极a为负极,由图可知通入乙醇可生成CO2和H2O,则a电极的电极反应式为:;
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