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山东省枣庄市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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山东省枣庄市2020-2022三年高一化学下学期期末试题汇编3-非选择题
1. (2020春·山东枣庄·高一统考期末)实验是化学的基础,是学好中学化学的关键。现有如图所示A-G七种仪器,请根据要求填空。
(1)仪器E的名称_____________。
(2)上述仪器中实验之前需检查是否漏水的有_____________(填字母)。
(3)下列实验操作中用到仪器D的是_____________。
a.分离水和CCl4的混合物
b.分离水和酒精的混合物
c.分离水和泥砂的混合物
【答案】 冷凝管 FG c
【详解】(1)根据仪器E的结构特点可知其为直形冷凝管;
(2)有塞子或活塞并用于盛装液体的仪器需要查漏,所以需要查漏的是FG;
(3)D为漏斗,可以用来过滤;
a.水和四氯化碳不互溶,可以分液分离,分液需要用分液漏斗,故a不选;
b.水和酒精互溶,可以加入氧化钙增大熔沸点差异后蒸馏分离,需要蒸馏烧瓶,故b不选;
c.泥沙为不溶于水的固体,可以过滤分离,故c选;
综上所述选c。
2. (2021春·山东枣庄·高一统考期末)下表为元素周期表的一部分,a、b、c……为其中几种元素。回答下列问题:
(1)写出b在元素周期表中的位置___________;画出元素f的原子结构示意图___________。
(2)元素d和g的气态氢化物中,更稳定的是___________(写化学式)。
(3)元素d、e、g中原子半径由大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。
(4)元素e、g形成的化合物的电子式为___________,所含化学键类型为___________。
(5)a、c、e三种元素形成化合物的水溶液与g的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:___________。
【答案】 第二周期第ⅤA族 HF Na>Cl>F 离子键 OH-+H+=H2O
【分析】根据各元素在周期表中的位置可知,a为H,b为N,c为O,d为F,e为Na,f为Al,g为Cl。
【详解】(1)b为N元素,位于第二周期第ⅤA族;f为Al元素,Al原子核电荷数为13,核外有13个电子,结构示意图为;
(2)同主族自上而下非金属性减弱,气态氢化物的稳定性减弱,所以d和g的气态氢化物中,更稳定的是HF;
(3)同周期自左至右原子半径依次减小,同主族自上而下原子半径依次增大,所以元素d、e、g中原子半径由大到小的顺序为Na>Cl>F;
(4)元素e、g形成的化合物为NaCl,电子式为;所含化学键为离子键;
(5)a、c、e三种元素形成化合物为NaOH,g的最高价氧化物对应水化物为HClO4,二者反应的离子方程式为OH-+H+=H2O。
3. (2021春·山东枣庄·高一统考期末)温度为700℃的4L恒容密闭容器中,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应体系内,n(NO)随时间的变化见下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
n(NO)/(mol)
0.040
0.020
0.014
0.014
0.014
(1)700℃,反应达到平衡时,NO的物质的量浓度是___________。
(2)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=___________(保留两位有效数字)。
(3)下图中表示NO2变化的曲线是___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.v(NO)=2v(O2)
B.混合气体的密度不再改变
C.气体的颜色不再改变
D.容器内压强保持不变
E.消耗2mol NO2的同时消耗1molO2
(5)下列能使化学反应速率增大的措施是___________。
A.适当升高温度 B.及时分离出NO2气体
C.通入O2 D.加入催化剂
【答案】 0.0035mol/L 0.0016mol·L-1·s-1 b CDE ACD
【详解】(1)据图可知2s后NO的物质的量不再改变,反应达到平衡,此时n(NO)=0.014mol,容器体积为4L,所以c(NO)==0.0035mol/L;
(2)0~2s内Δn(NO)=0.040mol-0.014mol=0.026mol,根据反应方程式可知相同时间内Δn(O2)=0.013mol,容器体积为4L,所以v(O2)==0.0016mol·L-1·s-1;
(3)NO的物质的量减小,则NO2的物质的量增加,平衡时Δn(NO)=0.026mol,根据反应方程式可知平衡时n(NO2)=0.026mol,容器体积为4L,所以c(NO2)==0.0065mol/L,所以b为表示NO2变化的曲线;
(4)A.选项中未指明是正反应速率还是逆反应速率,无法说明达到平衡,A不符合题意;
B.容器恒容,则气体体积不变,根据质量守恒定律可知气体质量也不变,所以无论是否平衡,混合气体的密度均不发生改变,B不符合题意;
C.NO2为红棕色气体,其他均为无色气体,当气体颜色不再改变时说明NO2的浓度不再改变,反应达到平衡,C符合题意;
D.反应前后气体系数之和不相等,容器恒容,所以未平衡时压强会发生改变,当压强不变时说明反应达到平衡,D符合题意;
E.消耗NO2为逆反应,消耗O2为正反应,二者系数之比为2:1,所以当消耗2mol NO2的同时消耗1molO2时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,E符合题意;
综上所述答案为CDE;
(5)A.升高温度活化分子百分数增加,反应速率加快,A符合题意;
B.及时分离出NO2气体会使各气体浓度减小,反应速率减慢,B不符合题意;
C.通入O2,反应物浓度增加,反应速率加快,C符合题意;
D.加入催化剂可以降低反应活化能,反应速率加快,D符合题意;
综上所述答案为ACD。
4. (2020春·山东枣庄·高一统考期末)各类消毒剂在阻击新冠肺炎疫情中起到了重要作用。ClO2泡腾片就是其中的一种,使用时将其投入水中即可对水体、环境消毒。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。如图是实验室制备和收集一定量ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略),其中E中盛有CCl4液体。
(1)组装好仪器添加药品之前要进行的操作_____________。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式:_____________。
(3)C装置中所盛试剂是_____________。
(4)F为ClO2收集装置,应选用的是_____________(从①②③中选择),其中与E装置导管相连的导管口是_____________(填导管口的字母)。
(5)消毒能力是等物质的量的消毒剂得电子的多少,计算相同条件下ClO2的消毒能力是Cl2的_____________倍。
【答案】 检查装置的气密性 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 浓硫酸 ② d 2.5
【分析】(1)有气体生成或参加的实验,实验顺序为:组装好仪器、检查气密性、添加药品、开始实验等,据此分析;
(2)A中烧瓶制取氯气写该反应的化学方程式即可;
(3)按净化氯气的方法选择试剂;
(4)按ClO2的性质及3个供选择装置的特点,选择合适的仪器并按收集二氧化氯的方法正确连接;
(5) 按信息计算消毒能力;
【详解】(1) 有气体生成或参加的实验,组装好仪器添加药品之前必须进行气密性检查;
答案为:检查装置的气密性;
(2)A中烧瓶中发生的是制取氯气的反应,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
答案为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)制取的氯气含有水蒸气和HCl气体,应先除HCl气体,再干燥,故C装置中所盛试剂浓硫酸;
答案为:浓硫酸;
(4)ClO2易溶于水,不能用排水法收集,故①不选;③装置无出气管,不能收集气体,故应选用②;密度比空气大,应该用向上排空气法收集,故与E相连的是d管;
答案为:②;d;
(5) 消毒能力是等物质的量的消毒剂得电子的多少,1mol ClO2得5mole-,1mol Cl2得2mole-,故ClO2的消毒能力是Cl2的2.5倍;
答案为:2.5。
【点睛】本题以ClO2的制备为载体,考查氯气的实验室制法和常见实验仪器的使用,掌握常见实验仪器的使用和氯气的制备、性质以及提取有效信息是解题的关键。
5. (2021春·山东枣庄·高一统考期末)某化学兴趣小组用如下装置制备乙酸乙酯(夹持和加热装置省略)。
查阅资料可知:
(1)乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2•6C2H5OH
(2)相关物质的沸点(101kPa)、密度见下表:
物质
乙醇
乙酸
乙酸乙酯
水
沸点/℃
78.3
117.9
77.1
100
密度/
0.785
1.049
0.901
0.997
其实验步骤如下,请回答:
1.打开分液漏斗活塞,滴入一部分混合液,小火加热进行蒸馏。
(1)NaHSO4·H2O的作用是___________;仪器A的名称为___________,其进水位置为___________(填“a”或“b”)
2.当温度达到80℃时,蒸馏管口有液体流出,再从分液漏斗滴入剩余混合。液,维持反应温度在80~90℃之间,反应一段时间得到粗产品。
(2)该实验中三颈烧瓶适宜的加热方式是___________,其中发生主要反应的化学方程式为___________。
3.粗产品用饱和氯化钙溶液洗涤2次,分出酯层,再向酯层中加无水硫酸钠固体,过滤。
(3)饱和氯化钙溶液的作用是___________;过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯___________、___________。
4.对滤液进行第二次蒸馏,收集相应温度的馏分。
(4)收集馏分的适宜温度为___________(填序号)。
A.65~70℃ B.77~80℃
C.100~105℃ D.117~120℃
【答案】 催化剂 直形冷凝管 b 水浴加热 CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O 除去乙醇 漏斗 玻璃棒 B
【分析】乙酸和乙醇在催化剂、加热条件下可以制备乙酸乙酯,沸石可以防止暴沸,为了更好的控制温度,减少反应物的挥发,可以水浴加热进行实验,利用氯化钙溶液可以除去与产品沸点相近的乙醇,然后蒸馏可以得到乙酸乙酯。
【详解】(1)实验室中乙酸和乙醇制备乙酸乙酯时一般会用浓硫酸作催化剂,而该实验中没有使用浓硫酸,而是添加NaHSO4·H2O,可知其作用为催化剂;根据仪器A的结构特点可知该装置为直形冷凝管,为增强冷凝效果,冷凝水下进上出,即进水未知为b;
(2)反应所需温度低于水的沸点,为了更好的控制温度,适宜的加热方式为水浴加热;三颈烧瓶中乙醇和乙酸在催化剂、加热条件下生成乙酸乙酯,化学方程为CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O;
(3)乙醇可以和氯化钙反应生成微溶于水的CaCl2•6C2H5OH,所以饱和氯化钙溶液的作用是除去乙醇;过滤所用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(4)对滤液进行第二次蒸馏的目的是获取乙酸乙酯,乙酸乙酯的沸点为77.1℃,乙醇已被除去,所以收集馏分的适宜温度为77~80℃,故选B。
6. (2022春·山东枣庄·高一统考期末)某校学生用如图所示装置进行实验(夹持装置略),探究苯与液溴发生反应的原理,并分离、提纯反应产物。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________。
(2)实验开始时,关闭___________(填“K1”或“K2”,下同)、打开___________。三颈烧瓶中发生主要反应的化学方程式为___________。
(3)能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是___________。
(4)生成的溴苯因溶有未反应的溴而显橙黄色,提纯的方法是___________。
(5)装置哑小试管中试剂X可选用___________(填标号),原因是___________。
A.苯B.水C.四氯化碳
(6)装置IV的作用是___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2) K2 K1 +Br2+HBr
(3)III中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成(合理即可)
(4)将含有溴的溴苯倒入氢氧化钠溶液中充分混合,静置、分层后,用分液漏斗分离出下层液体,即得到溴苯(合理即可)
(5) AC 苯和CCl4能吸收挥发出来的溴蒸汽(合理即可)
(6)吸收未反应的HBr,防止污染环境且能防止倒吸(合理即可)
【分析】苯和液溴在溴化铁的催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢,用试剂X除去溴单质,溴化氢和硝酸银反应生成溴化银沉淀以验证取代反应,最后用氢氧化钠溶液吸收尾气。
(1)
仪器A为分液漏斗。
(2)
实验开始时,关闭K2、打开K1和分液漏斗活塞,滴加苯和液溴的混合物,此时三颈烧瓶中发生的反应为+Br2+HBr。
(3)
能说明苯与液溴发生了取代反应的现象是III中硝酸银溶液内有浅黄色沉淀生成。
(4)
将含有溴的溴苯倒入氢氧化钠溶液中充分混合,静置、分层后,用分液漏斗分离出下层液体,即得到溴苯。
(5)
溴易溶于有机物,难溶于水,故苯和CCl4能吸收挥发出来的溴蒸汽,故选AC。
(6)
装置IV中的氢氧化钠溶液吸收未反应的HBr,防止污染环境且能防止倒吸。
7. (2020春·山东枣庄·高一统考期末)下列编号代表元素周期表中的元素,用化学用语回答下列问题:
(1)画出⑦的原子结构示意图______________。
(2)④、⑤、⑥的最高价氧化物的水化物碱性由强到弱顺序为______________(填化学式,下同);②、③、④形成的简单离子半径由大到小的顺序是______________。
(3)写出⑨⑩两元素最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式______________。
(4)写出实验室制取①的气态氢化物的化学方程式______________。
(5)⑧与⑨非金属性较强的是_______________填元素符号),下列能证实这一事实的是______________。
a.单质的沸点⑨小于⑧
b.氢化物的稳定性⑨大于⑧
c.氢化物水溶液的酸性⑨大于⑧
d.简单阴离子的还原性⑧大于⑨
【答案】 NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 O2->F->Na+ H++OH-=H2O 2NH4Cl+Ca(OH) 2CaCl2+2NH3↑+2H2O C bd
【分析】按元素在周期表中的位置知,①为N,②为O,③为F,④为Na,⑤为Mg,⑥为Al,⑦为Si,⑧为S,⑨为Cl,⑩为K,结合元素周期律等知识分析回答。
【详解】(1) ⑦为Si,原子结构示意图;
答案为:;
(2) ④为Na,⑤为Mg,⑥为Al,它们均位于第三周期,核电荷数递增,金属性递减,最高价氧化物水化物的碱性依次减弱,④、⑤、⑥的最高价氧化物的水化物碱性由强到弱顺序为NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;②为O,③为F,④为Na,②、③、④形成的简单离子电子层结构相同,核电荷数大者离子半径较小,则半径由大到小的顺序是O2->F->Na+;
答案为:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;O2->F->Na+;
(3) ⑨为Cl,⑩为K,⑨⑩两元素最高价氧化物对应的水化物之间的反应,即高氯酸和氢氧化钾的中和反应,离子方程式为H++OH-=H2O;
答案为:H++OH-=H2O;
(4) ①为N,实验室制取①的气态氢化物即氨气,是通过熟石灰和氯化铵固体共热,则化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
答案为:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(5) ⑧为S,⑨为Cl,⑧与⑨非金属性较强的是Cl;
a.单质的沸点由分子间作用力的大小决定,与非金属性强弱无关,a不能;
b.气态氢化物越稳定,非金属性越强,故氢化物的稳定性⑨大于⑧,可证明非金属性Cl>S,b能;
c.最高价氧化物水化物的酸性越强,则非金属性越强,氢化物水溶液的酸性⑨大于⑧,不能证明非金属性Cl>S,c不能;
d.简单阴离子的还原性越强。则元素非金属性越弱,简单阴离子的还原性⑧大于⑨,可证明非金属性Cl>S,d能;
答案为:bd。
【点睛】本题考查元素位置、结构和性质的综合应用,关键要熟识元素在周期表的位置,掌握金属性、非金属性的强弱标准,同电子层结构的离子半径比较容易出错。
8. (2020春·山东枣庄·高一统考期末)A、B、C、D均为中学化学中常见的物质,它们之间转化关系如图所示(部分产物和条件已略去),回答下列问题:
(1)若A为能形成温室效应的气体,D为NaOH溶液,则C的化学式为_____________。
(2)若常温时A为气态氢化物,B为淡黄色固体单质,则A与C反应生成B的化学方程式为_____________,氧化剂与还原剂物质的量之比_____________。
(3)若A为黄绿色气体,D为常见金属,则A与C生成B的离子方程式为_____________。向C溶液滴加NaOH溶液的现象_____________。
【答案】 Na2CO3 2H2S+SO2=3S+2H2O 1:2 Cl2+2Fe2+=3Fe3++2Cl- 生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
【分析】(1)由流程知,二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应生成B,B又继续能和氢氧化钠反应生成C,找出B是关键;
(2)B为S,关键在硫化氢能先被D氧化为S、进一步氧化为C,找出D是关键;
(3)氯气和D反应生成B,B继续和D反应生成C,找出D是关键,据此分析回答;
【详解】(1)若A为能形成温室效应的气体,D为NaOH溶液,从流程知,A为二氧化碳,B不可能为碳酸钠,因为碳酸钠不与氢氧化钠反应,则B为碳酸氢钠,过量二氧化碳和氢氧化钠反应得到碳酸氢钠,碳酸氢钠和氢氧化钠反应得到碳酸钠,故C为碳酸钠,且二氧化碳与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,故C的化学式为Na2CO3;
答案为:Na2CO3;
(2) B为淡黄色固体单质,B为S,则常温时气态氢化物A为H2S,A→B为硫化氢被D氧化为S单质,由于S又可以进一步被D氧化为C,则D为氧气,C为SO2,则A与C反应生成B的反应为H2S与SO2之间的归中反应,化学方程式为2H2S+SO2=3S+2H2O,H2S是还原剂、SO2是氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:2;
答案为:2H2S+SO2=3S+2H2O;1:2;
(3)若A为黄绿色气体即氯气,D为常见金属,则B为该金属的氯化物,B又能与D反应得到C,C则是该金属的另一种氯化物,可见D是变价金属,满足条件的金属为铁,则B为氯化铁,C为氯化亚铁,则A与C生成B的反应为氯气和氯化亚铁反应生成氯化铁,离子方程式为Cl2+2Fe2+=3Fe3++2Cl-,向C即氯化亚铁溶液滴加NaOH溶液的现象为:生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
答案为:Cl2+2Fe2+=3Fe3++2Cl-;生成白色沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
【点睛】本题主要考查了常见物质之间的连续反应,有氧化的反应,也有连续还原的,也有非氧化还原反应,熟练掌握物质的性质是关键。
9. (2022春·山东枣庄·高一统考期末)元素周期表短周期中a、b、c、d、e、f六种元素的原子序数与主要化合价的关系如图所示:
回答下列问题:。
(1)e在元素周期表中的位置为___________,f的原子结构示意图为___________。
(2)c、d、f离子半径由小到大的顺序是___________(写离子符号)。
(3)a、b、c的单质与氢气反应剧烈程度由强到弱的顺序为___________(写单质的化学式)。
(4)d和e组成化合物的电子式___________。
(5)六种元素中,氢化物能与其最高价氧化物对应水化物发生反应的化学方程式有___________(写一个即可)。
【答案】(1) 第3周期VIA族
(2)r(Na+)<r(F- )<r(Cl- )
(3)F2 >O2 >N2
(4)
(5)NH3 + HNO3 =NH4NO3、H2S+ 3H2SO4(浓)=4SO2 +4H2O、H2S+ H2SO4(浓)=SO2+S+2H2O
【分析】由图可知a、b、c、d、e、f的原子序数依次增大,其中b的化合价为-2价,e的化合价为-2、+6价,则b、e同主族,分别为氧元素、硫元素,c的化合价为-1价,f的化合价为-1、+7价,则c、f同主族,分别为氟元素、氯元素,a的化合价为-3、+5价,则a为氮元素、d的化合价为+1价,则d为钠元素,综上所述,a为氮、b为氧、c为氟、d为钠、e为硫、f为氯,即:a为N、b为O、c为F、d为Na、e为S、f为Cl。
(1)
e为S,e在元素周期表中的位置为第3周期VIA族,f的原子结构示意图为。故答案为:第3周期VIA族;;
(2)
核外电子层结构相同时,核电荷数越大,离子半径越小,r(Na+)<r(F- ),电子层数越多,原子或离子的半径越大,r(F- )<r(Cl- ),c、d、f离子半径由小到大的顺序是r(Na+)<r(F- )<r(Cl- )(写离子符号)。故答案为:r(Na+)<r(F- )<r(Cl- );
(3)
a为N、b为O、c为F,非金属性F>O>N,元素的非金属性越强,它的单质越容易与氢气反应形成气态氢化物,反应越剧烈,a、b、c的单质与氢气反应剧烈程度由强到弱的顺序为F2 O2 N2(写单质的化学式)。故答案为:F2>O2 >N2;
(4)
d和e组成化合物的化学式为:Na2S,属于离子化合物,电子式。故答案为:;
(5)
六种元素中,氢化物能与其最高价氧化物对应水化物发生反应的化学方程式有NH3 + HNO3 =NH4NO3、H2S+ 3H2SO4(浓)=4SO2 +4H2O、H2S+ H2SO4(浓)=SO2+S+2H2O(写一个即可)。故答案为:NH3 + HNO3 =NH4NO3、H2S+ 3H2SO4(浓)=4SO2 +4H2O、H2S+ H2SO4(浓)=SO2+S+2H2O。
10. (2020春·山东枣庄·高一统考期末)一定温度下,某恒容密闭容器中盛有NO2、N2O4两种气体,反应开始至达到平衡状态过程中,两种物质的浓度随时间的变化如图所示:
(1)图中x曲线是表示______________的浓度变化(填化学式)。
(2)写出容器中发生反应的化学方程式______________。
(3)从反应开始至达到平衡状态时间段内的反应速率v(N2O4)=______________。
(4)图中a、b两点对应状态的化学反应速率大小比较v(a)______________v(b)(填“>”、“=”或“ ac 变深 变深
【分析】(1)由图知,10分钟内,x、y的改变值、结合改变值之比为化学方程式中化学计量数之比确定x;
(2)由图找出反应物、生成物,结合改变值求写反应的化学方程式;
(3)由图知物质的浓度改变值,结合定义求反应速率;
(4)由图找出反应物浓度的大小,判断速率的大小;
(5)从影响反应速率的因素分析改变的条件对化学反应速率的影响,据此判断正误;
(6)在平衡移动的角度,分析新平衡后二氧化氮浓度的变化,得出颜色的变化,据此回答;
【详解】(1) 密闭容器中盛有NO2、N2O4两种气体,则存在可逆反应2NO2N2O4或N2O42NO2;由图知,10分钟内,x减少8mol/L,y增加4mol/L,改变值之比为化学方程式中化学计量数之比,故x为NO2; 答案为:NO2;
(2)由图知,x即NO2为反应物,y即N2O4为生成物,则容器中发生反应的化学方程式为2NO2N2O4;答案为:2NO2N2O4;
(3)从反应开始至达到平衡状态时间段内的反应速率;答案为:0.4mol•L-1•min-1;
(4)图中a→b的过程中,在从正反应建立平衡的过程中,NO2的浓度在继续下降,则两点对应状态的化学反应速率大小比较v(a)>v(b);答案为:>;
(5)从影响反应速率的因素看,增加反应物浓度、升高温度可增大体系的化学反应速率, a.投入NO2增加了反应物浓度,故可增大体系的化学反应速率,a正确;
b.分离出N2O4,增加了逆反应的反应物浓度,故降低体系的化学反应速率,b错误;
c.升高温度,可增大体系的化学反应速率,c正确;
d.充入氦气,属于无效增压,跟反应有关的条件没有真正改变,不影响反应速率,d错误;
答案为:ac;
(6)在相同温度下,若向该容器中再充入一定体积的NO2,等效于增压,则按勒夏特列原理,平衡后二氧化氮浓度增大了,故混合气体颜色与原来相比变深了,若向该容器中充入一定体积的N2O4,则c(N2O4)增大,使QC= >K,则平衡发生移动,按勒夏特列原理,新平衡后c(N2O4)比旧平衡要大,那么c(NO2比旧平衡也要大,混合气体颜色与原来相比,颜色变深了;答案为:变深;变深。
【点睛】本题考查了可逆反应化学方程式的书写、化学反应速率的计算、影响速率的因素及平衡的移动等知识,关键是提取题中信息、把它与相关知识结合在一起求解。
11. (2020春·山东枣庄·高一统考期末)化学与人类的“衣、食、住、行、医”关系密切,回答下列问题:
(1)衣:市场上的衣物琳琅满目,它们的主要成分有合成纤维,有天然的棉、麻、毛、丝,羊毛的主要成分是_____________(填“糖类”、“油脂”、“蛋白质”),区分羊毛线和棉纱线的方法是_____________。
(2)食:我们的主食是淀粉,淀粉属于_____________(“单糖”、“低聚糖”、“多糖”),粮食可以酿成美酒,俗话说:“酒是陈的香”,写出生成香味物质的化学方程式_____________。
(3)住:居民小区楼房的铝合金门窗主要原料为金属铝,写出铝与稀硫酸反应的离子方程式_____________。
(4)行:汽车的出现极大方便我们的出行,汽油是石油通过炼制得到,区分直馏汽油和裂化汽油的方法是_____________。石油裂解可以得到乙烯,乙烯通过_____________(填反应类型)得到的聚乙烯是重要的塑料。汽油中含有戊烷,戊烷的一氯代物有_____________种。
(5)医:苯是合成医药的重要原料,苯与液溴反应的化学方程式_____________。
【答案】 蛋白质 灼烧(有烧焦羽毛气味的是蛋白质) 多糖 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 加入溴水或酸性高锰酸钾(褪色的是裂化汽油 加聚反应或聚合反应 8 +Br2+HBr
【分析】(1)了解常见物质的成分,并按各自的特征反应进行鉴别;
(2)结合乙醇的性质,判断有香味的物质成分,并书写化学方程式;
(3)按要求写出铝与稀硫酸反应的离子方程式即可;
(4)按直馏汽油、裂化汽油的成分找区分的的方法;找出戊烷的全部同分异构体、并找出每一种同分异构体有几种氢原子,则戊烷的一氯代物就有几种;
(5)按要求写出苯与液溴反应的化学方程式;
【详解】(1)羊毛和蚕丝的主要成分是蛋白质,蛋白质灼烧时有羽毛烧焦的气味,可用于区分羊毛线和棉纱线;答案为:蛋白质;灼烧(有烧焦羽毛气味的是蛋白质);
(2)淀粉属于多糖,是一种天然高分子化合物,“酒是陈的香”,因为在密闭保存的过程中,有一些乙醇在微生物催化下被氧化为乙酸,乙酸和乙醇再进一步发生酯化反应生成了酯,化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;答案为:多糖;CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O;
(3)铝与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑;答案为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(4)直馏汽油主要成分为烷烃等,裂化汽油含烯烃,可通过溴水或酸性高锰酸钾区分直馏汽油和裂化汽油,褪色的是裂化汽油,石油裂解可以得到乙烯,乙烯通过加聚反应得到的聚乙烯,汽油中含有戊烷,戊烷有正戊烷、异戊烷和新戊烷3种,正戊烷中有3种氢原子,故其一氯代物有3种,异戊烷中有4种氢原子,故其一氯代物有4种,新戊烷中有1种氢原子,故其一氯代物有1种,则戊烷的一氯代物共有3+4+1=8种;答案为:加入溴水或酸性高锰酸钾,褪色的是裂化汽油;加聚反应或聚合反应;8;
(5)苯与液溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,反应条件是铁或溴化铁作催化剂,反应的化学方程式为+Br2+HBr;答案为:+Br2+HBr。
【点睛】熟悉常见有机物的结构、性质和反应类型,并掌握利用特征反应进行鉴别的方法。
12. (2021春·山东枣庄·高一统考期末)2020年9月22日,国家主席习近平在第75届联合国大会上宣布:中国二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,2060年前实现“碳中和”。为达成这一目标,一方面要减少碳排放,另一方面要尽量吸收不可避免的碳排放。
(1)以为催化剂的光热化学循环分解反应为吸收“碳排放”提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时的能量变化如图所示:
①上述过程中,能量的变化形式是由___________转化为___________。
②根据数据计算,标准状况下22.4L分解生成和需要___________(填“吸收”或“放出”)___________的能量。
(2)分解产生的和可以作为燃料电池的原料。如图为燃料电池的构造示意图,根据电子运动方向,可知氧气从___________口通入(填“a”或“b”),X极为电池的___________(填“正”或“负”)极,向___________极移动(填“X”或“Y”)。
【答案】 光能、热能 化学能 吸收 278 b 负 Y
【详解】(1)①该图中以为催化剂、光和热条件下分解生成和,根据能量守恒定律知,该反应中光能和热能转化为化学能,故答案为:光能、热能;化学能;
②根据反应,分解的热化学方程式为,所以分解1mol需吸收的热量,故答案为:吸收;278;
(2)由图示可知,电子由X电极流出经过外电路,进入Y电极,则X电极失去电子、发生氧化反应为负极;Y电极得到电子、发生还原反应为正极。所以氧气应从b口通入;根据阳离子移向正极,阴离子移向负极可知,移向正极(Y极);故答案为:b;负;Y。
13. (2022春·山东枣庄·高一统考期末)氮氧化物是主要的大气污染物之一,可用一氧化碳或活性炭还原氮氧化物,减少大气污染。回答下列问题:
(1)一定条件下,用CO与NO反应生成CO2和N2,反应的化学方程式:2CO(g) +2NO(g) N2(g) +2CO2(g)。
①为提高该反应的速率,下列措施可行的是___________(填标号)。
A.增大压强 B.降低温度
C.使用合适催化剂 D.移出CO2
②该反应的能量变化关系如图所示:
判断其属于___________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)两个10 L的密闭容器中分别都加入活性炭(足量)和1.0 mol NO,发生反应:C(s) + 2NO(g) N2(g)+CO2(g)。实验测得,两容器中在不同温度下NO和N2的物质的量变化见下表:
物质的
量/ mol
容器1(T1/°C)
容器2(T2/°C)
0
5min
9min
10min
12min
0
5min
9min
10min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40
1.0
0.50
0.34
0.34
N2
0
0.21
0.29
0.30
0.30
0
0.25
0.33
0.33
①T1时,0~5min内,反应速率v(CO2)=___________mol·L-1·min-1。
②T2时,据表能确定反应刚达到化学平衡状态的时间是___________min,此时,容器中CO2的物质的量浓度是___________mol/L。
③两容器中温度关系为T1___________ T2(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) AC 放热反应
(2) 0.0042 9 0.033 <
【解析】(1)
①A.该反应有气体参与反应,增大压强,化学反应速率增大,A符合题意;
B.降低温度,化学反应速率减小,B不符合题意;
C.使用合适催化剂,化学反应速率增大,C符合题意;
D.移出CO2,逆反应的速率减小,平衡正向移动,随后建立新的平衡过程中,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,达到新的平衡时,正逆反应速率相等,但是小于旧平衡的反应速率,D不符合题意;
答案选AC;
②如图所示,反应物CO、NO的总能量高于生成物N2、CO2的总能量,该反应属于放热反应;
(2)
①T1时,0~5min内,Δn(N2)=0.21mol,v(N2)===0.0042mol·L-1·min-1,v(CO2)=v(N2)= 0.0042mol·L-1·min-1;
②T2时,9min之后,NO和N2的物质的量不再变化,说明此时反应达到了化学平衡状态;此时,Δn(N2)=0.33mol,则n(CO2)=Δn(CO2)=Δn(N2)=0.33mol,c(CO2)===0.033mol/L;
③0~5min内,T1时,N2的物质的量的变化量Δn(N2)=0.21mol,T2时,N2的物质的量的变化量Δn(N2)=0.25mol,0.21mol<0.25mol,说明T1时的反应速率小于T2时的反应速率,则T1<T2。
14. (2021春·山东枣庄·高一统考期末)石油是一种重要的化工原料,被誉为“工业的血液”。A~G是中学化学中常见的有机物,它们之间的转化关系如下图所示(部分产物和反应条件已略去),其中A为气态烃,标准状况下密度为1.25g/L,F为最简单的芳香烃。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________;B的官能团名称为___________。
(2)化学反应“原子经济性”的理想状态是原子利用率为100%。上述流程中反应①、②、⑤“原子经济性”最好的是___________。
(3)反应⑤的化学方程式为___________,该反应的反应类型为___________。
(4)H是一种有机高分子化合物,写出反应⑥的化学方程式___________。
【答案】 CH2=CH2 羟基 ② +Br2+HBr 取代反应 n CH2=CH2
【分析】A为气态烃,标准状况下密度为1.25g/L,则其摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,=2…4,所以分子式为C2H4,即乙烯(CH2=CH2),B应为A与水发生加成反应的产物,即CH3CH2OH,乙醇被催化氧化生成的C为CH3CHO,乙醛再被催化氧化生成的D为CH3COOH,乙醇和乙酸发生酯化反应生成的E为CH3COOCH2CH3;F为最简单的芳香烃,即,在催化剂条件下与Br2发生取代反应得到的G为。
【详解】(1)根据分析可知A的结构简式为CH2=CH2;B为CH3CH2OH,其官能团为羟基;
(2)反应②为乙醇的催化氧化,产物为乙醛和水,反应⑤为苯的取代反应,产物为溴苯和HBr,二者原子利用率均未达到100%,反应②为乙烯和水的加成反应,产物只有乙醇,原子利用率达到100%,所以“原子经济性”最好的是②;
(3)反应⑤为苯与液溴的取代反应,化学方程式为+Br2+HBr,反应类型为取代反应;
(4)H是一种有机高分子化合物,则为乙烯发生加聚反应生成的聚乙烯,化学方程式为n CH2=CH2。
15. (2022春·山东枣庄·高一统考期末)有机化合物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。
根据上述转化关系,回答下列问题:
(1)工业上获得A主要通过石油___________(填“蒸馏”、“干馏”或“裂解”);X和A互为同系物且相差一个碳原子,X的聚合物的结构简式为___________。
(2)B分子中所含官能团的名称为___________;反应②的化学方程式为___________。
(3)反应④的反应类型为___________,该反应中,浓硫酸的作用是___________。
(4)依据⑤⑥的转化原理,参照传统方法用糯米酿制米酒,收集相关数据见下表。
则酿制米酒的过程中,随着时间的推移,米酒的pH变化趋势为___________,其原因可能是___________。
【答案】(1) 裂解
(2) 羟基 2HC3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3) 取代反应(或酯化反应) 催化剂和吸水剂
(4) 逐渐减小 葡萄糖分解生成乙醇的过程中,产生的CO2溶于水会形成碳酸,少量乙醇会被氧化成乙酸(合理即可)
【分析】有机化合物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平,则A为CH2=CH2,A和水反应生成B为乙醇,B发生氧化反应生成C为乙醛,乙醛发生氧化反应生成D为乙酸,淀粉水解得到E为葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇,乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯。
(1)
石油裂解可得到乙烯等;X和A互为同系物且相差一个碳原子,X为丙烯,其聚合物聚丙烯的结构简式为。
(2)
B为乙醇,官能团为羟基;反应②为乙醇发生氧化反应生成乙醛,故化学方式为2HC3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(3)
反应④为乙酸和乙醇的酯化反应,故反应类型为取代反应(或酯化反应),浓硫酸的作用为催化剂和吸水剂。
(4)
葡萄糖分解生成乙醇的过程中,产生的CO2溶于水会形成碳酸,少量乙醇会被氧化成乙酸,故pH逐渐减小。
16. (2022春·山东枣庄·高一统考期末)海带中含有丰富的碘元素。海带灼烧后的海带灰中,碘元素主要以I-形式存在。实验室里,从海带灰中提取碘的甲、乙两种方案如下:
已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;酸性条件下,I2在水中的溶解度很小。
回答下列问题:
(1)灼烧海带实验用到的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、___________等。
(2)“适量O2”也可以用双氧水替代,酸性条件下双氧水氧化碘离子的离子方程式为___________。
(3)上述方案乙中,“含I2的水溶液”经三步转化为含“I2+水溶液”,主要目的是___________。
(4)步骤X中,萃取后分液漏斗内观察到的现象是___________。
(5)下列有关步骤Y的说法中正确的是___________(填标号)
A.主要是除浸取原液中的有机杂质
B.将碘转化成离子进入水层
C.应控制NaOH溶液的浓度和体积
D.NaOH溶液可由乙醇代替
(6)方案甲中采用蒸馏分离效果不佳,原因是___________;方案乙中操作Z的名称是___________。
【答案】(1)坩埚(坩埚钳)
(2)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(3)富集碘元素
(4)液体分层,上层几乎无色,下层呈紫红色
(5)BC
(6) 碘易升华,蒸馏会导致碘的损失 过滤
【分析】海带灰浸取原液中的I-被氧气氧化为I2,经CCl4萃取得到含I2的CCl4溶液,方案甲:蒸馏得到纯碘。方案乙:含I2的CCl4溶液中加入氢氧化钠溶液,分液得到下层CCl4溶液,I2和氢氧化钠溶液反应得到碘化钠和次碘酸钠溶液,为上层溶液,加入硫酸生成碘的水溶液,经过滤得到粗碘,提纯得到纯碘。
(1)
灼烧海带实验用到的主要仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、坩埚(坩埚钳)。
(2)
酸性条件下双氧水氧化碘离子生成碘单质,故离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。
(3)
方案乙中,“含I2的水溶液”经三步转化为含“I2+水溶液”,主要目的是富集碘元素。
(4)
含碘的水溶液中加入四氯化碳,四氯化碳萃取了碘且四氯化碳的密度大于水,在下层,故现象为液体分层,上层几乎无色,下层呈紫红色。
(5)
步骤Y中I2和氢氧化钠溶液反应得到碘化钠和次碘酸钠溶液,将碘转化为离子进入水层,A错B对;氢氧化钠过量会引入杂质且会过多消耗硫酸,故应控制氢氧化钠溶液的浓度和体积,C对;乙醇与碘、四氯化碳互溶,不能分层,D错;故选BC。
(6)
碘易升华,蒸馏会导致碘的损失,故蒸馏分离效果不佳;碘的水溶液,经过滤得到粗碘。
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