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陕西省西安市第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试化学试题
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市一中2019-2020学年度第二学期线上教学测试
高一化学试题
(第Ⅰ卷 选择题 共52分)
可能用到的原子量: H:1 C:12 O:16 Na:23 Al:27 Cl:35.5
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意。本题包括26小题,每小题2分,共52分,)
1.下列元素中,不属于主族元素的是
A. 磷 B. 铁 C. 钙 D. 砹
【答案】B
【解析】
【分析】
主族由长周期和短周期元素组成,位于周期表第1~2、13~17列,主族元素的外围排布为nsx或ns2npx,稀有气体除外,结合元素在周期表中的位置解答该题.
【详解】A.磷位于周期表VA族,为主族元素,故A错误;
B.铁为Ⅷ族元素,不是主族,故B正确;
C.钙为周期表ⅡA族元素,为主族元素,故C错误;
D.砹为周期表ⅦA族元素,为主族元素,故D错误。
答案选B。
2.下列原子(离子)的结构示意图正确的是( )
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
①磷原子结构示意图为,故正确;②碳原子的结构示意图为,故错误;③钠原子的结构示意图为,故错误;④氧离子的结构示意图为,故正确。答案选D。
3.科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨He,100吨He核聚变释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。下列说法正确的是( )
A. He的最外层电子数为2,具有较强的金属性
B. He位于周期表第二周期第ⅡA族
C. 其原子核中质子数为2、中子数为1
D. 核聚变是化学反应
【答案】C
【解析】
A.因He原子的结构稳定,既不容易得到电子,也不容易失去电子,选项A错误;B.位于周期表第一周期0族,选项B错误; C.核内质子数为2,中子数为1,选项C正确;D.核聚变既不是物理变化也不是化学反应,选项D错误;答案选C。
点睛:本题主要考查了原子符号的含义、核素的种类以及同位素的概念,难度不大,明确氦原子的质子数、同位素的定义、相对原子质量与相对稳定结构是解答本题关键。元素符号的左上角表示质量数,左下角数字表示质子数,中子数=质量数-质子数,质子数=核外电子数;质子数相同,中子数不同的原子互称为同位素;稀有气体的原子为稳定结构不易失电子。
4.下列变化中不需要破坏化学键的是
A. 加热氯化铵 B. Na2CO3熔化 C. 干冰气化 D. 氯化氢溶于水
【答案】C
【解析】
【分析】
发生化学反应时物质中的化学键被破坏,熔化及电离过程中化学键也被破坏,以此来分析.
【详解】A.加热氯化铵发生化学反应,该过程中化学键一定被破坏,故A错误;
B.加热Na2CO3熔化,Na2CO3发生电离,离子键被破坏,故B错误;
C.干冰气化需克服分子间作用力,而化学键没有变化,故C正确;
D.氯化氢溶于水时H-Cl共价键被破坏,故D错误;
答案选C。
5.下列反应中既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 灼热的碳与CO2反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C. 甲烷在氧气中燃烧 D. 铝片与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.灼热的炭与CO2反应,C的化合价发生了改变,属于氧化还原反应,又是吸热的,属于吸热反应,故A正确;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应,但没有元素的化合价改变,不属于氧化还原反应,故B错误;
C.甲烷在氧气中燃烧,C、O元素的化合价变化,属于氧化还原反应,但为放热反应,故C错误;
D.铝片与稀硫酸反应,Al和H元素化合价变化,属于氧化还原反应,但为放热反应,故D错误;
答案选A。
6.利用化学反应:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu,可以设计出一种原电池。该原电池工作时
A. Fe为正极 B. Cu为负极
C. 正极上发生氧化反应 D. 负极上发生氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】根据金属活动性顺序表知,铁比铜活泼,结合原电池原理知,铁作负极,铜作正极,负极上电极材料失电子变成离子进入溶液,发生氧化反应;正极上,溶液中铜离子得电子生成铜单质,发生还原反应;所以ABC错误,D正确;
答案选D。
7.下列关于物质性质变化的比较,正确的是
A. 碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2 B. 原子半径大小:Cl> Na>O
C. 稳定性:HI>HBr>HCl>HF D. 还原性强弱:Cl- > Br- > I-
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属性K>Na>Mg,则最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为:KOH>NaOH>Mg(OH)2,故A正确;
B.同一主族,原子序数越大原子半径越大,同一周期从左向右原子半径逐渐减少,则原子半径大小为:Na>Cl>O,故B错误;
C.非金属性:I
D.非金属性:I
答案选A。
8.下列叙述错误的是
A. 通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B. 甲烷是正四面体结构
C. 甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3,还是CCl4,都属于取代反应
D. 甲烷的四种取代物常温下均为液体
【答案】D
【解析】
【详解】A.通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应,故A正确;
B.甲烷是正四面体结构,故B正确;
C.甲烷是饱和链烃,跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应,故C正确;
D.甲烷的四种取代物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,其中CH3Cl是气体,其余三种为液体,故D错误;
答案选D。
9.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )
A. 图a表示的是吸热反应的能量变化
B. 图b中反应物比生成物稳定
C. 图a可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
D. 图a不需要加热就能发生,图b一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A. 图a可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,表示的是放热反应的能量变化,A错误;
B. 图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,根据能量最低原理,则反应物比生成物稳定,B正确;
C. 氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应为吸热反应,则不能用图a可以表示能量变化,C错误;
D. 图a表示的为放热反应,有些放热反应也需要加热才能发生,如碳的燃烧,D错误;
答案为B。
10.下列说法正确的是( )
A. Li是最活泼金属,F是最活泼非金属
B. Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2强
C. 元素周期表有7个主族,7个副族,1个0族,1个Ⅷ族,共16纵行
D. X2+的核外电子数目为18,则X在第四周期ⅡA族
【答案】D
【解析】
【详解】A.最活泼的金属在周期表的左下方,为Fr,最活泼的非金属是F,错误;
B.同一主族,从上往下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性增强,所以Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2弱,错误;
C.元素周期表共有18个纵行,错误;
D.X2+的核外电子数目为18,则X是钙元素,位于周期表的第四周期ⅡA族,正确;
故选D。
11.下列说法正确的是
A. 非金属原子间不可能形成离子键;
B. 不同原子形成的化学键一定是极性键;
C. 共价化合物中不可能含离子键;
D. 离子化合物中不可能含有共价键。
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4Cl全部是由非金属原子构成的离子化合物,铵根离子与氯离子形成离子键,故A错误;
B.氢与重氢原子之间形成氢气的共价键仍是非极性键,故B错误;
C.共价化合物只含有共价键,不可能含离子键,含有离子键属于离子化合物,故C正确;
D.离子晶体NH4Cl中氮原子与氢原子构成共价键,所以NH4Cl中含有共价健,但它是离子化合物,故D错误;
答案选C。
12.下列反应中,能够说明乙烯分子具有不饱和键的是( )
A. 燃烧反应 B. 取代反应
C. 加成反应 D. 化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般有机物均能燃烧,燃烧不能说明烯烃具有不饱和结构,故A错误;
B.烷烃可以发生取代反应,取代反应不能说明乙烯具有不饱和键,故B错误;
C.烯烃的特征反应为加成反应,能发生加成反应,说明分子中含有不饱和结构,故C正确;
D.乙烯的加成反应、氧化生成乙醛的反应等,从基本反应类型角度分析属于化合反应,但化合反应,不能说明烯烃具有不饱和结构,故D错误;
答案选C。
【点睛】含有不饱和键的有机物,可发生加成反应,也可与酸性高锰酸钾发生氧化反应,大多数有机物都可燃烧。
13.下列说法正确的是
A. 化学键的断裂过程中放出热量
B. 化学键形成的过程需要吸收热量
C. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D. 化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.断裂化学键需要吸收能量,成键过程中放出能量,故A错误;
B.化学键形成的过程释放能量,断裂化学键需要吸收能量,故B错误;
C.伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,如冰融化成水吸收热量,是物理变化,故C错误;
D.化学反应的实质就是旧键断裂,新键形成的过程,断键吸收能量成键释放能量,因而化学反应中除了遵循质量守恒定律,还遵循能量守恒定律,故D正确;
答案选D。
14.如右图所示,把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。下列叙述正确的是
A. 电流从铜片经导线流向锌片
B. 该装置将电能转变为化学能
C. 一段时间后,铜片质量减轻
D. 锌片发生还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】Zn能够与稀硫酸反应,所以能构成原电池,化学能转化为电能,锌易失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,氢离子在Cu电极上得电子生成氢气,Cu质量不变,电流从正极Cu沿导线流向负极Zn;
答案选A。
15.下列性质中,可证明某化合物内一定存在离子键的是
A. 可溶于水 B. 熔融状态能导电
C. 水溶液能导电 D. 具有较高的熔点
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子化合物和共价化合物都能溶于水,与化学键类型没有关系,故A错误。
B.在熔融状态能导电说明电离成了阴阳离子,一定存在离子键,故B正确;
C.共价化合物在水溶液中也能导电,如HCl,只含有共价键,故C错误;
D.具有较高的熔点的物质不一定含有离子键,如二氧化硅为原子晶体,熔点很高,但只含共价键,故D错误;
答案选B。
16.实验室用100 mL 1 mol·L-1硫酸与锌粉反应制备氢气,下列措施一定能加快反应速率的是
A. 改用300 mL 1 mol·L-1硫酸 B. 降低温度
C. 用锌粒代替锌粉 D. 滴加少量CuSO4溶液
【答案】D
【解析】
【分析】
增大硫酸与锌粉的反应速率,可通过外界条件对化学反应速率的影响来考虑,可增大浓度、升高温度,增大固体的表面积或形成原电池反应等因素来实现。
【详解】A.硫酸浓度不变,反应速率不变,故A错误;
B.降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故B错误;
C.用锌粒代替锌粉,固体的表面积减小,反应速率减小,故C错误;
D.滴加少量CuSO4溶液,锌置换出铜,形成原电池反应,反应速率增大,故D正确。
答案选D。
17.在一定温度下,可逆反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g)达到平衡的标志是
A. C的生成速率和B的消耗速率相等
B. v正(A)=2v正(B)
C. 反应混合物中A、B、C、D的物质的量分数不再发生变化
D. 2v正(A)=v逆(B)
【答案】C
【解析】
【详解】A.C的生成速率和B的消耗速率相等,不能证明正逆反应速率相等,故A错误;
B.化学反应速率之比等于反应方程式的系数之比,即v正(A)=2v逆(B),而v正(A)=2v正(B),未体现正与逆的关系,故B错误;
C.当该反应达到平衡状态,各组分的质量分数不再改变,故C正确;
D.当v正(A)=2v逆(B)时,证明正逆反应速率相等,而2v正(A)=v逆(B)比例关系错误,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题最易错的选项是B,比例关系正确,但等号两边都是V正,没有体现正与逆的关系。
18.有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是
A. NaH B. H2O C. HCl D. HClO
【答案】A
【解析】
分析】
ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子,化合价为-1价,据此分析解答.
【详解】因ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子,显-1价,如NaH,氢元素显-1价符合题意,B、C、D三项中氢元素均显+1价,不能支持这种观点;
答案选A。
19.下列叙述正确的是
A. 除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外,其它周期均为18种元素
C. 碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素
D. 副族元素没有非金属元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.氟元素、氧元素一般没有正化合价,其它短周期主族元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数,A错误;
B.第六周期容纳32种元素,B错误;
C.ⅠA族包含氢元素与碱金属元素,氢元素是非金属元素,C错误;
D.副族元素都是金属元素,非金属元素处于主族与零族,D正确;
答案选D。
20.已知N2+3H22NH3为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是
A. N2的能量一定高于NH3
B. H2的能量一定高于NH3
C. N2和H2的总能量一定高于NH3的总能量
D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.当所有反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,所以N2+3H2⇌2NH3为放热反应,说明氨气和氢气的能量高于氨气,但是不能说明N2的能量一定高于NH3,故A错误;
B.当所有反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,所以N2+3H2⇌2NH3为放热反应,说明氨气和氢气的能量高于氨气,但是不能说明H2的能量一定高于NH3,故B错误;
C.反应是放热反应,所以反应物的能量高于生成物的能量,即N2和H2的总能量一定高于NH3的总能量,故C正确;
D.并不是说所有的放热反应不必加热就可发生,如氨的合成需要高温高压催化剂才能发生,故D错误;
答案选C。
21.在人体所需的十多种微量元素中,有一种称为“生命元素”的R元素,对延长人类寿命起着重要的作用。已知R元素的原子有四个电子层,其最高价氧化物分子式为RO3,则R元素的名称为
A. 硒 B. 硫
C. 砷 D. 锗
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,R元素最高价氧化物化学式为RO3,利用化合物中元素化合价代数和为零,设R元素的化合价为a,则a+(-2)×3=0,解得a=+6,即R元素最多可失去6个电子,可推断R元素的原子结构中最外层为6个电子;又因为,R元素的原子核外有4个电子层,根据电子排布规律,则R元素的原子结构中核外电子分布为2、8、18、6,一共有34个电子。根据质子数=核电荷数=核外电子数,故R元素为34号元素,34号元素为硒元素;
答案选A。
22.在一密闭容器中进行反应:2SO2+O22SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2和SO3浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1 B. SO2为0.3 mol·L-1
C. SO3为0.4 mol·L-1 D. SO2、SO3均为0.1 mol·L-1
【答案】B
【解析】
【分析】
化学平衡研究的对象为可逆反应,化学平衡的建立,可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应;因此可以利用极限法假设完全反应,计算出各物质的浓度变化量,实际变化量必须小于极限值,据此判断解答.
【详解】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度浓度变化分别为:0.2mol/L、0.1mol/L,需要消耗三氧化硫的浓度为:0.2mol/L,由于该反应为可逆反应,实际变化浓度应小于三氧化硫的原有浓度0.2mol/L,所以达到平衡时SO2小于 0.4mol/L,O2小于0.2mol/L,故A错误;
B.SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度浓度变化为0.2mol/L,该题中实际变化为0.1mol/L,小于0.2mol/L,故B正确;
C.SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反SO3的浓度的浓度变化为0.2mol/L,实际变化小于该值,故C错误;
D.反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个浓度减小,另一个浓度一定增大,故D错误;
答案选B。
【点睛】本题的解题方法关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答,比如C选项,SO3浓度由0.2mol/L变为0.4mol/L,变化了0.2mol/L,就要消耗0.2mol/L的SO2和0.1mol/L的O2,而在化学平衡中,SO2和O2不可能为0,故很容易得出结论。
23.下图是铁棒和碳棒在稀硫酸中所组成的原电池装置,c、d为两个电极。下列有关的判断正确的是
A. 电池工作的过程中,c电极上产生气泡
B. 电池工作时,溶液中H+和Fe2+向d移动
C. d为负极,发生氧化反应
D. 电池工作的过程中,溶液中SO浓度发生显著变化
【答案】B
【解析】
【分析】
由电流方向可知,c为负极,d为正极,因铁比碳活泼,则铁为负极,发生氧化反应,电极方程式为Fe-2e-═Fe2+,碳为正极,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-═H2↑,以此解答该题.
【详解】由电流方向可知,c为负极,d为正极,
A.c为负极,发生氧化反应,电极方程式为Fe-2e-═Fe2+,无气泡产生,故A错误;
B.原电池工作时阳离子向正极移动,即向d极移动,即溶液中H+和Fe2+向d移动,故B正确;
C.d为正极,发生还原反应,故C错误;
D.电池工作的过程中,SO42-不参加电极反应,则溶液中SO42-浓度基本不变,故D错误;
答案选B。
24.丁烷(C4H10)一氯代物C4H9Cl的同分异构体数目共有
A. 2种 B. 3种
C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】分子式为C4H10的丁烷结构有两种,分别为CH3CH2CH2CH3和,而CH3CH2CH2CH3中含有2种氢原子,一氯代物有2种,中也含有2种氢原子,一氯代物也有2种,故C4H10一氯代物C4H9Cl的同分异构体数目共有4种;
答案选C。
25.根据表1信息,判断以下叙述正确
表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A. M与T形成的化合物具有两性 B. 氢化物的沸点为:H2T<H2R
C. L2+与R2-的核外电子数相等 D. 元素的金属性强弱程度为:L<Q
【答案】A
【解析】
【详解】短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O元素,R的化合价为+6、-2,可知R为S元素,L、M、Q只有正价,其中L、M均为+2价,且原子半径L>Q,则L为Mg元素,Q为Be元素,原子半径M的介于L、Q之间,M为+3价,则M为Al元素。
A.M为Al元素,T为O元素,两者形成的化合物是氧化铝,是两性氧化物,故A正确;
B.H2R为H2S,H2T为H2O,水中分子之间存在氢键,熔沸点高,H2O>H2S,即H2R<H2T,故B错误;
C.L2+为Mg2+,它的核外电子数为12-2=10,R2-为S2-,它的核外电子数为16+2=18,两者不相等,故C错误;
D.L为Mg元素,Q为Be元素,属于同主族元素,从上往下,金属性增强,即L>Q,故D错误;
答案选A。
26.下列叙述中不正确的是
①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ;②同位素的性质几乎完全相同;③质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子;④电子数相同的粒子不一定是同种元素的粒子;⑤一种元素只能有一种质量数;⑥某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
A. ①②④⑤ B. ①②⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①元素的研究对象是原子,质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O,均为10个质子;若为原子则属于同种元素,故①错误;
②互为同位素原子,核外电子排布相同,最外层电子数决定化学性质,同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质有差别,故②错误;
③分子显电中性,离子带电,两种粒子质子数和电子数均相同,如果一种为分子则质子数与电子数相等,一种为离子则质子数和电子数不相等,这样就与题设矛盾,所以不可能为一种分子一种离子,故③正确;
④元素的研究对象是原子,电子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O,Na+与Mg2+,均为10个电子,故④正确;
⑤元素不谈质量数,一种元素可能存在不同的核素,同一元素的原子可能有不同的质量数,故⑤错误;
⑥某种元素的原子质量数等于该原子质子数与中子数之和,元素没有质量数,故⑥错误;
答案选B。
第Ⅱ卷 非选择题 (共48分)
二、填空题(本题包括5小题,共48分)
27.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)此反应为:_____________(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(2)图中E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂加快反应速率,加V2O5会使图中B点_________ (填“升高”还是“降低”)。
【答案】 (1). 放热反应 (2). 无 (3). 降低
【解析】
【详解】(1)因为由图中信息可知,反应向右进行时,反应物总能量高,生成物总能量低,根据能量守恒定律,此反应为放热反应;
答案为放热反应。
(2)反应热取决于反应物和生成物总能量的相对大小,与E的大小无关,故E的大小对反应的反应热无影响;加入催化剂,能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,故B点会降低;
答案为无;降低。
28.按要求填写下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:__________。
(2)周期表中最活泼的非金属元素位于第__________纵行。
(3)周期表中位于第4周期、ⅡA族的元素符号是:___________ 。
(4)所含元素为18种的周期是第_________周期、第________周期。
(5)写出第2周期、ⅤA族元素单质的电子式:______________ 。
【答案】 (1). 188O (2). 17 (3). Ca (4). 4 (5). 5 (6). :N ⋮⋮N:
【解析】
【详解】(1)质子数=原子序数,质子数决定元素种类,所以含有8个质子的元素是O,并且质子数+中子数=质量数,所以该元素的质量数是18,表示为188O,
答案为188O。
(2)周期表中最活泼的非金属元素为F,为第ⅤⅡA族元素,与最后一列元素相邻,则位于第17纵行;
答案为17。
(3)周期表中位于第4周期、ⅡA族的元素符号是Ca;
答案为Ca。
(4)所含元素为 18 种的周期是第四、五周期;
答案为四;五。
(5)第2周期、ⅤA族元素单质为N2,它的电子式 ;
答案为。
29.致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 ______>______>H2O、HF。
(2)化合物的毒性: PH3>NH3 ; H2S______H2O; CCl4_____CF4 (选填>或<)。于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了。求助于周期表中元素及其化合物的________变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
A、①③⑤ B、①②③ C、 ②③④ D、③④⑤
【答案】 (1). CH4 (2). NH3 (3). > (4). > (5). B
【解析】
【详解】(1)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,对应的氢化物的还原性逐渐减弱,则同周期氢化物的易燃性从左到右逐渐减弱,即:CH4>NH3>H2O>HF;
答案为:CH4;NH3。
(2)由毒性PH3>NH3,可知同主族化合物的毒性一般从上到下逐渐增强,则有 H2S>H2O; CCl4>CF4;
故答案为:>;>;
(3)由(1)(2)(3)可知,科学家从物质的毒性、沸点、易燃性考查、分析并通过反复实验开发致冷剂,故选B;
答案为B。
30.在2 L密闭容器中,800 ℃时,反应2NO+O22NO2体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)如图表示各物质浓度的变化曲线,
A点处,v(正)___________v(逆), A点正反应速率_________B点正反应速率。 (用“大于”、“小于”或“等于”填空)
(2)图中表示O2变化的曲线是___________。用NO2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=____________________________。
(3) 能使该反应的反应速率增大的是____________。
A.及时分离出NO2气体 B.升高温度
C.减小O2的浓度 D.选择高效的催化剂
(4) 能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
A.容器内压强保持不变 B.v(NO)=2v(O2)
C.容器内的密度保持不变 D.v逆(NO2)=2v正(O2)
【答案】 (1). 大于 (2). 大于 (3). d (4). 0.003 mol·L-1·s-1 (5). BD (6). AD
【解析】
【分析】
(1)A点后c浓度继续减小,a的浓度继续增大,故A点向正反应进行,正反应速率继续减小、逆反应速率继续增大到平衡状态B点时正、逆速率相等;
由表中数据可知从3s开始,NO的物质的量为0.007mol,不再变化,3s时反应达平衡;
(2)氧气是反应物,随反应进行浓度减小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO);
根据v= ,计算v(NO),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(NO2);
(3)升高温度、使用催化剂、增大反应物浓度都可能加快反应速率,减低浓度反应速率会减慢.
(4)可逆反应达到平衡时,v正=v逆 (同种物质表示)或正、逆速率之比等于化学计量数之比(不同物质表示),反应混合物各组分的物质的量、浓度、含量不再变化,以及由此衍生的一些量也不发生变化,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;
【详解】(1)A点后c浓度继续减小,a的浓度继续增大,故A点向正反应进行,则v(正)>v(逆);而B点处于平衡状态,即v(正)=v(逆),A点正反应速率继续减小、逆反应速率继续增大到平衡状态B点,A点正反应速率>B点正反应速率;
答案为大于;大于;
(2)氧气是反应物,随反应进行浓度减小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO),由图可知曲线c的浓度变化为曲线d的2倍,故曲线c表示NO,曲线d表示氧气;
2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)= =0.003mol⋅L−1⋅s−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol⋅L−1⋅s−1;
答案为d;0.003mol⋅L−1⋅s−1;
(3)
A.及时分离出NO2气体,会使NO2气体浓度降低,反应速率减慢,故A错误;
B.升高温度反应速率加快,故B正确;
C.减少O2的浓度,反应速率减慢,故C错误;
D.选择高效的催化剂,加快反应速率,故D正确;
答案选BD。.
(4)
A.随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,恒温恒容下容器内压强减小,容器内压强不再变化说明反应到达平衡,故A正确;
B.若表示同一方向反应速率,v(NO)自始至终为v(O2)的2倍,不能说明达到平衡,故B错误;
C.混合气体的总质量不变,容器容积不变,所以密度自始至终不变,不能说明达到平衡,故C错误;
D.由方程式可知v正(NO2)=2v正(O2),而v逆(NO2)=2v正(O2),故v逆(NO2)=v正(NO2),反应到达平衡,故D正确;
答案选AD
31.A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、W同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素在周期表中的位置为_________________。写出E的最高价氧化物的水化物与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式________________________________。
(2)由A、B两种元素组成的18电子微粒的分子式为____________________。
(3)经测定A2W2为二元弱酸,常用硫酸处理BaO2来制备A2W2,写出该反应的化学方程式_________________________________________。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种化合物DA,熔点为800℃,能与水反应放氢气,若将1molDA和1molE单质混合加入足量的水,充分反应后生成气体的体积是_________L(标准状况下)。
【答案】 (1). 第三周期ⅢA族 (2). Al(OH)3 + OH- ==AlO2-+ 2H2O (3). C2H6 (4). BaO2+H2SO4== BaSO4 ↓+H2O2 (5). 56L
【解析】
【详解】A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,该液态化合物分别为H2O和H2O2,则A为H元素,W为O元素;A、D同主族,则D为Na元素;E元素的周期序数与主族序数相等,且E的原子序数最大,应为第三周期,ⅢA族元素,故E为Al元素;A、B、W、D、E五元素质子数之和为39,设B的原子序数为x,则有1+x+8+11+13=39,x=6,所以B为C元素.
(1)E为Al元素,原子序数为13,原子核外有3个电子层,最外层电子为3,位于周期表第三周期第ⅢA族,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O;
答案为第三周期第ⅢA族;Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O。
(2)由H、C两种元素组成的18电子微粒,因为C有6个电子,所以C不超过3个,若C为1个,根据18电子数则H为12个,不合题意;若C为2个,则H为6个,符合题意,则分子式为C2H6;
答案为C2H6。
(3)A2W2为H2O2,是二元弱酸,常用硫酸处理BaO2来制备H2O2,则还有BaSO4生成,反应的化学方程式为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2;
答案为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2;
(4)NaH+H2O=NaOH + H2↑
2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
n(H2)=1mol+1.5mol=2.5mol,
V(H2)=2.5mol×22.4L/mol=56L;
答案为56L。
高一化学试题
(第Ⅰ卷 选择题 共52分)
可能用到的原子量: H:1 C:12 O:16 Na:23 Al:27 Cl:35.5
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意。本题包括26小题,每小题2分,共52分,)
1.下列元素中,不属于主族元素的是
A. 磷 B. 铁 C. 钙 D. 砹
【答案】B
【解析】
【分析】
主族由长周期和短周期元素组成,位于周期表第1~2、13~17列,主族元素的外围排布为nsx或ns2npx,稀有气体除外,结合元素在周期表中的位置解答该题.
【详解】A.磷位于周期表VA族,为主族元素,故A错误;
B.铁为Ⅷ族元素,不是主族,故B正确;
C.钙为周期表ⅡA族元素,为主族元素,故C错误;
D.砹为周期表ⅦA族元素,为主族元素,故D错误。
答案选B。
2.下列原子(离子)的结构示意图正确的是( )
A. ①② B. ②③
C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
①磷原子结构示意图为,故正确;②碳原子的结构示意图为,故错误;③钠原子的结构示意图为,故错误;④氧离子的结构示意图为,故正确。答案选D。
3.科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨He,100吨He核聚变释放的能量相当于目前人类一年消耗的能量。下列说法正确的是( )
A. He的最外层电子数为2,具有较强的金属性
B. He位于周期表第二周期第ⅡA族
C. 其原子核中质子数为2、中子数为1
D. 核聚变是化学反应
【答案】C
【解析】
A.因He原子的结构稳定,既不容易得到电子,也不容易失去电子,选项A错误;B.位于周期表第一周期0族,选项B错误; C.核内质子数为2,中子数为1,选项C正确;D.核聚变既不是物理变化也不是化学反应,选项D错误;答案选C。
点睛:本题主要考查了原子符号的含义、核素的种类以及同位素的概念,难度不大,明确氦原子的质子数、同位素的定义、相对原子质量与相对稳定结构是解答本题关键。元素符号的左上角表示质量数,左下角数字表示质子数,中子数=质量数-质子数,质子数=核外电子数;质子数相同,中子数不同的原子互称为同位素;稀有气体的原子为稳定结构不易失电子。
4.下列变化中不需要破坏化学键的是
A. 加热氯化铵 B. Na2CO3熔化 C. 干冰气化 D. 氯化氢溶于水
【答案】C
【解析】
【分析】
发生化学反应时物质中的化学键被破坏,熔化及电离过程中化学键也被破坏,以此来分析.
【详解】A.加热氯化铵发生化学反应,该过程中化学键一定被破坏,故A错误;
B.加热Na2CO3熔化,Na2CO3发生电离,离子键被破坏,故B错误;
C.干冰气化需克服分子间作用力,而化学键没有变化,故C正确;
D.氯化氢溶于水时H-Cl共价键被破坏,故D错误;
答案选C。
5.下列反应中既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 灼热的碳与CO2反应 B. Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C. 甲烷在氧气中燃烧 D. 铝片与稀硫酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.灼热的炭与CO2反应,C的化合价发生了改变,属于氧化还原反应,又是吸热的,属于吸热反应,故A正确;
B.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应属于吸热反应,但没有元素的化合价改变,不属于氧化还原反应,故B错误;
C.甲烷在氧气中燃烧,C、O元素的化合价变化,属于氧化还原反应,但为放热反应,故C错误;
D.铝片与稀硫酸反应,Al和H元素化合价变化,属于氧化还原反应,但为放热反应,故D错误;
答案选A。
6.利用化学反应:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu,可以设计出一种原电池。该原电池工作时
A. Fe为正极 B. Cu为负极
C. 正极上发生氧化反应 D. 负极上发生氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】根据金属活动性顺序表知,铁比铜活泼,结合原电池原理知,铁作负极,铜作正极,负极上电极材料失电子变成离子进入溶液,发生氧化反应;正极上,溶液中铜离子得电子生成铜单质,发生还原反应;所以ABC错误,D正确;
答案选D。
7.下列关于物质性质变化的比较,正确的是
A. 碱性强弱:KOH>NaOH>Mg(OH)2 B. 原子半径大小:Cl> Na>O
C. 稳定性:HI>HBr>HCl>HF D. 还原性强弱:Cl- > Br- > I-
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属性K>Na>Mg,则最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为:KOH>NaOH>Mg(OH)2,故A正确;
B.同一主族,原子序数越大原子半径越大,同一周期从左向右原子半径逐渐减少,则原子半径大小为:Na>Cl>O,故B错误;
C.非金属性:I
D.非金属性:I
答案选A。
8.下列叙述错误的是
A. 通常情况下,甲烷跟强酸、强碱、强氧化剂不起反应
B. 甲烷是正四面体结构
C. 甲烷跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3,还是CCl4,都属于取代反应
D. 甲烷的四种取代物常温下均为液体
【答案】D
【解析】
【详解】A.通常情况下甲烷不与强酸、强碱和强氧化剂反应,故A正确;
B.甲烷是正四面体结构,故B正确;
C.甲烷是饱和链烃,跟氯气反应无论生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3还是CCl4,都属于取代反应,故C正确;
D.甲烷的四种取代物CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4,其中CH3Cl是气体,其余三种为液体,故D错误;
答案选D。
9.如图所示,有关化学反应和能量变化的说法正确的是( )
A. 图a表示的是吸热反应的能量变化
B. 图b中反应物比生成物稳定
C. 图a可以表示氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应的能量变化
D. 图a不需要加热就能发生,图b一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A. 图a可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,表示的是放热反应的能量变化,A错误;
B. 图b中反应物的总能量小于生成物的总能量,根据能量最低原理,则反应物比生成物稳定,B正确;
C. 氯化铵固体与氢氧化钡晶体反应为吸热反应,则不能用图a可以表示能量变化,C错误;
D. 图a表示的为放热反应,有些放热反应也需要加热才能发生,如碳的燃烧,D错误;
答案为B。
10.下列说法正确的是( )
A. Li是最活泼金属,F是最活泼非金属
B. Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2强
C. 元素周期表有7个主族,7个副族,1个0族,1个Ⅷ族,共16纵行
D. X2+的核外电子数目为18,则X在第四周期ⅡA族
【答案】D
【解析】
【详解】A.最活泼的金属在周期表的左下方,为Fr,最活泼的非金属是F,错误;
B.同一主族,从上往下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物的碱性增强,所以Mg(OH)2碱性比Ca(OH)2弱,错误;
C.元素周期表共有18个纵行,错误;
D.X2+的核外电子数目为18,则X是钙元素,位于周期表的第四周期ⅡA族,正确;
故选D。
11.下列说法正确的是
A. 非金属原子间不可能形成离子键;
B. 不同原子形成的化学键一定是极性键;
C. 共价化合物中不可能含离子键;
D. 离子化合物中不可能含有共价键。
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH4Cl全部是由非金属原子构成的离子化合物,铵根离子与氯离子形成离子键,故A错误;
B.氢与重氢原子之间形成氢气的共价键仍是非极性键,故B错误;
C.共价化合物只含有共价键,不可能含离子键,含有离子键属于离子化合物,故C正确;
D.离子晶体NH4Cl中氮原子与氢原子构成共价键,所以NH4Cl中含有共价健,但它是离子化合物,故D错误;
答案选C。
12.下列反应中,能够说明乙烯分子具有不饱和键的是( )
A. 燃烧反应 B. 取代反应
C. 加成反应 D. 化合反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般有机物均能燃烧,燃烧不能说明烯烃具有不饱和结构,故A错误;
B.烷烃可以发生取代反应,取代反应不能说明乙烯具有不饱和键,故B错误;
C.烯烃的特征反应为加成反应,能发生加成反应,说明分子中含有不饱和结构,故C正确;
D.乙烯的加成反应、氧化生成乙醛的反应等,从基本反应类型角度分析属于化合反应,但化合反应,不能说明烯烃具有不饱和结构,故D错误;
答案选C。
【点睛】含有不饱和键的有机物,可发生加成反应,也可与酸性高锰酸钾发生氧化反应,大多数有机物都可燃烧。
13.下列说法正确的是
A. 化学键的断裂过程中放出热量
B. 化学键形成的过程需要吸收热量
C. 伴有能量变化的物质变化都是化学变化
D. 化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.断裂化学键需要吸收能量,成键过程中放出能量,故A错误;
B.化学键形成的过程释放能量,断裂化学键需要吸收能量,故B错误;
C.伴有能量变化的物质变化不一定是化学变化,如冰融化成水吸收热量,是物理变化,故C错误;
D.化学反应的实质就是旧键断裂,新键形成的过程,断键吸收能量成键释放能量,因而化学反应中除了遵循质量守恒定律,还遵循能量守恒定律,故D正确;
答案选D。
14.如右图所示,把锌片和铜片用导线相连后插入稀硫酸溶液中构成原电池。下列叙述正确的是
A. 电流从铜片经导线流向锌片
B. 该装置将电能转变为化学能
C. 一段时间后,铜片质量减轻
D. 锌片发生还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】Zn能够与稀硫酸反应,所以能构成原电池,化学能转化为电能,锌易失电子发生氧化反应而作负极,铜作正极,氢离子在Cu电极上得电子生成氢气,Cu质量不变,电流从正极Cu沿导线流向负极Zn;
答案选A。
15.下列性质中,可证明某化合物内一定存在离子键的是
A. 可溶于水 B. 熔融状态能导电
C. 水溶液能导电 D. 具有较高的熔点
【答案】B
【解析】
【详解】A.离子化合物和共价化合物都能溶于水,与化学键类型没有关系,故A错误。
B.在熔融状态能导电说明电离成了阴阳离子,一定存在离子键,故B正确;
C.共价化合物在水溶液中也能导电,如HCl,只含有共价键,故C错误;
D.具有较高的熔点的物质不一定含有离子键,如二氧化硅为原子晶体,熔点很高,但只含共价键,故D错误;
答案选B。
16.实验室用100 mL 1 mol·L-1硫酸与锌粉反应制备氢气,下列措施一定能加快反应速率的是
A. 改用300 mL 1 mol·L-1硫酸 B. 降低温度
C. 用锌粒代替锌粉 D. 滴加少量CuSO4溶液
【答案】D
【解析】
【分析】
增大硫酸与锌粉的反应速率,可通过外界条件对化学反应速率的影响来考虑,可增大浓度、升高温度,增大固体的表面积或形成原电池反应等因素来实现。
【详解】A.硫酸浓度不变,反应速率不变,故A错误;
B.降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故B错误;
C.用锌粒代替锌粉,固体的表面积减小,反应速率减小,故C错误;
D.滴加少量CuSO4溶液,锌置换出铜,形成原电池反应,反应速率增大,故D正确。
答案选D。
17.在一定温度下,可逆反应2A(g)+B(g)C(g)+D(g)达到平衡的标志是
A. C的生成速率和B的消耗速率相等
B. v正(A)=2v正(B)
C. 反应混合物中A、B、C、D的物质的量分数不再发生变化
D. 2v正(A)=v逆(B)
【答案】C
【解析】
【详解】A.C的生成速率和B的消耗速率相等,不能证明正逆反应速率相等,故A错误;
B.化学反应速率之比等于反应方程式的系数之比,即v正(A)=2v逆(B),而v正(A)=2v正(B),未体现正与逆的关系,故B错误;
C.当该反应达到平衡状态,各组分的质量分数不再改变,故C正确;
D.当v正(A)=2v逆(B)时,证明正逆反应速率相等,而2v正(A)=v逆(B)比例关系错误,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题最易错的选项是B,比例关系正确,但等号两边都是V正,没有体现正与逆的关系。
18.有人认为在元素周期表中,位于ⅠA族的氢元素,也可以放在ⅦA族,下列物质能支持这种观点的是
A. NaH B. H2O C. HCl D. HClO
【答案】A
【解析】
分析】
ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子,化合价为-1价,据此分析解答.
【详解】因ⅦA族元素原子在反应中易获得一个电子,显-1价,如NaH,氢元素显-1价符合题意,B、C、D三项中氢元素均显+1价,不能支持这种观点;
答案选A。
19.下列叙述正确的是
A. 除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B. 除短周期外,其它周期均为18种元素
C. 碱金属元素是指ⅠA族的所有的元素
D. 副族元素没有非金属元素
【答案】D
【解析】
【详解】A.氟元素、氧元素一般没有正化合价,其它短周期主族元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数,A错误;
B.第六周期容纳32种元素,B错误;
C.ⅠA族包含氢元素与碱金属元素,氢元素是非金属元素,C错误;
D.副族元素都是金属元素,非金属元素处于主族与零族,D正确;
答案选D。
20.已知N2+3H22NH3为放热反应,对该反应的下列说法中正确的是
A. N2的能量一定高于NH3
B. H2的能量一定高于NH3
C. N2和H2的总能量一定高于NH3的总能量
D. 因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
【答案】C
【解析】
【详解】A.当所有反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,所以N2+3H2⇌2NH3为放热反应,说明氨气和氢气的能量高于氨气,但是不能说明N2的能量一定高于NH3,故A错误;
B.当所有反应物的能量高于生成物的能量时,反应是放热反应,所以N2+3H2⇌2NH3为放热反应,说明氨气和氢气的能量高于氨气,但是不能说明H2的能量一定高于NH3,故B错误;
C.反应是放热反应,所以反应物的能量高于生成物的能量,即N2和H2的总能量一定高于NH3的总能量,故C正确;
D.并不是说所有的放热反应不必加热就可发生,如氨的合成需要高温高压催化剂才能发生,故D错误;
答案选C。
21.在人体所需的十多种微量元素中,有一种称为“生命元素”的R元素,对延长人类寿命起着重要的作用。已知R元素的原子有四个电子层,其最高价氧化物分子式为RO3,则R元素的名称为
A. 硒 B. 硫
C. 砷 D. 锗
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,R元素最高价氧化物化学式为RO3,利用化合物中元素化合价代数和为零,设R元素的化合价为a,则a+(-2)×3=0,解得a=+6,即R元素最多可失去6个电子,可推断R元素的原子结构中最外层为6个电子;又因为,R元素的原子核外有4个电子层,根据电子排布规律,则R元素的原子结构中核外电子分布为2、8、18、6,一共有34个电子。根据质子数=核电荷数=核外电子数,故R元素为34号元素,34号元素为硒元素;
答案选A。
22.在一密闭容器中进行反应:2SO2+O22SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2和SO3浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1 B. SO2为0.3 mol·L-1
C. SO3为0.4 mol·L-1 D. SO2、SO3均为0.1 mol·L-1
【答案】B
【解析】
【分析】
化学平衡研究的对象为可逆反应,化学平衡的建立,可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应;因此可以利用极限法假设完全反应,计算出各物质的浓度变化量,实际变化量必须小于极限值,据此判断解答.
【详解】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度浓度变化分别为:0.2mol/L、0.1mol/L,需要消耗三氧化硫的浓度为:0.2mol/L,由于该反应为可逆反应,实际变化浓度应小于三氧化硫的原有浓度0.2mol/L,所以达到平衡时SO2小于 0.4mol/L,O2小于0.2mol/L,故A错误;
B.SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度浓度变化为0.2mol/L,该题中实际变化为0.1mol/L,小于0.2mol/L,故B正确;
C.SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反SO3的浓度的浓度变化为0.2mol/L,实际变化小于该值,故C错误;
D.反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个浓度减小,另一个浓度一定增大,故D错误;
答案选B。
【点睛】本题的解题方法关键是利用可逆反应的不完全性,运用极限假设法解答,比如C选项,SO3浓度由0.2mol/L变为0.4mol/L,变化了0.2mol/L,就要消耗0.2mol/L的SO2和0.1mol/L的O2,而在化学平衡中,SO2和O2不可能为0,故很容易得出结论。
23.下图是铁棒和碳棒在稀硫酸中所组成的原电池装置,c、d为两个电极。下列有关的判断正确的是
A. 电池工作的过程中,c电极上产生气泡
B. 电池工作时,溶液中H+和Fe2+向d移动
C. d为负极,发生氧化反应
D. 电池工作的过程中,溶液中SO浓度发生显著变化
【答案】B
【解析】
【分析】
由电流方向可知,c为负极,d为正极,因铁比碳活泼,则铁为负极,发生氧化反应,电极方程式为Fe-2e-═Fe2+,碳为正极,发生还原反应,电极方程式为2H++2e-═H2↑,以此解答该题.
【详解】由电流方向可知,c为负极,d为正极,
A.c为负极,发生氧化反应,电极方程式为Fe-2e-═Fe2+,无气泡产生,故A错误;
B.原电池工作时阳离子向正极移动,即向d极移动,即溶液中H+和Fe2+向d移动,故B正确;
C.d为正极,发生还原反应,故C错误;
D.电池工作的过程中,SO42-不参加电极反应,则溶液中SO42-浓度基本不变,故D错误;
答案选B。
24.丁烷(C4H10)一氯代物C4H9Cl的同分异构体数目共有
A. 2种 B. 3种
C. 4种 D. 5种
【答案】C
【解析】
【详解】分子式为C4H10的丁烷结构有两种,分别为CH3CH2CH2CH3和,而CH3CH2CH2CH3中含有2种氢原子,一氯代物有2种,中也含有2种氢原子,一氯代物也有2种,故C4H10一氯代物C4H9Cl的同分异构体数目共有4种;
答案选C。
25.根据表1信息,判断以下叙述正确
表1 部分短周期元素的原子半径及主要化合价
元素代号
L
M
Q
R
T
原子半径/nm
0.160
0.143
0.112
0.104
0.066
主要化合价
+2
+3
+2
+6、-2
-2
A. M与T形成的化合物具有两性 B. 氢化物的沸点为:H2T<H2R
C. L2+与R2-的核外电子数相等 D. 元素的金属性强弱程度为:L<Q
【答案】A
【解析】
【详解】短周期元素,由元素的化合价可知,T只有-2价,则T为O元素,R的化合价为+6、-2,可知R为S元素,L、M、Q只有正价,其中L、M均为+2价,且原子半径L>Q,则L为Mg元素,Q为Be元素,原子半径M的介于L、Q之间,M为+3价,则M为Al元素。
A.M为Al元素,T为O元素,两者形成的化合物是氧化铝,是两性氧化物,故A正确;
B.H2R为H2S,H2T为H2O,水中分子之间存在氢键,熔沸点高,H2O>H2S,即H2R<H2T,故B错误;
C.L2+为Mg2+,它的核外电子数为12-2=10,R2-为S2-,它的核外电子数为16+2=18,两者不相等,故C错误;
D.L为Mg元素,Q为Be元素,属于同主族元素,从上往下,金属性增强,即L>Q,故D错误;
答案选A。
26.下列叙述中不正确的是
①质子数相同的粒子一定属于同种元素 ;②同位素的性质几乎完全相同;③质子数相同,电子数也相同的粒子,不可能是一种分子和一种离子;④电子数相同的粒子不一定是同种元素的粒子;⑤一种元素只能有一种质量数;⑥某种元素的相对原子质量取整数,就是其质量数
A. ①②④⑤ B. ①②⑤⑥ C. ②③⑤⑥ D. ③④⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①元素的研究对象是原子,质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O,均为10个质子;若为原子则属于同种元素,故①错误;
②互为同位素原子,核外电子排布相同,最外层电子数决定化学性质,同位素的化学性质几乎完全相同,物理性质有差别,故②错误;
③分子显电中性,离子带电,两种粒子质子数和电子数均相同,如果一种为分子则质子数与电子数相等,一种为离子则质子数和电子数不相等,这样就与题设矛盾,所以不可能为一种分子一种离子,故③正确;
④元素的研究对象是原子,电子数相同的粒子不一定属于同种元素,如CH4与H2O,Na+与Mg2+,均为10个电子,故④正确;
⑤元素不谈质量数,一种元素可能存在不同的核素,同一元素的原子可能有不同的质量数,故⑤错误;
⑥某种元素的原子质量数等于该原子质子数与中子数之和,元素没有质量数,故⑥错误;
答案选B。
第Ⅱ卷 非选择题 (共48分)
二、填空题(本题包括5小题,共48分)
27.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)此反应为:_____________(填“吸热反应”或“放热反应”)。
(2)图中E的大小对该反应的反应热________(填“有”或“无”)影响。该反应通常用V2O5作催化剂加快反应速率,加V2O5会使图中B点_________ (填“升高”还是“降低”)。
【答案】 (1). 放热反应 (2). 无 (3). 降低
【解析】
【详解】(1)因为由图中信息可知,反应向右进行时,反应物总能量高,生成物总能量低,根据能量守恒定律,此反应为放热反应;
答案为放热反应。
(2)反应热取决于反应物和生成物总能量的相对大小,与E的大小无关,故E的大小对反应的反应热无影响;加入催化剂,能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,故B点会降低;
答案为无;降低。
28.按要求填写下列空白:
(1)写出表示含有8个质子、10个中子的原子的化学符号:__________。
(2)周期表中最活泼的非金属元素位于第__________纵行。
(3)周期表中位于第4周期、ⅡA族的元素符号是:___________ 。
(4)所含元素为18种的周期是第_________周期、第________周期。
(5)写出第2周期、ⅤA族元素单质的电子式:______________ 。
【答案】 (1). 188O (2). 17 (3). Ca (4). 4 (5). 5 (6). :N ⋮⋮N:
【解析】
【详解】(1)质子数=原子序数,质子数决定元素种类,所以含有8个质子的元素是O,并且质子数+中子数=质量数,所以该元素的质量数是18,表示为188O,
答案为188O。
(2)周期表中最活泼的非金属元素为F,为第ⅤⅡA族元素,与最后一列元素相邻,则位于第17纵行;
答案为17。
(3)周期表中位于第4周期、ⅡA族的元素符号是Ca;
答案为Ca。
(4)所含元素为 18 种的周期是第四、五周期;
答案为四;五。
(5)第2周期、ⅤA族元素单质为N2,它的电子式 ;
答案为。
29.致冷剂是一种易被压缩、液化的气体,液化后在管内循环,蒸发时吸收热量,使环境温度降低,达到致冷目的。人们曾采用过乙醚、NH3、CH3Cl等作致冷剂,但它们不是有毒,就是易燃、于是科学家根据元素性质的递变规律来开发新的致冷剂。
据现有知识,某些元素化合物的易燃性、毒性变化趋势如下:
(1)氢化物的易燃性:第二周期 ______>______>H2O、HF。
(2)化合物的毒性: PH3>NH3 ; H2S______H2O; CCl4_____CF4 (选填>或<)。于是科学家们开始把注意力集中在含F、Cl的化合物上。
(3)已知CCl4的沸点为76.8℃,CF4的沸点为-128℃,新致冷剂的沸点范围应介于其间。经过较长时间反复试验,一种新的致冷剂氟里昂CF2Cl2终于诞生了。求助于周期表中元素及其化合物的________变化趋势来开发致冷剂的科学思维方法是值得借鉴的。(填写字母,多选扣分)①毒性 ②沸点 ③易燃性 ④水溶性 ⑤颜色
A、①③⑤ B、①②③ C、 ②③④ D、③④⑤
【答案】 (1). CH4 (2). NH3 (3). > (4). > (5). B
【解析】
【详解】(1)同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,对应的氢化物的还原性逐渐减弱,则同周期氢化物的易燃性从左到右逐渐减弱,即:CH4>NH3>H2O>HF;
答案为:CH4;NH3。
(2)由毒性PH3>NH3,可知同主族化合物的毒性一般从上到下逐渐增强,则有 H2S>H2O; CCl4>CF4;
故答案为:>;>;
(3)由(1)(2)(3)可知,科学家从物质的毒性、沸点、易燃性考查、分析并通过反复实验开发致冷剂,故选B;
答案为B。
30.在2 L密闭容器中,800 ℃时,反应2NO+O22NO2体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)如图表示各物质浓度的变化曲线,
A点处,v(正)___________v(逆), A点正反应速率_________B点正反应速率。 (用“大于”、“小于”或“等于”填空)
(2)图中表示O2变化的曲线是___________。用NO2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=____________________________。
(3) 能使该反应的反应速率增大的是____________。
A.及时分离出NO2气体 B.升高温度
C.减小O2的浓度 D.选择高效的催化剂
(4) 能说明该反应已经达到平衡状态的是___________。
A.容器内压强保持不变 B.v(NO)=2v(O2)
C.容器内的密度保持不变 D.v逆(NO2)=2v正(O2)
【答案】 (1). 大于 (2). 大于 (3). d (4). 0.003 mol·L-1·s-1 (5). BD (6). AD
【解析】
【分析】
(1)A点后c浓度继续减小,a的浓度继续增大,故A点向正反应进行,正反应速率继续减小、逆反应速率继续增大到平衡状态B点时正、逆速率相等;
由表中数据可知从3s开始,NO的物质的量为0.007mol,不再变化,3s时反应达平衡;
(2)氧气是反应物,随反应进行浓度减小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO);
根据v= ,计算v(NO),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(NO2);
(3)升高温度、使用催化剂、增大反应物浓度都可能加快反应速率,减低浓度反应速率会减慢.
(4)可逆反应达到平衡时,v正=v逆 (同种物质表示)或正、逆速率之比等于化学计量数之比(不同物质表示),反应混合物各组分的物质的量、浓度、含量不再变化,以及由此衍生的一些量也不发生变化,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;
【详解】(1)A点后c浓度继续减小,a的浓度继续增大,故A点向正反应进行,则v(正)>v(逆);而B点处于平衡状态,即v(正)=v(逆),A点正反应速率继续减小、逆反应速率继续增大到平衡状态B点,A点正反应速率>B点正反应速率;
答案为大于;大于;
(2)氧气是反应物,随反应进行浓度减小,由方程式可知2△c(O2)=△c(NO),由图可知曲线c的浓度变化为曲线d的2倍,故曲线c表示NO,曲线d表示氧气;
2s内用NO表示的平均反应速率v(NO)= =0.003mol⋅L−1⋅s−1,速率之比等于化学计量数之比,所以v(NO2)=v(NO)=0.003mol⋅L−1⋅s−1;
答案为d;0.003mol⋅L−1⋅s−1;
(3)
A.及时分离出NO2气体,会使NO2气体浓度降低,反应速率减慢,故A错误;
B.升高温度反应速率加快,故B正确;
C.减少O2的浓度,反应速率减慢,故C错误;
D.选择高效的催化剂,加快反应速率,故D正确;
答案选BD。.
(4)
A.随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,恒温恒容下容器内压强减小,容器内压强不再变化说明反应到达平衡,故A正确;
B.若表示同一方向反应速率,v(NO)自始至终为v(O2)的2倍,不能说明达到平衡,故B错误;
C.混合气体的总质量不变,容器容积不变,所以密度自始至终不变,不能说明达到平衡,故C错误;
D.由方程式可知v正(NO2)=2v正(O2),而v逆(NO2)=2v正(O2),故v逆(NO2)=v正(NO2),反应到达平衡,故D正确;
答案选AD
31.A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,质子数之和为39,B、W同周期,A、D同主族,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,E元素的周期序数与主族序数相等。
(1)E元素在周期表中的位置为_________________。写出E的最高价氧化物的水化物与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式________________________________。
(2)由A、B两种元素组成的18电子微粒的分子式为____________________。
(3)经测定A2W2为二元弱酸,常用硫酸处理BaO2来制备A2W2,写出该反应的化学方程式_________________________________________。
(4)元素D的单质在一定条件下,能与A单质化合生成一种化合物DA,熔点为800℃,能与水反应放氢气,若将1molDA和1molE单质混合加入足量的水,充分反应后生成气体的体积是_________L(标准状况下)。
【答案】 (1). 第三周期ⅢA族 (2). Al(OH)3 + OH- ==AlO2-+ 2H2O (3). C2H6 (4). BaO2+H2SO4== BaSO4 ↓+H2O2 (5). 56L
【解析】
【详解】A、B、W、D、E为短周期元素,且原子序数依次增大,A、W能形成两种液态化合物A2W和A2W2,该液态化合物分别为H2O和H2O2,则A为H元素,W为O元素;A、D同主族,则D为Na元素;E元素的周期序数与主族序数相等,且E的原子序数最大,应为第三周期,ⅢA族元素,故E为Al元素;A、B、W、D、E五元素质子数之和为39,设B的原子序数为x,则有1+x+8+11+13=39,x=6,所以B为C元素.
(1)E为Al元素,原子序数为13,原子核外有3个电子层,最外层电子为3,位于周期表第三周期第ⅢA族,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O;
答案为第三周期第ⅢA族;Al(OH)3+OH-= AlO2-+2H2O。
(2)由H、C两种元素组成的18电子微粒,因为C有6个电子,所以C不超过3个,若C为1个,根据18电子数则H为12个,不合题意;若C为2个,则H为6个,符合题意,则分子式为C2H6;
答案为C2H6。
(3)A2W2为H2O2,是二元弱酸,常用硫酸处理BaO2来制备H2O2,则还有BaSO4生成,反应的化学方程式为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2;
答案为BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2;
(4)NaH+H2O=NaOH + H2↑
2NaOH+2Al+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,
n(H2)=1mol+1.5mol=2.5mol,
V(H2)=2.5mol×22.4L/mol=56L;
答案为56L。
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