云南省曲靖市会泽实验高级中学2022-2023学年高二下学期月考(二)化学试题含解析
展开这是一份云南省曲靖市会泽实验高级中学2022-2023学年高二下学期月考(二)化学试题含解析,共28页。试卷主要包含了 下列说法正确的是,8 ml·L-1·s-1, 已知反应等内容,欢迎下载使用。
云南省曲靖市会泽实验高级中学2022-2023年高二下学期月考(二)
化学试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第5页,第Ⅱ卷第6页至第8页。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。可能用到的相对原子质量:H—1 N—14 O—16 Na—23 S—32
第Ⅰ卷 (选择题,共50分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共20小题,第1~10小题,每小题2分,第11~20小题,每小题3分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 的一氯代物同分异构体有
A. 7种 B. 8种 C. 9种 D. 10种
【答案】B
【解析】
【详解】C5H12可为正戊烷、异戊烷、新戊烷,则一氯代物有3+4+1=8种,故选:B。
2. 已知某有机物A的红外光谱和核磁共振氢谱如图1甲、乙所示,下列说法正确的是
A. 由红外光谱可知,A属于芳香烃
B. 由核磁共振氢谱可知,A分子中有3种不同化学环境的氢原子
C. 若A的分子式为,则其结构简式可能为
D. 由A的核磁共振氢谱可获得A的相对分子质量
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含有O,属于烃的衍生物,故A错误;
B.核磁共振氢谱中有5个峰,说明有5种不同环境的H原子,故B错误;
C.结构简式为时,其有机物结构和等效氢种类符合红外光谱与核磁共振氢谱,故C正确;
D.核磁共振氢谱只能说明氢原子种类,不能获得A的相对分子质量,相对分子质量应该由质谱图获得,故D错误;
答案选C。
3. 下列说法正确的是
A. 烯烃的通式是,所以符合此通式的烃一定是烯烃
B. 下列物质的沸点按由低到高顺序为
C. 乙烯可以用作生产食品包装材料的原料
D. 按系统命名法,的名称为2-甲基-3,5-二乙基己烷
【答案】C
【解析】
【详解】A.符合通式的有机物可能是烯烃或环烷烃,故A错误;
B.烷烃的C原子数目越多,沸点越高,如果C的数目相同,支链越多,沸点越低,所以沸点大小为,故B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,可发生加聚反应生成聚乙烯,聚乙烯为食品包装材料的原料,故C正确;
D.没有选取最长碳链为主链,该有机物的正确命名为2,5-二甲基-3-乙基庚烷,故D错误;
故选:C。
4. 乙酸橙花酯是一种食用香料,其结构简式如图,它含有的官能团有
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】B
【解析】
【详解】由结构简式可知,分子中含碳碳双键、酯基(-COOR),只有2种官能团;
故答案B。
5. 反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min后,B的浓度减少了0.6 mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A. 用A表示的反应速率是0.8 mol·L-1·s-1
B. 在2 min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1
C. 分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
D. 在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.A是固体,不能用A表示反应速率,故A错误;
B.在2 min内的反应速率,用反应物B来表示是0.3 mol·L-1·min-1,故B错误;
C.反应速率比等于系数比,分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3∶2∶1,故C正确;
D.在这2 min内用B和C表示的反应速率的值比都是3:2,故D错误;
故选C。
6. 科学家研究出一种新的催化剂能有效处理汽车尾气,其反应的化学方程式为:,若反应在恒容密闭容器中进行,由该反应相关图象作出的判断正确的是
A. 甲图中改变的反应条件为升温
B. 乙图中温度,纵坐标可代表NO的百分含量
C. 丙图中压强,纵坐标可代表NO的体积分数
D. 丁图中a、b、c三点只有b点已经达到平衡状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.升高温度正、逆反应速率都加快,化学平衡逆向移动,即逆反应速率增大的幅度大于正反应,故甲图中改变的反应条件为升温,A正确;
B.由乙图所示信息可知,T2时反应速率更快,故温度,温度升高,平衡逆向移动,而纵坐标所示的数值越小,则纵坐标不可能代表NO的百分含量,B错误;
C.由丙图信息可知,P2时的反应速率更大,故压强,增大压强上述平衡正向移动,而纵坐标所示的数值越大,故纵坐标不可能代表NO的体积分数,C错误;
D.曲线表示平衡常数与温度的关系,曲线上各点都是平衡点, 升高温度平衡逆向移动,正反应的平衡常数减小,逆反应的平衡常数增大,D错误;
故答案为:A。
7. 以NaCl为原料,可制取Na、Na2O2、NaOH和Na2CO3等。Na2CO3,可用侯氏制碱法制取,主要涉及如下反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列说法正确的是
A. 该反应的ΔS>0
B. 该反应的平衡常数可表示为
C. 其他条件相同,增大,H2转化率减小
D. 使用催化剂能降低该反应的焓变
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据气体物质的化学计量数分析,该反应的ΔS<0,A项错误;
B.该反应的平衡常数可表示为,B项错误;
C.其他条件相同,增大,氮气的转化率提高,H2转化率减小,C项正确;
D.使用催化剂不能改变反应的焓变,可以影响活化能,D项错误。
故选C。
8. 已知反应:
①丙烷与溴原子能发生以下两种反应:
kJ∙mol−1
kJ∙mol−1
②稀溶液中, kJ∙mol−1
下列结论正确的是
A. 转变为时需要吸热
B. 反应②可以代表所有稀酸和稀碱生成1 mol水的中和反应
C. 对于 kJ∙mol−1
D. 稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据 kJ∙mol−1, kJ∙mol−1得到 kJ∙mol−1,则 转变为时需要放热,故A错误;
B.稀的强酸和稀的强碱中和生成1 mol水和可溶性盐时才放出57.3 kJ热量,故B错误;
C.由于转变为时需要放热,所以 kJ·mol,故C正确;
D.醋酸是弱电解质,电离需吸收热量,因此稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水放出的热量小于57.3 kJ,故D错误。
综上所述,答案为C。
9. 定量分析是研究物质常用方法,下列有关说法正确的是
A. 1 mol乙烯与氯气完全发生加成反应,然后使加成产物与氯气在光照条件下充分反应,假定氢原子全部被取代,两个过程消耗共5 mol
B. 1 mol甲烷全部生成,最多消耗2 mol氯气
C. 等质量的甲烷与乙烯气体分别完全燃烧时,乙烯消耗氧气量较多
D. 等物质的量的乙烯和乙烷完全燃烧,消耗氧气量相同且生成二氧化碳量也相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.1 mol乙烯与氯水完全发生加成反应,消耗1 mol ,生成,然后使与氯气在光照条件下充分反应,假定氢原子全部被取代,再消耗4 mol ,两个过程消耗共 mol,A正确;
B.烷烃与氯气发生取代反应时,1 mol H消耗1 mol ,因此1 mol甲烷全部生成,最多消耗4 mol ,B错误;
C.等质量的烃完全燃烧,越大,耗氧量越多,故等质量的与乙烯气体分别完全燃烧时,甲烷消耗氧气量较多,C错误;
D.等物质的量的烃完全燃烧,越大,耗氧量越多,故等物质的量的乙烯和乙烷完全燃烧,消耗氧气量多的是乙烷,根据C守恒可知生成二氧化碳量相同,D错误;
故选:A。
10. 已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧热的热化学方程式正确的是
A. C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=+2bkJ/mol
B C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-2bkJ/mol
C. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=-4bkJ/mol
D. 2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)△H=+bkJ/mol
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】已知充分燃烧ag乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,说明ag乙炔的物质的量为0.5mol,其完全燃烧放出热量bkJ,则1mol乙炔完全燃烧放出热量2bkJ,则其燃烧的热化学方程式为C2H2(g)+O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-2bkJ/mol。
故选B。
11. 室温时,的,,下列说法正确的是
A. 0.1 mol·L-1的NaHS溶液中:
B. 反应的平衡常数
C. NaHS与以任意比混合的溶液中:
D. 0.1 mol·L溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的水解平衡常数,所以的电离程度和水解程度相同,电离产生,水解产生,所以,A错误;
B.反应的平衡常数,B错误;
C.NaHS与以任意比混合的溶液中存在电荷守恒:,C错误;
D.0.1 mol·L的溶液中存在电荷守恒,存在物料守恒,二者联立可得,D正确;
故选D。
12. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中:K+、Na+、AlO、CO
B. 0.1 mol·L−1KI溶液中:Na+、NH、ClO−、OH−
C. 的溶液中:K+、Na+、CO、NO
D. 能使酚酞变红的溶液中:Na+、NH、SO、HCO
【答案】C
【解析】
【详解】A.水电离的c(H+)=1×10−13mol·L−1的溶液中水的电离受到抑制,可能是强酸性也可能是强碱性,酸性溶液中AlO、CO不能大量存在,A不符合题意;
B.ClO−具有强氧化性,会将I-氧化,且NH和OH−不能大量共存,B不符合题意;
C.的溶液显碱性,四种离子相互之间不反应,也不与OH−反应,可以大量共存,C符合题意;
D.能使酚酞变红的溶液显碱性,NH、HCO不能在强碱性溶液中大量存在,D不符合题意;
综上所述答案为C。
13. 某卤代烷烃C5H11Cl发生消去反应时,可以得到两种烯烃,则该卤代烷烃的结构简式可能为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.发生消去反应只得到一种烯烃,A不符合题意;
B.发生消去反应也只能得到一种烯烃,B不符合题意;
C.发生消去反应可得到两种烯烃和,C符合题意;
D.发生消去反应只能得到一种烯烃,D不符合题意;
故选C。
14. 下列化学反应的产物中,存在同分异构体的是
①在碱性溶液中水解
②乙烷在催化剂作用下与发生取代反应
③2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热反应
④丙酸甲酯在酸存在并加热的条件下发生水解反应
⑤异戊二烯( )与等物质的量的发生加成反应
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ②③⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①在碱性溶液中水解得到,无同分异构体,①错误;
②乙烷在催化剂作用下与可能发生二元取代、三元取代、四元取代反应,存在同分异构体,②正确;
③2-氯丁烷与NaOH乙醇溶液共热,发生消去反应生成1-丁烯和2-丁烯,存在同分异构体,③正确;
④丙酸甲酯在酸存在并加热的条件发生水解反应生成丙酸和甲醇,不存在同分异构体,④错误;
⑤异戊二烯与等物质的量的可发生多种加成方式,生成、或,存在同分异构体,⑤正确;
故答案选D。
15. 卤代烃能够发生下列反应:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,下列有机物可以与钠反应合成环丁烷的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题目信息:2CH3CH2Br+2Na→CH3CH2CH2CH3+2NaBr,可知反应的原理为:碳溴键发生断裂,溴原子与钠形成溴化钠,与溴原子相连的碳相连形成新的碳碳键,若形成环状结构,分子中一定含有两个溴原子,据此完成解答。
【详解】A.CH2BrCH2CH2CH2Br分子中含有两个溴原子,与钠发生反应可以生成环丁烷和NaBr,A符合题意;
B.CH3CH2CHBrCH2Br和钠以1:2反应生成1,4-二乙基环丁烷,B不符题意;
C.CH3CHBrCHBrCH2Br分子中含有3个溴原子,不能和钠反应生成环丁烷,C不符题意;
D.CH3CH2CH2CH2Br与金属钠反应后生成的是CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3,D不符题意;
故合理选项是A。
16. 下列实验操作不能达到实验目的的是
实验目的
实验操作
A
配制 Na2S 溶液
将 Na2S 固体加入适量 NaOH 溶液,搅拌
B
除去MgCl2溶液中的Fe2+杂质
加入H2O2,再加入 MgO,搅拌、静置、过滤
C
测定 NaHCO3溶液的浓度
用标准 HCl 溶液滴定 NaHCO3溶液,用甲基橙作指示剂
D
证明2Fe3++2I-2Fe2++I2反应存在限度
将浓度均为 0.1mol/L 的硫酸铁溶液和 KI 溶液等体积混合, 充分反应后再滴加数滴 KSCN 溶液,振荡
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2S易水解,将其溶解在NaOH溶液中可抑制其水解,故A不符合题意;
B.H2O2可将Fe2+氧化成Fe3+,加入MgO促进Fe3+水解,使Fe3+转化为Fe(OH)3,再过滤除去即可,故B不符合题意;
C.用标准 HCl 溶液滴定 NaHCO3溶液,滴定终点时溶液呈酸性,选用甲基橙作指示剂,故C不符合题意;
D.证明反应2Fe3++2I-2Fe2++I2存在限度,可检验Fe3+不能反应完全,KI溶液应过量,故D符合题意;
答案选D。
17. 如图是以环戊烷为原料制备环戊二烯的合成路线,下列说法正确的是
A. A的结构简式为
B. 环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成可生成
C. 反应④的反应试剂和反应条件是浓、加热
D. ①②③的反应类型分别为卤代、水解、消去
【答案】B
【解析】
【分析】环戊烷与氯气取代生成,发生消去反应生成,与Br2发生加成反应生成,发生消去反应生成。
【详解】A.根据上述分析可知A是环戊烯(),A错误;
B.环戊二烯与以1∶1的物质的量之比加成时,若发生1,4加成反应,可生成,B正确;
C.反应④是(或相似二元卤代烃)变为的反应,反应条件是NaOH的乙醇溶液,并加热,C错误;
D.根据前面分析可知①是取代反应,②是消去反应,③是加成反应,D错误;
故答案选B。
18. 如图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。下列说法不合理的是
A. 使用饱和食盐水是为了加快反应速率
B. 硫酸铜溶液的作用是除去杂质
C. 若酸性溶液褪色,说明乙炔具有还原性
D. 反应中不需要加碎瓷片做沸石
【答案】A
【解析】
【详解】A.用饱和食盐水代替水是为了减小化学反应速率,A错误;
B.溶液的作用是除去等杂质,B正确;
C.酸性溶液褪色体现了乙炔具有还原性,C正确;
D.电石作为固体,能达到防暴沸的效果,反应中不需要加碎瓷片做沸石,D正确。
故答案选A。
19. 硫化镉是一种难溶于水的黄色颜料,在水溶液中存在如下溶解平衡:,其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 图中温度
B. 图中各点对应的的关系为:
C. 向m点的溶液中加入少量固体,溶液组成由m沿线向p方向移动
D. 温度降低时,q点的饱和溶液的组成由q沿线向p方向移动
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据题干信息CdS(s)Cd2+(aq)+S2-(aq)可知CdS在水中溶解过程是一个吸热过程,升高温度平衡正向移动,故Ksp=c(Cd2+)•c(S2-)增大,从图中可知T1<T2,A正确;
B.图象中m、n、p点均为在温度T1下所测离子浓度,故Ksp(m)=Ksp(n)=Ksp(p),B错误;
C.m点达到沉淀溶解平衡,加入少量Na2S固体,平衡逆向移动,c(S2-)增大,c(Cd2+)减小,溶液组成由m沿mpn线向p方向移动,C正确;
D.平衡CdS(s)⇌Cd2++S2-正向吸热,温度降低时,q点对应饱和溶液溶解度下降,说明溶液中c(S2-)和c(Cd2+)同时减小,q点的饱和溶液的组成由q沿qp线向p方向移动,D正确;
故答案为:B。
20. CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径。下图是CO2在电催化下产生合成气(CO和H2)的一种方法。下列说法不正确的是
A. a电极连接电源的负极 B. 从a极区向b极区移动
C. b极区中c(CH3COO-)逐渐增大 D. a极区中c()逐渐增大
【答案】C
【解析】
【分析】从图中可以看出,在a电极,CO2、H2O得电子生成CO、H2,所以a为阴极,b为阳极。
【详解】A.由分析可知,a电极为阴极,则连接电源的负极,A正确;
B.为阴离子,应从阴极向阳极移动,所以从a极区向b极区移动,B正确;
C.b极为阳极, -2e-+2CH3COO-=+2CH3COOH,则溶液中c(CH3COO-)逐渐减小,C不正确;
D.a极为阴极,CO2+2e-+2=CO+2+H2O,2+2e-=H2↑+2,所以c()逐渐增大,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题,共50分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空题(本大题共4小题,共50分)
21. Ⅰ.依据如图所示A~E的分子示意图填空。
(1)B的名称是___________。
(2)D的分子式为___________。
(3)最简单的饱和烃是___________(填字母序号,下同)。
(4)属于同一物质的是___________。
(5)上述分子中属于C的同系物的是___________。
Ⅱ.在①;②;③;④;⑤聚乙烯五种物质中:
(6)能与溴水发生化学反应是___________(填序号,下同)。
(7)属于高分子化合物的是___________。
(8)能与Na2CO3溶液反应的是___________。
(9)能发生酯化反应的是___________。
(10)能发生消去反应的是___________。
【答案】(1)乙烯 (2)
(3)A (4)C、E
(5)A (6)①
(7)⑤ (8)④
(9)③④ (10)②③
【解析】
【分析】由烃分子的示意图可知,A为甲烷、B为乙烯、C为丙烷、D为苯、E为丙烷。
【小问1详解】
B的结构简式为CH2=CH2,B的名称是乙烯。故答案为:乙烯;
【小问2详解】
D为苯,D的分子式为。故答案为:;
【小问3详解】
甲烷分子中只有一个碳原子,最简单的饱和烃是A。故答案为:A;
【小问4详解】
C为丙烷的结构简式,E为丙烷的球棍模型,属于同一物质的是C、E。故答案为:C、E;
【小问5详解】
甲烷和丙烷同属于烷烃,分子组成上相差2个CH2原子团,上述分子中属于C的同系物的是A。故答案为:A;
【小问6详解】
乙炔中有不饱和键,能与溴水发生化学反应是①。故答案为:①;
【小问7详解】
分子量大于10000的化合物属于高分子化合物,属于高分子化合物的是⑤。故答案为:⑤;
【小问8详解】
有机物中含有羧基或酚羟基能与Na2CO3溶液反应,能与Na2CO3溶液反应的是④。故答案为:④;
【小问9详解】
含有羟基或羧基的有机物能发生酯化反应,能发生酯化反应的是③④。故答案为:③④;
【小问10详解】
与-X或-OH相连的碳的邻碳上有氢,在一定条件下可发生消去反应,能发生消去反应的是②③。故答案为:②③。
22. 乙烯是重要的有机化工原料,利用乙烯进行如图所示转化。
(1)乙醇分子中官能团的名称为___________,D的结构简式为___________。
(2)通过途径②、③均可得到A,其中属于加成反应的是___________(填“②”或“③”)。③的另一反应物及反应条件是___________。
(3)实验室中用于鉴别乙烯和乙烷的试剂可选用___________(填序号)。
A. 水 B. 溴的四氯化碳溶液 C. 氢气 D. 酸性高锰酸钾溶液
(4)写出第④步的化学方程式:___________;写出第⑤步反应的化学方程式:___________;写出第⑥步反应的化学方程式:___________。
【答案】(1) ①. 羟基 ②.
(2) ①. ② ②. 氯气、光照 (3)BD
(4) ①. CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl ②. 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O ③. CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
【解析】
【分析】CH2=CH2与HCl发生加成反应,生成A为CH3CH2Cl;CH3CH2OH催化氧化生成B为CH3CHO;CH3CH2OH与CH3COOH发生酯化反应生成C为CH3COOCH2CH3;CH2=CH2发生加聚反应生成D为。
【小问1详解】
乙醇的结构简式为CH3CH2OH,分子中官能团的名称为羟基;由分析可知,D的结构简式为。答案为:羟基;;
【小问2详解】
通过途径②、③均可得到A,②为加成反应,③为取代反应,则属于加成反应的是②。③中CH3CH3与Cl2在光照条件下发生取代反应,则另一反应物及反应条件是氯气、光照。答案为:②;氯气、光照;
【小问3详解】
实验室中用于鉴别乙烯和乙烷时,可以使用溴的四氯化碳溶液,也可以使用酸性高锰酸钾溶液,故选BD。答案为:BD;
【小问4详解】
第④步反应为CH3CH2Cl在碱性条件下的水解反应,生成CH3CH2OH等,化学方程式:CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl;第⑤步反应为CH3CH2OH催化氧化生成CH3CHO等,化学方程式:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;第⑥步反应为CH3COOH与C2H5OH的酯化反应,化学方程式:CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。答案为:CH3CH2Cl+NaOHCH3CH2OH+NaCl;2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O。
【点睛】CH3CH3与Cl2发生取代反应时,可得到多种有机产物。
23. 溴苯是一种重要的化工原料,模拟苯与溴发生反应的装置如图所示。根据要求回答下列问题:本实验限选的试剂有:
①溴水 ②苯 ③铁丝 ④CCl4 ⑤AgNO3溶液 ⑥NaOH溶液 ⑦NaHSO3溶液 ⑧石蕊试液
(1)装置乙中发生反应的化学方程式为 ___________ ;
(2)仪器M的名称是 ___________ ;装置丁的作用是___________ ;
(3)橡胶管L的作用是___________ ;
(4)若用 ⑦代替丁中NaOH溶液,发生氧化还原反应的离子方程式为 ___________ ;
(5)如果实验室无液溴,能否用溴水代替?___________ ;(填“能”或“否”),若不行,该如何利用本实验提供的试剂使实验成功?___________ ;(若可行,此问不作答)
(6)反应结束后打开K1使装置甲中的水倒吸入装置乙中,这样操作的目的是___________。
【答案】(1)+Br2+HBr
(2) ①. 球形干燥管 ②. 吸收尾气,防止污染空气;防倒吸
(3)平衡内外气压,使液体顺利流下
(4)Br2++H2O=2Br-++3H+
(5) ①. 否 ②. 可先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯层即可
(6)除去溴化氢气体(或者防止液溴的挥发),以免逸出污染空气
【解析】
【分析】
【小问1详解】
装置乙中苯与液溴反应生成溴苯,该反应的化学方程式为:+Br2+HBr。
【小问2详解】
装置M的名称为球形干燥管;Br2有毒气体,需要用NaOH溶液吸收,且在氢氧化钠溶液中易发生倒吸现象,则装置M的作用是吸收尾气,防止污染空气,防止倒吸现象的发生。
【小问3详解】
橡胶管L将集气瓶与分液漏斗相连,能够平衡内外气压,使液体顺利流下。
【小问4详解】
若用⑦NaHSO3溶液代替丁中NaOH溶液,Br2与NaHSO3溶液发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为:Br2++H2O=2Br-++3H+。
【小问5详解】
苯与溴水不反应,因此不能用溴水代替液溴。溴易溶于苯,可以用苯萃取①溴水中的溴,分液后,取苯层即可。
【小问6详解】
反应结束后打开K1使装置甲中的水倒吸入装置乙中,目的是除去溴化氢气体(或者防止液溴的挥发),以免逸出污染空气。
24. 二氧化碳、甲烷等是主要的温室气体。研发二氧化碳和甲烷的利用技术对治理生态环境具有重要意义。
(1)已知:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
则催化重整反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH4=_______。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,还可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因可能是_______。
(3)催化重整反应 CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)中,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示:
①由图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为_______。
②在压强为p4、投料比n(CH4)/n(CO2)为1、950℃的条件下,X点平衡常数Kp=_______
(4)若反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17kJ•mol-1的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO2)•c(H2)、v逆=k逆c(CO)•c(H2O),则如图所示①②③④四条斜线中,能表示pk正随T变化关系的是斜线_______,能表示pk逆随T变化关系的是斜线_______(pk=-lgk)。
(5)一种CO2电还原装置如图所示:
写出阴极的电极反应方程式:_______。
【答案】(1)(a-2b-2c)kJ/mol
(2)温度超过250℃,催化剂的催化效率降低
(3) ①. p4 > p3 > p2 > p1 ②. 4p/9
(4) ①. ④ ②. ③
(5)CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-
【解析】
【小问1详解】
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH1=a kJ•mol-1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=b kJ•mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH3=c kJ•mol-1
根据盖斯定律①-②×2-③×2得CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)的ΔH4= akJ•mol-1 -2b kJ•mol-1-2c kJ•mol-1=(a-2b-2c)kJ/mol;
【小问2详解】
温度超过250℃,催化剂的催化效率降低,所以250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低。
【小问3详解】
①正反应气体物质的量增大,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率降低,由图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为p4 > p3 > p2 > p1。
②在压强为p4、投料比n(CH4)/n(CO2)为1、950℃的条件下,甲烷的转化率为50%;
X点平衡常数Kp=;
【小问4详解】
若反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17kJ•mol-1 的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c(CO2)•c(H2)、v逆=k逆c(CO)•c(H2O),升高温度,反应速率加快,k正、k逆都增大,pk减小;反应达到平衡,k正c(CO2)•c(H2)=k逆c(CO)•c(H2O),,正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,K增大,即增大,温度对k正影响更大,①②③④四条斜线中,能表示pk正随T变化关系的是斜线④,能表示pk逆随T变化关系的是斜线③。
【小问5详解】
根据图示,二氧化碳在阴极得电子被还原为甲酸根离子,阴极的电极反应方程式CO2+H2O+2e-=HCOO-+OH-。
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