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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年上外版必修2化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、已知有機物a:有機物b:下列說法正確的是A.a與b互為同系物B.a中所有原子不可能在同一平面內(nèi)C.b可使溴水、酸性溶液褪色,且反應(yīng)類型相同D.b的一氯代物有6種(不考慮立體異構(gòu))2、下列關(guān)于氮及其化合物的說法正確的是A.NO和NO2均可用排空氣法收集B.NH3的噴泉實驗說明氨氣極易溶于水C.銨鹽受熱均易分解且一定有氨氣生成D.氨的催化氧化屬于人工固氮3、用催化還原可以消除氮氧化物的污染。例如:
①
②
下列說法正確的是A.若用還原生成和水蒸氣,放出的熱量為173.4kJB.由反應(yīng)①可推知:C.等量甲烷參與反應(yīng)時,①②轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同D.若反應(yīng)②放出116kJ熱量,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.60mol4、下列有關(guān)說法正確的是A.糖類、油脂和蛋白質(zhì)完全燃燒的產(chǎn)物均為二氧化碳和水B.蔗糖和麥芽糖屬于同分異構(gòu)體,且水解產(chǎn)物均為葡萄糖C.醋酸甘油酯能與氫氧化鈉溶液發(fā)生皂化反應(yīng)D.向雞蛋清的溶液中加入過量細小的氯化鈉顆粒,可觀察到蛋白質(zhì)凝聚5、下列各組物質(zhì)性質(zhì)比較錯誤的是()A.金屬單質(zhì)置換氫的能力:K>Na>LiB.氧化性:F2>Cl2>SC.堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3D.酸性:H2SiO3>H2SO4>H3PO46、“辛烷值”用來表示汽油的質(zhì)量;汽油中異辛烷的爆震程度最小,將其辛烷值標定為100,如圖是異辛烷的球棍模型,則異辛烷的系統(tǒng)命名為。
A.1,1,3,3-四甲基丁烷B.2-甲基庚烷C.2,4,4-三甲基戊烷D.2,2,4-三甲基戊烷評卷人得分二、填空題(共7題,共14分)7、一密封體系中發(fā)生下列反應(yīng):N2+3H22NH3ΔH<0;下圖是某一時間段中反應(yīng)速率與反應(yīng)進程的曲線關(guān)系圖:
回答下列問題:
(1)處于平衡狀態(tài)的時間段是_________、_________、___________、___________。
(2)t1、t3、t4時刻體系中分別是什么條件發(fā)生了變化:。時刻t1t3t4條件變化___________________________
(3)下列各時間段時,氨的百分含量最高的是___________(填序號)。
A.t2~t3B.t0~t1C.t3~t4D.t5~t68、根據(jù)化學能轉(zhuǎn)化電能的相關(guān)知識;回答下列問題:
Ⅰ.理論上講,任何自發(fā)的氧化還原反應(yīng)都可以設(shè)計成原電池。請利用反應(yīng)“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”設(shè)計一個化學電池(正極材料用碳棒);回答下列問題:
(1)該電池的負極材料是___________,發(fā)生___________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),電解質(zhì)溶液是___________。
(2)正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是___________。
(3)若導線上轉(zhuǎn)移電子1mol,則生成銀___________g。
Ⅱ.有甲、乙兩位同學均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動性順序,兩人均用鎂片和鋁片作電極,但甲同學將電極放入6mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同學將電極放入6mol·L-1的NaOH溶液中;如圖所示。
(1)寫出甲中正極的電極反應(yīng)式:___________。
(2)乙中負極電極反應(yīng)為___________,其總反應(yīng)的離子方程式:___________。
(3)如果甲與乙同學均認為“構(gòu)成原電池的電極材料都是金屬時,則構(gòu)成負極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”,由此他們會得出不同的實驗結(jié)論,依據(jù)該實驗實驗得出的下列結(jié)論中,正確的有___________。
A.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì)。
B.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強。
C.該實驗說明金屬活動性順序表已過時;沒有實用價值了。
D.該實驗說明化學研究對象復雜、反應(yīng)受條件影響較大,因此具體問題應(yīng)具體分析9、為了在實驗室制取干燥的氨氣;甲;乙、丙三位同學分別設(shè)計了如圖所示三套實驗裝置:
(1)寫出實驗室制氨氣的化學方程式:__________________________________。
(2)實驗裝置和所用樣品都正確的是__________(填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)檢驗試管里是否收集滿氨氣的方法是____________。
(4)上述裝置中肯定收集不到氨氣的是_________(填“甲”“乙”或“丙”),其原因是_______________(用化學方程式表示)。
(5)尾氣處理時,下列裝置不可以用于處理氨氣的是________(填標號)。
(6)氨的催化氧化是工業(yè)制硝酸的基礎(chǔ)反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學方程式:_________。10、請回答下列問題:
Ⅰ.一定條件下,A(g)+B(g)C(g)ΔH<0;達到平衡后根據(jù)下列圖象判斷:
ABCD
(1)升高溫度,達到新平衡的是_____(選填字母),新平衡中C的體積分數(shù)______(選填“增大”“減小”或“不變”)。
(2)減小壓強,達到新平衡的是________(選填字母),A的轉(zhuǎn)化率________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
Ⅱ.取五等份NO2,分別充入五個溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,反應(yīng)一段時間后,分別測定體系中NO2的體積分數(shù),并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中,可能與實驗結(jié)果相符的是___。
①②③④11、鉛蓄電池是常用的化學電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為稀硫酸。放電時,該電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。請根據(jù)上述情況判斷:
(1)該蓄電池的負極材料是_________,放電時發(fā)生_________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。
(2)該蓄電池放電時,電解質(zhì)溶液的酸性_________(填“增大”、“減小”或“不變”),電解質(zhì)溶液中陰離子移向_________(填“正”或“負”)極。
(3)已知硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀,生成時附著在電極上。試寫出該電池放電時,正極的電極反應(yīng)_______________________________________(用離子方程式表示)。
(4)氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質(zhì)為KOH溶液,則氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式為__________________________________。該電池工作時,外電路每流過1×103mole-,消耗標況下氧氣_________m3。12、氯鋁電池是一種新型的燃料電池,電解質(zhì)溶液是試完成下列問題:
通入的電極是___________極填“正”或“負”
鋁電極是___________極填“正”或“負”
電子從___________填“Al”或“”,下同極流向___________極。
該裝置將能___________轉(zhuǎn)化為___________能。13、如圖為原電池裝置示意圖。
(1)將鋁片和銅片用導線相連,一組插入濃硝酸中,一組插入燒堿溶液中,分別形成了原電池,在這兩個原電池中,作負極的分別是_____(填字母)。
A.鋁片;銅片B.銅片、鋁片。
C.鋁片;鋁片D.銅片、銅片。
寫出插入燒堿溶液中形成的原電池的負極反應(yīng)式_____;
(2)若A為Pb,B為PbO2,電解質(zhì)為H2SO4溶液,工作時的總反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。寫出B電極反應(yīng)式_____,該電池在工作時,A電極的質(zhì)量將___(填“增加”“減小”或“不變”)。若該電池反應(yīng)消耗了0.1molH2SO4,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為_____。
(3)若A、B均為鉑片,電解質(zhì)為KOH溶液,分別從A、B兩極通入CH4和O2,該電池即為甲烷燃料電池,寫出A電極反應(yīng)式:_____;該電池在工作一段時間后,溶液的pH將_____(填“增大”“減小”或“不變”)。評卷人得分三、判斷題(共9題,共18分)14、纖維素在人體內(nèi)可水解為葡萄糖,故可用做人體的營養(yǎng)物質(zhì)。(____)A.正確B.錯誤15、干電池中碳棒為正極。(_______)A.正確B.錯誤16、手機、電腦中使用的鋰電池屬于一次電池。(_______)A.正確B.錯誤17、原電池工作時,溶液中的陽離子向負極移動,鹽橋中的陽離子向正極移動。(_______)A.正確B.錯誤18、花生油和汽油的主要成分都是烴的混合物。(______)A.正確B.錯誤19、該裝置可用于分離石油,得到汽油、煤油和柴油等各種純凈物。(____)A.正確B.錯誤20、化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能。_____A.正確B.錯誤21、升高溫度,水的電離程度增大,酸性增強。(______________)A.正確B.錯誤22、在原電池中,發(fā)生氧化反應(yīng)的一極一定是負極。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、原理綜合題(共4題,共40分)23、向一個容積為2L的密閉容器中充入4mol?L-1A和6mol?L-1B,在恒溫恒容下發(fā)生反應(yīng):經(jīng)5min后達到平衡狀態(tài),測得A的濃度為2mol?L-1,測得D的化學反應(yīng)速率為
(1)到達平衡前___________(填“>”或者“<”),到達平衡后___________(填“>”、“<”或者“=”)。
(2)增大壓強反應(yīng)速率___________(填“加快”或者“減慢”),降低溫度反應(yīng)速率___________(填“加快”或者“減慢”)。
(3)反應(yīng)開始至平衡時,C的濃度增加了___________,以B的濃度變化表示該反應(yīng)的平均速率___________。
(4)到達平衡后A的轉(zhuǎn)化率為___________。
(5)D的化學計量數(shù)x為___________。
(6)該條件下反應(yīng)一段時間,下列能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是___________。A.氣體的密度保持不變B.氣體的壓強保持不變的狀態(tài)C.D.B與C濃度保持不變的狀態(tài)(7)反應(yīng)前與到達平衡后的壓強之比為___________。24、草酸(H2C2O4)在工業(yè)上可作漂白劑;鞣革劑;也是實驗室常用試劑。
(1)已知:一定溫度下草酸能發(fā)生分解反應(yīng):H2C2O4(g)H2O(g)+CO(g)+CO2(g),現(xiàn)將0.50mol草酸放入10L的密閉容器中,分別在T1、T2時進行上述反應(yīng)(體系內(nèi)物質(zhì)均為氣態(tài)),測得n(H2C2O4)隨時間變化的數(shù)據(jù)如下表:。010min20min40min50minT10.500.350.250.100.10T20.500.300.180.180.18
①溫度:T1_________T2(填“>”、“<”或“=”);判斷理由是___________
②T2時0~20min平均反應(yīng)速率v(CO)=_________;
③以下選項中一定能說明反應(yīng)還在正向進行的是_________(填序號);
A.消耗H2C2O4和生成H2O的物質(zhì)的量相等。
B.容器內(nèi)氣體壓強增大。
C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量減小。
D.體系中值不變。
(2)室溫下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反應(yīng)(H2C2O4+KMnO4+H2SO4→CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O,未配平),探究外界條件對反應(yīng)速率的影響,設(shè)計方案如下:。實驗編號所加試劑及用量/mL溶液顏色褪至無色所需的時間/min0.6mol/LH2C2O4溶液H2O0.01mol/LKMnO4溶液3mol/L稀H2SO43mol/L稀H2SO414.02.03.02.04.023.03.03.02.05.232.04.03.02.0tx41.05.03.02.07.6
①上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑物質(zhì)的量之比為_________;
②分析數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是_____________;
③預測表中tx=____________min;
④該實驗中若n(Mn2+)隨時間變化趨勢如圖一所示,請于圖二畫出t2后生成CO2的速率圖像(從a點開始作圖)________。
25、習總書記在十九大報告中明確指出:“寧要綠水青山;不要金山銀山,而且綠水青山就是金山銀山?!北Wo環(huán)境是我們的迫切需要。請回答下列問題:
(1)NH3和NO都是有毒氣體,但在催化劑條件下,它們可通過反應(yīng)得到對環(huán)境無害的N2和H2O:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)ΔH。
已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表:。共價鍵鍵能/kJ/mol946391607464
根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算上述反應(yīng)中ΔH=_______kJ/mol。
(2)CO2會帶來溫室效應(yīng)。目前,工業(yè)上采用氫氣還原CO2制備乙醇的方法已經(jīng)實現(xiàn):2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)。在2L恒容密閉容器中充入4molCO2和8molH2,在一定溫度下反應(yīng),測得混合氣體中c(C2H5OH)與時間的關(guān)系如圖所示。
①0~10min內(nèi),v(H2O)=_______mol?L-1?min-1。
②反應(yīng)達到平衡時,n(H2)=_______mol。
③在該溫度下,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K_______(保留兩位小數(shù))。
(3)在恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)。下列說法能作為判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)標志的是_______。
A.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變。
B.v正(NO2)=4v逆(CO2)
C.容器內(nèi)壓強保持不變。
D.單位時間內(nèi),消耗nmolNO2的同時生成nmolNO26、近年來;隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點。回答下列問題:
(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1;4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:
可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300℃)____________K(400℃)(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0,根據(jù)進料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數(shù)據(jù)計算K(400℃)=____________(列出計算式)。按化學計量比進料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率,同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是____________。
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)ΔH1=83kJ·mol-1,CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)ΔH2=-20kJ·mol-1,CuO(s)+2HCl(g)=CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121kJ·mol-1,則4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH=_________kJ·mol-1。
(3)在一定溫度的條件下,進一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是______________。(寫出2種)評卷人得分五、推斷題(共2題,共10分)27、F是新型降壓藥替米沙坦的中間體;可由下列路線合成:
(1)A→B的反應(yīng)類型是_________,D→E的反應(yīng)類型是_____;E→F的反應(yīng)類型是。
__________。
(2)寫出滿足下列條件的B的所有同分異構(gòu)體______(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
①含有苯環(huán)②含有酯基③能與新制Cu(OH)2反應(yīng)。
(3)C中含有的官能團名稱是________。已知固體C在加熱條件下可溶于甲醇,下列C→D的有關(guān)說法正確的是_________。
a.使用過量的甲醇,是為了提高D的產(chǎn)率b.濃硫酸的吸水性可能會導致溶液變黑。
c.甲醇既是反應(yīng)物,又是溶劑d.D的化學式為
(4)E的同分異構(gòu)體苯丙氨酸經(jīng)聚合反應(yīng)形成的高聚物是__________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(5)已知在一定條件下可水解為和R2-NH2,則F在強酸和長時間加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)的化學方程式是____________________________。28、X;Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素;M是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問題:
⑴L的元素符號為________;M在元素周期表中的位置為________________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________(用元素符號表示)。
⑵Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B,A的電子式為___,B的結(jié)構(gòu)式為____________。
⑶硒(Se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數(shù)為_______,其最高價氧化物對應(yīng)的水化物化學式為_______。該族2~5周期元素單質(zhì)分別與H2反應(yīng)生成lmol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下,表示生成1mol硒化氫反應(yīng)熱的是__________(填字母代號)。
a.+99.7mol·L-1b.+29.7mol·L-1c.-20.6mol·L-1d.-241.8kJ·mol-1
⑷用M單質(zhì)作陽極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應(yīng)式:______________;由R生成Q的化學方程式:_______________________________________________。評卷人得分六、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共2題,共14分)29、人們應(yīng)用原電池原理制作了多種電池;以滿足不同的需要。在現(xiàn)代生活;生產(chǎn)和科學技術(shù)的發(fā)展中,電池發(fā)揮著越來越重要的作用。以下每小題中的電池即為廣泛使用于日常生活、生產(chǎn)和科學技術(shù)等方面的實用電池,請根據(jù)題中提供的信息,填寫空格。
(1)電子表和電子計算器中所用的是鈕扣式的微型銀鋅電池,其電極分別為Ag2O和Zn,電解液為KOH溶液。工作時電池總反應(yīng)為:Ag2O+Zn+H2O=2Ag+Zn(OH)2。
①工作時電流從_____極流向_____極(兩空均選填“Ag2O”或“Zn”)。
②電極反應(yīng)式為:正極_____________,負極______________________。
(2)蓄電池在放電時起原電池作用,在充電時起電解池的作用。愛迪生蓄電池分別在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)為:
①放電時,正極為________。正極的電極反應(yīng)式為________________。
②該蓄電池中的電解質(zhì)溶液應(yīng)為________(選填“酸性”或“堿性”)溶液。30、(1)按要求書寫。
系統(tǒng)命名是________________________________
2—甲基—1;3-丁二烯的結(jié)構(gòu)簡式__________________________________
(2)下列各對物質(zhì)中屬于同系物的是___________________;屬于同分異構(gòu)體的是____________屬于同位素的是__________,屬于同素異形體的是___________
AC與CBO2與O3
CD
E與
(3)下列屬于苯的同系物的是____________________(填字母)。
ABCD參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.a(chǎn)的分子式為b的分子式為二者結(jié)構(gòu)不相似,分子組成不相差一個或若干個原子團;不互為同系物,選項A錯誤;
B.a(chǎn)中含有飽和碳原子;所有原子不可能在同一平面內(nèi),選項B正確;
C.b可使溴水、酸性溶液褪色;前者為加成反應(yīng),后者為氧化反應(yīng),反應(yīng)類型不同,選項C錯誤;
D.b有3種不同化學環(huán)境的氫;其一氯代物有3種,選項D錯誤。
答案選B。2、B【分析】【分析】
【詳解】
A.NO難溶于水,可用排水法收集,NO極易和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮,不能用排空氣法收集,NO2能用排空氣法收集;A錯誤;
B.NH3極易溶于水;可做噴泉實驗,因此氨氣的噴泉實驗說明氨氣極易溶于水,B正確;
C.銨鹽受熱易分解;但不一定有氨氣生成,例如硝酸銨等,C錯誤;
D.氨氣是化合物;氨的催化氧化不屬于固氮,氮的固定是指游離態(tài)的氮元素轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮元素,D錯誤;
答案選B。3、C【分析】【詳解】
A.①
②
根據(jù)蓋斯定律,①+②可得若用還原生成和水蒸氣;放出的熱量為86.7kJ,A錯誤;
B.氣態(tài)水水變成液態(tài)水是放熱反應(yīng),所以B錯誤;
C.反應(yīng)①和反應(yīng)②中,都變成了也就是說轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為8,所以等物質(zhì)的量的甲烷分別參加反應(yīng)①;②,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同,C正確;
D.若反應(yīng)②放出116kJ熱量;則0.4molNO參加反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.8mol,D錯誤;
故選C。4、D【分析】【分析】
【詳解】
A.蛋白質(zhì)中除含有C、H、O元素外還含有N元素,其燃燒產(chǎn)物除二氧化碳和水外還含有故A錯誤;
B.蔗糖和麥芽糖屬于同分異構(gòu)體;蔗糖的水解產(chǎn)物為葡萄糖和果糖,故B錯誤;
C.醋酸甘油酯不屬于高級脂肪酸的甘油酯;即醋酸甘油酯不屬于油脂,其與氫氧化鈉的反應(yīng)不屬于皂化反應(yīng),故C錯誤;
D.雞蛋清的溶液中加入過量細小的氯化鈉顆粒;發(fā)生鹽析,可觀察到蛋白質(zhì)凝聚,故D正確;
選D。5、D【分析】A、元素的非金屬性越強,其單質(zhì)置換出氫的能力越強,由于金屬性K>Na>Li,故置換氫的能力:K>Na>Li,選項A正確;B、非金屬性:F>C1>S,元素的非金屬性越強,對應(yīng)的單質(zhì)的氧化性越強,所以氧化性:F2>C12>S,選項B正確;C、金屬性:Na>Mg>Al,元素的金屬性越強,對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的堿性越強,所以堿性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,選項C正確;D、非金屬性:Si,元素的非金屬性越強,對應(yīng)的最高價氧化物的水化物的酸性越強,所以酸性:H2SiO33PO42SO4,選項D錯誤,選項選D。6、D【分析】【詳解】
主鏈為5個碳原子,2號位上有2個甲基,4號位上有1個甲基。故命名為2,2,4-三甲基戊烷,答案選D。二、填空題(共7題,共14分)7、略
【分析】【分析】
(1)從平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征分析;可逆反應(yīng)達到平衡時,正;逆反應(yīng)速率相等;
(2)根據(jù)溫度;催化劑以及壓強對反應(yīng)速率和化學平衡的影響分析;注意各時間段正逆反應(yīng)速率的變化;
(3)隨著反應(yīng)的進行;生成的氨氣逐漸增多,氨氣的體積分數(shù)逐漸增大,結(jié)合平衡移動的方向判斷。
【詳解】
(1)從平衡狀態(tài)的本質(zhì)特征分析,可逆反應(yīng)達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,時間處于t0~t1,t2~t3,t3~t4,t5~t6時;正;逆反應(yīng)速率相等,則說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài);
(2)t1時,正、逆反應(yīng)速率都增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡向逆反應(yīng)方向移動,由反應(yīng)方程式△H<0可知;改變的條件應(yīng)為升高溫度;
t3時;正;逆反應(yīng)速率都增大并且相等,平衡不移動,改變的條件應(yīng)為使用催化劑;
t4時;正;逆反應(yīng)速率都減小,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡向逆反應(yīng)方向移動,由方程式計量數(shù)關(guān)系可知,改變的條件應(yīng)為減小壓強;
(3)隨著反應(yīng)的進行,生成的氨氣逐漸增多,氨氣的體積分數(shù)逐漸增大,反應(yīng)進行到最大時間時,生成的氨氣最多,氨的體積分數(shù)最高。由于t1~t2時間段和t4~t5時間段內(nèi),平衡都向逆反應(yīng)方向移動,氨的百分含量都減小,所以應(yīng)是t0~t1時間段中氨的百分含量最高。
故合理選項是B。
【點睛】
本題考查了速率變化曲線在反應(yīng)速率和化學平衡的應(yīng)用。注意化學方程式的反應(yīng)特點,結(jié)合外界條件對反應(yīng)速率的影響和化學平衡移動原理,分析溫度、壓強對反應(yīng)速率和化學平衡移動的影響?!窘馕觥竣?t0~t1②.t2~t3③.t3~t4④.t5~t6⑤.升高溫度⑥.使用催化劑⑦.降低壓強⑧.B8、略
【分析】【分析】
【詳解】
Ⅰ.(1)在反應(yīng)中,Cu失去電子,在負極上發(fā)生氧化反應(yīng):正極上,Ag+得到電子生成銀單質(zhì),所以該電池的負極材料為Cu,發(fā)生氧化反應(yīng),電解質(zhì)溶液需要提供Ag+,故可用AgNO3溶液;
(2)正極上發(fā)生反應(yīng):可看到碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)。
(3)根據(jù)正極反應(yīng):轉(zhuǎn)移1mol電子,生成1molAg,即108gAg。
Ⅱ.(1)甲中鎂比鋁活潑,更容易和硫酸反應(yīng),所以鎂作負極,失去電子,鋁作正極,溶液中的H+得到電子,正極反應(yīng)式為:
(2)乙中鋁能和NaOH溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以鋁作負極,總反應(yīng)離子方程式為:
(3)鎂的原子半徑比鋁大,且鎂的核電荷數(shù)比鋁小,所以鎂比鋁容易失去電子,所以鎂比鋁活潑,這是不爭的事實,金屬活動性順序表依然是正確且有實用價值的。在乙中之所以鋁作負極,是因為鋁能和NaOH溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)而鎂不能,所以利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性順序時應(yīng)注意選擇合適的介質(zhì),同時該實驗說明化學研究對象復雜、反應(yīng)受條件影響較大,因此具體問題應(yīng)具體分析,故AD正確?!窘馕觥緾u氧化AgNO3溶液碳棒上出現(xiàn)銀白色物質(zhì)108AlAD9、略
【分析】【詳解】
(1)氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應(yīng)生成氯化鈣;氨氣和水;反應(yīng)的化學方程式為。
故答案為:
(2)甲中沒有干燥裝置;得到的氨氣中含有水蒸氣;乙中濃硫酸能夠與氨氣發(fā)生反應(yīng);丙中堿石灰與氨氣不反應(yīng),能夠干燥氨氣,故答案案為:丙;
(3)氨氣與水反應(yīng)生成一水合氨,一水合氨可部分電離出能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,故可將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口檢驗氨氣是否已收集滿;氨氣和氯化氫或硝酸反應(yīng)可產(chǎn)生白煙,所以可用玻璃棒蘸取濃鹽酸或濃硝酸放在試管口,若產(chǎn)生白煙,可證明氨氣已經(jīng)收集滿,故答案為:將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,若試紙變藍。則證明氨氣已收集滿(或用玻璃棒蘸取濃鹽酸(或濃硝酸)放在試管口,若產(chǎn)生白煙,則證明氨氣已收集滿)。
(4)氨氣為堿性氣體;可與濃硫酸反應(yīng),反應(yīng)的化學方程式為。
(氨過量)或(氨少量),故乙裝置肯定收集不到氨氣,故答案為:乙;(或);
(5)由于氨氣極易溶于水;所以處理氨氣時應(yīng)防止倒吸,A中的漏斗,D中的球形干燥菅可防止倒吸,B中氨氣沒有與水直接接觸,可防止倒吸,而C可引起倒吸,故選C;
(6)氨催化氧化可生成一氧化氮和水,該反應(yīng)的化學方程式為故答案為:【解析】丙將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口,若試紙變藍。則證明氨氣已收集滿【或用玻璃棒蘸取濃鹽酸(或濃硝酸)放在試管口,若產(chǎn)生白煙,則證明氨氣已收集滿】乙(或)C10、略
【分析】【分析】
Ⅰ.(1)該反應(yīng)為放熱反應(yīng);升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡逆向移動;
(2)減小壓強;平衡向著體積增大的方向移動,即平衡逆向移動;
Ⅱ.在恒容的狀態(tài)下,在五個相同容積的容器中通入等量的NO2;達到平衡狀態(tài)之前,溫度越高,反應(yīng)速率越快,達到平衡狀態(tài)后,溫度升高,平衡逆向移動;
【詳解】
Ⅰ.(1)該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,v(正)、v(逆)整體增大,平衡逆向移動,v(逆)>v(正);因此升高溫度,達到新平衡的圖是B;平衡逆向移動,平衡中C的體積分數(shù)減小;
(2)減小壓強,平衡逆向移動,v(正)、v(逆)整體減小,且v(逆)>v(正);為圖C;平衡逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率減??;
Ⅱ.達到平衡狀態(tài)之前,溫度越高,反應(yīng)速率越快,NO2的體積分數(shù)越來越小,達到平衡狀態(tài)后,溫度升高,平衡逆向移動,NO2的體積分數(shù)逐漸增大,因此可能與實驗結(jié)果相符的圖為②④;【解析】①.B②.減?、?C④.減小⑤.②④11、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)鉛蓄電池中,根據(jù)原電池反應(yīng)式中元素化合價變化知,Pb中Pb元素化合價由0價變?yōu)?2價,被氧化發(fā)生氧化反應(yīng),所以Pb作負極,故答案為Pb;氧化;
(2)鉛蓄電池工作時;硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛同時生成水,導致硫酸濃度降低;酸性減小,原電池放電時陰離子向負極移動,故答案為減??;負;
(3)工作時,該鉛蓄電池正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)為PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O,答案為:PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O;
(4)燃料與氧氣燃燒的總化學方程式為2H2+O2=2H2O,電解質(zhì)溶液呈堿性,負極上氫氣失電子生成水,則負極的電極方程式為2H2+4OH--4e-=4H2O;該電池中正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng),其電極反應(yīng)為:O2+2H2O+4e-=4OH-,則外電路每流過1×103mole-,消耗氧氣為1×103mol÷4=250mol,所以氧氣的體積為250mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3;故答案為2H2+4OH-=4H2O+4e-;O2+2H2O+4e-=4OH-;5.6。
【點睛】
在原電池工作過程中,電子沿導線由負極移向正極,而陰離子通過電解質(zhì)溶液由正極移向負極。【解析】Pb氧化減小負PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2OH2-2e-+2OH-=2H2O5.612、略
【分析】【分析】
【詳解】
依據(jù)分析可知,通入氯氣的電極是正極,氯氣在正極上得到電子,被還原成氯離子,電極反應(yīng)方程式為:
故答案為:正;
加入鋁的電極是負極,由于此溶液為KOH,故電極反應(yīng)方程式為:
故答案為:負;
原電池中電子從負極流出經(jīng)過導線流到正極;
故答案為:Al;
該裝置為原電池;將化學能轉(zhuǎn)化為電能;
故答案為:化學能;電。
原電池原理即有氧化還原反應(yīng)發(fā)生;且失去電子的為負極,化合價升高,電子流出,得到電子的一極為正極,化合價降低,電子流入,據(jù)此解答即可。
本題考查學生原電池的工作原理,屬于基礎(chǔ)知識的考查,題目難度不大,注意對基礎(chǔ)知識的學習和積累?!窘馕觥空揂l化學能電13、略
【分析】【詳解】
(1)雖然鋁比銅活潑,但是由于常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化,所以將鋁片和銅片用導線相連,插入濃硝酸中總反應(yīng)為銅與濃硝酸的反應(yīng),所以Cu為負極,Al為正極;插入燒堿溶液中,總反應(yīng)為Al與NaOH溶液的反應(yīng),所以Al作負極、Cu為正極,所以選B;Al失去電子在堿性溶液中以AlO2-存在,故電極反應(yīng)為Al-3e-+4OH-=+2H2O;
(2)根據(jù)總反應(yīng)可知PbO2被還原為正極,電極反應(yīng)為PbO2++4H++2e-===PbSO4+2H2O;該電池在工作時,A電極上生成PbSO4,質(zhì)量將增加;由電池總反應(yīng)可知消耗2mol酸轉(zhuǎn)移2mol電子,則若該電池反應(yīng)消耗了0.1molH2SO4,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.1NA;
(3)A極通入甲烷,所以為負極,電解質(zhì)溶液顯堿性,所以電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-==+7H2O;電池的總反應(yīng)為CH4+2O2+2OH-=+3H2O;消耗氫氧根產(chǎn)生水,所以溶液的pH減小。
【點睛】
第1小題為易錯點,要注意雖然鋁比銅活潑,但是由于常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化,所以銅為負極?!窘馕觥緽Al-3e-+4OH-===+2H2OPbO2++4H++2e-===PbSO4+2H2O增加0.1NACH4+10OH--8e-==+7H2O減小三、判斷題(共9題,共18分)14、B【分析】【分析】
【詳解】
人體內(nèi)沒有可水解纖維素的酶,故纖維素不能作為人體的營養(yǎng)物質(zhì)。纖維素在人體內(nèi)可以促進胃腸蠕動,可助消化。故錯誤。15、A【分析】【詳解】
干電池中碳棒為正極,鋅桶作為負極,正確。16、B【分析】【分析】
【詳解】
手機、電腦中使用的鋰電池屬于可充電電池,即二次電池,題干說法錯誤。17、B【分析】【詳解】
原電池工作時,溶液中的陽離子和鹽橋中的陽離子都向正極移動;錯誤。18、B【分析】【詳解】
花生油的主要成分是油脂,汽油的主要成分是烴的混合物;故該說法錯誤。19、B【分析】【詳解】
該裝置是蒸餾裝置,可以根據(jù)沸點不同分離石油,得到汽油、煤油和柴油等,汽油、煤油和柴油是混合物。說法錯誤。20、A【分析】【分析】
【詳解】
植物通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能儲存在植物中,植物、動物軀體經(jīng)過幾百萬年復雜的物理、化學變化形成化石燃料,由此可知化石燃料和植物燃料燃燒時放出的能量均來源于太陽能,正確。21、B【分析】【分析】
【詳解】
水是弱電解質(zhì),存在電離平衡。升高溫度,促進水的電離,水的電離程度增大,水電離產(chǎn)生的c(H+)、c(OH-)增大,但水電離產(chǎn)生的c(H+)=c(OH-),故水仍然為中性,認為升高溫度酸性增強的說法是錯誤的。22、A【分析】【詳解】
在原電池中,負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng),正確。四、原理綜合題(共4題,共40分)23、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)題意可知:反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始,在反應(yīng)到達平衡前,反應(yīng)正向進行,因此反應(yīng)達到平衡后,
(2)該反應(yīng)是有氣體參加的反應(yīng);增大壓強,物質(zhì)的濃度增大,化學反應(yīng)速率加快;降低溫度反應(yīng)速率減慢;
(3)C是生成物,反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始,開始時mol?L反應(yīng)達到平衡時mol?Lmol?L則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知反應(yīng)產(chǎn)生C物質(zhì)的濃度的mol?L從反應(yīng)開始至平衡狀態(tài),mol?L則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知反應(yīng)時間是5min,則用B物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率
(4)反應(yīng)開始時反應(yīng)達到平衡時則到達平衡后A的轉(zhuǎn)化率為
(5)根據(jù)前邊計算可知已知由于所以故
(6)A.反應(yīng)在恒容密閉容器中進行;氣體的體積不變;反應(yīng)混合物都是氣體,氣體的質(zhì)量不變,則混合氣體的密度始終保持不變,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),A不符合題意;
B.反應(yīng)在恒容密閉容器中進行;氣體的體積不變;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變的反應(yīng),若氣體的壓強保持不變的狀態(tài),則氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),B符合題意;
C.在任何時刻都存在關(guān)系:若則反應(yīng)正向進行,未達到平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.B與C一種的反應(yīng)物;一種的生成物,若二者的濃度保持不變,則體系中任何物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),D符合題意;
故選BD;
(7)在恒溫恒容下,氣體的壓強比等于混合氣體的物質(zhì)的量的比,等于氣體的濃度比。在反應(yīng)開始時c(始)總根據(jù)前邊計算可知反應(yīng)方程式為由方程式中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:反應(yīng)消耗A濃度是4mol?L時,由反應(yīng)前到反應(yīng)后氣體總濃度會減少2mol?L現(xiàn)在該反應(yīng)消耗A的濃度是2mol?L則反應(yīng)后氣體總濃度減小了1mol?L故反應(yīng)達到平衡時,氣體總濃度c(平)總則反應(yīng)前與到達平衡后的壓強之比【解析】(1)>=
(2)加快減慢。
(3)2mol?L-1
(4)50%
(5)4
(6)BD
(7)10∶924、略
【分析】【分析】
(1)①根據(jù)溫度對化學反應(yīng)速率的影響分析判斷;
②根據(jù)v=計算草酸的反應(yīng)速率;然后利用速率比等于方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學計量數(shù)的比計算用CO濃度變化表示的反應(yīng)速率;
③若反應(yīng)還在正向進行;則反應(yīng)物濃度會減小,生成物濃度會增大,據(jù)此分析判斷;
(2)①根據(jù)電子守恒分析;
②根據(jù)濃度對化學反應(yīng)速率的影響分析判斷;
③根據(jù)H2C2O4溶液體積與反應(yīng)時間數(shù)據(jù)關(guān)系分析;
④由圖一可知反應(yīng)開始后錳離子濃度增大,反應(yīng)速率增加的比較快,所以MnSO4在反應(yīng)中有催化作用;但隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物的濃度減小,化學反應(yīng)速率逐漸降低。
【詳解】
(1)①在其它條件不變時,升高溫度,化學反應(yīng)速率加快,相同時間內(nèi)反應(yīng)物的物質(zhì)的量變化大,達到平衡所需時間縮短。根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在溫度為T2時達到平衡需要時間短,在溫度為T1時達到平衡需要時間長,說明反應(yīng)溫度:T1<T2;
②在溫度為T2時在0~20min內(nèi),△n(H2C2O4)=(0.50-0.18)mol=0.32mol,容器的容積是10L,則△c(H2C2O4)==0.032mol/L,故用草酸濃度變化表示的反應(yīng)速率v(H2C2O4)==0.0016mol/(L·min)=1.6×10-3mol/(L?min),根據(jù)方程式可知:v(CO):v(H2C2O4)=1:1,所以用CO濃度變化表示的化學反應(yīng)速率v(CO)=v(H2C2O4)=1.6×10-3mol/(L?min);
③A.在任何情況下消耗H2C2O4和生成H2O的物質(zhì)的量相等;因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)正向進行,A不符合題意;
B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng);反應(yīng)在恒容密閉容器中進行,若容器內(nèi)氣體壓強增大,說明反應(yīng)正向進行,B符合題意;
C.氣體質(zhì)量不變;若反應(yīng)正向進行,氣體的物質(zhì)的量增大,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量就會減小,因此若混合氣體的平均摩爾質(zhì)量減小,說明反應(yīng)正向進行,C符合題意;
D.CO、H2O都是生成物,二者的化學計量數(shù)相等,因此體系中值始終保持不變;與反應(yīng)的狀態(tài)無關(guān),D不符合題意;
故合理選項是BC;
(2)①在反應(yīng)H2C2O4+KMnO4+H2SO4→CO2↑+MnSO4+K2SO4+H2O中,KMnO4作氧化劑,得到電子,被還原產(chǎn)生MnSO4,1molKMnO4反應(yīng)得到5mol電子,H2C2O4作還原劑,失去電子變?yōu)镃O2氣體,1molH2C2O4發(fā)生反應(yīng)失去2mol電子,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到電子與還原劑失去電子的物質(zhì)的量相等,則轉(zhuǎn)移電子的最小公倍數(shù)是10,所以反應(yīng)時n(KMnO4):n(H2C2O4)=2:5;
②由表格數(shù)據(jù)可知:在其它條件不變時;增大反應(yīng)物濃度,化學反應(yīng)速率加快,降低反應(yīng)物濃度,化學反應(yīng)速率減??;
③由表格數(shù)據(jù)可知:其它反應(yīng)物的濃度及體積相同,0.6mol/LH2C2O4溶液體積每減小1.0mL,反應(yīng)時間會增加1.2min,則當0.6mol/LH2C2O4溶液體積為2.0mL時;反應(yīng)時間Tx=(5.2+1.2)min=6.4min;
④反應(yīng)開始后速率增大得比較快,說明生成物中的MnSO4(或Mn2+)對該反應(yīng)有催化作用,使反應(yīng)速率加快,反應(yīng)產(chǎn)生CO2的體積增大的快,用CO2濃度變化表示的化學反應(yīng)速率就大,但隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)物的濃度減小,反應(yīng)物濃度減小成為影響化學反應(yīng)速率的主要因素,反應(yīng)速率減慢,用CO2濃度變化表示的化學反應(yīng)速率也減小,故反應(yīng)過程可用如圖表示為:
【點睛】
本題考查了化學反應(yīng)速率的計算及其影響因素、反應(yīng)方向的判斷、氧化還原反應(yīng)的計算等知識,掌握有關(guān)概念、規(guī)律及反應(yīng)特點是分析解答的關(guān)鍵。注意根據(jù)催化劑、溫度、濃度對化學反應(yīng)速率的影響,正確分析圖表數(shù)據(jù)、得出合理信息?!窘馕觥浚歼_平衡的時間更短,反應(yīng)速率更快或單位時間段內(nèi),反應(yīng)物變化量更大,反應(yīng)速率更快1.6×10-3mol/(L?min)BC2:5反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越大6.425、略
【分析】【詳解】
(1)根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算上述反應(yīng)中ΔH=(12×391+6×607-5×946-12×464)kJ/mol=-1964kJ/mol。答案為:-1964;
(2)在2L恒容密閉容器中充入4molCO2和8molH2,發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)。在一定溫度下反應(yīng),測得混合氣體中c(C2H5OH)=0.5mol/L;由此可建立如下三段式:
①0~10min內(nèi),v(H2O)==0.15mol?L-1?min-1。
②反應(yīng)達到平衡時,n(H2)=1mol/L×2L=2mol。
③在該溫度下,該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)K=≈1.69。答案為:0.15;2;1.69;
(3)A.容器內(nèi)混合氣體的質(zhì)量不變;體積不變,密度保持始終不變,所以密度不變時,反應(yīng)不一定達平衡狀態(tài);
B.v正(NO2)=4v逆(CO2);表示反應(yīng)進行的方向相反,且速率之比等于化學計量數(shù)之比,反應(yīng)達平衡狀態(tài);
C.容器內(nèi)反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)不等;平衡前壓強在不斷變化,當壓強保持不變時,反應(yīng)達平衡狀態(tài);
D.單位時間內(nèi),消耗nmolNO2的同時生成nmolNO;不管反應(yīng)是否達平衡,此關(guān)系都成立,所以反應(yīng)不一定達平衡狀態(tài);
綜合以上分析;BC符合題意,故選BC。答案為:BC。
【點睛】
利用反應(yīng)物和生成物的鍵能計算ΔH時,我們易認為ΔH=生成物的總鍵能-反應(yīng)物的總鍵能?!窘馕觥?19640.1521.69BC26、略
【分析】【分析】
(1)結(jié)合圖象可知,進料濃度比相同時,溫度越高HCl平衡轉(zhuǎn)化率越低,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向著逆向移動,溫度越高平衡常數(shù)越?。贿M料濃度比c(HCl):c(O2)的比值越大,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率越低,根據(jù)圖象可知,相同溫度時HCl轉(zhuǎn)化率最高的為進料濃度比c(HCl):c(O2)=1:1;該曲線中400℃HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為84%;
4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)
初始c0c000
平衡0.84c00.21c00.42c00.42c0
轉(zhuǎn)化c0-0.84c0c0-0.21c00.42c00.42c0
帶入K=計算即可;
進料濃度比c(HCl):c(O2)過低時,O2濃度較大,Cl2和O2分離能耗較高;進料濃度比c(HCl):c(O2)過高時,O2濃度過低;HCl的轉(zhuǎn)化率減?。?/p>
(2)①CuCl2(s)═CuCl(s)+Cl2(g)△H1=83kJ?mol-1,②CuCl(s)+O2(g)═CuO(s)+Cl2(g)△H2=-20kJ?mol-1,③CuO(s)+2HCl(g)═CuCl2(s)+H2O(g)△H3=-121kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律,(①+②+③)×2可得4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g);據(jù)此計算該反應(yīng)的△H;
(3)4HCl(g)+O2(g)═2Cl2(g)+2H2O(g)為氣體體積縮小的放熱反應(yīng);若要提高HCl的轉(zhuǎn)化率,需要使平衡向著正向移動,結(jié)合平衡移動原理分析。
【詳解】
(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知,HCl平衡轉(zhuǎn)化率越大,平衡常數(shù)K越大,結(jié)合圖像知升高溫度平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進行,則K(300℃)>K(400℃);
由圖像知;400℃時,HCl平衡轉(zhuǎn)化率為84%,用三段式法對數(shù)據(jù)進行處理得:
起始(濃度)c0c000
變化(濃度)0.84c00.21c00.42c00.42c0
平衡(濃度)(1-0.84)c0(1-0.21)c00.42c00.42c0
則K=根據(jù)題干信息知;進料濃度比過低,氧氣大量剩余,導致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的能耗較高;進料濃度比過高,HCl不能充分反應(yīng),導致HCl轉(zhuǎn)化率較低;
(2)根據(jù)蓋斯定律知,(①+②+③)×2得?H=(?H1+?H2+?H3)×2=-116kJ·mol-1;
(3)若想提高HCl的轉(zhuǎn)化率;應(yīng)該促使平衡正向移動,該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理,可以增大壓強,使平衡正向移動;也可以及時除去產(chǎn)物,減小產(chǎn)物濃度,使平衡正向移動。
【點睛】
勒夏特列原理為:如果改變影響平衡的條件之一,平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動,但影響因素不能完全被消除;使用勒夏特列原理時,必須注意研究對象必須為可逆反應(yīng),否則勒夏特列原理不適用,特別是改變平衡移動的因素不能用平衡移動原理解釋,如催化劑的使用只能改變反應(yīng)速率,不改變平衡移動,無法用勒夏特列原理解釋?!窘馕觥看笥贠2和Cl2分離能耗較高、HCl轉(zhuǎn)化率較低﹣116增加反應(yīng)體系壓強、及時除去產(chǎn)物五、推斷題(共2題,共10分)27、略
【分析】【分析】
C與甲醇反應(yīng)生成D,由D的結(jié)構(gòu)可知C為B與濃硝酸發(fā)生取代反生成C,則B為A發(fā)生氧化反應(yīng)生成B,D中硝基被還原為氨基生成E,E與CH3CH2CH2COCl發(fā)生取代反應(yīng)生成F;據(jù)此分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)以上分析,A到B反應(yīng)為氧化反應(yīng),D到E是與H2反應(yīng);故為還原反應(yīng),E到F為氨基與羧基之間發(fā)生取代反應(yīng)。
故答案為氧化反應(yīng);還原反應(yīng);取代反應(yīng);
(2)B為除苯環(huán)外,不飽和度為1。那么能與Cu(OH)2反應(yīng),即含有醛基,同時含有酯基,其同分異構(gòu)體中則必須有剩下一個C可以選擇連在其與苯環(huán)之間,以及直接連在苯環(huán)上形成甲基有鄰、間、對,共4種。即為
故答案為
(3)C中官能團為硝基-NO2、羧基-COOH;此反應(yīng)為可逆反應(yīng),加過量甲醇可使平衡正向移動,使得D的產(chǎn)率增高,對于高分子有機物濃硫酸有脫水性,反應(yīng)中甲醇既能與C互溶成為溶劑,又作為反應(yīng)物,故b錯誤;a;c、d項正確。
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