相關(guān)原子質(zhì)量:H-1 C-12 O-16
一、單項(xiàng)選擇題(2×20)
1. 《本草綱目》對(duì)燒酒的制作工藝有如下記載“自元時(shí)始刨其法,用濃酒和糟入甄,蒸令氣上……其清如水,味極濃烈,蓋酒露也”。文中涉及的操作方法最適用于分離
A. I2、苯B. KNO3、NaClC. NH4Cl、I2D. 氯化鉀、硫酸鋇
【答案】A
【解析】
【分析】由“其法用濃酒和糟入甑,蒸令氣上,用器承滴露”等詞語可知,白酒的制造過程中涉及到的操作方法是利用混合物中各組分的沸點(diǎn)不同把混合物進(jìn)行分離的方法,該方法現(xiàn)在稱為蒸餾。
【詳解】A.根據(jù)查表苯的沸點(diǎn)為80.1攝氏度,碘的沸點(diǎn)為184.4攝氏度,可以采用加熱蒸餾的方法將碘的苯溶液分離,故A符合題意;
B.硝酸鉀的溶解度受溫度影響較大,而氯化鈉溶解度受溫度影響較小,故可用冷卻結(jié)晶進(jìn)行分離,故B不符合題意;
C.分離NH4Cl、I2用萃取方法,故C不符合題意;
D.氯化鉀溶于水,硫酸鋇不溶于水,故用過濾可將兩者分開,故D不符合題意。
故答案選A。
2. 下列化學(xué)用語不正確的是
A. 乙醇的官能團(tuán):-OHB. 乙酸的分子式:C2H4O2
C. 乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:CH2CH2D. 乙酸乙酯的官能團(tuán):-COOR
【答案】C
【解析】
【詳解】A.乙醇的官能團(tuán):-OH故A項(xiàng)正確;
B.乙酸分子式:C2H4O2故B項(xiàng)正確;
C.乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.乙酸乙酯的官能團(tuán):-COOR,故D項(xiàng)正確。
故答案選C。
3. 下列說法中正確的一組是
A. H2和D2互為同位素
B. 和互為同分異構(gòu)體
C. 正丁烷和異丁烷是同系物
D. 和是同一種物質(zhì)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.H2和D2都是氫氣單質(zhì),不是同位素,故A錯(cuò)誤;
B.由于甲烷是正四面體結(jié)構(gòu),其二溴代物只有一種結(jié)構(gòu),所以和為同種物質(zhì),故B錯(cuò)誤;
C.正丁烷和異丁烷分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,是同分異構(gòu)體,故C錯(cuò)誤;
D.由于單鍵可以旋轉(zhuǎn),所以和是同一種物質(zhì),故D正確;
故選D。
4. 的一氯代物有
A. 1種B. 2種C. 3種D. 4種
【答案】B
【解析】
【詳解】該有機(jī)物中不同化學(xué)環(huán)境的氫原子有2種,因此一氯代物有2種,答案選B。
5. 既可以用來鑒別乙烷和乙烯,又可以用來除去乙烷中混有的少量乙烯的方法是
A. 混合氣體通過盛水的洗氣瓶B. 混合氣體和過量H2混合
C. 混合氣體通過裝有過量溴水的洗氣瓶D. 混合氣體通過酸性KMnO4溶液
【答案】C
【解析】
【詳解】A.二者與水都不能反應(yīng)且不溶于水,因此不能鑒別和除去雜質(zhì),A錯(cuò)誤;
B.又引入了新的雜質(zhì)氫氣,B錯(cuò)誤;
C.乙烯與溴水反應(yīng)產(chǎn)生1,2-二溴乙烷,該生成物呈液態(tài),乙烷不能反應(yīng),因此可以用于鑒別和除雜,C正確;
D.乙烯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,又引入了新的雜質(zhì),D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是C。
6. 下列有機(jī)物中,所有原子可能處于同一平面的是
A. B.
C. D. CH2=CH-C≡CH
【答案】D
【解析】
【詳解】A.中心碳原子為飽和碳,呈正四面體構(gòu)型,所有原子不可能共面,故A不符合題意;
B.該物質(zhì)中含多個(gè)甲基,甲基呈四面體構(gòu)型,所有原子不可能共面,故B不符合題意;
C.該物質(zhì)中含甲基,甲基呈四面體構(gòu)型,所有原子不可能共面,故C不符合題意;
D.碳碳雙鍵為平面形結(jié)構(gòu),碳碳三鍵為直線型結(jié)構(gòu),所有原子可以處于同一平面上,故D符合題意;
故選:D
7. CH3-CH2-16OH、CH3-CH2-18OH分別與CH3COOH反應(yīng),生成的酯的相對(duì)分子質(zhì)量大小關(guān)系
A. 前者小于后者B. 前者大于后者
C. 前者等于后者D. 無法確定
【答案】A
【解析】
【詳解】乙醇和乙酸的酯化反應(yīng),化學(xué)方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O。反應(yīng)中酸脫羥基醇去氫,則CH3-CH2-16OH、CH3-CH2-18OH分別與CH3COOH反應(yīng),生成的酯分別為CH3CO16OCH2CH3、CH3CO18OCH2CH3,則對(duì)分子質(zhì)量前者小于后者;選A。
8. 某氣態(tài)烴1 ml恰好與2 ml HCl加成,1ml生成物又可與6 ml Cl2發(fā)生取代反應(yīng),則此烴可能是
A. C2H2B. CH2=CH—CH=CH2
C. CH≡C—CH3D.
【答案】C
【解析】
【詳解】“氣態(tài)烴1 ml恰好與2 ml HCl”,說明了分子中含一個(gè)三鍵或兩個(gè)雙鍵?!?ml生成物又可與6 ml Cl2發(fā)生取代反應(yīng)”說明生成物分子中含6個(gè)氫原子,由于氯化氫已提供了2個(gè)氫原子,所以原有機(jī)物分子中含4個(gè)氫原子。
故選C。
9. 丙烯二聚體CH2=CHCH2CH(CH3)2是合成“人工肺”(EMCO)設(shè)備膜絲的原料,下列關(guān)于CH2=CHCH2CH(CH3)2說法正確的是
A. 其加聚產(chǎn)物能使溴水褪色
B. 與環(huán)己烯()是同分異構(gòu)體
C. 催化加氫后所得烷烴的一氯代物有4種
D. 完全燃燒時(shí)的耗氧量與等質(zhì)量丙烯完全燃燒的耗氧量相等
【答案】D
【解析】
【詳解】A.丙烯二聚體只有1個(gè)碳碳雙鍵,加聚產(chǎn)物不含不飽和鍵,則加聚產(chǎn)物不能使溴水褪色,A錯(cuò)誤;
B.丙烯二聚體為鏈狀單烯烴,不飽和度為1,環(huán)己烯為環(huán)烯,不飽和度為2,二者不飽和度不同,分子式不同,不互為同分異構(gòu)體,B錯(cuò)誤;
C.催化加氫生成CH3CH2CH2CH(CH3)2,含5種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,則一氯代物有5種,C錯(cuò)誤;
D.丙烯二聚體與丙烯中C、H的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均相同,則完全燃燒與等質(zhì)量丙烯耗氧量相同,D正確;
故選D。
10. 已知298K時(shí),合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-92.0kJ/ml,將此溫度下的1mlN2和3mlH2放在一密閉容器中,在催化劑存在時(shí)進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)放出的熱量為(忽略能量損失)
A. 一定大于92.0kJB. 一定小于92.0kJ
C. 一定等于92.0kJD. 不能確定
【答案】B
【解析】
【詳解】根據(jù)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.2kJ/ml可知,1mlN2完全反應(yīng)時(shí)放出的熱量為92.2kJ,但將1mlN2和3mlH2放在一密閉容器中反應(yīng)時(shí),由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),故1mlN2不可能完全反應(yīng),故放出的熱量小于92.2 kJ,答案選B。
11. 中和熱是在稀溶液中,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1ml水時(shí)放出的熱量,中和熱為57.3kJ/ml。下列熱化學(xué)方程式中正確的是
A. HNO3(aq)+KOH(aq)=H2O(l)+KNO3(aq)ΔH>﹣57.3 kJ/ml
B. HNO3(aq)+NH3?H2O(aq)=H2O(l)+NH4NO3(aq)ΔH<﹣57.3 kJ/ml
C. CH3COOH(aq)+KOH(aq)=H2O(l)+CH3COOK(aq)ΔH<﹣57.3 kJ/ml
D. CH3COOH(aq)+NH3?H2O(aq)=H2O(l)+CH3COONH4(aq)ΔH>﹣57.3 kJ/ml
【答案】D
【解析】
【分析】中和熱是在稀溶液中,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿發(fā)生中和反應(yīng)生成1ml水時(shí)放出的熱量,應(yīng)注意的是:①稀的酸和堿溶液,如果是濃硫酸,在和堿反應(yīng)時(shí)被稀釋放熱;②強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,如果是弱酸,電離吸熱;③衡量標(biāo)準(zhǔn)是生成1ml水。據(jù)此分析。
【詳解】A.HNO3和 KOH分別是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,當(dāng)其反應(yīng)生成1ml水時(shí),放出的熱量即為57.3kJ/ml,故反應(yīng)熱ΔH應(yīng)等于﹣57.3 kJ/ml,故A錯(cuò)誤;
B.NH3?H2O是弱堿,電離吸熱,故當(dāng)NH3?H2O與HNO3生成1ml水時(shí),放出的熱量小于57.3 kJ,則反應(yīng)熱ΔH應(yīng)大于﹣57.3 kJ/ml,故B錯(cuò)誤;
C.CH3COOH是弱酸,電離吸熱,故當(dāng)CH3COOH與KOH生成1ml水時(shí),放出的熱量小于57.3 kJ,則反應(yīng)熱ΔH應(yīng)大于﹣57.3 kJ/ml,故C錯(cuò)誤;
D.NH3?H2O是弱堿,CH3COOH是弱酸,電離吸熱,故當(dāng)CH3COOH與NH3?H2O生成1ml水時(shí),放出的熱量小于57.3 kJ,則反應(yīng)熱ΔH應(yīng)大于﹣57.3 kJ/ml,故D正確。
故選:D。
12. 如圖所示,ΔH1=-393.5kJ·ml-1,ΔH2=-395.4kJ/ml,下列說法或表示式正確的是
A. 金剛石的穩(wěn)定性強(qiáng)于石墨
B. 石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化是物理變化
C. C(s、石墨)=C(s、金剛石) ΔH=+1.9kJ·ml-1
D. 斷裂1 ml石墨中的化學(xué)鍵吸收的能量比斷裂1ml金剛石中的化學(xué)鍵吸收的能量少
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖可知,1ml石墨所含能量低于1ml金剛石所含能量,所以石墨的穩(wěn)定性強(qiáng)于金剛石,A錯(cuò)誤;
B.石墨和金剛石的轉(zhuǎn)化有新物質(zhì)生成,屬于化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;
C.由圖可知,1ml石墨所含能量低于1ml金剛石所含能量,所以石墨轉(zhuǎn)化為金剛石為吸熱反應(yīng),ΔH為正,所以ΔH=-393.5kJ·ml-1-(-395.4kJ/ml)=+1.9kJ·ml-1,石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的熱化學(xué)方程式為:C(s、石墨)=C(s、金剛石) ΔH=+1.9kJ·ml-1,C正確;
D.C(s、石墨)=C(s、金剛石)的ΔH>0,所以斷裂1 ml石墨中的化學(xué)鍵吸收的能量比形成1ml金剛石中的化學(xué)鍵放出的能量多,所以,斷裂1ml石墨中的化學(xué)鍵吸收的能量比斷裂1ml金剛石中的化學(xué)鍵吸收的能量多,D錯(cuò)誤。
答案選C。
13. 在298K、100kPa時(shí),有下列反應(yīng):
O2(g)+2H2(g)=2H2O(g)?H1;Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)?H2;2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)?H3,則?H3與?H1和?H2間的關(guān)系正確的是
A. ?H3=?H1+?H2B. ?H3=?H1+2?H2
C. ?H3=2?H2-?H1D. ?H3=?H1-?H2
【答案】C
【解析】
【詳解】①O2(g)+2H2(g)═2H2O(g)△H1;②Cl2(g)+H2(g)═2HCl(g)△H2;③2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)△H3;則反應(yīng)③=﹣①+2×②,由蓋斯定律可知,△H3=﹣△H1+2△H2,故選:C。
14. 下列對(duì)化學(xué)反應(yīng)預(yù)測(cè)正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大,則ΔS>0,又因ΔH>0,則反應(yīng)高溫自發(fā),A錯(cuò)誤;
B.反應(yīng)ΔH<0,且能自發(fā)進(jìn)行,則可能ΔS>0、ΔS=0或ΔS<0,反應(yīng)中氣體分子數(shù)可能增大、不變或減小,B正確;
C.反應(yīng)中氣體分子數(shù)增大,ΔS>0,又反應(yīng)能自發(fā),則ΔH>0、ΔH=0或ΔH<0都有可能,C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)中氣體分子數(shù)減小,ΔS<0,又常溫自發(fā),則必有ΔH<0,D錯(cuò)誤;
故選B。
15. 已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ,且氧氣中1 ml O=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 ml H—O鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中1 ml H—H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為
A. 920 kJB. 557 kJC. 436 kJD. 188 kJ
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)2H2+O2=2H2O反應(yīng),1g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121kJ,則2ml H2即4g完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量484 kJ,設(shè)1ml H—H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為x ,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量可得463kJ×4?496kJ?2x=484 kJ,x =436kJ,故答案選C。
16. 下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法正確的是:
A. K不變,平衡可能移動(dòng)
B. 同一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)增大2倍,K值也增大兩倍
C. K值越大,反應(yīng)速率也越快
D. 對(duì)于合成氨反應(yīng),壓強(qiáng)增大,平衡右移,K增大
【答案】A
【解析】
【詳解】A. K值只與溫度有關(guān),影響化學(xué)平衡的因素主要有濃度、溫度、壓強(qiáng)等。如在其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物的濃度或減小生成物的濃度,有利于正反應(yīng)的進(jìn)行,K值不變,但平衡發(fā)生移動(dòng),所以K值不變,平衡可能移動(dòng),A項(xiàng)正確;
B. 相同條件下,同一個(gè)反應(yīng),其方程式的計(jì)量數(shù)增大2倍,K值應(yīng)為原來的平方,B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C. K值表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,其值越大,則說明正向進(jìn)行的程度越大,與反應(yīng)速率無關(guān),C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D. 合成氨反應(yīng)為N2(g)+3H2 (g)2NH3(g),此反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),則壓強(qiáng)增大,平衡右移,但K值只與溫度有關(guān),溫度不變,則K值不變,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選A。
【點(diǎn)睛】平衡常數(shù)K是溫度的函數(shù),只與溫度有關(guān),溫度一定,平衡常數(shù)K值一定,溫度發(fā)生變化,平衡常數(shù)K值也發(fā)生變化。
17. 在一定溫度的恒容儀器中,當(dāng)下列物理量不在發(fā)生變化時(shí),能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是
A. NH3的體積分?jǐn)?shù)不變B. 混合氣體的密度
C. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量D. 反應(yīng)物和生成物的濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比
【答案】B
【解析】
【詳解】A.若開始時(shí)只有NH2COONH4一種物質(zhì),隨著反應(yīng)進(jìn)行,NH3和CO2的物質(zhì)的量之比始終為2:1,無論是否達(dá)到平衡,NH3的體積分?jǐn)?shù)始終不變,A錯(cuò)誤;
B.該反應(yīng)在恒容儀器中進(jìn)行,反應(yīng)物為固體,隨著反應(yīng)進(jìn)行,氣體的總質(zhì)量不斷變化,氣體的密度也不斷變化,混合氣體密度不變說明反應(yīng)達(dá)到平衡,B正確;
C.若開始時(shí)只有NH2COONH4一種物質(zhì),隨著反應(yīng)進(jìn)行,NH3和CO2的物質(zhì)的量之比始終為2:1,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為定值,無法確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡,C錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)的反應(yīng)物為固體,沒有濃度的概念,D錯(cuò)誤;
故答案選B。
18. 下列敘述與圖對(duì)應(yīng)的是
A. 對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng),圖①表示在時(shí)刻充入了一定量,平衡逆向移動(dòng)
B. 由圖②可知,、滿足反應(yīng):
C. 圖③表示的反應(yīng)方程式為
D. 對(duì)于反應(yīng),圖④y軸可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】
【詳解】A.對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng):,若時(shí)刻充入了一定量的,則逆反應(yīng)速率瞬間增大,該時(shí)刻正反應(yīng)速率不變,然后增大,與圖像不符,A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)溫度為時(shí),壓強(qiáng)為比壓強(qiáng)為時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),則,對(duì)于反應(yīng),加壓平衡正向移動(dòng),平衡時(shí)C的百分含量增大,符合圖像;當(dāng)壓強(qiáng)為時(shí),溫度為比時(shí)反應(yīng)先達(dá)到平衡狀態(tài),則,對(duì)于該反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),平衡時(shí)C的百分含量減小,符合圖像,則由圖②可知,、滿足反應(yīng):,B正確;
C.由圖③可知,A為反應(yīng)物,B、C為生成物且,,,則三者的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2:1:3,由圖③可知A沒有完全轉(zhuǎn)化為B和C,說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)方程式應(yīng)為,C錯(cuò)誤;
D.對(duì)于反應(yīng),升溫平衡逆向移動(dòng),Y的百分含量增多,與圖像不符,D錯(cuò)誤;
故選B。
19. 下列事實(shí)中,不能用勒夏特列原理解釋的是
A 使用催化劑有利于合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3
B. 采用高壓有利于合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3
C. 反應(yīng)CO+NO2CO2+NO(△H<0),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D. 氯水中有下列平衡:Cl2+H2OHCl+HClO,當(dāng)加入AgNO3溶液后溶液顏色變淺
【答案】A
【解析】
【詳解】A.催化劑不能影響化學(xué)平衡移動(dòng),故合成氨反應(yīng)中使用催化劑不能用勒夏特列原理解釋,A符合題意;
B.合成氨反應(yīng)正向氣體分子數(shù)減少,采用高壓有利于平衡正向移動(dòng),可以用勒夏特列原理解釋,B不符合題意;
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng),即逆向移動(dòng),可以用勒夏特列原理解釋,C不符合題意;
D.氯水中加入硝酸銀溶液后,銀離子與氯離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀,平衡正向移動(dòng),溶液顏色變淺,可以用勒夏特列原理解釋,D不符合題意;
故選A。
20. 下列關(guān)于可逆反應(yīng)敘述正確的是
A. 當(dāng)容器內(nèi)氣體摩爾質(zhì)量不變,說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡
B. 達(dá)到平衡后,恒溫時(shí)增大容器體積,再次平衡時(shí),氣體密度減小
C. 達(dá)到平衡后,恒容時(shí)升高溫度,再次平衡時(shí),氣體中C的體積分?jǐn)?shù)可能減小
D. 達(dá)到平衡后,恒溫恒容時(shí),通入C,再次平衡時(shí),C的濃度可能不變
【答案】D
【解析】
【詳解】A.當(dāng)A非氣體時(shí),B為固體,容器內(nèi)只有C為氣體,則容器內(nèi)氣體的摩爾質(zhì)量始終不變,無法判斷是平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B.若A為非氣體時(shí),只有C為氣體,恒溫時(shí)增大容器體積的過程中氣體密度始終不變,故B錯(cuò)誤;
C.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(dòng),A為非氣體時(shí),只有C為氣體,則氣體的體積分?jǐn)?shù)始終不變;A為氣體時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)增大,所以氣體中C的體積分?jǐn)?shù)不可能減小,故C錯(cuò)誤;
D.若A為非氣體,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(C),恒溫恒容時(shí)通入C,由于溫度不變,則平衡常數(shù)K=c(C)不變,所以C的濃度可能不變,故D正確;
故選D。
二、不定項(xiàng)選擇題(4×3)
21. 已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡。下列敘述正確的是
A. 升高溫度,K減小B. 減小壓強(qiáng),n(CO2)增加
C. 更換高效催化劑,α(CO)增大D. 充入一定量的氮?dú)猓琻(H2)不變
【答案】AD
【解析】
【詳解】A、此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,即升高溫度,K值減小,故A說法正確;B、反應(yīng)前后氣體體積之和相等,因此減小壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),即n(CO2)不變,故B說法錯(cuò)誤;C、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)無影響,因此CO的轉(zhuǎn)化率不變,故C說法錯(cuò)誤;D、恒壓下,充入N2,容器的體積增大,組分濃度降低,但化學(xué)反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不變,因此化學(xué)平衡不移動(dòng),n(H2)不變,故D說法正確。
22. 某混合氣體由兩種氣態(tài)烴組成,取2.24L該混合氣體完全燃燒后得到4.48L二氧化碳(氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)和3.6g水,則這兩種氣體可能是
A. CH4和C3H8B. CH4和C3H4C. C2H4和C3H4D. C2H2和C2H6
【答案】BD
【解析】
【詳解】標(biāo)況下2.24L該混合氣體的物質(zhì)的量為0.1ml,0.1ml混合氣體完全燃燒得到0.2mlCO2和0.2mlH2O,說明混合氣體的平均分子式為C2H4。
A.CH4和C3H8混合,平均H原子數(shù)目介于4-8之間,不可能為4,A錯(cuò)誤;
B.CH4和C3H4按照物質(zhì)的量1:1混合,平均分子式為C2H4,B正確;
C.C2H4和C3H4混合,平均C原子數(shù)介于2-3之間,不可能為2,C錯(cuò)誤;
D.C2H2和C2H6按照物質(zhì)的量之比1:1混合,平均分子式為C2H4,D正確;
故答案選BD。
23. 一定溫度下,在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物,發(fā)生反應(yīng)正反應(yīng)放熱,測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
下列說法正確的是
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】
【分析】由題中表格信息可知,容器2建立的平衡相當(dāng)于容器1建立平衡后再將容器的容積縮小為原來的(相當(dāng)于壓強(qiáng)增大為原來的2倍)后平衡移動(dòng)的結(jié)果;由于加壓,化學(xué)反應(yīng)速率加快,則v1<v2;題給平衡右移,則α1(SO2)<α2(SO2),根據(jù)勒夏特列原理可得c2>2c1,p1<p2<2p1;容器3中建立的平衡相當(dāng)于容器1建立的平衡升溫后平衡移動(dòng)的結(jié)果,升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,則v1<v3;題給平衡左移,則α1(SO2)>α3(SO2),c1>c3;由于溫度升高,氣體物質(zhì)的量增加,故p3>p1;對(duì)于特定反應(yīng),平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān),溫度升高,題給平衡左移,平衡常數(shù)減小,則K1=K2>K3;
【詳解】A.由以上分析可知c2>2c1,A錯(cuò)誤;
B.由以上分析可知p1<p2<2p1,p1<p3,則p2<2p3,B錯(cuò)誤;
C.由以上分析可得結(jié)論v1<v3,α1(SO2)>α3(SO2),C正確;
D.因?yàn)閏2>2c1,c1>c3,則c2>2c3.,若容器2的容積是容器1的2倍,則兩者建立的平衡完全相同,根據(jù)平衡特點(diǎn),此時(shí)應(yīng)存在α1(SO2)+α2(SO3)=1,由于容器2的平衡相當(dāng)于容器1的平衡加壓,故α2(SO3)將減小,則α1(SO2)+α2(SO3)<1,結(jié)合α1(SO2)>α3(SO2),則α2(SO3)+α3(SO2)<1,D正確;
故答案為:CD。
三、填空題
24. 已知該產(chǎn)業(yè)鏈中,有炭參與的某反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為:K=,寫出它所對(duì)應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式:________,若該反應(yīng)只有在持續(xù)高溫下才能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)為________(“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
【答案】 ①. C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ②. 吸熱
【解析】
【詳解】有炭參與的某反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,說明產(chǎn)物為氫氣和CO,反應(yīng)物為C和H2O,因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)。該反應(yīng)只能在持續(xù)高溫下才能自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)ΔH-TΔS0,高溫下自發(fā)進(jìn)行,說明ΔH>0,反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
25. 將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中,進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如表2組數(shù)據(jù):
(1)實(shí)驗(yàn)1中以v(CO2)表示的反應(yīng)速率為__________。
(2)900℃時(shí),反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)_________。向?qū)嶒?yàn)2的平衡混合物中再加入0.4mlH2O(g)和0.4mlCO,平衡_________(選填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不”)移動(dòng)。
【答案】(1)0.08ml·L-1·min-1
(2) ①. ②. 正反應(yīng)方向
【解析】
小問1詳解】
實(shí)驗(yàn)1中起始時(shí)CO物質(zhì)的量為2ml,平衡時(shí)CO物質(zhì)的量為1.2ml,消耗CO0.8ml,則生成CO20.8ml,v(CO2)==0.08ml·L-1·min-1。
【小問2詳解】
900℃時(shí),起始CO物質(zhì)的量為1ml,平衡時(shí)CO物質(zhì)的量為0.8ml,消耗CO0.2ml,則消耗H2O0.2ml,生成CO20.2ml,生成H20.2ml,因此平衡時(shí)CO、H2O、CO2、H2四種物質(zhì)的物質(zhì)的量分別為0.8ml、0.3ml、0.2ml,0.2ml,因?yàn)樵摲磻?yīng)為等體積反應(yīng),則K==。向?qū)嶒?yàn)2的平衡混合物中再加入0.4mlH2O和0.4mlCO,反應(yīng)物濃度增大,化學(xué)平衡正向移動(dòng)。
26. 將煤液化得到的甲醇是重要的化工原料。如圖所示為一定條件下1mlCH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí),生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
請(qǐng)補(bǔ)全熱化學(xué)方程式HCHO(g)+O2(g)→CO(g)+H2O(g)_________。
【答案】H=-235kJ/ml
【解析】
【詳解】由圖知,1mlHCHO轉(zhuǎn)化為1mlCO放出的能量為(676-283-158)kJ=235kJ ,則熱化學(xué)方程式為HCHO(g)+O2(g)=CO(g)+H2O(g) H =-235kJ/ml,則答案為H=-235kJ/ml。
27. 乙烯被稱為“石化之母”,是石油化工的基礎(chǔ)性原料.到2005年,中國(guó)乙烯生產(chǎn)能力躍居世界第二。根據(jù)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系圖完成各題。
(1)寫出乙烯的電子式_________。
(2)反應(yīng)③的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。
(3)寫出②的化學(xué)方程式_________,反應(yīng)類型_________。
(4)寫出⑤的化學(xué)方程式_________,反應(yīng)類型________。E中官能團(tuán)的名稱是________。
【答案】(1) (2) ①. 溴水褪色 ②. Br2+CH2=CH2→CH2BrCH2Br
(3) ①. ②. 氧化反應(yīng)
(4) ①. ②. 酯化反應(yīng) ③. 酯基
【解析】
【分析】A為乙烯與水加成的產(chǎn)物,則A為乙醇,A被氧化銅氧化為乙醛,故F為乙醛;B為乙烯與溴水反應(yīng)的產(chǎn)物,則B為BrCH2CH2Br;D為乙醇被高錳酸鉀氧化的產(chǎn)物,則D為乙酸,乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯,故E為乙酸乙酯。
【小問1詳解】
乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH2=CH2,則其電子式為:;
【小問2詳解】
乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng),溴水褪色,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Br2+CH2=CH2→CH2BrCH2Br;
【小問3詳解】
反應(yīng)②乙烯被氧化銅氧化為乙醛,化學(xué)方程式為:;反應(yīng)類型為:氧化反應(yīng);
【小問4詳解】
乙酸與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯,化學(xué)方程式為:;反應(yīng)類型為:酯化反應(yīng),乙酸乙酯的官能團(tuán)名稱為:酯基。
28. 實(shí)驗(yàn)室通常用反應(yīng)①③來制備1,2-二溴乙烷,實(shí)驗(yàn)裝置如圖:
有關(guān)數(shù)據(jù)列表如表:
回答下列問題:
(1)在此制備實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是________。
(2)在裝置C中應(yīng)加入________(填編號(hào)),其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體。
A. 水B. 濃硫酸C. 氫氧化鈉溶液D. 飽和碳酸氫鈉溶液
(3)判斷該制備反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束的最簡(jiǎn)單方法是________。
(4)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚。可用________的方法除去;若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用________(填編號(hào))洗滌除去。
a.水 b.氫氧化鈉溶液 c.碘化鈉溶液 d.乙醇
(5)下列關(guān)于裝置的說法正確的是________(填編號(hào))。
a.A的滴液漏斗的側(cè)面導(dǎo)管有利于液體順利滴落
b.B的長(zhǎng)導(dǎo)管可以及時(shí)檢測(cè)裝置是否出現(xiàn)堵塞情況
c.B有防倒吸作用
(6)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是________,但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是_________。
【答案】(1)減少副產(chǎn)物乙醚生成 (2)C
(3)觀察溴水是否完全褪色
(4) ①. 蒸餾 ②. b
(5)abc (6) ①. 避免溴的大量揮發(fā) ②. 1,2-二溴乙烷的熔點(diǎn)為9℃,不能過度冷卻,否則1,2-二溴乙烷會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管
【解析】
【分析】A裝置中乙醇與濃硫酸在170℃條件下反應(yīng)生成乙烯,B裝置主要作用為防止倒吸和看裝置是否發(fā)生堵塞,便于觀察,制得的乙烯氣體中含有其他酸性氣體,C中盛放NaOH溶液,用于除去乙烯中的酸性氣體,最后乙烯與溴發(fā)生加成反應(yīng)生成1,2-二溴乙烷。
【小問1詳解】
乙烯與濃硫酸在140℃條件下反應(yīng)生成乙醚,要迅速將反應(yīng)溫度提高到170℃以減少副產(chǎn)物乙醚生成。
【小問2詳解】
裝置C的作用為吸收乙烯中的酸性氣體如CO2、SO2。
A,水無法充分吸收乙烯中的酸性氣體,A錯(cuò)誤;
B.濃硫酸無法吸收乙烯中的酸性氣體,B錯(cuò)誤;
C.氫氧化鈉溶液能充分吸收乙烯中的二氧化碳和二氧化硫且不與乙烯反應(yīng),C正確;
D.碳酸氫鈉不能吸收乙烯中的二氧化碳,D錯(cuò)誤;
故答案選C
【小問3詳解】
乙烯能與溴發(fā)生加成反應(yīng)從而使溴水褪色,只需要觀察溴水是否完全褪色來判斷反應(yīng)是否已經(jīng)結(jié)束。
【小問4詳解】
從表中數(shù)據(jù)可知,1,2-二溴乙烷和乙醚的沸點(diǎn)差距較大,可用蒸餾的方式分離。
a.溴在水中的溶解度較小,a錯(cuò)誤;
b.溴能與NaOH溶液反應(yīng)生成易溶于水的NaBr和NaBrO,可用NaOH溶液除去未反應(yīng)的溴,b正確;
c.溴能與碘化鈉反應(yīng)生成單質(zhì)碘,單質(zhì)碘能溶于1,2-二溴乙烷,引入了新雜質(zhì),c錯(cuò)誤;
d.溴和1,2-二溴乙烷都易溶于乙醇,不能用乙醇除去未反應(yīng)的溴,d錯(cuò)誤;
故答案選b。
【小問5詳解】
a.A滴液漏斗的側(cè)面導(dǎo)管起到平衡氣壓的作用,有利于液體順利滴落,a正確;
b.B中長(zhǎng)導(dǎo)管中液面上升,說明裝置發(fā)生堵塞,長(zhǎng)導(dǎo)管可及時(shí)檢驗(yàn)裝置是否發(fā)生堵塞,b正確;
c.B中長(zhǎng)導(dǎo)管連接空氣,有防倒吸的作用,c正確;
故答案選abc。
【小問6詳解】
溴在常溫下易揮發(fā),乙烯與溴反應(yīng)時(shí)放熱,溴更易揮發(fā),冷卻可避免溴的大量揮發(fā),但是1,2-二溴乙烷的熔點(diǎn)為9℃,不能過度冷卻,否則1,2-二溴乙烷會(huì)凝固而堵塞導(dǎo)管。
29. (1)已知在、時(shí),反應(yīng),,若該反應(yīng)的和不隨溫度變化而變化,則保持該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的溫度應(yīng)低于_______(結(jié)果保留整數(shù))。
(2)已知:,則水的沸點(diǎn)是_______(結(jié)果保留1位小數(shù))。
(3)已知在時(shí),由石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)的,,石墨的熵S石,則金剛石的熵S金=________,這兩種碳的同素異形體中更有序的是________。
【答案】 ①. ②. ③. ④. 金剛石
【解析】
【詳解】(1)在、時(shí),題給反應(yīng)的,,則有。要使反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,需使,即,則,因此保持該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的溫度應(yīng)低于。
(2)在水沸騰時(shí),,則。
(3)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的反應(yīng)為,,即,解得S金=。體系的熵值越小越有序,通過上述計(jì)算知,S金<S石,則金剛石比石墨更有序。選項(xiàng)
化學(xué)反應(yīng)方程式
已知條件
預(yù)測(cè)
A
M(s)=X(g)+Y(s)
ΔH>0
它是非自發(fā)反應(yīng)
B
W(s)+xG(g)=2Q(g)
ΔH0
容器編號(hào)
容器
容器
容器
反應(yīng)溫度
反應(yīng)物投入量
、

平衡
平衡
平衡體系總壓強(qiáng)
物質(zhì)的平衡轉(zhuǎn)化率
平衡常數(shù)
實(shí)驗(yàn)組
溫度/℃
起始量/ml
平衡量/ml
達(dá)到平衡所需時(shí)間/min
H2O
CO
H2
CO
1
650
1
2
0.8
1.2
5
2
900
0.5
1
0.2
0.8
3
乙醇
1,2-二溴乙烷
乙醚
狀態(tài)
無色液體
無色液體
無色液體
密度/g?cm-3
0.79
2.2
0.71
沸點(diǎn)/℃
78.5
132
34.6
熔點(diǎn)/℃
-130
9
-116

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