



四川省宜賓市敘州區(qū)2023_2024學(xué)年高二化學(xué)上學(xué)期10月月考試題含解析
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這是一份四川省宜賓市敘州區(qū)2023_2024學(xué)年高二化學(xué)上學(xué)期10月月考試題含解析,共20頁。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
可能用到的相對原子質(zhì)量有:H:1 C:12 O:16 S:32 Cu:64
第一部分選擇題(共42分)
一、選擇題(本題共14個小題,每小題只有一個選項符合題意,每小題3分,共42分)
1. 下列說法中不正確的是
A. 煤、石油、天然氣均為化石能源
B. 化石燃料在燃燒過程中能產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2等有害氣體
C. 直接燃燒煤不如將煤進(jìn)行深加工后再燃燒效果好
D. 化石能源是可再生能源
【答案】D
【解析】
【詳解】A.煤、石油、天然氣均為非再生的化石能源,A項正確;
B.化石燃料在燃燒過程中產(chǎn)生的CO、SO2等有害氣體會污染環(huán)境,B項正確;
C.將煤進(jìn)行深加工后,脫硫處理、氣化處理很好地減少了污染氣體,提高了燃燒效率,燃燒的效果好,C項正確;
D.經(jīng)常使用的化石能源是煤、石油、天然氣,是不可再生資源,D項錯誤;
答案選D。
2. 沼氣的主體是甲烷。0.5ml CH4完全燃燒為CO2和H2O(l)時,放出445kJ的熱量,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式是:
A. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=-890kJ/ml
B. 2 CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l); △H=+1780kJ/ml
C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l); △H=+890kJ/ml
D. 2CH4(g)+4O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g); △H=-1780kJ/ml
【答案】A
【解析】
【詳解】0.5ml CH4完全燃燒為CO2和H2O(l)時,放出445kJ的熱量,由物質(zhì)的量與熱量成正比可知,1ml CH4完全燃燒為CO2和H2O(l)時,放出445kJ 2=890kJ的熱量,放熱反應(yīng)的焓變?yōu)樨?fù),則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890kJ/ml ,B、C中焓變應(yīng)為負(fù),B、D中水應(yīng)為液態(tài),故選A 。
3. 某反應(yīng)的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)B. 該反應(yīng)的反應(yīng)熱:△H=E1?E2
C. 該反應(yīng)的活化能為E1D. 使用催化劑可使過渡態(tài)能量降低,△H減小
【答案】D
【解析】
【詳解】A.從圖中信息,反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量,因此該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A正確;
B.該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)物的活化能減去生成物的活化能即△H=E1?E2,故B正確;
C.根據(jù)圖中得到該反應(yīng)的活化能為E1,故C正確;
D.使用催化劑可使過渡態(tài)能量降低,但是△H不變,故D錯誤。
綜上所述,答案為D。
4. 理論上不能設(shè)計為原電池的化學(xué)反應(yīng)是
ACH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
B. 2FeCl3 + Fe =3FeCl2
C. 2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑
D. HNO3 + NaOH=NaNO3 + H2O
【答案】D
【解析】
【分析】自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能設(shè)計成原電池,復(fù)分解反應(yīng)不能設(shè)計成原電池;
【詳解】A.CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O,該反應(yīng)屬于自發(fā)的氧化還原反應(yīng),所以能設(shè)計成原電池,故A不選;
B.2FeCl3+Fe═3FeCl2,該反應(yīng)屬于自發(fā)的氧化還原反應(yīng),所以能設(shè)計成原電池,故B不選;
C.2Al + 2NaOH + 2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑,該反應(yīng)屬于自發(fā)的氧化還原反應(yīng),所以能設(shè)計成原電池,故C不選;
D.HNO3+NaOH═NaNO3+H2O,該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),不是氧化還原反應(yīng),所以不能設(shè)計成原電池,故D選;
故選:D。
5. 反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在不同情況下測得反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率最快的是
A. v(D)=2.4ml/?L·min?B. v(C)=0.5ml/?L·s?C. v(B)=0.6ml/?L·s?D. v(A)=0.15ml/?L·s?
【答案】B
【解析】
【分析】將各物質(zhì)速率轉(zhuǎn)化成單位相同的數(shù)值,用各物質(zhì)表示的反應(yīng)速率除以對應(yīng)各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),數(shù)值大的反應(yīng)速率快。
【詳解】A.==1.2 ml/?L·min?;
B.==15ml/?L·min?;
C.==12ml/?L·min?;
D.==9ml/?L·min?;
通過以上分析可知,反應(yīng)速率最大的是B,故答案為:B。
6. 我國成功發(fā)射“天宮一號”飛行器的長征Ⅱ火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和液態(tài)四氧化二氮(N2O4)。當(dāng)它們混合反應(yīng)時,即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?,并放出大量熱?br>已知:①2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)=2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g) ΔH4
上述反應(yīng)中ΔH4=
A. 2ΔH3-2ΔH2-ΔH1B. 2ΔH3+2ΔH2-ΔH1
C. 2ΔH3-2ΔH2+ΔH1D. -2ΔH3-2ΔH2-ΔH1
【答案】A
【解析】
【詳解】根據(jù)蓋斯定律可知,反應(yīng)④=-①-2×②+2×③,=--2+2=2ΔH3-2ΔH2-ΔH1,故選A。
7. 關(guān)于一定條件下的化學(xué)平衡H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,下列說法正確的是()
A. 恒溫恒容,充入H2,v(正)增大,平衡右移
B. 恒溫恒容,充入He,v(正)增大,平衡右移
C. 加壓,v(正),v(逆)不變,平衡不移動
D. 升溫,v(正)減小,v(逆)增大,平衡左移
【答案】A
【解析】
【詳解】A. 恒溫恒容,充入H2,氫氣濃度增大,v(正)增大,平衡右移,故A正確;
B. 恒溫恒容,充入He,各反應(yīng)物濃度都不變,v(正)不變,平衡不移動,故B錯誤;
C. 加壓,體積縮小,各物質(zhì)濃度均增大,v(正)、v(逆)都增大,平衡不移動,故C錯誤;
D. 升溫,v(正)增大,v(逆)增大,由于正反應(yīng)放熱,所以平衡左移,故D錯誤;
答案選A。
【點睛】本題考查影響反應(yīng)速率和影響化學(xué)平衡移動的因素;注意恒容容器通入惰性氣體,由于濃度不變,速率不變、平衡不移動,恒壓條件下通入惰性氣體,容器體積變大,濃度減小,相當(dāng)于減壓。
8. 化合物Y能用于高性能光學(xué)樹脂的合成,可由化合物X與2-甲基丙烯酰氯在一定條件下反應(yīng)制得:
下列有關(guān)化合物X、Y的說法錯誤的是
A. Y存在順反異構(gòu)B. X→Y的反應(yīng)為取代反應(yīng)
C. X、Y均能使酸性KMnO4溶液褪色D. X分子中所有原子可能在同一平面上
【答案】A
【解析】
【詳解】A.雙鍵碳上均連接不同基團(tuán)時存在順反異構(gòu),Y不存在順反異構(gòu),故A錯誤;
B. X→Y的反應(yīng)中X的酚羥基上氫原子被替代生成Y和HCl,反應(yīng)中單鍵斷裂,又形成單鍵,屬于取代反應(yīng),故B正確;
C. X含酚羥基、Y含碳碳雙鍵,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故C正確;
D.X中苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),且3個原子可確定1個平面,則X分子中所有原子可能在同一平面上,故D正確;
故選:A。
9. 某恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),下列狀態(tài)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①混合氣體的壓強(qiáng)不再隨時間變化
②混合氣體的密度不再隨時間變化
③混合氣體的總質(zhì)量不再改變
④
⑤單位時間內(nèi)斷裂H-H鍵數(shù)目與斷裂C-H鍵數(shù)目相等
A. ①②③B. ②③⑤C. ②③D. ③④⑤
【答案】C
【解析】
【詳解】①反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量不變,則恒溫恒容條件下,混合氣體的壓強(qiáng)始終不變,則混合氣體的壓強(qiáng)不再隨時間變化,無法確定是平衡狀態(tài),①不符合題意;
②混合氣體的體積一定,混合氣體的質(zhì)量是不定值,則當(dāng)混合氣體的密度不再隨時間變化時,說明氣體總質(zhì)量一定,此時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),②符合題意;
③由于有固體物質(zhì)參加反應(yīng),當(dāng)混合氣體的總質(zhì)量不再改變時,反應(yīng)達(dá)到平衡,③符合題意;
④隨著反應(yīng)的進(jìn)行,始終成立,則無法確定是平衡狀態(tài),④不符合題意;
⑤由化學(xué)計量數(shù)知,斷裂C—H鍵數(shù)目是斷裂H—H鍵數(shù)目的兩倍時反應(yīng)才達(dá)到平衡,⑤不符合題意;
答案選C。
10. 某有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列敘述中不正確的是
A. 1ml該有機(jī)化合物在加熱和催化劑作用下,最多能和4ml反應(yīng)
B. 該有機(jī)化合物能使溴水褪色,也能使酸性溶液褪色
C. 該有機(jī)化合物屬于芳香烴,在一定條件下能通過加聚反應(yīng)生成高分子
D. 該有機(jī)化合物在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)或取代反應(yīng)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.1ml該有機(jī)化合物中含有1ml苯環(huán)和1ml碳碳雙鍵,在加熱和催化劑作用下,最多能和4ml反應(yīng),A正確;
B.該有機(jī)化合物中含有碳碳雙鍵,能使溴水褪色,也能使酸性溶液褪色,B正確;
C.該有機(jī)化合物中含有碳元素、氫元素和氯元素,不屬于芳香烴。含有碳碳雙鍵,在一定條件下能通過加聚反應(yīng)生成高分子,C錯誤;
D.該有機(jī)化合物中含有碳碳雙鍵,在一定條件下能發(fā)生加成反應(yīng)。還含有苯環(huán)、碳鹵鍵,可以發(fā)生取代反應(yīng),D正確。
故選C。
11. A、B、C三種醇分別與足量的金屬鈉完全反應(yīng),在相同條件下產(chǎn)生相同的體積H2,消耗這三種醇的物質(zhì)的量之比為3:6:2,則A、B、C三種醇分子中所含羥基的個數(shù)之比為
A. 3:2:1B. 2:6:3C. 3:1:2D. 2:1:3
【答案】D
【解析】
【詳解】相同條件下相同體積的氫氣的物質(zhì)的量相等,設(shè)生成氫氣6ml,根據(jù)2-OH~2Na~H2↑可知參加反應(yīng)的羥基均為12ml,三種醇的物質(zhì)的量之比為3:6:2,故A、B、C三種分子里羥基數(shù)目之比為=2:1:3。
故選D。
12. 下列敘述與圖對應(yīng)的是
A. 對于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng):,圖①表示在時刻充入了一定量的,平衡逆向移動
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.對于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng):,圖①表示在t0時刻ν正、ν逆 都增大,ν逆 增大的多,化學(xué)平衡逆向移動,應(yīng)該是升高溫度使平衡逆向移動導(dǎo)致,若是充入了一定量的NH3,則ν逆增大,ν正 瞬間不變,這與圖像不吻合,故A錯誤;
B.增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時間縮短;升高溫度反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需時間縮短;則根據(jù)圖像可知:壓強(qiáng):P2>P1;溫度:T1>T2;增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動,C含量增大,說明正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng);升高溫度,C含量減小,說明平衡逆向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),故滿足反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,故B正確;
C.該反應(yīng)是可逆反應(yīng),應(yīng)該用可逆號“ ”,不能用等號“=”表示,故C錯誤;
D.在壓強(qiáng)不變時,升高溫度,化學(xué)平衡向吸熱的逆反應(yīng)方向移動,表示Y的含量應(yīng)該增大,但圖象顯示y軸數(shù)值減小,因此圖④y軸不可以表示Y的百分含量,故D錯誤;
故選B。
13. 為從粗食鹽水中除去、、等離子,以制得精鹽水。某同學(xué)設(shè)計如下方案:
以下說法正確的是
A. A中主要有和,也可能有一些
B. ②中加入過量溶液的主要目的是為了除去、
C. D中有、、這3種離子
D. ③中發(fā)生的反應(yīng)只有
【答案】A
【解析】
【分析】向粗食鹽水中(含、、等離子)先加足量的溶液,則、分別與、結(jié)合反應(yīng)生成難溶性的、,過濾得到主要成分為、以及可能含微溶的的濾渣A;B為主要含、、、OH-以及的濾液;向溶液B中加入足量溶液,則、分別與結(jié)合反應(yīng)生成難溶性的;過濾則C為含的沉淀,D為含、、、的溶液,然后加適量鹽酸酸化,經(jīng)蒸發(fā)濃縮等系列操作得到NaCl晶體。據(jù)此分析可得:
【詳解】A.根據(jù)以上分析,①過濾后A中主要含難溶性的和,也可能含一些微溶性的,故A正確;
B.②中加入過量溶液的主要目的是為了除去和過量的,故B錯誤;
C.由于①加入過量的,引入了,所以D中含有、、、,故C錯誤;
D.③中發(fā)生的反應(yīng)除有反應(yīng)外,還有,故D錯誤;
答案選A
14. 溫度為,向體積不等的恒容密閉容器中分別加入足量活性炭和,發(fā)生反應(yīng):。反應(yīng)相同時間后,測得各容器中的轉(zhuǎn)化率與容器體積的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是
A. 時,a、b兩點平衡常數(shù)
B. 圖中c點所示條件下,
C. 容器內(nèi)的壓強(qiáng):
D. 圖中b點所示條件下,再向體系中充入一定量的,達(dá)到平衡時,的轉(zhuǎn)化率比原平衡大
【答案】C
【解析】
【分析】由反應(yīng)可知容器體積越大,壓強(qiáng)越小,反應(yīng)往正方向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率提高,由圖像可知,相同時間,a,b為已達(dá)到平衡點,c還未達(dá)到平衡,利用化學(xué)平衡常數(shù)和等效平衡進(jìn)行分析。
【詳解】A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度相同,K相同,a、b兩點平衡常數(shù),故A錯誤;
B.由以上分析可知c未達(dá)平衡,此時反應(yīng)正向進(jìn)行,,故B錯誤;
C.b點轉(zhuǎn)化率為80%,則反應(yīng)的為0.8ml,剩余為0.2ml;生成的的物質(zhì)的量為0.4ml,生成的物質(zhì)的量0.8ml,則平衡時混合氣體的物質(zhì)量為:0.2+0.4+0.8=1.4ml;a點時轉(zhuǎn)化率為40%,則反應(yīng)的為0.4ml,剩余為0.6ml;生成的的物質(zhì)的量為0.2ml,生成的物質(zhì)的量0.4ml,則平衡時混合氣體的物質(zhì)量為:0.6+0.2+0.4=1.2ml,若兩容器體積相同,則根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可知得,而,則,故C正確;
D.b點已達(dá)平衡,再向體系中充入一定量的,等同于增大壓強(qiáng),的轉(zhuǎn)化率減小,故D錯誤;
故選:C。
第二部分非選擇題(共58分)
二、非選擇題(本題包括15~19題,共5題)
15. 肼(N2H4)是一種良好的火箭推進(jìn)劑,其與適當(dāng)?shù)难趸瘎?如過氧化氫、氧氣等)配合,可組成比沖最高的可貯存液體推進(jìn)劑。
(1)液態(tài)肼和液態(tài)過氧化氫混合反應(yīng)時,即產(chǎn)生大量氮?dú)夂退魵?,并放出大量熱。若每生?mlN2,放出642kJ的熱量,則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______,消耗16g液態(tài)肼放出的熱量為_______。
(2)已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)
ΔH=-544kJ·ml-1,鍵能數(shù)據(jù)如下表:
則氮氮三鍵的鍵能為_______。若H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ·ml-1,則N2H4(g)的燃燒熱為_______。
(3)氨基甲酸銨(H2NCOONH4)為尿素生產(chǎn)過程的中間產(chǎn)物,易分解。某小組對氨基甲酸銨的分解實驗進(jìn)行探究。
已知:Ⅰ.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH1=-92.4kJ·ml-1
Ⅱ.C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH2=-393.8kJ·ml-1
Ⅲ.N2(g)+3H2(g)+C(s)+O2(g)H2NCOONH4(s) ΔH3=-645.7kJ·ml-1
寫出H2NCOONH4分解生成NH3與CO2氣體的熱化學(xué)方程式:_______。
【答案】(1) ①. N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) ΔH=-642kJ·ml-1 ②. 321kJ
(2) ①. 946kJ·ml-1 ②. 632kJ·ml-1
(3)H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) ΔH=+159.5kJ·ml-1
【解析】
【小問1詳解】
(1)液態(tài)肼和液態(tài)過氧化氫反應(yīng)的化學(xué)方程式為,每生成1ml放出642kJ的熱量,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱為,即熱化學(xué)方程式為;16g液態(tài)肼的物質(zhì)的量為,則消耗16g液態(tài)肼放出的熱量為,故填、;
【小問2詳解】
(2)根據(jù)反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和,設(shè)氮氮三鍵的鍵能為,則,解得x=946;若、,根據(jù)蓋斯定律可得,故填、;
【小問3詳解】
(3) H2NCOONH4分解生成NH3與CO2氣體的化學(xué)方程式為,由蓋斯定律,目標(biāo)方程可由反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅲ得到,即,故填。
16. 在某一容積為2L的密閉容器中,A、B、C、D四種氣體物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________;
(2)反應(yīng)開始到2min,用D的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為________________;此時A的轉(zhuǎn)化率為_______________。
(3)在2min時,圖象發(fā)生改變的原因可能是________用字母表示。
A. 升高溫度B. 加入稀有氣體,增大壓強(qiáng)
C. 減少A的物質(zhì)的量D. 加入催化劑
(4)改變某一條件,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素解釋不正確的是_________。
A. 增大反應(yīng)物濃度使活化分子百分?jǐn)?shù)增加,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快
B. 升高溫度使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)增加,反應(yīng)速率加快
C. 催化劑能降低分子活化時所需能量,使單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)大大增加
D. 增大壓強(qiáng)一定能使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,有效碰撞增多,反應(yīng)速率加快
(5)若上述反應(yīng)在四種不同情況下的反應(yīng)速率分別為,該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為_______________。(用序號表示)
①v(A)=0.16 ml·L-1·s-1;②v(B)=0.6 ml·L-1·s-1;
③v(C)=0.6 ml·L-1·s-1;④v(D)=0.44 ml·L-1·s-1。
【答案】(1)4A+5B6C+4D
(2) ①. 0.1ml/(L·min) ②. 16%(3)AD(4)AD
(5)②>④>③>①
【解析】
【分析】
【小問1詳解】
由圖可知,A、B的物質(zhì)的量減少,C、D的物質(zhì)的量增多,則A、B為反應(yīng)物,C、D為生成物,達(dá)平衡時,A、B、C、D改變的物質(zhì)的量分別為0.8ml、1ml、1.2ml、0.8ml,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4A+5B6C+4D;
【小問2詳解】
反應(yīng)開始到2min,用D的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為;由4A+5B6C+4D可知,生成0.4ml D時,消耗A的物質(zhì)的量為0.4ml,A的轉(zhuǎn)化率為;
【小問3詳解】
由圖可知,在2min時,各物質(zhì)濃度未發(fā)生改變,說明圖象發(fā)生改變的原因與物質(zhì)的濃度無關(guān),2-3min時,圖象的斜率變大,說明化學(xué)反應(yīng)速率變快;
A.升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率增大,A項選;
B.恒容條件下,加入稀有氣體,增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率不變,B項不選;
C.減少A的物質(zhì)的量,化學(xué)反應(yīng)速率減小,C項不選;
D.加入催化劑,能加快化學(xué)反應(yīng)速率,D項選;
答案選AD;
【小問4詳解】
A.增大反應(yīng)物的濃度,可使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,有效碰撞機(jī)會增大,則反應(yīng)速率加快,活化分子百分?jǐn)?shù)不變,A項錯誤;
B.升高溫度,提高分子需要的能量,活化分子數(shù)增加,單位體積內(nèi)活化分子百分?jǐn)?shù)也大大增加,有效碰撞機(jī)會增大,正逆反應(yīng)速率都加快,B項正確;
C.催化劑可降低物質(zhì)的活化能,活化分子百分率增大,反應(yīng)速率增大,C項正確;
D.增大壓強(qiáng),使單位體積內(nèi)活化分子數(shù)百分?jǐn)?shù)增多,只針對于氣體,不是氣體,則不成立,D項錯誤;
答案選AD;
【小問5詳解】
化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,將不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率;
①v(A)=0.16 ml·L-1·s-1;
②v(B)=0.6 ml·L-1·s-1,則;
③v(C)=0.6 ml·L-1·s-1,則;
④v(D)=044 ml·L-1·s-1,則;
則該反應(yīng)進(jìn)行的快慢順序為②>④>③>①。
17. 實驗室用下圖所示裝置制備高純度KMnO4(加熱裝置省略),并得到次氯酸鈉及氯水,并利用產(chǎn)品進(jìn)行實驗探究。已知:K2MnO4溶液是墨綠色,pH在7~7.5之間容易被Cl2氧化。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
(2)裝置A中最合適的反應(yīng)溫度為80℃,需要采取的實驗方法是_______;反應(yīng)中滴加濃鹽酸的速度不能過快,原因是_______。
(3)反應(yīng)一段時間,觀察到_______后關(guān)閉流量控制器,停止加熱,關(guān)閉K1,打開K2,通一段時間N2,避免Cl2逸出;最后將KMnO4溶液減壓過濾后,倒入蒸發(fā)皿中水浴蒸發(fā)濃縮、抽濾即得紫紅色KMnO4固體。
(4)取ag實驗制得的KMnO4固體溶于水,加入過量飽和Ba(OH)2溶液沉降,離心分離,將上層清液及沉淀的洗滌液均移至容量瓶,并配成100mL溶液。取20.00mL上述溶液于碘量瓶中,加入稀硫酸、過量10%KI溶液,放置一段時間后加入幾滴1%淀粉指示劑,用0.0100ml/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,重復(fù)實驗3次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液bmL,該KMnO4的純度為_______(用含a、b的代數(shù)式表示)。(已知2+I2= +2I-,M(KMnO4)=158g?ml-1)
(5)某興趣小組用提純后的KMnO4配成溶液與H2C2O4反應(yīng)探究“濃度對反應(yīng)速率的影響”,發(fā)現(xiàn)KMnO4溶液褪色速率先增大后減緩。為了查找原因,興趣小組找到該反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理如圖所示,由圖可猜測其原因是_______。請設(shè)計實驗驗證你猜測的原因,并將實驗設(shè)計在答題卡中補(bǔ)充完整(可不填滿,也可增加)。
【答案】(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(2) ①. 水浴加熱 ②. 避免C中溶液pH<7
(3)C中溶液由墨綠色變成紫紅色
(4)或
(5) ①. 反應(yīng)過程產(chǎn)生Mn2+做催化劑,速率加快;反應(yīng)后草酸濃度降低,速率減緩 ②. c(H2C2O4)/ml?L-1 ③. m(MnSO4)/g ④. 褪色時間/s ⑤. 0.05 ⑥. 0 ⑦. t1 ⑧. 0.05 ⑨. 0.1 ⑩. t2
【解析】
【分析】本實驗的目的,先制取氯氣,然后凈化;再通入K2MnO4溶液中,最后進(jìn)行尾氣處理。因為K2MnO4溶液在pH=7~7.5之間容易被Cl2氧化,所以需要控制C裝置中溶液的pH,也就是設(shè)法防止A裝置中產(chǎn)生的HCl進(jìn)入C裝置內(nèi)。
【小問1詳解】
裝置A中,MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、MnCl2等,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑。答案為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+2H2O+Cl2↑;
【小問2詳解】
裝置A中最合適的反應(yīng)溫度為80℃,為便于控制溫度,可使用水浴,所以需要采取的實驗方法是:水浴加熱;反應(yīng)中滴加濃鹽酸的速度不能過快,否則Cl2中混有的HCl不能完全被飽和食鹽水吸收,溶解在C裝置中,從而使溶液呈酸性,所以其原因是:避免C中溶液pH<7。答案為:水浴加熱;避免C中溶液pH<7;
【小問3詳解】
K2MnO4為墨綠色,KMnO4為紫紅色,當(dāng)K2MnO4完全被Cl2氧化時,可觀察到C中溶液由墨綠色變成紫紅色。答案為:C中溶液由墨綠色變成紫紅色;
【小問4詳解】
由反應(yīng)可以建立以下關(guān)系式:KMnO4—5Na2S2O3,100mL溶液中,n(KMnO4)=n(Na2S2O3)= 0.0100ml/L×5b×10-3L×=b×10-5ml,該KMnO4的純度為=或。答案為:或;
【小問5詳解】
KMnO4溶液與H2C2O4反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,反應(yīng)速率減慢,但起初反應(yīng)速率加快,由圖可猜測,可能為Mn2+的催化作用,所以其原因是:反應(yīng)過程產(chǎn)生Mn2+做催化劑,速率加快;反應(yīng)后草酸濃度降低,速率減緩。
設(shè)計實驗驗證你猜測的原因,可做對比實驗,保持反應(yīng)物的濃度和體積分別相同,加入一定質(zhì)量MnSO4,比較溶液褪色的時間。KMnO4溶液與H2C2O4反應(yīng)的關(guān)系式為:2KMnO4—5H2C2O4,可求出c(H2C2O4)=0.05ml?L-1。由此可得出以下數(shù)據(jù):
答案為:反應(yīng)過程產(chǎn)生Mn2+做催化劑,速率加快;反應(yīng)后草酸濃度降低,速率減緩;c(H2C2O4)/ml?L-1;m(MnSO4)/g;褪色時間/s;0.05;0;t1;0.05;0.1;t2。
【點睛】當(dāng)溶液中發(fā)生多步反應(yīng)時,可建立關(guān)系式求解。
18. 艾司洛爾(I )是預(yù)防和治療手術(shù)期心動過速的一種藥物,某合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為_____________________,D 的化學(xué)名稱為__________________。
(2)G→H的反應(yīng)類型為_______________,H中所含官能團(tuán)的名稱為______________。
(3)C→D中步驟①的化學(xué)反應(yīng)方程式為_________________。
(4)已知:1 ml D 和1 ml 丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成 1 ml E、1 ml H2O和1 mlCO2,且E 能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),則 E 的結(jié)構(gòu)簡式為 ____________。
(5)X是F的同分異構(gòu)體,寫出滿足下列條件的 X 的結(jié)構(gòu)簡式________。①與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳②與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)③核磁共振氫譜有四組峰且峰面積之比為 6 : 2 : 1 : 1
(6)參照上述合成路線,設(shè)計以和為主要原料制備的合成路線______。
【答案】 ①. ②. 對羥基苯甲醛 ③. 取代反應(yīng) ④. 酯基和醚鍵 ⑤. +4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O ⑥. ⑦. ⑧.
【解析】
【分析】根據(jù)A的化學(xué)式C7H8O,由C逆推得出A的結(jié)構(gòu)簡式為,B為,根據(jù)C→D發(fā)生的兩步反應(yīng)推出D為,1 ml D 和1 ml 丙二酸在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成 1 ml E、1 ml H2O和1 mlCO2,且E 能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),結(jié)合E的分子式,E為,E和氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成F為,F(xiàn)和CH3OH發(fā)生酯化反應(yīng)生成G為。
【詳解】(1)根據(jù)A的化學(xué)式C7H8O,由C逆推得出A的結(jié)構(gòu)簡式為,根據(jù)C→D發(fā)生的兩步反應(yīng)①+4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O,②在H+條件下,轉(zhuǎn)化為D,D的化學(xué)名稱為對羥基苯甲醛,故答案為;對羥基苯甲醛。
(2)G為, G中酚羥基上氫原子被所取代從而得到H,故G→H的反應(yīng)類型為取代反應(yīng),根據(jù)H 的結(jié)構(gòu)簡式可知,所含官能團(tuán)的名稱為酯基和醚鍵,故答案為取代反應(yīng);酯基和醚鍵。
(3)C→D中步驟①化學(xué)反應(yīng)方程式為
+4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O,故答案為 +4NaOH +2NaCl+CH3COONa+2H2O。
(4)1 ml D()和1 ml 丙二酸(HOOC-CH2-COOH)在吡啶、苯胺中反應(yīng)生成 1 ml E、1 ml H2O和1 mlCO2,且E 能與溴水發(fā)生加成反應(yīng),可知E中含碳碳雙鍵,E的化學(xué)式為C9H8O3, E為,故答案為。
(5)X的分子式為C9H10O3,根據(jù)①與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳,說明含有-COOH②與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng),說明含有酚羥基③核磁共振氫譜有四組峰且峰面積之比為 6 : 2 : 1 : 1,有四種不同環(huán)境的氫原子,故符合題意的X有
故答案為。
(6)以和為主要原料制備,對比原料和目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式,中羧基發(fā)生酯化反應(yīng)引入—COOCH3,碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng),模仿流程中G→H引入醚鍵,則合成路線為:
故答案為
。
【點睛】本題考查有機(jī)物的推斷與合成,側(cè)重考查分析推斷、知識綜合運(yùn)用能力,充分利用反應(yīng)條件、有機(jī)物分子式與結(jié)構(gòu)簡式進(jìn)行分析推斷,明確官能團(tuán)及其性質(zhì)關(guān)系、官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系是解題關(guān)鍵。
19. 將紅熱固體單質(zhì)甲投入黃色溶液乙中,劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A,A在常溫下不與空氣反應(yīng),根據(jù)如圖所示關(guān)系填空:
(1)寫出下列物質(zhì)的名稱:甲是_______,乙是_______,丙是_______。
(2)混合氣體A的成分是_______。
(3)氣體B是_______,藍(lán)色溶液是_______。
(4)寫出固體甲與溶液乙反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(5)若將氣體A依次通過盛有澄清石灰水和溶液的洗氣瓶,發(fā)現(xiàn)氣體通過澄清石灰水后顏色消失,溶液中并無沉淀生成,氣體通過溶液時產(chǎn)生白色沉淀,寫出氣體A通過盛有澄清石灰水的洗氣瓶時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
【答案】(1) ①. 碳 ②. 濃硝酸 ③. 銅
(2)和
(3) ①. NO ②. 溶液
(4)
(5)、
【解析】
【分析】由藍(lán)色溶液可知,單質(zhì)丙為銅,框圖中能與Cu反應(yīng)的溶液為混合氣體A與水作用生成的溶液,則該溶液為硝酸溶液,A中的某種成分能與水反應(yīng)生成硝酸,則A中含有二氧化氮;紅熱固體單質(zhì)甲投入黃色溶液乙中,劇烈反應(yīng)產(chǎn)生混合氣體A,可推知固體甲為單質(zhì)碳,乙為濃硝酸,碳和濃硝酸加熱生成二氧化氮、二氧化碳和水,故A為二氧化氮和二氧化碳的混合氣體;銅和稀硝酸生成硝酸銅和一氧化氮,二氧化氮和二氧化碳的混合氣體通過足量澄清石灰水,二氧化碳生成碳酸鈣沉淀,二氧化氮轉(zhuǎn)化為一氧化氮?dú)怏w,故B為一氧化氮;
【小問1詳解】
甲是碳,乙是濃硝酸,丙是銅;
【小問2詳解】
由分析可知,A為二氧化氮和二氧化碳的混合氣體;
【小問3詳解】
由分析可知,氣體B是一氧化氮,藍(lán)色溶液是硝酸銅溶液;
【小問4詳解】
碳和濃硝酸加熱生成二氧化氮、二氧化碳和水,反應(yīng)為;
【小問5詳解】
化學(xué)鍵
N-N
N-H
O=O
O-H
鍵能/(kJ·ml-1)
193
391
497
463
編號
c(KMnO4)/ml?L-1
V(KMnO4)/mL
V(H2C2O4)/mL
_______
_______
_______
I
0.01
2.0
2.0
_______
_______
_______
II
0.01
2.0
2.0
_______
_______
_______
……
編號
c(KMnO4)/ml?L-1
V(KMnO4)/mL
V(H2C2O4)/mL
c(H2C2O4)/ml?L-1
m(MnSO4)/g
褪色時間/s
I
0.01
2.0
2.0
0.05
0
t1
II
0.01
2.0
2.0
0.05
0.1
t2
……
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