河南省周口市2016-2017学年高二下学期化学期末考试试卷

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河南省周口市2016-2017学年高二下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2017高二下·周口期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列有关说法错误的是(  )
A.食物溶于水后的溶液pH <7,则该食物成为酸性食物
B.墨水是一种胶体,不同墨水混用时可能使钢笔流水不畅或者堵塞
C.合金材料中可能含有非金属元素
D.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
【答案】A
【知识点】合金及其应用;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.食物的酸碱性与化学上所指的溶液的酸碱性是不同的概念,它是指食物成酸性或成碱性,是按食物在体内代谢最终产物的性质来分类的,食物的酸碱性与溶于水后的溶液pH无关,A符合题意;
B. 墨水是一种胶体,不同墨水混用时会发生聚沉,可能使钢笔流水不畅或者堵塞,B不符合题意;
C. 合金材料中可能含有非金属元素,例如钢铁中含有碳元素,C不符合题意;
D. “火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.食品的酸碱性是指代谢后产物的酸碱性;
B.带有不同电荷的胶体混合后发生聚沉;
C.根据合金的组成进行判断;
D.不同金属在燃烧时发出不同的颜色。
2.(2017高二下·周口期末)设 表示阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,2.24 LNO2与N2O4的混合气体中含有氮原子的数目为0.1
B.若1 L 0.2 mol/L的FeCl3溶液完全水解形成胶体,则胶体粒子数为0.2
C.标准状况下,22.4L SO2中含有的氧原子数为3.0
D.常温下,Na2O2与H2O反应生成1molO2时,转移电子数是2
【答案】D
【知识点】气体摩尔体积;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、标准状况下,2.24 LNO2与N2O4的混合气体中含有氮原子的物质的量介于0.1mol和0.2mol之间,A不符合题意;
B、胶体是粒子的集合体,1L0.2mol/L的FeCl3溶液完全水解形成胶体,胶体粒子数小于0.2NA,B不符合题意;
C. 标准状况下22.4L SO2中含有的氧原子数为2.0NA,C不符合题意;
D. 常温下,Na2O2与H20反应生成1molO2时,氧元素化合价从-1价升高到0价,转移电子数是2NA,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】根据气体摩尔体积、物质的量浓度等计算对应物质的物质的量,然后分析与阿伏加德罗常数的关系即可。
3.(2017高二下·周口期末)下列实验现象和结论相对应且正确的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 用铂丝沾取少量某溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 证明该溶液中存在Na+不含K+
B 试管b比试管a中溶液的红色深 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
C 用浓盐酸和石灰石反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液中 Na2SiO3溶液溶液变浑浊 C元素的非金属性大于Si元素
D 向某无色溶液中通入过量的CO2气体 产生白色沉淀 该溶液中一定含有SiO32-
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,故检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,符合题意操作为:用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有钠离子、无钾离子,A不符合题意;
B、增大铁离子浓度红色加深,说明增大反应物浓度,平衡向正反应方向进行,B符合题意;
C、浓盐酸易挥发,生成的CO2中含有氯化氢气体,氯化氢也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,不能说明碳元素的非金属性强于硅元素,C不符合题意;
D、能与CO2反应产生白色沉淀的无色溶液不一定是硅酸钠溶液,也可能是偏铝酸钠溶液,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据实验过程和现象分析得出的结论是否符合事实即可。
4.(2017高二下·周口期末)下列解释事实的化学方程式或离子方程式错误的是(  )
A.向海带灰浸出液中加入硫酸、双氧水:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
B.自然界各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后产生的硫酸铜,遇到难溶液的PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS):Cu2++SO42-+PbS═CuS+PbSO4
C.在燃煤时加入适量石灰石,可减少SO2的排放:2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO3+2CO2
D.在盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)上通过施加适量CaSO4,可降低土壤的碱性:CaSO4+Na2CO3═CaCO3↓+Na2SO4
【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.双氧水和碘离子反应生成碘和水,其离子方程式为2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O,故A不符合题意;
B.硫酸铜,遇到难溶的PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)的离子反应为Cu2++SO42-+PbS═CuS+PbSO4,故B不符合题意;
C.在燃煤时加入适量石灰石,可减少SO2的排放的反应为2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO4+2CO2,故C符合题意;
D.盐碱地(施加适量CaSO4,可降低土壤的碱性的反应为CaSO4+Na2CO3═CaCO3↓+Na2SO4,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据反应事实、离子反应中的两个守恒进行判断离子方程式的正误即可。
5.(2017高二下·周口期末)—种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。有关说法正确的是(  )
A.b电极为该电池的负极
B.b电极附近溶液的pH增大
C.a 电极反应式:C6H10O5 -22e- +6H2O =6CO2↑ +22H+
D.中间室:Na+移向左室,Cl-移向右室
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+,
A.该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极发生还原反应,A不符合题意;
B.右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,氢离子参加反应导致溶液酸性减小,溶液的pH增大,B符合题意;
C.左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+,C不符合题意;
D.放电时,电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室,阴离子Cl-移向负极室左室,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据原电池原理分析电极发生的反应、判断原电池的正负极、书写电极方程式即可。
6.(2017高二下·周口期末)Q、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。 已知:X和X、W和Y 分别位于同主族且W、Y质子数之和是Q、X质子数之和的2倍。下列说法错误的是(  )
A.Q、W、Y不可能形成离子化合物
B.在同周期元素形成的简单气态氢化物中,Z的氢化物沸点最高
C.原子半径的大小顺序:X>Y>W
D.X的最高价氧化物对应水化物具有酸性
【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】Q、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知X和Q、W和Y 分别位于同主族且W、Y质子数之和是Q、X质子数之和的2倍,短周期中符合条件的是H、Na、O、S,即Q是H,W是是O,X是Na,Y是S,因此Z是Cl。
A. H、O、S不可能形成离子化合物,A符合题意;
B. 在第三周期元素形成的简单气态氢化物中氯化氢的相对分子质量增大,沸点最高,B符合题意;
C. 同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径的大小顺序:Na>S>O,C符合题意;
D. Na的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠,具有碱性,D不符合题意,
故答案为:D。
【分析】首先根据元素在周期表中的位置和核外电子排布特点判断出各种元素,然后结合元素周期律进行解答即可。
7.(2017高二下·周口期末)在2 L恒容绝热(不与外界交换能量)容器中进行2A(g) +B(g) =2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应10 s后达到平衡状态,测得体系压强升高,前10s内v(A)= 0.025 mol/(L s)。下列说法正确的是(  )
物质 A B C D
起始投料(mol) 2 11 2 0
A.达平衡时,2v正(A)=v逆(B)
B.平衡后,增加D的量,平衡逆向移动
C.到达平衡时,n(B) =0.5 mol
D.温度升高,该反应的平衡常数减小
【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】起始时D的物质的量为0,则反应2A (g)+B(g) 2C(g)+D(s)只能向正反应进行建立平衡,正反应是气体体积减小的反应,又容器的体积不变,而平衡时压强增大,说明在绝热条件下,混合气体的温度升高了,则该反应的正反应为放热反应。
A.平衡时正逆反应速率相等,且反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以根据方程式可知v正(A)=2v逆(B),A不符合题意;
B.D为固体,平衡时增加D,平衡不发生移动,B不符合题意;
C.前10s内v(A)=0.025mol/(L s),则前10s内v(B)=0.0125mol/(L s),平衡时消耗B的物质的量为:0.0125mol/(L s)×10s×2L=0.25mol,所以平衡时B的物质的量为:1mol-0.25mol=0.75mol,C不符合题意;
D.该反应为放热反应,升高温度后平衡向着逆向移动,则该反应的平衡常数会减小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据建立平衡体系时各物质的物质的量判断建立方式,然后根据达到平衡时压强的变化判断反应的吸热或放热,然后根据化学平衡的影响因素、化学平衡常数等进行解答即可。
8.(2017高二下·周口期末)根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)(  )
A.反应①②③④⑤均属于氧化反应和离子反应
B.反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰
C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1︰1
D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰4
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A,①②③④⑤ 5个反应中都有元素的化合价发生了变化,所以都是氧化还原反应。反应④⑤不是在水溶液中发生的反应,所以不是离子反应,A不符合题意。
B,反应⑤是置换反应,铝是还原剂,锰是还原产物,所以铝的还原性强于锰,B符合题意。
C,反应③中氧元素的化合价是从-1升高到0,而反应④中氧元素的化合价是从-2升高到0,所以两者转移的电子数之比为1:2,C不符合题意。
D,反应①的化学方程式为MnO2+4HCl=MnCl2++Cl2↑+2H2O,参加反应的HCl中有一半被氧化,所以氧化剂和还原剂之比为1:2,所以D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据二氧化锰与各种物质的反应判断反应类型、还原性的强弱、电子转移等即可。
9.(2017高二下·周口期末)水的电离平衡曲线如图所示,若以A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度,则下列说法正确的是(  )
A.纯水中25℃时的c(H+)比100℃时的c(H+)大
B.25℃时某溶液中由水电离产生的c( H+)> =1×10-ll mol L-1,则该溶液的pH可能是11或3
C.将pH = 9的Ba(OH)2溶液与pH =4的稀盐酸混合,并保持100 ℃的恒温,混合溶液的pH=7,则此Ba(OH)2的溶液和盐酸的体积比为10:1
D.100℃时,某 NaSO4 溶液中 c(SO42- ) =5 ×10 -4mol L-1,则溶液中 c(Na+): c(OH-)为104:1
【答案】B
【知识点】水的电离
【解析】【解答】A、水的电离为吸热反应,升高温度,水的电离程度增大,氢离子浓度增大,所以纯水中25℃时的c(H+)比100℃的时c(H+)小,A不符合题意;
B、根据题给图像知,25℃时水的离子积为10-14,由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol L-1,若溶液为酸性溶液,氢离子浓度为:0.001mol/L,溶液的pH=3;若溶液为碱性溶液,则溶液中氢离子浓度为1×10-11mol L-1,溶液pH=11,B符合题意;
C、100℃时水的离子积为10-12,混合溶液的pH=7,反应后的溶液为碱性溶液,溶液中氢离子浓度为1×10-7mol L-1,氢氧根离子浓度为1×10-5mol L-1;pH=9的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为1×10-3mol L-1,与pH=4的稀盐中氢离子浓度为1×10-4mol L-1,设氢氧化钡的体积为x,盐酸溶液的晶体为y,则:(10 3x 10 4y)/(x+y) =1×10-5,解得x:y=1:10,C不符合题意;
D、100℃时,中性溶液中氢氧根离子浓度为1.0×10-6mol/L,c(SO42- )=5×10-4mol L-1,则硫酸钠溶液中钠离子浓度为1.0×10-3mol/L,溶液中c(Na+):c(OH-)=1.0×10-3mol/L:1.0×10-6mol/L=103:1,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据水的离子积常数与温度的关系计算不同温度下溶液中氢离子和氢氧根离子浓度,然后判断溶液的pH等即可。
10.(2017高二下·周口期末)常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.KP/c(OH-) =1 ×10-12 mol L-1的溶液中Na+、Ca2+、NH4+、CH3COO、Cl-可以大量共存
B.用少量水稀释0.1 mol L-1氨水时,溶液中c(OH-) c(NH4+)/c(NH3 H2O)减小
C.已知AgCl的Ksp = 1.8 × 10-10,则在r任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-), 且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol L-1
D.向NH4Cl溶液中加入NaOH溶液至呈中性,溶液中c(Na+)=c(NH3 H2O)
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;离子共存
【解析】【解答】A. KW/c(OH-)=1×10-12mol L-1的溶液中氢离子浓度是1×10-12mol L-1,溶液显碱性,因此Ca2+、NH4+均不能大量共存,A不符合题意;
B. 溶液中c(OH-) c(NH4+)/c(NH3 H2O)表示一水合氨的电离常数,温度不变,平衡常数不变,B不符合题意;
C. 在含AgCl固体的溶液中c(Ag+)不一定等于c(Cl-),例如在氯化钠溶液中等,C不符合题意;
D. 向NH4Cl溶液中加入NaOH溶液至呈中性,根据电荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-),根据物料守恒可知c(NH3 H2O)+c(NH4+)=c(Cl-),所以溶液中c(Na+)=c(NH3 H2O),D符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.首先判断溶液的酸碱性,再分析离子能否大量共存即可;
B.电离平衡常数是温度的函数;
C.根据溶度积常数的含义进行判断;
D.根据溶液中电荷守恒和物料守恒进行判断。
11.(2017高二下·周口期末)下列说法错误的是(  )
A.处于最低能童的原子叫做基态原子
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随若相对分子质量的增大而增大
C.化学键可以是原子间作用力,也可以是离子间作用力
D.3p2表示3p能级有两个轨道
【答案】D
【知识点】化学键;分子间作用力
【解析】【解答】A. 处于最低能量的原子叫做基态原子,A不符合题意;
B. 对于组成和结构相似的分子,其范德华力随若相对分子质量的增大而增大,B不符合题意;
C. 化学键可以是原子间作用力,也可以是离子间作用力,例如钠离子和氯离子,C不符合题意;
D. 3p2表示3p能级有两个电子,p能级含有3个轨道,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.基态原子的能量最低;
B.根据分子间作用力的变化规律进行判断;
C.根据化学键的分类进行判断;
D.根据轨道表示式的含义进行判断。
12.(2017高二下·周口期末)下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且共用电子对不发生偏移的是(  )
A.CO2 B.N2 C.BCl3 D.PCl3
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A、CO2中C元素化合价为+4,C原子最外层电子数为4,所以4+4=8,分子中C原子满足8电子结构;O元素化合价为-2,O原子最外层电子数为6,所以2+6=8,O原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,A不符合题意;
B、N2中N原子最外层5个电子,氮气结构式为N≡N,N原子形成3个共价键,每个共价键提供一个电子,所以每个N原子周围电子数为:5+3=8;但是N2成键原子相同,共用电子对不发生偏移,B符合题意;
C、BeCl2中Be元素化合价为+2,Be原子最外层电子数为2,所以2+2=4,Be原子不满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,C不符合题意;
D、PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层电子数为5,所以3+5=8,P原子满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】对于ABn的共价化合物,各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8,原子都满足最外层8电子结构;单质分子根据最外层电子和成键数目分析;成键元素的非金属性不同时,共用电子对会发生偏移。
13.(2017高二下·周口期末)下列微粒:①CH4②NH3③CH3COO -④NH4+⑤H2O+ 中含有配位键的是(  )
A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】①甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,CH4不含有配位键;②氨气分子中氮原子含有孤电子对,但氢原子不含空轨道,所以不能形成配位键;③CH3COO-中碳和氧最外层有8个电子达到稳定结构,氢满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,不含有配位键;④氨气分子中氮原子含有孤电子对,氢离子提供空轨道,可以形成配位键,NH4+含有配位键;⑤H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,H3O+含有配位键;
故答案为:C。
【分析】根据配位键的形成条件判断各种微粒中是否含有配位键即可。
14.(2017高二下·周口期末)下列描述中正确的是(  )
A.CO32-的空间构型为平面三角形
B.CH4和SO3的中心原子均为sp2杂化
C.CS2为V形的极性分子
D.1molP4中有4NA成键电子对
【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.碳酸根离子中价层电子对个数=3+(4+2-3×2)/2=3,且没有孤电子对,所以是平面三角形,A符合题意;
B. CH4中含有4个σ键且不含孤电子对,其中心原子均为sp3杂化,SO3中含有3个σ键且没有孤电子对,所以其中心原子为sp2杂化,B不符合题意;
C.二硫化碳分子中碳原子含有两个σ键且不含孤电子对,所以是直线型分子,C不符合题意;
D.白磷是正四面体结构,所以1molP4中有6NA成键电子对,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据价层电子对数判断空间构型;
B.根据分子中含有的共价键类型判断中心原子的杂化方式;
C.首先判断空间构型,然后分子分子的极性;
D.根据白磷分子的空间构型进行判断。
15.(2017高二下·周口期末)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有(  )
A.甲苯 B.环己烷
C.丙烯 D.I—氯苯
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.甲苯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,A不符合题意;
B.环己烷分子中碳原子均是饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面上,B不符合题意;
C.丙烯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,C不符合题意;
D.氯苯可以看作一个氢原子被氯原子取代,苯的所有原子处于同一平面上,因此氯苯的所有原子都处于同一平面,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据甲烷、乙烯、苯等分子的空间构型判断各种分子中所有原子是否共面即可。
16.(2017高二下·周口期末)下列各组中的物质均能发生消去反应的是(  )
A.乙烯和乙酸 B.乙醇和氯乙烷
C.苯和溴乙烯 D.丙烯和丙烧
【答案】B
【知识点】消去反应
【解析】【解答】A. 乙烯和乙酸均不能发生消去反应,A不符合题意;
B. 乙醇和氯乙烷均可以发生消去反应生成乙烯,B符合题意;
C. 苯和溴乙烯均不能发生消去反应,C不符合题意;
D. 丙烯和丙烷均不能发生消去反应,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据醇和氯代烃发生消去反应的条件进行判断即可。
17.(2017高二下·周口期末)丁酸(C4H802)与丁醉(C4H10O)在一定条件下反应,生成的酯有(  )
A.4 种 B.6 种 C.8种 D.10种
【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】丙基有两种,丁酸有两种,由于丁基有4种,所以丁醇有4中,则二者形成的酯类有2×4=8种,
故答案为:C。
【分析】根据丁酸中丙基的结构和丁醇中丁基的判断丁酸和丁醇的种类数,然后判断生成的酯的种类数即可。
18.(2017高二下·周口期末)下列说法中错误的是(  )
A.2-甲基丁烷也称异丁烷
B. 的一溴代物和 的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
【答案】A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A. 2-甲基丁烷也称异戊烷,A符合题意;
B. 和 的分子中均含有4类氢原子,所以其一溴代物都有4种(不考虑立体异构),B不符合题意;
C. 食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质,C不符合题意;
D. 蛋白质水解的最终产物是氨基酸,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.2-甲基丁烷有5个碳原子;
B.根据等效氢原子数判断一溴代物的种类数;
C.根据油脂的的变化进行判断;
D.根据蛋白质的水解产物进行判断 。
二、实验题
19.(2017高二下·周口期末)在众多的新能源中,氢气将会成为21世纪最理想的能源。如图所示,硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2O,又能制得H2。
请回答:
(1)该过程中X 是   (写化学式)。
(2)写出该过程反应的化学方程式:I     ,II     。
(3)尾气中的SO2可用NaOH溶液吸收,同时可得含Na2SO3的样品,为测定样品中 Na2SO3的质量分数,甲同学设计实验如下(夹持及加热装置略):
①A装置发生反应的化学方程式    。
②装置D的作用是     。
③持续通入氮气的目的    。
④甜定样品中的质量分数所需的数据除含Na2SO3的样品质量外,还需要测    。
【答案】(1)I2
(2)SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;2HI H2+I2
(3)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;防止空气中的H2O、CO2、O2进入C中;排尽装置中的空气,同时使SO2 被C装置中溶液充分吸收;装置C通入SO2 前后的质量
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质
【解析】【解答】根据题给流程和信息知,反应Ⅰ为SO2被氧化:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,反应Ⅱ为:2HI H2 + I2。
(1)根据以上分析可知X是I2。
(2)根据以上分析可知反应Ⅰ为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,反应Ⅱ为:2HI H2+ I2。
(3)该实验的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,通过测定装置C反应前后的质量增加量,计算亚硫酸钠的质量,则①根据以上分析可知A装置发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;②由于空气中的水蒸气、CO2和氧气均会被C装置吸收,所以装置D的作用是防止空气中的H2O、CO2、O2进入C中。③由于装置中含有空气,同时会残留SO2,所以持续通入氮气的目的是排尽装置中的空气,同时使SO2 被C装置中溶液充分吸收;④根据以上分析可知测定样品中Na2SO3的质量分数所需的数据是含Na2SO3的样品质量、装置C通入SO2 前后的质量。
【分析】(2)根据图像中各种物质的转化关系,分析发生的化学反应,利用氧化还原反应原理书写化学方程式。
三、综合题
20.(2017高二下·周口期末)某化工厂排出废渣的主要成分为BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等. 利用此废液制备Ba(NO3)2晶体的部分工艺流程如下:
已知:Ba(NO3)2的溶解度受温度影响较大。
(1)酸溶时将废渣粉碎的目的是    。
(2)废渣中Ba(FeO2)2山中Fe元素的化合价为   ,酸溶时BaSO3与HNO3反应的离子方程式为:   ;
(3)废渣I主要成分为   (填化学式);
(4)结合本厂实际,X的最佳试剂为   ;
(5)操作Ⅲ为     。
(6)过滤3最后的废渣中除含少的BaSiO3、H2SiO3(H4SiO4)及原有的难溶性杂质外还含有   (填化学式)。
(7)称取6.96g所得Ba(NO3)2品体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为4.66 g,则该Ba(NO3)2的纯度为   。
【答案】(1)加快溶解速率,提高浸取率
(2)+3;3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4+2NO↑+H2O
(3)BaSO4和H2SiO3
(4)BaCO3或适量Ba(OH)2
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
(6)Fe(OH)3、BaSO4
(7)75%
【知识点】氧化还原反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】废渣的主要成分为BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,由流程可知,加硝酸溶解,生成硝酸钡、硝酸铁,硝酸与亚硫酸钡发生氧化还原反应生成硫酸钡,另外硅酸盐结合氢离子转化为硅酸沉淀,则废渣1为硫酸钡和硅酸的混合物,X既要能中和硝酸,又不产生新杂质,结合实际,故可用BaCO3或氢氧化钡;调节pH使铁离子转化为沉淀,然后过滤,废渣2为Fe(OH)3,然后加氢氧化钡溶液调节pH为中性,结合Ba(NO3)2的溶解度受温度影响较大,则操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥得到Ba(NO3)2晶体,则
(1)酸溶时将废渣粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快溶解速率,提高浸取率。
(2)由化合物中正负化合价的倒数和为0可知,Ba(FeO2)2与中钡元素为+2价,O为-2价,则铁元素为+3价;硝酸具有强氧化性,酸溶时BaSO3与HNO3反应的离子方程式为3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4+2NO↑+H2O;
(3)由上述分析可知,废渣1为BaSO4和H2SiO3;
(4)X既要能中和硝酸,又不产生新杂质,结合工厂实际,应该用BaCO3或适量Ba(OH)2来调节pH;(5)从溶液中提取溶质的方法为:蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤,所以操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶;
(6)根据以上分析可知过滤3最后的废渣中除含少的BaSiO3、H2SiO3及原有的难溶性杂质外还含有Fe(OH)3、BaSO4;(7)设参加反应的Ba(NO3)2为xg,则
Ba(NO3)2+H2SO4= BaSO4↓+2HNO3
261 233
xg 4.66g
261/xg=233/4.66g,解得x=5.22,则该BBa(NO3)2的纯度为5.22g/6.96g×100%=75%。
【分析】(2)亚硫酸钡与硝酸的不能只考虑亚硫酸根与氢离子的反应,还需要考虑硝酸的氧化性和亚硫酸根离子的还原性,才能正确书写离子方程式。
21.(2017高二下·周口期末)水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭作用而得.是重要的化工原料,可用于合成甲醇和甲醚等有机化合物,已知:
(1)△H1=    (用△H2、△H3、△H4)。
(2)反应②的存在,可大大提高CH3OCH3的产率,原因是:    。
CO(g)和H2(g)以物质的量之比1:2混合,一定条件下在1L固定容积内发生反应①,下图表示温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量与时间的关系。回答下列问题:
①C、D两点平衡常数KC   KD(填>、<、= )。
②在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2下列有关该体系的说法正确的是    。
a. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
b.甲醇的物质的量增加
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)温度为T时,向容积1L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应②,相关数据如下:
①甲容器中,反应在t1min内的平均速率v(H2)=    mol/(L min)。
②乙容器中,a=   mol。
③解释降低温度使CO2平衡浓度增大的原因   。
【答案】(1)(ΔH4-ΔH3 )/2
(2)此反应消耗了H2O(g)同时生成了H2,均有利于反应④正向移动;>;ab
(3)0.4/t1;1.6;该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,CO2平衡浓度增大
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可知(④-③)/2即可得到△H1=(ΔH4-ΔH3 )/2。
(2)反应②消耗了H2O(g)同时生成了H2,均有利于反应④正向移动,所以反应②的存在,可大大提高CH3OCH3的产率。
(3)①反应①是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向小结,则C、D两点平衡常数KC>KD。②a.对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,增大压强,正反应速率加快,逆反应速率也加快,a正确;
b.正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向进行,甲醇的物质的量增加,b正确;
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小,c错误;
故答案为:ab;
(4)①甲容器中,反应在t1min 内消耗CO的物质的量为:1.2mol-0.8mol=0.4mol,则该时间段内用CO表示的平均反应速率为:v(CO)=0.4mol/(1L×t1min)=0.4/t1mol/(L min),根据化学计量数与反应速率成正比可知:v(H2)=v(CO)=0.4/t1mol/(L min)。②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)为气体体积不变的反应,压强不影响化学平衡,则甲、乙互为等效平衡,达到平衡时反应物转化率相等,则:0.8/1.2=a/2.4,解得:a=1.6;③反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)焓变小于0,为放热反应,降低温度后平衡向着正向移动,导致二氧化碳的浓度增大。
【分析】(1)根据已知热化学方程式利用盖斯定律构造目标方程式,然后计算反应的焓变。
四、推断题
22.(2017高二下·周口期末)原子序数小于36的X、Y、Z、R、W四种元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子、R单质占空气体积的1/5; W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为   ,1mol Z2X4含有σ键的数目为    。
(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSPEK构型相同,但立体构型不同,ZXS的立体构型为    ,两种化合物分子中化学键的键角较小的是   (用分子式表示,下同)。
(3)与R同主族的三种非金属元素与x可形成结构相似的三种物质.试推测三者的稳定性由大到小的顺序   ,理由是    ;三者的沸点有高到低的顺序是    ,解释原因   。
(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧物的分子式是   。
(5)W元素有   个运动状态不同的电子,其基态原子的价电子排布式为   。
【答案】(1)sp2;5NA(或答具体数值也行)
(2)三角锥形;H2O
(3)H2O>H2S>H2Se;键长越短,键能越大,化合物越稳定;H2O>H2Se>H2S;H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高
(4)CO
(5)29;3d104s1。
【知识点】原子核外电子的运动状态;键能、键长、键角及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,R是O;W的原子序数为29,则W是Cu元素。
(1)C2H4分子平面形结构,所以C轨道的杂化类型为sp2杂化。单键都是σ键,双键中还含有1个σ键,则一个乙烯分子中含有5个σ键;
(2)化合物NH3与化合物H2O的VSPEK构型相词,均是四面体,但立体构型不同,氨气分子中含有1对孤对电子,其立体构型为三角锥形;水分子中含有2对孤对电子,所以两种化合物分子中化学键的键角较小的是H2O。
(3)由于同主族从上到下原子半径逐渐增大,而键长越短,键能越大,化合物越稳定,所以稳定性是H2O>H2S>H2Se;由于水分子间存在氢键,则沸点大小顺序是H2O>H2S>H2Se;
(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种单质互为等电子体,CO和N2互为等电子体,所以元素Y的这种氧化物的分子式是CO;(5)铜元素原子序数是29,核外有29个运动状态不同的电子,其基态原子的价电子排布式为3d104s1。
【分析】(3)根据键长和键能与化合物的稳定性的关系判断氢化物的稳定性,结合氢键对熔沸点的影响进行判断沸点大小顺序。
23.(2017高二下·周口期末)已知: (主要产物)1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化。
(1)A的化学名称   ,B的分子式为   。
(2)上述反应中,②是   反应 (填反应类型) 。
(3)写出E、H物质的结构简式E   ,H    。
(4)出D-F反应的化学方程式    。
(5)写出A—C反应的化学方程式    。
(6)满足下列条件的H的同分异构体有   种。(除H外)
①苯环上只有一个支链。②与H宫能团相同且能够水解。
【答案】(1)苯乙烯;C8H8Br2
(2)消去
(3);
(4)
(5)
(6)13
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】1mol某烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O,故烃A的分子式为C8H8,不饱和度为(2×8+2 8)÷2=5,可能含有苯环,由A发生加聚反应生成C,故A中含有不饱和键,A为 ,C为 ,A与溴发生加成反应生成B,B为 ,B在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,E为 ,E与溴发生加成反应生成 ,由信息烯烃与HBr的加成反应可知,不对称烯烃与HBr发生加成反应,H原子连接在含有H原子多的C原子上,A与HBr放出加成反应生成D,D为 , 在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成F,F为 , 与乙酸发生酯化反应生成H,H为 ,则(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ,名称是苯乙烯;B的结构简式为 ,化学式为 C8H8Br2;
(2)上述反应中,②是卤代烃的消去反应;
(3)根据以上分析可知E、H物质的结构简式分别为 、 ;
(4)D→F是D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成F,反应方程式为: ;
(5)A—C反应的化学方程式为 ;
(6)①苯环上只有一个支链。②与H官能团相同且能够水解,即含有酯基,该酯基的结构简式为-OOCCH2CH2CH3、-OOCCH(CH3)2、-CH2OOCCH2CH3、-CH2CH2OOCCH3、-CH(CH3)OOCCH3、-CH2CH2CH2OOCH、―CH(CH3)CH2OOCH、―C(CH3)2OOCH、―CH2CH(CH3)OOCH、-COOCH2CH2CH3、-COOCH(CH3)2、-CH2COOCH2CH3、-CH2CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3,合计13种(除H外)。
【分析】(6)书写同分异构体时首先根据条件判断存在的官能团,然后结合碳链异构判断同分异构体的数值即可。
1 / 1河南省周口市2016-2017学年高二下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2017高二下·周口期末)化学与科学、技术、社会、环境密切相关,下列有关说法错误的是(  )
A.食物溶于水后的溶液pH <7,则该食物成为酸性食物
B.墨水是一种胶体,不同墨水混用时可能使钢笔流水不畅或者堵塞
C.合金材料中可能含有非金属元素
D.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
2.(2017高二下·周口期末)设 表示阿伏加德罗常数值。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,2.24 LNO2与N2O4的混合气体中含有氮原子的数目为0.1
B.若1 L 0.2 mol/L的FeCl3溶液完全水解形成胶体,则胶体粒子数为0.2
C.标准状况下,22.4L SO2中含有的氧原子数为3.0
D.常温下,Na2O2与H2O反应生成1molO2时,转移电子数是2
3.(2017高二下·周口期末)下列实验现象和结论相对应且正确的是(  )
选项 实验 现象 结论
A 用铂丝沾取少量某溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 证明该溶液中存在Na+不含K+
B 试管b比试管a中溶液的红色深 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
C 用浓盐酸和石灰石反应产生的气体直接通入Na2SiO3溶液中 Na2SiO3溶液溶液变浑浊 C元素的非金属性大于Si元素
D 向某无色溶液中通入过量的CO2气体 产生白色沉淀 该溶液中一定含有SiO32-
A.A B.B C.C D.D
4.(2017高二下·周口期末)下列解释事实的化学方程式或离子方程式错误的是(  )
A.向海带灰浸出液中加入硫酸、双氧水:2I-+2H++H2O2=I2+2H2O
B.自然界各种原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后产生的硫酸铜,遇到难溶液的PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS):Cu2++SO42-+PbS═CuS+PbSO4
C.在燃煤时加入适量石灰石,可减少SO2的排放:2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO3+2CO2
D.在盐碱地(含较多NaCl、Na2CO3)上通过施加适量CaSO4,可降低土壤的碱性:CaSO4+Na2CO3═CaCO3↓+Na2SO4
5.(2017高二下·周口期末)—种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图所示,图中有机废水中的有机物可用C6H10O5表示。有关说法正确的是(  )
A.b电极为该电池的负极
B.b电极附近溶液的pH增大
C.a 电极反应式:C6H10O5 -22e- +6H2O =6CO2↑ +22H+
D.中间室:Na+移向左室,Cl-移向右室
6.(2017高二下·周口期末)Q、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。 已知:X和X、W和Y 分别位于同主族且W、Y质子数之和是Q、X质子数之和的2倍。下列说法错误的是(  )
A.Q、W、Y不可能形成离子化合物
B.在同周期元素形成的简单气态氢化物中,Z的氢化物沸点最高
C.原子半径的大小顺序:X>Y>W
D.X的最高价氧化物对应水化物具有酸性
7.(2017高二下·周口期末)在2 L恒容绝热(不与外界交换能量)容器中进行2A(g) +B(g) =2C(g)+D(s)反应,按下表数据投料,反应10 s后达到平衡状态,测得体系压强升高,前10s内v(A)= 0.025 mol/(L s)。下列说法正确的是(  )
物质 A B C D
起始投料(mol) 2 11 2 0
A.达平衡时,2v正(A)=v逆(B)
B.平衡后,增加D的量,平衡逆向移动
C.到达平衡时,n(B) =0.5 mol
D.温度升高,该反应的平衡常数减小
8.(2017高二下·周口期末)根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)(  )
A.反应①②③④⑤均属于氧化反应和离子反应
B.反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰
C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1︰1
D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰4
9.(2017高二下·周口期末)水的电离平衡曲线如图所示,若以A点表示25℃时水的电离达平衡时的离子浓度,B点表示100℃时水的电离达平衡时的离子浓度,则下列说法正确的是(  )
A.纯水中25℃时的c(H+)比100℃时的c(H+)大
B.25℃时某溶液中由水电离产生的c( H+)> =1×10-ll mol L-1,则该溶液的pH可能是11或3
C.将pH = 9的Ba(OH)2溶液与pH =4的稀盐酸混合,并保持100 ℃的恒温,混合溶液的pH=7,则此Ba(OH)2的溶液和盐酸的体积比为10:1
D.100℃时,某 NaSO4 溶液中 c(SO42- ) =5 ×10 -4mol L-1,则溶液中 c(Na+): c(OH-)为104:1
10.(2017高二下·周口期末)常温下,下列有关电解质溶液的说法正确的是(  )
A.KP/c(OH-) =1 ×10-12 mol L-1的溶液中Na+、Ca2+、NH4+、CH3COO、Cl-可以大量共存
B.用少量水稀释0.1 mol L-1氨水时,溶液中c(OH-) c(NH4+)/c(NH3 H2O)减小
C.已知AgCl的Ksp = 1.8 × 10-10,则在r任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-), 且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10 mol L-1
D.向NH4Cl溶液中加入NaOH溶液至呈中性,溶液中c(Na+)=c(NH3 H2O)
11.(2017高二下·周口期末)下列说法错误的是(  )
A.处于最低能童的原子叫做基态原子
B.对于组成和结构相似的分子,其范德华力随若相对分子质量的增大而增大
C.化学键可以是原子间作用力,也可以是离子间作用力
D.3p2表示3p能级有两个轨道
12.(2017高二下·周口期末)下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且共用电子对不发生偏移的是(  )
A.CO2 B.N2 C.BCl3 D.PCl3
13.(2017高二下·周口期末)下列微粒:①CH4②NH3③CH3COO -④NH4+⑤H2O+ 中含有配位键的是(  )
A.①② B.①③ C.④⑤ D.②④
14.(2017高二下·周口期末)下列描述中正确的是(  )
A.CO32-的空间构型为平面三角形
B.CH4和SO3的中心原子均为sp2杂化
C.CS2为V形的极性分子
D.1molP4中有4NA成键电子对
15.(2017高二下·周口期末)下列化合物的分子中,所有原子都处于同一平面的有(  )
A.甲苯 B.环己烷
C.丙烯 D.I—氯苯
16.(2017高二下·周口期末)下列各组中的物质均能发生消去反应的是(  )
A.乙烯和乙酸 B.乙醇和氯乙烷
C.苯和溴乙烯 D.丙烯和丙烧
17.(2017高二下·周口期末)丁酸(C4H802)与丁醉(C4H10O)在一定条件下反应,生成的酯有(  )
A.4 种 B.6 种 C.8种 D.10种
18.(2017高二下·周口期末)下列说法中错误的是(  )
A.2-甲基丁烷也称异丁烷
B. 的一溴代物和 的一溴代物都有4种(不考虑立体异构)
C.食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质
D.蛋白质水解的最终产物是氨基酸
二、实验题
19.(2017高二下·周口期末)在众多的新能源中,氢气将会成为21世纪最理想的能源。如图所示,硫酸工业中产生的SO2通过下列过程既能制得H2O,又能制得H2。
请回答:
(1)该过程中X 是   (写化学式)。
(2)写出该过程反应的化学方程式:I     ,II     。
(3)尾气中的SO2可用NaOH溶液吸收,同时可得含Na2SO3的样品,为测定样品中 Na2SO3的质量分数,甲同学设计实验如下(夹持及加热装置略):
①A装置发生反应的化学方程式    。
②装置D的作用是     。
③持续通入氮气的目的    。
④甜定样品中的质量分数所需的数据除含Na2SO3的样品质量外,还需要测    。
三、综合题
20.(2017高二下·周口期末)某化工厂排出废渣的主要成分为BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等. 利用此废液制备Ba(NO3)2晶体的部分工艺流程如下:
已知:Ba(NO3)2的溶解度受温度影响较大。
(1)酸溶时将废渣粉碎的目的是    。
(2)废渣中Ba(FeO2)2山中Fe元素的化合价为   ,酸溶时BaSO3与HNO3反应的离子方程式为:   ;
(3)废渣I主要成分为   (填化学式);
(4)结合本厂实际,X的最佳试剂为   ;
(5)操作Ⅲ为     。
(6)过滤3最后的废渣中除含少的BaSiO3、H2SiO3(H4SiO4)及原有的难溶性杂质外还含有   (填化学式)。
(7)称取6.96g所得Ba(NO3)2品体溶于蒸馏水,加入足量的硫酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀质量为4.66 g,则该Ba(NO3)2的纯度为   。
21.(2017高二下·周口期末)水煤气的主要成分是氢气和一氧化碳,由水蒸气和炽热的无烟煤或焦炭作用而得.是重要的化工原料,可用于合成甲醇和甲醚等有机化合物,已知:
(1)△H1=    (用△H2、△H3、△H4)。
(2)反应②的存在,可大大提高CH3OCH3的产率,原因是:    。
CO(g)和H2(g)以物质的量之比1:2混合,一定条件下在1L固定容积内发生反应①,下图表示温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量与时间的关系。回答下列问题:
①C、D两点平衡常数KC   KD(填>、<、= )。
②在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2下列有关该体系的说法正确的是    。
a. 正反应速率加快,逆反应速率也加快
b.甲醇的物质的量增加
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)温度为T时,向容积1L的密闭容器甲、乙中分别充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应②,相关数据如下:
①甲容器中,反应在t1min内的平均速率v(H2)=    mol/(L min)。
②乙容器中,a=   mol。
③解释降低温度使CO2平衡浓度增大的原因   。
四、推断题
22.(2017高二下·周口期末)原子序数小于36的X、Y、Z、R、W四种元素,其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子、R单质占空气体积的1/5; W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为   ,1mol Z2X4含有σ键的数目为    。
(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSPEK构型相同,但立体构型不同,ZXS的立体构型为    ,两种化合物分子中化学键的键角较小的是   (用分子式表示,下同)。
(3)与R同主族的三种非金属元素与x可形成结构相似的三种物质.试推测三者的稳定性由大到小的顺序   ,理由是    ;三者的沸点有高到低的顺序是    ,解释原因   。
(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧物的分子式是   。
(5)W元素有   个运动状态不同的电子,其基态原子的价电子排布式为   。
23.(2017高二下·周口期末)已知: (主要产物)1 mol某烃A充分燃烧后可以得到8 mol CO2和4 mol H2O。该烃A在不同条件下能发生如下所示的一系列变化。
(1)A的化学名称   ,B的分子式为   。
(2)上述反应中,②是   反应 (填反应类型) 。
(3)写出E、H物质的结构简式E   ,H    。
(4)出D-F反应的化学方程式    。
(5)写出A—C反应的化学方程式    。
(6)满足下列条件的H的同分异构体有   种。(除H外)
①苯环上只有一个支链。②与H宫能团相同且能够水解。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】合金及其应用;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.食物的酸碱性与化学上所指的溶液的酸碱性是不同的概念,它是指食物成酸性或成碱性,是按食物在体内代谢最终产物的性质来分类的,食物的酸碱性与溶于水后的溶液pH无关,A符合题意;
B. 墨水是一种胶体,不同墨水混用时会发生聚沉,可能使钢笔流水不畅或者堵塞,B不符合题意;
C. 合金材料中可能含有非金属元素,例如钢铁中含有碳元素,C不符合题意;
D. “火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.食品的酸碱性是指代谢后产物的酸碱性;
B.带有不同电荷的胶体混合后发生聚沉;
C.根据合金的组成进行判断;
D.不同金属在燃烧时发出不同的颜色。
2.【答案】D
【知识点】气体摩尔体积;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、标准状况下,2.24 LNO2与N2O4的混合气体中含有氮原子的物质的量介于0.1mol和0.2mol之间,A不符合题意;
B、胶体是粒子的集合体,1L0.2mol/L的FeCl3溶液完全水解形成胶体,胶体粒子数小于0.2NA,B不符合题意;
C. 标准状况下22.4L SO2中含有的氧原子数为2.0NA,C不符合题意;
D. 常温下,Na2O2与H20反应生成1molO2时,氧元素化合价从-1价升高到0价,转移电子数是2NA,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】根据气体摩尔体积、物质的量浓度等计算对应物质的物质的量,然后分析与阿伏加德罗常数的关系即可。
3.【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A、黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,故检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,符合题意操作为:用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有钠离子、无钾离子,A不符合题意;
B、增大铁离子浓度红色加深,说明增大反应物浓度,平衡向正反应方向进行,B符合题意;
C、浓盐酸易挥发,生成的CO2中含有氯化氢气体,氯化氢也能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,不能说明碳元素的非金属性强于硅元素,C不符合题意;
D、能与CO2反应产生白色沉淀的无色溶液不一定是硅酸钠溶液,也可能是偏铝酸钠溶液,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据实验过程和现象分析得出的结论是否符合事实即可。
4.【答案】C
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A.双氧水和碘离子反应生成碘和水,其离子方程式为2I-+H2O2+2H+═I2+2H2O,故A不符合题意;
B.硫酸铜,遇到难溶的PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS)的离子反应为Cu2++SO42-+PbS═CuS+PbSO4,故B不符合题意;
C.在燃煤时加入适量石灰石,可减少SO2的排放的反应为2CaCO3+O2+2SO2═2CaSO4+2CO2,故C符合题意;
D.盐碱地(施加适量CaSO4,可降低土壤的碱性的反应为CaSO4+Na2CO3═CaCO3↓+Na2SO4,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据反应事实、离子反应中的两个守恒进行判断离子方程式的正误即可。
5.【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+,
A.该原电池中,硝酸根离子得电子发生还原反应,则右边装置中电极b是正极发生还原反应,A不符合题意;
B.右边装置中电极b是正极,电极反应式为2NO3-+10e-+12H+=N2↑+6H2O,氢离子参加反应导致溶液酸性减小,溶液的pH增大,B符合题意;
C.左边装置电极a是负极,负极上有机物失电子发生氧化反应,有机物在厌氧菌作用下生成二氧化碳,电极反应式为C6H10O5-24e-+7H2O=6CO2↑+24H+,C不符合题意;
D.放电时,电解质溶液中阳离子Na+移向正极右室,阴离子Cl-移向负极室左室,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据原电池原理分析电极发生的反应、判断原电池的正负极、书写电极方程式即可。
6.【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】Q、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。已知X和Q、W和Y 分别位于同主族且W、Y质子数之和是Q、X质子数之和的2倍,短周期中符合条件的是H、Na、O、S,即Q是H,W是是O,X是Na,Y是S,因此Z是Cl。
A. H、O、S不可能形成离子化合物,A符合题意;
B. 在第三周期元素形成的简单气态氢化物中氯化氢的相对分子质量增大,沸点最高,B符合题意;
C. 同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径的大小顺序:Na>S>O,C符合题意;
D. Na的最高价氧化物对应水化物是氢氧化钠,具有碱性,D不符合题意,
故答案为:D。
【分析】首先根据元素在周期表中的位置和核外电子排布特点判断出各种元素,然后结合元素周期律进行解答即可。
7.【答案】D
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断
【解析】【解答】起始时D的物质的量为0,则反应2A (g)+B(g) 2C(g)+D(s)只能向正反应进行建立平衡,正反应是气体体积减小的反应,又容器的体积不变,而平衡时压强增大,说明在绝热条件下,混合气体的温度升高了,则该反应的正反应为放热反应。
A.平衡时正逆反应速率相等,且反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以根据方程式可知v正(A)=2v逆(B),A不符合题意;
B.D为固体,平衡时增加D,平衡不发生移动,B不符合题意;
C.前10s内v(A)=0.025mol/(L s),则前10s内v(B)=0.0125mol/(L s),平衡时消耗B的物质的量为:0.0125mol/(L s)×10s×2L=0.25mol,所以平衡时B的物质的量为:1mol-0.25mol=0.75mol,C不符合题意;
D.该反应为放热反应,升高温度后平衡向着逆向移动,则该反应的平衡常数会减小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据建立平衡体系时各物质的物质的量判断建立方式,然后根据达到平衡时压强的变化判断反应的吸热或放热,然后根据化学平衡的影响因素、化学平衡常数等进行解答即可。
8.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A,①②③④⑤ 5个反应中都有元素的化合价发生了变化,所以都是氧化还原反应。反应④⑤不是在水溶液中发生的反应,所以不是离子反应,A不符合题意。
B,反应⑤是置换反应,铝是还原剂,锰是还原产物,所以铝的还原性强于锰,B符合题意。
C,反应③中氧元素的化合价是从-1升高到0,而反应④中氧元素的化合价是从-2升高到0,所以两者转移的电子数之比为1:2,C不符合题意。
D,反应①的化学方程式为MnO2+4HCl=MnCl2++Cl2↑+2H2O,参加反应的HCl中有一半被氧化,所以氧化剂和还原剂之比为1:2,所以D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据二氧化锰与各种物质的反应判断反应类型、还原性的强弱、电子转移等即可。
9.【答案】B
【知识点】水的电离
【解析】【解答】A、水的电离为吸热反应,升高温度,水的电离程度增大,氢离子浓度增大,所以纯水中25℃时的c(H+)比100℃的时c(H+)小,A不符合题意;
B、根据题给图像知,25℃时水的离子积为10-14,由水电离产生的c(H+)=1×10-11mol L-1,若溶液为酸性溶液,氢离子浓度为:0.001mol/L,溶液的pH=3;若溶液为碱性溶液,则溶液中氢离子浓度为1×10-11mol L-1,溶液pH=11,B符合题意;
C、100℃时水的离子积为10-12,混合溶液的pH=7,反应后的溶液为碱性溶液,溶液中氢离子浓度为1×10-7mol L-1,氢氧根离子浓度为1×10-5mol L-1;pH=9的Ba(OH)2溶液中氢氧根离子浓度为1×10-3mol L-1,与pH=4的稀盐中氢离子浓度为1×10-4mol L-1,设氢氧化钡的体积为x,盐酸溶液的晶体为y,则:(10 3x 10 4y)/(x+y) =1×10-5,解得x:y=1:10,C不符合题意;
D、100℃时,中性溶液中氢氧根离子浓度为1.0×10-6mol/L,c(SO42- )=5×10-4mol L-1,则硫酸钠溶液中钠离子浓度为1.0×10-3mol/L,溶液中c(Na+):c(OH-)=1.0×10-3mol/L:1.0×10-6mol/L=103:1,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据水的离子积常数与温度的关系计算不同温度下溶液中氢离子和氢氧根离子浓度,然后判断溶液的pH等即可。
10.【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较;离子共存
【解析】【解答】A. KW/c(OH-)=1×10-12mol L-1的溶液中氢离子浓度是1×10-12mol L-1,溶液显碱性,因此Ca2+、NH4+均不能大量共存,A不符合题意;
B. 溶液中c(OH-) c(NH4+)/c(NH3 H2O)表示一水合氨的电离常数,温度不变,平衡常数不变,B不符合题意;
C. 在含AgCl固体的溶液中c(Ag+)不一定等于c(Cl-),例如在氯化钠溶液中等,C不符合题意;
D. 向NH4Cl溶液中加入NaOH溶液至呈中性,根据电荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(NH4+)=c(Cl-),根据物料守恒可知c(NH3 H2O)+c(NH4+)=c(Cl-),所以溶液中c(Na+)=c(NH3 H2O),D符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.首先判断溶液的酸碱性,再分析离子能否大量共存即可;
B.电离平衡常数是温度的函数;
C.根据溶度积常数的含义进行判断;
D.根据溶液中电荷守恒和物料守恒进行判断。
11.【答案】D
【知识点】化学键;分子间作用力
【解析】【解答】A. 处于最低能量的原子叫做基态原子,A不符合题意;
B. 对于组成和结构相似的分子,其范德华力随若相对分子质量的增大而增大,B不符合题意;
C. 化学键可以是原子间作用力,也可以是离子间作用力,例如钠离子和氯离子,C不符合题意;
D. 3p2表示3p能级有两个电子,p能级含有3个轨道,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】A.基态原子的能量最低;
B.根据分子间作用力的变化规律进行判断;
C.根据化学键的分类进行判断;
D.根据轨道表示式的含义进行判断。
12.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A、CO2中C元素化合价为+4,C原子最外层电子数为4,所以4+4=8,分子中C原子满足8电子结构;O元素化合价为-2,O原子最外层电子数为6,所以2+6=8,O原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,A不符合题意;
B、N2中N原子最外层5个电子,氮气结构式为N≡N,N原子形成3个共价键,每个共价键提供一个电子,所以每个N原子周围电子数为:5+3=8;但是N2成键原子相同,共用电子对不发生偏移,B符合题意;
C、BeCl2中Be元素化合价为+2,Be原子最外层电子数为2,所以2+2=4,Be原子不满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,C不符合题意;
D、PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层电子数为5,所以3+5=8,P原子满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】对于ABn的共价化合物,各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8,原子都满足最外层8电子结构;单质分子根据最外层电子和成键数目分析;成键元素的非金属性不同时,共用电子对会发生偏移。
13.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况
【解析】【解答】①甲烷中碳原子满足8电子稳定结构,氢原子满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,CH4不含有配位键;②氨气分子中氮原子含有孤电子对,但氢原子不含空轨道,所以不能形成配位键;③CH3COO-中碳和氧最外层有8个电子达到稳定结构,氢满足2电子稳定结构,无空轨道,无孤电子对,不含有配位键;④氨气分子中氮原子含有孤电子对,氢离子提供空轨道,可以形成配位键,NH4+含有配位键;⑤H3O+中O提供孤电子对,H+提供空轨道,二者形成配位键,H3O+含有配位键;
故答案为:C。
【分析】根据配位键的形成条件判断各种微粒中是否含有配位键即可。
14.【答案】A
【知识点】极性分子和非极性分子;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】A.碳酸根离子中价层电子对个数=3+(4+2-3×2)/2=3,且没有孤电子对,所以是平面三角形,A符合题意;
B. CH4中含有4个σ键且不含孤电子对,其中心原子均为sp3杂化,SO3中含有3个σ键且没有孤电子对,所以其中心原子为sp2杂化,B不符合题意;
C.二硫化碳分子中碳原子含有两个σ键且不含孤电子对,所以是直线型分子,C不符合题意;
D.白磷是正四面体结构,所以1molP4中有6NA成键电子对,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.根据价层电子对数判断空间构型;
B.根据分子中含有的共价键类型判断中心原子的杂化方式;
C.首先判断空间构型,然后分子分子的极性;
D.根据白磷分子的空间构型进行判断。
15.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型
【解析】【解答】A.甲苯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,A不符合题意;
B.环己烷分子中碳原子均是饱和碳原子,所有原子不可能处于同一平面上,B不符合题意;
C.丙烯中含有甲基,具有甲烷的结构特点,因此所有原子不可能处于同一平面上,C不符合题意;
D.氯苯可以看作一个氢原子被氯原子取代,苯的所有原子处于同一平面上,因此氯苯的所有原子都处于同一平面,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据甲烷、乙烯、苯等分子的空间构型判断各种分子中所有原子是否共面即可。
16.【答案】B
【知识点】消去反应
【解析】【解答】A. 乙烯和乙酸均不能发生消去反应,A不符合题意;
B. 乙醇和氯乙烷均可以发生消去反应生成乙烯,B符合题意;
C. 苯和溴乙烯均不能发生消去反应,C不符合题意;
D. 丙烯和丙烷均不能发生消去反应,D不符合题意,
故答案为:B。
【分析】根据醇和氯代烃发生消去反应的条件进行判断即可。
17.【答案】C
【知识点】同分异构现象和同分异构体;酯化反应
【解析】【解答】丙基有两种,丁酸有两种,由于丁基有4种,所以丁醇有4中,则二者形成的酯类有2×4=8种,
故答案为:C。
【分析】根据丁酸中丙基的结构和丁醇中丁基的判断丁酸和丁醇的种类数,然后判断生成的酯的种类数即可。
18.【答案】A
【知识点】有机化合物的命名;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A. 2-甲基丁烷也称异戊烷,A符合题意;
B. 和 的分子中均含有4类氢原子,所以其一溴代物都有4种(不考虑立体异构),B不符合题意;
C. 食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质,C不符合题意;
D. 蛋白质水解的最终产物是氨基酸,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.2-甲基丁烷有5个碳原子;
B.根据等效氢原子数判断一溴代物的种类数;
C.根据油脂的的变化进行判断;
D.根据蛋白质的水解产物进行判断 。
19.【答案】(1)I2
(2)SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;2HI H2+I2
(3)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;防止空气中的H2O、CO2、O2进入C中;排尽装置中的空气,同时使SO2 被C装置中溶液充分吸收;装置C通入SO2 前后的质量
【知识点】氧化还原反应;二氧化硫的性质
【解析】【解答】根据题给流程和信息知,反应Ⅰ为SO2被氧化:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,反应Ⅱ为:2HI H2 + I2。
(1)根据以上分析可知X是I2。
(2)根据以上分析可知反应Ⅰ为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,反应Ⅱ为:2HI H2+ I2。
(3)该实验的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,通过测定装置C反应前后的质量增加量,计算亚硫酸钠的质量,则①根据以上分析可知A装置发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;②由于空气中的水蒸气、CO2和氧气均会被C装置吸收,所以装置D的作用是防止空气中的H2O、CO2、O2进入C中。③由于装置中含有空气,同时会残留SO2,所以持续通入氮气的目的是排尽装置中的空气,同时使SO2 被C装置中溶液充分吸收;④根据以上分析可知测定样品中Na2SO3的质量分数所需的数据是含Na2SO3的样品质量、装置C通入SO2 前后的质量。
【分析】(2)根据图像中各种物质的转化关系,分析发生的化学反应,利用氧化还原反应原理书写化学方程式。
20.【答案】(1)加快溶解速率,提高浸取率
(2)+3;3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4+2NO↑+H2O
(3)BaSO4和H2SiO3
(4)BaCO3或适量Ba(OH)2
(5)蒸发浓缩,冷却结晶
(6)Fe(OH)3、BaSO4
(7)75%
【知识点】氧化还原反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】废渣的主要成分为BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,由流程可知,加硝酸溶解,生成硝酸钡、硝酸铁,硝酸与亚硫酸钡发生氧化还原反应生成硫酸钡,另外硅酸盐结合氢离子转化为硅酸沉淀,则废渣1为硫酸钡和硅酸的混合物,X既要能中和硝酸,又不产生新杂质,结合实际,故可用BaCO3或氢氧化钡;调节pH使铁离子转化为沉淀,然后过滤,废渣2为Fe(OH)3,然后加氢氧化钡溶液调节pH为中性,结合Ba(NO3)2的溶解度受温度影响较大,则操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤、洗涤、干燥得到Ba(NO3)2晶体,则
(1)酸溶时将废渣粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快溶解速率,提高浸取率。
(2)由化合物中正负化合价的倒数和为0可知,Ba(FeO2)2与中钡元素为+2价,O为-2价,则铁元素为+3价;硝酸具有强氧化性,酸溶时BaSO3与HNO3反应的离子方程式为3BaSO3+2H++2NO3-=3BaSO4+2NO↑+H2O;
(3)由上述分析可知,废渣1为BaSO4和H2SiO3;
(4)X既要能中和硝酸,又不产生新杂质,结合工厂实际,应该用BaCO3或适量Ba(OH)2来调节pH;(5)从溶液中提取溶质的方法为:蒸发浓缩、冷却结晶,然后过滤,所以操作Ⅲ为蒸发浓缩、冷却结晶;
(6)根据以上分析可知过滤3最后的废渣中除含少的BaSiO3、H2SiO3及原有的难溶性杂质外还含有Fe(OH)3、BaSO4;(7)设参加反应的Ba(NO3)2为xg,则
Ba(NO3)2+H2SO4= BaSO4↓+2HNO3
261 233
xg 4.66g
261/xg=233/4.66g,解得x=5.22,则该BBa(NO3)2的纯度为5.22g/6.96g×100%=75%。
【分析】(2)亚硫酸钡与硝酸的不能只考虑亚硫酸根与氢离子的反应,还需要考虑硝酸的氧化性和亚硫酸根离子的还原性,才能正确书写离子方程式。
21.【答案】(1)(ΔH4-ΔH3 )/2
(2)此反应消耗了H2O(g)同时生成了H2,均有利于反应④正向移动;>;ab
(3)0.4/t1;1.6;该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,CO2平衡浓度增大
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律可知(④-③)/2即可得到△H1=(ΔH4-ΔH3 )/2。
(2)反应②消耗了H2O(g)同时生成了H2,均有利于反应④正向移动,所以反应②的存在,可大大提高CH3OCH3的产率。
(3)①反应①是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向小结,则C、D两点平衡常数KC>KD。②a.对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,增大压强,正反应速率加快,逆反应速率也加快,a正确;
b.正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向进行,甲醇的物质的量增加,b正确;
c.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)减小,c错误;
故答案为:ab;
(4)①甲容器中,反应在t1min 内消耗CO的物质的量为:1.2mol-0.8mol=0.4mol,则该时间段内用CO表示的平均反应速率为:v(CO)=0.4mol/(1L×t1min)=0.4/t1mol/(L min),根据化学计量数与反应速率成正比可知:v(H2)=v(CO)=0.4/t1mol/(L min)。②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)为气体体积不变的反应,压强不影响化学平衡,则甲、乙互为等效平衡,达到平衡时反应物转化率相等,则:0.8/1.2=a/2.4,解得:a=1.6;③反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)焓变小于0,为放热反应,降低温度后平衡向着正向移动,导致二氧化碳的浓度增大。
【分析】(1)根据已知热化学方程式利用盖斯定律构造目标方程式,然后计算反应的焓变。
22.【答案】(1)sp2;5NA(或答具体数值也行)
(2)三角锥形;H2O
(3)H2O>H2S>H2Se;键长越短,键能越大,化合物越稳定;H2O>H2Se>H2S;H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高
(4)CO
(5)29;3d104s1。
【知识点】原子核外电子的运动状态;键能、键长、键角及其应用;原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,R是O;W的原子序数为29,则W是Cu元素。
(1)C2H4分子平面形结构,所以C轨道的杂化类型为sp2杂化。单键都是σ键,双键中还含有1个σ键,则一个乙烯分子中含有5个σ键;
(2)化合物NH3与化合物H2O的VSPEK构型相词,均是四面体,但立体构型不同,氨气分子中含有1对孤对电子,其立体构型为三角锥形;水分子中含有2对孤对电子,所以两种化合物分子中化学键的键角较小的是H2O。
(3)由于同主族从上到下原子半径逐渐增大,而键长越短,键能越大,化合物越稳定,所以稳定性是H2O>H2S>H2Se;由于水分子间存在氢键,则沸点大小顺序是H2O>H2S>H2Se;
(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种单质互为等电子体,CO和N2互为等电子体,所以元素Y的这种氧化物的分子式是CO;(5)铜元素原子序数是29,核外有29个运动状态不同的电子,其基态原子的价电子排布式为3d104s1。
【分析】(3)根据键长和键能与化合物的稳定性的关系判断氢化物的稳定性,结合氢键对熔沸点的影响进行判断沸点大小顺序。
23.【答案】(1)苯乙烯;C8H8Br2
(2)消去
(3);
(4)
(5)
(6)13
【知识点】有机物的合成;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】1mol某烃A充分燃烧后可以得到8molCO2和4molH2O,故烃A的分子式为C8H8,不饱和度为(2×8+2 8)÷2=5,可能含有苯环,由A发生加聚反应生成C,故A中含有不饱和键,A为 ,C为 ,A与溴发生加成反应生成B,B为 ,B在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应生成E,E为 ,E与溴发生加成反应生成 ,由信息烯烃与HBr的加成反应可知,不对称烯烃与HBr发生加成反应,H原子连接在含有H原子多的C原子上,A与HBr放出加成反应生成D,D为 , 在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成F,F为 , 与乙酸发生酯化反应生成H,H为 ,则(1)由上述分析可知,A的结构简式为 ,名称是苯乙烯;B的结构简式为 ,化学式为 C8H8Br2;
(2)上述反应中,②是卤代烃的消去反应;
(3)根据以上分析可知E、H物质的结构简式分别为 、 ;
(4)D→F是D在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应生成F,反应方程式为: ;
(5)A—C反应的化学方程式为 ;
(6)①苯环上只有一个支链。②与H官能团相同且能够水解,即含有酯基,该酯基的结构简式为-OOCCH2CH2CH3、-OOCCH(CH3)2、-CH2OOCCH2CH3、-CH2CH2OOCCH3、-CH(CH3)OOCCH3、-CH2CH2CH2OOCH、―CH(CH3)CH2OOCH、―C(CH3)2OOCH、―CH2CH(CH3)OOCH、-COOCH2CH2CH3、-COOCH(CH3)2、-CH2COOCH2CH3、-CH2CH2COOCH3、-CH(CH3)COOCH3,合计13种(除H外)。
【分析】(6)书写同分异构体时首先根据条件判断存在的官能团,然后结合碳链异构判断同分异构体的数值即可。
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