黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017-2018高一下学期化学期末考试试卷

黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017-2018学年高一下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2018高一下·牡丹江期末)进行一氯取代后,只能生成四种沸点不同的有机物的烷烃是(  )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH2CH3
2.(2018高一下·牡丹江期末)第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测中错误的是(  )
A.单质有较高熔点
B.“类钫”在化合物中呈+1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
3.(2018高一下·牡丹江期末)下列叙述正确的是(  )
A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B.2H和3H是不同的核素,它们的质子数不相等
C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数相等
D.6Li和7Li的电子数相等,中子数相等
4.(2018高一下·牡丹江期末)关于离子键、共价键的各种叙述中,下列说法中正确的是(  )
A.在离子化合物里,只存在离子键,没有共价键
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
D.由不同元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键
5.(2018高一下·牡丹江期末)下列分子中所有原子均满足8e-稳定结构的是(  )
A.NO2 B.NH3 C.NCl3 D.SO2
6.(2018高一下·牡丹江期末)下列说法正确的是(  )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何放热反应在常温下一定能发生
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
7.(2018高一下·牡丹江期末)在测定中和热的实验中,下列说法正确的是(  )
A.使用环形玻璃棒是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5mol L﹣1NaOH溶液分别与0.5 mol L﹣1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
8.(2018高一下·牡丹江期末)根据热化学方程式:S(l)+O2(g) SO2(g)△H= -293.23kJ/mol,分析下列说法正确的是(  )
A.S(s)+O2(g) SO2(g),反应放出的热量大于293.23kJ/mol
B.S(s)+O2(g) SO2(g),反应放出的热量小于293.23kJ/mol
C.1molSO2(g)的化学键断裂吸收的能量总和大于1molS(l)和1molO2(g)的化学键断裂吸收的能量之和。
D.1molSO2(g)的化学键断裂吸收的能量总和小于1molS(l)和1molO2(g)的化学键断裂吸收的能量之和。
9.(2018高一下·牡丹江期末)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn (s、白)+2HCl (aq)=SnCl2 (aq)+H2 (g);DH1
②Sn (s、灰)+2HCl (aq)=SnCl2 (aq)+H2 (g);DH2
③Sn (s、灰) Sn (s、白);DH3=+2.1 kJ/mol
下列说法正确的是(  )
A.DH1>DH2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处于低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏
10.(2018高一下·牡丹江期末)已知:
①CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
下列说法正确的是(  )
A.通常状况下,氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.由①可知,1 mol CO(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的热量
C.可用下图表示2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应过程中的能量变化关系
D.分解1 mol H2O(g),其反应热为-241.8 kJ
11.(2016高一下·杭州期中)如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)(  )
A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高,B端低
B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低,B端高
C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低
D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高
12.(2018高一下·牡丹江期末)新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应如下:正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4,负极:Li-e-=Li+。下列说法中正确的是(  )
A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连
B.放电时电池反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4
C.放电时电池内部Li+向负极移动
D.放电时,在正极上Li+得电子被还原
13.(2018高一下·牡丹江期末)下列过程因发生取代反应而发生的是(  )
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B.将苯加入溴水中,振荡后水层接近无色
C.将苯、浓硫酸、浓硝酸混合后在50~60 ℃水浴中加热
D.液态植物油与氢气反应生成固态物质
14.(2018高一下·牡丹江期末)某有机物的结构简式为 ,它在一定条件下不可能发生①加成、②水解、③消去、④酯化、⑤中和中的反应有(  )
A.① B.②④ C.②③ D.③
15.(2018高一下·牡丹江期末)下列各组物质相互间一定互为同系物的是(  )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖
C.C3H6与C4H8 D.C4H10与C10H22
16.(2018高一下·牡丹江期末)酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组从梨中分离出一种酯,然后将分离出的酯水解,得到乙醇和另一种分子式为C6H12O2的物质。下列分析错误的是(  )
A.C6H12O2分子中含有羧基
B.实验小组分离出的酯可表示为C5H11COOC2H5
C.C6H12O2的同分异构体中属于酯类的有18种
D.水解得到的C6H12O2,能发生取代反应和氧化反应
17.(2018高一下·牡丹江期末)下列叙述错误的是(  )
A.丙烯与氯化氢加成的产物有2种
B.联二苯 的二氯取代物有15种
C.立方烷 的六氯取代物有3种
D.分子式为CCl2F2的物质只有一种空间结构
18.(2018高一下·牡丹江期末)苹果酸的结构简式为 ,下列说法正确的是(  )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1mol苹果酸可与3mol NaOH发生中和反应
C.1mol苹果酸与足量金属Na反应生成生成1mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
19.(2018高一下·牡丹江期末)1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.图中装置不能较好的控制温度为115~125 ℃
20.(2018高一下·牡丹江期末)同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是(  )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸⑦加热 ⑧使用粗锌代替纯锌⑨不断振荡 ⑩滴入几滴硫酸铜溶液
A.②⑥⑦⑩ B.①④⑧⑩
C.③⑥⑦⑨⑩ D.③⑥⑦⑧⑨⑩
21.(2018高一下·牡丹江期末)在容积可变的密闭容器中,2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于(  )
A.5% B.10% C.15% D.20%
22.(2018高一下·牡丹江期末)在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中,下列表示该反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.5 mol/(L·min) B.v(B)=0.4 mol/(L·min)
C.v(C)=1.5×10-2mol/(L·s) D.v(D)=1.0mol/(L·min)
23.(2018高一下·牡丹江期末)证明可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态的是(  )
①6个N—H键形成的同时,有3个H—H键断裂;②3个H—H键断裂的同时,有6个N—H键断裂;③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变;⑥恒温恒容时,密度保持不变;⑦3v(N2)正 =v(H2)逆;⑧容器内A、B、C、D四者共存 ⑨NH3的生成速率与分解速率相等; ⑩A 、B、C的分子数目比为1:3:2。
A.全部 B.①③④⑤⑧
C.②③④⑤⑦⑨ D.①③⑤⑥⑦⑩
二、实验题
24.(2018高一下·牡丹江期末)下图是丁烷裂解的实验流程:(提示:丁烷在一定条件下裂解的可能方程式为:C4H10 C2H6+C2H4, C4H10 CH4+C3H6)
连接好装置后,需进行的实验操作有:
①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等…
(1)这三步操作的先后顺序依次是   (填序号)
(2)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式   
(3)若对E装置中的混合物(溴水足量),再按以下流程实验:
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ   Ⅱ   ,Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示)   .
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,请写出B的结构简式   .
(4)假定丁烷完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g, G装置的质量减少了1.76 g,则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比 n(CH4): n(C2H6)=   。
三、综合题
25.(2018高一下·牡丹江期末)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
(实验原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(实验内容及部分记录)
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是   。
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=   。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是   。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表所加固体的化学式   。
③若该小组同学提出的假设成立,t的大小范围是   。
26.(2018高一下·牡丹江期末)乙醇和乙酸在生活和工业生产中用途广泛。请完成以下关于乙醇和乙酸的相关问题:
(1)乙醇是重要的燃料,已知在25℃、101kPa下,1kg乙醇充分燃烧能放出29713.04kJ热量,写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式:   。
(2)乙醇燃料电池应用前景乐观,以稀硫酸为电解质溶液,燃料电池的正极电极反应式为:   。在负极除生成CO2外,还生成了极少量的乙酸,写出生成乙酸的电极反应式:   。
(3)乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯,反应方程式为:   。在密闭容器中,利用该反应制备乙酸乙酯,实验中若起始时在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的浓硫酸,充分反应后容器中残留的乙醇可能为   。
A.2mol
B.2.6mol
C.2.8mol
D.3mol
(4)反应后可向反应混合物中加入   溶液,再用分液漏斗分离出乙酸乙酯。
四、填空题
27.(2018高一下·牡丹江期末)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外):   ,Mg在元素周期表中的位置:   ,Mg(OH)2的电子式:   。
(2)A2B的化学式为   。反应②的必备条件是   。上图中可以循环使用的物质有   。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料   (写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:   。
(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
依据上述信息,写出制备 所需醛的可能结构简式:   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】进行一氯取代后,只能生成四种沸点不同的有机物,说明烷烃分子中含有四类氢原子,则A.(CH3)2CHCH2CH2CH3含有5种等效氢,所以能生成5种沸点不同的有机物,A不符合题意;
B.(CH3)2CHCH3含有2种等效氢,所以能生成2种沸点不同的有机物,B不符合题意;
C.(CH3)2CHCH(CH3)2含有2种等效氢,所以能生成2种沸点不同的有机物,C不符合题意;
D.(CH3)3CCH2CH2CH3含有4种等效氢,所以能生成4种沸点不同的有机物,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】要生成四种不同的同分异构体,说明该有机物含有四种等效氢原子。
2.【答案】A
【知识点】元素、核素
【解析】【解答】A.119号元素在第ⅠA族,根据锂、钠、钾、铷、铯、钫的顺序进行分析,同主族元素的单质熔点依次降低,故符合题意;
B.该元素为第ⅠA族元素,化合价为+1价,故不符合题意;
C.因为钫有放射性,可以推知该元素也有放射性,故不符合题意;
D.根据同族元素规律推断,密度依次增大,所以该元素的单质密度大于1 g·cm-3,故不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.同主族元素,从上至下,单质的熔点是逐渐降低的;
B.“类钫”元素位于第IA族,最外层电子为1,因此在化合物中呈现+1价;
C.钫元素具有放射性,因此“类钫”也有放射性;
D.同族元素由上至下,原子的密度逐渐增大。
3.【答案】A
【知识点】同素异形体;元素、核素
【解析】【解答】A.13C和14C属于同一种元素,但中子数不同,它们互为同位素,A符合题意;
B.2H和3H是不同的核素,属于同一种核素,它们的质子数相等,B不符合题意;
C.14C和14N的质量数相等,但它们的中子数相等,分别是8和7,C不符合题意;
D.6Li和7Li的电子数相等,但中子数不相等,分别是3和4,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;
B.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
C.14C的中子数为8和,4N的中子数为7;
D.6Li的中子数为5,7Li的中子数为6。
4.【答案】C
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.在离子化合物里,一定存在离子键,可以存在共价键,A不符合题意;
B.非极性键不只存在于双原子的单质分子中,如 是含有极性键和非极性键的化合物,B不符合题意;
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键,C符合题意;
D.由不同元素组成的多原子分子里,不一定只存在极性键,如 是含有极性键和非极性键的化合物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子键通过两个或多个原子或化学集团失去或获得电子而成为离子后形成。带相反电荷的离子之间存在静电作用,当两个带相反电荷的离子靠近时, 表现为相互吸引,而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用,当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时,便形成离子键;
共价键是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键,或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
5.【答案】C
【知识点】分子、原子、离子
【解析】【解答】根据原子的最外层电子+化合价的绝对值进行计算。A.二氧化氮分子的成键形式为: ,氮原子的最外层电子数为5+4=9,故不满足8电子结构,故不符合题意;
B.氮原子的最外层电子数为5+3=8,氢原子最外层满足2电子结构,故不符合题意;
C.氮原子的最外层电子数为5+3=8,氯原子的最外层电子数为7+1=8,故符合题意;
D.硫原子的最外层电子数为6+2=10,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氮原子最外层电子数为5,因此只有和三个氯原子形成的NCl3才能使所有原子都形成最外层8电子的稳定结构。
6.【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】反应是放热反应还是吸热反应主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,而与反应条件无关,所以选项A、C均不符合题意,选项D符合题意;化学反应的特征之一就是伴随着能量变化,但能量的变化不一定都表现为热量的变化,例如也可以是光能的形式变化,因此选项B也不符合题意。
【分析】在化学反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应为放热,反之为吸热。
7.【答案】A
【知识点】中和热;常用仪器及其使用
【解析】【解答】A、环形玻璃棒搅拌起搅拌作用,能加快反应速率,减小实验误差,故A符合题意;
B、温度计水银球测烧杯内的热水的温度,不能接触烧杯底部,故B不符合题意;
C、醋酸是弱酸,电离过程为吸热,反应放出的热量偏小,测得的中和热数值偏小,故C不符合题意;
D、中和热测定不用天平,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】中和热指的是在稀溶液中酸碱中和生成1mol水的反应热。
8.【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】A、因物质由固态转变成液态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)的反应热的数值小于297.23kJ mol-1,A不符合题意;
B、因物质由气态转变成液态也要释放热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ mol-1,B不符合题意;
C、因放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和,C符合题意;
D、因放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
9.【答案】D
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】DH3=DH2----DH1.>0,DH2>DH1,灰锡转化为白锡的反应是吸热反应,灰锡比白锡能量低稳定,长期处于低于13.2 ℃环境中,会自行毁坏。AC不符合题意。锡在常温下以灰锡状态存在,因为在大于13.2 ℃灰锡转化为白锡。B不符合题意。
故答案为:D
【分析】吸热反应指的是反应物的总能量小于生成物的能量的反应,反之则是放热反应。
10.【答案】B
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,水的稳定状态为液态,故燃烧热不是241.8 kJ·mol-1,故不符合题意;
B.热化学方程式中的系数表示物质的量,所以CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1的含义为1 mol CO(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的热量,故符合题意;
C.反应为放热反应,但图像表示的为吸热反应,故不符合题意;
D.反应物和生成物相反,则反应热的符号改变,所以分解1 mol H2O(g),其反应热为+241.8 kJ,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
11.【答案】D
【知识点】铁的化学性质;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解:杠杆为导体时,向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,构成Fe、Cu原电池,Fe为负极,发生Fe﹣2e﹣═Fe2+,Cu为正极,发生Cu2++2e﹣═Cu,则A端低,B端高;
杠杆为绝缘体时,只发生Fe与硫酸铜溶液的反应,在Fe的表面附着Cu,质量变大,则A端高,B端低,
故选D.
【分析】杠杆为导体时,向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,构成Fe、Cu原电池,Fe为负极,发生Fe﹣2e﹣═Fe2+,Cu为正极,发生Cu2++2e﹣═Cu;
当杠杆为绝缘体时,只发生Fe与硫酸铜溶液的反应,以此来解答.
12.【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.充电时电池上标注“+”的电极应与电源的正极相连;
C.放电时电池内部Li+向正极移动;
D.在正极上FePO4得电子被还原。
故答案为;A
【分析】在原电池中,负极失去电子,发生的是氧化反应,正极得到电子,发生的是还原反应,电解液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极;
在电解池中,阳极失去电子,发生的是氧化反应,阴极得到电子,发生的是还原反应。在电解液中,银离子移向阳极,阳离子移向阴极。
13.【答案】C
【知识点】取代反应
【解析】【解答】A发生的是加成反应,故A错,B选项苯与溴水不反应,苯只与溴单质发生取代反应,故B错。D液态植物油属于不饱和烃与氢气发生的是加成反应故D错。
【分析】取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类。
14.【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】该有机物含有羧基和酯基,羧基可以发生酯化反应和中和反应,酯基可以发生水解反应,含有苯环,可以发生加成反应,所以该物质不能发生消去反应。
故答案为:D。
【分析】加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的;也可以是不稳定的中间体,随即发生进一步变化而形成稳定产物;
水解反应中有机化学概念是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中的H+加到其中的一部分,而羟基(-OH)加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程;
消除反应又称脱去反应或是消去反应,是指一种有机化合物分子和其他物质反应,失去部分原子或官能基(称为离去基)的有机反应。消除反应发生后,生成反应的分子会产生多键,为不饱和有机化合物。消除反应可使反应物分子失去两个基团(见基)或原子,从而提高其不饱和度;
酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类;
中和反应指的是酸和碱反应生成盐和水的反应。
15.【答案】D
【知识点】同系物
【解析】【解答】A. 淀粉和纤维素均是高分子化合物,属于混合物,不能互为同系物,A不符合题意;
B. 蔗糖和麦芽糖的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B不符合题意;
C. C3H6与C4H8的结构不一定相似,不一定互为同系物,C不符合题意;
D. C4H10与C10H22均是烷烃,结构相似,互为同系物,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质。
16.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.根据题中信息可知,C6H12O2含有羧基。故不符合题意;
B. C6H12O2可能为C5H11COOH,所以酯可表示为C5H11COOC2H5,故不符合题意;
C. C6H12O2的同分异构体中属于酯类的结构可能有甲醇和戊酸形成,戊酸有4种结构,也可能是乙醇和丁酸形成,丁酸有2两种,也可能是丙酸和丙醇形成,丙醇有2种结构,也可能是丁醇和乙酸形成,丁醇有4种结构,也可能是戊醇和甲酸形成,戊醇有8种结构,所以共有20种,故符合题意;
D.含有羧基,能发生取代反应,能燃烧,即能发生氧化反应,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分子式相同但是结构式不同的有机物互为同分异构体;取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类。、
17.【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.丙烯和氯化氢加成的产物可以为1-氯丙烷或2-氯丙烷2种结构,故不符合题意;
B.根据位置异构体进行推断,1、5、6、10位置的碳原子等价,2、4、7、9位置的碳原子等价,3、8位置的碳原子等价,因此 的二氯代物的同分异构体中,氯原子可位于1、2;1、3;1、4;1、5;1、6;1、7;1、8;2、3;2、4;2、7;2、8;3、8,共12种同分异构体,故符合题意;
C.立方烷的六氯代物和二氯代物的数目相同,二氯代物有3种,故不符合题意;
D. 分子式为CCl2F2的物质没有同分异构体,只有一种空间结构,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.氯原子和氢原子加在不同的碳位上得到的结构是不同的;
B.根据定一移一的原则可以推出联二苯的二氯取代物的种类;
C.立方烷的六氯代物和二氯代物的数目相同;
D.根据甲烷的结构可以推出CCl2F2只有一种空间结构。
18.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.该分子中含有羧基和醇羟基,所以能发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基,所以苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种,符合题意;
B.1mol苹果酸中含有2mol羧基,所以1mol苹果酸可与2molNaOH发生中和反应,不符合题意;
C.能和Na反应是有羧基和醇羟基,1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1.5molH2,不符合题意;
D. 与苹果酸是同一种物质,不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.在苹果酸中可以发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基;
B.在苹果酸中可以和氢氧化钠发生反应的是羧基,1mol苹果酸中含有2mol羧基,可以和2mol氢氧化钠反应;
C.在苹果酸中,可以和金属钠发生反应的是羧基和羟基;
D.该物质与苹果酸的结构相同,分子式相同,所以属于同一种物质。
19.【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.反应温度为115~125 ℃,水浴加热控制温度在100 ℃以下,不能用水浴加热,故不符合题意;
B.长玻璃管能使乙酸气体变为乙酸液体流会试管,起到冷凝回流作用,使反应更充分,故不符合题意;
C.提纯乙酸丁酯不能使用氢氧化钠,因为酯在氢氧化钠的条件下水解,故符合题意;
D. 该装置是直接加热,不好控制反应温度在115~125 ℃,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】醇和酸在硫酸的催化以及水浴加热下会发生酯化反应,生成酯,该反应属于取代反应。
20.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①锌粒 ②锌片 ③锌粉相比较,锌粉表面积最大,反应速率最大;④5%的盐酸⑤10%的盐酸⑥15%的盐酸相比较,⑥浓度最大,反应速率最快;⑦加热可以加快反应速率;⑧使用粗锌代替纯锌,能形成原电池,加快反应速率;⑨不断振荡,可以增加反应物的接触几率,反应速率会很快;⑩滴入几滴硫酸铜溶液,锌置换出铜,形成原电池,能加快反应速率。③⑥⑦⑧⑨⑩组合可以使反应速率增大,
故答案为:D。
【分析】在固体和液体发生反应时,影响反应速率的因素包括:反应物的接触面积、液体反应物的浓度以及形成原电池等。
21.【答案】C
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】
  N2+ 3H2 2NH3
起始(mol) 2 8 0
转化(mol) 2
平衡(mol) 6
则平衡时氮气的体积分数= ,
故答案为:C。
【分析】在可逆反应中,物质的变化量的比等于它们计量数之比。
22.【答案】B
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】将各物质的反应速率都转化为同一种物质的速率,且单位统一。都转化为D的反应速率。A.1 mol/(L·min);
B.1.6 mol/(L·min);
C.1.2 mol/(L·min);
D.1.0 mol/(L·min)。故B的反应速率最快,
故答案为:B。
【分析】物质在可逆反应中反应速率的比等于它们化学计量数的比。
23.【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①6个N—H键形成的同时,有3个H—H键断裂,都说明正反应速率,不能证明到平衡,故不符合题意;②3个H—H键断裂的同时,有6个N—H键断裂,可以说明正逆反应速率相等,说明到平衡,故符合题意;③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变说明气体的总物质的量不变,可以说明到平衡,故符合题意;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变说明气体总物质的量不变,可以说明到平衡,故符合题意;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变可以说明到平衡,故符合题意;⑥恒温恒容时,密度始终不变,所以密度保持不变不能说明到平衡,故不符合题意;⑦3v(N2)正 =v(H2)逆,能说明到平衡,故符合题意;⑧因为反应为可逆反应,容器内A、B、C、D四者肯定共存,所以不能说明到平衡,故不符合题意;⑨NH3的生成速率与分解速率相等,说明正逆反应速率相等,到平衡,故符合题意; ⑩A 、B、C的分子数目比为1:3:2不能说明到平衡,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在可逆反应中,判断反应达到平衡的标志是正逆反应的速率相等,即反应物和生成物的消耗量之比等于它们的计量数之比。
24.【答案】(1)②、 ③、 ①
(2)CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu
(3)分液;蒸馏;;
(4)1∶1
【知识点】氧化还原反应;化学实验操作的先后顺序;离子方程式的书写
【解析】【解答】打开K,气体通过B,B装置是根据气泡控制气体流速,C装置干燥丁烷,在氧化铝作催化剂条件下丁烷发生裂解反应生成烯烃和烷烃,E中溴水吸收烯烃,F干燥烷烃,G中烷烃和Cu在加热条件下发生氧化还原反应生成Cu。(1)应先检验气密性,赶出内部气体,再给D、G装置加热;故答案为:②③①;(2)氧化铝作催化剂,加热条件下,甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜,反应方程式为:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu,故答案为:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu;(3)混合物中含有溴、水、溴代烃,加入亚硫酸钠,亚硫酸钠被溴氧化生成硫酸钠,同时生成NaBr,从而除去溴,然后采用分液方法分离,将有机层进行分馏得到有机物A、有机物B,向有机物中加入NaOH溶液,得到有机物C,C能发生氧化反应,则B发生水解反应生成C为醇,C被催化氧化得到醛D。①通过以上分析知,分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ分液、Ⅱ蒸馏,亚硫酸钠具有还原性,能和强氧化性物质溴反应而除去溴,离子方程式为:SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+,故答案为:分液;蒸馏;SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+;②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,说明B中碳原子个数是3、A中碳原子个数是2,B为1,2-二溴丙烷,B的结构简式CH2BrCHBrCH3,故答案为:CH2BrCHBrCH3;(4)丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等,生成的甲烷和丙烯的物质的量相等,E、F吸收的是烯烃,G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量,设x为C2H4的物质的量,y为C3H6的物质的量,则乙烷和甲烷的物质的量分别是x、y,28x+42y=0.7g,乙烷和甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为2(2x+y)+ = ,解得:x=y=0.07mol,故答案为:1:1。
【分析】(1)在有气体参与的实验中,应首先对装置的气密性进行检验;
(2)甲烷和氧化铜在加热的条件下会发生氧化还原反应,生成二氧化碳、水和铜单质;
(3)分液的原理是将互不相溶的液体进行分离;而蒸馏的原理是将沸点不同的互溶的液体进行分离;
亚硫酸根和溴单质发生氧化还原反应,生成物为硫酸根、溴离子和氢离子;
(4)根据题意可以列出甲烷和乙烷的物质的量和质量之间的关系,继而求出二者的物质的量之比。
25.【答案】(1)其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大
(2)1.5×10-2 mol·L-1·min-1
(3)生成物中的MnSO4为该反应的催化剂[或Mn2+对该反应有催化作用];MnSO4;(t)小于4 min]
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)从表中数据可以改变的条件是高锰酸钾溶液的浓度,其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大。(2)草酸的物质的量为0.6×0.003=0.0018mol,高锰酸钾的物质的量为0.2×0.003=0.0006mol,草酸和高锰酸钾的物质的量比为0.0018:0.0006=3:1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.2×0.003/(3+2+3+2)=0.06mol/L,这段时间内平均反应速率为0.06/4= 1.5×10-2 mol·L-1·min-1。 (3) ①由图乙可知反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的硫酸锰为该反应的催化剂或Mn2+对该反应有催化作用。②与实验1对比实验,则加入的硫酸锰的量不同,其他条件必须相同,所以加入的少量固体为硫酸锰。③若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液的褪色时间小于4 min。
【分析】(1)实验现象证明:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度,反应的速率会增大;
(2)化学反应速率等于物质的量的浓度的变化量与时间的比值;
(3)催化剂可以 加快反应的速率,其原理是催化剂可以降低反应的活化能,从而加快反应的速率。
26.【答案】(1)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol
(2)O2+4e-+4H+=2H2O;CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+
(3)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O;BC
(4)Na2CO3
【知识点】热化学方程式;酯化反应;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,所以要计算1mol乙醇反应时的热量,1kg乙醇的物质的量为1000/46mol,则1mol乙醇燃烧放出的热量为 kJ,则乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol。(2)乙醇燃料电池中氧气在正极反应,因为溶液为酸性,氧气得到电子结合氢离子生成水,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O。乙醇失去电子生成乙酸,电极反应为:CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+。(3)乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水,方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O,因为酯化反应是可逆反应,所以反应物不能完全反应,假设1mol乙酸完全反应消耗1mol乙醇,所以残留的乙醇的物质的量应在2mol-3mol,
故答案为:BC。(6)反应后的混合物中有乙酸乙酯和乙酸和乙醇,可以加入碳酸钠进行分离,碳酸钠溶液能溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。
【分析】(1)热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;
(2)在原电池中,负极失去电子,发生的是氧化反应,正极得到电子,发生的是还原反应;
(3)乙醇和乙酸在浓硫酸催化以及水浴加热的条件下会发生酯化反应,生成乙酸乙酯;
(4)在反应后加入碳酸钠溶液的作用是除去乙酸,并且降低乙酸乙酯的溶解度。
27.【答案】(1)r(H+)(2)Mg2Si;熔融,电解;NH3,NH4Cl
(3)SiC
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
(5)CH3CH2CHO,CH3CHO
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl 、N3-、H+,比较离子半径应该先看电子层,电子层多半径大,电子层相同时看核电荷数,核电荷数越大离子半径越小,所以这几种离子半径由小到大的顺序为:r(H+)【分析】(1)离子半径的比较方法是:离子的电子层数越多,其半径就越大;但是当电子层数相同时,核电荷数越小其离子半径就越大;
(2)在由氯化镁制取镁单质时,需要对熔融的氯化镁进行电解;在流程图中,即作为反应物又作为生成物的是氨气和氯化铵,因此可以循环利用;
(3)碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂;
(4)氢氧化镁和二氧化硫与氧气反应会生成硫酸镁和水;
(5)结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团。
黑龙江省牡丹江市第一高级中学2017-2018学年高一下学期化学期末考试试卷
一、单选题
1.(2018高一下·牡丹江期末)进行一氯取代后,只能生成四种沸点不同的有机物的烷烃是(  )
A.(CH3)2CHCH2CH2CH3 B.(CH3)2CHCH3
C.(CH3)2CHCH(CH3)2 D.(CH3)3CCH2CH2CH3
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】进行一氯取代后,只能生成四种沸点不同的有机物,说明烷烃分子中含有四类氢原子,则A.(CH3)2CHCH2CH2CH3含有5种等效氢,所以能生成5种沸点不同的有机物,A不符合题意;
B.(CH3)2CHCH3含有2种等效氢,所以能生成2种沸点不同的有机物,B不符合题意;
C.(CH3)2CHCH(CH3)2含有2种等效氢,所以能生成2种沸点不同的有机物,C不符合题意;
D.(CH3)3CCH2CH2CH3含有4种等效氢,所以能生成4种沸点不同的有机物,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】要生成四种不同的同分异构体,说明该有机物含有四种等效氢原子。
2.(2018高一下·牡丹江期末)第119号未知元素,有人称为“类钫”。根据周期表结构及元素性质变化趋势,下列有关“类钫”的预测中错误的是(  )
A.单质有较高熔点
B.“类钫”在化合物中呈+1价
C.“类钫”具有放射性
D.“类钫”单质的密度大于1 g·cm-3
【答案】A
【知识点】元素、核素
【解析】【解答】A.119号元素在第ⅠA族,根据锂、钠、钾、铷、铯、钫的顺序进行分析,同主族元素的单质熔点依次降低,故符合题意;
B.该元素为第ⅠA族元素,化合价为+1价,故不符合题意;
C.因为钫有放射性,可以推知该元素也有放射性,故不符合题意;
D.根据同族元素规律推断,密度依次增大,所以该元素的单质密度大于1 g·cm-3,故不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.同主族元素,从上至下,单质的熔点是逐渐降低的;
B.“类钫”元素位于第IA族,最外层电子为1,因此在化合物中呈现+1价;
C.钫元素具有放射性,因此“类钫”也有放射性;
D.同族元素由上至下,原子的密度逐渐增大。
3.(2018高一下·牡丹江期末)下列叙述正确的是(  )
A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B.2H和3H是不同的核素,它们的质子数不相等
C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数相等
D.6Li和7Li的电子数相等,中子数相等
【答案】A
【知识点】同素异形体;元素、核素
【解析】【解答】A.13C和14C属于同一种元素,但中子数不同,它们互为同位素,A符合题意;
B.2H和3H是不同的核素,属于同一种核素,它们的质子数相等,B不符合题意;
C.14C和14N的质量数相等,但它们的中子数相等,分别是8和7,C不符合题意;
D.6Li和7Li的电子数相等,但中子数不相等,分别是3和4,D不符合题意,
故答案为:A。
【分析】A.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;
B.核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子;
C.14C的中子数为8和,4N的中子数为7;
D.6Li的中子数为5,7Li的中子数为6。
4.(2018高一下·牡丹江期末)关于离子键、共价键的各种叙述中,下列说法中正确的是(  )
A.在离子化合物里,只存在离子键,没有共价键
B.非极性键只存在于双原子的单质分子(如Cl2)中
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键
D.由不同元素组成的多原子分子里,一定只存在极性键
【答案】C
【知识点】离子键的形成;共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】A.在离子化合物里,一定存在离子键,可以存在共价键,A不符合题意;
B.非极性键不只存在于双原子的单质分子中,如 是含有极性键和非极性键的化合物,B不符合题意;
C.在共价化合物分子内,一定不存在离子键,C符合题意;
D.由不同元素组成的多原子分子里,不一定只存在极性键,如 是含有极性键和非极性键的化合物,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子键通过两个或多个原子或化学集团失去或获得电子而成为离子后形成。带相反电荷的离子之间存在静电作用,当两个带相反电荷的离子靠近时, 表现为相互吸引,而电子和电子、原子核与原子核之间又存在着静电排斥作用,当静电吸引与静电排斥作用达到平衡时,便形成离子键;
共价键是化学键的一种,两个或多个原子共同使用它们的外层电子,在理想情况下达到电子饱和的状态,由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键,或者说共价键是原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
5.(2018高一下·牡丹江期末)下列分子中所有原子均满足8e-稳定结构的是(  )
A.NO2 B.NH3 C.NCl3 D.SO2
【答案】C
【知识点】分子、原子、离子
【解析】【解答】根据原子的最外层电子+化合价的绝对值进行计算。A.二氧化氮分子的成键形式为: ,氮原子的最外层电子数为5+4=9,故不满足8电子结构,故不符合题意;
B.氮原子的最外层电子数为5+3=8,氢原子最外层满足2电子结构,故不符合题意;
C.氮原子的最外层电子数为5+3=8,氯原子的最外层电子数为7+1=8,故符合题意;
D.硫原子的最外层电子数为6+2=10,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氮原子最外层电子数为5,因此只有和三个氯原子形成的NCl3才能使所有原子都形成最外层8电子的稳定结构。
6.(2018高一下·牡丹江期末)下列说法正确的是(  )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.化学反应中的能量变化都表现为热量变化
C.任何放热反应在常温下一定能发生
D.反应物和生成物所具有的总能量决定了反应是放热还是吸热
【答案】D
【知识点】吸热反应和放热反应
【解析】【解答】反应是放热反应还是吸热反应主要取决于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小,而与反应条件无关,所以选项A、C均不符合题意,选项D符合题意;化学反应的特征之一就是伴随着能量变化,但能量的变化不一定都表现为热量的变化,例如也可以是光能的形式变化,因此选项B也不符合题意。
【分析】在化学反应中,反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应为放热,反之为吸热。
7.(2018高一下·牡丹江期末)在测定中和热的实验中,下列说法正确的是(  )
A.使用环形玻璃棒是为了加快反应速率,减小实验误差
B.为了准确测定反应混合溶液的温度,实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C.用0.5mol L﹣1NaOH溶液分别与0.5 mol L﹣1的盐酸、醋酸溶液反应,如所取的溶液体积相等,则测得的中和热数值相同
D.在测定中和热实验中需要使用的仪器有:天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
【答案】A
【知识点】中和热;常用仪器及其使用
【解析】【解答】A、环形玻璃棒搅拌起搅拌作用,能加快反应速率,减小实验误差,故A符合题意;
B、温度计水银球测烧杯内的热水的温度,不能接触烧杯底部,故B不符合题意;
C、醋酸是弱酸,电离过程为吸热,反应放出的热量偏小,测得的中和热数值偏小,故C不符合题意;
D、中和热测定不用天平,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】中和热指的是在稀溶液中酸碱中和生成1mol水的反应热。
8.(2018高一下·牡丹江期末)根据热化学方程式:S(l)+O2(g) SO2(g)△H= -293.23kJ/mol,分析下列说法正确的是(  )
A.S(s)+O2(g) SO2(g),反应放出的热量大于293.23kJ/mol
B.S(s)+O2(g) SO2(g),反应放出的热量小于293.23kJ/mol
C.1molSO2(g)的化学键断裂吸收的能量总和大于1molS(l)和1molO2(g)的化学键断裂吸收的能量之和。
D.1molSO2(g)的化学键断裂吸收的能量总和小于1molS(l)和1molO2(g)的化学键断裂吸收的能量之和。
【答案】C
【知识点】吸热反应和放热反应;热化学方程式
【解析】【解答】A、因物质由固态转变成液态也要吸收热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)的反应热的数值小于297.23kJ mol-1,A不符合题意;
B、因物质由气态转变成液态也要释放热量,所以S(g)+O2(g)=SO2(g)的反应热的数值大于297.23kJ mol-1,B不符合题意;
C、因放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和,C符合题意;
D、因放热反应中旧键断裂吸收的能量小于新键形成所放出的能量,1molSO2的键能总和大于1molS和1molO2的键能总和,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
9.(2018高一下·牡丹江期末)灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。已知:
①Sn (s、白)+2HCl (aq)=SnCl2 (aq)+H2 (g);DH1
②Sn (s、灰)+2HCl (aq)=SnCl2 (aq)+H2 (g);DH2
③Sn (s、灰) Sn (s、白);DH3=+2.1 kJ/mol
下列说法正确的是(  )
A.DH1>DH2
B.锡在常温下以灰锡状态存在
C.灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D.锡制器皿长期处于低于13.2 ℃的环境中,会自行毁坏
【答案】D
【知识点】热化学方程式
【解析】【解答】DH3=DH2----DH1.>0,DH2>DH1,灰锡转化为白锡的反应是吸热反应,灰锡比白锡能量低稳定,长期处于低于13.2 ℃环境中,会自行毁坏。AC不符合题意。锡在常温下以灰锡状态存在,因为在大于13.2 ℃灰锡转化为白锡。B不符合题意。
故答案为:D
【分析】吸热反应指的是反应物的总能量小于生成物的能量的反应,反之则是放热反应。
10.(2018高一下·牡丹江期末)已知:
①CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1
下列说法正确的是(  )
A.通常状况下,氢气的燃烧热为241.8 kJ·mol-1
B.由①可知,1 mol CO(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的热量
C.可用下图表示2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)反应过程中的能量变化关系
D.分解1 mol H2O(g),其反应热为-241.8 kJ
【答案】B
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式
【解析】【解答】A.燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,水的稳定状态为液态,故燃烧热不是241.8 kJ·mol-1,故不符合题意;
B.热化学方程式中的系数表示物质的量,所以CO(g)+ O2(g)=CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1的含义为1 mol CO(g)和 mol O2(g)反应生成 1 mol CO2(g),放出283.0 kJ的热量,故符合题意;
C.反应为放热反应,但图像表示的为吸热反应,故不符合题意;
D.反应物和生成物相反,则反应热的符号改变,所以分解1 mol H2O(g),其反应热为+241.8 kJ,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量。
11.(2016高一下·杭州期中)如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑铁丝反应及两球的浮力变化)(  )
A.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端高,B端低
B.杠杆为导体和绝缘体时,均为A端低,B端高
C.当杠杆为绝缘体时,A端低,B端高;为导体时,A端高,B端低
D.当杠杆为绝缘体时,A端高,B端低;为导体时,A端低,B端高
【答案】D
【知识点】铁的化学性质;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】解:杠杆为导体时,向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,构成Fe、Cu原电池,Fe为负极,发生Fe﹣2e﹣═Fe2+,Cu为正极,发生Cu2++2e﹣═Cu,则A端低,B端高;
杠杆为绝缘体时,只发生Fe与硫酸铜溶液的反应,在Fe的表面附着Cu,质量变大,则A端高,B端低,
故选D.
【分析】杠杆为导体时,向烧杯中央滴入浓CuSO4溶液,构成Fe、Cu原电池,Fe为负极,发生Fe﹣2e﹣═Fe2+,Cu为正极,发生Cu2++2e﹣═Cu;
当杠杆为绝缘体时,只发生Fe与硫酸铜溶液的反应,以此来解答.
12.(2018高一下·牡丹江期末)新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应如下:正极:FePO4+Li++e-=LiFePO4,负极:Li-e-=Li+。下列说法中正确的是(  )
A.充电时动力电池上标注“+”的电极应与外接电源的正极相连
B.放电时电池反应为FePO4+Li++e-=LiFePO4
C.放电时电池内部Li+向负极移动
D.放电时,在正极上Li+得电子被还原
【答案】A
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.充电时电池上标注“+”的电极应与电源的正极相连;
C.放电时电池内部Li+向正极移动;
D.在正极上FePO4得电子被还原。
故答案为;A
【分析】在原电池中,负极失去电子,发生的是氧化反应,正极得到电子,发生的是还原反应,电解液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极;
在电解池中,阳极失去电子,发生的是氧化反应,阴极得到电子,发生的是还原反应。在电解液中,银离子移向阳极,阳离子移向阴极。
13.(2018高一下·牡丹江期末)下列过程因发生取代反应而发生的是(  )
A.乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B.将苯加入溴水中,振荡后水层接近无色
C.将苯、浓硫酸、浓硝酸混合后在50~60 ℃水浴中加热
D.液态植物油与氢气反应生成固态物质
【答案】C
【知识点】取代反应
【解析】【解答】A发生的是加成反应,故A错,B选项苯与溴水不反应,苯只与溴单质发生取代反应,故B错。D液态植物油属于不饱和烃与氢气发生的是加成反应故D错。
【分析】取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类。
14.(2018高一下·牡丹江期末)某有机物的结构简式为 ,它在一定条件下不可能发生①加成、②水解、③消去、④酯化、⑤中和中的反应有(  )
A.① B.②④ C.②③ D.③
【答案】D
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】该有机物含有羧基和酯基,羧基可以发生酯化反应和中和反应,酯基可以发生水解反应,含有苯环,可以发生加成反应,所以该物质不能发生消去反应。
故答案为:D。
【分析】加成反应是反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的;也可以是不稳定的中间体,随即发生进一步变化而形成稳定产物;
水解反应中有机化学概念是水与另一化合物反应,该化合物分解为两部分,水中的H+加到其中的一部分,而羟基(-OH)加到另一部分,因而得到两种或两种以上新的化合物的反应过程;
消除反应又称脱去反应或是消去反应,是指一种有机化合物分子和其他物质反应,失去部分原子或官能基(称为离去基)的有机反应。消除反应发生后,生成反应的分子会产生多键,为不饱和有机化合物。消除反应可使反应物分子失去两个基团(见基)或原子,从而提高其不饱和度;
酯化反应,是一类有机化学反应,是醇跟羧酸或含氧无机酸生成酯和水的反应。分为羧酸跟醇反应和无机含氧酸跟醇反应和无机强酸跟醇的反应三类;
中和反应指的是酸和碱反应生成盐和水的反应。
15.(2018高一下·牡丹江期末)下列各组物质相互间一定互为同系物的是(  )
A.淀粉和纤维素 B.蔗糖和麦芽糖
C.C3H6与C4H8 D.C4H10与C10H22
【答案】D
【知识点】同系物
【解析】【解答】A. 淀粉和纤维素均是高分子化合物,属于混合物,不能互为同系物,A不符合题意;
B. 蔗糖和麦芽糖的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,B不符合题意;
C. C3H6与C4H8的结构不一定相似,不一定互为同系物,C不符合题意;
D. C4H10与C10H22均是烷烃,结构相似,互为同系物,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;一般出现在有机化学中,且必须是同一类物质。
16.(2018高一下·牡丹江期末)酯类物质广泛存在于香蕉、梨等水果中。某实验小组从梨中分离出一种酯,然后将分离出的酯水解,得到乙醇和另一种分子式为C6H12O2的物质。下列分析错误的是(  )
A.C6H12O2分子中含有羧基
B.实验小组分离出的酯可表示为C5H11COOC2H5
C.C6H12O2的同分异构体中属于酯类的有18种
D.水解得到的C6H12O2,能发生取代反应和氧化反应
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A.根据题中信息可知,C6H12O2含有羧基。故不符合题意;
B. C6H12O2可能为C5H11COOH,所以酯可表示为C5H11COOC2H5,故不符合题意;
C. C6H12O2的同分异构体中属于酯类的结构可能有甲醇和戊酸形成,戊酸有4种结构,也可能是乙醇和丁酸形成,丁酸有2两种,也可能是丙酸和丙醇形成,丙醇有2种结构,也可能是丁醇和乙酸形成,丁醇有4种结构,也可能是戊醇和甲酸形成,戊醇有8种结构,所以共有20种,故符合题意;
D.含有羧基,能发生取代反应,能燃烧,即能发生氧化反应,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】分子式相同但是结构式不同的有机物互为同分异构体;取代反应是指化合物或有机物分子中任何一个原子或原子团被试剂中同类型的其它原子或原子团所替代的反应,用通式表示为:R-L(反应基质)+A-B(进攻试剂)→R-A(取代产物)+L-B(离去基团)属于化学反应的一类。、
17.(2018高一下·牡丹江期末)下列叙述错误的是(  )
A.丙烯与氯化氢加成的产物有2种
B.联二苯 的二氯取代物有15种
C.立方烷 的六氯取代物有3种
D.分子式为CCl2F2的物质只有一种空间结构
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.丙烯和氯化氢加成的产物可以为1-氯丙烷或2-氯丙烷2种结构,故不符合题意;
B.根据位置异构体进行推断,1、5、6、10位置的碳原子等价,2、4、7、9位置的碳原子等价,3、8位置的碳原子等价,因此 的二氯代物的同分异构体中,氯原子可位于1、2;1、3;1、4;1、5;1、6;1、7;1、8;2、3;2、4;2、7;2、8;3、8,共12种同分异构体,故符合题意;
C.立方烷的六氯代物和二氯代物的数目相同,二氯代物有3种,故不符合题意;
D. 分子式为CCl2F2的物质没有同分异构体,只有一种空间结构,故不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.氯原子和氢原子加在不同的碳位上得到的结构是不同的;
B.根据定一移一的原则可以推出联二苯的二氯取代物的种类;
C.立方烷的六氯代物和二氯代物的数目相同;
D.根据甲烷的结构可以推出CCl2F2只有一种空间结构。
18.(2018高一下·牡丹江期末)苹果酸的结构简式为 ,下列说法正确的是(  )
A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种
B.1mol苹果酸可与3mol NaOH发生中和反应
C.1mol苹果酸与足量金属Na反应生成生成1mol H2
D.HOOC—CH2—CH(OH)—COOH与苹果酸互为同分异构体
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A.该分子中含有羧基和醇羟基,所以能发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基,所以苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种,符合题意;
B.1mol苹果酸中含有2mol羧基,所以1mol苹果酸可与2molNaOH发生中和反应,不符合题意;
C.能和Na反应是有羧基和醇羟基,1mol苹果酸与足量金属Na反应生成1.5molH2,不符合题意;
D. 与苹果酸是同一种物质,不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.在苹果酸中可以发生酯化反应的官能团有羧基和醇羟基;
B.在苹果酸中可以和氢氧化钠发生反应的是羧基,1mol苹果酸中含有2mol羧基,可以和2mol氢氧化钠反应;
C.在苹果酸中,可以和金属钠发生反应的是羧基和羟基;
D.该物质与苹果酸的结构相同,分子式相同,所以属于同一种物质。
19.(2018高一下·牡丹江期末)1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸丁酯,反应温度为115~125 ℃,反应装置如图,下列对该实验的描述错误的是(  )
A.不能用水浴加热
B.长玻璃管起冷凝回流作用
C.提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤
D.图中装置不能较好的控制温度为115~125 ℃
【答案】C
【知识点】酯化实验
【解析】【解答】A.反应温度为115~125 ℃,水浴加热控制温度在100 ℃以下,不能用水浴加热,故不符合题意;
B.长玻璃管能使乙酸气体变为乙酸液体流会试管,起到冷凝回流作用,使反应更充分,故不符合题意;
C.提纯乙酸丁酯不能使用氢氧化钠,因为酯在氢氧化钠的条件下水解,故符合题意;
D. 该装置是直接加热,不好控制反应温度在115~125 ℃,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】醇和酸在硫酸的催化以及水浴加热下会发生酯化反应,生成酯,该反应属于取代反应。
20.(2018高一下·牡丹江期末)同质量的锌与盐酸反应,欲使反应速率增大,选用的反应条件正确的组合是(  )
①锌粒 ②锌片 ③锌粉 ④5%的盐酸⑤10%的盐酸 ⑥15%的盐酸⑦加热 ⑧使用粗锌代替纯锌⑨不断振荡 ⑩滴入几滴硫酸铜溶液
A.②⑥⑦⑩ B.①④⑧⑩
C.③⑥⑦⑨⑩ D.③⑥⑦⑧⑨⑩
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】①锌粒 ②锌片 ③锌粉相比较,锌粉表面积最大,反应速率最大;④5%的盐酸⑤10%的盐酸⑥15%的盐酸相比较,⑥浓度最大,反应速率最快;⑦加热可以加快反应速率;⑧使用粗锌代替纯锌,能形成原电池,加快反应速率;⑨不断振荡,可以增加反应物的接触几率,反应速率会很快;⑩滴入几滴硫酸铜溶液,锌置换出铜,形成原电池,能加快反应速率。③⑥⑦⑧⑨⑩组合可以使反应速率增大,
故答案为:D。
【分析】在固体和液体发生反应时,影响反应速率的因素包括:反应物的接触面积、液体反应物的浓度以及形成原电池等。
21.(2018高一下·牡丹江期末)在容积可变的密闭容器中,2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时的氮气的体积分数接近于(  )
A.5% B.10% C.15% D.20%
【答案】C
【知识点】化学平衡的计算
【解析】【解答】
  N2+ 3H2 2NH3
起始(mol) 2 8 0
转化(mol) 2
平衡(mol) 6
则平衡时氮气的体积分数= ,
故答案为:C。
【分析】在可逆反应中,物质的变化量的比等于它们计量数之比。
22.(2018高一下·牡丹江期末)在2A(g)+B(g) 3C(g)+4D(g)反应中,下列表示该反应速率最快的是(  )
A.v(A)=0.5 mol/(L·min) B.v(B)=0.4 mol/(L·min)
C.v(C)=1.5×10-2mol/(L·s) D.v(D)=1.0mol/(L·min)
【答案】B
【知识点】化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】将各物质的反应速率都转化为同一种物质的速率,且单位统一。都转化为D的反应速率。A.1 mol/(L·min);
B.1.6 mol/(L·min);
C.1.2 mol/(L·min);
D.1.0 mol/(L·min)。故B的反应速率最快,
故答案为:B。
【分析】物质在可逆反应中反应速率的比等于它们化学计量数的比。
23.(2018高一下·牡丹江期末)证明可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)已达到平衡状态的是(  )
①6个N—H键形成的同时,有3个H—H键断裂;②3个H—H键断裂的同时,有6个N—H键断裂;③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变;⑥恒温恒容时,密度保持不变;⑦3v(N2)正 =v(H2)逆;⑧容器内A、B、C、D四者共存 ⑨NH3的生成速率与分解速率相等; ⑩A 、B、C的分子数目比为1:3:2。
A.全部 B.①③④⑤⑧
C.②③④⑤⑦⑨ D.①③⑤⑥⑦⑩
【答案】C
【知识点】化学平衡状态的判断
【解析】【解答】①6个N—H键形成的同时,有3个H—H键断裂,都说明正反应速率,不能证明到平衡,故不符合题意;②3个H—H键断裂的同时,有6个N—H键断裂,可以说明正逆反应速率相等,说明到平衡,故符合题意;③其他条件不变时,混合气体平均相对分子质量不再改变说明气体的总物质的量不变,可以说明到平衡,故符合题意;④保持其他条件不变时,体系压强不再改变说明气体总物质的量不变,可以说明到平衡,故符合题意;⑤NH3、N2、H2的体积分数都不再改变可以说明到平衡,故符合题意;⑥恒温恒容时,密度始终不变,所以密度保持不变不能说明到平衡,故不符合题意;⑦3v(N2)正 =v(H2)逆,能说明到平衡,故符合题意;⑧因为反应为可逆反应,容器内A、B、C、D四者肯定共存,所以不能说明到平衡,故不符合题意;⑨NH3的生成速率与分解速率相等,说明正逆反应速率相等,到平衡,故符合题意; ⑩A 、B、C的分子数目比为1:3:2不能说明到平衡,故不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在可逆反应中,判断反应达到平衡的标志是正逆反应的速率相等,即反应物和生成物的消耗量之比等于它们的计量数之比。
二、实验题
24.(2018高一下·牡丹江期末)下图是丁烷裂解的实验流程:(提示:丁烷在一定条件下裂解的可能方程式为:C4H10 C2H6+C2H4, C4H10 CH4+C3H6)
连接好装置后,需进行的实验操作有:
①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等…
(1)这三步操作的先后顺序依次是   (填序号)
(2)写出甲烷与氧化铜反应的化学方程式   
(3)若对E装置中的混合物(溴水足量),再按以下流程实验:
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ   Ⅱ   ,Na2SO3溶液的作用是(用离子方程式表示)   .
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,请写出B的结构简式   .
(4)假定丁烷完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7 g, G装置的质量减少了1.76 g,则丁烷的裂解产物中甲烷和乙烷的物质的量之比 n(CH4): n(C2H6)=   。
【答案】(1)②、 ③、 ①
(2)CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu
(3)分液;蒸馏;;
(4)1∶1
【知识点】氧化还原反应;化学实验操作的先后顺序;离子方程式的书写
【解析】【解答】打开K,气体通过B,B装置是根据气泡控制气体流速,C装置干燥丁烷,在氧化铝作催化剂条件下丁烷发生裂解反应生成烯烃和烷烃,E中溴水吸收烯烃,F干燥烷烃,G中烷烃和Cu在加热条件下发生氧化还原反应生成Cu。(1)应先检验气密性,赶出内部气体,再给D、G装置加热;故答案为:②③①;(2)氧化铝作催化剂,加热条件下,甲烷和氧化铜反应生成二氧化碳、水和铜,反应方程式为:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu,故答案为:CH4+4CuO CO2+2H2O+4Cu;(3)混合物中含有溴、水、溴代烃,加入亚硫酸钠,亚硫酸钠被溴氧化生成硫酸钠,同时生成NaBr,从而除去溴,然后采用分液方法分离,将有机层进行分馏得到有机物A、有机物B,向有机物中加入NaOH溶液,得到有机物C,C能发生氧化反应,则B发生水解反应生成C为醇,C被催化氧化得到醛D。①通过以上分析知,分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ分液、Ⅱ蒸馏,亚硫酸钠具有还原性,能和强氧化性物质溴反应而除去溴,离子方程式为:SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+,故答案为:分液;蒸馏;SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+;②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,说明B中碳原子个数是3、A中碳原子个数是2,B为1,2-二溴丙烷,B的结构简式CH2BrCHBrCH3,故答案为:CH2BrCHBrCH3;(4)丁烷的裂解中生成的乙烯和乙烷的物质的量相等,生成的甲烷和丙烯的物质的量相等,E、F吸收的是烯烃,G减少的质量是氧化铜中的氧元素质量,设x为C2H4的物质的量,y为C3H6的物质的量,则乙烷和甲烷的物质的量分别是x、y,28x+42y=0.7g,乙烷和甲烷和氧化铜反应需要的氧原子的物质的量为2(2x+y)+ = ,解得:x=y=0.07mol,故答案为:1:1。
【分析】(1)在有气体参与的实验中,应首先对装置的气密性进行检验;
(2)甲烷和氧化铜在加热的条件下会发生氧化还原反应,生成二氧化碳、水和铜单质;
(3)分液的原理是将互不相溶的液体进行分离;而蒸馏的原理是将沸点不同的互溶的液体进行分离;
亚硫酸根和溴单质发生氧化还原反应,生成物为硫酸根、溴离子和氢离子;
(4)根据题意可以列出甲烷和乙烷的物质的量和质量之间的关系,继而求出二者的物质的量之比。
三、综合题
25.(2018高一下·牡丹江期末)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
(实验原理)2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
(实验内容及部分记录)
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是   。
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=   。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是   。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表所加固体的化学式   。
③若该小组同学提出的假设成立,t的大小范围是   。
【答案】(1)其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大
(2)1.5×10-2 mol·L-1·min-1
(3)生成物中的MnSO4为该反应的催化剂[或Mn2+对该反应有催化作用];MnSO4;(t)小于4 min]
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】(1)从表中数据可以改变的条件是高锰酸钾溶液的浓度,其他条件相同时,增大KMnO4浓度(或反应物浓度),反应速率增大。(2)草酸的物质的量为0.6×0.003=0.0018mol,高锰酸钾的物质的量为0.2×0.003=0.0006mol,草酸和高锰酸钾的物质的量比为0.0018:0.0006=3:1,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为0.2×0.003/(3+2+3+2)=0.06mol/L,这段时间内平均反应速率为0.06/4= 1.5×10-2 mol·L-1·min-1。 (3) ①由图乙可知反应开始后速率增大的比较快,说明生成物中的硫酸锰为该反应的催化剂或Mn2+对该反应有催化作用。②与实验1对比实验,则加入的硫酸锰的量不同,其他条件必须相同,所以加入的少量固体为硫酸锰。③若该小组同学提出的假设成立,则反应速率加快,溶液的褪色时间小于4 min。
【分析】(1)实验现象证明:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度,反应的速率会增大;
(2)化学反应速率等于物质的量的浓度的变化量与时间的比值;
(3)催化剂可以 加快反应的速率,其原理是催化剂可以降低反应的活化能,从而加快反应的速率。
26.(2018高一下·牡丹江期末)乙醇和乙酸在生活和工业生产中用途广泛。请完成以下关于乙醇和乙酸的相关问题:
(1)乙醇是重要的燃料,已知在25℃、101kPa下,1kg乙醇充分燃烧能放出29713.04kJ热量,写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式:   。
(2)乙醇燃料电池应用前景乐观,以稀硫酸为电解质溶液,燃料电池的正极电极反应式为:   。在负极除生成CO2外,还生成了极少量的乙酸,写出生成乙酸的电极反应式:   。
(3)乙醇和乙酸反应可生成乙酸乙酯,反应方程式为:   。在密闭容器中,利用该反应制备乙酸乙酯,实验中若起始时在容器中加入3mol乙醇、1mol乙酸和一定量的浓硫酸,充分反应后容器中残留的乙醇可能为   。
A.2mol
B.2.6mol
C.2.8mol
D.3mol
(4)反应后可向反应混合物中加入   溶液,再用分液漏斗分离出乙酸乙酯。
【答案】(1)C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol
(2)O2+4e-+4H+=2H2O;CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+
(3)CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O;BC
(4)Na2CO3
【知识点】热化学方程式;酯化反应;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)燃烧热指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,所以要计算1mol乙醇反应时的热量,1kg乙醇的物质的量为1000/46mol,则1mol乙醇燃烧放出的热量为 kJ,则乙醇燃烧热的热化学方程式为:C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2+3H2O(l) ΔH=-1366.8kJ/mol。(2)乙醇燃料电池中氧气在正极反应,因为溶液为酸性,氧气得到电子结合氢离子生成水,电极反应为:O2+4e-+4H+=2H2O。乙醇失去电子生成乙酸,电极反应为:CH3CH2OH -4e- +H2O = CH3COOH + 4H+。(3)乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯和水,方程式为:CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3 + H2O,因为酯化反应是可逆反应,所以反应物不能完全反应,假设1mol乙酸完全反应消耗1mol乙醇,所以残留的乙醇的物质的量应在2mol-3mol,
故答案为:BC。(6)反应后的混合物中有乙酸乙酯和乙酸和乙醇,可以加入碳酸钠进行分离,碳酸钠溶液能溶解乙醇,反应乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度。
【分析】(1)热化学方程式是用以表示化学反应中的能量变化和物质变化。热化学方程式的意义为热化学方程式不仅表明了一个反应中的反应物和生成物,还表明了一定量物质在反应中所放出或吸收的热量;
(2)在原电池中,负极失去电子,发生的是氧化反应,正极得到电子,发生的是还原反应;
(3)乙醇和乙酸在浓硫酸催化以及水浴加热的条件下会发生酯化反应,生成乙酸乙酯;
(4)在反应后加入碳酸钠溶液的作用是除去乙酸,并且降低乙酸乙酯的溶解度。
四、填空题
27.(2018高一下·牡丹江期末)下图中反应①是制备SiH4的一种方法,其副产物MgCl2·6NH3是优质的镁资源。回答下列问题:
(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子半径由小到大的顺序(H-除外):   ,Mg在元素周期表中的位置:   ,Mg(OH)2的电子式:   。
(2)A2B的化学式为   。反应②的必备条件是   。上图中可以循环使用的物质有   。
(3)在一定条件下,由SiH4和CH4反应生成H2和一种固体耐磨材料   (写化学式)。
(4)为实现燃煤脱硫,向煤中加入浆状Mg(OH)2,使燃烧产生的SO2转化为稳定的Mg化合物,写出该反应的化学方程式:   。
(5)用Mg制成的格氏试剂(RMgBr)常用于有机合成,例如制备醇类化合物的合成路线如下:
依据上述信息,写出制备 所需醛的可能结构简式:   。
【答案】(1)r(H+)(2)Mg2Si;熔融,电解;NH3,NH4Cl
(3)SiC
(4)2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
(5)CH3CH2CHO,CH3CHO
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)MgCl2·6NH3所含元素的简单离子为Mg2+、Cl 、N3-、H+,比较离子半径应该先看电子层,电子层多半径大,电子层相同时看核电荷数,核电荷数越大离子半径越小,所以这几种离子半径由小到大的顺序为:r(H+)【分析】(1)离子半径的比较方法是:离子的电子层数越多,其半径就越大;但是当电子层数相同时,核电荷数越小其离子半径就越大;
(2)在由氯化镁制取镁单质时,需要对熔融的氯化镁进行电解;在流程图中,即作为反应物又作为生成物的是氨气和氯化铵,因此可以循环利用;
(3)碳化硅又称碳硅石。在当代C、N、B等非氧化物高技术耐火原料中,碳化硅为应用最广泛、最经济的一种,可以称为金钢砂或耐火砂;
(4)氢氧化镁和二氧化硫与氧气反应会生成硫酸镁和水;
(5)结构简式是把结构式中的单键省略之后的一种简略表达形式,通常只适用于以分子形式存在的纯净物。应表现该物质中的官能团。

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