B.Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱
C.X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液一定能使石蕊溶液变红
D.W的氧化物既能与强酸反应,又能与强碱反应
15.翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,X的原子半径比Y的大,Z的单质是常见的半导体材料,W是地壳中含量最多的元素。
下列说法正确的是
A.Y在化合物中显+3价
B.X与W只能形成一种化合物
C.W的简单氢化物稳定性比Z的强
D.X的最高价氧化物对应的水化物碱性比Y的弱
第II卷(非选择题)
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评卷人
得分
三、推断题
16.W、X、Y、Z、M、R为6种短周期元素。
W原子的核电荷数等于其周期数,X+与Ne具有相同的电子层结构,Y原子与Z原子的最外层电子数之和与R原子的最外层电子数相等;Y、Z、M、R在周期表中的相对位置如图所示。
Z
M
R
Y
(1)Z元素在周期表的位置为________。
(2)R离子的结构示意图为_________。
(3)X与M以1:
1形成的化合物中存在的化学键类型为____________。
(4)Y的最高价氧化物与X的最高价氧化物的水化物在水溶液中发生反应的离子方程式为_________________________________。
(5)Y与Z形成相对分子量为144的化合物与M的简单氢化物反应,生成最简单的烃和Y的最高价氧化物的水化物,该反应的化学方程式为__________________________。
(6)M与R可形成M2R2分子,该分子中各原子均达到8电子稳定结构,则M2R2的电子式为__________________。
评卷人
得分
四、综合题
17.氨在化肥生产、贮氢及燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛。
(1)尿素[CO(NH2)2]与氰酸铵(NH4CNO)互为___________;(选填:
“同一物质”或“同系物”或“同分异构体”)氰酸铵属于_______化合物(选填:
“离子”或“共价”)。
(2)液氨是一种贮氢材料,已知:
断开1mol共价键吸收的能量数据如表
共价键
H—H
N—H
N≡N
kJ·mol-1
436
390.8
946
则合成氨反应:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),生成2mol氨气放出_________kJ热量,若1molN2与3molH2在一定条件下反应,达到平衡时放出36.32kJ热量,则此时NH3所占的体积分数为______。
如图装置通直流电,液氨可电解释放氢气,该过程中能量转化方式为由电能转化为_____能。
(3)氨气可作为脱硝剂,在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和NH3,在一定条件下发生反应:
6NO(g)+4NH3(g)
5N2(g)+6H2O(g)。
①能说明该反应已达到平衡状态的标志是_______(不定项选择)。
a.反应速率4v(NH3)=5v(N2)
b.容器内压强不再随时间而发生变化
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化
d.容器内n(NO)∶n(NH3)∶n(N2)∶n(H2O)=6∶4∶5∶6
②某次实验中测得容器内NO及N2的物质的量随时间变化如图所示,图中v(正)与v(逆)相等的点为_________(选填字母)。
18.CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷的结构式为________
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳。
在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是_________。
(3)以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池,其工作原理下图所示,则通入a气体的电极名称为_____,通入b气体的电极反应式_______.(质子交换膜只允许H+通过)
(4)在一定温度和催化剂作用下,CH4与CO2可直接转化成乙酸,这是实现“减排”的一种研究方向。
①在不同温度下,催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示,则该反应的最佳温度应控制在_________左右。
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜(CuAlO2,难溶物)。
将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体,其离子方程式为_________
(5)CH4还原法是处理NOx气体的一种方法。
已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2,若标准状况下8.96LCH4可处理22.4LNOx,则x值为________.
参考答案
1.B
【解析】
试题分析:
A.CO2不属于有机物,故A错误;B.CH4、CO2和CH3COOH均属于共价化合物,故B正确;C.CH4、CO2不属于电解质,故C错误;D.CH4、CO2和CH3COOH均不属于离子化合物,故D错误。
考点:
考查物质分类
2.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.断键吸热,成键放热,因此化学键的断裂和形成是化学反应中能量变化的根本原因,故A正确;
B.吸热反应与反应条件无关,如氯化铵与氢氧化钡常温下反应,故B错误;
C.气态硫的能量高于固态硫的能量,所以在相同条件下,等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,故C正确;
D.石墨变成金刚石是吸热反应,且因为能量越低,物质越稳定,所以石墨比金刚石稳定,故D正确;
故选B。
【点睛】
本题考查了化学反应中的能量变化,关键是理解化学反应中能量变化的主要原因,注意明确旧键断裂吸热热量,新键形成放出热量。
3.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.Na2O2含有Na+和O22-,其中阴阳离子个数比为1:
2,故A错误;
B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,发生了氧化还原反应,不属于碱性氧化物,故B错误;
C.过氧化钠与氧化钠所含化学键不完全相同,前者含有离子键、共价键,氧化钠只有离子键,故C错误;
D.过氧化钠中的氧元素都是-1价,生成氧气,元素化合价由-1价升高到0价,升高1价,则产生标准状况下2.24LO2,即0.1mol氧气,转移0.2×6.02×1023个电子,故D正确;
故选D。
4.C
【解析】正丁烷的一氯代物有1-氯丁烷、2-氯丁烷,共2种,故A错误;异丁烷的一氯代物有
,共2种,故B错误;甲烷的一氯代物有CH3Cl,共1种,故C正确;丙烷的的一氯代物有1-氯丙烷、2-氯丙烷,共2种,故D错误。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.二氧化碳属于共价分子,碳原子与氧原子间形成2对共用电子对,电子式为:
,故A错误;
B.镁离子的结构示意图中质子数是12,故B错误;
C.中子数为20的氯原子,质量数为20+17=37,表示为
,故C正确;
D.甲烷的球棍模型中,碳原子半径大于氢原子半径,图示球棍模型错误;甲烷的比例模型能够表示出碳原子与氢原子体积的相对大小,甲烷正确的比例模型为:
,故D错误;
故选C。
【点睛】
本题主要考查了电子式、结构示意图、比例模型等,侧重于基础知识的考查,题目难度不大,注意比例模型中原子大小的关系、原子连接顺序和空间结构。
6.B
【解析】
试题分析:
A.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,故A错误;B.使用催化剂能够降低反应活化能,可提高反应速率,故B正确;C.化学平衡是动态平衡,达到平衡时,
(正)=
(逆)≠0,故C错误;D.2SO2+O2
2SO3为可逆反应,达到平衡时SO2转化率不可能可达100%,故D错误。
考点:
考查化学平衡移动的实际意义
7.B
【解析】试题分析:
A、O2、O3互为同素异形体,A项错误;B、1H、2H、3H、H+、H2是氢元素形成的五种不同粒子,B项正确;C、正丁烷和异丁烷互为同分异构体,C项错误;D、金刚石、C60互为同素异形体,D项错误;答案选B。
考点:
考查物质间的关系
8.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.烷烃的分子通式为CnH2n+2,故A正确;
B.烷烃的特征反应为取代反应,所有的烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应,故B正确;
C.烷烃都能燃烧,发生氧化反应,故C正确;
D.烷烃属饱和链烃,其化学性质比较稳定,通常烷烃不与酸、碱、氧化剂(如酸性KMnO4溶液)反应,则不能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去,故D错误;
故选D。
【点睛】
本题主要考查烷烃的性质,注意烷烃分子中碳原子之间全部以碳碳单键结合成链状,碳原子的剩余价键全部跟氢原子相结合而达饱和,烷烃的性质为:
不溶于水,能发生取代反应,都能燃烧,但不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物,所以该实验只能说明盐酸酸性大于碳酸,但不能说明证明非金属性Cl>C,故A错误;
B.使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气,则某溶液中含NH4+,故B正确;
C.因KI和FeCl3和发生反应:
2KI+FeCl3=I2+2KCl+FeCl2,取5mL0.1mol•L﹣1FeCl3溶液,滴加5滴0.1mol•L﹣1KI溶液,氯化铁有剩余,则取出来的溶液中滴加KSCN溶液,显血红色,不能说明KI和FeCl3反应有一定的限度,故C错误;
D.冰融化时发生物理变化,只破坏范德华力而不破坏化学键,故D错误;
正确答案是B。
【点睛】
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,注意元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
10.C
【解析】
试题分析:
A.依据能量关系图可知反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该分解反应为放热反应,故A错误;B.依据能量关系图可知2molH2O2具有的能量大于2molH2O和1molO2所具有的总能量,故B错误;C.MnO2或FeCl3均可作为H2O2分解反应的催化剂,所以加入MnO2或FeCl3均可提高该分解反应的速率,故C正确;D.其他条件相同时,H2O2溶液的浓度越大,其分解速率越快,故D错误。
考点:
考查影响化学反应速率的因素;能量关系图
11.B
【解析】
燃料电池中,加入燃料的电极是负极、通入氧化剂的电极是正极,所以a是负极、b是正极,电解质为熔融氧化物,则负极反应式为C-4e-+2O2-=CO2、正极反应式为O2+4e-=2O2-,电池反应式为C+O2=CO2,A.通过以上分析知,a是负极、b是正极,A错误;B.电子从负极a沿导线流向正极b,B正确;C.燃料电池反应式与燃料燃烧方程式相同,所以电池反应式为C+O2=CO2,C错误;D.煤燃料电池能将化学能直接转化为电能,而煤燃烧发电时先转化为热能再转化为电能,所以煤燃料电池比煤直接燃烧发电能量利用率高,D错误;答案选B。
点睛:
本题考查化学电源新型电池,为高频考点,明确原电池原理是解本题关键,知道正负极判断方法、电子流向、电池反应式的书写即可解答,电极反应式的书写要结合电解质特点,注意该反应电解质为熔融状态氧化物。
12.C
【解析】A项,随着反应的进行,氢离子浓度逐渐增大,所以反应速率逐渐增大,A正确;根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知,v(Cl-)=v(ClO3-),B正确;C项,图中阴影部分的面积应为t1-t2时间内ClO3-的物质的量浓度的减少量,C错误;D项,在反应的后期由于反应物浓度减小,所以导致反应速率开始降低,D正确。
13.CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.增大硫酸溶液的体积不能增大氢离子浓度,反应速率不变,故A错误;
B.浓硫酸与锌反应生成二氧化硫,不生成氢气,故B错误;
C.用锌粉代替锌粒,固体表面积增大,反应速率增大,故C正确;
D.滴加少量CuCl2溶液,锌置换出铜,铜和锌形成原电池的两极,铜做正极,锌做负极失电子溶解加快,反应速率增大,故D正确;
正确答案是CD。
【点睛】
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑的反应实质是:
Zn+2H+=Zn2++H2↑的反应,增大氢离子浓度、增大接触面积,构成原电池等均可加快反应速率。
14.BD
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、W在周期表中所处的周期数均等于其族序数,因此X是H、W是Al;X、Y最外层电子数之和与Z的最外层电子数相等,Y、Z相邻且Y的最低负价的绝对值与W的最高正价数值相等,所以Y是N,Z是O。
【详解】
A. 同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下逐渐增大,则原子半径:
r(X)<r(Z)<r(Y)<r(W),故A错误;
B.氮元素非金属性弱于氧元素,所以Y的简单气态氢化物的热稳定性比Z的弱,故B正确;
C. X、Y、Z三种元素组成的化合物的水溶液不一定能使石蕊溶液变红,例如氨水溶液显碱性,故C错误;
D. Al的氧化物既能与强酸反应,也能与强碱反应,故D正确;
故选BD。
15.AC
【解析】
【分析】
翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],其中W是地壳中含量最多的元素,则W为O元素;Z的单质是常见的半导体材料,则Z为Si;翡翠属于硅酸盐,X、Y化合价之和为+4,X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,离子核外电子数为10,且X的原子半径比Y的大,则X为Na、Y为Al。
【详解】
A.Y为Al,在化合物中显+3价,故A正确;
B.X为Na、W为O,二者可以形成氧化钠、过氧化钠,故B错误;
C.非金属性O>Si,氢化物稳定性与元素非金属性一致,故氧元素氢化物更稳定,故C正确;
D.金属性Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故D错误;
正确答案是AC。
16.第二周期ⅣA族
非极性共价键和离子键Al2O3+2OH−=2AlO2−+H2OAl4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z、M、R为6种短周期元素.W原子的核电荷数等于其周期数,则W为H元素;X+与Ne具有相同的电子层结构,则X为Na;设Y最外层电子数为a,则Z、R原子最外层电子数分别为a+1、a+4,故a+a+1=a+4,解得a=3,故Y为Al,Z为C,M为O,R为F,据此解答。
【详解】
(1)Z为C元素,位于周期表第二周期ⅣA族;
(2)R离子为F−,离子的结构示意图为
;
(3)X为Na,M为O,X与M以1:
1形成的化合物为Na2O2,其中存在的化学键有非极性共价键和离子键;
(4)Y的最高价氧化物为Al2O3,X的最高价氧化物的水化物为NaOH,二者发生反应的离子方程式为:
Al2O3+2OH−=2AlO2−+H2O;
(5)Y为Al,Z为C,Y与Z形成相对分子量为144的化合物为:
Al4C3,M的简单氢化物为:
H2O,Al4C3和H2O反应生成最简单的烃CH4和Y的最高价氧化物的水化物Al(OH)3,方程式为:
Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑;
(6)M与R可形成O2F2,该分子中各原子均达到8电子稳定结构,氧原子之间形成1对共用电子对,氧原子与氟原子之间形成1对共用电子对,则O2F2的电子式为
。
17.同分异构体离子90.825%化学bccd
【解析】
【分析】
(1)根据同分异构体的概念判断;
(2)反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的反应热
=反应物总键能-生成物总键能;若1molN2与3molH2在一定条件下反应,达到平衡时放出36.32kJ热量,列“三段式”计算;图1装置为电解装置,电解是电能转化为化学能;
(3)①根据反应平衡时v(正)与v(逆)相等判断;
②达到平衡时v(正)与v(逆)相等。
【详解】
(1)尿素[CO(NH2)2]与氰酸铵(NH4CNO)的分子式相同,但结构不同,所以互为同分异构体;氰酸铵属于盐,是离子化合物。
故答案为:
同分异构体;离子;
(2)反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的反应热
=反应物总键能-生成物总键能=(946+436
3-390.8
6)kJ
mol-1=-90.8kJ
mol-1,则生成2mol氨气放出90.8kJ热量;若1molN2与3molH2在一定条件下反应,达到平衡时放出36.32kJ热量,则生成氨气
=0.8mol,有:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
起始1mol3mol0mol
转化0.4mol1.2mol0.8mol
平衡0.6mol1.8mol0.8mol
此时NH3所占的体积分数为
100%=25%;图1装置为电解装置,电解是电能转化为化学能;故答案为:
90.8;25%;化学;
(3)①a.该反应达到平衡状态时,5v(NH3)正=4v(N2)逆,该选项没有标明正逆反应且比例错误,故a错误;
b.该反应是一个反应前后气体体积增大的可逆反应,当反应达到平衡状态时,容器内压强不随时间的变化而变化,所以能判断反应达到平衡状态,故b正确;
c.容器内N2的物质的量分数不再随时间而发生变化说明浓度不在改变,故c正确;
d.各物质的物质的量之比为6:
4:
5:
6,不能说明正逆反应速率相等或者浓度不变,故d错误;
故选bc;
②达到平衡时v(正)与v(逆)相等,cd点物质的量不再改变,故答案为:
cd。
18.
提供CH4分解所需的能量负极O2+4H++4e-=2H2O250℃3CuAlO2+16H++NO3-=3Cu2++3Al3++8H2O+NO↑1.6
【解析】
(1)甲烷为共价化合物,其结构为
;正确答案:
。
(2)甲烷高温分解生成氢气和碳,因此在密闭容器中进行此反应时要通入适量空气使部分甲烷燃烧,可以为CH4分解提供所需的能量;正确答案:
提供CH4分解所需的能量。
(3)由图可以知道,通入气体a的一端发生氧化反应,故应通入甲烷,该极为负极;通入b为氧气,获得电子,酸性条件下结合氢离子生成水,正极电极反应式为:
O2+4H++4e-=2H2O;正确答案:
负极;O2+4H++4e-=2