11.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是
A.同温度、同体积的N2和O2B.同压强、同体积的H2和CH4
C.同质量、不同密度的N2和COD.同体积、同密度的CO2和N2
【答案】C
【解析】A、压强不同,所以分子数不一定相等,故错误。
B、温度不同,导致其分子数不一定相等,故错误。
D、同体积、同密度的二氧化碳和氮气其质量相同,因为摩尔质量不同所以其分子数一定不同,故错误。
12.已知:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ•mol-1。
一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如右图所示。
下列叙述中,正确的是
A.10min后,升高温度能使
增大
B.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率为75%
C.3min时,用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D.从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.075mol·L-1•min-1
【答案】B
【解析】A、升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以其数值减小,故错误。
B、反应达到平衡时,二氧化碳的转化率是75%,故B正确。
C、反应未达到平衡状态,所以正逆反应速率不同,故错误。
D、从反应开始到平衡,H2的平均反应速率υ(H2)=0.225mol·L-1•min-1
,故错误。
13.常温下,下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液等体积混合后pH<7,则HA为弱酸
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:
c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa)
C.物质的量浓度均为0.2mol·L-1CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:
2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2mol·L-1
D.0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4:
c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-)
【答案】D
【解析】0.1mol·L-1的NaHA溶液,其pH=4,说明其电离程度大于水解程度,所以c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A),故错误。
14.NaHCO3和Na2O2按1∶1的个数之比混合,在密闭容器中加热使之充分反应,然后趁热排出气体物质,容器内残留物的成分是
A.Na2O2和NaHCO3B.NaHCO3和Na2CO3
C.NaOH和Na2CO3D.只有Na2CO3
【答案】C
【解析】2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
所以最后生成物是氢氧化钠和碳酸钠,故选C。
15.用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图如下图所示。
下列说法中,正确的是
H2O
A.燃料电池工作时,正极反应为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
B.a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C.a极是粗铜,b极是纯铜时,a极逐渐溶解,b极上有铜析出
D.a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等
【答案】C
【解析】A、正极上氧气得电子和氢离子反应生成水,故错误。
B、a是阳极b是阴极,a极逐渐溶解,b极上有铜析出,故错误。
D、a极上析出氧气,产生的气体是氢气的一半,故错误。
16.将AgCl分别加入盛有:
①5mL水;②6mL0.5mol/LNaCl溶液;
③10mL0.3mol/LCaCl2溶液;④50mL0.1mol/L盐酸的烧杯中,均有固体剩余,各溶液中c(Ag+)从大到小的顺序排列正确的是
A.④③②①B.②③④①C.①④③②D.①④②③
【答案】D
【解析】氯化钠能抑制氯化银的溶解,氯化钙也能抑制氯化银的溶解,且氯化钙比氯化钠强,盐酸能抑制氯化银的溶解,且氯化钠比盐酸强,所以其顺序是①④②③,故选D。
17.下图所示的实验,能达到实验目的的是
A
B
C
D
验证化学能
转化为电能
证明温度
对平衡移动的影响
验证铁
发生析氢腐蚀
验证AgCl
溶解度大于Ag2S
【答案】B
【解析】A、不能构成闭合回路,故错误。
C、铁钉插入食盐水中能发生吸氧腐蚀不是析氢腐蚀,故错误。
D、氯化钠和硫化钠的量应该过量,故错误。
二、填空题
18.(4分)常温下,有浓度均为0.1mol/L的4种溶液:
①盐酸;②硫酸;③醋酸;④氢氧化钡。
(注:
忽略溶液混合时体积的变化)
(1)将上述溶液两两等体积混合后,溶液pH=7的组合有(填序号)。
(2)醋酸钡是易溶于水的强电解质。
将③与④等体积混合,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是。
【答案】
(1)(2分)②和④
(2)(2分)c(OH—)>c(Ba2+)>c(CH3COO—)>c(H+)
【解析】
(1)混合后溶液呈中性,说明溶液中氢氧根离子和氢离子浓度相等,即酸和碱恰好反应,故选②和④
(2)等体积混合后,醋酸和氢氧化钡反应生成醋酸钡和水,且氢氧化钡有剩余,剩余溶液呈碱性,所以溶液中各种离子浓度的大小为c(OH—)>c(Ba2+)>c(CH3COO—)>c(H+)。
19.(14分)高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为:
Fe2O3(s)+3CO(g)
2Fe(s)+3CO2(g)ΔH=akJmol-1
(1)已知:
①Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g)ΔH1=+489.0kJmol-1
②C(石墨)+CO2(g)=2CO(g)ΔH2=+172.5kJmol-1
则a=kJmol-1。
(2)冶炼铁反应的平衡常数表达式K=,温度升高后,K值(填“增大”、“不变”或“减小”)。
(3)在T℃时,该反应的平衡常数K=64,在2L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。
Fe2O3
CO
Fe
CO2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
2.0
1.0
1.0
①甲容器中CO的平衡转化率为。
②下列说法正确的是(填字母)。
a.若容器内气体密度恒定时,标志反应达到平衡状态
b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3
d.增加Fe2O3可以提高CO的转化率
(4)采取一定措施可防止钢铁腐蚀。
下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a~c装置中,能保护铁的是(填字母)。
②若用d装置保护铁,X极的电极材料应是(填名称)。
【答案】
(1)(2分)-28.5
(2)(2分)————(2分)减小
(3)①(2分)60%②(2分)ac(漏选得1分,错选不得分)
(4)①(2分)bc(漏选得1分,错选不得分)
②(2分)锌
【解析】
(1)将方程式①-②
3得,a=-28.5
(2)
;
该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,导致减小;
(3)①设CO转化了X,则平衡时剩余CO的物质的量浓度是
,二氧化碳的物质的量浓度是
,平衡常数是64,所以X=0.6mol,所以其转化率是60%。
②b、设设CO转化了X,则平衡时剩余CO的物质的量浓度是
,二氧化碳的物质的量浓度是
,平衡常数是64,所以X=1.4mol,所以其转化率是70%,所以乙容器中一氧化碳的转化率大,故错误。
d氧化铁是固体,增加氧化铁的物质的量不能一氧化碳的转化率,故错误。
故选ac
(4)①铁作电解池的阴极和原电池的正极能保护铁,故选bc;
②构成原电池,应该用比铁活泼的金属,采用牺牲阳极的阴极保护法,可以选锌。
20.(14分)欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。
已知:
碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在周期表中的位置是。
(2)下列说法正确的是。
a.酸性:
H2CO3>H2SiO3
b.原子半径:
O<C<Si<Al
c.稳定性:
H2O>CH4>SiH4
d.离子半径:
O2-<Al3+
(3)该矿石的组成是,滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是。
(4)该矿石和1molL-1HNO3反应的离子方程式。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是;若处理该矿石2.36×103kg,得到滤渣1.2×103kg,理论上至少需要1molL-1HNO3的体积为L。
【答案】
(1)(2分)第三周期、ⅣA族
(2)(2分)abc
(3)(2分)FeCO3和SiO2(2分)SiO2+2OH—=SiO32—+H2O
(4)(2分)3FeCO3+10H++NO3—=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O
(5)(2分)NO循环使用能减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率;(2分)3×104
【解析】
(1)第三周期、ⅣA族
(2)电子层结构相同的阴阳离子,离子半径随着原子序数的增大而减小,故d错误,故选abc。
(3)和硝酸反应生成气体说明含有碳酸亚铁,滤渣和氢氧化钠能反应生成无色溶液,说明含有二氧化硅,故答案为FeCO3和SiO2;
二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,所以离子反应方程式为SiO2+2OH—=SiO32—+H2O。
(4)碳酸亚铁和硝酸反应,亚铁离子能被氧化生成铁离子,且同时生成二氧化碳气体,所以离子方程式为3FeCO3+10H++NO3—=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O。
(5)NO循环使用能减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率;和硝酸反应的固体质量是1.16×103kg,物质的量是104mol,根据离子方程式计算得硝酸的体积是3×104L。
21.(14分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水b.K3Fe(CN)6溶液
c.浓氨水d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。
由此推知气体Y中SO2的体积分数为。
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。
为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a.A之前b.A-B间c.B-C间d.C-D间
(6)如果气体Y中含有
,预计实验现象应是。
【答案】
(1)(2分)铁钉表面形成致密的氧化物薄膜,阻止铁和硫酸铜反应(或其他合理答案)
(2)(2分)①bd(2分)②66.7%(或其他合理答案)
(3)(2分)检验
是否除尽
(4)(2分)C+2H2SO4(浓)
CO2+2SO2+2H2O
(5)(2分)c
(6)(2分)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
【解析】
(1)浓硫酸和铁能发生钝化现象,即铁钉表面形成致密的氧化物薄膜,阻止铁和硫酸铜反应;
(2)①能和二价铁离子反应有明显现象,二价铁离子有强还原性,所以应该选取有氧化性的物质,且有明显现象发生,故选bd。
②沉淀是硫酸钡,其物质的量是0.01mol,根据S原子守恒知,二氧化硫的物质的量是0.01mol,体积是224mL,所以其体积分数是66.7%。
(3)高锰酸钾是吸收二氧化硫,所以品红溶液是检验
是否除尽。
(4)C+2H2SO4(浓)
CO2+2SO2+2H2O
(5)M装置是检验二氧化碳装置,为防止二氧化硫的干扰,应该选c。
(6)氢气具有还原性,能和黑色的氧化铜反应生成红色的铜,所以现象是D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝。
22.(16分)某研究小组设计用含氯的有机物A合成棉织物免烫抗皱整理剂M的路线如下(部分反应试剂和条件未注明):
ⅰAg(NH3)2OH,△
ⅱ酸化
已知:
①E的分子式为C5H8O4,能发生水解反应,核磁共振氢谱显示E分子内有2种不同环境的氢原子,其个数比为3︰1。
②
CH2CH2COOR″
(R、R′、R″代表相同或不相同的烃基)
(1)A分子中的含氧官能团的名称是。
(2)D→E反应的化学方程式是。
(3)A→B反应所需的试剂是。
(4)G→H反应的化学方程式是。
(5)已知1molE与2molJ反应生成1molM,则M的结构简式是。
(6)E的同分异构体有下列性质:
①能与NaHCO3反应生成CO2;②能发生水解反应,且水解产物之一能发生银镜反应,则该同分异构体共有种,其中任意1种的结构简式是。
(7)J可合成高分子化合物,该高分子化合物结构简式是。
【答案】
(1)(2分)羟基
(2)(2分)HOOCCH2COOH+2CH3OH
CH3OOCCH2COOCH3+2H2O
△
(3)(2分)NaOH水溶液
(4)(2分)ClCH2CH2COOH+2NaOHCH2=CHCOONa+NaCl+2H2O
(5)
(6)①能与NaHCO3反应生成CO2说明含有羧基②能发生水解反应,且水解产物之一能发生银镜反应,说明含有酯基,且其水解产物其中一种是甲酸故答案为:
5;HCOOCH2CH2CH2COOH
(7)
COOCH3
【解析】E的分子式为C5H8O4,能发生水解反应,说明含有酯基;核磁共振氢谱显示E分子内有2种不同环境的氢原子,其个数比为3︰1,所以两种类型的氢原子,其个数分别是6和2。
根据②知,E和J反应生成M,根据①②结合合成路线知,E的结构简式是CH3OOCCH2COOCH3,C能和银氨溶液反应生成D,所以D是羧酸,C是醛,所以D是HOOCCH2COOH,C是HCOCH2CHO,则B是HOCH2CH2CH2OH,A是ClCH2CH2CH2OH,F是ClCH2CH2CHO,G是ClCH2CH2COOH,H是CH2=CHCOONa,J是CH2=CHCOOCH3,M是
(1)羟基
(2)酸和醇反应生成酯,HOOCCH2COOH+2CH3OH
CH3OOCCH2COOCH3+2H2O
(3)含有氯原子的醇生成醇,即氯原子被羟基取代应该和氢氧化钠的水溶液发生取代反应,故答案为NaOH水溶液。
△
(4)含有氯原子的羧酸能和氢氧化钠的醇溶液发生消去反应,反应方程式为
ClCH2CH2COOH+2NaOHCH2=CHCOONa+NaCl+2H2O
(5)
(6)①能与NaHCO3反应生成CO2说明含有羧基②能发生水解反应,且水解产物之一能发生银镜反应,说明含有酯基,且其水解产物其中一种是甲酸故答案为:
5;HCOOCH2CH2CH2COOH
(7)
COOCH3
化学试题答案
一、二、选择题
1.D2.A3.C4.A5.D6.B7.B8.B9.C10.C11.C12.B13.D
14.C15.C16.D17.B
二、填空题
18.
(1)(2分)②和④
(2)(2分)c(OH—)>c(Ba2+)>c(CH3COO—)>c(H+)
c3(CO2)
c3(CO)
19.
(1)(2分)-28.5
(2)(2分)————(2分)减小
(3)①(2分)60%②(2分)ac(漏选得1分,错选不得分)
(4)①(2分)bc(漏选得1分,错选不得分)
②(2分)锌
20.
(1)(2分)第三周期、ⅣA族
(2)(2分)abc
(3)(2分)FeCO3和SiO2(2分)SiO2+2OH—=SiO32—+H2O
(4)(2分)3FeCO3+10H++NO3—=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O
(5)(2分)NO循环使用能减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率;(2分)3×104
21.
(1)(2分)铁钉表面形成致密的氧化物薄膜,阻止铁和硫酸铜反应(或其他合理答案)
(2)(2分)①bd(2分)②66.7%(或其他合理答案)
(3)(2分)检验
是否除尽
(4)(2分)C+2H2SO4(浓)
CO2+2SO2+2H2O
(5)(2分)c
(6)(2分)D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝