1、模块素养评价(第13章)(90分钟100分)(60分钟70分)一、选择题(本题包括12小题,每小题2分,共24分)1.化学语言既是化学思维的载体,又是化学思维活动的体现;化学语言是化学学习中记忆、理解、思维和应用等各项活动中不可缺少的工具和中介。下列有关化学用语正确的是()A.原子核内有10个中子的氧原子:10OB.乙烯的结构简式: CH2CH2C.C2H4 分子的空间填充模型:D.CH3(甲基)的电子式为【解析】选C。A项,左上标表示质量数,原子核内有10个中子的氧原子质量数为18,A错误;B项乙烯的结构简式中不能省略碳碳双键,故B错误; C项该模型是乙烯分子的空间填充模型,C正确;D项甲基
2、的电子式为,故D错误。【加固训练】下列有关化学用语正确的是()A.CO2的电子式B.乙烷的结构式:CH3CH3C.乙酸的结构式:D.原子核内有2个中子的氢原子H【解析】选D。CO2的电子式为,选项A错误; CH3CH3是乙烷的结构简式,选项B错误; 是乙酸的键线式,选项C错误; 原子核内有2个中子的氢原子可表示为H,选项D正确。2.(2020浙江7月选考)下列说法正确的是()A.35Cl和37Cl是两种不同的元素B.单晶硅和石英互为同素异形体C.HCOOH和HOCH2CHO互为同系物D.H与Na在元素周期表中处于同一主族【命题意图】本题考查元素、核素、同位素、同系物等易混易错概念，旨在考查考生
3、对基本概念的理解与掌握程度。【解析】选D。35Cl和37Cl是Cl元素的两种不同核素，属于同种元素，A项错误；同素异形体是指同种元素组成的不同种单质，而单晶硅为硅单质，而石英是SiO2，两者不属于同素异形体，B项错误；同系物是指结构相似，分子组成上相差一个或若干个CH2的有机化合物，HCOOH和HOCH2CHO结构不相似，不属于同系物，C项错误；H和Na在元素周期表中均处于第A族，D项正确。【加固训练】化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是()A.区分食盐是否加碘的方法是向食盐溶液中加少量淀粉,观察其是否变蓝B.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦对青蒿素的提取属于物理变化C
4、.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应D.氢氧燃料电池是一种能量转换率较高、符合绿色化学理念的新型动力能源【解析】选A。淀粉遇碘变蓝,食盐中为碘酸钾,则不能检验,故A错误。3.下列有关能源和能量转换的叙述正确的是()A.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能B.推广使用石油、太阳能、海洋能、氢能,有利于缓解温室效应C.普通锌锰干电池不含环境污染物,用完后可以随意扔掉,使用方便D.燃料电池是利用燃料燃烧,将化学能转化为热能,然后再转化为电能的化学电源【解析】选A。人体组织中,葡萄糖在酶的催化下被氧化,放出的热量可以维持人体生命活动,A符合题意。石油属于化石燃料,使用石油
5、不利于缓解温室效应,B不符合题意。普通锌锰干电池,其中的酸性电解质溶液会使土壤和水系酸化,而锰等重金属被生物吸收后,造成重金属污染,C不符合题意。燃料电池是直接将化学能转化为电能的化学电源,D不符合题意。4.食盐(NaCl)是生活中常用的调味品,胃酸的主要成分是盐酸。下列关于两种物质的说法正确的是()A.炒菜时放入食盐并不破坏NaCl中的化学键B.胃舒平(主要成分氢氧化铝)与胃酸反应生成的AlCl3属于离子化合物C.HCl溶于水时会电离出H+和Cl-,故HCl属于离子化合物D.胃痛时吃几块苏打饼干(含纯碱)可减轻胃痛,该反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2【解析】
6、选D。氯化钠是含有离子键的离子化合物,在高温下氯化钠受热熔化,电离出阴、阳离子,离子键被破坏,故A错误; AlCl3属于共价化合物,故B错误; HCl是强电解质,溶于水完全电离,所以溶于水会电离出H+和Cl-,但HCl属于共价化合物,故C错误; 纯碱与盐酸反应,能中和胃酸:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,故D正确。5.2019年是元素周期表诞生的第150周年。下列有关说法不正确的是()A.可在金属与非金属交界处寻找半导体材料B.通过测定物质中12C的含量可以推断文物的年代C.门捷列夫预言的“类铝”镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性D.过渡元素Ti、Mo、W等的单质
7、有耐高温、耐腐蚀的特点,其合金可以制造火箭、导弹、宇宙飞船等【解析】选B。可在金属与非金属交界处寻找半导体材料,在过渡元素中可寻找耐高温和耐腐蚀的合金材料; 考古学家通过测定古生物遗骸中的14C含量来推断文物年代,不是12C,故B错误; 门捷列夫在研究周期表时预言了“类铝”“类硅”等元素,“类铝”镓(Ga)元素的发现,证实了元素周期律的科学性,故C正确;根据元素周期表的应用,过渡元素Ti、Mo、W等的单质有耐高温、耐腐蚀的特点,单质及其合金可以用于制造火箭、导弹、宇宙飞船等,故D正确。【加固训练】在科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展。我国科学家屠呦呦因发现抗疟新药青蒿素(分子式为
8、C15H22O5)荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素属于()A.单质B.氧化物C.混合物D.有机物 【解析】选D。青蒿素属于有机物。6.(2020青岛高一检测)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是()A.气态氢化物的稳定性:H2ONH3SiH4B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物C.如图所示实验可证明元素的非金属性:ClCSiD.用中文“”(o)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族【解析】选C。非金属性ONCSi,故气态氢化物的稳定性H2ONH3SiH4,A正确;H与C、N、O、F等非金属元素形成共价化合物,与Na、Mg等金属元素形成离子化合物,B正
9、确;由题图所示实验可证明酸性:HClH2CO3H2SiO3,但元素非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关,HCl不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,故不能根据其酸性强弱判断Cl的非金属性强弱,C错误;118号元素在元素周期表中位于第七周期0族,D正确。7.元素周期表中短周期的一部分如图所示,关于X、Y、Z、W、Q的说法不正确的是()A.元素Y与元素Z形成的化合物是离子化合物,熔点很高B.原子半径的大小顺序为ZWYC.W的气态氢化物的热稳定性和还原性均比Q的强D.离子半径的大小顺序为W2-Y2-Z3+【解析】选C。根据元素在周期表中的相对位置可知X、Y、Z、W、Q分别是N
10、元素、O元素、Al元素、S元素、Cl元素。元素Y与元素Z形成的化合物是Al2O3,故A正确;同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则原子半径的大小顺序为ZWY,故B正确;非金属性越弱,氢化物的稳定性越弱,则W的气态氢化物的热稳定性比Q弱,但H2S的还原性强于HCl的还原性,故C错误;离子核外电子层数越多离子半径越大,核外电子排布相同的离子,离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径的大小顺序为W2-Y2-Z3+,故D正确。【加固训练】(2020日照高一检测)短周期元素A、B、C在元素周期表中所处的位置如图所示。A、B、C三种元素原子的质子数之和为32。D元素原子的最外
11、层电子数是其次外层电子数的2倍。则下列说法正确的是()A.D元素的某种同位素的质量数为14,则其中子数为6B.四种元素形成的气态氢化物中,C元素的氢化物的稳定性最强C.B、C两种元素可形成BC6型化合物,该化合物属于离子化合物D.A、B两种元素的气态氢化物均能与它们对应的最高价氧化物对应的水化物发生反应,且都属于氧化还原反应【解析】选B。设A元素的原子序数为x,由题图中A、B、C在元素周期表中所处的位置可知,B元素的原子序数为x+1+8,C元素的原子序数为x+2,由题意得x+(x+1+8)+(x+2)=32,解得x=7,则A、B、C三种元素分别为N、S、F,D元素原子的最外层电子数是其次外层电
12、子数的2倍,则D为C(碳)。C(碳)元素的某种同位素的质量数为14,则其中子数为8,A项错误;四种元素形成的气态氢化物中,HF的稳定性最强,B项正确;BC6型化合物为SF6,该化合物中只含有共价键,属于共价化合物,C项错误;NH3+HNO3NH4NO3,该反应中没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应,D项错误。8.在500 和催化剂存在的条件下,工业制硫酸的接触室中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)。下列有关说法正确的是()A.达到化学平衡时,混合气体中SO3的质量分数不再变化B.在上述条件下,SO2能完全转化为SO3C.达到化学平衡时,v(SO3)=2v(
13、O2)=0D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度一定相等【解析】选A。 达到化学平衡时,SO2、O2和SO3的物质的量浓度不再变化,所以混合气体中SO3的质量分数不再变化,故A正确;该反应为可逆反应,SO2不能完全转化为SO3,故B错误;化学平衡是一个动态平衡,达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率相等但都不等于零,v(SO3)=2v(O2),故C错误;达到平衡时,SO2和SO3的浓度不再改变但不一定相等,故D错误。9.(2020日照高一检测)新型绿色燃料电池是把H2、CO、CH4的混合气体和空气不断输入,将化学能转化为电能,被称为“21世纪的绿色发电站”。下列关于这种燃料电池的说法不正确的是()
14、A.通入空气的一极为正极B.H2、CO、CH4的混合气体在电池内部燃烧,放出大量的热,然后电池将热能转化为电能C.电池实际运行时的电解液应选择碱性溶液D.电池的正极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-【解析】选B。正极上得电子发生还原反应,元素的化合价降低,所以通入空气的电极为正极,A正确;燃料电池将化学能转化为电能,燃料在负极失电子发生氧化反应,氧气在正极得电子发生还原反应,发生的总反应与燃烧反应相同,但能量的转化与燃烧反应不同,B错误;该反应中有二氧化碳生成,如果用非碱性溶液作电解液,生成的二氧化碳气体会造成内部的压强增大,有安全隐患,所以用碱性溶液作电解质溶液,C正确;用碱液作电解液,
15、正极上氧气得电子并和水反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+4e-+2H2O4OH-,D正确。10.(2020全国卷)金丝桃苷是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的黄酮类化合物，结构式如下：下列关于金丝桃苷的叙述，错误的是( )A.可与氢气发生加成反应B.分子含21个碳原子C.能与乙酸发生酯化反应D.不能与金属钠反应【命题意图】本题考查有机化学基础知识，具体考查官能团性质、分子组成、反应类型等知识。意在考查学生的分析能力、理解能力以及知识运用能力。【解析】选D。金丝桃苷分子中的苯环、碳碳双键以及羰基均可在一定条件下与氢气发生加成反应，A正确；根据结构简式可知金丝桃苷分子含碳原子数目为21个，B
16、正确；该有机物中含有醇羟基，所以一定条件下能与乙酸发生酯化反应，C正确；该有机物含有多个羟基，能与金属钠反应，D错误。11.下列关于有机物的说法正确的是()A.和互为同系物B.分子式为C5H10O2,且属于酯的同分异构体共有8种(不考虑立体异构)C.面粉、棉花、蚕丝、羽毛的主要成分均属于天然高分子化合物D.环己烯()分子中的所有碳原子共面【解析】选C。乙二醇是饱和二元醇,甘油是饱和三元醇,所含官能团数目不同,不是同系物,故A错误;分子式为C5H10O2的酯为饱和一元酯,甲酸和丁醇酯化,丁醇有4种;乙酸和丙醇酯化,丙醇有2种;丙酸和乙醇酯化,丙酸有1种;丁酸和甲醇酯化,丁酸有2种;因此属于酯的同
17、分异构体共有4+2+1+2=9种,故B错误;面粉、棉花、蚕丝和羽毛的主要成分分别是淀粉、纤维素和蛋白质,都是天然高分子化合物,故C正确;环己烯分子中含有4个饱和碳原子,由甲烷的结构可知分子中的所有碳原子不可能在同一个平面上,故D错误。【加固训练】下列关于有机化合物说法正确的是()A.可用酸性高锰酸钾溶液鉴别乙醇、环己烯与溴苯B.是由小分子CH2CHCH3和CH2CH2发生加聚反应的产物C.石油裂解和油脂皂化都是由高分子化合物生成小分子物质的过程D.1 mol苯乙烯()生成C8H16需要2 mol H2【解析】选B。乙醇、环己烯都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,所以不可用酸性高锰酸钾溶液
18、鉴别乙醇、环己烯,故A项错误;是由小分子CH2CHCH3和CH2CH2发生加聚反应的产物,故B项正确;石油裂解就是石油分馏产物(包括石油气)中的相对分子质量较大的烃分解成乙烯、丙烯等小分子烃,油脂皂化就是油脂在碱性条件下的水解,都是由小分子化合物生成小分子物质的过程,故C项错误;1 mol苯乙烯催化加氢生成C8H16至少需要4 mol H2,故D项错误。12.(2020上饶高一检测)烟酸也称作维生素B3,肝脏、瘦肉中含量丰富。烟酸分子中六元环的结构与苯环相似。下列有关烟酸的说法错误的是()A.所有的碳原子均处于同一平面上B.与硝基苯互为同分异构体C.六元环上的一氯代物有5种D.1 mol烟酸能
19、和3 mol氢气发生加成反应【解析】选C。烟酸分子中氮原子取代苯分子中碳原子的位置,在苯分子的平面上;羧基的碳原子取代苯环上氢原子的位置,在苯分子的平面上,因此所有的碳原子均处于同一平面上,A正确;烟酸与硝基苯的分子式相同,结构不同,因此二者互为同分异构体,B正确;在六元环的氮原子上没有氢原子,只有碳原子上有氢原子,所以在六元环上有四种不同位置的氢原子,所以六元环上的一氯代物有4种,C错误;羧基具有稳定性,不能发生加成反应。烟酸分子中六元环的结构与苯环相似,可以与氢气发生加成反应,所以1 mol烟酸能和3 mol氢气发生加成反应,D正确。二、非选择题(本题包括4小题,共46分)13.(12分)
20、(2020临沂高一检测)元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。下表所列的是五种短周期的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089 nm)。元素代号ABCDEFG原子半径/nm0.0300.1600.1430.1060.0990.0660.070主要化合价+1+2+3+6、-2-1-2+5、-3(1)C元素在元素周期表中的位置是_。(2)B的原子结构示意图为_。(3)D、E气态氢化物的稳定性强弱顺序为_(填化学式)。(4)上述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是_(填化学式)。(5)以C为材料制成的容器不能贮存强碱溶液,用离子方程式表示其原因为_。(6)碲(5
21、2Te)的某化合物是常用的VCR光盘记录材料之一,可在激光照射下发生化学或物理的性能改变而记录、储存信号。推测碲元素在周期表中的位置,则碲元素及其化合物可能具有的性质为_(填字母)。A.单质碲在常温下是固体B.Cl2通入H2Te溶液中不发生反应C.H2Te不如HI稳定D.H2TeO4的酸性比H2SO4的弱【解析】短周期元素中,D、F的化合价都为-2,均处于第A族,D的化合价可为+6且原子半径:DF,故D为S,F为O;E的化合价为-1,原子半径大于O,故E为Cl;B、C化合价分别为+2、+3,分别处于第A族、第A族,原子半径:BCD,故B为Mg、C为Al;A的化合价为+1,处于第A族,原子半径小
22、于O,故A为H;G的化合价为+5、-3,处于第A族,原子半径小于Cl,则G为N。(1)C为Al,在元素周期表中的位置是第3周期A族。(2)B为Mg,原子结构示意图为。(3)由于非金属性:SCl,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性强弱顺序为H2SHCl。(4)元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,因此题述七种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4。(5)以Al为材料制成的容器不能贮存强碱溶液,原因是铝与强碱溶液反应,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2Al(OH)4-+3H2。(6)碲元素在周期表中的位置为第5周期A族,单质碲在常温下是固体,A正确
23、;H2Te与H2S性质类似,Cl2通入H2Te溶液中发生氧化还原反应,B错误;非金属性:TeI,则H2Te不如HI稳定,C正确;非金属性:TeS,则H2TeO4的酸性比H2SO4的弱,D正确。答案:(1)第3周期A族(2)(3)H2SC,Cu为负极,C为正极,正极上发生还原反应,溶液中的Fe3+获得电子,电极反应式为Fe3+e-Fe2+;由于Cu为+2价金属,每1 mol Cu反应,转移2 mol电子,n(Cu)=3.2 g64 gmol-1=0.05 mol,所以电子转移的物质的量为n(e-)=2n(Cu)=0.1 mol。(2)若a电极材料为铁、另一个电极为Cu,b溶液为浓硝酸,由于Fe遇
24、浓硝酸会发生钝化现象,所以Fe为正极,Cu为负极,电子由负极Cu流向正极Fe;根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,阴离子N向负极Cu电极移动,阳离子向正极Fe电极移动。(3)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中,正极上O2获得电子变为OH-,电极反应式为2H2O+O2+4e-4OH-。.(4)由于HH 键、NH 键、NN 键的键能分别为 436 kJmol-1、391 kJmol-1、946 kJmol-1,N2与H2反应产生NH3的热化学方程式为N2(g)+H2(g)NH3(g)H=946 kJmol-1+436 kJmol-1-391 kJmol-13=-46 kJmol-1,说明若有 1
25、mol NH3生成,可放出热量46 kJ;反应为放热反应,说明反应物的能量比生成物的能量高,因此该反应的能量变化可用图甲表示。答案:.(1)Fe3+e-Fe2+0.1(2)铜(Cu)铁(Fe)铜(Cu)(3)2H2O+O2+4e-4OH-.(4)放出46甲16.(12分)(改编).演示实验过程如图:写出上述过程中发生反应的总化学方程式_。 .某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。已知乙醇的沸点为78.5 。(1)在鼓入空气的条件下进行实验。加入药品后,点燃酒精灯给铜网加热,打开夹子,鼓入空气。实验过程中铜网出现_色和_色交替的现象。反应进行一段时间后,集气瓶中收集到的气体的主要成分是_。
26、若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有_。要除去该物质,可在混合液中加入_(填写字母)。a.氯化钠溶液b.苯c.碳酸氢钠溶液d.四氯化碳然后,再通过_(填实验操作名称)即可。(2)在停止鼓入空气的条件下进行实验。关闭夹子,为使乙醇持续进入反应管中,需要进行的操作是_。 乙醇蒸气进入反应管后,在铜作催化剂及250350 的条件下发生可逆反应,在试管中收集到与实验相同的产物,并有可燃性气体单质放出。该实验揭示了乙醇催化氧化的本质。写出实验中反应的化学方程式:_ _。(3)该小组通过以上实验探究提出了下列问题,你认为正确的是_ (填字母)。a.将铜丝换成铜粉,得到乙醛
27、的时间缩短b.乙醇催化氧化生成乙醛时,乙醇分子中只有OH键发生断裂c.表面被氧化为黑色的铜丝在酒精灯上灼烧,可闻到刺激性气味d.利用金属钠能检验实验右侧试管中有没有乙醇【解析】.(2)需加热甲烧杯,提供乙醇蒸气。由于没有O2参与反应,且又生成乙醛和某气体单质,可知该单质是H2,因此反应的化学方程式为CH3CH2OHCH3CHO+H2。(3)a.将铜丝换成铜粉,增大了接触面积,反应速率加快,正确;b.乙醇催化氧化时,OH键及与OH相连接的C上的CH键断裂,不正确;c.反应生成乙醛,可闻到刺激性气味,正确;d.右侧试管中含有乙醇、乙醛和水,金属钠不能用于检验乙醇,不正确。答案:.2CH3CH2OH
28、+O22CH3CHO+2H2O.(1)红黑氮气乙酸c蒸馏(2)加热甲烧杯CH3CH2OHCH3CHO+H2(3)ac【加固训练】化学实验设计是进行科学探究的重要方式,为探究和验证元素性质的周期性递变规律。课外探究甲组同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成S、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究。乙组同学设计了如图2装置来验证卤族元素的性质递变规律,A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。(1)如图1中仪器A的名称是_。甲组同学实验步骤:连接仪器、_、加药品、滴入试剂。 (2)如图1中仪器A中盛放试剂稀硫酸,烧瓶
29、B中的盛放试剂为_溶液,C中的盛放试剂为_溶液。能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_。 (3)如图2中A处反应的离子方程式为_。 (4)乙组同学发现如图2中B处试纸变蓝,C处红纸褪色,据此_(填“能”或“不能”)得出溴的非金属性强于碘,理由是_。 【解析】(1)根据图1可以知道A为加液装置,而且可以随意控制加液的量,所以仪器A的名称是分液漏斗。装置制备气体检验性质,所以装置必须气密性完好,连接仪器、检查装置气密性、加药品、滴入试剂。(2)图1中烧瓶B中的盛放试剂为碳酸钠溶液,C中的盛放试剂为硅酸钠溶液,以此来证明碳酸、硅酸的酸性强弱,因为碳酸酸性比硅酸酸性强,在C中通入二氧化
30、碳气体生成硅酸沉淀,则甲组同学设计实验的依据是强酸制弱酸。烧杯中反应的离子方程式为Si+CO2+H2OC+H2SiO3,H2SiO3是白色胶状沉淀,所以一段时间后,C中产生白色胶状沉淀,这说明CO2与硅酸钠溶液反应生成硅酸,因此根据较强酸制备较弱酸可知碳元素的非金属性比硅元素非金属性强。(3)高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气,单质的氧化性Cl2Br2I2,氯气具有强氧化性,能把溴离子氧化,A处氯气遇蘸有NaBr溶液的棉花,与溴化钠溶液发生置换反应生成溴,则图2中A处反应的离子方程式为Cl2+2Br-2Cl-+Br2。(4)单质的氧化性Cl2Br2I2,则B处氯气通过湿润的淀粉KI试纸,氯气与KI反应
31、生成单质碘,碘遇淀粉变为蓝色,C处红纸褪色说明有氯气剩余,因此不能判断B处溴蒸气是否参加反应使试纸变蓝,所以不能据此得出溴的非金属性强于碘。答案:(1)分液漏斗检查装置气密性(2)碳酸钠硅酸钠一段时间后C中产生白色胶状沉淀(3)Cl2+2Br-Br2+2Cl-(4)不能红纸褪色,说明有氯气剩余,不能判断B处溴蒸气是否参加反应,使试纸变蓝(30分钟30分)一、选择题(本题包括4小题,每小题3分,共12分)17.(双选)实验探究活动中,在368 K时向体积为0.5 L的真空密闭容器中注入 N2O4 0.05 mol。从注入完成计时至2 s时,NO2的浓度为 0.02 molL-1。在60 s时,体
32、系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是()A.前2 s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01 molL-1s-1B.在2 s时体系内压强为开始时的1.1倍C.在平衡时体系内含有N2O4 0.03 molD.平衡时,N2O4的转化率为40%【解析】选B、C。2秒时NO2的浓度为0.02 molL-1,则转化的N2O4的浓度为0.01 molL-1,则前2秒以N2O4的浓度变化表示的平均反应速度为=0.005 molL-1s-1,选项A错误;2秒时NO2的物质的量为0.5 L0.02 molL-1=0.01 mol,由N2O42NO2可知消耗的N2O4为0.005
33、 mol,故2 s时N2O4的物质的量为0.05 mol-0.005 mol=0.045 mol,反应前后的物质的量之比等于压强之比,则在2秒时体系内的压强为开始时的=1.1倍,选项B正确;设转化的N2O4的物质的量为x,则平衡时N2O4的物质的量为0.05 mol-x,NO2的物质的量为2x,由平衡时容器内压强为开始时的1.6倍,则=1.6,解得x=0.03 mol,选项C正确;N2O4 的转化率为100%=60%,选项D错误。【加固训练】(2020菏泽高一检测)在0.2 L的密闭容器中,投入0.02 mol N2和0.06 mol H2,发生可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),
34、2 min后,生成0.004 mol NH3,下列说法中正确的是()A.2 min内H2的反应速率为0.01 molL-1min-1B.若2 min后,往容器中通入0.02 mol的氩气,则生成NH3的反应速率加快C.若混合气体的密度不再改变,则反应达到平衡状态D.若单位时间内有0.3 mol HH键断裂,同时就有0.6 mol NH键断裂,则反应达到平衡状态【解析】选D。根据题意可知,2 min内反应了H2 0.006 mol,则2 min内H2的反应速率为v(H2)=0.015 molL-1min-1,故A错误;若2 min后,往容器中通入0.02 mol的氩气,对反应速率没有影响,故B错
35、误;反应前后质量相等,且反应中只有气体参与,所以密闭容器中气体的密度不变,故C错误;若单位时间内有0.3 mol HH键断裂,即正反应方向,有0.6 mol NH键断裂,即逆反应方向,且参与反应的各组分的物质的量之比等于化学计量数之比,说明该反应达到平衡状态,故D正确。18.(双选)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,在半导体加工、太阳能电池制造和液晶显示器制造中得到广泛应用。以下是几种化学键的键能:化学键NNFFNF键能/kJmol-1941.7154.8283.0下列说法中正确的是()A.反应中N2(g)+3F2(g)2NF3(g)为吸热反应B.过程N(g)+3F(g)
36、NF3(g)放出能量C.反应中N2(g)+3F2(g)2NF3(g),N2与F2的总能量小于NF3的总能量D.在4NH3+3F2NF3+3NH4F的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为31【解析】选B、D。反应物的键能之和为(941.7+3154.8)kJmol-1=1 406.1 kJmol-1,生成物键能之和为283.06 kJmol-1=1 698 kJmol-1,反应物键能之和小于生成物键能之和,则反应物的总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应,故A错误;N(g)+3F(g)NF3(g)为化学键的形成过程,是一个放出能量的过程,故B正确;该反应为放热反应,反应物的总能量高于生成物总
37、能量,则N2与F2的总能量大于NF3的总能量,故C错误;反应4NH3+3F2NF3+3NH4F中NH3NF3氮元素的化合价由-3价+3价,一个氨气分子失去6个电子,所以氨气作还原剂被氧化;F2F-氟元素得电子化合价降低,由0价-1价,一个氟气分子得2个电子,氟气作氧化剂被还原,得失电子最小公倍数是6,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为31,故D正确。19.(2020青岛高一检测)以海水为电解质的Mg-AgCl电池在军事上可用作电动鱼雷的电源,其电池反应的离子方程式为2AgCl+MgMg2+2Ag+2Cl-。该电池工作时,下列说法正确的是()A.海水中的NaCl被氧化B.Mg电极发生还原反应C.
38、电流由Mg经外电路流向AgClD.正极反应为AgCl+e-Ag+Cl-【解析】选D。从方程式看氯化钠没有变价,故A错误;镁电极失去电子,发生氧化反应,故B错误;电流从正极流向负极,镁为负极,故C错误;正极为氯化银得到电子生成银,电极反应为AgCl+e-Ag+Cl-,故D正确。20.(2019全国卷改编)1-溴-4-氯丁烷用作医药、香料及其他有机合成中间体。与它属于同分异构体的有机物还有(不含立体异构)()A.9种B.11种C.13种D.15种【解析】选B。1-溴-4-氯丁烷的分子式为C4H8BrCl,其同分异构体共有12种,如下:(1)碳链:CCCCBr、Cl处于同一碳原子上(2种):、;Br
39、、Cl处于相邻碳原子上(3种):、Br、Cl处于间位碳原子上(3种):、;(2)碳链:Br、Cl处于同一碳原子上(1种):、;Br、Cl处于相邻碳原子上(2种):、;Br、Cl处于间位碳原子上(1种):。除1-溴-4-氯丁烷外还有11种结构。二、非选择题(本题包括1小题,共18分)21.(改编)随原子序数的递增,七种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。根据判断出的元素回答:(1)x在元素周期表的位置是_。(2)y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应,产物中含有化学键的类型为_。(3)d的单质在空气中充分燃烧,所得产物的电子式为_;7.8 g该产
40、物与足量的水完全反应,转移电子的数目为_。(4)z、e、f的简单离子半径由大到小的顺序为_(用离子符号表示)。(5)所属第三周期的元素单质氧化性最强的是_,用一个化学反应证明g单质的氧化性强于f单质_。 (6)能说明g的非金属性比f强的实验事实是_(列举一条)。【解析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可以知道x是C元素,y是N元素,z是O元素,d是Na元素,e是Al元素,f是S元素,g是Cl元素。 (1)x是C元素,有2个电子层,最外层电子数为4,位于第2周期A族。(2) N的最高价氧化物对应的水化物HNO3与其氢化物NH3反应生成NH4NO3,NH4NO3中含有化学键的类型为离子键
41、、共价键。(3)Na的单质在空气中充分燃烧生成Na2O2,其电子式为;7.8 g Na2O2的物质的量为=0.1 mol,根据反应方程式:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2可知,1 mol Na2O2和水反应转移1 mol电子,则0.1 mol Na2O2与足量的水完全反应,转移电子的数目为0.1 NA或6.021022。(4)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2-Al3+, O2-和Al3+有2个电子层,而S2-有3个电子层,所以S2-半径最大,因此 S2-O2-Al3+。(5)在七种元素中Na、Al、S、Cl位于第三周期,单质Cl2的氧化性最强,Cl2能与H
42、2S反应生成S,说明单质Cl2的氧化性强于单质S。(6)元素的非金属性越强,氢化物越稳定,最高价氧化物的水化物酸性越强,所以能说明Cl的非金属性比S强的实验事实是HCl的稳定性比H2S强或HClO4的酸性比H2SO4强或S2-的还原性比Cl-强或将Cl2通入Na2S(H2S)溶液中,溶液变浑浊。答案:(1)第2周期 A族(2)离子键、共价键(或极性键或极性共价键)(3)0.1NA(或6.021022)(4)S2-O2-Al3+(5)Cl2Cl2+H2S2HCl+S(6)HCl的稳定性比H2S强或HClO4的酸性比H2SO4强或S2-的还原性比Cl-强或将Cl2通入Na2S(H2S)溶液中,溶液
43、变浑浊【加固训练】(2020无锡高一检测).A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素。B、C、D均能与A形成10电子分子,E单质可用于焊接钢轨,F与D同主族,F与G同周期。(1)F的离子结构示意图为_。(2)D、E、F的原子半径由大到小的顺序为_(填原子符号)。(3)写出能证明G比F非金属性强的一个化学方程式:_。(4)F和G的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,该化合物与水反应生成F单质、F的最高价含氧酸和G的氢化物,三种产物的物质的量之比为216,甲的电子式为_,该反应的化学方程式为_。(5)现取100 mL 1 molL-1的E的氯化物溶液,向其中加入1 mol
44、L-1氢氧化钠溶液产生了3.9 g沉淀,则加入的氢氧化钠溶液体积可能为_mL。.(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应。下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_(填标号)。a.C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)b.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)c.Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)BaSO4(s)+2H2O(l)(2)锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,电池总反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O2Zn(OH。锌-空气燃料电池工作时,负极反应式为_。该电池工作时,电解质溶液的碱性_(填“增强”“减弱”或“不
45、变”)。若该电池电路中转移的电子为0.4 mol,则消耗负极材料的质量为_。【解析】.E单质可用于焊接钢轨,则E为Al。A、B、C、D、E、F、G为原子序数依次增大的短周期主族元素,B、C、D均能与A形成10电子分子,且F与D同主族,F与G同周期,故A为H,B为C(碳),C为N,D为O,F为S,G为Cl。(3)氯气能将硫置换出来说明Cl比S非金属性强,则化学方程式为Cl2+H2S2HCl+S。(4)S和Cl的一种化合物甲中所有原子均为8电子稳定结构,该化合物与水反应生成S、H2SO4和HCl,三种产物的物质的量之比为216,故甲为SCl2,电子式为。则该反应的化学方程式为3SCl2+4H2O2
46、S+H2SO4+6HCl。(5)若碱不足,AlCl3+3NaOHAl(OH)3+3NaCl,n(NaOH)=3=0.15 mol,则V(NaOH溶液)=0.15 L=150 mL。若碱过量,AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3+3NaCl1 310.1 mol0.3 mol 0.1 molAl(OH)3 + NaOHNaAl(OH)40.05 mol0.05 mol则消耗的n(NaOH)=0.3 mol+0.05 mol=0.35 mol,V(NaOH溶液)=0.35 L=350 mL。.(1)能设计成原电池的反应通常是放热反应,且必须是能自发进行的氧化还原反应。a项,该反应是吸热反应,
47、所以不能设计成原电池;b项,该反应是放热反应且是能自发进行的氧化还原反应,所以能设计成原电池;c项,该反应不是氧化还原反应,所以不能设计成原电池。(2)由电池总反应可知,负极反应为Zn-2e-+4OH-Zn(OH。由电池总反应可知,该电池工作时消耗OH-,电解质溶液的碱性减弱。由关系式ZnZn2+2e-,可知若电路中转移的电子为0.4 mol,消耗锌的物质的量为0.2 mol,消耗锌的质量为13 g。答案:.(1)(2)AlSO(3)Cl2+H2S2HCl+S(合理即可)(4) 3SCl2+4H2O2S+H2SO4+6HCl(5)150或350.(1)b(2)Zn-2e-+4OH-Zn(OH减弱13 g- 23 -