1、山西省朔州市应县第一中学2019-2020学年高一化学下学期期中试题(含解析)时间:90分钟 满分:100分 一、单项选择题(共25小题,每小题2分,共50分)1.2020年以来,世界多地发生了新冠病毒肺炎,威胁着人们的身体健康。抗击新冠肺炎疫情中,“84”消毒液、双氧水和“一次性口罩”起了非常重要的作用。下列正确的有( )A. 医用口罩中的过滤层所用的材料是熔喷聚丙烯,聚丙烯的结构可表示B. “84”消毒液的主要有效成分是NaClO,在NaClO固体中含有的化学键只有离子键C. 双氧水的结构式为 H-O-O-H,分子间可形成氢键D. NaClO的电子式为 【答案】C【解析】【详解】A.聚丙烯
2、由丙烯通过加聚反应得到,结构可表示,A错误;B. NaClO中Na+与ClO-之间形成离子键,氧原子与氯原子形成共价键,B错误;C. 双氧水的结构式为 H-O-O-H,分子间氢原子和氧原子可形成氢键,C正确;D. NaClO是离子化合物,电子式为,D错误;答案选C。2.下列说法正确的是()A. 元素周期表中金属与非金属分界线附近的元素既具有金属性也具有非金属性,所以属于过渡元素B. 第A族元素的金属性比第A族元素的金属性强C. 若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:RMD. 等物质的量的C2H6和H2O2含电子数相同【答案】D【解析】A、过渡元素包括副族和VIII族,没有在金属和非金
3、属分界线,故A错误;B、第IA族元素中含有H,其金属性比第IIA元素金属性弱,故B错误;C、两种离子的核外电子层结构相同,因此M的原子序数大于R,故C错误;D、1molC2H6中含有电子物质的量为(266)mol=18mol,1molH2O2中含有电子物质的量为(228)mol=18mol,故D正确。3.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中W原子的质子数是其最外层电子数的三倍,下列说法不正确的是( )A. 最高价氧化物对应水化物的酸性:XWZB. 最简单气态氢化物的热稳定性:YXWZC. 原子半径:WZYXD. 元素X、Z、W的最高正化合价分别与其主族序数相等【答案】
4、C【解析】【分析】由元素在周期表中的相对位置可知,W元素一定位于第三周期;又因为其质子数为最外层电子数的三倍,即内层电子数之和10为最外层电子数的二倍,所以W为P元素;那么X为N元素,Z为Si元素,Y为O元素。【详解】A通过分析可知X,W,Z三种元素分别为N,P,Si,非金属性强弱顺序为NPSi,所以最高价氧化物对应水化物酸性强弱为XWZ,A项正确;B通过分析可知,X,Y,Z,W四种元素分别为N,O,Si,P,非金属性强弱顺序为:ONPSi,因此简单氢化物的稳定性顺序为:YXWZ,B项正确;C电子层数越多半径越大,电子层数相同时原子序数越大半径越小,所以四种元素的半径大小顺序为:ZWXY,C项
5、错误;D主族元素能够形成的最高正价与族序数相等,D项正确;答案选C。【点睛】元素的非金属性越强,那么其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,形成的简单氢化物的稳定性越高;元素的金属性越强,那么其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强。4.石墨和金刚石都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石。已知12 g石墨完全转化为金刚石时,要吸收akJ的能量。下列说法中正确的是石墨不如金刚石稳定 金刚石不如石墨稳定等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多 等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】由石墨完全转化为金刚石时吸热,说明石墨的能量比金刚
6、石低,石墨比金刚石更稳定;则石墨比金刚石稳定,错误;金刚石不如石墨稳定,正确;同质量的石墨和金刚石完全燃烧时,消耗氧气的量相同,生成同样多的二氧化碳,由于金刚石的能量高,所以金刚石燃烧后放出的能量要多。则等质量的石墨和金刚石完全燃烧,金刚石放出的能量多,正确;等质量的石墨和金刚石完全燃烧,石墨放出的能量多,错误;正确;答案选B。5.下列有机物分子中,所有的原子不可能在同一平面的是( )A. B. C. D. CH2 = CH2【答案】B【解析】【详解】A苯为平面结构,则所有原子一定都处在同一平面上,故A错误;B该分子相当于甲烷中的一个氢原子被苯基取代,甲烷是正四面体结构,则甲苯中所有原子不可能
7、在同一平面上,故B正确;C苯为平面结构,苯乙烯相当于苯环上的一个氢被乙烯基取代,不改变原来的平面结构,乙烯基的所有原子在同一个平面上,则所有原子可能都处在同一平面上,故C错误;D乙烯是平面结构,所有原子在同一平面内,故D错误;故答案为B。6.如图所示装置中观察到电流计指针偏转,M棒变粗、N棒变细,以此判断下表中所列M、N、P物质,其中可以成立的是选项MNPA锌铜稀硫酸溶液B铜铁稀盐酸溶液C银锌硝酸银溶液D锌铁硝酸铁溶液A AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【详解】该装置没有外接电源,所以是原电池。原电池中,负极材料比正极材料活泼,且负极材料是随着反应的进行质量减少,正极质量增加或放出
8、气泡。根据题意:M棒变粗、N棒变细可知,N极是负极,M是正极,且N极材料比M极活泼;A铁比铜活泼,即M极材料比N极活泼,故A不符合题意;B铁比铜活泼,铜做M电极,电解质溶液为稀盐酸,M极上产生氢气,质量不增加,故B不符合题意;C锌比银活泼,即N极材料比M极活泼,电解质溶液为硝酸银,M极上有银析出,所以质量增加,故C符合题意;D锌比铁活泼,即M极材料比N极活泼,故D不符合题意;答案选C。7.如图,在盛有稀 H2SO4 的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是()A. 外电路的电流方向为:X外电路YB. 若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为F
9、eC. X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应D. 若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为XY【答案】D【解析】【详解】A.根据电子流动方向,X是原电池负极,Y是正极。外电路电流方向为:Y外电路X,选项A错误;B. 原电池中较活泼的金属作负极,较不活泼的金属或导电的非金属作正极,若两电极分别为Fe和碳棒,则Y为碳棒,选项B错误;C. X是原电池负极,负极发生氧化反应,选项C错误;D.若两电极都是金属,活泼金属作负极,X是负极,则它们的活动性顺序为XY,选项D正确。答案选D【点睛】本题考查了原电池原理,会根据电子的流向判断原电池的正负极是解本题的关键,明确正负极的判断方法、正负极上发生反
10、应的类型、电子和电流的流向即可解答本题,根据图片知,该装置是原电池,根据电子的流向判断X为负极,Y为正极,电流的流向正好与电子的流向相反;较活泼的金属作负极,不活泼的金属或导电的非金属作正极;负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应。8.等质量的两份锌粉a、b分别加入到两份体积相同、物质的量浓度相同且过量的稀硫酸中,同时向a中加入少量的CuSO4溶液,下列各图为产生H2的体积V(L)与时间t(min)的关系,其中正确的是A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】a、b中的Zn的质量相同,稀硫酸是过量的,所以Zn无剩余;又a中加入硫酸铜溶液,与Zn反应生成Cu和硫酸锌,消耗Zn,使Zn与稀
11、硫酸反应产生的氢气的体积减少,同时形成铜、锌原电池使反应速率加快,所以a曲线先反应完全,所需时间较少,但生成的氢气的体积少于b。答案选A。9.下列有关原电池的说法正确的是 ()A. 铝片和镁片用导线连接后插入NaOH溶液中,Mg较活泼作负极B. 铝片和铜片用导线连接后插入浓硝酸中,铜作负极C. 锌片和铜片用导线连接后插入CuSO4溶液中,铜片作负极D. 只有两种活泼性不同的金属才能构成原电池的两极【答案】B【解析】【详解】A.由Al、Mg、NaOH组成的原电池,Al做负极失电子生成AlO,故A错误;B.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,Al遇到浓硝酸会钝化,Cu与浓硝酸反应失电子,Cu作负极,
12、故B正确;C.锌片和铜片用导线连接后插入CuSO4溶液中,锌比铜活泼,锌片作负极,铜片为正极,故C错误;D.原电池的两极可以用两种活泼性不同的金属或活泼金属和非金属(石墨),故D错误;答案选B。10.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:负极:Pb+SO-2e-=PbSO4,正极:PbO2+4H+SO+2e-=PbSO4+2H2O。今欲制得Cl2 0.050 mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()A. 0.025 molB. 0.050 molC. 0.10 molD. 0.20 mol【答案】C【解析】【分析】根据电解过程中转移电子守
13、恒找出氯气和硫酸的关系式,根据氯气计算硫酸的消耗量。【详解】设生成0.050摩氯气需转移的电子为x,则解得x=0.1放电时,铅蓄电池的电池反应式为:PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,根据方程式可知每消耗2mol硫酸转移2mol电子,则消耗硫酸 0.1mol,故答案为C。11.某氢氧燃料电池的原理如图所示。该电池的负极反应式为:H22e2H。则下列判断中错误的是( )A. a处通入的是H2B. 电解质溶液可能是NaOH溶液C. 电极X是负极,被氧化D. Y极的反应为O2+4e+4H2H2O【答案】B【解析】【分析】由图中H的移动方向和该电池的负极反应式为:H22e2H,得到电
14、极X是负极,电极Y是正极,由此解题。【详解】A. 根据分析,电极X是负极,发生H22e2H,则a处通入的是H2,A正确;B. 电解质溶液若是NaOH溶液,则不可能生成H,电解质溶液应是酸性溶液,B错误;C. 电极X是负极,失去电子,被氧化,C正确;D. b处通入的是O2,在Y极得到电子结合H生成水,反应为O2+4e+4H2H2O,D正确;答案选B。12. 甲醇燃料电池(DMFC)可用于汽车、遥感通讯设备等,它的一极通入甲醇,一极通入氧气;电解质溶液是稀硫酸。电池工作时,甲醇被氧化为二氧化碳和水。下列叙述中不正确的是A. 负极的反应式为CH3OHH2O6e=CO26HB. 氧气在电极上的反应是O
15、24H4e=2H2OC. 电池工作时,H由正极移向负极D. 电池工作时,电子从通入甲醇的一极流出,经外电路流入通入氧气的一极【答案】C【解析】【分析】【详解】A甲醇是燃料,在负极通入,发生氧化反应,负极的反应式为CH3OHH2O6eCO26H,A正确;B氧气得到电子,发生还原反应,在正极通入,在电极上的反应是O24H4e2H2O,B正确;C电池工作时,H由负极移向正极,C错误;D电池工作时,电子从负极流向正极,所以电子由通入甲醇的一极流出,经外电路流入通入氧气的一极,D正确;故答案选C。13.下列说法正确的是( )A. 恒温恒容下,充入不参加反应的气体,使体系压强增大,从而增大反应速率B. 1
16、00mL 2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变C. SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应的速率减慢D. 在其他条件不变时,使用催化剂只能改变反应速率,而不能改变化学平衡状态【答案】D【解析】【详解】A恒温恒容下,充入不参加反应气体,使体系压强增大,但参与反应的气体的浓度不变,化学反应速率不变,选项A错误;B加入氯化钠,氯化钠不参与反应,但溶液体积增大,浓度减小,速率减小,选项B错误;C升高温度,增大活化分子百分数,增大反应速率,选项C错误;D催化剂同等程度改变反应速率,平衡不移动,选项D正确;答案选D。14.已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3
17、(g)。在反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1、0.2 molL-1。当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )A. SO2为0.4 molL-1,O2为0.2 molL-1B. SO2为0.35 molL-1C. SO3为0.4 molL-1D. SO2、SO3均为0.15 molL-1【答案】B【解析】【详解】A. SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度浓度变化分别为0.2 molL-1、0.1 molL-1,因可逆反应,实际变化应小于该值,所以SO2小于0.4 molL-1,O
18、2小于0.2 molL-1,故A错误;B. SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO2的浓度增大0.15 molL-1,则SO3的浓度减小0.15 molL-1,小于0.2 molL-1,故B正确;C. SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的浓度变化为0.2 molL-1,可逆反应中实际变化应小于该值,所以SO3小于0.4 molL-1,故C错误;D. 反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个减小,另一个一定增大,故D错误;答案选B。【点睛】本题考查了化学平衡的建立,关键是知道可逆反应的不完全性。 化学平衡的建立,既可以
19、从正反应开始,也可以从逆反应开始,或者从正逆反应开始,不论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设完全反应,计算出相应物质的浓度变化量,实际变化量小于极限值。15.一定温度下,在2L的定容密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列描述正确的是( )A. 反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(Ls)B. 反应进行到10s后停止反应C. 反应开始时10s,Y的转化率为79.0%D. 反应的化学方程式为:X(g)+Y(g)Z(g)【答案】C【解析】【详解】A.根据图像可知,010s内,Z的反应速率v(Z)1.58mol2L10s0.079mo
20、l/(Ls),A错误;B.由图像可知,10s后反应达到化学平衡状态,化学平衡为动态平衡,反应仍在进行,B错误;C.根据图像可知,010s内,Y的物质的量由1mol减少到0.21mol,转化率为(1mol-0.21mol)/1mol100%=79%,C正确;D.据曲线图可判断出X、Y为反应物、Z为生成物,且该反应为可逆反应。从反应开始到10s末,n(X)1.20mol0.41mol0.79mol,n(Y)1.00mol0.21mol0.79mol,n(Z)1.58mol,所以化学方程式为XY2Z,D错误;答案选C。16.下列关系中能说明反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)已经达到平衡状态的是
21、( )A. 3v正(N2)v正(H2)B. v正(N2)v逆(NH3)C. 2v正(H2)3v逆(NH3)D. v正(N2)3v逆(H2)【答案】C【解析】【分析】如果v正与v逆之比等于其对应物质的化学计量数之比,则该反应达到平衡状态。【详解】A3v正(N2)=v正(H2),都为正反应速率,选项A错误;Bv正(N2)=v逆(NH3),化学反应速率之比与化学计量数之比不等,选项B错误;C2v正(H2)=3v逆(NH3),化学反应速率之比等于化学计量数之比,故正逆反应速率相等,选项C正确;Dv正(N2)=3v逆(H2),化学反应速率之比与化学计量数之比不等,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查利
22、用速率进行化学平衡状态的判断,难度中等,对于不同物质表示的正逆反应速率,可以利用速率之比等于化学计量数之比即可说明反应达到平衡状态。17.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是C的生成速率与C的分解速率相等 单位时间内生成amolA,同时生成3amolB A、B、C的浓度不再变化 恒容下,混合气体的密度不再变化 混合气体的总压强不再变化 混合气体的物质的量不再变化 单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】化学反应达到平衡状态的标志是同种物
23、质的生成速率等于消耗速率、或者各组分的浓度不再变化,同种物质的生成和消耗速率相等,可以判断达到了平衡;A、B都是反应物它们的生成、消耗速率总是等于系数比,不可以判断平衡;物质的浓度不再变化说明达到了平衡;恒容下,反应体系中有气体和固体,如果没有到达平衡,气体的密度就会发生变化,如果密度不变了就平衡了;两边气体的化学计量数不相等,如果没有达到平衡,压强会发生改变,压强不变就达到了平衡。反应体系中有气体和固体,如果没有到达平衡,气体的质量就会发生变化。单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB,可以转化成同一种物质A的变化,则是单位时间内消耗amolA,同时生成 amolA,同种物质生成速率
24、和消耗速率相等,说明达到了平衡。分子数之比不能说明各物质的量不再发生改变。答案选A。18.下列关于甲烷的叙述正确的是A. 甲烷分子的立体构型是正四面体,所以,CH2Cl2有两种不同构型B. 甲烷可以与氯气发生取代反应,因此,可以使氯水褪色C. 甲烷能够燃烧,在一定条件下会发生爆炸,因此,是矿井安全的重要威胁之一D. 甲烷能使酸性KMnO4溶液褪色【答案】C【解析】【详解】A因甲烷是正四面体型,所以,CH2Cl2不存在同分异构体,选项A错误;B甲烷和氯气在光照的条件下可发生取代反应,但和氯水不反应,选项B错误;C不纯甲烷点燃易爆炸,是矿井安全的重要威胁之一,选项C正确;D甲烷与氯气的取代是多步取
25、代同时存在,将甲烷与氯气以体积比1:1的比例混合,光照条件下可得到多种取代物,选项D错误。答案选C。19.相同状况下,1体积某气态烃只能与1体积Cl2发生加成反应,生成氯代烷,1 mol此氯代烷可与4 mol Cl2发生完全取代反应,则该烃的结构简式为()A. CH2CH2B. CH3CHCH2C. CH3CH3D. CH2CHCHCH2【答案】A【解析】【详解】根据题目中该烃加成反应所需氯气的量判断该烃分子中只含有一个双键,又根据氯代烷1mol可与4mol氯气发生完全的取代反应,判断该加成产物分子中只含有4个氢原子,A选项符合题意。故答案为A。20.有机物的准确命名是 ( )A. 3,3-二
26、甲基-4-乙基戊烷B. 3,3,4-三甲基己烷C. 3,4,4-三甲基己烷D. 2,3,3-三甲基己烷【答案】B【解析】【详解】选主链:最长的碳链含有6个碳原子,为己烷;编号:从左边编号支链编号之和比从右边编号小,故从左边编号,在3号碳上有2个甲基,在4号碳上有1个甲基,故该有机物的名称为:3,3,4-三甲基己烷。故选B。【点睛】烷烃命名原则:长-选最长碳链为主链;多-遇等长碳链时,支链最多为主链;近-离支链最近一端编号;小-支链编号之和最小;简-两取代基距离主链两端等距离时,从简单取代基开始编号。如取代基不同,就把简单的写在前面,复杂的写在后面。21.一 定量的锌与足量稀硫酸反应制取H2,为
27、了减缓反应速率,但不影响生成H2的总量,下列措施可行的是( )加入少量胆矾晶体 加入一定量的食盐水 加入少量的CH3COONa固体 锌块换成锌粉 加少量浓硫酸 加入少量KNO3固体 加水稀释A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】常见影响反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂以及固体表面积等,影响硫酸和锌反应的速率的因素有浓度、温度和固体的表面积大小,加快反应速率,应使浓度增大、温度升高或增大固体表面积,不影响生成氢气的总量,则硫酸的物质的量应不变,以此解答。【详解】加入少量胆矾晶体,锌置换出铜,可形成原电池反应,反应速率增大,但锌的质量减少,产生的氢气的总量减少,故错误;加入食盐
28、水,氢离子的浓度减小反应速率减小,由于锌完全反应,产生氢气的总量不变,故正确;加入少量醋酸钠晶体,氢离子浓度减小,反应速率减慢,由于锌完全反应,产生的氢气的总量不变,故正确;锌块换成锌粉,反应物的接触面积增大,反应速率加快,故错误;加少量浓硫酸,氢离子浓度增大,反应速率加快,故错误;加入少量KNO3固体,则硝酸与锌反应产生NO而不产生氢气,故错误;加水稀释,溶液变稀,氢离子浓度减小,反应速率减慢,由于锌完全反应,产生的氢气的量不变,故正确;答案选D。【点睛】本题考查化学反应速率的影响因素,为高频考点,侧重于学生的分析能力和基础知识的综合理解和运用的考查,注意相关基础知识的积累。22.下列物质之
29、间的相互关系错误的是()A. CH3CH2CH2CH2CH3和互同分异构体B. 干冰和冰不是同一种物质C. CH2 =CH2和CH2=CHCH3互为同系物D. C4H10的一氯代物有三种【答案】D【解析】【详解】A分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体,CH3CH2CH2CH2CH3和的分子式相同而结构不同,故互为同分异构体,选项A正确;B干冰为固态的二氧化碳,而冰为固态的水,两者不是同种物质,选项B正确;C结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互称同系物,CH2 =CH2和CH2=CHCH3的结构相似,均为烯烃,在分子组成上相差一个CH2原子团,故互为同系物,选项C正
30、确;D丁烷(C4H10)有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH3、两种结构,二者分别含有2种不同的H原子,它们分别被Cl原子取代,会产生2种一氯取代产物,故共有四种一氯取代产物,选项D错误;答案选D。23.有两种气态烷烃的混合物,在标准状况下,其密度为1.16 gL-1,则关于此混合物组成的说法正确的是()A. 一定有甲烷B. 一定有乙烷C. 可能是甲烷和己烷的混合物D. 可能是乙烷和丙烷的混合物【答案】A【解析】【详解】标准状态下,气体摩尔体积Vm=22.4L/mol,则可得该混合气体的摩尔质量M=1.16gL-122.4L/mol=25.984g/mol;而甲烷、乙烷、丙烷的摩尔
31、质量分别为:16g/mol、30g/mol、44g/mol。根据平均原理,混合气体中必须有一种气体的摩尔质量应小于25.984g/mol,因此,混合气体中一定有甲烷。【点睛】本题是对混合气体平均摩尔质量的计算的考查。注意公式的应用可以从单位入手。24.苯环结构中,不存在碳碳单键和碳碳双键的简单交替结构,可以作为证据的事实是()苯不能使酸性KMnO4溶液褪色苯分子中碳碳键的长度完全相等苯能在加热和催化剂存在的条件下与氢气发生反应生成环己烷()经实验测得对二甲苯()只有一种结构苯在溴化铁作催化剂条件下同液溴可发生取代反应,但不能因化学反应而使溴水褪色A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解
32、】苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,正确;苯环上碳碳键的键长相等,说明苯环碳链结构中的化学键只有一种,正确;假设苯是单双键交替的碳链也能和H2在一定条件下发生加成反应,错误;因为对二甲苯只有一种结构,无法判断是否存在C-C单键与C=C双键的交替结构,错误;苯在FeBr3存在下同液溴可发生取代反应,生成溴苯,苯不因化学变化而使溴水褪色,说明苯分子中不含碳碳双键,可以证明苯环结构不存在C-C单键与C=C双键的交替结构,正确。故答案选,即D。25.将mmolC2H4和nmolH2混合于密闭容器中,在适当条件下反应达到平衡时
33、生成pmolC2H6。若将所得平衡混合气完全燃烧生成CO2和H2O,需要氧气的物质的量为( )A. (3m+n)molB. (3m+)molC. (3m+3p+)molD. (3m-3p+)mol【答案】B【解析】【详解】m molC2H4和n molH2混合气,因为消耗氧气的量由C、H原子物质的量决定,根据C、H原子个数守恒,共有2m mol碳原子,完全燃烧耗氧气2m mol,(4m2n) molH原子,共耗氧气(m+) mol,共需要氧气的物质的量为2m mol+(m+) mol= (3m+) mol;答案选B。【点睛】本题考查烃燃烧消耗氧气的量,守恒思想永远是化学科最重要的学科思想在烃和
34、烃的含氧衍生物的燃烧(即使是不完全燃烧)中,利用存在碳、氢、氧原子数的守恒的方法来解题非常重要。二、填空题(共50分)26.工业合成氨的反应N2+3H2=2NH3的能量变化如图所示,请回答有关问题: (1)合成1 mol NH3(l)_(填“吸收”或“放出”)_ kJ的热量。(2)已知:拆开 1 mol HH键、1 mol NH键、1 mol NN 键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ。则图中的a=_ kJ;1 mol N2(g) 完全反应生成NH3(g)产生的能量变化为_ kJ。(3)推测反应 2NH3(l)= 2N2 (g)+3H2(g) 比反应2NH3(g)= 2N
35、2 (g)+3H2(g) _(填“吸收”或“放出”)的热量_(填“多”或“少”)。【答案】 (1). 放出 (2). b+c-a (3). 1127 (4). 92 (5). 吸收 (6). 多【解析】【分析】结合盖斯定律以及反应热=反应物的活化能-生成物的活化能=反应物的键能和-生成物的键能和分析判断。【详解】(1) 反应物的总能量大于生成物的总能量,此反应为放热反应,则由能量变化图,合成1molNH3(l)则放出的热量等于(b+c-a)kJ;(2) 上图中的a等于断裂0.5mol氮气和1.5mol氢气所吸收的热量,即(9460.5+4361.5)kJ=1127kJ;1molN2(g)完全反
36、应则消耗3mol氢气生成2molNH3(g)产生的能量变化为(946+4363-3916)kJ=-92kJ;(3) 因为合成NH3则放出热量,所以氨气分解则吸收热量,又液体氨气转化为气态还要吸热,所以液态氨分解吸收的热量比气态氨吸收的热量多。【点睛】考查反应热与能量变化,注意把握题给图象信息,答题时注意仔细审题,准确结合盖斯定律和化学反应热的计算公式是解题关键,侧重于考查学生的分析能力和自学能力。27.科学家预言,燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径。近几年开发的甲烷燃料电池采用铂作电极催化剂,用KOH作为电池中的电解液,其工作原理的示意图如下:请回答下列问题:(1)甲烷燃料电池的能量转化主
37、要形式是_。(2)Pt(a)电极是电池的_极,电极反应式为_;Pt(b)电极发生_反应(填“氧化”或“还原”),电极反应式为_。(3)电池的总反应方程式为_。(4)如果该电池工作时电路中通过4 mol电子,则消耗的CH4有_mol。【答案】 (1). 化学能转化为电能 (2). 负 (3). CH48e10OH=CO7H2O (4). 还原 (5). 2O28e4H2O=8OH (6). CH42OH2O2=CO3H2O (7). 0.5【解析】【分析】甲烷燃料电池将化学能转化为电能,通入甲烷的一极为负极发生氧化反应,通入氧气的一极为正极发生还原反应。【详解】(1)甲烷燃料电池的能量转化主要形
38、式是化学能转化为电能。(2)燃料电池中,电解质溶液呈碱性,所以通燃料的a为负极,燃料失电子发生氧化反应,所以a电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O,Pt(b)电极为正极,发生还原反应,电极反应式为2O28e4H2O=8OH。(3)正负极电极反应式相加即得电池总反应式为CH4+2OH-+2O2=+3H2O。(4)根据电极反应式CH4-8e-+10OH-=+7H2O,每反应1molCH4,转移8mol电子,则电路中通过4 mol电子,则消耗的CH40.5mol。28.将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),经过5分钟后,测
39、得D的浓度为0.5mol/L,C的平均反应速率是0.1mol/(Lmin),且c(A):c(B)=3:5求: (1)此时A的浓度为_;(2)反应开始前放入容器中A、B的物质的量是_;(3)B的平均反应速率是_;(4)x值为_。【答案】 (1). 0.75mol/L (2). 3mol (3). 0.05mol/(Lmin) (4). 2【解析】【分析】(1)根据c=n/V计算5min后A的浓度;(2)由分析可知A、B起始物质的量;(3)根据v=c/t计算v(B);(4)结合C的速率计算x的值。【详解】(1)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,经过5分钟后,测得D的浓度为0.5mol/L
40、,生成D的物质的量为1mol,则:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)起始量(mol) a a 0 0变化量(mol) 1.5 0.5 0.5x 15min后(mol) a-1.5 a-0.5 0.5x 1 5min后c(A):c(B)=3:5,则(a-1.5):(a-0.5 )=3:5,解得a=3。5min后A的浓度为(3-1.5)mol/2L=0.75mol/L,故答案为0.75mol/L。(2)由上述分析,可知A、B起始物质的量为3mol,故答案为3mol。(3)v(B)=(0.5mol/2L)/5min=0.05mol/(Lmin),故答案为 0.05mol/(Lmin)。(4)
41、0.5xmol=0.1mol/(Lmin)5min2L,解得x=2,故答案为2。29.甲、乙、丙、丁分别是甲烷、乙烯、丙烯(CH3CH=CH2)、苯中的一种。 甲、乙能使溴水褪色,甲分子中所有原子共平面,但乙分子不是所有原子共平面。丙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色。丁既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定条件下可与液溴发生取代反应。一定条件下,1 mol丁可以和3 mol H2完全加成。请根据以上叙述完成下列填空:(1)甲的结构简式是_,官能团的名称是_,丙是_形结构。(2)甲与溴水发生反应的化学方程式:_。反应类型:_甲发
42、生的聚合反应方程式:_(3)丁与浓硝酸的反应方程式:_。 反应类型 :_【答案】 (1). CH2=CH2 (2). 碳碳双键 (3). 正四面体 (4). CH2 = CH2 + Br2CH2BrCH2Br (5). 加成反应 (6). nCH2 = CH2CH2CH2 (7). (8). 取代反应或硝化反应【解析】【分析】由甲、乙能使溴水褪色,甲分子中所有原子共平面,但乙分子不是所有原子共平面,可知甲为CH2CH2,乙为CH3-CHCH2;结合丙既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色及丁既不能使Br2的CCl4溶液褪色,也不能使酸性KMnO4溶液褪色,但在一定条件
43、下可与液溴发生取代反应一定条件下,1mol丁可以和3molH2完全加成,则丁为苯,则丙为甲烷,以此来解答。【详解】由分析知:甲为乙烯、乙为丙烯、丙为甲烷、丁为苯;(1) 甲为乙烯,其结构简式为CH2CH2,含有的官能团是碳碳双键,丙为甲烷,其空间构型是正四面体;(2) 甲为乙烯,乙烯与溴水发生加成反应的化学方程式为CH2 = CH2 + Br2CH2BrCH2Br;乙烯在一定条件下可发生聚合反应生成聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2 = CH2CH2CH2;(3)丁为苯,在浓硫酸的催化作用下,与浓硝酸发生取代反应的反应方程式为。【点睛】考查有机物的推断,侧重烷烃、烯烃和苯的结构与性质的考查,注
44、意把握有机物的官能团的性质为解答该题的关键,难点是乙烯与丙烯的结构特点区分。30.溴苯是一种用来合成医药、农药的重要原料,某化学课外活动小组用如图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴,在A下端活塞关闭的前提下,再将混合液慢慢滴入反应器A中。(1)写出A中反应的化学方程式_(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,目的是_,C中盛放CCl4的作用是_;(3)能证明苯和液溴发生的是取代反应,而不是加成反应,可向试管D中加入_溶液,现象是_,则能证明;或者向试管D中加入_溶液,现象是_【答案】 (1). C6H6+ Br2C6H5Br + HBr (2). 除去溶于溴苯中的
45、溴,便于观察溴苯的颜色 (3). 除去溴化氢气体中的溴蒸气 (4). AgNO3 (5). 产生淡黄色沉淀 (6). 石蕊试液 (7). 溶液变红色【解析】【分析】苯和液溴在铁粉催化作用下发生取代反应生成溴苯和溴化氢:C6H6+ Br2C6H5Br + HBr。由于反应放热,苯和液溴均易挥发,导致所得溴苯不纯净;溴化氢易溶于水电离出H+和Br-。【详解】(1)在催化剂的作用下,苯环上的氢原子被溴原子所取代,生成溴苯,同时有溴化氢生成;故答案为:C6H6+ Br2C6H5Br + HBr;(2)溴苯中溶有少量的溴,溴和氢氧化钠反应生成可溶性的盐溶液,以此可以除去溴,便于观察溴苯的颜色,反应的方程式为:Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O;苯和溴发生反应后,产生的溴化氢气体中混有少量的溴蒸气,为不影响溴化氢气体的检验,装置C中加入四氯化碳,根据相似相溶原理,溴极易溶于四氯化碳中,可以除去溴化氢气体中的溴蒸气;故答案为:除去溶于溴苯中的溴,便于观察溴苯的颜色;除去溴化氢气体中的溴蒸气;(3)如果发生取代反应,生成溴化氢,溴化氢易溶于水电离出H+和Br-,只要检验含有氢离子或溴离子即可,溴离子的检验:取溶液滴加硝酸银溶液,如果生成淡黄色沉淀就证明是溴离子;氢离子的检验:如果能使紫色石蕊试液变红,就证明含有氢离子;故答案为:AgNO3,产生淡黄色沉淀;石蕊试液;溶液变红色。