2022-2022年高中化学内蒙古高考联考试卷【90】含答案考点及解析

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2018-2019年高中化学内蒙古高考联考试卷【90】含答案考

点及解析

班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________

1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上

一、选择题

1. N A 表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是( ) A .O 2和O 3共32 g 混合物中氧原子的个数为2N A B .78 g 苯含有C==="C" 键的数目为3N A C .1 mol Na 2O 2固体中含离子总数为4N A

D .足量Fe 与1 mol 氯气反应时转移的电子数为3N A 【答案】A 【解析】

试题分析:A 、32g O 2和O 3中O 原子的物质的量是2mol ,所以O 原子个数是2N A ,正确;B 、苯分子中不存在碳碳双键,错误;C 、过氧化钠中的阳离子是钠离子,阴离子是O 22-,78g 过氧化钠的物质的量是1mol ,所以阴离子的物质的量是1mol ,阳离子的物质的量是2mol ,所以含离子总数为3N A ,错误;D 、1mol 氯气与足量铁反应,转移电子的物质的量依据氯气的量计算,1mol 氯气完全反应转移电子的物质的量是2mol ,电子个数是2N A ,错误,答案选A 。 考点:考查对阿伏伽德罗常数的应用

2.下列各选项中的两个反应,可用同一个离子方程式表示的是

【答案】D 【解析】

试题分析:A.Ba(OH)2溶液与过量NaHCO 3溶液混合,反应的离子方程式是:Ba 2+

+2OH -

+2HCO 3-=2H 2O+BaCO 3↓+CO 32-; NaOH 溶液与过量NaHCO 3溶液混合反应的离子方程式是OH -+HCO 3-

=H 2O+CO 32-,离子方程式不同;错误;B.少量SO 2通入Ba(OH)2溶液中, 反应的离子方程式是:Ba 2++2OH -+SO 2=H 2O+BaCO 3↓,过量SO 2通入Ba(OH)2溶液中, 反应的离子方程式是: OH -+SO 2=

HSO 3-,离子方程式不同;错误;C.BaCl 2溶液与Na 2SO 3溶液混合,离子方程式是:Ba 2+

+SO 32-=

BaSO 3↓,Ba(OH)2溶液与H 2SO 3溶液混合,离子方程式是:Ba 2++ 2OH -+H 2SO 3= BaSO 3↓+2H 2O ,离

子方程式不同,错误;D.由于Al(OH)3是两性氢氧化物,只能与强酸或强碱反应而氨水中的一水合氨是弱碱,不能溶解氢氧化铝,所以无论是少量氨水还是过量的氨水滴入AlCl 3溶液中,发生的反应都是Al 3

++3NH 3·H 2O =3 NH 4++Al(OH)3↓,离子方程式相同,正确。 考点:考查离子方程式是否相同的类型的判断的知识。 3.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是( )

【答案】B

【解析】A 项,二者都表现还原性;B 项,生成Ag 2O ,发生化学腐蚀,正确;C 项,SiO 2是酸性氧化物;D 项,因为取的是饱和Na 2CO 3溶液,不能证明二者的K sp 大小关系。 4.某电池示意图如下,该电池工作时,下列说法正确的是

A .铜作正极,发生氧化反应

B .外电路中电子的移动方向为Fe→Cu

C .Fe 电极的电极反应式为Fe-3e -=Fe 3+

D .盐桥中Cl -向正极移动 【答案】B 【解析】

试题分析:A 、Fe 的活泼性大于Cu ,所以Cu 作正极,发生还原反应,错误;B 、外电路中电子的移动方向由负极流向正极,即Fe→Cu ,正确;C 、Fe 作负极,电极反应式为:Fe —

2e ̄=Fe 2+

,错误;D 、原电池电解质溶液中阴离子向负极移动,错误。 考点:本题考查原电池原理。

5.实验室常采用点滴板来完成部分实验,既可节约药品,又便于观察实验现象。图中所示的实验现象描述正确的是( )

①装有铜片的孔穴中溶液呈蓝色

②装有胆矾的孔穴中固体的颜色变浅

③装有铁片的孔穴中溶液呈浅绿色

④装有铁片的孔穴中溶液呈浅黄色

⑤装有蛋清溶液的孔穴中溶液呈黄色

A .①④

B .②③

C .①⑤

D .②⑤ 【答案】D

【解析】

试题分析::①浓硫酸与铜在加热条件下反应,不加热无现象,故①错误;②浓硫酸具有吸水性,可使胆矾失去结晶水,颜色变浅,故②正确;③浓硝酸具有强氧化性,在常温下与铁发生钝化,不能观察到绿色,故③错误;④浓硝酸具有强氧化性,在常温下与铁发生钝化,不能观察到黄色,故④错误;⑤浓硝酸与蛋白质发生显色反应,蛋白质变黄,故⑤正确.故选D .

考点:本题考查了浓硫酸和浓硝酸的性质,题目难度不大,注意铁与冷的浓硫酸、浓硝酸发生钝化。

6.极反应式与出现的环境相匹配的是( )

【答案】C

【解析】

试题分析:O 2 + 2H 2O + 4e - = 4OH -是碱性环境下氢氧燃料电池的正极反应,A 错;弱酸性环境下钢铁的吸氧腐蚀的电极反应式是2H 2O- 4e - = O 2↑+4H + 所以B 错。2H + + 2e - =H 2↑用铜做电极电解NaOH 溶液的阴极反应,阴极阳离子氢离子放电,C 正确;H 2 – 2e - = 2H + 是燃料电池负极

的反应,所以D 错。故选C 。

考点:电极反应式的判断

点评:该题目是综合性比较高的,基本上把原电池,电解池,电镀池的电极反应都考出来了

7.下列关于稀有气体的叙述不正确的是( )

A.原子的最外层电子数都是8个电子

B.其原子与下一周期ⅠA、ⅡA族阳离子具有相同的核外电子排布

C.化学性质非常不活泼

D.它们都是单原子分子

【答案】A

【解析】He的最外层电子数是2个,选项A不正确,其余都是正确的,答案选A。

8.下列物质中不能与NaOH溶液和盐酸都反应的是

A.(NH4)2CO3B.Al(OH)3C.NaHCO3D.Mg(NO3)2

【答案】D

【解析】硝酸镁只能和氢氧化钠反应,和盐酸不反应,其余都是正确的,答案选D。

9.0.001mol金属放入10mL0.1mol/L某酸溶液中,产生22.4mL氢气(标准状况),下列情况中一定不可能的是

A.二价金属和二元酸B.一价金属和一元

C.三价金属和二元

D.二价金属和一元

【答案】B

【解析】氢气是0.001mol,因此金属一定失去0.002mol电子,所以金属的化合价不可能是+1价,B不正确,其余都是正确的,答案选B。

10.常温时,纯水电离的c(H+)=a,PH=1的盐酸中由水电离的c(H+)=b,0.2 mol/L的盐酸与

0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后,由水电离的c(H+)=c,则a、b、c的关系正确的是()

A.a﹥b=c B.a﹥c ﹥b C.c ﹥a﹥b D.b﹥ c ﹥a

【答案】B

【解析】根据水的电离方程式可知,酸或碱都是抑制水的电离的。0.2 mol/L的盐酸与

0.1mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后,盐酸过量,反应后的溶液中盐酸浓度是0.05mol/L,PH=1的盐酸的浓度是0.1mol/L,所以a、b、c的关系是a﹥c ﹥b ,答案选B。

二、实验题

11.三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。

(1)利用工业FeCl

3制取纯净的草酸铁晶体[Fe

2

(C

2

O

4

)

3

·5H

2

O]的实验流程如下图所示:

①为抑制FeCl 3水解,溶液X 为 。

②上述流程中FeCl 3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe 3

+的方法是 。

③所得Fe 2(C 2O 4)3·5H 2O 需用冰水洗涤,其目的是 。

④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g 样品,加硫酸酸化,用KMnO 4标准溶液滴定生成的H 2C 2O 4,KMnO 4标准溶液应置于如图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中。下列情况会造成实验测得Fe 2(C 2O 4)3·5H 2O 含量偏低的是 。

a .盛放KMnO 4的滴定管水洗后未用标准液润洗

b .滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失

c .滴定前仰视读数,滴定后俯视读数

(2)某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl 2、CuCl 2、FeCl 3)出发,制备单质铜和无水FeCl 3,再由FeCl 3合成Fe 2(C 2O 4)3·5H 2O 。请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl 3的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、盐酸、NaOH 溶液和H 2O 2溶液):向废液中加入足量铁粉,充分反应后过滤;__________;___________;调节溶液pH ,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl 3·6H 2O ; ___________,得到无水FeCl 3。 【答案】(1)①(浓)盐酸;

②FeCl 3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度;取少量溶液,向其中滴加少量KSCN 溶

液,若溶液变红,则含有Fe 3+

③除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗;④甲,c ;

(2)向滤渣中加入足量HCl ,充分反应后过滤、洗涤、干燥得铜粉;将两次过滤所得滤液合

并,向其中加入适量H 2O 2溶液至Fe 2+全部生成Fe 3+

;将FeCl 3·6H 2O 在HCl 的气氛中加热脱水。 【解析】

试题分析:(1)①氯化铁水解产生氢氧化铁和盐酸,所以为了抑制氯化铁水解,要想溶液中加入酸,为了不增加新的杂质离子,酸化FeCl 3 用盐酸酸化,不引入杂质,且抑制铁离子的水解;②萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度差异分离提取物质的一种方法,能萃

取说明FeCl 3 在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度;检验Fe 3+

用KSCN 溶液,溶液变为

血红色。方法是取少量溶液,向其中滴加少量KSCN 溶液,若溶液变红,则含有Fe 3+

;③洗涤是除去沉淀表面杂质,冰水由于温度降低,物质的溶解度减小,因此可以减少沉淀溶解损失;④KMnO 4 标准溶液具有强氧化性,容易腐蚀橡胶管,因此应置于酸式滴定管中,应该使用甲;a .没有润洗导致高锰酸钾浓度低消耗体积多,使测定的Fe 2(C 2O 4)3·5H 2O 含量偏高,错误; b .读数使高锰酸钾体积多,则导致测定的Fe 2(C 2O 4)3·5H 2O 含量偏高,错误; c .读数体

积偏小,则导致测定的Fe 2(C 2O 4)3·5H 2O 含量偏低,正确;(2)由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl 3的实验步骤是向废液中加入足量铁粉,发生反应:Fe+ 2FeCl 3=3FeCl 2;Fe+CuCl 2=FeCl 2+Cu ;充分反应后过滤,不能反应铜和剩余铁的混合物,故需加盐酸除去铜中的铁,Fe 与盐酸反应产生FeCl 2和氢气,而Cu 不能反应,并把反应滤液与前次合并,向其中加入适量H 2 O 2 溶液

直至将溶液中Fe 2+ 全部生成Fe 3+

;调节溶液pH ,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl 3·6H 2O ;若直接加热FeCl 3 ?6H 2 O 会水解,不能得到无水FeCl 3,为抑制水解需在HCl 氛围下进行加热,最后可得到无水FeCl 3。

【考点定位】考查物质制备过程中仪器的使用、离子的检验、操作方法、误差分析等知识。 【名师点睛】Fe 3+

是常见的要检验的离子,可以利用Fe(OH)3是红褐色难溶性检验,向待检验

的溶液中加入NaOH 或氨水,若产生红褐色沉淀,就证明含有Fe 3+;也可以利用Fe 3+与SCN

-反应产生可溶性的血红色的Fe(SCN)3检验;或通过向待测溶液中加入苯酚溶液,若产生

[Fe(C 6H 5O)6]3-,使溶液变为紫色,就证明含有Fe 3+

;工业盐酸由于制取HCl 的原料气体氯气用

钢管输送,因此盐酸中会混有FeCl 3,而使溶液呈黄色;溴水也长显黄色容易与含Fe 3+

的溶液

混淆;鉴别方法可以利用上述三种方法之一,也可以利用卤素单质容易溶于有机物,Fe 3+

难溶于有机物,采用萃取方法,通过观察有机物层颜色的方法鉴别。铁盐发生水解反应,在配

制盐溶液时,为了得到澄清的溶液,通常加入与水解产生的酸相同的酸,来抑制Fe 3+

的水解,

同样用FeCl 3 ?6H 2 O 制备无水FeCl 3,也要预防Fe 3+

的水解,在HCl 气体的气氛中加入晶体。

三、填空题

12.(8分)资料1:精制碘盐的成分为NaCl 和KIO 3,其中碘的含量为20~40mg·kg -1

。 资料2:日本地震导致福岛两座核电站反应堆发生故障,铯和碘的放射性同位素大量外泄。 资料3:专家认为,每天服用1片碘片(含碘量100mg )可有效减小人体甲状腺对放射性碘的吸收。

请认真阅读以上资料,并回答下列问题: ⑴铯在周期表中的位置是 。

⑵下列物质中与KIO 3含有化学键类型相同的是 (填序号)。 ①HIO 3 ②碘酸钠 ③KOH ④I 2O 5 ⑤NaCl

⑶向碘盐的溶液中加入白醋和KI,再滴入淀粉溶液,溶液呈蓝色,则发生反应的离子方程式为 。

⑷若用精制碘盐来预防放射性碘对人体的伤害,是否可行? (填“行”、“不行”),原因是 。

【答案】(1)第6周期 IA (2)②③ (3)IO 3-+5I -+6CH 3COOH=3I 2+6CH 3COO -

+3 H 2O (4)不行,因为从精制食盐中摄入的碘量达不到规定的量 【解析】

试题分析:(1)根据铯在周期表中的未知可知,铯位于第6周期 IA 。

(2)KIO 3含有离子键和共价键,所以答案选②③。

(3)碘酸钾具有氧化性,能氧化碘化钾,方程式为IO 3-+5I -+6CH 3COOH = 3I 2+ 6CH 3COO -

+ 3 H 2O 。

(4)因为每天从精制食盐中摄入的碘量达不到规定的100毫克,所以是不行的。 考点:元素化合物的性质

点评:本题综合性较强,难度较小,主要考查学生的基础知识。

13.(8分)某反应中反应物与生成物有:KClO 3、K 2SO 4、H 2C 2O 4、CO 2、H 2SO 4、H 2O 和一种氧化物X 。

(1)已知KClO 3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。

(2)已知0.2 mol KClO 3在反应中得到0.2 mol 电子生成X ,则X 的化学式为 。 (3)根据上述反应可推知 (填字母编号)。 a .氧化性:KClO 3> CO 2 b .氧化性:CO 2> KClO 3 c .还原性:H 2C 2O 4>X d .还原性:X> H 2C 2O 4 (4)写出该反应的离子方程式: 。 【答案】

【解析】略

14.(17分)甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇: CO(g)+2H 2(g) CH 3OH(g)。 (1)分析该反应并回答下列问题: ①平衡常数表达式为K = 。

②下列各项中,不能够说明该反应已达到平衡的是______________(填序号)。 a. 恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化

b. 一定条件下,CH 3OH 分解的速率和CH 3OH 生成的速率相等

c. 一定条件下,CO 、H 2和CH 3OH 的浓度保持不变

d. 一定条件下,单位时间内消耗2 mol CO ,同时生成1 mol CH 3OH (2)下图是该反应在不同温度下CO 的转化率随时间变化的曲线。

①该反应的焓变ΔH ____________0(填“>”、“<”或“=”)。

②T 1和T 2温度下的平衡常数大小关系是K 1____________K 2(填“>”、“<”或“=”)。

③若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是______________。

a. 升高温度

b. 将CH 3OH(g)从体系中分离

c. 使用合适的催化剂

d. 充入He ,使体系总压强增大

(3)已知在常温常压下:

① 2CH 3OH(l)+3O 2(g)=2CO 2(g)+4H 2O(g)ΔH =-a kJ·mol -1

② 2CO(g)+O 2(g)=2CO 2(g) ΔH =-b kJ·mol -1

③ H 2O(g)= H 2O(l) ΔH =-c kJ·mol-1

则,CH 3OH(l)+O 2(g) =CO(g)+2H 2O(l) ΔH =______________kJ·mol -1。

(4) 2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如图所示。

①该电池工作时,b 口通入的物质为____________, c 口通入的物质为__________。 ②该电池正极的电极反应式为:_______________________________。

③工作一段时间后,当6.4 g 甲醇完全反应生成CO 2时,有___________N A 个电子转移。

(5)以上述电池做电源,用上图所示装置,在实验室中模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中,发现溶液逐渐变浑浊,原因是(用相关的电极反应式和离子方程式表示):

_______________________________________________________,

_______________________________________________________。

【答案】(17分)

(1)①K =[CH 3OH ]/[CO ][H 2]2(1分);② d (1分)

(2)① <(1分)② >(1分)③b (1分)

(3)(b -a -4c )/2(3分)

(4)① CH 3OH (1分);O 2(1分)② O 2+4e -+4H +

→2H 2O (2分);③ 1.2(2分)

(5) Al→Al 3++3e -(1分)Al 3++3HCO 3- =Al(OH)3↓+3CO 2↑(2分)

【解析】略

15.将1molCO 和1molH 2O 充入某固定容积的反应器中,在某条件下达到平衡:

CO+H 2O (g )CO 2+H 2,此时有2/3的CO 转化为CO 2。 (1)该平衡混合物中CO 2的体积分数为

(2)若容器体积为1L,到达平衡所需时间为2分钟,则H 2的平均反应速率为

(3)若在相同条件下,向容器中充入1molCO 2、1molH 2和1molH 2O ,则达到平衡时与⑴中平

衡相比较,平衡应向 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)移动,此时平衡混合物中CO 2的体积分数可能是下列各值中的

A .22.2%

B .27.55%

C .33.3%

D .36.8%

(4)结合(3)中计算结果分析若平衡向正方向移动时,则下列说法中正确的是( ) ①生成物的产量一定增加; ②生成物的体积分数一定增加;

③反应物的转化率一定增大; ④反应物的浓度一定降低;

⑤正反应速率一定大于逆反应速率; ⑥一定使用了催化剂.

【答案】(1)33.3%;(2分)

(2) mol /L /min (2分)

(3)正反应方向,(2分)B ;(3分)

(4)①⑤(3分)

【解析】略

16.(14分)安对于工农业生产及国防等都具有重要意义。

(1)工业上以CO 2和NH 3为原料在一定条件下合成尿素的化学方程式为CO 2(g)+2NH 3(g)

CO(NH 2)2|(s)+H 2O(g),随温度升高,尿素的产率降低。则该反应的△H____0(填“>”或

“<”);若反应体系的容积为1L ,某温度下通入1molCO 2和2molNH 3,2min 时达到平衡,H 2O(g)的物质的量为0.8mol ,则0~2min 时间段内反应速率v(NH 3)=______mol/(L·min),该反应的平衡常数可表示为K=_______。

(2)合成氨的原料之一为氢气,以天然气为原料制备氢气的原理如下: CH 4(g)+H 2O(g)=CO(g)+3H 2(g) △H>0

下列措施一定能使平衡体系中氢气百分含量增大的是______ A .升高温度

B .增大水蒸气浓度

C .加入催化剂

D .减小压强

(3)T ℃时,将1molCO 和H 2的混合气体与0.2molH 2O(g)混合,发生反应CO(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2(g) △H<0,得到1.18molCO 、CO 2和H 2的混合气体,测得CO 的转化率为90%,则原

混合气体中CO 和H 2的体积比为_______,若容器的容积为2L ,该温度下平衡常数K=_______。 (4)在恒容密闭容器中发生反应CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g) △H<0。已知c(H 2)随反应时间t 的变化如图甲中曲线I 所示。若起始时容器的容积是上述密闭容器的1/2,其他条件不变,请在图甲中画出c(H 2)随反应时间t 的变化曲线II 。

(5)图乙是在一定温度和压强下合成氨反应中H2和N2的起始物质的量之比与NH3平衡体积分数的关系。图中a 点的横坐标为______;若按此网站的量之比投料,达到平衡时N2的体积分数为14.5%,则a 点的纵坐标为______。 【答案】(1) <(1分);0.8(1分) ; (1分) ;(2)ad (2分) (3)1:4(2分)

441(2分)

(4) (1分);(5)3(2分);42(1分)。

【解析】

试题分析:(1)升高温度,尿素的产率降低,说明平衡向逆反应方向移动,因此该反应的正反应是放热反应;根据反应方程式可知:每反应产生1mol 水,会发生反应消耗

1molCO 2,2molNH 3,则2min 达到平衡时反应产生0.8mol 水,则反应消耗CO 2物质的量是0.8mol ,NH 3的物质的量是1.6mol ,故氨气的反应速率是v(NH 3)=1.6mol÷1L÷2min=0.8mol/(L·min);化学平衡常数是可逆反应达到平衡时,各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,故该反应的化学平衡常数K=

;(2)

该反应的正反应是气体体积增大的吸热反应,所以升高温度、减小压强,化学平衡都向正反应方向移动,H 2的百分含量一定增大,所以ad 正确;增大水蒸气的浓度,化学平衡正向移

动,但H2的百分含量不一定增大,b 错误;加入催化剂化学平衡不发生移动,c 错误。(3)设原混合气体中CO 的物质的量为xmol ,则

CO(g)+H 2O(g)CO 2(g)+H 2(g)

起始(mol) x 0.2 0 1-x

转化(mol) 0.9x 0.9x 0.9x 0.9x

平衡(mol) 0.1x 0.2-0.9x 0.9x 1-0.1x

0.1x+0.9x+1-0.1x=1.18,解得x=0.2,则原混合气体中H 2的物质的量为0.8mol ,故CO 和H2的体

积比为1:4,K=;(4)增大压强,反应速率加快,达到平衡所需要的时间小于10min ;由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应,所以增大压强化学平衡不发生移动,平衡时氢气的浓度恰好是原平衡的2倍。图像为;(5)当H 2和N 2的开始物质的量的比等于方程式中二者的化学计量数之比时,NH 3的体积分数最大,故

a 点的横坐标是3;达到平衡时N 2的体积分数为14.5%,则 H 2的体积分数为43.5%,所以 NH 3的体积分数是1-14.5%-43.5%=42%,即a 点的纵坐标是42。

考点:考查反应热的判断及有关化学平衡的计算的知识。

四、计算题

17.甲烷和氨在国民经济中占有重要地位。

(1)制备合成氨原料气H 2,可用甲烷蒸汽转化法,主要转化反应如下:

CH 4(g) + H 2O(g)

CO(g) + 3H 2(g) ΔH =" +206.2" kJ/mol CH 4(g) + 2H 2O(g) CO 2(g) +4H 2(g) ΔH = +165.0kJ/mol

上述反应所得原料气中的CO 能使氨合成催化剂中毒,必须除去。工业上常采用催化剂存在下CO 与水蒸气反应生成易除去的CO 2,同时又可制得等体积的氢气的方法。此反应称为一氧

化碳变换反应,该反应的热化学方程式是 。

(2)工业生产尿素的原理是以NH 3和CO 2为原料合成尿素[CO(NH 2)2],反应的化学方程式为:

2NH 3 (g)+ CO 2 (g) CO(NH 2)2 (l) + H 2O (l),该反应的平衡常数和温度关系如下: T / ℃

165 175 185 195

① 反应热ΔH (填“>”、“<”或“=”)_______0。

② 在一定温度和压强下,若原料气中的NH 3和CO 2的物质的量之比(氨碳比),下

图是氨碳比(x )与CO 2平衡转化率(α)的关系。求图中的B 点处,NH 3的平衡转化率。

(3)已知甲烷燃料电池的工作原理如下图所示。该电池工作时,a 口放出的物质为_________,该电池正极的电极反应式为:____ ,工作一段时间后,当3.2g 甲烷完全反应生成CO 2时,有 mol 电子发生转移。

【答案】(16分)

(1)CO(g)+H 2O(g)

CO 2(g)+H 2(g) ΔH = -41.2 kJ/mol (3分) (2)① < (2分)

②32% (计算过程见解析)

(3)CO 2(2分) O 2+4e -+4H +

=2H 2O (2分) 1.6 (2分)

【解析】

试题分析:(1)先对已知热化学方程式编号为①②,观察发现②—①可得,CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g),其焓变=②的焓变—①的焓变=ΔH = -41.2 kJ/mol ,由此可得一氧化碳交换

反应的热化学方程式为CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g) ΔH = -41.2 kJ/mol ;(2)①读表格

中信息可得,随着温度的升高,该反应的平衡常数逐渐减小,根据平衡移动原理和平衡常数计算表达式可知,升高温度平衡向吸热方向移动,平衡常数减小时平衡向逆反应方向移动,因此逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,正反应的反应热△H<0;B 点的横坐标为4.0,纵坐标为64%,依题意可知n(NH 3)/n(CO 2)=4.0,CO 2的平衡转化率为64%,设起始时CO 2的物质的量为1mol ,则NH 3的物质的量为4.0mol ,CO 2的变化物质的量为0.64mol ,则:

2NH 3(g) + CO 2(g) CO(NH 2)2(l) + H 2O(l) 起始物质的量(mol ) 4.0 1.0

变化物质的量(mol ) 1.28 0.64

平衡物质的量(mol ) 2.72 0.36

则NH 3的平衡转化率:α(NH 3)= ×100% = 32%

(3)燃料电池工作时,内电路中氢离子从负极向正极移动,观察甲烷酸性燃料电池装置图可知,左边电极为负极,右边电极为正极,甲烷在负极上发生氧化反应,生成的二氧化碳气

体难溶于酸性电解质溶液,则a 口放出的物质是二氧化碳气体;氧气在正极上发生还原反应,

根据电子、电荷、原子守恒原理可得:O 2+4e —+4H +=2H 2O (注意不能写成O 2+4e —+2H 2O=4OH —,

因为酸性电解质溶液中不能大量存在氢氧根离子);由于甲烷的相对分子质量为16,则3.2g

甲烷的物质的量为0.2mol ,负极反应式为CH 4—8e —+2H 2O=CO 2+8H +,其中转移电子与甲烷的

系数之比等于物质的量之比,则转移电子的物质的量为1.6mol 。

考点:考查化学反应原理,涉及盖斯定律、热化学方程式的书写、温度对平衡移动的影响、平衡常数与反应热的关系、平衡转化率的计算、甲烷酸性染料电池的 电极产物、正极反应式、甲烷质量与转移电子的物质的量的计算等。

18.(6分)1mol C 4H 10(g )与不足量的氧气共贮于一固定容器中,压强为p ,点火燃烧后,

回到室温,得到水若干(其体积可不计)和CO 2和CO 两种气体,总压强降为0.557 p ,试问:

(1)生成的水的质量;

(2)反应前氧气的物质的量;

(3)反应后气体中CO 2和CO 的物质的量。

【答案】(1)燃烧后得到水:C 4H 10 ~ ~ 5 H 2O

1 5 5mol 水即90 g

(2)反应后和反应前的压强之比即为气体的物质的量之比,设反应耗氧的物质的量为y ,则p 后︰p 前=0.557,0.557p ︰p= 4︰(1+y),y=6.18mol

(3)燃烧方程式有两个:C 4H 10+6.5O 2= 4CO 2+5H 2O (1)

C 4H 10+4.5O 2= 4CO+5H 2O (2)

设生成CO 2的丁烷为amol ,则生成CO 的丁烷为(1-a)mol ,燃烧后减少的气体的物质的量是:

1+6.18-4=3.28mol 它应由两个方程式提供:

(1)式由1+6.5——4 减少 3.5 (2) 式由1+4.5——4 减少 1.5

得3.5a+1.5(1-a)=3.18 解得a=0.84mol

即丁烷中84%转化成CO 2,16%转化成CO ,它们的物质的量分别为:

CO 2:4×0.84="3.36" mol , CO :4×0.16="0.64" mol

【解析】考查有机物燃烧的有关计算。

19.(10分)将2.0 mol/L CuSO 4溶液和1.0 mol/L H 2SO 4溶液等体积混合。计算:

(1)混合液中CuSO 4和H 2SO 4的物质的量浓度;

(2)混合液中Cu 2+、 H +、SO 42-的物质的量浓度。

【答案】(1) 1.0 mol/L 0.5 mol/L (2) 1.0 mol/L 1.0 mol/L 1.5 mol/L

【解析】设CuSO 4溶液的体积为1L

混合液中C(CuSO 4)=="1mol/L=" C(Cu 2+

) 混合液中C(H 2SO 4)=

="0.5mol/L"

混合液中C(H +

)= 2C(H 2SO 4)= 1mol/L 混合液中C(SO 42-)=(1+0.5)mol/L=1.5mol/L

20.一氯代烃A(C 5H 11Cl)经水解后再氧化可得到有机物B ,A 的一种同系物(C 4H 9Cl)经水解得到有机物C ,B 和C 可发生酯化反应生成酯D ,则D 可能的结构有种 A .12 B .16 C .24 D .32

【答案】B 【解析】

试题分析:一氯代烃A (C 5H 11Cl )经水解后再氧化得到有机物B ,则B 为羧酸,分子式为C 4H 9COOH ,A 的一种同系物(C 4H 9Cl)经水解得到有机物C ,B 和C 可发生酯化反应生成酯D ,C 为醇,分子式为C 4H 9OH 。-C 4H 9的异构有正丁基:-CH 2CH 2CH 2CH 3、异丁基:-CH 2CH (CH 3)2、仲丁基:-CH (CH 3)-CH 2-CH 3、叔丁基:-C (CH 3)3共4种,说明B 和C 各有4种可能结构;D 可能的结构种数为4×4=16种,故选B 。 【考点定位】考查同分异构体

【名师点晴】本题考查了同分异构体数目的判断,涉及有机物推断、卤代烃及醇、羧酸、酯的性质,掌握官能团的性质与转化是解题的基础,正确判断同分异构体的种类是关键,本题难度中等,注意掌握同分异构体的解题方法。本题中要注意-C 4H 9的异构有4种,则C 4H 9COOH 和C 4H 9OH 反应生成的酯有16种,而不是8种,这是本题的易错点。

五、简答题

21.为探究某矿石(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:

请回答:(1)某矿石的组成元素为__________(用元素符号表示)。 (2)气体A 与H 2O 2溶液反应的化学方程式是________________。 (3)写出D→E 的离子方程式____________________。 【答案】 Fe 、S SO 2+H 2O 2=H 2SO 4 2Fe+3H 2O 2+6H +

=2Fe 3+

+6H 2O

【解析】溶液E 与KSCN 溶液作用溶液显血红色,说明E 中含有铁离子,E 由单质在酸性条件下与双氧水发生氧化还原反应而得到,故D 为铁;固体B 应该为铁的氧化物,与足量氢气在高温条件下被还原生成铁;气体A 应该是二氧化硫,在双氧水作用下生成C 为硫酸,硫酸与氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡。故某矿石应该含有铁、硫两种元素。(1)某矿石的组成元素

为Fe 、S ;(2)气体A 与H 2O 2溶液反应的化学方程式是SO 2+H 2O 2=H 2SO 4;(3) D→E 为铁在酸性条件下被双氧水氧化生成铁盐和水,其离子方程式为:2Fe+3H 2O 2+6H +=2Fe 3++6H 2O 。

六、推断题

22.(有机化学基础)分子式为C 12H 14O 2的有机物F 广泛用于制备香精的调香剂。为了合成该

有机物,某实验室的科技人员设计了下列合成路线。

试回答下列问题:

(1)A 物质名称为(系统命名) 。

(2)合成路线中反应③所属反应类型为 。

(3)有机物G 的结构简式为 。

(4)有机物D 中所含官能团的名称为 。

(5)关于有机物C ,下列说法正确的是( )

A .等物质的量的C 分别与足量的金属钠和NaHCO 3反应,后者产生气体多

B .一定条件下,有机物

C 能通过缩聚反应形成高分子化合物

C .1molC 完全燃烧生成CO 2和H 2O ,消耗的氧气的物质的量为6mol

D .有机物C 中的所有碳原子可能在同一平面上

(6)反应⑥的化学反应方程式为 。

(7)F 有多种同分异构体,请写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:①属于芳香族化合物,且含有与F 相同的官能团;②苯环上有两个取代基,且苯环上的一氯代物只有两种;③其中一个取代基为-CH 2COOCH 3; 。

【答案】(1)2-甲基-1-丁烯;(2)氧化反应

(3)(4)碳碳双键和羧基;(5)AB

(6);(7)3种。

【解析】

试题分析:(1)A和溴水发生加成反应,去掉两个溴原子,且这两个碳原子再形成一个共价键,结构简式:,其名称为2-甲基-1-丁烯;

(2)反应②是卤代烃在氢氧化钠溶液中发生水解反应,羟基取代了溴原子的位置,则B的

结构简式为,B发生氧化,根据C的分子式可知-CH

2

OH被氧化成-COOH,另一个羟基连接碳上无氢不能被氧化,则C 的结构简式为,对比C、D的

分子式,D比C缺少一个H

2

O,说明C发生消去反应,则D的结构简式为,根据反应⑤的条件,可知发生的水解反应,羟基取代了氯原子的位置,推出E的结构简式:,E、D发生酯化反应生成F,则F的结构简式为。根据以上

分析可知合成路线中反应③所属反应类型为氧化反应。

(3)G为六元环酯,说明C发生分子内酯化反应生成G,则G的结构简式为。

(4)根据以上分析可知有机物D中所含官能团的名称为碳碳双键和羧基。

(5)A.C分子中含有羟基和羧基,羟基与碳酸氢钠不反应,则等物质的量的C分别与足量的

金属钠和NaHCO

3

反应,产生的气体一样多,A正确;B. C分子中含有羟基和羧基,一定条件

下,有机物C能通过缩聚反应形成高分子化合物,B正确;C.1molC完全燃烧生成CO

2和H

2

O,

消耗的氧气的物质的量为5mol,C错误;D.有机物C分子中含有4个饱和碳原子,则其中的所有碳原子不可能在同一平面上,D错误,答案选AB。

(6)反应⑥的化学反应方程式为

(7)①属于芳香族化合物,推知含有苯环,含有F相同的官能团,推知应含有碳碳双键和酯的结构;②苯环上有两个取代基,且苯环上一氯代物只有两种,推知两个取代基位置是对

位;则符合条件的F的同分异构体:,有3种。

考点:考查有机物的推断、官能团的性质、同分异构体等知识

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/1glq.html

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