年山东省日照市高考化学一模试卷
一、选择题(共7小题,每小题5分,共65分.每小题只有一个选项符合题意.)
1.(5分)( ?日照模拟)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关.下列叙述错误的是( )
A.
光催化水制氢比电解水制氢更节能环保
B.
用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
C.
开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用
D.
改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放
2.(5分)( ?日照模拟)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素.下列说法正确的是( )
A.
原子半径Z>Y
B.
X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C.
M与Z形成的化合物中只存在离子键
D.
M的最高价氧化物对应水化物不能与NaOH溶液反应
3.(5分)( ?日照模拟)下列离子方程式正确的是( )
A.
向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH4++OH﹣
NH3↑+H2O
B.
用KIO3氧化酸性溶液的KI:5I﹣+IO3﹣+6H+═3I2+3H2O
C.
向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
D.
用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+3H++NO3﹣═Ag++NO↑+H2O
4.(5分)( ?日照模拟)镁铝合金5.4g溶于过量的热浓硝酸中,反应产生11.2LNO2(
标准
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状况),若在反应后溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,则生成沉淀质量为( )
A.
4.5g
B.
6 g
C.
8.7g
D.
13.9g
5.(5分)( ?日照模拟)阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途.一种合成阿魏酸的反应可表示为:下列说法正确的是( )
A.
阿魏酸的分子式为C10H10O4
B.
香兰素、阿魏酸均可与NaOH、NaHCO3溶液反应
C.
可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
D.
一定条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
6.(5分)( ?日照模拟)某无色溶液中只可能含有Na+、Ba2+、Cl﹣、Br﹣、SO32﹣、SO42﹣离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:下列结论正确的是( )
步骤
操作
现象
①
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
②
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4震荡,静置
CCl4层呈橙色
③
向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
④
过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
A.
肯定含有离子的Na+、Br﹣、SO32﹣
B.
肯定没有的离子是Ba2+、SO32﹣
C.
可能含有的离子是Cl﹣、Br﹣、SO42﹣
D.
不能确定的离子是Na+、Cl﹣、SO42﹣
7.(5分)( ?日照模拟)常温下,向10mL b mol?L﹣1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.0l mol?L﹣1的NaOH溶液,充分反应后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),下列说法不正确的是( )
A.
b>0.0l
B.
混合后溶液呈中性
C.
CH3COOH的电离常数Ka=
mol?L﹣1
D.
向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小
二、解答题(共3小题,满分53分)
8.(16分)( ?日照模拟)氢气是一种理想的“绿色能源”,利用氢能需要选择合适的储氢材料.目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等.
(1)已知:
Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H=﹣74.5kJ.mol﹣1
MgNi(s)+H2(g)═MgH2NiH4(s)△H=﹣64.4kJ.mol﹣1
则Mg2Ni(s)+2MgH2(g)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H= kJ.mol﹣1
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2═MgH2+2Al+3H2↑.反应中每转移3mol电子时,产生的H2在标准状况下的体积为 L.
(3)镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5(s)+3H2(g)?LaNi5H6(s)△H<0,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是 (填字母编号).
a.增加LaNi5H6(s)的量 b.升高温度 c.减小压强d.使用催化剂
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
(g)
(g)+3H2(g)
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol?L﹣1,平衡时苯的浓度为b mol?L﹣1,该反应的平衡常数K= (用含a、b的代数式表示).
②一定条件下,如图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物).
A是电源的 极(填“正”或“负”);电解过程中产生的气体F为 (填化学式):电极D上发生的电极反应为 .
9.(18分)( ?日照模拟)研究SO2、NOx、CO等气体的性质对工业生产和环境保护具有重要意义.
(1)相同物质的量的SO2与NH3溶于水发生反应的离子方程式为 ,所得溶液中c(H+)﹣c(OH﹣)= (填字母编号).
A.c(SO32﹣)﹣c(H2SO3)
B.c(SO32﹣)+c(NH3.H2O)﹣c(H2SO3)
C.c(HSO3﹣)+c(SO32﹣)﹣c(NH4+)
D.c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+)
(2)通过NOx传感器可监测大气中NOx的含量,其工作原理如图所示,甲、乙两电极均Pt电极,电解质为熔融氧化物.
①乙电极上发生的是 反应(填“氧化”或“还原”);
②甲电极上的电极反应式为 .
(3)将不同物质的量的H2O(g)和 CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g)△H,得到如下数据:
实验
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
CO
H2
Ⅰ
650
2
4
2.4
1.6
5
Ⅱ
900
1
2
1.6
0.4
3
Ⅲ
900
2
1
a
b
t
①由表中数据可知该反应的△H 0(填“>”或“<”).
②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2O(g)、lmol CO、1mol CO2和2molH2,则反应在开始时 进行(填“正向”或“逆向”).
③实验Ⅲ中a= ,达平衡时实验II和实验Ⅲ中H2O(g)的转化率的大小关系为:a2(H2O) a3(H2O)(填“>”、“<”或“=”).
10.(19分)( ?日照模拟)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究NO2、NO与Na2O2反应的情况,提出假设并进行相关实验.
I.从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设:
假设1:Na2O2氧化NO2;假设2:NO2氧化Na2O2.
(1)甲同学
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
如图1装置进行实验:
①试管A中反应的离子方程式是 .
②待试管B中充满红棕色气体,关闭旋塞a和b;取下试管B,向其中加入适量Na2O2粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃.
③仪器C兼有防倒吸的作用,仪器C的名称为 .
结论:甲同学认为假设2正确.
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A、B之间应增加一个装置,该装置的作用是 .乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设正确.则NO2和Na2O2反应的化学方程式是 .
II.该研究性学习小组同学还认为NO易与O2发生反应,应该更易被Na2O2氧化.查阅
资料
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:2NO+Na2O2═2NaNO2;2NaNO2+2HCl═2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O:酸性条件下,NO能与MnO4﹣反应生成NO3﹣和Mn2+.
(3)丙同学用下图2所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应.
①在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是 .
②B中观察到的主要现象的是 (填字母编号).
a.铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色
b.有红棕色气泡产生
c.有无色气泡产生
③C、E中所盛装的试剂不能是 (填字母编号).
a.无水硫酸铜 b.无水氯化钙 c.碱石灰 d.生石灰
④F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 .
⑤充分反应后,检验D装置中产物的方法是:取D装置中产物少许, ,则产物是NaNO2.
【化学一有机化学基础】(共1小题,满分12分)
11.(12分)( ?日照模拟)聚乙酸乙烯酯又名聚醋酸乙烯酯,主要用作涂料、胶黏剂、纸张、口香糖基料和织物整理剂,其合成路线如下,其中物质J与氯化铁溶液能发生显色反应.
已知:
①当羟基与双键碳原相连时,易发生如下转化RCH=CHOH→RCH2CHO;
②﹣ONa连在烃基上不易被氧化.
请回答下列问题:
(1)写出G的结构简式 ;F与H中具有相同官能团的名称 .
(2)J在一定条件下能生成高聚物K,K的结构简式是 .
(3)同时符合下列要求的A的同分异构体有 种.
①含有苯环
②苯环上有2个取代基
③能发生银镜反应和水解反应
(4)写出B→C+D反应的化学方程式: .
年山东省日照市高考化学一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共7小题,每小题5分,共65分.每小题只有一个选项符合题意.)
1.(5分)( ?日照模拟)化学与能源开发、环境保护、生产生活等密切相关.下列叙述错误的是( )
A.
光催化水制氢比电解水制氢更节能环保
B.
用聚乙烯塑料代替聚乳酸塑料可减少白色污染
C.
开发利用可再生能源,可减少化石燃料的使用
D.
改进汽车尾气净化技术,可减少大气污染物的排放
考点:
使用化石燃料的利弊及新能源的开发;常见的生活环境的污染及治理.
分析:
A.光催化还原水制氢利用的是太阳能;
B.聚乙烯塑料很难降解,聚乳酸塑料易降解;
C.减少化石能源的利用,开发新能源,能减少污染源;
D.汽车尾气中含有氮的氧化物等有害气体,则改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放.
解答:
解:A.电解消耗电能,而光催化还原水制氢可利用太阳能,更节约能源,故A正确;
B.聚乙烯塑料难降解,可造成白色污染,聚乳酸塑料易降解不会造成白色污染,故B错误;
C.开发利用可再生能源,减少化石燃料的使用,减少了二氧化碳、二氧化硫等物质的排放,符合社会可持续发展理念,故C正确;
D.汽车尾气中含有氮的氧化物等有害气体,则改进汽车尾气净化技术,减少大气污染物的排放,符合社会可持续发展理念,故D正确;
故选:B.
点评:
本题考查了环境保护、能源开发,与生产生活密切相关,有利于培养学生养成可持续发展、绿色生活的观念,题目难度不大.
2.(5分)( ?日照模拟)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素.下列说法正确的是( )
A.
原子半径Z>Y
B.
X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的强
C.
M与Z形成的化合物中只存在离子键
D.
M的最高价氧化物对应水化物不能与NaOH溶液反应
考点:
原子结构与元素的性质.
分析:
由短周期元素在周期表中的位置,可知M、X处于第三周期,T.Z处于第二周期,四元素中M的金属性最强,只有M为金属元素,则M为Al,结合位置关系可知,X为Si,Y为N,Z为O,
A.同周期自左而右原子半径减小;
B.非金属性越强,气态氢化物越稳定;
C.M与Z形成的化合物为氧化铝;
D.M的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物.
解答:
解:由短周期元素在周期表中的位置,可知M、X处于第三周期,T.Z处于第二周期,四元素中M的金属性最强,只有M为金属元素,则M为Al,结合位置关系可知,X为Si,Y为N,Z为O,
A.同周期自左而右核电荷数增大,原子半径减小,则原子半径为Y>Z,故A错误;
B.非金属性Z>X,则X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小,故B错误;
C.M与Z形成的化合物为氧化铝,只存在离子键,故C正确;
D.M的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,属于两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应,故D错误;
故选C.
点评:
本题考查位置、结构及性质的综合应用,判断M为金属Al并推出各元素为解答的关键,注意对元素周期律的理解,难度不大.
3.(5分)( ?日照模拟)下列离子方程式正确的是( )
A.
向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH4++OH﹣
NH3↑+H2O
B.
用KIO3氧化酸性溶液的KI:5I﹣+IO3﹣+6H+═3I2+3H2O
C.
向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++OH﹣+H++SO42﹣═BaSO4↓+H2O
D.
用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+3H++NO3﹣═Ag++NO↑+H2O
考点:
离子方程式的书写.
分析:
A.氢氧化钠过量,氨根离子、碳酸氢根离子都反应;
B.KIO3氧化酸性溶液的KI生成碘和水;
C.离子个数配比不符合物质的构成;
D.原子个数不守恒、电荷数不守恒.
解答:
解:A.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:HCO3﹣+NH4++2OH﹣
NH3↑+2H2O+CO32﹣,故A错误;
B.用KIO3氧化酸性溶液的KI,离子方程式:5I﹣+IO3﹣+6H+═3I2+3H2O,故B正确;
C.向Ba(OH)2溶液中滴加稀硫酸:Ba2++2OH﹣+2H++SO42﹣═BaSO4↓+2H2O,故C错误;
D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:3Ag+4H++NO3﹣=3Ag++NO↑+2H2O,故D错误;
故选:B.
点评:
本题考查了离子方程式的正误判断和书写方法,明确反应实质是解题关键,注意原子个数、电荷数守恒规律.
4.(5分)( ?日照模拟)镁铝合金5.4g溶于过量的热浓硝酸中,反应产生11.2LNO2(标准状况),若在反应后溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,则生成沉淀质量为( )
A.
4.5g
B.
6 g
C.
8.7g
D.
13.9g
考点:
有关混合物反应的计算.
分析:
标况下11.2L二氧化氮的物质的量为:n(NO2)=
=0.5mol,根据氮元素的化合价变化计算转移电子物质的量;氢氧化钠溶液过量,则最后沉淀为Mg(OH)2,利用金属总质量、电子守恒列式计算出镁的物质的量,再计算出生成氢氧化镁的质量.
解答:
解:标况下11.2L二氧化氮的物质的量为:n(NO2)=
=0.5mol,生成0.5mol二氧化氮转移电子的物质的量为:0.5mol×(5﹣4)=0.5mol,
设Al的物质的量为x、Mg的物质的量为y,则①3x+2y=0.5;
根据合金的总质量可得:②27x+24y=5.4g,
根据①②解得:x=
mol、y=0.15mol,
即:合金中含有0.15mol镁;
加入过量氢氧化钠溶液后生成的沉淀只能为氢氧化镁,根据质量守恒可知生成氢氧化镁的物质的量为0.15mol,质量为:58g/mol×0.15mol=8.7g,
故选C.
点评:
本题考查混合物反应的计算,题目难度中等,注意掌握质量守恒、电子守恒在 化学计算中的应用方法,试题培养了学生的化学计算能力.
5.(5分)( ?日照模拟)阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛用途.一种合成阿魏酸的反应可表示为:下列说法正确的是( )
A.
阿魏酸的分子式为C10H10O4
B.
香兰素、阿魏酸均可与NaOH、NaHCO3溶液反应
C.
可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成
D.
一定条件下,香兰素、阿魏酸都能发生取代、加成、消去反应
考点:
有机物的结构和性质.
分析:
A.阿魏酸的分子式为C10H10O4;
B.香兰素含有酚羟基,阿魏酸中的酚羟基、羧基均可与碳酸钠、氢氧化钠反应,但酚羟基不能和碳酸氢钠反应;
C.阿魏酸中含有碳碳双键,香兰素中含有醛基,酚羟基,都能使酸性高锰酸钾褪色;
D.不能发生消去反应.
解答:
解:A.阿魏酸的分子式为C10H10O4,故A正确;
B.香兰素中的酚羟基和阿魏酸中的酚羟基、羧基均可以与碳酸钠和氢氧化钠溶液反应,但酚羟基不能和碳酸氢钠反应、羧基能和碳酸氢钠反应,所以香兰素不能和碳酸氢钠溶液反应,故B错误;
C.阿魏酸中含有碳碳双键,香兰素中含有醛基,酚羟基,都能使酸性高锰酸钾褪色,不能鉴别,故C错误;
D.香兰素和阿魏酸可以发生取代和加成反应,不能发生消去反应,故D错误;
故选A.
点评:
本题考查有机物结构和性质,为高考高频点,明确物质中含有的官能团,再结合教材中官能团性质采用知识迁移的方法解答即可,注意酚羟基和碳酸钠反应但和碳酸氢钠不反应,为易错点.
6.(5分)( ?日照模拟)某无色溶液中只可能含有Na+、Ba2+、Cl﹣、Br﹣、SO32﹣、SO42﹣离子中的若干种,依次进行下列实验,且每步所加试剂均过量,观察到的现象如下:下列结论正确的是( )
步骤
操作
现象
①
用pH试纸检验
溶液的pH大于7
②
向溶液中滴加氯水,再加入CCl4震荡,静置
CCl4层呈橙色
③
向②所得溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
④
过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3
有白色沉淀产生
A.
肯定含有离子的Na+、Br﹣、SO32﹣
B.
肯定没有的离子是Ba2+、SO32﹣
C.
可能含有的离子是Cl﹣、Br﹣、SO42﹣
D.
不能确定的离子是Na+、Cl﹣、SO42﹣
考点:
常见阴离子的检验;常见阳离子的检验.
分析:
①根据盐类水解分析溶液呈碱性,是含有弱酸阴离子,只有亚硫酸根离子;根据离子共存,判断出不存在的离子;
②根据萃取现象确定所含溴离子;
③稀硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸根离子,操作步骤中的现象只能说明可能含有硫酸根离子;
④操作步骤中的现象证明含氯离子,但由于②加入了氯离子,所以原溶液是否含氯离子不能确定;最后根据电荷守恒确定电解质溶液中的阳离子的存在;
解答:
解:依据题干中的条件,用pH试纸检验,测得溶液pH大于7,溶液呈碱性,说明一定有弱酸根离子,则含有SO32﹣,无Ba2+;
溶液中滴加氯水后萃取,萃取层呈橙色证明原溶液含溴离子;
稀硝酸具有强氧化性,能氧化亚硫酸根离子,向②所得的水溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成,说明溶液中可能含硫酸根离子,过滤,向滤液中加入AgNO3溶液和稀HNO3,有白色沉淀生成,证明是氯离子,但②加入氯水加入了氯离子,不能确定是否含氯离子;
根据以上分析溶液中一定含有SO32﹣、Br﹣,无Ba2+;
依据电荷守恒,溶液中一定含Na+;
所以溶液中一定存在的离子是SO32﹣、Br﹣、Na+;一定不存在的离子是Ba2+;不能确定的离子是Cl﹣、SO42﹣,
故选A.
点评:
本题考查了常见离子的检验方法和产生的现象,萃取操作,离子共存的判断,电荷守恒的应用,关键是先肯定离子存在,再否定不共存的离子,注意干扰离子对现象的影响,题目难度中等.
7.(5分)( ?日照模拟)常温下,向10mL b mol?L﹣1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.0l mol?L﹣1的NaOH溶液,充分反应后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),下列说法不正确的是( )
A.
b>0.0l
B.
混合后溶液呈中性
C.
CH3COOH的电离常数Ka=
mol?L﹣1
D.
向CH3COOH溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度逐渐减小
考点:
酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算.
分析:
常温下,向10mL b mol?L﹣1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.0l mol?L﹣1的NaOH溶液,充分反应后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),依据溶液中电荷守恒分析可知溶液呈中性,醋酸略微过量,
A、恰好反应生成醋酸钠溶液呈碱性,若溶液呈中性,醋酸过量;
B、依据平衡常数概念计算;
C、醋酸弱电解质的电离平衡常数随温度变化,不随浓度变化,依据概念实质计算平衡常数分析判断正误;
D、随反应进行,水的抑制程度减弱,水电离程度增大;
解答:
解:常温下,向10mL b mol?L﹣1的CH3COOH溶液中滴加等体积的0.0l mol?L﹣1的NaOH溶液,充分反应后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),依据溶液中电荷守恒分析可知溶液呈中性,醋酸略微过量,
A、恰好反应生成醋酸钠溶液呈碱性,若溶液呈中性,醋酸过量,b>0.01mol/L,故A正确;
B、充分反应后溶液中c(Na+)=c(CH3COO﹣),依据溶液中电荷守恒分析可知溶液呈中性,故B正确;
C、依据平衡常数概念计算,溶液呈中性,c(H+)=c(OH﹣)=10﹣7mol/L,c(Na+)=c(CH3COO﹣),电离平衡常数K=
=
=
,故B正确;
D、随反应进行,水的抑制程度减弱,水电离程度增大,故D错误;
故选D.
点评:
本题考查了酸碱和反应定量关系分析判断,溶液中电荷守恒的理解,弱电解质的电离平衡常数计算分析应用,电离平衡影响因素的判断,掌握基础是乎关键,题目难度中等.
二、解答题(共3小题,满分53分)
8.(16分)( ?日照模拟)氢气是一种理想的“绿色能源”,利用氢能需要选择合适的储氢材料.目前正在研究和使用的储氢材料有镁系合金、稀土系合金等.
(1)已知:
Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H=﹣74.5kJ.mol﹣1
MgNi(s)+H2(g)═MgH2NiH4(s)△H=﹣64.4kJ.mol﹣1
则Mg2Ni(s)+2MgH2(g)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H= +84.6 kJ.mol﹣1
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110~200℃的反应为:Mg(AlH4)2═MgH2+2Al+3H2↑.反应中每转移3mol电子时,产生的H2在标准状况下的体积为 33.6 L.
(3)镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5(s)+3H2(g)?LaNi5H6(s)△H<0,欲使LaNi5H6(s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件是 bc (填字母编号).
a.增加LaNi5H6(s)的量 b.升高温度 c.减小压强d.使用催化剂
(4)储氢还可借助有机物,如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢:
(g)
(g)+3H2(g)
①某温度下,向恒容密闭容器中加入环己烷,起始浓度为amol?L﹣1,平衡时苯的浓度为b mol?L﹣1,该反应的平衡常数K=
mol3?L﹣3 (用含a、b的代数式表示).
②一定条件下,如图装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其它有机物).
A是电源的 负 极(填“正”或“负”);电解过程中产生的气体F为 O2 (填化学式):电极D上发生的电极反应为 C6H6+6H++6e﹣═C6H12 .
考点:
电解原理;用盖斯定律进行有关反应热的计算;氧化还原反应的计算;化学平衡的影响因素.
分析:
(1)依据给出的热化学方程式利用盖斯定律计算反应热;
(2)根据化学方程式Mg(AlH4)2═MgH2+2Al+3H2↑计算;
(3)①根据LaNi5(s)+3H2(g)?LaNi5H6(s)△H<0,欲使LaNi5H6 (s)释放出气态氢,则平衡向逆向移动,据此分析;
(4)①依据平衡常数表达式解答;
②该实验的目的是储氢,所以阴极上发生的反应为生产目标产物,阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷;
解答:
解:(1)①Mg(s)+H2(g)═MgH2(s)△H1=﹣74.5kJ?mol﹣1
②Mg2Ni(s)+2H2(g)═Mg2NiH4(s)△H2=﹣64.4kJ?mol﹣1
Mg2Ni(s)+2MgH2(s)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3
由盖斯定律②﹣2×①得到Mg2Ni(s)+2MgH2(g)═2Mg(s)+Mg2NiH4(s)△H3 =﹣64.4KJ/mol﹣2×(﹣74.5KJ/mol)=+84.6KJ/mol,则△H3=+84.6KJ/mol,
故答案为:+84.6;
(2)储氢材料Mg(AlH4)2在110℃﹣200℃的反应为:Mg(AlH4)2=MgH2+2Al+3H2↑,从方程式可知反应中每转移6mol电子时生成3mol,所以反应中每转移3mol电子时产生的H2的物质的量为1.5,生成氢气33.6L;
故答案为:33.6;
(3)①欲使LaNi5H6 (s)释放出气态氢,则平衡向逆向移动,由LaNi5(s)+3H2(g)?LaNi5H6(s)△H<0为气体减小的放热反应,所以可以升高温度或降低压强,平衡向逆向移动;
故答案为:bc;
(4)①)①环己烷的起始浓度为amol?L﹣1,平衡时苯的浓度为bmol?L﹣1,同一容器中各物质反应的物质的量浓度之比等于其计量数之比,所以根据方程式知,环己烷的平衡浓度为(a﹣b)mol/L,氢气的浓度为3bmol/L,则平衡常数K=
=
mol3?L﹣3;
故答案为:
mol3?L﹣3;
该实验的目的是储氢,所以阴极上发生的反应为生产目标产物,电解池阴极与电源负极相连,得出电解过程中产生的气体F为O2,阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷,电极反应式为C6H6+6H++6e﹣=C6H12,
故答案为:负; O2;C6H6+6H++6e﹣=C6H12.
点评:
本题考查了盖斯定律的应用、化学平衡及其电解池原理等
知识点
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,题目难度较大,注意对相关知识的理解.
9.(18分)( ?日照模拟)研究SO2、NOx、CO等气体的性质对工业生产和环境保护具有重要意义.
(1)相同物质的量的SO2与NH3溶于水发生反应的离子方程式为 SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣ ,所得溶液中c(H+)﹣c(OH﹣)= BD (填字母编号).
A.c(SO32﹣)﹣c(H2SO3)
B.c(SO32﹣)+c(NH3.H2O)﹣c(H2SO3)
C.c(HSO3﹣)+c(SO32﹣)﹣c(NH4+)
D.c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+)
(2)通过NOx传感器可监测大气中NOx的含量,其工作原理如图所示,甲、乙两电极均Pt电极,电解质为熔融氧化物.
①乙电极上发生的是 还原 反应(填“氧化”或“还原”);
②甲电极上的电极反应式为 NO﹣2e﹣+O2﹣═NO2 .
(3)将不同物质的量的H2O(g)和 CO分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:H2O(g)+CO(g)?CO2(g)+H2(g)△H,得到如下数据:
实验
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
CO
H2
Ⅰ
650
2
4
2.4
1.6
5
Ⅱ
900
1
2
1.6
0.4
3
Ⅲ
900
2
1
a
b
t
①由表中数据可知该反应的△H < 0(填“>”或“<”).
②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2O(g)、lmol CO、1mol CO2和2molH2,则反应在开始时 正向 进行(填“正向”或“逆向”).
③实验Ⅲ中a= 0.6 ,达平衡时实验II和实验Ⅲ中H2O(g)的转化率的大小关系为:a2(H2O) > a3(H2O)(填“>”、“<”或“=”).
考点:
化学平衡的计算;电解原理.
分析:
(1)相同物质的量的SO2与NH3溶于水反应生成亚硫酸氢铵;结合溶液中电荷守恒和物料守恒分析判断选项;
(2)根据图片知,铂电极上氧气得电子发生还原反应而作正极,NiO电极上NO失电子发生氧化反应,则NiO为负极,正极上电极反应式为:O2+4e﹣═2O2﹣,负极上电极反应式为:NO﹣2e﹣+O2﹣═NO2,结合电池内部离子移动方向判断;
(3)①列三段表示出实验1各物质浓度的变化情况,然后根据速率公式:v(CO2)=
;K=
;
第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,说明该反应正向是放热反应;
②考查平衡常数的应用,比较Qc与K的关系,要使反应向 正方向进行应满足Qc小于K;
③依据平衡常数不变列式计算a,反应物有两种或两种以上,增大一种反应物的量可以提高另一种反应物的转化率.
解答:
解:(1)相同物质的量的SO2与NH3溶于水发生反应生成碳酸氢铵,反应的离子方程式为SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣,溶液中存在电荷守恒:c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)+c(OH﹣)=c(H+)+c(NH4+),c(H+)﹣c(OH﹣)=c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+),D正确,C错误;溶液中存在物料守恒:c(NH4+)+c(NH3?H2O)=c(HSO3﹣)+c(SO32﹣)+c(H2SO3),结合电荷守恒和物料守恒可知c(H+)﹣c(OH﹣)=c(HSO3﹣)+2c(SO32﹣)﹣c(NH4+)=c(SO32﹣)+c(NH3.H2O)﹣c(H2SO3),所以A错误,B正确;
故答案为:SO2+NH3+H2O═NH4++HSO3﹣;BD;
(2)①根据图可知,固体电解质中氧离子向负极移动,甲电极上NO失电子发生氧化反应而作负极,乙电极上氧气得电子生成氧离子,做原电池正极,发生还原反应;
故答案为:还原;
②甲电解是负极,电极上一氧化氮失电子和氧离子反应生成二氧化氮,电极反应式为NO﹣2e﹣+O2﹣═NO2,故答案为:NO﹣2e﹣+O2﹣═NO2;
(3)①H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g)
初始 1mol/L 2mol/L 0 0
转化 0.8mol/L 0.8mol/l 0.8mol/L 0.8mol/L
平衡0.2mol/L 1.2mol/L 0.8mol/L 0.8mol/L
K=
=
=
;
根据表中数据第二组温度比第一组高,反应物物质的量比第一组减半,但是平衡时H2的物质的量比第一组的一半少,说明该反应正向是放热反应,△H<0;
故答案为:<;
②650℃时,若在此容器中开始充入2mol H2O(g)、1mol CO、1mol CO2和 2 mol H2,此时Qc=
=
=1,要使反应向正反向进行需满足条件:Qc<K,反应正向进行;
故答案为:正向;
③Ⅱ,900°C H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g)
初始 0.5 mol/L 1mol/L 0 0
转化 0.2mol/L 0.2mol/l 0.2mol/L 0.2mol/L
平衡0.3mol/L 0.8mol/L 0.2mol/L 0.2mol/L
K=
=
Ⅲ,900°C H2O(g)+CO(g)=CO2(g)+H2(g)
初始 1 mol/L 0.5ol/L 0 0
转化( 0.5﹣0.5a)mol/L (0.5﹣05a)mol/l (0.5﹣05a)mol/l (0.5﹣05a)mol/l
平衡 (0.5+05a)mol/l 0.5amol/L (0.5﹣05a)mol/l (0.5﹣05a)mol/l
=
a=0.6mol,
反应物有两种或两种以上,增大一种反应物的量可以提高另一种反应物的转化率,a2(H2O)>a3(H2O),
故答案为:0.6;>.
点评:
本题考查了电解质溶液中电荷守恒、物料守恒的分析计算,化学平衡的分析判断,平衡常数计算,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
10.(19分)( ?日照模拟)某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律,探究NO2、NO与Na2O2反应的情况,提出假设并进行相关实验.
I.从理论上分析Na2O2和NO2都既有氧化性又有还原性,于是提出如下假设:
假设1:Na2O2氧化NO2;假设2:NO2氧化Na2O2.
(1)甲同学设计如图1装置进行实验:
①试管A中反应的离子方程式是 Cu+4H++2NO3﹣═Cu2++2NO2↑+2H2O .
②待试管B中充满红棕色气体,关闭旋塞a和b;取下试管B,向其中加入适量Na2O2粉末,塞上塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃.
③仪器C兼有防倒吸的作用,仪器C的名称为 干燥管 .
结论:甲同学认为假设2正确.
(2)乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷,为达到实验目的,在A、B之间应增加一个装置,该装置的作用是 除去生成NO2气体中混有的水蒸气 .乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;带火星的木条未复燃,得出结论:假设正确.则NO2和Na2O2反应的化学方程式是 Na2O2+2NO2=2NaNO3 .
II.该研究性学习小组同学还认为NO易与O2发生反应,应该更易被Na2O2氧化.查阅资料:2NO+Na2O2═2NaNO2;2NaNO2+2HCl═2NaCl+NO2↑+NO↑+H2O:酸性条件下,NO能与MnO4﹣反应生成NO3﹣和Mn2+.
(3)丙同学用下图2所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应.
①在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是 将装置中的空气排出 .
②B中观察到的主要现象的是 ac (填字母编号).
a.铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色
b.有红棕色气泡产生
c.有无色气泡产生
③C、E中所盛装的试剂不能是 a (填字母编号).
a.无水硫酸铜 b.无水氯化钙 c.碱石灰 d.生石灰
④F中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3:5 .
⑤充分反应后,检验D装置中产物的方法是:取D装置中产物少许, 加入稀盐酸,产生红棕色气体 ,则产物是NaNO2.
考点:
性质实验
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
的设计.
分析:
(1)①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水;
③仪器C为干燥管;
(2)Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气;若过氧化钠氧化二氧化氮,则生成硝酸钠,依据氧化还原反应元素化合价变化配平书写发生反应的化学方程式;
(3)①空气中的氧气能氧化NO,实验时要排尽装置中的空气;
②二氧化氮与水反应生成稀硝酸,稀硝酸与Cu反应生成NO;
③无水硫酸铜只能检验水不能吸收水;
④F中为吸收一氧化氮的反应,其氧化剂为高锰酸根,还原剂为NO,根据得失电子守恒判断;
⑤亚硝酸钠中加盐酸会生成NO,NO遇到空气中的氧气会变为红棕色;
解答:
解:(1)①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水,其反应的离子方程式为:Cu+4H++2NO3﹣═Cu2++2NO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+4H++2NO3﹣═Cu2++2NO2↑+2H2O;
③仪器C为干燥管,故答案为:干燥管;
(2)Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气,水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气,所以要在A、B之间增加一个装置干燥装置,除去生成NO2气体中混有的水蒸气;若过氧化钠氧化二氧化氮,则生成硝酸钠,其反应的化学方程式为:Na2O2+2NO2=2NaNO3;
故答案为:除去生成NO2气体中混有的水蒸气;Na2O2+2NO2=2NaNO3;
(3)①空气中的氧气能氧化NO,实验时要排尽装置中的空气,所以在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是:将装置中的空气排出;
故答案为:将装置中的空气排出;
②在B装置中二氧化氮与水反应生成稀硝酸,稀硝酸与Cu反应生成NO,所以B中观察到的主要现象是:铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气泡产生;故选:ac;
③无水硫酸铜只能检验水不能吸收水,故选:a;
④F中为吸收一氧化氮的反应,其氧化剂为高锰酸根被还原生成二价锰离子降低5价,还原剂为NO被氧化成硝酸根升高3价,则根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:5,故答案为:3:5;
⑤亚硝酸钠中加盐酸会生成NO,NO遇到空气中的氧气会变为红棕色,则检验D装置中物质的方法为:取D装置中产物少许,加入稀盐酸,若产生无色气体,遇到空气变为红棕色,产物是亚硝酸钠;
故答案为:加入稀盐酸,产生红棕色气体.
点评:
本题考查了实验过程分析,物质性质的实验探究,明确物质性质和实验操作的目的和实验步骤分析是解题关键,题目难度中等.
【化学一有机化学基础】(共1小题,满分12分)
11.(12分)( ?日照模拟)聚乙酸乙烯酯又名聚醋酸乙烯酯,主要用作涂料、胶黏剂、纸张、口香糖基料和织物整理剂,其合成路线如下,其中物质J与氯化铁溶液能发生显色反应.
已知:
①当羟基与双键碳原相连时,易发生如下转化RCH=CHOH→RCH2CHO;
②﹣ONa连在烃基上不易被氧化.
请回答下列问题:
(1)写出G的结构简式 CH3COOCH=CH2 ;F与H中具有相同官能团的名称 醛基 .
(2)J在一定条件下能生成高聚物K,K的结构简式是
.
(3)同时符合下列要求的A的同分异构体有 6 种.
①含有苯环
②苯环上有2个取代基
③能发生银镜反应和水解反应
(4)写出B→C+D反应的化学方程式:
.
考点:
有机物的推断.
分析:
由聚乙酸乙烯酯的结构简式,可以判断其单体G的结构简式为CH3COOCH=CH2,G在氢氧化钠水溶、加热条件下生成生成C与F,F又能转化得到C,则F为CH3CHO,E为CH3COOH,C为CH3COONa.B在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成C与D,D可以连续氧化生成I,I酸化得到的J与氯化铁溶液发生显色反应,说明J中含有酚羟基,则D为
,H为
,I为
或
,J为
,高聚物K为
,A反应得到B,应在光照条件下A与溴发生取代反应,则A为
,据此解答.
解答:
解:由聚乙酸乙烯酯的结构简式,可以判断其单体G的结构简式为CH3COOCH=CH2,G在氢氧化钠水溶、加热条件下生成生成C与F,F又能转化得到C,则F为CH3CHO,E为CH3COOH,C为CH3COONa.B在氢氧化钠水溶液、加热条件下生成C与D,D可以连续氧化生成I,I酸化得到的J与氯化铁溶液发生显色反应,说明J中含有酚羟基,则D为
,H为
,I为
或
,J为
,高聚物K为
,A反应得到B,应在光照条件下A与溴发生取代反应,则A为
,
(1)由上述分析可知,G的结构简式CH3COOCH=CH2;F为CH3CHO,H为
,二者具有相同官能团的名称为:醛基,
故答案为:CH3COOCH=CH2;醛基;
(2)J为
,在一定条件下发生缩聚反应生成高聚物K为
,
故答案为:
;
(3)同时符合下列要求的A(
)的同分异构体:①含有苯环,②苯环上有2个取代基,③能发生银镜反应和水解反应,应是甲酸酯,所以苯环上的两个侧链为:﹣CH2CH3、﹣OOCH,或者﹣CH3、﹣CH2OOCH,各有邻、间、对三种,共6种,
故答案为:6;
(4)B→C+D反应的化学方程式:
,
故答案为:
.
点评:
本题考查有机物的推断,是对有机物知识的综合运用,根据G的加聚产物的结构简式判断G的结构简式是推断的关键,再利用正推法与逆推法结合推断其它物质,注意充分利用反应条件,能较好的考查考生的阅读、自学能力和思维能力,是热点题型,难度中等.