2023届江西省上饶市万年县高三下学期4月一模化学试题(含解析)
2023届江西省上饶市万年县高三下学期4月一模 化学试题
一、单选题(每题3分,共48分)
1.“爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏。千门万户瞳瞳日,总把新桃换旧符。”是王安石的作品《元日》, 其中的“屠苏”是一种酒。下列说法错误的是
A.黑火药是由硫黄、硝石和木炭按照一定比例混合而成
B.“屠苏”中不含非电解质
C.爆竹爆炸发生了化学变化
D.早期的桃符大都是木质的,其主要成分纤维素
2.近几年一种新型的甜味剂木糖醇悄悄地走入生活,进入人们的视野,因为木糖醇是一种理想的蔗糖代替品,它具有甜味足、溶解性好、防龋齿、适合糖尿病患者等优点。木糖醇是一种白色粉末状的结晶,分子式为C5H12O5,结构简式为CH2OH(CHOH)3CH2OH,下列有关木糖醇的叙述中不正确的是
A.木糖醇与葡萄糖、果糖不一样,它不属于单糖
B.木糖醇不能跟新制的氢氧化铜悬浊液反应
C.木糖醇不属于乙醇同系物
D.木糖醇是一种五元醇,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应
3.下列离子方程式书写正确的是
A.氧化铝溶于稀硫酸中:
B.碳酸钙与稀盐酸反应:
C.氢氧化钠溶液中通入:
D.碳酸氢钠溶液中加入醋酸:
4.阿伏伽德罗常数的值为NA,下列说法正确的是
A.标况下,224L H2O含有的分子数为10 NA
B.2.4g Mg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1 NA
C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.1 NA
D.1mol任何气体含有的原子数目均为NA
5.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应如下(反应条件忽略)3Fe2++2S2O+O2+xOH-=Fe3O4+S4O+2H2O,下列说法不正确的是
A.2mol Fe2+被氧化时有1mol O2被还原 B.该反应中Fe2+和S2O都是还原剂
C.每生成1mol Fe3O4转移2mol电子 D.离子方程式中x=4
6.下列各组物质的性质比较,不正确的是( )
A.酸性:HClO4>H3PO4>H2SO4 B.氢化物稳定性:HF>H2O>NH3
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 D.氧化性:F2>O2>N2
7.科研人员提出了羰基化合成甲醇的反应机理,其主要过程示意图如图(图中数字表示键长的数值,单位相同且都省略)。
下列说法正确的是
A.该过程中,被氧化
B.该过程中发生了3次加成反应
C.由上图可知,化学键的键长与周围的基团无关
D.该过程原子利用率达到100%
8.下列关于新制氯水及久置氯水的说法,不正确的是
A.新制的氯水呈黄绿色,久置的氯水无色
B.新制的氯水漂白作用强,而久置的氯水漂白作用很弱
C.新制的氯水所含成分的种类多,而久置的氯水所含成分的种类较少
D.新制的氯水中无氯离子,而久置的氯水中含氯离子
9.向10 mL0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL。下列叙述正确的是
A.x=10时, 溶液中有NH4+、AlO2-、SO42-, 且c(NH4+)>c(SO42-)
B.x=10时, 溶液中有NH4+、Al3+、SO42-, 且c(NH4+)>c(Al3+)
C.x=30时, 溶液中有Ba2+、AlO2-、OH-, 且c(OH-)
10.布洛芬是一种常见的解热镇痛类药物,其结构简式如图所示。有关该物质的说法错误的是
A.分子式为C13H18O2 B.可以发生加成反应和聚合反应
C.苯环上的二氯代物有4种 D.用苏打水服用布洛芬会影响药效
11.可逆反应中,A和C都是无色气体,达到平衡后,下列叙述正确的是
A.升高温度,A的转化率减小,说明正反应是吸热反应
B.增大压强,平衡不移动,说明一定等于
C.若B是气体,增大A的量,A、B的转化率都增大
D.若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明B必是气体
12.根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
A.将石油裂解后的气体通入溴的CCl4溶液中,溶液褪色,说明石油裂解后有乙烯生成
B.向废水中加入少量稀溴水,未见白色沉淀,说明废水中不含苯酚
C.向甲苯中滴加少量酸性KMnO4溶液,振荡后溶液褪色,说明苯环可以被酸性KMnO4氧化
D.某一卤代烃与NaOH水溶液共热后,加入过量硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明该卤代烃为氯代烃
13.下列叙述正确的是
A.Na与无水乙醇反应时,增大无水乙醇的用量可明显增大化学反应速率
B.原电池中发生的反应达到平衡时,该电池仍有电流产生
C.催化剂能改变化学反应速率,是因为它能改变反应历程和反应的活化能
D.Na与的反应是熵减的放热反应,该反应能自发进行
14.沉积物微生物燃料电池可处理含硫废水,其工作原理如图.下列说法中错误的是
A.碳棒b极电势比碳棒a极电势高
B.光照强度对电池的输出功率无影响
C.碳棒b电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O
D.酸性增强不利于菌落存活,工作一段时间后,电池效率降低
15.常温下,向20mL 0.01mol·L 1的NaOH溶液中逐滴加入0.01mol·L 1的CH3COOH溶液,溶液中水所电离出的c(OH )的对数随加入CH3COOH溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是
A.F点溶液显碱性
B.若G点由水电离出的c(OH )=2.24×10 6mol·L 1,则Ka(CH3COOH)≈1×10 6
C.H点离子浓度关系为c(CH3COO )=c(Na+)>c(H+)=c(OH )
D.E点由水电离的c(H+)=10 3mol·L 1
16.下列图示与对应的叙述相符的是
A.图1表示相同温度下pH=1的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,其中曲线II为盐酸,且b点溶液的导电性比a点强
B.图1中,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积V(I)>V(II)
C.图2中纯水仅升高温度,就可以从a点变到c点
D.图2中在b点对应温度下,将pH=2的H2SO4与pH=10的NaOH溶液等体积混合后,溶液显中性
二、填空题(52分)
17.图中A为一种中学化学中常见的金属单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。
(1)B的化学式中阳离子和阴离子的个数比为______。
(2)以上6个反应中属于氧化还原反应的有____________(填写编号)。
(3)写出B→D反应的化学方程式________________________。
(4)若用所示装置验证D、E的热稳定性,则乙中装入的固体最好是______(填化学式)。
(5)向滴入酚酞的D溶液中滴入少量稀盐酸,现象是没有气泡生成,溶液__________,反应的离子方程式为_______________,继续滴加盐酸至过量,现象是_______________
(6)将一定量的B投入到含有下列离子的溶液中:、、、,反应完毕后溶液中上述离子数目明显增多的有______(填离子符号).
18.汽车尾气主要含有CO2 、CO、SO2、NOx 等物质,尾气中CO、氢氧化物(NOx) 严重影响人们的生活和健康,化学工作者对氮氧化物的处理做了广泛而深入的研究。
(1)利用甲烷还原NOx
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mo l;
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+H2O(g) △H2=-1160kJ/mo l,
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为________________________________。
(2)将不同量的CO(g)积H2O(g)分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 4
3 900 a b c d t
①实验1中以v(CO2) 表示的反应速率为_________(保留两位有效数字,下同)。
②该反应为________(填“吸热”或“放热”) 反应,实验2条件下的平衡常数K=________。
③若达平衡状态时,实验2 与实验3中各物质的质量分数分别相等,且t<4min,则a、b应满足的关系是_________________________(用含a、b的数学式表示)。
(3)CO分析仪的传感器可测定汽车尾气是否符合排放标准。该分析仪的工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3) 和氧化锆(ZrO2) 晶体,能传导O2-,则负极的电极反应式为____________。
(4)SO2可用钙基固硫反应除去,反应生成的CaSO4是一种微溶物质,其Ksp=9.0×10-6。若将浓度为2×10-3mol/L的Na2SO4溶液与等体积的CaCl2溶液混合,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为_____________。
19.NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一,有效去除大气中的NOx是环保工作者的重要研究课题。回答下列问题:
(1)已知:
①2NO2(g)+H2O(l)=HNO3 (aq) + HNO2(aq) △H1=-116.1 kJ·mol-1;
②3HNO2 (aq)=HNO3(aq) +2NO(g)+H2O(l) △H2=+75.9 kJ·mol-1。
则3NO2(g)+ H2O(l)=2HNO3 (aq)+NO(g)的△H为___________。
(2)在400 °C、催化剂存在条件下,NH3可以将NO还原为N2和H2O,反应为4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g) +6H2O(g) △H<0。在该条件下,向体积为1 L的恒容密闭容器中通入4 mol NH3和6 mol NO发生上述反应,5 min末达到平衡, NO的平衡转化率为90%。
①该反应的平衡常数表达式为Kc=___________ ,0~5 min用N2表示该反应的平均速率为___________mol· L-1·min-1
②400 °C时,为提高NO的转化率,应选择的反应条件为___________(填“增大压强”或“减小压强”)。
(3)NO和H2反应的化学方程式为2NO(g) +2H2(g) N2(g) + 2H2O(g),在T °C时,1 L恒容密闭容器里,充入0.003molNO和0.006molH2,测得体系的总压强p随时间t的变化如下表所示:
t/ min 0 10 20 30 40
p/kPa 36 33.8 32 30.4 30.4
t=20 min时,体系中H2的分压p(H2)=___________kPa,NO的平衡转化率为___________%(保留一位小数)。
(4)温度为T° C,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1 mol NO2,发生反应:2C(s)+2NO2(g) N2(g) +2CO2(g)。反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示。
①c点时,反应___________(填“是”或“否”)达到平衡状态。
② ___________(填“>”“=”或“<”) 。
20.化合物G是防晒剂的有效成分,其合成路线如下:
已知:+ +R”-OH
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。G中所含官能团的名称为___________。
(2)反应①的反应类型为___________。
(3)D是酯类物质,反应③所需条件是___________。
(4)反应④的化学方程式为___________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X的结构只含一个环,核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:1:1.X可能的结构有___________种,写出两种可与FeCl3溶液发生显色反应的X的结构简式___________。
(6)写出以和为原料制备化合物的合成路线___________(其他无机试剂任选)。
1.B
【详解】A.黑火药的成分是“一硫二硝三木炭”,即由硫黄、硝酸钾和木炭按照一定比例混合而成,A正确;
B.“屠苏”是一种酒,含有乙醇、酯、水,其中乙醇和酯属于非电解质,水属于电解质,B错误;
C.爆竹爆炸,也就是黑火药中三种成分间发生氧化还原反应,C正确;
D.早期的桃符大都是木质的,由桃木做成,木材的主要成分是纤维素,D正确;
故选B。
2.B
【详解】A.糖类是多羟基醛、多羟基酮以及它们的脱水缩合物,木糖醇中只含有醇羟基,不属于糖类,A正确;
B.木糖醇属于多元醇,能和氢氧化铜反应生成绛蓝色络合物,B错误;
C.木糖醇属于多元醇,乙醇属于一元醇,二者不互为同系物,C正确;
D.木糖醇含五个醇羟基,可以与羧酸在一定条件下发生酯化反应,D正确;
故答案选B。
3.D
【详解】A.氧化铝不可拆成离子形式,故A错误;
B.碳酸钙不可拆成离子形式,故B错误;
C.氢氧化钠溶液中通入Cl2,离子方程式为:2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O,故C错误;
D.碳酸氢钠溶液中加入醋酸:HCO3-+CH3COOH=CH3COO-+H2O+CO2↑,故D正确;
答案:D
【点睛】只有易溶于水的强电解质才可以拆成离子形式。
4.C
【详解】A.标准状况下H2O为液体,不能根据气体摩尔体积计算224L H2O的物质的量,故A错误;
B.2.4g Mg的物质的量为0.1mol,完全溶解与H2SO4,转移的电子数为0.2 NA,故B错误;
C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体的物质的量为0.1mol,所含分子数为0.1 NA,故C正确;
D.气体分子可能是双原子分子,1mol任何气体含有的分子数目均为NA,而1mol任何气体含有的原子数目不一定为NA,故D错误;
故答案为C。
5.C
【详解】A.依据电荷守恒和原子守恒可得,配平后的方程式为:3Fe2++2S2O+O2+4OH-=Fe3O4+S4O+2H2O,依据方程式可知,当3molFe2+参加反应时,有2molFe2+化合价升高,则2molFe2+被氧化时有1molO2被还原,A正确;
B.还原剂具有还原性,化合价升高,铁元素和硫元素化合价升高,则该反应中Fe2+和S2O都是还原剂,B正确;
C.由配平后的方程式可知,每生成1molFe3O4转移4mol电子,C错误;
D.依据电荷守恒和原子守恒可得,x=4,D正确;
答案选C。
6.A
【分析】同周期元素随原子序数递增元素的金属性减弱,非金属性增强(稀有气体元素除外),形成的最高价氧化物对应的水化物碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强,氢化物越来越稳定,单质氧化性逐渐增强。
【详解】A. 由分析可知,酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,故A错误;
B. 由分析可知,氢化物稳定性:HF>H2O>NH3,故B正确;
C. 由分析可知,碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,故C正确;
D. 由分析可知,氧化性:F2>O2>N2,故D正确;
答案选A。
7.B
【详解】A.该过程中,碳元素化合价由中+4价降低到中价,被还原,故A错误;
B.由图可知,该过程中中的C=O双键发生了2次加成反应,中间产物甲醛中的C=O双键发生了1次加成反应,所以共发生3次加成反应,故B正确;
C.由图可知,中的C=O双键的键长为1.161,发生一次加成后,C=O双键的键长变为1.199,键长发生了改变,即化学键的键长会受到周围基团的影响,故C错误;
D.由图可知,该反应过程中还生成了水,原子利用率未达到100%,故D错误;
故答案为:B。
8.D
【分析】氯水中存在反应,HClO不稳定,见光或者受热易分解,;
【详解】A.氯气为黄绿色,新制氯水中含有大量氯气,呈黄绿色,久置后,因其中的HClO分解,生成HCl和氧气,使氯气的溶解平衡向右移动,最终为无色溶液,故A正确;
B.新制的氯水中含有大量的HClO,久置后,因其中的HClO分解,生成HCl和氧气,使氯气的溶解平衡向右移动,氯气含量降低,HClO浓度降低,漂白性很弱,故B正确;
C.新制的氯水所含成分有氯气、HClO、氢离子、氯离子、氢氧根离子、次氯酸根离子,久置后氯水中成分氯气和HClO可能因为消耗而不存在,所以久置的氯水所含成分的种类较少,故C正确;
D.新制的氯水所含成分有氯气、HClO、氢离子、氢氧根离子、次氯酸根离子、氯离子,故D错误;
9.B
【详解】A.当x=10时,NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2等物质的量反应,此时OH-量不足,OH-首先与Al3+反应,与NH4+不反应,所以溶液中有未参加反应的NH4+和部分剩余的Al3+存在,故此时不会有AlO2-生成。参加反应的硫酸根离子为0.001mol,剩余0.001molSO42-,溶液中NH4+未参加反应,但溶液中NH4+水解,溶液中c(NH4+)
C.当x=30时,0.001 mol的NH4Al(SO4)2与0.003 mol Ba(OH)2反应,生成0.002 mol BaSO4、0.001 mol NaAlO2、0.001 mol NH3 H2O,且剩余0.001 mol Ba2+和0.001 mol OH-,由于NH3 H2O也是一种碱,存在电离平衡:NH3 H2ONH4++ OH-,使得溶液中c(OH-)大于0.001 mol,c(OH-)>c(AlO2-),错误;
D.由C中分析可知,溶液中含有Ba2+、AlO2-、OH-,其中溶液中c(OH-)大于0.001 mol,含有0.001 mol Ba2+,c(OH-)>c(Ba2+),错误。
答案选B。
10.B
【详解】A.根据结构简式确定分子式为C13H18O2,A正确;
B.布洛芬含有的苯环结构可与氢气发生加成反应,分子中没有碳碳双键或叁键,且只有羧基,故不可发生聚合反应,B错误;
C.根据布洛芬的结构简式,苯环上的氢原子只有两种等效氢,采用定一移一的方法,可确定其苯环上的二氯代物有4种,C正确;
D.布洛芬含有羧基,能与碳酸钠反应,则用苏打水服用布洛芬会影响药效,D正确;
答案选B。
11.D
【详解】A.升高温度,A的转化率减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;
B.增大压强,平衡不移动,如果B、D均不是气体,则只能说明m=p,B错误;
C.若B是气体,增大A的量,A的转化率降低,B的转化率升高,C错误;
D.若增加B的量,平衡体系颜色加深,说明平衡发生了移动,则B一定是气体,D正确;
故答案选D。
12.D
【详解】A.将石油裂解后的气体通入溴的CCl4溶液中,溶液褪色,说明石油裂解后有不饱和烃生成,但不一定是乙烯,故A错误;
B.向废水中加入少量稀溴水,未见白色沉淀,可能是因为生成的三溴苯酚的量太少或溴和氢氧化钠等反应,故B错误;
C.向甲苯中滴加少量酸性KMnO4溶液,振荡后溶液褪色,甲苯被氧化为苯甲酸,甲基被氧化、苯环没有被酸性KMnO4氧化,故C错误;
D.某一卤代烃与NaOH水溶液共热后,卤代烃发生水解,加入过量硝酸酸化,再滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,说明沉淀是氯化银,证明该卤代烃为氯代烃,故D正确;
选D。
13.C
【详解】A.乙醇为纯液体,反应中浓度不变,增大无水乙醇的用量,反应速率不变,A错误;
B.原电池中发生的反应达到平衡时,不再有电子转移,没有电流产生,B错误;
C.催化剂降低反应所需活化能,增大单位体积内活化分子的百分数,增大反应速率,C正确;
D.钠与水的反应是固体与液体反应生成气体的熵增反应,D错误;
故选C。
14.B
【分析】根据氢离子的流向可知碳棒b为正极,光合菌产生的O2的电子结合H+得到H2O,碳棒a为负极,FeSx在硫氧化菌的作用下被氧化为S,S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。
【详解】A.根据分析可知b极为正极,a极为负极,正极的电势高于负极,A正确;
B.光照强度越强,光合作用越强,产生的氧气越多,电池的输出功率更大,即光照强度对电池的输出功率有影响,B错误;
C.b为正极,光合菌产生的O2的电子结合H+得到H2O,电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,C正确;
D.酸性增强不利于菌落存活,负极失电子发生的氧化反应会减慢,故工作一段时间后,电池效率降低,D正确;
综上所述答案为B。
15.AC
【分析】氢氧化钠抑制水的电离,向氢氧化钠溶液中加入醋酸,对水的电离的抑制作用逐渐减弱,当溶液为醋酸钠溶液时,水的电离程度最大。所以G点为醋酸钠溶液,从E到G为氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液,溶液为碱性,据此分析回答。
【详解】A.F点为氢氧化钠和醋酸钠的混合溶液,溶液为碱性,A正确;
B.若G点由水电离出的c(OH )=2.24×10 6mol·L 1,根据醋酸根离子水解的离子方程式可知,溶液中c(CH3COOH)约等于c(OH ),醋酸钠的浓度为0.005mol/L,则醋酸根离子的水解平衡常数为,则Ka(CH3COOH)=≈1×10 5,B错误;
C.H点为醋酸钠和醋酸的混合溶液,水的电离不受抑制和促进,所以溶液为中性,c(H+)=c(OH ),则根据电荷守恒有c(CH3COO )=c(Na+)>c(H+)=c(OH ),C正确;
D.E点为氢氧化钠溶液,氢氧化根离子浓度为0.01mol/L,则溶液中水电离的氢离子浓度为10 12mol·L 1,D错误。
答案选AC。
16.D
【分析】在图Ⅰ中,盐酸与醋酸的pH相同,加水稀释相同的倍数后,盐酸溶液的pH变化大,所以Ⅰ为盐酸,Ⅱ为醋酸。
【详解】A.相同pH的盐酸和醋酸分别加水稀释相同倍数时,盐酸的pH变化大,所以曲线Ⅰ应为盐酸,A错误;
B. 因为盐酸和醋酸的pH相同,所以醋酸溶液的浓度大,中和等体积的两种酸,消耗等浓度的NaOH溶液体积V(I)< V(II),B错误;
C. 图2中纯水仅升高温度,c(H+)、c(OH-)同等程度增大且相等,不可能从a点变到c点,C错误;
D. 图2中在b点对应温度下,KW=10-12,pH=2的H2SO4中,c(H+)=10-2mol/L;pH=10的NaOH溶液中,c(OH-)=10-2mol/L,二者等体积混合后,刚好完全反应,溶液呈中性,D正确。
故选D。
【点睛】在常温下,水的离子积常数KW=10-14,此时,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L;在99℃时,水的离子积常数KW=10-12,此时,c(H+)=c(OH-)=10-6mol/L。在两种情况下,虽然溶液的pH不同,但溶液都呈中性。所以,不能仅从pH是否等于7,确定溶液是否呈中性。
17.(1)2:1
(2)①②③④
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)NaHCO3
(5) 仍呈红色 +H+= 溶液的红色褪去,且有气泡逸出
(6)、Na+
【分析】A为一种中学化学中常见的金属单质,B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。由图中物质的转化关系,可确定A为Na,B为Na2O2,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3。
【详解】(1)B的化学式为Na2O2,阳离子(Na+)和阴离子()的个数比为2:1。答案为:2:1;
(2)以上6个反应分别为:2Na+O2Na2O2、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、NaOH+CO2=NaHCO3、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,属于氧化还原反应的有①②③④。答案为:①②③④;
(3)由以上分析可知,B→D为Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,反应的化学方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(4)若用如图所示装置验证D、E的热稳定性,则乙中装入的固体,最好是低温条件下就能分解的NaHCO3。答案为:NaHCO3;
(5)向滴入酚酞的D溶液中滴入少量稀盐酸,发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3,现象是没有气泡生成,溶液仍呈红色,反应的离子方程式为+H+=,继续滴加盐酸至过量,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,现象是:溶液的红色褪去,且有气泡逸出。答案为:仍呈红色;+H+=;溶液的红色褪去,且有气泡逸出;
(6)将一定量的B投入到含有下列离子的溶液中,先与水反应,反应方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,生成的OH-再与反应生成,则反应完毕后溶液中上述离子数目明显增多的有、Na+。答案为:、Na+。
【点睛】NaHCO3在温度较低时能分解,在Na2CO3在温度较高时未分解,则表明热稳定性Na2CO3>NaHCO3。
18. CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol 0.13mol/(L·min) 放热 0.17 a=2b 且b>1(或a=2b且a>2) CO-2e-+O2-=CO2 1.8×10-2mol/L
【详解】试题分析:(1)根据盖斯定律书写甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式;(2)①根据 计算v(CO2) 表示的反应速率;②根据实验1、2可知,升高温度平衡逆向移动;利用“三段式”计算实验2条件下的平衡常数;③若达平衡状态时,实验2 与实验3中各物质的质量分数分别相等,说明实验2 与实验3是等效平衡,投料比相等, t<4min,反应速率快,说明实验3压强大,投料多;(3)负极CO失电子生成CO2;(4) 才能生成沉淀;
解析:(1)①CH4(g)+NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ/mo l;
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+H2O(g) △H2=-1160kJ/mo l,
根据盖斯定律①+②得CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-867kJ/mol;(2)①实验1达到平衡生成氢气1.6mol,同时生成CO21.6mol,根据 ,v(CO2)= 0.13mol/(L·min) ;②根据实验1、2可知,升高温度平衡逆向移动,所以正反应放热;
= 0.17;
③若达平衡状态时,实验2 与实验3中各物质的质量分数分别相等,说明实验2 与实验3是等效平衡,投料比相等, t<4min,反应速率快,说明实验3压强大,投料多,所以a、b应满足的关系是a=2b 且b>1;(3)负极CO失电子生成CO2,负极反应式是CO-2e-+O2-=CO2;(4)设生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为x,,x>1.8×10-2mol/L ,所以生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为1.8×10-2mol/L。
点睛:根据浓度熵和溶度积常数的关系,当时,一定有沉淀生成;当时,恰好达到饱和状态;当时,沉淀逐渐溶解,如本题中 才能生成硫酸钙沉淀。
19.(1)-136.2kJ/mol
(2) 0.9 减小压强
(3) 8 93.3
(4) 否 >
【详解】(1)由盖斯定律①×+②×可知3NO2(g)+H2O(1)═2HNO3(aq)+NO(g)ΔH=-116.1 kJ mol-1×+75.9kJ mol-1×=-136.2kJ/mol,故答案为:-136.2kJ/mol;
(2)①反应为4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g),该反应的平衡常数表达式为,在该条件下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入4molNH3和6mol NO发生上述反应,5min末达到平衡,NO的平衡转化率为90%,NO的反应量为6mol×90%=5.4mol,生成氮气4.5mol,用N2表示该反应的平均速率为,故答案为:;0.9;
②反应正向气体分子数增大,减小压强,平衡正向移动,NO转化率变大,故答案为:减小压强;
(3)在T℃时,1L恒容密闭容器里,充入0.003molNO和0.006molH2,设NO的消耗量为xmol,此时NO的物质的量为(0.003-x)mol,氢气的物质的量为(0.006-x)mol,氮气的物质的量为0.5xmol,水的物质的量为xmol,混合气的总物质的量为(0.009-0.5x)mol,同温同压条件下,压强比等于物质的量之比,则有,解得x=0.002,氢气的物质的量为0.004mol,混合气的总物质的量为0.008mol,体系中H2的分压p(H2)=32kPa×=8kPa,设平衡时NO的消耗量为ymol,此时NO的物质的量为(0.003-y)mol,氢气的物质的量为(0.006-y)mol,氮气的物质的量为0.5ymol,水的物质的量为ymol,混合气的总物质的量为(0.009-0.5y)mol,同温同压条件下,压强比等于物质的量之比,则有,解得y=0.0028mol,NO的平衡转化率为×100%≈93.3%,故答案为:8;93.3;
(4)①由图可知,反应正向建立平衡,反应正向气体分子数增大,如反应已达到平衡,减压,平衡应向正向移动,NO2的转化率增大,与图象不符,故反应未达到平衡,故答案为:否;
②由图可知,a点NO2的转化率为40%,NO2的反应量为1mol×40%=0.4mol,NO2的物质的量为0.6mol,N2的物质的量为0.2mol,CO2的物质的量为0.4mol,混合气的总物质的量为1.2mol,a点NO2的转化率为80%,NO2的反应量为1mol×80%=0.8mol,NO2的物质的量为0.2mol,N2的物质的量为0.4mol,CO2的物质的量为0.8mol,混合气的总物质的量为1.4mol,由于V1<V2,>=,故答案为:>。
20. 甲苯 羰基、醚键 取代反应 浓硫酸、加热 + +CH3COOH 6
【分析】根据G的结构简式及A的分子式知,A的结构简式为,对比A、B分子式知,A发生取代反应生成B,根据G结构简式知,A中甲基对位上的H原子被取代,则B的结构简式为,对比B、C分子式知,B中连接苯环的甲基被氧化生成羧基,则C的结构简式为,C和甲醇发生酯化反应生成D,D的结构简式为,根据E的分子式及G的结构简式知,E的结构简式为,E发生取代反应生成F,F和D发生信息中的反应生成G;
【详解】(1)A为,A的化学名称为甲苯,G中所含官能团的名称为醚键、羰基;
(2)反应①中A中苯环上的H原子被取代生成B,则该反应的反应类型为取代反应;
(3)D是酯类物质,C的结构简式为,C和甲醇发生酯化反应,所以反应③所需条件是浓硫酸、加热;
(4)反应④为E发生的取代反应,除了生成F外还生成乙酸,反应方程式为+ +CH3COOH ;
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,则X中含有苯环,X的结构只含一个环,核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6:2:1:1,则X中含有2个甲基,X可能的结构有、、、、、,共6种,可与FeCl3溶液发生显色反应的X的结构简式为;
(6)以和为原料制备化合物,和水发生加成反应生成2-丁醇,2-丁醇发生氧化反应生成CH3COCH2CH3,CH3COCH2CH3发生信息中的反应生成目标产物,其合成路线为 。
0 条评论