B.依据强酸能制弱酸的原理,H2SO4能与CuS反应制取H2S
C.任何方式下的氧化还原反应,氧化剂的氧化性一定强于氧化产物
D.任何条件下,体积大的气体的物质的量一定比体积小的气体多
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,其非金属性越强。
所给四种酸均是元素的最高价氧化物的水化物,酸性强弱顺序正确,所以非金属性顺序正确,A项正确;
B.虽然H2S属于弱酸,硫酸属于强酸,但硫酸与CuS不反应,H2S却可以与硫酸铜发生反应:
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,该反应能发生的原因是生成了难溶于酸的CuS沉淀,使反应物离子浓度减小,B项错误;
C.在可逆的氧化还原反应中,因温度、浓度等的改变,反应将可以正向移动或逆向移动,C项错误;
D.气体总是能充满任意所给的空间,所以谈到气体的体积大小时,必须指明所处的温度和压强,D项错误;
所以答案选择A项。
【点睛】通常情况下,一个能够自发进行的氧化还原反应,氧化剂的氧化性一定大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性一定大于还原产物的还原性。
但是有时还要考虑可逆的氧化还原反应的特殊性,所以“任何”一词说得太绝对。
8.下列四幅图示所表示的信息与对应的叙述相符的是()
A.图1表示H2与O2发生反应过程中的能量变化,则H2的燃烧热为241.8kJ·mol—1
B.图2表示某吸热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化
C.图3表示一定条件下H2和Cl2生成HCl的反应热与途径无关,则△H1=△H2+△H3
D.图4表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1所示反应生成的水呈气态,燃烧热要求可燃物为1mol,生成的水为液态,所以A项错误;
B.图2所示反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,所给反应为放热反应,B项错误;
C.据盖斯定律,反应热与途径无关,只与反应的始态和终态有关,C项正确;
D.注意物质D为固体,所以该反应是正向气体分子数减小的反应,压强改变时平衡要发生移动,A的体积分数最终一定不相等,D项错误;
所以答案选择C项。
【点睛】燃烧热的概念,强调可燃物是1mol,强调必须生成在25℃、101kPa下最稳定的物质,如水为液态、如C元素要生成CO2、S元素要生成SO2、N要生成N2等。
9.根据已学的元素化合物的性质判断,下列说法错误的是()
A.“雷雨发庄稼”是自然固氮
B.Na2O2可用作潜水艇供氧剂
C.明矾是净水剂,可用于饮用水的杀菌消毒
D.工业上生产玻璃和水泥使用到的共同原料有CaCO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.雷电使空气中的氮气与氧气反应生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2再与水反应生成硝酸,进入土壤后最终为植物生长提供少量的氮肥,“雷电发庄稼”属于自然固氮,A项正确;
B.过氧化钠能与CO2反应并生成氧气:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,Na2O2可用作潜水艇供氧剂,B项正确;
C.明矾溶于水后,铝离子水解形成氢氧化铝胶体,可用于净水,以除去水中的悬浮物,明矾并不能杀死水中的细菌和病毒,C项错误;
D.生产普通玻璃的原料是石英砂、纯碱和石灰石,生产水泥的原料是黏土、石灰石和石膏,工业上生产普通玻璃和水泥的共同原料是CaCO3,所以D项正确;
所以答案选择C项。
【点睛】明矾是净水剂,不是杀菌消毒剂。
常见的消毒剂有氯气、漂白粉、臭氧、二氧化氯、过氧乙酸等。
10.短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A的原子得到一个电子达到稀有气体结构,B的单质通常作为瓜果、食品的保护气,E所在的族序数是周期数的2倍,C、D、E的最外层电子之和为10。
下列说法正确的是()
A.简单离子半径:
E>B>C>D
B.C可以从溶液中置换出D单质
C.A、B、E形成化合物中只存在共价键
D.A和B形成的化合物溶于水可导电,所以该化合物为电解质
【答案】A
【解析】
【分析】
首先可判断B为N元素,原子序数依次增大,则A只能是H元素,E不可能为C元素,只能是S元素,所以C、D最外层电子之和为4,B为N元素,则C不可能是Li、Be、B,所以C为Na元素,D为Al元素。
【详解】A.根据“层多径大,序大径小”,简单离子半径S2->N3->Na+>Al3+,A项正确;
B.钠先与水反应,钠无法从溶液中置换出铝单质,B项错误;
C.H、N、S形成的化合物为(NH4)2S或NH4HS,化合物中既含离子键又含共价键,C项错误;
D.氨气的水溶液导电的原因是:
氨气与水化合成的一水合氨电离出自由移动的阴、阳离子,NH3自身不电离,属于非电解质,D项错误;
所以答案选择A项。
11.地奥司明片是治疗静脉淋巴功能不全相关的各种症状(腿部沉重、疼痛、晨起酸胀不适感)的主要治疗药物,下图为合成地奥司明片重要中间体,下列有关说法正确的是()
A.分子式为C18H20O6
B.该中间体是高分子化合物
C.该中间体可发生水解反应生成乙醇
D.该中间体分子在一定条件下可以发生取代、加成、氧化反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据碳四价可数得其每个分子中含有18个氢原子,A项错误;
B.一般来说,高分子化合物要求相对分子质量至少过万,B项错误;
C.因该物质结构中含有酯基,所以可以发生水解反应,但产物有乙酸,没有乙醇,C项错误;
D.因该物质结构中有酚羟基、酯基等,可发生取代反应,因结构中有苯环,可发生催化加氢反应,因含有酚羟基或可以燃烧,因而能发生氧化反应,D项正确;
所以答案选择D项。
【点睛】有怎样的基团,就有怎样的化学性质。
该物质结构中含酚羟基,所以能被氧化,因酚羟基的邻对位有氢,所以可以与浓溴水发生取代反应,因结构中有酯基,所以可以发生水解反应。
12.下列实验操作不能达到实验目的的是()
A.用加热的方法除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠
B.加热蒸干溶液,可以得到CuCl2晶体
C.放在流动的蒸馏水中可除去半透膜中蛋白质溶液里混有的(NH4)2SO4
D.鉴别NaBr和KI溶液,可分别加新制氯水后,用CCl4萃取
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热时NaHCO3分解生成了Na2CO3:
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,A项正确;
B.CuCl2属于强酸弱碱盐,在溶液中Cu2+发生水解生成Cu(OH)2,盐类的水解反应是一个吸热反应,加热,水解平衡右移,同时由于生成的HCl的大量挥发,促进水解平衡进一步向右移动,所以直接蒸干CuCl2溶液得到的主要是Cu(OH)2,不能得到CuCl2晶体,B项错误;
C.利用胶体粒子不能透过半透膜,小分子、离子可以透过半透膜的性质差异,采用渗析法对胶体进行提纯,C项正确;
D.氯水与NaBr、NaI分别反应,生成了溴单质和碘单质,两种卤素单质溶解在CCl4中,呈现不同的颜色,可以区别,D项正确;
所以答案选择B项。
13.下列反应的离子方程式书写正确的是()
A.少量的CO2通入到“84”消毒液中:
CO2+H2O+2ClO-=HClO+CO32-
B.用酸化的硝酸铁溶液腐蚀铜箔:
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
C.FeO和稀硝酸反应:
FeO+2H+=Fe2++2H2O
D.向0.5mol·L-1KAl(SO4)2溶液中滴入0.5mol·L-1Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀:
2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.酸性强弱的顺序是H2CO3>HClO>HCO3-,所以少量的CO2通入到84消毒液中,生成的是HCO3-,A项错误;
B.酸化的硝酸铁溶液中,相当于有了HNO3,由于HNO3的氧化性强于Fe3+,所以首先发生反应:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,B项错误;
C.生成的Fe2+还会被稀硝酸氧化为Fe3+,C项错误;
D.设KAl(SO4)2为1mol,则沉淀2molSO42-需要Ba(OH)22mol,同时带来4molOH-,而4molOH-与溶液中的1molAl3+恰好完全反应生成AlO2-,D项正确;
所以答案选择D项。
【点睛】易错选B,注意NO3-没有强氧化性,但在酸性条件下表现强氧化性。
14.温度分别为T1和T2时,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
温度/K
t/min
t1
t2
t3
t4
T1
n(Y)/mol
0.14
0.12
0.10
0.10
T2
n(Y)/mol
0.13
0.09
0.08
下列说法正确的是()
A.该反应的正反应为放热反应
B.T2温度下此反应的平衡常数K=4
C.温度为T1时,0~t1时间段的平均速率υ(Z)=2.0×10-3mol·L-1·min-1
D.在T1下平衡后,保持其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.初始投料是相同的,比较表格中所给的数据可以看出,在时间t1时T2时的Y的物质的量小于T1,反应速率快慢说明了T2大于T1,t4时T2的容器中早已达平衡。
对于T1来说,T2相当于升温,升温后Y减少,说明升温使平衡右移,说明正向反应是吸热的,A项错误;
B.根据表格中数据,列出T2温度下的三段式:
X(g)+Y(g)
2Z(g)
初始0.160.160
变化0.080.080.16
平衡0.080.080.16
所以
,B项正确;
C.先据表格中数据求出温度为T1时,0-t1时段用Y表示的平均速率为
,用Z表达的速率为用Y表达的速率的2倍,C项错误;
D.其他条件不变时,充入0.2molZ等效于在恒温恒容容器中充入0.1molX和0.1molY,即相当于起始加入0.26molX和0.26molY,该反应反应前后气体分子数相等,所以起始加入0.26molX和0.26molY与起始加入0.16molX和0.16molY为比例等效平衡,达到平衡时X的体积分数不变,D项错误;
所以答案选择B项。
15.常温下,向20mL0.05mol·L-1的某稀酸H2B溶液中滴入0.1mol·L-1氨水,溶液中由水电离出氢离子浓度随滴入氨水体积变化如图。
下列分析正确的是()
A.NaHB溶液可能为酸性,也可能为碱性
B.A、B、C三点溶液的pH是逐渐减小,D、E、F三点溶液的pH是逐渐增大
C.E溶液中离子浓度大小关系:
c(NH4+)>c(B2-)>c(OH-)>c(H+)
D.F点溶液c(NH4+)=2c(B2-)
【答案】D
【解析】
【分析】
未加入氨水前,溶液的水电离出的OH-浓度为10-13mol/L,所以溶液中c(H+)=0.1mol/L,该酸的浓度为0.05mol/L,所以该酸为二元强酸。
酸、碱对水的电离起抑制作用,可水解的盐对水的电离起促进作用,随着氨水的不断滴入,溶液中水电离的c(H+)逐渐增大,当两者恰好完全反应生成(NH4)2B时水的电离程度达最大(图中D点),继续加入氨水,水电离的c(H+)逐渐减小。
【详解】A.NaHB属于强酸的酸式盐,NaHB溶液应该呈酸性,A项错误;
B.向酸溶液中逐渐加入碱发生中和反应,混合液溶液的pH是逐渐增大的,B项错误;
C.E点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成,由于水电离的c(H+)>1×10-7mol/L,溶液中H+全部来自水电离,则E点水溶液显酸性,所以c(H+)>c(OH-),C项错误;
D.F点溶液由(NH4)2B和氨水混合而成,由于水电离的c(H+)=1×10-7mol/L,溶液中H+全部来自水电离,则F点水溶液呈中性,此时溶液中的电荷守恒有:
c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+2c(B2-),因c(H+)=c(OH-),所以有c(NH4+)=2c(B2-),D项正确;
所以答案选择D项。
第Ⅱ卷(非选择题共55分)
本卷包括必考题和选考题两部分。
16-18题为必考题,每个试题考生度必需做答。
19-20为选考题,考生只能选做一题,若多做则按所做的第一题计分。
16.二甲醚不仅是重要的化工原料,而且还是性能优良的能源和车用燃料。
现代工业上可通过煤化工的产物CO和H2来合成二甲醚,其主要反应为:
(ⅰ)CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H=-90.1kJ·mol-1
(ⅱ)2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-24
5kJ·mol-1
(1)写出CO和H2来直接合成二甲醚的热化学方程式________。
(2)温度T时,在容积为2.00L的某密闭容器中进行上述反应(ⅰ),反应过程中相关数据如图1所示。
①下列说法能表明反应已达到平衡状态的是______。
a.容器中气体的压强不再变化b.混合气体的密度不再变化
c.混合气体的平均相对分子质量不再变化d.2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)
②该化学反应0~10min的平均速率υ(H2)=_____。
③其他条件不变时,15mim时再向容器中加入等物质的量的CO和H2,则H2的转化率____(填增大、不变或减小)。
④对应气相反应,常用某组分(B)的平衡压强(pB)代替某物质的量浓度(cB)表示平衡常数(以Kp表示),其中,pB=p总×B的体积分数;若在T时平衡气体总压强为p总,则该反应Kp=_____。
⑤图2表示氢气转化率随温度变化的趋势,请解释T0后氢气转化率的变化原因__________。
(3)二甲醚燃料电池的工作原理如图所示,则X电极的电极反应式为__________。
用该电池对铁制品镀铜,当铁制品质量增加12.8g时,理论上消耗二甲醚的质量为_________g。
(精确到0.01)
【答案】
(1).2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol
(2).ac(3).0.06mol/(L•min)(4).增大(5).
(6).该反应是放热反应,T0后温度升高,平衡逆向移动,氢气的转化率减小(7).CH3OCH3-12e-+3H2O=2CO2↑+12H+(8).1.53
【解析】
【分析】
根据盖斯定律,对热化学方程式进行加减可得目标热化学方程式;根据“逆向相等、变量不变”,进行化学平衡状态的判定;利用化学反应速率的定义式进行化学反应速率的求算;根据Kp的含义计算Kp;根据离子移动方向确定原电池的正负极,结合电子守恒计算。
【详解】
(1)根据盖斯定律,将i式乘以2与ii式直接相加,得出直接合成二甲醚的热化学方程式:
2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-204.7kJ/mol;
(2)①恒容恒温条件下,反应物与生成物均为气体,且反应前后气体分子数不同,此时压强是一个变量,当压强不变时,反应达到平衡,a项正确;容器体积始终不变,气体总质量不变,则混合气体的密度始终不变,密度不再变化不能作为反应平衡的判断依据,b项错误;平均相对分子质量不再变化,说明容器中分子总数不再变化,反应达到平衡状态,c项正确;2υ正(H2)=υ逆(CH3OH)时反应没有达到平衡状态,d项错误;所以答案选择ac;
②由图可知,从0min~10min之间氢气的物质的量减少了1.2mol,容器为2L,则H2表示的平均反应速率为1.2mol÷2L÷10min=0.06mol/(L•min);
③加入等物质的量的一氧化碳与氢气,比例与最初投料比例相同,相当于容器压强增大,平衡向正反应方向移动,则转化率增大;
④先据图看出所得平衡体系中CO、H2、CH3OH的物质的量分别为:
1.4mol、0.8mol、0.6mol,它们的物质的量分数依次为0.5、
、
,依据分压的定义求得对应的分压依次为:
0.5P总、
P总、
P总,代入Kp的定义式