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綜合測試(一) (時間:90分鐘　滿分:100分) 可能用到的相對原子質量:H—1　C—12　O—16　Na—23　P—31 S—32　Cl—35.5　Fe—56　Cu—64　Ba—137 一、選擇題(本大題共25小題,每小題2分,共50分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分) 1.(2018臺州中學第一次統(tǒng)練)下列屬于堿性氧化物的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.NaOH B.CaO C.H2SiO3 D.SO3 答案B 解析A項,NaOH屬于堿;B項,CaO屬于堿性氧化物;C項,H2SiO3屬于酸;D項,SO3屬于酸性氧化物。 2.下列儀器及其名稱不正確的是(　　) 答案C 解析C項所示儀器為坩堝,故C項錯誤。 3.下列屬于電解質的是(　　) A.蔗糖 B.H2S C.氨氣 D.碘酒 答案B 解析電解質是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物,據(jù)此可排除A、C、D選項。常見的酸、堿、鹽大多是電解質,水也是電解質,故H2S屬于電解質,選B項。 4.反應C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O中,還原產物是(　　) A.SO2 B.H2SO4 C.CO2 D.C 答案A 解析碳和濃硫酸的反應中,硫元素化合價降低,因此二氧化硫是還原產物。 5.(2018嘉興9月份考試)下列說法正確的是(　　) A.煤的液化是物理變化 B.天然氣為可再生能源 C.食鹽溶于水會顯著放熱 D.電解水的反應中含有電能轉化為化學能的過程 答案D 解析煤的液化是將煤與氫氣作用生成液體燃料,屬于化學變化,故A錯誤;天然氣屬于不可再生能源,故B錯誤;食鹽溶于水的熱效應表現(xiàn)不明顯,故C錯誤;電解是將電能轉化成化學能的過程,故D正確。 6.下列關于硫及含硫化合物的敘述正確的是(　　) A.SO2的漂白原理與次氯酸相同 B.硫在足量空氣中燃燒生成SO3 C.濃硫酸可以干燥H2、NH3、CO2等氣體 D.高壓鈉燈常用于廣場照明 答案D 解析SO2的漂白原理是與色素結合生成不穩(wěn)定的無色物質,而次氯酸是利用其強氧化性將色素氧化使其褪色,二者漂白原理不同;硫在空氣中燃燒生成的是二氧化硫;氨氣是堿性氣體,會被濃硫酸吸收。 7.下列各項中表達錯誤的是(　　) A.CH4的比例模型: B.氯原子的結構示意圖:○+17?2??8??7? C.中子數(shù)為8的碳原子符號:612C D.乙烯的結構簡式:CH2CH2 答案C 解析612C中子數(shù)為6,選項C錯誤。 8.下列物質的水溶液,因水解而呈酸性的是(　　) A.HCl B.FeCl3 C.KOH D.CH3COONa 答案B 解析氯化鐵溶液中鐵離子水解使溶液顯酸性,B項符合題意。 9.(2018富陽中學段考)如圖表示一些物質間的從屬關系,其中不正確的是(　　) 選項 X Y Z H A 分散系 膠體 溶液 煙 B 電解質 酸 堿 鹽 C 元素周期表的縱行 主族 副族 鹵族 D 化合物 共價化合物 離子化合物 酸 答案B 解析分散系包含膠體和溶液,煙屬于膠體,故A正確;電解質包含酸、堿、鹽,酸不能包含鹽,即Y不包含H,故B錯誤;元素周期表的縱行包含主族和副族,主族包含鹵族,故C正確;化合物包含共價化合物和離子化合物,共價化合物包含酸,故D正確。 10.下列實驗操作或方法中,不合理的是(　　) A.用藥匙取用少量二氧化錳粉末 B.用苯代替四氯化碳萃取碘水時,兩者的實驗現(xiàn)象相同 C.用焰色反應檢驗鈉元素的存在 D.實驗室將少量金屬鈉保存在煤油中 答案B 解析四氯化碳的密度比水的大,用四氯化碳萃取碘水時,下層有顏色,苯的密度比水的小,用苯萃取碘水時,上層有顏色,選項B不合理。 11.下列說法正確的是(　　) A.14C與14N不是同位素,但它們是兩種核素 B.碘晶體、碘蒸氣互為同素異形體 C.CH3CH2NO2和H2NCH2COOH互為同系物 D.氧氣在放電或紫外線照射下能轉化為臭氧(O3),臭氧和氧氣是同分異構體 答案A 解析14C與14N質子數(shù)不同,不是同位素,但它們是兩種核素,A項正確;碘晶體、碘蒸氣是同種物質的兩種不同的狀態(tài),B項錯誤;CH3CH2NO2和H2NCH2COOH互為同分異構體,C項錯誤;氧氣在放電或紫外線照射下能轉化為臭氧(O3),臭氧和氧氣是同種元素組成的兩種不同的單質,兩者互為同素異形體,D項錯誤。 12.已知:X(g)+3Y(g)2Z(g),一定條件下,0.3 mol X(g)與0.3 mol Y(g)在體積為1 L的密閉容器中發(fā)生反應。下列圖示合理的是(　　) 答案A 解析該反應的正反應方向氣體分子數(shù)目減小,隨著反應進行,X的體積分數(shù)一定不變化,且恒定為50%,隨著反應的進行Z的體積分數(shù)增大直至不再變化,A項所示圖像合理;X減少0.1mol,消耗0.3molY,生成0.2molZ。當達到平衡時,X、Z的物質的量相同,但該反應是可逆反應,不能進行徹底,B項所示圖像不合理;C項,由圖像可知Y消耗0.1mol,生成0.1molZ,不符合題目給出的化學方程式中的反應比,故C項所示圖像不合理;物質的反應速率之比等于化學方程式中對應物質前面的化學計量數(shù)之比,2v正(X)=v逆(Z),此時反應達到平衡狀態(tài),v正(X)=v逆(Z),不能說明反應達到平衡狀態(tài),故D項所示圖像不合理。 13.下列離子方程式書寫正確的是(　　) A.氯氣與水反應:Cl2+H2O2H++Cl-+ClO- B.向Na2SiO3溶液中滴加稀鹽酸:Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+ C.碳酸氫銨溶液與足量澄清石灰水反應:HCO3-+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O D.碳酸鋇與稀硝酸反應:BaCO3+2H+Ba2++H2O+CO2↑ 答案D 解析A項,次氯酸為弱電解質,應寫成化學式,不拆分為離子形式,A項錯誤;B項,Na2SiO3是強電解質,應拆分為離子形式,B項錯誤;C項,碳酸氫銨溶液與足量澄清石灰水反應產生氨氣,正確的離子方程式為NH4++HCO3-+Ca2++2OH-CaCO3↓+NH3↑+2H2O,C項錯誤。 14.(2018臨安於潛中學檢測)短周期元素 A、B、C、D、E 的原子序數(shù)依次增大,A 的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代,B的氫化物的水溶液呈堿性;C、D為金屬元素,且D原子的最外層電子數(shù)等于其K層電子數(shù);若向 E的單質的水溶液中滴加少量紫色石蕊溶液,可觀察到溶液先變紅后褪色。下列說法中正確的是(　　) A.B的最高價氧化物對應的水化物的酸性比E的強 B.某物質的焰色反應呈黃色,該物質一定是含C的鹽 C.向D的單質與沸水反應后的溶液中滴加酚酞溶液,溶液變紅 D.A的簡單氫化物的沸點一定高于B的簡單氫化物的沸點 答案C 解析短周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大;A的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代,則A是碳元素;B的氫化物的水溶液呈堿性,則B為氮元素;C、D為金屬元素且原子序數(shù)大于氮,C、D應處于第3周期,且D的原子最外層電子數(shù)等于其K層電子數(shù),其最外層電子數(shù)為2,所以D為鎂元素,C為鈉元素;若向E的單質的水溶液中滴加少量紫色石蕊溶液,能觀察到溶液先變紅后褪色的現(xiàn)象,則E是氯元素。高氯酸的酸性比硝酸的強,A錯誤;某物質的焰色反應呈黃色,該物質含有鈉元素,可能是含鈉的鹽,也可能為NaOH等,B錯誤;Mg單質與沸水反應后生成氫氧化鎂與氫氣,反應后的溶液呈堿性,向其中滴加酚酞溶液,溶液變紅,C正確;A的簡單氫化物是甲烷,B的簡單氫化物是氨氣,氨氣分子之間可形成氫鍵,沸點高于甲烷,D錯誤。 15.(2018青田中學段考)下列關于煤、石油、天然氣等資源的說法正確的是(　　) A.煤的氣化和液化過程屬于物理變化 B.塑料、合成橡膠、合成纖維都主要是以石油、煤、天然氣為原料生產的 C.石油分餾的目的是生產乙烯、丙烯、甲烷等化工原料 D.天然氣和液化石油氣的主要成分均是甲烷 答案B 解析煤的氣化是煤在氧氣不足的條件下進行部分氧化形成H2、CO等氣體的過程,煤的液化是將煤與H2在催化劑作用下轉化為液體燃料或利用煤產生的H2和CO通過化學合成產生液體燃料或其他液體化工產品,都屬于化學變化,故A錯誤;塑料、合成橡膠、合成纖維三大合成材料,都是以石油、煤、天然氣為原料生產的,故B正確;根據(jù)沸點不同把石油分離成不同餾分,可獲得天然氣、石油醚、汽油、煤油、柴油、石蠟、瀝青等產品,故C錯誤;天然氣的主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水蒸氣及微量的惰性氣體,液化石油氣是石油分餾或石油產品裂化過程中剩下的一種石油尾氣,它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等,故D錯誤。 16.下列說法正確的是(　　) A.堿性條件下油酸丙酯的水解反應叫皂化反應 B.任何一種氨基酸至少含兩個或兩個以上的官能團 C.雞蛋清的溶液中加入硫酸銨溶液,可使雞蛋清的溶液凝聚而失去生理活性 D.蛋白質是只含有C、H、O、N四種元素的高分子化合物 答案B 解析油脂在堿性條件下的水解反應叫皂化反應,油酸丙酯不屬于油脂,A項錯誤;氨基酸分子中至少有一個氨基和一個羧基,B項正確;雞蛋清的溶液中加入硫酸銨溶液,可發(fā)生蛋白質的鹽析,但蛋白質不會失去其生理活性,C項錯誤;蛋白質中還可能含有硫等元素,D項錯誤。 17.(2018鄞江中學段考)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是(　　) A.HS-在硫氧化菌作用下轉化為SO42-的反應為HS-+4H2O-8e-SO42-+9H+ B.電子從b流出,經(jīng)外電路流向a C.如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化 D.若該電池電路中有0.4 mol電子發(fā)生轉移,則有0.45 mol H+通過質子交換膜 答案A 解析負極上HS-在硫氧化菌作用下轉化為SO42-,失電子發(fā)生氧化反應,電極反應式是HS-+4H2O-8e-SO42-+9H+,A正確;b是電池的正極,a是負極,所以電子從a流出,經(jīng)外電路流向b,故B錯誤;如果將反應物直接燃燒,會有部分化學能轉化為光能或熱能等,能量的利用率會降低,故C錯誤;根據(jù)電子守恒,若該電池有0.4mol電子發(fā)生轉移,則有0.4molH+通過質子交換膜,故D錯誤。 18.關于常溫下pH=2的醋酸溶液,下列敘述正確的是(　　) A.c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.01 molL-1 B.c(H+)=c(CH3COO-) C.加水稀釋100倍后,溶液pH=4 D.加入醋酸鈉固體,可抑制醋酸的電離 答案D 解析CH3COOH為弱酸,pH=2的醋酸溶液c(H+)=0.01molL-1,c(CH3COOH)遠遠大于0.01molL-1,A項錯誤;根據(jù)電荷守恒,c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),所以c(H+)>c(CH3COO-),B項錯誤;加水稀釋100倍后,CH3COOH電離平衡向右移動,所以pH<4,C項錯誤;加入醋酸鈉固體,CH3COO-濃度增大,CH3COOH的電離平衡向左移動,抑制了醋酸的電離,D項正確;答案選D。 19.下列離子方程式與所述事實相符且正確的是(　　) A.鈉和水反應:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑ B.碳酸鈣與稀醋酸反應:CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑ C.200 mL 2 molL-1的FeBr2溶液中通入11.2 L標準狀況下的氯氣:4Fe2++6Br-+5Cl24Fe3++3Br2+10Cl- D.NaHCO3溶液水解的離子方程式:HCO3-+H2OH3O++CO32- 答案C 解析A項,離子方程式中電荷不守恒,離子方程式未配平,選項A錯誤;醋酸屬于弱電解質,在離子方程式中不能拆開,選項B錯誤;選項C中氯氣不足,由于亞鐵離子還原性強于溴離子,因此0.4mol亞鐵離子消耗0.2mol氯氣,剩余0.3mol氯氣消耗0.6mol溴離子,選項C正確;NaHCO3溶液水解的離子方程式為HCO3-+H2OH2CO3+OH-,選項D為HCO3-的電離方程式。 20.下列說法正確的是(　　) A.分子內共價鍵越強,分子越穩(wěn)定,其熔沸點也越高 B.離子鍵的本質就是陰、陽離子之間的相互吸引 C.物質變化過程中化學鍵被破壞,則一定發(fā)生化學變化 D.由原子構成的晶體可能是原子晶體,也可能是分子晶體 答案D 解析分子晶體的熔沸點與分子間作用力有關,與分子內共價鍵無關,選項A錯誤;陰、陽離子之間存在相互吸引,原子核之間存在相互排斥,選項B錯誤;化學變化中包含舊鍵斷裂和新鍵形成,只有舊鍵斷裂的變化不一定是化學變化,比如溶解氯化鈉等;原子晶體由原子構成,分子晶體也可能由原子構成,比如稀有氣體形成的晶體,選項D正確。 21.50 mL過氧化氫溶液中加入1 g MnO2粉末,標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示,下列說法不正確的是(　　) A.標準狀況下,實驗放出一半氣體所需的時間為1 min B.A、B、C、D各點反應速率中A點最慢,D點最快 C.0~2 min內產生O2的平均反應速率為22.5 mLmin-1 D.本實驗中影響反應速率的因素只有催化劑和H2O2的濃度 答案D 解析放出一半氣體,即V(O2)=30mL時,t=1min,A項正確;因為隨著反應的進行,c(H2O2)逐漸減小,所以反應逐漸變慢,即反應速率:D>C>B>A,B項正確;0~2min內產生O2的體積是45mL,平均反應速率為45mL2min=22.5mLmin-1,C項正確;影響反應速率的因素還有溫度等,D項錯誤。 22.(2018寧波中學檢測)設NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　) A.常溫常壓下,124 g P4中所含P—P鍵的數(shù)目為4NA B.將含0.1 mol FeCl3的飽和溶液滴入沸水中,形成膠體粒子的數(shù)目為0.1NA C.標準狀況下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氫原子的數(shù)目為2NA D.含0.2 mol H2SO4的濃硫酸與足量銅反應,生成SO2的分子數(shù)為0.1NA 答案C 解析每個P4分子含有6個P—P鍵,124gP4的物質的量為1mol,所以124gP4中所含P—P鍵的數(shù)目為6NA,故A錯誤;膠粒是氫氧化鐵的聚合體,將含0.1molFeCl3的飽和溶液滴入沸水中,形成的膠體粒子的數(shù)目小于0.1NA,故B錯誤;標準狀況下,11.2L甲烷和乙烯的混合氣體的物質的量為0.5mol,根據(jù)甲烷和乙烯的分子式(CH4、C2H4),可知混合物中含氫原子的數(shù)目為2NA,故C正確;隨著反應的進行,濃硫酸逐漸變?yōu)橄×蛩?銅與稀硫酸不反應,含0.2molH2SO4的濃硫酸與足量銅反應,生成SO2的分子數(shù)小于0.1NA,故D錯誤。 23.向20 mL 0.5 molL-1的醋酸溶液中逐滴加入等物質的量濃度的燒堿溶液,測定混合溶液的溫度變化如圖所示。下列關于混合溶液的相關說法錯誤的是(　　) A.醋酸的電離平衡常數(shù):b點>a點 B.由水電離出的c(OH-):b點>c點 C.從a點到b點,混合溶液中可能存在:c(Na+)=c(CH3COO-) D.b點到c點,混合溶液中一直存在:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 答案D 解析醋酸是弱電解質,在水溶液里存在電離平衡,且其電離過程吸熱,溫度越高,醋酸的電離程度越大,其電離常數(shù)越大,故A項正確;b點酸堿恰好完全反應生成醋酸鈉和水,c點氫氧化鈉過量,氫氧化鈉抑制水的電離,醋酸鈉促進水的電離,所以由水電離出的c(OH-):b點>c點,故B項正確;如果c(CH3COO-)=c(Na+),根據(jù)電荷守恒知,溶液中c(OH-)=c(H+),醋酸鈉是強堿弱酸鹽,其水溶液呈堿性,要使其溶液呈中性,則醋酸應該稍微過量,所以從a點到b點,混合溶液中可能存在:c(CH3COO-)=c(Na+),故C項正確;從b點到c點,氫氧化鈉過量,溶液中的溶質是醋酸鈉和氫氧化鈉,當n(NaOH)>n(CH3COONa)時,混合溶液中存在:c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+),故D項錯誤。 24.(2018嘉興二模)ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上用ClO2氣體制NaClO2的工藝流程如圖所示。 下列說法不正確的是(　　) A.步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥 B.吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O22ClO2-+O2↑+2H+ C.工業(yè)上可將ClO2制成NaClO2固體,便于貯存和運輸 D.通入空氣的目的是驅趕出ClO2,使其被吸收器充分吸收 答案B 解析吸收器中發(fā)生反應:2ClO2+2NaOH+H2O22NaClO2+O2+2H2O,離子方程式為2ClO2+2OH-+H2O22ClO2-+O2+2H2O,B錯誤。 25.某100 mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe3+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種,取該溶液進行連續(xù)實驗,實驗過程如圖(所加試劑均過量,氣體全部逸出)。下列說法不正確的是(　　) A.原溶液中一定存在CO32-和SO42-,一定不存在Fe3+ B.原溶液中一定存在Cl-,可能存在Na+ C.原溶液中c(Cl-)≥0.1 molL-1 D.若原溶液中不存在Na+,則c(Cl-)<0.1 molL-1 答案D 二、非選擇題(本大題共7小題,共50分) 26.(6分)(2018寧波選考適應性考試)烴A是一種重要的化工原料,其氣體密度是相同條件下H2的14倍,E是一種能使溴的四氯化碳溶液褪色的乙酸酯。A、B、C、D、E在一定條件下存在如下轉化關系: 請回答: (1)有機物C中含有的官能團名稱是　　　　;工業(yè)上,由石蠟油→ A的加工過程稱為　　　　。 (2)寫出A+D+O2→ E的化學反應方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)下列說法不正確的是　　　　。 A.75%(體積分數(shù))的B溶液常用于醫(yī)療消毒 B.有機物E在堿性條件下可發(fā)生皂化反應 C.有機物A能與溴發(fā)生氧化反應而使溴水褪色 D.用新制銀氨溶液可鑒別有機物C、D、E 答案(1)醛基　裂解　(2)2CH2CH2+2CH3COOH+O22CH3COOCHCH2+2H2O　(3)BC 解析已知烴A的氣體密度是相同條件下H2的14倍,則A為乙烯。乙烯與水發(fā)生加成反應生成B(乙醇),乙醇氧化得C(乙醛),則D為乙酸,所以E為乙酸乙烯酯,結構簡式為CH3COOCHCH2。 (1)有機物C為乙醛,含有的官能團的名稱為醛基,工業(yè)上由石蠟油→A的加工過程稱為裂解。 (2)A+D+O2→E的化學反應方程式為2CH2CH2+2CH3COOH+O22CH3COOCHCH2+2H2O。 (3)醫(yī)療消毒用的乙醇溶液為75%(體積分數(shù)),故A正確;油脂在堿性條件下的水解反應又叫皂化反應,但乙酸乙烯酯不屬于油脂,所以B錯誤;乙烯與溴水發(fā)生加成反應從而使溴水褪色,故C錯誤;新制銀氨溶液與乙醛反應有銀鏡現(xiàn)象出現(xiàn),與乙酸混合無明顯現(xiàn)象,與乙酸乙烯酯混合后溶液分層,因此可用新制銀氨溶液鑒別有機物C、D、E,故D正確。 27.(6分)磁性材料A由兩種元素組成,為探究其組成和性質,設計并完成如下實驗: (1)A的化學式為　　　　　　　　　　　　。 (2)用化學方程式表示氣體C與氯水反應生成D的過程: 　。 (3)B溶于鹽酸后生成的物質F可用于凈水,結合離子方程式解釋原因: 　。 答案(1)Fe3S4 (2)Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl (3)Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體具有吸附性,能吸附水中的雜質,可用于凈水 28.(4分)某校化學興趣小組同學設計實驗,探究木炭與濃硫酸在加熱條件下反應生成氣體的成分。 (1)寫出木炭與濃硫酸反應的化學方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)有同學對C裝置能否除盡還原性氣體有疑問,要確認其是否除盡,你認為對上述裝置應做如何改進? 　。 答案(1)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O (2)C裝置與D裝置之間再連接一個B裝置 解析(1)A裝置中發(fā)生的反應是C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O。(2)B裝置用來確定產物中是否含有SO2,C裝置用來除去SO2,D裝置用來檢驗CO2。要確認SO2是否除盡,可在C裝置與D裝置之間再連接一個B裝置。 29.(4分)Cl2與NaOH溶液反應可生成NaCl、NaClO和NaClO3,產物物質的量的比值與反應的溫度有關,用40 g NaOH配成250 mL 溶液,與Cl2恰好完全反應(忽略Cl2與水的反應、鹽類的水解及溶液體積變化): (1)NaOH溶液的物質的量濃度為　　　　molL-1; (2)某溫度下,反應后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),則溶液中c(ClO-)=　　　molL-1。 答案(1)4.0　(2)0.5 解析(1)c(NaOH)=40g40gmol-10.25L=4.0molL-1 (2)由題意可知反應生成NaCl、NaClO和NaClO3,根據(jù)原子守恒:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(ClO3-)。 設c(ClO-)=x,則有:4.0molL-1=7x+c(ClO3-),c(ClO3-)=4.0molL-1-7x;Cl2與NaOH溶液的反應過程中,Cl2既作氧化劑又作還原劑,根據(jù)得失電子數(shù)相等,有6x=x+(4.0molL-1-7x)5,解得x=0.5molL-1。 30.(10分)汽車尾氣排放的一氧化碳、氮氧化物等氣體已成為大氣污染的主要來源之一。汽車尾氣處理流程如圖所示: (1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)反應N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ mol-1,其能量變化示意圖如下: 2NO(g) 則NO中氮氧鍵的鍵能為　　　 kJ mol-1。 (2)有人設想通過2CO(g)2C(s)+O2(g)來消除汽車尾氣中CO的污染。 從理論上判斷該設想　　　　　　(填“可行”或“不可行”),理由是　。 (3)利用活性炭涂層排氣管處理NOx的反應為xC(s)+2NOx(g)N2(g)+xCO2(g)　ΔH=-b kJ mol-1,若使NOx更加有效地轉化為無毒尾氣排放,以下措施理論上可行的是　　　　　　(填字母代號)。 A.增加排氣管長度 B.增大尾氣排放口 C.升高排氣管溫度 D.添加合適的催化劑 (4)催化裝置中涉及的反應之一為2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。 ①探究上述反應中NO的平衡轉化率與壓強、溫度的關系,得到圖1所示的曲線,則催化裝置比較適合的溫度和壓強是　　　　　　　　。 ②測試某型號汽車在冷啟動(冷啟動指發(fā)動機溫度低的情況下啟動)時催化裝置內CO和NO百分含量隨時間變化曲線如圖2所示,則前10 s內,CO和NO百分含量沒發(fā)生明顯變化的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。 ③研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率。為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了以下三組實驗: 實驗 編號 T/K NO初始濃度(molL-1) CO初始濃度(molL-1) 催化劑的比表面積(m2/g) Ⅰ 400 1.0010-3 3.6010-3 82 Ⅱ 400 1.0010-3 3.6010-3 124 Ⅲ 450 1.0010-3 3.6010-3 124 請在圖3中畫出實驗Ⅱ、Ⅲ條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的曲線圖(標明各條曲線的實驗編號)。 答案(1)632 (2)不可行　該反應ΔH>0、ΔS<0,任何條件下都不能自發(fā)進行 (3)AD　(4)①400 K、1 MPa?、谄噭傞_始啟動,還沒有達到催化劑的活性溫度 ③ 解析(1)設NO中氮氧鍵的鍵能為a,根據(jù)ΔH等于反應物鍵能總和減去生成物鍵能總和,可得946kJmol-1+498kJmol-1-2akJmol-1=180kJmol-1,解得a=632kJmol-1,即NO中氮氧鍵的鍵能為632kJmol-1。 (2)2CO(g)2C(s)+O2(g)的逆過程是C的不完全燃燒(放熱反應),因此反應2CO(g)2C(s)+O2(g)的ΔH>0,又因為該反應的ΔS<0,因此該反應在任何條件下都不能自發(fā)進行,設想不可行。 (3)排氣管中有活性炭涂層,增加排氣管的長度就增加了NOx與活性炭涂層接觸的空間和時間,有利于反應充分進行,A項正確;增大尾氣排放口對NOx的轉化無影響,B項錯誤;升高排氣管溫度,會使平衡向吸熱反應方向移動,不利于NOx的轉化,C項錯誤;添加合適的催化劑,可以增大反應速率,D項正確。 (4)①從圖1可知,同一壓強時溫度越低,NO的平衡轉化率越大,因此催化裝置比較適合的溫度為400K。 400K、1MPa時NO的平衡轉化率已經(jīng)超過0.9,沒有必要選擇更大的壓強,故1MPa為比較適合的壓強。 ②汽車剛開始啟動,還沒有達到催化劑的活性溫度。 ③實驗Ⅰ、Ⅱ溫度相同,實驗Ⅰ催化劑的比表面積小,因此實驗Ⅱ比實驗Ⅰ先達到相同的平衡狀態(tài);實驗Ⅱ、Ⅲ催化劑的比表面積相同,實驗Ⅲ溫度更高,實驗Ⅲ相對于實驗Ⅱ來說,化學反應速率更大,先達到平衡狀態(tài);但溫度越高,NO的平衡轉化率就越小(由圖1可知),據(jù)此畫出圖像。 31.(10分)氯化亞銅(CuCl)廣泛應用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解、氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術生產CuCl的工藝過程如下: 回答下列問題: (1)溶解溫度應控制在60~70 ℃,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)寫出步驟③中主要反應的離子方程式:　。 (3)上述工藝中,步驟⑥不能省略,理由是 　。 (4)步驟②④⑤⑧都要進行固液分離。工業(yè)上常用的固液分離設備有　　　　　　　(填字母)。 A.分餾塔 B.離心機 C.反應釜 D.壓濾機 (5)準確稱取所制備的氯化亞銅樣品m g,將其置于過量的FeCl3溶液中,待樣品完全溶解后,加入適量稀硫酸,用a molL-1的K2Cr2O7溶液滴定到終點,消耗K2Cr2O7溶液b mL,反應中Cr2O72-被還原為Cr3+,樣品中CuCl的質量分數(shù)為　。 答案(1)溫度過低,溶解過慢;溫度過高,銨鹽分解 (2)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+ (3)醇洗滌有利于加快除去晶體表面的水分,同時防止其水解、氧化 (4)BD (5)0.597abm100% 解析(1)海綿銅的主要成分是銅和氧化銅,溶解所用試劑是硝酸銨、水和硫酸,硫酸無氧化性。溶解溫度不能太低,否則溶解過慢;溶解溫度也不能太高,否則銨鹽發(fā)生分解。 (2)步驟③中,亞硫酸銨將Cu2+還原為Cu+,Cu+與Cl-結合成CuCl沉淀,步驟③中主要反應的離子方程式為2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+。 (3)CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,又容易水解和被氧氣氧化,故步驟⑥不能省略。 (4)分離固體與液體的設備與實驗室過濾裝置相似。 (5)依據(jù)得失電子守恒有如下關系式:Cr2O72-~6e-~6CuCl可知,n(CuCl)=6ab10-3mol,故樣品中CuCl的質量分數(shù)為6ab10-3mol99.5gmol-1m100%=0.597abm100%。 32.(10分)有機物X是合成藥物沐舒坦的中間體,其合成路線如下: AC7H7NO2BC7H5NO4CDC7H5NO2Br2X() 已知:(易被氧化) 　　　　　　　　　　　苯胺 請回答: (1)A的結構簡式為　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)反應⑤的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)下列說法正確的是　　　　。 a.反應③屬于氧化反應 b.足量的B分別與Na、NaHCO3溶液反應,生成的氣體在標準狀況下的體積比為1∶2 c.物質C在一定條件下通過縮聚反應可得到高分子化合物 d.檢驗物質X中是否含有溴元素,可選用AgNO3溶液和HNO3溶液 (4)寫出符合下列要求的A的所有同分異構體的結構簡式: 　。 a.苯環(huán)上的一氯取代物有四種; b.既能與酸反應,又能與堿反應,且與NaOH反應的物質的量之比為1∶2。 (5)設計從到的合成路線(無機試劑任選,用合成路線流程圖表示)。 示例:CH3CH2BrCH3CH2OH 答案(1) (2)+CH3OH+H2O (3)bc (4)、 (5)或 解析由合成路線流程圖可知,甲苯發(fā)生硝化反應生成A,由X可知硝基應該在甲基的鄰位;A→B的過程中甲基被酸性高錳酸鉀溶液氧化成羧基;B→C是硝基被還原成氨基;C→D為苯環(huán)上的氫原子被溴原子取代,由X的結構簡式可知,產物中溴原子在羧基的兩個間位;D到X是D與甲醇發(fā)生了酯化反應。 (3)反應③屬于還原反應,選項a錯誤;B中的官能團羧基能與Na、NaHCO3溶液反應分別產生氫氣和二氧化碳,二者的物質的量之比為1∶2,選項b正確;物質C中的官能團為羧基和氨基,因此能發(fā)生縮聚反應生成高分子化合物,選項c正確;物質X不能電離出Br-,故無法用AgNO3溶液和HNO3溶液檢驗物質X中是否含有溴元素。 (4)A的同分異構體,能與酸反應,說明官能團有氨基,能與堿反應且與NaOH反應的物質的量之比為1∶2,說明官能團有酯基且氧原子與苯環(huán)相連,水解后生成的酚和酸均能與堿反應;苯環(huán)上的一氯取代物有四種,說明苯環(huán)上的兩個取代基在鄰位或間位。 (5)從甲苯到苯甲醛,首先使甲基上的氫原子發(fā)生鹵代反應,再水解生成醇(當一個碳原子上同時連有兩個羥基時,結構不穩(wěn)定,會生成醛),醇氧化變成醛。