2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意) 1.一种从植物中提取的天然化合物a-damascone ,可用于制作“香水”,其结构为:
,有关该化合物的下列说法不正确的是
A .分子式为1320C H O
B .该化合物可发生聚合反应
C .1mol 该化合物完全燃烧消耗19mol 2O
D .与溴的4CCl 溶液反应生成的产物经水解、稀硝酸化后可用3AgNO 溶液检验
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 A 项,根据键线式,由碳四价补全H 原子数,即可写出化学式为C 13H 20O ,正确;
B 项,由于分子可存在碳碳双键,故可以发生加聚反应,正确;
C 项,分子式为C 13H 20O ,可以写成C 13H 18n H 2O ,13个碳应消耗13个O 2,18个H 消耗4.5个O 2,共为13+4.5=17.5,故错误;
D 项,碳碳双键可以与Br 2发生加成发生,然后水解酸化,即可得Br -,再用AgNO 3可以检验,正确。 答案选C 。
2.KIO 3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO 3氧化法”制备KIO 3包括以下两个反应:
①11KClO 3+6I 2+3H 2O == 6KH(IO 3)2 +3Cl 2↑+5KCl
②KH(IO 3)2+KOH==2KIO 3+H 2O
下列说法正确的是( )
A .化合物KH(IO 3)2中含有共价键、离子键和氢键等化学键
B .反应①中每转移4mol 电子生成2.24LCl 2
C .向淀粉溶液中加入少量碘盐,溶液会变蓝
D .可用焰色反应实验证明碘盐中含有钾元素
【答案】D
【解析】
【详解】
A. 化合物KH(IO 3)2为离子化合物,包含离子键与共价键,氢键不属于化学键,A 项错误;
B. 气体的状态未指明,不能利用标况下气体的摩尔体积计算,B 项错误;
C. 碘盐中所含的碘元素在水溶液中以IO 3-离子存在,没有碘单质,不能使淀粉变蓝,C 项错误;
D. 钾元素的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),若碘盐的焰色反应显紫色,则证明碘盐中含有钾元素,D项正确;
答案选D。
【点睛】
本题考查化学基本常识,A项是易错点,要牢记氢键不属于化学键,且不是所有含氢元素的化合物分子之间就有氢键。要明确氢键的存在范围是分子化合物中,可以分为分子内氢键,如邻羟基苯甲醛,也可存在分子间氢键,如氨气、氟化氢、水和甲醇等。
3.仪器:①容量瓶、②长颈漏斗、③分液漏斗、④滴定管,使用前必须要检查是否漏液的是
A.全部B.①③④C.只有③和④D.只有④
【答案】B
【解析】
【分析】
据仪器的构造、用途判断其用法。
【详解】
①容量瓶用于配制一定物质的量浓度的溶液,其瓶塞与瓶口须吻合使用前必须检查是否漏液。
②长颈漏斗上下相通、没有塞子或活塞,无须检查是否漏液。用于向反应容器中添加液体,下端应插入液面下形成液封。
③分液漏斗有活塞和玻璃塞,必须检查是否漏液。球形分液漏斗用于向反应容器中添加液体,不需形成液封;锥形分液漏斗用于萃取分液。④滴定管用于滴定实验,使用前需检查酸式滴定管的活塞处、碱式滴定管的乳胶管处是否漏液。
本题选B。
4.下列有关实验的描述正确的是:
A.要量取15.80mL溴水,须使用棕色的碱式滴定管
B.用pH试纸检测气体的酸碱性时,需要预先润湿
C.溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出碘
D.中和热测定时环形玻璃搅拌棒要不断顺时针搅拌,主要目的是为了充分反应
【答案】B
【解析】
【详解】
A.溴水可氧化橡胶,应选酸式滴定管,故A错误;
B.气体溶于水后才能显示一定的酸碱性,因此,用pH试纸检测气体的酸碱性时,需要预先润湿,故B 正确;C.溴与KI反应生成的碘易溶于溴苯,汽油与溴苯互溶,无法萃取,应选NaOH溶液充分洗涤、分液,故C错误;
D.环形玻璃搅拌棒应该上下移动,进行搅拌,温度计插在玻璃环中间,无法旋转搅拌棒,故D错误;
答案选B。
5.[安徽省合肥市2019年高三第三次教学质量检测]化工生产与人类进步紧密相联。下列有关说法不正确的是
A.空气吹出法提取海水中溴通常使用SO2作还原剂
B.侯氏制碱法工艺流程中利用了物质溶解度的差异
C.合成氨采用高温、高压和催化剂主要是提高氢气平衡转化率
D.工业用乙烯直接氧化法制环氧乙烷体现绿色化学和原子经济
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.空气吹出法中氯气置换出来的溴,Br2被水蒸气吹出与SO2反应,SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,S的化合价从+4升高到+6,作还原剂,A项正确;
B.在侯氏制碱法中,NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,利用的就是NaHCO3的溶解度比NaCl等物质的溶解度小,使之析出,B项正确;
C.合成氨的反应为N2+3H22NH3,该反应是放热反应,采用高温并不利于反应正向移动,不能提高氢气平衡转化率,采用高温是为了提高化学反应速率,使用催化剂只能加快反应速率,不能提高氢气平衡转化率,C项错误;
D.乙烯与氧气反应生成环氧乙烷,2CH2=CH2+O22,原子利用率100% ,符合绿色化学和原子经济性,D项正确;
本题答案选C。
6.相同温度下溶液的酸碱性对TiO2光催化燃料R降解反应的影响如图所示。下列判断不正确的是()
A.对比pH=7和pH=10的曲线,在同一时刻,能说明R的起始浓度越大,降解速率越大
B.对比pH=2和pH=7的曲线,说明溶液酸性越强,R的降解速率越大
C.在0~20min之间,pH=2时R的平均降解速率为0.0875×10-4mol·L-1·min-1
D.50min时,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等
【答案】A
【解析】A.根据图中曲线可知,曲线的斜率表示反应速率,起始浓度不同分解速率不同,PH不同分解速率也不同,故R的起始浓度和溶液的PH均影响R的降解速率,且R的起始浓度越大,降解速率越小,故A错误;B.溶液酸性越强,即pH越小,线的斜率越大,可以知道R的降解速率越大,故B正确;C.在0~20min之间,pH=2时R的平均降解速率为=0.0875×10-4mol·L-1·min-1,故C正确;D.根据图示可知:在0-50min之间,pH=2和pH=7时由于初始的量相同,变化量也相同,所以R的降解百分率相等的,故D正确;答案为A。
7.下列实验方案正确且能达到实验目的的是()
A.证明碳酸的酸性比硅酸强
B.验证草酸晶体是否含结晶水
C.检验混合气体中H2S和CO2
D.制备乙酸乙酯
【答案】C
【解析】
【详解】
A.盐酸挥发出的HCl也能和硅酸钠反应,应先除去,A项错误;
B.草酸受热易熔化,所以试管口不能向下倾斜,且草酸受热分解也会产生水,B项错误;
C.足量酸性高锰酸钾溶液可检验并除去H2S,可通过澄清石灰水变浑浊检验CO2的存在,C项正确;D.导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,否则会引起倒吸,D项错误;
所以答案选择C项。
8.某学习小组在实验室中用废易拉罐(主要成分为AI,含有少量的Fe、Mg 杂质)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的过秳如图所示。
下列说法正确的是
A.为尽量少引入杂质,试剂①应选用氨水
B.滤液A 中加入NH4HCO3溶液产生CO2
C.沉淀B 的成分为Al(OH)3
D.将溶液C 蒸干得到纯净的明矾
【答案】C
【解析】
【详解】
A选项,为尽量少引入杂质,试剂①应选用氢氧化钾,故A错误;
B选项,滤液A为偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,故B错误;
C选项,根据B选项得出沉淀B的成分为Al(OH)3,故C正确;
D选项,将溶液C蒸干得到明矾中含有硫酸钾杂质,故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】
偏铝酸盐与NH4HCO3溶液反应生成氢氧化铝和碳酸铵,不是水解反应。
9.化学与资源利用、环境保护及社会可持续发展密切相关。下列说法错误
..的是
A.煤转化为水煤气加以利用是为了节约燃料成本
B.利用太阳能蒸发淡化海水的过程属于物理变化
C.在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成的甲醇属于可再生燃料
D.用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,实现“碳”的循环利用
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
A. 煤转化为水煤气加以利用是为了减少环境污染,A错误;
B. 利用太阳能蒸发淡化海水得到含盐量较大的淡水,其过程属于物理变化,B正确;
C. 在阳光照射下,利用水和二氧化碳合成甲醇,甲醇为燃料,可再生,C正确;
D. 用二氧化碳合成可降解塑料聚碳酸酯,聚碳酸酯再降解回归自然,实现“碳”的循环利用,D正确;答案为A。
10.化学与生产、生活、社会密切相关。下列叙述错误的是
A.还原铁粉能用作食品抗氧化剂
B.夜空中光柱的形成属于丁达尔效应
C.浸泡过KMnO4溶液的硅土可作水果保鲜剂
D.燃煤中加入CaO可减少温室气体的排放
【答案】D
【解析】
【详解】
A.Fe具有还原性,能够吸收空气中的氧气,则还原铁粉可以用作食品袋中的抗氧化剂,故A正确;B.含有灰尘的空气属于胶体,光柱是胶体的丁达尔效应,故B正确;
C.乙烯具有催熟效果,能够被高锰酸钾溶液氧化,所以浸泡过KMnO4溶液的硅藻土放在水果箱里可延长水果的保鲜期,故C正确;
D.加入氧化钙,可与煤燃烧生成的二氧化硫在氧气中发生反应生成硫酸钙,二氧化硫排放量减少,燃煤中加入CaO后可减少酸雨的发生,但不能减少温室气体二氧化碳的排放量,故D错误;
故选D。
11.对于2SO2(g)+O2(g) ?2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是()
A.t2时使用了催化剂B.t3时采取减小反应体系压强的措施
C.t5时采取升温的措施D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大
【答案】D
【解析】
【详解】
A.t2时,正逆反应速率同时增大,且速率相等,而所给可逆反应中,反应前后气体分子数发生变化,故此时改变的条件应为加入催化剂,A不符合题意;
B.t3时,正逆反应速率都减小,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,由于该反应为放热反应,故不可能是降低温度;反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为减小压强,B不符合题意;
C.t5时,正逆反应速率都增大,故改变的条件可能为升高温度或增大压强,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,结合该反应为放热反应,且反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为升高温度,C 不符合题意;
D.由于t3、t5时刻,平衡都是发生逆移的,故达到平衡时,即t4、t6时刻所得的SO3的体积分数都比t1时刻小,D说法错误,符合题意;
故答案为:D
12.某温度下,容积一定的密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s) + Q,下列叙述正确的是A.加入少量W,υ(逆)增大B.压强不变时,反应达到平衡状态
C.升高温度,υ(逆)、υ(正)都增大D.平衡后加入X,方程式中的Q增大
【答案】C
【解析】
【分析】
据外因对化学反应速率和化学平衡的影响分析判断。
【详解】
A. 物质W为固体,加入少量W不改变W浓度,故υ(逆)不变,A项错误;
B. 题中反应前后气体分子数不变,当温度、体积一定时,容器内压强必然不变。故压强不变时不一定是平衡状态,B项错误;
C. 温度越高,化学反应越快。故升高温度,υ(逆)、υ(正)都增大,C项正确;
D. 方程式中的Q表示每摩化学反应的热效应。平衡后加入X,平衡右移,但Q不变,D项错误。
本题选C。
13.下列说法不正确的是()
A.沼气的主要成分是甲烷,它是不可再生能源
B.石油分馏得到的石油气常用来制造塑料或作为燃料
C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物的过程也属于煤的液化
D.垃圾分类处理后,对热值较高的可燃垃圾可进行焚烧发电
【答案】A
【解析】
【详解】
A.沼气为秸秆等植物发酵而成,属于可再生能源,故A错误;
B.石油中石油气的沸点最低,所以石油分馏最先得到的是石油气,可作为燃料,石油气也常用来制造塑料,故B正确;
C.用煤气化得到的水煤气合成液态烃和含氧有机物是使煤经过化学反应生成液体燃料,属于煤的液化,故C正确;
D.垃圾发电是把各种垃圾收集后,进行分类处理。其中:一是对燃烧值较高的进行高温焚烧,在高温焚烧中产生的热能转化为高温蒸气,推动涡轮机转动,使发电机产生电能。二是对不能燃烧的有机物在缺乏空气的条件下进行腐烂发酵、产生一种气体沼气,故D正确;
故选A。
14.设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.含0.2 mol H2SO4的浓硫酸和足量的铜反应,转移电子数为0.2N A
B .25 ℃时,1 L pH =13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH -的数目为0.1N A
C .15 g HCHO 中含有1.5N A 对共用电子对
D .常温常压下,22.4 L 甲烷气体中含有的氢原子数目小于4N A
【答案】D
【解析】
【详解】
A. 铜在一定条件下与浓硫酸反应Cu+2H 2SO 4(浓)CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ,与稀硫酸不反应,含0.2 molH 2SO 4的浓硫酸和足量的铜反应,并不能完全反应,所以转移电子数一定小于0.2N A ,A 项错误;
B. 25 ℃时,1 L pH =13的Ba(OH)2溶液中由水电离产生的OH -的浓度为10-13mol/L ,则1L 该溶液中由水电离产生的OH -的数目为1×10-13N A ,B 项错误;
C. 一个HCHO 分子中含有2个碳氢单键和一个碳氧双键,即4对共用电子对,
15 g HCHO 物质的量为0.5mol ,因此15 gHCHO 含有0.5mol×4=2mol 共用电子对,即2N A 对共用电子对,C 项错误;
D. 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol ,则22.4 L 甲烷气体的物质的量小于1 mol ,因此含有的氢原子数目小于4N A ,D 项正确;
答案选D 。
【点睛】 公式m V n=V (V m =22.4L/mol )的使用是学生们的易错点,并且也是高频考点,在使用时一定看清楚两点:①条件是否为标准状况,②在标准状况下,该物质是否为气体。本题D 项为常温常压,因此气体摩尔体积大于22.4L/mol ,则22.4 L 甲烷气体的物质的量小于1 mol ,因此含有的氢原子数目小于4N A 。
15.下列装置或操作正确且能达到实验目的的是
A .图1:用酒精萃取碘水中的碘单质后分液
B .图2:电解精炼铜
C.图3:X为四氯化碳,可用于吸收氨气或氯化氢,并能防止倒吸
D.图4: 配制银氨溶液
【答案】C
【解析】
【详解】
A.酒精能与水互溶,不能用来萃取,故错误;
B.电解精炼铜时应粗铜做阳极,故错误;
C.氨气或氯化氢都不溶于四氯化碳,都极易溶于水,故用该装置能吸收氨气或氯化氢并能做到防止倒吸,故正确;
D.配制银氨溶液应向硝酸银溶液中逐滴加入氨水直到产生的沉淀恰好溶解为止,故错误。
故选C。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.实验室制备叔丁基苯()的反应和有关数据如下:
+ClC(CH3)3+HCl
I.如图是实验室制备无水AlCl3,可能需要的装置:
(1)检查B装置气密性的方法是_______。
(2)制备无水AlCl3的装置依次合理的连接顺序为__________(埴小写字母),其中E装置的作用是________。
(3)实验时应先加热圆底烧瓶再加热硬质玻璃管,其原因是________。
Ⅱ.如图是实验室制备叔丁基苯的装置(夹持装置略):
在三颈烧瓶中加入50 mL的苯和适量的无水AlCl3,由恒压漏斗滴加氯代叔丁烷10mL,一定温度下反应一段时间后,将反应后的混合物洗涤分离,在所得产物中加入少量无水MgSO4固体,静置,过滤,蒸馏得叔丁基苯20g。
(4)使用恒压漏斗的优点是_______;加入无水MgSO4固体的作用是________。
(5)洗涤混合物时所用的试剂有如下三种,正确的顺序是________。(填序号)
①5%的Na2CO3溶液②稀盐酸③H2O
(6)本实验中叔丁基苯的产率为______。(保留3位有效数字)
【答案】分液漏斗注入水后,关闭止水夹,打开分液漏斗的活塞使液体流下,一段时间后液体不能继续流下,说明气密性良好defghijc 防止空气中的水蒸气进入,吸收多余的氯气若先加热硬质玻璃管,Al 先与O2 反应,无法制得纯净AlCl3使液体顺利滴下干燥②①③74.6%
【解析】
【详解】
(1)检查B装置气密性的方法是分液漏斗注入水后,关闭止水夹,打开分液漏斗的活塞使液体流下,一段时间后液体不能继续流下,说明气密性良好;
(2)制备无水AlCl3,在装置B中利用浓盐酸与二氧化锰加热条件下反应生成氯气,通过装置D中的饱和食
盐水将氯气中的氯化氢除去,装置C 干燥氯气,纯净干燥的氯气进入装置F 与铝粉在加热条件下反应生成氯化铝,最后为防止空气中的水蒸气进入且利用碱石灰吸收未反应的氯气,故装置依次合理的连接顺序为defghijc ,其中E 装置的作用是防止空气中的水蒸气进入,吸收多余的氯气;
(3)实验时应先加热圆底烧瓶再加热硬质玻璃管,其原因是若先加热硬质玻璃管,Al 先与 O 2 反应,无法制得纯净 AlCl 3;
(4)使用恒压漏斗可以平衡漏斗内外压强,使液体顺利滴下,在洗涤后所得产物中加入少量无水MgSO 4固体,目的是吸收产品中少量的水分,起到干燥的作用;
(5)稀盐酸洗涤可以除去氯化铝杂质,再用5%Na 2CO 3溶液除去过量的盐酸,最后用水洗涤除去剩余的5%Na 2CO 3,故答案为②①③;
(6)加入苯的物质的量为50mL 0.88g /mL 78g /mol ?=0.56mol ,氯代叔丁烷的物质的量为10mL 1.85g /mL 92.5g /mo l
?=0.20mol ,由反应方程式+ClC(CH 3)3+HCl 可知,加入的苯过量,则理论上生成叔丁基苯的质量为:0.20mol×134g/mol=26.8g ,叔丁基苯的产率为:20g 26.8g
×100%=74.6%。 三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.H 是一种氨基酸,其合成路线如下:
已知:
①
②RMgBr RCH 2CH 2OH +
③R -CHO 4NaCH NH Cl
???→+H →
完成下列填空: (1)A 的分子式为C 3H 4O ,其结构简式为____________。
(2)E →F 的化学方程式为____________。
(3)H 的结构简式为_________________。写出满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简
______________、________________。
I .含有苯环;II .分子中有三种不同环境的氢原子。
(4)结合题中相关信息,设计一条由CH 2Cl 2和环氧乙烷()制备1,4-戊二烯的合成路线(无
机试剂任选)。___________。(合成路线常用的表示方式为:A ????→反应试剂反应条件B ……????→反应试剂反应条件
目标产物) 【答案】CH 2=CHCHO 2+O 2Cu 加热???→2+2H 2O
CH 2Cl 2 Mg
干醚???→ ClMgCH 2MgCl HOCH 2CH 2CH 2CH 2CH 2OH ???→浓硫酸加热
H 2C =CHCH 2CH =CH 2 【解析】
【分析】
A 的分子式为34C H O ,而1,3-丁二烯与A 反应生成
B ,且B 与氢气反应得到
,结合信息①可知A 为2CH CHCHO =,B 为
。结合转化关系与信息②可知发生取代反应生成C 为
,D 为,E 为,由信息③可知F 为,G 为
,H 为。 【详解】
(1)A 的分子式为34C H O ,其结构简式为:2CH CHCHO =,故答案为:2CH CHCHO =; (2)E →F 羟基的催化氧化,反应的化学方程式为,故答案为:
;
(3)H 的结构简式为,满足下列条件的苯丙氨酸同分异构体的结构简式:Ⅰ、含有苯环;Ⅱ、分子中有三种不同环境的氢原子,符合条件的同分异构体有:、, 故答案为:;、;
(4)由22CH Cl 与Mg /干醚得到2ClMgCH MgCl ,再与环氧乙烷得到由
22222HOCH CH CH CH CH OH ,然后再浓硫酸加热条件下发生消去反应得到
2222CH CH CH CH CH ==,合成路线流程图为:
, 故答案为:
。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.联氨(N 2H 4)和次磷酸钠(NaH 2PO 2)都具有强还原性.都有着广泛的用途。
(1)已知:①N 2H 4(l)+O 2(g)=N 2(g)+2H 2O(g) △H=-621.5 kJ●mol -1
②N 2O 4(l)-=N 2(g)+2O 2(g) △H 2=+204.3 kJ●mol -1
则火箭燃料的燃烧反应为2N 2H 4(l)+N 2O 4(l)=3N 2(g)+4H 2O(g) △H=_____. (2)已知反应N 2H 4(g)+ 2Cl 2(g)?N 2(g)+4HCl(g),T °C 时,向V L 恒容密闭容器中加入2 mol N 2H 4(g)和4 mol Cl 2(g) ,测得Cl 2和HCl 的浓度随时间的关系如图所示。
①0~ 10 min 内,用N 2(g)表示的平均反应速率v(N 2)=_______。
②M 点时,N 2H 4的转化率为______(精确到0.1)%。
③T °C 时,达到平衡后再向该容器中加入1.2 mol N 2H 4(g)、0.4 mol Cl 2(g)、0. 8 mol N 2 (g)、1.2 mol HCl(g) ,此时平衡______(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(3)①在惰性气体中,将黄磷(P 4)与石灰乳和碳酸钠溶液一同加入高速乳化反应器中制得NaH 2PO 2,同时还产生磷化氢(PH 3)气体,该反应的化学方程式为________________。
②次磷酸(H 3PO 2)是一元酸,常温下.1.0 mol●L -1的NaH 2PO 2溶液pH 为8,则次磷酸的Ka=___________。 ③用次磷酸钠通过电渗析法制备次磷酸.装置如图2所示。交换膜A 属于____(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜,电极N 的电极反应式为______,当电路中流过3.8528×105库仑电量时.制得次磷酸的物质的量为_____ (一个电子的电量为 1.6×10- 19库仑,N A 数值约为6. 02× 1023)。
【答案】-1038.7kJ?mol -1 0.06mol/(L?min) 33.3 逆向移动 2P 4+3Ca(OH)2+3Na 2CO 3+6H 2O====
6NaH 2PO 2+2PH 3↑+3CaCO 3 1.0×10-2 阳离子 2H 2O+2e -=H 2↑+2OH - 4mol
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据盖斯定律,反应①×2+②即可得火箭燃料的燃烧反应
2N 2H 4(1)+N 2O 4(l)===3N 2(g)+4H 2O(g)△H=(-621.5×2+204.3)kJ?mol -1=-1038.7kJ?mol -1;
(2)根据图示,Cl 2作为反应物浓度需减小,HCl 作为生成物浓度需增大,
①△c(Cl 2)=(2-0.8)mol/L=1.2mol/L ,v(Cl 2)=
1.2mol/L =10min c t ??=0.12mol/(L?min),根据反应速率与计量系数成正比可得v(N 2)=12
v(Cl 2)=0.06mol/(L?min), ②据图可知反应开始时c(Cl 2)=2mol/L ,投料为2 mol N 2H 4(g)和4 mol Cl 2(g) ,则开始时c(N 2H 4)=1mol/L ,容器体积为2L ,设M 点 N 2H 4的转化量为x mol/L ,列三段式:
()()()()
2-1-1-2142N H g +2+mol L 1200m Cl ol L x 2x x 4x
mo g N g 4HC l L 1-x 2-2l x x 4x
g ?g g g 起始()转化()平衡() M 点Cl 2和HCl 的浓度相等,则2-2x=4x 解得x=13mol/L ,则N 2H 4的转化率为-1
-1
1mol L 31mol L g g =33.3%; ③据图可知反应平衡时c(Cl 2)=0.8mol/L ,初始c(Cl 2)=2mol/L ,c(N 2H 4)=1mol/L ,则根据反应方程式N 2H 4(g)+ 2Cl 2(g)?N 2(g)+4HCl(g)可知,反应中消耗c(Cl 2)=1.2mol/L ,消耗c(N 2H 4)=0.6mol/L ,生成c(N 2)=0.6mol/L ,c(HCl)=2.4mol/L ,所以平衡时各物质的浓度为c(Cl 2)=0.8mol/L ,c(N 2H 4)=0.4mol/L ,c(N 2)=0.6mol/L ,
c(HCl)=2.4mol/L ,则该温度下的平衡常数K=4
2
0.6 2.40.40.8??=77.76; 平衡后再向该容器中加入1.2molN 2H 4(g)、0.4 mol Cl 2(g)、0.8molN 2(g)、1.2molHCl(g),各物质的浓度变为
c(Cl 2)=1mol/L ,c(N 2H 4)=1mol/L ,c(N 2)=1mol/L ,c(HCl)=3mol/L ,此时Q c =4
21311
??=81>K ,所以平衡逆向移动; (3)①该反应中反应物有P 4、Ca(OH)2、Na 2CO 3等、生成物有NaH 2PO 2、PH 3等,据此可知该反应中P 元素化合价既升高又降低,发生歧化,升高1价,降低3价,则NaH 2PO 2和PH 3的系数比为3:1,再结合元素守恒可知方程式为:2P 4+3Ca(OH)2+3Na 2CO 3+6H 2O==== 6NaH 2PO 2+2PH 3↑+3CaCO 3;
②次磷酸(H 3PO 2)是一元酸,1.0mol?L -1的 NaH 2PO 2溶液水解方程式为:H 2PO 2-+H 2O=H 3PO 2+OH -,pH=8,则c(H +)=10-8mol/L ,c(OH -)=c(H 3PO 2)=10-6mol/L ,c(H 2PO 2-)=(1.0-10-6)mol/L≈1mol/L ,
K a =()()()+--822-632H H PO 101=H PO 10
c c c ?g =1.0×10-2; ③根据图示可知,产品室产生次磷酸,则电极M 应为阳极电解水中的OH -,剩余H +通过交换膜A 移向产品室,所以交换膜A 为阳离子交换膜;电极N 为阴极电解H +,电极N 的电极反应式为2H 2O+2e -=H 2↑+2OH -;
电路中流过3.8528×105库仑电量时,转移的电子的物质的量为
5 -19
A
1
1.610
3.852810
N
?
?
?
=4mol,次磷酸根带一个负电荷,氢离子带一个正电荷,所以电解过程中转移1mol电子生成1mol次磷酸,则转移4mol电子时生成4mol次磷酸。
【点睛】
当定性判断平衡移动方向较困难时,可以进行定量判断,反应某一时刻的浓度若大于平衡常数,则平衡逆向移动;浓度商小于平衡常数,则平衡正向移动;浓度商等于平衡常数,则反应达到平衡。
19.对甲烷和CO2的高效利用不仅能缓解大气变暖,而且对日益枯竭的石油资源也有一定的补充作用,甲烷临氧耦合CO2重整反应有:
反应(i):2CH4(g)+O2(g)?2CO(g)+4H2(g) △ H=-71.4kJ?mol-1
反应(ii):CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g) △H=+247.0 kJ?mol-1
(1)写出表示CO 燃烧热的热化学方程式:_____。
(2)在两个体积均为2L 的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下进行反应(ii):CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g) (不发生其它反应),CO2的平衡转化率如表所示:
容器
起始物质的量(n) / mol CO
2的平衡转化
率
CH4CO2CO H2
Ⅰ0.1 0.1 0 0 50%
Ⅱ0.1 0.1 0.2 0.2 /
①下列条件能说明反应达到平衡状态的是_____。
A.v正(CH4) =2v逆(CO)
B.容器内各物质的浓度满足c(CH4)·c(CO2)=c2(CO)·c2(H2)
C.容器内混合气体的总压强不再变化
D.容器内混合气体密度保持不变
②达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ内CO 的物质的量的关系满足:2n(CO)Ⅰ_____n(CO)Ⅱ(填“>”、“=”或“<”)
(3)将一定量的甲烷和氧气混合完成反应(i),其他条件相同,在甲、乙两种不同催化剂作用下,相同时间内测得CH4 转化率与温度变化关系如图所示。c 点_____(填“可能”、“一定”或“一定未”)达到平衡状态,理由是_____。
(4)CO 2 也可通过催化加氢合成乙醇,其反应原理为:2CO 2(g)+6H 2(g)?C 2H 5OH(g)+3H 2O(g) ?H<0。设 m 为起始时的投料比,即 m= n(H 2)/ n(CO 2)。通过实验得到下列图象:
图1 图2 图3 ①图 1 中投料比相同,温度从高到低的顺序为_________。
②图 2 中 m 1、m 2、m 3 从大到小的顺序为_________。
③图 3 表示在总压为 5 MPa 的恒压条件下,且 m=3 时,平衡状态时各物质的物质的量分数与温度的关系。T 4 温度时,该反应压强平衡常数K P 的计算式为_________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,代入数据,不用计算)。
【答案】CO(g)+12
O 2(g)=CO 2(g) △ H=-282.7kJ?mol -1 C > 一定未 催化剂不会影响平衡转化率,在相同条件下,乙催化剂对应的 c 点的转化率没有甲催化剂对应的 b 点的转化率高,所以 c 点一定未平衡 T 3>T 2>T 1 m 1>m 2>m 3 p 341=
0.1250.3755K ?? 【解析】
【分析】
【详解】
(1)书写燃烧热的热化学方程式,一定要保证:可燃物的化学计量系数为1;可燃物发生完全燃烧;生成产物是在常温常压下稳定存在的物质,根据盖斯定律可得:221CO(g)O (g)CO (g)2
+= 282.7kJ/mol H ?=-;
(2) ①A .2v 正(CH 4) =v 逆(CO)时,反应才达到平衡状态,A 项错误;
B .由于平衡常数未知,所以浓度满足上式不一定处于平衡状态,B 项错误;
C .由于该反应是在恒温恒容条件下进行的,且属于非等体积反应,根据公式pV nRT =可知,当压强不变,该反应一定达到平衡,C 项正确;
D .由于该反应是在恒温恒容条件下进行的,且全为气体参与,根据公式m V
ρ=
可知,密度恒定与平衡状态无关,D 项错误;
答案选C 。
②构造容器Ⅲ:除起始物质只加入0.2molCH 4和0.2molCO 2外,其他条件与Ⅰ、Ⅱ相同;通过分析可知容器Ⅱ、Ⅲ中的平衡等效。容器Ⅲ相比于容器Ⅰ,进料增加了一倍,考虑到反应方程式,所以Ⅲ相比于Ⅰ,平衡逆移,CO 的含量下降,所以2n(CO)Ⅰ>n(CO)Ⅱ;
(3)催化剂对于平衡无影响,相同条件下,加入甲催化剂达到的转化率b 高于加入乙催化剂的转化率c ,所以c 点对应的一定不是平衡状态;
(4) ①由于该反应放热,所以温度越高反应物转化率越低,所以T 3>T 2>T 1;
②对于两种反应物的反应,增加其中一种物质的投料,会使另一种物质的转化率提高,所以m 1>m 2>m 3; ③由于投料按照化学计量系数比进行,所以反应任意时刻,n(H 2):n(CO 2)=3:1,且n(乙醇):n(水)=1:3;所以图中c 线为H 2,d 线为CO 2,a 线为水,b 线为乙醇;结合数据可知,T 4时,平衡状态时,H 2含量为0.375,CO 2为0.125,水为0.375,乙醇为0.125。所以压强平衡常数的表达式为:
33252p 26263422(0.125)(0.375)(C H OH)(H O)1==(CO )(H )(0.125)(0.375)0.1250.375p p p p K p p p p p ????=??????总总总总总。
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.化学与生活密切相关。下列叙述错误的是
A.疫苗因未冷藏储运而失效,与蛋白质变性有关
B.天然气既是高效清洁的化石燃料,又是重要的化工原料
C.“中国天眼”的镜片材料为SiC,属于新型有机非金属材料
D.港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法
2.以下关于原子的未成对电子数的叙述正确的是()
①钠、铝、氯:1个;②硅、硫:2个;③磷:3个;④铁:4个.
A.只有①③B.只有①②③C.只有②③④D.有①②③④
3.N A为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A.0.1 mol 的11B中,含有0.6N A个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1N A个H+
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6N A个CO2分子
D.密闭容器中2 mol SO2与1 molO2反应制得2 molSO3
4.化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法错误的是
A.大量使用含丙烷、二甲醚等辅助成分的“空气清新剂”会对环境造成新的污染
B.制造普通玻璃的原料为石英砂(Si02)、石灰石(CaCO3)和纯碱
C.髙锰酸钾溶液、酒精、双氧水能杀菌消毒,都利用了强氧化性
D.红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无湿味。”文中的“气”是指乙烯
5.下列化学用语表示正确的是
A.CO2的比例模型:
B.HClO的结构式:H—Cl—O
C.HS-的水解方程式:HS- + H2O?S2- + H3O+
D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOC2H5
6.用下列实验装置(部分夹持装置略去)进行相应的实验,能达到实验目的的是
A.加热装置I中的烧杯分离I2和Fe B.利用装置Ⅱ合成氨并检验氨的生成
C.利用装置Ⅲ制备少量的氯气D.利用装置Ⅳ制取二氧化硫
7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y能形成两种常见离子化合物,Z原子最外
层电子数与其电子层数相同;X与W同主族。下列叙述不正确的是()
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:1
C.Y、Z和W的最高价氧化物的水化物可以相互反应
D.X与W形成的化合物可使紫色石蕊溶液变红
8.实验室从废定影液[含Ag(S2O3)23-和Br-等]中回收Ag和Br2的主要步骤为:向废定影液中加入Na2S溶液沉银,过滤、洗涤及干燥,灼烧Ag2S制Ag;制取Cl2并通入滤液氧化Br-,用苯萃取分液。其中部分操作的装置如图所示,下列叙述正确的是()
A.用装置甲分离Ag2S时,用玻璃棒不断搅拌
B.用装置乙在空气中高温灼烧Ag2S制取Ag
C.用装置丙制备用于氧化滤液中Br-的Cl2
D.用装置丁分液时,先放出水相再放出有机相
9.下列说法不正确的是
A.淀粉、食用花生油、鸡蛋清都能发生水解反应
B.amol苯和苯甲酸混合物在足量氧气中完全燃烧后,消耗氧气7.5a mol
C.按系统命名法,有机物的命名为2,2,4,4,5-五甲基-3,3-二乙基己烷
D.七叶内酯(),和东莨菪内酯(),都是某些中草药中的成分,它们具有相同的官能团,互为同系物
10.“轨道”2p x与3p y上电子一定相同的方面是()
A.能量B.呈纺锤形
C.自旋方向D.在空间的伸展方向
11.下列说法正确的是()
A.用NH3·H2O溶液做导电性实验,灯泡很暗,说明NH3·H2O是弱电解质
B.等体积的pH都为2的酸HA和HB分别与足量的铁粉反应,HA放出的H2多,说明HA酸性强
C.c=0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液和c=0.1 mol·L-1的HCl溶液中,前者的pH大
D.常温下,pH=5的CH3COOH溶液和pH=4的HCl溶液中,c(CH3COO-)/c(Cl-)=1/10
12.N A为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是()
A.30g丙醇中存在的共价键总数为5N A
B.1molD2O与1molH2O中,中子数之比为2:1
C.含0.2molH2SO4的浓硫酸与足量的镁反应,转移电子数大于0.2N A
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2N A个P-Cl键
13.高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O ═ 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH.下列叙述正确的是
A.放电时,负极反应式为3Zn﹣6e﹣+6OH﹣═3Zn(OH)2
B.放电时,正极区溶液的pH减小
C.充电时,每转移3mol电子,阳极有1mol Fe(OH)3被还原
D.充电时,电池的锌电极接电源的正极
14.中华民族有着灿烂的文化积淀。下列叙述不正确的是()
A.胆水炼铜是中国古代冶金中一项重要发明,发生了分解反应
B.古语:“雷雨发庄稼”,是因为发生了自然固氮
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D.中国古代利用明矾溶液来清除铜镜表面的铜锈
15.苯甲酸的电离方程式为+H+,其K a=6.25×10-5,苯甲酸钠(,缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25℃时,H2CO3的
K a1=4.17×l0-7,K a2=4.90×l0-11。在生产碳酸饮料的过程中,除了添加NaA外,还需加压充入CO2气体。下列说法正确的是(温度为25℃,不考虑饮料中其他成分)()