高中化学试题

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：
（1）一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是       （填序号）．
A．每消耗1mol CO的同时生成2molH₂
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示．B、C两点的平衡常数K（B）K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．

③某温度下，将2．0mol CO和6．0molH₂充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得
c（CO）=0．25mol/L，CO的转化率=      ，此温度下的平衡常数K=      （保留二位有效数字）．
（2）常温下，将V mL、0．20mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20．00mL、0．20mol/L甲酸溶液中，充分反应，溶液pH=7，此时V      20．00（填“＞”、“=”或“＜”）;当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时，溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序____________
（3）温度650℃的熔融盐燃料电池，用（CO、H₂）作反应物，空气与CO₂的混合气体为正极反应物，镍作电极，用Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物作电解质．该电池的正极反应式为__________       ．
（4）己知：CH₃OH、H₂的燃烧热（△H）分别为﹣726．5kJ/mol、﹣285．8kJ/mol，则常温下CO₂和H₂反应生成CH₃OH和H₂O的热化学方程式是               ．

有机物A可发生如下转化（方框内物质均为有机物，部分无机产物已略去）：

已知：（R、R＇可表示烃基或官能团）
请回答：
（1）F蒸气密度是相同条件下H₂密度的31倍，且分子中无甲基。已知1 mol F与足量钠作用产生H₂ 22．4 L（标准状况），则F的分子式是________________。
（2）G与F的相对分子质量之差为4，则G的性质是________（填字母）。
a．可与银氨溶液反应        
b．可与乙酸发生酯化反应
c．可与氢气发生加成反应    
d．1 mol G可与2 mol新制Cu(OH)₂发生反应
（3）D能与NaHCO₃反应，且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物，E可使溴的四氯化碳溶液褪色，则D→E的化学方程式是______________
（4）B的同分异构体较多，写出一种不含甲基能发生银镜反应的同分异构体结构简式： ____________。
（5）A转化为B和F的化学方程式是__________________。
（6）某烃分子H的碳原子数小于10,核磁共振氢谱只有一组峰, 在相同条件下也可发生类似B → C的反应并只生成一种有机物I，I的结构简式： ___________。

甲醇（CH₃OH）是一种重要的化工原料，也是一种比较理想的燃料。甲醇在各个领域有着广泛的应用。
（1）实验测得：32 g甲醇在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：________________。
（2）燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。下图是一个化学过程的示意图。2CH₃OH+3O₂+4KOH K₂CO₃+6H₂O

①A（石墨）电极的名称是               。
②通入O₂的电极的电极反应式是           。
③写出通入CH₃OH的电极的电极反应式是              。
④乙池中反应的化学方程式为                 。
⑤当电路中通过0.01mol电子时，丙池溶液的C(H⁺) =            mol/L（忽略电解过程中溶液体积的变化）。
（3）合成甲醇的主要反应是：2H₂（g）+ CO（g）CH₃OH（g） △H=—90.8 kJ·mol^—1。
①在恒温恒容条件下，充入一定量的H₂和CO，发生反应2H₂（g）+ CO（g） CH₃OH（g）。则该反应达到平衡状态的标志有
a．混合气体的密度保持不变            
b．混合气体的总压强保持不变
c．CO的质量分数保持不变             
d．甲醇的浓度保持不变
e．v_正（H₂）= v_逆（CH₃OH）           
f．v（CO）= v（CH₃OH）
②要提高反应2H₂­（g）+ CO（g） CH₃OH（g）中CO的转化率，可以采取的措施是：
a．升温        
b．加入催化剂      
c．增加CO的浓度
d．加入H₂     
e．加入惰性气体    
f．分离出甲醇

(14分)请回答下列问题：
（1）下表列出了一些化学键的键能E：

化学键	H—H	O===O	O—H
E/kJ·mol^－1	436	x	463

反应H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol^－1，则x＝__________。
（2）铅蓄电池是正极板上覆盖有PbO₂，负极板上覆盖有Pb，电解质溶液是H₂SO₄溶液，电池放电时的总反应：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。
请写出充电时阴极的电极反应式：
（3）反应m A＋n Bp C，在某温度下达到平衡。

①若A、B、C都是气体，减压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系是_______。
②若C为气体，且m + n = p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向_______方向移动。
③若再升高温度，平衡向逆向移动，则正反应为       反应（填“吸热”或“放热”）
（4）依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu^2＋(aq)===Zn^2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如图所示。

①请在图中标出电极材料及电解质溶液（写化学式）
②盐桥中的Cl^－向________极移动（填“左”或“右”）。

(15分) A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大。A元素可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期,核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是:I₁ ="578" kJ/mol，I₂="1" 817 kJ/mol，I₃=" 2" 745 kJ/mol，I₄ ="11" 575 kJ/mol；常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34。请回答下列问题：
（1）AY₂是一种常用的溶剂,为   分子(填“极性”或“非极性”),分子中存在    个σ键。
（2）X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为           超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛,其晶体与金刚石类似,属于    晶体。B的最简单氢化物容易液化,理由是          。
（3）X、氧、B元素的电负性由大到小的顺序为      (用元素符号作答) 。
（4）Z的基态原子核外电子排布式为        。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z+HCl+O₂＝ZCl+HO₂, HO₂(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示不正确的是    (填序号)
①氧化剂是O₂
②HO₂在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO₂
④1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
（5）已知Z的晶胞结构如下图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm³,则晶胞边长为   cm。ZYO₄常作电镀液,其中YO₄^2-的空间构型是     ,Y原子的杂化轨道类型是    杂化。

硅孔雀石的主要成分为CuCO₃•Cu（OH）₂和CuSiO₃•2H₂O，还含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：

部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表

氢氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
完全沉淀的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

请回答下列问题：
（1）滤渣B的主要成分是                （用化学式表示）；判断本实验能否调节溶液pH使杂质完全除去而不损失Cu²⁺，并简述理由                。
（2）用离子方程式表示加入绿色氧化剂A的作用            。
（3）可向滤液A中加入           （填字母）调节PH以除去杂质
a．氨水        b．氧化铜          c．氢氧化钠       d．氢氧化铜
（4）从滤液B中提取胆矾的操作包括                   、用乙醇洗涤、用滤纸吸干等。
（5）测定产品纯度和胆矾中结晶水数目
①沉淀法测定产品纯度
取一定质量的样品溶于蒸馏水，加入足量的BaCl₂溶液和稀硝酸，过滤、洗涤、干燥、称重，实验结果发现测得的产品纯度偏高，可能的原因是         填字母）
a．产品失去部分结晶水                  b．产品中混有CuCl₂•2H₂O
c．产品中混有Al₂（SO₄）₃•12H₂O         d．产品中混有Na₂SO₄
②差量法测得结晶水数目
取ag样品盛装在干燥的坩锅里，灼烧至结晶水全部失去，称得无水硫酸铜的质量b g，则胆矾（CuSO₄•nH₂O）中n值的表达式为            。

硫酸亚铁铵是一种浅蓝绿色晶体，俗称摩尔盐。其化学式为：FeSO₄•（NH₄）₂SO₄•6H₂O硫酸亚铁在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就稳定了。硫酸亚铁铵可由硫酸亚铁与硫酸铵等物质的量混合制得。三种盐的溶解度（单位为g/100g水）如下表：

温度/℃	10	20	30	40	50	70
（NH4）2SO4	73.0	75.4	78.0	81.0	84.5	91.9
FeSO4•7H2O	40.0	48.0	60.0	73.3	-	-
摩尔盐	18.1	21.2	24.5	27.9	31.3	38.5

如图是模拟工业制备硫酸亚铁铵晶体的实验装置

回答下列问题：
Ⅰ．（1）先用30%的氢氧化钠溶液煮沸废铁屑（含少量油污、铁锈、FeS等），再用清水洗净，用氢氧化钠溶液煮沸的目的是           。将处理好的铁屑放入锥形瓶中，加入稀硫酸，锥形瓶中发生反应的离子方程式可能为             （填序号）
A．Fe + 2H⁺＝Fe²⁺ +H₂↑            B．Fe₂O₃+6H⁺＝2Fe³⁺+3H₂O
C．2Fe³⁺+H₂S＝2Fe²⁺+S↓+2H⁺          D．2Fe³⁺+Fe＝3Fe²⁺
（3）利用容器②的反应，向容器①中通入氢气，应关闭活塞       ，打开活塞            （填字母）。容器③中NaOH溶液的作用是          ；向容器①中通人氢气的目的是              。
Ⅱ．待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞B、C，打开活塞A，继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁（含极少部分未反应的稀硫酸）压到饱和硫酸铵溶液的底部。在常温下放置一段时间，试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵。硫酸亚铁与硫酸铵溶液混合就能得到硫酸亚铁铵晶体，其原因是             ；从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作方法是                  。
Ⅲ．制得的硫酸亚铁铵晶体中往往含有极少量的Fe³⁺，为测定晶体中Fe²⁺的含量，称取一份质量为20.0g的硫酸亚铁铵晶体样品，制成溶液。用0.5mo1/LKMnO₄溶液滴定，当溶液中Fe²⁺全部被氧化，MnO‾₄被还原成Mn²⁺时，耗KMnO₄溶液体积20.00mL．滴定时，将KMnO₄溶液装在              （填酸式或碱式）滴定管中，判断反应到达滴定终点的现象为            ；晶体中FeSO₄的质量分数为         。

A～J分别表示中学化学中常见的一种物质，它们之间相互关系如图所示(部分反应物、生成物没有列出)，且已知G为主族元素的固态氧化物，A、B、C、D、E、F六种物质中均含同一种元素。

请填写下列空白：
（1）A、B、C、D、E、F六种物质中所含的同一种元素在周期表中的位置_________。
（2）写出反应①、⑤、⑥的化学方程式和反应④的离子方程式。
反应①：________________。
反应⑤：________________。
反应⑥：________________。
反应④：________________。
（3）从能量变化的角度看，①、②、③反应中，ΔH＜0的是_______(填序号)。

(10分）下图中A～J均为有机化合物。

根据图中信息，回答下列问题：
（1）环状化合物A的相对分子质量为82，其中含碳87.80%，含氢12.20%。B的一氯代物仅有一种，B的结构简式为                 。
（2）M是B的一种同分异构体，M能使溴的四氯化碳溶液褪色，分子中所有的碳原子共平面，则M的结构简式为                     。
（3）由A生成D的反应类型是                 。
（4）G的分子式为C₆H₁₀O₄，0.146 g G需用20 mL 0.100 mol·L^-1 NaOH溶液完全中和，J是一种高分子化合物。则由G转化为J的化学方程式为             。
（5）分子中含有两个碳碳双键，且两个双键之间有一个碳碳单键的烯烃与单烯烃可发生如下反应：
，
则由E和A反应生成F的化学方程式为              。

某实验小组利用如下装置合成化工原料正丁醛。发生的反应如下：


反应物和产物的相关数据列表如下：

	沸点/℃	密度/(g·cm^-3)	水中溶解性
正丁醇	117.2	0.810 9	微溶
正丁醛	75.7	0.801 7	微溶

实验步骤如下：
将6.0 g Na₂Cr₂O₇放入100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90～95 ℃，在C中收集90 ℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，再将有机层干燥、蒸馏后得正丁醛2.0 g。
回答下列问题：
（1）实验中不能将Na₂Cr₂O₇溶液加到浓硫酸中的理由是                       。
（2）加入沸石的作用是                   。
（3）分液漏斗使用前必须进行的操作是                    。
（4）反应温度应保持在90～95℃，其原因是                     。
（5）本实验中，正丁醛的产率为                     。

[化学—选修5：有机化学基础]合成P(一种抗氧剂)的路线如下:

已知：①

②A和W互为同分异构体,A分子中有两种不同化学环境的氢原子,W核磁共振氢谱显示5组峰,且峰面积比为3∶2∶2∶2∶1。
（1）G的结构简式是          ；E中含有的官能团名称是          。
（2）A→B的化学方程式是                  ；该反应类型为               。
（3）B经催化加氢生成的物质的名称是                         。
（4）G和W反应生成P的化学方程式是                    ；该反应类型为                。
（5）关于C和P,下列说法正确的是        。
①C和P都能使FeCl₃溶液显色  
②C和P都能与浓溴水反应并生成白色沉淀
③C和P都能与Na₂CO₃溶液反应  
④C和P含有的官能团种类相同
⑤P能发生水解反应而C不能   
⑥等量的C和P与NaOH溶液反应时最多消耗NaOH的量不相同

[化学—选修3：物质结构与性质]已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，B的基态原子中有6种不同运动状态的电子，C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D原子中有2个未成对电子，E基态原子在同周期中原子半径最大，F原子价电子排布为ns^n-1nPⁿ⁺¹ ,G基态原子核外所有轨道都处于全满状态且属ds区的元素。
（1）G基态原子价电子排布式                  ；
（2）B、C、D基态原子第一电离能由大到小的顺序              ；
（3）离子化合物CA₅的晶体中含有的化学键有               ；
A．离子键   
B．极性键    
C．非极性键    
D．配位键      
E．金属键
（4）E₂D的熔点比E₂F的熔点         （填“高”或“低”），原因是         ；
（5）与BD₂互为等电子体的分子有               （要求写一种）
（6）GF在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。GF晶体结构如图所示,其晶胞边长为x pm,该晶体的密度为                 g·cm^-3(列式表示),a、b位置两粒子之间的距离为             pm(列式表示)（已知阿伏伽德罗常数为N_A）

(14分)“侯氏制碱法”是我国著名的工业化学家侯德榜发明的，该制碱法为中国化学工业乃至世界化学工业做出了重要的贡献。请回答以下问题:
（1）为了验证NaHCO₃和Na₂CO₃的稳定性,设计了如图的实验装置(铁架台、夹持仪器、加热装置等已省略):

在Y中应放的物质是             (填化学式)。
（2）某化学研究性学习小组以NH₃、CO₂、饱和食盐水为原料，模拟侯德榜先生制碱原理设计了下图的实验装置。

①写出对应仪器的名称:a                ,b                 。
②实验的操作步骤中,打开旋塞K₁、K₂的合理顺序为:先打开     ,后打开     (填字母代号)。理由是               。
③利用该装置制得的NaHCO₃将采用               （填实验操作）分离；
装置中气胆的作用是              。
（3）实验室欲配制500mL0．1 mol·L^-1NaHCO₃溶液。
①配制溶液时需用的玻璃仪器主要有量筒、烧杯、玻璃棒、            、              。
②下列情况会造成所配溶液的浓度偏低的是
a．加水时超过刻度线            b．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c．未洗涤烧杯和玻璃棒          d．定容时俯视刻度线

现有一块铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的某些性质，设计了下图所示的实验装置进行实验（夹持仪器已省略），请你参与此项活动并回答相应的问题。

（1）以下有关合金的说法，正确的是               （填写字母）
A．铁碳合金的熔点高于纯铁和碳
B．铁碳合金的熔点介于纯铁和碳之间
C．铁碳合金的硬度大于纯铁 
D．其他条件相同时，铁碳合金的耐腐蚀性强于纯铁
（2）按图示连接好装置，检验气密性，加入药品，称量F的质量，将m g合金样品放入A中，再通过B加入过量的浓硫酸。未点燃酒精灯前，A中无明显现象，其原因是：               。
（3）点燃酒精灯，反应一段时间后，C、D中可观察到明显的现象。写出合金样品在A中反应的化学方程式_______           ，         _________。
（4）C中的现象是____________________，D中足量酸性KMnO₄溶液的作用是               。

以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。

（1）除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺和SO₄^2-离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填字母）            。  
a．Na₂CO₃         b．NaOH        c．BaCl₂
（2）将滤液的pH调至酸性除去的离子是             。
（3）电解饱和食盐水可得到H₂和另外两种产物，这两种物质相互反应的离子方程式为              ，欲从饱和食盐水中获得食盐晶体，可采用的实验方法是              。
（4）气体X可增大饱和食盐水吸收CO₂的量，有利于NaHCO₃晶体的生成和析出，X的化学式是        。
（5）下列有关NaHCO₃和纯碱的说法正确的是          (填字母)

A．NaHCO3属于盐类，纯碱属于碱

B．分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸，产生气泡的速率相同

C．常温下在水中的溶解度，NaHCO3大于纯碱

D．除去NaHCO3溶液中的纯碱，应往溶液中通入足量的CO2