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2018年高考化学练习及答案(3)

中华考试网  2017-10-12  【

  1.(2016·全国卷Ⅱ)下列有关燃料的说法错误的是(  )

  A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一

  B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染

  C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染

  D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一

  解析:本题考查燃料和化石燃料等相关知识,意在考查考生运用所学知识解答实际问题的能力。燃料燃烧产生的CO2是导致温室效应的主要气体之一,A项正确;化石燃料完全燃烧生成的SO2属于大气污染物,B项错误;液化石油气含碳量比燃油低,用液化石油气代替燃油能减少大气污染,C项正确;CO是大气污染物之一,D项正确。

  答案:B

  2.(2016·全国卷Ⅱ)下列各组中的物质均能发生加成反应的是(  )

  A.乙烯和乙醇    B.苯和氯乙烯

  C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷

  解析:本题考查常见的有机反应类型,意在考查考生的知识识记、再现能力。乙烯中含碳碳双键,能发生加成反应,而乙醇不能发生加成反应,A项错误;苯和氯乙烯中均含不饱和键,均能发生加成反应,B项正确;乙酸和溴乙烷均不能发生加成反应,C项错误;丙烯中含碳碳双键能发生加成反应,而丙烷不能发生加成反应,D项错误。

  答案:B

  3.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(  )

  选项 实验操作 实验现象 结论 A Ag2CO3白色悬浊液中加入Na2S溶液 沉淀变为黑色 Ksp(Ag2S)>Ksp(Ag2CO3) B 向苯酚钠溶液中通入CO2 溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚强 C 向蛋白质溶液中加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液 均有白色沉淀 蛋白质均发生了变性 D 向溶液X中加入Na2O2粉末 出现红褐色沉淀和无色气体 X中一定含有Fe3+  答案:B

  4.X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,X是原子半径最小的元素,Y的最高正价与最低负价的代数和为0,Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布,W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是(  )

  A.X与Y形成的化合物只有一种

  B.R的氢化物的热稳定性比W的强

  C.原子半径:r(Z)

  5.某实验研究小组欲检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度(杂质不发生反应)。查阅资料:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。下面是可供选择的实验仪器(图中某些加热装置已略去),实验所需药品不限。

  (1)最适宜加热分解草酸晶体的装置是C。若选装置A可能会造成的后果是________________________;若选装置B可能会造成的后果是______________________。

  (2)三种气体检验的先后次序是________(填编号)。

  A.CO2、H2O、CO    B.CO、H2O、CO2

  C.H2O、CO2、CO D.H2O、CO、CO2

  (3)实验利用装置“G(碱石灰)—F—D(CuO固体)—F”检验CO,则F中盛装的试剂是____________,证明含有CO的现象是______________。

  (4)把分解装置与装有NaOH溶液的E装置直接组合,测量完全分解后所得气体的体积,测定a g草酸晶体的纯度。经实验得到气体的体积为V mL(已换算成标准状况),则草酸纯度的表达式为________________。

  (5)请设计实验方案测量草酸二级电离平衡常数Ka2的值,并根据方案中测得的物理量,写出计算Ka2的表达式________________________。

  解析:本题主要考查物质的检验,涉及化学实验方案的设计与评价等。(1)要注意草酸晶体的熔化温度低于其分解温度,且分解时有水蒸气生成。(2)检验CO2用澄清石灰水,检验水蒸气一般用无水硫酸铜,而检验CO一般使其通过炽热的氧化铜,再将生成的气体通入澄清石灰水,观察是否有沉淀生成,故设计实验时需要首先检验水蒸气,然后检验CO2并要确保将CO2除尽,再检验CO。(3)碱石灰可以吸收CO2和H2O(g),前一个F的作用是检验CO2是否被除尽,后一个F的作用是检验生成的气体中是否含有CO2。(4)由草酸分解的化学方程式H2C2O4H2O↑+CO↑+CO2↑可知,草酸的物质的量等于V mL CO气体的物质的量,则草酸的纯度为

  ×100%

  =。

  答案:(1)固体药品熔化后会流到试管口 冷凝水会倒流到试管底,造成试管破裂

  (2)C (3)澄清的石灰水 前一个F中没有浑浊,后一个F中有沉淀产生;D中固体反应后从黑色变成红色

  (4)

  (5)常温时,用pH计测量0.100 mol·L-1草酸钠溶液的pH,则c(OH-)=,依据C2O+H2OHC2O+OH-,计算得=或Ka2=×KW或Ka2=或

  6.含氮化合物的研发与绿色发展、经济可持续发展有着密切关联。

  (1)氨是一种重要化工原料。合成氨原料气H2,可用天然气为原料制得,有关反应的能量变化如图所示。

  则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为:____________________________________。

  (2)氮的氧化物有着广泛用途,又是环境的污染物。

  (ⅰ)在150℃时,将0.40 mol NO2气体充入体积为2 L的真空密闭容器中,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)。每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量,数据如下表:

  时间/s 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0 0.05 n2 0.08 0.08 ①当反应在150℃达到平衡时,该反应的平衡常数K=________。(填数值)

  ②若最初通入N2O4,在相同条件下达到平衡时,各物质浓度仍然相同,则N2O4的起始浓度应为________________。

  (ⅱ)氨氧化制HNO3的尾气中含有NO和NO2,且n(NO)∶n(NO2)=1∶1,可用尿素溶液除去,其作用原理是:NO2和NO与水反应生成亚硝酸,亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污染的物质。若用1 mol尿素吸收该尾气,则能吸收氮氧化物________g。

  (3)氨气、CO2在一定条件下可合成尿素,其反应为:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)。如图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。

  a为[],b为水碳比[]。则:

  ①b应控制在________;

  A.1.5~1.6  B.1~1.1  C.0.6~0,7

  ②a应控制在4.0的理由是_____________________________________。

  解析:本题考查盖斯定律、化学平衡常数、化学平衡移动原理在生产中的应用。(1)由题中能量变化曲线可写出热化学方程式:

  ①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.0 kJ·mol-1,

  ②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,

  ③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-836.3 kJ·mol-1。

  根据盖斯定律,由③-②×3-①可得CH4(g)+H2O(g)===3H2(g)+CO(g) ΔH=+171.1 kJ·mol-1。(2)(ⅰ)①由表中数据可求出n3=n4=0.24,则平衡常数K=≈2.8。②两次达到平衡时各物质浓度相同,则为等效平衡,若反应从右端开始,则N2O4的起始物质的量为0.20 mol,起始物质的量浓度为0.10 mol·L-1。(ⅱ)根据得失电子守恒和原子守恒可得关系式:NO+NO2~2HNO2~CO(NH2)2,尿素中N为-3价,所以1 mol尿素可吸收1 mol NO和1 mol NO2,则氮氧化物的质量为76 g。(3)①由图象看出,水碳比在0.6~0.7之间时CO2的转化率相对最高。

  答案:(1)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)

  ΔH=+171.1 kJ·mol-1

  (2)(ⅰ)①2.8 ②0.10 mol·L-1 (ⅱ)76

  (3)①C ②a等于4.0,CO2的转化率迅速提高到最大值;而在4.0之后增大a,CO2的转化率无明显增大

  7.乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。

  Ⅰ.工业生产乙二醛

  (1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法

  在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反应的化学方程式为______________________。该法具有原料易得、反应条件温和等优点,但也存在比较明显的缺点是________________________________________________________________________。

  (2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法

  ①已知:OHC—CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78 kJ·mol-1 K1

  2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1 K2

  乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC—CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。相同温度下,该反应的化学平衡常数K=________(用含K1、K2的代数式表示)。

  ②当原料气中氧醇比为1.35时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示。反应温度在450~495℃之间和超过495℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是______________、________________。

  Ⅱ.乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如图所示,通电后,阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。

  (3)阴极反应式为__________________________________________。

  (4)阳极液中盐酸的作用,除了产生氯气外,还有

  ________________________________________________________________________。

  (5)保持电流强度为a A,电解t min,制得乙醛酸m g。列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=________。(设:法拉第常数为f C·mol-1;η=×100%)

  解析:本题考查热化学、化学平衡、电化学等知识。(1)CH3CHO和稀硝酸反应,CH3CHO被氧化为OHC—CHO,稀硝酸被还原为NO,根据得失电子守恒,原子守恒配平化学方程式:3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O。该方法的缺点是产生有毒气体NO。(2)①根据盖斯定律,由第二个反应-第一个反应,可得:HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC—CHO(g)+2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1-(-78 kJ·mol-1)=-406 kJ·mol-1。两个方程式相减,则平衡常数相除,故该反应的化学平衡常数K=。②该反应为放热反应,温度升高,主反应平衡向逆反应方向移动,乙二醛产率降低;温度大于495℃,乙二醇大量转化为CO2等副产物,乙二醛产率降低。(3)阴极H+发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-===H2↑。(4)乙二醛为非电解质,阳极液中盐酸还可作电解质溶液,增强溶液导电性。(5)根据OHC—CHOOHC—COOH,知生成m g乙醛酸消耗电子的物质的量为×2 mol,电极上通过电子的总物质的量为=mol,则电流效率η=×100%=×100%=%。

  答案:(1)3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O 尾气有污染(或“腐蚀设备”等其他合理答案)

  (2)①-406  ②温度升高,主反应平衡向逆反应方向移动 温度大于495℃,乙二醇大量转化为CO2等副产物

  (3)2H++2e-===H2↑

  (4)增强导电性(或“平衡阴极区电解液电荷”等其他合理答案)

  (5)%(或其他合理答案)

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