【文档说明】四川省凉山彝族自治州安宁联盟2023-2024学年高一下学期6月期末考试化学试题 Word版含解析.docx,共(17)页,1019.167 KB,由小赞的店铺上传
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安宁河联盟2023~2024学年度下期高中2023级期末联考化学考试时间75分钟,满分100分注意事项:1.答题前,考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚。2.选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上,如需改动
,用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案;非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答,超出答题区域答题的答案无效;在草稿纸上、试卷上答题无效。3.考试结束后由监考老师将答题卡收回。可能用到的相对原
子质量:H-1C-12N-14O-16S-32Zn-65一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与生活息息相关,下列说法正确的是A.糖类、油脂、蛋白质都是有机高分子B.处理废旧塑料制品时
可以进行深挖填埋或焚烧C.长期服用阿司匹林可预防某些疾病,没有副作用D.棉花、羊毛、蚕丝和麻都是天然纤维【答案】D【解析】【详解】A.糖类中淀粉和纤维素是有机高分子,葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖都不是,油脂不是有机高分子,蛋白质是,A错误;B.废旧塑料深
埋不能降解,焚烧会造成环境污染,B错误;C.阿司匹林是药物,长期服用也有副作用,C错误;D.棉花、羊毛、蚕丝和麻都是天然纤维,D正确;故答案选D。2.关于有机化合物的化学用语表示错误的是A.乙醇的结构式为B.乙烯分子的球棍模型为C.乙酸的空间填充模型为D.键线式为的物质分子
式为C8H8【答案】B【解析】【详解】A.乙醇的结构式为,A正确;B.乙烯分子中碳原子的半径大于氢原子的半径,乙烯分子的球棍模型应该是,B错误;C.乙酸的空间填充模型为,C正确;D.键线式为的物质,8个顶点处有8个碳原子,每
个碳原子与其它碳原子形成3个共价键,每个碳原子处还应连接1个氢原子,分子式为C8H8,D正确;故答案选B。3.科研人员提出NOx和SO2在形成雾霾时与大气中的氨有关,其主要过程示意图如下图所示。下列说法不正确的是A.大量化石燃料(主要指煤、石油、天然气)的燃烧,是产生雾霾的原因之一
B.雾和霾的分散质不同C.该过程涉及的反应均为氧化还原反应D.大气中的氨气与过度施用铵态氮肥有关【答案】C【解析】【详解】A.大量化石燃料(主要指煤、石油、天然气)的燃烧,是产生雾霾的主要原因,汽车尾气的排放也是造成雾霾的原因之一,故A正确;B.雾的分散质是气体,霾的分散质是固体,二
者不同,故B正确;C.该过程中SO3、N2O5与水反应的过程等是非氧化还原反应,故C错误;D.过度施用铵态氮肥,铵盐受热易分解挥发出氨气进入大气,故D正确;故答案为:C。4.关于有机化合物的说法错误的是A.CH3CH2CH3和CH3(CH2)4CH3互
为同系物B.和互为同分异构体C.该有机物的一氯取代物有7种D.和为同一种物质【答案】B【解析】【详解】A.CH3CH2CH3分子式为C3H8,CH3(CH2)4CH3分子式为C6H14,两者组成和结构相似,相差3
个CH2,互为同系物,故A正确;B.和都是异戊烷的结构简式,是同一种物质,故B错误;C.根据等效氢的判断,等效氢共有7种,故其一氯取代物有7种,故C正确;D.已知甲烷是正四面体结构,二溴甲烷只有一种,所以和为同一种物质,故D正确;选B。5.下列关于能源的说法正确的是A.
可燃冰(CH4•nH2O)被认为是21世纪的高效清洁能源,且储量巨大,所以可以无限制的开采使用B.通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,有利于实现“碳中和”的目标C.石油的分馏和裂化都属于化学变化D.电能也是一种非常重要的新能源,人们常用的手
机、笔记本电脑、数码摄像机等使用的锂离子电池,可以实现放电与充电的循环利用,属于二次电池【答案】D【解析】【详解】A.可燃冰过度开采可能诱发海底地质灾害,加重温室效应,A错误;B.“碳中和”是指CO2的排放总量和减少总量相当,通过清洁煤技术减少煤燃烧污染,但不能减少二氧化碳的排放
量,达不到碳中和的目的,B错误;C.石油的分馏是利用石油中各组分的沸点的不同进行分离的过程,属于物理变化,C错误;D.锂离子电池可以实现放电与充电循环利,用属于二次电池,D正确;故选D。6.用下列仪器或装置
(D图中夹持略)进行相应实验,不能达到实验目的的是A.配制一定物质的量浓度的溶液时定容操作B.检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化硫C.实验室制备氯气D.收集NO2气体A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【详解】A.配制一定物
质的量浓度的溶液时定容,眼睛平视刻度线,用胶头滴管逐滴加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切,故A正确;B.二氧化硫能使品红溶液褪色,可以用该装置检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化硫,故B正确;的C.二氧化锰和浓
盐酸在加热条件下生成氯气,故C正确;D.NO2密度大于空气,应该用向上排空气法收集NO2气体,故D错误;选D。7.微生物呼吸细菌可将工业废水中的有机污染物转化为CO2,其工作原理如图所示。下列说法正确的是A.A极
为负极,有机污染物被还原为CO2B.电池工作时温度越高,越有利于有机污染物转化为CO2C.B极电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2OD.一段时间后正极区溶液pH下降【答案】C【解析】【分析】A极有机污染物转化为二氧化碳,失去电子为负极,发生氧化反应,B极为正极,氧气得电子生
成水,发生还原反应;【详解】A.A极为负极,有机污染物转化为二氧化碳,失去电子,被氧化为CO2,A错误;B.微生物呼吸细菌相当于催化剂,需要适宜的温度,温度过高会失去作用,高温不利于有机污染物转化为CO2,B错误;C.B
极为正极,氧气得电子生成水,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O,C正确;D.正极反应是O2+4e-+4H+=2H2O,H+浓度降低,正极区溶液pH上升,D错误;故选C。8.常温下,下列各组离子在指定条件下能大量共存的是A
.澄清透明溶液中:Ba2+、K+、3NO−、MnO4−B.酸性溶液中:Fe3+、SCN-、24SO−、Cu2+C.可与Al反应放出氢气的溶液中:K+、Ca2+、Cl-、3HCO−D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液中:Fe2+、I-
、Na+、3NO−【答案】A【解析】【详解】A.澄清透明溶液中:Ba2+、K+、3NO−、MnO4−之间不互相反应,可以大量共存,A正确;B.Fe3+与SCN-反应生成血红色的Fe(SCN)3,不能大量共存,B错误;C.可与Al反应放出氢气的溶液既可以显酸性
也可以显碱性,而3HCO−既可以与H+反应也可以与OH-反应,不能大量共存,C错误;D.使紫色石蕊溶液呈红色的溶液显酸性,含有H+,溶液中又含有3NO−,则该溶液相当于硝酸,有强氧化性,可以氧化Fe2+和I-,不能大量共存,D错误;故选A
。9.海洋资源十分丰富,某研究性学习小组设计的从海带中提取碘单质的流程图如下:下列说法错误的是A.步骤④离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2OB.步骤⑤提取碘的有机溶剂可以改为乙醇或苯C.检验含碘溶液中I2的方法是向溶液中滴加几滴淀粉
溶液,看溶液是否变为蓝色D.步骤⑥从I2的CCl4溶液中分离出I2的方法是减压蒸馏【答案】B【解析】【详解】A.步骤④H2O2作氧化剂将I-氧化为I2,离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,故A
正确;B.乙醇与水互溶,不能选择乙醇作有机萃取剂,故B错误;C.I2能使淀粉变蓝,检验含碘溶液中I2的方法是向溶液中滴加几滴淀粉溶液,故C正确;D.利用I2与CCl4的沸点不同,从I2的CCl4溶液中分离出I2的方法是减压蒸馏,故D正确;选B。10.在容积为2L的密闭容器中发生图中的可逆反应,下列
说法正确的是的A.若生成2molAB2,则放出的热量为()12EEkJ−B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小C.保持容积不变充入Ar,化学反应速率不变D.再充入1molAB2,化学反应速率减小【答案】C【解析】【详解】A.反应物总能量低于生成
物总能量,是吸热反应,若生成2molAB2,则吸收的热量为()12EEkJ−,故A错误;B.升高温度,正、逆反应速率均增大,故B错误;C.保持容积不变充入Ar,参加反应的各成分浓度不变,故化学反应速率不
变,故C正确;D.再充入1molAB2,增大生成物浓度,化学反应速率增大,故D错误;答案选C。11.已知A、B、C、D、E、F、G是短周期主族元素,其原子半径与原子序数的关系如图所示,其中B、D、F原子最外层电子数之和等于F的质子数,F的简单离子半径在同周期元素中最小
,D与E可形成含有非极性键的淡黄色固体,D与G同主族。下列说法正确的是A.简单离子的半径:G>D>E>FB.简单氢化物的热稳定性:B<D<CC.化合物使石蕊溶液显红色D.氧化物对应水化物的碱性:F>E【答案】A【解析】【分析】由图判断A为第一周
期,B、C、D为第二周期,E、F、G为第三周期。F的简单离子半径在同周期元素中最小,故F为Al;B、D、F的最外层电子数之和为13,故B、D最外层电子数之和为10,由此,B为C、D为O、故C为N;D与G同主族,G为S,D与E
形成过氧化钠,E为Na.即A-H、B-C、C-N、D-O、E-Na、F-Al、G-S,据此分析解题。【详解】A.G(S2-)、D(O2-)、E(Na+)、F(Al3+),S2-有三个电子层,半径最大,其余三个离子的电子层结构相同,所带电荷数越大离子半径越小,故
离子半径大小顺序应为:G(S2-)>D(O2-)>E(Na+)>F(Al3+),A正确;B.元素非金属性越强,简单氢化物的热稳定性越高,故顺序为:B(CH4)<C(NH3)<D(H2O),B错误;C.化合物即为Na2CO3,碳酸根水溶液显碱性,故能使石蕊显蓝色,C错误;D.金属性越强氧化物对应
水化物的碱性越强,碱性:F[Al(OH)3]<E(NaOH),D错误;故选A。12.现代社会中,人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。以下反应能量变化符合图像所示的是①灼热的炭与二氧化碳的反应②盐酸与碳酸氢钠的反应③氢气与氯气的反应④铁片与盐酸
的反应⑤氢氧化钡与氯化铵的反应⑥铜与浓硝酸反应A.①③⑤B.①②④C.③④⑥D.①③⑥【答案】C【解析】【详解】由图可知,所示的应该为放热反应。①灼热的炭与二氧化碳的反应②盐酸与碳酸氢钠的反应⑤氢氧化钡与氯化铵的反应均为吸热反应;③氢气与氯气的反应④铁片与盐酸的反应⑥铜与浓硝酸反应均为放
热反应;故符合图像所示的为③④⑥;答案选C。13.下列叙述错误的是A.乙醇与金属钠能反应,且在相同条件下比水与金属钠的反应更剧烈B.若要使1molCH4完全和Cl2发生取代反应,生成等物质的量的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3
、CCl4,需要Cl2的物质的量为2.5molC.维生素A的结构简式为1mol维生素A最多可以和5molH2加成D.结构简式为的有机物分子中,处于同一平面的碳原子最多有10个【答案】A【解析】【详解】A
.乙醇与金属钠能反应,但是相同条件下比水与金属钠的反应更缓和,A错误;B.1molCH4生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物质的量之比为1∶1∶1∶1,即生成0.25molCH3Cl、0.25molCH2Cl2、0.25molCHCl3、0.2
5molCCl4,则所需n(Cl2)=0.25mol×(1+2+3+4)=2.5mol,B正确;C.1mol维生素A含有5mol,因此需要5molH2加成,C正确;D.该有机物结构可写为,共平面的碳原子最多有10个,D正确;故答案选A。14.在体积为5L的恒温恒容密闭容器中发生反
应C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g),能说明反应已达到平衡状态的是①混合气体的压强不随时间变化②v(CO)=v(H2O)③容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化④混合气体的密度保持不变⑤
容器内H2、H2O的浓度之比为1∶1A.①②③B.②③④C.③④⑤D.①③④【答案】D【解析】【详解】结合“变量不变”原则判断:①恒温恒容时混合气体的压强取决于气体总的物质的量的变化,而该反应是气体体积增加的反应,故在未平衡时气体的压强始终在变化,所
以混合气体的压强不随时间变化可说明达平衡,①正确;②未说明是正反应速率还是逆反应速率,不能说明达平衡,②错误;③该反应是气体体积增加的反应,故气体的总的物质的量n在反应未平衡时始终在增加,由质量守恒可知气体的总质量m减小,根据m¯n=容器中气体的¯在未平衡时始终在减小
,所以当容器中气体的¯不随时间变化时可说明达平衡,③正确;④由质量守恒可知气体的总质量m减小,容器的体积V不变,故混合气体的密度mρ=V在未平衡时始终在变化,所以当容器中气体的密度不随时间变化时可说明达平衡,④正确;⑤容器内H2、
H2O的浓度之比为1∶1与平衡并无必然关联,⑤错误;故①③④正确,答案选D。二、非选择题:本题共4小题,共58分。15.乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平,用乙烯为主要原料合成乙酸乙酯合成路线如下图所示:回答下列问题:(1)乙烯
属于___________(填“饱和烃”或“不饱和烃”),___________(填“能”或“不能”)使高锰酸钾褪色。B物质的名称为___________,C分子中含有的官能团为___________(写结构简
式)。(2)反应①的化学方程式为:___________,属于___________(反应类型)。反应②的化学方程式为:___________,属于___________(反应类型)。(3)反应④的发生装置如下图所示,实验操作时先加入无水乙醇,再沿器壁缓慢加入浓硫酸,
冷却后加入无水乙酸,加入几块碎瓷片,加热,用饱和碳酸钠溶液吸收生成的乙酸乙酯。下列说法正确的是___________。A.乙醇与乙酸的酯化反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHΔ浓硫酸CH3COOCH2CH3B.加入碎瓷片的作用的是防止溶
液暴沸C.用Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH3COOC2H5D.乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯不属于取代反应E.浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂(4)若92gA和60gC反应能生成52.8g乙酸乙酯,则乙酸乙
酯的产率为___________。【答案】(1)①.不饱和烃②.能③.乙醛④.—COOH或(2)①.CH2=CH2+H2O→加热、加压催化剂CH3CH2OH②.加成反应③.2CH3CH2OH+O2Cu⎯⎯→2CH3CHO+2H2O④.氧化反应(3)BCE
(4)60%或0.6【解析】【分析】乙烯和水发生加成反应生成乙醇,A是乙醇;乙醇发生催化氧化生成乙醛,B是乙醛;乙醛氧化为乙酸,C是乙酸;乙醇和乙酸发生酯化反应生成乙酸乙酯。【小问1详解】乙烯含有碳碳双键,属于不饱和烃,能使高锰酸钾褪
色。B物质的名称为乙醛,C是乙酸,结构简式为CH3COOH,分子中含有的官能团为-COOH。【小问2详解】反应①是乙烯和水发生加成反应生成乙醇,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2O→加热、加压催化剂CH3CH2OH,
属于加成反应。反应②是乙醇发生催化氧化生成乙醛,化学方程式为2CH3CH2OH+O2Cu⎯⎯→2CH3CHO+2H2O,属于氧化反应。【小问3详解】A.乙醇与乙酸的酯化反应方程式为:CH3COOH+CH3CH2OHΔ浓硫酸CH3COOCH2CH
3+H2O,故A错误;B.加入碎瓷片的作用的是防止溶液暴沸,故B正确;C.CH3COOH与Na2CO3溶液反应产生气泡,CH3COOC2H5与Na2CO3溶液分层,Na2CO3溶液能区分CH3COOH和CH
3COOC2H5,故C正确;D.乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯属于取代反应,故D错误;E.酯化反应中浓硫酸的作用是催化剂和吸水剂,故E正确;选BCE。【小问4详解】92g乙醇的物质的量为2mol,60g乙酸的物质的量为1mol,理论上生成1mol乙酸乙酯,实际能
生成52.8g乙酸乙酯,则乙酸乙酯的产率为52.8g100%60%1mol88g/mol=。16.工业上以铝土矿(主要成分可表示为Al2O3·nH2O,还含有杂质SiO2和Fe2O3)为原料生产铝,主要包括下列过程:请回答下列问题:(1)能提高铝土矿溶解速率的措
施有___________、___________(写出两条即可)。(2)滤渣B是___________(写化学式)。(3)步骤I、II、III中分离溶液和沉淀的操作为___________,所用到的玻璃仪器是___________(填标号)。(4)写出步骤II中发生反应
的离子方程式是___________、___________、___________。(5)步骤III中X为CO2,则所得滤液C的主要成分为___________、___________(写化学式)。(
6)步骤IV“灼烧”操作应该在___________(仪器名称)中进行。(7)反应V的化学方程式是___________。【答案】(1)①.粉碎铝土矿②.提高硫酸浓度、升高温度等(2)Fe(OH)3(3)①.过滤②.BDE(4)①.Al3++4OH-=[Al(OH)4
]-②.Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓③.H++OH-=H2O(5)①.NaHCO3②.Na2SO4(6)坩埚(7)2322AlO()4Al+3O电解熔融冰晶石【解析】【分析】铝土矿主要成分可表示为Al2O3·nH2O,还含有杂质SiO2和Fe2O3;铝土
矿加过量硫酸溶解,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤渣A是SiO2,滤液A中含有硫酸铝、硫酸铁、硫酸,滤液A加过量氢氧化钠,硫酸铁转化为氢氧化铁沉淀,硫酸铝转化为四羟基铝酸钠,过滤,滤渣B是氢氧化铁,滤液B是四羟基合铝酸钠和硫酸钠,滤液B通入过
量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀,过滤,滤渣C是氢氧化铝,氢氧化铝灼烧生成氧化铝,D是氧化铝,电解熔融氧化铝生成金属铝。【小问1详解】根据影响反应速率的因素,能提高铝土矿溶解速率的措施有粉碎铝土矿、提高硫酸浓度、升高温度等;【小问2详解】硫酸铁和过量氢氧化钠反应生
成氢氧化铁沉淀,则滤渣B是Fe(OH)3;【小问3详解】步骤I、II、III为过滤,过滤装置图为,所用到的玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,选BDE;【小问4详解】步骤II中硫酸铝和氢氧化钠反应生成四羟基铝
酸钠和硫酸钠,硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠、氢氧化钠和硫酸反应生成氯酸钠和水,发生反应的离子方程式是Al3++4OH-=[Al(OH)4]-、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓、H++OH-=H2O;【小问5详解】滤液B是四羟基
铝酸钠和硫酸钠,步骤III中X为CO2,四羟基铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,则所得滤液C的主要成分为NaHCO3、Na2SO4;【小问6详解】步骤IV“灼烧”,灼烧固体应该在坩埚中进行;【小问7详解】电解熔融氧化铝生成金属铝和氧气,
反应V的化学方程式是2322AlO()4Al+3O电解熔融冰晶石。17.硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上,工业硅应用已经渗透到我国国防军工、信息产业、新能源等相关行业中,展现了广阔的应用前景。(1)画出硅的原子结构示意图______
_____。(2)太阳能电池芯片的主要成分是___________(填化学式),光导纤维的主要成分是___________(填名称)。(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶应使用橡胶塞,而不用玻璃塞,请用化
学方程式解释原因___________。(4)工业上制取高纯硅的其中一种工艺流程示意图如下:①用石英砂和焦炭在电弧炉中制粗硅,该反应的化学方程式为___________。②已知SiHCl3(常温下为液
体)能与H2O强烈反应,生成两种酸和一种质量最轻的气体单质,写出SiHCl3与水反应的化学方程式:___________。(5)某同学为了验证碳和硅两种元素非金属性的相对强弱,用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。①C中X溶液名称是___________,D中看到的现
象为___________。②该实验可说明碳、硅的非金属性强弱顺序为C___________Si(填“>”或“<”),试从结构角度解释其原因___________。【答案】(1)(2)①.Si②.二氧化硅的(3)SiO2+2NaOH=Na2SiO3+
H2O(4)①.SiO2+2C高温Si+2CO②.SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓+H2+3HCl(5)①.饱和碳酸氢钠溶液②.产生白色(胶状)沉淀③.>④.碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得
电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱【解析】【小问1详解】硅的原子结构示意图为。【小问2详解】太阳能电池芯片的主要成分是Si;光导纤维的主要成分是二氧化硅。【小问3详解】SiO2是玻璃的主要成分之一,SiO2是酸性氧化物,保存氢氧化钠溶液时若应用玻璃塞,则SiO2和NaOH反应生成Na2
SiO3、H2O,Na2SiO3具有粘性,会使玻璃塞与试剂瓶粘在一起,因此保存NaOH溶液不能使用玻璃塞,用化学方程式表示为:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。【小问4详解】石英砂的主要成分为二氧化硅,二氧化硅和碳在高温条件下反应生
成硅和一氧化碳,根据原子守恒、电子守恒,可得反应方程式为:SiO2+2C高温Si+2CO;②SiHCl3与H2O强烈反应,生成两种酸和一种质量最轻的气体单质SiHCl3与水反应的化学方程式:SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+H2+3HCl或SiHCl3+4H2O=H4SiO4↓
+H2+3HCl。【小问5详解】①因为浓盐酸具有挥发性,所以装置C的作用是将CO2气体中的杂质HCl气体除去,可以使用的试剂为饱和NaHCO3溶液;C装置中的试剂X是NaHCO3,观察到的现象是产生白色
(胶状)沉淀,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;产生白色(胶状)沉淀;②碳、硅的非金属性逐渐减弱的原因:由于碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力减弱,元素的非金属性减弱,所以元素的非金属性:碳>硅,
故答案为:>;碳和硅位于同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,得电子的能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱。18.我国科学家成功合成新型催化剂,将CO2和H2高效转化为甲醇(CH3OH)和另-种物质。(1)写出该反应的化学方程式___________。(2)上述反应常用CuO和
ZnO的混合物作催化剂。经研究发现,催化剂中CuO的质量分数w对CH3OH的产率和CO2的转化率有明显影响。实验数据如表所示:w(CuO)(%)30405060708090CH3OH的产率(%)35506560555450CO2的转化率(%)1520454
2403630根据数据表判断,催化剂中CuO的最佳质量分数为___________。(3)向温度为500K、容积为10L的密闭容器中充入1molCO2(g)和3molH2(g),测得CH3OH(g)的物质的量随
时间变化如表所示,时间/min02468n(CH3OH(g))/mol00.40.70.80.8①0~2min内,用H2表示化学反应速率v(H2)=___________。②反应达到平衡时,CO2的转化率为___________,H2O的体积分数为______
_____%(保留一位小数)。(4)燃料电池能有效提高能源利用率,写出甲醇-空气燃料电池在碱性条件(KOH溶液)中负极电极反应式___________。工作时,电子从___________(填“a”或者“b”,下同)极经外电路流向______
_____极,当转移2NA电子时,消耗标准状况下氧气的体积是___________。【答案】(1)CO2+3H2催化剂CH3OH+H2O(2)50%(3)①.0.06mol·L-1·min-1②.80%或0.8③.33.3的(4)①.CH3OH-6e-+8O
H-=CO23−+6H2O②.a③.b④.11.2L【解析】【小问1详解】由图可知,另外一种物质为H2O,故方程式为CO2+3H2催化剂CH3OH+H2O。小问2详解】根据表中数据可知氧化铜的质量分数为50%时CO2的转化率和CH3OH的产率最高。【小问
3详解】反应达到平衡时,CH3OH的物质的量为0.8mol,列出三段式;2232CO(g)3H(g)CHOH(g)HO(g)(mol)1300(mol)0.41.20.40.42min(mol)0.61.80.40.4++起始反应2232CO(g
)3H(g)CHOH(g)HO(g)(mol)1300(mol)0.82.40.80.82min(mol)0.20.60.80.8++起始反应①0~2min,用H2表示化学反应速率v(H2)=0.43210molminL
=0.06mol·L-1·min-1。②6min时,反应达到平衡,CO2的转化率为0.81×100%=80%,H2O(g)的体积分数等于物质的量分数,0.80.80.80.20.6+++×100%=33.3%。【小问4详
解】甲醇-空气燃料电池中甲醇在负极反应,碱性条件(KOH溶液)中的电极反应式是CH3OH-6e-+8OH-=CO23−+6H2O;氧气在正极反应,电极反应式是O2+4e-+2H2O=4OH-。电子由负极(a)经外电路流向正极(b),1mol氧
气转移4mol电子,当外电路中转移2NA电子时,消耗0.5mol氧气,根据V=n·Vm标准状况下氧气的体积:0.5mol×22.4L/mol=11.2L。【