考生須知:
1.本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分,共8頁,滿分100分,考試時間90分鐘。
2.答題前,在答題卷指定區(qū)域填寫班級、姓名、考場號、座位號及準(zhǔn)考證號。
3.所有答案必須寫在答題卷上,寫在試卷上無效。
4.考試結(jié)束后,只需上交答題卷。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 P-31 S-32 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64 Ga-70 As-75 Ag-108 Ba-137
選擇題部分
一、選擇題(本大題共16小題,每小題3分,共48分。每個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. 下列物質(zhì)中屬于電解質(zhì)的是
A. NOB. 金剛石C. 冰水混合物D. 稀硫酸
【答案】C
【解析】
【分析】電解質(zhì)是指在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。
【詳解】A.NO在水溶液中或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電,是非電解質(zhì),A不符合題意;
B.金剛石是單質(zhì),既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),B不符合題意;
C.冰水混合物只含有水,是純凈物,水是屬于電解質(zhì),C符合題意;
D.稀硫酸是溶液,溶液是混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),D不符合題意;
故選C。
2. 硫酸亞鐵應(yīng)用廣泛,下列說法不正確的是
A. Fe元素位于周期表ds區(qū)B. 屬于鹽類
C. 溶液呈酸性D. 溶液在空氣中易變質(zhì)
【答案】A
【解析】
【詳解】A.基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為3d64s2,最后填入的能級是d,因此Fe元素位于周期表d區(qū),故A錯誤;
B.硫酸亞鐵是由亞鐵離子和硫酸根離子構(gòu)成的化合物,屬于鹽類,故B正確;
C.硫酸亞鐵溶液中,亞鐵離子會發(fā)生水解反應(yīng)生成氫氧化亞鐵和氫離子,從而使溶液呈酸性,故C正確;
D.硫酸亞鐵中二價鐵具有強還原性,易被氧化生成三價鐵,因此溶液在空氣中易變質(zhì),故D正確;
故答案選A。
3. 下列化學(xué)用語表示正確的是
A. 中子數(shù)為10的氧原子:
B. 的空間填充模型:
C. NaCl的形成過程:
D. 基態(tài)Cr原子的價層電子軌道表示式:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.中子數(shù)為10的氧原子,則質(zhì)量數(shù)為10+8=18,則中子數(shù)為10的氧原子:,故A錯誤;
B.甲烷的空間構(gòu)型為正四面體形,空間填充模型為,故B正確;
C.NaCl是離子化合物,用電子式表示NaCl的形成過程:,故C錯誤;
D.鉻為第24號元素,價層電子排布式為3d54s1,基態(tài)Cr原子的價層電子軌道表示式為,故D錯誤;
故答案選B。
4. 物質(zhì)的性質(zhì)決定用途,下列兩者對應(yīng)關(guān)系不正確的是
A. 鋼的硬度大、抗壓、性脆,可用于制造機械
B. 漂粉精具有強氧化性,可用于殺菌消毒
C. La-Ni合金能大量吸收,稍加熱又易釋放,可用作儲氫合金
D. 碳化硅硬度很大,可用作砂紙和砂輪的磨料
【答案】A
【解析】
【詳解】A.鋼的含碳量比生鐵小,韌性強,延展性好,可以用于制造機械,故A錯誤;
B.漂白粉主要成分為CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分為Ca(ClO)2,生效時生成HClO,具有強氧化性可以漂白劑,也可以殺菌消毒,故B正確;
C.鑭鎳(La-Ni)合金能大量吸收H2,并與H2結(jié)合成金屬氫化物,稍稍加熱又會分解,將儲存在其中的氫釋放出來,可作儲氫材料,故C正確;
D.新型陶瓷碳化硅(SiC)屬于共價晶體,原子之間以極強的共價鍵結(jié)合,因而硬度很大,故可用作砂紙和砂輪的磨料,故D正確;
故答案選A。
5. 已知反應(yīng)中僅一種元素發(fā)生了化合價變化,下列說法不正確的是
A. 既是氧化劑又是還原劑B. 是還原產(chǎn)物,是氧化產(chǎn)物
C. 3ml 發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子5mlD. 不能與大量共存
【答案】C
【解析】
【分析】反應(yīng)中僅一種元素發(fā)生了化合價變化,結(jié)合元素周期表中同主族元素從上往下,非金屬性逐漸減弱,得電子的能力:,可知中溴、氯元素為均為-1價,則碘元素為+1價,據(jù)此作答。
【詳解】A.反應(yīng)中碘元素化合價從+1價改變到-1價和+5價,既有升高又有降低,因此既是氧化劑又是還原劑,故A正確;
B.反應(yīng)中碘元素化合價+1價降低生成-1價的碘離子,因此是還原產(chǎn)物,反應(yīng)中碘元素化合價+1價升高生成+5價的碘酸根,因此是氧化產(chǎn)物,故B正確;
C.根據(jù)反應(yīng)可知,,則3ml發(fā)生反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子4ml,故C錯誤;
D.具有氧化性,亞硫酸根離子具有還原性,會發(fā)生氧化還原反應(yīng),所以二者不能大量共存,故D正確;
故答案選C。
6. 下列實驗裝置能達到相關(guān)實驗?zāi)康牡氖?br>A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.實驗室用MnO2和濃鹽酸共熱的方法來制取Cl2,圖中缺少加熱裝置無法實現(xiàn)其目的,A不符合題意;
B.I2易升華,KCl熱穩(wěn)定性較好,且與I2不反應(yīng),能夠用圖示裝置分離I2和KCl,B符合題意;
C.FeCl3溶液與NaOH溶液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀,不能制備Fe(OH)3膠體,C不符合題意;
D.苯和水為互不相溶的兩種液體,應(yīng)用分液操作來分離而不能用過濾操作來分離,D不符合題意;
故選B。
7. 下列離子方程式不正確的是
A. 過氧化鈉溶于水:
B. 澄清石灰水與少量小蘇打溶液混合:
C. 飽和溶液處理水垢:
D. 用稀硝酸清洗試管內(nèi)壁附著的銀:
【答案】D
【解析】
【詳解】A.過氧化鈉溶于水反應(yīng),過氧化鈉不能拆,離子方程式為,故A正確;
B.澄清石灰水與少量小蘇打溶液混合,二者反應(yīng)生成CaCO3、NaOH和H2O,離子方程式為,故B正確;
C.用碳酸鈉溶液處理鍋爐水垢中的硫酸鈣,實現(xiàn)硫酸鈣轉(zhuǎn)化為易溶于酸的碳酸鈣,離子方程式為:,故C正確;
D.用稀硝酸清洗試管內(nèi)壁附著的銀:3Ag+4H++=3Ag++NO↑+2H2O,故D錯誤;
故答案選D。
8. 下列說法正確的是
A. 利用煤干餾可將煤中含有的苯、甲苯提取出來
B. 生物柴油可以液化石油氣、汽油、地溝油等碳氫化合物為原料來制備
C. 少量硫酸鈉可以促進蛋白質(zhì)的溶解,但濃度增大又會降低蛋白質(zhì)的溶解度
D. 光照條件下,控制、物質(zhì)的量之比1∶1即可制得純凈的和HCl
【答案】C
【解析】
【詳解】A.煤中不含苯、甲苯,煤的干餾發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)得到苯、甲苯,A錯誤;
B.生物柴油是指植物油、動物油、廢棄油脂或微生物油脂與甲醇或乙醇經(jīng)酯轉(zhuǎn)化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。液化石油氣、汽油主要成分是烴類,B錯誤;
C.少量硫酸鈉可以促進蛋白質(zhì)的溶解,硫酸鈉濃度增大使蛋白質(zhì)鹽析,會降低蛋白質(zhì)的溶解度,C正確;
D.與的反應(yīng)多取代同時存在,光照條件下,控制、物質(zhì)的量之比1∶1不能制得純凈的和HCl,D錯誤;
故選C。
9. 甲氧補骨脂素臨床用于治療白癜風(fēng),結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是
A. 分子中存在2種官能團
B. 分子中環(huán)上的碳原子都共面
C. 該物質(zhì)既能使溴水褪色,也能與NaOH溶液反應(yīng)
D. 1ml該物質(zhì)催化加氫,最多可消耗5ml H2
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖可知,分子中存在醚鍵、酯基和碳碳雙鍵3種官能團,A錯誤;
B.左側(cè)五元環(huán)中,與O原子直接相連且采取sp3雜化的碳原子不一定與其他3個碳原子共面,則所有碳原子不一定共面,B錯誤;
C.該物質(zhì)含有碳碳雙鍵,可使溴水褪色;含有酯基,能與NaOH溶液反應(yīng),C正確;
D.苯環(huán)、碳碳雙鍵均能與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1ml該物質(zhì)催化加氫,最多可消耗4mlH2,D錯誤;
故選C。
10. 設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A. 2.3g鈉與重水()充分反應(yīng)產(chǎn)生0.2g
B. 溶液中含和微??倲?shù)為
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L甲烷和乙烯的混合氣體中共含有4個鍵
D. 已知燃燒熱數(shù)值為285.8,則放熱285.8時共消耗分子總數(shù)一定為
【答案】A
【解析】
【詳解】A.2.3g鈉的物質(zhì)的量是0.1ml,與重水()充分反應(yīng)產(chǎn)生0.05mlD2,質(zhì)量是0.05ml×4g/ml=0.2g,故A正確;
B.未說明醋酸鈉溶液的體積,無法計算含和微??倲?shù),故B錯誤;
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L甲烷和乙烯為1ml,1個甲烷分子中含有4個鍵,1個乙烯分子中含有5個鍵,因此混合氣體中共含有個鍵,故C錯誤;
D.燃燒熱指的是1ml可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定物質(zhì)時放出的熱量,H2燃燒時生成液態(tài)的水,即1ml H2完全燃燒生成液態(tài)水時放熱為285.8,當(dāng)放熱285.8時若是水為氣態(tài),則消耗不等于1ml,即消耗分子總數(shù)不等于,故D錯誤;
故答案選A。
11. 鋰硫電池是一種非常有潛力的可充電電池,其電化學(xué)裝置如圖,其中硫電極為多孔碳/復(fù)合材料,通過離子的脫嵌實現(xiàn)放電。下列有關(guān)說法正確的是
A. 充電時,向硫電極移動
B. 充電時,硫電極的電極反應(yīng):
C. 放電時,鋰電極為負極,發(fā)生還原反應(yīng)
D. 放電時,消耗1ml Li,理論上正極質(zhì)量減少16g
【答案】B
【解析】
【分析】該裝置為原電池時,Li是負極發(fā)生氧化反應(yīng),S是正極發(fā)生還原反應(yīng),充電時,鋰與電源負極相連,作陰極,S與電源正極相連,作陽極,據(jù)此作答。
【詳解】A.充電時,陽離子移向陰極,因此向鋰電極移動,故A錯誤;
B.充電時,S與電源正極相連,作陽極,電極反應(yīng):,故B正確;
C.放電時,鋰在負極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng),故C錯誤;
D.題中信息說明,硫電極為多孔碳/ Li2S 復(fù)合材料,通過離子的脫嵌實現(xiàn)放電,因此鋰離子會嵌入到硫電極中,放電時,S在正極得電子,正極電極反應(yīng)式為S+2e-+2Li+=Li2S,消耗1mlLi,轉(zhuǎn)移電子為1ml,則正極轉(zhuǎn)化為Li2S,質(zhì)量增加,故D錯誤;
故答案選B。
12. 鎂及其合金是用途很廣的金屬材料。某興趣小組按如下步驟從海水中提取鎂:
下列說法不正確的是
A. 操作①為過濾,試劑X可以選用NaOH溶液
B. 試劑Y為鹽酸,相應(yīng)離子方程式為Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
C. 操作②在獲得MgCl2晶體后需要進一步在空氣中加熱脫去結(jié)晶水
D. 與電解MgO相比,電解熔融MgCl2的方式冶煉金屬鎂具有節(jié)能優(yōu)勢
【答案】C
【解析】
【分析】海水中加入試劑X為堿溶液,沉淀鎂離子生成氫氧化鎂沉淀,①操作為過濾,得到的氫氧化鎂沉淀中加入試劑Y為鹽酸溶解,得到氯化鎂溶液,通過②蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶得到氯化鎂晶體,在氯化氫氣流中加熱失水得到無水氯化鎂,電解熔融氯化鎂得到金屬鎂和氯氣。
【詳解】A.操作①為過濾,試劑X可以選用NaOH溶液,生成氫氧化鎂沉淀,A正確;
B.試劑Y為鹽酸,氫氧化鎂沉淀溶解反應(yīng)相應(yīng)的離子方程式為:Mg(OH)2+2H+═Mg2++2H2O,B正確;
C.操作②在獲得MgCl2晶體后,需要進一步在HCl氣流中加熱脫去結(jié)晶水,否則鎂離子會水解生成氫氧化鎂沉淀,C錯誤;
D.MgO熔點比MgCl2高,電解MgO消耗較多能源,則電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂具有節(jié)能優(yōu)勢,D正確;
故選C。
13. A、B、C、D、E均為36號以前的元素且原子序數(shù)依次遞增,其中D與A同主族,基態(tài)A原子的最外層有2個未成對電子,C是地殼中含量最多的元素,基態(tài)E原子的M層全充滿而N層只有一個電子。下列說法不正確的是
A. 熔點:
B. E與A、C元素可形成化合物、
C. 與離子空間結(jié)構(gòu)均為平面三角形
D. 配體AC與E形成配合物時,由A原子給出電子對
【答案】A
【解析】
【分析】C是地殼中含量最多的元素,則C為O元素;基態(tài)A原子的最外層有2個未成對電子,A的原子序數(shù)小于B,因此A元素的價層電子排布式為2s22p2,則A為C元素,B為N元素;D與A同主族,則D為Si元素;基態(tài)E原子的M層全充滿而N層只有一個電子,則核外電子排布式為[Ar]3d104s1,E為29號元素Cu,綜合可知,A、B、C、D、E分別為C、N、O、Si、Cu元素。
【詳解】A.NO2為分子晶體,SiO2為共價晶體,共價晶體的熔點更高,因此熔點:,故A錯誤;
B.Cu與C、O元素可形成、,故B正確;
C.的中心原子C原子的價層電子對數(shù)為,無孤電子對,因此空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,中心原子N原子的價層電子對數(shù)為,無孤電子對,因此空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,故C正確;
D.配體CO與銅離子形成配合物時,由于電負性:CO(羥基)
B. 是該反應(yīng)的催化劑,減少體系中的能促進平衡正向移動
C. 根據(jù)歷程分析,按乙酸、濃硫酸、乙醇的混合順序可能更有助于酯化反應(yīng)的進行
D. 、分別與反應(yīng),僅后者的混合體系中能檢測到
【答案】D
【解析】
【詳解】A.羰基是碳氧雙鍵,羥基是碳氧單鍵,氧的電負性比碳強,乙酸分子中氧原子的電子云密度:O(羰基)>O(羥基),A正確;
B.是該反應(yīng)的催化劑,減少體系中的,H2O是該反應(yīng)的生成物,減少生成物,能促進平衡正向移動,B正確;
C.根據(jù)歷程分析,乙酸與氫離子結(jié)合之后,與乙醇發(fā)生反應(yīng),按乙酸、濃硫酸、乙醇的混合順序可能更有助于酯化反應(yīng)的進行,C正確;
D.、分別與反應(yīng),根據(jù)第②步反應(yīng)的機理,羰基氧也生成羥基,在第③步當(dāng)中也可能生產(chǎn)水,故二者的混合體系中均能檢測到,D不正確;
故選D。
16. 根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計方案并進行實驗,觀察到相關(guān)現(xiàn)象,其中方案設(shè)計與結(jié)論都正確的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.將固體樣品加水溶解,滴入濃NaOH溶液并加熱,發(fā)生反應(yīng):,試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙看,氨氣溶于水顯堿性,濕潤的紅色石蕊試紙變藍色,樣品中含有,A正確;
B.鋁為活潑金屬,室溫下能被氧氣氧化,表面產(chǎn)生一層致密薄膜,保護內(nèi)部鋁,因此根據(jù)實驗現(xiàn)象不能說明Al和濃硫酸發(fā)生鈍化,B錯誤;
C.HCl中的Cl的化合價顯-1價,不是最高價,因此不能根據(jù)HCl、H2SiO3的酸性強弱判斷Cl、Si元素的非金屬性強弱,C錯誤;
D.將鎂條引燃后,迅速伸入集滿的集氣瓶,鎂條劇烈燃燒,產(chǎn)生大量白煙MgO,瓶口有淡黃色顆粒S單質(zhì),具有氧化性,D正確;
故選AD。
非選擇題部分
二、非選擇題(本大題共5小題,共52分)
17. 鎵(Ga)與鋁同主族,其單質(zhì)及其化合物具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ga原子的價層電子排布式是___________。
(2)鎵的鹵化物都有較高的催化活性,可用于聚合和脫水等工藝。查得:
①的熔點高于,卻遠低于,原因是___________。
②氣態(tài)時常以:二聚體形式存在,二聚體中各原子均滿足結(jié)構(gòu),則Ga與Cl之間存在的化學(xué)鍵有___________(填字母)。
A.極性鍵 B.氫鍵 C.配位鍵 D.離子鍵 E.金屬鍵
(3)已知氮族元素砷(As)與鎵同周期,下列說法不正確的是___________。
A. 能量最低的激發(fā)態(tài)Ga原子的軌道表示式:[Ar]
B. 化合物中共價鍵成分的百分數(shù):Al2O3Ga2O3,B錯誤;
C.同周期主族元素第一電離能從左往右逐漸增大,第一電離能:,C正確;
D.氫氧化鎵能與強堿反應(yīng),而氨水是弱堿,與過量氨水反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:,D錯誤;
故選ABD。
【小問4詳解】
根據(jù)圖示可知,由均攤法得,一個晶胞中,Ga的個數(shù)為4,As的個數(shù)為,則化學(xué)式為GaAs;若設(shè)該晶體的密度為,晶胞的邊長為apm,阿伏加德羅常數(shù)的值為,則,則。
18. 鈣鈦礦具有優(yōu)異的電導(dǎo)性能。某興趣小組以、為原料進行了如下探究過程:
已知:
①所有氣體體積數(shù)據(jù)均已折算至標(biāo)準(zhǔn)狀況,溶液B的溶質(zhì)為、、。
②沉淀E為、、混合物,調(diào)節(jié)加入量可控制各組分比例。
③,,,,。
回答下列問題:
(1)中鉛元素的化合價為___________,氣體A的成分為___________。
(2)“富氧焙燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(3)適當(dāng)增加溶液B中的加入量,會使的x值___________(填“增大”“減小”或“不變”)。
(4)設(shè)計合理的實驗方案,定性檢驗固體D的化學(xué)組成___________。
(5)為降低產(chǎn)品的雜質(zhì)含量,有同學(xué)提出用替代作沉淀劑,請結(jié)合計算說明沉淀反應(yīng)能進行的理由___________。
【答案】(1) ①. +4 ②. 、
(2)
(3)增大 (4)取少量固體D,加水溶解,若產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體則證明含;繼續(xù)加足量稀鹽酸,若產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體則證明含
(5)沉淀的平衡常數(shù),因、比小,同理可知對應(yīng)沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)更大
【解析】
【分析】中Ba的化合價為+2價,O的化合價為-2價,則鉛元素的化合價為+4價,已知溶液B的溶質(zhì)為、、,則加入HNO3后,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氣體A為,0.1ml與硝酸反應(yīng)生成、和水,即生成的為0.1ml,說明氣體A中還含有其他氣體,氣體A中與反應(yīng)生成和O2,即生成的O2為,根據(jù)氣體A中含有0.1mlCO2,可知由0.1mlCO2生成的O2為0.05ml,綜合可知氣體A中含有0.1mlCO2、0.05ml O2;說明中+4價Pb得電子轉(zhuǎn)化為+2價,做氧化劑,則與HNO3反應(yīng)時,只能是中-2價O失去電子,生成,生成、、和水;固體D為和的混合物,溶液B中加入,沉淀E為、、,“富氧焙燒”得到產(chǎn)物。
【小問1詳解】
由分析知,中鉛元素的化合價為+4價;氣體A的成分為、。
【小問2詳解】
沉淀E為、、,“富氧焙燒”中有參與反應(yīng),根據(jù)原子守恒,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:。
【小問3詳解】
根據(jù)題意可知,因為的Ksp更小,可知草酸鈣先沉淀完,因此增加的加入量,更有利于增加的量,會導(dǎo)致的x值增大。
【小問4詳解】
定性檢驗固體D的化學(xué)組成,可以通過檢驗是否存在過氧化鈉和碳酸鈉來驗證,實驗方案:取少量固體D,加水溶解,若產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體則證明含;繼續(xù)加足量稀鹽酸,若產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體則證明含。
【小問5詳解】
為降低產(chǎn)品的雜質(zhì)含量,用替代作沉淀劑,發(fā)生的反應(yīng)為:,該反應(yīng)的平衡常數(shù),有,代入可知,
發(fā)生的反應(yīng)為:,該反應(yīng)的平衡常數(shù)有,同理可得,沉淀草酸鈣的平衡常數(shù)為,三者平衡常數(shù)均較大,有利于反應(yīng)正向進行,可以替代,故答案為:沉淀的平衡常數(shù),因、比小,同理可知對應(yīng)沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)更大。
19. “雙碳”背景下,實現(xiàn)CO2的轉(zhuǎn)化與利用對人類社會發(fā)展具有重要意義。
I.CO2可與H2作用生產(chǎn)甲醇燃料,涉及反應(yīng)如下:
反應(yīng)①:
反應(yīng)②:
反應(yīng)③:
(1)計算可知反應(yīng)②的___________。
(2)為同時提高反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,除降低溫度外,還可采取的措施有___________(寫出一條即可)。
(3)將CO2和H2按一定比例通入裝有催化劑的反應(yīng)器,持續(xù)反應(yīng)24小時,測得體系中的甲醇產(chǎn)率與催化劑活性、溫度間關(guān)系如圖1所示。其中X點___________(填“是”“不是”或者“無法確定”)處于平衡狀態(tài)。體系在310℃后甲醇的產(chǎn)率下降,原因是___________。
Ⅱ.CO2與H2制CH4的反應(yīng)為:。在2L的恒容密閉容器中,充入2ml CO2和8ml H2,測得體系溫度對CO2平衡轉(zhuǎn)化率(%)和催化劑催化效率的影響如圖2所示。
(4)下列說法不正確的是___________。
A. 平衡常數(shù)大小:KM<KQ
B. 若體系壓強或混合氣體密度保持不變,均可說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)
C. 其他條件不變時,加入合適的催化劑,可以降低該反應(yīng)的活化能和
D. 其他條件不變時,若不使用催化劑,則250℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于P點
(5)Kp為氣體的平衡分壓替代氣體的平衡濃度時所表示的化學(xué)平衡常數(shù),已知氣體的分壓=氣體的總壓×氣體體積分數(shù)。若Q點時反應(yīng)體系的總壓強為1MPa,則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________MPa-2
(6)科學(xué)家設(shè)計電化學(xué)裝置實現(xiàn)了CO2與CH4分子的耦合轉(zhuǎn)化,原理如圖3所示,則陽極的電極反應(yīng)式為___________。
【答案】(1)-90.6
(2)增大體系壓強、移出水蒸氣等
(3) ①. 無法確定 ②. 反應(yīng)②和③均為放熱反應(yīng),升高溫度使平衡逆向移動;升溫會使催化劑活性降低 (4)BCD
(5)1 (6)2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O
【解析】
【小問1詳解】
根據(jù)蓋斯定律:③-①得反應(yīng)②,所以反應(yīng)②的ΔH2=(-49.4-41.2)kJ/ml=-90.6kJ/ml,故答案為:-90.6kJ/ml;
【小問2詳解】
增大體系壓強、移出水蒸氣等,都能使反應(yīng)③平衡正向移動,可以同時提高反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH3OH的平衡產(chǎn)率,故答案為:增大體系壓強、移出水蒸氣;
【小問3詳解】
X點催化劑活性不是最大,同時體系中甲醇產(chǎn)率也不是最高,所以X點無法確定是否處于平衡狀態(tài);在310℃以前,反應(yīng)還沒有達到平衡,甲醇的產(chǎn)率隨著溫度的升高而增大,310℃以后,甲醇產(chǎn)率下降的原因是:反應(yīng)②、③均為放熱反應(yīng),達到平衡后升高溫度,平衡逆向移動,且催化劑活性降低,故答案為:無法確定;反應(yīng)②、③均為放熱反應(yīng),達到平衡后升高溫度,平衡逆向移動,且催化劑活性降低;
【小問4詳解】
A.由圖可知,升高溫度,二氧化碳平衡轉(zhuǎn)化率下降,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,K值減小,所以平衡常數(shù)大小:KM<KQ,A正確;
B.根據(jù)質(zhì)量守恒,混合氣體的質(zhì)量始終不變,容器體積不變,則恒容容器中混合氣體的密度始終不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),而該反應(yīng)為氣體體積變化的反應(yīng),則隨著反應(yīng)進行,容器的壓強發(fā)生改變,體系壓強保持不變,說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)當(dāng),B錯誤;
C.其他條件不變時,加入合適的催化劑,可以降低該反應(yīng)的活化能,但不能改變ΔH,C錯誤;
D.催化劑不能改變反應(yīng)的平衡狀態(tài),所以其他條件不變時,若不使用催化劑,則250℃時CO2的平衡轉(zhuǎn)化率不可能位于P點,D錯誤;
故答案為:BCD;
【小問5詳解】
Q點二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,列化學(xué)平衡三段式,,平衡時混合氣體總物質(zhì)的量為8ml,Kp===1MPa-2,故答案為:1;
【小問6詳解】
由圖可知,甲烷在陽極失去電子轉(zhuǎn)化為乙烯,所以電極反應(yīng)式為2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O,故答案為:2CH4-4e-+2O2-=C2H4+2H2O。
20. 鐵銅金銀形成的合金具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性。某興趣小組設(shè)計如下流程對該材料進行資源回收研究:
已知:①浸金時,Au轉(zhuǎn)化為;
②浸銀時反應(yīng)為,能將HCHO氧化成;
③制備原理為,裝置如圖,制取和使用時須用性質(zhì)穩(wěn)定的氣體按比例稀釋,以防爆炸。
回答下列問題:
(1)儀器X的名稱為___________,濾液A中的陽離子有___________。
(2)下列有關(guān)流程與實驗的說法中,正確的是___________。
A. 流程中X為稀硫酸,因、Ag等催化分解損耗,實際用量會超過理論值
B. 流程中的“一系列操作”包括了蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥等步驟
C. 回收等物質(zhì)的量的Au和Ag,理論上消耗的與的比值為1∶6
D. 制備的裝置中,產(chǎn)生的主要用來稀釋,圖中虛線部分的裝置Y可省去
(3)向浸銀殘液通入適量可得到再生液。研究發(fā)現(xiàn),若保持其他條件不變,銀的浸出率會隨著再生液循環(huán)使用次數(shù)的增加而逐漸降低,原因是___________。
(4)根據(jù)可定量測定產(chǎn)品的純度。步驟為:
①稱取2.850g綠礬產(chǎn)品,溶解,用250mL容量瓶配制成待測液;
②用移液管量取25.00mL待測溶液置于錐形瓶中;
③用硫酸酸化0.01000 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,平行測定3次,滴定管讀數(shù)如下表所示:
則判斷該實驗已達滴定終點的方法是___________,上述樣品中的純度為___________。
【答案】(1) ①. 三頸(燒)瓶 ②. 、、 (2)AD
(3)再生液的會隨著循環(huán)使用次數(shù)的增加而不斷增大,使平衡逆向移動而抑制濾渣B中AgCl的溶解
(4) ①. 當(dāng)加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時,混合溶液由黃色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 ②. 97.5%(或0.975、0.9750)
【解析】
【分析】鐵銅金銀形成的合金在足量酸性溶液和過氧化氫作用下發(fā)生反應(yīng),濾液A含有鐵離子,銅離子,氫離子等陽離子,再用鐵粉還原得到濾液B和濾渣C,濾渣C再跟酸發(fā)生反應(yīng)生成濾液C,還有銅單質(zhì);濾液B和濾液C可以合并,經(jīng)過一系列操作,得到七水合硫酸亞鐵;濾渣A用食鹽水酸性溶液和二氧化氯共同作用得到濾渣B和浸金液,浸金液用調(diào)pH值和草酸還原的方法得到金單質(zhì);濾渣B用亞硫酸鈉溶液調(diào)pH值=9得到浸銀液,浸銀液用甲醛反應(yīng)再調(diào)pH值=14,可以得到單質(zhì)銀以及殘液,殘液可以通入適量的二氧化硫重復(fù)使用。
【小問1詳解】
根據(jù)圖示,儀器X為三頸(燒)瓶,據(jù)分析,濾液A中的陽離子有、、。
【小問2詳解】
A. 流程中X為稀硫酸,因、Ag等催化分解損耗,實際用量會超過理論值,A正確;
B.蒸發(fā)結(jié)晶易失去結(jié)晶水,為得到,流程中的“一系列操作”不采用蒸發(fā)結(jié)晶,B錯誤;
C.根據(jù)題意可得:,,回收等物質(zhì)的量的Au和Ag,理論上消耗的與的比值為2∶1,C錯誤;
D. Y裝有NaHCO3飽和溶液,可除去CO2中的HCl,由于HCl對后續(xù)反應(yīng)沒影響,制備的裝置中,產(chǎn)生的主要用來稀釋,故圖中虛線部分的裝置Y可省去,D正確;
故選AD。
小問3詳解】
銀的浸出率會隨著再生液循環(huán)使用次數(shù)的增加而逐漸降低,原因是:再生液的會隨著循環(huán)使用次數(shù)的增加而不斷增大,使平衡逆向移動而抑制濾渣B中AgCl的溶解。
【小問4詳解】
根據(jù)題意,硫酸酸化的0.01000 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定綠礬溶液,則判斷該實驗已達滴定終點的方法是:當(dāng)加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液時,混合溶液由黃色變?yōu)闇\紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;三次滴定平均消耗=20.00mL,上述樣品中的純度為。
21. 是一種治療腦卒中的新型藥物,常見合成路線為:
已知:。
回答下列問題:
(1)含氧官能團的名稱是___________。
(2)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是___________。
(3)下列有關(guān)說法不正確的是___________。
A. 化合物A→B的反應(yīng)類型為加成反應(yīng),
B. 化合物B的酸性比C弱
C. 化合物C→F的過程中,采用了防止羧基氧化的保護方法
D. 化合物F與足量充分還原后的產(chǎn)物中共含6個手性碳原子
(4)寫出反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式___________。
(5)化合物G()是另一制備工藝的反應(yīng)物。請以化合物A和二甲胺()為原料,設(shè)計合理路線制備化合物G(用流程圖表示,無機試劑任選)。___________。
(6)化合物D可用于生產(chǎn)茴香胺類藥物M(),寫出同時符合以下條件的M的同分異構(gòu)體(不包括立體異構(gòu)體)___________。
①屬于芳香族化合物,但不能與顯色;
②譜和IR譜檢測表明:分子中共有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,含基團“”但不含“”。
【答案】(1)酰胺基、醚鍵
(2) (3)ACD
(4) (5)
(6)、、、
【解析】
【分析】A為苯乙烯,對比A和B的結(jié)構(gòu)可知,A轉(zhuǎn)化為B時由碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為-COOH,并增加了-OCH3基團,所以發(fā)生的是氧化反應(yīng)和取代反應(yīng),根據(jù)B、D的結(jié)構(gòu)可知,B與SOCl2發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生C,C為,C與(CH3)2SO4發(fā)生取代反應(yīng)產(chǎn)生D,E在堿性條件下發(fā)生水解產(chǎn)生羧酸鈉鹽,而后酸化得到F,可知E中仍有酯基,D的分子式為C10H11O3Cl,不飽和度為5,X的分子式為C7H3F4NO2,不飽和度為5,E的分子式為C17H12ClF4NO5,不飽和度為10,因此結(jié)合D、E、X的分子式可知,D與X發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生E,而通過F結(jié)構(gòu)可知X中含有硝基,因此X的結(jié)構(gòu)簡式為:,E的結(jié)構(gòu)簡式為:,據(jù)此作答。
【小問1詳解】
根據(jù)的結(jié)構(gòu)可知,該分子中含氧官能團的名稱是:酰胺基、醚鍵。
【小問2詳解】
根據(jù)分析可知,化合物C的結(jié)構(gòu)簡式是:。
【小問3詳解】
A.對比A和B的結(jié)構(gòu)可知,A轉(zhuǎn)化為B時由碳碳雙鍵轉(zhuǎn)化為-COOH,并增加了-OCH3基團,因此A→B的反應(yīng)類型為氧化反應(yīng)和取代反應(yīng),故A錯誤;
B.氯的電負性大,在B分子結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)引入一個氯原子后,使得苯環(huán)的電子云向氯原子偏移,使得羧基中的-O-H極性增大,酸性增強,因此化合物B的酸性比C弱,故B正確;
C.在C→F的過程中,采用了保護羧基的反應(yīng),但不是防止羧基氧化,故C錯誤;
D.連接四個不同基團的碳原子為手性碳原子,化合物F與足量充分還原后的產(chǎn)物為:(標(biāo)“*”的碳原子為手性碳原子),因此共含7個手性碳原子,故D錯誤;
故答案選ACD。
【小問4詳解】
根據(jù)分析可知,X的結(jié)構(gòu)簡式為:,E的結(jié)構(gòu)簡式為:,因此D→E的過程中還生成了H2,故反應(yīng)的化學(xué)方程式:。
【小問5詳解】
化合物G()以苯乙烯和二甲胺()為原料制備化合物G(),結(jié)合已知信息可得,合成路線為:。
【小問6詳解】
M的分子式為C10H13NO3,不飽和度為5,①屬于芳香族化合物,但不與顯色,說明含有苯環(huán),無酚羥基,②譜和IR譜檢測表明:分子中共有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,含基團“”但不含“”,符合條件的結(jié)構(gòu)有:、、、。目的
制取Cl2
分離I2和KCl固體
裝置
A
B
目的
制備Fe(OH3)膠體
除去苯中的水
裝置
C
D
實驗?zāi)康?br>方案設(shè)計
現(xiàn)象
結(jié)論
A
檢驗固體樣品中是否含有
將固體樣品加水溶解,滴入濃NaOH溶液并加熱,試管口放一張濕潤的紅色石蕊試紙
濕潤的紅色石蕊試紙變藍色
樣品中含有
B
探究鋁與濃硫酸的鈍化現(xiàn)象
常溫下,將鋁片直接放入濃硫酸中,一段時間后取出并用水洗凈,放入溶液
鋁片表面未見紫紅色固體生成
室溫下濃硫酸能將鋁片鈍化
C
探究Si、Cl元素的非金屬性的強弱
向溶液中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入鹽酸至紅色褪去
混合液逐漸變成白色凝膠
非金屬性:Si

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