
本試卷分第I卷(選擇題)和第II卷(非選擇題)兩部分??偡?00分??荚嚂r(shí)間90分鐘。
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生務(wù)必將自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)用0.5毫米的黑色墨水簽字筆填寫(xiě)在答題卡上。并檢查條形碼粘貼是否正確。
2.選擇題使用2B鉛筆填涂在答題卡對(duì)應(yīng)題目標(biāo)號(hào)的位置上,非選擇題用0.5毫米黑色墨水簽字筆書(shū)寫(xiě)在答題卡對(duì)應(yīng)框內(nèi),超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效;在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。
3.考試結(jié)束后,將答題卡收回。
可能用到的相對(duì)原子質(zhì)量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Fe-56
第Ⅰ卷(選擇題,滿分46分)
一、選擇題(1~14每小題2分,15~20每小題3分,共計(jì)46分)
1.一定溫度下,一固定體積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),下列描述中不能說(shuō)明該反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)的是
①混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
②單位時(shí)間內(nèi)生成2a mol C,同時(shí)生成3a mol B
③氣體密度不再變化
④A的質(zhì)量不再變化
⑤氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化
⑥2v逆(C)=3v正(B)
A. ①③ B. ②⑤ C. ①⑥ D. ④⑤
【答案】C
【解析】
【分析】
根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變,以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化,解題時(shí)要注意,選擇判斷的物理量,隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化,當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí),說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)。
【詳解】①該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),氣體的物質(zhì)的量不變,則混合氣體的壓強(qiáng)不再變化,因此不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;
②單位時(shí)間內(nèi)生成2amol C,就會(huì)消耗3amolB,并且同時(shí)生成3amol B,說(shuō)明B物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),②不符合題意;
③若反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),氣體的質(zhì)量就會(huì)發(fā)生變化,氣體的密度也會(huì)變化,若氣體密度不再變化,說(shuō)明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),③不符合題意;
④A的質(zhì)量不再變化,說(shuō)明A消耗質(zhì)量與產(chǎn)生的質(zhì)量不再發(fā)生變化,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),④不符合題意;
⑤反應(yīng)物A狀態(tài)是固體,若未達(dá)到平衡,則氣體的質(zhì)量就會(huì)改變。若氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡,由于反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,則此時(shí)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化 ,可以證明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),⑤不符合題意;
⑥在任何條件下, 2v正(B)=3v正(C),若2v逆(C)=3v正(B),則3v正(B)=v正(C)=2v逆(C),9 v正(C)=4v逆(C),反應(yīng)逆向進(jìn)行,未達(dá)到平衡狀態(tài),⑥符合題意;
綜上所述可知:①⑥符合題意,故合理選項(xiàng)是C。
【點(diǎn)睛】本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,注意當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),用任意一種物質(zhì)表示的正、逆反應(yīng)速率相等,但不為0。由于固體、純液體的物質(zhì)濃度不變,因此不能用固體、液體物質(zhì)表示反應(yīng)速率。在同一化學(xué)反應(yīng)中,在同一時(shí)間段內(nèi),用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比等于化學(xué)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的比。
2.化學(xué)中很多“規(guī)律”都有其適用范圍,下列根據(jù)有關(guān)“規(guī)律”推出的結(jié)論合理的是
A. 根據(jù)同周期元素的第一電離能變化趨勢(shì),推出Al的第一電離能比Mg大
B. 根據(jù)結(jié)構(gòu)和組成相似的物質(zhì),沸點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而升高,推出NH3的沸點(diǎn)低于PH3
C. 根據(jù)價(jià)電子構(gòu)型與化合價(jià)的關(guān)系,推出最外層電子數(shù)3個(gè)的元素一定是第ⅢA族元素
D. 根據(jù)反應(yīng)物濃度越大反應(yīng)速率越快,推出常溫下相同的鋁片中分別加入足量的濃硝酸和稀硝酸中,濃硝酸中鋁片先溶解完
【答案】C
【解析】
【詳解】A.同一周期元素,第一電離能的變化趨勢(shì)為:從左到右,逐漸增大,但第IIA與VA元素例外。鎂的價(jià)電子排布是3s2,3p軌道全空較穩(wěn)定,而鋁是3s23p1,不是全滿,全空,半空中任意一種情況,不穩(wěn)定,故鋁的第一電離能比鎂小,A錯(cuò)誤;
B.NH3、PH3都是由分子構(gòu)成的物質(zhì),由于NH3分子之間除存在分子間作用力外,還存在氫鍵,增加了分子之間的吸引力,使NH3的熔沸點(diǎn)比PH3的高,B錯(cuò)誤;
C.一般情況下原子核外最外層電子數(shù)等于該元素最高正化合價(jià)數(shù)。最外層電子數(shù)3個(gè)的元素一定是第ⅢA族元素,C正確;
D.在室溫下Al遇濃硝酸會(huì)被硝酸氧化產(chǎn)生致密的氧化物保護(hù)膜,阻止金屬的進(jìn)一步反應(yīng),即發(fā)生鈍化現(xiàn)象,因此不能進(jìn)一步反應(yīng),而與稀硝酸會(huì)迅速反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鋁、NO、H2O,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是C。
3.下列有關(guān)晶體的敘述中,錯(cuò)誤的是
A. 氯化鈉晶體中,每個(gè)Na+周圍距離相等且最近的Na+共有6個(gè)
B. 金屬晶體中,以“…ABCABCABC…”形式的堆積稱為面心立方堆積
C. 干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有12個(gè)
D. 金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子
【答案】A
【解析】
【詳解】A.氯化鈉晶體中,在一個(gè)晶胞中與Na+距離最近的Na+有3個(gè),通過(guò)該Na+有8個(gè)晶胞,每個(gè)Na+被重復(fù)了兩次,所以在Na+周圍距離相等且最近的Na+共有=12個(gè),A錯(cuò)誤;
B.金屬晶體中,以“…ABCABCABC…”形式的堆積稱為面心立方最密堆積,B正確;
C.干冰晶體中,每個(gè)CO2分子周圍距離相等且最近的CO2分子共有=12個(gè),C正確;
D.金剛石網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,每個(gè)C原子與相鄰的4個(gè)C原子形成共價(jià)鍵,這4個(gè)C原子形成的是正四面體結(jié)構(gòu)。在由共價(jià)鍵形成的碳原子環(huán)中,最小的環(huán)上有6個(gè)碳原子,D正確;
故合理選項(xiàng)是A。
4.在298 K、100 kPa時(shí),已知:2H2O(g)=O2(g)+2H2(g) ΔH1 Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g) ΔH2 2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g) ΔH3,則ΔH3與ΔH1和ΔH2間的關(guān)系正確的是( )
A. ΔH3=ΔH1-2ΔH2 B. ΔH3=ΔH1+ΔH2
C. ΔH3=ΔH1+2ΔH2 D. ΔH3=ΔH1-ΔH2
【答案】C
【解析】
【詳解】根據(jù)蓋斯定律可知,第一個(gè)方程式加上第二個(gè)方程式的二倍,即ΔH3=ΔH1+2ΔH2,故C正確。
綜上所述,答案為C。
【點(diǎn)睛】利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算,按照目標(biāo)方程式對(duì)前面方程式變形,最終得到目標(biāo)反應(yīng)方程式。
5.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 打開(kāi)可樂(lè)瓶有大量泡沫冒出
B. 新制的氯水在光照下顏色變淺
C. 用飽和食鹽水除去氯氣中氯化氫雜質(zhì)
D. 容器中有H2(g)+I2(g)2HI(g),增大壓強(qiáng)顏色變深
【答案】D
【解析】
【詳解】A.因在溶液中存在二氧化碳的溶解平衡,開(kāi)啟可樂(lè)瓶蓋后,壓強(qiáng)減小,二氧化碳逸出,能用勒夏特列原理解釋,A不符合題意;
B.在溶液中存在Cl2+H2OH++Cl-+HClO,光照HClO分解,c(HClO)降低,化學(xué)平衡正向移動(dòng),使溶液中c(Cl2)減小,因此溶液顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋,B不符合題意;
C.氯氣與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),飽和食鹽水中Cl-濃度大,可以使化學(xué)平衡逆向移動(dòng),減小了氯氣的溶解、反應(yīng),能用勒夏特列原理解釋,C不符合題意;
D.反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)是氣體體積不變的反應(yīng),平衡體系增加壓強(qiáng),容器體積減小,c(I2)增大而使顏色變深,但平衡不移動(dòng),因此不能用平衡移動(dòng)原理解釋,D符合題意;
故合理選項(xiàng)是D。
6.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述錯(cuò)誤的是
A. 12g石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)為0.5NA
B. 1mol NaHSO4熔融態(tài)時(shí)含有2NA個(gè)離子
C. 含32g硫原子的CS2分子中含有的σ鍵數(shù)目為2NA
D. 常溫常壓下,10 g D2O含有的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)均為5NA
【答案】C
【解析】
【詳解】A.在石墨烯中每個(gè)C原子被三個(gè)六邊形所共有,所以每個(gè)六邊形含有的C原子數(shù)目為6×=2,12gC的物質(zhì)的量為1mol,因此形成的石墨烯(單層石墨)中含有六元環(huán)的個(gè)數(shù)(1mol÷2)×NA/mol=0.5NA,A正確;
B.NaHSO4熔融態(tài)時(shí)電離方程式為NaHSO4=Na++HSO4-,所以1mol NaHSO4熔融態(tài)時(shí)含有2NA個(gè)離子,B正確;
C.CS2分子中含有2個(gè)S原子,32gS原子的物質(zhì)的量是1mol,則相應(yīng)的CS2的物質(zhì)的量是0.5mol,在每個(gè)CS2分子中含有2個(gè)σ鍵,則0.5molCS2分子中含有NA個(gè)σ鍵,C錯(cuò)誤;
D. D2O分子中含有10個(gè)質(zhì)子,10個(gè)中子,10個(gè)電子,10gD2O的物質(zhì)的量是0.5mol,因此其中含有的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)均為5NA,D正確;
故合理選項(xiàng)是C。
7.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能
B. 基態(tài)氧原子有8種能量不同的電子
C. 鋰原子的2s和5s軌道皆為球形分布
D. N2與CO互為等電子體,它們具有相似的化學(xué)鍵特征和許多相似的性質(zhì)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鈉失去1個(gè)電子變?yōu)镹a+,最外層有8個(gè)電子,屬于穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Mg原子的2s全滿為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則鈉元素的第一電離能小于鎂元素的第一電離能,鈉元素的第二電離能大于鎂元素的第二電離能,A正確;
B.基態(tài)O原子核外電子排布為1s22s22p4,有三種不同的軌道,基態(tài)O原子核外有3中能量不同的電子,B錯(cuò)誤;
C.s軌道的電子云都是球形分布,與是哪一個(gè)能層無(wú)關(guān),C正確;
D.N2與CO原子數(shù)相同,原子核外最外層電子數(shù)也相同,二者互為等電子體,它們具有相似的化學(xué)鍵特征和許多相似的性質(zhì),D正確;
故合理選項(xiàng)是B。
8.下列實(shí)驗(yàn)操作不正確的是
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
實(shí)驗(yàn)操作
A
驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
將NO2球浸泡在冰水,熱水中觀察顏色變化
B
證明非金屬性:Cl>C>Si
將純堿與足量濃鹽酸反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體直接通入硅酸鈉溶液中
C
探究相同條件下,溶液濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
在兩支試管中各加入4 mL 0.01 mol/L的KMnO4酸性溶液,再分別加入0.1 mol/L H2C2O4溶液2 mL、0.2 mol/L H2C2O4 溶液2 mL,分別記錄溶液褪色所需時(shí)間
D
除去氫氧化鐵中少量的氫氧化銅
將過(guò)量氨水加入混合物中并充分?jǐn)嚢?,然后過(guò)濾、洗滌、干燥
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【詳解】A、2NO2(g)N2O4(g) △H,根據(jù)NO2球浸泡在冰水,熱水中觀察顏色變化可判斷平衡移動(dòng)方向,故A正確;
B、鹽酸是無(wú)氧酸,不能證明非金屬性Cl>C;濃鹽酸易揮發(fā),二氧化碳、HCl都能使硅酸鈉溶液產(chǎn)生沉淀,不能證明非金屬性C>Si,故B錯(cuò)誤;
C、H2C2O4濃度不同,溶液褪色所需時(shí)間可判斷反應(yīng)速率,故C正確;
D、氫氧化銅會(huì)溶解在過(guò)量的氨水中,形成絡(luò)合物,故D正確。
答案選B。
9.能夠說(shuō)明氯的非金屬性比硫強(qiáng)的事實(shí)有
①HCl的酸性強(qiáng)于H2S的酸性
②將氯氣通入H2S溶液中可置換出硫
③氯氣與鐵反應(yīng)生成FeCl3,硫與鐵反應(yīng)生成FeS
④硫和氯變成簡(jiǎn)單陰離子時(shí)硫原子得到的電子更多
⑤氯氣和氫氣的混合氣,經(jīng)強(qiáng)光照射可劇烈反應(yīng),而硫與氫氣反應(yīng)需較高溫度
A. ②③⑤ B. ①④⑤ C. ②③④ D. ①②③⑤
【答案】A
【解析】
【分析】
元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),其單質(zhì)越容易與氫氣化合,其氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物的水化物酸性越強(qiáng),該元素的原子越容易得電子,據(jù)此分析解答。
【詳解】①HCl酸性強(qiáng)于H2S的酸性,說(shuō)明HCl電離程度大于H2S,與元素的非金屬性強(qiáng)弱無(wú)關(guān),①錯(cuò)誤;
②元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),將氯氣通入H2S溶液中可置換出硫,說(shuō)明氯氣氧化性大于硫,說(shuō)明非金屬性Cl>S,②正確;
③元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng),氯氣與鐵反應(yīng)生成FeCl3,硫與鐵反應(yīng)生成FeS,說(shuō)明氧化性:Cl2>S,則非金屬Cl>S,③正確;
④元素的非金屬性強(qiáng)弱與得電子難易程度有關(guān),與得電子多少無(wú)關(guān),所以硫和氯變成簡(jiǎn)單陰離子時(shí),硫原子得到的電子更多,不能說(shuō)明非金屬性Cl>S,④錯(cuò)誤;
⑤元素的非金屬性越強(qiáng),其單質(zhì)與氫氣越容易化合,氯氣和氫氣的混合氣,經(jīng)強(qiáng)光照射可劇烈反應(yīng),而硫與氫氣反應(yīng)需較高溫度,說(shuō)明氯氣和氫氣反應(yīng)比硫和氫氣反應(yīng)容易,則說(shuō)明非金屬性Cl>S,⑤正確;
綜上所述可知,說(shuō)法合理的是②③⑤,故合理選項(xiàng)是A。
【點(diǎn)睛】明確非金屬性強(qiáng)弱判斷方法是解本題關(guān)鍵,非金屬性強(qiáng)弱與得電子難易程度有關(guān),而與得電子多少無(wú)關(guān)。元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的酸性就越強(qiáng),其形成氫化物的穩(wěn)定性越強(qiáng),其與H結(jié)合形成氫化物就越容易,相應(yīng)的陰離子失去電子的能力就越弱。
10.已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出熱量121 kJ。且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時(shí)吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1 mol H-O鍵形成時(shí)放出熱量463 kJ,則氫氣中1mol H-H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為( )
A. 920 kJ B. 557 kJ C. 188 kJ D. 436 kJ
【答案】D
【解析】
【分析】
根據(jù)n= 計(jì)算1g氫氣的物質(zhì)的量,化學(xué)反應(yīng)放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量,依此結(jié)合反應(yīng)方程式H2(g)+O2(g)=H2O(g)進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】水的結(jié)構(gòu)式為H-O-H,1mol水含有2mol氫氧鍵,1g氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)==0.5mol,完全燃燒生成水蒸氣時(shí)放出能量121kJ,所以化學(xué)反應(yīng)放出的熱量=新鍵生成釋放的能量-舊鍵斷裂吸收的能量,設(shè)氫氣中1molH-H鍵斷裂時(shí)吸收熱量為x,根據(jù)方程式:H2(g)+O2(g)=H2O(g),則2×463kJ-(x+×496kJ)=2×121kJ,解得x=436kJ,
答案選D。
【點(diǎn)睛】本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算,注意把握反應(yīng)熱與反應(yīng)物、生成物鍵能的關(guān)系,注意理解反應(yīng)放出的熱量與物質(zhì)的量成正比。
11.下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)使用正確的是
A. 石英的分子式:SiO2
B. NH4Cl的電子式:
C. Br原子的基態(tài)簡(jiǎn)化電子排布式為4s24p5
D. 基態(tài)碳原子的價(jià)電子軌道表示式為
【答案】D
【解析】
【詳解】A.石英屬于原子晶體,在晶體中Si、O兩種元素的原子個(gè)數(shù)比為1:2,所以化學(xué)式為SiO2,A錯(cuò)誤;
B.NH4Cl是離子晶體,陽(yáng)離子NH4+、陰離子Cl-通過(guò)離子鍵結(jié)合,Cl-最外層有8個(gè)電子,該化合物的電子式為,B錯(cuò)誤;
C.35號(hào)Br元素的原子核外有35個(gè)電子,原子的基態(tài)簡(jiǎn)化電子排布式為[Ar]3d104s24p5,C錯(cuò)誤;
D.C是6號(hào)元素,根據(jù)構(gòu)造原理,可知基態(tài)碳原子的價(jià)電子軌道表示式為,D正確;
故合理選項(xiàng)是D。
12.下列說(shuō)法正確的是
A. Zn元素位于周期表的d區(qū)
B. 第四周期中,最外層有兩個(gè)電子元素有9種
C. 催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率,提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
D. 反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量無(wú)關(guān)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.Zn元素位于周期表的ds區(qū),A錯(cuò)誤;
B.第四周期中,最外層有兩個(gè)電子的元素有Ca、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn,共9種元素,B正確;
C.催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率,而不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),因此不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)熱的大小與反應(yīng)物所具有的能量和生成物所具有的能量有關(guān),若反應(yīng)物的總能量大于生成物,則反應(yīng)為放熱反應(yīng),否則為吸熱反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。
13.下列敘述中錯(cuò)誤的是
A. 酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4 B. 還原性:Na>Mg>Al
C. 穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr D. 離子半徑:Cl->S2->O2-
【答案】D
【解析】
【詳解】A.元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)含氧酸的酸性就越強(qiáng)。由于元素的非金屬性Cl>S>P,所以酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4,A正確;
B.元素的金屬性越強(qiáng),其形成的單質(zhì)還原性就越強(qiáng)。由于元素的金屬性Na>Mg>Al,所以還原性:Na>Mg>Al,B正確;
C.同一主族的元素,原子序數(shù)越大,元素的非金屬性越弱。元素的非金屬性越強(qiáng),其形成的簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性就越強(qiáng)。由于元素的非金屬性F>Cl>Br,所以穩(wěn)定性:HF>HCl>HBr,C正確;
D.對(duì)于電子層結(jié)構(gòu)相同的離子。核電荷數(shù)越大,離子半徑越??;離子核外電子層數(shù)越多,離子半徑越大,所以離子半徑:S2->Cl->O2-,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是D。
14.對(duì)于可逆反應(yīng)A(g)+3B(s)C(g)+2D(g),在不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率如下,其中表示的反應(yīng)速率最快的是
A. v(A)=2 mol·L-1·min-1 B. v(A)=0.2 mol·L-1·s-1
C. v(C)=0.1 mol·L-1·s-1 D. v(D)=0.4 mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】
【詳解】都轉(zhuǎn)化為用A物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,速率的單位都用mol/(L·min),然后進(jìn)行比較。
A. v(A)=2mol/(L·min);
B. v(A)=0.2 mol/(L·s)=12mol/(L·min);
C. v(C)=0.1mol/(L·min),則v(A)=v(C)=0.1mol/(L·min);
D. v(D)=0.4 mol/(L·min),則v(A)=v(D)=0.2mol/(L·min);
可見(jiàn)反應(yīng)速率最大的是12mol/(L·min),故合理選項(xiàng)是B。
15.下列說(shuō)法正確的是
A. Na+的電子排布式為1s22s22p63s1
B. SO2分子的結(jié)構(gòu)按VSEPR模型是V形
C. HF的分子間作用力大于HCl,故HF比HCl更穩(wěn)定
D 有機(jī)物CH2=CH-CH3中雜化類型有sp3 和sp2,其中有一個(gè)π鍵,2個(gè)σ鍵
【答案】B
【解析】
【詳解】A.Na+離子核外有10個(gè)電子,Na+的電子排布式為1s22s22p6,A錯(cuò)誤;
B.SO2中S原子上有孤對(duì)電子對(duì),所以分子的結(jié)構(gòu)按VSEPR模型屬于V形,B正確;
C. HF的分子內(nèi)H-F化學(xué)鍵大于HCl分子內(nèi)的H-Cl鍵,HF比HCl穩(wěn)定,C錯(cuò)誤;
D.有機(jī)物CH2=CH-CH3中甲基C原子為sp3雜化,碳碳雙鍵中的C原子為sp2雜化,其中有一個(gè)π鍵,2個(gè)C-C形成的σ鍵和6個(gè)C-H形成的σ鍵,共8個(gè)σ鍵,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是B。
16.在密閉容器中反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g)達(dá)平衡時(shí),A的濃度為0.5mol/L。若保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)大到原來(lái)的2倍,達(dá)新平衡時(shí)A的濃度為0.2mol/L。下列判斷正確的是
A. x+y>z B. B的轉(zhuǎn)化率降低
C. C的體積分?jǐn)?shù)減小 D. 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
【答案】D
【解析】
【詳解】保持溫度不變,將容器的容積擴(kuò)大到原來(lái)的2倍,若平衡不移動(dòng),則A的濃度變?yōu)?.25mol/L,由達(dá)新平衡時(shí)A的濃度降為0.2mol/LY
D. X和Z的簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):XS,元素的非金屬性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)的陰離子的還原性就越弱,則X、Z陰離子的還原性強(qiáng)弱:Z>X,B正確;
C.O2-和Na+具有相同的電子層結(jié)構(gòu),核電荷數(shù)越大離子半徑越小,則簡(jiǎn)單離子半徑X>Y,C正確;
D.水分子之間存在氫鍵,導(dǎo)致水的沸點(diǎn)較高,即X和Z的簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):X>Z,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是D。
【點(diǎn)睛】本題考查了原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系,正確推斷元素為解答關(guān)鍵,注意熟練掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期表、元素周期律的關(guān)系,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及邏輯推理能力。
20.如下圖,向Ⅰ中充入1molX、1molY,向Ⅱ中充入2molX、2molY,起始時(shí)Ⅰ、Ⅱ的體積相等都等于a L,在相同溫度和催化劑存在的條件下,兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng),X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH<0。Ⅰ保持恒壓,Ⅱ保持恒容,達(dá)平衡時(shí),Ⅰ的體積為1.4a L。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. Ⅰ容器中X的轉(zhuǎn)化率為80%
B. 從起始到平衡所需時(shí)間:Ⅰ>Ⅱ
C. 平衡時(shí)Y體積分?jǐn)?shù):Ⅰ<Ⅱ
D. 平衡時(shí)的壓強(qiáng):PⅡ>2PⅠ
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)阿伏加德羅定律(同溫同容時(shí),壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比),達(dá)平衡后,混合氣體的物質(zhì)的量是初始時(shí)物質(zhì)的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol,根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算可知,每反應(yīng)增加1mol,就會(huì)同時(shí)消耗1mol的X氣體,氣體物質(zhì)的量增加0.8mol,則反應(yīng)的X的物質(zhì)的量是0.8mol,所以X的轉(zhuǎn)化率為×100%=80%,A正確;
B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),II的濃度比I大,物質(zhì)的濃度增大,使體系的壓強(qiáng)增大,導(dǎo)致反應(yīng)速率加快,達(dá)到平衡所需要的時(shí)間比I少,因此從起始到平衡所需時(shí)間:Ⅰ>Ⅱ,B正確;
C.I是恒壓,II是恒容,由于反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),II相當(dāng)于I達(dá)到平衡后縮小容器的容積,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物Y的含量II>I,C正確;
D.I、II反應(yīng)開(kāi)始時(shí)容器的容積相同,物質(zhì)的量II是I的2倍,反應(yīng)從正反應(yīng)方向開(kāi)始,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量增加,會(huì)導(dǎo)致體系的壓強(qiáng)增大,增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),使氣體的物質(zhì)的量減小,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,因此達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng):PⅡ<2PⅠ,D錯(cuò)誤;
故合理選項(xiàng)是D。
第Ⅱ卷(非選擇題,滿分54分)
注意事項(xiàng):
1.請(qǐng)用藍(lán)黑鋼筆或圓珠筆在第Ⅱ卷答題卡上作答,不能答在此試卷上。
2.試卷中橫線及框內(nèi)注有“ ”的地方,是需要你在第Ⅱ卷答題卡上作答。
二、填空題(共54分)
21.金屬鎳在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。
(1) Ni是元素周期表中第28號(hào)元素,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與Ni相同且電負(fù)性最小的元素是____(用元素符號(hào)表示)。?
(2) 過(guò)渡金屬配合物Ni(CO)n的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則n=____。與CO互為等電子體的陰離子是____(只寫(xiě)一種),CO分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為_(kāi)___。1mol Ni(CO)n中含σ鍵為_(kāi)___ mol。
(3) 甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH)。甲醛分子內(nèi)C原子的雜化方式為_(kāi)___,甲醇分子內(nèi)的O—C—H鍵角____(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O—C—H鍵角。
【答案】 (1). C (2). 4 (3). CN- (4). 1∶2 (5). 8 (6). sp2 (7). 小于
【解析】
【分析】
(1)原子外圍電子排布為,未成對(duì)電子數(shù)為2,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與相同元素有碳、氧,同周期隨原子序數(shù)增大,元素電負(fù)性增大,故碳元素電負(fù)性較小,
(2)是28號(hào)元素,其價(jià)電子數(shù)是10,每個(gè)提供電子數(shù)為2;與互為等電子體的陰離子可以是;和是等電子體,結(jié)構(gòu)相似,結(jié)構(gòu)式為;中n=4,含有4個(gè)配位鍵,配位鍵是σ鍵,中含有1個(gè)σ鍵;
(3)甲醛分子內(nèi)原子形成3個(gè)σ鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),采取雜化,為平面型結(jié)構(gòu),甲醇分子為四面體構(gòu)型。
【詳解】(1)原子外圍電子排布為,未成對(duì)電子數(shù)為2,第二周期基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)與相同元素有碳、氧,同周期隨原子序數(shù)增大,元素電負(fù)性增大,故碳元素電負(fù)性較小,
故答案為:;
(2)是28號(hào)元素,其價(jià)電子數(shù)是10,每個(gè)提供電子數(shù)為2,過(guò)渡金屬配合物 的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子總數(shù)之和為18,則10+2n=18,解得n=4;與互為等電子體的陰離子可以是;和是等電子體,結(jié)構(gòu)相似,結(jié)構(gòu)式為,三鍵含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,則分子內(nèi)σ鍵與π鍵個(gè)數(shù)之比為1:2;中n=4,含有4個(gè)配位鍵,配位鍵是σ鍵,中含有1個(gè)σ鍵,故1mol中含8molσ鍵;
故答案為:4 ;; 1∶2 ; 8;
(3)甲醛分子內(nèi)原子形成3個(gè)σ鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),采取雜化,為平面型結(jié)構(gòu),甲醇分子中,與碳相連的四個(gè)原子構(gòu)成四面體結(jié)構(gòu),故甲醇分子內(nèi)的O?C?H鍵角小于甲醛分子內(nèi)的O?C?H鍵角;
故答案為:;小于。
22.(1) 已知NH3易溶于水,主要原因是____。
(2) 已知高碘酸有兩種形式,化學(xué)式分別為H5IO6和HIO4,前者為五元酸,后者為一元酸。請(qǐng)比較二者酸性強(qiáng)弱:H5IO6____(填“>”“<”或“=”)HIO4。
【答案】 (1). NH3和水分子均為極性分子,相似相溶;NH3和水形成了分子間氫鍵 (2). <
【解析】
【詳解】(1)氨氣和水分子均為極性分子,相似相溶;氨氣和水形成了分子間氫鍵,增強(qiáng)了溶解能力,故氨氣易溶于水,
答案為:和水分子均為極性分子,相似相溶;和水形成了分子間氫鍵;
(2)同一種元素含氧酸中,非羥基氧原子個(gè)數(shù)越多,其酸性越強(qiáng),中非羥基氧原子個(gè)數(shù)為1、中非羥基氧原子個(gè)數(shù)為3,所以酸性,
故答案為:;
②平衡常數(shù)隨溫度變化,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,則曲線Ⅱ符合平衡常數(shù)變化規(guī)律,
故答案為:Ⅱ。
【點(diǎn)睛】平衡圖像題解題思路:一看軸(縱、橫坐標(biāo)的意義),二看線(線的走向和變化趨勢(shì)),三看點(diǎn)(起點(diǎn)、折點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)、零點(diǎn)的意義),四看要不要作輔助線(等溫線、等壓線、平衡線),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等),六想規(guī)律(外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響規(guī)律和化學(xué)平衡移動(dòng)規(guī)律)。
25.在1L恒容密閉容器中充入2a(a>0)molH2和a mol CO,在一定條件下合成甲醇,CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g),達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)是起始時(shí)的0.6倍。
①在該溫度下,平衡常數(shù)K=____ (用代數(shù)式表示)。
②在該溫度下,向此平衡體系中加入a mol CH3OH(g),再次達(dá)到平衡后CO的體積分?jǐn)?shù)將____(填“增大”“減小”或“不變”)
③下列情況表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是____
A.不再改變
B.CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C.混合氣體的密度不再改變
D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
【答案】 (1). 300/128a2 (2). 減小 (3). AD
【解析】
【分析】
①設(shè)反應(yīng)CO物質(zhì)的量濃度變化為x, ,根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,,解得x=0.6a,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算平衡常數(shù);
②在恒容容器中加入甲醇,相當(dāng)于加壓;
③A.濃度商等于平衡常數(shù),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
B.CO的消耗速率等于的生成速率,都是正反應(yīng)速率;
C.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體的密度始終不改變;
D.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量變化,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是一個(gè)變量。
【詳解】①在1L恒容密閉容器中充入2a(a>0)mol和 a mol,在一定條件下合成甲醇,,達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)是起始時(shí)的0.6倍,結(jié)合三段式計(jì)算,設(shè)反應(yīng)CO物質(zhì)的量濃度變化為x, ,根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,,解得x=0.6a,根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式,平衡常數(shù)
故答案為:;
②在恒容容器中加入甲醇,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動(dòng),的體積分?jǐn)?shù)減小,
故答案為:減小;
③A. 不再改變,說(shuō)明濃度商等于平衡常數(shù),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;
B.CO的消耗速率等于的生成速率,都是正反應(yīng)速率,故B錯(cuò)誤;
C.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量和體積不變,混合氣體的密度始終不改變,不能確定化學(xué)平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,氣體物質(zhì)的量變化,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;
故答案為:AD。
【點(diǎn)睛】化學(xué)平衡狀態(tài)的判定方法:1、 ;2、當(dāng)變量不再變化,如體系中氣體總物質(zhì)的量在反應(yīng)中會(huì)發(fā)生變化,則氣體的總物質(zhì)的量就是變量,當(dāng)氣體的總物質(zhì)的量不再變化,則說(shuō)明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
26.砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽(yáng)能電池的材料等。回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為[Ar]____。
(2)根據(jù)元素周期律,元素的電負(fù)性Ga____(填“大于”或“小于”,下同)As,第一電離能B____Ga;BF3和NH3的分子能夠通過(guò)配位鍵相結(jié)合的原因是____。
(3)殺蟲(chóng)劑Na3AsO4中陰離子的空間構(gòu)型為_(kāi)___,As原子采取____雜化。
(4)GaF3的熔點(diǎn)高于1000℃,GaCl3的熔點(diǎn)為77.9℃,其原因是____。
(5)原子晶體GaAs的晶胞參數(shù)a=x pm,它的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。該晶胞內(nèi)部存在的共價(jià)鍵數(shù)為_(kāi)___;該晶體的密度為_(kāi)_____g/cm3(阿伏加德羅常數(shù)的值用NA表示)。
【答案】 (1). 3d104s24p1 (2). 小于 (3). 大于 (4). NH3中的N具有孤對(duì)電子,BF3中的B核外具有空軌道 (5). 正四面體 (6). sp3 (7). GaF3是離子晶體,GaCl3是分子晶體,離子晶體GaF3的熔沸點(diǎn)高 (8). 16 (9).
【解析】
【詳解】(1)Ga是31號(hào)元素,位于元素周期表第四周期第ⅢA,則基態(tài)Ga原子的核外電子排布式是[Ar]3d104s24p1;
(2)同一周期的元素,原子序數(shù)越大,元素的非金屬性越強(qiáng)。元素的非金屬性Ga<As,所以元素的電負(fù)性Ga<As;同一主族的元素,原子序數(shù)越大,元素的原子半徑越大,原子失去電子就越容易,其第一電離能就越小,由于元素的非金屬性B>Ga,所以第一電離能B>Ga;BF3和NH3的分子能夠通過(guò)配位鍵相結(jié)合,是由于NH3中N提供孤電子對(duì),BF3中B提供空軌道;
(3)殺蟲(chóng)劑Na3AsO4中陰離子為AsO43-,根據(jù)VSEPR理論,價(jià)電子對(duì)數(shù)VP=4+=4,則其空間構(gòu)型為正四面體;根據(jù)雜化軌道理論,中心As的雜化方式為sp3雜化;
(4)組成相似的GaF3和GaCl3晶體,前者屬于離子晶體,后者屬于分子晶體,離子鍵比分子間作用力大得多,所以前者的熔沸點(diǎn)比后者高;
(5)一個(gè)Ga與周圍4個(gè)As形成共價(jià)鍵,所以晶胞內(nèi)存在共價(jià)健數(shù)為4×4=16;在一個(gè)晶胞中含有的As原子個(gè)數(shù)為8×+6×=4,含有的Ga原子個(gè)數(shù)為4個(gè),則1mol晶胞的質(zhì)量m=4×145g=580g,1個(gè)晶胞的體積為V=a3pm3=(x×10-10)3cm3,所以晶體密度為ρ=g/cm3=g/cm3。
【點(diǎn)睛】本題考查了原子核外電子排布、元素的電負(fù)性、電離能、原子雜化、晶胞密度的計(jì)算等知識(shí),掌握原子結(jié)構(gòu)理論是本題解答的關(guān)鍵,要學(xué)會(huì)用均攤方法,先計(jì)算一個(gè)晶胞中含有的各種元素的原子個(gè)數(shù),然后結(jié)合ρ=計(jì)算晶胞密度。要求學(xué)生有較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和扎實(shí)的基礎(chǔ),也是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查。
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