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山东省德州市2020届-2022届高考化学三年模拟(二模)试题汇编-非选择题1
一、原理综合题
1.(2020·山东德州·统考二模)N、F、Cu及其化合物在化工、医药、材料等方面应用十分广泛。回答下列有关问题:
(1)N原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为___________;基态Cu+的核外电子排布式为____________。
(2)化合物(CH3)3N可用于制备医药、农药。分子中N原子杂化方式为________,该物质能溶于水的原因是_____________________。
(3)[H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸,其阳离子的空间构型为_____________,写出一种与[H2F]+互为等电子体的分子______________(写化学式)。
(4)氮、铜形成的一种化合物的晶胞结构如图所示。与每个Cu原子紧邻的Cu原子有____个,令阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为______g/cm3。(列出计算式)
2.(2020·山东德州·统考二模)二甲醚(CH3OCH3)是一种新型能源,被誉为“21世纪的清洁燃料”。
(1)用CO和H2合成二甲醚的反应为:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)△H。
几种物质的相对能量如下:
△H=______kJ·mol。改变下列“量”,一定会引起△H发生变化的是_____(填代号)。
A.温度B.反应物浓度C.催化剂D.化学计量数
(2)有利于提高反应中CH3OCH3产率的条件为_______(填标号)。
A.高温低压B.低温高压C.高温高压D.低温低压
(3)采用新型催化剂(主要成分是Cu—Mn的合金)制备二甲醚。催化剂中n(Mn)/n(Cu)对合成二甲醚的影响情况如下图所示。
当n(Mn)/n(Cu)=2时,二甲醚的选择性()为85.8%,此时二甲醚的产率为_________。
(4)用二甲醚燃料电池电解法可将酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)转化为Cr3+。原理如下图:
①燃料电池中的负极是______(填“M”或“N”)电极。电解池阴极的电极反应式为______________________________。
②消耗6.9g二甲醚时可处理Cr的含量为26.0g·L-1的废水1L,该套装置的能量利用率为___________。(保留3位有效数字)
3.(2021·山东德州·统考二模)近年来CO2变废为宝,改善环境是科学研究的重要课题,对于实现废气资源的再利用及碳循环经济技术的发展都具有重要意义。
Ⅰ.已知CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
①C2H6(g)CH4(g)+H2(g)+C(s)△H1=+9kJ·mol-1
②C2H4(g)+H2(g)C2H6(g)△H2=-136kJ·mol-1
③H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)△H3=+41kJ·mol-1
④CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)△H4
(1)△H4=___,0.1MPa时向密闭容器中充入CO2和C2H6,发生反应④,温度对催化剂K—Fe—Mn/Si性能的影响如图:
工业生产综合各方面的因素,根据图中的信息判断反应的最佳温度是__℃。
(2)在800℃时,n(CO2):n(C2H6)=1:3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,发生反应④,初始压强为p0,一段时间后达到平衡,产物的总物质的量与剩余反应物的总物质的量相等,则该温度下反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用最简分式表示)。
Ⅱ.科学家利用Li4SiO4吸附CO2有着重要的现实意义。CO2的回收及材料再生的原理如图所示:
(1)“吸附”过程中主要反应的化学方程式为___。
(2)为了探究Li4SiO4的吸附效果,在刚性容器中放入1000g的Li4SiO4,通入10mol不同比例的N2和CO2混合气体,控制反应时间均为2小时,得到Li4SiO4吸附CO2后固体样品质量分数与温度的关系如图所示。
①该反应为___反应(填“吸热”或“放热”)。
②保持A点的温度不变,若所用刚性容器体积变为原来的一半,则平衡时c(CO2)较原平衡___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
③若在A点CO2的吸收率为70%,A点的纵坐标y的值为___。
4.(2022·山东德州·统考二模)工业上从铬铁矿废渣(主要含Cr2O3、SiO2、Al2O3、Fe2O3)中回收提取铬的工艺流程如下:
注:焙烧可将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐。
(1)为加快“水浸”速率,可采取的措施为_______(写出一种即可)。
(2)已知“浸出液”的主要成分为Na2CrO4,则Cr2O3焙烧时反应的化学方式为______