精品解析：2024届山东省威海市高三高考一模化学试题

2024年威海市高考模拟考试 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Ni59 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列一定涉及到化学变化的是 A. 爆炸 B. 卤水点豆腐 C. 澄清石灰水变浑浊 D. 无水遇水变为蓝色晶体 2. 实验室安全至关重要，下列实验室事故处理方法错误的是 A. 误服重金属盐，立即喝大量鲜牛奶或鸡蛋清 B. 实验室电器起火，先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火 C. 苯酚溅到皮肤上，先用NaOH溶液冲洗，再用清水冲洗 D. 不小心打破温度计，导致水银洒落在桌面上，立即洒上硫黄粉并打开门窗通风 3. 实验室提供的玻璃仪器有试管、烧杯、锥形瓶、普通漏斗、胶头滴管、酒精灯、玻璃棒、表面皿等，选用上述仪器(非玻璃仪器任选)能完成的实验是 A. 中和热的测定 B. 粗盐提纯 C. 中和滴定 D. 海带提碘 4. 关于二氟化合物CF2、SiF2和GeF2的结构和性质，下列说法错误的是 A. 键角：CF2＜SiF2＜GeF2 B. 沸点：CF2＜SiF2＜GeF2 C. 均为sp2杂化(中心原子)的角形结构 D. 均为含极性键的极性分子 5. 辣椒碱具有镇痛、抗癌、降血脂活性等功效，其结构如图。下列说法错误的是 A. 含有4种官能团 B. 分子中sp3杂化的碳原子数为8 C. 分子中的碳原子不可能全部共面 D. 可与溴水、FeCl3溶液、Na2CO3溶液反应 6. X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊为这些元素形成的化合物，R、T为其中两种元素对应的单质，T为紫红色金属，甲的水溶液显弱碱性，丁为常见无色透明且有特殊香味的液体。它们之间的转化关系如图。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>W>Y B. 电负性：W>Z>Y>X C. X、Y、Z、W四种元素不能组成两性化合物 D. X、Y、Z、Q分属于元素周期表3个不同的分区 硫酸四氨合铜(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂等。实验小组按照如下步骤进行硫酸四氨合铜的制备及产品中氨的含量测定： ①取agCuSO4·5H2O和适量蒸馏水于烧杯中，加热溶解；冷却后滴加适量浓氨水得到蓝色溶液；再滴加适量乙醇，静置析出晶体；用乙醇和浓氨水的混合液洗涤、干燥，制得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。 ②取上述晶体mg于锥形瓶M中，加水溶解；如图安装好仪器(气密性良好)，向M中滴入NaOH溶液，加热将NH3蒸出，M中有黑色固体生成；取出锥形瓶K，加入几滴甲基红[(红)4.4~(橙)~6.2(黄)]，用cmol·L-1NaOH溶液滴定，消耗VmL。(已知常温下饱和NH4Cl溶液的pH大约在5.6左右) 请回答下列问题： 7. 对于上述实验，下列说法错误的是 A. 使用胶头滴管时，通常用拇指、食指和中指夹持、挤压胶头以控制滴加量 B. 采用冰水浴冷却，目的是防止NH3、HCl挥发 C. 使用恒压滴液漏斗，目的是控制NaOH溶液的用量，并保证其顺利流下 D. 向①的蓝色溶液中加入一定量Na2SO4晶体，也可析出硫酸四氨合铜晶体 8. 根据上述实验原理，下列说法错误的是 A. M中发生的反应为：[Cu(NH3)4]SO4+2NaOHCuO+4NH3↑+Na2SO4+H2O B. 若选用甲基橙做指示剂，测定结果将偏大 C. 若采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法来制备硫酸四氨合铜晶体，最终测定结果将偏大 D. 制得的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中氨含量(质量分数)为×100% 9. 白硼钙石的主要成分是(含有少量)、FeO、和等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂的工艺流程如下： 已知微溶于水，易溶于乙醇；偏硼酸钠())易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A. “气体”中可能有、、NO B. 该流程用到两步过滤操作 C. 物质a可循环利用 D. “反应W”为非氧化还原反应 10. 一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示意图如下，下列说法错误的是 A. 放电时，a极周围溶液pH增大 B. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C. 充电时，中间室K2SO4溶液浓度减小(假设溶液体积保持不变) D. 充电时b极电极反应式为+4e-+2K++2H2O=+2OH- 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、X射线等照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻材料。下图是某种光刻胶的光交联反应。下列说法错误的是 A. 物质甲的单体存在顺反异构 B. 物质甲中碳原子的杂化方式有两种 C. 甲转化为乙的反应类型为加聚反应 D. 物质乙可发生取代反应和氧化反应 12. 硝酸盐电化学合成氨具有条件温和、能源清洁等优势。图1为电解溶液合成氨的装置示意图；双极膜(BPM)由离子交换膜AEL、CEL和中间层IL复合而成，装置工作时其内部结构如图2所示。下列说法错误的是 A. a接电源负极，发生还原反应 B. 装置工作时，通过AEL进入阳极区，阳极区溶液pH逐渐增大 C. 总反应为： D. 每生成17 g，各有8mol和通过离子交换膜 13. 高温条件下C40H20生成C40H18的反应历程和相对能量变化如图所示： 下列说法错误的是 A. 三步反应历程中决定总反应速率的是反应历程ⅲ B. ⅰ、ⅱ、ⅲ三步的总反应为 kJ⋅mol C. 根据图像可以判断过渡状态1、2、3的稳定性相对高低 D. C40H18形成的过程中有极性键的断裂和形成 14. 一定温度下，Xe与F2通入恒压容器中发生反应：① ，② ，③ ，不同投料比条件下，平衡时产物(、、)的物质的量分别如图所示。当时，认为Xe完全反应。已知a、c对应的分别为16kPa和225kPa。下列说法正确的是 A. 曲线x代表产物的物质的量 B. C. 反应的 D. 当最多时，kPa 15. 某酸性浸出液中含有、、和杂质离子，可调节pH对其净化(即离子浓度mol⋅L)，并用EBT作为指示剂。已知EBT可与金属离子形成红色络合物，EBT的解离平衡为：(紫红)(紫红)(蓝)((橙)。25℃时，各金属离子浓度的对数值及EBT各型体的分布系数δ随pH的变化如图。下列说法错误的是 A. 曲线b表示，曲线c表示 B. 若加入适量可进一步提升净化程度 C. 当溶液由红色变蓝色时，溶液中四种金属离子净化完全 D. 最大的为 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 金属镍及其化合物在工业、科研等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为___________，与Ni同周期且基态原子未成对电子数相同的有___________(填元素符号)。 （2）是一种重要的配合物，其中“piaH”是吡啶—2—甲酰胺的缩写，结构如图，为双螯配体。该配合物中的配位数为___________，在配合物中，两个“piaH”与分别螯合形成两个五元环，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是___________(用“α”“β”“γ”表示)。 （3）NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分被氧化为，成为。已知的摩尔质量为69.1 g⋅mol，则标明Ni价态的化学式为___________(示例：)，晶体中镍离子的占有率为___________。 （4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。NiAs晶体结构如图甲所示，其晶胞俯视图如图乙所示。A点原子的分数坐标为，则B点原子的分数坐标为___________，A、B两点间距离为___________pm。 17. 铑(Rh)是一种稀有贵金属，工业上从废铑材料(主要含Rh，还含有Cu、Fe等)中提炼铑的主要途径有如下两种： 已知：①Rh金属活动顺序位于H之后。 ②Rh(Ⅲ)易与形成配离子，且该配离子在水溶液中存在以下平衡：。 ③已知25℃时相关物质的Ksp见下表。 氢氧化物 (已知开始沉淀的金属离子浓度为0.1 mol·L；金属离子浓度mol⋅L时，可认为该离子沉淀完全。) 回答下列问题： （1）途径一： ①“氯化溶解”过程中，金属Rh转化为，该反应的化学方程式为___________。 ②“定向脱铜”时，铜的沉淀率随pH变化如图所示，实际工业生产中控制pH为2，pH不宜大于2的原因是___________。 ③“阳离子交换”过程中，被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有___________。 （2）途径二： ①“控温焚烧”的目的是___________且防止Rh单质被氧化。 ②“加热至熔融”的目的是将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。已知Rh单质与反应的产物之一为，则参加反应的Rh和的物质的量之比为___________。 ③步骤“调pH①”中应调节的pH范围为___________(保留两位有效数字)。 ④用氨水沉淀铑元素的离子方程式为___________。 18. 某小组用Raney镍在常温常压下催化氢化肉桂酸，其原理和装置(夹持仪器略)如下。 回答下列问题： （1）制备Raney镍。向盛有镍铝合金()的烧杯中加入NaOH溶液，完全反应后，依次用蒸馏水和无水乙醇洗净Raney镍备用。加入NaOH溶液反应的离子方程式为___________。 （2）催化氢化。连接装置进行如下操作： (ⅰ)___________。 (ⅱ)加反应物。向氢化瓶中加入a g肉桂酸和适量无水乙醇，搅拌溶解，再加入Raney镍。 (ⅲ)排空。 ①赶尽量气管中空气的操作方法是___________。 ②打开、关闭，将氢化瓶抽真空。 (ⅳ)充氢气氢化。打开氢气瓶，将氢气充入量气管，记录初始读数为mL(已换算为标况，下同)， 再将量气管中的氢气充入氢化瓶中，开动电磁搅拌器进行氢化。判断氢化反应完成的标志为___________。 (v)记录反应后的读数为mL(已知量气管的0刻度在上方)。 （3）得到产品。将氢化瓶内混合物先过滤去除催化剂，再选用下列仪器进行提纯得到产品，所选仪器的连接顺序为①___________(填序号)。 （4）计算产率。该产品的产率为___________(用含a、、的式子表示)。若记录时，水准瓶的液面高于量气管的液面，将导致测得产品的产率___________(填“偏高”或“偏低”)。 19. 有机物K是一种可用于肺癌治疗的药物。其一条合成路线如下： 已知： ⅰ.(R为烃基，下同) ⅱ.。 回答下列问题： （1）A的结构简式为___________，J中含氧官能团名称为___________。 （2）E与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。 （3）反应①→⑤中属于取代反应的有___________个。 （4）设计A→B、C→D的目的是___________。 （5）符合下列条件的F的同分异构体有___________种，其中一种结构简式为___________。 ①属于芳香族化合物，且不含有、、； ②核磁共振氢谱显示有4组峰，其峰面积比为2∶3∶3∶4。 （6）参照以上合成路线，以为原料设计的合成路线___________。 20. 研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。回答下列问题： （1）已知： ⅰ. kJ⋅mol ⅱ. kJ⋅mol ⅲ. kJ⋅mol 则与反应生成和的热化学方程式为___________。 （2）在保持T ℃、100 kPa条件下，向反应器中充入2 mol NO和1 mol发生反应ⅰ，平衡时转化率为50%，欲将平衡转化率降低至40%，需要向反应器中充入___________mol Ar作为稀释气(计算时不考虑其他反应)。 （3）一定条件下，向起始压强为90 kPa的2 L恒容密闭容器中通入2 mol NO和1 mol 的混合气体，加入足量焦炭发生上述反应，5 min时反应达到平衡，测得体系总压强为84 kPa，(p为气体分压，单位为kPa)。 ①的平均反应速率___________mol⋅L⋅min。 ②下列说法正确的是___________。 A．将炭块粉碎可加快反应速率 B．平衡时充入Ar，反应ⅰ正向移动 C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡状态 ③反应ⅰ的相对压力平衡常数___________[已知：表达式为：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以(kPa)]。 （4）某科研小组以耐高温催化剂催化NO转化为，测得NO转化为的转化率随温度变化情况如图所示。则加入CO后，NO转化为的转化率增大的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年威海市高考模拟考试 化学 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将答题卡交回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Cl35.5 Ni59 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列一定涉及到化学变化的是 A. 爆炸 B. 卤水点豆腐 C. 澄清石灰水变浑浊 D. 无水遇水变为蓝色晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．很多爆炸属于物理变化，如气球爆炸，A不合题意； B．卤水点豆腐是电解质溶液使胶体发生聚沉，没有新物质生成，属于物理变化，B不合题意； C．澄清石灰水变浑浊不一定发生化学变化，如对饱和石灰水加热，向饱和石灰水中继续加入Ca(OH)2固体等，C不合题意； D．无水CuSO4遇水变为蓝色晶体，即发生化学变化，CuSO4+5H2O=CuSO4•5H2O，D符合题意； 故答案为：D。 2. 实验室安全至关重要，下列实验室事故处理方法错误的是 A. 误服重金属盐，立即喝大量鲜牛奶或鸡蛋清 B. 实验室电器起火，先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火 C. 苯酚溅到皮肤上，先用NaOH溶液冲洗，再用清水冲洗 D. 不小心打破温度计，导致水银洒落在桌面上，立即洒上硫黄粉并打开门窗通风 【答案】C 【解析】 【详解】A．误服重金属盐，立即喝大量鲜牛奶或鸡蛋清，使其中的蛋白质与重金属盐反应，减少对人体的伤害，A正确； B．电器起火，先切断电源，再用二氧化碳灭火器灭火，防止触电或电器发生爆炸伤人，B正确； C．苯酚易溶于酒精，苯酚溅到皮肤上时应先用酒精洗去，再用水洗去酒精，C错误； D．不小心打破温度计，导致水银洒落在桌面上，立即洒上硫黄粉消除水银，并打开门窗通风换气，D正确； 故选C。 3. 实验室提供的玻璃仪器有试管、烧杯、锥形瓶、普通漏斗、胶头滴管、酒精灯、玻璃棒、表面皿等，选用上述仪器(非玻璃仪器任选)能完成的实验是 A. 中和热的测定 B. 粗盐提纯 C. 中和滴定 D. 海带提碘 【答案】B 【解析】 【详解】A．中和热测定需要量取液体体积，需要用到的玻璃仪器有量筒，故A不符合题意； B．粗盐的提纯需要用到的玻璃仪器为酒精灯、普通漏斗、玻璃棒，还需要用到瓷质的蒸发皿，则题给仪器可以完成粗盐的提纯的实验，故B符合题意； C．中和滴定需要用到滴定管，C不符合题意； D．海带提碘需要萃取，玻璃仪器需要用到分液漏斗，D不符合题意； 本题选B。 4. 关于二氟化合物CF2、SiF2和GeF2的结构和性质，下列说法错误的是 A. 键角：CF2＜SiF2＜GeF2 B. 沸点：CF2＜SiF2＜GeF2 C. 均为sp2杂化(中心原子)的角形结构 D. 均为含极性键的极性分子 【答案】A 【解析】 【详解】A．已知CF2、SiF2和GeF2中中心原子周围的价层电子对数为：2+=3，且原子半径C＜Si＜Ge，则分子中共有电子对离中心原子的距离为：CF2＜SiF2＜GeF2，排斥力的大小为：CF2＞SiF2＞GeF2，则键角：CF2＞SiF2＞GeF2，A错误； B．已知CF2、SiF2和GeF2均为分子晶体，且相对分子质量CF2＜SiF2＜GeF2，则分子间作用力CF2＜SiF2＜GeF2，沸点：CF2＜SiF2＜GeF2，B正确； C．已知CF2、SiF2和GeF2中中心原子周围的价层电子对数为：2+=3，均有1对孤电子对，根据杂化轨道理论和价层电子对互斥理论可知，均为sp2杂化(中心原子)的角形即V形结构，C正确； D．由C项分析可知，均为含C-F、Si-F和Ge-F极性键，分子中正、负电荷中心均不重合，均为极性分子，D正确； 故答案为：A。 5. 辣椒碱具有镇痛、抗癌、降血脂活性等功效，其结构如图。下列说法错误的是 A. 含有4种官能团 B. 分子中sp3杂化的碳原子数为8 C. 分子中的碳原子不可能全部共面 D. 可与溴水、FeCl3溶液、Na2CO3溶液反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题干辣椒碱的结构简式可知，含有酚羟基、酰氨基和碳碳双键等3种官能团，A错误； B．由题干辣椒碱的结构简式可知，分子中单键上的碳原子均为sp3，故sp3杂化的碳原子数为8，B正确； C．由题干辣椒碱的结构简式可知，分子中有一个连有3个碳原子的sp3杂化的碳原子，故分子中的碳原子不可能全部共面，C正确； D．由题干辣椒碱的结构简式可知，分子中含有酚羟基且邻对位有H，含有碳碳双键，故可与溴水、FeCl3溶液、Na2CO3溶液反应，D正确； 故答案为：A。 6. X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大。甲、乙、丙、丁、戊为这些元素形成的化合物，R、T为其中两种元素对应的单质，T为紫红色金属，甲的水溶液显弱碱性，丁为常见无色透明且有特殊香味的液体。它们之间的转化关系如图。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>W>Y B. 电负性：W>Z>Y>X C. X、Y、Z、W四种元素不能组成两性化合物 D. X、Y、Z、Q分属于元素周期表3个不同的分区 【答案】C 【解析】 【分析】T为紫红色金属，则T为铜，甲的水溶液显弱碱性，甲为NH3，故NH3与氧化铜反应生成N2、H2O和Cu，故R为N2，乙为CuO，丙为H2O，丁为常见无色透明且有特殊香味的液体，丁为醇，醇与氧化铜反应生成H2O、Cu和醛，根据上述推断，X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大，分别为H、C、N、O、Cu； 【详解】A．同一周期，第一电离能从左到右呈增大趋势，但是基态N原子最高能级电子半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，故第一电离能N>O>C，故A正确； B．元素非金属性越强，电负性越大，故电负性O>N>C>H，B正确； C．H、C、N、O可以形成氨基酸，其中氨基有碱性，羧基有酸性，四种元素可以组成两性化合物，C错误； D．H属于S区，C、N属于p区，Cu属于d区，X、Y、Z、Q分属于元素周期表3个不同的分区，D正确； 错误的选C。 硫酸四氨合铜(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂等。实验小组按照如下步骤进行硫酸四氨合铜的制备及产品中氨的含量测定： ①取agCuSO4·5H2O和适量蒸馏水于烧杯中，加热溶解；冷却后滴加适量浓氨水得到蓝色溶液；再滴加适量乙醇，静置析出晶体；用乙醇和浓氨水的混合液洗涤、干燥，制得[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。 ②取上述晶体mg于锥形瓶M中，加水溶解；如图安装好仪器(气密性良好)，向M中滴入NaOH溶液，加热将NH3蒸出，M中有黑色固体生成；取出锥形瓶K，加入几滴甲基红[(红)4.4~(橙)~6.2(黄)]，用cmol·L-1NaOH溶液滴定，消耗VmL。(已知常温下饱和NH4Cl溶液的pH大约在5.6左右) 请回答下列问题： 7. 对于上述实验，下列说法错误的是 A. 使用胶头滴管时，通常用拇指、食指和中指夹持、挤压胶头以控制滴加量 B. 采用冰水浴冷却，目的是防止NH3、HCl挥发 C. 使用恒压滴液漏斗，目的是控制NaOH溶液的用量，并保证其顺利流下 D. 向①的蓝色溶液中加入一定量Na2SO4晶体，也可析出硫酸四氨合铜晶体 8. 根据上述实验原理，下列说法错误的是 A. M中发生的反应为：[Cu(NH3)4]SO4+2NaOHCuO+4NH3↑+Na2SO4+H2O B. 若选用甲基橙做指示剂，测定结果将偏大 C. 若采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法来制备硫酸四氨合铜晶体，最终测定结果将偏大 D. 制得的[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体中氨含量(质量分数)为×100% 【答案】7. A 8. C 【解析】 【分析】取agCuSO4·5H2O和适量蒸馏水加热溶解，冷却后滴加适量浓氨水得到蓝色溶液，再滴加适量乙醇，静置后制得晶体，取晶体m g加水溶解，向其中滴入NaOH溶液，加热将NH3蒸出到盐酸中，加入几滴甲基红[(红)4.4~(橙)~6.2(黄)]，用NaOH溶液滴定； 【7题详解】 A．使用胶头滴管时，通常用中指和无名指夹住滴管，拇指和食指捏动胶帽以控制滴加量，故A错误； B．NH3、HCl均易挥发，采用冰水浴冷却，可以防止NH3、HCl挥发，故B正确； C．使用恒压滴液漏斗，可以使液体顺利流下，同时可以控制NaOH溶液的用量，故C正确； D．向①的蓝色溶液中加入一定量Na2SO4晶体，硫酸根离子浓度增大，使的溶解平衡左移，所以也可析出硫酸四氨合铜晶体，故D正确； 故选A； 【8题详解】 A．由题意，向M中滴入NaOH溶液，加热将NH3蒸出，M中有黑色固体CuO生成，配平后可得选项所给方程式正确，A正确； B．甲基橙变色范围对应pH较小，导致NaOH用量偏少，则测定的与NH3反应的HCl偏多，故测定结果偏大，B正确； C．若采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法来制备硫酸四氨合铜晶体，蒸发浓缩过程硫酸四氨合铜会受热分解有NH3放出，导致被K吸收的NH3偏少，测定结果偏小，C错误； D．与HCl反应的NH3物质的量为，故制得的[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O晶体中氨含量(质量分数)为×100%，D正确； 故选C。 9. 白硼钙石的主要成分是(含有少量)、FeO、和等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂的工艺流程如下： 已知微溶于水，易溶于乙醇；偏硼酸钠())易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A. “气体”中可能有、、NO B. 该流程用到两步过滤操作 C. 物质a可循环利用 D. “反应W”为非氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【分析】由题干流程图可知，将白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)粉碎后加入浓硝酸，将Ca转化为Ca(NO3)2、Fe转化为Fe(NO3)3、B转化为H3BO3，SiO2不溶于硝酸，操作X为过滤，得到滤液，主要含有Ca(NO3)2、Fe(NO3)3，滤渣主要含有SiO2和H3BO3，向滤渣中加入乙醇进行醇浸，操作Y为过滤得到滤渣，主要成分为SiO2，滤液中含有H3BO3的酒精溶液，向滤液中加入NaOH溶液进行水浴加热，将H3BO3转化为NaBO2，将乙醇蒸馏出来即为物质a，操作Z对溶液进行蒸发浓缩、降温结晶，过滤干燥，获得纯净的NaBO2固体，将固体NaBO2和MgH2混合反应生成NaBH4和耐火材料即MgO，据此分析解题。 【详解】A．气体为浓硝酸与氧化亚铁反应后生成的NO2及与碳酸钙反应产生的CO2，当硝酸浓度变小后可能有NO气体生成，A正确； B．由分析，操作X和操作Y都是过滤，操作Z对溶液进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥，故该流程用到三步过滤操作，B错误； C．由分析，物质a为乙醇，可以在醇浸步骤循环使用，C正确； D．“反应W”为NaBO2和MgH2混合反应生成NaBH4和MgO，无元素化合价变化，是非氧化还原反应，D正确； 本题选B。 10. 一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示意图如下，下列说法错误的是 A. 放电时，a极周围溶液pH增大 B. c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 C. 充电时，中间室K2SO4溶液浓度减小(假设溶液体积保持不变) D. 充电时b极电极反应式为+4e-+2K++2H2O=+2OH- 【答案】D 【解析】 【分析】图像显示，放电时a极二氧化锰发生还原反应生成锰离子，所以a极为原电池的正极，则b极为原电池的负极；充电时a极电解池的阳极，b极为电解池的阴极。 【详解】A．放电时，a极为原电池的正极，a极电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，氢离子浓度减小，所以周围溶液pH增大，故A正确； B．放电时a极电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，b极电极反应式为+2nOH--4ne-=+2nH2O+2nK+，此时阳离子移向正极、阴离子移向负极，则硫酸根离子通过c离子交换膜进入中间室，c为阴离子交换膜，钾离子通过d离子交换膜进入中间室，则d为阳离子交换膜，故B正确； C．充电时，a极为电解池的阳极、b极为电解池的阴极，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，则中间室硫酸根离子经c离子交换膜进入a电极室，钾离子经d离子交换膜进入b电极室，所以中间室K2SO4溶液浓度减小(假设溶液体积保持不变)，故C正确； D．放电时，b极为原电池的负极，b极电极反应式为+2nOH--4ne-=+2nH2O+2nK+，则充电时b极电极反应式为+2nH2O+4ne-+2nK+=+2nOH-，故D错误； 故答案为：D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 光刻胶又称光致抗蚀剂，是指通过紫外光、X射线等照射或辐射，其溶解度发生变化的耐蚀刻材料。下图是某种光刻胶的光交联反应。下列说法错误的是 A. 物质甲的单体存在顺反异构 B. 物质甲中碳原子的杂化方式有两种 C. 甲转化为乙的反应类型为加聚反应 D. 物质乙可发生取代反应和氧化反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．物质甲的单体中有碳碳双键，且碳碳双键的两个碳原子连接的基团都不同，有顺反异构，A正确； B．甲链节中的碳原子为sp3杂化，加上侧链双键的sp2杂化，物质甲中碳原子的杂化方式有两种，B正确； C．甲与甲生成乙是甲中侧链双键打开彼此相连成环，应属于高分子化学反应而不是加聚反应，C错误； D．物质乙中有酯基，酯基水解为取代反应，乙可以燃烧发生氧化反应，D正确； 错误的选C。 12. 硝酸盐电化学合成氨具有条件温和、能源清洁等优势。图1为电解溶液合成氨的装置示意图；双极膜(BPM)由离子交换膜AEL、CEL和中间层IL复合而成，装置工作时其内部结构如图2所示。下列说法错误的是 A. a接电源负极，发生还原反应 B. 装置工作时，通过AEL进入阳极区，阳极区溶液pH逐渐增大 C. 总反应为： D. 每生成17 g，各有8mol和通过离子交换膜 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解KNO3溶液合成氨，NH3在a电极由硝酸根得电子生成，故a为阴极，连接电源负极，发生还原反应，A正确； B．阳极生成O2，电极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑，由图2，OH-进入阳极区，但是被电极反应消耗，阳极区溶液pH不变，B错误； C．电解KNO3溶液得NH3和O2，选项所给总反应方程式正确，C正确； D．由总反应，每生成17 gNH3，即生成1mol NH3，生成2mol O2，根据阳极电极反应，消耗8mol OH-，由溶液电中性，有8mol H+进入阴极区，即各有8mol H+和OH−通过离子交换膜，D正确； 错误的选B。 13. 高温条件下C40H20生成C40H18的反应历程和相对能量变化如图所示： 下列说法错误的是 A. 三步反应历程中决定总反应速率的是反应历程ⅲ B. ⅰ、ⅱ、ⅲ三步的总反应为 kJ⋅mol C. 根据图像可以判断过渡状态1、2、3的稳定性相对高低 D. C40H18形成的过程中有极性键的断裂和形成 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题干反应历程图可知，历程i、ii、iii的活化能分别为：70.9kJ/mol、89.6kJ/mol、141.3kJ/mol，活化能越大反应速率越慢，反应速率最慢一步为决速步骤，故三步反应历程中决定总反应速率的是反应历程ⅲ，A正确； B．由题干历程图可知，反应历程i、ii、iii的热化学方程式分别为：C40H20(g)+H•(g)•C40H19(g)+H2(g) =+20.7kJ/mol；•C40H19(g)+H2(g)•C40H19(g)′+H2(g)=-11.2kJ/mol，••C40H19(g)′+H2(g) C40H18(g)+H2(g) +H•(g) =+118.5kJ/mol，故ⅰ、ⅱ、ⅲ三步的总反应为 可由i+ii+iii，根据盖斯定律可知， (+20.7kJ/mol)+(-11.2kJ/mol)+( +118.5kJ/mol)=+128kJ⋅mol，B错误； C．根据图像可以判断过渡状态1、2、3的产物的总能量的相对大小，能量越高，物质越稳定，故可以判断过渡态1、2、3的稳定性相对高低，C正确； D．由题干历程图可知， C40H18形成的过程中反应历程i有C-H极性键的断裂，三个历程均没有极性键的形成，D错误； 故答案为：BD。 14. 一定温度下，Xe与F2通入恒压容器中发生反应：① ，② ，③ ，不同投料比条件下，平衡时产物(、、)的物质的量分别如图所示。当时，认为Xe完全反应。已知a、c对应的分别为16kPa和225kPa。下列说法正确的是 A. 曲线x代表产物的物质的量 B. C. 反应的 D. 当最多时，kPa 【答案】D 【解析】 【分析】由题干信息可知，当时，认为Xe完全反应，即反应①已经完全进行，Xe(g)完全反应，随着的增大，即F2的用量最多，反应②、③、④均正向移动，则n(XeF2)逐渐减小，n(XeF4)先增大后减小，n(XeF6)逐渐增大，即x代表n(XeF6)、y代表n(XeF4)、z代表n(XeF2)，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，即x代表XeF6、y代表XeF4、z代表XeF2，A错误； B．由题干图示信息结合分析可知，a点n(XeF4)=n(XeF2)，即p(XeF4)=p(XeF2)，则Kp2===，同理c点n(XeF4)=n(XeF6) ，即p(XeF4)=p(XeF6)，则Kp3===，故，B错误； C．由题干反应② ，反应③ 可知反应②+③得到反应，则，C错误； D．由题干信息可知，当最多时n(XeF2)=n(XeF6)，由C项分析可知，，则，即Kp==，故kPa，D正确； 故答案为：D。 15. 某酸性浸出液中含有、、和杂质离子，可调节pH对其净化(即离子浓度mol⋅L)，并用EBT作为指示剂。已知EBT可与金属离子形成红色络合物，EBT的解离平衡为：(紫红)(紫红)(蓝)((橙)。25℃时，各金属离子浓度的对数值及EBT各型体的分布系数δ随pH的变化如图。下列说法错误的是 A. 曲线b表示，曲线c表示 B. 若加入适量可进一步提升净化程度 C. 当溶液由红色变蓝色时，溶液中四种金属离子净化完全 D. 最大的为 【答案】AC 【解析】 【分析】随着pH增大，减小，EBT的解离平衡向正方向移动程度越大，因此曲线c表示，离子被净化时浓度，则，刚好完全沉淀时的pH=4.7，因此曲线b表示，曲线a表示，据此答题。 【详解】A．根据分析知，曲线c表示，A错误； B．根据图中所示，Fe2+沉淀时的pH高于Al3+的。 由于能溶于强碱，加入适量，使氧化成后，再调pH至完全沉淀时，能同时除去溶液中的Fe、Al元素，防止pH过高时溶解，因此加入适量可进一步提升净化程度，B正确； C．EBT可与金属离子形成红色络合物，根据图中所示，随着pH逐渐增大，金属离子逐渐沉淀除去，当溶液由红色变蓝色时，EBT以HIn2-型体存在于溶液中，此时pH在8-9之间，由图可知，镁离子并没有沉淀完全，C错误； D．当离子的时，该离子刚好完全沉淀，根据图中曲线知完全沉淀时pH最大，则最大，故最大的为，D正确； 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共60分。 16. 金属镍及其化合物在工业、科研等领域应用广泛。回答下列问题： （1）基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为___________，与Ni同周期且基态原子未成对电子数相同的有___________(填元素符号)。 （2）是一种重要的配合物，其中“piaH”是吡啶—2—甲酰胺的缩写，结构如图，为双螯配体。该配合物中的配位数为___________，在配合物中，两个“piaH”与分别螯合形成两个五元环，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是___________(用“α”“β”“γ”表示)。 （3）NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分被氧化为，成为。已知的摩尔质量为69.1 g⋅mol，则标明Ni价态的化学式为___________(示例：)，晶体中镍离子的占有率为___________。 （4）以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。NiAs晶体结构如图甲所示，其晶胞俯视图如图乙所示。A点原子的分数坐标为，则B点原子的分数坐标为___________，A、B两点间距离为___________pm。 【答案】（1） ①. ②. Ti、Ge、Se （2） ①. 6 ②. α和γ或者α和β （3） ①. ②. 90% （4） ①. (,,) ②. 【解析】 【小问1详解】 Ni元素原子序数为28，基态Ni原子价层电子排布为3d84s2，轨道表示式为，故基态Ni²⁺的价层电子轨道表示式为，有2个未成对电子，同周期也有2个未成对电子的元素有钛(Ti)：3d24s2、锗(Ge)：4s24p2、硒(Se)：4s24p4，与Ni同周期且基态原子未成对电子数相同的有Ti、Ge、Se； 【小问2详解】 两个水分子中的O与Ni形成2个配位键，1个piaH与Ni形成2个配位键，故该配合物中Ni2+的配位数为6，“piaH”与Ni2+螯合形成五元环，包括配位原子和Ni2+共有5个原子，故五元环中提供孤电子对的原子可能是α和γ，由于酰胺基和吡啶之间的碳碳单键可以旋转，故五元环中提供孤电子对的原子也可能是α和β，则五元环中提供孤电子对的原子可能的组合是α和γ或者α和β； 【小问3详解】 根据NixO的摩尔质量为69.1 g⋅mol−1，59x+16=69.1，解得x=0.9，Ni0.9O化学式可以改写为Ni9O10，设其中+2价Ni为a，则标明Ni价态的化学式为，由化合价代数和为0，2a+3(9-a)=20，解得a=7，故标明Ni价态的化学式为，NiO晶体为NaCl型结构，Ni与O个数比为1:1，根据化学式Ni0.9O可知，晶体中镍离子的占有率为90%； 【小问4详解】 A、B在底面的投影分别在底面菱形分成的两个正三角形中心，A点原子的分数坐标为(,,)，根据对称性，A到下底面距离和B到上底面距离相等，故B点原子的分数坐标为(,,)，底面菱形边长为a pm，较长对角线长为a pm，AB水平方向距离为a pm，AB竖直距离为晶胞高度一半，为 pm，根据勾股定理，A、B两点间距离为pm。 17. 铑(Rh)是一种稀有贵金属，工业上从废铑材料(主要含Rh，还含有Cu、Fe等)中提炼铑的主要途径有如下两种： 已知：①Rh金属活动顺序位于H之后。 ②Rh(Ⅲ)易与形成配离子，且该配离子在水溶液中存在以下平衡：。 ③已知25℃时相关物质的Ksp见下表。 氢氧化物 (已知开始沉淀的金属离子浓度为0.1 mol·L；金属离子浓度mol⋅L时，可认为该离子沉淀完全。) 回答下列问题： （1）途径一： ①“氯化溶解”过程中，金属Rh转化为，该反应的化学方程式为___________。 ②“定向脱铜”时，铜的沉淀率随pH变化如图所示，实际工业生产中控制pH为2，pH不宜大于2的原因是___________。 ③“阳离子交换”过程中，被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子有___________。 （2）途径二： ①“控温焚烧”的目的是___________且防止Rh单质被氧化。 ②“加热至熔融”的目的是将焚烧后的物质全部转化成可溶性的硫酸盐。已知Rh单质与反应的产物之一为，则参加反应的Rh和的物质的量之比为___________。 ③步骤“调pH①”中应调节的pH范围为___________(保留两位有效数字)。 ④用氨水沉淀铑元素的离子方程式为___________。 【答案】（1） ①. 2Rh+3Cl2+6HCl=2H3RhCl6 ②. pH>2，[RhC16]3-水解平衡正向移动，导致Rh沉淀率增加而损失 ③. Na+ 、Fe3+ （2） ①. 防止温度过低，Cu、Fe氧化不完全 ②. 1:6 ③. 2.8~4.7 ④. Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3 【解析】 【分析】途径一：废铑材料(主要含Rh，还含有Cu、Fe等)粉碎后通入氯气并加入盐酸，“氯化溶解”得到H3RhCl6、CuCl2、FeCl3，加入草酸和铜离子结合生成草酸铜，同时加入NaOH调节溶液pH，阳离子交换树脂吸附Na+、Fe3+为滤液除杂，[RhCl6]3-发生水解反应生成Rh(OH)3沉淀，最后得到铑粉；途径二：废铑材料(主要含Rh，还含有Cu、Fe等)焚烧将Cu转化为CuO，将Fe转化为Fe2O3，加热熔融，加入KHSO4，生成Rh2(SO4)3、CuSO4、Fe2(SO4)3，加入水和氨水调pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，再加入氨水调节pH，生成Rh(OH)3沉淀和Cu(NH3)4SO4溶液，过滤，Rh(OH)3和途径一相同处理得铑粉； 【小问1详解】 ①高铜铑精矿通入氯气和HCl，“氯化溶解”得到H3RhCl6，反应的方程式为2Rh+3Cl2+6HCl=2H3RhCl6； ②由图像可知，pH=2时，铜的沉淀率已达98%，若pH<2，铜的沉淀率会较低；pH>2，[RhC16]3-水解平衡正向移动，导致Rh沉淀率增加而损失； ③定向脱铜后溶液得到草酸钠、FeCl3，“阳离子交换”过程中，溶液中被阳离子交换树脂吸附的金属阳离子主要有Na+ 、Fe3+； 【小问2详解】 ①“控温焚烧”即焚烧温度不能过高不能过低，若温度过高，Rh单质被氧化，Rh的氧化物性质稳定，难溶解，后续不方便处理，控温同时防止温度过低，Cu、Fe氧化不完全； ②Rh单质与KHSO4反应生成Rh3+，还原产物为SO2，硫元素得2个电子，Rh失3个电子，根据氧化还原反应得失电子守恒，可得方程式：2Rh+12KHSO4=Rh2（SO4）3+3SO2+6K2SO4+6H2O,参加反应的Rh和KHSO4的物质的量之比为1:6； ③Fe3+沉淀完全时，由Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10−38.6，c(OH-)==10-11.2mol/L，即pH=2.8，同时为了使Cu2+不发生沉淀，由Ksp[Cu(OH)2]=1.0×10−19.6，c(OH-)==10-9.3mol/L，即pH=4.7，故调节的pH范围为2.8~4.7； ④用氨水调pH，NH3·H2O电离产生的OH−与Rh3+反应生成Rh(OH)3沉淀，其离子方程式为Rh3++3NH3·H2O=Rh(OH)3↓+3。 18. 某小组用Raney镍在常温常压下催化氢化肉桂酸，其原理和装置(夹持仪器略)如下。 回答下列问题： （1）制备Raney镍。向盛有镍铝合金()的烧杯中加入NaOH溶液，完全反应后，依次用蒸馏水和无水乙醇洗净Raney镍备用。加入NaOH溶液反应的离子方程式为___________。 （2）催化氢化。连接装置进行如下操作： (ⅰ)___________。 (ⅱ)加反应物。向氢化瓶中加入a g肉桂酸和适量无水乙醇，搅拌溶解，再加入Raney镍。 (ⅲ)排空。 ①赶尽量气管中空气的操作方法是___________。 ②打开、关闭，将氢化瓶抽真空。 (ⅳ)充氢气氢化。打开氢气瓶，将氢气充入量气管，记录初始读数为mL(已换算为标况，下同)， 再将量气管中的氢气充入氢化瓶中，开动电磁搅拌器进行氢化。判断氢化反应完成的标志为___________。 (v)记录反应后的读数为mL(已知量气管的0刻度在上方)。 （3）得到产品。将氢化瓶内混合物先过滤去除催化剂，再选用下列仪器进行提纯得到产品，所选仪器的连接顺序为①___________(填序号)。 （4）计算产率。该产品的产率为___________(用含a、、的式子表示)。若记录时，水准瓶的液面高于量气管的液面，将导致测得产品的产率___________(填“偏高”或“偏低”)。 【答案】（1） （2） ①. 检查装置的气密性 ②. 打开K1、关闭K2，将水准瓶抬高，使量气管内充满水 ③. 量气管内液面高度不再发生变化 （3）⑧⑥⑤⑦② （4） ①. ②. 偏高 【解析】 【分析】肉桂酸在用Raney镍作催化剂时，在常温常压下和氢气发生加成反应。 【小问1详解】 镍铝合金()的烧杯中加入NaOH溶液，其中的铝和NaOH溶液反应的离子方程式为； 【小问2详解】 有气体参与的反应，在连接装置后，首先要检查装置的气密性；要赶尽量气管中的空气，被赶走的空气应经过K1排到大气中，其操作方法为：打开K1、关闭K2，将水准瓶抬高，使量气管内充满水；若氢化瓶中的反应已经完成，则不再消耗氢气，此时量气筒中的液面高度不再发生变化； 【小问3详解】 过滤去除催化剂后，再经过蒸馏可提纯得产品，所以需要用到烧瓶和⑧，再有⑥温度计控制蒸汽的温度，用直形冷凝管冷凝蒸汽使之液化，连接牛角管，将产品用锥形瓶承接，即仪器的连接顺序为：①⑧⑥⑤⑦②； 【小问4详解】 据消耗的氢气的体积，得到实际获得的产品质量为，而理论可获得的产品质量为，所以该产品的产率为； 若记录时，水准瓶的液面高于量气管的液面，则偏小，据产率的计算式可知，将导致测得产品的产率偏高。 19. 有机物K是一种可用于肺癌治疗的药物。其一条合成路线如下： 已知： ⅰ.(R为烃基，下同) ⅱ.。 回答下列问题： （1）A的结构简式为___________，J中含氧官能团名称为___________。 （2）E与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。 （3）反应①→⑤中属于取代反应的有___________个。 （4）设计A→B、C→D的目的是___________。 （5）符合下列条件的F的同分异构体有___________种，其中一种结构简式为___________。 ①属于芳香族化合物，且不含有、、； ②核磁共振氢谱显示有4组峰，其峰面积比为2∶3∶3∶4。 （6）参照以上合成路线，以为原料设计的合成路线___________。 【答案】（1） ①. ②. 酰胺基、醚键 （2）+2NaOH+C2H5OH+H2O （3）3 （4）保护酚羟基 （5） ①. 4 ②. 或或或 （6） 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，与乙酸酐发生取代反应生成，则A为、B为；与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，则C为；酸性条件下发生水解反应生成，则D为；浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成，则E为；催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，则F为；与HCONH2发生题给信息反应生成，则G为；催化剂作用下与POCl3发生信息反应生成，则H为；与发生取代反应生成，则I为；与发生取代反应生成，则J为；与发生取代反应生成。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为，J的结构简式为，含氧官能团为酰胺基和醚键，故答案为：；酰胺基和醚键； 【小问2详解】 由分析可知，E的结构简式为，分子中含有的酯基和酚羟基能与氢氧化钠溶液反应，反应的化学方程式为+2NaOH+C2H5OH+H2O，故答案为：+2NaOH+C2H5OH+H2O； 【小问3详解】 由分析可知，反应①→⑤中①③④属于取代反应，共有3个，②为氧化反应、⑤为还原反应，故答案为：3； 【小问4详解】 由分析可知，A分子和D分子中都含有酚羟基，则设计A→B、C→D的目的是保护酚羟基，故答案为：保护酚羟基； 【小问5详解】 由分析可知，F的结构简式为，F的同分异构体属于芳香族化合物，且不含有、、，核磁共振氢谱显示有4组峰，其峰面积比为2：3：3：4说明同分异构体分子为对称结构，分子中含有的官能团氨基、酯基和醚键，符合条件的结构简式为、、、，共有4种，故答案为：4；或或或； 【小问6详解】 由有机物的性质可知，以为原料设计的合成步骤为浓硫酸作用下与浓硝酸共热发生硝化反应生成，催化剂作用下与氢气发生还原反应生成，与高锰酸钾溶发生氧化反应生成，催化剂作用下与发生取代反应生成，合成路线为。 20. 研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。回答下列问题： （1）已知： ⅰ. kJ⋅mol ⅱ. kJ⋅mol ⅲ. kJ⋅mol 则与反应生成和的热化学方程式为___________。 （2）在保持T ℃、100 kPa条件下，向反应器中充入2 mol NO和1 mol发生反应ⅰ，平衡时转化率为50%，欲将平衡转化率降低至40%，需要向反应器中充入___________mol Ar作为稀释气(计算时不考虑其他反应)。 （3）一定条件下，向起始压强为90 kPa的2 L恒容密闭容器中通入2 mol NO和1 mol 的混合气体，加入足量焦炭发生上述反应，5 min时反应达到平衡，测得体系总压强为84 kPa，(p为气体分压，单位为kPa)。 ①的平均反应速率___________mol⋅L⋅min。 ②下列说法正确的是___________。 A．将炭块粉碎可加快反应速率 B．平衡时充入Ar，反应ⅰ正向移动 C．混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡状态 ③反应ⅰ的相对压力平衡常数___________[已知：表达式为：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以(kPa)]。 （4）某科研小组以耐高温催化剂催化NO转化为，测得NO转化为的转化率随温度变化情况如图所示。则加入CO后，NO转化为的转化率增大的原因是___________。 【答案】（1）2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-854kJ⋅mol−1 （2）4.15 （3） ①. 0.04mol⋅L−1⋅min−1 ②. AC ③. （4）加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动 【解析】 【小问1详解】 C(s)与NO2(g)反应生成N2(g)和CO2(g)的反应方程式为2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g)，根据盖斯定律可知该反应可由2×反应iii-反应ii-反应i得到，则该反应ΔH=2ΔH3-ΔH2-ΔH1=-854kJ⋅mol−1，该反应热化学方程式为：2C(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-854kJ⋅mol−1； 【小问2详解】 在保持T ℃、100 kPa条件下，向反应器中充入2 mol NO和1 molO2发生反应ⅰ，平衡时转化率为50%，列出三段式: 平衡时，压强平衡常数Kp==0.05kPa-1， 充入x molAr气体后，再次平衡，转化率降低至40%，再次列三段式： 压强平衡常数Kp==0.05kPa-1不变，解得x=4.15； 【小问3详解】 ①反应i、反应ii、反应iii中只有反应i反应后气体体积变小，其余两个反应反应前后气体体积都不变，故容器内气体压强减小是反应i造成，根据解得y=0.2，即有0.4molNO和0.2molO2参与反应i生成0.4molNO2，气体减少y=0.2mol，可计算NO2的平均反应速率v(NO2)==0.04mol⋅L−1⋅min−1； ②A．将炭块粉碎，增大反应物接触面积，可加快反应速率，A正确； B．平衡时充入Ar，由于容器体积不变，各气体分压不变，反应ⅰ不移动，B错误； C．容器体积不变，反应有固体参与，由质量守恒，若未平衡，气体总质量改变，气体密度改变，故混合气体的密度保持不变时，说明反应体系已达到平衡状态，C正确； 故选AC； ③反应后容器内总压强减小6kPa，反应ⅱ、ⅲ反应前后气体分子数不变，由反应i可知，p(NO2)=12kPa，由p(N2):p(CO2):p(O2)=3:5:6，N2比CO2少的是进行了反应ii的，同时消耗等量O2，根据最终O2的占比可知加入的1mol O2按反应i反应后剩余的0.8mol，有0.2mol参与了反应ii，剩余0.6mol，则p(O2)=18kPa，p(CO2)=15kPa，p(N2)=9kPa，总压为84kPa，剩余即为NO的分压，p(NO)=30kPa，故反应ⅰ的相对压力平衡常数； 【小问4详解】 加入的CO与NO分解生成的O2反应，使NO分解平衡向生成N2的方向移动，因此NO转化率升高，从而使NO转化为N2的转化率增大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $