【高考领航】2025年高中化学学业水平选择性考试模拟试题(江苏)(5)
2024-10-10
|
2份
|
21页
|
232人阅读
|
6人下载
内容正文:
高中化学学业水平选择性考试模拟试题(五)
(考试用时:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39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.“碳达峰、碳中和”事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。下列措施对实现“碳达峰、碳中和”不具有直接贡献的是( )
A.植树造林 B.开发核能
C.燃煤脱硫 D.节约用电
2.下列化学用语表示正确的是( )
A.H2S分子的球棍模型:
B.AlCl3的价层电子对互斥模型:
C.KI的电子式:
D.CH3CH(CH2CH3)2的名称:3-甲基戊烷
3.硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是( )
A.1 L 1 mol/L H2S水溶液中粒子关系存在:N(HS-)+N(S2-)=NA
B.标准状况下,22.4 L Y的分子数目为NA
C.工业上用NaClO3和X制备1 mol ClO2时,消耗X分子数为0.5NA
D.“价—类”二维图中盐N可由其相应单质直接化合生成
4.某农药杀虫剂中含有的成分如图。已知X、Y、Z、N、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Z位于同一个周期,X、N位于同一主族。下列叙述正确的是( )
A.Z、M的最简单气态氢化物的键角:M>Z
B.第一电离能比Z小且与Z同周期的元素有4种
C.X、Y形成的链状化合物YmXn中σ键数为:m+n-1
D.Y、Z两种元素与X元素形成的最简单气态氢化物,均为非极性分子
阅读下列材料,完成5~7题。
硫及其化合物有着广泛的作用。硫元素具有多种化合价,在一定条件下能发生相互转化。不同温度下硫单质的状态和分子结构不同,S8环状分子的结构为。合理应用和处理含硫的化合物,在生产生活中有重要意义。
5.下列有关说法正确的是( )
A.SO的空间结构为正四面体 B.S8是共价晶体
C.SO2和SO3中的键角相等 D.H2S的沸点高于H2O
6.下列有关硫及其化合物的性质与用途具有对应关系的是( )
A.硫单质呈黄色,可用作橡胶硫化剂
B.SO2具有氧化性,可用于漂白草编织物
C.Na2SO3具有还原性,可用于处理自来水中残留的Cl2
D.浓硫酸具有强氧化性,可用作酯化反应的催化剂
7.利用甲烷可以除去SO3,反应为8SO3(g)+6CH4(g)S8(g)+6CO2(g)+12H2O(g)。
下列说法正确的是( )
A.上述反应的ΔS<0
B.上述反应的化学平衡常数K=
C.及时分离出H2O(g),正反应速率增大,平衡向正反应方向移动
D.上述反应中生成1 mol S8,转移电子的数目约为48×6.02×1023
8.臭氧能氧化CN-,故常被用来治理电镀工业中的含氰废水,其化学反应原理为5O3+2CN-+H2O===2HCO+N2+5O2。下列说法错误的是( )
A.O3和O2是氧元素的同素异形体
B.该反应是熵增的过程
C.该反应中N2为氧化产物
D.反应中所涉及的三种气体分子均为非极性分子
9.高聚物A在生物医学上有广泛应用。以甲基丙烯酸β→羟乙酯(HEMA)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料合成高聚物A的路线如下。下列说法正确的是( )
A.HEMA存在顺反异构现象
B.NVP分子中所有原子均处于同一平面
C.HEMA和NVP通过加聚反应生成高聚物A
D.高聚物A能与NaOH、NaHCO3反应
10.利用Sonogashira反应机理合成苯乙炔的基本过程如图,其中Ln表示配体(PPh3)2,下列叙述正确的是( )
A.步骤④过程中,Pd元素被还原
B.LnPd和CuI是该反应过程的催化剂,可以提高的平衡转化率
C.总反应的原子利用率达到100%
D.若用苯乙炔代替上述过程中的同类物质与CH2===CHI反应,可以合成
11.下列操作能实现相应的实验目的的是( )
选项
实验目的
操作步骤及现象
A
验证淀粉水解生成葡萄糖
将淀粉和稀硫酸混合水浴加热一段时间;待溶液冷却后,加入NaOH溶液,调pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀产生
B
证明某钠盐为Na2SO3或NaHSO3
向某钠盐中滴加浓盐酸,并将产生的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色
C
除去乙醇中混有的少量乙酸
向混合液中加入饱和Na2CO3溶液,分液
D
证明氧化性:H2O2>Fe3+
将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中,再滴入KSCN溶液,溶液变红
12.已知pKa=-lg Ka,25 ℃时,H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22。用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液,溶液中H2R、HR-、R2-的分布分数δ[如R2-分布分数:δ(R2-)=]随pH变化曲线及滴定曲线如图(忽略滴定过程中温度的变化)。下列说法错误的是( )
A.两次突变,应选用不同的指示剂
B.pH=8时:c(Na+)>c(R2-)>c(HR-)
C.b点溶液的pH约为4.54
D.c2(HR-)<c(R2-)·c(H2R)
13.铜金合金可作为CO2转化为碳氢化合物的催化剂,如图是一种铜金合金的晶胞结构图。下列说法正确的是( )
A.该晶胞的体积为a3×10-36 cm3
B.Au和Cu原子数之比为3∶1
C.与Au原子最邻近的Cu原子数为12
D.Au原子和Cu原子之间的最短距离为a pm
二、非选择题:本题共4小题,共61分。
14.(15分)一种用磷矿脱镁废液(pH为2.1,溶液中含H3PO4、H2PO、HPO,还有少量Mg2+及Ca2+、Fe3+、Al3+等杂质离子)制备三水磷酸氢镁工艺的流程如下:
已知:T ℃温度下,磷酸的pKa与溶液的pH的关系如下图。
回答下列问题:
(1)“恒温搅拌1”步骤后溶液pH为4.5,溶液中c(HPO)________c(PO)(填“>”、“<”或“=”),此时杂质Ca2+、Fe3+、Al3+沉淀效果最好,Ca2+生成CaHPO4·2H2O,其余沉淀均是磷酸正盐,写出Ca2+与H2PO反应生成沉淀的离子方程式________________________,溶液中Al3+的浓度为10-6 mol·L-1,则c(Fe3+)/c(Al3+)=________________,c(H2PO)=__________ mol·L-1[已知:T ℃温度下,Ksp(FePO4)=10-21.9,Ksp(AlPO4)=10-18.3]。
(2)“恒温搅拌2”中需添加MgO,其作用是________________________。制备过程中采用“抽滤”,其目的是________________________________________。
(3)从图像可以看出,pH对镁回收率及产品纯度的影响较大,pH>6.0时,随着pH的增加,产品的纯度降低,分析纯度降低的原因_________________。
15.(15分)化合物J是合成紫草酸药物的一种中间体,其合成路线如图:
回答以下问题:
(1)A的结构简式为____________________________;其中碳原子的杂化方式为______________________________。
(2)D→E的反应类型为____________________________;该反应的目的是____________________________________。
(3)F→H的化学方程式为________________________________________。
(4)有机物J中含有官能团的名称是_________________________________。
(5)符合下列条件的A的同分异构体有____________种。
①能与FeCl3溶液作用显色;
②能发生银镜反应;
③核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1。
(6)综合上述信息,写出由CH2===CHBr和的合成路线_______________________________(其他试剂任选)。
16.(15分)利用电极反应可探究物质氧化性、还原性的变化规律。
已知:酸性介质中,1 mol/L不同电对的电极电势见下表。电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强;电极电势越低,其还原型物质的还原性越强。
电对(氧化型/还原型)
Fe3+/Fe2+
H2O2/H2O
O2/H2O2
MnO2/Mn2+
I2/I-
电极电势φ/V
0.771
1.776
0.695
1.224
0.536
回答下列问题:
Ⅰ.探究H2O2的分解反应
Fe3+催化H2O2分解反应过程包括ⅰ、ⅱ两步:
反应ⅰ:Fe3++H2O2―→Fe2++H++________________(未配平)
反应ⅱ:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(1)反应ⅰ的离子方程式为_______________________________。
(2)验证Fe2+生成:反应过程中,加入____________溶液,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+生成。
(3)酸性条件下MnO2也可催化H2O2分解。结合表中数据判断,上述条件下H2O2、O2、MnO2的氧化性由强到弱的顺序为________________________。
Ⅱ.探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响
用可逆反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计电池,按图a装置进行实验,测得电压E(E=φ正极-φ负极)随时间t的变化如图b所示:
图a 图b
(4)电池初始工作时,正极的电极反应式为_____________________________。
(5)某小组从还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,提出以下猜想:
猜想1:c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低。
猜想2:c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高。
①t1时间后,按图a装置探究,验证上述猜想的合理性,完成表中填空。
实验
实验操作
电压E/V
结论
ⅰ
往烧杯A中加入适量Fe
E__________0
猜想1成立
ⅱ
往烧杯B中加入适量____________
E<0
猜想2成立
②有同学认为,上述实验不足以证明猜想1成立。利用上述反应,从化学平衡移动的角度解释猜想1不足以成立的理由__________________。
③为进一步验证猜想1,进行实验ⅲ,完成表中填空。
实验
实验操作
电压E/V
结论
ⅲ
往烧杯A中加入适量____________
E<0
猜想1成立
结论:可逆氧化还原反应中,浓度的变化引起电对氧化性变化,从而改变电池反应方向。
17.(16分)丙烯是合成有机物的基本原料之一,工业上可以通过石油裂化和裂解获得。
(1)用于合成异丙醇。
已知:①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g) 6CO2(g)+8H2O(g)
ΔH1=-a kJ·mol-1
②2CH3CH===CH2(g)+9O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g)
ΔH2=-b kJ·mol-1(a>b)
若CH3CH===CH2(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH3(g) ΔH,该反应逆反应的活化能为c kJ·mol-1,则正反应的活化能为________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g) ΔH<0。一定条件下,恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2∶1、1∶1、1∶2、1∶3,平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
①表示=1∶2的曲线是__________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
②T3__________T4(填“>”或“<”),原因是_______________________。
③M点时,O2的转化率是__________(保留三位有效数字)。
(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯,反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH,一定温度下,向2 L恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g),平衡时,n(C3H6)=0.6 mol,下列说法正确的是__________(填字母)。
A.HZSM-5能提高该反应的平衡转化率
B.达到平衡时,再向容器中通入1.5 mol CH3OH(g),重新达到平衡时C3H6的浓度增大
C.达到平衡后,再通入物质的量均为0.6 mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g),此时平衡逆向移动
D.若起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol CH3OH(g),平衡时,n(H2O)=1.6 mol,则ΔH<0
(4)工业上用“丙烯氨氧化法”制备丙烯腈(CH2===CHCN)包括如下反应:
Ⅰ.C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2===CHCN(g)+3H2O(g)
Ⅱ.C3H6(g)+O2(g)CH2===CHCHO(g)+H2O(g)(副反应)
向T ℃、压强为28 MPa的恒压密闭容器中通入1 mol丙烯、1 mol氨气和4.8 mol氧气发生反应Ⅰ、Ⅱ,容器内H2O(g)、CH2===CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示:
①图中表示CH2===CHCN(g)的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。
②平衡时,CH2===CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=__________MPa。
③反应Ⅱ的压强平衡常数Kp=________(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
学科网(北京)股份有限公司
$$
高中化学学业水平选择性考试模拟试题(五)
1—6 CDCCAC 7—13 DDCAADC
1.C 植树造林可以减少CO2的排放,对实现“碳达峰、碳中和”具有直接贡献,A不符合题意;开发核能可以减少化石能源的使用,有利于减少CO2的排放,对实现“碳达峰、碳中和”具有直接贡献,B不符合题意;燃煤脱硫可以减少SO2的排放,但不能减少CO2的排放,对实现“碳达峰、碳中和”不具有直接贡献,C符合题意;节约用电可以减少化石能源的使用,有利于减少CO2的排放,对实现“碳达峰、碳中和”具有直接贡献,D不符合题意。
2.D H2S分子是“V”形结构,不是直线形分子,A错误;AlCl3中心原子价层电子对数为3+(3-1×3)=3+0=3,其价层电子对互斥模型为平面三角形,B错误;KI是离子化合物,其电子式为,C错误;结合选项中有机物的结构简式及有机物的命名原则,其名称为3甲基戊烷,D正确。
3.C 由图可知,X为二氧化硫、Y为三氧化硫、Z为硫酸、M为硫酸铜、N为硫化铜。1 L 1 mol/L氢硫酸溶液中存在如下物料守恒关系:N(H2S)+N(HS-)+N(S2-)=1 mol/L×1 L×NA mol-1=NA,故A错误;标准状况下,三氧化硫为固态,无法计算22.4 L三氧化硫的物质的量和含有的分子数目,故B错误;由得失电子数目守恒可知,氯酸钠溶液与二氧化硫反应制备1 mol二氧化氯时,反应消耗二氧化硫的分子数为×NA mol-1=0.5NA,故C正确;铜与硫共热反应生成硫化亚铜,不能生成硫化铜,则硫化铜不能由相应单质直接化合生成,故D错误。
4.C X、Y、Z、N、M为原子序数依次增大的短周期元素,X、N位于同一主族,杀虫剂结构中X形成1个共价键,而N形成+1价阳离子,且N与X的原子序数相差不小于3,故X为H元素、N为Na元素;Y、Z位于同一个周期,二者处于第二周期,杀虫剂结构中Y形成4个共价键、Z形成3个共价键,故Y为C元素、Z为N元素,结构中M形成2个共价键,其中1个M原子获得1个电子,则M处于第ⅥA族,M的原子序数大于钠,故M为S元素。N、S的最简单气态氢化物为NH3和H2S,二者中心原子的杂化类型都是sp3,但NH3中N有1对孤电子对,H2S中S有2对孤电子对,则键角:NH3>H2S,故A错误;同周期元素从左到右第一电离能总体上呈现逐渐增大的趋势,但由于N元素2p轨道为半充满状态,相对稳定,故第一电离能N>O>C>Be>B>Li,第一电离能比N小且与N同周期的元素有5种,故B错误;C、H形成的链状化合物CmHn,C—H键为σ键,共有n个C—H σ键,C原子与C原子之间形成的σ键共m-1个,σ键数为:m+n-1,故C正确;C、N两种元素与H元素形成的最简单气态氢化物为CH4和NH3,NH3为极性分子,故D错误。
5.A SO中硫原子的价层电子对数=4+=4,硫原子上的孤电子对数为0,空间结构为正四面体形,A正确;S8是由分子构成的分子晶体,B错误;SO2和SO3中硫原子均为sp2杂化,但SO2中存在一个孤电子对,孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力,故两者的键角不等,C错误;水分子间能形成氢键导致沸点升高,故沸点:H2S<H2O,D错误。
6.C 硫单质可用作橡胶硫化剂,体现的是硫的化学性质,与颜色无关,A不符合题意;SO2用于漂白草编织物,发生非氧化还原反应,体现SO2的漂白性,B不符合题意;Na2SO3具有还原性,与自来水中残留的Cl2发生氧化还原反应,从而去除Cl2,C符合题意;浓硫酸用作酯化反应的催化剂,与氧化性无关,D不符合题意。
7.D 反应为气体分子数增大的反应,ΔS>0,A错误;由化学方程式可知,上述反应的化学平衡常数K=,B错误;及时分离出H2O(g),平衡向正反应方向移动,但物质浓度减小,正反应速率减小,C错误;反应中硫元素化合价由+6变为0,S8~48e-,则上述反应中生成1 mol S8,转移电子的数目约为48×6.02×1023,D正确。
8.D O3和O2是由氧元素组成的两种不同单质,是氧元素的同素异形体,A正确;题给反应是气体总分子数增加的反应,是熵增的过程,B正确;HCO和N2均为氧化产物,C正确;N2和O2是非极性分子,O3是极性分子,D错误。
9.C HEMA碳碳双键左边连有两个氢原子,因此不存在顺反异构现象,故A错误;氨气是三角锥形,NVP分子中含有饱和氮原子,因此分子中所有原子一定不处于同一平面,故B错误;两者通过加聚反应生成高聚物A,故C正确;高聚物A含有酯基,能与NaOH反应,高聚物中不含有羧基,不能与NaHCO3反应,故D错误。
10.A 步骤④过程中,Pd的化合价由+2变为0,化合价降低,元素被还原,故A正确;催化剂不能使平衡移动,碘苯的平衡转化率不变,故B错误;由图可知,反应为乙炔和生成苯乙炔和HI的反应,反应为取代反应,有HI生成,故总反应的原子利用率小于100%,故C错误;若用苯乙炔代替上述过程中的同类物质与CH2===CHI发生取代反应,可以合成,故D错误。
11.A 葡萄糖和氢氧化铜在碱性条件下加热反应生成砖红色沉淀,将淀粉和稀硫酸混合水浴加热一段时间,待溶液冷却后,加入NaOH溶液,调pH至碱性,再加入新制的Cu(OH)2,加热,有砖红色沉淀(Cu2O)产生,证明淀粉水解生成葡萄糖,A正确;Na2SO3和NaHSO3都与盐酸反应生成SO2,使品红溶液褪色,故不能确定某钠盐为Na2SO3或NaHSO3,B错误;乙酸和碳酸钠可以反应,生成乙酸钠溶于水,乙醇和碳酸钠不反应,但乙醇与水任意比互溶,故乙醇和乙酸的混合液中加入饱和Na2CO3溶液,不会分层,故无法用分液的方法除去乙醇中混有的少量乙酸,C错误;NO遇到H+具有强氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+,无法证明氧化性:H2O2>Fe3+,D错误。
12.D 用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL H2R溶液,pH较大时,R2-的分布分数较大,随着pH的减小,R2-的分布分数逐渐减小,HR-的分布分数逐渐增大,恰好生成NaHR之后,HR-的分布分数逐渐减小,H2R的分布分数逐渐增大,表示H2R、HR-、R2-的分布分数的曲线如图所示。
根据图像可知,第一次滴定突变时溶液呈酸性,所以可以选择甲基橙作指示剂,第二次滴定突变时溶液呈碱性,所以可以选择酚酞作指示剂,故A正确;根据图像可知,pH=8时,溶液中含有Na2R和NaHR,此时δ(R2-)>δ(HR-),则c(Na+)>c(R2-)>c(HR-),故B正确;b点时,加入20 mL 0.1000 mol·L-1NaOH溶液,此时c(R2-)=c(H2R),则:Ka1·Ka2=c2(H+),所以溶液pH=(pKa1+pKa2)=×(1.85+7.22)≈4.54,故C正确;H2R的pKa1=1.85,pKa2=7.22,则===>1,则c2(HR-)>c(R2-)·c(H2R),故D错误。
13.C 晶胞的体积为(a×10-10 cm)3=a3×10-30 cm3,A错误;晶胞中Au原子个数为×8=1,Cu原子个数为×6=3,Au原子和Cu原子数之比为1∶3,B错误;与Cu原子最邻近的Au原子数为4,因此与Au原子最邻近的Cu原子数为4×3=12,C正确;Au原子和Cu原子之间的最短距离是面对角线长度的,即 pm,D错误。
14.解析:脱镁废液(pH为2.1,溶液中含H3PO4、H2PO、HPO,还有少量Mg2+及Ca2+、Fe3+、Al3+等杂质离子)中加入NaOH调节pH,杂质Ca2+、Fe3+、Al3+沉淀,离心分离出沉淀后,向上清液中加入MgO调节pH,此时溶液中溶质主要为MgHPO4,经过抽滤、洗涤、干燥得到三水磷酸氢镁,以此解答。(1)由磷酸的pKa与溶液的pH的关系图以及电离常数表达式可知,当溶液pH=12.36时,溶液中c(HPO)=c(PO),所以“恒温搅拌1”步骤后溶液pH为4.5时,溶液中c(HPO)>c(PO);Ca2+生成CaHPO4·2H2O,由于pH为4.5时溶液中以H2PO为主,所以Ca2+与H2PO反应生成沉淀的离子方程式为Ca2++2H2PO+2OH-===CaHPO4·2H2O↓+HPO或Ca2++H2PO+H2O+OH-===CaHPO4·2H2O↓;溶液中Al3+的浓度为10-6 mol·L-1,====10-3.6,溶液中c(PO)== mol/L=10-12.3 mol/L,由磷酸的pKa与溶液的pH的关系图可知,H3PO4的Ka2=10-7.21,Ka3=10-12.36,则c(HPO)== mol/L=10-4.44 mol/L,c(H2PO)== mol/L=10-1.73 mol/L。(2)氧化镁能与酸反应生成镁离子,所以添加MgO的作用是提供Mg2+,消耗H+;由于“抽滤”可加快过滤速度,所以制备过程中采用“抽滤”;(3)由于pH增大,导致体系中PO浓度增大,从而使副产物Mg3(PO4)2增多,因此pH>6.0时,随着pH的增加,产品的纯度降低。
答案:(1)> Ca2++2H2PO+2OH-===CaHPO4·2H2O↓+HPO或Ca2++H2PO+H2O+OH-===CaHPO4·2H2O↓ 10-3.6 10-1.73 (2)提供Mg2+,消耗H+ 加快过滤速度 (3)pH增大,体系中PO浓度增大,副产物Mg3(PO4)2增多
15.解析:由已知反应知C→D为—CHO的还原反应则C为。B→C发生已知反应ⅱ,则B为。由于A的化学式为C8H8O3,A与CH2===CHCH2Br反应得到B,则A为。D与(CH3CO)2O为—OH中H被取代得到E,E为。E经臭氧氧化得到甲醛和F即碳碳双键的氧化,则F为。F经H2O2氧化得到H为—CHO变为—COOH,则H为。H→I为酯的水解,I为。(1)A中苯环的C和—CHO的碳均采取sp2杂化,—OCH3的C采取sp3杂化。(2)D→E的反应为取代反应。后续步骤氧化碳碳双键,而羟基易被氧化,所以该步骤为保护羟基。(3)F经H2O2氧化得到H为—CHO变为—COOH,反应方程式为:H2O。(5)A的化学式为C8H8O3,分子中不饱和度为=5。已知信息①②得含有—CHO和酚羟基,同时核磁共振氢谱峰面积之比为1∶2∶2∶2∶1,符合条件的同分异构体的结构简式为,共4种。(6)合成目标产物需将碳碳双键氧化得到醛,但酚羟基易氧化需要进行保护,所以先经O3氧化得到经水解得到。结合已知合成反应可确定答案。
答案:(1) sp2、sp3 (2)取代反应 保护羟基,防止被氧化 (3) +H2O (4)酯基、醚键 (5)4
16.解析:已知:酸性介质中,1 mol/L不同电对的电极电势越高,其氧化型物质的氧化性越强,结合表中数据判断,上述条件下氧化性由强到弱的顺序为H2O2>MnO2>Fe3+>O2>I2,还原性顺序为:I->H2O2>Fe2+>Mn2+>H2O;要通过2Fe3++2I-2Fe2++I2反应探究物质氧化性变化对电化学反应方向的影响,从某还原型物质浓度、氧化性变化的角度分析图b,对于2个猜想,只能通过改变一个变量观察是否使E<0来探究——猜想1:c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低,故只能通过A烧杯加适量氯化亚铁固体,增加亚铁离子浓度,猜想2:c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高,只能通过B烧杯加适量硝酸银固体减少碘离子浓度来实现。(1)反应ⅰ中铁离子把双氧水氧化了,生成亚铁离子、氧气和水,离子方程式为2Fe3++H2O2===2Fe2++2H++O2↑。
(2)K3[Fe(CN)6]遇Fe2+发生反应:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓,生成蓝色沉淀,则反应过程中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,证明有Fe2+生成。(4)电池初始工作时,由2Fe3++2I-2Fe2++I2可知,铁离子得电子发生还原反应转变为亚铁离子,为正极,则正极的电极反应式为Fe3++e-===Fe2+。(5)①ⅰ.t1时E=φ正极-φ负极=0,若往烧杯A中加入适量Fe,则铁与铁离子反应,结合猜想1,c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低,则E<0;ⅱ.t1时E=φ正极-φ负极=0,若往烧杯B中加入适量AgNO3固体,可使碘离子产生沉淀,使c(I-)减小,I2的氧化性增强,负极的电极电势升高,使E<0,猜想2成立。②加入铁粉后,同时造成c(Fe2+)增大,c(Fe3+)减小,都能使2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆移,使E<0。③ⅲ.t1时E=φ正极-φ负极=0,若往烧杯A中加入适量FeCl2固体,c(Fe2+)增大,Fe3+的氧化性减弱,正极的电极电势降低,使E<0,猜想1成立。
答案:(1)2Fe3++H2O2===2Fe2++2H++O2↑
(2)K3[Fe(CN)6] (3)H2O2>MnO2>O2 (4)Fe3++e-===Fe2+ (5)①< AgNO3固体 ②加入铁粉后,同时造成c(Fe2+)增大,c(Fe3+)减小,都能使2Fe3++2I-2Fe2++I2平衡逆移,使E<0
③FeCl2固体
17.解析:(1)由盖斯定律可知,反应得到反应CH3CH===CH2(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH3(g),则ΔH== kJ/mol,所以正反应的活化能为(+c)kJ/mol;(2)①减小相当于增大氧气的浓度,平衡向正反应方向移动,丙烷的转化率增大,体积分数减小,则表示=1∶2的曲线是Ⅱ;②该反应为放热反应,一定时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,丙烷的体积分数增大,则由图可知,横坐标向左是升高温度,反应温度T3大于T4;③由图可知,M点时,起始=1∶1,丙烷的体积分数为20%,设丙烷和氧气的物质的量都为1 mol,平衡时生成a mol丙烯,由题意可建立如下三段式:
C3H8(g)+O2(g)C3H6(g)+H2O(g)
起(mol) 1 1 0 0
变(mol) a 0.5a a a
平(mol) 1-a 1-0.5a a a
由丙烷的体积分数可得:×100%=20%,解得a=,则氧气的转化率为×100%≈27.3%;(3)由题意可知,平衡时,丙烯的物质的量为0.6 mol,由方程式可知,甲醇、水蒸气的物质的量分别为3 mol-0.6 mol×3=1.2 mol、0.6 mol×3=1.8 mol,则反应的平衡常数K==1.0125;A.催化剂HZSM-5能加快反应速率,但化学平衡不移动,反应的平衡转化率不变,故错误;B.达到平衡时,向恒容密闭容器中通入1.5 mol甲醇,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,则重新达到平衡时丙烯的浓度增大,故正确;C.达到平衡后,再通入物质的量均为0.6 mol的甲醇、丙烯、水蒸气,反应的浓度熵Qc=≈1.42>K,则平衡向逆反应方向移动,故正确;D.若起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol甲醇,平衡时水蒸气的物质的量为1.6 mol说明平衡向逆反应方向移动,若该反应为放热反应,反应放出的热量使反应温度升高,平衡向逆反应方向移动,若该反应为吸热反应,反应吸收热量使反应温度降低,平衡向逆反应方向移动,则起始时向2 L绝热恒容密闭容器中通入3 mol甲醇,平衡时水蒸气的物质的量为1.6 mol不能确定该反应是放热反应还是吸热反应,故错误;故选BC;(4)由方程式可知,三种物质中,丙烯是反应物、CH2===CHCN(g)和水蒸气是生成物,所以图中表示丙烯的曲线是b,CH2===CHCN(g)的物质的量小于水蒸气,则图中表示CH2===CHCN(g)、水蒸气的曲线分别是a、c,设平衡时生成CH2===CHCN(g)、CH2===CHCHO(g)的物质的量分别为a mol、b mol,由题给数据可建立如下三段式:
由图可知,水蒸气的物质的量为1.4 mol,丙烯和CH2===CHCN(g)的物质的量相等,则由题意可得:3a+b=1.4,1-a-b=a,解得a=0.4、b=0.2,总物质的量为7 mol;①由分析可知,图中表示CH2===CHCN(g)的曲线是a;②由三段式数据可知,平衡时,丙烯醛的分压p(CH2===CHCHO)=×28 MPa=0.8 MPa;③由三段式数据可知,平衡时,丙烯、氧气、丙烯醛、水蒸气的平衡分压分别为×28 MPa=1.6 MPa、×28 MPa=16 MPa、×28 MPa=0.8 MPa、×28 MPa=5.6 MPa,反应Ⅱ的压强平衡常数Kp==0.175。
答案:(1)(+c) (2)①Ⅱ ②> 该反应是放热反应,C3H8与O2起始物质的量比相同时,升高温度,平衡逆向移动,C3H8体积分数增大,故横坐标向左是升高温度,所以T3>T4 ③27.3% (3)BC (4)① a ②0.8 ③0.175
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。