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绝密★启用前
湖北省武汉市育才高级中学2023-2024学年高三下学期仿真模拟化学试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号
一
二
总分
得分
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
评卷人
得分
一、单选题(共15题,每题3分,共45分)
1.25 ℃时,向25 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1 CH3COOH溶液,曲线如图所示,下列有关微粒浓度关系,正确的是
A.A点:溶液中由水电离出的c(OH-)=0.1 mol·L-1
B.B点:溶液中一定有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
C.C点:a>12.5,酸碱恰好完全中和,c(Na+)=c(CH3COO-)
D.D点:c(CH3COO-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(CH3COOH)
2.25 ℃时,向1 L 0.100 mol·L-1 CH3COONa溶液中不断通入HCl气体(忽略溶液体积变化),溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-) 与pH的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.该温度下,CH3COOH的Ka=10-4.75
B.pH=3.5的溶液中:c(Na+)+c(H+)-c(OH-)-c(Cl-)+c(CH3COOH)=0.100 mol·L-1
C.W点所表示的溶液中:c(Na+)=c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(OH-)
D.向原溶液中不断通入0.1 mol HCl气体:c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
3.下列叙述正确的是
A.等质量的钠与足量氧气在不同条件下反应转移电子数不同
B.将1 mol NO2和1 mol NO分别充入两容器,则两容器内所含分子数相等
C.1 mol乙醇和1 mol 甲醚所含碳氢键数目相同
D.12 g NaHSO4固体和12 g MgSO4固体所含离子总数相等
4.碳循环(如图)对人类生存、发展有着重要的意义。下列说法错误的是
A.碳是构成有机物的主要元素
B.光合作用是将太阳能转化为化学能的过程
C.化石燃料的大量燃烧是产生温室效应的原因之一
D.石油的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志
5.生活中处处有化学。下列说法错误的是
A.天然橡胶的主要成分是聚苯乙烯
B.天然气的主要成分是甲烷
C.乙烯可用作水果催熟剂
D.苯酚可用作消毒剂
6.制备苯甲酸甲酯的一种反应机理如图(其中Ph—代表苯基)。下列说法不正确的是
A.可以用苯甲醛和甲醇为原料制备苯甲酸甲酯
B.反应过程涉及氧化反应
C.化合物3和4互为同分异构体
D.化合物1直接催化反应的进行
7.已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示,则C的以下性质错误的是
A.溶液呈碱性
B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀
C.与足量盐酸反应放出气体
D.受热易分解
8.下列物质的三态变化只与分子间作用力有关的是
A.CCl4
B.NaCl
C.Al
D.KClO3
9.制备水煤气的反应C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH>0,下列说法正确的是
A.该反应ΔS<0
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
10.下列关于地沟油的认识正确的是
A.地沟油过滤后可食用
B.地沟油经高温处理后,可以食用
C.地沟油可提炼为生物柴油
D.用地沟油做菜可节约用油
11.四种短周期主族元素在周期表中的位置如图,则下列说法错误的是
A.若Y的最简单氢化物的沸点比M的低,则X单质可与强碱溶液反应
B.简单阴离子半径:M>Z>Y
C.若Y的氢化物的水溶液呈碱性,则X的氧化物不与任何酸反应
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>M
12.短周期主族元素W、V、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中W的原子核内没有中子;V原子的核外电子总数是内层电子数的3倍;X的单质是空气的主要成分之一,X的两种同素异形体的摩尔质量之比为2∶3;Y原子半径在同周期中最大,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.简单离子的半径大小顺序为Z>Y>X
B.X的最高价氧化物对应水化物酸性最强
C.Y、Z分别与X形成的化合物中化学键类型一定相同
D.电解熔融状态Y的氯化物可制备Y的单质
13.常温下,用0.100 0 mol·L-1的盐酸分别滴定20.00 mL浓度均为0.100 0 mol·L-1的三种一元弱酸的钠盐(NaX、NaY、NaZ)溶液,滴定曲线如图所示。下列判断错误的是
A.该NaX溶液中:c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
B.三种一元弱酸的电离常数:Ka(HX)>Ka(HY)>Ka(HZ)
C.当pH=7时,三种溶液中:c(X-)=c(Y-)=c(Z-)
D.分别滴加20.00 mL盐酸后,再将三种溶液混合:c(X-)+c(Y-)+c(Z-)=c(H+)-c(OH-)
14.我国化学家开创性提出聚集诱导发光(AIE)概念,HPS作为经典的AIE分子,可由如下路线合成
下列叙述正确的是
A.X中苯环上的一溴代物有5种
B.1 mol X最多与7 mol H2发生加成反应
C.生成1 mol HPS同时生成1 mol LiCl
D.HPS可使酸性高锰酸钾溶液褪色
15.室温下,向100 mL某浓度的二元弱酸H2A溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化曲线如图所示。下列有关说法错误的是
A.Ka1(H2A)数量级为10-3
B.b点时:c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
C.水的电离程度:d>c>b>a
D.b→c段反应的离子方程式为HA-+OH-A2-+H2O
第II卷(非选择题)
评卷人
得分
二、综合题(共4题,共55分)
16.CCUS是一种碳捕获、利用与封存的技术,这种技术可将CO2资源化,产生经济效益。请回答下列问题:
(1)以废气中的CO2为原料可制取甲醇。在恒容密闭容器中,298 K和101 kPa下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①已知:H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1;
CH3OH(l)CH3OH(g) ΔH=+38 kJ·mol-1;
H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1。
则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= kJ·mol-1。
②某温度下,在体积为2 L的恒容密闭容器中加入6 mol H2、4 mol CO2进行反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),达到平衡时H2的转化率是50%,则平衡时容器内的压强与起始压强之比为 。
③起始温度、容器体积相同(T1℃、2 L密闭容器),一定条件下,反应Ⅰ、Ⅱ起始CO2、H2、CH3OH(g)、H2O(g)的物质的量如表:
n(CO2)/mol
n(H2)/mol
n[CH3OH(g)]/mol
n[H2O(g)]/mol
反应Ⅰ(恒温恒容)
2
6
0
0
反应Ⅱ(绝热恒容)
0
0
2
2
对比反应Ⅰ、Ⅱ:平衡常数K(Ⅰ) (填“>”“<”或“=”,下同)K(Ⅱ);平衡时CH3OH的浓度c(Ⅰ) c(Ⅱ)。
(2)CO2可用来合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g) ΔH=-127.8 kJ·mol-1。在0.1 MPa下,CO2和H2以n(CO2)∶n(H2)=1∶3的投料比充入体积固定的密闭容器中,发生上述反应,不同温度下,反应达到平衡时的四种气态物质的物质的量分数如图1所示:
①曲线b、c表示的物质分别为 、 。(填化学式)
②保持某一温度不变,在体积为V L的恒容容器中以n(CO2)∶n(H2)=2∶3的投料比加入反应物,t0时达到化学平衡。t1时将容器体积瞬间扩大至2V L并保持不变,t2时重新达平衡。请在图2中作出容器内混合气体的平均相对分子质量随时间变化的图象。
17.镁、铁、钨、钒的化合物在科学研究和工业生产中用途非常广泛。
(1)Mg2Ni是一种储氢合金,已知:
Mg(s)+H2(g) MgH2(s) ΔH1=-74.5 kJ·mol-1
Mg2Ni(s) +2H2(g) Mg2NiH4(s) ΔH2=-64.4 kJ·mol-1
写出Mg2Ni与MgH2反应生成Mg和Mg2NiH4的热化学方程式 。
(2)钢铁工业的高炉炼铁常用赤铁矿(Fe2O3)、焦炭、空气和熔剂(石灰石)作原料,已知赤铁矿被还原剂还原时是逐级进行的,还原时温度与在CO、CO2平衡混合气体中CO的体积分数的关系如图。
①在温度低于570 ℃时,还原分两个阶段完成,在温度高于570 ℃时,依次发生的还原反应有 (选用图中的“a、b、c、d”填空)。
②为减少高炉炼铁时含CO的尾气排放,下列研究方向可采取的是 (填字母序号)。
A.其他条件不变,增加高炉的高度
B.调节还原时的炉温
C.增大原料中焦炭的比例
D.将生成的铁水及时移出
(3)将0.508 g碘、0.699 2 g金属钨放置于50.0 mL密闭容器中,在一定温度下发生反应:W(s)+I2(g) WI2(g)。如图是混合气体中WI2蒸气的物质的量随时间变化关系,其中曲线Ⅰ(0~t2时间段)的反应温度为450 ℃,曲线Ⅱ(从t2时刻开始)的反应温度为530 ℃。
①该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应。在450 ℃时,该反应的平衡常数K= 。
②若保持450 ℃温度不变,向该容器中再加入0.508 g碘,当再次达到平衡时,反应混合气体中I2的百分含量 (填“变大”、“不变”或“变小”)。
③若保持450 ℃温度不变,向该容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.005 4 mol WI2,则化学平衡 (填“正向移动”、“不移动”或“逆向移动”)。
(4)硼化钒(VB2)-空气电池是目前储电能力最强的电池,电池示意图如图所示,该电池工作时反应为:4VB2 + 11O24B2O3 + 2V2O5 。电极a为电池的 极,电极b的电极反应式为 。
18.前四周期元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大,其中A和B同周期,固态的AB2能升华;C和E原子都有一个未成对电子,C+比E-少一个电子层,E原子得到一个电子后3p轨道全充满;D的最高价氧化物中D的质量分数为40%,且核内质子数等于中子数;F为红色单质,有F+和F2+两种离子。回答下列问题:
(1)元素电负性:D (填“>”“<”或“=”)E。
(2)单质的熔点B (填“>”“<”或“=”)C。
(3)AE4中A原子的杂化方式为 杂化;其固态晶体类型为 。
(4)简单氢化物的沸点B比D高的原因为 。
(5)F的核外电子排布式为 ;向F的硫酸盐中逐滴加入氨水先产生沉淀,后沉淀溶解,得到深蓝色溶液,加入乙醇会析出深蓝色晶体,该晶体的化学式为 ,下列关于该晶体的说法正确的是 。
A.加入乙醇的目的是降低溶剂的极性,促使晶体析出
B.F2+与NH3之间的化学键为离子键
C.该配合物晶体中,N是配位原子,NH3为三角锥形
D.配离子内N原子排列成为平面正方形,则其中F2+是sp3杂化
E.向该晶体的水溶液中加入浓BaCl2溶液有白色沉淀生成
(6)元素X的某价态阴离子Xn-中所有电子正好充满K和L电子层,CnX晶体的最小结构单元为立方体,结构如图所示。该晶体中每个Xn-被 个等距离的C+包围。已知该晶体的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA ,CnX的摩尔质量为M g·mol-1,C+和Xn-间的最短距离是 nm。(列出计算式即可)
19.氧化锌是一种半导体化合物,在室温下具有直接带隙和较大的激子束缚能,由于其优良的电学和光学特性,已经吸引了越来越多的关注。如图是采用水热法制备纳米氧化锌的简单流程:
回答下列问题:
(1)操作2需要在100 ℃恒温条件下加热反应6 h,能达到该操作的加热方式是 。
(2)操作3 (填“能”或“不能”)采用减压过滤装置进行分离,理由是 。
(3)操作3后的操作是用去离子水与无水乙醇反复冲洗,这样操作的目的是 ;检验洗涤干净的操作是 。
(4)有关抽滤操作,下列说法不正确的是 。
A.滤纸的直径应略小于漏斗内径,又能盖住全部小孔
B.在洗涤沉淀时,应关小水龙头,使洗涤剂缓缓通过沉淀物
C.抽滤结束时,应先关抽气泵,后拔掉吸滤瓶的接管
D.如图所示抽滤装置有2处错误,即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口及安全瓶中长导管和短导管连接顺序错误
E.抽滤结束,从吸滤瓶的支管口倒出滤液
(5)用氧化还原滴定的方法可以测定产品纯度。反应原理为先把样品溶于稀硫酸,然后在微酸性环境下加入过量KI和K3Fe(CN)6,生成的I2用Na2S2O3溶液进行滴定(以淀粉作指示剂):
2K++2Fe(CN+2I-+3Zn2+K2Zn3 [Fe(CN)6]2↓+I2
I2+2S2S4+2I-
现取1.640 g样品溶于稀硫酸,然后加入过量KI和K3Fe(CN)6,并将所得溶液稀释成250 mL,取所得溶液25.00 mL,用0.06 mol·L-1Na2S2O3溶液进行滴定,消耗Na2S2O3溶液22.22 mL。则该样品中氧化锌的纯度为 。
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
试卷第2页,总2页
试卷第1页,总2页
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参考答案
1.D
【解析】本题考查酸碱中和滴定,涉及水的电离、质子守恒和电荷守恒等知识,综合考查考生的理解能力。A点为氢氧化钠溶液,由水电离出的c(OH-)=1×10-13 mol·L-1,A错误;根据电荷守恒可知,B错误;酸碱完全中和时消耗醋酸溶液12.5 mL,此时混合液的pH大于7,C错误;D点溶液中醋酸钠、醋酸的物质的量均为0.002 5 mol,由质子守恒可知,D正确。
【备注】无
2.C
【解析】本题考查盐类的水解、弱电解质的电离、微粒浓度大小比较,意在考查考生的识图能力和分析能力。W点溶液中醋酸根离子和醋酸的浓度相等,pH=4.75,所以醋酸的电离常数Ka==10-4.75,A正确;由电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)及c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.100 mol·L-1可知,c(Na+)+c(H+)-c(OH-)-c(Cl-)+c(CH3COOH)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.100 mol·L-1,B正确;W点所表示的溶液中c(H+)=10-4.75 mol·L-1,c(CH3COO-)=0.050 mol·L-1,则c(H+)<c(OH-)+c(CH3COO-),根据电荷守恒知,c(Na+)>c(Cl-),C错误;向原溶液中通入0.1 mol HCl气体,由电荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)+c(Cl-)及c(Cl-)=c(Na+)=0.100 mol·L-1,可得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D正确。
【备注】无
3.D
【解析】本题考查了NA作为宏观物理量与微观物理量之间的桥梁作用,考查了考生的化学计算能力,从微观和宏观相结合的视角分析与解决问题,提高考生宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。钠与氧气反应,不管是生成氧化钠还是过氧化钠,Na都转化为Na+,故钠的质量相等时,转移电子数也相等,A错误;由于存在平衡2NO2N2O4,故充入1 mol NO2的容器中含有的分子数小于NA,B错误;1 mol 乙醇中含碳氢键5 mol,1 mol 甲醚中含碳氢键6 mol,C错误;NaHSO4和MgSO4均为离子化合物,固体中都只存在两种离子,且二者的相对分子质量相等,则等质量的NaHSO4固体和MgSO4固体中含有的离子总数相等,D正确。
【备注】无
4.D
【解析】碳是构成有机物的主要元素,A项正确;光合作用是绿色植物利用光能把二氧化碳和水合成葡萄糖,同时放出氧气的过程,即光合作用可将太阳能转化为化学能,B项正确;化石燃料燃烧生成大量二氧化碳气体,是产生温室效应的原因之一, C项正确;乙烯的年产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,D项错误。
【备注】无
5.A
【解析】天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,A项错误。
【备注】无
6.D
【解析】由图中信息知,苯甲醛和甲醇、H2O2在化合物2的催化作用下反应生成苯甲酸甲酯,A项正确;结合图示可知化合物4在H2O2作用下生成化合物5,醇转化为酮,发生氧化反应,B项正确;化合物3和化合物4的结构不同,但分子式相同(C11H13N3O),二者互为同分异构体,C项正确;据图可知,化合物1在NaH作用下生成化合物2,化合物2再参与循环,故直接催化反应进行的是化合物2,D项错误。
【备注】无
7.D
【解析】根据图中转化关系,及A、B的信息提示可确定B为Na2O2,A为Na;C、D分别为Na2CO3、NaOH。C水解使溶液显碱性,A项不符合题意;Na2CO3与Ca(OH)2反应生成CaCO3白色沉淀,B项不符合题意;Na2CO3与盐酸反应生成CO2,C项不符合题意;Na2CO3的热稳定性较好,D项符合题意。
【备注】无
8.A
【解析】CCl4属于分子晶体,其三态变化只与分子间作用力有关,A项正确;氯化钠、氯酸钾均为离子晶体,离子晶体由固态变成液态需要破坏离子键,B项错误、D项错误;铝为金属晶体,熔化时需克服金属键,C项错误。
【备注】无
9.B
【解析】该反应是一个气体体积增大的反应,ΔS>0,A项错误;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即平衡逆向移动,H2O(g)的平衡转化率减小,C项错误;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D项错误。
【备注】无
10.C
【解析】地沟油中含有对人体有害的有毒物质,不能食用。
【备注】无
11.C
【解析】本题考查元素周期表和元素周期律。若Y的最简单氢化物的沸点比M的低,则Y为C,从而推知X为Al,Al能与强碱溶液反应,A项正确;M、Z的简单阴离子电子层结构相同,则核电荷数越小,半径越大,所以简单阴离子半径:M>Z,M、Z的简单阴离子比Y的多一个电子层,故简单阴离子半径:M>Z>Y,B项正确;若Y的氢化物的水溶液呈碱性,则Y为N,从而推知X为Si,SiO2能与氢氟酸反应,C项错误;非金属性:Z>M,故最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>M,D项正确。
【备注】无
12.D
【解析】本题考查原子结构、元素周期律与元素周期表,意在考查考生对元素“位、构、性”关系的理解与应用能力。根据题目信息可推知W、V、X、Y、Z分别为H、C、O、Na、Al。选项A,离子半径:O2->Na+>Al3+,错误;选项B,O无最高价氧化物,错误;选项C,Na2O2中含离子键和共价键,而Al2O3中只含离子键,错误;选项D,电解熔融状态的NaCl,阴极可得到Na,正确。
【备注】无
13.C
【解析】
C项,pH=7时,NaX、NaY、NaZ三种溶液中所加盐酸体积依次增大,则溶液中Na+浓度依次减小,Cl-浓度依次增大,又三种溶液中均有c(H+)=c(OH-),结合电荷守恒知c(Na+)=c(Cl-)+c(X-),c(Na+)=c(Cl-)+c(Y-),c(Na+)=c(Cl-)+c(Z-),故X-、Y-、Z-浓度依次减小,错误。
【备注】无
14.D
【解析】X结构对称,含有3种类型的氢原子,苯环上的一溴代物有3种,A项错误;1 mol X含有2 mol苯环、1 mol碳碳三键,最多与8 mol H2发生加成反应,B项错误;1 mol Y含有2 mol Li,生成1 mol HPS的同时生成2 mol LiCl,C项错误;HPS含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾氧化而使溶液褪色,D项正确。
【备注】无
15.C
【解析】图像分析:由图中b、c两个突变点,可知H2A溶液的浓度也为0.1 mol·L-1,则b点为NaHA溶液、c点为Na2A溶液、d点为NaOH和Na2A的混合溶液。a点为0.1 mol·L-1 H2A溶液,溶液pH为2,Ka1(H2A)==1×10-3, A 项正确;b点为NaHA溶液,溶液pH为5,说明HA-的电离程度大于水解程度,则溶液中c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c()>c(OH-), B 项正确;酸、碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离,c点时酸碱恰好完全反应生成Na2A,所以c点水的电离程度最大, C 项错误;由图象分析可知,b→c段NaHA溶液与氢氧化钠溶液反应生成Na2A和水, D 项正确。
【备注】无
16.(1)①-48.9 ②4∶5 ③< <
(2)①H2O CO2
②
【解析】本题考查化学反应原理,涉及盖斯定律、外界条件对化学平衡的影响等知识点,侧重考查考生的分析、推断能力。以利用CCUS技术实现CO2的资源化为载体,强调化学学科的价值,引导考生正确运用化学知识为社会服务,提高科学态度与社会责任的化学学科核心素养。(1)①根据H2(g)、CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1可得a.H2(g)+O2(g)H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1,b.CH3OH(l)+O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1,已知c.CH3OH(l)CH3OH(g) ΔH=+38 kJ·mol-1和d.H2O(l)H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,根据盖斯定律,由3×a-b+c+d得CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=3×(-285.8 kJ·mol-1)-(-726.5 kJ·mol-1)+38 kJ·mol-1+44 kJ·mol-1=-48.9 kJ·mol-1。②达到平衡时H2的转化率是50%,则H2的物质的量为6 mol×50%=3 mol,列三段式进行计算:
容器的体积固定,则平衡时与起始时容器内压强之比等于气体总物质的量之比,即为4∶5。③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,则该反应是放热反应,反应Ⅰ在恒温恒容条件下进行,反应Ⅱ在绝热恒容条件下进行,假设反应Ⅰ、Ⅱ均在恒温恒容条件下进行,由题表数据可知,两反应达到的平衡等效,但反应Ⅱ为在绝热恒容条件下进行的逆向反应,反应过程中吸热,达到的平衡相当于反应Ⅰ达到平衡后降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,甲醇浓度增大。(2)①该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,根据反应开始时,在0.1 MPa下,n(CO2)∶n(H2)=1∶3及曲线变化趋势可知a为H2的变化曲线,c为CO2的变化曲线,结合化学计量数关系可知b为H2O的变化曲线,d为CH2CH2的变化曲线。②以n(CO2)∶n(H2)=2∶3的投料比加入反应物,设n(CO2)=2x mol,n(H2)=3x mol,反应前混合气体的平均相对分子质量==18.8,所以起点坐标为(0,18.8),随着反应进行,气体的总物质的量减小,总质量不变,则混合气体的平均相对分子质量增大,若H2全部转化,则容器内有0.5x mol CH2CH2、2x mol H2O和x mol CO2,混合气体的平均相对分子质量=≈26.86,则t0时达到平衡,应在18.8~26.86之间,t1时将容器体积瞬间扩大至2V L,平衡逆向移动,t2时重新达到平衡,平均相对分子质量减小,且应大于18.8,据此作图。
【备注】无
17.(1)Mg2Ni(s)+2MgH2(s) 2Mg(s)+Mg2NiH4(s) ΔH=+84.6 kJ·mol-1
(2)①cdb ②B
(3)①放热 9 ②不变 ③不移动
(4)正 2VB2+22OH--22e-V2O5+2B2O3+11H2O
【解析】本题主要考查了反应热、化学平衡知识,意在考查考生图象的分析能力和计算能力。 (1)先写出化学反应方程式,再结合盖斯定律即可求解。(2)由于Fe2O3Fe3O4FeO,所以顺序依次为c、d、b。调节炉温可调节CO的百分含量。(3)①升高温度,化学平衡向吸热方向移动;t2时升高温度,WI2的物质的量减少,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应是吸热反应,所以正反应是放热反应;反应开始时,碘的物质的量n=0.508 g÷254 g·mol-1=0.002 mol,反应达到平衡时生成1.80×10-3 mol WI2(g),需要1.80×10-3 mol碘参加反应,剩余碘0.000 2 mol,所以平衡时,c(WI2)=1.80×10-3mol÷0.05 L=3.6×10-2 mol·L-1,c(I2)=0.000 2 mol÷0.05 L=0.004 mol·L-1,K=0.036 mol·L-1÷0.004 mol·L-1=9。②该反应是等体积反应,假设两个相同的容器发生相同的反应,达到平衡时两容器中I2的百分含量相等;温度不变,压入同一容器中,增大压强,平衡不移动,故反应混合气体中I2的百分含量不变。③综上,原平衡时,c(WI2)=3.6×10-2 mol·L-1,c(I2)=0.004 mol·L-1,温度不变,向该容器中再加入0.002 mol W、0.000 6 mol I2、0.005 4 mol WI2,则c(WI2)=0.144 mol·L-1,c(I2)=0.016 mol·L-1,Qc=0.144 mol·L-1÷0.016 mol·L-1=9,故平衡不移动。(4)硼化钒-空气燃料电池中,VB2在负极失电子,氧气在正极上得电子,所以电极a为正极,负极上是VB2失电子发生氧化反应,则电极b的电极反应式为:2VB2+22OH--22e-V2O5+2B2O3+11H2O。
【备注】化学反应原理综合题通常把热化学、电化学、化学反应速率及三大平衡知识融合在一起命题,重点考查热化学(或离子、电极)方程式的书写、离子浓度大小比较、反应速率大小、平衡常数及转化率的计算、电化学装置、平衡曲线的识别与绘制等化学问题,分析该题要学会将题目由大化小然后各个击破。
18.(1)< (2)< (3)sp3 分子晶体 (4)水分子间存在氢键 (5)[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1) [Cu(NH3)4]SO4·H2O
ACE (6)6 ××107
【解析】E原子有一个未成对电子且得到1个电子后3p轨道全充满,则E为Cl;C和E原子都有1个未成对电子,C+比E-少1个电子层,则C为Na;A、B的原子序数小于C,A和B同周期,固态AB2能升华,A为C元素,B为O;设D的最高正价为+x,D的最高价氧化物中D与O的个数比为2∶x,D的最高价氧化物中D的质量分数为40%,即2Ar(D)∶(16x)=40%∶60%,=,经讨论,Ar(D)=32,x=6,D原子核内质子数等于中子数,则D为S;F为红色单质,有F+和F2+两种离子,F为Cu。(1)非金属性Cl>S,故S的电负性比Cl小。(2)B的单质有O2和O3,常温下二者均为气态;C的单质为Na,Na在常温下呈固态,即Na的熔点比O2、O3高。(3)AE4的化学式为CCl4,中心原子C的价层电子对数为×(4-4×1)+4=4,C原子采用sp3杂化。CCl4固态晶体类型为分子晶体。(4)B的简单氢化物为H2O,D的简单氢化物为H2S,H2O的沸点比H2S高的原因是H2O分子间存在氢键,H2S分子间不存在氢键。(5)F为Cu,Cu原子核外有29个电子,Cu原子核外电子排布式为3p63d104s1。向CuSO4溶液中逐滴加入氨水至沉淀完全溶解,发生的反应为CuSO4+2NH3·H2OCu(OH)2↓+(NH4)2SO4、Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,加入乙醇析出深蓝色晶体,该深蓝色晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O。加入乙醇的目的是降低溶剂的极性,促使晶体析出,A项正确;Cu2+与NH3之间为配位键,B项错误;该配合物中,配体为NH3,N原子上有孤电子对,N是配位原子,NH3为三角锥形,C项正确;若Cu2+为sp3杂化,则配离子内N原子排列为正四面体,D项错误;该晶体溶于水电离出和,向该晶体的水溶液中加入浓BaCl2溶液会产生白色BaSO4沉淀,E项正确。(6)根据晶胞结构可知,每个Xn-被6个等距离的C+包围。用“均摊法”可得晶胞中含C+的数目为12×=3,含Xn-的数目为8×=1,晶体的化学式为C3X,n=3;结合密度公式可得该晶胞的边长为 cm,C+和Xn-间的最短距离为晶胞边长的一半,即C+和Xn-间的最短距离为× cm=××107 nm。
【备注】无
19.(1)水浴加热
(2)不能 纳米氧化锌粒子太小,抽滤时容易透过滤纸
(3)除去产品表面吸附的无机和有机杂质 取最后的倾出液,测其pH为中性,则已洗净
(4)CE
(5)98.78%
【解析】本题考查化学工艺流程分析,化学实验方案的分析、评价,化学实验基本操作和化学计算,意在考查考生的综合实验能力及分析、计算能力。(1)在100 ℃恒温加热的方法是水浴加热。(2)由于纳米氧化锌粒子太小,抽滤时容易透过滤纸 ,故不能采用减压过滤装置进行分离。(3)用去离子水与无水乙醇反复冲洗的目的是除去产品表面吸附的无机和有机杂质;检验洗涤干净的操作是取最后的倾出液,测其pH为中性,则已洗净。(4)抽滤结束时,应先拔掉吸滤瓶的接管,后关抽气泵,C项错误;抽滤结束,滤液应从吸滤瓶上口倒出,E项错误。(5)根据题意得关系式:3Zn2+~I2~2S2,样品中m(ZnO)=×0.06 mol·L-1×22.22×10-3 L×81 g·mol-1×=1.620 g,故该样品中氧化锌的纯度为×100%=98.78%。
【备注】无
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