精品解析：山东省青岛二中2024-2025学年高三上学期期末考试化学试题

2024-2025学年第一学期青岛2中高三期末考试化学试题 一、单项选择题(每题只有一个正确选项，每小题2分，共10小题)。 1. 下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是 A B C D A. 激光的产生与电子跃迁有关 B. 橡胶老化与碳碳双键有关 C 植物油加氢制硬化油与植物油中含有酯基有关 D. 金属可加工成各种形状与金属键有关 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 中的键为键 B. 固体HF中的链状结构： C. 顺式聚异戊二烯结构简式： D. 的VSEPR模型： 3. 下列物质利用中，转化关系、性质及其应用均正确的是 A. 可处理废水中的是因为具有还原性 B. 铝热剂在高温条件下生成铁，利用此熔融态的铁可在野外焊接钢轨 C. 石墨分子间作用力弱导致层间易滑动，电子可在层间移动决定石墨可用作导电材料 D. 乳酸发生加聚反应生成聚乳酸，利用聚乳酸的生物相容性和生物可吸收性可用于制备免拆的手术缝合线 4. 化合物A可应用于清洁剂、化妆品、杀虫剂，其结构简式如图所示。W、X、Y、Z是位于三个短周期的主族元素且原子序数依次增大。X最高价氧化物对应的水化物为弱酸，Y基态原子核外电子有5种空间运动状态。 下列说法错误的是 A. 与Y同周期的元素中，基态原子核外电子占据的原子轨道数目与Y相同的有3种 B. Y与Z形成的两种常见化合物中的阴阳离子个数比均为1：2 C. 化合物A中所有的X原子均采用杂化 D. 电负性大小关系： 5. 下图所示的实验操作及描述均正确，能达到相应目的的是 A．用于NaOH溶液滴定盐酸溶液 B．用于吸收尾气氨气 C．制备无水 MgCl2 D．检验1-溴丙烷消去反应的产物 A. A B. B C. C D. D 6. 铜纳米催化剂在二氧化碳电还原反应条件下的第一步变化如图所示，反应前后的晶胞参数分别为。 下列有关说法正确的是 A. Cu晶体中每个Cu原子周围最近的Cu原子有8个 B. Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为a/2 pm C. 产物中Cu为+2价 D. O位于Cu原子构成的四面体空隙中，且空隙利用率为25% 7. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 证明Cu与浓硫酸反应后的混合液中存在 取2mL反应后的混合液，加水稀释，冷却至室温后测溶液pH 若稀释液pH<7，证明H2SO4有剩余 B 探究铝在浓硝酸中会形成致密氧化膜 将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中，片刻后取出用水洗净，放入硫酸铜溶液 铝片表面未见紫红色固体，说明铝片表面已形成致密的氧化膜 C 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL 0.1mol/L KI溶液于试管中，加5mL 0.1mol/L FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 D 鉴别红棕色气体是溴蒸气 用湿润的淀粉-KI试纸检验 试纸变蓝色，则该红棕色气体是溴蒸气 A. A B. B C. C D. D 8. 单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B，转化关系如下。 下列说法不正确的是 A. 聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同 B. 聚合物A分子链间可以通过碳碳双键交联形成网状高分子 C. 单体M生成聚合物B的反应为加聚反应 D. 在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B的溶解程度比在水中的均提高 9. 某兴趣小组以铝土矿(主要成分为，还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是 A. “碱溶”时，所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好 B. 若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质 C. “操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D. 通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 10. 常温下，在柠檬酸和混合液中滴加KOH溶液。X代表。混合液中与pH的关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. L1直线表示与pH关系 B. 溶液呈碱性 C. b点的溶液中： D. d点的溶液中无沉淀 二、不定项选择题(每题有一个或两个正确选项，每小题4分，共20小题。漏选得2分，多选错选不得分)。 11. 下列实验方案、现象及结论，不正确的是 实验方案 现象 结论 A 取少许有机物滴入盛有银氨溶液试管中，水浴加热 产生光亮的银镜 该有机物为醛类 B 量取同体积不同浓度的溶液，分别加入等体积等浓度的溶液 浓度大的溶液产生气泡的速度快 反应物浓度越大，化学反应速率越快 C 向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液，振荡 有固体析出 溶液能使蛋白质发生盐析 D 向溶液中滴加溶液 出现白色沉淀 促进了的电离 A. A B. B C. C D. D 12. 为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。 下列说法不正确的是 A. 电路中电子的流向随着电极互换而改变 B. 理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变 C. 电极2上发生的反应为： D. 理论上，电路通过1mol电子时，有1molLi富集在右侧电解液中 13. 由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示（晶胞底边边长为anm，高为cnm，a≠c），图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置，图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置。已知：Sc原子半径为，Sn原子半径为，V原子半径为。下列说法错误的是 A. Sc、Sn、V三种元素的基态原子所含的价层电子个数：V＞Sn＞Sc B. 与Sc距离最近的Sc原子数为6 C. 该合金的化学式为 D. 该晶体的空间占有率： 14. 某小组同学探究与盐溶液的反应，进行了如下实验：已知：(红棕色)。 ① ② ③ 操作 现象 溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后溶液变为浅黄色，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后溶液几乎无色，加入铁氰化钾溶液，产生大量蓝色沉淀 溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后溶液变为黄色(比①深)，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 结合上述实验，下列说法不正确的是 A. 产生红棕色物质的反应速率慢于与氧化还原反应的速率 B. 溶液中加入1滴浓硝酸后变为无色，可能是因为加入了浓硝酸抑制了的水解 C. ①与②对照，说明阴离子种类对与氧化还原反应的速率有影响 D. 5h后③比①黄色更深能证明是浓度的增大减慢了与反应的速率 15. 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(XeF2、XeF4、XeF6)的物质的量分别如图所示。当时，认为完全反应。已知a、c对应的分别为和。 下列说法正确的是 A. 曲线y代表产物的物质的量 B. C. 当最多时，约为 D. 当最多时，若此时体系总压为，则初始投料比 三、非选择题。 16. 结构探究是化学研究的重要内容，请回答： （1）下列描述正确的是_______。 A. 熔点： B. HF分子内的化学键有方向性，HF分子间的作用力没有方向性 C. 第一电离能： D. 能量最低的激发态Cl原子的M层电子排布图为 （2）某离子存在如图1所示按六边形扩展的二维层状结构，该离子的最简式为_______，其中N原子的杂化方式为_______。 （3）CeO2的晶胞结构如图2，Ce的配位数是_______。若晶胞棱长anm，则Ce与O的最小核间距为_______nm。 （4）已知可被I2氧化为。试从物质结构的角度分析的结构应为a而不是b的原因：_______。 （5）已知：。将与发生化合反应生成型离子化合物，其中A为，写出B的结构式_____。 17. 我国主要以型锂辉石(主要成分、、，含有、等杂质)为原料，通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂并制备锂离子电池的正极材料。流程如下： 已知：①不溶于水，能溶于强酸。 ②部分金属氢氧化物的如下表。 物质 ③和的溶解度随温度变化的曲线如图所示，二者结晶时均以水合物形式析出。 回答如下问题： （1）“球磨”操作的目的是_______。 （2）加入石灰石中和残酸，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，则pH至少为_______。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全) （3）滤渣2的成分是_______。 （4）获得时，通常“冷冻至0℃”，原因是_______。 （5）溶液与和混合溶液制备的化学方程式为_______；两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该将和混合液滴加到溶液中，你认为是否合理_______(填“是”或“否”)，说明理由：_______。 （6）需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是_______(任写一点)。 18. 化合物H是合成某姜黄素类天然产物中间体，其合成路线如下。 （1）A可由R(邻二溴苯)合成，R的结构简式是_______。 （2）由A生成B化学方程式为_______。 （3）D中含氧官能团的名称是_______。 （4）F生成G的反应类型为_______。 （5）符合下列条件的C的含苯环同分异构体共有_______种。 ①遇发生显色反应 ②分子结构中含 ③核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积比为6：2：2：1：1 （6）上述路线中用保护酚羟基，某同学用乙酸酐代替设计了如下更简短的合成路线，由J推出K的结构简式为_______。经研究发现该设计路线中A→J的转化不合理，理由可能是_______。 19. 某小组探究在盐酸中分别与Cu单质和的反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。 Ⅰ．探究在盐酸中与的反应 用如下装置(夹持加热仪器略)制备，将通入0.6mol/LCuSO4溶液。通一段时间，C中无明显现象；打开活塞b，加入一定体积浓盐酸后，持续通入，C中溶液变棕黄色。 （1）装置A中反应的化学方程式为_______。B中试剂X是_______。 （2）资料：难溶于水，在水溶液中存在平衡。补充实验证实了棕黄色溶液中含，实验方案为_____。 （3）与溶液反应生成和的电极反应式为：氧化反应_______；还原反应：。根据电极反应式，分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因_______。 Ⅱ．探究SO2在盐酸中与Cu单质的反应 将装置C中CuSO4溶液替换成Cu片和Na2SO4溶液，重复上述操作。未加浓盐酸之前，无明显现象。加浓盐酸之后，溶液变为棕黄色，并有黑色固体生成。 （4）经检验黑色固体是Cu2S，SO2在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为_______。 （5）为了进一步探究影响铜单质还原性的因素，进行了如下实验：实验ii中，Cu片附近溶液变棕黄色。b是_______。综合上述实验可知，还原反应中，降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强；氧化反应中，降低生成物浓度，还原剂的还原性增强。 序号 实验装置图 试剂Y 电压表 i H2SO4溶液 指针几乎不偏转 ii a 指针明显偏转 iii a+b 指针偏转幅度更大 20. 苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成，以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如下图，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测。 （1）(g)(g)平衡常数K3=_______(用含K1、K2的代数式表达)。向刚性容器中充入等物质的量CO2和乙苯，发生途径1反应，不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如下图，可推知随温度升高_____(填“增大”或“减小”)，相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应，由图象知该反应的ΔH____0。 （2）某团队研究途径2，找到无需CO2的乙苯直接脱氢的高效催化剂，原理如图：。工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下。 ①掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_______。 ②AB两点对应的正反应速率较小的是_______。 ③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数Kp=_______MPa。 ④控制反应温度为600℃的理由是_______。 （3）实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(为速率常数，只与温度有关)，下图中④代表随1/T的变化关系，则能代表随1/T的变化关系的是_______(填序号)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期青岛2中高三期末考试化学试题 一、单项选择题(每题只有一个正确选项，每小题2分，共10小题)。 1. 下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是 A B C D A. 激光的产生与电子跃迁有关 B. 橡胶老化与碳碳双键有关 C. 植物油加氢制硬化油与植物油中含有酯基有关 D. 金属可加工成各种形状与金属键有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．激光的产生就是在外部刺激的情况下，很多高能的电子同时释放相位和能级相同能量，这些能量成为颜色一样的光子，有的在激光器内反射，继续与电子碰撞，释放更多的与它相同的光子，有的离开激光器，形成激光，与电子跃迁有关，故A项正确； B．橡胶含有碳碳双键，易被氧化，所以橡胶老化与碳碳双键有关，故B项正确； C．植物油是不饱和烃，加氢制硬化油与植物油中含有碳碳双键有关，与酯基无关，故C项错误； D．金属晶体组成微粒为金属离子和自由电子，存在金属键，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但是金属键未被破坏，所以金属具有良好的延展性，可以加工成各种形状与其金属键有关，故D项正确； 故本题选C。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 中的键为键 B. 固体HF中的链状结构： C. 顺式聚异戊二烯的结构简式： D. 的VSEPR模型： 【答案】C 【解析】 【详解】A. 中心原子价层电子对数是，中心原子的轨道为杂化，故中的键为键，A错误； B．在固体HF中，HF分子间存在氢键，故一个 HF 分子中的氢原子与另一个 HF 分子中的氟原子通过氢键相连，这样多个 HF 分子就可以连接成链状结构，结构为：，B错误； C． 为顺式聚异戊二烯的结构简式，C正确； D．分子中，原子的价层电子对数为，发生杂化， VSEPR模型是平面三角形，为的球棍模型，D错误； 故选C。 3. 下列物质利用中，转化关系、性质及其应用均正确的是 A. 可处理废水中的是因为具有还原性 B. 铝热剂在高温条件下生成铁，利用此熔融态的铁可在野外焊接钢轨 C. 石墨分子间作用力弱导致层间易滑动，电子可在层间移动决定石墨可用作导电材料 D. 乳酸发生加聚反应生成聚乳酸，利用聚乳酸的生物相容性和生物可吸收性可用于制备免拆的手术缝合线 【答案】B 【解析】 【详解】A．处理的原理是溶度积差异，而非还原性。的溶度积（Ksp）较大，的Ksp极小，因此与结合生成更难溶的沉淀，从而去除废水中的，A错误； B．铝热剂（如铝粉与）在高温下发生铝热反应，生成熔融态的铁和。反应释放大量热量使铁处于熔融状态，可用于焊接钢轨，B正确； C．石墨的润滑性源于层间范德华力弱，但导电性是由于层内碳原子以sp²杂化形成大π键，电子在层内自由移动，C错误； D．乳酸（含羟基和羧基）通过缩聚反应生成聚乳酸（脱去水分子形成酯键），而非加聚反应，D错误； 故选B。 4. 化合物A可应用于清洁剂、化妆品、杀虫剂，其结构简式如图所示。W、X、Y、Z是位于三个短周期的主族元素且原子序数依次增大。X最高价氧化物对应的水化物为弱酸，Y基态原子核外电子有5种空间运动状态。 下列说法错误的是 A. 与Y同周期的元素中，基态原子核外电子占据的原子轨道数目与Y相同的有3种 B. Y与Z形成的两种常见化合物中的阴阳离子个数比均为1：2 C. 化合物A中所有的X原子均采用杂化 D. 电负性大小关系： 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是位于三个短周期的主族元素且原子序数依次增大， Y基态原子核外电子有5种空间运动状态且易形成2根键，则Y为O；则W为H；X形成3个共价键，X最高价氧化物对应的水化物为弱酸，则X为B；由结构简式可知，Z形成带一个单位正电荷的阳离子，则Z为Na。 【详解】A．Y是O元素，与Y同周期的元素中，有F、Ne和N这3种元素的基态原子核外电子的原子轨道与Y相同，A正确； B．氧化钠和过氧化钠中阴阳离子比均为1：2，B正确； C．化合物A中所有的X原子子形成3个共价键，X是B原子，均采用杂化，C正确； D．金属元素的电负性小于非金属元素，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，则四种元素的电负性大小顺序为：Y>W>X>Z，D错误； 故选D。 5. 下图所示的实验操作及描述均正确，能达到相应目的的是 A．用于NaOH溶液滴定盐酸溶液 B．用于吸收尾气氨气 C．制备无水 MgCl2 D．检验1-溴丙烷消去反应的产物 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaOH溶液滴定盐酸，选用碱式滴定管，聚四氟乙烯活塞酸碱通用的，错在应该用左手操作活塞，此处用右手握着滴定管操作活塞，A错误； B．吸收氨气应防倒吸，苯的密度比水小，应在上层，起不到防倒吸的作用，选用此装置应该把苯换为CCl4，B错误； C．可以抑制镁离子水解，图中装置可制备无水氯化镁，C正确； D．挥发出来的乙醇也会使酸性溶液褪色，会干扰产物检验，D错误； 故选C。 6. 铜纳米催化剂在二氧化碳电还原反应条件下的第一步变化如图所示，反应前后的晶胞参数分别为。 下列有关说法正确的是 A. Cu晶体中每个Cu原子周围最近的Cu原子有8个 B. Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为a/2 pm C. 产物中Cu为+2价 D. O位于Cu原子构成的四面体空隙中，且空隙利用率为25% 【答案】D 【解析】 【详解】A．由Cu晶胞的结构可知，每个Cu原子周围最近的Cu原子有12个，A错误； B．由Cu晶胞的结构可知，Cu晶体中最近的Cu原子间的距离为面对角线的一半，为，B错误； C．由产物的晶胞结构可知，Cu的个数为=4，O的个数为2，产物的化学式为，O元素为-2价，Cu为+1价，C错误； D．由Cu晶胞的结构可知，Cu晶胞中有8个由Cu构成的正四面体，其中有2个被O占据，占有率为25%，D正确； 故选D。 7. 下列方案设计、现象和结论都正确的是 目的 方案设计 现象和结论 A 证明Cu与浓硫酸反应后的混合液中存在 取2mL反应后的混合液，加水稀释，冷却至室温后测溶液pH 若稀释液pH<7，证明H2SO4有剩余 B 探究铝在浓硝酸中会形成致密氧化膜 将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中，片刻后取出用水洗净，放入硫酸铜溶液 铝片表面未见紫红色固体，说明铝片表面已形成致密的氧化膜 C 探究KI与FeCl3反应的限度 取1mL 0.1mol/L KI溶液于试管中，加5mL 0.1mol/L FeCl3溶液，充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液 若溶液变血红色，则KI与FeCl3的反应有一定限度 D 鉴别红棕色气体是溴蒸气 用湿润的淀粉-KI试纸检验 试纸变蓝色，则该红棕色气体是溴蒸气 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．是强酸弱碱盐，其水解使溶液呈酸性，故若稀释液pH＜7，并不能说明有剩余，A错误； B．铝在浓硝酸中会钝化形成致密氧化膜，氧化膜会阻碍铝与硫酸铜溶液反应，所以将去除氧化膜的铝片放入浓硝酸中，片刻后取出，用水洗净，放入硫酸铜溶液中，铝片表面未见紫红色固体，说明铝片表面已形成致密的氧化膜，B正确； C．向KI溶液中滴加FeCl3，因为FeCl3过量，因此向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液一定会变红，则无法说明该反应是有限度的，C错误； D．红棕色的溴蒸汽、二氧化氮等均具有氧化性，都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，由操作和现象不能证明红棕色气体是溴蒸汽，D错误； 故选B。 8. 单体M通过不同的聚合方式可生成聚合物A和聚合物B，转化关系如下。 下列说法不正确的是 A. 聚合物A的重复结构单元中含有的官能团和单体M中的不同 B. 聚合物A分子链间可以通过碳碳双键交联形成网状高分子 C. 单体M生成聚合物B的反应为加聚反应 D. 在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B的溶解程度比在水中的均提高 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据聚合物A和单体M的结构可知，聚合物A的重复结构单元中含有官能团：酯基和碳碳双键；单体M中含有官能团：碳碳双键，酯基，官能团相同，说法错误， A符合题意； B．A分子支链上有碳碳双键，可以通过加聚反应进一步交联形成网状高分子，B不符题意； C．对比单体M和聚合物B可知，单体M断开碳碳双键中的键，生成聚合物B中的碳碳单键键，该反应为加聚反应，说法正确，C不符题意； D．在酸性或碱性的水溶液中，聚合物B中酯基水解，溶解度增大，说法正确，D不符题意； 故选A。 9. 某兴趣小组以铝土矿(主要成分为，还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。 已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是 A. “碱溶”时，所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好 B. 若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质 C. “操作X”可以是盐酸溶解、HCl气流中结晶、脱水、电解 D. 通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成 【答案】D 【解析】 【分析】铝土矿加氢氧化钠溶液，和氢氧化钠溶液的反应生成四羟基合铝酸钠、转化为铝硅酸钠沉淀、不溶，过滤，滤液含四羟基合铝酸钠溶液、通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀，过滤，洗涤干燥后，将沉淀分三份，第一份加盐酸得到氯化铝溶液，与第二份氢氧化铝反应得到聚合氯化铝，第三份灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石使氧化铝熔融、电解之，就可以得到铝。 【详解】A．具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，所用NaOH溶液不能更换为氨水，故A错误； B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质，故B错误； C．由分析可知，操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝，故C错误； D．[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故D正确； 故选D 10. 常温下，在柠檬酸和混合液中滴加KOH溶液。X代表。混合液中与pH的关系如图所示。 下列说法不正确的是 A. L1直线表示与pH关系 B. 溶液呈碱性 C. b点的溶液中： D. d点的溶液中无沉淀 【答案】B 【解析】 【分析】的溶液中滴加KOH溶液生成Cd(OH)2沉淀，pH越大，越小，其对应的越大，故L4是代表与pH的关系；柠檬酸（）是三元弱酸，与碱反应逐渐转为H2R-、HR2-、R3-，酸的三步电离平衡常数，故X代表、、，分别乘以c(H+)，可以转化为平衡常数的表达式，根据大小可知，由题意分别代表、、。 【详解】A．由题意可知，和分别代表、、和，A正确； B．由题意分别代表、、。将b（4，-0.9）带入酸的第一步表达式Ka1==100.9×10-4=10-3.1，同理，将（2.7，2）代入酸的第二步电离表达式得到Ka2=10-4.7，将c（8，-1.6）代入酸的第三步表达式得到Ka3=10-6.4，则的依次为，是酸式盐，H2R-能水解使溶液呈碱性，水解平衡常数为Kh3=，也能电离使溶液呈酸性，电离常数为Ka2=10-4.7，通过比较，电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，B错误； C．b点含KNO3、溶液，电荷守恒：， C正确； D．a点可计算KSP，d点在线下，通过计算可知：d点，所以没有沉淀，D正确； 故选B。 二、不定项选择题(每题有一个或两个正确选项，每小题4分，共20小题。漏选得2分，多选错选不得分)。 11. 下列实验方案、现象及结论，不正确的是 实验方案 现象 结论 A 取少许有机物滴入盛有银氨溶液的试管中，水浴加热 产生光亮的银镜 该有机物为醛类 B 量取同体积不同浓度的溶液，分别加入等体积等浓度的溶液 浓度大的溶液产生气泡的速度快 反应物浓度越大，化学反应速率越快 C 向鸡蛋清溶液中加入饱和溶液，振荡 有固体析出 溶液能使蛋白质发生盐析 D 向溶液中滴加溶液 出现白色沉淀 促进了的电离 A. A B. B C. C D. D 【答案】AB 【解析】 【详解】A．银镜反应只能证明有机物中含有醛基（-CHO），但醛基可能存在于其他物质中，如甲酸、甲酸酯、葡萄糖等，不能直接推断该有机物属于醛类，A错误； B．溶液与发生氧化还原反应，生成和，无明显现象，没有气泡产生，B错误； C．不是重金属盐，高浓度盐溶液使蛋白质盐析（可逆沉淀），现象与结论一致，C正确； D．与电离产生的结合生成沉淀，根据勒沙特列原理，的电离被促进，D正确； 故选AB。 12. 为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，实现锂的富集。 下列说法不正确的是 A. 电路中电子的流向随着电极互换而改变 B. 理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变 C. 电极2上发生的反应为： D. 理论上，电路通过1mol电子时，有1molLi富集在右侧电解液中 【答案】AC 【解析】 【分析】为从海水中提取锂，电极1的电极反应式为：FePO4+e-+Li+=LiFePO4，则电极1为阴极，则电极2为阳极，电极3为阴极，电极4为阳极，在电极4上发生氧化反应：LiFePO4-e-=Li++FePO4，实现了锂的提取。 【详解】A．保持电源正负极不变，则电子流向不变，故A错误； B．由分析可知，通过相同电量，电极1上附着的Li+的量和电极4上失去的Li+的量相等，所以理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变，故B正确； C．由分析可知，电极2为阳极，海水中有Cl-，则电极2的电极反应式为：Ag-e-+Cl-=AgCl，故C错误； D．根据电子守恒，电路中各处的电量相等，所以理论上，电路通过电子时，有富集在右侧电解液中，故D正确； 故选AC。 13. 由Sc、Sn、V组成的晶体晶胞如图1所示（晶胞底边边长为anm，高为cnm，a≠c），图2显示的是三种原子在xz面、yz面上的位置，图3显示的是Sc、Sn原子在xy面上的位置。已知：Sc原子半径为，Sn原子半径为，V原子半径为。下列说法错误的是 A. Sc、Sn、V三种元素的基态原子所含的价层电子个数：V＞Sn＞Sc B. 与Sc距离最近的Sc原子数为6 C. 该合金的化学式为 D. 该晶体的空间占有率： 【答案】B 【解析】 【详解】A．已知Sc、Sn、V的价层电子排布式分别为：3d14s2、5s25p2、3d34s2，故Sc、Sn、V三种元素的基态原子所含的价层电子个数大小顺序为：V＞Sn＞Sc，A正确； B．由题干晶胞示意图可知，Sc位于8个顶点，且高度拉伸，故与Sc距离最近的Sc原子数为4，B错误； C．由题干晶胞示意图可知，一个晶胞中含有Sc的个数为：=1，Sn的个数为：=6，V的个数为：=6，则该合金的化学式为，C正确； D．由C项分析可知，该合金的化学式为，一个晶胞含有一个“ScV6Sn6”结构单元，该晶体的空间占有率：×100%=，D正确； 故答案为：B。 14. 某小组同学探究与盐溶液的反应，进行了如下实验：已知：(红棕色)。 ① ② ③ 操作 现象 溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后溶液变为浅黄色，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后溶液几乎无色，加入铁氰化钾溶液，产生大量蓝色沉淀 溶液中立即产生大量红棕色物质，无丁达尔现象；5h后溶液变为黄色(比①深)，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀 结合上述实验，下列说法不正确的是 A. 产生红棕色物质的反应速率慢于与氧化还原反应的速率 B. 溶液中加入1滴浓硝酸后变为无色，可能是因为加入了浓硝酸抑制了的水解 C. ①与②对照，说明阴离子种类对与氧化还原反应的速率有影响 D. 5h后③比①黄色更深能证明是浓度的增大减慢了与反应的速率 【答案】AD 【解析】 【分析】由题干信息可知，溶液中产生的红棕色物质为Fe(HSO3)2+；在静置了5个小时后，红棕色物质才消失，溶液中加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀说明是，与二氧化硫发生了氧化还原反应，溶液中生成了Fe2+，题述平衡逆向移动，导致红棕色消失，据此分析解题。 【详解】A．由实验现象可知，三组实验在通入二氧化硫后，都迅速的产生了大量红棕色物质，说明产生红棕色物质的反应速率要明显快于铁离子和二氧化硫的氧化还原反应速率，故A错误； B．向硝酸铁溶液中加入1滴浓硝酸，溶液由黄色变为无色说明浓硝酸电离出的氢离子抑制了铁离子的水解，故B正确； C．实验①与实验②选用试剂的阳离子相同、阴离子不同，由实验现象可知，实验②的反应速率明显快于①，说明阴离子种类对二氧化硫与铁离子氧化还原反应的速率有影响，故C正确； D．实验①和实验③选用试剂的不同是溶液中的硝酸根离子浓度和氢离子浓度不同，则5h后③比①黄色更深说明可能是硝酸根离子浓度的增大减慢了二氧化硫与铁离子氧化还原反应的速率，也可能是氢离子浓度的增大减慢了二氧化硫与铁离子氧化还原反应的速率，故D错误； 故选AD。 15. 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(XeF2、XeF4、XeF6)的物质的量分别如图所示。当时，认为完全反应。已知a、c对应的分别为和。 下列说法正确的是 A. 曲线y代表产物的物质的量 B. C. 当最多时，约为 D. 当最多时，若此时体系总压为，则初始投料比 【答案】C 【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，曲线y代表产物XeF4的物质的量，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．由题干信息可知，当n(XeF4)最多时即图中b点，此时n(XeF2)=n(XeF6)，结合B项解析可知，反应的Kp= ，即Kp=，故p(F2)=60kPa，C正确； D．结合C项解析，达到最大值时的分压，此时体系总压为，则的总压为40，此时是1：1，则二者的平均化学式为，可以看作只含，则此时可看作，依据元素守恒则起始投料比，D错误； 故选C。 三、非选择题。 16. 结构探究是化学研究重要内容，请回答： （1）下列描述正确的是_______。 A. 熔点： B. HF分子内的化学键有方向性，HF分子间的作用力没有方向性 C. 第一电离能： D. 能量最低的激发态Cl原子的M层电子排布图为 （2）某离子存在如图1所示按六边形扩展的二维层状结构，该离子的最简式为_______，其中N原子的杂化方式为_______。 （3）CeO2的晶胞结构如图2，Ce的配位数是_______。若晶胞棱长anm，则Ce与O的最小核间距为_______nm。 （4）已知可被I2氧化为。试从物质结构的角度分析的结构应为a而不是b的原因：_______。 （5）已知：。将与发生化合反应生成型离子化合物，其中A为，写出B的结构式_____。 【答案】（1）AC （2） ①. [Hg3(NH)2Br]+ 或 [Hg3(NH)2]2+Br- ②. sp3 （3） ①. 8 ②. （4）(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构 （5） 【解析】 【小问1详解】 A．和均为离子晶体，中的阴阳离子所带电荷多、Mg2+的比较比Na+的小，MgO的晶格能大，因此熔点：，A正确； B．分子内的化学键为s-p键，具有方向性，分子间的作用力是氢键，具有方向性，B错误； C．同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势、第ⅡA、ⅤA族大于相邻元素，同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小，故第一电离能：，C正确； D表示基态氯原子M层电子排布图，不是激发态Cl原子的M层电子排布图，D错误； 答案选AC； 【小问2详解】 该结构片段中，含溴离子个数为1，-NH-被三个六边形共用，个数为：，Hg两个六边形共用，个数为：，该离子的最简式为：[Hg3(NH)2Br]+ 或 [Hg3(NH)2]2+Br-； N原子价层电子对数为4，N原子的杂化方式为：sp3； 【小问3详解】 根据晶胞结构图，大球个数为8，小球个数为：，根据化学式，可知大球表示氧原子，小球表示原子，以顶点原子为例，距离其最近且等距的氧原子个数为8，故其配位数为8； 晶胞中与最近O原子的核间距为晶胞体对角线长度的，即； 【小问4详解】 根据a、b的结构可知，a中含有过硫键、b中含有过氧键，过氧键氧化性强于I2，则硫代硫酸钠被I2氧化的产物不可能为b，而且a结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，b结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，因此产物为a。 【小问5详解】 与发生化合反应生成型离子化合物，其中A为，结合质量守恒可知，B为含有1个N、2个S、6个O形成的负三价阴离子，结合已知：2SO3+H2O=，则B为。 17. 我国主要以型锂辉石(主要成分、、，含有、等杂质)为原料，通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂并制备锂离子电池的正极材料。流程如下： 已知：①不溶于水，能溶于强酸。 ②部分金属氢氧化物的如下表。 物质 ③和的溶解度随温度变化的曲线如图所示，二者结晶时均以水合物形式析出。 回答如下问题： （1）“球磨”操作的目的是_______。 （2）加入石灰石中和残酸，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，则pH至少为_______。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全) （3）滤渣2的成分是_______。 （4）获得时，通常“冷冻至0℃”，原因是_______。 （5）溶液与和混合溶液制备的化学方程式为_______；两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该将和混合液滴加到溶液中，你认为是否合理_______(填“是”或“否”)，说明理由：_______。 （6）需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是_______(任写一点)。 【答案】（1）增大反应接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分 （2）4.7 （3）、 （4）此温度下的溶解度与的相差较大 （5） ①. ②. 否 ③. 碱性环境下会产生，继而氧化为从而影响产品产率和纯度 （6）改善成型后(或电极)的导电作用(或者与空气中的氧气反应，防止中的被氧化) 【解析】 【分析】该工业流程原料为型锂辉石(主要成分、、，含有、等杂质)，产品为锂离子电池的正极材料，流程主线中元素为锂元素，铝、硅、铁、镁等元素作为杂质元素在工业流程中被除去，型锂辉石通过“球磨”被粉碎，加入浓硫酸“酸化焙烧”转化为、、、、，“调浆浸出”使铝、铁等杂质元素转化为、等被除去，通过“净化除杂”使镁元素及引入的钙元素转化为、而除去，“蒸发结晶、离心分离”得到的硫酸锂溶液中加入，利用和在不同温度下的溶解度的差异，采用“冷冻至0℃”析出，从而得到溶液，经过一系列操作得到，最后与和混合溶液制备。 【小问1详解】 型锂辉石通过“球磨”被粉碎，从而增大与浓硫酸反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分； 故答案为：增大反应的接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分； 小问2详解】 调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，的大于的，说明更难溶于水，加入石灰石与水调节pH时，先生成，故完全沉淀时也已完全沉淀，利用的计算完全沉淀时，，则，故； 故答案为：4.7； 【小问3详解】 “净化除杂”工艺中得到滤渣2，该过程加入调节pH为11，使完全转化为沉淀除去，加入使前一工艺中引入的转化为沉淀而除去故滤渣2的成分是、； 故答案为：、； 【小问4详解】 “冷冻析钠”过程是利用和在不同温度下的溶解度的差异，采用“冷冻至0℃”析出，从而得到溶液，在该温度下，溶解度较小，与的溶解度相差较大； 故答案为：在该温度下，溶解度较小，与的溶解度相差较大； 【小问5详解】 根据流程转化可知，与和混合溶液制备，反应中元素化合价未发生变化，为非氧化还原反应，根据元素守恒，可推知其余生成物为、，故化学反应方程式为； 溶液为碱性溶液，将和混合液滴加到溶液中，由于开始时溶液过量，会生成沉淀，进一步被氧化为，从而影响产品的纯度和产率，故这种操作不合理； 故答案为：；否；碱性环境下会产生，继而氧化为从而影响产品产率和纯度； 【小问6详解】 作正极电极材料，石墨本身可以导电，故少量石墨可以改善成型后的导电作用，中铁元素为+2价，具有还原性，可以被氧气氧化，加入少量石墨可以与空气中的氧气反应，防止中的被氧化； 故答案为：改善成型后(或电极)的导电作用(或者与空气中的氧气反应，防止中的被氧化)。 18. 化合物H是合成某姜黄素类天然产物的中间体，其合成路线如下。 （1）A可由R(邻二溴苯)合成，R的结构简式是_______。 （2）由A生成B的化学方程式为_______。 （3）D中含氧官能团的名称是_______。 （4）F生成G的反应类型为_______。 （5）符合下列条件的C的含苯环同分异构体共有_______种。 ①遇发生显色反应 ②分子结构中含 ③核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积比为6：2：2：1：1 （6）上述路线中用保护酚羟基，某同学用乙酸酐代替设计了如下更简短的合成路线，由J推出K的结构简式为_______。经研究发现该设计路线中A→J的转化不合理，理由可能是_______。 【答案】（1） （2）++K2CO3+KCl+KHCO3 （3）醚键和酮羰基 （4）还原反应 （5）8 （6） ①. ②. I→J时加入NaOH溶液，会使酯基发生水解，生成-ONa，后续加入时，不能转化为-OOCCH3，则此转化不合理 【解析】 【分析】A与在K2CO3作用下发生取代反应生成B等，采用逆推法，由C、D的结构简式，可确定B为；B、C在NaOH溶液中发生羟醛缩合反应生成D，D与(CH3)2CuLi作用生成E等，E与HCl发生取代反应生成F等，F在NaBH4作用下发生还原反应生成G，G与发生取代反应生成H等。 【小问1详解】 R是邻二溴苯，R的结构简式是； 【小问2详解】 A()与在K2CO3作用下发生取代反应生成B()和HCl，K2CO3和HCl反应生成KCl和KHCO3，化学方程式为++K2CO3+KCl+KHCO3； 【小问3详解】 由D的结构简式，可确定D的含氧官能团的名称是醚键和酮羰基； 【小问4详解】 F在NaBH4作用下发生反应生成G时，F分子中的酮羰基转化为醇羟基，则反应类型为还原反应； 小问5详解】 C的分子式为C10H12O3，不饱和度为5，C的同分异构体符合下列条件：“①遇Fe3+发生显色反应；②分子结构中含；③核磁共振氢谱显示有5组峰，且峰面积比为6:2:2:1:1，说明C的含苯环同分异构体分子中，在分子的某对称位置上含有2个甲基，另外，还含有1个苯环、1个酚羟基，1个酯基或1个羧基，则有、 、、、、、、，共8种； 【小问6详解】 参照题给流程中D→E的信息，依据J的结构简式和K的分子式，可由J推出K的结构简式为。该同学设计的路线中，I→J时加入NaOH溶液，会使酯基发生水解，生成-ONa，后续加入时，不能转化为-OOCCH3，则此转化不合理。 19. 某小组探究在盐酸中分别与Cu单质和的反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还原性的变化规律。 Ⅰ．探究在盐酸中与的反应 用如下装置(夹持加热仪器略)制备，将通入0.6mol/LCuSO4溶液。通一段时间，C中无明显现象；打开活塞b，加入一定体积浓盐酸后，持续通入，C中溶液变棕黄色。 （1）装置A中反应的化学方程式为_______。B中试剂X是_______。 （2）资料：难溶于水，在水溶液中存在平衡。补充实验证实了棕黄色溶液中含，实验方案为_____。 （3）与溶液反应生成和的电极反应式为：氧化反应_______；还原反应：。根据电极反应式，分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因_______。 Ⅱ．探究SO2在盐酸中与Cu单质的反应 将装置C中CuSO4溶液替换成Cu片和Na2SO4溶液，重复上述操作。未加浓盐酸之前，无明显现象。加浓盐酸之后，溶液变为棕黄色，并有黑色固体生成。 （4）经检验黑色固体是Cu2S，SO2在盐酸中与Cu单质反应的离子方程式为_______。 （5）为了进一步探究影响铜单质还原性的因素，进行了如下实验：实验ii中，Cu片附近溶液变棕黄色。b是_______。综合上述实验可知，还原反应中，降低生成物浓度，氧化剂的氧化性增强；氧化反应中，降低生成物浓度，还原剂的还原性增强。 序号 实验装置图 试剂Y 电压表 i H2SO4溶液 指针几乎不偏转 ii a 指针明显偏转 iii a+b 指针偏转幅度更大 【答案】（1） ①. Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O ②. 饱和NaHSO3溶液 （2）取少量棕黄色溶液于试管中，加水稀释，观察到有白色沉淀产生 （3） ①. SO2-2e-+2H2O=SO+4H+ ②. 加入浓盐酸前，Cu2+氧化性弱，不能氧化SO2；加入浓盐酸后，Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-，促进Cu2++e-=Cu+发生，Cu2+氧化性增大，能够氧化SO2 （4）SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O （5）Na2S 【解析】 【分析】由反应装置图可知，装置A中制备二氧化硫，通过观察B中气泡的速度控制A中产生二氧化硫的速度，C中二氧化硫和新制CuSO4反应，D中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，防止污染空气，以此分析解答； 【小问1详解】 装置A中铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；装置B除去二氧化硫中的硫酸，但是不能吸收SO2，则B中试剂是饱和溶液。 【小问2详解】 CuCl难溶于水，在水溶液中存在平衡: CuCl(白色)+2Cl¯[CuCl3]2-；实验证实了棕黄色溶液中含[CuCl3]2-，即平衡逆向移动即可，实验方案为取少量棕黄色溶液于试管中，加水稀释，观察到有白色沉淀产生； 【小问3详解】 SO2与CuSO4溶液反应生成和 Cu+，则氧化反应为：SO2-2e-+2H2O=SO+4H+ 还原反应: Cu2++e-=Cu+，根据电极反应式，分析加入浓盐酸前后实验现象有差异的可能原因加入浓盐酸前，Cu2+氧化性弱，不能氧化SO2，加入浓盐酸后，Cu+与Cl-形成[CuCl3]2-，促进Cu2++e-=Cu+发生，Cu2+氧化性增大，能够氧化SO2； 【小问4详解】 经检验黑色固体是Cu2S，SO2在盐酸中与Cu单质反应生成硫化铜、[CuCl3]2-和水，其反应的离子方程式为SO2+6Cu+4H++12Cl-=Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O； 【小问5详解】 实验ii中，Cu片附近溶液变棕黄色生成[CuCl3]2-，a为浓盐酸，iii指针偏转幅度更大，结合（4）方程式可知物质b是Na2S。 20. 苯乙烯是重要的有机合成单体，常用乙苯为原料合成，以CO2和乙苯为原料合成苯乙烯，其过程如下图，有“一步”途径1和“二步”途径2的两种推测。 （1）(g)(g)平衡常数K3=_______(用含K1、K2的代数式表达)。向刚性容器中充入等物质的量CO2和乙苯，发生途径1反应，不同温度下测得平衡时各物质的体积分数如下图，可推知随温度升高_____(填“增大”或“减小”)，相同温度下CO2转化率低于乙苯，推知发生了副反应，由图象知该反应的ΔH____0。 （2）某团队研究途径2，找到无需CO2的乙苯直接脱氢的高效催化剂，原理如图：。工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1：10；N2不参与反应)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下。 ①掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_______。 ②AB两点对应的正反应速率较小的是_______。 ③用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数Kp=_______MPa。 ④控制反应温度为600℃的理由是_______。 （3）实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(为速率常数，只与温度有关)，下图中④代表随1/T的变化关系，则能代表随1/T的变化关系的是_______(填序号)。 【答案】（1） ①. K1K2 ②. 增大 ③. ＞ （2） ①. 正反应方向气体分子数增加，加入氮气稀释，相当于起减压的效果，平衡正向移动，乙苯的转化率提高 ②. A ③. 0.019 ④. 600℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大 （3）③或⑤ 【解析】 【小问1详解】 根据图1所示信息可知，途径2反应分别为：I．(g) (g)+H2(g) K1； II．CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) K2， 途径1反应为：III．CO2(g)+(g)(g)+CO(g)+H2O(g) K3，则有III=I+II，故K3= K1K2； 由图2所示信息可知，温度越高苯乙烯的体积分数越大，说明反应的化学平衡正向移动，故正反应为吸热反应∆H3＞0；则升温平衡常数K3增大；相同温度下CO2转化率低于乙苯，说明副反应生成的CO2随温度升高也越来越多，即升高温度副反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)化学平衡正向移动，由图象知该反应∆H＞0； 小问2详解】 ①该反应正反应气体分子数增加，恒压条件下加入氮气，相当于减压，减小压强，化学平衡正向移动，乙苯的转化率增大； ②由题图可知，A、B两点对应的温度和压强都相同，A点是乙苯和氮气的混合气体，B点是纯乙苯，则B点乙苯浓度大于A 点，浓度越大反应速率越大，则正反应速率B点大于A点，故正反应速率较小的是A； ③由题图可知，反应温度为600℃，并保持体系总压为0.1MPa时，乙苯转化率为40%，设乙苯起始物质的量为1mol，则依据题意可建立如下三段式：，平衡时总物质的量为1.4mol，乙苯的平衡分压为0.1MPa，苯乙烯和氢气的平衡分压均为0.1MPa，则600℃时的平衡常数MPa； ④根据题图可知，600 ℃时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高，该反应为吸热反应，若温度过低，化学反应速率慢，乙苯的转化率低；若温度过高，苯乙烯的选择性下降，高温还可能使催化剂失活，且能耗大； 【小问3详解】 实验测得，乙苯脱氢的速率方程为，(k正、k逆为速率常数，只与温度有关)，达到平衡时，正=逆，即k正p乙苯=k逆p苯乙烯p氢气，则有，由上一问可知乙苯脱氢反应正反应是一个吸热反应，故温度越高平衡正向移动，正反应速率加快的倍数大于逆反应速率增大的倍数，即随温度升高而增大，且增大的倍数大于增大的倍数，图像从右向左是升温，若④代表随的变化关系，则③或⑤代表lgk逆随的变化关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $