内容正文:
江西省赣州市2026年高二下学期期中考试模拟自编卷02答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
B
D
C
B
A
D
B
题号
11
12
13
14
答案
D
C
B
B
1.D
【详解】A.是碳元素的单质分子,属于分子晶体,A不正确;
B.可用于生产耐高温结构材料,则其熔点高,属于共价晶体,B不正确;
C.烃是仅含碳、氢两种元素的有机物,而含碳、氢、氧三种元素,则其不属于烃类,C不正确;
D.光纤具有导光性,且信号在传输过程中,能量损失很小,其主要成分为二氧化硅,D正确;
故选D。
2.A
【详解】A.基态溴原子中,电子填入的最高能级是4p能级,不是s原子轨道,故A错误;
B.氯化钾为离子化合物,钾离子与氯离子通过离子键结合在一起,用电子式表示KCl的形成过程:,故B正确;
C.中子数为16的磷原子的质量数=15+16=31,原子符号,故C正确;
D.SO2中心原子S原子的价层电子对数=3,VSEPR模型是平面三角形,其VSEPR模型为,故D正确;
故选:A。
3.C
【详解】Se(原子序数34)位于第四周期ⅥA族,电子排布为。4p轨道有4个电子,根据洪德规则,3个轨道中2个轨道各含1个未成对电子,1个轨道含2个电子(配对),故未成对电子数为2。钛(原子序数22):电子排布 , 轨道有2个未成对电子。镍(Ni,原子序数28):电子排布 , 轨道有2个未成对电子。锗(原子序数32):电子排布 , 轨道有2个未成对电子,共3种。
故选C。
4.B
【详解】A.四氟化氙分子中氙原子的价层电子对数为6,故A正确;
B.三氧化氙分子中氙原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为三角锥形,二氧化氙分子中氙原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,所以三氧化氙分子的键角大于二氧化氙分子,故B错误;
C.与同族的0族元素相比,氙原子的最外层虽然为8e—稳定结构,但原子半径大,电离能小,所以氙原子的性质相对活泼,形成的化合物种类更多,故C正确;
D.由方程式可知,反应ⅰ、ⅱ、ⅳ中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,反应ⅲ没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故D正确;
故选B。
5.D
【详解】A.形成原电池时锌为负极被腐蚀,不易产生铜绿,A不选;
B.铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片,构成原电池,铁为正极、锌为负极,锌被腐蚀,采用的是牺牲阳极的阴极保护法,B不选;
C.镁是活泼的金属,电热水器内装有镁棒,形成原电池时镁是负极,失去电子被氧化,采用牺牲阳极的阴极保护法防止内胆腐蚀,C不选;
D.饱和NH4Cl溶液水解后,溶液显酸性,能分别除去铁锈,所以可处理金属表面焊点,D选;
故选D。
6.C
【详解】A.分子内的羟基氢与非羟基氧形成氢键,即分子内氢键,导致沸点较低。A正确;
B.石墨为层状结构,层与层之间的碳原子平面相隔较远,电子不易跨越,所以未杂化的p轨道重叠使电子几乎只能在整个碳原子平面中运动,石墨的导电性只能沿石墨平面的方向,B正确;
C.中有两组3中心4电子键,电子云分布更均匀,分子较为稳定,能量较低,C错误;
D.Cl的电负性较大,是吸电子基团,使双键电子云向中间碳原子偏移,电荷相反基团相互吸引,所以分子中带正电性的Cl易连在带负电性中心碳原子上,D正确;
故选C。
7.B
【详解】A.BeCl2熔点低,电解熔融BeCl2冶炼Be需加入导电盐增强导电性,说明BeCl2是共价化合物,属于分子晶体;Be2C的熔点远高于BeCl2,Be2C是共价晶体,晶体类不相同,故A错误;
B.Be2C中Be显+2价、C显-4价,与H2O反应生成Be(OH)2和CH4,反应方程式为,故B正确;
C.Be是4号元素,Be位于元素周期表的第2周期第ⅡA族,故C错误;
D.Be元素和铝元素的某些性质相似,Be显+2价,Be(OH)2能和NaOH溶液反应生成,故D错误;
选B。
8.A
【详解】A.Al原子半径小于Na,所带电荷数大于,故Al的金属键比Na的强,Al的硬度大于Na,A正确;
B.分子间存在氢键,比的沸点高,与H―O键、H―S键键能强弱无关,B错误;
C.石墨晶体的层状结构间存在分子间作用力与导电性无关,导电是因为晶体中有自由电子,C错误;
D.干冰属于分子晶体,熔化时克服的作用力是分子间作用力,石英属于共价晶体,熔化时克服的作用力是共价键,D错误;
答案选A。
9.D
【详解】A.可做漂白剂,其与NaClO漂白原理类似,属于强氧化性漂白,故A项正确;
B.的空间结构与水分子相似,均为V形,分子正电荷中心和负电荷中心不重合,故B项正确;
C.和的中心原子均为O原子,中氧原子价电子对数为:,为sp2杂化,而中氧原子价电子对数为:,为sp3杂化,键角:sp2杂化>sp3杂化,则键角大小:,故C项正确;
D.分子是含有极性键的极性分子,故D项错误;
故本题选D。
10.B
【分析】氨水和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为:①、②;再向深蓝色透明溶液加入乙醇,由于Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,所以会析出深蓝色的晶体:;取两份相同的溶液a和b,向a中加入铁钉,无明显现象,说明配离子中铜离子不能电离出来,无法与铁单质发生反应;向b中加入足量的稀盐酸,再加入溶液,产生白色沉淀,说明外界的硫酸根可以电离出来,据此作答。
【详解】A.根据分析可知,析出深蓝色的晶体:,故A正确;
B.加入乙醇后,是由于Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度,所以析出了晶体,是物理变化,故B错误;
C.向a中加入铁钉,无明显现象,说明配离子中铜离子不能电离出来,无法与铁单质发生反应,即不存在大量,故C正确;
D.向深蓝色透明溶液中加入固体,硫酸根的浓度增大,促使平衡逆向移动,[Cu(NH3)4]SO4增多,有利于获得较多的深蓝色晶体,故D正确;
故答案选B。
11.D
【分析】M、W、X、Y、Z为电负性依次增大的分属不同三个周期的前20号元素,再结合图中化学键数目可以推断W为H,X为C,Z为O,Y为N,M离子带两个单位正电荷,所以M为Ca(或Mg)。
【详解】A.同周期没有第一电离能介于C和O之间的元素,A错误;
B.直线形分子,角形分子,B错误;
C.C的氢化物可以是液态、固态烃类,与O的氢化物水沸点大小关系无法确定,C错误;
D.电解熔融(或)获取单质Ca(或Mg),D正确;
故选D。
12.C
【详解】A.晶胞中白球个数为,黑球个数为8,两者比为4:8=1:2,该图为Na2O的晶胞结构图,黑球代表Na+,白球代表O2-,A错误;
B.根据A项分析,黑球代表Na+,白球代表O2-,一个钠离子周围距离最近的氧离子有4个,该晶体中的配位数为4,B错误;
C.1号原子的分数坐标为,3号原子在坐标轴正方向空间内,且到x轴、y轴、z轴的距离分别为、、,即3号原子的坐标为,C正确;
D.面对角线的两个距离最短,为,D错误;
故选C。
13.B
【详解】A.随着盐酸的加入,可促进水电离的碳酸氢根离子不断减少,抑制水电离的碳酸逐渐增加,水的电离程度逐渐减小,即水的电离程度:a>b>c>d,故A错误;
B.根据电荷守恒,,b点pH=7即,所以,故B正确;
C.c点,溶质为碳酸氢钠、氯化钠、碳酸,溶液中的主要来自的电离,故C错误;
D.d点,碳酸氢钠和盐酸恰好反应,,故D错误;
答案选B。
14.B
【分析】由放电时电极a的反应为可知,放电时,电极a为负极,电极b为正极,氯气得到电子发生还原反应生成氯离子,电极反应式为。
【详解】A.充电时,电极a为阴极,电极b为阳极,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气,电极反应式为,放电时,NaCl溶液浓度变大,A正确;
B.放电时,负极反应式为,若电路中流过1mol电子,电极a质量理论上减少23g,B错误;
C.充电时,电极b的电极反应式为,C正确;
D.与发生反应,不能将溶剂换为水,D正确;
故选B。
15.(1) 2 2p
(2)或
(3)
(4)
(5)C<O<N
(6) 、、 、 、、 、
(7)2
(8)分子间有氢键
【分析】根据电子排布三原则,根据题目中B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同,则B的电子排布式为1s22s22p2是碳元素;D有2个未成对电子,且原子半径小C,故D和C同一周期内,D为1s22s22p4是氧元素;A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,该气体是甲醛,故A为H元素,根据原子半径大小B>C>D,则C为氮元素,E是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与A原子相同,其余各层电子均充满,故E为铜元素;故A、B、C、D、E分别是氢、碳、氮、氧、铜元素。
【详解】(1)根据分析B元素是C,电子排布式为:1s22s22p2,根据洪特规则判断,未成对电子数是2p2中的2个,最高能级符号是2p。
(2)根据分析得出E为铜元素,根据失去电子时先失去最外层电子,故Cu2+的核外电子排布式为或。
(3)
D是O元素,其最高能层电子排布是2s22p4,根据洪特规则和鲍林不相容原理书写电子排布图为。
(4)M分子根据题目信息判断是甲醛HCHO,根据碳原子形成的化学键中含义双键判断碳原子的杂化为sp2。
(5)B、C、D三种元素分别是碳、氮、氧,根据第一电离能中电子排布处于半充满时,电离能反常,故第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。
(6)、、、、中心原子价层电子对数分别为:=2+2=4、=2+1=3、=3+0=3、=3+1=4、=4+0=4,杂化类型为的是、、,杂化类型为的是、,VSEPR模型为四面体(包括正四面体)的是、、,分子空间结构为V形的是、,分子空间结构为三角锥型的是。
(7)CrO5中Cr元素化合价为+6价,可知有4个氧原子显-1价、1个氧原子显-2价,则其结构式可能为2。
(8)NH3分子间存在氢键,气化时需要克服氢键,需要消耗大量能量,可作制冷剂。
16.(1)2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O
(2)Fe(OH)3、Al(OH)3
(3) 碱性 c(Na+)>c(F-)>c(OH)>c(H+) 酸性
(4)2×10-3
(5)4NaOH+NaClO+2NiSO4=2NiO(OH)↓+NaCl+2Na2SO4+H2O
【分析】某NiO的废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,加入稀硫酸溶解后过滤得到滤渣1为SiO2,滤液为NiSO4、FeSO4、Al2(SO4)3、MgSO4,加入过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子,再加入碳酸钠溶液调节溶液PH,使铁离子、铝离子全部沉淀,过滤得到滤渣2为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,滤液中加入NH4F沉淀Mg2+,生成沉淀滤渣3为MgF2,过滤得到的滤液,滤液中获得NiSO4•6H2O晶体的方法是通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤,干燥得到晶体,失去结晶水得到硫酸镍,以此解答该题。
【详解】(1)在酸性条件下,H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++2H2O;
(2)由图可知,pH=5时,Al3+和Fe3+都已经完全沉淀,因此滤渣2的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3;
(3)NaF为强碱弱酸盐,F-水解显碱性,离子浓度关系为:c(Na+)>c(F-)>c(OH)>c(H+);
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3mol•L-1,当除镁率达到99%时,c(Mg2+)=1.85×10-5mol•L-1,Ksp(MgF2)=c(Mg2+)c2(F-)=7.4×10-11,c(F-)=2.0×10-3mol/L;
故答案为:2.0×10-3mol/L;
(5)在NaOH作用下,NaClO把NiSO4中二价Ni离子氧化为NiO(OH),自身还原为NaCl,化学方程式为:4NaOH+NaClO+2NiSO4=2NiO(OH)↓+NaCl+2Na2SO4+H2O。
17. -342.5 kJ•mol-1 K= 逆向 c(HCOO-)=C(Na+)>c(H+)=c(OH-) BD 10h 7.5×10-4mol·L-1·h-1
【详解】I、(1)ⅰ.CO的标准燃烧热为-283.0kJ•mol-1,所以
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1①,
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44kJ的热量,所以
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ•mol-1②,
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)△H=-15.5kJ•mol-1③;
则根据盖斯定律可知①-②+③即可得到2CH3OH(g)+CO(g)+1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)△H=-283.0kJ•mol-1-44kJ•mol-1-15.5kJ•mol-1=-342.5kJ•mol-1;化学平衡常数等于平衡时生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,则根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K=;
(2)甲酸是一元弱酸,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将逆向移动。根据电荷守恒可知此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(HCOO-)=C(Na+)>c(H+)=c(OH-);
Ⅱ、(1)A.v正(CH3OH)=2v正(CO2)=2v逆(CO2),达平衡状态,A错误;
B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变说明反应达到平衡状态,B正确;
C.气体的质量和容积均不变,则容器内气体的密度始终不变,C错误;
D.正反应是体积减小的可逆反应,则容器内压强不变,说明各物质的量不变,达平衡状态,D正确;答案选BD。
(2)由图可知10h时TON的值最大,因此在该温度下,最佳反应时间是10h;4~10h内转化的甲醇的物质的量为6×10-5mol×(35-20)=90×10-5mol,所以转化的DMC的物质的量为90×10−5mol÷2=45×10-5mol,浓度是45×10-4mol/L,则v=△c÷△t=45×10-4mol/L÷6h=7.5×10-4mol·L-1·h-1。
18.(1) 共价晶体 分子晶体
(2)
(3)
(4)H、O之间形成了氢键
(5) 75%
【详解】(1)由熔点可知,氮化镓为熔点高的共价晶体,三氯化镓为熔点低的分子晶体。
(2)据“均摊法”,晶胞中含个O、个Te,则晶体密度为;
(3)一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型,即Ni与O个数比为1:1,三分之一的Ni2+被Ni3+取代,则Ni2+离子的个数为,Ni3+离子的个数为,由化合价代数和为0可得:,x =。
(4)当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;H、O之间形成了氢键,导致其距离小于H与O的范德华半径;
(5)①B1中M原子分数坐标为(0,0,0),A、B单元的边长为1,Q在A3的体对角线的处,其在晶胞中xyz轴上投影坐标分别为、、,因此Q原子分数坐标应为;
②由A、B两种正方体单元可知,离子型铁的氧化物晶胞中顶点、面心和体内的Fe2+个数为,位于体内的Fe3+个数为4×4=16,Fe2+和Fe3+的总数为24,位于体内的氧离子个数为个数为4×8=32,Li+嵌入晶胞的棱心和体心,则嵌入Li+的最大值为12×+1=4,若该正极材料中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:5,则含有个9Fe2+,15个Fe3+,设晶胞中含y个Li+,由化合物中各元素化合价代数和为零可知,解得y=1,则1个晶胞中脱嵌出3个Li+,脱嵌率为。
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江西省赣州市2026年高二下学期期中考试模拟自编卷02
本试卷共11页,18小题,满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡和试卷上。
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,务必擦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。
可能用到的相对原子质量:H-1、C-12、N-14、O-16
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分,每小题均有四个选项,其中只有一项符合题目要求)
1.科技是第一生产力,我国科学家在诸多领域取得了重大成就。下列说法正确的是
A.的发现开启了碳纳米材料应用的新时代,属于混合型晶体
B.“神舟十七号”发动机的耐高温结构材料属于分子晶体
C.飞船火箭使用偏二甲肼[]作燃料,属于烃类
D.量子计算机“悟空”即将面世,其传输信号的光纤主要成分为二氧化硅
2.下列化学用语或图示表达不正确的是
A.基态溴原子中,电子填入的最高能级原子轨道
B.用电子式表示的形成过程
C.中子数为16的磷原子
D.的模型
3.元素周期表中,与位于同一周期且基态原子含有相同未成对电子数的元素有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
4.稀有气体化合物在化学、照明、医疗等众多领域有广泛应用,含Xe化合物的种类较多,氙的氟化物与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应方程式如下:
与水反应:ⅰ. ⅲ.
与NaOH溶液反应:ⅱ.ⅳ.
下列关说法错误的是
A.中氙的价层电子对数为6
B.的键角小于
C.较He、Ne、Ar、Kr原子,Xe原子半径大,电离能小,所以含Xe的化合物种类更多
D.反应ⅰ~ⅳ中有3个氧化还原反应
5.下列生活中的现象或事实与电化学保护法无关的是
A.铜锣(铜锌合金)不易产生铜绿
B.铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片
C.家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒
D.焊接钢材时,常用饱和溶液处理焊接点
6.结构决定性质,性质决定用途。对下列事实解释错误的是
事实
解释
A
的沸点较低
存在分子内氢键
B
石墨的导电性只能沿石墨平面的方向
相邻碳原子平面之间相隔较远,未杂化的p轨道重叠使电子几乎只能在整个碳原子平面中运动
C
中的键能比HCHO中的键能大
中有两组3中心4电子键,电子云分布更均匀,能量更高
D
与HClO加成的主要产物是
中Cl的电负性较大,使双键电子云向中心碳原子偏移,HClO中带正电性的Cl易连在带负电性中心碳原子上
A.A B.B C.C D.D
7.Be及其化合物的转化关系如图。下列说法正确的是
A.Be2C和BeCl2的晶体类型一定相同
B.Be2C与H2O反应:
C.Be位于元素周期表的第2周期第Ⅱ族
D.Be元素和铝元素的某些性质相似,Be(OH)2也能和NaOH溶液反应生成
8.下列有关晶体结构与性质的说法正确的是
A.Al的金属键比Na的强,故Al的硬度大于Na
B.H—O键能强于H—S键,故比的沸点高
C.石墨晶体的层状结构间存在分子间作用力,故具有导电性
D.干冰和石英晶体化学键类型相同,故熔化时需克服微粒间的作用力类型相同
9.臭氧是一种重要物质,大气高空的臭氧层保护了地球生物的生存,它还是有机合成的氧化剂、替代氯气的净水剂等。已知的空间结构与水分子的相似,则下列关于的说法不正确的是
A.可做漂白剂,其与NaClO漂白原理类似
B.的空间结构为V形,分子正电荷中心和负电荷中心不重合
C.键角大小:
D.分子是含有非极性键的极性分子
10.某化学小组向盛有溶液的试管中逐滴加入氨水,直至得到深蓝色透明溶液,再加入8mL95%乙醇,析出深蓝色晶体,过滤、洗涤,将晶体溶于水,取两份相同的溶液a和b,向a中加入铁钉,无明显现象;向b中加入足量的稀盐酸,再加入溶液,产生白色沉淀。下列说法错误的是
A.该深蓝色晶体为
B.加入乙醇后,与乙醇发生反应
C.溶液a中不存在大量
D.向深蓝色透明溶液中加入固体,有利于获得较多的深蓝色晶体
11.某离子与其检验试剂GBHA的反应如下图所示,其中M、W、X、Y、Z为电负性依次增大的分属不同三个周期的前20号元素,下列说法正确的是
A.同周期第一电离能介于X和Z之间的元素有1种
B.键角:
C.氢化物的沸点:X<Z
D.可通过电解熔融获得M的单质
12.钠的某种氧化物的晶胞结构如图所示,晶胞边长为。若1号原子的分数坐标为,下列说法正确的是
A.该图为的晶胞结构图
B.该晶体中的配位数为8
C.3号原子的分数坐标为
D.晶胞中,最近的两个之间的距离为
13.25℃时,向的溶液中滴加的盐酸,溶液的pH随加入的盐酸的体积V变化如图所示。下列有关说法正确的是
A.水的电离程度:a<b<c<d
B.b点,
C.c点,溶液中的主要来自的电离
D.d点,
14.一种无需离子交换膜的新型氯流电池可用作储能设备(如图所示),放电时电极a的反应为。下列说法不正确的是
A.放电时,NaCl溶液浓度变大
B.放电时,若电路中流过1mol电子,电极a质量理论上增加23g
C.充电时,电极b的电极反应式为
D.该电池左侧的溶剂不能换为水
二、非选择题:本题共4小题,15题15分,16题14分,17题14分,18题15分,共58分。
15.已知A、B、C、D都是短周期元素,它们的原子半径大小顺序为B>C>D>A.B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每种轨道中的电子总数相同;D原子有2个未成对电子。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体。E是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与A原子相同,其余各层电子均充满。试回答下列问题(用元素符号或化学式表示):
(1)基态B原子中,核外存在___________个未成对电子,最高能级符号是___________。
(2)基态的核外电子排布式为___________。
(3)基态D原子的最高能层的电子排布图为___________。
(4)M分子中B原子轨道的杂化类型为___________。
(5)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。
(6)硫元素能形成多种微粒如、、、、等,杂化类型为的是___________(填写微粒符号,下同);杂化类型为的是___________;VSEPR模型为四面体(包括正四面体)的是___________;分子空间结构为V形的是___________;分子空间结构为三角锥型的是___________。
(7)中Cr元素化合价为+6价,常温下呈蓝色,则其结构式可能为___________(填标号)。
(8)液氮可作制冷剂,汽化时吸收大量的热的原因是___________。
16.某含镍废料中有等杂质,用此废料提取的工艺流程如图所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图所示。
②25℃时,的电离常数。HF的电离常数。
(1)写出“氧化”这一步的离子反应方程式_______。
(2)加调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是_______(填化学式)。
(3)25℃时,的NaF溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”),其溶液中离子浓度大小关系为_______(由大到小的顺序)。溶液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(4)已知沉淀前溶液中,当除镁率达到时,溶液中_______。
(5)在NaOH溶液中用NaClO与反应可制得,化学方程式为_______。
17.I.(1)浙江大学用甲醇、CO、O2在常压、某温度和催化剂的条件下合成碳酸二甲酯(DMC)的研究开发。
已知:ⅰ. CO的燃烧热:△H=-283.0kJ•mol-1;
ⅱ.1mol H2O(l)完全蒸发变成H2O(g)需吸收44 kJ的热量;
ⅲ.2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g) △H=-15.5 kJ•mol-1
则2CH3OH(g)+CO(g)+ 1/2O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l) △H=_________。该反应平衡常数K的表达式为:____________。
(2)甲醇也是制备甲酸的一种重要原料。某温度时,将10mol甲酸钠溶于水,溶液显碱性,向该溶液中滴加1L某浓度的甲酸,使溶液呈中性,则滴加甲酸的过程中水的电离平衡将_____________(填“正向”、“逆向”或“不”) 移动, 此中性溶液中离子浓度由大到小的顺序为:_____________。
Ⅱ.甲醇和CO2可直接合成DMC:2CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+ H2O(g),但甲醇转化率通常不会超过1%,制约该反应走向工业化生产。
(1)在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___(选填编号)。
A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2) B.CH3OH与H2O的物质的量之比保持不变
C.容器内气体的密度不变 D.容器内压强不变
(2)某研究小组在某温度下,在100mL恒容密闭容器中投入2.5 mol CH3OH(g)、适量CO2和6×10-5mol催化剂,研究反应时间对甲醇转化数(TON)的影响,其变化曲线如图所示。计算公式为:TON = 转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。在该温度下,最佳反应时间是______;4~10 h内碳酸二甲酯的平均反应速率是________。
18.近年来,离子电池工业飞速发展,回答下列问题:
(1)GaN的熔点为1700℃,GaCl3的熔点为77.9℃,它们的晶体类型依次为___________ 、___________。
(2)已知NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为___________g·cm-3(列出计算表达式即可)。
(3)Ni可以形成多种氧化物,其中一种NixO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,若有三分之一的Ni2+被Ni3+取代,如图所示。则x=___________(可用分数表示)。
(4)在(NH4)2SO4晶体中,相邻的H与O两原子间的距离为199pm,小于H与O的范德华半径(当两个原子间没有形成化学键而只靠范德华力相互接近时,两个原子核间距的一半称为范德华半径)之和,推测可能的原因是___________。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B两种单元组成。若通过嵌入或脱嵌晶胞的棱心和体心,可将该晶体设计为某锂电池的正极材料(m、n为正整数)。
已知:脱嵌率。
①B1中M原子分数坐标为(0,0,0),则A3中Q原子分数坐标为___________。
②若该锂电池正极材料中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:5,则Li+的脱嵌率为___________。
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