内容正文:
化学
注意事项:
1.本卷满分100分,考试时间75分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
5.可能用到的相对原子质量:H1 Li 7 C 12 O16 S 32 Fe 56 Co 59 Cu 64 Zn 65
一、选择题:本题共 14 小题,每小题3分,共42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.化学与生产、生活密切相关,下列有关说法正确的是
A.泡沫灭火器利用了 Na₂CO₃和 Al₂(SO₄)₃溶液的水解反应
B.打印机使用的墨粉中含铁的氧化物,其主要成分为氧化铁
C.防晒衣的主要成分为聚酯纤维,忌长期用肥皂洗涤
D.通过煤的气化和液化的物理过程,可将煤转化为清洁燃料
2.下列相关化学用语表达正确的是
A. SO₂的 VSEPR 模型: B.基态 Cu 原子的价层电子排布式:3d⁹4s²
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图: D.氯化钠溶液中的水合离子:
3.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.电解精炼粗铜(含有锌、铁等杂质),若阳极溶解32g铜,则转移的电子数目为 NA
B. Zn与浓硫酸反应,产生22.4 L气体(标准状况)时,转移的电子数目一定为2NA
溶液中离子数目为0.1NA
D.常温常压下,6g金刚石中含有C—C键的数目为2NA
4.下列有关叙述对应的化学方程式或离子方程式正确的是
A.实验室制氨气:
B.工业侯氏制碱:
C.将NO2通入 NaOH溶液中:
D.水杨酸溶液中加入少量碳酸钠:
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5.用下列装置和操作,能达到相应实验目的的是
A.检验1-溴丁烷消去反应的产物
B.利用原电池探究 M和Cu的相对活泼性
C.测定待测液中 I₂的含量
D.制备Fe(OH)₂
6.某多孔储氢材料前驱体结构简式如图,W、X、Y、Z、M为五种原子序数依次增大的短周期元素,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Y>M B.阴离子中有配位键
C. X、W最高价氧化物的水化物均是多元弱酸 D.第一电离能:X<Y<Z
7.物质的结构决定性质,下列解释错误的是
选项
性质
解释
A
热稳定性:H2O>H2S
水分子间存在氢键作用
B
在 CS₂中的溶解度:H2O<CCl₄
“相似相溶”原理,H2O为极性分子,CS₂和CCl₄是非极性分子
C
聚乙炔有导电性
聚乙炔中碳原子为 sp²杂化,可形成共轭长链
D
硬度:金刚石>石墨
金刚石属于共价晶体,石墨属于混合型晶体
8.现有一种物质,其结构简式如图所示(已知:(具有芳香性,与苯的性质相似)。下列说法正确的是
A.该物质能使灼热的氧化铜变红
B.该物质既能使溴水褪色,又能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C.该物质所有碳原子可能位于同一平面
D.1个该物质的分子中含有 2个手性碳原子
9.在给定条件下,下列制备过程涉及的物质转化均符合实际的是
A.工业制备硝酸:
B.工业生产硫酸:硫酸
C.工业制备高纯度硅:石英砂粗硅 高纯硅
D.工业制备金属Mg
10.下列实验方法或操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
测定中和反应的反应热
酸碱中和滴定的同时,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度
B
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有 和 溶液的试管中同时加入入 H2C2O4溶液,观察褪色快慢
C
验证溶度积:
向 溶液中滴加 溶液,有白色沉淀产生,再滴加几滴( )溶液,出现黑色沉淀
D
证明溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的 溶液中加 CaCl2固体,观察溶液颜色变化
【YT·化学(三) 第2页(共6页)】 A3
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11.下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备 H₂SO₄ 和 NaOH的装置示意图,其中X、Y 均为 Ag/AgCl复合电极,电极a、b均为石墨。下列说法正确的是
A.电极X是负极,电极反应为
B. c为阴离子交换膜,f 处输出产品 NaOH
C.电流方向:X→a→b→Y
D.电池从开始工作到停止放电,理论上可制得 98 g H₂SO₄
12.中国科学家将 分子引入电解质中制作高功率可充电 电池, 调整充电和放电反应途径如图所示。下列说法错误的是
A. 是电池充电、放电过程的催化剂
B.充电时,外电路通过1mol电子时,Li电极质量减少7 g
C. ICl为正极充电时的中间产物
D. 与混合并加热可制备无水
13.卤水中含有较多的碘元素(以I⁻形式存在),一种利用高分子吸附树脂吸附I₂来提取卤水中碘元素的工艺流程如下。
下列说法错误的是
A.步骤①~④的目的是将碘富集
B.将步骤⑤中 KClO₃换成KIO₃,产量会更高
C.步骤⑥过滤后最好使用酒精洗涤
D.得到的粗碘可通过如图装置进行纯化
14.25℃时,向 邻苯二甲酸(H₂A,二元弱酸)溶液中加入
NaOH 固体或通入 HCl气体,混合溶液的pH与-lgc(HA⁻)以及-lgc(A²⁻)的关系如图所示(忽略溶液体积变化和邻苯二甲酸的挥发)。下列有关叙述正确的是
A.曲线Ⅱ代表 pH与-lgc(A²⁻)的关系曲线
B. a点溶液中:
C. b点溶液中:
D.从b点到e点,水电离产生的c(H⁺)逐渐增大
A3
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二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)Cu元素及其化合物在生活生产中应用广泛。回答下列问题:
(1)配制 480 mL 0.2mol·L⁻¹的 CuSO₄溶液过程中,需要称量胆矾 g,该过程中用到如图1中的仪器有 (填名称)。
(2)制备铜氨溶液
①配制氨水,并测定氨水浓度与 :将氨气溶于水制得氨水,常温下取20.00 mL 该氨水,加入指示剂 (填“甲基橙”或“酚酞”),用1.000 mol·L⁻¹盐酸滴定至终点,其滴定曲线如图2所示。则该氨水的浓度为 mol·L⁻¹。 氨水的 (水的电离可忽略,结果保留三位有效数字)。
②向CuSO₄溶液中加入少量氨水,得到蓝色的 Cu(OH)₂沉淀;若继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的含 的铜氨溶液。该实验中,Cu²⁺与NH₃结合的能力 (填“>”“<”或“=”)Cu²⁺与H₂O结合的能力,从化学键的角度解释原因: 。
(3)探究 CuCl₂与 Na₂SO₃的反应
已知:①白色沉淀为 CuCl;②橙黄色沉淀为 不为0)。
在上述实验获得橙黄色沉淀后,立即离心分离并洗涤。离心分离的目的是加快过滤速度,防止 ;橙黄色沉淀转化为 CuCl的原因可能是 Cl⁻提高了( Cu²⁺的氧化性,为验证该推测,进行如下实验(已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大)。
装置
试剂a
试剂b
电压表读数
溶液
溶液
V₁
溶液
x
V₂
表中X为 ,能证实实验结论的实验现象为 。
16. (14分)钴及其化合物在磁性材料、电池材料、超硬材料及催化剂等领域有广泛应用。工业上以钴矿(含
Co₂O₃、SiO₂、PbCO₃、Fe₃O₄、MnO、 Zn等)为原料制取 LiCoO₂和ZnSO₄的工艺流程如图所示。
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已知常温下有关物质的溶度积如下:
沉淀
Zn(OH)₂
Ksp
回答下列问题:
(1)“酸浸”步骤中 Co₂O₃发生反应的离子方程式为 ,“滤渣1”的化学式是 。
(2)已知的结构简式如图所示,则 Na₂S₂O₈的化学名称为 ,“沉锰”步骤中,Na₂S₂O₈的作用是 。
(3)常温下,假设“调pH”后得到的滤液中 和 均为 则该工序中“调pH”的理论范围为 (当溶液中某离子浓度 时,可认为该离子沉淀完全)。
(4)“萃取”中,钴与P507形成如图所示的配合物。
该配合物因其 而实现萃取分离。
(5)钴酸锂(LiCoO₂)是锂离子电池的正极材料,其晶胞结构如图所示。充放电过程中,由Co—O键构成的CoO₂层如同坚固的脚手架,在锂离子脱出和嵌入时保持结构稳定。
该晶体的密度为 为阿伏加德罗常数,用含a、c、NA的计算式表示),已知某锂离子电池充电时反应为 Si+ 则放电时该锂离子电池的正极反应为 。
17.(15分)CO₂加氢制甲烷不仅减少了CO₂排放,而且缓解了能源短缺的问题。该过程发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)已知:标准摩尔生成焓是指在298.15K、100 kPa条件下,由稳定态单质生成1mol化合物时的焓变。该反应中的相关物质的标准摩尔生成焓(△₁H₀)数据已列入下表。
物质
H₂(g)
CO₂(g)
0
-394
-242
-75
则 ,反应Ⅰ自发进行的条件是 (填“高温”“低温”或“任意温度”)。
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(2)在( 催化剂作用下,CO₂ 和H₂反应合成CH₄。在有催化剂和无催化剂条件下,CO₂与足量的H₂混合反应,相同时间内,CO₂的转化率随温度的变化如图1所示,温度高于 T₀K时, 的转化率基本相等,可能的原因是 。
(3)向密闭容器中加入CO₂(g)和 H₂(g)合成CH₄(g)。已知反应Ⅰ的正反应速率可表示为vH= ,逆反应速率可表示为 ,其中k正、k逆为速率常数,如图2所示。
图2中能够代表k ₂ 的曲线为 (填“L₁”“L₂”“L₃”或“L₄”),温度为 T₁K时,反应Ⅰ的化学平衡常数 K= 。
(4)在一定条件下,将1mol CO₂和4mol H₂通入一装有催化剂的恒容密闭容器中发生反应Ⅰ、反应Ⅱ,平衡时CH₄和CO的选择性、CO₂的转化率随温度的变化曲线如图3所示。
代表CO₂的转化率随温度变化的曲线是 (填“a”“b”或“c”),CO₂的转化率随温度的升高呈现如图3变化趋势的原因是 ,该体系中,T₂K时,反应Ⅱ的平衡常数为 (保留两位有效数字)。
18.(15 分)3-四氢呋喃甲醇是合成农药呋虫胺的中间体,其一种合成路线如下:
已知:
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)C的名称为 ,A→B的反应类型是 。
(2)C→D的反应条件是 ,物质E中官能团的名称是 。
(3)H的结构简式是 。
(4)已知J的分子式为C₆H₁₂O₃,由J生成3-四氢呋喃甲醇的化学方程式是 。
(5)3-四氢呋喃甲醇有多种同分异构体中,能发生银镜反应且只有一种官能团的有 种。
(6)F→G时会生成分子式为C₁₁H₂₀O₆的副产物,该副产物的结构简式是 。
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$化学参考答案
1.C泡沫灭火器应是利用NaHCO.与Al2(SO,):溶液发生相互促进的水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,A
项错误;打印机墨粉中的含铁氧化物为FO4,B项错误;防晒衣的主要成分为聚酯纤维,因酯在碱性条件下能发生水
解,而肥皂液呈碱性,因此不能长期用肥皂洗涤,C项正确;煤的气化和液化是通过复杂的化学变化将固体煤转变成气
态或液态燃料的过程,属于化学变化,D项错误。
2.ASO,分子中,S原子的最外层孤电子对数为6一?X2=1,形成2个。键,价层电子对数为3,则VSEPR模型为
2
A项正确;基态Cu原子的价层电子排布式为3d4s',B项错误;邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为
),C项
错误;Na+吸引HO中显负电性的O原子,C1吸引HO中显正电性的H原子,D项错误
3.B电解精炼粗铜时,阳极中比铜活泼的金属先放电,若阳极溶解32g铜时,转移的电子数目不一定为N,A项错误;
Zn与浓硫酸反应可能生成SO2或SO2和H2的混合物,方程式为Zn十2HSO1(浓)一ZnSO,十SO2◆+2H2O,Zn十
H2SO,(稀)一ZnSO十H2↑,根据方程式可知无论生成H2还是SO2,生成1mol气体转移的电子数均为2mol,即转
移的电子数目一定为2VA,B项正确;已知溶液中CO存在水解平衡,故1L0.1ol·L.1K2CO3溶液中CO离子
数目小于0.1NA,C项错误;6g金刚石中含有0.5ol碳原子,金刚石中每个C原子形成4个C一C键,每个C一C键被
两个C原子共用,所以每个C原子占据2个C一C键,6g金刚石中含有C一C键的数目为V,D项错误。
4.C氯化铵分解生成的NH和HCI遇冷又化合成NHCI,不能用于实验室制氨气,A项错误;侯氏制碱法生成的是
NaHCO沉淀,B项错误;将NO,通入NaOH溶液,反应生成NaNO3、NaNO2和水,离子方程式为2NO2+2OH一
NO十NO2十H2O,C项正确;酚的酸性比碳酸弱,不能将CO转化成C)2,且N2CO为溶液不足,则反应的离子方程
OH
OH
式为2〔
+COg→2
十CO2个十HO,D项错误。
COOH
COO
5.D1-溴丁烷在NaOH的乙醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯,1-丁烯中含有挥发的乙醇,二者都可以使酸性
KMnO,溶液褪色,故酸性KMO:溶液褪色不能证明有1-丁烯生成,A项错误;该装置为双液原电池,铜电极应该放到
硫酸铜溶液中,即两只烧杯中电解质溶液放反了,B项错误;N2S2O3是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,Na2S2O3溶液应
装入碱式滴定管中,C项错误;打开止水夹a,装置A中铁粉和稀硫酸反应得到FSO,和H2,H2将装置中的空气排干
净,关闭止水夹a,装置A试管中压强增大,FeSO,溶液被压入装置B中,制得Fe(OH)2,D项正确。
6.B由题干信息可知,基态Z原子的电子填充了3个能级,其中有2个未成对电子,故Z为C或者O,根据多孔储氢材料
前驱体结构图可知Z周围形成了2个单键,则Z为O,已知W、X、Y、Z、M五种元素原子序数依次增大,故Y为N,X为
C,W为B,M只形成一个单键,M为F或CI。当M为C1时,离子半径:CI>N8,A项错误;阴离子中的W为B,最外
层上只有3个电子,能形成3个共价键,现形成了4个共价键,故还有一个配位键,B项正确;HB)3是一元弱酸,C项错
误;第一电离能:C<ON,D项错误。
7.AHO的稳定性强于HS,是因为H一O键能强于H一S,与氢键无关,即HO的稳定性强于HS,A项错误;HO为
极性分子,CS,和CC14是非极性分子,根据“相似相溶”原理,在CS中的溶解度:H2OCC1,B项正确;聚乙炔中碳原子
为$p杂化,可形成共轭长链,共轭大π键体系为电荷传递提供了通路,C项正确;金刚石为共价晶体,石墨为混合型晶
体,层内为共价键,层间为范德华力,所以硬度:金刚石>石墨,D项正确
化学(参考答案
第1页(共4页)】
A3
8.A该物质含有羟基,羟基所连碳原子上有1个H原子,可以将氧化铜还原成铜,A项正确;根据“
与苯的性质相
似”可知分子中不含碳碳双键,不能使溴水褪色,B项错误;该物质有一个碳原子连接4个碳原子,类似于甲烷结构,故所
有碳原子不可能共面,C项错误;由该物质结构简式可知,该物质中与羟基相连的碳原子是手性碳原子,1个该物质分子
中含有1个手性碳原子,D项错误。
9.C工业制硝酸时,采用催化氧化的方法,将NH3转化为NO,然后NO和氧气反应得到NO2,NO2用水吸收即获得
HNO3,A项错误;工业生产硫酸时,SO2催化氧化是在高温、常压下进行,SO是用98.3%的浓硫酸吸收,而不是水,B项
错误:工业制备高纯硅的主要过程如下:石类珍1…一粗硅品sC。高纯硅,C项正确:M0的暗
点非常高,电解时需要消耗大量能源,生产成本太大,制备金属Mg不用电解MgO的方法,工业上常电解熔融MgC,制
得金属镁,D项错误。
10.D酸碱中和滴定操作中没有很好的保温措施,热量损失较多,不能用于测定中和反应的反应热,A项错误;2L
1.0mol·L的KMnO过量,不褪色,且KMnO4溶液浓度不同,颜色不同,无法判断反应快慢,B项错误;NazS溶液过
量,分别与ZnSO4、CuSO4反应生成沉淀,不发生沉淀的转化,不能证明K,(ZnS)>K(CuS),C项错误;含有酚酞的
NaCO3溶液为红色,加入CaCl2,溶液颜色变浅或褪色,证明NaCO,溶液中存在水解平衡,D项正确。
11.B根据浓差电池原理,浓度大的离子向浓度小的电极迁移,交换膜为阳离子交换膜,则Na由X极向Y极迁移,X极
为负极,Y极为正极。X极为负极,电极反应式为Ag十C1一e一AgCl,A项错误;电解池中,a极为阳极,阳极HO
放电产生O2与H,NaSO溶液中的SO移向a极,c应为阴离子交换膜,e处输出产品HSO;b极为阴极,阴极
H2O放电产生OH与H2,Na移向b极,d应为阳离子交换膜,f处输出产品NaOH,B项正确;电流由正极流向阳极,
由阴极流向负极,故电流方向Y-→a→b→X,C项错误:放电前,X极n(Na+)=2.5mol,Y极n(Na+)=0.5mol,电池从
开始工作到停止放电,Na由X极迁移到Y极的物质的量为1mol,外电路转移1mole,理论上可制得0.5mol
H2SO1,即49gH2SO4,D项错误。
12.B由图可知,放电时,正极发生的反应为SOC2+2一SOC2·L2、SOC2·L2十2e+Li+一LiC1+SOIC1+I、
2Li计+2I+2S0IC1一2L,+S+S0,+十2LC1,则正极反应式为2S0C1十4e十4L计S+S0,十4LiC1,电池总
反应为4L,i计2S0C上S+S0,◆十4LiC1,由放电时总反应可知,充电时总反应为S十S0,十4LC1电解4Li+2S0C2,
所以碘是电池充电、放电过程的催化剂,A项正确:充电时,外电路通过1ol电子,Li电极质量增加7g,B项错误;IC】
在反应前后均不存在,中间出现过,为正极充电时的中间产物,C项正确:SOC2与H2O反应生成HC1,抑制A1CL水
解,可制备无水A1CL,D项正确。
13.C由题给流程可知,向卤水中加入HSO,调节溶液pH=2~3后,向酸性溶液中通入氯气,氯气将溶液中的I氧化
为单质碘,反应的离子方程式为C12+2I一2C1十2,用高分子树脂吸附反应生成的碘,再向树脂中加入NSO3溶
液,将单质碘还原为I,得到了含有高浓度I厂的溶液,然后加入KC1O氧化得到碘单质,过滤得到粗碘。由分析可知
步骤①~④是碘元素的富集过程,A项正确;将步骤⑤中KClO3换成KIO3,发生反应IO十5I+6H一3L2十
3H2O,与反应C1O+6I十6H一—3L2十CI+3H2O相比,氧化相同物质的量的I厂,使用KIO可得到更多单质碘,
B项正确;碘单质易溶于酒精,不能使用酒精洗涤,C项错误;碘易升华,粗碘经升华可进一步纯化,D项正确。
14.C对于二元弱酸H2A,随着pH增大,A浓度一直增大,一lgc(A2)逐渐减小;而HA浓度先增大、后减小,
-lgc(HA)曲线呈“V"”型(先降后升),图像中曲线Ⅱ代表一lgc(HA),A项错误:c(H2A)=0.1ol·L1,由H2A
电离产生的c(H)<0.2mol·L1,而a点c(H)=1mol·L1,则一定是向溶液中通人了HC气体,则电荷守恒关
系式中缺少c(CI),B项错误;b点显酸性,且b点为一lgc(HA)曲线的最低点,即HA浓度最大,此时溶液中主要
溶质为NaHA,根据显酸性可知HA的电离常数K2大于水解常数Ke,c(A-)>c(H2A),C项正确;b点溶质为
A3
【化学参考答案
第2页(共4页)】
NaHA,从b点到e点不断加入NaOH,恰好生成K2A时,水的电离程度最大,再加入NaOH会抑制水的电离,即水电
离产生的c(H)先增大后减小,D项错误
15.(14分)
(1)25.0(1分):500mL容量瓶、胶头滴管(1分)
(2)①甲基橙(1分);1.120(2分);1.86×10-5(2分)②>(1分);电负性:O>N,故N比O更容易提供孤电子对,与
Cu+形成更稳定的配位键(合理即可,2分)
(3)橙黄色沉淀长时间与滤液接触转化为白色CuC1沉淀(其他合理答案均可,2分);0.2mol·L1CuSO4溶液(合理
即可,1分);V1>V2(1分)
部分答案解析:
(1)根据n=cV=0.20mol·L1×0.5L=0.1mol,需称取胆矾质量m=nM=0.1mol×250g·mol-1=25.0g。
(2)①由于强酸滴定弱碱,常选用甲基橙作指示剂。由滴定曲线可知盐酸终点体积约22.40L,则n(HCI)=
1.000mol,LX0.02240L=0.0240mol,n(NH)=n(HC)=0.02240mol,则c(NH)=0.02240mo-
0.02L
1.120mol·L1.选取pH=7的点,该点时c(NH时)=c(C1)=1X22.28
mol·L1,c(NH3·H2O)=
42.28
1.12x201X2.28molL1=91g
42.28
后22发mol 1.1.K-5(NI)·O22器Io
c(NH3·H2O)
0.12
—≈1.86×10-5。
42.28
16.(14分)
(1)Co2O3+SO号+4H+-—2Co2++2H2O+SO}(2分);SiO2、PbS0(2分)
(2)过二硫酸钠(1分);氧化Mn+、Fe+为MnO2、Fe3+,以便除去(2分)
(3)2.8≤pH<6.2(2分)
(4)烷基链的疏水性(合理即可,1分)
294
(5)
—(2分);Li1-CoO2+xLi+xe—-LiCoO2(2分)
a cNAX10-30
部分答案解析:
(2)根据SO的结构式可知N2SO3的化学名称为过二硫酸钠,由流程结合分析,“沉锰”步骤中,NaSO3的作用是
氧化Mn2+、Fe2+为MnO2、Fe3+,以便除去。
(3)已知K[Fe(OH)3]=l08.6,恰好沉淀时,c(Fe3+)=105mol·L1,代入得到c(OH)=101.2mol·L1,pH=
2.8,这里不能使Zn+、Co2+沉淀,由于Km[Zn(OH)2]=10-16.6更小,将c(Zn2+)=0.10mol·L1代入得到c(OH)=
10.8mol·11,pH=6.2,故2.8≤pH<6.2。
17.(15分)
(1)-165k·mol-1(2分);低温(1分)
(2)温度过高,使得H将催化剂的有效成分ZO2、ZO还原,使催化剂成分改变,失去活性(其他合理答案均可,2分)
(3)L(2分);1.6(2分)
(4)b(2分);反应I为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,其他条件不变时,温度升高,反应I平衡逆向移动,使CO2转化率
减小,反应Ⅱ平衡正向移动,使CO2转化率增大,反应Ⅱ的正向移动程度更大,所以CO2转化率随温度升高而增大
(2分):0.17(2分)
部分答案解析:
(1)由表中各物质的标准摩尔生成焓,可得出如下热化学方程式:
【化学参考答案
第3页(共4页)】
A3
Ⅲ.H(g)+20(g)—H,0(g)△H。=-242k·molH
IN.C(s)+O2(g)-CO2(g)△H4=-394kJ·mol-1
V.C(s)+2H2(g)—CH4(g)△H=-75kJ·mol-I
由盖斯定律,将Ⅲ×2-V+V得,CO2(g)十4H2(g)=CH(g)+2H2O(g)
△H1=△H3×2-△H1+△H=(-242k·mol-1)×2-(-394kJ·mol1)+(-75kJ·mo1)=-165kJ·mol1。
反应I的△S<0、△H<0,则自发进行的条件是低温。
(3)对于反应CO2(g)十4H(g)CH(g)+2H2O(g)△H1=一165kJ·ol1,升高温度,平衡逆向移动,则k正<
k递,k道增大的程度更大,所以图2中能够代表k逆的曲线为L。
从图中可以看出,温度为T时,kE=0.8a、k地=0.5a,反应I的化学平衡常数K=:=08a=1,6。
k迹0.5a
(4)在反应体系中,CH和CO的选择性之和为1,反应1为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,升高温度,反应I平衡逆向移
动,反应Ⅱ平衡正向移动,CH的选择性减小,CO的选择性增大,则曲线表示CH的选择性,曲线c表示CO的选择
性(80%十20%=1),所以图3中代表CO2的转化率随温度变化的曲线为b;CO2的转化率随温度的升高呈现增大趋势,
表明反应Ⅱ正向进行的程度大于反应I逆向进行的程度。
在一定条件下,将1 mol CO,和4molH通入一装有催化剂的恒容密闭容器中发生反应I、Ⅱ,CO2的转化率为60%,
则参加反应的COz物质的量为1ol×60%=0.6mol,CH的选择性为80%、C0的选择性为20%,则生成CH的物质
的量为0.6mol×80%=0.48mol,生成C0)的物质的量为0.6mol×20%=0.12mol,平衡时,C02的物质的量为
1mol-0.6mol=0.4mol,H2的物质的量为4mol-0.48mol×4-0.12mol=1.96mol,HO的物质的量为
0.48mol×2十0.12mol=1.08mol。该体系中,T2K时,设容器的体积为VL,反应Ⅱ的浓度平衡常数为
0.12mo×1.o8mol
c(CO)·c(HO)
VL
VL
c(CO2)·c(H2)
0.4mol、1.96mol
≈0.17。
VL
VL
18.(15分)
(1)1,3-二氯丙烷(1分);取代反应(2分)
(2)氢氧化钠水溶液,加热(2分);羧基(2分)
(3)CH0
(2分)
OH
OH
浓HSO,
(4)
OH
+HO(2分)
HO
△
(5)4(2分)
Q
C2HsO-
(6)
OCH5(2分)
-OH
OH
部分答案解析:
(6)F分子的中间碳原子上有2个氢原子均可与环氧乙烷发生开环加成反应,则分子式为CHO的副产物的结构简
C2HsO-
式为
OC2Hs
-OH
OH
A3
【化学参考答案
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