精品解析:上海外国语大学附属浦东外国语学校2025-2026学年高三上学期10月月考 化学试题
2026-07-31
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.91 MB |
| 发布时间 | 2026-07-31 |
| 更新时间 | 2026-07-31 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59031387.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
上海外国语大学附属浦东外国语学校
2026届高三化学第一学期阶段测试
一、铜及其化合物(共20分)
Ⅰ.氧化亚铜(Cu2O)可用于陶瓷、固体整流器,可用以下反应制备:2(CuSO4·5H2O)Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O。回答问题:
1. Cu2O中基态铜的离子的价层电子轨道表示式为__________________。在高温下CuO能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因__________________。
2. 已知H2SO4的结构式如图所示:。上述反应中:
①在上述产物中,VSEPR模型与硫酸相同的是______(填化学式,下同),与互为等电子体的一种分子是______。
②的杂化类型是______,请比较键角的大小:______(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.往氯化铜溶液中加入过量氨水,可生成配合物[Cu(NH3)4]Cl2.
3. 1mol该配合物中含有σ键的数目为______,已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。
4. 乙二胺的结构简式为(H2N-CH2-CH2-NH2,简写为en)。
①乙二胺可与铜离子形成配合离子[Cu(en)2]2+,其中提供孤电子对的原子是______。
②乙二胺易溶于水的主要原因是__________________。
【答案】1. ①. ②. Cu2+的价电子排布为3d9、Cu+的价电子排布为3d10,全充满状态更稳定,因此高温下倾向于得电子形成更稳定的
2. ①. ②. ③. sp3 ④. <
3. ①. 16NA ②. F的电负性很大,NF3中N上的孤电子对受F的吸引作用,不易给出电子对与Cu2+配位。
4. ①. N原子 ②. 乙二胺分子与水分子之间可形成氢键
【解析】
【1题详解】
Cu原子的价电子排布式为3d104s1,Cu2O中Cu为+1价,故Cu+的价层电子排布为3d10,其价层电子轨道表示式为。CuO中Cu为+2价,Cu2+的价电子排布为3d9,而Cu+为3d10全充满结构,能量更低、更稳定。因此,在高温条件下,Cu2+倾向于得电子转变为Cu+,故CuO可分解生成Cu2O。
【2题详解】
①硫酸分子中S原子价电子对数为4且无孤电子对,VSEPR模型为四面体形。在上述产物中,SO2的中心S原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形;SO3的中心S原子的价层电子对数为,VSEPR模型为平面三角形;H2O分子中O原子价电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,所以VSEPR模型与硫酸相同的是H2O;等电子体是原子数相同、价电子总数也相同的微粒,与互为等电子体的一种分子是SO3(价电子总数均为24);
②中S形成3个σ键且孤电子对数为,S为sp3杂化;两者中心原子都为sp3杂化,中S有一对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,使键角被压缩,所以键角<。
【3题详解】
该配合物中配体为NH3,配位数为4。每个NH3中有3个N-Hσ键,4个NH3共12个;同时,Cu-N配位键也为σ键,共4个;合计1mol该配合物中含σ键数目为16NA。配位键的形成需要配位原子提供孤电子对,F的电负性大于N,导致NF3中孤电子对受F的吸引作用,不易给出电子对形成配离子。
【4题详解】
①乙二胺中每个N有一个孤电子对,可作为配位原子提供孤电子对与Cu2+形成配位键。
②乙二胺分子中含有-NH2基团,可与水形成分子间氢键,因此易溶于水。
二、水溶液中的反应(共20分)
Ⅰ.下表是常见弱酸的电离平衡常数(25℃)
酸
H2C2O4
H2SO3
H2CO3
CH3COOH
HF
Ka或Ka1
5.6×10-2
1.2×10-2
4.2×10-7
1.8×10-5
5.6×10-4
Ka2
5.4×10-5
6.2×10-8
4.8×10-11
—
—
根据要求回答下列问题:
5. 上述5种酸中酸性最强的是______(填化学式)。
6. 已知常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,则NH4F显______(填“酸”或“碱”)性,请结合数据加以说明__________________。
7. 下列方程式正确的是______。
A. 少量醋酸和Na2CO3溶液反应:2CH3COOH+Na2CO3=CH3COONa+CO2↑+H2O
B. 过量NaHC2O4和Na2SO3反应:2NaHC2O4+Na2SO3=2Na2C2O4+SO2↑+H2O
C. HF和NaHCO3反应:HF+NaHCO3=NaF+CO2↑+H2O
D. 过量NaHC2O4和Na2CO3反应:NaHC2O4+Na2CO3=Na2C2O4+NaHCO3
8. 过量NaHSO3和Na2CO3反应的离子方程式为__________________,该反应的化学平衡常数K=______(列出计算式即可)。
9. 改变下列条件,关于0.1mol·L-1 CH3COOH溶液的说法错误的是______。
A. 升高温度,CH3COOH的电离平衡正向移动,溶液的酸性增强
B. 加水稀释,CH3COOH的电离平衡正向移动,电离平衡常数增大
C. 向其中加入少量Na2CO3固体,平衡后的数值增大
D. 向其中通入HCl气体,电离平衡逆向移动,溶液酸性减弱
Ⅱ.一种从高炉气回收CO2制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示,请按要求回答相关问题
10. 某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中=______[已知:该温度下Ka1(H2CO3)=5.0×10-7mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11mol·L-1]。
11. 利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH,写出铂电极上生成HCOOH的电极反应式:__________________;当电路中转移2mol电子时,阴极室溶液的质量增加______g。
【答案】5. H2C2O4
6. ①. 酸 ②. ,则水解程度更大,则c(H+)>c(OH-),NH4F溶液显酸性 7. C
8. ①. ②. 9. BD
10. 4 11. ①. CO2+2e-+2H+=HCOOH ②. 46
【解析】
【5题详解】
弱酸的酸性强弱由一级电离常数Ka1判断,Ka1数值越大,相同条件下电离出c(H+)能力越强,酸性越强。H2C2O4的Ka1=5.6×10-2,为表格最大。
【6题详解】
NH4F显酸性,推导过程如下:
水解常数:
F-水解常数:
Kh()>Kh(F-),水解程度更大,则c(H+)>c(OH-),NH4F溶液显酸性。
【7题详解】
电离常数判断酸性强弱,其Ka越大,酸性越强,根据表格进行酸性排序:H2C2O4>H2SO3>HFCH3COOH>H2CO3>,发生反应规律为较强酸可制较弱酸,根据此分析逐一分析选项:
A.少量醋酸和Na2CO3反应,其中酸性顺序为:CH3COOH>H2CO3>,少量醋酸时,只能发生:CH3COOH+Na2CO3=CH3COONa + NaHCO3,不会生成CO2;只有醋酸过量,才会放出CO2。题目写的是少量醋酸却生成CO2,A方程式错误;
B.过量NaHC2O4和Na2SO3反应,其中H2SO3酸性强于,NaHC2O4无法制取H2SO3(不能放出SO2),B错误;
C.HF酸性强于H2CO3,HF与NaHCO3反应生成CO2, HF+NaHCO3=NaF+CO2↑+H2O,C正确;
D.NaHC2O4过量,酸性强于H2CO3,可放出CO2,方程式生成物错误,故正确方程式为2NaHC2O4+Na2CO3=2Na2C2O4+CO2↑+H2O,D错误;
故答案选C。
【8题详解】
写离子方程式,先排酸性:H2SO3>H2CO3>,过量NaHSO3与Na2CO3反应,酸性弱于H2CO3,不能生成CO2,其离子方程式:,根据此离子方程式可得电离常数表达式为
【9题详解】
电离基础:(电离吸热),电离平衡常数Ka只与温度有关,浓度、外加物质不改变Ka。
A.升高温度,电离吸热,平衡正向移动,c(H+)增大,溶液酸性增强,A正确;
B.加水稀释,平衡正向移动,但电离平衡常数,Ka仅由温度决定,温度不变,Ka不变。描述“电离平衡常数增大”错误,B错误;
C.变形:,加入Na2CO3,消耗H+,c(H+)减小;温度不变Ka不变,因此比值增大,C正确;
D.通入HCl气体,溶液c(H+)急剧增大,电离平衡逆向移动;整体c(H+)显著升高,溶液酸性增强,而非减弱,D错误;
故答案选BD。
【10题详解】
已知:H2CO3:Ka1=5.0×10-7, Ka2=5.0×10-11,pH=8,则c(H+)=10-8 mol·L-1
联立电离常数公式:
两式相乘消去c():Ka1·Ka2=
变形得到目标比值:
代入数值计算
【11题详解】
该过程中使用质子交换膜体系,阴极CO2得电子,结合H+,生成甲酸,阴极电极反应式为:CO2+2e-+2H+=HCOOH,由电极反应式可知,转移2 mol电子时,有1 mol CO2转化为1 mol HCOOH,同时有2 mol H+通过质子交换膜进入阴极室。1 mol CO2质量为44g,2molH+质量为2g,所以阴极室溶液质量增加44g+2g=46g。
三、储氢载体——NH3(共20分)
12. Ⅰ.氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运。通过氨热分解法制取氢气,其反应的化学方程式如下:
(1)根据下表数据,写出氨热分解法的热化学方程式___________。相关化学键的键能数据
化学键
N≡N
H-H
N-H
键能E/(kJ·mol-1)
946
436.0
390.8
(2)已知该反应的∆S=198.9×10-3kJ·mol-1·K-1,判断在300℃时反应是否能自发进行___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(3)在一定温度和催化剂的条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。
①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示),理由是___________。
Ⅱ.氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
为分析某催化剂对该反应的选择性,将1moNH3和2molO2充入1L密闭容器中,在不同温度相同时间下,测得有关物质的量关系如图。
(4)该催化剂在低温时对反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。
(5)高于840℃时,NO的产率降低的可能原因是___________。
A. NH3溶于水 B. 反应活化能降低
C. 反应Ⅰ的平衡常数变小 D. 催化剂活性降低
(6)520℃时,反应4NH3(g)+3O22N2(g)+6H2O(g)的平衡常数K=___________(不要求得出计算结果,只需列出有具体数字的计算式)。
(7)请写出一种除了氨气以外的储氢载体及其生成氢气的化学方程式___________。
【答案】(1)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g) ∆H=+90.8kJ·mol-1
(2) ①. 是 ②. ∆H-T∆S=90.8-573×198.9×10-3=-23.17<0,所以该反应能自发进行
(3) ①. ②. b ③. 开始体积减半,N2分压变为原来的2倍,随后由于加压平衡逆向移动,N2分压比原来2倍要小
(4)Ⅱ (5)CD
(6)
(7)H2O,
【解析】
【小问1详解】
则根据H=反应物总键能-生成物总键能有,热化学方程式为:;
【小问2详解】
该反应的吉布斯自由能变为,则该反应在300℃下都能自发发生。
【小问3详解】
①结合图像可列三段式:,则平衡时氢气的总压为120kPa+120kPa+40kPa=280kPa,在恒容容器中发生反应,则,x=0.02mol,则;
②在压缩体积瞬间平衡来不及发生移动,则压强变为压缩前压强的2倍,因为压强增大平衡逆向移动,氮气的分压减小,则符合氮气压强变化的曲线为b;
【小问4详解】
由图示知,在低温时,生成N2比生成NO多,故该催化剂在低温时对反应Ⅱ选择性更好;
【小问5详解】
由于反应用到了催化剂,故此时NO产率降低有可能是因为温度过高导致催化剂活性下降,另外此反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,也会导致NO产率下降,故此处选CD;
【小问6详解】
520℃时,由图示数据列式如下:
反应Ⅰ:,
反应Ⅱ:,
则平衡时,、、、,则反应Ⅱ的平衡常数;
【小问7详解】
水由氢元素和氧元素组成,是自然界中大量存在的物质,因此水也是极好的储氢载体,电解水可以产生氢气:。
四、药物中间体(共20分)
化合物F为一种重要药物的中间体,其合成路线如下:
已知:在有机合成中,极性角度有助于理解有机反应过程,例如受酯基吸电子作用影响,使酯基邻位碳原子上的C—H键易断裂,在碱性条件下可与另一分子酯发生酯缩合反应:
请回答下列问题:
13. A→B的反应类型为______。
14. B中有______个不对称碳原子,请用“*”在如图中标出______。
15. F中含氧官能团的名称为__________________。
16. C→D反应的化学方程式为__________________。
17. C生成D的过程中,还会生成一种副产物G,G的结构简式为。从电性角度分析生成G更难,可能是因为相对于生成有机物D,生成有机物G时断裂的C—H键的极性更______(填“弱”或“强”)。
18. 写出一种满足以下条件的A的同分异构体______(不考虑立体异构)
①只含一个环且为苯环
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱显示有4种氢,个数比为2:2:2:1
19. 依据以上流程信息,结合所学知识,回答下列流程有关问题。
①L的结构简式为______。
②由M到N过程中涉及官能团转化的碳原子杂化方式由______变为______。
【答案】13. 加成反应
14. ①. 两 ②.
15. (酮)羰基、醚键
16. 。 17. 弱
18. 19. ①. ②. sp ③. sp3
【解析】
【分析】由题干合成流程图可知,A中羰基的α-C-H键与发生加成反应生成B,B中羰基的α-C-H键与发生加成反应生成C,由C、E的结构简式和C到D、D到E的转化条件可知,D的结构简式为:,据此分析解题。
【13题详解】
据分析,A→B的反应类型为加成反应。
【14题详解】
根据分析可知B中含有两个不对称碳原子,如图
【15题详解】
根据F的结构简式,其含氧官能团的名称为(酮)羰基、醚键。
【16题详解】
C在乙醇钠作用下发生分子内取代反应,再酸化生成D和甲醇,化学方程式为。
【17题详解】
由题干已知信息和分析可知,C生成D的过程中,还会生成一种副产物G(),G与D()互为同分异构体,由于C的电负性强于H,由于甲基为给电子基团,-CH(CH3)COOCH3中与酯基相连的C所带负电荷比-CH2COOCH3中-CH2-上的C更多,对应C—H键极性更弱,因此断裂难度更大,生成G更难,导致C生成G相对于生成D更难,即生成有机物G时断裂的C—H键的极性更弱。
【18题详解】
A的分子式为C9H7OBr,满足条件只含一个环且为苯环,能发生银镜反应,核磁共振氢谱显示有4种氢,个数比为2:2:2:1的A的同分异构体,形成四种氢比例为2:2:2:1,则苯环上有两个取代基并位于对位,且含有醛基发生银镜反应,符合条件的同分异构体为。
【19题详解】
J与HSCH2COOCH3发生加成反应生成K,K在碱性条件下发生分子内成环生成L()和甲醇,L与HCN加成生成M(),M与氢气加成生成N,M→N的反应为氰基转化为-CH2NH2,碳原子杂化方式由sp变为sp3。
五、硫酸锰的制备(共20分)
硫酸锰是一种重要的化工中间体,一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃):
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
1.9
7.6
7.3
3.0
完全沉淀
3.2
9.6
9.3
5.2
③离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为离子沉淀完全。
20. 基态Mn原子核外电子共有______种空间运动状态。
21. 传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为:__________________。
22. 为提高原料利用率“混合焙烧”时常采取的措施________________________。
23. “氧化”步骤发生反应的离子方程式为________________________,若省略“氧化”步骤,造成的影响是__________________。
24. “中和除杂”时,应控制溶液的pH范围是__________________。
25. “氟化除杂”后,溶液中c(F-)浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值=______(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)。
26. “碳化结晶”生成MnCO3沉淀时发生反应的离子方程式为__________________。
27. “系列操作”获取MnSO4·4H2O的实验操作为______、______、过滤、洗涤、干燥。
【答案】20.
15 21.
产生等有毒气体,污染环境(或锰的浸出率低)
22.
将矿石粉碎(或通入足量的空气/氧气)
23. ①.
②.
完全沉淀时已经完全沉淀,造成损失(或去除不完全,影响产品纯度)
24.
25.
26.
27. ①.
蒸发浓缩 ②.
冷却结晶
【解析】
【分析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿混合焙烧,得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO,加入硫酸,得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液,加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子便于除去,再加入碳酸钙中和,将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去,加入MnF2除杂,使溶液中的Mg2+沉淀完全,此时溶液中的金属离子为锰离子,加入碳酸氢铵发生Mn2++=MnCO3↓+CO2↑+H2O,加入硫酸溶解硫酸锰,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰的水合物。
【20题详解】
基态原子的原子序数为25,其核外电子排布式为 。空间运动状态数等于电子占据的原子轨道数,即种。
【21题详解】
高硫锰矿中含有,若不经焙烧直接用浸出,会与酸反应生成有毒的气体,造成环境污染;同时,部分含锰化合物直接酸浸的浸出率较低。
【22题详解】
固体焙烧时,将矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,或通入足量空气/氧气,均可使焙烧反应更充分,从而提高原料的利用率。
【23题详解】
“氧化”步骤中,加入作氧化剂,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,离子方程式为。由表中数据可知,完全沉淀的pH为9.6,而完全沉淀的pH为9.3,若省略‘氧化’步骤,在后续调pH除杂时,完全沉淀时已完全沉淀,会导致大量损失(或导致铁除不尽,影响产品纯度)。
【24题详解】
中和除杂的目的是使、完全沉淀,同时保证不沉淀。根据表格数据,完全沉淀的pH为5.2,开始沉淀的pH为7.3,故应控制溶液的pH范围是。
【25题详解】
溶液中的比值等于同温下二者溶度积的比值(溶液中相同),即。
【26题详解】
碳化结晶’时,加入,与发生反应生成沉淀、气体和水,离子方程式为。
【27题详解】
从硫酸锰溶液中获取晶体,常规的结晶分离操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
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上海外国语大学附属浦东外国语学校
2026届高三化学第一学期阶段测试
一、铜及其化合物(共20分)
Ⅰ.氧化亚铜(Cu2O)可用于陶瓷、固体整流器,可用以下反应制备:2(CuSO4·5H2O)Cu2O+SO2↑+SO3↑+O2↑+10H2O。回答问题:
1. Cu2O中基态铜的离子的价层电子轨道表示式为__________________。在高温下CuO能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因__________________。
2. 已知H2SO4的结构式如图所示:。上述反应中:
①在上述产物中,VSEPR模型与硫酸相同的是______(填化学式,下同),与互为等电子体的一种分子是______。
②的杂化类型是______,请比较键角的大小:______(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.往氯化铜溶液中加入过量氨水,可生成配合物[Cu(NH3)4]Cl2.
3. 1mol该配合物中含有σ键的数目为______,已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。
4. 乙二胺的结构简式为(H2N-CH2-CH2-NH2,简写为en)。
①乙二胺可与铜离子形成配合离子[Cu(en)2]2+,其中提供孤电子对的原子是______。
②乙二胺易溶于水的主要原因是__________________。
二、水溶液中的反应(共20分)
Ⅰ.下表是常见弱酸的电离平衡常数(25℃)
酸
H2C2O4
H2SO3
H2CO3
CH3COOH
HF
Ka或Ka1
5.6×10-2
1.2×10-2
4.2×10-7
1.8×10-5
5.6×10-4
Ka2
5.4×10-5
6.2×10-8
4.8×10-11
—
—
根据要求回答下列问题:
5. 上述5种酸中酸性最强的是______(填化学式)。
6. 已知常温下NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,则NH4F显______(填“酸”或“碱”)性,请结合数据加以说明__________________。
7. 下列方程式正确的是______。
A. 少量醋酸和Na2CO3溶液反应:2CH3COOH+Na2CO3=CH3COONa+CO2↑+H2O
B. 过量NaHC2O4和Na2SO3反应:2NaHC2O4+Na2SO3=2Na2C2O4+SO2↑+H2O
C. HF和NaHCO3反应:HF+NaHCO3=NaF+CO2↑+H2O
D. 过量NaHC2O4和Na2CO3反应:NaHC2O4+Na2CO3=Na2C2O4+NaHCO3
8. 过量NaHSO3和Na2CO3反应的离子方程式为__________________,该反应的化学平衡常数K=______(列出计算式即可)。
9. 改变下列条件,关于0.1mol·L-1 CH3COOH溶液的说法错误的是______。
A. 升高温度,CH3COOH的电离平衡正向移动,溶液的酸性增强
B. 加水稀释,CH3COOH的电离平衡正向移动,电离平衡常数增大
C. 向其中加入少量Na2CO3固体,平衡后的数值增大
D. 向其中通入HCl气体,电离平衡逆向移动,溶液酸性减弱
Ⅱ.一种从高炉气回收CO2制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如图所示,请按要求回答相关问题
10. 某温度下,当吸收池中溶液的pH=8时,此时该溶液中=______[已知:该温度下Ka1(H2CO3)=5.0×10-7mol·L-1,Ka2(H2CO3)=5.0×10-11mol·L-1]。
11. 利用电化学原理控制反应条件能将CO2电催化还原为HCOOH,写出铂电极上生成HCOOH的电极反应式:__________________;当电路中转移2mol电子时,阴极室溶液的质量增加______g。
三、储氢载体——NH3(共20分)
12. Ⅰ.氨气中氢含量高,是一种优良的小分子储氢载体,且安全、易储运。通过氨热分解法制取氢气,其反应的化学方程式如下:
(1)根据下表数据,写出氨热分解法的热化学方程式___________。相关化学键的键能数据
化学键
N≡N
H-H
N-H
键能E/(kJ·mol-1)
946
436.0
390.8
(2)已知该反应的∆S=198.9×10-3kJ·mol-1·K-1,判断在300℃时反应是否能自发进行___________(填“是”或“否”),理由是___________。
(3)在一定温度和催化剂的条件下,将0.1molNH3通入3L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如下图所示。
①若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,用H2的浓度变化表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1(用含t1的代数式表示)。
②t2时将容器体积迅速缩小至原来的一半并保持不变,图中能正确表示压缩后N2分压变化趋势的曲线是___________(用图中a、b、c、d表示),理由是___________。
Ⅱ.氨气的催化氧化是工业制取硝酸的重要步骤,假设只会发生以下两个竞争反应Ⅰ、Ⅱ。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
为分析某催化剂对该反应的选择性,将1moNH3和2molO2充入1L密闭容器中,在不同温度相同时间下,测得有关物质的量关系如图。
(4)该催化剂在低温时对反应___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的选择性更好。
(5)高于840℃时,NO的产率降低的可能原因是___________。
A. NH3溶于水 B. 反应活化能降低
C. 反应Ⅰ的平衡常数变小 D. 催化剂活性降低
(6)520℃时,反应4NH3(g)+3O22N2(g)+6H2O(g)的平衡常数K=___________(不要求得出计算结果,只需列出有具体数字的计算式)。
(7)请写出一种除了氨气以外的储氢载体及其生成氢气的化学方程式___________。
四、药物中间体(共20分)
化合物F为一种重要药物的中间体,其合成路线如下:
已知:在有机合成中,极性角度有助于理解有机反应过程,例如受酯基吸电子作用影响,使酯基邻位碳原子上的C—H键易断裂,在碱性条件下可与另一分子酯发生酯缩合反应:
请回答下列问题:
13. A→B的反应类型为______。
14. B中有______个不对称碳原子,请用“*”在如图中标出______。
15. F中含氧官能团的名称为__________________。
16. C→D反应的化学方程式为__________________。
17. C生成D的过程中,还会生成一种副产物G,G的结构简式为。从电性角度分析生成G更难,可能是因为相对于生成有机物D,生成有机物G时断裂的C—H键的极性更______(填“弱”或“强”)。
18. 写出一种满足以下条件的A的同分异构体______(不考虑立体异构)
①只含一个环且为苯环
②能发生银镜反应
③核磁共振氢谱显示有4种氢,个数比为2:2:2:1
19. 依据以上流程信息,结合所学知识,回答下列流程有关问题。
①L的结构简式为______。
②由M到N过程中涉及官能团转化的碳原子杂化方式由______变为______。
五、硫酸锰的制备(共20分)
硫酸锰是一种重要的化工中间体,一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下:
已知:①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃):
物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
1.9
7.6
7.3
3.0
完全沉淀
3.2
9.6
9.3
5.2
③离子浓度≤10-5mol·L-1时,认为离子沉淀完全。
20. 基态Mn原子核外电子共有______种空间运动状态。
21. 传统工艺处理高硫锰矿时,不经“混合焙烧”,而是直接用H2SO4浸出,其缺点为:__________________。
22. 为提高原料利用率“混合焙烧”时常采取的措施________________________。
23. “氧化”步骤发生反应的离子方程式为________________________,若省略“氧化”步骤,造成的影响是__________________。
24. “中和除杂”时,应控制溶液的pH范围是__________________。
25. “氟化除杂”后,溶液中c(F-)浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值=______(已知:Ksp(MgF2)=6.4×10-10;Ksp(CaF2)=3.6×10-12)。
26. “碳化结晶”生成MnCO3沉淀时发生反应的离子方程式为__________________。
27. “系列操作”获取MnSO4·4H2O的实验操作为______、______、过滤、洗涤、干燥。
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