内容正文:
化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,用橡皮擦干净后,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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:苏教版选择性必修1、选择性必修2.
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Cl 35.5
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. 生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收SiF4的反应为。下列说法错误的是
A. 孤电子对数:H2O<CO2
B. Na2SiF6中不存在配位键
C. Na2CO3为含有离子键和共价键的离子化合物
D. SiF4的空间结构名称与其VSEPR模型名称相一致
2. 下列离子在溶液中能大量存在的是
A. B. C. D.
3. 金刚石的立方晶胞如图所示,其沿z轴方向的投影图正确的是
A. B. C. D.
4. 下列叙述与如图所示装置相符的是
A.测定98.3%浓硫酸的pH
B.蒸发FeCl3溶液获得FeCl3固体
C.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中颜色变化
D.准确量取25.00 mL待测液
A. A B. B C. C D. D
5. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态的价层电子轨道表示式:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 用亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO:
D. p-p π键形成的轨道重叠示意图:
6. 可用溶液除去水垢中的,反应的离子方程式为,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
7. 下列关于物质性质或应用的解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
OF2可以氧化H2O
OF2中O显正电性
B
硝酸银溶液储存于棕色瓶中
硝酸银受光照易分解
C
KNO3的熔点比K3PO4的低
KNO3的离子键更强
D
单晶硅可用于制造芯片
单晶硅具有半导体性质
A. A B. B C. C D. D
8. 下列能量转化形式主要由化学能转化为电能的是
A.CuCl2溶液的电解
B.锌铜原电池工作时
C.外加电流法保护钢闸门
D.行驶中的燃油车
A. A B. B C. C D. D
9. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y原子的2p轨道半充满,Z原子的最外层只有1个未成对电子。下列说法正确的是
A. XZ3和XZ5互为同素异形体
B. 最简单氢化物的键角:X>Y
C. Z元素位于元素周期表中第三周期第ⅠA族
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>X
10. 已知某温度下的,现将某浓度的溶液与的溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化),若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 18 g H2O晶体内氢键的数目为
B. 1 L pH=1的稀硫酸中含数目为
C. 1 mol 14C的中子数比1 mol 12C的中子数多
D. 标准状况下的1.12 L Cl2与足量H2反应,形成的共价键数目为
12. 铅酸蓄电池(如图所示)在生产、生活中使用广泛,下列说法错误的是
A. 充电时,阴极的质量减轻
B. 在水溶液中的电离方程式为
C. 放电时,每转移0.2mol电子,正极上的质量增加19.2g
D. 放电时,电解质溶液的增大
13. 的晶胞是立方体结构,边长为a nm,结构示意图如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 的配体中,配位原子为N
B. 1号●的分数坐标为
C. 2号●和3号●之间的距离为
D. 该晶体的密度为
14. 亚砷酸()可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数()与溶液的关系如图所示。下列说法错误的是
已知:表示酸的电离常数。
A. 属于弱酸
B. b点溶液中,
C. c点溶液中,
D. 时,的溶液的约为10.1
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在如图所示实验装置中,A、B试管中的电极为多孔的惰性电极,C、D为两个铂夹,夹在被溶液浸湿的滤纸上,滤纸的中间部位滴有溶液,电源有a、b两极。若将A、B试管中充满溶液后倒立于盛装溶液的水槽中,切断,闭合、。回答下列问题:
(1)切断,闭合、,该装置工作时,若电源为铅酸蓄电池,则:
①b极应与铅酸蓄电池的_______(填“”或“”)电极相连,此时a极上的电极反应式为_______。
②一段时间后,B试管中产生的物质为_______(填化学式)。
③左侧工作室中的往_______(填“A”或“B”)试管迁移。
④一段时间后,左侧工作室溶液_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
⑤在溶液浸湿的滤纸中D处可观察到的现象为_______。
(2)电解一段时间后,A、B试管中均有气泡包围电极。此时切断、,闭合,可观察到电流计的指针往_______(填“左”或“右”)偏转,原因为_______。
16. Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)尿素(H2NCONH2)分子与可形成,俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①沸点:CO______(填“>”“<”或“=”)N2。
②中中心原子采取的杂化方式为______。
③八面体配离子中碳氮键的键长均相等,则中的配位数为______(填具体数字)。
(2)α-Fe可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞结构如图所示(晶胞边长为a pm)。
①离子半径:______(填“>”“<”或“=”)。
②研究发现,α-Fe晶胞中阴影所示m(图1)、n(图2)两个截面的催化活性不同,截面上单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。则m、n两个截面中,催化活性较高的是______(填“m”或“n”)。
③α-Fe晶胞中铁原子的半径为______(用含a的代数式表示)cm。
(3)NaFeO2的晶胞结构如图所示。
①每个晶胞中含有NaFeO2的单元数有______个。
②若将Na2CO3固体与Fe3O4固体按物质的量之比3:5在某温度下进行焙烧,可生成纯相。则纯相中x的值为______(填具体数字)。
17. 二甲胺是用途广泛的化工原料,回答下列问题:
(1)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,发生的反应如下:
反应Ⅰ.;
反应Ⅱ.;
反应Ⅲ. 。
①___________(用含的代数式表示),___________(用含的代数式表示)。
②对于反应Ⅲ,为提高平衡时的产量,可采取的措施(每次仅改变一个条件)有___________(填标号)。
A.增大压强 B.增大反应物的物质的量
C.加入适宜的催化剂 D.及时移除部分
(2)T ℃时,向5L的恒容密闭容器中,充入和,只发生反应I和反应Ⅱ。8min后,上述反应体系达到平衡,此时测得和的物质的量分别为和。
①当保持不变时,___________(填“能”或“不能”)判断上述反应体系达到平衡,理由为___________。
②反应达到平衡时,反应Ⅱ的平衡常数___________(分压=物质的量分数×总压)。
(3)在的溶液中电化学还原制备,则阴极上生成、和的电极反应式为___________。
18. S单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态S原子的简化电子排布式为______。
(2)ZnS可用于制备光电材料,其晶体(如图所示)中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,两区域在光照下发出特定波长的光。
①S8晶体属于______(填“分子”“离子”或“共价”)晶体。
②区域B“”中离子为______(填离子符号),区域A带______(填“正电”或“负电”)。
(3)SO2晶胞是长方体结构(如图所示,)。
已知:为阿伏加德罗常数的值。
①SO2的空间结构为______。
②键角:______(填“>”“<”或“=”)。
③1号和2号S原子间的核间距为______(用含a、b、c的代数式表示)nm。
④该晶体的密度为______(用含a、b、c、的代数式表示)。
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化学试题
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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,用橡皮擦干净后,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。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:苏教版选择性必修1、选择性必修2.
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 S 32 Cl 35.5
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. 生产磷肥时,利用纯碱溶液吸收SiF4的反应为。下列说法错误的是
A. 孤电子对数:H2O<CO2
B. Na2SiF6中不存在配位键
C. Na2CO3为含有离子键和共价键的离子化合物
D. SiF4的空间结构名称与其VSEPR模型名称相一致
【答案】B
【解析】
【详解】A.水、二氧化碳都是共价化合物,电子式分别为:、,由电子式可知,水分子中的孤电子对数少于二氧化碳,A正确;
B.由化学式可知,六氟合硅酸钠的阴离子中硅原子的配位数为6,说明硅原子形成了6个σ键,由共价键的饱和性可知,配离子中存在配位键,B错误;
C.碳酸钠是含有离子键和共价键的离子化合物,C正确;
D.四氟化硅中硅原子的价层电子对数为:4+(4-1×4) ×=4,孤电子对数为:(4-1×4) ×=0,所以分子的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形,D正确;
故选B。
2. 下列离子在溶液中能大量存在的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.会与反应生成沉淀,不能大量共存,A错误;
B.会与反应生成沉淀,不能大量共存,B错误;
C.会与反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;
D.与、均不发生反应,可以大量共存,D正确;
故答案选D。
3. 金刚石的立方晶胞如图所示,其沿z轴方向的投影图正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】金刚石为面心立方结构,晶胞内部还有4个C原子位于互不相邻的四面体空隙中。沿z轴投影时,晶胞顶点投影在正方形四角,四个侧面的面心投影在正方形各边中点,上下底面的面心投影在正方形中心,内部4个C原子的投影分别位于、、、位置,与该选项结构一致,A正确;
故选A。
4. 下列叙述与如图所示装置相符的是
A.测定98.3%浓硫酸的pH
B.蒸发FeCl3溶液获得FeCl3固体
C.滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中颜色变化
D.准确量取25.00 mL待测液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.98.3%浓硫酸具有脱水性,会使pH试纸脱水碳化,无法测定其pH,A错误;
B.溶液中发生水解反应,加热蒸发时挥发,促进水解正向进行,最终无法得到固体,B错误;
C.中和滴定操作中,为准确判断滴定终点,眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色变化,操作符合要求,C正确;
D.量筒的精度为0.1,无法准确量取25.00液体,应选用酸式或碱式滴定管、移液管等量器,D错误;
故选C。
5. 下列化学用语表述正确的是
A. 基态的价层电子轨道表示式:
B. 中子数为10的氧原子:
C. 用亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO:
D. p-p π键形成的轨道重叠示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.基态的价层电子排布为,根据洪特规则,轨道应有1对成对电子和4个单电子,其轨道表示式为:,A错误;
B.中子数为10的氧原子质量数为,核素应表示为,B错误;
C.亚铜氨配离子中为价,配离子应为,用亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO的离子方程式为:,C错误;
D.轨道“肩并肩”重叠形成键,形成的轨道重叠示意图为:,D正确;
故选D。
6. 可用溶液除去水垢中的,反应的离子方程式为,该反应的平衡常数表达式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】用溶液除去水垢中的,反应的离子方程式为,纯固体、纯液体的浓度视为常数,不写入平衡常数表达式中,则该化学平衡常数表达式为。
故选A。
7. 下列关于物质性质或应用的解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
OF2可以氧化H2O
OF2中O显正电性
B
硝酸银溶液储存于棕色瓶中
硝酸银受光照易分解
C
KNO3的熔点比K3PO4的低
KNO3的离子键更强
D
单晶硅可用于制造芯片
单晶硅具有半导体性质
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.的电负性大于,故中为价显正电性,可得到电子氧化中价的,A正确;
B.硝酸银受光照易发生分解反应,因此需储存于棕色瓶中避光保存,B正确;
C.离子晶体熔点与离子键强度正相关,离子键强度随离子所带电荷数增大而增强,中阴离子电荷为,中阴离子电荷为,故的离子键更强、熔点更高,选项解释错误,C错误;
D.单晶硅属于半导体材料,具有半导体性质,可用于制造芯片,D正确;
故选C。
8. 下列能量转化形式主要由化学能转化为电能的是
A.CuCl2溶液的电解
B.锌铜原电池工作时
C.外加电流法保护钢闸门
D.行驶中的燃油车
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.溶液电解属于电解过程,该过程将电能转化为化学能,A错误;
B.锌铜原电池属于原电池装置,工作时利用自发氧化还原反应将化学能转化为电能,B正确;
C.外加电流法保护钢闸门利用电解池原理,该过程将电能转化为化学能,C错误;
D.行驶中的燃油车将燃料的化学能主要转化为机械能(动能),D错误;
故选B。
9. 一种高聚物被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y价电子数相等,X、Z电子层数相同,基态Y原子的2p轨道半充满,Z原子的最外层只有1个未成对电子。下列说法正确的是
A. XZ3和XZ5互为同素异形体
B. 最简单氢化物的键角:X>Y
C. Z元素位于元素周期表中第三周期第ⅠA族
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>X
【答案】D
【解析】
【分析】基态的2p轨道半充满,价电子排布为,为元素;与价电子数相等且为短周期元素,则为元素;、同周期(第三周期),最外层只有1个未成对电子且结构中仅形成1个单键,则为元素;据此分析解题:
【详解】A.同素异形体是同种元素形成的不同单质,和均为化合物,不互为同素异形体,A错误;
B.、的最简单氢化物分别为和,二者中心原子均为杂化,均含1对孤电子对,电负性,中成键电子对更靠近中心原子,成键电子对间斥力更大,键角,即,B错误;
C.为元素,位于元素周期表第三周期第ⅦA族,C错误;
D.元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性,故酸性,即,D正确;
故选D。
10. 已知某温度下的,现将某浓度的溶液与的溶液等体积混合(忽略溶液混合时体积的变化),若要产生沉淀,则所用溶液的浓度至少为
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题,反应为,溶度积 ;两种溶液等体积混合,浓度会减半,则,产生沉淀的条件是离子积,取等号时为刚好沉淀的浓度,因此;混合后浓度是原溶液浓度的一半,因此原溶液浓度为;
故答案选C。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 18 g H2O晶体内氢键的数目为
B. 1 L pH=1的稀硫酸中含数目为
C. 1 mol 14C的中子数比1 mol 12C的中子数多
D. 标准状况下的1.12 L Cl2与足量H2反应,形成的共价键数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰晶体中每个分子平均形成2个氢键,18 g的物质的量为1 mol,含氢键数目为,A正确;
B.的稀硫酸中,1 L溶液中物质的量为,数目为,不是,B错误;
C.的中子数为8,的中子数为6,1 mol二者的中子数差值为,C正确;
D.标准状况下1.12 L物质的量为0.05 mol,与足量反应生成0.1 mol,每个含1个共价键,故共价键数目为,D正确;
故选B。
12. 铅酸蓄电池(如图所示)在生产、生活中使用广泛,下列说法错误的是
A. 充电时,阴极的质量减轻
B. 在水溶液中的电离方程式为
C. 放电时,每转移0.2mol电子,正极上的质量增加19.2g
D. 放电时,电解质溶液的增大
【答案】C
【解析】
【分析】铅酸蓄电池的正负极材料(Pb和PbO2)、电解质(H2SO4)以及总反应方程式:,放电时负极(Pb):,正极(PbO2):,充电时,上述反应逆向进行,负极变为阴极,正极变为阳极。
【详解】A.铅酸蓄电池充电时的阴极反应: ,可以看出PbSO4转化为Pb,硫酸根离子进入溶液,导致阴极质量减少,A正确;
B.硫酸是强酸,在水中完全电离为 和 ,电离方程式为,B正确;
C.根据正极反应,每转移2mol电子,正极质量增加,因此转移0.2mol电子时,正极质量增加,而不是19.2 g,C错误;
D.铅酸蓄电池放电总反应: ,可以看出 被消耗,溶液中 浓度降低,pH增大,D正确;
故选C。
13. 的晶胞是立方体结构,边长为a nm,结构示意图如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 的配体中,配位原子为N
B. 1号●的分数坐标为
C. 2号●和3号●之间的距离为
D. 该晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.配体为,原子含有孤电子对,是配位原子,A正确;
B.1号点是顶面面心,以左下角为原点,其分数坐标为,B正确;
C.晶胞边长为a nm,2 号:坐标为(0,a,a),3 号:,,,,=,C错误;
D.晶胞中的数目为,摩尔质量,晶胞体积,密度,D正确;
故选C。
14. 亚砷酸()可用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,各种微粒的物质的量分数()与溶液的关系如图所示。下列说法错误的是
已知:表示酸的电离常数。
A. 属于弱酸
B. b点溶液中,
C. c点溶液中,
D. 时,的溶液的约为10.1
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,溶液中存在、、、微粒,说明不能完全电离,属于弱酸,溶液中存在、、三步电离,, 时,,则,据此分析。
【详解】A.由分析知,为弱酸,A正确;
B.,由图可知,b点时,,故,B正确;
C.由图可知,c点溶液中,和的物质的量分数相同,故,C正确;
D.由分析可知,,则溶液的水解常数,故Ka2<Ka1<Kh,故的水解大于电离,以水解为主,溶液中,则,,D错误;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在如图所示实验装置中,A、B试管中的电极为多孔的惰性电极,C、D为两个铂夹,夹在被溶液浸湿的滤纸上,滤纸的中间部位滴有溶液,电源有a、b两极。若将A、B试管中充满溶液后倒立于盛装溶液的水槽中,切断,闭合、。回答下列问题:
(1)切断,闭合、,该装置工作时,若电源为铅酸蓄电池,则:
①b极应与铅酸蓄电池的_______(填“”或“”)电极相连,此时a极上的电极反应式为_______。
②一段时间后,B试管中产生的物质为_______(填化学式)。
③左侧工作室中的往_______(填“A”或“B”)试管迁移。
④一段时间后,左侧工作室溶液_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
⑤在溶液浸湿的滤纸中D处可观察到的现象为_______。
(2)电解一段时间后,A、B试管中均有气泡包围电极。此时切断、,闭合,可观察到电流计的指针往_______(填“左”或“右”)偏转,原因为_______。
【答案】(1) ①. PbO2 ②. H2 ③. A ④. 增大 ⑤. D处呈紫色
(2) ①. 右 ②. 生成的氢气和氧气构成了燃料电池,与氧气相连的为正极,电流计指针往正极偏转
【解析】
【分析】切断,闭合、时,试管A、B及KOH溶液构成电解池,电解水时产生氢气与氧气的体积比为2:1,由图知B中气体体积是A中气体体积的2倍,所以B端产生氢气为阴极,发生的电极反应为,A端产生氧气为阳极,发生的电极反应为,与阴极相连的a是电源的负极,b是电源的正极,若电源是铅蓄电池,b极应与铅酸蓄电池的PbO2相连,a极与铅酸蓄电池的Pb相连,发生的电极反应为,C与电源a极相连是阴极,D与电源b极相连是阳极,在湿的滤纸条的电解装置中,阴离子向阳极移动,据此解答;
【小问1详解】
由分析可知,若电源为铅蓄电池,b极应与铅酸蓄电池的PbO2相连,此时a极的电极反应式为,一段时间后,B管中产生的气体是H2,左侧工作室中A电极是阳极,发生的电极反应为, 被消耗,所以向A极移动,左侧工作室的电解本质上是电解水,随着电解进行,c(KOH)增大,碱性增强,pH增大,在湿的滤纸条的电解装置中,D为阳极,阴离子向阳极移动,因此D处呈紫色;
【小问2详解】
电解一段时间后,此时切断、,闭合,此时A管中的氧气,B管中的氢气及KOH溶液构成氢氧燃料电池,与氧气端相连的是正极,与氢气端相连的是负极,电流计指针往正极方向偏转,即向右偏转。
16. Fe单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)尿素(H2NCONH2)分子与可形成,俗称尿素铁,既可作铁肥,又可作缓释氮肥。
①沸点:CO______(填“>”“<”或“=”)N2。
②中中心原子采取的杂化方式为______。
③八面体配离子中碳氮键的键长均相等,则中的配位数为______(填具体数字)。
(2)α-Fe可用作合成氨催化剂,其体心立方晶胞结构如图所示(晶胞边长为a pm)。
①离子半径:______(填“>”“<”或“=”)。
②研究发现,α-Fe晶胞中阴影所示m(图1)、n(图2)两个截面的催化活性不同,截面上单位面积含有Fe原子个数越多,催化活性越低。则m、n两个截面中,催化活性较高的是______(填“m”或“n”)。
③α-Fe晶胞中铁原子的半径为______(用含a的代数式表示)cm。
(3)NaFeO2的晶胞结构如图所示。
①每个晶胞中含有NaFeO2的单元数有______个。
②若将Na2CO3固体与Fe3O4固体按物质的量之比3:5在某温度下进行焙烧,可生成纯相。则纯相中x的值为______(填具体数字)。
【答案】(1) ①. > ②. sp2 ③. 6
(2) ①. > ②. m ③.
(3) ①. 3 ②. 0.6或
【解析】
【小问1详解】
① 与 互为等电子体,相对分子质量相同,但 为极性分子, 为非极性分子,极性分子的分子间作用力更大,故沸点 。
② 中中心原子 的价层电子对数为 ,且不含孤电子对,故采取杂化。
③由配离子的化学式可知,中心离子结合了6个单齿配体尿素分子,且该配离子为八面体结构,故 的配位数为6。
【小问2详解】
① 和的核电荷数相同,的核外电子数更多,电子间的排斥力更大,故离子半径。
②截面m的面积为,含有的原子数为,单位面积原子数为;截面n的面积为,含有的原子数为 ,单位面积原子数为。因为,截面n的单位面积原子数更多,催化活性更低,故催化活性较高的是m。
③为体心立方晶胞,体对角线上的3个铁原子相切。设铁原子半径为,则体对角线长,解得 。由于,故铁原子的半径为。
【小问3详解】
①观察晶胞结构,黑球代表,位于8个顶点和体内2个位置,个数为;白球代表,位于4条侧棱和体内2个位置,个数为。根据化学式可知,每个晶胞中含有3个单元。
②根据元素守恒,反应物中和的物质的量之比等于产物中和的物质的量之比。 与的物质的量之比为,则。在纯相中,,解得。
17. 二甲胺是用途广泛的化工原料,回答下列问题:
(1)用氨和甲醇在密闭容器中合成二甲胺,发生的反应如下:
反应Ⅰ.;
反应Ⅱ.;
反应Ⅲ. 。
①___________(用含的代数式表示),___________(用含的代数式表示)。
②对于反应Ⅲ,为提高平衡时的产量,可采取的措施(每次仅改变一个条件)有___________(填标号)。
A.增大压强 B.增大反应物的物质的量
C.加入适宜的催化剂 D.及时移除部分
(2)T ℃时,向5L的恒容密闭容器中,充入和,只发生反应I和反应Ⅱ。8min后,上述反应体系达到平衡,此时测得和的物质的量分别为和。
①当保持不变时,___________(填“能”或“不能”)判断上述反应体系达到平衡,理由为___________。
②反应达到平衡时,反应Ⅱ的平衡常数___________(分压=物质的量分数×总压)。
(3)在的溶液中电化学还原制备,则阴极上生成、和的电极反应式为___________。
【答案】(1) ①. ②. ③. BD
(2) ①. 不能 ②. 密闭容器中的N元素的物质的量保持不变(或其他合理答案) ③. 0.6
(3)
【解析】
【小问1详解】
①根据盖斯定律,反应Ⅲ可由反应I+反应Ⅱ得到,故;平衡常数是生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,故当方程式相加时,K应相乘,故。
②A.反应Ⅲ是气体分子数不变的反应,故压强对该反应平衡没有影响,不能提高平衡时的产量,A不符合题意;
B.增大反应物的物质的量,使平衡正移,可提高平衡时的产量,B符合题意;
C.催化剂不改变反应平衡,不能提高平衡时的产量,C不符合题意;
D.及时移除部分,生成物浓度降低平衡正移,可提高平衡时的产量,D符合题意;
故选BD。
【小问2详解】
①根据N原子守恒,反应过程中始终保持不变,不能用于判断上述反应体系达到平衡;理由可写密闭容器中的N元素的物质的量保持不变。
②T ℃时,向5 L的恒容密闭容器中,充入和,只发生反应I和反应Ⅱ。8min后,上述反应体系达到平衡,此时测得和的物质的量分别为和。则8 min内,,设反应I的转化的物质的量为x、反应Ⅱ转化的物质的量为y,则有x+y=0.15 mol、x-y=0.05 mol,解得x=0.1 mol、y=0.05 mol。反应达到平衡时,、、、、,;反应Ⅱ平衡常数。
【小问3详解】
还原制备在电解池的阴极,则阴极上生成、和的电极反应式为。
18. S单质及其化合物应用广泛。回答下列问题:
(1)基态S原子的简化电子排布式为______。
(2)ZnS可用于制备光电材料,其晶体(如图所示)中掺入少量CuCl后,会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域,两区域在光照下发出特定波长的光。
①S8晶体属于______(填“分子”“离子”或“共价”)晶体。
②区域B“”中离子为______(填离子符号),区域A带______(填“正电”或“负电”)。
(3)SO2晶胞是长方体结构(如图所示,)。
已知:为阿伏加德罗常数的值。
①SO2的空间结构为______。
②键角:______(填“>”“<”或“=”)。
③1号和2号S原子间的核间距为______(用含a、b、c的代数式表示)nm。
④该晶体的密度为______(用含a、b、c、的代数式表示)。
【答案】(1)[Ne]3s23p4
(2) ①. 分子 ②. ③. 正电
(3) ①. V形 ②. > ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
S是16号元素,基态原子的核外电子排布式为,其简化电子排布式为。
【小问2详解】
①晶体是由分子通过分子间作用力结合而成的,属于分子晶体。
②观察ZnS晶胞结构可知,白球()位于晶胞的顶点和面心,灰球()位于晶胞的体内。掺入CuCl后,区域A中的虚线框,即取代了的位置,故掺入的离子为,负电荷减少,故带正电;区域B中的虚线框,即取代了的位置,掺入的离子为。
【小问3详解】
①分子中中心S原子的价层电子对数为,含有一对孤电子对,故其空间结构为V形。
②中S原子的价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体形,键角为;中S原子的价层电子对数为,含有一对孤电子对,空间结构为三角锥形。由于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,使得键角被压缩,故键角。
③建立空间直角坐标系,设左下前顶点为原点,向右为x轴(边长为c),向后为y轴(边长为b),向上为z轴(边长为a)。1号S原子的坐标为;2号S原子坐标为。两原子间的核间距nm=nm。
④该晶胞中含有分子的个数为。晶胞的质量g,晶胞的体积。则该晶体的密度=。
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