精品解析:2024-2025学年度第一学期山东省潍坊市期末考试 高三化学X
2026-09-13
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内容正文:
2024~2025学年度上学期期末检测试题
高三化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,将本试卷和答题卡并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 I 127
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 潍坊桑皮纸被誉为“寿纸千年”,其以鲁桑嫩皮为原料,经强碱浸渍、桑皮蒸煮、日光自然漂白等工艺而成。下列有关说法正确的是
A. 鲁桑嫩皮的主要成分是淀粉 B. 浸渍所用强碱为草木灰
C. 桑皮蒸煮的操作是蒸馏 D. 日光自然漂白过程中发生氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.植物韧皮的主要成分为纤维素,A错误;
B.草木灰主要成分为碳酸钾,碳酸钾属于盐类,不属于强碱,B错误;
C.蒸馏是利用沸点差异分离互溶液态混合物的操作,桑皮蒸煮是加热处理原料的过程,不属于蒸馏,C错误;
D.日光自然漂白过程中,有色物质被氧气等氧化剂氧化,存在元素化合价升降,发生氧化还原反应,D正确;
故选D。
2. 下列物质的用途错误的是
A. 二氧化硫可用作葡萄酒的添加剂 B. 氧化亚铁可用作色素使釉呈绿色
C. 碳酸氢钠可用于制玻璃和肥皂 D. 乙二醇可用作汽车防冻液
【答案】C
【解析】
【详解】A.二氧化硫具有还原性,可抑制葡萄酒中微生物繁殖并防止营养成分被氧化,符合标准的限量添加是合法的,A正确;
B.氧化亚铁中的在釉料中可作为着色剂,使釉呈现绿色,B正确;
C.制玻璃、肥皂的原料为碳酸钠(纯碱),碳酸氢钠(小苏打)多用于食品发酵、治疗胃酸过多等,不能用于制玻璃和肥皂,C错误;
D.乙二醇与水混合形成的溶液凝固点远低于0℃,可用作汽车防冻液,D正确;
答案选C。
3. 下列装置正确且能达到实验目的的是
A.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
B.提纯Fe(OH)3胶体
C.验证酸性:H2CO3>Al(OH)3
D.加热FeCl2·6H2O制取无水FeCl2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.挤压胶头滴管,溶于水使烧瓶内压强减小,烧杯中滴有酚酞的水溶液喷入烧瓶且变红,可验证易溶于水且溶液呈碱性,A正确;
B.胶体粒子可透过滤纸,提纯胶体应使用渗析法,不能用过滤操作,B错误;
C.稀盐酸易挥发,挥发出的也能与反应生成沉淀,无法证明是与其反应,不能验证酸性强弱,C错误;
D.加热过程中易被空气中的氧化,且水解生成的易挥发,最终无法得到无水,应在气流中加热且隔绝空气,D错误;
答案选A。
4. 量子化学大师鲍林引入电负性理论,很好地解释了元素形成化合物的机理。下列事实不能从元素的电负性角度解释的是
A. 沸点:H2O>H2S B. 还原性:I->Cl-
C. 熔点:SiH4>CH4 D. B2H6中H为-1价
【答案】C
【解析】
【详解】A.的电负性远大于,分子间可形成氢键,分子间作用力远大于,故沸点更高,可从电负性角度解释,A不符合题意;
B.的电负性大于,原子吸引电子能力更强,对应更难失去电子,还原性弱于,可从电负性角度解释,B不符合题意;
C.和均为分子晶体,相对分子质量大于,分子间范德华力更强,熔点更高,该事实由相对分子质量决定,与电负性无关,不能从电负性角度解释,C符合题意;
D.的电负性小于,中共用电子对偏向,故为-1价,可从电负性角度解释,D不符合题意;
答案选C。
5. 阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛的用途,其结构简式如图。下列关于阿魏酸的说法错误的是
A. 存在顺反异构体 B. 完全加成需要的H2为5mol
C. 最多可与2mol Na2CO3反应 D. 可通过缩聚反应或加聚反应形成高聚物
【答案】B
【解析】
【详解】A.该有机物碳碳双键的两个碳原子均连接不同的原子/基团,满足顺反异构的存在条件,A正确;
B.该有机物中,苯环可与 加成,碳碳双键可与 加成,羧基中的羰基无法与发生加成反应,共消耗 ,B错误;
C.该有机物含酚羟基、羧基,二者均可与反应生成,最多共消耗 ,C正确;
D.分子含碳碳双键可发生加聚反应,含酚羟基和羧基可发生缩聚反应,能形成高聚物,D正确;
故选B。
6. 回收光盘金属层中少量Ag制取银镜的流程如下(其他金属含量过低,可忽略)。
下列说法正确的是
A. “氧化”产生的无色气体是H2
B. “操作a”所用的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿
C. “溶解”发生反应的离子方程式为:AgCl+2NH3・H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O+Cl-
D. “还原”加入的X可以是乙醛溶液或蔗糖溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.“氧化”过程中作氧化剂,元素得电子价态降低,反应不会生成,A错误;
B.操作a为过滤,所用仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,无需酒精灯、蒸发皿,B错误;
C.与氨水反应生成可溶性银氨络合物,离子方程式书写正确,C正确;
D.蔗糖为非还原糖,无醛基,不能还原银氨络离子生成银镜,X不能用蔗糖溶液,D错误;
故选C。
7. 利用如图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝后点燃酒精灯。下列说法错误的是
A. ①处固体可能为KMnO4
B. 开始通氮气的目的是排净装置内的空气
C. ③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D. ④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
【答案】D
【解析】
【分析】由实验装置图可知,①处浓盐酸与高锰酸钾固体反应制备氯气;②处的湿润的淀粉-碘化钾试纸用于验证氯气的氧化性;③处的钠块与氯气共热反应制备氯化钠;④处的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气。
【详解】A.由分析可知,①处浓盐酸与高锰酸钾固体反应制备氯气,A正确;
B.钠性质活泼,易与空气中的氧气、水蒸气反应,所以开始通氮气的目的是排净装置内的空气,避免干扰钠与氯气的反应,B正确;
C.由分析可知,③处的钠块与氯气共热反应制备氯化钠,实验现象为钠块剧烈燃烧、产生大量白烟,C正确;
D.由分析可知,④处的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,D错误;
故选D。
8. MOFs是由有机配体、O2-和金属离子通过配位键自组装形成的催化剂载体,下图是某种MOFs的结构。下列说法错误的是
A. 该分子的有机配体是HCOO- B. 金属阳离子M的化合价为+4
C. 该分子不存在分子内氢键 D. 每个金属离子的配位数均为4
【答案】B
【解析】
【详解】A.结构中的有机配体由、、构成,为甲酸根,A正确;
B.根据电荷守恒,3个总正电荷为,6个带电荷,1个Mn+,还有1个带电荷,整体呈电中性,故的化合价为,不是,B错误;
C.该分子中均与成键,不存在与、、相连的活泼氢,故不存在分子内氢键,C正确;
D.观察结构可知每个金属离子周围均有4个配位氧原子,配位数均为4,D正确;
答案选B。
9. 一种快充水系硒基电池装置如图所示,充放电时吸附在石墨电极上的Se的变化过程为Se⇌CuSe⇌Cu3Se2⇌Cu2-xSe⇌Cu2Se.下列说法错误的是
A. 放电时,由左侧向右侧迁移
B. 充电时,Se@C的电极总反应为Cu2Se-4e-=Se+2Cu2+
C. 放电时,CuSe转化为Cu3Se2的反应为2CuSe+2e-+Cu2+=Cu3Se2
D. 若中间物质Cu2-xSe中x=0.2,则Cu2-xSe中Cu2+与Cu+的个数之比为1:9
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时,失去电子发生氧化反应生成,Zn为负极,为正极,发生还原反应,Se逐步结合Cu得到低价铜硒化合物;充电时,Zn为阴极,发生还原反应,为阳极,发生氧化反应,逐步失去电子转化为Se,据此分析。
【详解】A.放电时为负极,阴离子向负极迁移,由左侧正极区向右侧负极区移动,A正确;
B.充电时为阳极,发生氧化反应,反应物为,最终产物为Se,中为+1价、为-2价,失电子生成和,总反应为,B正确;
C.放电时,CuSe转化为Cu3Se2,属于还原过程,该反应原子守恒:左边共3个
、2个,与右边匹配;电荷守恒:反应中总化合价从+6降为+4,得,左边总电荷为0,右边也为0,C正确;
D.时化学式为,设个数为,个数为,根据原子守恒和化合物电中性原则得到:,解得,,二者个数比为,不是,D错误;
故选D。
10. 在一密闭容器中,相同条件下,物质M发生三个脱水的竞争反应:
①
②
③
反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 由图可知,物质M比物质N稳定
B. 反应②和③比反应①更快达到化学平衡
C. 的反应热
D. 平衡后压缩容器,物质E的物质的量增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.物质能量与物质的稳定性成反比,M吸收能量转化为N和水蒸气,无法比较M与N的能量,A错误;
B.反应①的活化能最高,反应速率最慢,达到平衡的时间最长,B正确;
C.结合盖斯定律可知,③②,,C正确;
D.压缩容器,增大压强,①③平衡正向移动,M增多,E增多,D正确;
故选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据下列实验过程,能达到相应实验目的的是
选项
实验过程
实验目的
A
在试管中加入2mL 10%NaOH溶液,再加入5~6滴2%CuSO4溶液,混匀后加入0.5mL乙醛,加热
检验醛基的还原性
B
向5mL 0.1mol·L-1 K2S溶液中滴加少量等浓度的ZnSO4溶液,再加入少量等浓度的CuSO4溶液
比较ZnS和CuS的Ksp大小
C
向溴乙烷中滴加AgNO3溶液
检验溴乙烷中的溴原子
D
用pH计测定下列溶液的pH:①NaHCO3溶液,②CH3COONa溶液
探究H2CO3和CH3COOH酸性的强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.配制新制悬浊液时过量,体系呈碱性,加热条件下乙醛可还原生成砖红色沉淀,能检验醛基的还原性,A正确;
B.溶液过量,加入溶液时,剩余的直接与反应生成沉淀,不存在向的沉淀转化,无法比较二者大小,B错误;
C.溴乙烷为非电解质,不能电离出,直接滴加溶液无明显现象,无法检验溴原子,需先加溶液水解、硝酸酸化后再加溶液,C错误;
D.未说明溶液和溶液的浓度相等,盐的浓度会影响水解后溶液的,无法据此比较和的酸性强弱,D错误;
故选A。
12. 化合物M具有广谱抗菌活性,合成M的反应如图。下列说法正确的是
A. X中所有原子不可能在同一平面内
B. Y的同系物存在含有苯环的同分异构体
C. 可用FeCl3溶液或NaHCO3溶液鉴别X和Y
D. M中有2个手性碳原子
【答案】AC
【解析】
【详解】A.X中存在杂化的饱和碳原子(如甲基碳、连氨基的饱和碳),具有四面体空间结构,所有原子不可能在同一平面内,A正确;
B.Y的分子式为,其同系物与Y结构相似,不饱和度恒为3,而苯环的不饱和度为4,因此不存在含有苯环的同分异构体,B错误;
C.X含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,Y不含酚羟基无明显现象;Y含有羧基,可与溶液反应生成气体,X无羧基不发生反应,因此两种溶液均可鉴别X和Y,C正确;
D.手性碳原子是连接4个不同原子或基团的饱和碳原子,M中仅连有的1个饱和碳原子满足条件,只有1个手性碳原子,D错误;
答案选AC。
13. 我国学者发明了一种新型多功能甲醛—硝酸盐电池,可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子,装置如图所示。CuAg极反应机理为:。下列说法正确的是
A. CuAg电极的电势高于CuRu电极
B. CuRu电极反应为
C. 每转移2mol e-,得到H2的物质的量为1mol
D. 处理废水一段时间后将左右两室溶液混合,溶液pH减小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.原电池中失电子的电极为负极,电势更低。电极上被氧化为,发生失电子的氧化反应,为负极,电极为正极,故电极电势低于电极,A错误;
B.电解质溶液为碱性溶液,电极反应中不能出现,正确的正极反应为,B错误;
C.根据极反应机理,每转移生成,故转移时得到的物质的量为,C正确;
D.将两极反应相加得总反应:,总反应消耗,混合后溶液碱性减弱,减小,D正确;
答案选CD。
14. MgxFeCu(CN)6用作水系镁离子电池的正极材料,其立方晶胞结构如图(Mg2+未标出)。放充电过程中,Mg2+在晶胞小立方体中心嵌入或脱出,晶胞中Fe3+、Fe2+相互转化,Fe3+全部转化为Fe2+时放电完全。下列说法错误的是
A. 放电完全后每个晶胞中含有4个Mg2+
B. 每个MgxFeCu(CN)6晶胞中Fe2+的个数为2x-1
C. MgxFeCu(CN)6充电过程中,每脱出1mol Mg2+,转移电子2mol
D. 充电完全时,Mg2+从晶胞小立方体中心全部脱出
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由题中信息,放电完全后元素全部以形式存在,结合化合价代数和为0,则x=1,晶胞中,由均摊法可求得晶胞中含4个,故,A不符合题意;
B.由化合价代数和为0可知:,每个中,,两式联立解得,,由均摊法,晶胞中有4个或,所以晶胞中的个数是,B符合题意;
C.充电时,晶胞发生氧化反应,由晶胞电中性可知,每脱出,就有转化为,转移电子2 mol,C不符合题意;
D.当晶胞中的铁元素全部为时,据化合价规则,晶体组成为,当充电完成后,晶胞中的铁元素全部为,据化合价规则,晶体组成为,故只有一半的脱出,D符合题意;
故选BD。
15. 常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[pX=-lgc(X),c(X)代表c(Mn2+)、c(Zn2+)、c(OH-)、]与pH关系如图所示。已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2]。下列说法正确的是
A. 图中L1代表
B. 常温下,Ksp[Zn(OH)2]的数量级为10-16
C. 常温下,要使Mn2+和Zn2+均沉淀完全,pH不小于10.2
D. M点时,c(Zn2+)=101.75mol·L-1
【答案】CD
【解析】
【分析】Mn(OH)2、Zn(OH)2的物质类型相似,二者的pX随pH的变化曲线应是平行线,则曲线L3、L4代表-lgc(Mn2+)、-lgc(Zn2+)与pH的关系,L1、L2代表-lgc(OH-)、-lg与pH的关系,由图中b点可知pH=4时,溶液的pOH=10,所以L1代表-lgc(OH-)与pH的关系,L2代表-lg与pH的关系;已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2],纵坐标值越大表示阳离子浓度越小,可以判断出d所在曲线L3表示-lgc(Zn2+)与pH的关系曲线,c所在的曲线L4表示-lgc(Mn2+)与pH的关系曲线,据此解答。
【详解】A.根据分析可知,图中L2代表,A错误;
B.d所在曲线表示-lgc(Zn2+)与pH的关系曲线,根据d点的坐标值,此时c(Zn2+)=1×10-6.15,c(OH-)=1×10-5,Ksp[Zn(OH)2]= c(Zn2+) c2(OH-)=1×10-6.15×(1×10-5)2=1×10-16.15,数量级为10-17,B错误;
C.已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2],要使Mn2+和Zn2+均沉淀完全,即必须使Mn2+沉淀完全,根据c点的坐标值,可知Ksp[Mn(OH)2]= c(Mn2+) c2(OH-)=1×101.4×(1×10-7)2=1×10-12.6,使Mn2+沉淀完全,即c(Mn2+)≤1×10-5,,故pH不小于10.2,C正确;
D.根据分析可知L2代表与pH的关系,结合a点可知,交点处即,假设浓度为x,则可得,解得x=101.75,D正确;
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)由磷原子形成的三种微粒的核外电子排布式为:a.[Ne]3s23p3 b.[Ne]3s23p24s1 c.[Ne]3s23p2,半径由大到小的顺序为______(填标号,下同);三种微粒再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为______。
(2)磷单质主要有红磷、白磷和黑磷,红磷是巨型共价分子,正交型黑磷有类似石墨的层状结构,三种磷单质结构如图。三种单质中P原子的杂化方式共有______种,熔沸点由高到低的顺序是______。
(3)PCl5是一种白色晶体,熔融时部分电离,形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,写出PCl5熔融时的电离方程式______;阳离子中的键角______PCl3中的键角(填“>”“<”或“=”),其原因是______。
(4)黑磷的正交晶系晶体结构如图所示,结构中只有一种等效的三配位P,所有P原子的成键环境相同,晶胞参数a≠b≠c,,编号为①的P原子坐标为(0.500,0.090,0.598)。每个晶胞中含有P原子的个数为______个,编号为②的P原子坐标为______。
【答案】(1) ①. b>a>c ②. c>a>b
(2) ①. 1 ②. 正交型黑磷>红磷>白磷
(3) ①. ②. > ③. 和PCl5均为sp3杂化,PCl3存在孤电子对,孤电子对排斥力大,故PCl3键角小
(4) ①. 8 ②. (0.500,0.410,0.402)
【解析】
【小问1详解】
微粒a为基态P原子,微粒b为激发态P原子(电子跃迁至第四层4s轨道),微粒c为离子。电子层数越多半径越大,核电荷数相同时核外电子数越少半径越小,故半径大小顺序为b>a>c。再失去一个电子所需的最低能量即电离能,c为,再失去电子为第二电离能,所需能量最大;b的4s电子处于较高能级,极易失去,所需能量最小,故能量由大到小的顺序为c>a>b;
【小问2详解】
白磷、红磷、黑磷中,每个P原子均与另外3个P原子形成3个键,且含有1对孤电子对,价层电子对数均为,故三种单质中P原子的杂化方式均只有杂化1种。黑磷为类似石墨的层状结构(混合型晶体),红磷为巨型共价分子,白磷为分子晶体,故熔沸点由高到低的顺序为黑磷>红磷>白磷;
【小问3详解】
熔融时部分电离出正四面体形阳离子()和正八面体形阴离子(),电离方程式为。中P原子无孤电子对,空间结构为正四面体形,键角为;中P原子有一对孤电子对,二者中中心原子的价层电子对数均为4,孤电子对对成键电子对的排斥力较大,导致键角小于,故阳离子中的键角大于中的键角;
【小问4详解】
根据黑磷的晶胞结构及投影图可知,每个晶胞内包含两层(波浪层)P原子,每层在晶胞内有4个P原子,故每个晶胞中含有个P原子;
由图可知,①和②位于同一波浪层(B层)中相邻的两条“之”字形链上。同一条链上的原子y坐标相同,相邻链的原子在y方向上通过对称操作(如滑移面)联系,y坐标之和为0.5,故②的y坐标为;在同一波浪层中,相邻链在x方向上交错,①在处处于波浪的高位(),则②在处必然处于波浪的低位,波浪层关于对称,故②的z坐标为。因此,编号为②的P原子坐标为。
17. 药物贝诺酯(G)具有解热、镇痛、抗炎作用,其合成路线如下:
已知:;
回答下列问题:
(1)A的名称为______,B的结构简式为______。
(2)C→D的反应类型为______,D中含氧官能团名称为______。
(3)A的同分异构体中,符合以下条件的有______种。
ⅰ.苯环上的一氯代物有两种;ⅱ.能够发生银镜反应。
(4)药物贝诺酯(G)的另一条合成路线为:
E→G的化学方程式为______;NaOH溶液浓度不宜过大的原因是______。
【答案】(1) ①. 邻羟基苯甲酸 ②.
(2) ①. 还原反应 ②. 羟基、酯基
(3)3 (4) ①. 或 ②. 浓度过大会使贝诺酯水解,降低贝诺酯的产率
【解析】
【分析】由G的结构简式和D的分子式并结合反应试剂可知,D与发生取代反应生成G,则D为;结合反应条件、可知,C发生与已知反应类似的反应生成D,则C为;结合A的结构简式和B的分子式可知,POCl3作用下A与B发生取代反应生成C,则B为,据此分析。
【小问1详解】
由结构简式可知,A的名称为邻羟基苯甲酸;由分析可知,B的结构简式为:;
【小问2详解】
由分析可知,C→D的反应为镍作催化剂条件下C与氢气发生还原反应生成D;D的结构简式为:,含氧官能团为羟基和酯基;
【小问3详解】
A的同分异构体能发生银镜反应说明含醛基或甲酸酯基,苯环上一氯代物有两种说明苯环上等效氢为2种,符合条件的结构有、、,共3种。
【小问4详解】
由反应条件及E的分子式可知,发生题给信息
反应生成E,则E为;碱性条件下E与F发生取代反应生成G,则F的结构简式为:,故E→G反应的化学方程式为:或;由G的结构简式可知,G中含有酯基和酰胺基,若氢氧化钠溶液浓度过大会使贝诺酯(G)中的酯基和酰胺基发生水解,降低贝诺酯的产率。
18. 以铂钯精矿(含PtTe、PdSe、Au、Pt、Pd、Cu等)为原料,分离和回收贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示:
已知:①“氯化浸出”时,金属Au、Pt、Pd转化为[AuCl4]-、[PtCl6]2-、[PdCl6]2-;
②(NH4)2PtCl6和(NH4)2PdCl6难溶于水,Ksp[(NH4)2PdCl6]=9.9×10-8;(NH4)2PtCl4易溶于水
回答下列问题:
(1)“焙烧”时精矿中化合态的Pt、Pd转化为金属单质,滤液1的主要成分是可溶于水的Na2TeO3、Na2SeO3,“焙烧”时PdSe发生反应的化学方程式为______;根据下图判断“焙烧”适宜的条件为______。
(2)滤液2的主要成分是______(填化学式),“分金”得到Au的反应的离子方程式为______;加入过量H2C2O4溶液的目的除还原得Au外,还有的作用是______。
(3)“沉钯”时,向[PdCl6]2-浓度为0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.8 mol·L-1的NH4Cl溶液,充分反应后,溶液中[PdCl6]2-的浓度是______mol·L-1.
(4)“沉铂”后尾液经酸化处理,反应所得产物可循环利用,利用该产物的操作单元的名称是______。
【答案】(1) ①. ②. 350K,4h
(2) ①. CuSO4 ②. 2[AuCl4]-+3H2C2O4=2Au↓+6CO2↑+6H++8Cl- ③. 使[PtCl6]2-转化为[PtCl4]2-
(3)1.1×10-6
(4)氯化浸出
【解析】
【分析】由题给流程可知,铂钯精矿和碳酸钠混合后在氧气中焙烧,将硒元素、碲元素转化为亚硒酸钠、亚碲酸钠,铜转化为氧化铜;水浸、过滤得到含有亚硒酸钠、碲酸钠的滤液和滤渣;向滤渣中加入稀硫酸酸浸,将氧化铜转化为硫酸铜,过滤得到含有硫酸铜的滤液和滤渣;向滤渣中加入浓盐酸后通入氯气氯化浸出,将金、铂、钯转化为四氯合金离子、六氯合铂离子、六氯合钯离子,过滤得到滤渣和滤液;向滤液中加入过量草酸分金,将四氯合金离子转化为金,六氯合铂离子转化为四氯合铂离子,过滤得到金和滤液;向滤液中加入氯化铵沉钯,将溶液中的六氯合钯酸根离子转化为六氯合钯酸铵沉淀,过滤得到六氯合钯酸铵和滤液;向滤液中加入氯酸钠溶液和氯化铵沉铂,将溶液中的四氯合铂离子转化为六氯合铂酸铵沉淀,过滤得到含有氯酸钠、氯化钠的尾液和六氯合铂酸铵。
【小问1详解】
由题意可知,“焙烧”时硒化钯发生的反应为硒化钯与碳酸钠、氧气高温条件下反应生成钯、亚硒酸钠和二氧化碳,反应的化学方程式为:;由图可知,温度为350K、时间为4h时硒、碲脱除率最高,所以“焙烧”适宜的条件为350K,4h;
【小问2详解】
由分析可知,滤液2的主要成分是硫酸铜;“分金”时加入过量草酸分金的目的是将四氯合金离子转化为金,六氯合铂离子转化为四氯合铂离子,其中分金反应的离子方程式为:2[AuCl4]-+3H2C2O4=2Au↓+6CO2↑+6H++8Cl-;
【小问3详解】
由分析可知,“沉钯”时发生的反应为:[PdCl6]2-+2NH=(NH4)2PdCl6↓,由题意可知,六氯合钯离子完全反应时,溶液中铵根离子浓度为:=0.3 mol/L,则由溶度积可知,溶液中六氯合钯离子的浓度为:=1.1×10-6 mol/L;
【小问4详解】
由分析可知,尾液中含有氯酸钠和氯化钠,酸化时溶液中的氯酸根离子和氯离子在酸性条件下反应生成氯气和水,反应生成的氯气可以氯化浸出时循环使用。
19. 碘化钾用途广泛。学习小组组装如图实验装置(加热及夹持装置略)制备KI并探究其性质。
已知:常温下,3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
回答下列问题:
(1)实验开始前,检查装置气密性:①……;②微热A装置后停止加热;③C中导管口有气泡冒出,……,气密性良好。将操作①补充完整______。
(2)加药品后开始制备反应。C中试剂为______(填化学式)溶液;打开K2,滴入KOH溶液,待三颈烧瓶中I2反应完全,关闭K2,打开K1,装置B中有黄色固体生成,此时三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为______。
(3)测定KI的纯度:称取0.5 g样品溶于水,加入适量硫酸酸化的H2O2,充分反应后,加热除去过量H2O2,加入3滴淀粉溶液,用0.2000 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点时消耗14.00 mL,则样品的纯度为______(保留两位有效数字);若装有标准溶液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后无气泡,则测定结果______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)探究KI与FeCl3的反应:
序号
操作
现象
ⅰ
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴(混合溶液的pH=5)
溶液变为棕黄色,20 min后棕黄色变深
ⅱ
取少量实验ⅰ中棕黄色溶液于试管中,滴加2滴KSCN溶液
溶液变红,20 min后溶液红色变浅
①小组同学对实验ⅰ中20min后棕黄色变深的原因提出假设:该反应条件下,I-被空气中氧气氧化。设计实验验证:______,若20min后溶液不变蓝,证明该假设不成立(可选试剂:0.1mol·L-1 KI溶液、0.1mol·L-1 FeCl3溶液、淀粉溶液、稀硫酸)。
②查阅资料可知存在慢反应(棕褐色),实验ⅰ开始至20min,溶液中c(Fe3+)变化趋势为______(填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)关闭K2、K1,在烧杯中加水至浸没导管末端
(2) ①. NaOH ②.
(3) ①. 93% ②. 偏高
(4) ①. 向试管中加入5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液和2滴淀粉溶液,加稀硫酸调至溶液的pH=5 ②. 变小
【解析】
【分析】由题意可知,制备碘化钾的操作为打开K2,滴入氢氧化钾溶液,三颈烧瓶中碘与氢氧化钾溶液完全反应生成碘化钾、碘酸钾和水,然后关闭K2,打开K1,装置A中硫化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫化氢,硫化氢通入装置B中与碘酸钾溶液反应生成碘化钾、硫沉淀和水,装置C用于除去未反应的硫化氢,防止空气污染。
【小问1详解】
由实验装置图可知,实验开始前,检查装置气密性的操作为关闭K2、K1,在烧杯中加水至浸没导管末端,然后微热A装置,C中导管口有气泡冒出,停止加热后C中导管内形成一段水柱,则装置气密性良好;
【小问2详解】
由分析可知,装置C用于吸收未反应的硫化氢,防止污染空气,故C中的试剂为氢氧化钠溶液;由分析可知,生成黄色固体的反应为硫化氢与碘酸钾溶液反应生成碘化钾、硫沉淀和水,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
酸性条件下溶液中碘离子能与过氧化氢溶液反应生成碘和水,反应的离子方程式为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O,生成的碘单质用Na2S2O3标准溶液滴定,由已知方程式可得如下转化关系:2KI~ I2~2Na2S2O3,由题意可知,滴定消耗14.00 mL0.2000 mol·L-1的硫代硫酸钠溶液,则样品的纯度为:≈93%;装有标准溶液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后无气泡,会使滴定消耗硫代硫酸钠溶液的体积偏大,导致测定结果偏高;
【小问4详解】
①由题意可知,若假设不成立,则棕黄色变深的原因时氯化铁溶液氧化碘离子导致,则在相同条件下,不加入氯化铁溶液的淀粉碘化钾溶液20 min后溶液不会变蓝,故证明假设不成立的实验操作为向试管中加入5 mL 0.1 mol·L-1 碘化钾溶液和2滴淀粉溶液,加稀硫酸调至溶液的pH为5,若20 min后溶液不变蓝,证明该假设不成立;
②溶液中的铁离子与碘离子发生如下反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,碘离子转化为碘三离子的反应会消耗单质碘,会使平衡向正反应方向移动,不断消耗铁离子,由题意可知,碘离子转化为碘三离子的反应是慢反应,所以实验ⅰ开始至20min,溶液中铁离子浓度变化趋势为变小。
20. 二甲醚(CH3OCH3)是一种基本有机化工原料,利用二氧化碳氢化法合成二甲醚,可有效降低空气中二氧化碳的含量。其中涉及的反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ·mol-1
(1)298K时,相关物质的相对能量如表所示,2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的焓变ΔH=______kJ·mol-1。
物质
CO2(g)
H2(g)
H2O(g)
H2O(l)
CH3OH(g)
能量(kJ·mol-1)
-393
0
-242
-286
-201
(2)压力p MPa下,温度为T℃时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取CH3OCH3(g),发生上述三个反应,平衡后,测得体系中CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%,10%,5%,反应Ⅲ的Kx=0.5。
①平衡体系中,H2O(g)的体积分数为______,此时CH3OCH3的选择性为______,反应Ⅰ的Kp=______。
(已知:生成物A的选择性)
②CO2的平衡转化率随温度的变化,以及CH3OCH3的选择性S分别随温度T和压强P的变化如图所示。表示CO2的平衡转化率随温度变化的曲线是______(填“X”或“Y”),曲线Z变化的原因是______。
(3)在一定条件下将CO2与H2以物质的量1:3投料,测定含碳产物的物质的量分数随时间变化如图所示。研究发现,采用Li-Pd/SiO2型催化剂,对反应I有更佳的催化效果,图示点a、b、c、d中,CH3OH新的峰值点可能是______(填标号),最终平衡时,CH3OH的浓度较原平衡将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)-124.5
(2) ①. 40% ②. 67% ③. ④. Y ⑤. 曲线Z表示S随压强的变化曲线,压强增大,反应Ⅰ平衡正向移动,甲醇浓度增大,反应Ⅱ平衡正向移动,导致二甲醚增多,选择性增大
(3) ①. a ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
由表格数据可知,反应Ⅰ的焓变为:ΔH1=生成物的总能量-反应物的总能量=[(-201 kJ/mol)+(-242 kJ/mol)]-[(-393 kJ/mol)+0]=-50 kJ/mol;由盖斯定律可知,反应Ⅰ×2+反应Ⅱ=目标反应,则反应的焓变为:ΔH=(-50 kJ/mol) ×2+(-24.5 kJ/mol)=-124.5 kJ/mol;
【小问2详解】
设平衡时混合气体的物质的量为100 mol,由题意可知,平衡时甲醇、二甲醚、一氧化碳的物质的量分别为5 mol、10 mol、5 mol,由方程式可知,水蒸气的物质的量为:(5 mol+10 mol×2)+10 mol+5 mol=40 mol,设平衡时二氧化碳的物质的量为x mol,则氢气的物质的量为:100 mol-20 mol-40 mol-x mol=(40-x) mol,由反应Ⅲ的平衡常数可得:=0.5,解得:x=20 mol;
①由分析可知,平衡体系中,水蒸气的体积分数为:=40%;二甲醚的选择性为:≈66.7%;反应Ⅰ的平衡常数为:Kp==;
②反应Ⅰ、反应Ⅱ均是放热反应,升高温度,平衡均向逆反应方向移动,二甲醚的选择性减小,所以曲线X表示二甲醚的选择性与温度的变化,曲线Y表示二氧化碳的转化率与温度的变化,曲线Z表示二甲醚的选择性与压强的变化;反应Ⅰ是气体体积减小的反应、反应Ⅱ是气体体积不变的反应,压强增大,反应Ⅰ平衡正向移动、反应Ⅱ平衡不移动,甲醇浓度增大,导致反应Ⅱ平衡正向移动,导致二甲醚增多,选择性增大;
【小问3详解】
高效催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,甲醇的物质的量分数不变,所以相同时间内生成甲醇的物质的量增大,物质的量分数增大,则新的峰值点可能是点a。
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2024~2025学年度上学期期末检测试题
高三化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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,将本试卷和答题卡并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 I 127
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 潍坊桑皮纸被誉为“寿纸千年”,其以鲁桑嫩皮为原料,经强碱浸渍、桑皮蒸煮、日光自然漂白等工艺而成。下列有关说法正确的是
A. 鲁桑嫩皮的主要成分是淀粉 B. 浸渍所用强碱为草木灰
C. 桑皮蒸煮的操作是蒸馏 D. 日光自然漂白过程中发生氧化还原反应
2. 下列物质的用途错误的是
A. 二氧化硫可用作葡萄酒的添加剂 B. 氧化亚铁可用作色素使釉呈绿色
C. 碳酸氢钠可用于制玻璃和肥皂 D. 乙二醇可用作汽车防冻液
3. 下列装置正确且能达到实验目的的是
A.验证NH3易溶于水且溶液呈碱性
B.提纯Fe(OH)3胶体
C.验证酸性:H2CO3>Al(OH)3
D.加热FeCl2·6H2O制取无水FeCl2
A. A B. B C. C D. D
4. 量子化学大师鲍林引入电负性理论,很好地解释了元素形成化合物的机理。下列事实不能从元素的电负性角度解释的是
A. 沸点:H2O>H2S B. 还原性:I->Cl-
C. 熔点:SiH4>CH4 D. B2H6中H为-1价
5. 阿魏酸在食品、医药等方面有着广泛的用途,其结构简式如图。下列关于阿魏酸的说法错误的是
A. 存在顺反异构体 B. 完全加成需要的H2为5mol
C. 最多可与2mol Na2CO3反应 D. 可通过缩聚反应或加聚反应形成高聚物
6. 回收光盘金属层中少量Ag制取银镜的流程如下(其他金属含量过低,可忽略)。
下列说法正确的是
A. “氧化”产生的无色气体是H2
B. “操作a”所用的仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿
C. “溶解”发生反应的离子方程式为:AgCl+2NH3・H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O+Cl-
D. “还原”加入的X可以是乙醛溶液或蔗糖溶液
7. 利用如图所示装置进行实验,先向W形管中通入N2,一段时间后,再用注射器向其中加入浓盐酸,湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝后点燃酒精灯。下列说法错误的是
A. ①处固体可能为KMnO4
B. 开始通氮气的目的是排净装置内的空气
C. ③处可观察到钠块剧烈燃烧,且产生大量白烟
D. ④处碱石灰的主要作用是防止空气中的CO2、水蒸气与钠反应
8. MOFs是由有机配体、O2-和金属离子通过配位键自组装形成的催化剂载体,下图是某种MOFs的结构。下列说法错误的是
A. 该分子的有机配体是HCOO- B. 金属阳离子M的化合价为+4
C. 该分子不存在分子内氢键 D. 每个金属离子的配位数均为4
9. 一种快充水系硒基电池装置如图所示,充放电时吸附在石墨电极上的Se的变化过程为Se⇌CuSe⇌Cu3Se2⇌Cu2-xSe⇌Cu2Se.下列说法错误的是
A. 放电时,由左侧向右侧迁移
B. 充电时,Se@C的电极总反应为Cu2Se-4e-=Se+2Cu2+
C. 放电时,CuSe转化为Cu3Se2的反应为2CuSe+2e-+Cu2+=Cu3Se2
D. 若中间物质Cu2-xSe中x=0.2,则Cu2-xSe中Cu2+与Cu+的个数之比为1:9
10. 在一密闭容器中,相同条件下,物质M发生三个脱水的竞争反应:
①
②
③
反应历程如图所示。下列说法错误的是
A. 由图可知,物质M比物质N稳定
B. 反应②和③比反应①更快达到化学平衡
C. 的反应热
D. 平衡后压缩容器,物质E的物质的量增大
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 根据下列实验过程,能达到相应实验目的的是
选项
实验过程
实验目的
A
在试管中加入2mL 10%NaOH溶液,再加入5~6滴2%CuSO4溶液,混匀后加入0.5mL乙醛,加热
检验醛基的还原性
B
向5mL 0.1mol·L-1 K2S溶液中滴加少量等浓度的ZnSO4溶液,再加入少量等浓度的CuSO4溶液
比较ZnS和CuS的Ksp大小
C
向溴乙烷中滴加AgNO3溶液
检验溴乙烷中的溴原子
D
用pH计测定下列溶液的pH:①NaHCO3溶液,②CH3COONa溶液
探究H2CO3和CH3COOH酸性的强弱
A. A B. B C. C D. D
12. 化合物M具有广谱抗菌活性,合成M的反应如图。下列说法正确的是
A. X中所有原子不可能在同一平面内
B. Y的同系物存在含有苯环的同分异构体
C. 可用FeCl3溶液或NaHCO3溶液鉴别X和Y
D. M中有2个手性碳原子
13. 我国学者发明了一种新型多功能甲醛—硝酸盐电池,可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子,装置如图所示。CuAg极反应机理为:。下列说法正确的是
A. CuAg电极的电势高于CuRu电极
B. CuRu电极反应为
C. 每转移2mol e-,得到H2的物质的量为1mol
D. 处理废水一段时间后将左右两室溶液混合,溶液pH减小
14. MgxFeCu(CN)6用作水系镁离子电池的正极材料,其立方晶胞结构如图(Mg2+未标出)。放充电过程中,Mg2+在晶胞小立方体中心嵌入或脱出,晶胞中Fe3+、Fe2+相互转化,Fe3+全部转化为Fe2+时放电完全。下列说法错误的是
A. 放电完全后每个晶胞中含有4个Mg2+
B. 每个MgxFeCu(CN)6晶胞中Fe2+的个数为2x-1
C. MgxFeCu(CN)6充电过程中,每脱出1mol Mg2+,转移电子2mol
D. 充电完全时,Mg2+从晶胞小立方体中心全部脱出
15. 常温下,分别在Mn(NO3)2、Zn(NO3)2、HNO2溶液中滴加NaOH溶液,溶液pX[pX=-lgc(X),c(X)代表c(Mn2+)、c(Zn2+)、c(OH-)、]与pH关系如图所示。已知:Ksp[Mn(OH)2]>Ksp[Zn(OH)2]。下列说法正确的是
A. 图中L1代表
B. 常温下,Ksp[Zn(OH)2]的数量级为10-16
C. 常温下,要使Mn2+和Zn2+均沉淀完全,pH不小于10.2
D. M点时,c(Zn2+)=101.75mol·L-1
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 磷及其化合物在电池、催化等领域有重要应用。回答下列问题:
(1)由磷原子形成的三种微粒的核外电子排布式为:a.[Ne]3s23p3 b.[Ne]3s23p24s1 c.[Ne]3s23p2,半径由大到小的顺序为______(填标号,下同);三种微粒再失去一个电子所需最低能量由大到小的顺序为______。
(2)磷单质主要有红磷、白磷和黑磷,红磷是巨型共价分子,正交型黑磷有类似石墨的层状结构,三种磷单质结构如图。三种单质中P原子的杂化方式共有______种,熔沸点由高到低的顺序是______。
(3)PCl5是一种白色晶体,熔融时部分电离,形成一种能导电的液体,测得其中含有一种正四面体形阳离子和一种正八面体形阴离子,写出PCl5熔融时的电离方程式______;阳离子中的键角______PCl3中的键角(填“>”“<”或“=”),其原因是______。
(4)黑磷的正交晶系晶体结构如图所示,结构中只有一种等效的三配位P,所有P原子的成键环境相同,晶胞参数a≠b≠c,,编号为①的P原子坐标为(0.500,0.090,0.598)。每个晶胞中含有P原子的个数为______个,编号为②的P原子坐标为______。
17. 药物贝诺酯(G)具有解热、镇痛、抗炎作用,其合成路线如下:
已知:;
回答下列问题:
(1)A的名称为______,B的结构简式为______。
(2)C→D的反应类型为______,D中含氧官能团名称为______。
(3)A的同分异构体中,符合以下条件的有______种。
ⅰ.苯环上的一氯代物有两种;ⅱ.能够发生银镜反应。
(4)药物贝诺酯(G)的另一条合成路线为:
E→G的化学方程式为______;NaOH溶液浓度不宜过大的原因是______。
18. 以铂钯精矿(含PtTe、PdSe、Au、Pt、Pd、Cu等)为原料,分离和回收贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示:
已知:①“氯化浸出”时,金属Au、Pt、Pd转化为[AuCl4]-、[PtCl6]2-、[PdCl6]2-;
②(NH4)2PtCl6和(NH4)2PdCl6难溶于水,Ksp[(NH4)2PdCl6]=9.9×10-8;(NH4)2PtCl4易溶于水
回答下列问题:
(1)“焙烧”时精矿中化合态的Pt、Pd转化为金属单质,滤液1的主要成分是可溶于水的Na2TeO3、Na2SeO3,“焙烧”时PdSe发生反应的化学方程式为______;根据下图判断“焙烧”适宜的条件为______。
(2)滤液2的主要成分是______(填化学式),“分金”得到Au的反应的离子方程式为______;加入过量H2C2O4溶液的目的除还原得Au外,还有的作用是______。
(3)“沉钯”时,向[PdCl6]2-浓度为0.1 mol·L-1的溶液中加入等体积0.8 mol·L-1的NH4Cl溶液,充分反应后,溶液中[PdCl6]2-的浓度是______mol·L-1.
(4)“沉铂”后尾液经酸化处理,反应所得产物可循环利用,利用该产物的操作单元的名称是______。
19. 碘化钾用途广泛。学习小组组装如图实验装置(加热及夹持装置略)制备KI并探究其性质。
已知:常温下,3I2+6KOH=KIO3+5KI+3H2O,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
回答下列问题:
(1)实验开始前,检查装置气密性:①……;②微热A装置后停止加热;③C中导管口有气泡冒出,……,气密性良好。将操作①补充完整______。
(2)加药品后开始制备反应。C中试剂为______(填化学式)溶液;打开K2,滴入KOH溶液,待三颈烧瓶中I2反应完全,关闭K2,打开K1,装置B中有黄色固体生成,此时三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为______。
(3)测定KI的纯度:称取0.5 g样品溶于水,加入适量硫酸酸化的H2O2,充分反应后,加热除去过量H2O2,加入3滴淀粉溶液,用0.2000 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点时消耗14.00 mL,则样品的纯度为______(保留两位有效数字);若装有标准溶液的滴定管在滴定前有气泡,滴定后无气泡,则测定结果______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)探究KI与FeCl3的反应:
序号
操作
现象
ⅰ
取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,滴加0.1 mol·L-1 FeCl3溶液5~6滴(混合溶液的pH=5)
溶液变为棕黄色,20 min后棕黄色变深
ⅱ
取少量实验ⅰ中棕黄色溶液于试管中,滴加2滴KSCN溶液
溶液变红,20 min后溶液红色变浅
①小组同学对实验ⅰ中20min后棕黄色变深的原因提出假设:该反应条件下,I-被空气中氧气氧化。设计实验验证:______,若20min后溶液不变蓝,证明该假设不成立(可选试剂:0.1mol·L-1 KI溶液、0.1mol·L-1 FeCl3溶液、淀粉溶液、稀硫酸)。
②查阅资料可知存在慢反应(棕褐色),实验ⅰ开始至20min,溶液中c(Fe3+)变化趋势为______(填“变大”“变小”或“不变”)。
20. 二甲醚(CH3OCH3)是一种基本有机化工原料,利用二氧化碳氢化法合成二甲醚,可有效降低空气中二氧化碳的含量。其中涉及的反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3=+41.2kJ·mol-1
(1)298K时,相关物质的相对能量如表所示,2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的焓变ΔH=______kJ·mol-1。
物质
CO2(g)
H2(g)
H2O(g)
H2O(l)
CH3OH(g)
能量(kJ·mol-1)
-393
0
-242
-286
-201
(2)压力p MPa下,温度为T℃时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取CH3OCH3(g),发生上述三个反应,平衡后,测得体系中CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%,10%,5%,反应Ⅲ的Kx=0.5。
①平衡体系中,H2O(g)的体积分数为______,此时CH3OCH3的选择性为______,反应Ⅰ的Kp=______。
(已知:生成物A的选择性)
②CO2的平衡转化率随温度的变化,以及CH3OCH3的选择性S分别随温度T和压强P的变化如图所示。表示CO2的平衡转化率随温度变化的曲线是______(填“X”或“Y”),曲线Z变化的原因是______。
(3)在一定条件下将CO2与H2以物质的量1:3投料,测定含碳产物的物质的量分数随时间变化如图所示。研究发现,采用Li-Pd/SiO2型催化剂,对反应I有更佳的催化效果,图示点a、b、c、d中,CH3OH新的峰值点可能是______(填标号),最终平衡时,CH3OH的浓度较原平衡将______(填“增大”“减小”或“不变”)。
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