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文檔簡介
江蘇省蘇中三市高三沖刺模擬新高考化學試卷注意事項:1.答題前,考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚,將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區。2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書寫,字體工整、筆跡清楚。3.請按照題號順序在各題目的答題區域內作答,超出答題區域書寫的答案無效;在草稿紙、試題卷上答題無效。4.保持卡面清潔,不要折疊,不要弄破、弄皺,不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、研究電化學腐蝕及防護的裝置如圖所示。下列有關說法錯誤的是()A.d為石墨,電流從d流入導線進入鐵片B.d為銅片,銅片上電極反應為:O2+2H2O+4e→4OH–C.d為鋅塊,鐵片不易被腐蝕D.d為鎂片,鐵片上電極反應為:2H++2e→H2↑2、部分共價鍵的鍵長和鍵能的數據如表,則以下推理肯定錯誤的是共價鍵C﹣CC=CC≡C鍵長(nm)0.1540.1340.120鍵能(kJ/mol)347612838A.0.154nm>苯中碳碳鍵鍵長>0.134nmB.C=O鍵鍵能>C﹣O鍵鍵能C.乙烯的沸點高于乙烷D.烯烴比炔烴更易與溴加成3、25°C時,向20mL0.10mol?L-1的一元酸HA中逐滴加入0.10mol?L-1NaOH溶液,溶液pH隨加入NaOH溶液體積的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.HA
為強酸B.a
點溶液中,c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)C.酸堿指示劑可以選擇甲基橙或酚酞D.b
點溶液中,c(Na+)=c(A-)4、己知ROH固體溶于水放熱,有關過程的能量變化如圖(R=Na、K):下列說法正確的是A.△H1+△H2>0 B.△H4(NaOH)>△H4(KOH)>0C.△H6(NaOH>△H6(KOH) D.△H1+△H2+△H4+△H5+△H6=05、異丙烯苯和異丙苯是重要的化工原料,二者存在如圖轉化關系:下列說法正確的是A.異丙烯苯分子中所有碳原子一定共平面B.異丙烯苯和乙苯是同系物C.異丙苯與足量氫氣完全加成所得產物的一氯代物有6種D.0.05mol異丙苯完全燃燒消耗氧氣13.44L6、下列指定反應的離子方程式不正確的是()A.NO2溶于水:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NOB.漂白粉溶液呈堿性的原因:ClO-+H2OHClO+OH-C.酸性條件下用H2O2將海帶灰中I-氧化:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2OD.氯化鋁溶液中加入過量的氨水:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2O7、人體尿液中可以分離出具有生長素效應的化學物質——吲哚乙酸,吲哚乙酸的結構簡式如圖所示。下列有關說法正確的是A.分子中含有2種官能團B.吲哚乙酸苯環上的二氯代物共有四種C.1mol吲哚乙酸與足量氫氣發生反應,最多消耗5molH2D.分子中不含手性碳原子8、用下列方案及所選玻璃儀器(非玻璃儀器任選)就能實現相應實驗目的的是選項實驗目的實驗方案所選玻璃儀器A除去KNO3固體中少量NaCl將混合物制成熱的飽和溶液,冷卻結晶,過濾酒精燈、燒杯、玻璃棒B測定海帶中是否含有碘將海帶剪碎,加蒸餾水浸泡,取濾液加入淀粉溶液試管、膠頭滴管、燒杯、漏斗C測定待測溶液中I-的濃度量取20.00ml的待測液,用0.1mol·L-1的FeC13溶液滴定錐形瓶、堿式滴定管、量筒D配制500mL1mol/LNaOH溶液將稱量好的20.0gNaOH固體、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻燒杯、玻璃棒、量筒、500ml.容量瓶、膠頭滴管A.A B.B C.C D.D9、生態文明建設是中國特色社會主義事業的重要內容。下列做法不符合生態文明的是A.研發可降解高分子材料,減少“白色污染”B.經常使用一次性筷子、紙杯、塑料袋等C.控制含磷洗滌劑的生產和使用,防止水體富營養化D.分類放置生活廢棄物10、下列各組離子一定能大量共存的是A.在含有大量Fe3+的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、SCN-B.在含有Al3+、Cl-的溶液中:HCO3-、I-、NH4+、Mg2+C.在c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:Na+、S2-、SO32-、NO3-D.在溶質為KNO3和NaHSO4的溶液中:Fe2+、Ca2+、Al3+、Cl-11、熔化時需破壞共價鍵的晶體是A.NaOH B.CO2 C.SiO2 D.NaCl12、有關元素性質遞變規律的敘述正確的是A.同主族元素從上到下,單質的熔點逐漸降低B.同主族元素從上到下,氫化物的熔點逐漸降低C.同周期元素(除零族元素外)從左到右,簡單離子半徑逐漸減小D.同周期元素(除零族元素外)從左到右,原子失電子能力逐漸減弱13、我國太陽能開發利用位于世界前列。下列采用“光——熱——電”能量轉換形式的是A.光致(互變異構)儲能B.生產甲醇燃料C.太陽能熔鹽發電D.太陽能空間發電14、電滲析法淡化海水裝置示意圖如下,電解槽中陰離子交換膜和陽離子交換膜相間排列,將電解槽分隔成多個獨立的間隔室,海水充滿在各個間隔室中。通電后,一個間隔室的海水被淡化,而其相鄰間隔室的海水被濃縮,從而實現了淡水和濃縮海水分離。下列說法正確的是()A.離子交換膜b為陽離子交換膜B.各間隔室的排出液中,①③⑤⑦為淡水C.通電時,電極l附近溶液的pH比電極2附近溶液的pH變化明顯D.淡化過程中,得到的濃縮海水沒有任何使用價值15、利用電解法制取Na2FeO4的裝置圖如圖所示,下列說法正確的是(電解過程中溫度保持不變,溶液體積變化忽略不計)A.Y是外接電源的正極,Fe電極上發生還原反應B.Ni電極上發生的電極反應為:2H2O-4e-==O2↑+4H+C.若隔膜為陰離子交換膜,則電解過程中OH-由B室進入A室D.電解后,撤去隔膜,充分混合,電解液的pH比原來小16、下列實驗操作及現象和結論都正確的是()實驗操作及現象結論A向兩份蛋白質溶液中分別滴加飽和氯化鈉溶液和飽和硫酸銅溶液,均有固體析出蛋白質均發生變性B溴乙烷與氫氧化鈉溶液共熱后,滴加硝酸銀溶液,未出現淡黃色沉淀溴乙烷未水解C向2支盛有2mL相同濃度銀氨溶液的試管中分別滴入2滴相同濃度的氯化鈉和碘化鈉溶液,一支試管中出現黃色沉淀,另一支無明顯現象Ksp(AgI)<Ksp(AgCl)D向碳酸鈉溶液中加入冰醋酸,將生成的氣體直接通入到苯酚鈉溶液中,產生白色渾濁酸性:醋酸>碳酸>苯酚A.A B.B C.C D.D17、下列實驗操作、現象和所得結論都正確的是選項實驗現象結論A向滴有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量氯化鋇固體,振蕩溶液紅色變淺Na2CO3溶液存在水解平衡B向X溶液中滴加幾滴新制氯水,振蕩,再加入少量KSCN溶液溶液變為紅色X溶液中一定含有Fe2+C檢驗食鹽是否加碘(KIO3),取少量食鹽溶于水,用淀粉碘化鉀試紙檢驗試紙不變藍該食鹽不含有KIO3D向蛋白質溶液中加入CuSO4或(NH4)2SO4的飽和溶液均有沉淀生成蛋白質均發生了鹽析A.A B.B C.C D.D18、下列化學用語正確的是A.氮分子結構式B.乙炔的鍵線式C.四氯化碳的模型D.氧原子的軌道表示式19、X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期主族元素,X、Y兩種元素可形成數目龐大的化合物“家族”,Z、W可形成常見的離子化合物Z2W。下列有關說法正確的是A.Y元素至少能形成三種單質B.簡單離子半徑:C.元素的非金屬性:D.化合物ZX中,陰、陽離子的電子層結構相同20、共用兩個及兩個以上碳原子的多環烴稱為橋環烴,共用的碳原子稱為橋頭碳。橋環烴二環[2.2.0]己烷的碳原子編號為。下列關于該化合物的說法錯誤的是()A.橋頭碳為1號和4號B.與環己烯互為同分異構體C.二氯代物有6種(不考慮立體異構)D.所有碳原子不可能位于同一平面21、下列實驗操作與預期實驗目的或所得實驗結論一致的是選項實驗操作和現象預期實驗目的或結論A用潔凈的鉑絲蘸取某食鹽試樣,在酒精燈火焰上灼燒,火焰顯黃色說明該食鹽試樣不含KIO3BSiO2能與氫氟酸及堿反應SiO2是兩性氧化物C向兩支盛有KI3的溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液變藍,后者有黃色沉淀KI3溶液中存在平衡:I2+I-D室溫下向CuCl2和少量FeCl3的混合溶液中,加入銅屑,充分攪拌,過濾,得藍綠色溶液除去雜質FeCl3得純凈CuCl2溶液A.A B.B C.C D.D22、化學家創造的酸堿質子理論的要點是:凡能給出質子(H+)的分子或離子都是酸,凡能接受質子(H+)的分子或離子都是堿。按此觀點,下列微粒既屬于酸又屬于堿的是①H2O②CO32-③Al3+④CH3COOH⑤NH4+⑥H2N-CH2COOHA.②③ B.①⑥ C.④⑥ D.⑤⑥二、非選擇題(共84分)23、(14分)化合物J是一種重要的醫藥中間體,其合成路線如圖:回答下列問題:(1)G中官能團的名稱是__;③的反應類型是__。(2)通過反應②和反應⑧推知引入—SO3H的作用是__。(3)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳。寫出F與足量氫氣反應生成產物的結構簡式,并用星號(*)標出其中的手性碳__。(4)寫出⑨的反應方程式__。(5)寫出D的苯環上有三個不相同且互不相鄰的取代基的同分異構體結構簡式_。(6)寫出以對硝基甲苯為主要原料(無機試劑任選),經最少步驟制備含肽鍵聚合物的合成路線__。24、(12分)氨甲環酸(F)又稱止血環酸、凝血酸,是一種在外科手術中廣泛使用的止血藥,可有效減少術后輸血。氨甲環酸(F)的一種合成路線如下(部分反應條件和試劑未標明):(1)B的系統命名為_______;反應①的反應類型為_____。(2)化合物C含有的官能團的名稱為_____。(3)下列有關氨甲環酸的說法中,正確的是_____(填標號)。a.氨甲環酸的分子式為C8H13NO2b.氨甲環酸是一種天然氨基酸c.氨甲環酸分子的環上一氯代物有4種d.由E生成氨甲環酸的反應為還原反應(4)氨甲環酸在一定條件下反應生成高分子化合物的化學方程式為________。(5)寫出滿足以下條件的D的同分異構體的結構簡式_____。①屬于芳香族化合物②具有硝基③核磁共振氫譜有3組峰(6)寫出用和CH2=CHOOCCH3為原料制備化合物的合成路線(其他試劑任選)。_____25、(12分)過氧化鈣(CaO2)是一種白色晶體,能潮解,難溶于水,可與水緩慢反應,不溶于乙醇,易與酸反應,常用作殺菌劑、防腐劑等。根據題意,回答相關問題。I.CaO2晶體的制備:CaO2晶體通常可利用CaCl2在堿性條件下與H2O2反應制得。某化學興趣小組在實驗室制備CaO2的實驗方案和裝置示意圖如下:(1)三頸燒瓶中發生的主要反應的化學方程式為_____。(2)冷水浴的目的是____;步驟③中洗滌CaO2·8H2O的實驗操作方法是______Ⅱ.CaO2含量的測定:測定CaO2樣品純度的方法是:稱取0.200g樣品于錐形瓶中,加入50mL水和15mL2mol·L-lHCl,振蕩使樣品溶解生成過氧化氫,再加入幾滴MnCl2稀溶液,立即用0.0200mol·L-lKMnO4標準溶液滴定到終點,消耗25.00mL標準液。(3)上述過程中使用稀鹽酸而不使用稀硫酸溶解樣品的原因是___;滴定前加入MnCl2稀溶液的作用可能是____。(4)滴定過程中的離子方程式為_______,樣品中CaO2的質量分數為______。(5)實驗I制得的晶體樣品中CaO2含量偏低的可能原因是:①____;②____。26、(10分)苯甲醛是一種重要的化工原料,某小組同學利用如圖所示實驗裝置(夾持裝置已略去)制備苯甲醛。已知有機物的相關數據如下表所示:有機物沸點℃密度為g/cm3相對分子質量溶解性苯甲醛178.11.04106微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴苯甲醇205.71.04108微溶于水,易溶于乙醇、醚和鹵代烴二氯甲烷39.81.33難溶于水,易溶于有機溶劑實驗步驟:①向容積為500mL的三頸燒瓶加入90.0mL質量分數為5%的次氯酸鈉溶液(稍過量),調節溶液的pH為9-10后,加入3.0mL苯甲醇、75.0mL二氯甲烷,不斷攪拌。②充分反應后,用二氯甲烷萃取水相3次,并將有機相合并。③向所得有機相中加入無水硫酸鎂,過濾,得到有機混合物。④蒸餾有機混合物,得到2.08g苯甲醛產品。請回答下列問題:(1)儀器b的名稱為______,攪拌器的作用是______。(2)苯甲醇與NaClO反應的化學方程式為_______。(3)步驟①中,投料時,次氯酸鈉不能過量太多,原因是____;步驟③中加入無水硫酸鎂,若省略該操作,可能造成的后果是______。(4)步驟②中,應選用的實驗裝置是___(填序號),該操作中分離出有機相的具體操作方法是___。(5)步驟④中,蒸餾溫度應控制在_______左右。(6)本實驗中,苯甲醛的產率為________(保留到小數點后一位)。27、(12分)為了檢驗在氫氣和二氧化碳的混合氣體中是否混入了一氧化碳,用如下的裝置進行實驗。請回答:(1)寫出標有番號的儀器名稱:①___________,②_____________,③_____________。(2)裝置B中用的試劑是_______________,目的是為了_______________________。(3)當觀察到E裝置中出現____________現象時,說明混合氣體中一定含有一氧化碳。(4)如果混合氣體中含有一氧化碳,為了保護環境,應在E裝置右邊的排氣管口采取的措施是_____。(5)A裝置的作用是___________,反應的化學方程式是___________________。(6)假設混合氣體中的CO與CuO完全反應,當通入的氣體為mg,D增重ng,E瓶增重pg。則混合氣體中CO的質量百分數為:_________%;如果去掉D裝置,這里計算的CO的質量百分數準確嗎?為什么?___________________________________________。28、(14分)工業合成氨對人類生存貢獻巨大,反應原理為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H(1)若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定條件下發生反應,若在5分鐘時反應達到平衡,此時測得NH3的物質的量為0.2mol。則前5分鐘的平均反應速率v(N2)=__。(2)平衡后,若提高H2的轉化率,可以采取的措施有__。A.加入催化劑B.增大容器體積C.降低反應體系的溫度D.加入一定量N2(3)科學家研究在催化劑表面合成氨的反應機理,反應步驟與能量的關系如圖所示(吸附在催化劑表面的微粒用*標注,省略了反應過程中的部分微粒)。寫出步驟c的化學方程式___;由圖像可知合成氨反應的△H__0(填“>”“<”或“=”)。(4)將n(N2)∶n(H2)=1∶3的混合氣體,勻速通過裝有催化劑的剛性反應器,反應器溫度變化與從反應器排出氣體中NH3的體積分數φ(NH3)關系如圖。隨著反應器溫度升高,NH3的體積分數φ(NH3)先增大后減小的原因是_。某溫度下,混合氣體在剛性容器內發生反應,起始氣體總壓為2×107Pa,平衡時總壓為開始的90%,則H2的轉化率為___(氣體分壓P分=P總×體積分數)。用某物質的平衡分壓代替物質的量濃度也可以表示化學平衡常數(記作KP),此溫度下,該反應的化學平衡常數KP=__(分壓列計算式、不化簡)。(5)合成氨的原料氣H2可來自甲烷水蒸氣催化重整(SMR)。我國科學家對甲烷和水蒸氣催化重整反應機理也進行了廣泛研究,通常認為該反應分兩步進行。第一步:CH4催化裂解生成H2和碳(或碳氫物種),其中碳(或碳氫物種)吸附在催化劑上,如CH4→Cads/[C(H)n]ads+(2-)H2;第二步:碳(或碳氫物種)和H2O反應生成CO2和H2,如Cads/C(H)n]ads+2H2O→CO2+(2+)H2。反應過程和能量變化殘圖如下(過程①沒有加催化劑,過程②加入催化劑),過程①和②ΔH的關系為:①__②(填“>”“<”或“=”);控制整個過程②反應速率的是第__步(填“I”或“II”),其原因為__。29、(10分)亞氯酸鈉(NaClO2)是重要漂白劑。探究小組開展如下實驗,回答下列問題:實驗Ⅰ:制取NaClO2晶體按右圖裝置進行制取。ABCDE已知:NaClO2飽和溶液在低于38℃時析出NaClO2?3H2O,38-60℃時析出NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。(1)用50%雙氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管、燒杯外,還需要_____(填儀器名稱);裝置C的作用是_____________________。(2)B中產生ClO2的化學方程式______________________________________。(3)裝置D中反應生成NaClO2的化學方程式為____________________________。反應后的溶液中陰離子除了ClO2-、ClO3-、Cl-、ClO-、OH—外還可能含有的一種陰離子是_________,檢驗該離子的方法是___________________________。(4)請補充從裝置D反應后的溶液中獲得NaClO2晶體的操作步驟。①減壓,55℃蒸發結晶;②______________;③______________;④______________;得到成品。(5)如果撤去D中的冷水浴,可能導致產品中混有的雜質是______________;實驗Ⅱ:樣品雜質分析與純度測定(6)測定樣品中NaClO2的純度。測定時進行如下實驗:準確稱一定質量的樣品,加入適量蒸餾水和過量的KI晶體,在酸性條件下發生如下反應:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-,將所得混合液稀釋成100mL待測溶液。取25.00mL待測溶液,加入淀粉溶液做指示劑,用cmol·L-1Na2S2O3標準液滴定至終點,測得消耗標準溶液體積的平均值為VmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。①確認滴定終點的現象是__________________________________________________。②所稱取的樣品中NaClO2的物質的量為______________mol(用含c、V的代數式表示)。
參考答案一、選擇題(共包括22個小題。每小題均只有一個符合題意的選項)1、D【解析】
A.d為石墨,活潑金屬鐵片作負極,石墨作正極,電流從正極流入導線進入負極,故A正確;B.d為銅片,活潑金屬鐵片作負極,銅片作正極;海水呈中性,所以發生吸氧腐蝕,銅片上電極反應為:O2+2H2O+4e-═4OH-,故B正確;C.鋅比鐵片活潑,所以腐蝕鋅,所以鐵片不易被腐蝕,故C正確;D.d為鎂片,作為負極,因海水呈中性,所以發生吸氧腐蝕,所以鐵片上電極反應為:O2+2H2O+4e-═4OH-,故D錯誤;故選D。【點睛】本題考查了原電池原理,根據電極上得失電子判斷正負極,再結合電極反應類型、電子流向來分析解答,熟記原電池原理,難點是電極反應式的書寫,題目難度不大。2、C【解析】
A.苯中的化學鍵鍵長介于碳碳單鍵與碳碳雙鍵之間,所以0.154nm>苯中碳碳鍵鍵長>0.134nm,故A正確;B.單鍵的鍵能小于雙鍵的鍵能,則C=O鍵鍵能>C?O鍵鍵能,故B正確;C.乙烷的相對分子質量大于乙烯,則乙烷的沸點高于乙烯,故C錯誤;D.雙鍵鍵能小于三鍵,更易斷裂,所以乙烯更易發生加成反應,則烯烴比炔烴更易與溴加成,故D正確;答案選C。【點睛】D項為易錯點,由于炔烴和烯烴都容易發生加成反應,比較反應的難易時,可以根據化學鍵的強弱來分析,化學鍵強度越小,越容易斷裂,更容易發生反應。3、D【解析】
A、根據圖示可知,加入20mL等濃度的氫氧化鈉溶液時,二者恰好反應生成NaA,溶液的pH>7,說明NaA為強堿弱酸鹽,則HA為弱酸,故A錯誤;B、a點反應后溶質為NaA,A-部分水解溶液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),結合電荷守恒可知:c(Na+)>c(A-),溶液中離子濃度大小為:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故B錯誤;C、根據圖示可知,滴定終點時溶液呈堿性,甲基橙的變色范圍為3.1~4.4,酚酞的變色范圍為8~10,指示劑應該選用酚酞,不能選用甲基橙,故C錯誤;D、b點溶液的pH=7,呈中性,則c(OH-)=c(H+),根據電荷守恒可知:c(Na+)=c(A-),故D正確;故選:D。【點睛】本題考查酸堿混合的定性判斷,題目難度不大,明確圖示曲線變化的意義為解答關鍵,注意掌握溶液酸堿性與溶液pH的關系。4、B【解析】
A.△H1+△H2表示ROH固體溶于水過程,該過程放熱,所以應小于0,故錯誤;B.△H4表示ROH破壞離子鍵的過程,因為氫氧化鈉中鈉離子半徑比鉀離子半徑小,所以破壞離子鍵吸收的能量氫氧化鈉多,即△H4(NaOH)>△H4(KOH)>0,故正確;C.△H6都表示氫氧根離子從氣態變液體,能量應相同,故錯誤;D.根據蓋斯定律分析,有△H1+△H2=△H4+△H5+△H6,因為ROH固體溶于水過程放熱,故△H1+△H2+△H4+△H5+△H6不等于0,故錯誤。故選B。5、C【解析】
A.異丙烯基與苯環靠著單鍵相連,單鍵可以旋轉,因而異丙烯苯分子中所有碳原子不一定共平面,A錯誤;B.異丙烯苯分子式為C9H10,乙苯分子式為C8H10,兩者分子式相差一個“C”,不符合同系物之間分子組成相差若干個CH2,B錯誤;C.異丙苯與足量氫氣完全加成生成,根據等效氫原則可知該產物有6種氫原子,因而其一氯代物有6種,C正確;D.異丙苯分子式為C9H12,該燃燒方程式為C9H12+12O29CO2+6H2O,0.05mol異丙苯完全燃燒消耗氧氣0.6mol,但氧氣所處狀態未知(例如標準狀況),無法計算氣體體積,D錯誤。故答案選C。【點睛】需注意在標準狀況下,用物質的體積來換算所含的微粒個數時,要注意,在標準狀況下,只有1mol氣體的體積才約是22.4L。而某些物質在標況下為液體或固體是高考中換算微粒常設的障礙。如:標準狀況下,22.4LCHCl3中含有的氯原子數目為3NA。標準狀況下,CHCl3為液體,22.4LCHCl3的物質的量遠大于1mol,所以該說法不正確。6、D【解析】
A.NO2溶于水生成硝酸與NO,其離子方程式為:3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,A項正確;B.漂白粉溶液呈堿性的原因是次氯酸根離子發生水解所致,其離子方程式為:ClO-+H2O?HClO+OH-,B項正確;C.酸性條件下,用H2O2將海帶灰中I-氧化,其離子方程式為:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,C項正確;D.氯化鋁的溶液中加入過量氨水,沉淀不會溶解,其正確的離子反應方程式為Al3++3NH3?H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,D項錯誤;答案選D。【點睛】D項是學生的易錯點,要特備注意,氫氧化鋁不溶于弱酸如碳酸,也不溶于弱堿如氨水等。7、D【解析】
A.分子中含有三種官能團,包括了羧基、碳碳雙鍵和氨基,A錯誤;B.采用“定一移一”的方法,二氯代物,如圖所示:、、,共有6種,B錯誤;C.1mol苯環能夠與3molH2發生加成,1mol碳碳雙鍵和1molH2發生加成,而羧基不能與H2發生加成,則1mol吲哚乙酸與足量氫氣發生反應,最多消耗4molH2,C錯誤;D.分子中只有1個飽和碳原子,但是碳原子連有2個相同的H原子,因此分子中不含有手性碳原子,D正確。答案選D。8、D【解析】
A.過濾需要漏斗,故A錯誤;B.取濾液需要先加酸性雙氧水,再加入淀粉溶液,過濾時還需要玻璃棒,故B錯誤;C.FeC13溶液顯酸性,滴定時應該用酸式滴定管,故C錯誤;D.配制500mL1mol/LNaOH溶液,將稱量好的20.0gNaOH固體、溶解、冷卻、轉移、洗滌、定容、搖勻,需要的儀器主要有燒杯、玻璃棒、量筒、500ml容量瓶、膠頭滴管,故D正確。綜上所述,答案為D。【點睛】檢驗海帶中是否含有碘離子,先將海帶灼燒后溶解、過濾,向濾液中加入酸性雙氧水氧化,再加入淀粉檢驗。9、B【解析】
A.研發可降解高分子材料,減少塑料制品的使用,可減少“白色污染”,與題意不符,A錯誤;B.經常使用一次性筷子、紙杯、塑料袋等,會消耗大量的木材,一次性塑料袋的大量使用會造成白色污染,不符合生態文明,符合題意,B正確;C.控制含磷洗滌劑的生產和使用,防止水體富營養化,保護水體,防止污染,與題意不符,C錯誤;D.垃圾分類放置生活廢棄物,有利于環境保護和資源的再利用,與題意不符,D錯誤;答案為B。10、C【解析】
A、在含有大量Fe3+的溶液中SCN-不能大量共存,A錯誤;B、在含有Al3+、Cl-的溶液中鋁離子與HCO3-、水解相互促進生成氫氧化鋁和CO2,不能大量共存,B錯誤;C、c(H+)=1×10-13mol/L的溶液顯堿性,則Na+、S2-、SO32-、NO3-可以大量共存,C正確;D、在溶質為KNO3和NaHSO4的溶液中硫酸氫鈉完全電離出氫離子,在酸性溶液中硝酸根離子與Fe2+發生氧化還原反應不能大量共存,D錯誤,答案選C。11、C【解析】原子晶體在熔化時需要破壞共價鍵,四個選項中僅C為原子晶體,故選擇C。點睛:熔化時要破壞化學鍵的物質有:1、離子化合物:破壞離子鍵;2、原子晶體:破壞共價鍵;3、金屬單質和合金:破壞金屬鍵。常見原子晶體有:有金剛石C、二氧化硅SiO2、晶體硅Si、SiC。12、D【解析】
A.堿金屬元素,單質的熔沸點隨著原子序數增大而減小,鹵族元素,單質的熔沸點隨著原子序數增大而升高,所以同主族元素從上到下,單質的熔點可能逐漸降低、也可能逐漸升高,A錯誤;B.同一主族元素,氫化物的熔沸點隨著相對分子質量增大而升高,但含有氫鍵的物質熔沸點較高,碳族元素氫化物的熔點隨著原子序數增大而增大,B錯誤;C.同一周期元素,從左到右,金屬元素形成的陽離子具有上一周期惰性氣體的原子結構,簡單離子半徑逐漸減小;而非金屬元素形成的陰離子具有同一周期惰性氣體的原子結構,原子序數越大,離子半徑越小,同一周期金屬元素的離子半徑小于非金屬元素的離子半徑,第IIIA族元素簡單離子半徑最小,C錯誤;D.元素的金屬性越強,其原子失電子能力越強,同一周期元素,元素的金屬性隨著原子序數增大而減弱,非金屬性隨著原子序數增大而增強,所以同周期元素(除零族元素外)從左到右,原子失電子能力逐漸減弱,得電子的能力逐漸增強,D正確;故合理選項是D。13、C【解析】
A、光能轉變成熱能,直接利用,故A不符;B、光能轉變成化學能,故B不符;C、采用“光——熱——電”能量轉換形式,故C符合;D、光能轉換為電能,故D不符;故選C。14、B【解析】
圖中分析可知,電極1為電解池陽極,氯離子放電生成氯氣,電極反應為:2Cl--2e-=Cl2↑,電極2為陰極,溶液中氫離子得到電子生成氫氣,電極反應2H++2e-=H2↑,實線對應的半透膜是陽離子半透膜,虛線是陰離子半透膜。A.分析可知b為陰離子交換膜,A錯誤;B.實線對應的半透膜是陽離子半透膜,虛線是陰離子半透膜,結合陰陽離子移向可知,各間隔室的排出液中,①③⑤⑦為淡水,B正確;C.通電時,陽極電極反應:2Cl--2e-=Cl2↑,陰極電極反應,2H++2e-=H2↑,電極2附近溶液的pH比電極1附近溶液的pH變化明顯,C錯誤;D.淡化過程中,得到的濃縮海水可以提取氯化鈉、鎂、溴等,有使用價值,D錯誤;故合理選項是B。15、D【解析】
A.鐵電極為陽極,Y接電源的正極,鐵電極上發生失電子的氧化反應:Fe+8OH--6e-=FeO42?+4H2O↑,故A錯誤;B.鎳電極為陰極,X接電源的負極,鎳電極上發生的反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故B錯誤;C.在電解池裝置中,陰離子向陽極移動,OH-由A室進入B室,故C錯誤;D.總反應為2Fe+2OH-+2H2O=FeO42?+3H2↑,由于反應消耗OH-,電解的OH-濃度降低,pH比原來小,故D正確;故選D。【點睛】陰極:與直流電源的負極直接相連的一極;陽極:與直流電源的正極直接相連的一極;陰極得電子發生還原反應,陽極失電子發生氧化反應;在電解池中陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動。16、C【解析】
A.蛋白質與NaCl飽和溶液發生鹽析,硫酸銅溶液可使蛋白質變性,故A錯誤;B.溴乙烷與NaOH溶液共熱后,應先加入硝酸酸化除去過量的NaOH,否則不能排除AgOH的干擾,故B錯誤;C.濃度相同,Ksp小的先沉淀,由現象可知Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故C正確;D.醋酸易揮發,醋酸與苯酚鈉溶液反應也能產生白色渾濁,則不能比較碳酸、苯酚的酸性強弱,故D錯誤;故答案為C。17、A【解析】
A.Na2CO3溶液中存在CO32-+H2OHCO3-+OH-,故而加入酚酞顯紅色,加入少量氯化鋇固體,CO32-和Ba2+反應生成BaCO3,平衡左移,OH-濃度減小,紅色變淺,A正確;B.溶液中無Fe2+,含Fe3+也能出現相同的現象,B錯誤;C.KIO3在酸性條件下才能和KI發生氧化還原反應生成I2,操作不正確,可加入少量食醋再觀察現象,C錯誤;D.蛋白質溶液中加入CuSO4發生變性,加入(NH4)2SO4的飽和溶液發生鹽析,D錯誤。答案選A。18、D【解析】
A.氮氣分子中存在1個氮氮三鍵,氮氣的結構式為:N≡N,選項A錯誤;B.鍵線式中需要省略碳氫鍵,乙炔的鍵線式為:C≡C,選項B錯誤;C.四氯化碳為正四面體結構,氯原子的相對體積大于碳原子,四氯化碳的比例模型為:,選項C錯誤;D.氧原子核外電子總數為8,最外層為6個電子,其軌道表示式為:,選項D正確;答案選D。【點睛】本題考查了化學用語的書寫判斷,題目難度中等,注意掌握比例模型、電子軌道表示式、鍵線式、結構式等化學用語的書寫原則,明確甲烷和四氯化碳的比例模型的區別,四氯化碳分子中,氯原子半徑大于碳原子,氯原子的相對體積應該大于碳原子。19、A【解析】
本題考查物質結構和元素周期律,意在考查接受,吸收,整合化學信息的能力。根據X、Y兩種元素可形成數目龐大的化合物“家族”,可以確定X為H、Y為C;根據X、Y、Z、W是原子序數依次增大的短周期主族元素,Z、W可形成常見的離子化合物Z2W,可以確定Z為Na、W為S;據此分析。【詳解】A.碳元素能形成金剛石、石墨、C60等多種單質,故A正確;B.①微粒半徑電子層數越多,半徑越大;②當電子層數相同時,核電荷數越大,吸電子能力越強,半徑越小,故離子半徑:S2->Na+>H+,故B錯誤;C.元素的非金屬性:S>C>H,故C錯誤;D.NaH中,Na+核外有10個電子與H-核外有2個電子,電子層結構顯然不同,故D錯誤;答案:A20、C【解析】
A.由橋環烴二環[2.2.0]己烷的結構可知,橋頭碳為1號和4號,形成2個四元碳環,故A正確;B.橋環烴二環[2.2.0]己烷和環己烯的分子式均為C6H10,二者的分子結構不同,互為同分異構體,故B正確;C.該烴分子有2種不同化學環境的氫原子,其二氯代物中2個氯原子在同一碳原子上的有1種,在不同碳原子上的有6種,故其二氯代物有7種,故C錯誤;D.該烴分子中所有碳原子均形成4個單鍵,所以所有碳原子不可能位于同一平面,故D正確;故選C。【點睛】21、C【解析】
A.用潔凈的鉑絲蘸取某食鹽試樣,在酒精燈火焰上灼燒,火焰顯黃色,該食鹽試樣不能確定是否含有KIO3,因觀察鉀元素的焰色,需透過藍色的鈷玻璃,故A錯誤;B.二氧化硅與氫氟酸反應是特性,如果換成其它酸,比如H2SO4、HCl等等,反應就不能發生,二氧化硅與NaOH反應生成鹽和水,所以二氧化硅是酸性氧化物,故B錯誤;C.向兩支盛有KI3的溶液的試管中,分別滴加淀粉溶液和AgNO3溶液,前者溶液變藍,說明KI3的溶液含I2,后者有黃色沉淀,說明KI3的溶液中含I-,即KI3溶液中存在平衡為I2+I-,故C正確;D.Cu與氯化鐵反應生成氯化銅和氯化亞鐵,會引入新的雜質亞鐵離子,故D錯誤;答案選C。22、B【解析】
凡能給出質子(即H+)的分子或離子都是酸;凡能接受質子的分子或離子都是堿,則能給出質子且能接受質子的分子或離子既屬于酸又屬于堿,②③只能接受質子,所以屬于堿;④⑤只能給出質子,屬于酸,①⑥既能給出質子又能接受質子,所以既屬于酸又屬于堿;故答案為B。【點睛】正確理解題給信息中酸堿概念是解本題關鍵,再結合微粒的性質解答,同時考查學生學以致用能力,題目難度不大。二、非選擇題(共84分)23、羧基、肽鍵(或酰胺鍵)取代反應定位+2H2O+CH3COOH+H2SO4或(任寫1種)【解析】
(1)根據流程圖中的結構簡式和反應物轉化關系分析;(2)通過反應②和反應⑧推知引入—SO3H的作用是控制反應中取代基的位置;(3)碳原子上連有4個不同的原子或基團時,該碳稱為手性碳,根據結構簡式分析;(4)根據流程圖中H和J的結構簡式可斷定I的結構簡式為;(5)根據題目要求分析,結合取代基位置異構,判斷同分異構體的數目。(6)先用酸性高錳酸鉀溶液將甲基氧化為羧基,然后用“Fe/HCl”將硝基還原為氨基,得到對氨基苯甲酸,然后在催化劑作用下,發生縮聚反應生成含肽鍵的聚合物。【詳解】(1)根據G的結構圖,G中官能團的名稱是羧基和肽鍵(或酰胺鍵);反應③中C的—SO3H被取代生成D,則反應類型是取代反應;(2)通過反應②和反應⑧推知引入—SO3H的作用是控制反應過程中取代基的連接位置,故起到定位的作用;(3)F是鄰氨基苯甲酸,與足量氫氣發生加成反應生成,與羧基、氨基連接的碳原子是手性碳原子,可表示為:;(4)根據流程圖中H和J的結構簡式可斷定I的結構簡式為,⑨的反應方程式:+2H2O+CH3COOH+H2SO4;(5)D的結構簡式為,苯環上有三個不相同且互不相鄰的取代基的同分異構體,即三個取代基在苯環上處于鄰間對位置上,同分異構體結構簡式或(任寫1種);(6)先用酸性高錳酸鉀溶液將甲基氧化為羧基,然后用“Fe/HCl”將硝基還原為氨基,得到對氨基苯甲酸,然后在催化劑作用下,發生縮聚反應生成含肽鍵的聚合物,不能先把硝基還原為氨基,然后再氧化甲基,因為氨基有還原性,容易被氧化,故合成路線如下:。24、2-氯-1,3-丁二烯加成反應碳碳雙鍵、酯基;氯原子cd【解析】
根據框圖和各物質的結構簡式及反應條件進行推斷。【詳解】(1)B的結構簡式為,所以B系統命名為2-氯-1,3-丁二烯;由,所以反應①的反應類型為加成反應。答案:2-氯-1,3-丁二烯;加成反應。(2)由C的結構簡式為,則化合物C含有的官能團的名稱為碳碳雙鍵、酯基、氯原子。答案:碳碳雙鍵、酯基;氯原子。(3)a.氨甲環酸的結構簡式為:,則氨甲環酸的分子式為C8H15NO2,故a錯誤;b.氨甲環酸的結構簡式為:,氨基不在碳原子上,所以不是一種天然氨基酸,故b錯誤;c.氨甲環酸分子的環上有四種類型的氫,所以一氯代物有4種,故c正確;d.由E生成氨甲環酸的框圖可知屬于加氫反應,所以此反應也稱為還原反應,故d正確;答案:cd。(4)由氨甲環酸的結構簡式為:,含有羧基和氨基,所以可發生縮聚反應,生成高分子化合物,故氨甲環酸在一定條件下反應生成高分子化合物的化學方程式為。答案:。(5)由D的結構簡式的,符合下列條件:①屬于芳香族化合物說明含有苯環;②具有硝基說明含有官能團–NO2;③核磁共振氫譜有3組峰說明含有3種類型的氫原子,符合條件的同分異構體為:;答案:。(6)根據已知信息和逆推法可知用和CH2=CHOOCCH3為原料制備化合物的合成路線:。答案:。25、CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl該反應放熱,防止溫度升高導致H2O2分解和氨水中氨氣揮發向過濾器中注入乙醇至浸沒沉淀,待乙醇流盡后,重復操作2~3次生成的硫酸鈣為微溶物,覆蓋在樣品表面,阻止反應進一步進行催化作用45.0%部分CaCl2溶液與濃氨水反應生成Ca(OH)2部分CaO2與水反應生成Ca(OH)2或烘烤CaO2·8H2O失水不夠完全【解析】
I.(1)該裝置發生的反應類似于復分解反應,根據原子守恒配平;(2)該反應為放熱反應,H2O2和氨水的穩定性都較差,因此需要用冷水浴控制反應溫度;結合沉淀的性質選擇洗滌劑,然后根據沉淀的洗滌標準操作解答;II.(3)硫酸鈣為微溶物,可能會對反應有影響;類比雙氧水的分解進行分析;(4)滴定過程中雙氧水與酸性高錳酸鉀反應生成氧氣、氯化錳、水,根據氧化還原反應得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平;根據消耗的酸性高錳酸鉀的物質的量并結合守恒關系計算;(5)CaO2與水緩慢反應,CaO2與濃氨水反應,烘烤過程中水分未完全失去等導致反應物有損失或生成物中雜質含量高均會導致CaO2含量偏低。【詳解】I.(1)由題可知,三頸燒瓶中發生CaCl2在堿性條件下與H2O2生成CaO2·8H2O的反應,根據原子守恒可知,該反應化學方程式為:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;(2)該反應為放熱反應,H2O2和氨水的穩定性都較差,溫度過高會導致其分解,影響產量和化學反應速率;因過氧化鈣可與水緩慢反應,不溶于乙醇,因此可選用乙醇進行洗滌,實驗室洗滌沉淀的操作為:向過濾器中注入乙醇至浸沒沉淀,待乙醇流盡后,重復操作2~3次;II.(3)若選用硫酸,則CaO2與稀硫酸反應生成微溶物CaSO4會覆蓋在樣品表面,使反應難以持續進行;MnCl2對該反應具有催化作用,可加快化學反應速率;(4)滴定過程中酸性高錳酸鉀與雙氧水反應,Mn元素化合價從+7價降低至+2價,H2O2中O元素從-1價升高至0價,根據氧化還原反應得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平該離子方程式為:;滴定過程中消耗高錳酸鉀的物質的量n=25×10-3L×0.02mol/L=5×10-4mol,根據守恒關系可知:n(H2O2)=n(CaO2)=2.5n(KMnO4)=1.25×10-3mol,樣品中CaO2的質量分數;(5)CaCl2溶液與濃氨水反應導致反應物未完全轉化,同時還會導致最終固體中含有部分Ca(OH)2雜質,會使CaO2含量偏低;CaO2與水能反應生成微溶物Ca(OH)2,會導致生成的CaO2含量偏低;烘烤CaO2·8H2O失水不夠完全導致固體質量偏大,最終導致計算CaO2含量偏低。26、球形冷凝管使物質充分混合+NaClO→+NaCl+H2O防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產品的純度降低產品中混有水,純度降低③打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對準分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿燒杯壁流下,當有機層恰好全部放出時,迅速關閉活塞178.1℃67.9%【解析】
(1)根據圖示結合常見的儀器的形狀解答;攪拌器可以使物質充分混合,反應更充分;(2)根據實驗目的,苯甲醇與NaClO反應生成苯甲醛;(3)次氯酸鈉具有強氧化性,除了能夠氧化苯甲醇,也能將苯甲醛氧化;步驟③中加入無水硫酸鎂的目的是除去少量的水;(4)步驟②中萃取后要進行分液,結合實驗的基本操作分析解答;(5)步驟④是將苯甲醛蒸餾出來;(6)首先計算3.0mL苯甲醇的物質的量,再根據反應的方程式計算理論上生成苯甲醛的質量,最后計算苯甲醛的產率。【詳解】(1)根據圖示,儀器b為球形冷凝管,攪拌器可以使物質充分混合,反應更充分,故答案為球形冷凝管;使物質充分混合;(2)根據題意,苯甲醇與NaClO反應,苯甲醇被氧化生成苯甲醛,次氯酸鈉本身被還原為氯化鈉,反應的化學方程式為+NaClO→+NaCl+H2O,故答案為+NaClO→+NaCl+H2O;(3)次氯酸鈉具有強氧化性,除了能夠氧化苯甲醇,也能將苯甲醛氧化,因此步驟①中,投料時,次氯酸鈉不能過量太多;步驟③中加入無水硫酸鎂的目的是除去少量的水,提高產品的純度,若省略該操作,產品中混有水,純度降低,故答案為防止苯甲醛被氧化為苯甲酸,使產品的純度降低;產品中混有水,純度降低;(4)步驟②中,充分反應后,用二氯甲烷萃取水相3次,萃取應該選用分液漏斗進行分液,應選用的實驗裝置是③,分液中分離出有機相的具體操作方法為打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對準分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿燒杯壁流下,當有機層恰好全部放出時,迅速關閉活塞,故答案為③;打開分液漏斗頸部的玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽對準分液漏斗上的小孔),再打開分液漏斗下面的活塞,使下層液體慢慢沿燒杯壁流下,當有機層恰好全部放出時,迅速關閉活塞;(5)根據相關有機物的數據可知,步驟④是將苯甲醛蒸餾出來,蒸餾溫度應控制在178.1℃左右,故答案為178.1℃;(6)根據+NaClO→+NaCl+H2O可知,1mol苯甲醇理論上生成1mol苯甲醛,則3.0mL苯甲醇的質量為1.04g/cm3×3.0cm3=3.12g,物質的量為,則理論上生成苯甲醛的質量為×106g/mol=3.06g,苯甲醛的產率=×100%=67.9%,故答案為67.9%。27、集氣瓶鐵架臺酒精燈澄清石灰水檢驗混合氣體中的二氧化碳是否被完全吸收白色渾濁(或白色沉淀)驗純后點燃(或套接氣球或塑料袋)除去空氣中的CO2CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O不準確,因為E瓶增重的pg包含了水蒸汽的質量【解析】
(1)結合裝置圖書寫裝置名稱;(2)根據檢驗一氧化碳是將一氧化碳轉化為二氧化碳檢驗,從排除干擾方面分析;(3)根據一氧化碳和氧化銅生成銅和二氧化碳、二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁分析;(4)根據一氧化碳具有可燃性燃燒生成二氧化碳,二氧化碳無毒分析;(5)根據二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水分析;(6)根據E中質量的增加量是生成的二氧化碳的質量,再根據二氧化碳的質量計算出一氧化碳的質量,再用一氧化碳的質量除以氣體的總質量即可。【詳解】(1)根據圖示:①為集氣瓶,②為鐵架臺,③為酒精燈;(2)因為實驗室檢驗一氧化碳通常是讓它先轉化為二氧化碳,然后再用澄清石灰水去檢驗二氧化碳.但該混合氣體中原來就有二氧化碳,為了避免引起干擾,所以應該先把二氧化碳吸收完,A裝置目的就是吸收二氧化碳,B裝置用來檢驗混合氣體中二氧化碳是否吸收完全,所以應該用澄清石灰水;(3)氫氣和一氧化碳都會與氧化銅反應,氫氣與氧化銅反應生成水,而一氧化碳與氧化銅反應生成二氧化碳,二氧化碳可以使E中出現混濁現象。即只要E中變渾濁就證明混合氣體中有一氧化碳;(4)E中出來的氣體中有一氧化碳,一氧化碳有毒,不能直接排放到空氣中,一氧化碳具有可燃性燃燒生成二氧化碳,二氧化碳無毒,為了保護環境,應在E裝置右邊的排氣管口點燃氣體;(5)因為實驗室檢驗一氧化碳通常是讓它先轉化為二氧化碳,然后再用澄清石灰水去檢驗二氧化碳,但該混合氣體中原來就有二氧化碳,為了避免引起干擾,所以應該先把二氧化碳吸收完全,A裝置目的就是吸收二氧化碳,,反應方程式為:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;(6)E瓶增重pg.說明生成二氧化碳質量為pg,設生成pg二氧化碳需要一氧化碳的質量為x,則:根據:=,解得x=g,所以混合氣體中CO的質量百分數為:×100%=%,如果去掉D裝置,氫氣與氧化銅反應生成的水也進入E裝置內,誤認為是生成的二氧化碳的質量,所以計算出的一氧化碳質量偏大。【點睛】本題易錯點為(2)中對B裝置作用的判斷,會誤認為B中盛裝濃硫酸來吸收混合氣體中的水蒸氣,該實驗的目的在于檢驗混合氣體中含有一氧化碳,水蒸氣對檢驗一氧化碳基本無影響,二氧化碳的存在是干擾一氧化碳檢驗的重點。28、0.01mol?L-1?min-1CD?NNH+H2?N+NH3<溫度低于To時未達平衡,溫度升高,反應速率加快,NH3的體積分數增大;高于To時反應達平衡,由于該反應是放熱反應,溫度升高平衡常數減小,NH3的體積分數減小(答案合理即可)20%=Ⅱ第Ⅱ步的活化能大,反應速率慢【解析】
(1)對于合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由平衡時生成NH3的物質的量為0.2mol,可求出參加反應的N2為0.1mol,由此可求出在一容積為2L的密閉容器中,前5分鐘的平均反應速率v(N2)。(2)A.加入催化劑,可加快反應速率,但對平衡不產生影響;B.增大容器體積,也就是減小壓強,平衡逆向移動;C.降低反應體系的溫度,平衡正向移動;D.加入一定量N2,平衡正向移動。(3)由圖中可以看出,步驟c中?NNH與H2在催化劑作用下發生反應生成?N和NH3;由圖象可知合成氨反應的反應物總能量大于生成物的總能量。(4)對于放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,To前,隨溫度升高,NH3的體積分數φ(NH3)增大,則表明反應未達平衡,由此得出先增大后減小的原因。令起始時,n(N2)=1mol,則n(H2)=3mol,設參加反應的N2的物質的量為x,從而建立三段式:則,由此可求出x=0.2mol,從而確定H2的轉化率。則平衡分壓p(N2)==4×106pa,p(H2)==1.2×107pa,p(NH3)==2×106pa,代入KP即得。(5)過程①和②中,催化劑不影響反應物的轉化率,對ΔH不產生影響;整個過程②分兩步進行,第二步的活化能大。【詳解】(1)對于合成氨反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),由平衡時生成NH3的物質的量為0.2mol,可求出參加反應的N2為0.1mol,由此可求出在一容積為2L的密閉容器中,前5分鐘的平均反應速率v(N2)==0.01mol?L-1?min-1。答案為:0.01mol?L-1?min-1;(2)A.加入催化劑,可加快反應速率,但對平衡不產生影響,A不合題意;B.增大容器體積,也就是減小壓強,平衡逆向移動,H2的轉化率減小,B不合題意;C.降低反應體系的溫度,平衡正向移動,H2的轉化率增大,C符合題意;D.加入一定量N2,平衡正向移動,H2的轉化率增大,D符合題意;故選CD。答案為:CD;(3)由圖中可以看出,步驟c中?NNH與H2在催化劑作用下發生反應生成?N和NH3,步驟c的反應方程式為?NNH+H2?N+NH3;由圖象可知合成氨反應的反應物總能量大于生成物的總能量,
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