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文檔簡介
2025年高考押題預測卷02高三化學(考試時間:90分鐘試卷滿分:100分)注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回。可能用到的相對分子質量:H-1Li-7C-12N-14O-16F-19Na-23Mg-24Al-27Cl-35.5Ca-40Mn-55Cr-52Fe-56Cu-64第Ⅰ卷(選擇題共48分)一、選擇題:本題共16小題,每小題3分,共48分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.下列物質中,具有極性鍵的非極性分子是()A.SiO2B.SO3C.SO3D.P4【答案】B【解析】根據價層電子對互斥理論,中心原子價層電子對數=σ鍵電子對數+孤電子對數;極性鍵與非極性分子:極性鍵由不同原子形成(電負性差異),而非極性分子整體電荷分布對稱,正負電荷中心重合。A項,SiO2為共價晶體(網狀結構),無獨立分子,A錯誤;B項,SO3中S的價層電子對數為,為sp2雜化,分子為平面三角形(對稱結構),S-O鍵為極性鍵,分子整體無極性,B正確;C項,O3中O的價層電子對數為,為sp2雜化,有1對孤對電子,分子為V形(不對稱),為極性分子,C錯誤;D項,P4的空間構型是正四面體,是非極性分子,其中P-P鍵為非極性鍵,D錯誤;故選B。2.下列表示正確的是()A.P分子的VSEPR模型:B.反-2-丁烯的球棍模型:C.用電子式表示Mg的形成過程:D.鍵線式為的名稱:2,4,4-三甲基戊烷【答案】B【解析】A項,P中心磷原子價層電子對數,采取sp3雜化,則P分子的VSEPR模型應為四面體形,A錯誤;B項,反-2-丁烯中兩個甲基分別位于雙鍵的相反兩側,球棍模型為,B正確;C項,Mg是離子化合物,Mg原子失去電子形成Mg2+,原子得到電子形成,用電子式表示Mg的形成過程:,C錯誤;D項,主鏈最長為5個碳原子,母體為戊烷,烷烴命名時,支鏈位置的代數和應取最小,故2號碳原子上有2個甲基,4號碳原子上有一個甲基,命名為:2,2,4-三甲基戊烷,D錯誤;故選B。3.下列說法不正確的是()A.NaHCO3溶液顯堿性,與NaOH不反應B.SO2有還原性,能防止葡萄酒中一些成分被氧化C.HNO3有酸性,能與NH3反應D.HClO有強氧化性,可用作紙張的漂白劑【答案】A【解析】A項,NaHCO3溶液顯堿性,和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,故A錯誤;B項,SO2具有還原性,按標準添加適量SO2能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,故B正確;C項,HNO3有酸性,能與NH3反應反應生成硝酸銨,故C正確;D項,HClO有強氧化性,能使有色物質褪色,可用作紙張的漂白劑,故D正確;故選A。4.鋁銨礬[NH4Al·12H2O]是一種重要的工業原料。下列說法正確的是()A.鍵角:NH4+>NH3B.半徑:r(O2?)>r(Al3+)C.沸點:H2S>H2OD.電負性:χ(H)>χ(Al)【答案】A【解析】A項,NH4+的中心原子價電子對數是4,無孤電子對,NH3中心原子價電子對數為4,有1個孤電子對,所以鍵角:NH4+>NH3,故A正確;B項,Al3+和O2?電子層結構相同,則核電荷數越大,離子半徑越小,則離子半徑:r(O2?)>r(Al3+),故B錯誤;C項,H2O中含有氫鍵,H2S中不含氫鍵,則沸點:H2O>H2S,故C錯誤;D項,AlH3中氫元素化合價為-1價,鋁元素化合價為+3價,則電負性:χ(H)>χ(Al),故D錯誤;故選A。5.下列說法不正確的是()A.裝置①用于驗證鐵與水蒸氣反應B.裝置②用于在通風櫥內制取無水AlCl3C.裝置③用于煤的干餾實驗D.裝置④用于比較碳酸和苯酚的酸性強弱【答案】D【解析】A項,鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣,用火柴點燃肥皂泡檢驗氫氣,會產生淡藍色火焰和輕微的爆鳴,A正確;B項,加熱AlCl3·6H2O和SOCl2,SOCl2遇水生成的氯化氫,抑制了氯化鋁的水解,其反應化學方程式為AlCl3·6H2O+6SOC12A1C13+6SO2↑+12HCl↑,可制取無水AlCl3,B正確;C項,煤干餾生成固態的焦炭、液態的煤焦油、氣態的焦爐氣,煤焦油的密度比水大且不溶于水,具支試管中上層為水層,下層為煤焦油,C正確;D項,醋酸具有揮發性,醋酸和碳酸鈉反應生成的二氧化碳中混有醋酸氣體,醋酸也可以和苯酚鈉溶液反應生成苯酚,裝置④不能用于比較碳酸和苯酚的酸性強弱,D錯誤;故選D。6.PH3常作為一種熏蒸劑,在貯糧中用于防治害蟲,一種制備PH3的流程如圖所示:下列說法錯誤的是()A.上述流程中每一步均屬于氧化還原反應B.流程中,PH3都屬于還原產物C.已知次磷酸(H3PO2)為一元酸,則次磷酸鈉(NaH2PO2)屬于正鹽D.1mol次磷酸分解時轉移2mol電子【答案】A【解析】A項,NaH2PO2和H2SO4反應生成H3PO2和NaHSO4,無元素化合價發生變化,為非氧化還原反應,A錯誤;B項,反應P4+3NaOH(濃)+3H2O3NaH2PO2+PH3↑中,P元素的化合價由0價降至PH3中的-3價,PH3為還原產物,H3PO2中P的化合價為+1價,PH3的化合價為-3價,所以H3PO2分解生成PH3為還原反應,PH3屬于還原產物,B正確;C項,因H3PO2為一元酸,只能電離出一個H+,NaH2PO2中無法電離出H+,NaH2PO2為正鹽,C正確;D項,H3PO2分解方程式為2H3PO2=H3PO4+PH3↑,P從+1價升高到+5價,同時,P從+1價降低到-3價,在該反應中,2molH3PO2,轉移4mol電子,1molH3PO2分解時轉移2mol電子,D正確;故選A。7.結構決定性質,性質決定用途。下列物質性質和用途相匹配的是選項物質性質用途A氨氣極易溶于水液氨常用作制冷劑BSiO2硬度大SiO2可用作制光導纖維C鐵粉還原性強鐵粉可用做食品袋中的抗氧化劑DSO2有毒葡萄酒里含有的SO2具有殺菌和抗氧化作用【答案】C【解析】A項,氨氣易液化,液氨汽化需要吸收大量的熱,可用作制冷劑,A項不符合題意;B項,光導纖維的主要成分是二氧化硅,光導纖維是利用光的全反射原理,與二氧化硅的硬度大小無關,B項不符合題意;C項,鐵粉可用作食品袋中的抗氧化劑,因為其具有強還原性,C項符合題意;D項,SO2具有還原性且能使蛋白質變性,葡萄酒里含有的SO2具有殺菌和抗氧化作用,D項不符合題意;故選C。8.下列反應對應的離子方程式書寫正確的是()A.Na2SO3與70%的濃硫酸混合:SO32-+2H+=SO2↑+H2OB.NH4HCO3與足量的濃溶液混合:NH4++HCO3-+OH-=NH3↑+CO2↑+H2OC.Cl2通入水中:Cl2+H2O=2H++Cl-+ClO-D.用酸性高錳酸鉀標準溶液滴定草酸:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O【答案】A【解析】A項,硫酸和亞硫酸鈉反應生成二氧化硫、硫酸鈉和水,離子方程式為:SO32-+2H+=SO2↑+H2O,A正確;B項,電荷不守恒,正確的離子方程式為:NH4++HCO3-+2OH-=NH3·H2O+CO32-+H2O,B錯誤;C項,次氯酸是弱酸,不能拆,正確的離子方程式為:Cl2+H2OHCl+HClO,C錯誤;D項,草酸是弱酸,不能拆,正確的是:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,D錯誤;故選A。9.在化學合成和生物活性研究基礎上,我國學者團隊發現了具有顯著抗骨肉瘤活性的氧雜蒽類化合物,該研究涉及的一個反應如圖所示。下列說法錯誤的是()A.甲、乙互為同分異構體B.甲、乙含相同數目的手性碳原子C.甲、乙均能使酸性KMnO4溶液褪色D.甲、乙均能與H2發生加成反應【答案】A【解析】A項,兩者含O原子量不同,分子式不同,故不是同分異構體,A錯誤;B項,,甲、乙含相同數目的手性碳原子,B正確;C項,甲、乙均含有羥基,以及與苯相連的C原子上含有H,能使酸性KMnO4溶液褪色,C正確;D項,甲、乙均含有苯環、酮羰基,均能與H2發生加成反應,D正確;故選A。10.由短周期主族元素X、Y、Z、M、Q組成的離子液體,結構式如圖所示,X、Y、Z、M、Q原子序數依次增大。下列說法正確的是()A.基態原子未成對電子數:X<QB.氣態氫化物的穩定性:Z>MC.該離子中X原子采取sp3雜化,Y原子采取sp雜化D.YM3與YH3相比,YH3與Cu2+配位的能力更強【答案】D【解析】分析離子液體的結構式,所有的X都形成四個共價鍵,且原子序數較小,考慮是C元素;所有的Z元素形成兩個共價鍵,且原子序數比X大,考慮是O元素;所有的M元素形成一個共價鍵,考慮是F元素或Cl元素。所有的Q元素形成六個共價鍵,則Q為S元素。根據M元素原子序數小于Q原子,則M為F元素;由于每個X、Z、M、Q各自形成的共價鍵數目都一樣,因此該-1價復雜陰離子多出的一個電子應在Y上。Y多一個電子后形成兩個共價鍵,說明此時Y元素最外層有6個電子,則可以確定Y為N元素。A項,C、S基態原子未成對電子數均為2個,故基態原子未成對電子數:X=Q。A項錯誤;B項,元素的非金屬性:O<F,因此氣態氫化物的穩定性H2O<HF,B項錯誤;C項,該離子中X元素形成4個共價鍵,O元素采取sp3雜化,N元素此時同O元素一樣,也是采取sp3雜化,C項錯誤;D項,YM3與YH3分別為NF3和NH3。NF3中F原子的強吸電子效應使N原子上的孤電子對離N近,不易給出孤電子對形成配位鍵,故NH3與Cu2+配位的能力更強,D項正確。故選D。11.焦炭催化還原SO2既可除去SO2,同時還可以回收硫(S2):2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)。一定壓強下,向1L密閉容器中加入足量的焦炭、催化劑和1molSO2,測得SO2的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度的變化關系如圖所示。下列說法正確的是()A.a點時,反應逆向進行B.圖中a、b、c、d四點,只有c點處于平衡狀態C.T3℃時增大壓強(壓縮容器),能增大活化分子百分數D.該反應的ΔH>0【答案】B【解析】SO2的生成速率代表逆反應速率,S2(g)的生成速率代表正反應速率。A項,a點時,SO2的生成速率與S2(g)的生成速率相等,說明S2(g)的生成速率大于消耗速率,反應正向進行,故A錯誤;B項,平衡狀態時,SO2的生成速率與S2(g)的生成速率為2:1,故B正確;C項,T3℃時增大壓強(壓縮容器),增大了單位體積內的活化分子數,但活化分子百分數不變,故C錯誤;D項,升高溫度平衡向吸熱方向移動,c點對應溫度升高到d點對應溫度,SO2的生成速率與S2(g)的生成速率之比大于2∶1,說明SO2的生成速率大于其本身消耗速率,平衡逆向移動,即逆反應是吸熱反應,則正反應是放熱反應,△H<0,故D錯誤;故選B。12.鈉離子電池有耐高溫、安全的特點,現有從廢水中回收鈉的裝置如圖,中間室中電極材料具有選擇性吸附、可將Na+轉化為NaMO2,而脫出Na+轉化為Na1-xMO2(M為某過渡金屬)的功能,廢水中鈉以形式回收。下列有關說法錯誤的是()A.第一步吸附鈉時,應接通“電源1”B.第二步脫出鈉時,中間室電極反應式為NaMO2-xe-=Na1-xMO2+xNa+C.為完成鈉離子的吸附/脫出,交換膜“a”“b”應選用陰離子交換膜。D.產品室每生成8gNaOH,理論上標準狀況下惰性電極1上生成O2體積為【答案】C【解析】A項,吸附時,中間室電極要將Na+轉化為NaMO2,需要得到電子發生還原反應,該電極作陰極,應接通“電源1”,A正確;B項,脫出鈉時,NaMO2轉化為Na1-xMO2,Na元素化合價升高,發生氧化反應,電極反應式為NaMO2-xe-=Na1-xMO2+xNa+,B正確;C項,無論是吸附還是脫出鈉的過程,都是Na+在中間室與其他室之間移動,所以交換膜“a”“b”應選用陽離子交換膜,讓Na+通過,而不是陰離子交換膜,C錯誤;D項,產品室生成NaOH是因為H2O電離出的H+放電,電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-,生成8g(即0.2mol)NaOH,轉移0.2mol電子。惰性電極1上發生反應2H2O-4e-=O2↑+4H+,根據電子守恒,生成O2的物質的量為0.05mol,標準狀況下體積為,D正確;故選C。13.硫代硫酸鹽是一類具有應用前景的浸金試劑。硫代硫酸根離子(S2O32-,結構如圖1)可看作是SO42-中的一個O原子被S原子取代。MgS2O3·6H2O的晶胞形狀為長方體,邊長分別為apm、bpm、cpm,結構如圖2所示,設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法錯誤的是()A.晶胞中[Mg(H2O)6]2-的個數為4B.S2O32-的空間結構為四面體形C.S2O32-中1號S原子可作配位原子D.晶體的密度為【答案】C【解析】A項,晶胞中,[Mg(H2O)6]2-的個數為,故A正確;B項,S2O32-可看作是SO42-中的1個O原子被S原子取代的產物,二者結構相似,SO42-的中心S原子的價層電子對數為,即SO42-的空間結構為正四面體形,所以S2O32-的空間結構為四面體形,故B正確;C項,具有孤電子對的原子可以給中心原子提供電子對配位,S2O32-中的中心原子S的價層電子對數為4,無孤電子對,不能作配位原子,故C錯誤;D項,1個MgS2O3·6H2O晶胞中,[Mg(H2O)6]2-的個數為4,S2O32-的個數為4,晶胞體積為,則晶胞密度為,故D正確;故選C。14.多取代呋喃(M)是許多天然產物和具有生物活性的重要藥物的基本結構單元。由炔基酮(A)與重氮酯環加成生成M的反應機理如圖所示。下列說法中錯誤的是()A.反應物A中最多有8個原子共平面B.反應過程中Cu原子成鍵數目沒有變化C.反應過程中有極性鍵和非極性鍵的斷裂和形成D.合成M的總反應為+N2=CHCOOCH3+N2【答案】B【解析】A項,反應物A為CH3COCCCH3,5個C原子、1個O原子和每個-CH3上1個H原子共8個原子共平面,A正確;B項,中間產物B、D中Cu原子成鍵數目為2,C中Cu原子成鍵數目為3,則反應過程中Cu原子成鍵數目有變化,B錯誤;C項,反應②中有碳碳單鍵的形成和碳碳三鍵中的π鍵斷裂,有非極性鍵的形成和斷裂;反應③中有C=O鍵的斷裂和C—O鍵的形成,有極性鍵的斷裂和形成,C正確;D項,由反應機理圖可知,合成M的總反應的反應物為炔基酮(A)和重氮酯環(N2=CHCOOCH3),生成物為M和N2,則合成M的總反應為:+N2=CHCOOCH3+N2↑,D正確;故選B。15.二元弱酸的酸式鹽溶液,存在如下4種平衡:HA-質子自遞平衡:HA-+HA-H2A+A2-HA-電離平衡:HA-H++A2-HA-水解平衡:HA-+H2OH2A+OH-水電離平衡:H2OH++OH-已知:25℃,Ka1(H2CO3)=4.5×10-7,Ka2(H2CO3)=4.7×10-11mol·L-1、Ksp(Ag2CO3)=8.3×10-12。下列說法不正確的是()A.NaHCO3溶液存在的4種平衡中,平衡常數最大的是HCO3-的質子自遞平衡B.10-4mol·L-1的極稀NaHCO3溶液中粒子濃度大小關系:cH2CO3>cOH->cCO32->cH+C.加水稀釋NaHCO3溶液的過程中可能出現:cH2CO3=cCO32-D.濃度均為0.2mol·L-1的NaHCO3溶液與AgNO3溶液等體積混合,可析出Ag2CO3沉淀【答案】C【解析】A項,HA-+HA-H2A+A2-的平衡常數=,HA-水解平衡常數,比較可知,平衡常數最大的是HCO3-的質子自遞平衡,A正確;B項,10-4mol·L-1的極稀NaHCO3溶液中,,得到,,pH≈7.164,A項可知,HCO3-水解程度大于電離程度,則cH2CO3>cCO32-,且,則,溶液pH≈7.164,,則成立;,則cOH->cCO32-成立;pH≈7.164,,則:cCO32->cH+成立,故離子濃度大小關系為:cH2CO3>cOH->cCO32->cH+,B正確;C項,加水稀釋NaHCO3溶液的過程中,HCO3-水解程度大于電離程度,則cH2CO3>cCO32-,C錯誤;D項,濃度均為0.2mol·L-1的NaHCO3溶液與AgNO3溶液等體積混合后,,,,,則析出Ag2CO3沉淀,D正確;故選C。16.室溫下,用含少量Cu2+的MnSO4溶液制備MnCO3的過程如下:注:“沉錳”時n(NH4HCO3):n(Mn2+)=2.5:1,
控制溶液pH=7.下列說法正確的是()A.NH4HCO3溶液中:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3)B.“過濾1”所得濾液中:C.“沉錳”時發生反應:Mn2++HCO3-=MnCO3↓+H+D.“過濾2”所得濾液中:c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(HS—)+2c(S2—)【答案】B【解析】含少量Cu2+的MnSO4溶液中加入硫化銨沉淀Cu2+,過濾后,加入碳酸氫銨生成碳酸錳。A項,NH4HCO3溶液中,根據元素守恒可得:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO?),故A錯誤;B項,“過濾1”所得濾液是硫化銅的飽和溶液,而無硫化錳沉淀,則c(Cu2+)c(S2-)=Ksp(CuS),而c(Mn2+)c(S2-)<Ksp(MnS),則,故B正確;C項,“沉錳”時發生反應:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑,故C錯誤;D項,“過濾2”所得濾液中,pH=7,根據電荷守恒可得:c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(HS-)+2c(S2-)+2c(SO42-)+c(OH-),c(H+)=c(OH-),則c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(HS—)+2c(S2—)+2c(SO42-),故D錯誤;故選B。第II卷(非選擇題共52分)二、非選擇題:本題共4小題,共52分。17.(16分)鋰元素被廣泛應用于電動汽車、軍事通訊以及航空航天等領域。請回答:(1)關于氫和堿金屬的描述,下列說法正確的是___________。A.熔點:H2B.金屬單質密度:Rb>K>Na>LiC.得到一個電子釋放的能量:H>LiD.價電子排布為和的原子能量相同(2)某化合物的晶體結構如下圖所示。①該化合物的化學式為。②該化合物中有種不同化學環境的Li+,N3-的配位數為。(3)K、Rb的氫氧化物與O3反應,可以制得臭氧化物KO3、RbO3;而LiO3不能穩定存在,只能以[Li(NH3)4]O3的形式存在。請從離子半徑的角度分析LiO3極不穩定的原因。(4)近年來,LiO4成為動力鋰電池首選的正極材料。某興趣小組在進行專題探究后設計了以下兩種制備LiO4的方法:Ⅰ.用廢渣制備,再將產物與Li2CO3、H3PO4在高溫下反應制得LiO4。Ⅱ.用LiOH、O4、H3PO4和抗壞血酸混合溶液在pH=6的環境下反應制得LiO4。已知:LiO4在酸性較強的環境下不穩定。①方法Ⅰ,將廢渣(記為)置于CO2氣氛中煅燒,可得到和一種可燃性氣體,該反應的化學反應方程式為。②方法Ⅱ,控制pH=6的原因是。請根據兩種制備方法的差異,推測方法Ⅱ相對于方法Ⅰ的優勢。(寫出2點即可)③為回收廢舊鋰離子電池正極材料[主要成分為LiO4和]中的Li+,設計流程如下:溶液A是,條件B是,兩步操作C是。【答案】(1)ACD(2分)(2)Li3N(1分)2(1分)8(1分)(3)Li+半徑太小,導致O3-離子相互接觸或導致負離子相互接觸(2分)(4)①+8CO2=+8CO(2分)②pH太低,無法形成LiO4沉淀;pH太高,水解且易生成LiOH、Li3PO4等沉淀(2分)產品純度較高(不含雜質);水溶液中反應,條件容易控制;反應條件溫和,節能(2分)③NaOH溶液(1分)高溫(1分)用碳酸水浸出、過濾(1分)【解析】電池正極材料[主要成分為LiO4和Al]用溶液A溶解得到含Al的溶液和浸出渣,溶液A為堿性溶液,Al可以溶解,LiO4不溶解,浸出渣LiO4與褐煤在高溫下反應,再經過碳酸酸溶過濾得到浸出液LiHCO3溶液和含鐵、P的浸出渣。(1)A項,H2、D2、T2都是分子晶體,分子量H2<D2<T2,分子間作用力H2<D2<T2,熔點H2<D2<T2,A正確;B項,堿金屬元素中K的密度小于Na的密度,B錯誤;C項,H與Li屬于同主族元素,原子半徑H小于Li,得電子能力H>Li,得到一個電子釋放的能量:H>Li,C正確;D項,2p能級三個軌道能量相同,價電子排布為和的Li原子能量相同,D正確;故選ACD;(2)①根據晶胞結構,Li+的個數為,N3-的個數為,化學式為Li3N;②Li的環境有面心和棱上兩種;根據晶胞結構,一個頂角的N3-離子周圍最近的Li+有8個(同一層有6個,上下個1個);(3)Li+半徑太小,導致O3-離子相互接觸或導致負離子相互接觸而排斥,不能形成穩定的化合物;(4)①廢渣(記為)置于CO2氣氛中煅燒,可得到和一種可燃性氣體為CO,根據電子守恒和原子守恒,該反應的化學反應方程式為:+8CO2=+8CO;②控制pH=6的原因是:pH太低,無法形成LiO4沉淀;pH太高,水解且易生成LiOH、Li3PO4等沉淀;③根據分析,溶液A為強堿性溶液,為NaOH溶液;條件B需要在高溫下反應;兩步操作為用碳酸水浸出、再過濾。18.(12分)一氧化碳是合成氣和各類煤氣的主要成分,是有機化工的重要原料,也可用作燃料及精煉金屬的還原劑。回答下列問題:(1)CO與H2、O2可以合成乙二醇,反應為2CO(g)+O2(g)+5H2(g)=HOCH2CH2OH(l)+2H2O(l)。已知:CO(g)、H2(g)、乙二醇(1)的燃燒熱分別為、、。則反應2CO(g)+O2(g)+5H2(g)=HOCH2CH2OH(l)+2H2O(l)的ΔH=。(2)工業合成光氣的原理為CO(g)+(g)CO(g)ΔH。一定條件下,在密閉容器中充入1molCO與1molCO合成CO,平衡時CO的轉化率與溫度的倒數(),壓強的關系如圖所示。①若該反應的熵變為ΔSJ·mol-1·K-1),則溫度(填“大于”“小于”或“等于”)時,該反應自發。②圖示中達到平衡所需要的時間最短的點是(填“a點”“B點”或“c點”)。(3)CH4-CO2重整反應可獲得合成氣CO和H2,主要反應如下:反應I:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)反應Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反應Ⅲ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)一定溫度下,起始時將1molCH4和1.01molCO2的混合氣體充入某恒容密閉容器中,平衡時測得n(CO)=1.8mol,CH4和H2O的物質的量分數相等。①平衡時甲烷的轉化率為。②若起始壓強為12kPa,則該溫度下反應Ⅱ的平衡常數Kp=(Kp為用分壓表示的平衡常數,分壓總壓物質的量分數,結果保留三位有效數字)。(4)八羰基二鈷[Co2(CO)8]主要用作有機化合物羰基化反應的催化劑,可由Co與CO在高溫高壓條件下直接合成。Co2(CO)8中碳原子是該配位化合物的配原子,其理由是。(5)研究人員開發出了不需要將CO2溶解在水溶液中,而是通過采用多孔催化劑電極將CO2轉化為CO的電解池,工作原理如圖1所示。為了使CO2氣體直接發生反應,需要在催化劑層內形成大量的由CO2(氣體)、H2O(液體)、催化劑(固體)聚集而成的三相界面,如圖2所示。①陰極的電極反應式為。②標準狀況下,二氧化碳按的氣流速率通過該裝置。電解20min后,測得電解效率和選擇性,若通過某電極的電子全部用來生成氧氣,理論上產生O2的質量為g。【答案】(1)(2分)(2)小于(1分)a點(1分)(3)80%(2分)0.643(2分)(4)碳元素的電負性比氧元素小,容易給出孤電子對(2分)(5)CO2+H2O+4e-=CO+2OH-(1分)360(1分)【解析】(1)根據①;②;③;根據蓋斯定律:2×①+5×②-③得到:2CO(g)+O2(g)+5H2(g)=HOCH2CH2OH(l)+2H2O(l);則;(2)①根據圖示可知,溫度越高,平衡時CO的轉化率越小,所以反應CO(g)+(g)CO(g)的ΔH,由于該反應的ΔS,由ΔG=ΔHΔS能自發進行,ΔHΔS,所以(因ΔS為負,不等號方向改變);②a點的溫度要比b點和c點的高,且壓強大,反應速率快,a點達到平衡時間最短;(3)①設平衡時,,,由原子守恒可得:C守恒:;H守恒:;O守恒:聯解可得,、、,所以平衡時CH4的轉化率為;②平衡時,,,,,,反應Ⅱ是氣體分子數不變的反應,可用物質的量之比代替分壓之比,故反應Ⅱ的;(4)Co2(CO)8中碳元素的電負性比氧元素小,碳原子容易給出孤電子對形成配位鍵,是該配位化合物的配原子;(5)①根據圖示可知,陰極上二氧化碳得電子被還原為一氧化碳,電極反應式為CO2+H2O+4e-=CO+2OH-;②的氣流速率通過該裝置,電解20min,則CO2體積為448L,S(CO)=90%,得,即18mol,轉移的電子為36mol,又因為,得通過電極的電子為,依據陽極的電極反應式2H2O-4e-=O2↑+4H+可知,理論上產生O2的物質的量為11.25mol,質量為360g。19.(12分)過氧化鈣、過氧化銅可用作化工生產的氧化劑和催化劑。Ⅰ.過氧化鈣的制備。過氧化鈣(CaO2)在室溫下穩定。微溶于水,可溶于稀酸生成過氧化氫。實驗室制備過氧化鈣的過程如下:(1)“煮沸”的目的是。(2)“沉淀”反應的化學方程式為。(3)CaO2·8H2O需烘干轉化為CaO2。烘干時需控溫140℃的原因是。Ⅱ.過氧化銅的制備。反應[Cu(NH3)4]2++H2O2+2H2O=CuO2↓+2NH4++2NH3·H2O可用于制備黃褐色固體CuO2。實驗裝置與實驗用到的試劑如題圖所示。(4)補充完整由膽礬制備過氧化銅的實驗步驟:稱取NH4Cl和·5H2O各2.0g于三頸燒瓶中,加入40mL水溶解,,過濾,洗滌,晾干,稱重。(5)測定產品純度。取產品0.1000g與過量酸性KI溶液完全反應后,溶液呈弱酸性。以淀粉為指示劑,用0.1000mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液30.00mL。已知:CuO2+I-+H+→CuI+I2+H2O(未配平),I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。計算產品中CuO2的純度(寫出計算過程)。、【答案】(1)使得溶液中二氧化碳氣體逸出(2分)(2)CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl(2分)(3)溫度過低不能有效烘干,高于140℃會使得CaO2·8H2O受熱分解(2分)(4)邊攪拌邊0.03mol/L氫氧化鈉溶液,至溶液變為深藍色,將溶液置于冰水浴中,邊攪拌邊加入3%過氧化氫溶液至產生黃褐色沉淀,停止攪拌,靜置,向上層清液中滴加3%過氧化氫溶液至無沉淀生成(3分)(5)96%(3分)【解析】碳酸鈣和稀鹽酸反應后煮沸除去溶解的二氧化碳,濾液加入氨水、過氧化氫沉淀得到CaO2·8H2O和含氯化銨的濾液,CaO2·8H2O處理得到CaO2。(1)碳酸鈣和稀鹽酸生成二氧化碳,“煮沸”的目的是使得溶液中二氧化碳氣體逸出,防止沉淀時生成碳酸鈣雜質;(2)“沉淀”反應為氯化鈣和氨水、過氧化氫生成CaO2·8H2O沉淀和氯化銨,化學方程式為CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl;(3)烘干時需控溫140℃的原因是溫度過低不能有效烘干,高于140℃會使得CaO2·8H2O受熱分解;(4)已知,反應[Cu(NH3)4]2++H2O2+2H2O=CuO2↓+2NH4++2NH3·H2O可用于制備黃褐色固體CuO2;氫氧化鈉和氯化銨能生成一水合氨,一水合氨能和銅離子轉化為深藍色[
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