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PAGE河南省三市(許昌、濟源、平頂山)2025屆高三化學下學期其次次聯(lián)考試題(含解析)留意事項:1答卷前,考生務必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。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,再選涂其它答案標號?;卮鸱沁x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,將答題卡交回??赡苡玫降南鄬υ淤|量:H-1Li-7C-12N-14O-16P-31K-39Fe-56I-127一、選擇題:本題共13小題,每小題6分,共78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.磁山(在今河北省邯鄲市武安)是我國四大獨創(chuàng)之一指南針的發(fā)源地。據(jù)《古礦錄》記載:《明史地理志》稱:“磁州武安縣西南有磁山,產(chǎn)磁鐵石?!蔽闹械拇盆F石的主要化學成分應當是()A.Fe2O3 B.FeO C.Fe3O4 D.Fe(OH)3【答案】C【解析】【分析】【詳解】依據(jù)題干信息可知磁鐵石應具有磁性,F(xiàn)e2O3、FeO、Fe(OH)3都不具有磁性,F(xiàn)e3O4俗稱磁鐵,具有磁性,所以磁鐵礦的主要成分主要為Fe3O4,故答案為C。2.下列說法中正確的是()A.酒精的濃度越大其消毒殺菌的效果越好B.人體須要的各種微量元素必需通過保健食品進行補充C.谷氨酸鈉主要是以石油或煤為原料合成的化工產(chǎn)品D.淀粉等糖類物質是人體須要能量的主要來源【答案】D【解析】【詳解】A.酒精濃度過高,會使蛋白質快速凝固,在病毒表面形成一層愛護膜,阻擋酒精滲入內(nèi)部,無法達到消毒殺菌的效果,故A錯誤;B.平常所吃的食物,如蔬菜水果等都可以補充人體須要的各種微量元素,故B錯誤;C.谷氨酸鈉可用小麥面筋等蛋白質為原料制成,也可由淀粉或甜菜糖蜜中所含焦谷氨酸制成,石油或煤為原料合成的化工產(chǎn)品主要為塑料、合成橡膠和合成纖維等,故C錯誤;D.糖類物質是人體能量的主要來源,淀粉屬于多糖可以水解產(chǎn)生葡萄糖,故D正確;故答案為D。3.環(huán)之間共用一個碳原子的化合物稱為螺環(huán)化合物,螺[2,3]己烷的結構為,已知環(huán)烷烴的碳原子數(shù)越少越簡潔開環(huán)加成。下列說法中正確的是()A.的名稱為螺[4,3]辛烷B.的全部碳原子處于一個平面C.螺[2,3]己烷是己烯的同分異構體D.螺[2,3]己烷加氫可能生成己烷【答案】D【解析】【詳解】A.依據(jù)螺[2,3]己烷的結構為,可知的名稱為螺[3,4]辛烷,故A錯誤;B.該分子中有4個碳原子連接在同一飽和碳原子上,形成四面體結構,不行能所以碳原子處于一個平面,故B錯誤;C.螺[2,3]己烷的分子式為C6H10,己烯的分子式為C6H12,二者分子式不同,不是同分異構體,故C錯誤;D.螺[2,3]己烷開環(huán)加氫可以生成己烷,故D正確;故答案為D。4.下列試驗方法中正確的是()A.銅的精煉B.除去乙烷中的乙烯C.稀釋濃硫酸D.制備乙酸乙酯【答案】A【解析】【詳解】A.銅的精煉中,粗銅作陽極,精銅作陰極,硫酸銅溶液作電解質溶液,故A正確;B.高錳酸鉀酸性溶液氧化乙烯生成二氧化碳,因此乙烷中還是會混有二氧化碳氣體,故B錯誤;C.容量瓶不能用于稀釋濃溶液、溶解固體等,因此不能在容量瓶中稀釋濃硫酸,故C錯誤;D.制備乙酸乙酯時,乙酸乙酯在氫氧化鈉溶液中會發(fā)生水解,應用碳酸鈉溶液收集乙酸乙酯,故D錯誤;故選A。5.碘酸鉀常用作食鹽加碘劑以防止缺碘疾病,也是常用的基準物質和氧化劑。工業(yè)上碘酸鉀可用如圖所示裝置進行制備。下列說法錯誤的是()A.其陽極反應式是I-+3H2O-6e-=IO+6H+B.該工業(yè)過程中KOH是循環(huán)利用的物質C.制得21.4gKIO3產(chǎn)生標況下H26.72LD.該工業(yè)過程運用陽離子交換膜【答案】A【解析】【分析】該裝置為電解池裝置,依據(jù)電子流向可知左側為陰極,水電離出的氫離子得電子生成氫氣,右側為陽極,碘離子失電子生成碘酸根。【詳解】A.右側為陽極,電解質溶液顯堿性,所以碘離子失電子再和氫氧根作用生成碘酸根,電極方程式為Iˉ+6OHˉ-6e-=IO+3H2O,故A錯誤;B.該裝置左側陰極上水電離出的氫離子放電生成氫氣,同時產(chǎn)生OHˉ,右側電解質中溶液中鉀離子通過離子交換膜進入陰極,所以陰極產(chǎn)物為氫氣和KOH,陽極消耗KOH,所以該工業(yè)過程中KOH是循環(huán)利用的物質,故B正確;C.21.4gKIO3的物質的量為=0.1mol,I元素化合價由-1價變?yōu)?5價,化合價上升6價,所以生成0.1mol碘酸鉀時轉移0.6mol電子,依據(jù)電子守恒可知此時陰極生成0.3mol氫氣,標況下體積為6.72L,故C正確;D.該裝置左側陰極上水電離出的氫離子放電生成氫氣,同時產(chǎn)生OHˉ,為了使右側產(chǎn)生的碘酸鉀更純,須要防止氫氧根進入陽極,同時右側電解質中溶液中鉀離子須要通過離子交換膜進入陰極,所以離子交換膜為陽離子交換膜,故D正確;故答案為A。6.下列試驗操作、現(xiàn)象和結論均正確的是()選項試驗操作現(xiàn)象結論A常溫下將鋁塊放入濃硝酸中無明顯現(xiàn)象發(fā)生鋁常溫下與濃硝酸不反應B切開金屬鈉,視察其斷面的改變斷面漸漸失去光澤緣由是生成了Na2O2C將Cl2和H2S氣體在集氣瓶中混合視察現(xiàn)象瓶壁上出現(xiàn)黃色固體Cl2氧化性比S強D在試管中加入少量苯,再加入溴水,振蕩視察現(xiàn)象水層呈無色苯與溴發(fā)生取代反應A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【詳解】A.濃硝酸具有強氧化性,在室溫下會將金屬Al表面氧化產(chǎn)生一層致密的氧化物愛護膜,阻擋金屬的進一步反應,即發(fā)生鈍化現(xiàn)象,A錯誤;B.金屬鈉是銀白色金屬,切開金屬鈉,會視察到新切面會快速變暗,這是由于室溫下金屬鈉被空氣中的氧氣氧化產(chǎn)生了Na2O,B錯誤;C.Cl2與H2S混合會發(fā)生化學反應:Cl2+H2S=2HCl+S,該反應是氧化還原反應,Cl2作氧化劑,H2S作還原劑,反應產(chǎn)生的S是淡黃色固體,因此會視察到瓶壁上出現(xiàn)黃色固體,可證明物質的氧化性Cl2>S,C正確;D.溴在苯中溶解度比在水中大,水與苯互不相溶,因此溴水中的溴被苯萃取出來,從而使溴水層幾乎呈無色,不能證明苯與溴發(fā)生了反應,D錯誤;答案選C。7.X、Y、Z、W均為短周期元素,在周期表中Y和Z處于同一主族,X和Y、Z和W處于相鄰位置。W的原子最外層和K層的電子數(shù)之差等于X元素原子的最外層電子數(shù),Y元素可以分別與另外三種元素同時存在于多種常見酸中。則下列說法中正確的是()A.Z對應的酸性氧化物只有一種B.W單質水溶液比單質狀態(tài)時氧化實力更強C.X、Y的簡潔氫化物的混合物中分子和離子共有5種D.最高價氧化物對應水化物的酸性W的比Z弱【答案】B【解析】【分析】短周期元素Y元素可以分別與另外三種元素同時存在于多種常見酸中,則Y是O元素;在周期表中Y和Z處于同一主族,則Z是S元素;X和Y、Z和W處于相鄰位置。W的原子最外層和K層的電子數(shù)之差等于X元素原子的最外層電子數(shù),若W核外電子排布是2、8、7,W是Cl元素,Cl元素與S元素相鄰,X核外電子排布為2、5,是N元素,與O元素相鄰,符合題意;若W核外電子排布是2、8、5,則X核外電子排布是2、3,元素是B原子,與O不相鄰,不符合題意,故X、Y、Z、W分別是N、O、S、Cl元素,然后依據(jù)問題逐一分析解答。【詳解】依據(jù)上述分析可知:X是N元素,Y是O元素,Z是S元素,W是Cl元素。A.Z是S元素,Z形成的氧化物SO2、SO3都是酸性氧化物,A錯誤;B.W是Cl元素,Cl2溶于水,與水發(fā)生反應產(chǎn)生HCl、HClO,氧化性:HClO>Cl2,B正確;C.X是N元素,Y是O元素,NH3溶于水,與水反應產(chǎn)生NH3·H2O,NH3·H2O是弱電解質,在溶液中存在電離平衡,在氨水中存在的微粒有NH3·H2O、NH3、H2O、NH4+、OH-、H+,微粒共6種,C錯誤;D.由于元素的非金屬性Cl>S,所以最高價氧化物對應水化物的酸性:HClO4>H2SO4,D錯誤;故合理選項是B?!军c睛】本題考查元素周期表、元素周期律學問。依據(jù)元素形成化合物的特點及相互關系推斷元素是本題解答關鍵。駕馭元素的位、構、性的關系結合元素和化合物的學問分析解答。三、非選擇題:共174分。第22~32題為必考題,每個試題考生都必需作答。第33~38題為選考題,考生依據(jù)要求作答。(一)必考題:共129分。8.無水CuCl2為棕黃色固體,用于顏料、木材防腐等工業(yè),并用作消毒劑、媒染劑、催化劑等。試驗室用如圖所示裝置制取CuCl2。(夾持裝置省略)步驟1:制備時,首先依據(jù)圖1所示連接試驗裝置。打開兩處的止水夾,檢驗裝置的氣密性。步驟2:用鑷子向H管一端裝入少量石棉,將其置于H管連通管以下部分且靠近連通管約處,將卷成團狀的細銅絲置于石棉上。H管的另外一端裝入少量KMnO4固體。在注射器中裝入少量濃鹽酸,待用。步驟3:關閉止水夾2,打開止水夾1,將H管如圖2所示傾斜放置,點燃酒精燈,加熱銅絲直至其呈紅熱狀態(tài)。馬上將濃鹽酸注入H管使其與KMnO4發(fā)生反應(留意調(diào)整H管傾斜度以利于濃鹽酸的加入),視察到有黃綠色氣體通過連通管部分進入H管另一端,繼而與熱銅絲燃燒得到產(chǎn)物。待反應結束后,等待一段時間再打開止水夾2,關閉止水夾1,拉動注射器將蒸餾水漸漸的吸入H管中,在H管底部得到CuCl2溶液。最終進行尾氣的處理操作。請回答以下有關問題。(1)檢驗圖1所示裝置氣密性時的操作方法是______。反應過程中將H管傾斜放置的目的是_________(寫出一條即可)。(2)濃鹽酸與KMnO4反應的化學方程式為______。熱銅絲燃燒得到產(chǎn)物時,銅絲上方的H管中視察到的現(xiàn)象是_____。反應結束后,“等待一段時間”再進行后續(xù)操作的緣由是______。(3)試驗視察到蒸餾水漸漸地吸入H管中時,H管底部得到CuCl2溶液的顏色,有一個從黃綠色到綠色再到藍綠色的改變過程。已知在溶液中[Cu(H2O)4]2+呈藍色,[CuCl4]2-呈黃色。請用方程式表示溶液顏色改變的化學平衡體系:___。(4)H管中銅絲不干脆放置在右管底部的優(yōu)點是___(寫出兩條即可)?!敬鸢浮?1).漸漸向上拉動注射器(2).便于用酒精燈加熱(或有利于氯氣與銅絲的接觸等)(3).2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O(4).有棕黃色的煙產(chǎn)生(5).防止蒸餾水使熱的H管炸裂(6).[CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-(7).有利于氯氣與銅絲接觸②有利于視察溶液的形成過程③防止(或削減)反應過程中H管炸裂等【解析】【分析】(1)依據(jù)壓強對氣體體積的影響分析;Cu與Cl2反應在加熱條件下進行;(2)濃鹽酸具有還原性,KMnO4具有氧化性,二者混合發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生KCl、MnCl2、Cl2、H2O,據(jù)此書寫反應的化學方程式,結合CuCl2是棕黃色固體分析試驗現(xiàn)象;玻璃導熱性差,放置一段時間,H管溫度降低,進入水,就可以避開H管炸裂;(3)依據(jù)不同微粒的顏色的不同,結合平衡移動分析推斷;(4)從反應物接觸面積大小、視察溶液顏色改變、試驗平安等角度分析推斷?!驹斀狻?1)檢查裝置氣密性的方法是漸漸向上拉動注射器,使裝置中氣體壓強減小,外界大氣壓大于裝置內(nèi)氣體壓強,水、NaOH溶液會沿導氣管進入裝置,形成一段穩(wěn)定的水柱,從而證明裝置氣密性良好;KMnO4與濃鹽酸混合反應產(chǎn)生Cl2,Cl2與Cu在加熱時反應產(chǎn)生CuCl2,Cu絲放在石棉絨上,將H管傾斜,就可以增大H管中Cu的受熱面積,便于用酒精燈加熱(或有利于氯氣與銅絲的接觸等);(2)濃鹽酸具有還原性,KMnO4具有氧化性,二者混合發(fā)生氧化還原反應,產(chǎn)生KCl、MnCl2、Cl2、H2O,依據(jù)電子守恒、原子守恒,可得該反應的化學方程式為:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;Cu與Cl2加熱反應產(chǎn)生CuCl2,使H管上部空間產(chǎn)生棕黃色的煙;該反應在加熱條件下進行,反應放出熱量,使H管內(nèi)氣體溫度很高,反應結束后,“等待一段時間”待容器冷卻后再拉動注射器將蒸餾水漸漸的吸入H管中,在H管底部得到CuCl2溶液。就可防止蒸餾水使熱的H管炸裂;(3)H管底部得到CuCl2溶液的顏色,有一個從黃綠色到綠色再到藍綠色的改變過程。這是由于在溶液中[CuCl4]2-呈黃色,[Cu(H2O)4]2+呈藍色,在剛起先時溶液中[CuCl4]2-濃度較大,溶液顯黃色,隨著水的加入,溶液中水含量增多,發(fā)生反應:[CuCl4]2-+4H2O[Cu(H2O)4]2++4Cl-,使[CuCl4]2-濃度減小,而[Cu(H2O)4]2+濃度漸漸增大,因此溶液顏色從黃綠色到綠色再到藍綠色的改變過程;(4)在進行該試驗時,H管中銅絲不干脆放置在右管底部而是放在石棉絨上,可以使H管中Cu絲底部有肯定的空間,就有利于氯氣與銅絲接觸,使反應速率加快;同時可防止(或削減)反應過程中反應放出熱,由于Cu絲干脆接觸容器導致H管炸裂;也有利于視察溶液的形成過程及溶液的顏色改變等?!军c睛】本題考查了化學試驗基本操作。涉及裝置氣密性的檢查、試驗操作方法、試驗目的、方案評價等。駕馭反應原理、清晰物質的顏色、狀態(tài)、溶解性、揮發(fā)性等學問是解題關鍵,可從是否對反應有利、是否利于試驗現(xiàn)象的視察、試驗是否平安等角度等對試驗方案進行評價。9.目前的鋰離子電池的正極材料多是LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4和雙離子傳遞型聚合物等。改良正極材料的性能是鋰離子電池領域的重點方向,如用碳包覆LiFePO4和向其中摻雜金屬銀等。下列過程是制備該正極材料的流程圖:回答下列問題:(1)LiFePO4中鐵元素化合價為_____價。已知原料是Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4和C6H12O6的混合物,其中Li、Fe、P三種元素的物質的量比為1:1:1,C6H12O6的用量占原料總質量的5%。若原料的質量為1000g,則須要稱取NH4H2PO4的質量為_______(保留兩位小數(shù))。(2)將原料先行研磨4h目的是_________。為了更快得到前驅體粉末,除了保持溫度在50℃外,還應進行的常見操作方法是_________。(3)兩次焙燒均須要在高純氮氣環(huán)境下進行,緣由是________。葡萄糖分解產(chǎn)生的碳除了供應還原性環(huán)境,提高產(chǎn)物純度,而且可以阻擋晶粒的聚集長大,限制顆粒形態(tài),提高LiFePO4的電導率。則葡萄糖分解的化學反應方程式(分解過程中只有C一種單質生成)為________。600℃加熱時硝酸銀發(fā)生分解生成紅棕色氣體和3種常見單質(其中兩種氣體單質物質的量比為2:7),則分解時的化學反應方程式為_______。(4)如圖所示是用LiFePO4/Ag/C作正極材料制成的紐扣鋰離子電池組裝示意圖。充電時,其正、負極材料所發(fā)生反應的電極方程式分別是______、______(鋰離子電池是靠xLi+在兩極的嵌入和嵌出進行工作)?!敬鸢浮?1).+2(2).328.90g~329.07g之間(3).粉碎原料,增加后續(xù)過程中的焙燒效果(4).不斷攪拌(5).防止碳的燃燒和+2價鐵的氧化(6).C6H12O66C+6H2O(7).6AgNO36Ag+2N2↑+7O2↑+2NO2↑(8).LiFePO4=xLi++Li1-xFePO4+xe-(9).xLi++xe-+C6=LixC6(或Li++e-=Li等)【解析】【分析】(1)依據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和等于0,結合常見元素或原子團化合價確定Fe元素化合價;依據(jù)元素的物質的量的比,推斷相應物質的物質的量的比及質量比,最終再依據(jù)總質量計算須要NH4H2PO4的質量;(2)從固體與液體物質充分接觸,提高接觸面積對反應速率的影響分析;(3)依據(jù)空氣中的氧氣有強氧化性分析;依據(jù)元素守恒,結合題目已知信息書寫反應方程式;600℃加熱時AgNO3發(fā)生分解生成紅棕色氣體是NO2,三種單質為Ag、N2、O2,其中兩種氣體單質的物質的量比為2:7,結合電子守恒分析可得分解時的化學反應方程式;(4)充電時,正極連接電源正極為陽極,失去電子,發(fā)生氧化反應,負極連接電源負極為陰極,得到電子,發(fā)生還原反應,據(jù)此書寫電極上所發(fā)生反應的電極反應式?!驹斀狻?1)在LiFePO4中,Li化合價為+1價,PO43-化合價為-3價,依據(jù)化合物中全部元素化合價代數(shù)和等于0,可知鐵元素的化合價為+2價。已知原料是Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4和C6H12O6的混合物,其中Li、Fe、P三種元素的物質的量比為1:1:1,則依據(jù)物質含有的Li、Fe、P三種元素的原子守恒,可知Li2CO3、FeC2O4·2H2O、NH4H2PO4的物質的量的比是1:2:2,三種物質混合時質量比是37:180:115,由于C6H12O6的用量占原料總質量的5%,設其中含有葡萄糖質量為x,則×100%=5%,解得x=17.5g,此時總質量m(總)=(x+37+180+115)g=349.5g,其中NH4H2PO4的含量為:×100%=32.9%。若原料的質量為1000g,則須要稱取NH4H2PO4的質量m=1000g×32.9%=329.00g。(2)將原料先行研磨4h目的是粉碎原料,擴大固體的接觸面積,增大反應速率,以增加后續(xù)過程中的焙燒效果。為了更快得到前驅體粉末,除了保持溫度在50℃外,還進行的常見操作方法是攪拌;(3)兩次焙燒均須要在高純氮氣環(huán)境下進行,這是由于空氣中含有的氧氣具有強的氧化性,會將+2價的Fe氧化變?yōu)?3價,同時會使分解產(chǎn)生的C單質燃燒。在氮氣環(huán)境,就可以防止碳的燃燒和+2價鐵的氧化;葡萄糖受熱分解產(chǎn)生C、H2O,反應方程式為:C6H12O66C+6H2O;在600℃加熱時AgNO3發(fā)生分解生成紅棕色氣體是NO2,同時還產(chǎn)生了三種常見單質Ag、N2、O2,其中兩種氣體單質N2、O2物質的量比為2:7,則依據(jù)電子守恒、原子守恒,可得該分解時的化學反應方程式為:6AgNO36Ag+2N2↑+7O2↑+2NO2↑;(4)依據(jù)如圖所示可知:充電時,電池正極連接電源正極,作陽極,失去電子,發(fā)生氧化反應,陽極的電極反應式為:LiFePO4-xe=xLi++Li1-xFePO4-或寫為LiFePO4=xLi++Li1-xFePO4+xe-;電池負極連接電源負極,作陰極,陰極上得到電子,發(fā)生還原反應,則陰極的電極反應式為:xLi++xe-+C6=LixC6(或Li++e-=Li等)。10.二甲醚(CH3OCH3)是無色氣體,是柴油的志向替代燃料。清華高校王志良等探討了,由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)一步法制備二甲醚的問題,其中的主要過程包括以下三個反應:(i)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol(ii)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ/mol(iii)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-24.5kJ/mol(1)由H2和CO制備二甲醚(另一產(chǎn)物為CO2)的熱化學方程式為________。(2)合成氣初始組成為n(H2):n(CO):n(CO2)=0.67:0.32:0.01的反應體系。在250℃和5.0MPa條件下,在1L密閉容器中經(jīng)10min達到化學平衡時,各組分的物質的量如下表:成分H2COH2OCH3OHCH3OCH3物質的量(mol)0.260.010040.020.11則反應(iii)在該條件下的平衡常數(shù)是_______;在反應進行的10min內(nèi),用CH3OH表示的反應(i)的平均速率是_______。(3)課題組探究了外界條件,對合成氣單獨合成甲醇反應體系和干脆合成二甲醚反應體系的影響。①圖1和圖2顯示了溫度250℃和5.0MPa條件下,合成氣組成不同時,反應達到平衡時的狀況。(圖中M代表甲醇、D代表二甲醚、D+M代表甲醇和二甲醚。下同)由圖可知,隨著合成氣中H2所占比例的提高,合成甲醇的反應體系中,CO轉化率的改變趨勢是______。對于由合成氣干脆合成二甲醚的反應體系,為了提高原料轉化率和產(chǎn)品產(chǎn)率,的值應限制在_____旁邊。②在壓強為5.0MPa、=2.0及的條件下,反應溫度對平衡轉化率和產(chǎn)率的影響如圖3和圖4所示。課題組認為圖3所示的各反應物的轉化率改變趨勢符合反應特點,其理由是______。圖中顯示合成氣干脆合成二甲醚體系中,CO的轉化率明顯高于H2的轉化率,緣由是_______。圖4顯示隨著溫度增大,合成氣單獨合成甲醇時的產(chǎn)率,要比合成氣干脆合成二甲醚時的產(chǎn)率減小的快,緣由是_______?!敬鸢浮?1).3CO(g)+3H2(g)=CO2(g)+CH3OCH3(g)△H=-245.8kJ/mol(2).11(3).0.024mol/(L·min)(4).由小漸漸變大(5).1(6).反應體系中的全部反應均為放熱反應(7).反應(ii)有H2生成(8).反應(i)的焓變大于反應(iii)的焓變【解析】【分析】(1)依據(jù)蓋斯定律,將已知熱化學方程式疊加,可得待求反應的熱化學方程式;(2)將平衡時各種物質的濃度帶入平衡常數(shù)表達式可得反應(iii)可得K的值;先計算(i)起先產(chǎn)生甲醇的濃度,再依據(jù)化學反應速率的定義計算(i)的化學反應速率v(CH3OH);(3)①依據(jù)圖1中H2的含量與轉化率關系分析推斷;結合圖1、圖2分析推斷的取值范圍;②依據(jù)溫度對化學平衡移動的影響分析;依據(jù)反應(ii)中有H2生成,從物質濃度對化學平衡移動的影響分析解答;依據(jù)反應焓變大小推斷產(chǎn)率減小的緣由?!驹斀狻?1)已知:(i)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol(ii)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H2=-41.1kJ/mol(iii)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H3=-24.5kJ/mol依據(jù)蓋斯定律,將(i)×1+(ii)+(iii),整理可得:3CO(g)+3H2(g)=CO2(g)+CH3OCH3(g)△H=-245.8kJ/mol;(2)對于2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),由于容器的容積是1L,所以平衡時各種物質的濃度與其物質的量在數(shù)值上相等,平衡時c(CH3OH)=0.02mol/L,c(CH3OCH3)=0.11moll/L,c(H2O)=0.04mol/L,故其平衡常數(shù)K==11;對于反應(i),起先時從正反應方向起先,c(CH3OH)=0mol/L,10min時c(CH3OCH3)=0.11moll/L,則發(fā)生反應(iii)消耗甲醇的濃度是c(CH3OH)=0.11mol/L×2=0.22mol/L,此時還有c(CH3OH)=0.02mol/L,則反應(i)產(chǎn)生甲醇的濃度是c(CH3OH)總=0.22mol/L+0.02mol/L=0.24mol/L,故用甲醇表示的反應速率v(CH3OH)==0.024mol/(L·min);(3)①依據(jù)圖1可知:在合成甲醇反應體系中,隨著合成氣中H2所占比例的提高,CO轉化率的改變趨勢是由小漸漸變大;依據(jù)圖1可知:在合成二甲醚的反應體系中,隨著合成氣中H2所占比例的提高,CO轉化率的改變趨勢是由小漸漸變大,當=1時達到最大值,此后幾乎不再發(fā)生改變;依據(jù)圖2可知:在=1時二甲醚的產(chǎn)率達到最大值,此后隨著的增大,產(chǎn)品產(chǎn)率又漸漸變小,故為了提高原料轉化率和產(chǎn)品產(chǎn)率,的值應限制在1旁邊;②依據(jù)圖示可知:在不變時,隨著溫度的上升,各個反應平衡轉化率降低,這是由于反應體系中的全部反應均為放熱反應,上升溫度,平衡向吸熱的逆反應方向移動,導致平衡時產(chǎn)生的物質相應的量減小;圖中顯示合成氣干脆合成二甲醚體系中,CO的轉化率明顯高于H2的轉化率,緣由是反應(ii)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中有H2生成,增大了反應物H2的濃度,平衡正向移動,因而可提高另一種反應物CO的轉化率;依據(jù)圖4顯示:隨著溫度增大,合成氣單獨合成甲醇時的產(chǎn)率,要比合成氣干脆合成二甲醚時的產(chǎn)率減小的快,緣由是反應(i)的焓變大于反應(iii)的焓變,平衡逆向移動消耗的多,故物質二甲醚轉化率降低的多?!军c睛】本題考查了蓋斯定律的應用、化學反應速率、化學平衡常數(shù)的計算及濃度、溫度與反應熱的關系及對化學平衡移動的影響。駕馭有關概念及蓋斯定律、平衡移動原理是解題關鍵。上升溫度,化學反應速率加快,上升溫度,化學平衡向吸熱反應分析移動,溫度對吸熱反應影響更大,反應熱越大,溫度對其影響就越大。(二)選考題:共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學題、2道生物題中每科任選一道作答。假如多做,則每科按所做的第一題計分。11.鋅在電池制造方面有著重要的作用,也是人體必需的微量元素之一。它與常見的非金屬都可以形成重要的化合物。(1)Zn的核外電子排布式是[Ar]___。(2)Zn的各級電離能數(shù)據(jù)如下表所示:①請依據(jù)表中數(shù)據(jù)說明鋅的常見化合價為+2的緣由是___。②氧、硫、氯三種常見非金屬的電負性,由大到小的依次是___。二氯化硫為鮮紅色液體,熔點-78℃,則其晶體中微粒間的作用力應屬于___,它的分子中中心原子具有的孤電子對數(shù)是___。(3)氯化鋅易溶于水,在水中形成協(xié)作物H[ZnCl2(OH)],H[ZnCl2(OH)]在水中電離時的離子方程式為___。(4)晶胞的空隙問題是晶胞探討的重要內(nèi)容。①已知面心立方晶胞的四面體空隙和八面體空隙狀況如圖所示。面心立方晶胞的每個晶胞中,積累球數(shù):四面體空隙數(shù):八面體空隙數(shù)=___。②依據(jù)立方ZnS晶胞示意圖,描述在每個晶胞中,鋅離子填充在硫離子的立方面心晶胞空隙中的方式為___。離坐標參數(shù)為(0,0,0)的硫離子最近的鋅離子坐標參數(shù)為___(參數(shù)數(shù)值限定為正值)?!敬鸢浮?1).3d104s2(2).因為第2和第3級電離能的差值遠高于第2和第1級的差值(3).O>Cl>S(4).范德華力(5).2(6).H[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+(7).1:2:1(8).鋅離子填充到硫離子面心晶胞的一半四面體空隙中(或鋅離子填充到硫離子面心晶胞的8個四面體空隙的4個中)(9).(,,)【解析】【分析】Zn是30號元素,價電子為3d104s2,失去第三個電子特別困難,第三電離能較大;電負性的大小比較依據(jù)元素周期律的學問;由熔沸點確定晶體類型,得到晶體中微粒間的作用力;孤電子對數(shù)的計算用最外層電子數(shù)減去成鍵電子數(shù),再除以2;四面體空隙:由四個球體圍成的空隙,球體中心線圍成四面體;八面體空隙:由六個球圍成的空隙,球體中心線圍成八面體形;坐標參數(shù)的確定先找出位置,再確定到到x、y、z軸的距離,得到坐標參數(shù)?!驹斀狻?1)Zn是30號元素,核外電子排布式是[Ar]3d104s2;(2)①Zn的價電子為3d104s2,失去最外的兩個電子就形成穩(wěn)定結構,再失去電子就比較困難,電離能會增加許多,緣由是因為第2和第3級電離能的差值遠高于第2和第1級的差值;②同一周期中,元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大而增大,有Cl>S,同一主族,元素的電負性隨著原子序數(shù)的增大而減小,有O>S,氧原子的半徑小于氯,吸引電子實力強,有O>Cl,所以電負性O>Cl>S;二氯化硫為液體,熔點-78℃,熔沸點都較低,為分子晶體,則其晶體中微粒間的作用力應屬于范德華力;二氯化硫分子中,氯原子最外層7個電子,形成一對公用電子對,硫原子最外層6個電子,中心原子硫原子具有的孤電子對數(shù)是;(3)協(xié)作物中外界電離成離子,內(nèi)界不電離,所以H[ZnCl2(OH)]在水中電離時的離子方程式為[ZnCl2(OH)]=[ZnCl2(OH)]-+H+;(4)①積累球數(shù)采納均攤法,;依據(jù)圖四面體空隙位于八分之一晶胞的立方體心位置,一共有8個;八面體空隙位于晶胞體心(1個)和棱心(個),一共有4個;所以積累球數(shù):四面體空隙數(shù):八面體空隙數(shù)=1:2:1;②依據(jù)立方ZnS晶胞示意圖,每個硫離子的面心晶胞有8個四面體空隙,鋅離子只填充了4個,所以答案為:鋅離子填充到硫離子面心晶胞的一半四面體空隙中(或鋅離子填充到硫離子面心晶胞的8個四面體空隙的4個中);如下圖,將a球設為坐標原點,離硫離子最近的鋅離子為b球,b球在四周4個硫離子
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