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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年北師大版拓展型課程化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、據(jù)報道,火星和金星大氣層中可能存在一種非常特殊的氣態(tài)化合物,這種化合物會導致溫室效應,它的結(jié)構(gòu)式為下列說法中不正確的是A.的電子式是:B.和互為同位素C.分子中存在極性鍵D.分子呈直線形3、在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是A.B.C.D.4、按下述實驗方法制備氣體,合理又實用的是A.鋅粒與稀硝酸反應制備H2B.加熱分解NH4Cl固體制備NH3C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應制備SO2D.大理石與濃硫酸反應制備CO25、下列實驗不能達到實驗目的的是A.實驗室分離CO與CO2B.檢查裝置氣密性C.蒸發(fā)濃縮結(jié)晶D.分離出溴的四氯化碳溶液6、利用圖1所示裝置(箭頭表示氣體或液體流向)可實現(xiàn)的實驗是。
A.瓶內(nèi)裝滿水用排水法收集H2B.瓶內(nèi)裝滿水用排水法測定O2的體積C.瓶內(nèi)裝飽和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl雜質(zhì)D.瓶內(nèi)裝NaOH溶液除去Cl2中的HCl雜質(zhì)7、硼氫化鈉(NaBH4)為白色粉末,熔點400℃,容易吸水潮解,可溶于異丙胺(熔點:-101℃,沸點:33℃),在干燥空氣中穩(wěn)定,吸濕而分解,是無機合成和有機合成中常用的選擇性還原劑。某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBO2)為主要原料制備NaBH4;其流程如圖:下列說法不正確的是()
A.NaBH4中H元素顯+1價B.操作③所進行的分離操作是蒸餾C.反應①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3D.實驗室中取用少量鈉需要用到的實驗用品有鑷子、濾紙、玻璃片和小刀評卷人得分二、多選題(共3題,共6分)8、常溫下,用溶液分別滴定體積和濃度均相同的三種一元弱酸的滴定曲線如圖所示;圖中橫坐標a表示滴定百分數(shù)(滴定用量與滴定終點用量之比)。下列說法錯誤的是。
A.常溫下,酸性:B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢篊.滴定當時,溶液中D.初始濃度9、某同學按圖示裝置進行實驗;產(chǎn)生足量的氣體通入c中,最終出現(xiàn)渾濁。下列所選物質(zhì)組合符合要求的是。
a中試劑b中試劑c中溶液A濃硫酸濃鹽酸飽和食鹽水B濃硫酸Cu溶液C稀硫酸飽和溶液D濃氨水堿石灰溶液
A.AB.BC.CD.D10、“探究與創(chuàng)新能力”是化學的關(guān)鍵能力。下列各項中“操作或現(xiàn)象”能達到預期“實驗目的”的是。選項實驗目的操作或現(xiàn)象A制作簡單原電池將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成原電池B驗證碳能與濃硝酸反應向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體C鑒別溴蒸氣和分別通入溶液中,產(chǎn)生淺黃色沉淀的是溴蒸氣D除去乙酸乙酯中的少量乙酸加入足量飽和氫氧化鈉溶液,充分混合后分液
A.AB.BC.CD.D評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)11、根據(jù)所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水12、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應,達到平衡后,只改變反應的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應的化學方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應平衡時的平衡常數(shù)K=_______。13、亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑;同時也是對煙氣進行脫硫;脫硝的吸收劑。
Ⅰ.以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如下圖所示:
已知:
i.純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10%以下比較安全;
ii.NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在;在酸性溶液中迅速分解;
iii.NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出NaClO2?3H2O,等于或高于38℃時析出NaClO2晶體,高于60℃時分解成NaClO3和NaCl。
(1)試劑A應選擇_________。(填字母)
a.SO2b.濃硝酸c.KMnO4
(2)反應②的離子方程式為_________。
(3)已知壓強越大,物質(zhì)的沸點越高。反應②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是________。
(4)下列關(guān)于上述流程的說法中,合理的是_________。(填字母)
a.反應①進行過程中應持續(xù)鼓入空氣。
b.反應①后得到的母液中;溶質(zhì)的主要成分是NaCl
c.反應②中NaOH溶液應過量。
d.冷卻結(jié)晶時溫度選擇38℃,過濾后進行溫水洗滌,然后在低于60℃下進行干燥,得到粗產(chǎn)品NaClO2
Ⅱ.采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫;脫硝。
(5)在鼓泡反應器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10?3mol/L。反應一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:。離子SO42?SO32?NO3?NO2?Cl?c/(mol/L)8.35×10?46.87×10?61.5×10?41.2×10?53.4×10?3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式_________。
②由實驗結(jié)果可知,脫硫反應速率_________(填“大于”或“小于”)脫硝反應速率。除SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同外,還可能存在的原因是_________。(答出兩條即可)14、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。15、某化學小組用下列裝置和試劑進行實驗,探究O2與KI溶液發(fā)生反應的條件。
供選試劑:質(zhì)量分數(shù)為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學設(shè)計甲;乙、丙三組實驗;記錄如下:
。
操作。
現(xiàn)象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質(zhì)量分數(shù)為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。
裝置I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍。
(2)丙實驗中O2與KI溶液反應的離子方程式為___________________________________。
(3)對比乙、丙實驗可知,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實驗推測,甲實驗中可能是I中的白霧使溶液變藍。為了驗證推測,可將裝置I中產(chǎn)生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據(jù)實驗現(xiàn)象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應___________________________________(寫離子方程式)造成的,請設(shè)計實驗證明他們的猜想是否正確:___________________________________。16、根據(jù)所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評卷人得分四、原理綜合題(共3題,共15分)17、習近平總書記近日對制止餐飲浪費作出重要指示。氨的合成對解決糧食危機有著重要意義。目前該研究領(lǐng)域已經(jīng)催生了三位諾貝爾化學獎得主。
(1)德國化學家哈伯對研究“N2(g)+3H2(g)2NH3(g)”反應貢獻巨大,1918年榮獲諾貝爾化學獎,已知該反應在298K時,△H=-92.2kJ/mol,Kc=4.1×106(mol/L)-2,若從平衡常數(shù)角度分析,反應限度已經(jīng)較大,但為何化工生產(chǎn)中還需要使用催化劑:_________。
(2)合成氨反應在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài)):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反應)
第二步N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*;(快反應)
第三步NH3*NH3(g)(快反應)
比較第一步反應的活化能E1與第二步反應的活化能E2的大?。篍1__________E2(填“>”、“<”或“=”),判斷理由是_______________________。
(3)2007年,德國科學家埃特爾發(fā)現(xiàn)了合成氨催化機理,開創(chuàng)了表面動力學的研究。研究發(fā)現(xiàn),常溫恒壓密閉容器中,N2在催化劑表面可以與水發(fā)生反應:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
①下列各項能夠作為判斷該反應一定達到平衡的依據(jù)是___________(填標號)。
A.容器中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3
B.N2與NH3濃度之比恒定不變。
C.v(N2)正=2v(NH3)逆
D.混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變。
E.壓強保持不變。
②平衡后若分別改變下列一個條件,可以使N2轉(zhuǎn)化率增大的是___________(填標號)
A.轉(zhuǎn)移掉部分O2B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3
C.適當增加H2O(l)的量D.增加N2的量。
(4)向一個恒溫恒壓容器充入1molN2和3molH2模擬合成氨反應;下圖為不同溫度下平衡時混合物中氨氣的體積分數(shù)與總壓強(p)的關(guān)系圖。
若體系在T1、60MPa下達到平衡。
①此時平衡常數(shù)Kp_______(MPa)-2(用平衡分壓代替平衡濃度計算;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù);計算結(jié)果保留3位小數(shù))。
②T1_____________T2(填“>”、“<”或“=”)。18、我國自主知識產(chǎn)權(quán)的首套煤基乙醇工業(yè)化項目生產(chǎn)過程:先用煤制得乙酸甲酯;再將乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇。在1L密閉容器中充入1mol乙酸甲酯,乙酸甲酯轉(zhuǎn)化為乙醇涉及反應原理:
主反應:CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
副反應:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
在催化劑作用下的反應歷程為(*表示吸附態(tài))
化學吸附:H2→2H*
表面反應:CH3COOCH3+4H*→CH3CH2OH*+CH3OH*
化學脫附:CH3CH2OH*→CH3CH2OHCH3OH*→CH3OH
已知:化學吸附的活化能大;決定主反應的反應速率。
(1)反應2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)自發(fā)進行的條件是:____。
(2)能說明體系中主反應達到化學平衡狀態(tài)的有____。
A.CH3COOCH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化B.v正(C2H5OH)=v正(CH3OH)
C.容器中氣體密度不再變化D.體系的總壓強不再變化。
(3)乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和氫酯比(x)〖〗的關(guān)系如圖。
①比較x1、x2、x3的大小關(guān)系,最大的是___________。
②250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,則主反應的平衡常數(shù)為___________(保留2位有效數(shù)字)。
(4)其它條件相同,反應經(jīng)過相同時間,乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性隨氫酯比的關(guān)系如圖所示。氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大的原因為___________。
(5)若在未加催化劑的情況下主反應的能量反應歷程示意圖如圖,請在圖3中畫出使用催化劑后該反應的能量反應歷程示意圖_______。
19、部分弱酸的電離平衡常數(shù)如下表:。弱酸HCOOHHClOH2CO3H2SO3電離平衡常數(shù)(25℃)
(1)在溫度相同時,各弱酸的Ki值與酸性的相對強弱的關(guān)系為:________________________。
(2)下列離子方程式正確的是。
A.2ClO-+H2O+CO2→2HClO+
B.2HCOOH+→2HCOO-+H2O+CO2↑
C.H2SO3+2HCOO-→2HCOOH+
D.Cl2+H2O+2→2+Cl-+ClO-
(3)常溫下,pH=3的HCOOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________________。
亞硒酸(H2SeO3)也是一種二元弱酸;常溫下是一種無色固體,易溶于水,有較強的氧化性。
(4)往亞硒酸溶液中不斷通入SO2會產(chǎn)生紅褐色單質(zhì),寫出該反應的化學方程式:______________________________________________________。
(5)將亞硒酸與30%的H2O2加熱可制得硒酸(H2SeO4);反應方程式如下:
H2SeO3+H2O2→H2SeO4+H2O,下列說法中正確的是()。
A.H2O2既是氧化劑又是還原劑。
B.H2O既不是氧化產(chǎn)物又不是還原產(chǎn)物。
C.H2SeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。
D.氧化性:H2SeO3>H2SeO4
碲酸(H6TeO6)是一種很弱的酸,但它的氧化性比硫酸還要強。在酸性介質(zhì)中,碲酸可將HI氧化成I2;方程式如下:
___HI+___H6TeO6___TeO2+___Te+___I2+___H2O
(6)若反應中生成的TeO2與Te的物質(zhì)的量之比為1:1,試配平上述化學方程式。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共4題,共8分)20、W;X、Y、Z、N、M六種主族元素;它們在周期表中位置如圖所示,請用對應的的化學用語回答下列問題:
(1)N元素在周期表中的位置___________,根據(jù)周期表,推測N原子序數(shù)為___________
(2)比較Y、Z、W三種元素形成簡單離子的半徑由大到小的順序___________
(3)M最高價氧化物的水化物在水中的電離方程式:___________
(4)以下說法正確的是___________
A.單質(zhì)的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發(fā)生反應來證明。
B.Y與同周期的ⅢA元素的原子序數(shù)相差1
C.半導體器件的研制開始于硅;研發(fā)出太陽能光伏電池,將輻射轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,如我校的路燈?/p>
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近,可以推斷N元素的單質(zhì)具有兩性21、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
22、某白色固體甲常用于織物的漂白;也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質(zhì)除去。為研究其組成,某小組同學進行了如下實驗。
又知;甲的焰色為黃色,鹽丙和丁的組成元素和甲相同,乙能使品紅溶液褪色,①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測定。
(1)甲中所含陽離子的電子式為___________,甲的化學式___________。
(2)寫出①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應的離子反應方程式___________。
(3)甲的溶液還可用作分析化學中的吸氧劑,假設(shè)其溶液與少量氧氣反應產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽,試寫出該反應的化學反應方程式___________。
(4)下列物質(zhì)中可能在溶液中與甲反應的是___________。A.NaIB.C.D.NaOH23、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
評卷人得分六、有機推斷題(共1題,共2分)24、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應;②能發(fā)生水解反應;③含苯環(huán);④含有5個化學環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產(chǎn)物)參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、B【分析】【詳解】
A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯誤;
B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;
C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯誤;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯誤;
故合理選項是B。2、A【分析】【詳解】
A.的電子式是A錯誤;
B.同位素是指質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的同一種元素的不同原子,則和互為同位素;B正確;
C.不同非金屬元素之間形成的共價鍵為極性鍵,則分子中存在極性鍵;C正確;
D.為CO2;其分子呈直線形,D正確;
故選A。3、B【分析】【詳解】
A.因為酸性:所以反應不發(fā)生,所以不能實現(xiàn);A錯誤;
B.通過鋁熱反應:可以實現(xiàn)B正確;
C.乙醇的催化氧化反應為:C錯誤;
D.乙醇消去反應制取乙烯反應為:D錯誤;
故選B。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.硝酸具有強氧化性,鋅粒與稀硝酸反應不能放出H2;故不選A;
B.NH4Cl受熱分解為氨氣和氯化氫,氨氣和氯化氫遇冷又生成氯化銨,不能用加熱分解NH4Cl固體的方法制備NH3;故不選B;
C.亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成硫酸鈉;二氧化硫、水;故選C;
D.大理石與濃硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣,硫酸鈣附著于碳酸鈣表面,碳酸鈣和硫酸隔離,反應不能持續(xù)進行,不能用碳酸鈣和硫酸反應制備CO2;故不選D;
選C。5、C【分析】A、要將CO和CO2分離,關(guān)閉b,打開a,混合氣體進入左邊廣口瓶裝置,CO與氫氧化鈉溶液不反應,可分離出被右邊廣口瓶中濃硫酸干燥過的純凈的CO,裝有NaOH溶液的廣口瓶用來吸收CO2,此時廣口瓶中發(fā)生的反應方程式為:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;再關(guān)閉a,打開b,利用稀硫酸與碳酸鈉反應生成CO2通過濃硫酸干燥得純凈的CO2,選項A正確;B、若長頸漏斗中液面不下降,說明裝置氣密性好,選項B正確;C、蒸發(fā)濃縮結(jié)晶所用的儀器為蒸發(fā)皿,坩堝用于灼燒固體,選項C錯誤;D、利用分液將水層和溴的四氯化碳溶液分離,選項D正確。答案選C。6、C【分析】【詳解】
A.氫氣不溶于水,排水法收集時短導管進氣,與進氣方向不同,故A錯誤;
B.短導管進氣可排出水;圖中進氣方向不能測定氧氣的體積,故B錯誤;
C.飽和NaHCO3溶液與CO2不反應;與HCl反應生成二氧化碳,圖中導管長進短出;洗氣可分離,故C正確;
D.二者均與NaOH反應,不能除雜,應選飽和食鹽水,故C錯誤;
故答案:C。7、A【分析】【詳解】
A.NaBH4中Na元素顯+1價;B元素顯+3價、H元素顯-1價;A錯誤;
B.異丙胺沸點為33℃,將濾液采用蒸餾的方法分離,得到異丙胺和固體NaBH4;所以操作③所進行的分離操作是蒸餾,B正確;
C.反應①為NaBO2+SiO2+4Na+2H2═NaBH4+2Na2SiO3,H2作氧化劑;Na作還原劑,C正確;
D.鈉硬度??;且保存在煤油里,取用少量鈉需要用鑷子取出,濾紙吸干煤油,用小刀在玻璃片上切割,D正確;
故答案選A。二、多選題(共3題,共6分)8、BD【分析】【詳解】
A.由起始點可以看出,酸性:A項正確;
B.當?shù)味ㄖ寥芤褐写嬖冢築項錯誤;
C.當時,溶液呈酸性,C項正確;
D.D項錯誤。
故選BD。9、AC【分析】【詳解】
A.濃硫酸加入濃鹽酸中,生成氣體,生成的氣體通入飽和食鹽水中,根據(jù)同離子效應,析出晶體;A符合題意;
B.濃硫酸和銅在加熱條件下才能反應生成不符合實驗要求,B不符合題意;
C.和稀硫酸反應生成與飽和溶液反應生成晶體;C符合題意;
D.濃氨水和堿石灰生成通入溶液中,先生成沉淀,繼續(xù)通入氨氣,溶解生成D不符合題意;
故選AC。10、AC【分析】【分析】
【詳解】
A.將鐵釘和銅絲連接插入食醋中即可形成簡單鐵銅原電池;故A符合題意;
B.濃硝酸受熱分解能放出紅棕色二氧化氮氣體;所以向濃硝酸中插入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體,不能證明是碳與濃硝酸反應,故B不符合題意;
C.因為溴蒸氣能和溶液反應;產(chǎn)生淺黃色溴化銀沉淀,故C符合題意;
D.因為足量飽和氫氧化鈉溶液能和乙酸乙酯反應;所以不能用足量飽和氫氧化鈉溶液除去乙酸乙酯中的少量乙酸,故D不符合題意;
故答案:AC。三、填空題(共6題,共12分)11、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1012、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應的化學方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應速率變化曲線以及標出40min~50min內(nèi)對應的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)413、略
【分析】【詳解】
NaClO3和濃H2SO4在反應器①中發(fā)生還原反應生成ClO2和Na2SO4,所以試劑A可以用二氧化硫,ClO2在反應器②中與雙氧水、氫氧化鈉反應生成亞氯酸鈉,再得到其晶體。
(1)根據(jù)上面的分析可以知道試劑A為SO2,故選a,因此,本題正確答案是:a。
(2)反②中ClO2被雙氧水還原成ClO2?,反應的離子方程式為2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O,因此,本題正確答案是:2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O
(3)含水的NaClO2受熱易分解,所以亞氯酸鈉溶液中獲得晶體,溫度不能太高,所以反應②結(jié)束后采用“減壓蒸發(fā)”操作,在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。因此,本題正確答案是:在較低溫度蒸發(fā)濃縮,可防止溫度過高.NaClO2分解。
(4)根據(jù)信息純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數(shù)在10以下比較安全,所以要持續(xù)通過量的空氣,NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解,所以反應②中堿要過量,因為試劑A為二氧化硫,NaClO3被還原成ClO2,所以反應①后得到的母液中,溶質(zhì)的主要成分是,Na2SO4。故選acd,因此;本題正確答案是:acd。
(5)①亞氯酸鈉具有氧化性,且NaClO2溶液呈堿性,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應的離子方程式因此,本題正確答案是:
②由實驗結(jié)果可以知道,在相同時間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應速率大于脫硝反應速率.原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高,因此,本題正確答案是:大于;NO溶解度較低或脫硝反應活化能較高?!窘馕觥縜2OH?+2ClO2+H2O22ClO2?+O2+2H2O減壓可以使物質(zhì)沸點降低,實驗較低溫度下進行蒸發(fā),可避免NaClO2因溫度高而發(fā)生分解acd4OH?+3ClO2?+4NO4NO3?+3Cl?+2H2O大于SO2比NO溶解度更大;在此條件下SO2還原性更強;脫硝反應活化能更大14、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫,反應的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次;
⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復2-3次15、略
【分析】【分析】
(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質(zhì);
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應的離子方程式;
(3)對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產(chǎn)生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質(zhì)進行檢驗;
(5)該小組同學取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,可能是生成的碘單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生反應生成碘化鉀;碘酸鉀,驗證是否正確是在未變藍色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍。
【詳解】
(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍說明生成碘單質(zhì),故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍,向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍。對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應速率的影響;可采取的實驗措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗,故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實驗;
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化;導致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應,如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍,他們猜想可能是發(fā)生了反應的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設(shè)計實驗證明他們的猜想是否正確的實驗方案為:在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤。
【點睛】
在做探究性實驗的題目時,根據(jù)資料,如果沒有得到預期的實驗結(jié)果,那么除了資料中給的化學反應,還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結(jié)合題目的上下文進行聯(lián)系,綜合考慮得出結(jié)論。這是解答此類題目時的難點?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實驗A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍則猜想正確,否則錯誤16、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會發(fā)生電離作用:H++也會發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-10四、原理綜合題(共3題,共15分)17、略
【分析】【詳解】
(1)①盡管催化劑不能使化學平衡發(fā)生移動;但使用催化劑可以加快化學反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,從而可以提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量。
(2)由題給信息知,第一步反應慢,說明該步反應的活化能較大,而第2步反應快,而反應越快,說明其活化能越小,故第一步反應的活化能E1大于第2步反應的活化能E2,即活化能:E1>E2;
(3)①A.化學方程式中N2(g)、NH3(g)、O2(g)的系數(shù)比就是2:4:3,所以N2(g)、NH3(g)、O2(g)的濃度之比為2:4:3時;反應可能是處于平衡狀態(tài),也可能未達到平衡狀態(tài),不能作為判斷平衡的標志,A錯誤;
B.N2是反應物,NH3是生成物;若二者濃度之比恒定不變,則反應達到平衡狀態(tài),B正確;
C.任何時刻都存在關(guān)系:v(NH3)正=2v(N2)正,若v(N2)正=2v(NH3)逆,則v(NH3)正=4v(NH3)逆;反應正向進行,未處于平衡狀態(tài),C錯誤;
D.該反應是反應前后氣體體積不等的反應;若混合氣體中氨氣的質(zhì)量分數(shù)不變,則反應處于平衡狀態(tài),D正確;
E.該反應是在恒溫恒壓下進行;任何時刻壓強保持不變,因此不能根據(jù)壓強不變判斷反應是否處于平衡狀態(tài),E錯誤;
故合理選項是BD;
②A.轉(zhuǎn)移掉部分O2,即減小生成物濃度,化學平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;A正確;
B.轉(zhuǎn)移掉部分NH3,即減小生成物濃度,平衡正向移動,可以提高N2轉(zhuǎn)化率;B正確;
C.由于水的狀態(tài)是液態(tài),其物質(zhì)的濃度不變,所以改變其物質(zhì)的量,化學平衡不移動,因此不能改變N2轉(zhuǎn)化率;C錯誤;
D.增加N2的量;該物質(zhì)本身濃度增大,平衡正向移動,但是平衡正向移動消耗量小于加入量,總的來說它的轉(zhuǎn)化率還是降低,D錯誤;
故合理選項是AB;
(4)①對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)開始時n(N2)=1mol,n(H2)=3mol,n(NH3)=0,假設(shè)反應的N2的物質(zhì)的量為x,則根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時各種氣體的物質(zhì)的量分別是n(N2)=(1-x)mol,n(H2)=(3-3x)mol,n(NH3)=2xmol。根據(jù)圖象可知在T1和60MPa條件下達到平衡時NH3的體積分數(shù)是60%,則解得x=0.75mol,則平衡時n(N2)=0.25mol,n(H2)=0.75mol,n(NH3)=1.5mol,則平衡時N2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.1,H2的物質(zhì)的量分數(shù)為0.3,NH3的物質(zhì)的量分數(shù)為0.6,在溫度不變時,氣體的物質(zhì)的量的比等于壓強之比,所以化學平衡常數(shù)Kp=
②從圖像來看,當壓強不變時,T1時NH3的體積分數(shù)大于T2時,由于該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,NH3的含量降低,說明溫度:T1<T2。【解析】①.使用催化劑,主要目的是加快反應速率,提高單位時間內(nèi)的產(chǎn)量②.>③.活化能越大,一般分子成為活化分子越難,反應速率越慢④.BD⑤.AB⑥.0.037⑦.<18、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1=-23.61kJ·mol·L-1
②:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2=0.99kJ·mol·L-1
根據(jù)蓋斯定律,將反應①+②整理可得:2CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3COOC2H5(g)+2CH3OH(g)ΔH=-22.62kJ/mol,要使反應自發(fā)進行,則△G=△H-T△S<0,該反應的正反應是氣體體積減小的放熱反應,ΔH<0,ΔS<0;所以反應自發(fā)進行的條件是低溫;
(2)A.反應混合物的總質(zhì)量不變,若CH3COOCH3的質(zhì)量分數(shù)不再變化;說明其中任何成分的質(zhì)量不變,反應達到平衡狀態(tài),A符合題意;
B.C2H5OH、CH3OH都是生成物,在任何時刻,都存在v正(C2H5OH)=v正(CH3OH);表示反應正向進行,不能據(jù)此判斷反應是否處于平衡狀態(tài),B不符合題意;
C.反應混合物都是氣體;氣體的質(zhì)量不變;反應的容器容積不變,則容器中氣體密度始終不變,因此不能據(jù)此判斷反應是否達到平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.反應容器的容積不變;反應是前后氣體體積發(fā)生改變的反應,若體系的總壓強不再變化,說明氣體的物質(zhì)的量不變,反應達到平衡狀態(tài),D符合題意;
故合理選項是AD;
(3)①在溫度不變時,氫酯比(x)增大,即增大H2的濃度,化學平衡正向移動,使乙酸甲酯轉(zhuǎn)化率增大。根據(jù)圖示可知乙酸甲酯的平衡轉(zhuǎn)化率:x3>x2>x1,所以x1、x2、x3的大小關(guān)系為x3>x2>x1,則三者中最大的是x3;
②在250℃、x1=5,C2H5OH的選擇性為80%,加入乙酸甲酯的物質(zhì)的量是1mol,其轉(zhuǎn)化率為90%,則最終轉(zhuǎn)化為乙醇的乙酸甲酯的物質(zhì)的量為1mol×90%×80%=0.72mol,說明平衡時乙醇的物質(zhì)的量是0.72mol,乙酸甲酯的物質(zhì)的量為0.1mol。對于主反應CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g),開始加入n(CH3COOCH3)=1mol,n(H2)=5mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=0,假設(shè)轉(zhuǎn)化的CH3COOCH3(g)為xmol,則平衡時n(CH3COOCH3)=(1-x)mol,n(H2)=(5-2x)mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=xmol;對于副反應:CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g),開始時n(CH3COOCH3)=(1-x)mol,n(C2H5OH)=n(CH3OH)=xmol,n(CH3COOC2H5)=0,假設(shè)發(fā)生該反應消耗CH3COOCH3的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)物質(zhì)反應轉(zhuǎn)化關(guān)系可知平衡時:n(CH3COOCH3)=(1-x-y)mol,n(C2H5OH)=(x-y)mol,n(CH3COOC2H5)=ymol,n(CH3OH)=(x+y)mol,則(1-x-y)mol=0.1mol,(x-y)mol=0.72mol,解得x=0.81mol,y=0.09mol,平衡時n(CH3COOCH3)=0.1mol,n(H2)=(5-2x)mol=(5-2×0.81)mol=3.38mol,n(C2H5OH)=0.72mol,n(CH3OH)=0.81mol+0.09mol=0.9mol,容器的容積是1L,所以物質(zhì)的濃度與其物質(zhì)的量相等,因此主反應的化學平衡常數(shù)K==0.57;
(4)其它條件相同,反應經(jīng)過相同時間,根據(jù)乙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率與乙醇的選擇性與氫酯比的關(guān)系圖可知:在氫酯比(x)在2~9之間,乙醇的選擇性逐漸增大,是由于氫氣的化學吸附速率慢,增大c(H2);加快整體反應的速率,但副反應速率增大的幅度小于主反應,所以乙醇的選擇性增大;
(5)催化劑能夠降低反應的活化能,使反應在較低的溫度下進行,因此反應速率達到加快,但不能改變反應物、生成物的能量,因此反應熱不變,故使用催化劑的反應流程與能量變化關(guān)系可用圖示表示為:【解析】低溫ADx30.57氫氣的化學吸附速率慢,增大c(H2),加快整體反應的速率,但副反應速率增大的幅度小于主反應,所以乙醇的選擇性增大19、略
【分析】【詳解】
(1)在溫度相同時,各弱酸的Ki值與酸性的相對強弱的關(guān)系為:Ki值越大;表示電離出氫離子的程度越大,則酸性越強。
(2)根據(jù)電離平衡常數(shù)可知:
A.正確的應該是ClO-+H2O+CO2→HClO+A錯誤;
B.甲酸的酸性比碳酸強;根據(jù)強酸制弱酸的原理,B正確;
C.H2SO3+HCOO-→HCOOH+C錯誤;
D.Cl2+H2O+2→2+Cl-+ClO-;D正確;
故答案為BD;
(3)常溫下,pH=3的HCOOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,生成HCOONa,由于甲酸是弱酸,二者反應后酸有剩余,故混和液呈酸性,HCOOH電離程度大于甲酸根的水解程度,鹽電離產(chǎn)生離子濃度大于弱電解質(zhì)電離產(chǎn)生的離子濃度,故溶液中離子濃度由大到小的順序為c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。
(4)由信息:亞硒酸(H2SeO3)有較強的氧化性。SO2具有還原性,會產(chǎn)生紅褐色單質(zhì)應該是硒單質(zhì),則該反應的化學方程式:H2SeO3+2SO2+H2O→Se↓+2H2SO4。
(5)將亞硒酸與30%的H2O2加熱可制得硒酸(H2SeO4),此時過氧化氫作氧化劑,H2O是還原產(chǎn)物,H2SeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,H2SeO3作還原劑,其氧化性比H2SeO4弱;故合理選項是C。
(6)根據(jù)化合價升降法和題目中的信息:TeO2與Te的物質(zhì)的量之比為1:1,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得配平方程式為:8HI+2H6TeO6→TeO2+Te+4I2+10H2O?!窘馕觥縆i值越大,酸性越強c(HCOO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)H2SeO3+2SO2+H2O→Se↓+2H2SO4C8211410五、元素或物質(zhì)推斷題(共4題,共8分)20、略
【分析】【分析】
根據(jù)六種元素在周期表中的位置;可判斷W;X、Y、Z、N、M六種主族元素分別為O、Na、Mg、S、Cl、Ge元素,然后根據(jù)元素周期律分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)上述分析可知;N元素為Ge,在元素周期表中的位置為第四周期ⅣA族;根據(jù)第四周期元素排滿時原子序數(shù)為36,則Ge原子序數(shù)為32;
(2)W、Y、Z三種元素分別為O、Mg、S,O、Mg形成的簡單離子具有相同的核外電子排布,原子序數(shù)越大半徑越小,O、S同主族,原子序數(shù)越大,簡單離子半徑越大,則簡單離子的半徑由大到小的順序:S2->O2->Mg2+;
(3)M為Cl,其最高價氧化物的水化物為HClO4,為強酸,在水中完全電離,電離方程式為HClO4=H++ClO
(4)A.單質(zhì)的還原性:Na>Mg,Na能與水反應,則不能用Na與MgCl2溶液發(fā)生反應來證明;A說法錯誤;
B.Y為Mg;與同周期的ⅢA元素的Al,原子序數(shù)少1,B說法正確;
C.半導體器件的研制開始于鍺;C說法錯誤;
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近;即具有金屬性也具有非金屬性,可以推測Ge元素具有兩性,即可以與酸反應也可以與堿發(fā)生反應,D說法正確;
答案為BD?!窘馕觥康谒闹芷冖鬉32S2->O2->Mg2+HClO4=H++ClOBD21、略
【分析】【詳解】
周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍,則A為碳元素;B的價電子層中的未成對電子有3個,則B為氮元素;C與B同族,則C為磷元素;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸,則D為氯元素。
(1)C為P元素,原子核外有15個電子,基態(tài)原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p3;D為Cl元素,最高價含氧酸為HClO4,比其低兩價的含氧酸是HClO3;高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱),所以高氯酸酸性比氯酸強。
(2)C、N、P與Cl形成兩元共價化合物為CCl4、NCl3、PCl3,中心原子都為sp3雜化;雜化后得到的雜化軌道完全相同就是等性雜化,如甲烷中的sp3雜化,得到4個完全相同的sp3雜化軌道;雜化后得到的雜化軌道至少存在兩個不同的,就是非等性雜化,如氨分子中N原子、PCl3中的P原子,雖是sp3雜化;雜化后的雜化軌道不完全相同,所以屬于不等性雜化;以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為四面體形,分子立體構(gòu)型為三角錐形。
(3)因為孤電子對對成鍵電子對的排斥力較大;所以不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角小于等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),每個C原子與4個N原子以共價鍵相連,每個N原子與3個C原子以共價鍵相連,所以氮化碳的化學式為C3N4;從圖3可以看出,一個C3N4晶胞包括6個C原子和8個N原子,則其晶體密度為ρ==3.59g?cm-3。【解析】
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