2022屆安徽省黃山市高三第二次質(zhì)量檢測(cè)理科綜合化學(xué)試題(含解析)_第1頁(yè)
2022屆安徽省黃山市高三第二次質(zhì)量檢測(cè)理科綜合化學(xué)試題(含解析)_第2頁(yè)
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試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)安徽省黃山市2022屆高三第二次質(zhì)量檢測(cè)理科綜合化學(xué)試題學(xué)校:___________姓名:___________班級(jí):___________考號(hào):___________一、單選題1.2022年北京冬奧會(huì)火炬“飛揚(yáng)”用氫氣為燃料,耐高溫碳纖維材料為外殼,鋁合金為點(diǎn)火段材料,輔以可調(diào)節(jié)火焰顏色的“配方”。下列說法錯(cuò)誤的是A.氫氣作燃料對(duì)環(huán)境友好無污染B.碳纖維不屬于天然高分子材料C.鋁合金密度小、易燃D.含鈉元素的“配方”可使火焰呈黃色【答案】C【解析】【詳解】A.氫氣燃燒生成水,不會(huì)造成環(huán)境污染,則氫氣作燃料對(duì)環(huán)境友好無污染,故A正確;B.碳纖維是無機(jī)非金屬材料,不屬于天然高分子材料,故B正確;C.由題意可知,鋁合金為點(diǎn)火段材料說明合金性質(zhì)穩(wěn)定,不易燃燒,故C錯(cuò)誤;D.鈉元素焰色反應(yīng)的焰色為黃色,則火炬飛揚(yáng)的火焰呈黃色說明配方中含有鈉元素,故D正確;故選C。2.有機(jī)物A是一種多靶向性抗癌藥物,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示。下列有關(guān)有機(jī)物A的說法錯(cuò)誤的是A.能使溴的四氯化碳溶液和酸性KMnO4溶液褪色,原理相同B.1molA完全水解,消耗2molNaOHC.分子式為C12H13O2BrD.所有碳原子可能處于同一平面【答案】A【解析】【詳解】A.該結(jié)構(gòu)中存在碳碳雙鍵能與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)從而能使溴的四氯化碳溶液褪色,同時(shí)碳碳雙鍵易被高錳酸鉀氧化,從而能使高錳酸鉀溶液褪色,原理不同,故A錯(cuò)誤;B.1mol該物質(zhì)中存在1mol溴原子和1mol酯基,分別消耗1molNaOH,故B正確;C.由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式為C12H13O2Br,故C正確;D.碳碳雙鍵及其直接相連的碳原子共面,苯環(huán)及與苯環(huán)直接相連的碳原子共面,乙基中的兩個(gè)碳原子共面,多個(gè)平面通過單鍵相連,所有碳原子可能共面,故D正確;故選:A。3.硝酸廠煙氣中含有大量氮氧化物(NOx)。常溫下,將煙氣與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中可實(shí)現(xiàn)無害化處理,其轉(zhuǎn)化過程如圖所示(以NO為例)。下列說法不正確的是A.反應(yīng)Ⅰ中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1B.反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為4Ce3++4H++2NO=4Ce4++2H2O+N2C.反應(yīng)過程中混合溶液內(nèi)Ce3+和Ce4+的物質(zhì)的量濃度均保持不變D.該轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)是NO被H2還原成N2【答案】C【解析】【分析】本題由圖分析可知,反應(yīng)物為H2和NO,生成物為N2和H2O,Ce3+和Ce4+為催化劑,反應(yīng)方程式為:2NO+2H2==N2+2H2O,據(jù)此分析。【詳解】A.由圖分析,反應(yīng)Ⅰ為H2+2Ce4+==2H++2Ce3+,故氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1,A項(xiàng)正確。B.由圖分析,反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為4Ce3++4H++2NO=4Ce4++2H2O+N2,B項(xiàng)正確。C.據(jù)分析可知,Ce3+和Ce4+為催化劑,故混合溶液內(nèi)Ce3+和Ce4+的物質(zhì)的量濃度會(huì)發(fā)生變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.據(jù)分析可知,該轉(zhuǎn)化過程的實(shí)質(zhì)是NO被H2還原成N2,D項(xiàng)正確。故答案為:C。4.一種藥物原料的分子結(jié)構(gòu)式如圖所示。其中W、X、Y、Z均為短周期主族元素,且僅X、Y位于同一周期;Z原子的核外電子數(shù)比X原子的多10。下列說法正確的是A.原子半徑:r(Y)>r(X)>r(W)B.XZ2中X的化合價(jià)為+2C.X的最簡(jiǎn)單氫化物的沸點(diǎn)比Y的高D.X、Y、Z均可形成至少兩種常見的含氧酸【答案】D【解析】【分析】根據(jù)該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)可知,該分子中X可以形成4個(gè)共價(jià)鍵,應(yīng)為ⅣA族元素,為C元素或Si元素,而Z原子的核外電子數(shù)比X原子的多10,若X為Si元素,則Z不可能是短周期元素,所以X為C元素,Z為16號(hào)元素,S元素;W可以形成一個(gè)共價(jià)鍵,且與X、Y、Z均不在同一周期,應(yīng)位于第一周期,則W為H元素;Y可以形成3個(gè)共價(jià)鍵,與C元素同周期,則Y為N元素?!驹斀狻緼.電子層數(shù)越多原子半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí)核電荷數(shù)越小半徑越大,所以原子半徑C>N>H,即r(X)>r(Y)>r(W),A錯(cuò)誤;B.XZ2為CS2,S的非金屬性強(qiáng)于C,S顯-2價(jià),所以C為+4價(jià),B錯(cuò)誤;C.X、Y的最簡(jiǎn)單氫化物分別為CH4、NH3,NH3分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)較高,C錯(cuò)誤;D.C可以形成含氧酸H2CO3、H2C2O4等,N可以形成含氧酸HNO2、HNO3等,S可以形成含氧酸H2SO3、H2SO4等,D正確;綜上所述答案為D。5.羥基自由基(·OH)是自然界中氧化性僅次于氟的氧化劑。我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種能將苯酚氧化為CO2和H2O的原電池-電解池組合裝置(如下圖所示),該裝置能實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體。下列說法錯(cuò)誤的是A.b極為負(fù)極,d極為陽(yáng)極B.b電極區(qū)每產(chǎn)生3molCO2,c電極區(qū)溶液質(zhì)量減輕14gC.d電極的電極反應(yīng)式:H2O-e-=·OH+H+D.工作時(shí),如果II室中Na+、Cl?數(shù)目都減小,則M為陽(yáng)離子交換膜【答案】B【解析】【分析】苯酚氧化為CO2和H2O的原電池中C6H6OCO2+H2O,發(fā)生了氧化反應(yīng),作負(fù)極,c為陰極:發(fā)生了還原反應(yīng),作正極,d為陽(yáng)極。以此分析解答?!驹斀狻緼.根據(jù)上述分析可知:b極為負(fù)極,d極為陽(yáng)極,故A正確;B.根據(jù)上述分析可知:1molC6H6O6molCO228mole-,c極區(qū)2H+H22mole-。所以b電極區(qū)每產(chǎn)生3molCO2,轉(zhuǎn)移14mol電子,c電極產(chǎn)生7molH2,d極質(zhì)子通過質(zhì)子交換膜進(jìn)入c極區(qū),溶液質(zhì)量不會(huì)變化,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)上述分析可知:d為陽(yáng)極,其電極的電極反應(yīng)式:H2O-e-=·OH+H+,故C正確;D.根據(jù)上述分析可知:a為正極,其電極的電極反應(yīng)式:7H2O++6e-=2+8OH-,陰離子濃度增大,Na+透過M膜進(jìn)入a極區(qū),所以M為陽(yáng)離子交換膜,故D正確;故答案:B。6.下列操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.依據(jù)褪色時(shí)間的長(zhǎng)短比較反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài).探究濃硫酸的脫水性和氧化性C.檢驗(yàn)該條件下鐵發(fā)生了析氫腐蝕D.驗(yàn)證該裝置產(chǎn)生乙烯A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A.由于反應(yīng)中生成的錳離子對(duì)反應(yīng)起催化作用,所以不能依據(jù)褪色時(shí)間的長(zhǎng)短比較反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響,A錯(cuò)誤;B.蔗糖和濃硫酸混合發(fā)生炭化,體現(xiàn)濃硫酸的脫水性,生成的碳繼續(xù)被氧化,還原產(chǎn)物二氧化硫能使品紅溶液褪色,所以可探究濃硫酸的脫水性和氧化性,B正確;C.溶液顯中性,發(fā)生的吸氧腐蝕,C錯(cuò)誤;D.揮發(fā)出的乙醇也能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,不能驗(yàn)證該裝置產(chǎn)生乙烯,D錯(cuò)誤;答案選B。7.25℃時(shí),將HCl氣體緩慢通入0.1mol·L?1的氨水中,溶液的pH、體系中粒子濃度的對(duì)數(shù)值(lgc)與反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比[]的關(guān)系如下圖所示。若忽略溶液體積變化,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是A.25℃時(shí),NH3·H2O的電離平衡常數(shù)為10?4.75B.t=0.5時(shí),c(NH)>c(Cl?)>c(NH3·H2O)C.P2所示溶液:c(NH)>100c(NH3·H2O)D.P1所示溶液:c(Cl?)=0.05mol·L?1【答案】D【解析】【分析】由圖可知P1時(shí)銨根和一水合氨的濃度相同,P2時(shí)溶液顯中性氫離子和氫氧根離子相同,同時(shí)結(jié)合一水合氨的電離常數(shù)的表達(dá)式,,以此解題?!驹斀狻緼.由圖可知,圖中P1點(diǎn)pH=9.25,c(OH?)=10-4.75mol·L?1,此時(shí),則NH3·H2O的電離平衡常數(shù),A正確;B.t=0.5時(shí)溶質(zhì)為等濃度的氯化銨和一水合氨的混合物,由圖可知溶液此時(shí)顯堿性,則一水合氨的電離大于銨根離子水解,則此時(shí)溶液中的離子濃度大小順序?yàn)椋篶(NH)>c(Cl?)>c(NH3·H2O),B正確;C.P2所示溶液pH=7,c(OH?)=10-7mol·L?1,根據(jù)其電離常數(shù),則,故c(NH)>100c(NH3·H2O),C正確;D.P1所示溶液中電荷守恒,,由圖可知P1點(diǎn)時(shí),且c()=10-1mol·L?1,,則,,D錯(cuò)誤;故選D。二、實(shí)驗(yàn)題8.二氯異氰尿酸鈉(NaC3N3O3Cl2,摩爾質(zhì)量為220g/mol)是一種高效廣譜殺菌消毒劑,它常溫下為白色固體,難溶于冷水。其制備原理為:,請(qǐng)選擇下列部分裝置制備二氯異氰尿酸鈉并探究其性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題:(1)選擇合適裝置,按氣流從左至右,導(dǎo)管連接順序?yàn)開__________(填小寫字母)。(2)將D中試劑換成氯酸鉀后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。(3)儀器X中的試劑是___________。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),先向A中通入氯氣,生成高濃度的NaClO溶液后,再加入氰尿酸溶液。在加入氰尿酸溶液后還要繼續(xù)通入一定量的氯氣,其原因是___________。(5)反應(yīng)結(jié)束后,A中濁液經(jīng)過濾、___________、___________得到粗產(chǎn)品mg。(6)粗產(chǎn)品中NaC3N3O3Cl2含量測(cè)定。將mg粗產(chǎn)品溶于無氧蒸餾水中配制成100mL溶液,取10.00mL所配制溶液于碘量瓶中,加入適量稀硫酸和過量KI溶液,密封在暗處?kù)o置5min。用cmol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,加入淀粉指示劑,滴定至終點(diǎn),消耗溶液。(假設(shè)雜質(zhì)不與反應(yīng),涉及的反應(yīng)為:C3N3O3Cl+3H++4I-=C3H3N3O3+2I2+2Cl-,)①滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是___________。②則NaC3N3O3Cl2的含量為___________。(用含m,c,V的代數(shù)式表示)【答案】(1)fghabe(2)KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O(3)NaOH或氫氧化鈉溶液(4)通入Cl2與生成的NaOH反應(yīng),有利于NaC3N3O3Cl2的生成(5)

冷水洗滌

干燥(6)

滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去且半分鐘不恢復(fù)

【解析】【分析】由二氯異氰尿酸鈉的制備原理以及給定的裝置可知,題干中所示的反應(yīng)裝置可以分為氯氣的發(fā)生裝置與二氯異氰尿酸鈉的制備裝置。具體反應(yīng)流程為:用濃鹽酸與Ca(ClO)2反應(yīng)制Cl2;除去Cl2中因濃鹽酸揮發(fā)而混合的HCl;將Cl2通入氫氧化鈉溶液中制備NaClO,再與氰尿酸溶液反應(yīng)生成二氯異氰尿酸鈉;對(duì)尾氣Cl2進(jìn)行處理。據(jù)此可回答各個(gè)問題。(1)按照氣流從左至右的順序,制備二氯異氰尿酸鈉首先需要制備Cl2,需要裝置D,Cl2從f口流出;接下來需要除去Cl2中混合的HCl,需要裝置E,氣體從g口流入、h口流出;制備NaClO并與氰尿酸溶液發(fā)生反應(yīng)需要裝置A,氣體從a口流入、b口流出;為了除去未反應(yīng)完的Cl2,需要將尾氣通入到氫氧化鈉溶液中,需要裝置C,氣體從e口流入。故導(dǎo)管連接順序?yàn)閒ghabe。(2)裝置D為氯氣發(fā)生裝置,若利用氯酸鉀與濃鹽酸制備氯氣,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:KClO3+6HCl(濃)=KCl+3Cl2↑+3H2O。(3)儀器X中所加試劑的目的是與Cl2反應(yīng)生成NaClO,故該試劑為NaOH或氫氧化鈉溶液。(4)觀察題干信息可知制備二氯異氰尿酸鈉的反應(yīng)可以生成NaOH,故繼續(xù)通入一定量的氯氣可以與生成的NaOH反應(yīng)不斷生成NaClO,有利于NaC3N3O3Cl2的生成。(5)考慮到二氯異氰尿酸鈉難溶于冷水,A中的濁液經(jīng)過濾后應(yīng)再用冷水洗滌并干燥之后可以得到粗產(chǎn)品。故答案為:冷水洗滌;干燥。(6)①NaC3N3O3Cl2溶液可以與過量的KI溶液反應(yīng)生成I2,I2遇淀粉顯藍(lán)色。隨后加入Na2S2O3溶液與I2反應(yīng)可使藍(lán)色逐漸褪去,故滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為:滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液,錐形瓶中溶液藍(lán)色褪去且半分鐘不恢復(fù);②由題干中給出的反應(yīng)方程式:C3N3O3Cl+3H++4I-=C3H3N3O3+2I2+2Cl-,可知各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為n(NaC3N3O3Cl2):n(I2):n(Na2S2O3)=1:2:4。即n(NaC3N3O3Cl2)=n(Na2S2O3)=mol。10mL溶液中NaC3N3O3Cl2的質(zhì)量為m=n×M=mol×220g/mol=0.055cVg,100mL溶液中NaC3N3O3Cl2的質(zhì)量為0.55cVg。則NaC3N3O3Cl2的含量?!军c(diǎn)睛】回答滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象時(shí)不能簡(jiǎn)單描述為“溶液褪色”,要加上“滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液”以及“半分鐘不恢復(fù)”的條件,才能保證達(dá)到了滴定終點(diǎn)。三、工業(yè)流程題9.檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7,摩爾質(zhì)量:246g/mol)是一種易被人體吸收的高效鐵制劑,某研究團(tuán)隊(duì)用硫鐵礦(成分為60%FeS2、Al2O3、SiO2及其他雜質(zhì))為原料來制備檸檬酸亞鐵,其流程如下圖:已知:(1)“焙燒”生成了鐵紅;(2)常溫下,檸檬酸()電離常數(shù):

,,,Ksp(Al(OH)3)=1.3×10-33(1)焙燒時(shí)氣體與礦料逆流而行,目的是___________,“焙燒”過程中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為___________。(2)已知:FeS2與H2SO4不反應(yīng)。則“還原”時(shí)FeS2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。(3)檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種___________鹽(填“正”“酸式”或“堿式”),0.1mol/LNa2C6H6O7溶液呈___________性。(填“酸”、“堿”或“中”)(4)若鋁離子濃度為0.1mol/L,通過計(jì)算判斷,“除鋁”中調(diào)節(jié)pH=2時(shí)是否產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀___________。(寫出計(jì)算過程)(5)“沉鐵”時(shí)需控制溫度在32℃左右,其可能的原因是___________。(6)某工廠用1kg硫鐵礦經(jīng)上述流程制得1.6kg檸檬酸亞鐵,則檸檬酸亞鐵的產(chǎn)率為______。(保留四位有效數(shù)字)【答案】(1)

增大固體與氣體的接觸面積,提高焙燒速率

11:4(2)FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S(3)

酸式

酸(4)沒有沉淀產(chǎn)生,因?yàn)槌叵拢琎c=0.1×(10-12)3=10-37<Ksp(Al(OH)3)=1.3×10-33(5)溫度太低了,反應(yīng)速率慢;溫度高了,NH4HCO3發(fā)生分解(6)86.72%【解析】【分析】硫鐵礦(主要成分為FeS2、SiO2、Al2O3)煅燒生成氧化鐵和二氧化硫,用稀硫酸酸浸,二氧化硅不溶,過量得到濾渣1,溶液中含有硫酸鐵、硫酸鋁,加入FeS2還原鐵離子得到單質(zhì)硫沉淀,濾液調(diào)節(jié)pH除去鋁,過濾,向?yàn)V液中加入碳酸氫銨沉鐵,過濾得到碳酸亞鐵,然后經(jīng)過一系列操作得到檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7),據(jù)此解答。(1)焙燒時(shí)氣體與礦料逆流而行,可以增大固體與氣體的接觸面積,提高焙燒速率,根據(jù)以上分析可知“焙燒”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,反應(yīng)中O2為氧化劑,F(xiàn)eS2為還原劑,則“焙燒”過程中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:4,故答案為:增大固體與氣體的接觸面積,提高焙燒速率;11:4;(2)FeS2與H2SO4不反應(yīng),“還原”時(shí)FeS2被鐵離子氧化,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S,故答案為:FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S;(3)由題干信息可知,檸檬酸是一種三元酸,故檸檬酸亞鐵(FeC6H6O7)是一種酸式鹽,由題干信息可知,常溫下,檸檬酸()電離常數(shù),,,,Kh2===5.78×10-8小于Ka3,即的電離大于水解,故0.1mol/LNa2C6H6O7溶液呈酸性,故答案為:酸式;酸性;(4)若鋁離子濃度為0.1mol/L,“除鋁”中調(diào)節(jié)pH=2時(shí)即溶液中的c(OH-)=10-12mol/L,通過計(jì)算判斷可知,c(Al3+)c3(OH-)=0.1×(10-12)3=10-37<1.3×10-33,則不產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀,故答案為:沒有沉淀產(chǎn)生,因?yàn)槌叵?,Qc=0.1×(10-12)3=10-37<Ksp(Al(OH)3)=1.3×10-33;(5)溫度太低了,反應(yīng)速率慢;溫度高了,NH4HCO3發(fā)生分解,故“沉鐵”時(shí)需控制溫度在32℃左右,故答案為:溫度太低了,反應(yīng)速率慢;溫度高了,NH4HCO3發(fā)生分解;(6)根據(jù)鐵原子守恒可知,某工廠用1kg硫鐵礦中含有的FeS2的物質(zhì)的量為:=5mol,經(jīng)過焙燒、酸化后形成5molFe3+,由(2)分析可知,“還原”步驟發(fā)生反應(yīng)FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S,則還原后得到的Fe2+的物質(zhì)的量為7.5mol,則經(jīng)上述流程理論上可制得檸檬酸亞鐵的質(zhì)量為:7.5mol×246g/mol=1.845kg,而實(shí)際上只制得1.6kg檸檬酸亞鐵,則檸檬酸亞鐵的產(chǎn)率為=86.72%,故答案為:86.72%。四、原理綜合題10.CO2的資源化可以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善,回答下列問題:(1)CO2和乙烷反應(yīng)制備乙烯。常溫常壓時(shí),相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)能量如下圖所示:已知:H2O(g)=H2O(l)的△H計(jì)算如下:△H=-286kJ·mol-1-(-242kJ·mol-1)=-44kJ·mol-1。則CO2和乙烷反應(yīng)生成乙烯、CO和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為___________。(2)CO2和M2CO3反應(yīng)制備MHCO3,某學(xué)習(xí)興趣小組為了研究該反應(yīng),將足量的某碳酸氫鹽(MHCO3)固體置于真空恒容密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):。反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)體系的總壓為50kPa,保持溫度不變,開始時(shí)在體系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使平衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于5kPa,則CO2(g)的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于___________kPa。(3)CO2和H2制備甲醇,反應(yīng)體系中涉及以下兩個(gè)反應(yīng):I.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1<0II.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2>0將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3混合通入剛性密閉容器中,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)I和反應(yīng)II,在相同的時(shí)間內(nèi)CH3OH的選擇性和產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示。已知:CH3OH的選擇性=×100%①在上述條件下合成甲醇的工業(yè)條件是___________。A.210℃

B.230℃

C.催化CZT

D.催化劑CZ(Zr-1)T②230℃以上,升高溫度導(dǎo)致CO2的轉(zhuǎn)化率增大,甲醇的產(chǎn)率降低??赡艿脑蚴莀__________。③230℃時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下表所示:時(shí)間/min020406080壓強(qiáng)/MPaP00.95P00.92P00.90P00.90P0反應(yīng)I的速率可表示為v=k·P(CO2)·P3(H2)(k為常數(shù)),平衡時(shí)P(H2O)=0.15P0,則反應(yīng)在60min時(shí)v=___________(用含P0、k的式子表示)。達(dá)平衡時(shí)CH3OH的選擇性=___________,反應(yīng)II的Kc=___________。【答案】(1)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=+133kJ·mol-1(2)120(3)

BD

溫度升高,反應(yīng)速率加快,相同時(shí)間內(nèi)消耗CO2量增多,故CO2轉(zhuǎn)化率增大;以反應(yīng)II為主,甲醇的選擇性降低,故甲醇的產(chǎn)率降低(其他合理答案均可給分)

0.015kP

33.3%

0.3【解析】(1)ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量,CO2和乙烷反應(yīng)生成乙烯、CO和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(l)ΔH=-110kJ·mol-1-286kJ·mol-1+52kJ·mol-1+393kJ·mol-1+84kJ·mol-1=+133kJ·mol-1;(2)因?yàn)榉磻?yīng)溫度不變,故化學(xué)平衡常數(shù)K不變,化學(xué)反應(yīng)方程式為:,平衡常數(shù),將足量MHCO3固體置于真空恒容容器中,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)體系總壓為50kPa,則p(CO2)=p(H2O)=25kPa,=25kPa×25kPa=625kPa2。設(shè)CO2(g)的初始?jí)簭?qiáng)為xkPa,平衡時(shí)p(CO2)=(5+x)kPa,p(H2O)=5kPa,則有Kp=p(CO2)·p(H2O)=625kPa2=5kPa×(x+5)kPa,解得x=120。故要使平衡時(shí)體系中水蒸氣的分壓小于5kPa,CO(g)的初始?jí)簭?qiáng)應(yīng)大于120kPa;(3)①如圖可知合成甲醇的工業(yè)條件是230℃、催化劑CZ(Zr-1)T故選BD;②230℃以上,升高溫度導(dǎo)致CO2的轉(zhuǎn)化率增大,甲醇的產(chǎn)率降低??赡艿脑蚴牵簻囟壬?,反應(yīng)速率加快,相同時(shí)間內(nèi)消耗CO2量增多,故CO2轉(zhuǎn)化率增大;以反應(yīng)II為主,甲醇的選擇性降低,故甲醇的產(chǎn)率降低;③將CO2和H2按物質(zhì)的量之比1:3混合通入剛性密閉容器中,,,a+3a=P0,a=0.25P0,x+y=0.15P0,a-(x+y)+3(a-x)-y+y+x+y=0.9P0,解得x=P0,y=P0,P(CO2)=0.1P0,P(H2)=P0,v=k·P(CO2)·P3(H2),則反應(yīng)在60min時(shí)v≈0.015kP;CH3OH的選擇性=×100%=;反應(yīng)II的Kc=。五、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)11.元素周期表中,第四周期包括10種過渡元素(21號(hào)-30號(hào)),它們的單質(zhì)及其化合物在化工生產(chǎn)和研究中有重要的應(yīng)用。(1)Fe原子核外電子排布式為___________,在第四周期過渡元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鐵相同的元素有___________種。(2)甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]的主要生理功能是預(yù)防和改善缺鐵性貧血。甘氨酸(H2NCH2COOH)中C原子的雜化形式為___________(3)在催化作用下,呋喃()可與氨反應(yīng),轉(zhuǎn)化為吡咯()。二者熔、沸點(diǎn)關(guān)系為:呋喃___________吡咯(填“高于”或“低于”),原因是___________。(4)離子水合能是氣態(tài)離子溶于水中成為稀溶液時(shí)釋放的能量,其值越大,離子越穩(wěn)定。已知離子水合能跟溶解離子的半徑和電荷數(shù)有關(guān),試分析在水溶液中比穩(wěn)定的原因___________。(5)Ti能形成化合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,該化合物中Ti3+的配位數(shù)為___________,在該化合物中不含___________(填標(biāo)號(hào))。A.鍵

B.鍵

C.配位鍵

D.離子鍵

E.極性鍵

F.非極性鍵(6)NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,1),則C的離子坐標(biāo)參數(shù)為___________。一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為O2-作密置單層排列,Ni2+填充其中(如圖乙),已知O2-的半徑為apm,設(shè)阿伏伽德羅常數(shù)值為NA,每平方米面積上具有該晶體的質(zhì)量為___________g(用含a、NA的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮?1)

1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2

0(2)sp3、sp2(3)

低于

吡咯易形成分子間氫鍵(4)與Cu+相比,Cu2+半徑小,所帶電荷數(shù)多,離子水合能大(5)

6

BF(6)

(1,,)

【解析】(1)①鐵為26號(hào)元素,F(xiàn)e原子核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;②鐵為第四周期Ⅷ族元素,未成對(duì)電子數(shù)為4,在第四周期過渡元素中,基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù)與鐵相同的元素0個(gè);(2)①甘氨酸(H2NCH2COOH)中與氨基相連的碳原子有四個(gè)單鍵,為雜化,羧基中的碳原子有一個(gè)碳氧雙鍵為雜化;(3)①影響物質(zhì)熔沸點(diǎn)的主要因素為分子間作用力,氫鍵大于分子間作用力,有氫鍵的吡咯沸點(diǎn)大于呋喃,吡咯易形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)較高,則呋喃沸點(diǎn)低于吡咯;②吡咯易形成分子間氫鍵;(4)離子在溶液中的穩(wěn)定性可以從離子的大小、電荷、水化能等因素來解釋,在水溶液里比穩(wěn)定的原因?yàn)椋旱陌霃叫∏宜鶐щ姾啥?,水化能大?5)①Ti能形成化合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,與Ti3+最近的粒子數(shù)目為6,則該化合物中Ti3+的配位數(shù)為6;②該化合物中中存在鍵和極性共價(jià)鍵,Ti3+與配體存在配位鍵,內(nèi)屆與外界的氯離子存在離子鍵,則不存在鍵和非極性共價(jià)鍵,答案選BF;(6)①NiO的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,1),c在x、y、z軸上的投影分別是(1,,),則c點(diǎn)的離子坐標(biāo)為(1,

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