平頂山許昌濟源2021-2022學(xué)年高三第二次質(zhì)量檢測理科綜合能力測試化學(xué)注意事項：1.答選擇題前，請考生務(wù)必將自己的學(xué)校、姓名、準考證號、座位號、考試科目等內(nèi)容涂(填)寫在答題卡和答題卷上相應(yīng)的位置。2.選擇題每小題選出答案后，用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需修改，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。答在試題卷上無效。3.非選擇題用黑色墨水筆答在答題卷上每題對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)，答在試題卷上無效。4.考試結(jié)束時只將答題卡交回。可能用到的相對原子質(zhì)量：H-1C-12O-16Na-23Zn-65Br-80一、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.化學(xué)與社會生產(chǎn)及生活密切相關(guān)，下列說法錯誤的是A.三星堆出土了青銅大面具，青銅的主要成分是銅錫合金B(yǎng).光伏發(fā)電成為青海省第一大電源，電能是污染小的二次能源C.“北斗系統(tǒng)”裝載高精度銣原子鐘搭配銫原子鐘，銣和銫屬于同系物D.北京冬奧會火炬使用氫氣做燃料，目的是傳遞低碳、環(huán)保的綠色奧運理念【1題答案】【答案】C【解析】【詳解】A．青銅的主要成分是銅錫合金，多呈灰綠色，熔點低、硬度大、可塑性強；可鑄造成各種器具，故A正確；B．光伏發(fā)電將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，是清潔的二次能源，故B正確；

C．結(jié)構(gòu)相似、分子組成上相差一個或若干個CH2原子團的化合物間互為同系物，銣和銫位于同一縱行，屬于同一族，不是同系物，故C錯誤；D．冬奧會火炬使用氫氣做燃料，燃燒產(chǎn)物只有水，環(huán)保無污染，可體現(xiàn)綠色奧運理念，故D正確；故選：C。2.化學(xué)研究主要用的是實驗方法。下列實驗?zāi)苓_到目的的是A.①可以證明石蠟油分解有乙烯生成B.②可探究Cl2使紅色布條褪色的原因C.③探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響D.④可驗證濃硫酸的脫水性和強氧化性【2題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．只能證明有烯烴產(chǎn)生，無法證明一定有乙烯生成，A錯誤；B．氯氣能使?jié)駶櫟挠猩紬l褪色，不能使干燥的有色布條褪色，缺少對比實驗，不能探究，B錯誤；C．根據(jù)圖中所給的量可知，左右兩個試管中，高錳酸鉀都會消耗完，但是右側(cè)膠頭滴管中高錳酸鉀濃度大，反應(yīng)時間長，褪色時間長，故無法證明濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，C錯誤；D．濃硫酸滴加到蔗糖上。蔗糖脫水炭化然后C和濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫，前者證明濃硫酸的脫水性，后者證明濃硫酸的強氧化性，D正確；故選D。3.苯佐卡因能有效地吸收U·V·B區(qū)域280~320μm中波光線區(qū)域的紫外線，可用于防曬類化妝品，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示。下列關(guān)于苯佐卡因的說法錯誤的是A.其苯環(huán)上的二氯代物有6種B.能發(fā)生取代反應(yīng)、加成反應(yīng)和氧化反應(yīng)C.分子中可能共平面的碳原子最多為9個D.能和H2發(fā)生加成反應(yīng)，且1mol該物質(zhì)最多消耗3molH2【3題答案】【答案】A【解析】【詳解】A．其苯環(huán)上的一氯代物有2種，如圖：，第1種的第二個氯原子又有3種，第2種的第二個氯原子則增加一種同分異構(gòu)體，故其苯環(huán)上的二氯代物有4種，A錯誤；B．由題干結(jié)構(gòu)簡式可知，分子中含有酯基故能發(fā)生水解等取代反應(yīng)，含有苯環(huán)故能發(fā)生加成反應(yīng)，有機物能夠燃燒，能發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；C．苯環(huán)是一個平面結(jié)構(gòu)，碳共氧雙鍵平面，故分子中可能共平面的碳原子最多為9個，C正確；D．分子中含有苯環(huán)故能和H2發(fā)生加成反應(yīng)，且1mol該物質(zhì)最多消耗3molH2，D正確；故答案為：A。4.短周期主族元素R、X、Y、Z、M原子序數(shù)依次遞增，其族序數(shù)滿足：3Z+M=X+Y，其中元素R、X、Y、M形成的化合物(結(jié)構(gòu)式)具有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法錯誤的是A.R與X、Y、M均能形成含18電子的分子B.上述轉(zhuǎn)化關(guān)系中的物質(zhì)各原子均達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)C.Y、Z、M形成的某種化合物可做漂白劑D.R、X、Y、Z可形成兩種以上水溶液呈堿性的化合物【4題答案】【答案】B【解析】【分析】短周期元素R、X、Y、Z、M原子序數(shù)依次遞增，在結(jié)構(gòu)式中R、M形成1個共價鍵，X形成4個共價鍵，Y形成2個共價鍵，結(jié)合原子序數(shù)相對大小可知X、Y、M的最外層電子數(shù)分別為4、6、7，最外層電子數(shù)3Z+M=X+Y，則Z的最外層電子數(shù)為×（4+6-7）=1，結(jié)合原子序數(shù)可知Z為Na元素，R為H，X為C，Y為O，M為Cl元素。【詳解】A．由分析可知，R即H與X、Y、M即C、O、Cl均能形成含18電子的分子即C2H6、H2O2、HCl，A正確；B．由分析可知，R為H，在上述轉(zhuǎn)化關(guān)系的物質(zhì)中H未達到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其余各原子均達8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，B錯誤；C．由分析可知，Y、Z、M即O、Na、Cl形成的某種化合物即NaClO可做漂白劑，C正確；D．由分析可知，R、X、Y、Z即H、C、O、Na可形成兩種以上水溶液呈堿性的化合物，如NaHCO3、CH3COONa，CH3CH2COONa等，D正確；故答案為：B。5.利用微生物燃料電池處理某廢水的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是A.電池工作過程中有CO2放出B.b為正極，放電時發(fā)生還原反應(yīng)C.a極上的電極反應(yīng)為H2S+4H2O-8e-=SO+10H+D.當(dāng)電路中有0.8mole-轉(zhuǎn)移時，通過質(zhì)子交換膜的H+數(shù)目為NA【5題答案】【答案】D【解析】【分析】硫酸鹽還原菌將有機物中的硫元素還原，有機物被分解生成H2S和CO2，H2S被硫氧化菌氧化得到SO，電子從電極a流出，H+通過質(zhì)子交換膜進入b極區(qū)?！驹斀狻緼．據(jù)分析，電池工作過程中有CO2放出，A正確；B．據(jù)分析，b為H+移向一極，是正極，放電時得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，B正確；C．據(jù)分析，a極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為H2S+4H2O-8e-=SO+10H+，C正確；D．根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，得失電子總數(shù)相等，當(dāng)電路中有0.8mole-轉(zhuǎn)移時，通過質(zhì)子交換膜的H+數(shù)目為0.8NA，D錯誤；故選D。6.某反應(yīng)可有效降低汽車尾氣污染物的排放，其反應(yīng)熱?H=-620.9kJ·mol-1。一定條件下該反應(yīng)經(jīng)歷三個基元反應(yīng)階段，反應(yīng)歷程如圖所示(TS表示過渡態(tài))。下列說法正確的是A.?E=306.6kJ/mol B.三個基元反應(yīng)中只有③是放熱反應(yīng)C.該化學(xué)反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)②決定 D.該過程的總反應(yīng)為2CO+2NO=N2+2CO2【6題答案】【答案】D【解析】【詳解】A．圖中ΔE=620.9kJ?mol-1+248.3kJ?mol-1=869.2kJ?mol-1，故A錯誤；B．由圖可知，三個基元反應(yīng)中，反應(yīng)②和反應(yīng)③的反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量，屬于放熱反應(yīng)，故B錯誤；C．正反應(yīng)活化能最大的是反應(yīng)③，活化能越大反應(yīng)速率越慢，整個反應(yīng)由最慢的一步?jīng)Q定，則該化學(xué)反應(yīng)的速率主要由反應(yīng)③決定，故C錯誤；D．由始態(tài)和終態(tài)可知，該過程的總反應(yīng)為2CO+2NO=N2+2CO2，故D正確；故選：D。7.HX是一元弱酸，微溶鹽MX2的飽和溶液中c(M2+)隨c(H+)而變化，M2+不發(fā)生水解。25℃時，實驗測得pM與δ(X-)的關(guān)系如圖所示，其中A點對應(yīng)的pH=5.0。[已知lg2≈0.3.，pM=-lgc(M2+)，δ(X-)=]。則下列說法正確的是A.A點對應(yīng)溶液中存在2c(M2+)=3c(HX) B.B點對應(yīng)溶液的pH約為5.6C.25℃時，Ksp(MX2)的數(shù)量級為10-6 D.25℃時，HX的電離常數(shù)Ka為2.5×10-5【7題答案】【答案】B【解析】【分析】該溶液中同時存在平衡：、?！驹斀狻緼．依題意，根據(jù)物料守恒，A點對應(yīng)溶液中有：，又=0.2，即，所以2c(M2+)=c(HX)，A錯誤；B．B點對應(yīng)溶液中=0.5，即，又由D項說明知，25℃時，HX的電離常數(shù)Ka為2.5×10-6，則B點對應(yīng)溶液中c(H+)=Ka，pH=-lgc(H+)=-lg2.5×10-6，則pH約為5.6，B正確；C．A點對應(yīng)溶液中有：c(M2+)=10-2.53mol/L，=2×10-2.53mol/L，又=0.2，即，則c(X-)=0.4×10-2.53mol/L，故25℃時，Ksp(MX2)==10-2.53×(0.4×10-2.53)2=1.6×10-8.59，數(shù)量級為10-9，C錯誤；D．A點對應(yīng)的pH=5.0，，則HX的電離常數(shù)Ka===2.5×10-6，D錯誤；故選B。三、非選擇題：共174分。第22~32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。(一)必考題：共129分。8.溴乙烷(CH3CH2Br)是種揮發(fā)性很強的無色液體，沸點38.4℃，密度為1.46g/cm3，難溶于水，是有機合成的重要原料。實驗室制備溴乙烷過程中涉及的反應(yīng)有：NaBr+H2SO4HBr↑+NaHSO4；CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O；CH3CH2OHH2C=CH2↑+H2O；2CH3CH2OHH2O+CH3CH2OCH2CH3(乙醚)。已知乙醚的密度為0.71g/cm3，沸點34.6℃。實驗步驟：(1)溴乙烷的制備：燒瓶中加入19mL濃硫酸(0.35mol)、10mL乙醇(0.17mol)及9mL水，冷卻至室溫，再加入溴化鈉15.5g(0.15mol)和幾粒沸石，如圖1(加熱及夾持裝置略去)，錐形瓶內(nèi)放入飽和亞硫酸氫鈉溶液并置于冰水浴中，小火加熱燒瓶至反應(yīng)結(jié)束。(2)溴乙烷的精制：對(1)中餾出液進行分液，在冰水浴條件下將有機層轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶中，在冰水浴條件下逐滴加入2mL濃硫酸除去雜質(zhì)，再次分液，棄去硫酸層，得到溴乙烷的粗產(chǎn)品。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)入圖2燒瓶中，在水浴條件下加熱并收集35-40℃餾分，產(chǎn)量為10.0g?；卮鹣铝袉栴}：（1）根據(jù)實驗藥品的用量，制備溴乙烷時燒瓶的最適宜規(guī)格為____。A.50mL B.100mL C.150mL D.250mL（2）向圖1裝置中加料，濃硫酸、乙醇、水三種物質(zhì)加入燒瓶的先后順序為____；反應(yīng)中有棕黃色氣體產(chǎn)生，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____；錐形瓶內(nèi)飽和亞硫酸氫鈉溶液的作用是____(用離子反應(yīng)方程式表示)；溴乙烷的制備實驗完成的標志是____。（3）圖1中A為上口加有塞子的回流裝置，其作用為____。（4）溴乙烷的精制階段，第一次分液應(yīng)保留____(填“上層”或“下層”)液體；整個制備和精制階段采用冰水浴的原因是____。（5）本實驗溴乙烷的產(chǎn)率為____(小數(shù)點后保留2位，產(chǎn)率=×100%)?！?~12題答案】【答案】（1）B（2）①.水→乙醇→濃硫酸(或乙醇→水→濃硫酸)②.2HBr+H2SO4(濃)Br2↑+SO2↑+2H2O(或2NaBr+2H2SO4(濃)Na2SO4+Br2↑+SO2+2H2O)③.H2O++Br2=3H+++2Br-④.尾接管不再有油狀液滴滴下（3）為HBr提供了一定的緩沖區(qū)域和停留時間而得到充分利用。(或減少HBr的逸出，使HBr與乙醇充分反應(yīng)，從而提高產(chǎn)率)（4）①.下層②.減小溴乙烷等物質(zhì)的揮發(fā)，有利于保護環(huán)境并提高產(chǎn)量（5）61.16%【解析】【分析】如圖1利用溴化鈉、濃硫酸及乙醇共沸制備溴乙烷，得到的產(chǎn)品再對(1)中餾出液進行分液，在冰水浴條件下將有機層轉(zhuǎn)入干燥的錐形瓶中，在冰水浴條件下逐滴加入2mL濃硫酸除去雜質(zhì)，再次分液，棄去硫酸層，得到溴乙烷的粗產(chǎn)品。然后將粗產(chǎn)品轉(zhuǎn)入圖2燒瓶中，在水浴條件下加熱并收集35-40℃餾分，得精品?！拘?詳解】燒瓶中加入19mL濃硫酸(0.35mol)、10mL乙醇(0.17mol)及9mL水，總體積約為38mL；根據(jù)實驗藥品的用量，燒瓶加熱液體時注入的液體不超過其容積的三分之二，故制備溴乙烷時燒瓶的最適宜規(guī)格為100mL，答案選B；【小問2詳解】因濃硫酸稀釋時放出大量的熱必須由濃硫酸注入水或乙醇中，故向圖1裝置中加料，濃硫酸、乙醇、水三種物質(zhì)加入燒瓶的先后順序為水→乙醇→濃硫酸(或乙醇→水→濃硫酸)；反應(yīng)中有棕黃色氣體產(chǎn)生，是溴離子被濃硫酸氧化生成溴單質(zhì)，同時濃硫酸本身被還原為二氧化硫，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HBr+H2SO4(濃)Br2↑+SO2↑+2H2O(或2NaBr+2H2SO4(濃)Na2SO4+Br2↑+SO2+2H2O)；錐形瓶內(nèi)飽和亞硫酸氫鈉溶液的作用是吸收產(chǎn)生的溴蒸氣，避免污染空氣，反應(yīng)的離子方程式表示為H2O++Br2=3H+++2Br-；尾接管不再有油狀液滴滴下時，說明溴乙烷的制備實驗完成；【小問3詳解】為HBr提供了一定的緩沖區(qū)域和停留時間而得到充分利用。(或減少HBr的逸出，使HBr與乙醇充分反應(yīng)，從而提高產(chǎn)率)，在圖1中A為上口加有塞子的回流裝置；【小問4詳解】溴乙烷的密度大于水，精制階段，第一次分液應(yīng)保留下層液體；為了減小溴乙烷等物質(zhì)的揮發(fā)，有利于保護環(huán)境并提高產(chǎn)量，整個制備和精制階段采用冰水?。弧拘?詳解】乙醇的物質(zhì)的量大于溴化鈉的物質(zhì)的量，所以理論上生成0.15mol的溴乙烷，實際得到109g/mol0.15mol=16.35g的溴乙烷，所以產(chǎn)率==61.16%。9.鋅是人體必須的一種微量元素，素有“生命之花”的美譽。工業(yè)上利用廢鋅鐵合金(主要為Zn，含少量Fe、ZnO、Fe2O3等)和葡萄糖酸鈣[Ca(C6H11O7)2]為原料制備并測定葡萄糖酸鋅純度的流程如圖：I.葡萄糖酸鋅[Zn(C6H11O7)2]的制備（1）加過量ZnO的目的是____(用離子方程式表示)。（2）已知ZnSO4的溶解度隨溫度變化如圖所示，“步驟I”需要用到下列所有操作：a.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱；b.在60℃蒸發(fā)溶劑；c.冷卻至室溫；d.在100℃蒸發(fā)溶劑；e.過濾。上述操作的正確順序是____(操作可重復(fù)使用)。（3）“趁熱抽濾”的目的是___。（4）已知相關(guān)物質(zhì)的溶解性如表：物質(zhì)名稱葡萄糖酸鈣葡萄糖酸鋅硫酸鋅硫酸鈣水中的溶解性易溶于熱水，可溶于冷水易溶于熱水，可溶于冷水易溶微溶乙醇中的溶解性微溶微溶難溶難溶則實驗中加入95%乙醇的目的是____。（5）從粗產(chǎn)品到產(chǎn)品的過程簡稱為____。II.葡萄糖酸鋅的純度測定制得產(chǎn)品之后，需要對產(chǎn)品的純度進行測定以確定是否滿足要求。以鉻黑T(EBT)作為指示劑，用EDTA進行測定，原理為Zn2+與EBT作用可形成酒紅色微粒Zn—EBT，由于EDTA與Zn2+結(jié)合能力更強，發(fā)生如下反應(yīng)：Zn—EBT(酒紅色)+EDTA=Zn—EDTA+EBT(純藍色)其步驟如下：步驟1.取5.200g產(chǎn)品溶于水配成100mL溶液，取25.00mL置于錐形瓶中，再加入少量EBT作指示劑；步驟2.在25.00mL溶液中加入2.000mol·L-1EDTA10.00mL(過量)；步驟3.用1.000mol.L-1鋅標準溶液進行滴定至終點，平均消耗鋅標準溶液18.00mL（6）步驟2中EDTA溶液已加過量時溶液的顏色為____。（7）樣品中葡萄糖酸鋅的質(zhì)量分數(shù)為____。(葡萄糖酸鋅的相對分子質(zhì)量為455)【9~15題答案】【答案】（1）3ZnO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Zn2+（2）dabace（3）防止葡萄糖酸鋅結(jié)晶析出，加快過濾速率（4）降低葡萄糖酸鋅的溶解度（5）重結(jié)晶（6）純藍色（7）70.00%【解析】【分析】廢鋅鐵合金(主要為Zn，含少量Fe、ZnO、Fe2O3等)，加入稀硫酸和過氧化氫，生成鋅離子和鐵離子的混合液，加入氧化鋅，調(diào)節(jié)溶液的pH，使鐵離子生成沉淀而除去；濾液得到含有鋅離子的溶液，低溫下結(jié)晶后得到七水合硫酸鋅；加入葡萄糖酸鈣[Ca(C6H11O7)2]溶液，并加熱到90℃，趁熱過濾得到的葡萄糖酸鋅和硫酸鈣，濾液為葡萄糖酸鋅溶液；冷卻到室溫，過濾、并用乙醇洗滌、干燥后，得到葡萄糖酸鋅，據(jù)此分析解答?！拘?詳解】加過量ZnO，可以調(diào)節(jié)溶液的pH值，從而使鐵離子沉淀，離子方程式為：3ZnO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3+3Zn2+，故答案為：3ZnO+2Fe3++3H2O=2Fe(OH)3↓+3Zn2+；【小問2詳解】根據(jù)ZnSO4的溶解度隨溫度變化曲線可知，要得到七水合硫酸鋅，應(yīng)該在100℃蒸發(fā)溶劑，蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱，然后降低溫度制60℃，此時溶液變?yōu)椴伙柡?，?0℃蒸發(fā)溶劑，蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱，降低溫度，溶質(zhì)析出，經(jīng)過過濾可實行，故答案為：dabace；【小問3詳解】葡萄糖酸鋅易溶于熱水，可溶于冷水，則“趁熱抽濾”的目的是防止葡萄糖酸鋅結(jié)晶析出，加快過濾速率，故答案為：防止葡萄糖酸鋅結(jié)晶析出，加快過濾速率；【小問4詳解】降溫過濾后得到葡萄糖酸鋅，因為其易溶于熱水，可溶于冷水，但微溶于乙醇中，洗滌加入95%乙醇，可降低葡萄糖酸鋅的溶解度，故答案為：降低葡萄糖酸鋅的溶解度；【小問5詳解】從粗產(chǎn)品到產(chǎn)品的過程，將粗產(chǎn)品溶解后再結(jié)晶得到產(chǎn)品，簡稱為重結(jié)晶，故答案為：重結(jié)晶；【小問6詳解】Zn2+與EBT作用可形成酒紅色微粒Zn-EBT，由于EDTA與Zn2+結(jié)合能力更強，發(fā)生反應(yīng)：Zn-EBT(酒紅色)+EDTA=Zn-EDTA+EBT(純藍色)，可知EDTA溶液已加過量時溶液的顏色為純藍色，故答案為：純藍色；【小問7詳解】由題可知25.00mL溶液消耗EDTA的物質(zhì)的量=，根據(jù)反應(yīng)Zn-EBT(酒紅色)+EDTA=Zn-EDTA+EBT(純藍色)，可知關(guān)系式：，可知葡萄糖酸鋅的物質(zhì)的量，則葡萄糖酸鋅的質(zhì)量分數(shù)=，故答案為：70%。10.我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現(xiàn)碳中和，因此CO2的綜合利用是研究熱點之一。（1）以CO2為原料可制取甲醇。.已知：①H2(g)、CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ/mol和-726.5kJ/mol；②CH3OH(l)=CH3OH(g)△H=+38kJ/mol；③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol；則反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的△H=____kJ/mol。（2）利用CO2與H2合成甲醇涉及的主要反應(yīng)如下：a.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△HbCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ/mol一定條件下向某剛性容器中充入物質(zhì)的量之比為1：3的CO2和H2發(fā)生上述反應(yīng)，在不同催化劑(Cat.1，Cat.2)下經(jīng)相同反應(yīng)時間，CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性[甲醇的選擇性=×100%]隨溫度的變化如圖所示：①由圖可知，催化效果Cat.1____Cat.2(填“>”“<”或“=”)。②在210—270℃間，CH3OH的選擇性隨溫度的升高而下降，可能原因為____(寫出一條即可)。③某條件下，達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為15%，CH3OH的選擇性為80%，則H2的平衡轉(zhuǎn)化率為___；反應(yīng)b的平衡常數(shù)Kp=____。（3）利用制備的甲醇可以催化制取丙烯，過程中發(fā)生如下反應(yīng)：3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)該反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗公式的實驗數(shù)據(jù)如圖中曲線a所示，已知Arrhenius經(jīng)驗公式為Rlnk=-+C(Ea為活化能，假設(shè)受溫度影響忽略不計，k為速率常數(shù)，R和C為常數(shù))。則該反應(yīng)的活化能Ea=___kJ/mol。當(dāng)改變外界條件時，實驗數(shù)據(jù)如圖中的曲線b所示，則實驗可能改變的外界條件是____；此經(jīng)驗公式說明對于某個基元反應(yīng)，當(dāng)升高相同溫度時，其活化能越大，反應(yīng)速率增大的就____(填“越多”或“越少”)。【10~12題答案】【答案】（1）-48.9（2）①.>②.溫度升高，催化劑的活性降低(或反應(yīng)b為吸熱反應(yīng)，溫度升高更有利于反應(yīng)b進行)③.13%④.2.0×10-3(或2.03×10-3)（3）①.31②.使用了更高效的催化劑③.越多【解析】【小問1詳解】巳知：H2(g)、CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ/mol和-726.5kJ/mol，則根據(jù)燃燒熱的定義列出燃燒熱的熱化學(xué)方程式如下：H2(g)+O2(g)=H2O(l)H1=-285.8kJ/mol①CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)H2=-726.5kJ/mol②結(jié)合給定反應(yīng)：CH3OH(l)=CH3OH(g)H3=+38kJ/mol③H2O(l)=H2O(g)H4=+44kJ/mol④根據(jù)蓋斯定律可知①×3-②+③+④得到CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)則反應(yīng)熱H=H1×3-H2+H3+H4=-48.9kJ/mol，故本題答案為：-48.9；【小問2詳解】①由圖可知，相同溫度時，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率和甲醇的選擇性Cat.1均高于Cat.2，則催化效果Cat.1強于Cat.2，故答案為：＞；②在210~270℃間，若溫度升高，催化劑的活性降低或更有利于反應(yīng)b速率增大，會導(dǎo)致甲醇的選擇性隨溫度的升高而下降，故答案為：溫度升高，催化劑的活性降低（或溫度升高，更有利于反應(yīng)b速率增大）；③設(shè)起始時二氧化碳的物質(zhì)的量為a，平衡時一氧化碳的物質(zhì)的量為b，甲醇的物質(zhì)的量為c，由甲醇的選擇性為80%可得×100%=80%，解得c=4b，由反應(yīng)方程式可知，反應(yīng)消耗二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量分別為(4b+b)、(12b+b)，由二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為15%可得×100%=15%，解得a=33b，則氫氣的轉(zhuǎn)化率為×100%=×100%≈13%，平衡時二氧化碳、氫氣、甲醇、一氧化碳和水的物質(zhì)的量分別為(33b—5b)、(99b—13b)、4b、b和5b，設(shè)平衡時壓強為P，二氧化碳、氫氣、一氧化碳和水的平衡分壓分別為、、和，反應(yīng)b的壓強平衡常數(shù)Kp=≈2×10-3≈2.03×10-3，故答案為：13%；2×10-3(或2.03×10-3)?！拘?詳解】根據(jù)圖象并結(jié)合公式可得：9.2=-3.2Ea+C，3.0=-3.4Ea+C，聯(lián)立方程，解得Ea=31，當(dāng)改變外界條件時，實驗數(shù)據(jù)如圖中的曲線B所示，此時滿足：9.2=-3.2Ea+C，1.0=-3.6Ea+C，聯(lián)立方程，解得Ea=20，活化能減小，則實驗可能改變的外界條件是更換了更高效的催化劑；此經(jīng)驗公式說明對于某個基元反應(yīng)，當(dāng)升高相同溫度時，其活化能越大，反應(yīng)速率增大的越多；就故答案為：31；更換了更高效的催化劑；越多。(二)選考題：共45分。請考生從給出的2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一道作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。11.碳、氮、氧元素的單質(zhì)或化合物在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題：（1）氧原子價電子層上的電子可以進行重排以便提供一個空軌道與氮原子形成配位鍵，該氧原子重排后的價電子排布圖為____，電子重排后的氧原子能量有所升高，原因是不符合____。（2）NO中氮原子的雜化類型為____，其空間構(gòu)型是____。（3）室溫下，O3在水中溶解度比O2的大，原因是____；NF3的結(jié)構(gòu)與NH3類似，但NH3具有堿性(可與H+結(jié)合)而NF3沒有堿性，其原因是___。（4）NH3分子中鍵角為106.7°，在[Ag(NH3)2]+中，H—N—H鍵角近似為109.5°，鍵角變大的原因是____。（5）C20分子是由許多正五邊形構(gòu)成的空心籠狀結(jié)構(gòu)如圖所示，分子中每個碳原子只跟相鄰的3個碳原子形成化學(xué)鍵。則C20分子中含____個σ鍵。（6）X是碳的一種鏈狀氧化物，其五聚合體結(jié)構(gòu)如圖所示。X分子中每個原子都滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，則X分子的電子式為____。（7）假設(shè)金剛石晶胞的晶胞參數(shù)為anm，則金剛石晶胞的空間利用率為____(用含π的式子表示)?！?1~17題答案】【答案】（1）①.②.洪特規(guī)則（2）①.sp2雜化②.V形(或折線形)（3）①.O3為極性分子，O2為非極性分子，O3更易溶于極性溶劑水②.NF3中F元素電負性大，使得N原子呈正電性，難與H+結(jié)合（4）[Ag(NH3)2]+中，配位鍵N—Ag鍵的成鍵電子對相比NH3中的孤電子對對N—H鍵的排斥力變小，故[Ag(NH3)2]+中H—N—H鍵角變大（5）30（6）（7）π×100%【解析】【小問1詳解】O是8號元素，原子核外電子排布式是1s22s22p4，價層電子排布式是2s22p4，氧原子價電子層上的電子可以進行重排以便提供一個空軌道與氮原子形成配位鍵，該氧原子重排后的價電子排布圖為；該排布不符合洪特規(guī)則；【小問2詳解】NO中N原子有2個σ鍵電子對，孤電子對=(5+1-2×2)×=1，其價層電子對為3，則雜化方式為sp2雜化；根據(jù)價層電子對互斥理論，其空間構(gòu)型為：V形(或折線形)；【小問3詳解】O3為極性分子，O2為非極性分子，O3更易溶于極性溶劑水；NH3具有堿性(可與H+結(jié)合)而NF3沒有堿性，原因是NF3中F元素電負性強，使得N原子呈正電性，難與H+結(jié)合；【小問4詳解】[Ag(NH3)2]+中，配位鍵N—Ag鍵的成鍵電子對相比NH3中的孤電子對對N—H鍵的排斥力變小，故[Ag(NH3)2]+中H—N—H鍵角變大；【小問5詳解】類比金剛石的成鍵原理，C20中每個碳原子與3個C連著，即每個C周圍形成3個σ鍵，由于涉及共用，故1個C周圍實際占有1.5個σ鍵，所以C20中共有20×1.530個σ鍵。小問6詳解】X的五聚合體結(jié)構(gòu)圖中含有15個C原子，10個O原子，則X的分子式為C3O2，該分子中每個原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，故C與O之間兩對共用電子，C與C之間也共用兩對電子，電子式為。【小問7詳解】設(shè)碳原子的半徑為rcm，晶胞參數(shù)為xcm，則體對角線長為8rcm，體對角線長為，則，一個晶胞中含有+4＝8個，8個碳原子的總體積為cm3，晶胞總體積為cm3，故原子的空間利用率×100%＝×100%。12.芳香族化合物A(C9H12O)常用于藥物及香料的合成，A有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系：已知：①A是芳香族化合物且苯環(huán)側(cè)鏈上有兩種處于不同環(huán)境下的氫原子；②+CO2；③RCOCH3+R′CHORCOCH=CHR′+H2O?；卮鹣铝袉栴}：（1）B的分子式為____，F(xiàn)具有的官能團名稱是____。（2）由D生成E的反應(yīng)類型為____，由E生成F所需試劑及反應(yīng)條件為____。（3）K的結(jié)構(gòu)簡式為____。（4）由H生成I的化學(xué)方程式為____。（5）化合物F的同分異構(gòu)體中能同時滿足以下三個條件的有____種(不考慮立體異構(gòu))。①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③苯環(huán)上有兩個取代基其中核磁共振氫譜有6組峰，峰面積比為3：2：2：1：1：1的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為____。（6）