1、二非选择题专项练非选择题专项练(一)(建议用时：60分钟)1合理利用和转化NO2、SO2、CO、NO等污染性气体是环保领域的重要课题。(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物污染。已知：CH4(g)4NO2(g)=4NO(g)CO2(g)2H2O(g)H574.0 kJ/molCH4(g)4NO(g)=2N2(g)CO2(g)2H2O(g)H1 160.0 kJ/molH2O(g)=H2O(l)H44.0 kJ/molCH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式是_。(2)已知2NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程分两步：2NO(g)N2
2、O2(g)(快)v1正k1正c2(NO)，v1逆k1逆c(N2O2)N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢)v2正k2正c(N2O2)c(O2)，v2逆k2逆c2(NO2)一定温度下，反应2NO(g)O2(g)2NO2(g)达到平衡状态，该反应的平衡常数的表达式K_(用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示)，反应的活化能E1与反应的活化能E2的大小关系为E1_E2(填“”“0，在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与各自的分压(分压总压物质的量分数)有如下关系：v(N2O4)k1p(N2O4)，v(NO2)k2p2(NO2)。其中k1、k2是与温度有关的常数，相应的速率与N2O4或NO2的分
3、压关系如图所示。在T 时，图中M、N点能表示该反应达到平衡状态，理由是_。改变温度，v(NO2)会由M点变为A、B或C点，v(N2O4)会由N点变为D、E或F点，当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。2砷化镍可用于制作发光器件、半导体激光器、太阳能电池和高速集成电路。(1)基态Ni原子的价电子排布式为_；基态As原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。(2)第一电离能As_(填“”或“”“”或“”)109.5。AsH3沸点低于NH3，其原因是_。(4)有机砷是治疗昏睡病不可缺少的药物，该有机砷中存在的化学键的种类为_(填字母编号)。a离子键b键c键d碳碳双键(5)
4、砷化镍激光在医学上用于治疗皮肤及黏膜创面的感染、溃疡等，砷化镍晶胞如图所示，该晶胞密度为_gcm3(列式即可，不必化简)。3KI可用于分析试剂、感光材料、制药和食品添加剂等。制备原理如下：反应3I26KOH=KIO35KI3H2O；反应3H2SKIO3=3SKI3H2O。按照下列实验过程，请回答有关问题。(1)启普发生器中发生反应的化学方程式为_，用该装置还可以制备_(填一种气体化学式)。(2)关闭启普发生器活塞，打开滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，待观察到_(填现象)时，停止滴入KOH溶液；然后_(填操作)，待KIO3混合液和NaOH溶液中气泡速率接近相同时停止通气。(3)打开滴液漏
5、斗的活塞，滴入硫酸溶液，并对KI混合液水浴加热，其目的是_。(4)把KI混合液倒入烧杯，加入碳酸钡，在过滤器中过滤，过滤得到的沉淀中除含有过量碳酸钡外，还有硫酸钡和_，其中加入碳酸钡的作用是_。合并滤液和洗液，蒸发至析出结晶，滤出经干燥得成品。(5)如果得到3.2 g硫单质，则理论上制得的KI为_g。4KNO3是重要的化工产品，下面是一种已获得专利的KNO3制备方法的流程图：(1)反应中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为12，该反应的化学方程式为_。(2)反应需在干态、加热的条件下进行，加热的目的是_。从反应所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是_。(3)检验
6、反应所得K2SO4中是否混有KCl的方法是取少量K2SO4样品溶解于水，_。(4)整个循环流程中，需不断补充的原料除NH4HCO3外，还有_(填化学式)。5高聚物M广泛用于各种刹车片。实验室以烃A为原料制备M的一种合成路线如下：已知：R1ClR1OR2回答下列问题：(1)A的结构简式为_。H的化学名称为_。(2)B的分子式为_。C中官能团的名称为_。(3)由D生成E、由F生成G的反应类型分别为_、_。(4)由G和I生成M的化学方程式为_。(5)Q为I的同分异构体，同时满足下列条件的Q的结构简式为_。1 mol Q最多消耗4 mol NaOH核磁共振氢谱有4组吸收峰(6)参照上述合成路线和信息，
7、以甲苯为原料(无机试剂任选)，设计制备H的合成路线：_。参考答案与解析1解析：(1)根据盖斯定律，由(4)可得，CH4与NO2反应生成N2、CO2和H2O(l)的热化学方程式为CH4 (g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H955.0 kJ/mol。(2)当化学反应2NO(g)O2 (g)2NO2(g)达到平衡状态时，正反应速率等于逆反应速率即v1正v1逆、v2正v2逆。由v1正k1正c2(NO)、v1逆k1逆c(N2O2)得c2(NO)；由v2正k2正c(N2O2)c(O2)、v2逆k2逆c2(NO2)得，故该反应的平衡常数表达式为K。活化能指化学反应中反应物分子变为活化
8、分子所需要的最低能量，活化能越低，越容易变为活化分子，发生有效碰撞的概率就越大，反应速率就越快，由题干可知，反应速率快，故其活化能E1小，即E1E2。(3)由表格数据比较可知，T 时第一次平衡在20 min时，此时NO、N2、CO2的平衡浓度分别为0.040 mol/L、0.030 mol/L、0.030 mol/L，故该反应的平衡常数为K0.56。由30 min、40 min和50 min各物质浓度对比可知，改变条件后，NO的浓度减少，N2的浓度增大，故平衡正向移动，但是CO2的浓度减少了，说明改变的条件是减小CO2的浓度。整个过程，由于温度不变，则该反应的平衡常数K不变仍为0.56。由题意
9、知，在51 min时，NO、N2、CO2的浓度为0.064 mol/L、0.068 mol/L、0.017 mol/L，此时浓度商Qc0.280.56，故化学平衡正向移动。(4)N2O4的消耗速率可表示正反应速率，NO2的消耗速率可表示逆反应速率，由图像可知M点v(NO2)是N点v(N2O4)的2倍，根据化学方程式N2O4(g)2NO2(g)可以判断出该反应的正反应速率等于逆反应速率，由此说明M、N点能表示该反应达到平衡状态。升高温度，化学反应速率要加快，故v(NO2)由M点变为B点，v(N2O4)由N点变为F点。答案：(1)CH4(g)2NO2(g)=N2(g)CO2(g)2H2O(l)H9
10、55.0 kJ/mol(2)As元素原子的4p轨道上的电子呈半充满状态，比较稳定(3)sp3正四面体形NH3分子间能形成氢键，AsH3分子间只有范德华力(4)abc(5)(或或)3解析：先打开滴液漏斗的活塞，滴入30%的KOH溶液，I2与KOH溶液反应生成KIO3和KI的混合溶液，当溶液由棕黄色变为无色时，停止滴入KOH溶液。混合溶液中的KIO3用启普发生器中产生的H2S除去，再通过加入硫酸酸化和水浴加热，使多余的H2S逸出。而多余的硫酸用难溶物碳酸钡转化为硫酸钡，最后经过过滤、蒸发等操作，得到纯净的KI。这样得到的KI来源于两部分，一部分是I2与KOH反应生成的KI，另一部分是KIO3与H2
11、S反应生成的KI。(1)启普发生器中用硫酸和硫化锌制取H2S，反应的化学方程式为ZnSH2SO4=H2S ZnSO4。用启普发生器还可制取的气体有H2、CO2。(2)滴入的30%的KOH溶液与I2反应，当棕黄色溶液变为无色时，停止滴入KOH溶液；然后打开启普发生器活塞，通入气体，待KIO3混合液和NaOH溶液气泡速率接近相同时停止通气。(3)滴入硫酸使溶液酸化并对混合液水浴加热，有利于H2S逸出，从而除去H2S。(4)向KIO3混合液通入H2S，发生反应的化学方程式为3H2SKIO3=3SKI3H2O，向KI混合液中滴入硫酸溶液，水浴加热，然后加入碳酸钡，则得到的沉淀中除含有过量的碳酸钡外，还
12、有硫酸钡和硫单质。因KI混合液中加入了硫酸，故加入碳酸钡可将其除去。(5)3.2 g S的物质的量为0.1 mol，由反应可得KIO35KI，由反应可得KIO33SKI，则S与KI对应数量关系为3S6KI，即S2KI，所以理论上制得的KI为0.2 mol，质量为33.2 g。答案：(1)ZnSH2SO4=H2SZnSO4H2(或CO2)(2)棕黄色溶液变为无色打开启普发生器活塞，通入气体(3)使溶液酸化并加热，有利于H2S逸出，从而除去H2S(4)硫单质除去多余的硫酸(5)33.24解析：(1)反应中，CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为12，由流程图可知，生成CaCO3、(NH4)2S
13、O4和CO2，由质量守恒可知反应的化学方程式为CaSO42NH4HCO3=CaCO3(NH4)2SO4H2OCO2。(2)向(NH4)2SO4中加入KCl，在干态、加热的条件下进行反应，生成易分解的氯化铵，加热时氯化铵分解生成氯化氢和氨，温度降低又生成氯化铵，以此可分离出氯化铵，得硫酸钾，且能加快反应速率；从反应所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤，趁热过滤的目的是防止KNO3结晶，提高KNO3的产率。(3)检验反应所得K2SO4中是否混有KCl，应先加入硝酸钡使硫酸钾完全转化为硫酸钡沉淀，以免干扰氯离子的检验，然后再加入硝酸银检验氯化钾，操作方法为加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉
14、淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl，否则没有。(4)整个流程中，可循环利用的物质有(NH4)2SO4、CaSO4、CaCO3，需不断补充的原料除NH4HCO3外还有KCl、HNO3。答案：(1)CaSO42NH4HCO3=CaCO3(NH4)2SO4H2OCO2(2)分离NH4Cl与K2SO4，加快化学反应速率防止KNO3结晶，提高KNO3的产率(3)加入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀，静置，向上层清液中滴加AgNO3溶液，若有沉淀生成，说明K2SO4中混有KCl，否则没有(4)KCl、HNO35解析：由已知，采用逆推法可得出A为苯，与一氯甲
15、烷和氯化铝反应生成H，则H为对二甲苯，最终被高锰酸钾氧化为对二苯甲酸；B为氯苯，再结合已知推知C为，根据合成路线可知E为，结合高聚物的结构简式可知，G为。(1)A为苯，其结构简式为；H的化学名称为对二甲苯或1，4二甲苯。(2)B为氯苯，其分子式为C6H5Cl；C为，所含官能团为醚键。(3)由D生成E为苯酚中苯环的硝化反应，即取代反应；由F生成G为羟基被氨基取代的过程，也为取代反应。(4)由G和I生成M发生的是缩聚反应，其化学方程式为(5)I的分子式为C8H6O4，1 mol Q最多消耗4 mol NaOH，则分子内含4个酚羟基或2个甲酸酚酯结构；核磁共振氢谱有4组吸收峰，则分子内有4种不同化学环境的氢原子，据此可确定取代基的位置，其结构简式可能为、。(6)根据题述合成路线和已知信息，以甲苯为原料，先与氯气在氯化铁作用下发生取代反应生成，再根据已知信息在氯化铝的条件下与甲苯合成，最终被酸性高锰酸钾氧化为。答案：(1) 对二甲苯(或1，4二甲苯)(2)C6H5Cl醚键(3)取代反应(或硝化反应)取代反应