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(全国2卷)重庆市第一中学2020届高三化学下学期5月月考试题(含解析).doc

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资源描述

1、(全国2卷)重庆市第一中学2020届高三化学下学期5月月考试题(含解析)注意事项:1答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Sr-88 Os-190 Ti-48一、选择题:本题共7个小题,每小题6分。共42分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与人类生产、生活密切相关,下列

2、说法不正确的是A. 聚乳酸可用于制作免拆型手术缝合线B. 施肥时将草木灰和氯化铵混合使用,可获得更好的肥效C. 手机美容中手机贴膜主要材质有PP、PVC,都属于有机高分子材料D. 硫酸亚铁可用作治疗缺铁性贫血的药剂,与维生素C片一起服用,效果更佳【答案】B【解析】【详解】A聚乳酸有优良的特殊性能:易拉成丝、易被吸收、优异的生物相容性,无毒性,具有很高的机械性能等,适合于制作免拆型手术缝合线,故A正确;B铵根离子和碳酸根离子会发生相互促进的水解反应,在强光照射下会有氨气生成,降低肥效,故B错误;CPP、PVC都属于有机高分子材料,故C正确;DFe2+易被氧化为Fe3+,而维生素C有强还原性,则硫

3、酸亚铁与维生素C片一起服用,可防Fe2+的氧化,效果更佳,故D正确;故答案为B。2.已知NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A. 标准状况下,2.24 L CHCl3 所含共价键数为0.4NAB. 常温常压下,2 g羟基(18OD)所含的中子数为NAC. 常温常压下,1.5 g NO与1.6 g O2充分反应后混合物中原子总数为0.2NAD. 常温下,2 L 0.1 molL-1FeCl3 溶液与1 L 0.2 molL-1FeCl3 溶液所含Fe3+数目相同【答案】C【解析】【详解】A标准状况下,CHCl3 是液体,无法根据气体摩尔体积计算2.24 L CHCl3的物质的量,故A错误

4、;B每个18OD所含的中子数为11,2 g羟基(18OD)的物质的量为=0.1mol,则所含的中子数为1.1NA,故B错误;C1.5 g NO的物质的量为=0.05mol,1.6 g O2的物质的量为=0.05mol,根据原子守恒,1.5 g NO与1.6 g O2充分反应后混合物中原子总数为(0.05mol2+0.05mol2)NAmol-1=0.2NA,故C正确;DFe3+在不同浓度的溶液中水解程度不一样,则相同温度下,2 L 0.1 molL-1FeCl3 溶液与1 L 0.2 molL-1FeCl3 溶液所含Fe3+数目不可能相同,故D错误;故答案为C。【点睛】阿伏加德罗常数的常见问题

5、和注意事项:物质的状态是否为气体;对于气体注意条件是否为标况;注意溶液的体积和浓度是否已知;注意同位素原子的差异;注意可逆反应或易水解盐中离子数目的判断;注意物质的结构:如Na2O2是由Na+和O22-构成,而不是由Na+和O2-构成。3.下列实验方案设计中,能达到实验目的的是A. AB. BC. CD. D【答案】D【解析】【详解】ANaClO溶液具有漂白性,不能用pH试纸测定,应选pH计,故A错误;B乙酸乙酯在NaOH溶液中水解完全,应选用饱和碳酸钠溶液除去少量乙醇和乙酸,故B错误;C溴乙烷和NaOH水溶液混合加热后,加稀硝酸酸化,中和过量的NaOH,再滴加AgNO3溶液,根据生成的浅黄色

6、沉淀,来检验溴乙烷中溴原子,故C错误;DZnS沉淀可转化为CuS,即可证明Ksp(ZnS)Ksp(CuS),故D正确;故答案为D。4.下列有关有机物甲丁说法不正确的是 A. 甲可以发生加成、氧化和取代反应B. 乙的分子式为C6H6Cl6C. 丙的一氯代物有2种D. 丁在一定条件下可以转化成只含一种官能团的物质【答案】B【解析】【详解】A. 物质甲中含苯环和羧基,可以发生苯环的加成反应,燃烧反应(属于氧化反应),可以发生酯化反应(属于取代反应),A正确;B. 根据乙结构简式可知,该物质是苯分子中六个H原子全部被Cl原子取代产生的物质,故分子式是C6Cl6,B错误;C. 丙分子中含有2种类型的H原

7、子,所以其一氯代物有2种,C正确;D. 丁分子中含有醛基、醇羟基,在一定条件下醛基与氢气可以转化成羟基,就得到只含醇羟基一种官能团的物质,D正确;故答案选B。5.碳呼吸电池被誉为改变世界的创新技术,设想用碳呼吸电池为锂硫电池充电的装置如下图所示,下列说法不正确的是A. a极是多孔碳电极B. 充电时,外电路中流过0.02 mol电子,电极N质量增加0.14 gC. 随着反应的进行,碳呼吸电池中C2O42- 数目不断减小D. 充电时间越长,电池中的Li2S8量越多【答案】C【解析】【详解】A碳呼吸电池的负极为Al,正极为多孔碳电极,充电时,阳离子向阴极移动,则b电极为负极,a电极为正极, 即a极是

8、多孔碳电极,故A正确;B充电时M为阳极,N是阴极,电池充电时,N极反应为:Li+e-=Li,当外电路流过0.02mol电子时,生成锂为0.02mol,N极增加的质量为0.02mol7g/mol=0.14g,故B正确;C正极反应为2CO2+2e-=C2O42-,根据电子守恒可知,电池放电时草酸盐浓度不会发生变化,即电池中C2O42-数目不变,故C错误;D由图可知,充电时,M极为阳极,发生氧化反应,逐渐由Li2S2Li2S4Li2S6Li2S8,则充电时间越长电池中的Li2S8量越多,故D正确;故答案为C。【点睛】本题考查原电池和电解池工作原理,能准确判断碳呼吸电池的正负极是解题关键,充电时,阳离

9、子向阴极移动,则b电极为负极,a电极为正极,在碳呼吸电池”中,根据工作原理图,金属铝是负极失电子生成草酸铝,以“呼出”的CO2作为正极反应物得电子生成草酸根:2CO2+2e-=C2O42-,根据电子守恒可知,电池中C2O42-数目始终不变,这是解题难点。6.科学家合成出了一种用于分离镧系金属的化合物 A,其结构如下图所示。短周期元素 X、Y、Z原子序数依次增大,其中Z位于第三周期。Z与Y可以形成分子 ZY6,该分子常用作高压电气设备的绝缘介质。下列关于X、Y、Z的叙述,正确的是A. 化合物 A中,X、Y、Z最外层都达到8电子稳定结构B. 离子半径:YZC. 最简单氢化物的沸点:ZYD. 最高价

10、氧化物对应水化物的酸性:ZX【答案】A【解析】【分析】根据图示A的结构可知,正离子中Z失去一个电子后形成3个共价键,说明Z原子最外层为6个电子,且Z位于第三周期,则Z为S;负离子中Y形成一个共价键,为-1价,不是第三周期元素,且原子序数大于X,应为F(当然不是H,因为正离子已经有H);X得到一个电子形成4个共价键,说明其最外层为3个电子,则X为B元素,据此解答。【详解】根据分析可知,X为B,Y为F,Z为S元素;A结合分析可知,化合物A分子中B、F、S元素最外层都达到8电子稳定结构,其中B原子周围形成3个共价键和1个配位刍键,故A正确;B电子层越多离子半径越大,则离子半径F-S2-,即YZ,故B

11、错误;C在标准状况下,HF为液体,而H2S为气体,则最简单氢化物的沸点:HFH2S,即Y Z,故C错误;D非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,非金属性:BS,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H3BO3(弱酸)H2SO4(强酸),即XZ,故D错误;故答案为A。7.常温下,向20 mL浓度均为0.1 mol/LHX 和CH3COOH的混合液中滴加0.1 molL-1的NH3H2O,测得混合液的电阻率与加入NH3H2O 的体积(V)的关系如图所示。已知:物质的电阻率越大,导电能力越弱,CH3COOH的,NH3H2O的。下列说法错误的是A. 常温时,0.1 mol/LHX的pH比0.1 mol/LC

12、H3COOH 的pH小B. ac过程中水的电离程度先增大后减小C. c点溶液中:c(CH3COO-)+c(X-)c(NH4+)D. d 点有4c(NH4+)+4c(NH3H2O)=0.3mol/L【答案】B【解析】【分析】物质的电阻率越大,导电能力越弱,则电阻率与离子浓度成反比;若HX和CH3COOH均为弱碱,则随着NH3H2O的加入,酸碱反应生成盐,溶液导电性将增强、电阻率将减小,但图象上随着NH3H2O的加入溶液电阻率增大、导电性反而减弱,说明原混合溶液中离子浓度更大,即HX为强电解质,完全电离使溶液的电阻率最小;ab过程中溶液的导电性减弱,向混合溶液中加入等物质的量浓度的NH3H2O溶液

13、时,发生反应先后顺序是HX+NH3H2O=NH4X+H2O、NH3H2O+CH3COOH=CH3COONH4+H2O,020溶液中电阻率增大、导电性减弱,b点最小,原因为溶液体积增大导致b点离子浓度减小,b点溶液中溶质为CH3COOH、NH4X,继续加入NH3H2O溶液,CH3COOH是弱电解质,生成的CH3COONH4是强电解质,导致溶液中离子浓度增大,溶液的电导性增大,c点时CH3COOH和NH3H2O恰好完全反应生成醋酸铵,c点溶液中溶质为CH3COONH4、NH4X,且二者的物质的量相等,d点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONH4、NH4X、NH3H2O,据此分析解题。【详解】

14、A由分析知HX为强酸,醋酸为弱酸,则常温时,0.1 mol/LHX溶液中c(H+)比0.1 mol/LCH3COOH溶液中 c(H+)大,即0.1 mol/LHX的pH比0.1 mol/LCH3COOH 的pH小,故A正确;Ba点是HX和CH3COOH溶液,水的电离受抑制,b点溶质为CH3COOH、NH4X,其中醋酸的电离抑制水的电离,NH4+的水解促进水的离子,而c点溶液中溶质为CH3COONH4、NH4X,CH3COO-和NH4+的水解均促进水的离子,则ac过程中水的电离程度递增,故B错误;C已知CH3COOH的,NH3H2O的,则CH3COO-和NH4+浓度相等时水解程度相同,CH3CO

15、ONH4溶液呈中性,c点溶液中溶质为CH3COONH4、NH4X,且二者的物质的量相等,此时溶液显酸性,即c(OH-)c(H+),则由电荷守恒式c(OH-)+c(CH3COO-)+c(X-)=c(H+)+c(NH4+),可知c(CH3COO-)+c(X-)c(NH4+),故C正确;Dd点溶液中溶质为等物质的量浓度的CH3COONH4、NH4X、NH3H2O,溶液体积为80mL,根据物料守恒可知 c(NH4+)+c(NH3H2O)=mol/L=0.075mol/L,即4c(NH4+)+4c(NH3H2O)=0.3mol/L,故D正确;故答案为B。8.氮化锶(Sr3N2)在工业上广泛用于生产荧光粉

16、。锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应。某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂),所使用氮气样品可能含有少量CO、CO2、O2等气体杂质。已知:醋酸二氨合亚铜CH3COOCu(NH3)2溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力;连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。氮化锶的制取(1)仪器a的名称是_。(2)装置C、D、E盛装的试剂分别是_(填代号)。甲. 连苯三酚碱性溶液乙. 浓硫酸丙. 醋酸二氨合亚铜溶液(3)该套装置设计存在缺陷,可能会导致产品变质,提出改进方案 _。产品纯度的测定称取6.0 g 中所得产品,加入干燥三颈烧瓶中,然后由恒压滴液漏斗加入蒸馏水,

17、通入水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用200.00 mL 1.00 mol/L的盐酸标准溶液完全吸收(吸收液体积变化忽略不计)。从烧杯中量取20.00 mL的吸收液,用1.00 mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液。(图中夹持装置略)(4)三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为 _。(5)装置中长玻璃管的作用原理是_。(6)用1.00 mol/L的NaOH标准溶液滴定过剩的 HCl时所选指示剂为_。(7)产品纯度为_。(保留三位有效数字)(8)下列实验操作可能使氮化锶(Sr3N2)测定结果偏低是_(填字母)。a.滴定前碱式滴定管未排气泡,滴定后气泡消失

18、b. 读数时,滴定前平视,滴定后俯视c. 滴定后,碱式滴定管尖嘴外还悬着一滴液体【答案】 (1). 蒸馏烧瓶 (2). 甲丙乙 (3). 在装置F后连接一个盛有碱石灰的干燥管(或其他合理答案) (4). Sr3N2 + 6H2O3Sr(OH)2 + 2NH3 (5). 当装置1中压力过大时,安全管中液面上升,使装置1中压力稳定 (6). 甲基橙 (7). 97.3% (8). ac【解析】【分析】含有少量CO、CO2、O2等气体杂质的氮气依次通过NaOH溶液、连苯三酚碱性溶液、醋酸二氨合亚铜溶液、浓硫酸,达到依次除CO2、O2和CO,并干燥的目的;用一定量的盐酸吸收反应Sr3N2 + 6H2O

19、3Sr(OH)2 + 2NH3中生成的氨气,吸收液用NaOH溶液滴定,根据消耗的NaOH标准液的量可计算剩余HCl的量,再结合实际吸收氨气消耗的HCl的量计算出反应中生成的氨气,由氨气可计算样品的纯度。【详解】(1)仪器a的名称是蒸馏烧瓶;(2)因醋酸二氨合亚铜溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力,且最后气体需要干燥,防氮化锶遇水剧烈反应,则混合气体依次通过NaOH溶液、连苯三酚碱性溶液、醋酸二氨合亚铜溶液、浓硫酸,即装置C、D、E盛装的试剂分别是甲、丙、乙;(3)F装置直接与空气相通,空气中水蒸气可能会进入F装置中与氮化锶反应,导致产品变质,则应该在装置F后连接一个盛有碱石灰

20、的干燥管; (4)Sr3N2 在水中水解生成Sr(OH)2 和NH3,则三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为Sr3N2 + 6H2O3Sr(OH)2 + 2NH3;(5)装置中长玻璃管与外界相通,当装置1中压力过大时,安全管中液面上升,使装置1中压力稳定,起稳压作用;(6)NaOH溶液和盐酸溶液恰好反应后呈中性,但溶液中还有氯化铵,为防止氢氧化钠和铵盐反应,可以选择酸性变色范围内的指示剂,则应选取甲基橙作指示剂;(7)用1.00 mol/L NaOH标准溶液滴定过剩HCl,到终点时消耗16.00 mL NaOH溶液,则剩余HCl的物质的量为1.00 mol/L0.016L=0.16mol,反应中生

21、成的NH3的物质的量为0.2L1.00 mol/L-0.16mol =0.2mol-0.16mol=0.04mol,产品纯度为=97.3%;(8)a滴定前碱式滴定管未排气泡,滴定后气泡消失,则消耗的NaOH标准溶液体积偏大,过量的HCl的物质的量偏大,导致测定结果偏低,故a正确;b读数时,滴定前平视,滴定后俯视,则消耗的NaOH标准溶液体积偏小,过量的HCl的物质的量偏小,导致测定结果偏高,故b错误;c滴定后,碱式滴定管尖嘴外还悬着一滴液体,则消耗的NaOH标准溶液体积偏大,过量的HCl的物质的量偏大,导致测定结果偏低,故c正确;故答案为ac。【点睛】本题涉及两个主要知识点,一是除杂试剂顺序的

22、选择,注意要防干扰,先除O2再除CO;另一个是滴定操作原理的应用,特别是误差分析,根据对消耗标准液的影响,结合公式分析对测定结果的影响即可。9.铱(Ir)和锇(Os)属于铂族金属,与金、银合称贵重金属,可以用于电气、精密仪表、催化剂等领域。铱锇矿的主要成分有Ir、Os、Ir2O3、OsO2,还含有CuO和SiO2等杂质,从铱锇矿中提取铱(Ir)和锇(Os)的流程如下:已知:高温融合发生反应的原理类似于铝热反应。四氧化锇(OsO4)的熔点为41,易挥发、有恶臭和剧毒。四氨合二氧氯化锇(OsO2(NH3)4Cl2)呈浅黄色,难溶于有机物,微溶于水,能水解。回答下列问题:(1)“酸溶I”的目的是_;

23、酸溶I后溶渣的主要成分除Ir、Os外,还有_ (填化学式)。(2)“氧化挥发”是将溶渣置于300800 的管式炉内,通入空气氧化。用NaOH溶液吸收OsO4生成Na2OsO4,该反应的离子方程式为 _;当吸收液质量增加59.5 g时,反应转移电子的数目为 _。(3)“沉锇”时, NH4Cl与Na2OsO4发生反应Na2OsO4 + 4NH4Cl=OsO2(NH3)4Cl2 + 2NaCl + 2H2O,该过程中NH4Cl需过量,目的是_ ;生成的锇盐要立即过滤,滤饼要经无水乙醇多次洗涤,用无水乙醇洗涤的原因是_。(4)“残渣I”的主要成分为Ir、CuO和SiO2。“碱熔”时,Ir与Na2O2反

24、应生成IrO2nNa2O和O2,该反应的化学方程式为 _。(5) “沉铜” 过程中,当通入H2S 达到饱和时测得溶液的pH=1,此时溶液中c(Cu2+)为_。已知:25 下,H2S溶于水形成饱和溶液时,c(H2S)=0.1mol/L;H2S的电离常数,;【答案】 (1). 溶解Al、溶解Al2O3与贵重金属分离 (2). Cu、SiO2 (3). 2OsO4 + 4OH-=2OsO42-+ O2+ 2H2O (4). 0.5NA (5). 使锇元素完全转化为OsO2(NH3)4Cl2沉淀,提高回收率 (6). 减少OsO2(NH3)4Cl2的损耗,无水乙醇易挥发使固体迅速干燥,防止水解 (7)

25、. 2Ir+ 2nNa2O22IrO2nNa2O + (n-2)O2 (8). 610-17 mol/L【解析】【分析】铱锇矿和过量Al高温融合,发生铝热反应后固体混合物的成分为Ir、Os、Cu、Al、Al2O3和SiO2;用盐酸完全溶解Al和氧化铝后过滤,所得溶渣为Ir、Os、Cu和SiO2,将溶渣在空气中高温氧化挥发,用NaOH溶液吸收OsO4得Na2OsO4溶液,向Na2OsO4溶液中加入过量NH4Cl达到沉锇目的,经过滤得OsO2(NH3)4Cl2,再经还原即可得到锇粉;同时氧化挥发后的残渣的主要成分为Ir、CuO和SiO2,用NaOH和Na2O2进行碱溶,其中Ir与Na2O2反应生成

26、IrO2nNa2O和O2,经水洗过滤后,浅渣为IrO2nNa2O和CuO,用盐酸溶解IrO2nNa2O和CuO后,向溶液中通入过量H2S气体,利用生成CuS达到沉铜的目的,最后经过滤后,滤液经系列操作可得铱粉,据此分析解题。【详解】(1)“酸溶I”是用盐酸溶解固体混合物中的Al和Al2O3,达到与贵重金属铱和锇分离的目的;Ir、Os、Cu和SiO2均不溶于稀盐酸,则酸溶I后溶渣的主要成分除Ir、Os外,还有Cu、SiO2;(2)用NaOH溶液吸收OsO4生成Na2OsO4,Os元素发生了还原反应,则反应中同时有O2生成,结合守恒法,可知发生反应的离子方程式为2OsO4 + 4OH-=2OsO4

27、2-+ O2+ 2H2O;由反应可知,每溶解2molOsO4生成1molO2,转移4mol电子,同时溶液增重质量为254g/mol2mol-32g=476g,则当吸收液质量增加59.5g时,反应转移电子的数目为4molNAmol-1=0.5NA;(3)“沉锇”时, 添加过量NH4Cl,促进反应完全进行,使锇元素完全转化为OsO2(NH3)4Cl2沉淀,提高回收率;OsO2(NH3)4Cl2)难溶于有机物,微溶于水,能水解,则洗涤时应选择无水乙醇,可减少OsO2(NH3)4Cl2的损耗,无水乙醇易挥发使固体迅速干燥,防止水解;(4)碱熔时,Ir与Na2O2反应生成IrO2nNa2O和O2,结合守

28、恒法,发生反应的化学方程式为2Ir+ 2nNa2O22IrO2nNa2O + (n-2)O2;(5)已知H2SHS-+H+,HS-H+S2-,则Ka1Ka2=,H2S饱和时c(s2-)=mol/L=110-19 mol/L,此时溶液中c(Cu2+)为=mol/L=610-17 mol/L。10.CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,维持大气中CO2的平衡对生态环境保护有着重要意义。I可利用CH4与CO2制备合成气(CO、H2),在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为15kPa、20kPa,加入Ni/-A12O3催化剂并加热至1123K使其发生反应:CH4(g)+CO2(

29、g)=2CO(g)+2H2(g)(1)研究表明CO的生成速率,某时刻测得p(H2)=10kPa,则该时刻v(CH4)=_kPas-1。(2)达到平衡后,测得CO的产率为50,则该反应的平衡常数Kp=_。(3)科学家提出制备“合成气反应历程分两步:反应:CH4(g)=C(ads)+2H2(g)(慢反应)反应:C(ads)+CO2(g)=2CO(g)(快反应)上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图所示:CH4与CO2制备合成气的热化学方程式为_。能量变化图中:E5+E1_E4+E2(填“”、“”或“”)。IICO2催化加氢制甲醇5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n

30、(CO2)=3:1充入H2和CO2,发生以下反应:i. ,ii. iii. 反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如右图所示。(4)体系中CO2的物质的量分数受温度的影响不大,原因是_。下列措施中,无法提高甲醇平衡产率的是_(填标号)。A.加入适量CO B.增大压强C.循环利用原料气D.升高温度如上图X、Y分别代表_、_(填化学式)。III利用铜基配合物1,10-phenanthroline-Cu催化剂电催化CO2还原制备碳基燃料(包括CO、烷烃和酸等)是减少CO2在大气中累积和实现可再生能源有效利用的关键手段之,其装置原理如图所示。(5)电池工作过程中,图中Pt电极附近溶液

31、的pH_(填“变大”或“变小”),阴极的电极反应式为_。每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加_g。【答案】 (1). 0.96 (2). 540(kPa)2 (3). CH4(g) + CO2(g)2CO(g) + 2H2(g) H=+(E3-E1) kJmol-1 (4). (5). 温度改变时,反应i和反应ii平衡移动方向相反 (6). D (7). CO (8). CH3OH (9). 变小 (10). CO2+2H+2e-HCOOH (11). 46【解析】【详解】I(1)在某一钢性密闭容器中CH4、CO2的分压分别为15kPa、20kPa,某时刻测得p(H2)=10kPa,则: 该

32、时刻v(CO)=1.2810-2p(CH4)p(CO2)=1.2810-21015=1.92,则v(CH4)=v(CO)=1.92=0.96;(2)达到平衡后,测得CO的产率为50,则CO的平衡分压为15kPa;列三段式:平衡常数Kp=540;(3)CH4与CO2制备“合成气”的化学方程式为CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g),由图可知反应的焓变H=生成物的总内能-反应物的总内能=(E3-E1)kJ/mol,反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)H=+(E3-E1)kJ/mol;两步历程中反应是慢反应,所以反应的活化能大于反应的活化能,即E4-

33、E1E5-E2,所以E5+E1E4+E2;II(4)H10,H30,即生成甲醇的反应均为放热反应,所以温度升高平衡时甲醇的物质的量分数应减小,H20,生成CO的反应为吸热反应,所以随温度升高CO平衡时的物质的量分数会变大,二者共同作用导致水蒸气减小幅度小于甲醇,所以Z代表H2O,Y代表CH3OH,X代表CO;依据主要反应的化学方程式可知,反应i消耗CO2,反应ii逆向产生CO2,最终体系内CO2的物质的量分数与上述两个反应进行的程度相关。由于H10而H20,根据勒夏特列原理,温度改变时,反应i和反应ii平衡移动方向相反,且平衡移动程度相近,导致体系内CO2的物质的量分数受温度的影响不大;A加入

34、适量CO,促使反应iii平衡正向移动,产生更多的CH3OH,而反应ii平衡逆向移动,又可减少CO2转化为CO,使更多的CO2通过反应i转化为CH3OH,故CH3OH产率提高,故A正确;B增大压强,有利于反应i和iii的平衡正向移动,而对反应ii无影响,故B正确;C循环利用原料气能提高CO2的转化率,使CH3OH的产率提高,故C正确;D由图可知,升温,CH3OH的物质的量分数下降,产率降低,故D错误;故答案为D;根据分析可知X代表CO,Y代表CH3OH;III石墨烯的表面CO2发生还原反应,说明石墨烯为阴极,则b为电源的负极;(5)电池工作过程中,Pt电极为阳极,发生的电极反应式为2H2O-4e

35、-=O2+4H+,则附近溶液的pH变小,阴极上发生还原反应的电极反应式为CO2+2H+2e-=HCOOH; 每转移2mol电子,由阴极电极反应式CO2+2H+2e- =HCOOH可知,生成1molHCOOH,质量为46g/mol1mol=46g,即阴极室溶液质量增加46g。化学选修3:物质结构与性质11.AA705合金(含Al、Zn、Mg和Cu)几乎与钢一样坚固,但重量仅为钢的三分之一,已被用于飞机机身和机翼、智能手机外壳上等。但这种合金很难被焊接。最近科学家将碳化钛纳米颗粒(大小仅为十亿分之一米)注入AA7075的焊丝内,让这些纳米颗粒充当连接件之间的填充材料。注入了纳米粒子的填充焊丝也可以

36、更容易地连接其他难以焊接的金属和金属合金。回答下列问题:(1)基态铜原子的价层电子排布式为_。(2)第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是_(填元素符号),判断依据是_。(3)CN、NH3、H2O和OH等配体都能与Zn2+形成配离子。1mol Zn(NH3)42+含_ mol键,中心离子的配位数为_。(4)铝镁合金是优质储钠材料,原子位于面心和顶点,其晶胞如图2所示。1个铝原子周围有_个镁原子最近且等距离。(5)二氧化钛和光照条件下,苯甲醇可被氧化成苯甲醛:苯甲醇中C原子杂化类型是_。苯甲醇的沸点高于苯甲醛,其原因是_。(6)钛晶体有两种品胞,如图所示。如图3所示,晶胞的空间利

37、用率为_(用含的式子表示)。已知图4中六棱柱边长为x cm,高为y cm。该钛晶胞密度为D gcm-3,NA为_mol1(用含x y和D的式子表示)。【答案】 (1). 3d104s1 (2). Mg (3). I3是I2的5倍多,说明最外层有2个电子, (4). 16 (5). 4 (6). 8 (7). sp2、sp3 (8). 苯甲醇分子间存在氢键,苯甲醛分子间不存在氢键 (9). (10). 【解析】【分析】(1)铜原子有29个电子,其3d、4s能级上的电子为其价电子;(2)根据电离能的突变判断最外层电子,结合该元素为第三周期元素分析;(3)所有单键包括配位键均为键,双键中有一个为键,

38、每个NH3分子中含有3个N-H键,中心原子Zn与四个N原子之间存在配位键;(4)晶胞中每个侧面的4个顶点上的镁原子和面心上的镁原子到Al原子的距离相等且最近;(5)苯环上碳原子形成3个共用电子对,而-CH2OH中C原子形成4个共用电子对;分子间的氢键对物质的沸点影响较大,苯甲醇分子间存在氢键;(6)由图3可知,晶胞中钛原子的数目为1+8=2,设原子半径为r,则晶胞的对角线为4r,晶胞的边长为,由此计算空间利用率;图4晶胞中钛原子的数目为3+2+12=6,晶胞的质量为g,六棱柱边长为x cm,高为y cm,则晶胞的体积为x2ycm3,再结合晶胞的密度计算NA。【详解】(1)铜原子有29个电子,其

39、3d、4s能级上的电子为其价电子,其价电子排布式为3d104s1;(2)由图1可知电离能I3是I2的5倍多,说明最外层有2个电子,结合该元素是第三周期元素,则该元素为第三周期第A元素,此元素为镁,元素符号为Mg;(3)所有单键包括配位键均为键,双键中有一个为键,每个NH3分子中含有3个N-H键,中心原子Zn与四个N原子之间存在配位键,则1mol Zn(NH3)42+含(4+34)mol=16mol键,配位体为NH3,中心离子Zn2+的配位数为4;(4)晶胞中每个侧面的4个顶点上的镁原子和面心上的镁原子到Al原子的距离相等且最近,则每个铝原子周围距离最近的镁原子有8个;(5)苯环上碳原子形成3个

40、共用电子对,碳原子的杂化类型是sp2,而-CH2OH中C原子形成4个共用电子对,碳原子的杂化类型是sp3;苯甲醇分子间存在氢键,而苯甲醛分子间不存在氢键,导致苯甲醇的沸点明显比苯甲醛高;(6)由图3可知,晶胞中钛原子的数目为1+8=2,设原子半径为r,则晶胞的对角线为4r,晶胞的边长为,则空间利用率为=;图4晶胞中钛原子的数目为3+2+12=6,晶胞的质量为g,六棱柱边长为x cm,高为y cm,则晶胞的体积为x2ycm3,则D=gx2ycm3,由此计算得NA=mol1。【点睛】本题考查原子杂化方式判断,注意杂化轨道理论的理解应用,把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键,根据价层电子对

41、互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=键个数+孤电子对个数,键个数=配原子个数,孤电子对个数=(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp2杂化;n=4,sp3杂化。化学选修5:有机化学基础12.盐酸厄洛替尼是一种治疗肺癌的药物,以芳香化合物A为原料,制备其中间体H的合成路线如下:已知:B、D、E、F均能发生银镜反应。回答下列问题:(1)A的化学名称_。(2)由A生成C的反应类型为_。(3)B、G的结构简式依次为_、_。(4)D生成E的化学方程式为_。(5)

42、H中含氧官能团名称为_。(6)芳香化合物X是C的同分异构体,写出满足如下条件的X的结构简式:_。能发生水解反应;能发生银镜反应;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1(7)2-氨基苯乙醚()可用作染料、香料、医药中间体。请设计以苯酚和乙醇为起始原料制备2-氨基苯乙醚的合成路线_(无机试剂任选)。【答案】 (1). 邻苯二酚(或1,2-苯二酚) (2). 加成反应 (3). (4). (5). (6). 羧基、醚键 (7). 、 (8). 【解析】【分析】A和B反应生成,结合A的化学式为C6H6O2和B的化学式为C2H2O3及B能发生银镜反应,可知A为,B为,在空气中催化氧化生成的D化

43、学式为C7H6O3,且能发生银镜反应,则D应为;GH是将-NO2还原为-NH2,FG应该是将-CHO氧化为-COOH,则EF是发生取代反应,苯环上引入-NO2,结合H的结构简式可知,E为,F为,G为,据此分析解题。【详解】(1)由分析知A为,其化学名称为邻苯二酚(或1,2-苯二酚);(2)结合A、B和C的化学式的结构可知,由A生成C的反应类型为加成反应;(3)由分析知:B、G的结构简式依次为、;(4)和BrCH2CH2OCH3发生取代反应生成的化学方程式为;(5)H的结构简式为,结构中含氧官能团名称为羧基、醚键;(6)C的结构简式为,其同分异构体X是芳香化合物,说明分子结构中含有苯环,另外:能

44、发生水解反应,说明含有酯基;能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1,则满足条件的X的结构可能是或;(7)2-氨基苯乙醚()结构中的-NH2,可由硝基还原得到,而苯环上的CH3CH2O-可由苯酚与CH3CH2Br发生取代反应得到,而乙醇与HBr发生取代反应可以得到CH3CH2Br,则苯酚和乙醇为起始原料制备2-氨基苯乙醚的合成路线为。【点睛】考查有机综合推断,根据的结构特点分析合成的原料,再结合正推与逆推相结合进行推断,充分利用反应过程C架结构的特点,结合官能团的变化和反应条件分析发生的反应原理,从而推断各有机物的结构简式。难点是同分异构体判断,注意题给条件,结合官能团的性质分析解答。

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