1、2015-2016学年河南省许昌市许昌县一中高三(上)第三次质检化学试卷一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)1下列叙述正确的是()A锥形瓶可用作加热的反应器B室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中C配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高D用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低2NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是()A1mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NAB2L 0.5molL1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NAC1mol Na2O2固体中含离子总数为4NAD丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA3苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是(
2、)A苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种B1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应C1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2D与苹果酸互为同分异构体4分子式为C9H12的所有带苯环结构的异构体中,在催化剂条件下与液溴发生取代反应,其一溴代物为三种的结构有()A1种B2种C3种D4种5室温下,用0.100molL1 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.100molL1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示下列说法正确的是()A表示的是滴定醋酸的曲线BpH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mLCV(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl)=c(CH3COO
3、)DV(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中c(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)6如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池),下列有关说法中不正确的是()A放电时正极反应为:NiOOH+H2O+eNi(OH)2+OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为:MH+OHH2O+M+eDMH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高7短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2具有相同的电子层结构,W与X同主族下列说法不正确的是()A原子半径大小顺序:
4、r(Z)r(W)r(X)r(Y)BY分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同CX的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强DY的气态简单氢化物的热稳定性比W的强二、解答题(共3小题,满分44分)8图中,AL为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃烧产生棕黄色烟,B、G为中学化学中常见的金属单质,E的稀溶液为蓝色,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色请回答下列问题:(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是(2)将D的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的K溶液,使溶液的pH=7,则
5、溶液中c(Na+)c(NO3)(选填“”“=”或“”)(4)4g J在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为QkJ,写出表示J燃烧热的热化学方程式A是重要的化工原料,工业上制取A的反应的化学方程式为(5)与F组成元素相同的一种2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4:3,已知1mol A单质与含1mol M的溶液能恰好完全反应,反应时仅观察到有浅黄色沉淀产生取反应后的上层清液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生则A单质与含M的溶液反应的离子方程式为:(6)25时,若Ksp(H)=2.21020,向0.022mol/L的E溶液中逐滴滴入溶液K,当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH)=9氮是地
6、球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产生活中有着重要作用(1)如图是1mol NO2气体和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图则反应过程中放出的总热量应为(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:T/K298398498平衡常数K4.1106K1K2写出该反应的平衡常数表达式K=试判断K1K2(填写“”“=”或“”)下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是(填字母)a容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 bv(N2)=3v(H2)c容器内压强保持不变 d混合气体的密度保持不变(3
7、)化合物N2 H4做火箭发动机的燃料时,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气某同学设计了一个N2 H4空气碱性燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图所示该燃料电池的负极反应式为;理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1t2时间段铁电极上的电极反应式;原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为在t2时所得溶液的pH为(假设溶液体积不变)10苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料纳米氧化铜的重要前驱体之一下面是它的一种实验室合成路线:制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)已知:苯乙酸的熔点为7
8、6.5,微溶于冷水,溶于乙醇回答下列问题:(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是(2)将a中的溶液加热至100,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130继续反应在装置中,仪器b的作用是;仪器c的名称是,其作用是反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品加人冷水的目的是下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒(3)提纯粗苯乙酸的方法是,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是(4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实
9、验操作和现象是(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是选做题【化学一选修:化学与技术】11工业制硫酸的流程如下所示:(1)早期以硫铁矿为原料造气,方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,若消耗了12g FeS2上述反应有mol电子发生了转移(2)如今多改用固体硫为原料,同时生产过程中送入过量的空气,该改进从减少污染物的排放和两个方面体现“绿色化学”(3)如果C装置中生成0.1mol SO3,可放出9.83kJ的热量则该反应的热化学方程式为(4)硫酸厂尾气处理的流程如下:G
10、和M的主要成分一样,如此处理的目的是G与石灰水反应的离子方程式为(5)其他废弃物F中可能含有砷(三价砷离子)元素,处理工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.59.0,反应温度90,鼓风氧化,废水中的砷、铁以砷酸铁沉淀析出,写出该过程的离子方程式【化学-选修3:物质结构与性质】12(I)甲烷在一定条件下可生成以下微粒:A碳正离子(CH3+ ) B碳负离子(CH3) C甲基 (CH3) D碳烯(:CH2)四种微粒中,键角为120的是(填序号)碳负离子(CH3)的空间构型为,与CH3互为等电子体的一种分子是(填化学式)(II )在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,
11、如CO会使催化剂中毒除去CO的化学方程式为(HAc表示醋酸):Cu(NH3)2Ac+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)Ac请回答下列问题:C、N、O的电负性由大到小的顺序为写出Cu的核外电子排布式化合物Cu(NH3)3(CO)Ac中,金属元素的化合价为在一定条件下NH3和CO2能合成尿素CO(NH2)2,尿素中C原子轨道的杂化类型为;1mol尿素分子中, 键的数目为Cu2O晶体的晶胞结构如图所示,若阿伏伽德罗常数为NA,晶胞的边长为apm,则晶体的密度为gcm3【化学-选修5有机化合物】131,6己二酸(G)是合成尼龙的重要原料之一,可用六个碳原子的化合物氧化制备如图为A通过氧化反应制备G
12、的反应过程(可能的反应中间物质为B、C、D、E和F)回答下列问题:(1)化合物A中含碳87.8%,其余为氢,A的化学名称为(2)B到C的反应类型为(3)F的结构简式为(4)在上述中间物质中,核磁共振氢谱出峰最大的是,最少的是(填化合物代号)(5)由G合成尼龙的化学方程式为(6)由A通过两步制备1,3环己二烯的合成线路为(7)有机物C的同分异构体属于酯类的有种2015-2016学年河南省许昌市许昌县一中高三(上)第三次质检化学试卷参考答案与试题解析一、选择题(共7小题,每小题3分,满分21分)1下列叙述正确的是()A锥形瓶可用作加热的反应器B室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中C配制溶液定容时,俯视
13、容量瓶刻度会使溶液浓度偏高D用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低【考点】间接加热的仪器及使用方法;化学试剂的存放;试纸的使用;溶液的配制【分析】A锥形瓶可用于加热,加热时需要垫上石棉网;B浓硫酸在室温下能够与铁发生钝化,阻止了铁与浓硫酸的反应;C容量瓶只有刻度线; D需要根据溶液的酸碱性进行判断,如果溶液为酸性溶液,稀释后溶液的pH偏高,如果为中性溶液,溶液的pH不变【解答】解:A锥形瓶在制取气体的简易装置中经常作反应容器,不过加热时需要垫上石棉网,故A正确; B室温下,由于铁与浓硫酸发生钝化,所以能将浓硫酸盛放在铁桶中,故B错误; C容量瓶只有刻度线,没有刻度,故C错误;D用蒸馏
14、水润湿的试纸测溶液的pH,若待测液为碱性溶液,则测定结果偏低;若待测液为中性溶液,测定结果不变,若待测液为酸性溶液,测定结果会偏高,所以测定结果不一定偏低,故D错误;故选A2NA表示阿伏伽德罗常数,下列叙述正确的是()A1mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NAB2L 0.5molL1硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为NAC1mol Na2O2固体中含离子总数为4NAD丙烯和环丙烷组成的42g混合气体中氢原子的个数为6NA【考点】阿伏加德罗常数【分析】A亚铁离子和碘离子都能够被氯气氧化,1mol碘化亚铁完全反应消耗1.5mol氯气; B根据n=cV计算出硫酸钾的物质的量,再根据硫酸根离
15、子的物质的量计算出所带的电荷的数目; C过氧化钠中含有的离子为钠离子和过氧根离子; D根据丙烯和环丙烷的最简式计算出混合物中含有的氢原子数目【解答】解:A.1molFeI2中含有1mol亚铁离子、2mol碘离子,完全反应需要消耗1.5mol氯气,转移了3mol电子,转移的电子数为3NA,故A错误; B.2L 0.5molL1硫酸钾溶液中含有溶质硫酸钾1mol,1mol硫酸钾中含有1mol硫酸根离子,带有2mol负电荷,所带电荷数为2NA,故B错误; C.1mol过氧化钠中含有2mol钠离子、1mol过氧根离子,总共含有3mol离子,含离子总数为3NA,故C错误; D.42g丙烯和环丙烷中含有3
16、mol最简式CH2,含有6mol氢原子,含有的氢原子的个数为6NA,故D正确;故选D3苹果酸的结构简式为,下列说法正确的是()A苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种B1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应C1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2D与苹果酸互为同分异构体【考点】有机物的结构和性质;有机物分子中的官能团及其结构【分析】由结构可知,分子中含OH、COOH,结合醇、羧酸的性质来解答【解答】解:A苹果酸中能发生酯化反应的官能团有OH、COOH2种,故A正确;B只有COOH可发生中和反应,1 mol苹果酸可与2 mol NaOH发生中和反应,故B错误;C含OH
17、、COOH,均与Na反应,1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1.5 mol H2,故C错误;D与苹果酸的组成与结构均相同,为同种物质,故D错误;故选A4分子式为C9H12的所有带苯环结构的异构体中,在催化剂条件下与液溴发生取代反应,其一溴代物为三种的结构有()A1种B2种C3种D4种【考点】同分异构现象和同分异构体【分析】分子式为C9H12的所有带苯环结构的异构体,应属于苯的同系物,在催化剂条件下与液溴发生取代反应发生苯环上的取代反应,其一溴代物为三种的结构,则该同分异构体可能含有一个侧链,侧链有正丙基、异丙基两种结构;不可能有2个取代基,甲基、乙基两个取代基处于对位时,苯环有2种一溴代物
18、,两个取代基处于邻位、间位时,苯环有4种一溴代物,可能能含有3个甲基,有连、偏、均三种,再根据苯环上有3种不同的H原子判断【解答】解:分子式为C9H12的所有带苯环结构的异构体,应属于苯的同系物,在催化剂条件下与液溴发生取代反应发生苯环上的取代反应,其一溴代物为三种的结构,则该同分异构体可能含有一个侧链,侧链有正丙基、异丙基两种结构;不可能有2个取代基,因为甲基、乙基两个取代基处于对位时,苯环有2种一溴代物,两个取代基处于邻位、间位时,苯环有4种一溴代物;可能能含有3个甲基,有连、偏、均三种,连三甲苯苯环有2种H原子,其一溴代物有2种,均三甲苯苯环有1种H原子,其一溴代物有1种,偏三甲苯苯环有
19、3种H原子,其一溴代物有3种,故只有偏三甲苯符合,故符合条件的同分异构体共有2+1=3种,故选C5室温下,用0.100molL1 NaOH溶液分别滴定20.00mL 0.100molL1的盐酸和醋酸,滴定曲线如图所示下列说法正确的是()A表示的是滴定醋酸的曲线BpH=7时,滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mLCV(NaOH)=20.00mL时,两份溶液中c(Cl)=c(CH3COO)DV(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中c(Na+)c(CH3COO)c(H+)c(OH)【考点】真题集萃;酸碱混合时的定性判断及有关ph的计算【分析】A醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和
20、HCl溶液,醋酸的pH盐酸;BpH=7时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于NaOH;CV(NaOH)=20.00mL时,两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl,醋酸根离子水解、氯离子不水解;DV(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,再结合电荷守恒判断【解答】解:A醋酸是弱电解质,HCl是强电解质,相同浓度的醋酸和HCl溶液,醋酸的pH盐酸,所以I是滴定醋酸的曲线,故A错误;BpH=7时,溶液呈中性,醋酸钠溶液呈碱性,要使溶液呈中性,则醋酸的体积稍微大于
21、NaOH,所以滴定醋酸消耗的V(NaOH)小于20mL,故B正确;CV(NaOH)=20.00mL时,两种溶液中的溶质分别是醋酸钠和NaCl,醋酸根离子水解、氯离子不水解,所以c(Cl)c(CH3COO),故C错误;DV(NaOH)=10.00mL时,醋酸溶液中的溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,醋酸电离程度大于醋酸根离子水解程度,溶液呈酸性,则c(H+)c(OH),再结合电荷守恒得c(Na+)c(CH3COO),故D错误;故选B6如图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池),下列有关说法中不正确的是()A放电时正极反应为:NiOOH+H
22、2O+eNi(OH)2+OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为:MH+OHH2O+M+eDMH是一类储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高【考点】化学电源新型电池【分析】镍氢电池中主要为KOH作电解液充电时,阳极反应:Ni(OH)2+OH=NiOOH+H2O+e阴极反应:M+H2O+e=MH+OH,总反应:M+Ni(OH)2=MH+NiOOH;放电时,正极:NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH,负极:MH+OHe=M+H2O,总反应:MH+NiOOH=M+Ni(OH)2 以上式中M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金【解答】解:A、放电时,正极:NiOOH+H2O+
23、e=Ni(OH)2+OH,故A正确; B、为了防止MH被氢离子氧化,镍氢电池中电解液为碱性溶液,主要为KOH作电解液,故B正确;C、充电时,负极作阴极,阴极反应为M+H2O+e=MH+OH,故C错误;D、M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,储氢材料,其氢密度越大,电池的能量密度越高,故D正确;故选C7短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z2+与Y2具有相同的电子层结构,W与X同主族下列说法不正确的是()A原子半径大小顺序:r(Z)r(W)r(X)r(Y)BY分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同CX的最高价
24、氧化物对应水化物的酸性比W的强DY的气态简单氢化物的热稳定性比W的强【考点】原子结构与元素周期律的关系【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为碳元素;W与X同主族,所以W是Si元素;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为氧元素,Z2+与Y2具有相同的电子层结构,离子核外电子数为10,故Z的质子数为12,则Z为Mg,以此解答该题【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为碳元素;W与X同主族,所以W是
25、Si元素;Y是地壳中含量最高的元素,则Y为氧元素,Z2+与Y2具有相同的电子层结构,离子核外电子数为10,故Z的质子数为12,则Z为MgA同周期自左而右原子半径减小、同主族自上而下原子半径增大,故原子半径:r(Mg)r(Si)r(C)r(O),故A正确;BY和Z、W形成的化合物为MgO、SiO2,MgO、SiO2中存在的化学键分别是离子键、共价键,故B错误;C元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性X(C)W(Si),所以X的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强,故C正确;D元素的非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,非金属性Y(O)W(Si),所以Y的气态简单氢化物的热
26、稳定性比W的强,故D正确;故选B二、解答题(共3小题,满分44分)8图中,AL为常见物质或该物质的水溶液,B在A气体中燃烧产生棕黄色烟,B、G为中学化学中常见的金属单质,E的稀溶液为蓝色,I的焰色反应为黄色,组成J的元素原子核内只有一个质子,F为无色、有刺激性气味的气体,且能使品红溶液褪色请回答下列问题:(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是SO2(2)将D的水溶液蒸干并灼烧得到的固体物质的化学式为CuO(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的K溶液,使溶液的pH=7,则溶液中c(Na+)c(NO3)(选填“”“=”或“”)(4)4g J在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为Q
27、kJ,写出表示J燃烧热的热化学方程式H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=0.5Q kJ/molA是重要的化工原料,工业上制取A的反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2(5)与F组成元素相同的一种2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4:3,已知1mol A单质与含1mol M的溶液能恰好完全反应,反应时仅观察到有浅黄色沉淀产生取反应后的上层清液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生则A单质与含M的溶液反应的离子方程式为:Cl2+S2O32+H2O2Cl+2H+S+SO42(6)25时,若Ksp(H)=2.21020,向0.022mol/L的E溶液中逐滴滴入溶液K,
28、当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH)=109mol/L【考点】无机物的推断【分析】金属B在A气体中燃烧产生棕黄色烟得到D,B与C溶液反应E的稀溶液为蓝色,E中含有Cu2+,则B为Cu,A为Cl2,D为FeCl2,F为无色、有刺激性气味气体,且能使品红溶液褪色,则F为SO2,可推知C为H2SO4,E为CuSO4J的元素原子核内只有一个质子,则J为H2;I的焰色反应为黄色,所以I含Na元素,由D+G+H2OH+I+J,可知金属G为Na,H为Cu(OH)2,I为NaCl,由H2O+GK+J(H2),可知K为NaOH,L为Na2SO4,以此解答该题【解答】解:金属B在A气体中燃烧产生棕黄色烟得到D,B
29、与C溶液反应E的稀溶液为蓝色,E中含有Cu2+,则B为Cu,A为Cl2,D为CuCl2,F为无色、有刺激性气味气体,且能使品红溶液褪色,则F为SO2,可推知C为H2SO4,E为CuSO4J的元素原子核内只有一个质子,则J为H2;I的焰色反应为黄色,所以I含Na元素,由D+G+H2OH+I+J,可知金属G为Na,H为Cu(OH)2,I为NaCl,由H2O+GK+J(H2),可知K为NaOH,L为Na2SO4(1)框图中所列物质中属于非电解质的物质是:SO2,故答案为:SO2;(2)将CuCl2的水溶液蒸干,促进铜离子彻底水解得到氢氧化铜,灼烧时氢氧化铜分解,得到的固体物质的化学式为CuO,故答案
30、为:CuO;(3)在一定物质的量浓度的硝酸铵溶液中滴加适量的NaOH溶液,由电荷守恒可知:则溶液中c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(NO3)+c(OH),所得溶液的pH=7,则c(Na+)+c(NH4+)=c(NO3),故c(Na+)c(NO3),故答案为:;(4)4g 氢气在纯氧中完全燃烧生成液态化合物,放出热量为Q kJ,则1mol氢气燃烧放出的热量为0.5 Q kJ/mol,表示氢气燃烧热的热化学方程式为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=0.5Q kJ/mol,故答案为:H2(g)+O2(g)=H2O(l)H=0.5Q kJ/mol;工业上通常电解饱和氯化钠溶液等制取
31、氯气,反应的化学方程式为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2,故答案为:2NaCl+2H2O2NaOH+H2+Cl2;(5)与F组成元素相同的一种2价酸根离子M,M中两种元素的质量比为4:3,则M为S2O32,由反应现象可知,氯气与M的离子反应为:Cl2+S2O32+H2O2Cl+2H+S+SO42,故答案为:Cl2+S2O32+H2O2Cl+2H+S+SO42;(6)25时,若K spCu(OH)2=2.21020,向0.022mol/L的CuSO4溶液中逐滴滴入溶液NaOH(假定溶液总体积不变),当开始出现沉淀时,溶液中的c(OH)=mol/L=109mol/L,故答案为:109
32、mol/L9氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产生活中有着重要作用(1)如图是1mol NO2气体和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图则反应过程中放出的总热量应为234kJ(2)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g);H0,其平衡常数K与温度T的关系如下表:T/K298398498平衡常数K4.1106K1K2写出该反应的平衡常数表达式K=试判断K1K2(填写“”“=”或“”)下列各项能说明该反应已达到平衡状态的是c(填字母)a容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 bv(N2)=3v(H2)c容器内压强保持不变
33、 d混合气体的密度保持不变(3)化合物N2 H4做火箭发动机的燃料时,与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气某同学设计了一个N2 H4空气碱性燃料电池,并用该电池电解200mL一定浓度NaCl与CuSO4混合溶液,其装置如图所示该燃料电池的负极反应式为N2H4+4OH4e=4H2O+N2;理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积),写出在t1t2时间段铁电极上的电极反应式Cu2+2e=Cu;原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为0.1mol/L在t2时所得溶液的pH为1(假设溶液体积不变)【考点】化学平衡的计算;原电池和电解池的工作原理【分析】(1)
34、根据能量变化图,反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能;(2)依据平衡常数等于平衡生成物浓度的幂次方乘积除以反应物浓度的幂次方乘积;根据升高温度平衡吸热方向移动以及平衡逆向移动平衡常数减小;直接标志:速率关系:正反应速率与逆反应速率相等,反应体系中各物质的百分含量保持不变间接标志:混合气体的总压强、总体积、总物质的量不随时间的改变而改变(m+np+q);各物质的浓度、物质的量不随时间的改变而改变;各气体的体积、各气体的分压不随时间的改变而改变;(3)电池通入肼N2H4的为负极,乙中石墨电极为阳极、铁电极为阴极,开始Cl在阳极放电生成氯气,阴极Cu2+放电生成Cu,故图丙中表示阴极产生的气体
35、,表示阳极产生的气体,t1前电极反应式为:阳极2Cl4e=Cl2,依据生成的迁移体积计算物质的量得到氯化钠物质的量计算浓度,阴极2Cu2+4e=2Cu,t1t2电极反应式为:阳极4OH4e=O2+2H2O,阴极2Cu2+4e=2Cu,t2点后电极反应式为:阳极4OH4e=O2+2H2O,阴极4H+4e=2H2,所以t1t2 阳极上生成氧气,根据氧气的量计算氢氧根离子的物质的量,水电离出等物质的量的氢离子和氢氧根离子,根据公式计算得出C(H+),从而得出溶液的pH【解答】解:解:(1)该反应的焓变H=E1E2=134KJ/mol368KJ/mol=234KJ/mol,所以热化学方程式为NO2(g
36、)+CO(g)=CO2(g)+NO(g)H=234kJmol1,则反应过程中放出的总热量应为234kJ,故答案为:234kJ;(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0,平衡常数计算表达式K=,故答案为:;N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,所以K1K2,故答案为:;a平衡时反应混合物中各组分的含量保持不变,但容器内N2、H2、NH3的浓度之比不一定为为1:3:2,所以不能作为平衡的标志,故a错误; b平衡时不同物质表示速率之比等于系数之比说明到达平衡,即3v(N2)正=v(H2)逆说明反应达到平衡,故b错误;c反应前后气体体积减小
37、,若压强不变,说明反应达到平衡,故c正确;d反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,所以密度不变,所以混合气体的密度保持不变不能作为平衡的标志,故d错误;故答案为:c;(3)肼燃料电池中,在碱性条件下,N2H4失电子生成氮气与水,电极反应式为:N2H4+4OH4e=N2+4H2O,故答案为:N2H4+4OH4e=N2+4H2O;乙中石墨电极为阳极、铁电极为阴极,开始Cl在阳极放电生成氯气,阴极Cu2+放电生成Cu,故图丙中表示阴极产生的气体,表示阳极产生的气体,t1前电极反应式为:阳极2Cl4e=Cl2,生成氯气为224mL,由2Cl2e=Cl2可知,n(NaCl)=2n(Cl2)=2=0.0
38、2mol,所以c(NaCl)=0.1mol/L;t1t2电极反应式为:(阳极)4OH4e=O2+2H2O,t2点后电极反应式为:(阳极)4OH4e=O2+2H2O,所以在t1后,石墨电极上的电极反应式为:4OH4e=O2+2H2O;t1t2电极反应式为:阳极4OH4e=O2+2H2O,阴极Cu2+2e=Cu,所以t1t2铁电极上的电极反应式为:Cu2+2e=Cu,故答案为:Cu2+2e=Cu; 0.1mol/L;t2点后电极反应式为:阳极4OH4e=O2+2H2O,阴极4H+4e=2H2,所以t1t2 阳极上生成氧气,t1t2产生的气体体积=0.336L0.224L=0.112L,阳极上生成1
39、12mL氧气需要n(OH)=0.02mol,水电离出等物质的量的氢离子和氢氧根离子,所以n(H+)=0.02mol,c(H+)=0.1mol/L,所以溶液的pH=1,故答案为:110苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料纳米氧化铜的重要前驱体之一下面是它的一种实验室合成路线:制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)已知:苯乙酸的熔点为76.5,微溶于冷水,溶于乙醇回答下列问题:(1)在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸(2)将a中的溶液加热至100,缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130继续反应在装置中,仪
40、器b的作用是滴加苯乙腈;仪器c的名称是球形冷凝管,其作用是回流(或使气化的反应液冷凝)反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品加人冷水的目的是便于苯乙酸析出下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE(填标号)A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒(3)提纯粗苯乙酸的方法是重结晶,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是95%(4)用CuCl22H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅
41、拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应【考点】制备实验方案的设计【分析】(1)配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅;(2)由图可知,c为冷凝管,使气化的液体冷凝回流,仪器b可加入反应液;反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作;(3)苯乙酸微溶于冷水,在水中的溶解度较小;由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g=46.5g;(4)用蒸馏水洗涤沉淀,将氯离子洗涤干净,利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净;(5)苯乙
42、酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度【解答】解:(1)稀释浓硫酸放出大量的热,配制此硫酸时,应将密度大的注入密度小的液体中,防止混合时放出热使液滴飞溅,则加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸,故答案为:先加水、再加入浓硫酸;(2)由图可知,c为球形冷凝管,其作用为回流(或使气化的反应液冷凝),仪器b的作用为滴加苯乙腈;反应结束后加适量冷水,降低温度,减小苯乙酸的溶解度,则加入冷水可便于苯乙酸析出;分离苯乙酸粗品,利用过滤操作,则需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒,故答案为:滴加苯乙腈;球形冷凝管;回流(或使气化的反应液冷凝);便于苯乙酸析出;BCE;(3)苯乙酸
43、微溶于冷水,在水中的溶解度较小,则提纯苯乙酸的方法是重结晶;由反应+H2O+H2SO4+NH4HSO4可知,40g苯乙腈生成苯乙酸为40g=46.5g,最终得到44g纯品,则苯乙酸的产率是100%=95%,故答案为:重结晶;95%;(4)用蒸馏水洗涤沉淀,将氯离子洗涤干净,利用硝酸银检验洗涤液确定是否洗涤干净,则沉淀洗干净的实验操作和现象是取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现,故答案为:取最后一次少量洗涤液,加入稀硝酸,再加入AgNO3溶液,无白色浑浊出现;(5)苯乙酸微溶于冷水,溶于乙醇,混合溶剂中乙醇可增大苯乙酸的溶解度,然后与Cu(OH)2反应除去苯乙酸
44、,即混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,便于充分反应,故答案为:增大苯乙酸溶解度,便于充分反应选做题【化学一选修:化学与技术】11工业制硫酸的流程如下所示:(1)早期以硫铁矿为原料造气,方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,若消耗了12g FeS2上述反应有1.1mol电子发生了转移(2)如今多改用固体硫为原料,同时生产过程中送入过量的空气,该改进从减少污染物的排放和提高原料的利用率两个方面体现“绿色化学”(3)如果C装置中生成0.1mol SO3,可放出9.83kJ的热量则该反应的热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=98.3kJ/mol(4)硫酸厂尾气处理
45、的流程如下:G和M的主要成分一样,如此处理的目的是富集SO2G与石灰水反应的离子方程式为SO2+Ca2+2OHCaSO3+H2O(5)其他废弃物F中可能含有砷(三价砷离子)元素,处理工艺过程是在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.59.0,反应温度90,鼓风氧化,废水中的砷、铁以砷酸铁沉淀析出,写出该过程的离子方程式4As3+4Fe2+3O2+20OH4FeAsO4+10H2O【考点】制备实验方案的设计;工业制取硫酸【分析】工业制硫酸常用原料为硫铁矿、硫等,通入空气生成二氧化硫,二氧化硫经净化、干燥,在催化作用下生成三氧化硫,吸收塔D中用浓硫酸吸收三氧化硫,可得发烟硫酸,尾气
46、、废弃物需经处理方可排放(1)反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2中,Fe元素化合价由+2价升高到+3价,S元素化合价由1价升高到+4价;(2)如用硫为原料,燃烧生成二氧化硫,利用率较高;(3)生成0.1mol SO3,可放出9.83kJ的热量,则生成1molSO3放出98.3 kJ,以此书写热化学方程式;(4)尾气中含有二氧化硫,与石灰水反应生成亚硫酸钙,与硫酸反应生成硫酸钙和二氧化硫,可起到富集的目的;(5)可结合电荷守恒、电荷守恒书写离子方程式【解答】解:(1)12g FeS2的物质的量为,n(FeS2)=0.1mol,反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2中,Fe元素
47、化合价由+2价升高到+3价,S元素化合价由1价升高到+4价,则0.1molFeS2共失去电子的物质的量为0.1mol(32)+2(4(1)=1.1mol,故答案为:1.1;(2)如用硫为原料,燃烧生成二氧化硫,可减少废弃物的排放,且利用率较高,故答案为:提高原料的利用率;(3)生成0.1mol SO3,可放出9.83kJ的热量,则生成1molSO3放出98.3 kJ,热化学方程式为SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=98.3 kJ/mol,故答案为:SO2(g)+O2(g)SO3(g)H=98.3 kJ/mol;(4)尾气中含有二氧化硫,与石灰水反应生成亚硫酸钙,反应的离子方程式为SO2+
48、Ca2+2OHCaSO3+H2O,与硫酸反应生成硫酸钙和二氧化硫,可起到富集的目的,故答案为:富集SO2;SO2+Ca2+2OHCaSO3+H2O;(5)在含砷废水中加入一定数量的硫酸亚铁,然后加碱调pH至8.59.0,反应温度90,鼓风氧化,废水中的砷、铁以砷酸铁沉淀析出,反应的离子方程式为4As3+4Fe2+3O2+20OH4FeAsO4+10H2O,故答案为:4As3+4Fe2+3O2+20OH4FeAsO4+10H2O【化学-选修3:物质结构与性质】12(I)甲烷在一定条件下可生成以下微粒:A碳正离子(CH3+ ) B碳负离子(CH3) C甲基 (CH3) D碳烯(:CH2)四种微粒中
49、,键角为120的是A(填序号)碳负离子(CH3)的空间构型为三角锥形,与CH3互为等电子体的一种分子是NH3(填化学式)(II )在制取合成氨原料气的过程中,常混有一些杂质,如CO会使催化剂中毒除去CO的化学方程式为(HAc表示醋酸):Cu(NH3)2Ac+CO+NH3=Cu(NH3)3(CO)Ac请回答下列问题:C、N、O的电负性由大到小的顺序为ONC写出Cu的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1化合物Cu(NH3)3(CO)Ac中,金属元素的化合价为+1在一定条件下NH3和CO2能合成尿素CO(NH2)2,尿素中C原子轨道的杂化类型为;1mol尿素
50、分子中, 键的数目为7NACu2O晶体的晶胞结构如图所示,若阿伏伽德罗常数为NA,晶胞的边长为apm,则晶体的密度为gcm3【考点】判断简单分子或离子的构型;元素电离能、电负性的含义及应用;“等电子原理”的应用;晶胞的计算【分析】(I) 根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化方式和微粒空间构型来判断;碳负离子(CH3)含有3个键,1对孤电子对,从而确定分子构型;原子个数相等、价电子数相同的微粒互为等电子体;(II )同周期从左到右电负性越来越大;铜原子是29号,根据构造原理写出核外电子排布;Ac表示醋酸根,配合物中配体都是分子,不带电,根据化合价代数和为零得出铜的化合价;根据中心原子的价层电子
51、对数,确定杂化类型;两个原子间有且只有一条键;由均摊法计算氧化亚铜晶胞中Cu和O的数目,根据密度计算公式=m/V计算即可【解答】解:(I) A碳正离子(CH3+)含有3个键,没有孤电子对,碳原子杂化方式是sp2,为平面三角形结构,键角为120,故A正确;B碳负离子(CH3)含有3个键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp3,为三角锥形结构,键角为不是120,故B错误;C甲基(CH3)含有3个键,1个孤电子,碳原子杂化方式是sp3,为三角锥形结构,键角为不是120,故C错误;D碳烯(:CH2)含有2个键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp2,为平面三角形结构,由于孤电子对斥力大,键角为不是120,
52、故D错误;故答案为:A;碳负离子(CH3)含有3个键,1对孤电子对,碳原子杂化方式是sp3,为三角锥形结构;CH3原子个数为4、价电子数为8,则与CH3互为等电子体的一种分子是NH3,故答案为:三角锥形;NH3;(II )同周期从左到右电负性越来越大,所以C、N、O的电负性由大到小的顺序为ONC,故答案为:ONC;铜原子是29号,根据构造原理写出核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104 s1或Ar3d104 s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d104 s1或Ar3d104 s1;Ac表示醋酸根,配合物中配体都是分子,不带电,所以铜的化合价为+1价,故答案为:+1;中
53、心原子为碳,结合了1个氧原子,2个氮原子,且C无孤对电子,所以价层电子对为3对,故杂化轨道为sp2;每个碳的键为3条,每个亚氨基中键的数目2,一分子尿素中含键的数目为3+22=7,故每摩尔尿素中含有键的数目为7NA,故答案为:sp2;7NA;O原子在晶胞的顶点和体心,故O原子数=8+1=2,Cu原子全部在体心,故Cu原子数=4,即一个氧化亚铜晶胞中有2个O原子和4个Cu原子,即2个Cu2O,则该氧化物的密度=,故答案为:【化学-选修5有机化合物】131,6己二酸(G)是合成尼龙的重要原料之一,可用六个碳原子的化合物氧化制备如图为A通过氧化反应制备G的反应过程(可能的反应中间物质为B、C、D、E
54、和F)回答下列问题:(1)化合物A中含碳87.8%,其余为氢,A的化学名称为环己烯(2)B到C的反应类型为加成反应(3)F的结构简式为(4)在上述中间物质中,核磁共振氢谱出峰最大的是DE,最少的是F(填化合物代号)(5)由G合成尼龙的化学方程式为(6)由A通过两步制备1,3环己二烯的合成线路为(7)有机物C的同分异构体属于酯类的有19种【考点】有机物的合成【分析】化合物A中含碳87.8%,其余为氢,则碳氢原子个数比为: =6:10,又知A含有六个碳原子,故A的化学名称为:C6H10,与双氧水反应生成,与水发生加成反应生成,发生氧化反应生成,再发生氧化反应生成,再发生氧化反应生成F,F为:,再发
55、生氧化反应生成,与发生缩聚反应生成尼龙,化学式为:【解答】解:化合物A中含碳87.8%,其余为氢,则碳氢原子个数比为: =6:10,又知A含有六个碳原子,故A的化学名称为:C6H10,与双氧水反应生成,与水发生加成反应生成,发生氧化反应生成,再发生氧化反应生成,再发生氧化反应生成F,F为:,再发生氧化反应生成,与发生缩聚反应生成尼龙,化学式为:,(1)根据上面的分析可知,A的化学式为:C6H10,故A的化学名称为:环己烯;故答案为:环己烯;(2)与水发生加成反应生成,故答案为:加成反应;(3)发生氧化反应生成F,F为,故答案为:;(4)B的核磁共振氢谱出峰为3,C的核磁共振氢谱出峰为4,D的核磁共振氢谱出峰为6,E的核磁共振氢谱出峰为6,F的核磁共振氢谱出峰为2,故答案为:DE;F;(5)与发生缩聚反应生成,方程式为:,故答案为:;(6)由环已烯合成1,3环己二烯,可以用环已烯与溴发生加成反应生成1,2二溴环已烷,1,2二溴环已烷再在氢氧化钠醇溶液中发生消去反应得,合成路线为,故答案为: ;(7)根据有机物C的结构简式可知,C有一个不饱和度,所以C的同分异构体属于酯类的物质应为链状酯,可以为甲酸戊酯,有7种,也可以是乙酸丁酯,有4种,或者是丙酸丙酯,有2种,或者是丁酸乙酯,有2种,或者是戊酸甲酯,有4种,所以共有19种,故答案为:202017年1月19日