1、2020年全国统一考试化学试题(新课标)第I卷(选择题)请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单选题1国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸(CH3COOOH)、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是ACH3CH2OH能与水互溶BNaClO通过氧化灭活病毒C过氧乙酸相对分子质量为76D氯仿的化学名称是四氯化碳2紫花前胡醇可从中药材当归和白芷中提取得到,能提高人体免疫力。有关该化合物,下列叙述错误的是A分子式为C14H14O4B不能使酸性重铬酸钾溶液变色C能够发生水解反应D能够发生消去反应生成双键3下列气体去除杂质的方法中,不能
2、实现目的的是气体(杂质)方法ASO2(H2S)通过酸性高锰酸钾溶液BCl2(HCl)通过饱和的食盐水CN2(O2)通过灼热的铜丝网DNO(NO2)通过氢氧化钠溶液AABBCCDD4铑的配合物离子Rh(CO)2I2可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。下列叙述错误的是ACH3COI是反应中间体B甲醇羰基化反应为CH3OH+CO=CH3CO2HC反应过程中Rh的成键数目保持不变D存在反应CH3OH+HI=CH3I+H2O51934年约里奥居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核)轰击金属原子,得到核素,开创了人造放射性核素的先河:+。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是A的相对原子质量为2
3、6BX、Y均可形成三氯化物CX的原子半径小于Y的DY仅有一种含氧酸6科学家近年发明了一种新型ZnCO2水介质电池。电池示意图如图,电极为金属锌和选择性催化材料,放电时,温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是A放电时,负极反应为B放电时,1 mol CO2转化为HCOOH,转移的电子数为2 molC充电时,电池总反应为D充电时,正极溶液中OH浓度升高7以酚酞为指示剂,用0.1000 molL1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。比如A2的分布系
4、数:下列叙述正确的是A曲线代表,曲线代表BH2A溶液的浓度为0.2000 molL1CHA的电离常数Ka=1.0102D滴定终点时,溶液中第II卷(非选择题)请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分二、工业流程题8钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Mn2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是
5、_。(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成,同时还有_离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式_。(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为,随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、_,以及部分的_。(4)“沉淀转溶”中,转化为钒酸盐溶解。滤渣的主要成分是_。(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是_。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是_。评卷人得分三、实验题9为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池装置进行实验。回答下列问题:(1)由FeSO47H2O固体配制0.10 molL1 FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃棒、
6、_(从下列图中选择,写出名称)。(2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率(u)应尽可能地相近。根据下表数据,盐桥中应选择_作为电解质。阳离子u108/(m2s1V1)阴离子u108/(m2s1V1)Li+4.074.61Na+5.197.40Ca2+6.59Cl7.91K+7.628.27(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入_电极溶液中。(4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 molL1。石墨电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=_。(5)根据(3)、(
7、4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为_,铁电极的电极反应式为_。因此,验证了Fe2+氧化性小于_,还原性小于_。(6)实验前需要对铁电极表面活化。在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法是_。评卷人得分四、原理综合题10硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g) H=98 kJmol1。回答下列问题:(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图所示,V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为:_。(2)当SO2
8、(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和5.0MPa压强下,SO2平衡转化率 随温度的变化如图所示。反应在5.0MPa、550时的=_,判断的依据是_。影响的因素有_。(3)将组成(物质的量分数)为2m% SO2(g)、m% O2(g)和q% N2(g)的气体通入反应器,在温度t、压强p条件下进行反应。平衡时,若SO2转化率为,则SO3压强为_,平衡常数Kp=_(以分压表示,分压=总压物质的量分数)。(4)研究表明,SO2催化氧化的反应速率方程为:v=k(1)0.8(1n)。式中:k为反应速率常数,随温度t升高而增大;
9、为SO2平衡转化率,为某时刻SO2转化率,n为常数。在=0.90时,将一系列温度下的k、值代入上述速率方程,得到vt曲线,如图所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tm。ttm后,v逐渐下降。原因是_。11Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:(1)基态Fe2+与Fe3+离子中未成对的电子数之比为_。(2)Li及其周期表中相邻元素的第一电离能(I1)如表所示。I1(Li) I1(Na),原因是_。I1(Be) I1(B) I1(Li),原因是_。(3)磷酸根离子的空间构型为_,其中P的价层
10、电子对数为_、杂化轨道类型为_。(4)LiFePO4的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_个。电池充电时,LiFeO4脱出部分Li+,形成Li1xFePO4,结构示意图如(b)所示,则x=_,n(Fe2+ )n(Fe3+)=_。评卷人得分五、有机推断题12有机碱,例如二甲基胺()、苯胺(),吡啶()等,在有机合成中应用很普遍,目前“有机超强碱”的研究越来越受到关注,以下为有机超强碱F的合成路线:已知如下信息:H2C=CH2+RNH2苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体回答下列问题:(1
11、)A的化学名称为_。(2)由B生成C的化学方程式为_。(3)C中所含官能团的名称为_。(4)由C生成D的反应类型为_。(5)D的结构简式为_。(6)E的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,且核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6221的有_种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为_。参考答案1D【解析】【分析】【详解】A.乙醇分子中有羟基,其与水分子间可以形成氢键,因此乙醇能与水互溶,A说法正确;B.次氯酸钠具有强氧化性,其能使蛋白质变性,故其能通过氧化灭活病毒,B说法正确;C.过氧乙酸的分子式为C2H4O3,故其相对分子质量为76,C说法正确;D.氯仿的化学名称为三氯甲烷,D说法不正确。综上
12、所述,故选D。2B【解析】【分析】【详解】A.根据该有机物的分子结构可以确定其分子式为C14H14O4,A叙述正确;B.该有机物的分子在有羟基,且与羟基相连的碳原子上有氢原子,故其可以被酸性重铬酸钾溶液氧化,能使酸性重铬酸钾溶液变色,B叙述不正确;C.该有机物的分子中有酯基,故其能够发生水解反应,C叙述正确;D.该有机物分子中与羟基相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,故其可以在一定的条件下发生消去反应生成碳碳双键,D叙述正确。综上所述,故选B。3A【解析】【分析】【详解】ASO2和H2S都具有较强的还原性,都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化;因此在用酸性高锰酸钾溶液除杂质H2S时,SO2也会被吸收,
13、故A项不能实现除杂目的;B氯气中混有少量的氯化氢气体,可以用饱和食盐水除去;饱和食盐水在吸收氯化氢气体的同时,也会抑制氯气在水中的溶解,故B项能实现除杂目的;C氮气中混有少量氧气,在通过灼热的铜丝网时,氧气可以与之发生反应: ,而铜与氮气无法反应,因此可以采取这种方式除去杂质氧气,故C项能实现除杂目的;DNO2可以与NaOH发生反应:,NO与NaOH溶液不能发生反应;尽管NO可以与NO2一同跟NaOH发生反应:,但由于杂质的含量一般较少,所以也不会对NO的量产生较大的影响,故D项能实现除杂的目的;答案选A。【点睛】除杂操作原则可概括为“不多不少,简单最好”:首先,避免引入新的杂质;其次,尽量避
14、免产品的损失;最后,方法越简单越好。4C【解析】【分析】题干中明确指出,铑配合物充当催化剂的作用,用于催化甲醇羰基化。由题干中提供的反应机理图可知,铑配合物在整个反应历程中成键数目,配体种类等均发生了变化;并且也可以观察出,甲醇羰基化反应所需的反应物除甲醇外还需要CO,最终产物是乙酸;因此,凡是出现在历程中的,既非反应物又非产物的物种如CH3COI以及各种配离子等,都可视作中间物种。【详解】A通过分析可知,CH3COI属于甲醇羰基化反应的反应中间体;其可与水作用,生成最终产物乙酸的同时,也可以生成使甲醇转化为CH3I的HI,A项正确;B通过分析可知,甲醇羰基化反应,反应物为甲醇以及CO,产物为
15、乙酸,方程式可写成:,B项正确;C通过分析可知,铑配合物在整个反应历程中,成键数目,配体种类等均发生了变化,C项不正确;D通过分析可知,反应中间体CH3COI与水作用生成的HI可以使甲醇转化为CH3I,方程式可写成:,D项正确;答案选C。【点睛】对于反应机理图的分析,最基本的是判断反应物,产物以及催化剂;一般的,催化剂在机理图中多是以完整的循环出现的;反应物则是通过一个箭头进入整个历程的物质;而产物一般多是通过一个箭头最终脱离整个历程的物质。5B【解析】【分析】原子轰击实验中,满足质子和质量数守恒,因此W+4=30+1,则W=27,X与Y原子之间质子数相差2,因X元素为金属元素,Y的质子数比X
16、大,则Y与X位于同一周期,且Y位于X右侧,且元素X、Y的最外层电子数之和为8,设X最外层电子数为a,则Y的最外层电子为a+2,解得a=3,因此X为Al,Y为P,以此解答。【详解】A的质量数为27,则该原子相对原子质量为27,故A错误;BAl元素均可形成AlCl3,P元素均可形成PCl3,故B正确;CAl原子与P原子位于同一周期,且Al原子序数小于P原子序数,故原子半径AlP,故C错误;DP的含氧酸有H3PO4、H3PO3、H3PO2等,故D错误;故答案为:B。6D【解析】【分析】由题可知,放电时,CO2转化为HCOOH,即CO2发生还原反应,故放电时右侧电极为正极,左侧电极为负极,Zn发生氧化
17、反应生成;充电时,右侧为阳极,H2O发生氧化反应生成O2,左侧为阴极,发生还原反应生成Zn,以此分析解答。【详解】A放电时,负极上Zn发生氧化反应,电极反应式为:,故A正确,不选;B放电时,CO2转化为HCOOH,C元素化合价降低2,则1molCO2转化为HCOOH时,转移电子数为2mol,故B正确,不选;C充电时,阳极上H2O转化为O2,负极上转化为Zn,电池总反应为:,故C正确,不选;D充电时,正极即为阳极,电极反应式为:,溶液中H+浓度增大,溶液中c(H+)c(OH-)=KW,温度不变时,KW不变,因此溶液中OH-浓度降低,故D错误,符合题意;答案选D。7C【解析】【分析】根据图像,曲线
18、代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐减小,曲线代表的粒子的分布系数随着NaOH的滴入逐渐增大,粒子的分布系数只有1个交点;当加入40mLNaOH溶液时,溶液的pH在中性发生突变,且曲线代表的粒子达到最大值接近1;没有加入NaOH时,pH约为1,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,曲线代表(HA-),曲线代表(A2-),根据反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)=0.1000mol/L,据此分析作答。【详解】A根据分析,曲线代表(HA-),曲线代表(A2-),A错误;B当加入40.00mLNaOH溶液时,溶液的pH发生突变,说明恰好完全反应,结合分析,根据反应2Na
19、OH+H2A=Na2A+2H2O,c(H2A)= =0.1000mol/L,B错误;C根据曲线当(HA-)=(A2-)时溶液的pH=2,则HA-的电离平衡常数Ka=c(H+)=110-2,C正确;D用酚酞作指示剂,酚酞变色的pH范围为8.210,终点时溶液呈碱性,c(OH-)c(H+),溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-),则c(Na+)2c(A2-)+c(HA-),D错误;答案选C。【点睛】本题的难点是判断H2A的电离,根据pH的突变和粒子分布分数的变化确定H2A的电离方程式为H2A=H+A2-,HA-H+A2-;同时注意题中是双纵坐标,左边
20、纵坐标代表粒子分布分数,右边纵坐标代表pH,图像中(HA-)=(A2-)时溶液的pH5,而是pH=2。8加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全) Fe2+ VO+MnO2+2H+=+Mn2+H2O Mn2+ Fe3+、Al3+ Fe(OH)3 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3或NaAl(OH)4+HCl= NaCl+Al(OH)3+H2O 利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全 【解析】【分析】黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4,用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成,Fe3O
21、4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+,SiO2此过程中不反应,滤液中含有、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、;滤液中加入NaOH调节pH=3.03.1,钒水解并沉淀为V2O5xH2O,根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH,此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀,部分Al3+转化为Al(OH)3沉淀,滤液中含有K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、,滤饼中含V2O5xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3,滤饼中加入NaOH使pH13,V2O5xH2O转化为钒酸盐溶解,Al(OH)3转化为NaAlO2,则滤渣的主要成分为Fe(OH)3;滤液
22、中含钒酸盐、偏铝酸钠,加入HCl调pH=8.5,NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去;最后向滤液中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。【详解】(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是:升高温度,加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全),故答案为:加快酸浸和氧化反应速率(促进氧化完全);(2)“酸浸氧化”中,钒矿粉中的Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水,MnO2具有氧化性,Fe2+具有还原性,则VO+和VO2+被氧化成的同时还有Fe2+被氧化,反应的离子方程式为MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O;VO+转化为时,钒元素的化合价由+3价升至+5价,1
23、molVO+失去2mol电子,MnO2被还原为Mn2+,Mn元素的化合价由+4价降至+2价,1molMnO2得到2mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,VO+转化为反应的离子方程式为VO+MnO2+2H+=+Mn2+H2O,故答案为:Fe2+,VO+MnO2+2H+=+Mn2+H2O;(3)根据分析,“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为V2O5xH2O,随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、Mn2+,以及部分的Fe3+、Al3+,故答案为:Mn2+,Fe3+、Al3+;(4)根据分析,滤渣的主要成分是Fe(OH)3,故答案为:Fe(OH)3;(5)“调pH”中有沉淀生成,是NaAl
24、O2与HCl反应生成Al(OH)3沉淀,生成沉淀反应的化学方程式是NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3或NaAl(OH)4+HCl= NaCl+Al(OH)3+H2O,故答案为:NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3或NaAl(OH)4+HCl= NaCl+Al(OH)3+H2O。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是:增大NH4+离子浓度,利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全,故答案为:利用同离子效应,促进NH4VO3尽可能析出完全。【点睛】本题以黏土钒矿制备NH4VO3的工艺流程为载体,考查流程的分析、物质的分离
25、和提纯、反应方程式的书写等,解题的关键是根据物质的流向分析每一步骤的作用和目的。9烧杯、量筒、托盘天平 KCl 石墨 0.09mol/L Fe3+e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+ Fe3+ Fe 取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出现血红色,说明活化反应完成 【解析】【分析】(1)根据物质的量浓度溶液的配制步骤选择所用仪器;(2)(5)根据题给信息选择合适的物质,根据原电池工作的原理书写电极反应式,并进行计算,由此判断氧化性、还原性的强弱;(6)根据刻蚀活化的原理分析作答。【详解】(1)由FeSO47H2O固体配制0.10molL-1FeSO4溶液的步骤为计算、称量、溶
26、解并冷却至室温、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶、贴标签,由FeSO47H2O固体配制0.10molL-1FeSO4溶液需要的仪器有药匙、托盘天平、合适的量筒、烧杯、玻璃棒、合适的容量瓶、胶头滴管,故答案为:烧杯、量筒、托盘天平。(2)Fe2+、Fe3+能与反应,Ca2+能与反应,FeSO4、Fe2(SO4)3都属于强酸弱碱盐,水溶液呈酸性,酸性条件下能与Fe2+反应,根据题意“盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”,盐桥中阴离子不可以选择、,阳离子不可以选择Ca2+,另盐桥中阴、阳离子的迁移率(u)应尽可能地相近,根据表中数据,盐桥中应选择KCl作为电解质,故答案为:KCl。(3)电流表
27、显示电子由铁电极流向石墨电极,则铁电极为负极,石墨电极为正极,盐桥中阳离子向正极移动,则盐桥中的阳离子进入石墨电极溶液中,故答案为:石墨。(4)根据(3)的分析,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,石墨电极上未见Fe析出,石墨电极的电极反应式为Fe3+e-=Fe2+,电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol/L,根据得失电子守恒,石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04mol/L,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.05mol/L+0.04mol/L=0.09mol/L,故答案为:0.09mol/L。(5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式
28、为Fe3+e-=Fe2+,铁电极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,根据同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物,则验证了Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe,故答案为:Fe3+e-=Fe2+ ,Fe-2e-=Fe2+ ,Fe3+,Fe。(6)在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化,发生的反应为Fe+ Fe2(SO4)3=3FeSO4,要检验活化反应完成,只要检验溶液中不含Fe3+即可,检验活化反应完成的方法是:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不出
29、现血红色,说明活化反应完成,故答案为:取活化后溶液少许于试管中,加入KSCN溶液,若溶液不变红,说明活化反应完成。【点睛】本题的难点是第(2)题盐桥中电解质的选择和第(6)实验方法的设计,要充分利用题给信息和反应的原理解答。102V2O5(s)+ 2SO2(g) 2VOSO4(s)+ V2O4(s) H= -351 kJmol-1 0.975 该反应气体分子数减少,增大压强,提高。所以,该反应在550、压强为5.0MPa2.5MPap的,所以p1=5.0MPa 反应物(N2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强 升高温度,k增大使v逐渐提高,但降低使v逐渐下降。当ttm,k增大对v的提高大于引
30、起的降低;当ttm,k增大对v的提高小于引起的降低 【解析】【分析】根据盖斯定律,用已知的热化学方程式通过一定的数学运算,可以求出目标反应的反应热;根据压强对化学平衡的影响,分析图中数据找到所需要的数据;根据恒压条件下总压不变,求出各组分的分压,进一步可以求出平衡常数;根据题中所给的速率公式,分析温度对速率常数及二氧化硫的转化率的影响,进一步分析对速率的影响。【详解】(1)由题中信息可知:SO2(g)+O2(g)SO3(g) H= -98kJmol-1V2O4(s)+ SO3(g)V2O5(s)+ SO2(g) H2= -24kJmol-1V2O4(s)+ 2SO3(g)2VOSO4(s) H
31、1= -399kJmol-1根据盖斯定律可知,-2得2V2O5(s)+ 2SO2(g) 2VOSO4(s)+ V2O4(s),则H= H1-2H2=( -399kJmol-1)-( -24kJmol-1)2= -351kJmol-1,所以该反应的热化学方程式为:2V2O5(s)+ 2SO2(g) 2VOSO4(s)+ V2O4(s) H= -351 kJmol-1;(2) SO2(g)+O2(g)SO3(g),该反应是一个气体分子数减少的放热反应,故增大压强可以使化学平衡向正反应方向移动。因此,在相同温度下,压强越大,SO2的平衡转化率越大,所以,该反应在550、压强为5.0MPa条件下,SO
32、2的平衡转化率一定高于相同温度下、压强为2.5MPa的,因此,p1=5.0MPa,由图中数据可知,=0.975。影响的因素就是影响化学平衡移动的因素,主要有反应物(N2和O2)的浓度、温度、压强等。(3)假设原气体的物质的量为100mol,则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m mol、m mol和q mol,2m+m+q=3m+q=100,SO2的平衡转化率为,则有下列关系:平衡时气体的总物质的量为n(总)= 2m(1-)+m(1-)+2mmol+q mol,则SO3的物质的量分数为。该反应在恒压容器中进行,因此,SO3的分压p(SO3)=,p(SO2)=,p(O2)=,在该条件下,SO2
33、(g)+ O2(g)2SO3(g) 的Kp=。(4) 由于该反应是放热反应,温度升高后降低。由题中信息可知,v=,升高温度,k增大使v逐渐提高,但降低使v逐渐下降。当ttm,k增大对v的提高大于引起的降低;当ttm,k增大对v的提高小于引起的降低。【点睛】本题有关化学平衡常数的计算是一个难点,尤其题中给的都是字母型数据,这无疑增大了难度。这也是对考生的意志的考验,只要巧妙假设、小心求算,还是可以得到正确结果的,毕竟有关化学平衡的计算是一种熟悉的题型。本题的另一难点是最后一问,考查的是速率公式与化学平衡的综合理解,需要明确化学反应速率与速率常数及平衡转化率之间的函数关系,才能作出正确的解答。所以
34、,耐心和细心才是考好的保证。114:5 Na与Li同主族,Na的电子层数更多,原子半径更大,故第一电离能更小 Li,Be和B为同周期元素,同周期元素从左至右,第一电离能呈现增大的趋势;但由于基态Be原子的s能级轨道处于全充满状态,能量更低更稳定,故其第一电离能大于B的 正四面体形 4 sp3 4 或0.1875 13:3 【解析】【分析】题(1)考查了对基态原子电子排布规律的认识;题(2)考查了第一电离能的周期性变化规律;题(3)考查了分子或离子空间构型判断的两大理论;题(4)重点考查通过陌生晶胞的晶胞结构示意图判断晶胞组成。【详解】(1)基态铁原子的价电子排布式为,失去外层电子转化为Fe2+
35、和Fe3+,这两种基态离子的价电子排布式分别为和,根据Hund规则可知,基态Fe2+有4个未成对电子,基态Fe3+有5个未成对电子,所以未成对电子个数比为4:5;(2)同主族元素,从上至下,原子半径增大,第一电离能逐渐减小,所以;同周期元素,从左至右,第一电离能呈现增大的趋势,但由于A元素基态原子s能级轨道处于全充满的状态,能量更低更稳定,所以其第一电离能大于同一周期的A元素,因此;(3)经过计算,中不含孤电子对,成键电子对数目为4,价层电子对数为4,因此其构型为正四面体形,P原子是采用sp3杂化方式形成的4个sp3杂化轨道;(4)由题干可知,LiFePO4的晶胞中,Fe存在于由O构成的正八面
36、体内部,P存在由O构成的正四面体内部;再分析题干中给出的(a),(b)和(c)三个不同物质的晶胞结构示意图,对比(a)和(c)的差异可知,(a)图所示的LiFePO4的晶胞中,小球表示的即为Li+,其位于晶胞的8个顶点,4个侧面面心以及上下底面各自的相对的两条棱心处,经计算一个晶胞中Li+的个数为个;进一步分析(a)图所示的LiFePO4的晶胞中,八面体结构和四面体结构的数目均为4,即晶胞中含Fe和P的数目均为4;考虑到化学式为LiFePO4,并且一个晶胞中含有的Li+,Fe和P的数目均为4,所以一个晶胞中含有4个LiFePO4单元。对比(a)和(b)两个晶胞结构示意图可知,Li1-xFePO
37、4相比于LiFePO4缺失一个面心的Li+以及一个棱心的Li+;结合上一个空的分析可知,LiFePO4晶胞的化学式为Li4Fe4P4O16,那么Li1-xFePO4晶胞的化学式为Li3.25Fe4P4O16,所以有即x=0.1875。结合上一个空计算的结果可知,Li1-xFePO4即Li0.8125FePO4;假设Fe2+和Fe3+数目分别为x和y,则列方程组:,解得x=0.8125,y=0.1875,则Li1-xFePO4中。【点睛】对第一电离能的考查,最常出现的是A,A基态原子与同一周期相邻主族元素的基态原子第一电离能的比较;判断分子等构型时,可以通过价层电子对互斥理论或杂化轨道理论以及等
38、电子体原理进行判断;由陌生晶胞结构书写晶体化学式时,一方面要认真分析晶胞中各类粒子的位置信息,另一方面也要注意均摊法的使用。12三氯乙烯 +KOH+KCl+H2O 碳碳双键、氯原子 取代反应 6 【解析】【分析】由合成路线可知,A为三氯乙烯,其先发生信息的反应生成B,则B为;B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C,则C为;C与过量的二环己基胺发生取代反应生成D;D最后与E发生信息的反应生成F。【详解】(1)由题中信息可知,A的分子式为C2HCl3,其结构简式为ClHC=CCl2,其化学名称为三氯乙烯。(2) B与氢氧化钾的醇溶液共热发生消去反应生成C(),该反应的化学方程式为+KOH+KC
39、l+H2O。(3)由C的分子结构可知其所含官能团有碳碳双键和氯原子。(4) C()与过量的二环己基胺发生生成D,D与E发生信息的反应生成F,由F的分子结构可知,C的分子中的两个氯原子被二环己基胺基所取代,则由C生成D的反应类型为取代反应。(5) 由D的分子式及F的结构可知D的结构简式为。(6) 已知苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体。E()的六元环芳香同分异构体中,能与金属钠反应,则其分子中也有羟基;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为6221的有、,共6种,其中,芳香环上为二取代的结构简式为。【点睛】本题的同分异构体的书写是难点,要根据题中“苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”才能找齐符合条件的同分异构体。