河南省安阳市2023届高三下学期二模理综化学试题
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一、单选题
1.化学让生活更美好。下列选项中围绕科技新闻的相关阐述错误的是
选项
科技新闻
相关阐述
A
以芝麻壳为原料,制备高性能超级电容器
芝麻壳的主要成分是油脂
B
通过光热效应,将香蕉皮分解为多孔碳和氢气
天然生物质转化为新能源,实现废物利用
C
C60在一定条件下能转化为导电、高硬度的非晶态碳玻璃
碳玻璃与C60互为同素异形体
D
用紫外线作能源、氯化铝作催化剂,将废弃聚苯乙烯塑料转化为更有价值的产品
聚苯乙烯的链节为
A.A B.B C.C D.D
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,生成2.24LO2转移的电子数为0.4NA
B.2L1mol·L-1的氯化铜溶液中H+数目为4NA
C.常温下,5.6g铁与足量稀硝酸反应转移的电子数为0.3NA
D.2LpH=5的0.05mol·L-1K2Cr2O7溶液中数目为0.1NA
3.下列根据实验操作及现象所得出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
淀粉溶液和稀硫酸混合加热后,再加新制的Cu(OH)2悬浊液加热,无砖红色沉淀产生
淀粉未水解
B
室温下,向盛有1mL0.2mol·L-1NaOH溶液的试管中滴加2滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,产生白色沉淀,再滴加2滴0.1mol·L-1FeCl3溶液,又产生红褐色沉淀
室温下,Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2
C
向两支试管中分别加入2mL和1mL0.1mol·L-1Na2S2O3溶液,再向盛有1mLNa2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水,最后同时向两支试管中加2mL0.1mol·L-1H2SO4溶液,振荡,加入2mLNa2S2O3溶液的试管先出现浑浊
其他条件一定时,反应物浓度越大,反应速率越快
D
将SO2通入酸性KMnO4溶液中,取反应后的溶液于试管中,再向试管中加入BaCl2溶液,振荡,产生白色沉淀
该环境中SO2的氧化产物为
A.A B.B C.C D.D
4.有机物M是合成塑身药物利莫那班的重要中间体,其结构简式如图所示:
下列关于M的叙述正确的是
A.M的分子式为C15H18O4Cl
B.M能使Br2的CCl4溶液褪色
C.M在碱性条件下能稳定存在
D.M苯环上的二溴代物有4种
5.据文献报道,利用阴极膜过滤反应器能除去废水中的磷元素(假设磷元素的存在形态只有),其装置原理示意图如图所示[图中CaP的组成为3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O]:下列叙述正确的是
A.三电极流出(入)的电子数均相等
B.工作时Ti/SnO2-Sb电极应与直流电源的负极相连
C.Ti/SnO2-Sb电极周围H2O分子被氧化,其氧化产物为H+和O2
D.阴极区的总反应式:20Ca2++14+26e-+2zH2O=2[3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O]↓+13H2↑
6.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,原子序数之和为32;M是由这四种元素组成的化合物,其化学式为YZX2W2(其中每种元素只有一种化合价);将8.0gM投入水中有刺激性气味的气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,向所得溶液中通入足量的CO2,经过滤等一系列操作后得到7.8g的白色固体。下列叙述错误的是
A.四种元素中有两种金属元素
B.原子半径:Y>Z>X
C.M与盐酸反应能生成三种离子化合物
D.Y元素最高价氧化物的水化物能溶解Z元素最高价氧化物
7.NaH2PO4、Na2HPO4是新型冠状病毒灭活疫苗的辅料之一。298K时,向H3PO4溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量,所得溶液中H3PO4、、、的物质的量分数δ(X)随溶液pH的变化如图所示[δ(X)=]。下列叙述正确的是(已知:lg2=0.3)
A.使δ()增加的离子方程式:H3PO4+2OH-=+2H2O
B.b点溶液中:c(Na+)<3c()+3c()
C.c点溶液中由水电离出的c(H+)为10-12.7
D.若NaH2PO4和Na2HPO4组成的混合溶液pH=6,则溶液中:c()=400c(H3PO4)
二、实验题
8.[Co(NH3)6]Cl3(三氯化六氨合钴)属于经典配合物,实验室以Co为原料制备[Co(NH3)6]Cl3的方法和过程如下:
I.制备CoCl2
已知:钴单质与氯气在加热条件下反应可制得纯净CoCl2,钴单质在300°C以上易被氧气氧化;CoCl2熔点为86°C,易潮解。制备装置如下:
(1)制氯气的反应中,还原剂与氧化剂物质的量之比为___________。
(2)试剂X通常是___________(填名称)。
(3)试剂Z的作用为___________。
(4)为了获得更纯净的CoCl2,开始点燃N处酒精喷灯的标志是___________。
Ⅱ.制备[Co(NH3)6]Cl3——配合、氧化
已知:①Co2+不易被氧化;[Co(NH3)6]2+具有较强还原性,[Co(NH3)6]3+性质稳定。
②[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度曲线如图所示:
③加入少量浓盐酸有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。
(5)按图组装好装置→___________(填序号,下同)→打开磁力搅拌器→控制温度在10°C以下→___________→加热至60°C左右,恒温20min→在冰水中冷却所得混合物,即有晶体析出(粗产品)。
①缓慢加入H2O2溶液
②滴加稍过量的浓氨水
③向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水
(6)写出氧化阶段发生反应的离子方程式:___________。
(7)粗产品可用重结晶法提纯:向粗产品中加入80°C左右的热水,充分搅拌后,___________,冷却后向滤液中加入少量___________,边加边搅拌,充分静置后过滤,用无水乙醇洗涤晶体2~3次,低温干燥,得纯产品[Co(NH3)6]Cl3。
三、工业流程题
9.氧化锌在橡胶、油漆涂料、化工、医疗及食品等行业有着广泛应用。一种以含锌烟灰(含有ZnO、CuO、PbO、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2、CdO等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图所示:
已知:i.二价金属氧化物能分别与氨配合生成配离子,如[Fe(NH3)2]2+、[Mn(NH3)2]2+、[Zn(NH3)4]2+;
ii.25°C时相关物质的Ksp如下表:
物质
MnS
FeS
ZnS
PbS
CdS
CuS
Ksp
2.5×10-13
6.3×10-18
1.6×10-24
8.0×10-28
3.6×10-29
5.0×10-36
iii.Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125°C、300°C。
请回答下列问题:
(1)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2,写出生成FeOOH的离子方程式:___________;“氧化预处理”的目的是___________。
(2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3·H2O):n(NH4HCO3)=2:1,写出该反应的离子方程式:___________。
(3)已知:4NH3(aq)+Cu2+(aq)=[Cu(NH3)4]2+(aq) K=1013,则[Cu(NH3)4]2+(aq)+S2-(aq)=CuS(s)+4NH3(aq)的化学平衡常数K1为___________。
(4)实验室模拟蒸氨装置如图所示。蒸氨时控制温度为95°C左右,在装置b中[Zn(NH3)4]2+转化为碱式碳酸锌沉淀。
①用水蒸气对装置b加热时,连接装置a、b的导管应插入装置b的位置为___________(填字母)。
A.液面上方但不接触液面
B.略伸入液面下
C.伸入溶液底部
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是___________(写出一种)。
③混合气体e可返回至“___________”阶段循环利用。
(5)研究发现Znx(OH)y(CO3)z。热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组取11.2gZnx(OH)y(CO3)z固体进行热重分析,两步反应的固体失重率()依次为8.0%、19.6%,则Znx(OH)y(CO3)z的化学式为___________。
四、原理综合题
10.CO2与CH4均是温室气体,CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注,它是有效应对全球气候变化的重要方法。
(1)CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2,其反应原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH=+120kJ·mol-1
①该反应在一定温度下能自发进行的原因为___________。
②已知键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键
C-H
C≡O
H-H
键能/(kJ·mol-1)
413
1075
436
则CO2(g)=C(g)+2O(g) ΔH=___________kJ·mol-1。
(2) 催化重整涉及的反应如下:
i.CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)
ii.H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH=+41.2kJ·mol-1
若在恒温、恒容密闭容器中进行反应i、ii,下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。A.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2:1
B.体系内n(H2)/n(CO)保持不变
C.体系内各物质的浓度保持不变
D.体系内混合气体的密度保持不变
(3)在总压为24p0的恒压密闭容器中,起始时通入n(CH4):n(CO2)=1:1的混合气体,在一定温度下发生反应i、ii,测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。
①平衡时容器的体积是起始时的___________倍。
②该温度下反应i的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③维持其他因素不变,若向平衡体系中通入一定量的N2(N2不参与反应),再次平衡后CH4的转化率___________ (填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”,下同),___________。
(4)光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂,光照时,价带失去电子并产生空穴(h+,具有强氧化性),CO2在导带获得电子生成CO和O2-,价带上CH4直接转化为CO和H2,反应机理如图所示:
在Rh表面,每生成1molCO,则价带产生的空穴(h+)数为___________NA;价带上的电极反应式可表示为___________。
五、结构与性质
11.利用石灰石可吸收烟气中的H2S,其相关反应如下:
反应i:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
反应ii:CaO(s)+H2S(g)CaS(s)+H2O(g)
反应iii:CaS(s)+2O2(g)CaSO4(s)
请回答下列问题:
(1)基态硫原子价电子排布式为___________,其核外电子有___________种空间运动状态。
(2)钙元素的焰色反应呈砖红色,焰色属于___________(填“吸收”或“发射”)光谱;元素S、Ca、O中,第一电离能最大的是___________(填元素符号)。
(3)H2S和PH3分子的价层电子对数为___________,PH3分子中的H-P-H键角大于H2S中的H-S-H键角,请从价层电子互斥理论解释其原因是___________。
(4)晶体CaCO3中含有的化学键有___________(填字母)。
a.σ键b.π键c.离子键d.非极性键
(5)CaCO3、MgCO3热分解温度更高的是___________原因是___________。
(6)方解石的成分为CaCO3,其晶胞结构如图所示,晶胞参数:高为cnm,晶胞底面为平行四边形,边长为anm。若用NA表示阿伏加德罗常数的值,则该方解石的密度为___________g·cm-3(用含a、c、NA的代数式表示)。
六、有机推断题
12.溴丙胺太林是一种辅助治疗十二指肠溃疡的药物,其合成路线如图所示:
请回答下列问题:
(1)B的化学名称为___________;H中含有的官能团名称为___________。
(2)F转化为G的反应类型是___________。
(3)写出I转化为K的化学方程式:___________。
(4)X是I的同分异构体,具有如下结构与性质:
①含有结构;②能发生银镜反应;③除苯环外,不含其他环符合条件的X共有___________种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积比为1:2:2的结构简式为___________。
(5)写出仅以乙烯为有机原料通过四步反应制备丁二酸的合成路线:___________(无机试剂任选)。
参考答案:
1.A
【详解】A.芝麻富含油脂,芝麻壳的主要成分是纤维素,故A错误,符合题意;
B.香蕉皮中的纤维素在一定条件下分解为多孔碳和氢气,可将天然生物质转化为新能源,实现废物利用,故B正确,不符合题意;
C.碳玻璃与C60都是碳元素的单质,两者互为同素异形体,故C正确,不符合题意;
D.苯乙烯通过加聚反应生成聚苯乙烯,该聚合物的单体为 ,链节为 ,故D正确,不符合题意。
故答案为:A
2.C
【详解】A.未指出反应物,生成2.24LO2转移电子数不一定为0.4NA,如H2O2分解生成标况下2.24L即0.1molO2转移0.2mol电子,转移电子数为0.2NA,A错误;
B.由于铜离子水解使溶液显酸性,溶液中离子浓度c(Cl-)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-),则n(Cl-)>n(Cu2+)>n(H+)>n(OH-),因为n(Cl-)=4mol,所以n(H+)
D.重铬酸钾溶液中存在水解平衡:H2O+Cr2O⇌2CrO+2H+,则2L0.05mol·L-1K2Cr2O7溶液中Cr2O的物质的量小于2L×0.05mol·L-1=0.1mol,其数目小于0.1NA,D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.醛基与新制氢氧化铜悬浊液反应,要求环境是碱性,题中所给信息,没有中和稀硫酸,故A错误;
B.室温下,向盛有1mL0.2mol/LNaOH溶液的试管中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液,氯化镁不足,氢氧化钠过量,再滴加氯化铁溶液,氯化铁与剩余NaOH反应生成氢氧化铁沉淀,不能比较出氢氧化铁溶解度与氢氧化镁大小,故B错误;
C.其他条件下相同,Na2S2O3的浓度不同,因此可以探究浓度对反应速率的影响,第二支试管中,加入2mLNa2S2O3溶液,Na2S2O3浓度比第一支试管大,第二支试管先变浑浊,说明其他条件不变,浓度越大,反应速率越快,故C正确;
D.通入SO2的酸性KMnO4溶液中,反应后溶液若是含有K2SO3,也能与BaCl2产生白色沉淀,干扰实验,故D错误;
答案为C。
4.D
【详解】A.根据M的结构简式,M的分子式为C15H17O4Cl,故A错误;
B.M中不含碳碳不饱和键和醛基,因此M不能使溴的四氯化碳溶液褪色,故B错误;
C.该结构中含有酯基,在碱性条件下发生水解,因此M在碱性条件下不能稳定存在,故C错误;
D.苯环上有两种不同的氢原子,根据定一移一,苯环上的二溴代物有4种,故D正确;
答案为D。
5.D
【详解】中间电极上产生CaP的组成为3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O,说明中的氢被还原生成氢气,则该电极为阴极,连接电源的负极,两侧的电极就是阳极。据此解答。
A.中间的为阴极,两侧的为阳极,根据电子守恒分析,阳极失去的电子总数应该等于阴极得到电子总数,故三电极流出或流入的电子数不相等,A错误;
B.工作时Ti/SnO2-Sb电极与电源的正极相连,B错误;
C.Ti/SnO2-Sb电极为阳极,水被氧化,氧化产物为氧气,氢离子不是氧化产物,C错误;
D.阴极是中的氢得到电子生成氢气,同时生成和,和钙离子和水结合形成3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O,D正确;
故选D。
6.C
【分析】M投入水中有刺激性气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体为NH3,根据原子守恒,M中含有N元素,向溶液中通入足量CO2,经过一系列操作后得到白色沉淀,该白色沉淀为Al(OH)3,M中含有Al元素,原溶液中含有H、Al、N,四种元素原子序数为32,推出另一种元素为Na,W为H、X为N、Y为Na、Z为Al,据此分析;
【详解】A.根据上述分析,Na、Al为金属元素,故A说法正确;
B.N核外有2个电子层,Na、Al核外有3个电子层,同周期从左向右原子半径逐渐减小,因此原子半径大小顺序是Na>Al>N,故B说法正确;
C.根据上述分析M的化学式为NaAlN2H2,与盐酸反应生成NaCl、AlCl3、NH4Cl,AlCl3属于共价化合物,不属于离子化合物,NaCl、NH4Cl属于两种离子化合物,故C说法错误;
D.Y的最高价氧化物对应水化物为NaOH,Z元素最高价氧化物为Al2O3,氧化铝属于两性氧化物,能与NaOH溶液反应,故D说法正确;
答案为C。
7.D
【详解】A.磷酸属于三元弱酸,电离应分步进行,HPO物质的量分数增大,发生离子方程式为H2PO+OH-=HPO+H2O,故A错误;
B.根据电荷守恒,c(Na+)+c(H+)= c(H2PO)+2c(HPO)+3c(PO)+c(OH-),根据图像可知,b点有c(H2PO)=c(HPO),有c(Na+)+c(H+)=3c(HPO)+3c(PO)+c(OH-),b点溶液显弱碱性,即c(H+)<c(OH-),因此c(Na+)>3c(HPO)+3c(PO),故B错误;
C.c点溶质为Na2HPO4和Na3PO4,此时溶液显碱性,因HPO、PO发生水解导致,水电离出c(H+)等于水电离出c(OH-)==10-1.3,故C错误;
D.Ka1=、Ka2=,=×==102.6=400,因此c()=400c(H3PO4),故D正确;
答案为D。
8.(1)2:1
(2)饱和食盐水或饱和氯化钠溶液
(3)吸收多余Cl2,防止污染空气;防止空气中的水蒸气进入收集器中,导致CoCl2潮解
(4)硬质玻璃管中充满黄绿色气体(或收集器中出现黄绿色气体,合理即可)
(5) ③ ②①
(6)2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3·H2O或2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3+++2H2O+2NH3
(7) 趁热过滤 浓盐酸
【分析】I.M装置MnO2和浓盐酸共热制备氯气,气体通过试剂X(饱和食盐水)除HCl气体,通过试剂Y(浓硫酸)除水,装置N中Co和氯气反应生成CoCl2,在收集器收集到CoCl2,试剂Z为碱石灰,吸收多余Cl2,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入收集器中,导致CoCl2潮解。
Ⅱ.按图组装好装置,向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水,打开磁力搅拌器,控制温度在10°C以下,滴加稍过量的浓氨水,再缓慢加入H2O2溶液,加热至60°C左右,恒温20min,在冰水中冷却所得混合物,即有晶体析出(粗产品)。
【详解】(1)制氯气的化学方程式为,该反应中氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,1molMnO2和4molHCl反应,只有一半HCl作还原剂,另一半作酸,则还原剂与氧化剂的物质的量之比2:1。
(2)制得的氯气中含有HCl气体,通过试剂X可除去HCl气体,则X为饱和食盐水或饱和氯化钠溶液。
(3)试剂Z应为碱石灰,其作用是吸收多余Cl2,防止污染空气,同时可防止空气中的水蒸气进入收集器中,导致CoCl2潮解。
(4)为了获得更纯净的CoCl2,需先将体系空气排尽,当硬质玻璃管中充满黄绿色气体或收集器中出现黄绿色气体时,开始点燃N处酒精喷灯。
(5)按图组装好装置,③向三颈烧瓶中加入活性炭、CoCl2、NH4Cl和适量水,由于Co2+不易被氧化,因此②滴加稍过量的浓氨水,将Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+,再①缓慢加入H2O2溶液,将[Co(NH3)6]2+氧化为性质稳定的[Co(NH3)6]3+。故答案为③;②①。
(6)由(5)分析知,缓慢加入H2O2溶液,将[Co(NH3)6]2+氧化为性质稳定的[Co(NH3)6]3+,反应的离子方程式为2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3·H2O或2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3+++2H2O+2NH3。
(7)由溶解度曲线图可知,[Co(NH3)6]Cl3在水中的溶解度随温度升高而增大,因此向粗产品中加入80°C左右的热水,充分搅拌后,趁热过滤,防止过滤过程中晶体析出,冷却后向滤液中加入少量浓盐酸,有利于[Co(NH3)6]Cl3析出。
9.(1) 2FeO+ClO-+H2O=2FeOOH+C1- 避免FeO、MnO在“氨浸”时溶解
(2)ZnO+4+2=[Zn(NH3)4]2++2+5H2O
(3)2×1022
(4) C 增加水蒸气的流速(或增加单位时间通入的水蒸气用量,或在水蒸气出口采用多孔球泡等) 氨浸
(5)Zn2(OH)2CO3
【分析】“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2,氨浸”阶段ZnO、CuO、PbO、CdO转化为[Zn(NH3)4]2+等配离子,过滤,得到滤液b,深度净化阶段,加入Na2S溶液,生成CuS、PbS、CdS,过滤,除去杂质,得到滤液d,蒸氨时, [Zn(NH3)4]2+转化为碱式碳酸锌沉淀,煅烧,得到氧化锌。
【详解】(1)已知“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平生成FeOOH的离子方程式:2FeO+ClO-+H2O=2FeOOH+C1-;根据相关物质的Ksp表格可知,“氧化预处理”的目的是避免FeO、MnO在“氨浸”时溶解,导致后续无法除去Fe2+、Mn2+。
(2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3·H2O):n(NH4HCO3)=2:1,该反应的离子方程式:ZnO+4+2=[Zn(NH3)4]2++2+5H2O。
(3)已知:4NH3(aq)+Cu2+(aq)=[Cu(NH3)4]2+(aq) K=1013,则
。
(4)①用水蒸气对装置b加热时,连接装置a、b的导管应插入装置b的位置为伸入溶液底部,保证将氨气充分蒸出,故选C。
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是增加水蒸气的流速(或增加单位时间通入的水蒸气用量,或在水蒸气出口采用多孔球泡等)。
③混合气体e为氨气和水蒸气的混合气体,故可返回至“氨浸”阶段循环利用。
(5),热分解得到ZnO的过程中,第一步失去水,第二步失去二氧化碳,故,,则,故Znx(OH)y(CO3)z的化学式为Zn2(OH)2CO3。
10.(1) 该反应的ΔH>0,ΔS>0,高温时ΔG=ΔH-TΔS<0(合理即可) +1490
(2)BC
(3) 1.2 3 增大 不变
(4) 2 CH4+2h++O2-=CO+2H2
【详解】(1)①该反应为吸热反应,根据吉布斯自由能公式ΔG=ΔH-TΔS<0反应可以自发进行,故该反应可以发生的原因是:该反应的ΔH>0,ΔS>0,高温时ΔG=ΔH-TΔS<0;
②根据反应热=反应物键能和-生成物键能和,则ΔH=2E(C=O)+4×413-2×1075-2×436=120kJ/mol,解得,E(C=O)=745kJ/mol,故CO2(g)=C(g)+2O(g) ΔH=745×2=+1490kJ/mol;
(2)A. 两个可逆反应中都有氢气参加反应,故相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2:1,不能证明反应达到平衡,A错误;
B. 在反应进行的过程中,氢气的物质的量和一氧化碳的物质的量比值是一个变量,故当其不变的时候,可以证明反应达到平衡,B正确;
C. 在反应进行的过程中,体系内各物质的浓度是变量,故当其保持不变时可以证明反应达到平衡,C正确;
D.体系内所有物质都是气体,且为恒容容器,故混合气体的密度不是一个变化的量,故当其保持不变时,不能证明反应达到平衡,D错误;
故选BC;
(3)根据题给数据可得以下三段式:
①根据体积之比等于压强之比,则平衡时容器的体积是起始时的;
②平衡时气体总物质的量=2.4mol,则此时反应i平衡常数;
③加入氮气相当于减压,反应i正向移动,CH4的转化率增大;反应i平衡常数,反应ii平衡常数,则,平衡常数只与温度有关,故该比值不变;
(4)1molCH4转化为1molCO反应为,转移2 mol电子,即2NA个电子,则形成空穴(h+)数为2NA;由图可知在价带上甲烷结合空穴和氧离子形成一氧化碳和氢气,可以表示为:CH4+2h++O2-=CO+2H2。
11.(1) 3s23p4 9
(2) 发射 O
(3) 4 S原子与P原子都是sp3杂化,H2S分子中的s原子有2对孤电子对,PH3分子中的P原子有1对孤电子对,S原子中2对孤电子对对S-H键的斥力大于P原子中1对孤电子对对P-H键的斥力(合理即可)
(4)abc
(5) CaCO3 Mg2+半径比Ca2+小,MgO比CaO晶格能大,Mg2+对中的O2-吸引力更大(合理即可)
(6)
【详解】(1)硫的原子序数为16,基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4,则其价电子排布式为3s23p4;基态硫原子核外电子占有9个原子轨道,则其核外电子有9种空间运动状态。
(2)电子由较高能级跃迁到较低能级时,以光的形式释放能量,因此焰色属于反射光谱;同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,同主族元素从上到下,第一电离能逐渐减小,则第一电离能最大的是O。
(3)H2S中心S原子价层电子对数=,PH3中心P原子价层电子对数,即H2S和PH3分子的价层电子对数均为4;由于S原子与P原子都是sp3杂化,H2S分子中的S原子有2对孤电子对,PH3分子中的P原子有1对孤电子对,孤电子对数越多,孤电子对与成键电子对的排斥力越大,因此S原子中2对孤电子对对S-H键的斥力大于P原子中1对孤电子对对P-H键的斥力,使得H-P-H键角大于H2S中的H-S-H键角。
(4)CaCO3由钙离子和碳酸根离子构成,含离子键,结构为,含σ键和π键,不含非极性键,故选abc。
(5)和所带电荷数相同,Mg2+半径比Ca2+小,MgO比CaO晶格能大,Mg2+对中的O2-吸引力更大,因此CaCO3热分解温度更高。
(6)由晶胞结构图可知,位于顶点和体心的Ca2+个数=,2个位于晶胞内部,晶胞体积=,由得,。
12.(1) 2-氯甲苯或邻氯甲苯 氰基、醚键
(2)还原反应或加成反应
(3)+ +H2O
(4) 15
(5)CH2=CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH
【分析】根据C的结构简式,以及A的分子式,推出A的结构简式为,A生成B,发生取代反应,即B的结构简式为,根据E的结构简式,C与苯酚发生取代反应,即D的结构简式为,对比I和K的结构简式,I生成K发生酯化反应,即J的结构简式为,据此分析;
【详解】(1)根据上述分析B的结构简式为,名称为2-氯甲苯或邻氯甲苯;根据H的结构简式,所含官能团为氰基、醚键;故答案为2-氯甲苯或邻氯甲苯;氰基、醚键;
(2)对比F、G的结构简式,酮羰基转化成羟基,该反应为还原反应或加成反应,故答案为还原反应或加成反应;
(3)I和J发生酯化反应,其反应方程式为++H2O;故答案为++H2O;
(4)I的不饱和度为10,同分异构体中含有“”不饱和度为8,能发生银镜反应,说明含有醛基,即1个X分子中含有2个醛基,根据“定一移一”,同分异构体分别为、、、、、、、、、、、,共有12种;核磁共振氢谱有3组峰,说明有3种不同的氢,峰面积之比为1∶2∶2,符合条件的是;故答案为12;;
(5)根据G→H→I,推出生成丁二酸的步骤为HOCH2CH2OH→NCCH2CH2CN→HOOCCH2CH2COOH,因此乙烯制备丁二酸的路线有CH2=CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH;故答案成为CH2=CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH。
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