2021年江西省上饶一中高考一模理综-化学试卷含解析
展开这是一份2021年江西省上饶一中高考一模理综-化学试卷含解析,共20页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
江西省上饶一中2021年高考一模试卷
理综化学
一、单选题
1.生活离不开化学,下列行为不合理或有常识性错误的是( )
A.用明矾可消除水中Cu2+等重金属离子污染
B.上饶市在创全国文明城市,为符合题意响应“垃圾分一分,环境美十分”的口号,可把坚果壳放到标有 图标的垃圾桶内
C.75%(体积分数)的酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸均可以有效灭活新型冠状病毒
D.蚕丝和棉纤维灼烧后产生的气味不同
2.某有机化合物键线式如图所示,有关该有机物说法正确的是( )
A.该有机物的分子式为C7H8O2
B.该有机物最多有15个原子共面
C.1mol该有机物最多能与4molH2发生还原反应
D.室温下该有机物易溶于水
3.设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列有关叙述正确的是( )
A.2H2S+SO2=3S↓+2H2O反应中,每生成1mol氧化产物时转移电子数为NA
B.物质的量相等的重水与水相差2NA个中子
C.乙烯和丙烯组成的28g 混合气体中含氢原子数为4NA
D.pH=13的1LBa(OH)2 溶液中所含有OH-数目为0.2NA
4.化学是以实验为基础的学科,有关下列实验操作中,现象、结论合理的是( )
选项
实验操作
现象
结论
A
用结净干燥的玻璃棒蘸取浓硫酸点在干燥的pH试纸上
试纸变黑
体现浓硫酸的吸水性
B
将乙醇和浓硫酸混合溶液加热至170℃,将产生的气体通人溴水中
溴水褪色
有乙烯生成
C
某无色溶液滴加盐酸,产生无色气体通入澄清石灰水中
石灰水先变浑浊后变澄清
无色溶液中一定含有CO 32−
D
向2mL0.1mol/LNa2S溶液中滴2滴0.1mol/L ZnSO4溶液,再滴2滴0.1mol/L CuSO4溶液
先生成白色沉淀,后生成黑色沉淀
Ksp(ZnS)与Ksp(CuS)大小无法判定
A.A B.B C.C D.D
5.用间接电化学法对大气污染物 NO 进行无害化处理,其原理示意如图所示,质子膜允许H+和H2O通过。有关说法正确的是( )
A.电极Ⅰ为电解池的负极,吸收塔反应为2NO+2S2O 42− +2H2O=N2 +4HSO 3−
B.电解池中的质子运动方向是:左室→质子膜→右室
C.电极Ⅱ发生的反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O-
D.吸收塔中每处理1molNO则右室会生成11.2L的O2
6.位于三个不同周期的五种短周期主族元素F、W、X、Y、Z,其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,F、Y位于同一主族;Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。由W、X、Y、Z形成的某种化合物的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.W、F、X的最高价氧化物的水化物两两不能发生反应
B.因为Y比F的氢化物稳定,所以Y的氢化物沸点高于F
C.X与Y、Y与Z形成原子个数比1:1的化合物中,所含化学键类型完全相同
D.W元素所在周期的主族元素简单离子半径比较中,W的离子半径最小
7.常温下,以酚酞作指示剂,用0.1mol/L的NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol/L的二元酸H2A溶液。溶液中pH、分布系数δ 随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示,有关说法正确的是 ( )
已知:A2−的分布系数为 δ(A2−)=c(A2−)c(HA−)+c(A2−)
A.当V(NaOH)=0mL时,c(H2A)>c(HA- )>c(A2- )>c(H+)>c(OH- )
B.当V(NaOH)=20.00mL时,c(Na+)
D.当V(NaOH)=40.00mL时, c(HA -)+c(H+)=c(A2- )+c(OH- )
二、非选择题
8.PCl3是磷的常见氯化物,可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如表:
熔点/℃
沸点/℃
密度/g/mL
化学性质
黄磷
44.1
280.5
1.82
2P+3Cl2 (少量) 加热__ 2PCl3
2P+5Cl2 (过量) 加热__ 2PCl5
PCl3
-112
75.5
1.574
遇水生成H3PO3和HCl,遇氧气生成POCl3
(1)Ⅰ.PCl3的制备
如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。
回答下列问题:
通入仪器甲中的冷却水从 (填“M”或 “N”)口出来;仪器乙为下端浸在冷水中的仪器,乙的名称为 。
(2)检查装置气密性并装入药品后,先关闭K1,打开K2通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K2,加热曲颈瓶同时打开K1通入干燥氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是 。
(3)实验室利用A装置制备Cl2的离子方程式为 ;实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是 。
(4)II.测定PCl3的纯度
测定产品中PCl3纯度的方法如下:迅速称取4.400g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量0.1000mol/L20.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗12.00mLNa2S2O3溶液。已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。
根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为 [已知:M(PCl3)=137.5g/mol];若滴定终点时仰视读数,则PCl3的质量分数 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)Ⅲ.PCl3水解生成的H3PO3性质探究
请你设计一个实验方案,证明H3PO3为二元酸: 。
9.2020年初,突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐,依据研究,含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒,为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂,但其稳定性较差,可转化为较稳定的NaClO2保存。工业上常用吸收法和电解法制备NaClO2,其工艺流程示意图如图1。
已知:a.纯ClO2熔点为-59℃,沸点为11℃ ,纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,一般稀释到10%以下。
b.长期放置或高于60℃时,NaClO2易分解生成NaClO3和NaCl。
(1)步骤1中,生成ClO2的化学方程式是 ,通入空气的作用是 。
(2)方法1中,反应的离子方程式是 ,利用方法1制NaClO2时,温度不能超过35℃,可能的原因是 。
(3)方法2中,NaClO2在 生成(选填“阴极”或“阳极”)。
(4)NaClO2的溶解度曲线如图2所示,步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是:加热温度至略低于60℃、 、 ,过滤、洗涤、干燥。
(5)保存液态ClO2的条件是 (填字母)。
a.常温、密封、不避光 b.低温、密封、避光 c.常温、敞口、避光 d.低温、敞口、不避光
(6)ClO2 在杀菌的同时,可将剧毒氰化物氧化成无毒气体,ClO2 被还原为Cl-。某工厂污水中含CN- a mg/L,处理10m3这种污水,至少需要ClO2 mol。
10.氮的化合物是重要的工业原料,也是主要的大气污染来源,研究氮的化合物的反应具有重要意义。回答下列问题:
(1)肼(N2H4)与四氧化二氮分别是火箭发射器中最常用的燃料与氧化剂。已知6.4g液态肼与足量液态四氧化二氮完全反应,生成氮气和液态水放出热量122.5kJ,则该反应的热化学方程式为 。
(2)尾气中的NO2与足量的空气充分混合入,通入烧碱溶液中。该反应的离子方程式为 。
(3)在773K时,分别将2.00molN2和6.00molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中发生反应生成NH3,气体混合物中c(N2)、c(H2)、c(NH3)与反应时间(t)的关系如图所示。。
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为2mol/L,则此时v正 v逆(填“大于”或“小于”或“等于”)。
②在此温度下,若起始向一个固定容积为1L的密闭容器中充入4molN2和12molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为 。
(4)在373K时,向体积为2L的恒容真空容器中充入1.00molNO2,发生如下反应: 2NO2(g) ⇌ N2O4(g)△H=﹣56.9kJ•mol﹣1测得NO2的体积分数[φ(NO2)]与反应时间(t)的关系如表:
t/min
0
20
40
60
80
φ(NO2)
1.0
0.75
0.58
0.50
0.50
已知该反应V正(NO2)=K1·c2(NO2),V逆(N2O4)= K2·c(N2O4)其中k1、k2为速率常数,则373K时, k2k1 = 。
(5)如图所示是一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700—900℃时, O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。N2H4的电子式为 ,该燃料电池的负极反应式为 。
11.S、Se 、N、Fe等元素及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的作用。
(1)臭鼬排放的臭气主要成分为3﹣MBT,键线式如图所示:
0.1mol 3﹣MBT中含有σ键数目为 (NA为阿伏伽德罗常数的值)。3﹣MBT的沸点低于(CH3)2C=CHCH2OH,主要原因是 。
(2)2020年12月17日,采撷月壤的嫦娥五号荣耀归来。嫦娥五号探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质。硒为第四周期第VIA族元素,其氧化物有SeO2和SeO3两种,SeO3分子的立体构型为 ,与其互为等电子体的阴离子为 (举一例)。
(3)铁氰化钾,化学式为K3[Fe(CN)6],主要应用于制药、电镀、造纸、钢铁生产等工业,其煅烧分解生成KCN、FeC2、N2、(CN)2等物质。
①K3[Fe(CN)6]中所涉及的各元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
②(CN)2分子中存在碳碳键,C原子的杂化轨道类型为 。
③下列选项是部分同学画的基态氮原子的核外电子排布图,其中违背泡利原理的是 (填序号,下同),违背洪特规则的是 。
A. B. C.
(4)如图是金属铁晶体中的一个晶胞。
①该晶体中原子总体积占晶体体积的比值为 (用含π的最简代数式表示)。
②铁原子的半径为rpm,其晶体密度为 g•cm﹣3(用含有r、NA的最简代数式表示)。
12.某研究小组以下列路线合成乙酰基扁桃酰氯。
已知:①
②RCN RCOOH
③RCOOH →SOCl2 RCOCl →R'OH RCOOR’
(1)有机物 B的名称为 。
(2)B生成C的化学反应方程式 。
(3)物质 D 的结构简式是 。
(4)下列说法错误的是___________ 。
A.有机物A能发生取代反应和消去反应
B.乙酰基扁桃酰氯属于芳香族化合物
C.化合物 C 能与新制的 Cu(OH)2发生反应
(5)E+F→G 的化学方程式是 。
(6)化合物 D 有多种同分异构体,同时符合下列条件的同分异构体共有 种,写出其中一种核磁共振氢谱峰的面积比为1:2:2:2的同分异构体的结构简式: 。
①氰基(-CN)接在苯环 ②能与金属钠反应
(7)设计以乙醇为原料制备乳酸(α-羟基丙酸)的合成路线(用流程图表示;无机试剂任选) 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.用明矾净水,是因为明矾电离出的铝离子水解产生的氢氧化铝胶体,可吸附水中的固体悬浮物并使之沉降,但不能去除去Cu2+等重金属离子污染,故A符合题意;
B.题干中坚果壳属于干垃圾,图标为干垃圾图标,故B不符合题意;
C.75% (体积分数)的酒精容易渗透病毒的细胞中,从而破坏细胞的蛋白质结构,抑制病毒的复制。含氯消毒剂、过氧乙酸都能使蛋白质变性,故三种物质均可以有效灭活新型冠状病毒,故C不符合题意;
D.蚕丝灼烧是烧焦羽毛的气味,棉纤维灼烧是烧纸张的气味,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.除杂铜离子可以采用变成硫化铜的方式进行除杂
B.考查的标识的识别
C.考查的是常见的消毒物质的识别
D.考查的物质的鉴别,采用燃烧法
2.【答案】C
【解析】【解答】A.该有机物的分子式为C8H8O2,故A不符合题意;
B.苯环为平面结构,故除了-CH3上3个H以外,其他原子均可共面(共8个C、5个H、2个O一共15个原子),-CH3中的C中3个H最多只有1个H与上述平面共面,即该有机物最多有16个原子共面,故B不符合题意;
C.苯环可以与3个H2加成,羰基可以1个H2加成,所以1mol该有机物最多能与4molH2发生还原反应,故C符合题意;
D.苯酚在常温下难溶于水,可推测该有机物常温下也难溶于水,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据结构式写出分子式
B.考查的是结构式中的原子共面情况
D.根据相似相溶原理即可得出
3.【答案】C
【解析】【解答】A.在该反应中,H2S作为还原剂失去电子,SO2作为氧化剂得到电子,氧化产物和还原产物均为S,但生成的S中作为氧化产物的S和还原产物的S的物质的量之比为1:2,所以生成1mol氧化产物时也生成了2mol的还原产物,所以转移的电子数为4NA,故A不符合题意;
B.重水为D2O,D原子中含有一个质子和中子,比H多一个中子,但选项中未明确给出物质的量具体的值,所以无法判断其中子数之差,故B不符合题意;
C.乙烯和丙烯的最简式均为CH2,分子量为14,所以28g混合气体中含有的CH2的数目为2NA个,所含的氢原子数为4NA个,故C符合题意;
D.选项中未给出溶液温度,无法确定此时水的离子积常数,故无法计算数目,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. 根据2H2S+SO2=3S↓+2H2O ~4mol计算即可
B.考查的是中水和水中的中子数
C.最简式相同时的原子个数计算
D.考查的是指明条件
4.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硫酸将试纸变黑体现浓硫酸的脱水性,故A不符合题意;
B.乙烯中可能混有二氧化硫,乙烯与二氧化硫均与溴水反应,由现象不能说明乙烯生成,故B不符合题意;
C.无色气体为二氧化碳、二氧化硫,则原溶液中有CO 32− 或HCO 3− 等,故C不符合题意;
D.Na2S过量,无法比较Ksp(ZnS)与Ksp(CuS)大小,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.考查的是浓硫酸的化学性质
B.考查的是产物的检验,能使溴水褪色的物质不一定是乙烯
C.考查的是气体的检验,使澄清石灰水变浑浊的不一定是二氧化碳
D.考查的是难溶沉淀的转换,但是反必须少量
5.【答案】C
【解析】【解答】A.电极Ⅰ中HSO 3− →S2O 42− 得到电子发生还原反应,故为阴极,电解池中没有负极,A不符合题意;
B.电极Ⅰ是阴极,电极Ⅱ是阳极,电解池中阳离子向阴极移动,所以质子的移动方向是:右室→质子膜→左室,B不符合题意;
C.电极Ⅱ是阳极,水电离出的氢氧根被氧化生成氧气,发生的反应为:4OH--4e-=O2↑+2H2O ,C符合题意;
D.吸收塔中处理1 mol NO,转移电子数为2 mol,则生成O2为0.5 mol,标准状况下为11.2L,但选项没有注明温度和压强,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据硫元素的化合价降低,发生的还原反应,故电极1是阴极,2是阳极,聚集大量的阴离子,氢氧根失去电子,发生氧化反应,根据吸收塔中的电子情况即可计算阳极气体的物质的量
6.【答案】D
【解析】【解答】A.W、F、X的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、H2SO4、Al(OH)3,Al(OH)3为两性,两两能发生反应,A不符合题意;
B.氢化物稳定性与氢化物沸点无关,B不符合题意;
C.X与Y、Y与Z形成原子个数比1:1的化合物分别为Na2O2、H2O2,Na2O2含有离子键、共价键,H2O2只含有共价键,所含化学键类型不相同,C不符合题意;
D.W元素简单离子为Al3+,其所在周期的主族元素离子半径最小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同,结合物质的结构可知,X为Na;Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍,Y的最外层电子数大于1,则Z为H;Y可形成2条共价键,则Y为O;W原子的最外层电子数为3,则为Al;F、Y位于同一主族,则F为S。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.由图可知,当V(NaOH)=0mL,H2A的一级电离为完全电离,溶液中不存在H2A, 故A不符合题意;
B.当V(NaOH)= 20.00 mL时,得到的溶液是NaHA溶液,根据电荷守恒有c(Na+ )+c(H+)=c (HA-)+ 2c(A2- )+c(OH-),由pH曲线可知,此时溶液呈酸性,即c(H+)> c(OH-),则c(Na+)
D.当V(NaOH)=40mL时,溶液的溶质为Na2A,质子守恒为c(HA-)+c(H+)=c(OH-),故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.考查的是弱电解质的电离
B.根据计算,确定产物,然后结合图像和电荷守恒即可判断
C.根据图像,找出分布系数和PH即可计算电离常数
D.根据计算,确定产物,根据质子守恒即可
8.【答案】(1)M;蒸馏烧瓶
(2)排尽空气,防止红磷被氧气氧化以及生成的PCl3与空气中氧气和水反应
(3)MnO2 + 4H+ + 2Cl﹣加热__ Mn2+ + 2H2O + Cl2↑;防止生成PCl5
(4)87.50%(87.5%也给分);偏小
(5)取10 mL 0.1 mol/L H3PO3溶液于锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用0.1 mol/L NaOH进行滴定,若消耗NaOH的体积近似等于20 mL,则说明H3PO3为二元酸。
【解析】【解答】Ⅰ(1)冷凝水下进上出,故冷却水从N口进入冷凝管,从M口出来,此处填“M”;仪器乙为带支管的烧瓶,故为蒸馏烧瓶;
(2)由于红磷能与空气中氧气反应,需排尽装置中的空气,通入干燥的气体是为了防止产物PCl3与水反应,故此处填:排尽空气,防止红磷被氧气氧化以及生成的PCl3与空气中氧气和水反应;
(3)实验室可用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2,对应离子方程式为:MnO2 + 4H+ + 2Cl﹣加热__ Mn2+ + 2H2O + Cl2↑;Cl2过量会将PCl3氧化为PCl5,故通入Cl2不能过快,此处填:防止生成PCl5;
Ⅱ(4)由题意知,该测量方法为返滴定,Na2S2O3标准液测出的是剩余的I2,与样品反应的I2等于I2的总量减去剩余的I2,再依据关系式:PCl3~H3PO3~I2,可求出PCl3的量,进而求出其质量分数,计算过程如下:由关系式I2~2Na2S2O3,得n(I2,余)= n(Na2S2O3)2=0.1 mol/L×12.00 mL×10−3L/mL2=6×10−4mol ,则与样品反应的n(I2)=n(I2,总)- n(I2,余)=0.1 mol/L×20 mL×10-3 L/mL-6×10-4 mol=1.4×10-3 mol,由关系式PCl3~H3PO3~I2,得n(PCl3)= n(I2)= 1.4×10-3 mol,故PCl3的质量分数= 1.4×10−3mol×137.5 g/mol×204.4 g×100%=87.50% ;若终点仰视读数,导致读数偏大,所计Na2S2O3溶液体积偏大,对应求出剩余的I2偏多,则与样品反应的I2偏少,故导致PCl3质量分数偏小;
Ⅲ(5) 以酚酞为指示剂,用与H3PO3浓度相等的氢氧化钠溶液进行滴定,滴定终点时消耗的碱的体积为酸的两倍,即可得证,具体方案为:取10 mL 0.1 mol/L H3PO3溶液于锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用0.1 mol/L NaOH进行滴定,若消耗NaOH的体积近似等于20 mL,则说明H3PO3为二元酸。
【分析】(1)考查的是冷凝水的进入方向,和仪器的名称
(2)二氧化碳的用途,是排尽整个装置的空气
(3)考查的是氯气的制备方程式,以及实验的具体操作
(4)根据给出的化学方程式结合元素守恒计算即可,仰视读数时,导致滴定的液体减少
(5)考查的是设计实验证明磷酸的分步电离
9.【答案】(1)2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 );稀释二氧化氯,防止爆炸
(2)2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2 ClO2− + 2H2O + O2;防止H2O2(受热)分解
(3)阴极
(4)蒸发浓缩;冷却至略高于38℃结晶
(5)b
(6)5a13
【解析】【解答】(1)步骤1中,NaClO3 在酸性溶液中被SO2 还原,生成Na2SO4、ClO2等,化学方程式是2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 );题中信息显示:纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,一般稀释到10%以下,由此得出通入空气的作用是稀释二氧化氯,防止爆炸。答案为:2NaClO3 + SO2 = Na2SO4 + 2ClO2(或2Na2ClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2 );稀释二氧化氯,防止爆炸;
(2)方法1中,ClO2 被 H2O2 在碱性溶液中还原为 ClO2− 等,H2O2被氧化为O2,反应的离子方程式是2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2 ClO2− + 2H2O + O2,利用方法1制NaClO2时,温度不能超过35℃,主要是考虑H2O2的不稳定性,可能的原因是防止H2O2(受热)分解。答案为:2ClO2 + H2O2 + 2OH- = 2 ClO2− + 2H2O + O2;防止H2O2(受热)分解;
(3)方法2中,NaClO2由ClO2得电子生成,所以NaClO2在阴极生成。答案为:阴极;
(4)由NaClO2的溶解度曲线可以看出,温度低于38℃时,会生成NaClO2∙3H2O,所以温度应控制在38℃以上,从而得出步骤3从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是:加热温度至略低于60℃、蒸发浓缩、冷却至略高于38℃结晶,过滤、洗涤、干燥。答案为:蒸发浓缩;冷却至略高于38℃结晶;
(5)因为纯的ClO2受热或遇光易发生爆炸,所以保存液态ClO2的条件是低温、密封、避光,
故答案为:b。答案为:b;
(6)ClO2在杀菌的同时,可将剧毒氰化物氧化成无毒气体(CO2、N2),ClO2被还原为Cl-,则反应的离子方程式为:2ClO2+2CN-=2Cl-+2CO2+N2。某工厂污水中含CN- a mg/L,处理10m3这种污水,至少需要ClO2的物质的量为 a×10−3g/L×104L26g/mol = 5a13 mol。答案为: 5a13 。
【分析】在酸性溶液中,NaClO3能被SO2还原为ClO2,而SO2被氧化为硫酸盐,为防止ClO2发生爆炸,通入空气将其稀释;由ClO2制取NaClO2的方法有两种,一种是在碱性条件下用H2O2还原,另一种是通入NaCl溶液中然后电解;从溶液中获得NaClO2时,可从溶解度曲线中提取信息,即降温时,控制温度不低于38℃。
10.【答案】(1)2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(l)△H=﹣1225kJ•mol﹣1
(2)4NO2 + O2 + 4OH- = 4NO 3− +2H2O
(3)小于;A
(4)1/12
(5);N2H4 - 4e- + 2O2- = N2 + 2H2O
【解析】【解答】(1)液态肼与液态四氧化二氮反应生成氮气和液态水的方程式为:2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(l),3.2g液态肼即0.1mol N2H4完全反应放出热量61.25kJ,则2mol N2H4完全反应放出热量61.25kJ×20 = 1225kJ,热化学方程式为:2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(l)△H=﹣1225kJ•mol﹣1;故答案为:2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(l)△H=﹣1225kJ•mol﹣1;
(2)NO2与烧碱溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,反应的离子方程式:4NO2 + O2 + 4OH- = 4NO 3− +2H2O;故答案为:4NO2 + O2 + 4OH- = 4NO 3− +2H2O;
(3)①由图中可知,该温度下,平衡状态时,c (N2)=1mol/L,c (H2)=3mol/L,c (NH3)=2mol/L,该反应为:N2(g)+ 3H2(g) ⇌ 2NH3(g),故K= c2(NH3)c(N2)⋅c3(H2)=427 ,当投入N2、H2、NH3,其浓度均为2mol/L,Q= 416 >K,故反应v正小于v逆;故答案为:小于;
②由图可知,将2.00molN2和6.00molH2充入1L密闭容器中,达到平衡时,c(H2) = 3mol/L,即E点;若起始充入4.00molN2和12.00molH2,是恒容容器中充入的2.00molN2和6.00molH2的2倍,相当加压、反应速率加快、先达到平衡状态,但加压时平衡正向移动,使c (H2 )小于6mol/L,故为A点;
故答案为:A;
(4) 2NO2(g)⇌N2O4(g)起始0.500转化2xx平衡0.5−2xx 平衡时[φ(NO2)]=0.5,解的x= 16 mol/L,反应达到平衡时,V正(NO2)=2 V逆(N2O4),即K1·c2(NO2)=2 K2·c(N2O4),所以 k2k1 = 112 ;故答案为: 112 ;
(5)N2H4的电子式为: ;甲极为负极,以极为正极,该燃料电池的负极反应式为:N2H4 - 4e- + 2O2- = N2 + 2H2O;故答案为: ;N2H4 - 4e- + 2O2- = N2 + 2H2O。
【分析】(1)根据已知条件计算出1mol 肼(N2H4放出的热量即可
(2)考查的二氧化氮、空气和氢氧化钠的反应离子方程式
(3)①根据给出数据,计算出平衡常数,然后和给出的数据进行对比即可②根据反应钱给出的物质的量比率,是起始的两倍,理论上应该平衡浓度是原来的2倍,但是体积不变,导致平衡移动
(4)根据平衡的状态,确定速率之间的关系,计算出平衡时的物质的量浓度,代入公式计算
(5)根据成键规律写出电子式,负极是 (N2H4) 失去电子,发生氧化反应
11.【答案】(1)1.5NA;(CH3)2C=CHCH2OH分子间含有氢键,增大分子间的作用力,使沸点升高
(2)平面三角形;CO 32− 或 NO 3−
(3)N>C >Fe> K;sp;C;B
(4)3π8;2×56×33×103064NAr3
【解析】【解答】(1)1个3-MBT中含C—H σ键:9个,C—C σ键:3个,C=C中含1个σ键,C—S σ键:1个,S—H σ键:1个,共有15个σ键,故0.1 mol该分子含1.5 mol σ键,即1.5NA;(CH3)2C=CHCH2OH分子之间能形成氢键,增大分子间的作用力,使沸点升高,而3-MBT不能形成分子间氢键,故沸点较低;
(2)SeO3中心Se的价层电子对=σ电子对+孤电子对=3+ 6−2×32 =3,根据价层电子对互斥理论知SeO3为平面三角形结构;SeO3得到电子变成阴离子,为了保证价电子总数不变,中心Se可失去相应电子数,变为N或C或Si,故其等电子体阴离子为:NO 3− 、CO 32− 或SiO 32− ;
(3)①随着周期表往上往右,元素第一电离能成增大趋势,故N>C >Fe> K;
②根据题意,(CN)2的结构为NC—CN,根据价键理论知C与N之间为三键,即(CN)2结构式为:N≡C—C≡N,故C原子杂化方式为sp;
③泡利原理指同一原子轨道内两个电子自旋方向相反,故违背该原理的为C;洪特规则指同价轨道上,电子优先单独占据一个轨道且自旋方向相同,故违背该规则的为B,B选项中2pz轨道上电子自旋方向应与2px、2py保持一致;
(4)①该晶胞中含Fe个数= 8×18+1 =2,设Fe原子半径为b,则晶胞体内对角线长度为4b,设晶胞边长为a,则面上对角线长度为 2a ,由勾股定理得:a2+( 2a )2=(4b)2,解得a= 43b3 ,故晶胞体积=a3=( 43b3 )3,2个Fe原子总体积= 2×4πb33=8πb33 ,则晶胞中原子体积占晶胞体积的比值为 8πb33 :( 43b3 )3= 3π8 ,即原子体积与晶体体积为 3π8 ;
②求晶体密度,即求晶胞密度,1个晶胞中含2个Fe原子,故Fe原子质量m= 2NAmol×56 g/mol ,由①知,晶胞体积V=( 43b3 )3=( 43r×10−103 )3,故晶胞密度= mV = 2×56×33×103064NAr3 ,即晶体密度为 2×56×33×103064NAr3 。
【分析】(1)考查的物质的成键数目,以及氢键的影响
(2)计算出成键数目和孤对电子即可,找出原子数相同且电子数相同即是等电子体
(3)① 根据元素周期表确定电离能的比较 ②根据成键类型确定杂化轨道 ③考查的是对泡利原理和洪特规则的运用
(4)①计算原子的总数和晶胞的体积②根据ρ=m/v计算即可
12.【答案】(1)苯甲醇
(2)2 + O2 →催化剂 2 + 2H2O
(3)
(4)A
(5) +CH3COCl → +HCl
(6)13;
(7)CH3CH2OH CH3CHO
【解析】【解答】(1)有机物 B的名称为苯甲醇;
(2)B、C分别为苯甲醇、苯甲醛,反应的化学反应方程式为 + O2 →催化剂 2 + 2H2O;
(3)分析可知,物质D的结构简式是 ;
(4)A.有机物A为C6H5-CH2Cl,官能团为Cl原子能发生取代反应,不能发生消去反应,A说法不正确;
B.乙酰基扁桃酰氯含有苯基,属于芳香族化合物,B说法正确;
C.化合物C为苯甲醛,含有醛基能与新制的 Cu(OH)2发生反应,C说法正确;
答案为A;
(5) E、F分别为 、CH3COCl,发生取代反应生成G和HCl,方程式为 +CH3COCl → +HCl;
(6)化合物 D为 ,分子式为C8H7ON,同分异构体符合①氰基(-CN)接在苯环,②能与金属钠反应,则含有羟基,苯环上含有2个取代基,-CN、-CH2OH有邻间对3种;有3个取代基,-CN、-CH3、-OH,根据两固定一游动原则,固定在邻位,有4种,间位有4种,对位有2种,合计13种;其中核磁共振氢谱峰的面积比为1:2:2:2,则氰基与CHOH在苯环的对位,即 ;
(7)根据已知①、②,乙醛和NaCN反应生成 ,再转化为 即可,则流程为CH3CH2OH CH3CHO 。
【分析】甲苯在光照的条件下与氯气发生甲基上的取代反应,根据已知①,可知C中含有醛基,则C为苯甲醛;A为C6H5-CH2Cl;B为C6H5-CH2OH,名称为苯甲醇;C→D反应已知①,则D为 ;D发生已知②,氰基变为羧基,则E为 ;G发生已知③中的第一步生成乙酰基扁桃酰氯,则G为 ;E与F发生取代反应生成G,结合F的分子式,则F为CH3COCl。
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