【文档说明】四川省宜宾市第四中学校2022-2023学年高三上学期期末考试化学试卷+含答案.docx,共(26)页,497.217 KB,由小赞的店铺上传
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2022-2023学年四川省宜宾四中高三(上)期末化学试卷一、选择题:(共7小题,每小题6分,共78分。每小题只有一项符合题目要求)1.(6分)化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法错误的是()A.小苏
打和氢氧化铝胶囊可以作内服药治疗胃酸过多B.将“地沟油”制成肥皂,可以提高资源的利用率C.中国天眼传输信息用的光纤材料是硅,计算机芯片的材料是二氧化硅D.Al2O3和MgO的熔点均很高,可用于制作耐高温材料2.(6分)下列物质提纯所选
试剂或方法(括号内物质为杂质)错误的是()A.乙烷(乙烯)——溴水、洗气B.乙醇(水)——CaO、蒸馏C.乙醇(乙酸乙酯)——饱和Na2CO3溶液、分液D.苯(溴)——NaOH溶液,分液3.(6分)设NA为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是()A.0.1molH2和0.1molI2在密闭容器中充分反
应后,其分子总数等于0.2NAB.向密闭容器中充入2molNO2一段时间后,容器中的分子数为2NAC.1L0.1mol/LH3PO4溶液中含H+数目为0.3NAD.1L0.1mol/LNH4Cl溶液中含有NH4+数目为0.1NA4.(6分)化合物M是一种治疗脑卒中药物中间体,其结构简式如图。
下列关于该有机物的说法不正确的是()A.存在顺反异构,分子中无手性碳B.分子中有3种含氧官能团C.能与Br2发生取代反应和加成反应D.1mol该有机物最多消耗2molNaOH5.(6分)短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增,四种原子的最外层电子数之和为20.X
与Y、Z、M位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍,M比X族序数大1.下列说法正确的是()A.简单离子的半径:Y>XB.简单氢化物的热稳定性:Z>MC.X和Z可形成ZX2分子D.最高价氧化物的水化物
酸性:M>Y6.(6分)应对新冠肺炎疫情时所采取的措施是对环境进行彻底消毒,二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如图所示。下列说法正确的()A.a与电源的负极连
接,在b极区流出的Y溶液是浓盐酸B.当有0.3mol阴离子通过离子交换膜时,二氧化氯发生器中产生1.12LNH3C.电解池a极上发生的电极反应为﹣6e﹣+3Cl﹣═NCl3+4H+D.二氧化氯发生器内,发生的氧化还原反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:17.(6分
)以酚酞为指示剂,用0.1000mol•L﹣1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化关系如图所示。[示例:A2﹣的分布系数:δ(A2﹣)=]下列叙述不正确的是()A.滴定终点的现象为:溶液从无色变
为粉红色,且半分钟不褪色B.H2A溶液的浓度为0.1000mol•L﹣1C.曲线①代表δ(HA﹣),曲线②代表δ(A2﹣)D.滴定终点时,溶液中c(Na+)<2c(A2﹣)+c(HA﹣)三、非选择题:包括必考题和选考题。第22~32题为必考题,每个试题考生都做答;第33~38题为选考题,考
生根据要求作答。8.(14分)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如下,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:84消毒液(有效成分)NaClO(规格)1000mL(质量分数)25%(密度)1.19g•cm﹣3(1)该“84消毒液”的物
质的量浓度约为mol•L﹣1。(取整数)(2)取用任意体积的该盐溶液时,下列物理量中会随所取体积的多少而变化的是(填字母)。A.溶液中NaClO的物质的量B.溶液的浓度C.溶液中NaClO的摩尔质量D.溶液的密度(3)同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaCl
O质量分数为25%的消毒液。回答下列问题。①如图所示的仪器中,有些是不需要,配制上述溶液还需要玻璃仪器。②需要称量NaClO固体的质量为g。(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84g•cm﹣3)的浓硫酸配制240mL
2.3mol•L﹣1的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力。①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为mol•L﹣1。②需用浓硫酸的体积为mL。③若所配制的稀硫酸浓度偏小,则下列可能的原因分析中正确的是
。A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水B.量取浓硫酸时,仰视液体的凹液面C.未冷却,立即转移至容量瓶定容D.定容时,仰视溶液的凹液面9.(15分)减轻汽车尾气对大气的污染,处理CO、NOx成为了科研工作的热点问题。(1)已知H2还原CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H
2(g)⇌CH3OH(g)△H1,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2=﹣49kJ•mol﹣1,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.1kJ•mol﹣1。则△H1=kJ•mol﹣1。(2)用活化后的V2O5作催化剂,氨气可以将N
O还原成N2。①V2O5能改变反应速率是通过改变。②在1L的刚性密闭容器中分别充入6molNO、6molNH3和适量的O2,控制不同温度,均反应tmin,测得容器中部分含氮气体浓度随温度的变化如图所示
。图中A、B、C一定达平衡状态的是。NO浓度始终增大的原因可能是。(3)科研人员研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体:2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)△H<0。某温度下,向10L恒容密闭容器中充入0.1m
olNO2和0.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行时间/min024681012压强/kPa150146.8143.92141.4139.4137.5137.5此温度下,NO2的转化率为,反应的平衡常数Kp=kPa﹣1(Kp为
以分压表示的平衡常数);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡(填“右移”、“左移”、“不移动”)。10.(14分)某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中,发现反应迅速,产生大量气泡
和白色不溶物Ⅰ、提出假设:(1)甲同学:可能只是MgCO3;乙同学:可能只是;丙同学:可能是xMgCO3•yMg(OH)2(2)在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,洗涤沉淀的操作方法是。Ⅱ、定性实验探究:(3)取沉淀物少许于试管中,加入稀盐酸时固体溶解,产生大
量气泡同学假设错误(选填“甲”、“乙”或“丙”)。Ⅲ、定量实验探究:取一定量已干燥过的沉淀样品,利用下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出),经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成(4)实验中合理的连接顺序为:e→→→→→→g→h(各装置只使用一次)。(5)实验一段时间后,当B
装置中(填实验现象),停止加热,说明固体已分解完全,缓缓通入空气数分钟的目的是,装置C中碱石灰的作用是。(6)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置,若无此装置,会使测出的x:y的值(选填“偏大”、“偏小
”或“无影响”)。(7)若改进实验后,最终装置B质量增加m克,装置D质量增加了n克。(用含m、n的代数式表示)11.(15分)硼及其化合物广泛应用于开发新型储氢材料、超导材料、复合材料等高新材料领域。回答下列问题:(1)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,
其分子中与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ﹣),结构式如图1。氨硼烷分子所含元素中第一电离能最小的元素是(填元素符号,下同),电负性最大的元素为,分子内存在的作用力有。(2)Ti(BH4
)3是一种复合材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。①基态Ti原子的核外电子排布式为。②LiBH4由Li+和构成,其中。(3)硼酸(H3BO3)是一种结构为片层状的白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图2),H3BO3分子中B的杂化轨道类型为,0.6molH3BO3晶体
中有mol氢键。(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图3:①该晶体中的配位数为。②设NA为阿伏加德罗常数的值,则硼氢化钠晶体的密度为ρ=(用含a、NA的最简式子表示)g•cm﹣3。12.(15分)化合物G是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如图:回答下列问
题:(1)C中官能团的名称为。(2)X的化学名称为。(3)B→C的反应类型为、E→F的反应类型为。(4)由C生成D的化学方程式为。(5)化合物E的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应,且1mol该物质可消耗2molNaHCO3的
有种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为3:1:1的结构简式是。(6)参照上述合成路线并结合所学知识,设计仅以和CH3OH为原料制备的合成路线(无机试剂和溶剂任选)。2022-2023学年四川省宜宾四中高三(上)期末化学试卷参考答案与试题解析一、选择题:(共7小题,每小题6分,共
78分。每小题只有一项符合题目要求)1.(6分)化学与生活、生产、科技密切相关。下列说法错误的是()A.小苏打和氢氧化铝胶囊可以作内服药治疗胃酸过多B.将“地沟油”制成肥皂,可以提高资源的利用率C.中国天眼传输信息用的光纤材料是硅,计算机芯片的材料是二氧
化硅D.Al2O3和MgO的熔点均很高,可用于制作耐高温材料【分析】A.小苏打是盐、氢氧化铝是弱碱,都无毒,且能和胃酸反应;B.“地沟油”的成分是高级脂肪酸甘油酯;C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,计算机芯片的材料的主要成分是单
质硅;D.Al2O3和MgO都是离子化合物,离子间以很强的离子间结合,断裂较难,所以熔点沸点很高。【解答】解:A.小苏打是碳酸氢钠,都无毒,所以可以用来作内服药治疗胃酸过多;B.“地沟油”的成分是高级脂肪酸甘油酯,制成肥皂,故B正确;C.光导纤维的
主要成分是二氧化硅,故C错误;D.Al2O3和MgO都是离子化合物,离子间以很强的离子间结合,可制作耐高温材料;故选:C。【点评】本题考查了物质组成、物质性质和分类、物质性质的应用等知识点,注意知识的积累,题目难度不大。2.(6分)下列物质提纯所选试剂或方法(括号内物质为杂质)错误的是
()A.乙烷(乙烯)——溴水、洗气B.乙醇(水)——CaO、蒸馏C.乙醇(乙酸乙酯)——饱和Na2CO3溶液、分液D.苯(溴)——NaOH溶液,分液【分析】A.乙烯与溴水反应,乙烷不能;B.CaO与水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差异;C.乙醇与饱和碳酸钠溶液互溶,与乙酸乙
酯分层;D.溴与NaOH溶液反应后,与苯分层。【解答】解:A.乙烯与溴水反应,乙烷不能,故A正确;B.CaO与水反应生成氢氧化钙,增大与乙醇的沸点差异,故B正确;C.乙醇与饱和碳酸钠溶液互溶,与乙酸乙酯分层,乙醇与碳酸钠溶液需蒸馏分离
;D.溴与NaOH溶液反应后,与苯分层,故D正确;故选:C。【点评】本题考查混合物的分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方法、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。3.(6分)设NA为阿伏加德罗常数,
下列说法正确的是()A.0.1molH2和0.1molI2在密闭容器中充分反应后,其分子总数等于0.2NAB.向密闭容器中充入2molNO2一段时间后,容器中的分子数为2NAC.1L0.1mol/LH3PO4溶液
中含H+数目为0.3NAD.1L0.1mol/LNH4Cl溶液中含有NH4+数目为0.1NA【分析】A、氢气和碘蒸气的反应为气体分子数不变的反应;B、NO2气体中存在平衡:2NO2⇌N2O4;C、磷酸是中强酸;D、铵根离子为弱碱阳离子。【解答】解:A、氢气和碘蒸气的反应为气
体分子数不变的反应,即为0.2NA个,故A正确;B、NO7气体中存在平衡:2NO2⇌N8O4,导致分子数减少,则容器中分子数少于2NA个,故B错误;C、磷酸是中强酸,故溶液中的氢离子个数小于7.3NA个,故C错误;D、铵根离子为弱碱
阳离子A个,故D错误。故选:A。【点评】本题考查了物质的量和阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,掌握公式的运用和物质的结构是解题关键。4.(6分)化合物M是一种治疗脑卒中药物中间体,其结构简式如图。下列关于该有机物的说法不正确的是()A.存在顺反异构,分子中无手性
碳B.分子中有3种含氧官能团C.能与Br2发生取代反应和加成反应D.1mol该有机物最多消耗2molNaOH【分析】A.碳碳双键两端碳原子连接2个不同原子或原子团时,存在顺反异构;连接4个不同原子或原子团
的碳原子为手性碳原子;B.含氧官能团有羟基、醚键、酯基;C.碳碳双键和溴发生加成反应,苯环上酚羟基的邻位氢原子能和溴发生取代反应;D.酚羟基、酯基水解生成的羧基、溴原子水解生成的HBr都能和NaOH以1:1反应。【解答】解:A.分子中碳碳双键两端碳原子连接2个不同原子或原子团;分子中不含手
性碳原子;B.含氧官能团有羟基、酯基,故B正确;C.分子中碳碳双键和溴发生加成反应,故C正确;D.酚羟基、溴原子水解生成的HBr都能和NaOH以1:5反应,故D错误;故选:D。【点评】本题考查有机物的结构和性质,侧重考查分析、判断及
知识综合运用能力,明确官能团及其性质的关系是解本题关键,题目难度不大。5.(6分)短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增,四种原子的最外层电子数之和为20.X与Y、Z、M位于相邻周期,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍,M比X族序数大1.下列说法正确
的是()A.简单离子的半径:Y>XB.简单氢化物的热稳定性:Z>MC.X和Z可形成ZX2分子D.最高价氧化物的水化物酸性:M>Y【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M的原子序数依次递增,四种原子的最外层电子数之和为20.X与Y、Z、M位于相邻周期,则Y、Z、M为同一周期元素;假设X的最外层电子数为x
,Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的2倍,Z最外层电子数是4,Z为Si元素;Y、Z相邻,Y为Al元素,最外层电子数是3,M比X族序数大1,M最外层电子数是x+1,则x+(x+1)+4+3=20,解得
x=6,则X为O元素,M为Cl元素,以此来解答。【解答】解:由上述分析可知,X为O、Z为Si,A.电子层结构相同的离子,离子半径越小,故A错误;B.元素的非金属性越强,简单氢化物的热稳定性:Z<M;C.SiO2属于原子晶体,不存在分子;
D.元素的非金属性越强,酸性:M>Y;故选:D。【点评】本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子序数、原子结构、元素的位置来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大
。6.(6分)应对新冠肺炎疫情时所采取的措施是对环境进行彻底消毒,二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是一种安全稳定、高效低毒的消毒剂。工业上通过惰性电极电解氯化铵和盐酸的方法制备ClO2的原理如图所示。下列说法正确的()A.a与电源的负极连接,在b极区流出的Y溶液
是浓盐酸B.当有0.3mol阴离子通过离子交换膜时,二氧化氯发生器中产生1.12LNH3C.电解池a极上发生的电极反应为﹣6e﹣+3Cl﹣═NCl3+4H+D.二氧化氯发生器内,发生的氧化还原反应中,氧
化剂与还原剂的物质的量之比为6:1【分析】该装置为电解池,a极铵根离子失电子生成NCl3,则a为阳极,b为阴极,阴极区水中的氢离子得电子生成氢气,氯离子从左侧经过阴离子交换膜到右侧,在ClO2发生器中NCl3和Na
ClO2反应生成氨气和ClO2。【解答】解:A.a极铵根离子失电子生成NCl3,则a为阳极,与电源的正极连接,氯离子通过阴离子交换膜移向a极,故A错误;B.未说明氨气是否在标况下,故B错误;C.a极铵根离子
失电子生成NCl3,其电极反应式为:﹣6e﹣+3Cl﹣=NCl3+4H+,故C正确;D.二氧化氯发生器内2O+NCl8+6NaClO2=NH2+6ClO2+7NaCl+3NaOH,其中氧化剂为NCl3,还原剂为NaClO3,二者物质的量
比为1:6,故D错误;故选:C。【点评】本题考查电解池,侧重考查学生离子交换膜型电解池的掌握情况,试题难度中等。7.(6分)以酚酞为指示剂,用0.1000mol•L﹣1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液。溶液中,pH、分布系数δ随滴加NaOH溶液体积VNaOH的变化
关系如图所示。[示例:A2﹣的分布系数:δ(A2﹣)=]下列叙述不正确的是()A.滴定终点的现象为:溶液从无色变为粉红色,且半分钟不褪色B.H2A溶液的浓度为0.1000mol•L﹣1C.曲线①代表δ(HA﹣),曲线②代表δ(A2﹣)D.滴定终点时,溶液中c(
Na+)<2c(A2﹣)+c(HA﹣)【分析】由图可知,NaOH加入量为40mL时,反应达到滴定终点,恰好发生反应2NaOH+H2A=Na2A+2H2O,可知H2A溶液的浓度为0.1000mol•L﹣1,加入NaOH前,溶液
pH=1,c(H+)=0.1mol/L,故H2A第一步完全电离,曲线①代表δ(HA﹣),曲线②代表δ(A2﹣),据此作答。【解答】解:A.用0.1000mol•L﹣1的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H4A溶
液,滴定终点时2A,溶液显碱性,且半分钟不褪色;B.用0.1000mol•L﹣3的NaOH溶液滴定20.00mL未知浓度的二元酸H2A溶液,NaOH加入量为40mL时,恰好发生反应2NaOH+H3A=Na2A+2H2O,可知H2A溶液的浓度为0.
1000mol•L﹣2,故B正确;C.加入NaOH前,c(H+)=0.1mol/L,故H3A第一步完全电离,曲线①代表δ(HA﹣),曲线②代表δ(A2﹣),故C正确;D.反应达到滴定终点2A=Na3A+2H2O,生成Na3A,溶液显碱性+)<c(OH﹣
),由电荷守恒可知溶液中c(Na+)+c(H+)=2c(A2﹣)+c(HA﹣)+c(OH﹣),则溶液中c(Na+)>4c(A2﹣)+c(HA﹣),故D错误;故选:D。【点评】本题考查酸碱中和滴定,题目难度中等,能依据图象判断反应情况并利用守恒关
系判断浓度关系是解题的关键。三、非选择题:包括必考题和选考题。第22~32题为必考题,每个试题考生都做答;第33~38题为选考题,考生根据要求作答。8.(14分)已知某“84消毒液”瓶体部分标签如下,该“84消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用。请回答下列问题:84消毒液(有效成分)Na
ClO(规格)1000mL(质量分数)25%(密度)1.19g•cm﹣3(1)该“84消毒液”的物质的量浓度约为4.0mol•L﹣1。(取整数)(2)取用任意体积的该盐溶液时,下列物理量中会随所取体积的多少而变化的是A(填字母)。A.溶液中NaClO的物质的量B.溶液的浓度C.
溶液中NaClO的摩尔质量D.溶液的密度(3)同学参阅该“84消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液。回答下列问题。①如图所示的仪器中,有些是不需要,配制上述溶液还需要玻璃仪器玻璃棒、胶头滴管。
②需要称量NaClO固体的质量为149.0g。(4)“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒小组人员用98%(密度为1.84g•cm﹣3)的浓硫酸配制240mL2.3mol•L﹣1的稀硫酸用于增强“84消
毒液”的消毒能力。①所配制的稀硫酸中,H+的物质的量浓度为4.6mol•L﹣1。②需用浓硫酸的体积为31.25mL。③若所配制的稀硫酸浓度偏小,则下列可能的原因分析中正确的是D。A.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水B.量取浓硫酸时
,仰视液体的凹液面C.未冷却,立即转移至容量瓶定容D.定容时,仰视溶液的凹液面【分析】(1)该“84消毒液”的物质的量浓度c=代入数据计算;(2)溶液中NaClO的物质的量会随着所取溶液体积的大小而变化,故A正确;(3)①配制一定浓度的NaClO溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、500mL容量
瓶、玻璃棒、胶头滴管,则还需要的玻璃仪器为玻璃棒、胶头滴管;②配制480mL含NaClO质量分数为25%的消毒液,实验室没有480mL的容量瓶,需用500mL的容量瓶,数据以500mL计算;(4)①稀硫酸的浓度为2.3mol/L,则c(H+)=2c(H2SO4;②配制240mL2.3mol/L
的稀硫酸需要选用250mL的容量瓶,1.84g/cm3浓硫酸的浓度为18.4mol/L,依据c1V1=c2V2计算;③定容时,仰视溶液的凹液面,导致多加水,会使溶液体积偏大,故D正确。【解答】解:(1)该“84消毒液”的物质的量浓度为c==1.19×103g/L×2.25÷7
4.5g/mol=4.2mol/L,故答案为:4.0;(2)A.溶液中NaClO的物质的量会随着所取溶液体积的大小而变化;B.溶液的浓度保持恒定,故B错误;C.NaClO的摩尔质量始终是定值,故C错误;
D.溶液的密度恒定,故D错误;故答案为:A;(3)①配制一定浓度的NaClO溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒,则还需要的玻璃仪器为玻璃棒,故答案为:玻璃棒、胶头滴管;②配制480mL含NaClO质量分数为25
%的消毒液,实验室没有480mL的容量瓶,该消毒液的密度为6.19g/cm3,则500mL溶液质量为595g,则需要NaClO固体质量为595g×25%=149.0g,故答案为:149.8;(4)①稀
硫酸的浓度为2.3mol/L,则c(H+)=2c(H2SO4)=7×2.3mol/L=3.6mol/L,故答案为:4.3;②配制240mL2.3mol/L的稀硫酸需要选用250mL的容量瓶,3.84g/cm3浓硫酸的浓度为18.4mol/L,
需要浓硫酸的体积为V=,故答案为:31.25;③A.配制前容量瓶中有少量蒸馏水不影响配制硫酸的浓度;B.量取浓硫酸时,导致浓硫酸体积偏大,故B错误;C.未冷却,冷却后溶液体积偏小,故C错误;D.定容时,导致多加水,浓度偏小;故答案为:D。【点评】本题考查一定物质的量浓度溶液的配制
,涉及仪器使用、配制步骤、数据处理及误差分析等,题目中等难度。9.(15分)减轻汽车尾气对大气的污染,处理CO、NOx成为了科研工作的热点问题。(1)已知H2还原CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g)⇌
CH3OH(g)△H1,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H2=﹣49kJ•mol﹣1,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.1kJ•mol﹣1。则△H1=﹣90.1kJ•mol﹣1。(2)用活化后的V2O5作
催化剂,氨气可以将NO还原成N2。①V2O5能改变反应速率是通过改变反应的活化能。②在1L的刚性密闭容器中分别充入6molNO、6molNH3和适量的O2,控制不同温度,均反应tmin,测得容器中部分含氮气体浓
度随温度的变化如图所示。图中A、B、C一定达平衡状态的是BC。NO浓度始终增大的原因可能是NH3和O2反应生成NO。(3)科研人员研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体:2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)△H<0。某温度下,向1
0L恒容密闭容器中充入0.1molNO2和0.2molCO,发生上述反应,随着反应的进行时间/min024681012压强/kPa150146.8143.92141.4139.4137.5137.5此温度下,NO2的转化率为50%,反应的平衡常数K
p=0.02kPa﹣1(Kp为以分压表示的平衡常数);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡不移动(填“右移”、“左移”、“不移动”)。【分析】(1)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②和③,所求反应为①,可由
②+③达到,根据盖斯定律计算所求反应的焓变;(2)①V2O5为催化剂,催化剂降低反应的活化能,增大化学反应速率;②温度越高,反应速率越快,相同时间内氮气的物质的量浓度越大,达到平衡所需的时间越小;因为高温时,NH3能催化氧化生成NO;(3)由表中
数据可知,向10L恒容密闭容器中充入0.1molNO2和0.2molCO,10min时反应处于平衡状态,体系内压强由150kPa减少到137.5kPa,设平衡时转化的NO2的物质的量浓度为2x,由题意可知,起始时,c(CO)==0.02mol/L,c(NO2)=0.01mol•L﹣1。列三段式进
行计算得:2NO2(g)+4CO(g)⇌4CO2(g)+N2(g)(单位:mol/L)开始0.010.0200变化2x4x4xx平衡0.01﹣2x0.02﹣4x4xx则=,即=,解得:x=0.0025mol•L﹣1,则NO2的转化率为×100%=50%,平衡时的
n(NO2)=0.05mol,n(CO)=n(CO2)=0.1mol,n(N2)=0.025mol,总物质的量为(0.05+0.1+0.1+0.025)mol=0.275mol,p(NO2)=p总=p总、p(CO)=p(CO
2)=p总=p总,p(N2)=p总=p总,p总=137.5kPa,Kp=,据此计算。【解答】解:(1)①CO(g)+2H2(g)⇌CH7OH(g)△H1,②CO2(g)+6H2(g)═CH3OH(g)+H6O(g)△H2=﹣49.0kJ/
mol,③CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.1kJ/mol,所求反应为①,该反应可由②+③得到,该反应的焓变为△H=△H2+△H8=﹣49.0kJ/mol﹣41.1kJ/m
ol=﹣90.2kJ/mol,故答案为:﹣90.1;(2)①V2O4为催化剂,催化剂降低反应的活化能,所以V2O5能改变反应速率是通过改变反应的活化能实现的,故答案为:反应的活化能;②温度越高,反应速率越快,达到平衡所需的时间越小,B氮气物质的量浓度达到最大值、B已达到平衡,平衡超吸热方向移
动。则图中A、B;混合气体中、NO又被消耗得到二氧化氮等,NH8能催化氧化生成NO,使NO浓度始终增大,故答案为:BC;NH3和O2反应生成NO;(3)由表中数据可知,向10L恒容密闭容器中充入2.1molNO2和8.2molCO,10min时反应处于平衡状态,设平衡时转化的NO2的物质
的量浓度为4x,由题意可知,c(CO)=,c(NO4)=0.01mol•L﹣1,列三段式进行计算得:8NO2(g)+4CO(g)⇌7CO2(g)+N2(g)(单位:mol/L)开始3.010.0202变化2x4xx平衡7.01﹣2x0.02﹣6
xx则=,即=,解得:x=2.0025mol•L﹣1。则NO2的转化率为×100%=50%2)=0.05mol,n(CO)=n(CO2)=3.1mol,n(N2)=3.025mol,总物质的量为(0.05+0.7+0.1+8.025)mol=0.275mol2)=p总=p总、p(CO)=
p(CO2)=p总=p总,p(N2)=p总=p总,p总=137.7kPa,Kp==kPa﹣1=kPa﹣1=7.02kPa﹣1,该温度下,K==,若平衡后、CO2气体的浓度分别增加一倍,因为c(CO)=c(CO5),则Qc=
K,平衡不移动,故答案为:50%;0.02。【点评】本题考查了化学平衡的计算,涉及到热化学方程式书写的定量计算,影响化学平衡的因素分析,图象分析判断,平衡常数的计算等,掌握基础是解题关键,题目难度中等。10.(14分)某探究性实验小组的同学将打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHC
O3溶液中,发现反应迅速,产生大量气泡和白色不溶物Ⅰ、提出假设:(1)甲同学:可能只是MgCO3;乙同学:可能只是Mg(OH)2;丙同学:可能是xMgCO3•yMg(OH)2(2)在探究沉淀成分前,须将
沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,洗涤沉淀的操作方法是向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,重复操作2~3次。Ⅱ、定性实验探究:(3)取沉淀物少许于试管中,加入稀盐酸时固体溶解,产生大量气泡乙同学同学假设错误(选填“甲”、“乙”或“
丙”)。Ⅲ、定量实验探究:取一定量已干燥过的沉淀样品,利用下列装置测定其组成(部分固定夹持类装置未画出),经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成(4)实验中合理的连接顺序为:e→f→a→b→d→c→g→h(各装置只使用一次)。(5)实验一段时间后,当B装置中无气泡冒出
(填实验现象),停止加热,说明固体已分解完全,缓缓通入空气数分钟的目的是排出装置中的CO2和水蒸气,装置C中碱石灰的作用是吸收通入空气中的CO2和水蒸气。(6)指导老师认为在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置,若无
此装置,会使测出的x:y的值偏大(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。(7)若改进实验后,最终装置B质量增加m克,装置D质量增加了n克。(用含m、n的代数式表示)【分析】Ⅰ.(1)打磨过的镁条投入到滴有酚酞的饱和NaHCO3溶液中,发现反
应迅速,产生大量气泡和白色不溶物,溶液的浅红色加深,根据质量守恒定律可以判断物质的组成情况;(2)洗涤沉淀应在过滤器中洗涤;Ⅱ.(3)取沉淀物少许于试管中,加入稀盐酸时固体溶解,产生大量气泡,证明含碳酸镁沉淀;Ⅲ.(4)取一定量已干燥过的沉淀样品,利用下列装置测
定其组成(部分固定夹持类装置未画出),经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成,得出丙同学的假设是正确的,可能是xMgCO3•yMg(OH)2,空气通过碱石灰除去水蒸气和二氧化碳后通过a加热沉淀样品,通入装置B中的浓硫酸吸收水蒸气,通过装置D中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,依据质量
变化计算分析;(5)说明固体已分解完全的现象是装置B中无气泡冒出,打开f处的活塞,缓缓通入空气数分钟的目的是排出装置内的空气,避免影响生成的水蒸气和二氧化碳的质量来判断分析沉淀的组成,装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;(6)上述实验装置中末端还需再连接一个D装置,若无此装
置,看气质的二氧化碳、水蒸气会进入装置D测定二氧化碳的质量偏大;(7)若改进实验后,最终装置B质量增加m克为水,装置D质量增加了n克为生成的二氧化碳,结合元素守恒计算;【解答】解:Ⅰ.(1)白色固体可
能是MgCO3,白色固体可能是Mg(OH)2,白色固体可能是MgCO8和Mg(OH)2.故答案为:Mg(OH)2;(2)洗涤沉淀的操作方法是:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后,故答案为:向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后;Ⅱ.(3)取沉淀物少许于试管中,
产生大量气泡5,不能只是氢氧化镁沉淀,故答案为:乙同学;Ⅲ.(4)取一定量已干燥过的沉淀样品,经实验前后对比各装置的质量变化来分析沉淀的组成,可能是xMgCO3•yMg(OH)2,空气通过碱石灰除去水蒸气和二氧化碳后通过a加热沉淀
样品,通入装置B中的浓硫酸吸收水蒸气,实验中合理的连接顺序为:efabdcgh或efbadcgh,故答案为:fabdc或fbadc;(5)实验一段时间后,当B装置中无气泡冒出,说明固体已分解完全,缓缓通入空气数
分钟的目的是排出装置中的CO4和水蒸气,装置C中碱石灰的作用是吸收通入空气中的CO2和水蒸气,故答案为:无气泡冒出;排出装置中的CO2和水蒸气;吸收通入空气中的CO8和水蒸气;(6)在上述实验装置中末端还需再连接一个D装置,若无此装置,使得碳酸镁质量增大,故答案为:偏大;(7)若改进实验后,
最终装置B质量增加m克为水2)=n(H2O)=,装置D质量增加了n克为生成的二氧化碳7)=,则x:y=:=,故答案为:。【点评】本题考查了物质组成和含量的测定,物质成分和实验操作的理解应用、主要是实验过程的设计,掌握基础是解题关键,题目难度中等。11.(15分)硼及其化合物广泛应用于开发新型
储氢材料、超导材料、复合材料等高新材料领域。回答下列问题:(1)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,其分子中与N原子相连的H呈正电性(Hδ+),与B原子相连的H呈负电性(Hδ﹣),结构式如图1。氨硼烷分子所含元素中第一电离能最小的元素是B(填元素符号,下同),电负性最大的元素为N
,分子内存在的作用力有共价键和配位键。(2)Ti(BH4)3是一种复合材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。①基态Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2。②LiBH4由Li+和构成,其中正四面体形。(3)硼酸(H3BO3)是一种结构
为片层状的白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图2),H3BO3分子中B的杂化轨道类型为sp2杂化,0.6molH3BO3晶体中有1.8mol氢键。(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图3:①该晶体中的配位数为8。②设NA为阿伏加德罗常数的值,则硼氢化钠晶体的
密度为ρ=×1021(用含a、NA的最简式子表示)g•cm﹣3。【分析】(1)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性,说明N的电负性大于H;与B原子相连的H呈负电性,说明H的电负性大于B,因此3种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B,电负性最大的元素为2p轨道半满的N
;(2)①Ti是22号元素,处于第四周期第IVB族,属于过渡元素,外围电子包括3d、4s电子;②中B原子孤电子对数==0,价层电子对数=4+0=4,据此判断;(3)B原子处于第二周期IIIA族,B最外层有3个电子,分析结构可知,B形成三条化学键,为sp2杂化;每个H3BO3分子形成6个
氢键,每个氢键为2个H3BO3分子共用,据此计算;(4)①分析晶胞结构可知的周围存在8个Na+;②该晶胞中钠离子个数=6×+4×=4、个数=1+8×+4×=4,晶胞体积=(a×10﹣7cm)2×2a×10﹣7cm=
2a3×10﹣21cm3,结合密度公式进行计算。【解答】解:(1)NH3BH3分子中,与N原子相连的H呈正电性;与B原子相连的H呈负电性,因此6种元素电负性由大到小的顺序为N>H>B,分子内存在的作用力有共价键
和配位键,故答案为:B;N;共价键和配位键;(2)①Ti是22号元素,处于第四周期第IVB族,外围电子包括3d,核外电子排布式为:[Ar]3d24s2,故答案为:7d24s2;②中B原子孤电子对数=,价层电子对数=4+0=5,故答案为:正四面体形;(3)B原子处于第二周期II
IA族,B最外层有3个电子,B形成三条化学键2杂化;每个H4BO3分子形成6个氢键,每个氢键为4个H3BO3分子共用,4.6molH3BO2的晶体中氢键为1.8mol,故答案为:sp4杂化;1.8;(4)①分析晶胞结构可知的周围存在
8个Na+,故配位数为8,故答案为:7;②该晶胞中钠离子个数=6×+4×、个数=1+7×=4﹣8cm)2×2a×10﹣7cm=2a3×10﹣21cm6,晶胞密度=g/cm3=×1021g/cm5,故答案为:×1021。【点评】本题考查物质结构和性质,涉及晶胞计算、化学键、核
外电子排布等知识点,侧重考查对基础知识的理解和灵活运用、空间想像能力及计算能力,难点是晶胞计算,题目难度中等。12.(15分)化合物G是临床常用的镇静、麻醉药物,其合成路线如图:回答下列问题:(1)C中官能团的名称为
羧基和酯基。(2)X的化学名称为2﹣溴戊烷。(3)B→C的反应类型为氧化反应、E→F的反应类型为取代反应。(4)由C生成D的化学方程式为。(5)化合物E的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应,且1mol该物质可消耗2molNaHCO3的有6种,其中核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积
之比为3:1:1的结构简式是HOOCCH(CH3)CH(CH3)COOH。(6)参照上述合成路线并结合所学知识,设计仅以和CH3OH为原料制备的合成路线(无机试剂和溶剂任选)。【分析】(1)C中官能团的名称为羧基和酯基;(2)X的结构简式为CH3CH2CH2CH(CH3)Br;(3)B→C是醛
基转化为羧基,其反应类型为氧化反应,E→F的反应类型为取代反应;(4)C与甲醇发生酯化反应生成D;(5)化合物E的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应,且1mol该物质可消耗2molNaHCO3,说明其结构中含有两个羧基,其结构为四个碳的主链上连两个
羧基,羧基的位置异构有6种;(6)以和CH3OH为原料制备的合成路线为:。【解答】解:(1)C中官能团的名称为羧基和酯基,故答案为:羧基和酯基;(2)X的结构简式为CH3CH2CH5CH(CH3)Br,其化学名称为2﹣溴戊烷,故答案为:7﹣溴戊烷
;(3)B→C是醛基转化为羧基,其反应类型为氧化反应,故答案为:氧化反应;取代反应;(4)C与甲醇发生酯化反应生成D,其反应的化学方程式,故答案为:;(5)化合物E的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应,且1mol该物质可消耗2molNaHCO3,说明其结构中含有两个羧基,其结构为
四个碳的主链上连两个羧基,其中核磁共振氢谱有3组峰6)CH(CH3)COOH,故答案为:6;HOOCCH(CH7)CH(CH3)COOH;(6)以和CH3OH为原料制备的合成路线为:,故答案为:。【点评】本题考查有机推断
和有机合成,侧重考查学生有机名称、反应类型、同分异构体和有机合成等知识的掌握情况,试题较难。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com