河南省名师联盟2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
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河南省名师联S 2020届髙三化学下学期5月联考试題(含解析)
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河南省名师联盟2020届高三化学下学期5月联考试题(含 解析) 注意事项: 1 •答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码 粘贴在答题卡的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
写在试卷.草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3•非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试卷. 草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4•选考题的作答:先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B 铅笔涂黑。
答案写 在答题卡上对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5•保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破.弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
C1-35.5 K-39 Re-186
一.选择题,本题共13小题,每小题6分,共78分。
在每小题给出的 只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产、生活密切相关,下列有关说法正确是( )
A. “玉兔号”月球车帆板太阳能电池的材料是氮化硅或二氧化硅
B.硅胶、CaO 、P2O5都可用作食品干燥剂
C. 我国积极倡导“低碳经济”,将煤液化就是一种“低碳”方式
D. 可利用新制Cu (0H )2悬浊液检验患者尿液中是否含有葡萄糖
【答案】D
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12
个选
项
【解析】
【详解】A.硅单质为良好的半导体,太阳能电池帆板的材料为晶体硅,而不是氮化硅或二氧化硅,故A错误;
B.吸水转化为磷酸,其受热或遇水分解放热,放出有毒的腐蚀性烟气,具有强腐蚀性,不可用作食品干燥剂,故B错误;
C.“低碳经济”是指减少二氧化碳的排放,将煤液化并不能减少二氧化碳的排放,故C错误;
D.葡萄糖含有醛基,加热条件下可以和新制Cu(0H)2悬浊液反应生成砖红色沉淀,据此可以检验患者尿液中是否含有葡萄糖,故D正确;
故答案为D。
2.下列实验“操作和现象”与“结论”对应且正确的是()
河南省名师联盘2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸的反应需要加热,常温下,几乎无明显现彖,现象不正确,故A错误;
B.向两支盛有KB的溶液的试管屮,分别滴加淀粉溶液和硝酸银溶液,前者溶液变蓝, 说明溶液中存在I:,后者有黄色沉淀,说明溶液中存在「,说明K4溶液中存在平衡:
I; -i2+r,故B正确;
C.向一定量的硝酸银溶液中先滴加KC1溶液,再滴加KI溶液,先出现白色沉淀,后出现黄色沉淀,可能是因为溶液中硝酸银过量,因此不能说明A;P(AgCl)>A;P(AgI),实验结论不正确,故C错误;
D.NaClO溶液具有强氧化性,不能用pH试纸测定浓度为0. Imol/LNaClO溶液的pH, 实验操作不正确,故D错误;
故选B。
3•化合物A是一种危险化学制品,具有腐蚀性、可自燃性。
主要用于医药工业,在有机合成屮用作催化剂等。
其结构如图所示,其中W、X、Y、Z是处于三个不同短周期且原子序数依次递增的常见元素,X、Y核外电子层数相同,Y核外最外层电子数是X内层电子数的3倍。
下列叙述正确的是( )
W
A.原了半径:Y>X>Z>W
B.简单气态氢化物的稳定性:X>Y
C.X与W形成的常见化合物有两种
D.W和Z形成的化合物为离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】
W、X、Y、Z是处于三个不同短周期且原子序数依次递增的常见元素,
根据
可知,Z可形成+1价阳离子,为第I A族元素,W能形成一个共价键,X能形成4个共
价键,则Z为Na元素,W为H元素,X为C元素,X、Y核外电了层数相同,Y核外最外层电子数是X内层电子数的3倍,Y为0元素,A的分子式为CH30Na,据此分析解答。
【详解】根据分析,W为H元索,X为C元素,Y为0元素,Z为血元素,A分子式为
CHsONa;
A.同周期元素,随核电荷数增大,半径减小,H元素为元素周期表中原了半径最小的元素,Na元素为短周期中原子半径最大的元素,则原子半径:Z>X>Y>W,故A错误;
B.X为C元素,Y为0元素,非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性:X<Y简单气态氢化物的稳定性:X<Y,故B错误;
C.W为H元索,X为C元素,X与W形成的化合物有多种只含碳氢两种元素的怪类有机
化合物,如甲烷、乙烯、乙烘、乙烷、丙烷等等都为常见化合物,故C错误;
D.W为H元素,Z为Na元素,W和Z形成的化合物为NaH,属于离子化合物,故D正确;
答案选D。
4.某酯的相对分了质量不AT- 160,可农示为C r.H=nO:(n为整数)。
在酸性条件下能水解生成两种相对分子质量相等的酸和醇,且该醇最终可被氧化为竣酸,不考虑立体异构, 则满足该条件的酯有()
A. 12 种
B. 14 种
C. 23 种
D. 28 种
【答案】A
【解析】
【详解】A根据分子式满足GHZ):(n为整数),相对分子质量不大于160,即14n+32W160,则nW9。
在酸性条件下能水解生成两种相对分子质量相等的酸和醇,且该醇最终可被氧化为竣酸,即水解所得醇分了屮的碳原了比水解所得酸分了屮的碳原子多1个,同时醇中要含有一CH:0H基团。
所以醇与酸的组合有以下几组:①CHsCHQH、HC00H;
②CHCH^H、CH3COOH;©C S H T CH Z OH. CHCOOH;④C^CHQH、C3H7COOH;其屮第①组CH3CH:0H> HCOOH只有一种结构,形成的酯只有1种,第②组CHCHQH、CH3COOH 有1种结构,形成的酯也只有1种结构;第③组中弋3出有2种结构,-CH有一种结构, 生成的酯有2种结构;第④组中- CH有4种结构,弋3出有2种结构,形成的酯有8种结构,因此一共有12种,答案选从
5.铢(Re)是种银白色的重金属,是地球地壳中最稀有的元素Z-,它广泛应用于航空
航天领域。
在工业上,高温灼烧含ReS:的矿粉,可以制备ReAo另一种途径是从炼铜的废液屮提取铢,其简易工艺流程如图(部分副产物省略,铢在废液中以ReO「形式存在)。
下列说法错误的是()
A.在“反萃取”中,加入氨水、水的目的是萃取有机层中的ReOi
B.在NH.ReO,制备ReO的过程中,产生的副产物可回收利用
C.实验室在也还原R®0;的过程屮,•共消耗7 mol H:,则可制得2 mol Re
D.以含Re®的矿石原料生产48.4 tReO,理论上转移电子3.0X106mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.在“反萃取”屮,加入氨水、水可反应产生NH5ReO4,以达到萃取有机层中的ReOf, A正确;
B.NHReOi不稳定,受热分解产生ReQ,反应方程式为:NH.ReO,逼遇ReA+2NH3 t +H:0, 反应产生的副产物NH,可用于反萃取,提取有机物中的ReOr,因而町以达到回收利用的目的,B正确;
C.实验室在H?还原ReO的过程中,H:除作还原剂外,还作保护气,在实验前要先通入乩排除装置屮的空气,反应结朿后要进一步通入比,使制取得到的Re在出的还原性环境中冷却,防止Re被热的空气氧化,因此若共消耗7 mol比,则制得Re是物质的量小于2 mol, C错误;
D.工业上,高温灼烧含Re®的矿粉,可以制备ReQ,涉及反应为
4ReS3+l502®L?R A207+8S02,则生成 1 mol 转移30 mol 电子,48.4 t. ReQ的物
质的量为/?(ReO)二4豐°。
mol=1.0X105
mol,则反应转移电子的物质的量484
n(e')=1.0X105 mol X30=3. OX 106 mol, D 正确;
故合理选项是Co
6.制氢和储氢作为氢能利用的关键技术,是当前科学家主要关注的热点问题。
一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(除目标产物外,近似认为无其他有机物生成)。
电流效率二(生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总
数)X100%,则下列说法错误的是()
河南省名师联盘2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
B. d 电极反应式为C6H6+6H+6e_=C6H12
C.该储氢装置的电流效率明显小于100%,其原因可能是除冃标产物外,还有比生成
D.由图中数据可知,此装置的电流效率约为32. 1%
【答案】D
【解析】
【分析】
由图可知,该装置为电解池,苯在电极d转化为环己烷,该过程是加氢过程,属于还原反应,则电极d为电解池的阴极,电极e为电解池的阳极,所以a为电源的负极,b 为电源的正极,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,d为电解池的阴极,电极e为电解池的阳极,所以a为电源的负极,b为电源的正极,电源内部电子移动方向为:a-d;电解池中电子的移动方向为e—b,故A正确;
B.d为电解池的阴极,发生还原反应,d电极上苯转化为环己烷,属于得到氢的过程, 发生还原反应,由于存在质子交换膜,所以氢离子向阴极移动,则d电极反应式为
C6H6+6FT+6e■二闕注,故 B 正确;
C.阴极除了目标产物外,还可能发生氢离子得电子生成氢气的电极反应,则这种气体为氢气,故C正确;
D.阳极生成2. 8mol的气体,该气体应该为阳极上01T放电生成的氧气,生成一个氧分子失去4个电子,则转移电子的物质的量为2.8molX4=11.2mol,电解过程中通过阴、阳极的
电了数目相等,即阴极得到电了也为11.2mol;阴极电极反应为:。
6比+6『+67二(:血,参与反应的苯的物质的量为lOmol X24%-12mol X 10%=l. 2mol,则生成环己烷消耗的电子数为7. 2mol,则阴极还发生的电极反应为:2『+2e三H",生成氢气消耗的电子数为11. 2mol-7. 2mol=4mol,则此装置的电流效率为
宰X 100%~64. 3%,故D错误;
11.2mol
答案选D。
7.常温时,浓度均为lmol • I?的CHsNHc和NHQH两种碱溶液,起始时的体积都为lOmLo 分别向两溶液中加水进行稀释,所得曲线如图所示(V表示溶液的体积), pOH=-lg[c(OH)]o下列说法正确的是( )
A.当两溶液均稀释至lg斗二5时,溶液中水的电离程度:NftOHVCHM:
niL
R.常温下,用盐酸滴定NHQH时,可用酚瞅作指示剂
C.CHaNHsCl 溶液中存在关系:2Q(HJ+C(CH3NH)二C(CH3NHJ+2Q(01T)+Q(C「)
D.等浓度的CH3NH3CI和NHQHC1的混合溶液中离了浓度人小关系为:c(NH3OH ) >
C(CH3NH*)
【答案】C
【解析】
【分析】
根据图示,二者稀释相同的倍数,NHQH的pOH值大于CHE溶液,pOH越小,碱性越
强,则NHQH的碱性弱于CHsNH;,据此分析解答。
河南省名师联3 2020届髙三化学下学期5月联考试题(含解析)【详解】A.当两溶液均稀釋至lg^-=5时,NH:OH的pOH值人T CH^NH:溶液,pOH越小, 碱性越强,对水的电离抑制作用越大,则溶液中中水的电离程度:NH20H>CH3NH2,故A 错误;
B.常温下,用盐酸滴定NHQH达到终点时生成的NHQHC1为酸性,应用甲基橙作指示剂,故B错误;
c. CH3NH3C1溶液中存在电荷守恒:C(H)+C(CH3NH/)=C(OH)+e(cr),质子守恒式为:
C(H)=C(CH3NH2)+C(OH),两式相加可得:2c(H) +^(CH3NH3+) =c(CHM +2c(0H) +c(Cl'), 故C正确;
D. Imol L-1的CHsNft比lmol - L H的NH?OH的pOH值小,即碱性强,根据水解规律,越弱越水解,NHsOH•的水解程度大,所以浓度相同的CH3NH3CI和NH2HC1的混合溶液中离子浓度大小关系:MNILOHJ Vc(CHNV),故D错误;
答案选C。
三、非选择题:共174分,第22〜32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33〜38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
8.丙烯酸甲酯(CH F CH—COOCHJ是一种重要的有机合成中间体,沸点为80.5°C。
某实验小
组制取丙烯酸甲酯的装置如图所示:
回答下列问题:
I.丙烯酸甲酯的制备与提纯
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河甫省名师联盟2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
步骤1:将10. 0g丙烯酸、&0g甲醇和2mL浓硫酸放置丁•三颈烧瓶中,连接好冷凝管, 用搅拌棒搅拌,水浴加热。
步骤2:充分反应后,冷却,向混合液屮加入5%Xa:C03溶液洗至中性,分离出有机相。
步骤3:有机相经无水陰SO.干燥、过滤、蒸馅,得丙烯酸甲酯。
(1)步骤1装置如图1所示(加热和夹持装置已略去)。
三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为—,本实验中最容易产生的副产物的结构简式为—o
(2)仪器b的作用为—o
⑶混合液用5%Na2CO3溶液洗涤的目的是—o
⑷实验室配制100g5%NM03溶液需用到的玻璃仪器是—o
⑸关于产品的蒸镭操作侠持装置未画出)如图2所示。
将步骤3(蒸镭)的操作补齐:安装蒸饰装置,加入待蒸馆的物质和沸石,弃去前懈分,收集80. 5°C的锚分。
II•丙烯酸甲酯含量的测定
步骤将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶屮,加入2. 5mol - L-1 的KOH 溶液10. OOmL,加热使之完全水解。
步骤2:用酚酿作指示剂,向冷却后的溶液中滴加0. 5mol - I?的HC1溶液,中和过量
的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20. OOmLo
(6)本次酯化反应丙烯酸的转化率为
【答案】⑴.CH L CH-COOH+CHsOH、霊、CHz^CH-COOCHs+HzO (2). CH3OCH3 (3).冷凝回流(4).除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶
解度) (5).烧杯、玻璃棒、量筒(6).通冷凝水、加热(7). 54.0%
【解析】
【分析】
利用该实验装置制备并提纯丙烯酸甲酯,装置a中将10. 0g丙烯酸、6. 0g甲醇和2mL
河南省名师联宝2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
浓硫酸混合用搅拌棒搅拌,水浴加热发生反应制取丙烯酸甲酯,发生反应为
CH P CH-COOH+CUOH、雹:、CH P CH-COOCH S+HO制得的粗品丙烯酸甲酯用5%Na:C03
溶液洗去混合液屮丙烯酸、甲醇和浓硫酸至中性,经干燥过滤,利用水浴加热蒸僻分离出丙烯酸甲酯,蒸馅操作时,冷凝水的方向与蒸汽的流动方向相反,温度计测定蒸汽的温度,水银球在蒸憎烧瓶的支管口处,将制得的丙烯酸甲酯利用屮和滴定的原理进行含量的测定并计算含量,据此分析解答。
【详解】1(1)根据分析,三颈烧瓶中进行的可逆反应化学方程式为
CHpCH-COOH+CHQH—^A C H F CH-COOCHs+HQ,结合乙醇的消去反应,在一定温度下,乙醇在浓硫酸作用下发生分子间脱水生成乙瞇,本实验中使用的反应物中有甲醇,具有乙醇相似的化学性质,在浓硫酸作用下,达到一定温度,甲醇也会发生分子间脱水生成甲瞇,则最容易产生的副产物的结构简式为CHsOCHs;
(2)制取丙烯酸甲酯过程中,反应物丙烯酸、甲醇都易挥发,导致原子利用率较低,制备产率也较低,仪器b的作用为冷凝回流,提高反应物的利用率,从而提高产量;
(3)混合液中有丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇、浓硫酸,浓硫酸、丙烯酸能与N比COs溶液反应,甲醇能溶于碳酸钠溶液中,所以用溶液洗涤的冃的是除去混合液中的丙烯酸、浓硫酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度);
(4)配制100g 5% N氐CO3溶液通常用的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、量筒;
(5)将步骤3(蒸馆)的操作补齐:安装蒸镭装置,加入待蒸懾的物质和沸石,通冷凝水、加热,弃去前馅分,收集80.5°C的馆分;
II (6)中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20. OOmL,即0.5X0. 02mol=0. Olmol, 所以用于水解的KOH的物质的量为0. 025mol-0. 01mol=0. 015mol,所以用于生成CH L CHCOOCB的
CH:二CHCOOH 的质量为:0. 05mol X72g/mol=l. 08g,参加实验的样品为原
1 l・°8g
样品的g,则丙烯酸的转化率为:1Qgx J_ X100%=54.0%o
【点睛】本题的难点为(1)中的副产物判断,要充分结合已学过的知识的应用,乙醇在浓硫酸作用下迅速升温170°C发生消去反应生成乙烯,在140°C时在浓硫酸作用下发生分子间脱水生成乙瞇,甲醇和乙醇互为同系物,结构相似,在性质上具有相似性,相同条件下也可发生分了间脱水反应,要学会知识的迁移和应用。
9.高镒酸钾是猛的重要化合物和常用的氧化剂。
如图是在实验室屮制备KMnO(晶体的流程:
回答下列问题:
(1)在实验流程中,操作①和②均需在进行,根据实验实际应选择_(填序号)。
a.铁圮垠
b.石英圮埸
c.瓷圮埸
d.氧化铝圮埸
⑵“熔融物”中KC103应过量的原因除了提高MnQ利用率外,还有_______ °
(3)操作④是使KzMnO,转化为KMnOi和MnO?,该转化过程屮发生反应的离子方程式为—。
若溶液碱性过强,则MnO:又会转化为MnO;-,同时产生无色气体,该转化过程中发生反应的离子方程式为_。
(4)还可采用电解K=MnO,溶液(绿色)的方法制备KMrA (装置如图所示)。
①电解过程中右侧石墨电极的电极反应式为______ O
②随着电解的进行,溶液逐渐由绿色变为紫色。
但若电解时间过长,溶液颜色又会转
变成绿色,可能原因是_______ 。
③______________________________________ 为避免该现象,请提出改进装置的措施:_______________________________________ 。
【答案】(1). a (2). KCIO3会分解(3). 3MnO:+2He二2MnO;+Mn0j+40H「
(4). 4M II O;+40H=4M II O-+02 t +2H:0 (5). (6).电解较长时间
后,阳极产生的MnO:在阴极被还原,溶液颜色由紫色转变为绿色(或阴极上氢离了放电生成氢气,同时产生大量的氢氧根离子,溶液碱性增强,MnO;转化为MnO:溶液颜色由紫色转变为绿色) (7).在两电极Z间增加阳离子交换膜,阴极室用氢氧化
钾溶液,阳极室用镭酸钾溶液
【解析】
【分析】
KOH与KC103固体混合物在铁圮堀屮加热至熔化,然后向其中加入MnO?,发生氧化还原反应产生K?MnOi、KC1,将所得固体冷却后研磨,得到固体粉末,然后加入蒸憎水,并加入4%K0H溶液,调整溶液pH至10〜11, K^InOi发生歧化反应产生MnO?、KMnO.,然后过滤除去MnO;固体,得到的溶液中含KMnOu然后将溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到KMnOi 晶体C
【详解】(1)在实验流程中,操作①和②均需在塩埸中进行,由于物质中含有强碱KOH, KOH能够与石英m.瓷圮堀中的Si。
’反应,也能够与氧化铝圮坍中的A14发生反应, 因此应该选用铁圮埸,故合理选项是纸
⑵“熔融物” + KC103应过量,原因除了可以提高MnO:利用率外,还有就是KC103不稳定,受热分解产生KC1和0歸
(3)K:MnO.在碱性条件下发生歧化反应,产生MnO“ KMnO.,根据得失电了守恒、电荷守恒、原子守恒,该反应的离子方程式为:3MnO「+2HiO二2MnO;+MnON+40H「;但若溶液液碱性过强,由于MnO]具有强的氧化性,会将溶液中的0H■氧化产生0“ MnO;被还原
第二步:RuH :+2CO :-Ru(OOCH): 慢反应(近似认为不影响第•步反应的平衡) 第三步:Ru (00CH)三+2出0~2HC00H+RU (0H) 2 快反应 下列表述正确的是—(填序号)。
A. 平衡时X 第一步的逆反应)〉X 第二步反应)
B. 反应的中间产物只有Ru(00CH)2
C. 第二步反应中RuH :与C0:的碰撞仅部分有效
D. 第三步反应的活化能较低
(3) CO :加氢也可制备甲酸(HCOOH) o
① 工业上利用甲酸的能量关系转换图如图: HCOOTKg) △/八 7:«kJ • mol . cO(g)»n.O(g) 軌)I ■
*0血)
+ 反应 CO? (g)+H= (g) w HCOOH (g)的焙变△举—kJ • mo 广。
② 温度为7TC 时,将等物质的量的CO’和比充入体积为1L 的密闭容器中发生反应: C02(g) +H 2(g) W HCOOH (g) 阻2
实验测得:f 正二皿(COJ • C (H 2),尬二〃逆c (HCOOH), " k 連 速率常数。
Z°C 时,k 建 - (以*止表示)O
③ 当温度改变为FC 时,&尸1.9R 逆,则FC 时平衡压强—7TC 时平衡压强(填
“〉” “V”或“二”),理由是 。
(4) 甲酸是唯一能和烯烧发生加成反应的竣酸,冃前,科学家正在研究一种以乙烯作为 还原剂的脱硝(N0)原理,其脱硝机理示意图如图1,脱硝率与温度、负载率(分了筛中 催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
A//-241.8kJ
A 〃 ^-283.0 kJ
河南省名师联3 2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
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① 写出该脱硝原理总反应的化学方程式:
② 为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是_。
(5) TC ,甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CHsCOO'-HCOO _+CH 3COOH,该反应的平衡常数为 12.5,则该温度下醋酸的电离常数K &(CHsCOOH) =—(7T 时甲酸的电离常数为2X1(T)。
【答案】
(1).光能转化为化学能和电能 (2). ACD (3). -31.4 (4). 0.5公正 (5). > (6). CO 2(g)+H :(g) WHCOOH(g)为放热反应,温度升高,平衡常 数减小,平衡左移,气体的物质的量增加,总压强增人;温度升高,总压强增人 (7). 6N0+30?+2C 品堡迥3汕+4CO2+4HQ (8). 350°C 、负载率 3. 0% (9). 1.6X10'5
【解析】
【分析】
(1) 根据图示分析能量的转化方式:
(2) 根据第一步能够快速平衡,第二步为慢反应,第三步反应为快反应,结合反应方程 式和反应速率的影响因素分析判断;
⑶①由图示可知®HCOOH(g)-CO (g)+H :O(g) △洋+72. 6kJ/mol,
®C0 (g) + y 02 (g) =C02 (g) AAt -283. OkJ/mol, (3)H 2 (g) + j 02 (g) =H 20 (g)
-241.8kJ/mol,再利用盖斯定律分析解答;②反应达到化学平衡时,有逆,根据 速率方程和化学平衡常数表达式分析计算;③根据平衡常数的变化判断平衡移动的方 向结合温11()、CO,. N,
Cu (NfK) “ Cu (()J
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河南省名师联3 2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
度的变化分析解答;
(4)①根据图1确定反应物、生成物,写出反应方程式;②为达到最佳脱硝效果,需要
河甫省名师联盟2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析) 满足脱硝率髙,负载率低,适宜的温度选择合适的条件;
(5)79,甲酸与醋酸钠溶液反应:HC00H+CH3C00^HC00>CHaC00H,该反应的平衡常数为也5,即器皺豔丰】25则该温度下醋酸的电离常数
MCHQOOH)二晋|謠翳°,据此分析计算。
【详解】(1)根据图示,该装置能量转化方式为光能转化为化学能和电能,故答案为:光能转化为化学能和电能;
(2) A.第一步能够快速平衡,第二步为慢反应,因此平衡时v(第一步的逆反应)Av(第二步反应),故A正确;B.根据反应原理,反应的中间产物只有Ru(OOCH)?、Ru乩和H:0, 故B错误;C.第二步反应为慢反应,说明反应中RuH?与C0?的碰撞仅部分有效,故C 正确;
D.第三步反应为快反应,说明反应的活化能较低,反应容易进行,故D正确;故答案为:ACD;
(3)由图示可知①HCOOH(g"CO @)+H:O(g) △洋+72. 6kJ/mol,
②CO (g)+|o: (g) =C02 (g) △举-283. OkJ/mol,
®H2(g) + y02(g)=H20(g) A/^-241.8kJ/mol,根据盖斯定律,将①+②-③可得
HC00H(g)-C02 (g) +H2 (g)的焙变
△洋(+72. 6kJ/mol) + (-283. OkJ/mol) -(-241. 8kJ/mol)=+31. 4kJ/mol,贝I」C02(g)+H2(g)
-HCOOH(g)的焙变△-31.4kJ/mol,故答案为:-31.4;
②反应C02(g) +H2(g) -HCOOH(g)达到化学平衡时,有卩正二畑即
_ . k r c(HCOOH) _
k正Q(COJ・C(HJ二A逆c (HCOOH),所以寸=忌)「(H严,所以心2灯,即
A■逆二0. 5&止,故答案为:0. 5k it;
③当温度改变为Z时,&止二1.9甌,则匕£爲]二缶1.9V2,说明平衡逆向移
河南省名师联盘2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
动,气体的物质的量增人,总压强增人;该反应的正反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,所以温度T>人,温度升高,总压强增大,故答案为:>;C02(g)+H:(g)
-HCOOH(g)为放热反应,温度升高,平衡常数减小,平衡左移,气体的物质的量增加,总
压强增大;温度升高,总压强增大;
(4)①由图1知,反应物为一氧化氮、氧气、乙烯,铜为催化剂,生成物为氮气、二氧化
碳和水,反应化学方程式为6N0+30:+2CH催化叫3N?+4CO?+4HO 故答案为:6N0+30?+2CH 催化玖3Nc+4CO°+4HO
②为达到最佳脱硝效果,需要满足脱硝率高,负载率低,适宜的温度,由图可知,合适的条件为350°C、负载率3%,故答案为:350°C、负载率3%;
(5)79,甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CHsCOO-^HCOO'+CH3COOH,该反应的平衡常数为12.5,即:器爲驚篇二12・5,则该温度下醋酸的电离常数MCHQOOH)二
dCH’COCT MH+) C(CH3COO")C(H+)C (HCOOH )c(HCOO" ) C(CH3COO')C (HCOOH)
------ -------------- —__________________________________ —____________________
c (CH3COOH) c( CH3COOH) c(HCOOJc (HCOOH) _c(CH3COOH) c(HCOO")
C(e(£oc^[)X2X10 6X105,故答案为:i-6Xio_5o
【点睛】本题的难点为(5),要注意根据甲酸和乙酸的电离平衡常数表达式找到与甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO_^HCOO_+CH3COOH的平衡常数表达式的关系。
(二)选考题:共45分。
请考生从2道物理题、2道化学题.2道生物题中每科任选题作答。
如果多做,则每科按所做的第一题计分。
11.碳是地球上组成生命的最基本元素之一,与其他元素结合成不计其数的无机物和有机
化合物,构成了丰富多彩的世界。
碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。
回答下列问题:
(1)冠瞇是由多个二元醇分子Z间失水形成的环状化合物。
X、Y、Z是常见的三种冠瞇,
其结构如图所示。
它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离
了作用。
①Li •与X 的空腔大小相近,恰好能进入到X 的环内,且与氧原子的一对孤电子对作用 形成稳定结构W (如图)。
基态碳原了核外有—种运动状态不同的电了,其外围电子轨 道表示式为_。
W 中L 厂与孤对电子之间的作用属于_(填标号)o A.离子键 B.共价键 C.氢键 D.配位键 E.以上都不是 ② 冠瞇Y 能与“形成稳定结构,但不能与Li •形成稳定结构,理由是—o ③ 冠醛分子中氧的杂化轨道的空间构型是C-0-C 的键角_(填“〉V”或 “二")109° 28’ o (2)碳的一种同素异形体一一石墨,其晶体结构及晶胞如图1、图2所示。
则石墨晶胞 含碳原子个数为—个。
已知石墨的密度为P g - cm'3, C —C 键键长为rem,阿伏加德罗 常数的值为N A ,计算石墨晶体的层间距d 为—emo
(3)碳的另一种同素异形体一一金刚石,其晶胞如图3所示。
已知金属钠的晶胞(体心 立方堆积)沿其体对角线垂直在纸平面上的投影图如图A 所示,则金刚石晶胞沿其体对 角线垂直在纸平面上的投影图应该是图—(从A 〜D 图屮选填)。
X
Y W 图3
A B C D
・ 20- / 24- 23 -
河南省名师联a 2020届高三化学下学期5月联考试题(含解析)
【答案】 (1).6 (2). &①g )O (3). D (4). Lf 半径比Y 的空腔小
很多,不易与空腔内氧原子的孤电子对形成稳定结构
(5).四面体 (6). < (7). 4 (8). (9). D
【解析】
【详解】(1)①碳原子为6号元素,原了核外有6个电子,每个电子 运动状态各不相 同,所以有6种运动状态不同的电子,核外电子排布为ls 22s 22p\外围电子排布式为 2s 22p 2,所以外围电子轨道表示式为&①岔O ; W 中Lf 提供空轨道,0原子提供孤 对电子,形成配位键,所以选D ;
② Li'半径比Y 的空腔小很多,不易与空腔内氧原了的孤电了对形成稳定结构;
③ 冠瞇分子中0原子形成2个o 键,根据氧原子的最外层电子数可知0原子价层还有 2对孤电子对,所以0原子的价层电子对数为4,为sb 杂化,杂化轨道的空间构型是 四面体形;由于孤电子对成键电子的排斥作用较大,所以C-0-C 的键角V109。
28z ; (2)根据均摊法,石墨晶胞中碳原子分別位于顶点(8个)、棱心(4个)、面心(2个)、内
1 1 1 12x4
部(1个),所以个数为8x i +4x 4+2x ?+1 =4;晶胞的质量为晶胞的底面图为 2 1
以底面积为>/3r X 品胞的制为2d,
所以晶胞的体积为J^yf3r X y rX 2rf=3>/3 12x4 「
晶胞的密度必8 ,解得怡 C cm ; r-诙益 ‘pi (3) 体对角线上的原了投影重合,投影在在正六边形中心,另外6个顶点原了投影形成 正六边形,面心上6个C 原子投影也形成小的正六边形,位于内部的4个C 原子的投 影,或与六边形中心重合,或与面心C 原子的投影重叠,所以D 选项符合。
可得a",则底面菱形的高为= 所
a 则有 sin60°。