2020届河北省衡水金卷新高考精准冲刺模拟(二十六)化学试卷

2020届河北省衡水金卷新高考精准冲刺模拟（二十六）
化学试卷
★祝你考试顺利★
注意事项：
1、考试范围：高考考查范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

用2B铅笔将答题卡上试卷类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用0.5毫米黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非主观题答题区域的答案一律无效。

5、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。

答案用0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损。

7、本科目考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12N 14O 16P 31Na 23Fe 56
一、选择题(本题共15个小题，每小题3分，共45分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．化学与生活密切相关。

下列说法中正确的是()
A．水泥、水玻璃、水晶均属于硅酸盐产品
B．防晒霜能够防止强紫外线引起皮肤中蛋白质的盐析
C．利用肥皂水处理蚊虫叮咬，主要是利用肥皂水的弱碱性
D．食品包装盒中的生石灰或铁粉，都可以起到抗氧化作用
C[水泥、水玻璃的主要成分为硅酸盐，属于硅酸盐产品，但水晶的主要成分为二氧化硅，不属于硅酸盐，A错误；紫外线能使蛋白质变性，不是盐析，应注意防晒，B错误；铁在食品包装盒中起到了吸收氧气的作用即抗氧化作用，生石灰不能与氧气反应，可以作干燥剂，不能作抗氧化剂，D错误。

] 2．在化学学习与研究中，运用类推的思维方法有时会产生错误的结论，因此类推所得结论要经过实践的检验才能确定其是否正确。

下列几种类推结论中正确的是()
A ．由2Cu ＋O 2=====△2CuO 可推出同族的硫也可发生反应Cu ＋S=====△CuS
B ．Na 能与水反应生成氢气，则K 、Ca 也能与水反应生成氢气
C ．Fe 3O 4可表示为FeO·Fe 2O 3，则Pb 3O 4可表示为PbO·Pb 2O 3
D ．CO 2与Na 2O 2反应只生成Na 2CO 3和O 2，则SO 2与Na 2O 2反应只生成Na 2SO 3和O 2
B [S 的氧化性较弱，与Cu 反应生成Cu 2S ，正确的化学方程式为2Cu ＋S=====△Cu 2S ，A 项错误；Na 、K 、Ca 的化学性质比较活泼，都能与水反应生成氢气，B 项正确；Pb 的常见化合价有＋2、＋4，故Pb 3O 4可表示为2PbO·PbO 2，不能表示为PbO·Pb 2O 3，
C 项错误；SO 2与Na 2O 2发生氧化还原反应生成Na 2SO 4，
D 项错误。

]
3．(2019·浙江4月选考)下列说法正确的是 ( )
A ．18O 2和16O 3互为同位素
B ．正己烷和2，2­二甲基丙烷互为同系物
C ．C 60和C 70是具有相同质子数的不同核素
D ．H 2NCH 2COOCH 3和CH 3CH 2NO 2是同分异构体
B [同位素的研究对象为原子，而18O 2和16O 3为单质，A 项错误；正己烷和2，2­二甲基丙烷结构相似，在分子组成上相差1个“CH 2”原子团，两者互为同系物，B 项正确；
C 60和C 70均为单质，不是核素，C 项错误；H 2NCH 2COOCH 3的分子式为C 3H 7NO 2，而CH 3CH 2NO 2的分子式为C 2H 5NO 2，两者不是同分异构体，
D 项错误。

]
4．一定温度下，探究铜与稀硝酸反应，过程如图，下列说法不正确的是( )
A ．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu ＋2NO －3＋8H ＋===3Cu 2＋＋
2NO ↑＋4H 2O
B ．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO 2溶于水，使c (HNO 3)增大
C ．由实验可知，NO 2对该反应具有催化作用
D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解
B[过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应进行，溶液中生成硝酸铜，根据氮元素守恒，过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中的大，因此反应速率增大的原因不是硝酸的浓度增大，B项错误；过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快，结合B项分析及实验过程可知，NO2对反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，能与铜继续反应，D项正确。

] 5．设N A表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()
A．标准状况下，22.4 L的H2和22.4 L的F2混合后，气体分子数为2N A B．30 g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2N A
C．常温下，pH＝12的NaOH溶液中，水电离出的氢离子数为10－12N A
D．标准状况下，2.24 L C2H6含有的σ键数为0.6N A
B[标准状况下，HF是液态，22.4 L的H2和22.4 L的F2混合后，气体分子数少于2N A，A错误；乙酸和葡萄糖的实验式均为CH2O，相对原子质量为30，30 g乙酸和葡萄糖混合物中的氢原子数为2N A，B正确；常温下，pH＝12的NaOH溶液，由于缺少溶液的体积，水电离出的氢离子无法计算，C错误；1 mol C2H6含有7 mol σ键数，标准状况下，2.24 L C2H6含有的σ键数为0.7N A，D错误。

]
6．三种常见单萜类化合物的结构如下图所示。

下列说法正确的是()
A．香叶醇和龙脑互为同分异构体，分子式均为C10H20O
B．香叶醇和龙脑均可发生消去反应
C．龙脑分子中所有碳原子在同一个平面上
D．1 mol月桂烯最多能与2 mol Br2发生加成反应
B[根据两者的结构可得，二者的分子式均为C10H18O，A错误；龙脑分子中含有甲基、亚甲基和次甲基，故所有碳原子不可能共平面，C错误；1 mol月桂烯中含3 mol碳碳双键，则最多可与3 mol Br2发生加成反应，D错误。

]
7．下列有关实验操作的叙述合理的是()
A．用pH试纸检测气体的酸碱性时，需要预先润湿
B．蒸馏实验中，忘记加沸石，应立即趁热加入沸石
C．要量取15.80 mL溴水，须使用棕色的碱式滴定管
D．用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中混有的Fe2＋
A[蒸馏实验中，忘记加沸石，需要先冷却后再加入沸石，以防剧烈的暴沸，B错误；溴水具有强氧化性，应该用酸式滴定管量取，C错误；由于Cl－能被酸性高锰酸钾溶液氧化，所以不能用酸性KMnO4溶液检验FeCl3溶液中混有的Fe2＋，D错误。

]
8．已知X、Y、Z是三种原子序数依次增大的短周期元素。

甲、乙、丙分别是三种元素形成的单质，A、B、C、D分别是由三种元素中的两种形成的化合物，且A与C中均含有10 个电子。

它们之间转化关系如下图所示。

下列说法正确的是()
A．原子半径：Z>Y>X
B．B、C的空间构型均为直线形
C．Y有多种同素异形体，且均具有高熔点、高沸点、硬度大的性质
D．气态氢化物的稳定性：A<C
D[A与C中均含有10个电子，A燃烧可生成C，由转化关系可知A应为CH4，丙为O2，B为CO2，C为H2O，B、C都可与乙在高温下反应，乙应为C，则D为CO，甲为H2，则X为氢元素，Y为碳元素，Z为氧元素，以此解答该题。

]
9．氢气和氧气反应生成水的能量关系如图所示，下列说法正确的是()
A．ΔH5<0
B．ΔH1>ΔH2＋ΔH3＋ΔH4
C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5＝0
D．O—H的键能为ΔH1
B[A项，水从液态转化为气态，需要吸收热量，所以ΔH5>0，错误；B项，根据盖斯定律知，ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5，而ΔH5>0，所以ΔH1>ΔH2＋ΔH3＋ΔH4，正确；C项，由B项分析可知，ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＋ΔH4＋ΔH5≠0，错误；D项，ΔH1表示生成1 mol H2O，即形成2 mol H—O键放出的热量，
所以H—O的键能为1
2
ΔH1，错误。

]
10．向两个体积可变的密闭容器中均充入1 mol的
A2和2 mol的B2，发生反应：A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)
ΔH。

维持两个容器的压强分别为p1和p2，在不同温度
下达到平衡，测得平衡时AB2的体积分数随温度的变化
如图所示。

已知：图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上；Ⅳ点不在曲线上。

下列叙述正确的是()
A．Ⅰ点和Ⅱ点反应速率相等
B．Ⅳ点时反应未到达平衡：v(正)<v(逆)
C．Ⅰ点时，A2的平衡转化率为40%
D．将Ⅱ点所对应容器冷却到600 K，可变成Ⅰ点
B[A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)正反应气体物质的量减小，根据图示，相同温度，压强为p1条件下，达到平衡时AB2的体积分数大于p2，所以p1>p2，Ⅱ点比Ⅰ点温度高、压强大，所以反应速率Ⅱ点大于Ⅰ点，故A错误；Ⅳ点对应的温度下，达到平衡时AB2的体积分数减小，反应逆向进行，所以Ⅳ点时反应未到达平衡，v(正)<v(逆)，故B正确；
A2(g)＋2B2(g)2AB2(g)
起始/mol120
转化/mol x2x2x
平衡/mol 1－x2－2x2x
2x
1－x＋2－2x＋2x
＝0.4，x＝0.5，Ⅰ点时，A2的平衡转化率为50%，故C 错误；将Ⅱ点所对应容器冷却到600 K，Ⅱ点在压强为p1的曲线上向左移动，故D错误。

]
11．向含有物质的量均为0.01 mol 的NaOH 和Na 2CO 3的混合溶液中逐滴滴加a L 0.01 mol ·L －1的稀盐酸。

下列说法不正确的是( )
A ．当a ＝1时，发生的离子反应：OH －＋H ＋===H 2O
B ．当a ＝2时，发生的离子反应：OH －＋CO 2－3＋2H ＋===HCO －3＋H 2O
C ．当1<a <2时，反应后的溶液中CO 2－3和HCO －3的物质的量之比为(a ×10
－2－0.01)∶(0.02－a ×10－2)
D ．当a ≥3时，发生的离子反应：3H ＋＋OH －＋CO 2－3===2H 2O ＋CO 2↑
C [H ＋先与OH －反应生成H 2O ，再与CO 2－3反应生成HCO －3，最后与HCO －3
反应生成CO 2和H 2O ，A 、B 项正确；C 项，当1<a <2时，(a ×10－
2－0.01)mol H ＋发生反应H ＋＋CO 2－3===HCO －3，剩余n (CO 2－3)＝0.01 mol －(a ×10－2－0.01)mol ＝(0.02－a ×10－2)mol ，故n (CO 2－3)∶n (HCO －3)＝(0.02－a ×10－2)∶(a ×10－2－
0.01)，不正确；D 项，当a ≥3时，OH －与CO 2－3都完全反应，正确。

]
12．已知一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH 4NO 3=====△2HNO 3
＋4N 2↑＋9H 2O ，下列说法正确的是 ( )
A ．分解反应都是氧化还原反应
B ．N 2是还原产物，HNO 3是氧化产物
C ．被氧化与被还原的氮原子数之比为3∶5
D ．每生成4 mol N 2转移15 mol 电子
[答案] D
13．海水资源丰富，海水中主要含有Na ＋、K ＋、Mg 2＋、Cl －、SO 2－4、Br －、
CO 2－3、HCO －3等离子。

火力发电时排放的烟气可用海水脱硫，其工艺流程如下图所示。

下列说法错误的是( )
A ．海水pH 约为8的主要原因是CO 2－3、HCO －3发生水解
B ．吸收塔中发生的反应是SO 2＋H 2O H 2SO 3
C ．氧化主要是氧气将H 2SO 3、HSO －3、SO 2－3氧化为SO 2－4
D ．经稀释“排放”出的废水中，SO 2－4的浓度与海水相同
D[海水中主要含有Na＋、K＋、Mg2＋、Cl－、SO2－4、Br－、CO2－3、HCO－3等离子，这些离子中CO2－3、HCO－3发生水解反应：CO2－3＋H2O HCO－3＋OH－、HCO－3＋H2O H2CO3＋OH－，使海水呈碱性，A项正确；分析流程图可知，吸收塔中发生的反应为SO2＋H2O H2SO3，B项正确；海水呈弱碱性，吸收了含SO2的烟气后，硫元素转化为H2SO3、HSO－3、SO2－3，所以氧化主要是氧气将H2SO3、HSO－3、SO2－3氧化为SO2－4，C项正确；经海水稀释“排放”出的废水中，SO2－4的浓度比海水中SO2－4的浓度大，D项错误。

]
14．H3BO3(一元弱酸)可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备，其工作原理如图所示，下列叙述错误的是()
A．M室发生的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
B．N室中：a%<b%
C．b膜为阴膜，产品室发生反应的化学原理为强酸制弱酸
D．理论上每生成1 mol产品，阴极室可生成标准状况下5.6 L气体
D[阳极室的H＋穿过阳膜扩散至产品室，原料室的B(OH)－4穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3BO3，则b膜为阴膜，C正确；每生成1 mol产品，转移电子数目为2 mol，阴极室生成1 mol氢气，其标准状况下为11.2 L气体，D错误。

]
15．(2019·四川名校联考)已知：p[c(HX)/c(X－)]＝－lg[c(HX)/c(X－)]。

室温下，向0.10 mol·L－1HX溶液中滴加0.10 mol·L－1NaOH溶液，溶液pH随p[c(HX)/c(X－)]变化关系如图所示。

下列说法不正确的是()
A．溶液中水的电离程度：a<b<c
B．图中b点坐标为(0，4.75)
C．c点溶液中：c(Na＋) ＝10c(HX)
D ．室温下HX 的电离常数为10－4.75
C [电离平衡常数只受温度的影响，因此用a 或c 点进行判断，用a 点进行分析，c (HX)/c (X －)＝10－1，c (H ＋)＝10－3.75 mol ·L －1，HX 的电离平衡常数的表达式K a ＝c (X －)×c (H ＋)/c (HX)，代入数值，K a ＝10－4.75，由于a 、b 、c 均为酸性溶液，因此溶质均为“HX 和NaX ”，不可能是NaX 或NaX 和NaOH ，pH<7说明HX 的电离程度大于X －的水解程度，即只考虑HX 电离产生H ＋对水的抑制作用，然后进行分析。

]
二、非选择题(本题包括5小题，共55分)
16．(12分)工业上乙醚可用于制造无烟火药。

实验室合成乙醚的原理如下：
主反应：2CH 3CH 2OH ――→浓硫酸145 ℃CH 3CH 2OCH 2CH 3＋H 2O ；
副反应：CH 3CH 2OH ――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2↑＋H 2O 。

[乙醚制备]装置设计如图(部分装置略)：
(1)仪器a 是________(写名称)；仪器b 应更换为下列的________(填标号)。

A ．干燥管
B ．直形冷凝管
C ．玻璃管
D ．安全瓶
(2)实验操作的正确排序为________(填标号)，取出乙醚立即密闭保存。

a ．安装实验仪器
b ．加入12 mL 浓硫酸和少量乙醇的混合物
c ．检查装置气密性
d ．熄灭酒精灯
e ．通冷却水并加热烧瓶
f ．拆除装置
g ．控制滴加乙醇速率与馏出液速率相等
(3)反应温度不超过145 ℃，其目的是_______________________________ ________________________________________________________________。

若滴入乙醇的速率明显超过馏出液速率，则反应速率会降低，可能的原因是________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

[乙醚提纯]
(4)粗乙醚中含有的主要杂质为________；无水氯化镁的作用是________________________________________________________________。

(5)操作a的名称是________；进行该操作时，必须用水浴代替酒精灯加热，其目的与制备实验中将尾接管支管接至室外相同，均为
________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

[解析](1)仪器a是三颈烧瓶。

仪器b为球形冷凝管，应更换为直形冷凝管。

(2)实验操作顺序：先按照从左到右，从下到上安装实验仪器，再检查装置气密性，然后加入反应物，为了防止冷凝管遇冷破裂同时保证冷凝效果，先通冷却水后加热烧瓶，实验过程中控制滴加乙醇速率与馏出液速率相等，实验结束后先熄灭酒精灯后停止通入冷却水，最后拆除装置。

(3)根据提供信息，反应温度为170 ℃时，有副反应发生，因此反应温度不超过145 ℃，其目的是避免副反应发生。

若滴入乙醇的速率明显超过馏出液速率，则反应混合物的温度会降低，从而导致反应速率降低。

(4)乙醇容易挥发，因此粗乙醚中含有的主要杂质为乙醇。

无水氯化镁的作用是干燥乙醚。

(5)操作a是从干燥后的有机层(主要含乙醇和乙醚)中分离出乙醚，故操作a为蒸馏。

无水乙醚遇热容易爆炸，故蒸馏时用水浴代替酒精灯加热，目的是避免引发乙醚蒸气燃烧或爆炸。

[答案](1)三颈烧瓶(三口烧瓶)B(2)acbegdf(3)避免副反应发生温度骤降导致反应速率降低(4)乙醇(或其他合理答案)干燥乙醚(5)蒸馏避免引发乙醚蒸气燃烧或爆炸
17．(9分)锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。

LiFePO4可极大地改善电池体系的安全性能，且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点，是锂离子电池正极材料的理想选择。

生产LiFePO4的一种工艺流程如图：
已知：K sp(FePO4·x H2O)＝1.0×10－15，K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38。

(1)在合成磷酸铁时，步骤Ⅰ中pH的控制是关键。

如果pH<1.9，Fe3＋沉淀不完全，影响产量；如果pH＞3.0，则可能存在的问题是________________________________________________________________。

(2)步骤Ⅱ中，洗涤是为了除去FePO4·x H2O表面附着的________等离子。

(3)取3组FePO4·x H2O样品，经过高温充分煅烧测其结晶水含量，实验数据如下表：
实验序号 1 2 3
固体失重质量分数19.9% 20.1% 20.0%
固体失重质量分数＝
样品起始质量
×100%，则x＝________(精确至0.1)。

(4)步骤Ⅲ中研磨的作用是
________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

(5)在步骤Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O(g)，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

[解析](1)由于K sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，由合成磷酸铁时，pH＜1.9，Fe3＋沉淀不完全；pH＞3.0，易生成Fe(OH)3沉淀，影响磷酸铁的纯度。

(2)步骤Ⅰ在反应釜中进行，加入H3PO4、Fe(NO3)3溶液，并用氨水调pH＝2.0～3.0，控制反应物的量，反应生成磷酸铁后，溶液中的溶质主要是NH4NO3，故洗涤是为了除去FePO4·x H2O表面吸附的NH＋4、NO－3、H＋等离子。

(3)由表中实验数据可知，FePO4·x H2O样品固体失重质量分数的平均值为
20.0%，取m g固体样品进行计算：n(FePO4)＝m g×80.0%
151 g·mol－1
，n(H2O)＝
m g×20.0% 18 g·mol－1，则有x＝
n（H2O）
n（FePO4）
＝
m g×20.0%
18 g·mol－1
m g×80.0%
151 g·mol－1
≈2.1。

(4)步骤Ⅲ是在FePO4·x H2O中加入葡萄糖和Li2CO3研磨、干燥，作用是使反应物混合均匀，增大反应速率，提高反应产率。

(5)步骤Ⅳ是在Ar气保护下、用600 ℃温度煅烧，生成了LiFePO4、CO2和H2O(g)，其中铁元素由＋3价降低到＋2价，葡萄糖则被氧化生成CO2和H2O(g)，则氧化剂为FePO4·x H2O，还原剂为葡萄糖(C6H12O6)，根据得失电子守恒可得：n(FePO4·x H2O)×(3－2)＝n(C6H12O6)×(4－0)×6，则有n(FePO4·x H2O)∶n(C6H12O6)＝24∶1。

[答案](1)生成Fe(OH)3杂质，影响磷酸铁的纯度
(2)NO－3、NH＋4、H＋(只要写出NO－3、NH＋4即可)
(3)2.1
(4)使反应物混合均匀，增大反应速率，提高反应产率(答案合理即可)
(5)24∶1
18．(12分)许多含氮物质是农作物生长的营养物质。

(1)肼(N2H4)、N2O4常用于航天火箭的发射。

已知下列反应：
①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)ΔH＝＋180 kJ·mol－1
②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＝－112 kJ·mol－1
③2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－57 kJ·mol－1
④2N2H4(g)＋N2O4(g)===3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1 136 kJ·mol－1
则N2H4与O2反应生成氮气与水蒸气的热化学方程式为________________________________________________________________。

(2)一定温度下，向某密闭容器中充入 1 mol NO2，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，测得反应体系中气体体积分数与压强之间的关系如下图所示：
①a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为________。

平衡时若保持压强、温度不变，再向体系中加入一定量的Ne，则平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。

②a点时NO2的转化率为______，用平衡分压代替平衡浓度也可求出平衡常数K p，则该温度下K p＝______Pa－1。

(3)已知在一定温度下的可逆反应N2O4(g)2NO2(g)中，v正＝k正c(N2O4)，v逆＝k逆c2(NO2)(k正、k逆只是温度的函数)。

若该温度下的平衡常数K＝10，则k
正＝________k
逆。

升高温度，k
正
增大的倍数________(填“大于”“小于”或“等
于”)k
逆
增大的倍数。

(4)氨气是合成众多含氮物质的原料，利用H2­N2­生物燃料电池，科学家以
固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂，X交换膜为隔膜，在室温条件下即实现了合成NH3的同时还获得电能。

其工作原理图如下：
则X膜为________交换膜，正极上的电极反应式为
________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

[解析](1)由盖斯定律知(①＋②＋③＋④)/2即可得到N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－562.5 kJ·mol－1。

(2)①由图知，a点到c点的过程中，N2O4的体积分数不断增大，故逆反应速率不断增大。

一定温度下，保持压强不变，加入稀有气体，相当于降低压强，故平衡向左移动；②a点时，设消耗了x mol NO2，则生成0.5x mol N2O4，剩余(1－x)mol NO2，1－x＝0.5x，x ＝2/3 mol，此时NO2的转化率约为66.7%，平衡时p(N2O4)＝0.96p0，p(NO2)＝0.04p0，由此可求出K p＝600/p0。

(3)当反应达到平衡时，v正＝v逆，即k正·c(N2O4)
＝k
逆
·c2(NO2)。

k正＝k逆·c2(NO2)/c(N2O4)＝k逆·k＝10k逆；该反应是吸热反应，
升高温度，平衡向正方向移动，k
正增大的倍数大于k
逆
增大的倍数。

(4)由图知，
正极上N2转化为NH3时需要结合氢元素，故负极上生成的H＋应移向正极，X 膜为质子交换膜或阳离子交换膜，N2在正极上得到电子后转化为NH3。

[答案](1)N2H4(g)＋O2(g)===N2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－562.5 kJ·mol－1 (2)c>b>a逆向66.7%600/p0(3)10大于(4)阳离子(或质子)N2＋6e－
＋6H＋===2NH3
19．(10分)N、Fe是两种重要的元素，其单质及化合物在诸多领域中都有广泛的应用。

(1)基态氮原子最高能级的电子云轮廓图形状为__________；氢原子的第一电离能比氧原子的大，其原因是________________________________，基态铁原子的价电子排布图为________________。

(2)在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，晶体结构如图所示。

晶体中每个氮原子与另外三个氮原子结合形成空间网状结构。

氮原子的杂化轨道类型为________。

这种高聚氮N—N键的键能为160 kJ·mol－1，而N2的键能为942 kJ·mol－1，其可能潜在的应用是___________________________。

(3)叠氮化钠和氢叠氮酸(HN3)已一步步进入我们的生活，如汽车安全气囊等。

①写出与N－3属于等电子体的一种分子________(填分子式)。

②氢叠氮酸(HN3)可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得，同时生成水。

下列叙述错误的是________(填标号)。

A．上述生成HN3的化学方程式为N2H4＋HNO2===HN3＋2H2O
B．NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
C．氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键
D．HN3和N2H4都是由极性键和非极性键构成的非极性分子
(4)一种铁、碳形成的间隙化合物的晶体结构如图所示，其中碳
原子位于铁原子形成的八面体的中心。

每个铁原子又为两个八面体
共用。

则该化合物的化学式为________。

[解析](2)氮原子价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数
＝3＋5－3×1
2＝4，氮原子的杂化轨道类型为sp
3；这种高聚氮N—N键的键能为
160 kJ·mol－1，而N2的键能为942 kJ·mol－1，其可能潜在的应用是制炸药(或高
能燃料)。

(3)钠离子的半径小于钾离子，故NaN3的晶格能大于KN3的晶格能，B正确；氢叠氮酸(HN3)和水能形成分子间氢键，C正确；HN3是极性分子，N2H4是非极性分子，D不正确。

(4)根据均摊原则每个铁原子又为两个八面体共用，
所以铁与碳原子数比是6×1
2∶1＝3∶1，故化合物的化学式为Fe3C。

[答案](1)哑铃形(纺锤形)氮原子的2p轨道电子处半充满状态，比较稳定
(2)sp3制炸药(或高能燃料)(3)CO2或N2O D(4)Fe3C
20．(12分)髙分子聚合物Nomex芳纶(G)耐热性好、强度髙，是一种很好的绝热材料和阻燃纤维，下图是Nomex芳纶的合成路线图：
(1)A的名称为________；④的反应类型为________；G的结构简式为____________________。

(2)写出反应②的化学方程式：_____________________________。

(3)B的芳香族同分异构体H具有三种含氧官能团，其各自的特征反应如下：
a．遇FeCl3溶液显紫色；
b．可以发生水解反应；
c．可发生银镜反应
符合以上性质特点的H共有________种。

(4)下列有关F的说法正确的是________(填字母序号)。

A．F的分子式为C14H12N2O3
B．F中只含有氨基和羧基两种官能团
C．F的核磁共振氢谱有11组吸收峰
D．F可以水解得到氨基酸
(5)聚氨基酸类物质以其无毒易降解特性广泛应用于药物载体，已知：
CH 3CH 2Cl ＋NH 3――→催化剂CH 3CH 2NH 2＋HCl ，参照G 的合成路线图，请以
CH 3CH 2COOH 为原料，无机试剂自选，写出合成聚2-氨基丙酸的合成路线图：
________________________________________________________________ ________________________________________________________________。

[解析] 间二甲苯(A)被酸性高锰酸钾溶液氧化生成B ，B 为；苯(C)发生硝化反应生成D ，结合E 的结构简式及D 的分子式可知，D 的结构简式为，D 发生还原反应生成E ，B 和E 发生成肽反应生成F ，F 中还原羧基和氨基，可以反应生成高分子化合物G ，G 为
，据此分析解答。

(3)B 为，
B 的芳香族同分异构体H 结构特点有酚羟基与醛基为邻位，酯基有4种位置；酚羟基与醛基为间位，酯基有4种位置；酚羟基与醛基为对位，酯基有2种位置，共10种。

(4)F 为。

F 的分子式为C 14H 12N 2O 3，A 正确；F 中含有氨基、羧基和酰胺键(肽键)三种官能团，B 错误；F 中含有11种氢原子，核磁共振氢谱有11组吸收峰，C 正确；F 可以水解得到
，得不到氨基酸，D 错误。

(5)以
CH 3CH 2COOH 为原料合成聚2-氨基丙酸，首先需要合成，在CH 3CH 2COOH 的亚甲基中引入氨基，可以首先引入卤素原子，再利用题中信息CH 3CH 2Cl ＋NH 3――→催化剂
CH 3CH 2NH 2＋HCl 转化为氨基即可。

[答案] (1)间二甲苯(或1，3­二甲基苯) 取代反应。