2020年辽宁省沈阳二中高考化学五模试卷 (含答案解析)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020年辽宁省沈阳二中高考化学五模试卷
一、单选题(本大题共7小题,共42.0分)
1.化学与生活密切相关,下列说法正确的是()
A. 煮熟的鸡蛋不能孵化成小鸡原因是蛋白质变性
B. 棉、麻、丝、毛完全燃烧后都只生成CO2和H2O
C. 氨基酸在人体中生成新的蛋白质属于加聚反应
D. 为加快漂白精的漂白速率,使用时可加少量的食盐水
2.已知N A是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是()
A. 0.1mol H2和0.1mol I2(g)于密闭容器中充分反应,其分子总数为0.2N A
B. 1L0.1mol·L−1NaHCO3溶液中HCO3−和CO32−离子数之和为0.1N A
C. 将2g H2与足量的N2混合,充分反应后转移的电子数小于2N A
D. 7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.1N A
3.下列说法正确的是()
A. CH3CH2CH3的三个碳原子在一条直线
B. CH2=CHCH3所有原子共平面
C. 七个碳原子一定共平面
D. 所有原子一定共平面
4.一种新型漂白剂(如下图)可用于漂白羊毛等,其中W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,
W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,W、X对应的简单离子核外电子排布相同。
下列叙述正确的是()
A. 工业上通过电解熔融的WX来制得W
B. W、X对应的简单离子半径顺序为:W>X
C. Y的最高价氧化物对应水化物为弱酸
D. 该漂白剂中各元素均满足8电子稳定结构
5.如图所示为钠硫高能电池的结构示意图,M由Na2O和Al2O3制得,该
电池的工作温度为320℃左右,电池反应为2Na+xS=Na2Sx.下列说
法不正确的是()
A. 负极反应式为Na−e−=Na+
B. 放电时,消耗32g正极活性物质,转移的电子为2mol
C. M的作用是导电和隔离钠与硫
D. 消耗相同质量的负极活性物质,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍
6.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
()
选
项
实验现象结论
A用玻璃棒蘸取次氯酸钠溶液,点在pH试纸上试纸最终显蓝色
次氯酸钠溶液显碱
性
B将铜粉加入1.0mol/LFe2(SO4)3溶液中溶液变蓝,有黑色
固体出现
金属铁比铜活泼
C
用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热熔化后的液态铝滴
落下来
金属铝的熔点较低
D
将0.1mol⋅L−1MgSO4溶液滴入NaOH溶液中至不再有沉淀产生,再滴加0.1mol⋅L−1CuSO4溶液白色沉淀变为蓝色
沉淀
Cu(OH)2的溶解度比
Mg(OH)2的小
A. A
B. B
C. C
D. D
7.某温度下,向一定体积0.1mol/L醋酸溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,溶液中pOH(pOH=
−lg[OH−])与pH的变化关系如图所示,则()
A. M点所示溶液导电能力强于Q点
B. N点所示溶液中c(CH3COO−)>c(Na+)
C. M点和N点所示溶液中水的电离程度相同
D. Q点消耗NaOH溶液的体积等于醋酸溶液的体积
二、实验题(本大题共1小题,共14.0分)
8.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(C2O4)3]3H2O为绿色晶体,易溶于水,
难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
Ⅰ.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的制备
①将5g(NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O晶体溶于20mL水中,加入5滴
6 mol⋅L−1H2SO4酸化,加热溶解,搅拌下加入25mL饱和H2C2O4溶液,加热,静置,待黄色的
FeC2O4沉淀完全以后,倾去上层清液,倾析法洗涤沉淀2−3次
②向沉淀中加入10mL饱和草酸钾溶液,水浴加热至40℃,用滴管缓慢滴加12mL5%H2O2,边
加边搅拌并维持在40℃左右,溶液成绿色并有棕色的沉淀生成。
③加热煮沸一段时间后,再分两批共加入8mL饱和H2C2O4溶液(先加5mL,后慢慢滴加3mL)此
时棕色沉淀溶解,变为绿色透明溶液。
④向滤液中缓慢加入10mL95%的乙醇,这时如果滤液浑浊可微热使其变清,放置暗处冷却,结
晶完全后,抽滤,用少量洗涤剂洗涤晶体两次,抽干,干燥,称量,计算产率。
已知制备过程中涉及的主要反应方程式如下:
步骤②6FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3
步骤③2Fe(OH)3+3H2C2O4+3K2C2O4=2K3[Fe(C2O4)3]+6H2O
请回答下列各题:
(1)简述倾析法的适用范围______,步骤③加热煮沸的目的是______。
(2)下列物质中最适合作为晶体洗涤剂的是______(填编号)。
A.冷水
B.丙酮
C.95%的乙醇
D.无水乙醇
(3)有关抽滤如图,下列说法正确的是______。
A.选择抽滤主要是为了加快过滤速度,得到较干燥的沉淀
B.右图所示的抽滤装置中,只有一处错误,即漏斗颈口斜面没有对着吸滤瓶的支管口
C.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的支管口倒出
D.抽滤完毕后,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,再关水龙头,以防倒吸
Ⅱ.纯度的测定
称取1.000g产品,配制成250mL溶液,移取25.00mL溶液,酸化后用标准浓度为0.01000mol⋅L−1的高锰酸钾溶液滴定至终点,三次平行实验平均消耗高锰酸钾溶液24.00mL。
(4)滴定涉及反应的离子方程式:______。
(5)计算产品的纯度______(用质量百分数表示)。
(K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O的相对分子质量为491)
三、简答题(本大题共3小题,共44.0分)
9.含硫物质燃烧会产生大量烟气,主要成分是SO2、CO2、N2和O2。
某研究性学习小组在实验室利
用下列装置制备模拟烟气,并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题:
I.模拟烟气的制备
(1)用A装置制SO2的化学方程式为________________。
(2)用B装置制CO2,使用该装置的优点是________________。
(3)将制得的气体与空气充分混合,获得模拟烟气用于后续实验。
Ⅱ.测定烟气中SO2的体积分数
(4)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,C、D中盛放的药品分别是________、________(填序
号)。
①KMnO4溶液②饱和NaHSO3溶液③饱和Na2CO3溶液④饱和NaHCO3溶液
(5)若模拟烟气的流速为amL·min−1,t1min后,测得量筒内液体的体积为VmL则SO2的体积分
数是________________(写表达式)。
Ⅲ.测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)将模拟烟气通过转化器E装置,E装置中盛有FeCl2和FeCl3的混合溶液,常温下,它可催化SO2
与O2的反应,以达到脱硫的目的。
写出催化剂参与反应过程的离子方程式:
①SO2+2H2O+2Fe3+__ SO42−+2Fe2++4H+;
②________________________________________________________________。
(7)若模拟烟气仍以a mL·min−1的流速直接通过转化器E装置,t2min后,向E装置中加入足量
的盐酸酸化的BaCl2溶液得到白色浑浊液,经________、洗涤、________、称量,得到mg固体。
若实验的气体体积已折算为标准状况,则该转化器的脱硫效率是________________。
10.汽车发动机工作时会产生包括CO、NOx等多种污染气体,涉及到如下反应:①N2(g)+O2(g)
2NO(g)②2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)
③NO 2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g),弄清上述反应的相关机理,对保护大气环境意义重大,
回答下列问题:
(1)①请根据下表数据填空:N 2(g)+O2(g)2NO(g)△H=________。
物质N2O2NO 键能(kJ·mol−1)946497811.25
②未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=______kJ·mol−1;使用催化剂之后正反应的总活
化能为_______kJ·mol−1。
(2)实验测得反应2NO(g)+O 2(g)2NO2(g)△H<0的即时反应速率满足以下关系式:
v 正=k
正
·c2(NO)·c(O2);v
逆
=k
逆
·c2(NO2),k
正
、k逆为速率常数,受温度影响。
①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6molNO和0.3molO2达到平衡时O2为0.2mol;温度为T2时,该反应存在k正=k逆,则T1_______ T2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②研究发现该反应按如下步骤进行:
第一步:NO +NO N 2O 2快速平衡,第二步:慢反应。
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:
v 1正=k 1正×c 2(NO);v 1逆=k 1逆×c(N 2O 2)。
下列叙述正确的是______
A.同一温度下,平衡时第一步反应的K 1正
K 1逆越大反应正向程度越大
B.第二步反应速率低,因而转化率也低
C.第二步的活化能比第一步的活化能低
D.整个反应的速率由第二步反应速率决定
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO 和NO 2两者转化为无污染气体,反应方程式为:2NO 2(g)+4CO(g) =4CO 2(g)+N 2(g) △H <0。
某温度下,向10L 密闭容器中分别充入0.1molNO 2和0.2 molCO ,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示: 时间/min
0 2 4 6 8 10 12 压强/kPa
75 73.4 71.95 70.7 69.7 68.75 68.75
回答下列问题:
①在此温度下,反应的平衡常数Kp =_________kPa −1(Kp 为以分压表示的平衡常数,计算结果精确到小数点后2位);若保持温度不变,再将CO 、CO 2气体浓度分别增加一倍,则平衡_____(填“右移”或“左移”或“不移动”);
②若将温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p 总)如何变化?_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
11.氢、碳、氮、氧、铁、铜等元素及其化合物在人们的日常生活中有着广泛的用途。
回答下列问
题:
(1)写出基态铜原子的价电子排布式________。
(2)实验室用KSCN溶液、检验Fe3+。
C、N、O的电负性由大到小的顺序为_______(用元素符
号表示),一定条件下,SCN−与MnO2反应可得到(SCN)2,试写出(SCN)2的结构式______________。
(3)FeCl3的熔点为306℃,沸点为315℃FeCl3的晶体类型是______。
FeSO4常作补铁剂,SO 42−的
立体构型是_______。
(4)CH3OH分子中O原子的杂化方式为______,键角:H−C−H______H−O−C。
(填“<”、
“>”、“=”)CH3OH能与H2O以任意比互溶的原因是________。
(5)已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图I、图Ⅱ所示):
则一个C60分子中含有σ键的个数为________,与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有
________个,C60晶体的密度的表达式为________g·cm−3。
四、推断题(本大题共1小题,共8.0分)
12.丁香酚存在于丁香花的花蕊中,以丁香酚为原料制取有机物F的路线如下:
已知:
(1)丁香酚的分子式为______;
(2)A中的含氧官能团是______(填名称),②的反应类型为______。
(3)写出满足下列条件的C的所有同分异构体的结构简式______。
①含苯环且环上只有两个取代基;
②属于酯类化合物;
③核磁共振氢谱有3组峰,且峰面积之比为3:1:1。
(4)1 mol D最多可以与______molH2发生加成反应。
(5)反应⑤中,试剂X的结构简式为______。
(6)设计用呋喃甲醛()和环己醇为原料制取的合成路线(无机试剂任选)
-------- 答案与解析 --------
1.答案:A
解析:
本题考查物质的性质及应用,为高频考点,把握物质的性质、发生的反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意元素化合物知识的应用,题目难度不大。
A.加热蛋白质发生变性,则煮熟的鸡蛋不能孵化成小鸡原因是蛋白质变性,故A正确;
B.丝、毛的主要成分为蛋白质,含N元素,则棉、麻完全燃烧后都只生成CO2和H2O,故B错误;
C.氨基酸含氨基、−COOH,可发生缩聚反应,故C错误;
D.食盐水对HClO的量无影响,不能加快漂白精的漂白速率,故D错误;
故选:A。
2.答案:B
解析:
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。
A、H2和I2的反应为气体分子数不变的可逆反应,无论反应程度如何,其分子总数为0.2N A,故A 正确;
B、1L 0.1mol⋅L−1的NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3−和CO32−数之和为0.1N A,故B错误;
C、将2gH2与足量的N2混合,反应为可逆反应不能进行彻底,充分反应后转移的电子数小于2N A,故C正确;
=0.1mol,D、Na2S和Na2O2的摩尔质量都为78g/mol,都含1个阴离子,混合物物质的量=7.8g
78g/mol
所含阴离子的数目等于0.1N A,故D正确。
故选:B。
3.答案:C
解析:
本题主要考查的是常见有机化合物的结构,掌握甲烷、乙烯、乙炔与苯的结构是解决此类题的关键,难度不大,为常考题。
A.丙烷分子中三个碳原子呈锯齿形,不在同一直线上,故A错误;
B.丙烯为中含有甲基,甲基中的原子不可能在一个平面,故B错误;
C.苯环为平面结构,苯环上的一个甲基取代,只有甲基上的C与苯环共平面,故C正确;
D.的结构简可以看做是乙烯取代了苯环上的H原子,根据苯环所有原子共面,乙烯所有原子共面,但是单键可以旋转,所以所有原子可能共平面,故D错误。
故选C。
4.答案:C
解析:【试题解析】
解:W、Y、Z为不同周期不同主族的短周期元素,说明有一种元素为H,根据图示结构可知,W形成+2价阳离子,X形成2个共价键,Y可以形成4个单键,Z形成1个共价键,则Z为H元素,W 位于ⅡA族,X位于ⅥA族,Y位于ⅣA族;W、X对应的简单离子核外电子排布相同,则W为Mg,X为O元素;W、Y、Z的最外层电子数之和等于X的最外层电子数,Y的最外层电子数为:6−2−1= 3,Y与H、Mg不同周期,则Y为B元素,据此解答。
根据分析可知,W为Mg,X为O,Y为B,Z为H元素,
A.MgO熔点较高,工业上通过电解熔融氯化镁获得镁,故A错误;
B.镁离子和氧离子都含有2个电子层,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:W<X,故B错误;
C.B的最高价氧化物对应水化物为硼酸,硼酸为弱酸,故C正确;
D.该漂白剂中O满足8电子稳定结构,而H不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选:C。
本题考查原子结构与元素周期律的应用,题目难度中等,推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质,试题侧重考查学生的分析能力及逻辑推理能力。
5.答案:B
解析:
本题考查了原电池原理,明确正负极上得失电子及反应类型是解本题关键,难点是电极反应式的书写,易错题是A,根据M晶体的类型确定M的导电作用,难度不大。
由方程式可知反应中Na被氧化,应为原电池负极反应,电极方程式为Na−e‾=Na+,S化合价降低,被还原,为原电池正极反应,电极方程式为xS+2e‾→S x2‾,原电池工作时,M起到导电和隔绝Na、S的作用,以此解答该题。
A.由方程式可知反应中Na被氧化,应为原电池负极反应,电极方程式为Na−e‾=Na+,故A正确;
B.正极上硫得电子发生还原反应,电极反应式为:xS+2e−=S x2−,所以消耗32 g正极活性物质,转
移的电子为32g
32g/mol ×2
x
=2
x
mol,故B错误;
C.熔融状态下,Na2O能电离出阴阳离子而使电解质导电,且钠易和硫反应,所以M的作用是导电和隔离钠与硫,故C正确;
D.钠高能电池中负极为钠,有23g钠消耗释放1mole−,则207g钠消耗时转移207
23
mol=9mole−,铅蓄电池的电极反应为:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,铅蓄电池中铅是负极,207g铅消耗时转移2mole−,故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的:9÷2=4.5倍,故D正确。
故选B。
6.答案:D
解析:
本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握物质性质、pH测定、反应与现象、沉淀转化、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度中等。
A.次氯酸钠溶液具有漂白性,应选pH计测定其pH,故A错误;
B.Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜、硫酸亚铁,现象和结论都不合理,故B错误;
C.氧化铝的熔点高,包裹在Al的外面,则熔化后的液态铝不会滴落下来,故C错误;
D.由操作和现象可知,发生沉淀的转化,故C u(OH)2的溶解度比Mg(OH)2的小,故D正确;
故选:D。
7.答案:C
解析:
本题考查酸碱中和的定性判断和计算,侧重于弱电解质的电离的考查,注意弱电解质的电离特点,把握pOH的含义,题目难度中等.
酸溶液中pOH越大,说明溶液中氢氧根离子浓度越小,溶液氢离子浓度越大,酸性越强,随着NaOH 的加入,发生中和反应,溶液氢氧根离子的浓度逐渐增大,则溶液pOH逐渐减小,pH逐渐增大,结合若电解质的电离解答该题.
A.由于醋酸是弱酸,电离程度很小,离子浓度也较小,M点溶液的导电能力最弱,故A错误;
B.N点所示溶液为碱性,根据溶液电荷守恒易判断出此时c(Na+)>c(CH3COO−),故B错误;
C.由于M点的H+浓度等于N点的OH−浓度,对水的电离程度抑制能力相同,所以两点水电离程度相同,故C正确;
D.Q点的pOH=pH,溶液为中性,而两者等体积混合后生成醋酸钠,水解显碱性。
则所加NaOH溶液体积略小于醋酸溶液的体积,故D错误。
故选:C。
8.答案:晶体颗粒较大,易沉降;除去多余的双氧水,提高草酸的利用率;C;A,D;16H++ 2MnO4−+5C2O42−=2Mn2++10CO2↑+8H2O;98.20%。
解析:解:Ⅰ.(1)固体颗粒较大且易沉降的液体底部时分离常使用倾析法,即倾析法的适用范围是适用分离晶体颗粒较大、易沉降到容器底部的沉淀,对步骤②中的溶液经过加热煮沸再进行下一步操作,是由于步骤②溶液中存在过量的H2O2,H2O2具有一定的氧化性,会和③中加入的H2C2O4发生反应,加热煮沸可使H2O2挥发除去H2O2,
故答案为:晶体颗粒较大,易沉降;除去多余的双氧水,提高草酸的利用率;
(2)洗涤K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O晶体应避免晶体的溶解,且易溶解晶体表面的附着液,则可用95%的乙醇洗涤,
故答案为:C;
(3)A.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层密实的沉淀,溶液不易透过,则选择抽滤主要是为了加快过滤速度,得到较干燥的沉淀,故A正确;
B.在图2抽滤装置中有两处错误,漏斗颈口斜面应对着吸滤瓶的支管口,同时安全瓶中导管不能太长,故B错误;
C.抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的上口倒出,故C错误;
D.抽滤完毕后,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,再关水龙头,以防倒吸,故D正确,
故选AD;
故答案为:A,D;
Ⅱ.(4)滴定时酸性高锰酸钾溶液,氧化溶液中的C2O42−生成CO2气体,同时还原成Mn2+,发生反应的
离子方程式为16H++2MnO4−+5C2O42−=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:16H++2MnO4−+5C2O42−=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(5)滴定反应为:2MnO4−+5C2O42−+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,用浓度为0.0100mol/L的KMnO4溶液滴定溶液中的C2O42−,到达滴定终点时,平均消耗KMnO4溶液24.00mL,则可以滴定溶液
中的C2O42−的物质的量为n(C2O42−)=cV×10−3×5
2×10mol=0.0100mol/L×24.00×10−3L×5
2
=
0.0060mol,根据C2O42−守恒,则三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的纯度为ω=0.0060mol×1
3
×491g/mol
1.000g
×100%= 98.20%,
故答案为:98.20%。
Ⅰ.(1)固液混合物明显分离后常使用倾析法;溶液中多余的H2O2具有一定的氧化力,H2C2O4的还原性较强,二者可发生氧化还原反应,加热煮沸溶液可除去H2O2;
(2)K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O为绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂;
(3)抽滤操作的规范要求可知,在搭装置时滤纸应比漏斗内径略小,且能盖住所有小孔,在图2抽滤装置中漏斗颈口斜面应对着吸滤瓶的支管口,同时安全瓶中导管不能太长,否则容易引起倒吸,抽滤得到的滤液应从吸滤瓶的上口倒出,抽滤完毕后,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管,再关水龙头,以防倒吸,据此答题;
Ⅱ.(4)滴定时酸性高锰酸钾溶液,氧化溶液中的C2O42−生成CO2气体,同时还原成Mn2+,结合电子守恒、离子守恒和原子守恒写出发生反应的离子方程式;
(5)根据滴定时发生的反应,结合消耗的高锰酸钾的物质的量计算。
本题考查无机化合物的制备,涉及到滴定反应的考查,弄清流程的目的,明确滴定反应是解题的关键,试题考查学生整体分析流程的能力,题目整体难度中等,主要是以氧化还原反应为核心。
9.答案:(1)Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑
(2)可以随时控制反应的发生和停止
(4)①④
(5)100(at1−V)
at1
%
(6)4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+
(7)过滤干燥22400t1m
233t2at1−V
解析:
本题考查了气体制备原理,实验装置的选择,二氧化硫的性质及相关计算,题目综合性强,难度中等,注意在学习过程中注意培养分析问题,解决问题的能力。
(1)浓硫酸和亚硫酸钠反应的方程式:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,
故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
(2)通过控制长颈漏斗盐酸的加入量,控制反应的发生和停止,
故答案为:随时控制反应的发生和停止;
Ⅱ.(4)二氧化硫具有强的还原性,可以用强氧化性的高锰酸钾吸收;二氧化碳在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小,可以用排饱和碳酸氢钠溶液来侧量其体积,
故答案为:①④;
(5)若模拟烟气的流速为aml/min,t1min后测得量筒内液体为VmL,则混合气体二氧化碳、氧气、氮气的体积
×100%=
是Vml,则二氧化硫的体积为t1aml−Vml,所以二氧化硫的体积分数为:t1aml−Vml
t1aml
100(at1−V)
%,
at1
%;
故答案为:100(at1−V)
at1
Ⅲ.(6)①SO2+2H2O+2Fe3+=SO42−+2Fe2++4H+在反应①中三价铁离子被还原为二价铁离子,要想保持质量、性质不变,得到的二价铁离子应该被氧气氧化为三价铁离子,反应的方程式为:
4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+,
故答案为:4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+;
(7)为了保证准确的测量出反应生成的硫酸钡固体,从溶液中分离固体硫酸钡,依次进行过滤、洗涤、干燥的操作,若实验的气体体积已折算为标准状况,t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为:V(SO2)= %;
at2×100(at1−V)
at1
根据上述反应可知各物质之间量的关系为:
SO2~SO42−~BaSO4
22400ml 233g
V(SO2)′mg
所以转化的二氧化硫气体的体积为:V(SO2)′=22400m
233;所以二氧化硫的转化率=V(SO2)′
V(SO2)
=
22400mt1 233t2(at1−V)
,
故答案为:过滤;干燥;
22400t1m 233t2at1−V。
10.答案:(1)①−179.5kJ/mol;②514.5;126;
(2)①小于;②AD
(3)①0.04;不移动;②减小
解析:
本题综合考查了化学平衡的相关知识,涉反应热与键能的关系、化学平衡的计算、影响化学平衡的因素等,为高频考点,对化学平衡的相关知识理解透彻是解题关键,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力,综合性强,题目难度大。
(1)①反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=反应物的总键能−生成物的总键能=(946+498−811.25×2)kJ/mol=−179.5kJ/mol;
故答案为:−179.5kJ/mol;
②未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=514.5kJ·mol−1;使用催化剂之后正反应的总活化能为126kJ·mol−1;
故答案为:514.5;126;
(2)①温度为T1时,在1L的恒容密闭容器中,投入0.6 molNO和0.3molO2达到平衡时O2为0.2 mol,列三段式:
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)
起始n:0.60.30
转化n:0.20.10.2
平衡n:0.40.20.2
则该温度下,K1=0.22
0.42×0.2
=1.25,平衡时,v正=v逆,k正⋅c2(NO)⋅c(O2)=k逆⋅c2(NO2),则K1=
k 正k 逆=1.25,温度为T2时,该反应存在k
正
=k
逆
,K2=
k
正
k
逆
=1,K2<K1,由于反应为放热反应,温
度越高平衡常数越小,故T1<T2;
故答案为:小于;
②A.根据①同一温度下,平衡时第一步反应的k 1正/k 1逆越大,化学平衡常数越大,则反应正向程度越大,故A 正确;
B.反应速率高低与转化率无因果关系,故B 错误;
C.相同温度下,第一步反应快速达到平衡,第二步是慢反应,则第二步的活化能比第一步的活化能高,故C 错误;
D.整个反应的速率由慢反应决定,故由第二步反应速率决定,故D 正确; 故答案为:AD ;
(3)①向10L 密闭容器中分别充入0.1molNO 2和0.2 molCO ,
反应10min 达到平衡,体系内压强由75kPa 减少到68.75kPa ,设转化NO 2为2x ,则反应中各物质的浓度变化为: 2NO 2(g)+4CO(g)=4CO 2(g)+N 2(g) 起始c :0.01 0.02 0 0 转化c :2x 4x 4x
x
平衡c :0.01−2x 0.02−4x 4x x 则c 起始
c
平衡
=P 起始
P
平衡
=0.030.03−x =75
68.75,解得x =0.0025mol/L ,根据p(A)=P 总×
n(A)n 总
,则Kp =p(N 2
)⋅p 4(CO 2)
p 2(NO
2)⋅p 4
(CO)
=
68.75kPa×
0.00250.0275×(68.75kPa×0.010.0275)4
(68.75kPa×0.0050.0275)2×(68.75kPa×0.010.0275
)
4
=0.04kPa −1;
该温度下,
K =c(N 2
)⋅c 4(CO 2)
c 2(NO 2
)⋅c 4(CO)
=0.0025×0.014
0.0052×0.014=100,若平衡后,再将CO 、CO 2气体浓度分别增加一倍,c(CO)=c(CO 2),则Qc =Kp ,平衡不移动; 故答案为:0.04;不移动;
②若温度降低,体积不变,总压强减小,同时,降低温度,由于反应为放热反应,平衡正向移动,体系内分子数减少,总压强也减小,故温度降低,再次平衡后,与原平衡相比体系压强(p 总)减小; 故答案为:减小。
11.答案:(1)1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1
(2)O >N >C ;N ≡C −S −S −C ≡N (3)分子晶体;正四面体形 (4)sp
3
;>;可形成分子间氢键
(5)90;12;4×12×60N A a 3
解析:
本题考查结构性质位置关系应用,题目难度中等,试题涉及晶胞结构、氢键、分子结构与性质、杂化轨道、等电子体、化学键等知识,正确推断各元素为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期表、元素周期律的关系。
(1)铜为29号元素,基态铜原子核外有29个电子,其价电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1,
故答案为:1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1或[Ar]3d 104s 1;
(2)同一周期元素,从左至右电负性依次增强,则C 、N 、O 的电负性由大到小的顺序:O >N >C ,(SCN)2中S 与C 、S 与S 分别形成一对共用电子对,C 与N 形成3对共用电子对,则(SCN)2的结构式为N ≡C −S −S −C ≡N ,
故答案为:O >N >C ;N ≡C −S −S −C ≡N ;
(3)因为FeCl 3的熔点为306℃,沸点为315℃,所以FeCl 3是分子晶体,SO 42−中S 原子成键电子对数=4+
6+2−4×2
2
=4,无孤电子对,则SO 42−的立体构型是正四面体形,
故答案为:分子晶体;正四面体形;
(4)CH 3OH 分子中O 原子与C 、H 原子形成2个σ键,由2个孤电子对,则杂化方式为sp
3
杂化,有
孤电子对的对成键电子的排斥作用大,键角小,所以键角H −C −H >H −O −C ,因为甲醇和水均可形成分子间氢键,所以CH 3OH 能与H 2O 以任意比互溶, 故答案为:sp
3
;>;可形成分子间氢键;
(5)根据C 60分子结构,C 60分子中1个碳原子有2个C −C 键,1个C =C 键,根据均摊法,一个碳原子真正含有的σ键的个数为2
2+1
2=3
2,即一个C 60分子中含有σ键的个数为60×3
2=90个,根据C 60的晶胞结构,离C 60最近的C 60上面有4个,中间有4个,下面有4个,即与每个C 60分子距离最近且相等的C 60分子有12个,一个C 60的晶胞中,C 60的个数为8×1
8+6×1
2=4,根据公式n =m
M =n
N A ,可得晶胞的质量为
4×12×60N A
g ,又晶胞的体积为a 3
cm 3
,则C 60晶体的密度=
4×60×12
N A g a 3cm 3
=
4×12×60N A a 3
g ⋅cm −3,
故答案为:90;12;
4×12×60
N A a 3
g ⋅cm −3。
12.答案:(1)C 10H 12O 2
(2)羟基、醚键;取代反应 (3)
(4)4
(5)
(6)
解析:解:(1)根据丁香酚的结构简式,可知其分子式为C10H12O2,
故答案为:C10H12O2;
(2)从A的结构简式判断该有机物的含氧官能团为羟基和醚键;对比A、B两种有机物的结构,可知反应②为取代反应,
故答案为:羟基、醚键;取代反应;
(3)C的分子式为C10H10O4,根据信息其同分异构体含有苯环,则取代基只剩下4个碳原子,且苯环上有两个取代基,属于酯类化合物,核磁共振氢谱为3组峰,峰面积比为3:1:1,故两个取代基相同,都为−COOCH3或者−OOCCH3,且处于邻位,可以确定符合条件的C的同分异构体结构简式为,
故答案为:;
(4)由D的结构简式可知,醛基和苯环都可以与H2加成,1mol D最多可以与4molH2发生加成反应,故答案为:4;
(5)反应⑤发生信息中反应,对比D、E的结构,可以得出试剂X为,
故答案为:;
(6)由反应产物和原料、题干信息进行对比,应先把环己醇转化为环己酮,再与进行反应,根据题干中反应⑥的转化,为了保护碳碳双键,使用LiAlH4还原得到目标物而不是用H2进行加成,合成路线流程图为:,
故答案为:。
本题考查有机物的合成,涉及官能团的识别、有机反应类型、限制条件同分异构体的书写、有机物的结构与性质、合成路线设计等,充分分析物质的结构明确发生的反应,(6)为易错点,注意碳碳双键的保护。