高三学业质量调研抽测理综化学试题(答案解析)

重庆市高【精品】高三学业质量调研抽测理综化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．化学，就在身旁。

下列说法错误的是
A．常见医用口罩的过滤层主要材质是聚丙烯，其结构简式为
B．气溶胶是固态或液态颗粒分散在气体介质中所形成的分散系
C．为了防止蛋白质变性，疫苗等生物制剂要冷冻保藏
D．中医经典方剂“清肺排毒汤”，其处方组成中的生石膏化学式为CaSO4·2H2O
2．医用酒精和84消毒液混合使用可能发生反应：4NaClO+CH3CH2OH
HCCl3+HCOONa+NaCl+2NaOH+H2O，设N A为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是A．含N A个ClO-的NaClO溶液中，Na+数目为N A
B．上述反应中，每生成1molNaCl，转移的电子数为8N A
C．100 g质量分数为46%的乙醇溶液中所含的氢原子数为6N A
D．标准状况下，2.24 L HCCl3含有的共用电子对的数目为0.4N A
3．现有短周期主族元素X、R、Y、Z、T的原子半径与原子序数的关系如下图所示。

R 原子最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T 形成的简单离子化合物不能破坏水的电离平衡。

下列推断正确的是
A．氢化物的沸点一定是：Y>R
B．原子半径和简单离子半径均满足：Z>Y
C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：R > T
D．X、R、Y、T四种元素两两之间均能形成共价化合物
4．下列图示方法不能完成相应实验的是
A．实验室制取并收集NH3
B．分离SiO2和NH4Cl
C．检验草酸晶体中是否含有结晶水
D．验证热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
5．如图是一种新型的光化学电源，当光照射N型半导体时，通入O2和H2S即产生稳定的电流并获得H2O2 (H2AQ和AQ是两种有机物)。

下列说法正确的是
A．甲池中的石墨电极是电池的负极
B．H+通过全氟磺酸膜从甲池进入乙池
C．甲池中石墨电极上发生的电极反应为AQ＋2H＋－2e－=H2AQ
D．总反应为H2S + O2光照
H2O2 + S↓
6．砷酸(H3AsO4)是三元弱酸，剧毒，可用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等。

常温下，其溶液中含砷的各微粒的分布分数(平衡时某微粒的浓度占各微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

在常温下，下列说法错误的是
A．曲线Ⅱ代表HAsO2-
4
的分布分数
B．该砷酸溶液：K a2/K a3=104.6
C．等物质的量浓度的H3AsO4溶液和NaOH溶液等体积混合后所得溶液：pH>7
D．0.1mol/L的Na2HAsO4溶液中: c(HAsO2-
4)> c(H2AsO-
4
)> c(AsO3-
4
)
7．联苯()由两个苯环通过单键连接而成，假定二氯联苯(联苯分子两个氢原子分别被两个氯原子所取代)分子中苯环间的单键可以自由旋转，理论上由异构而形成的二氯联苯共有(不含立体异构)
A．12种B．13种C．14种D．15种
二、实验题
8．过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种漂白、消毒、增氧剂，常温下为白色晶体，易于贮运，一般条件下不易分解，可用30%的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下来合成。

实验原理：CO(NH2)2＋H2O2CO(NH2)2·H2O2
实验装置：实验室模拟制取装置如图1所示(部分仪器未画出)。

实验步骤：
步骤一：在250mL的仪器a中加入100mL30%的过氧化氢溶液，再加1 g NaH2PO4作稳定剂，开启搅拌器，通过仪器a右端瓶口缓慢加入50 g尿素，全部溶解后，控制温度在30℃左右，搅拌反应30分钟。

步骤二：将仪器a中的溶液用普通漏斗过滤，将滤液冷却到0℃，析出大量晶体，抽滤，烘干即得产品。

回答下列问题：
(1)仪器a 的名称是____________，制取过程中需控制n(H2O2):n[CO(NH2)2] =1.2 :1左右，并控制合成温度在30℃左右，其主要原因是__________________________________，控制反应温度的加热方法是________________。

(2)实验室一般用玻璃而非铁质搅拌器的原因是
____________________________________。

而实际生产中搅拌器选用的是铁质材料，但需将搅拌装置放在__________________(填试剂名称)中浸泡一段时间，使其表面钝化。

(3)①步骤二中“抽滤”按图2安装好装置，在布氏漏斗中放入滤纸，接下来的操作顺序是____________________→确认抽干(填标号)
a. 转移固液混合物
b. 开大水龙头
c. 微开水龙头
d. 加入少量蒸馏水润湿滤纸
②与用普通漏斗过滤相比，抽滤的主要优点是______________________________。

(4)过氧化尿素鉴定反应：在重铬酸钾酸性溶液中加入乙醚和少许过氧化尿素，振荡。

上层乙醚呈蓝色，这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5：)，重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为
_______________。

(5)过氧化尿素的合格产品中H2O2的质量分数应不低于34%。

为了确定某次实验产品合格与否，称取了该次样品12.0000g，溶于水配制成250mL溶液。

移取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入1mL 6mol／L的硫酸，然后用0.2000 mol／L KMnO4标准溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL(KMnO4溶液与尿素不反应)。

终点颜色变化为
_____________。

根据滴定结果通过计算判断该次实验产品质量为___________(填“合格”或“不合格”)。

三、原理综合题
9．铁及铁的氧化物广泛应于生产、生活、航天、科研领域。

(1)铁氧化合物循环分解水制H2
已知：H2O(l)===H2(g)＋O2(g)ΔH1＝＋285.5 kJ/mol
6FeO(s)＋O2(g) ===2Fe3O4(s)ΔH2＝－313.2 kJ/mol
则：3FeO(s)＋H2O(l)===H2(g)＋Fe3O4(s)ΔH3＝___________
(2)Fe 2O3与CH4反应可制备“纳米级”金属铁，其反应为：3CH4(g) ＋Fe2O3(s) 2Fe(s) ＋6H2(g) ＋3CO(g) ΔH4
①此反应的化学平衡常数表达式为_________________________________。

②在容积均为VL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”金属铁，然后分别充入a molCO和2a mol H2，三个容器的反应温度分别保持T1、T2、T3，在其他条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图1所示，此时I、II、III三个容器中一定处于化学平衡状态的是___________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)；制备“纳米级”金属铁的反应：ΔH4 _____ 0(填“＞”或“＜”)。

③在T℃下，向某恒容密闭容器中加入3molCH4(g)和2mol Fe2O3(s)进行上述反应，反应起始时压强为P0，反应进行至10min时达到平衡状态，测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍。

10 min内用Fe2O3(s)表示的平均反应速率为_______g·min－1；T℃下该反应的K p = _____________________；T℃下若起始时向该容器中加入2molCH4(g)、4mol Fe2O3(s)、1molFe(s)、2mol H2(g)、2molCO(g)，则起始时v (正)______v (逆) (填“＞”、“＜”或“＝”)。

(3)纳米铁粉与水中NO3－反应的离子方程式为4Fe+ NO3－+10H+=4Fe2++NH4++3H2O
①研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是_________________。

②相同条件下，纳米铁粉去除不同水样中NO3－的速率有较大差异，图2中所产生的差异的可能原因是__________________________________________________(答一条)。

四、工业流程题
10．天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质)是获取锶元素的各种化合物的主要原料。

请回答下列问题：
(1)利用焰色反应可以定性鉴别某些金属盐。

灼烧SrSO4时，锶的焰色为_____(填标号)。

A．洋红色B．浅紫色C．黄绿色D．淡蓝色
(2)硫化锶(SrS)可用作发光涂料的原料，SrSO4和碳的混合粉末在隔绝空气下高温焙烧可生成硫化锶和一种还原性气体，该反应的化学方程式____________________________。

(3)已知：25℃时，K sp(SrSO4)=3.2×10-7，K sp(SrCO3)=1.1×10-10。

SrSO4的粉末与Na2CO3溶液混合加热、充分搅拌可生成硫酸钠和碳酸锶，若转化完成时恢复到25℃，混合液
中c(CO2-
3)=1.0×10-3mol/L，则c(SO2-
4
)=______________________。

(4)以天青石生产Sr(OH)2·xH2O的工艺如下：
已知：Sr(OH)2、Ca(OH)2在水中的溶解度如下表：
①滤渣2为混有CaCO3的SrCO3，写出反应1生成SrCO3的化学方程式______________。

②固体3 “加热水浸”是为了获得较纯净的Sr(OH)2溶液,此时应缓慢加热使沉淀颗粒长大,滤渣5的主要成分是______(填化学式),“趁热过滤”的目的是
_________________________________。

③“操作6”主要有：________________、过滤、洗涤、干燥。

④取m g纯净Sr(OH)2·x H2O产品溶于水，加入过量Na2CO3溶液后过滤、洗涤、干燥后，得到n g滤渣，则x=__________(用含m、n的式子表示)。

五、结构与性质
11．
铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。

请回答下列问题：
(1)铜元素位于元素周期表中第四周期________族，属于元素周期表中________区元素，基态Cu原子有___________种不同能级的电子。

(2)元素铜与镍的第二电离能分别为：I Cu＝1958 kJ·mol-1、I Ni＝1753 kJ·mol-1，I Cu＞I Ni
的原因是________________________________________________________。

(3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体，二者比较，熔点较高的是氧化亚铜，原因为
_________________________________________。

(4)某含铜化合物的离子结构如图1所示。

①该离子中存在的作用力有______________(填标号)。

A．离子键B．共价键C．配位键D．氢键E．范德华力
②该离子中碳原子的杂化类型有____________。

(5)CuCl2和CuCl是铜的两种氯化物。

①图2中表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。

②原子坐标参数可用来表示晶胞内部各原子的相对位置。

图2中各原子坐标参数A为(0，0，0)；B为(0，1，1)；C为(1，1，0)；则D原子的坐标参数为____________。

③已知图2所示晶胞中C、D两原子核间距为298pm，阿伏加德罗常数的值为N A，则该晶体密度为___________________ g·cm－3(列出计算式即可)。

六、有机推断题
12．麻黄素H是拟交感神经药。

合成H的一种路线如图所示：
已知：Ⅰ．芳香烃A的相对分子质量为92
Ⅱ.
Ⅲ．
(R1、R2可以是氢原子或烃基、R3为烃基)
请回答下列问题：
(1)A的化学名称为_____________；F中含氧官能团的名称为_________________。

(2)反应①的反应类型为______________。

(3)G的结构简式为__________________________。

(4)反应②的化学方程式为______________________________________________。

(5)化合物F的芳香族同分异构体有多种，M和N是其中的两类，它们的结构和性质如下：
①已知M遇FeCl3溶液发生显色反应，能和银氨溶液发生银镜反应，苯环上只有两个对位取代基，则M的结构简式可能为____________________________________。

②已知N分子中含有甲基，能发生水解反应，苯环上只有一个取代基，则N的结构有___种(不含立体异构)。

(6) “达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药，合成过程中要制备，参照上述合成路线，设计由和为原料制备的合成路线：________________________________________________________(无机试剂任选)。

参考答案
1．A
【详解】
A．聚丙烯结构简式为，故A错误；
B．气溶胶是固态或液态颗粒分散在气体介质中所形成的分散系，故B正确；
C．高温能够使蛋白质变性，所以疫苗等生物制剂要冷冻保藏是为了防止蛋白质变性，故C 正确；
D．生石膏化学式为CaSO4·2H2O，故D正确；
故答案选A。

2．B
【详解】
A．NaClO中ClO-在水溶液中会发生水解，所以含N A个ClO-的NaClO溶液中，Na+数目大于N A，故A错误；
B．该反应中Cl元素从+1价降到-1价，每生成1molNaCl，消耗4molNaClO，转移的电子数为8N A，故B正确；
C．乙醇溶液中，乙醇分子、水分子都含有氢原子，100g46%的乙醇溶液中乙醇的物质的量为1mol，含6molH原子；含水的质量为54g，物质的量为3mol，也含6molH原子，故此溶液中含H原子为12N A个，故C错误；
D．标准状况下HCCl3为液态，2.24 LHCCl3不是0.1mol，故D错误；
故答案选B。

3．D
【分析】
R原子最外层电子数是电子层数的2倍，可能为C或S，由于图示原子半径和原子序数关系可知R应为C；Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，应为Na2O、Na2O2，则Y为O，Z 为Na；Z与T形成的化合物不能破坏水的电离平衡，T应为Cl；X的原子半径最小，原子序数最小，应为H元素，结合对应单质、化合物的性质以及题目要求解答该题．
【详解】
由分析可知：X为H，Y为O，Z为Na，R为C，T为Cl；
A．Y的氢化物为水或双氧水，R为C，对应的氢化物为烃，如含碳原子数较多，常温下为
固体，沸点较高，则氢化物的沸点不一定是：Y＞R，故A错误；
B．电子层多的原子半径大，所以原子半径O＜Na，核外电子排布相同的离子，核电荷数大的半径小，离子半径O2−＞Na＋，故B错误；
C．非金属性Cl＞C，元素的非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强，所以高氯酸的酸性大于碳酸的酸性，故C错误；
D．由H、C、O、Cl四种元素可以形成CH4、H2O、HCl、CO、CCl4、ClO2等化合物，均为共价化合物，故D正确；
故答案选D。

【点睛】
本题根据题目信息推断元素种类是解题的关键，A为易错点，容易忽略有机物的种类多样性。

4．C
【详解】
A．氯化铵和氢氧化钙加热可以制氨气，氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，试管口放一团棉花防止氨气逸散到空气中，故A可以实现；
B．SiO2受热不反应，NH4Cl受热分解生成HCl和NH3气体，HCl和NH3气体遇冷重新生成NH4Cl，附在圆底烧瓶下方，从而实现SiO2和NH4Cl的分离，故B可以实现；
C．无水硫酸铜遇水变蓝，且草酸中含有氢元素，变蓝不能说明草酸中含结晶水，故C不能实现；
D．碳酸钠受热不易分解，碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以要验证热稳定性，碳酸钠应该在大试管中、碳酸氢钠在小试管中，故D可以实现；
故答案选C。

5．D
【分析】
由电子流向可知石墨电极为正极，负极碘离子失电子被氧化，电极反应为3I−−2e−=I3−，生成的I3−可与硫化氢反应，正极AQ得电子被还原生成H2AQ，H2AQ与氧气反应生成AQ和过
氧化氢，电解质溶液浓度基本不变，总反应为H2S+O2光照
H2O2+S↓，以此解答该题。

【详解】
A．由分析可知，甲池中的石墨电极是电池的正极，故A错误；
B．原电池工作时，阳离子向正极移动，H+通过全氟磺酸膜从乙池进入甲池，故B错误；
C ．甲池中石墨电极上发生的电极反应为AQ+2H ＋+2e －=H 2AQ ，故C 错误；
D ．通入硫化氢和氧气，分别生成硫、过氧化氢，则总反应为H 2S+O 2光照
H 2O 2+S↓，故D
正确； 故答案选D 。

6．C 【详解】
A ．H 3AsO 4是三元弱酸，在水溶液中分步电离，随着pH 增大电离程度增大；由图像可知，pH 由2增大到5时H 3AsO 4分布分数降低，以第一步电离为主，曲线Ⅰ代表42-
H AsO 的分布分数；pH 由5增大到9时42-H AsO 分布分数降低，以第二步电离为主，曲线Ⅱ代表2-4HAsO 的分布分数，故A 正确；
B ．由图像可知，当pH=6.8时，c (2-4
HAsO )=c (42-H AsO
)，K a2=
+2-4-24(H )(HAsO )
(H AsO )
c c c =10-6.8，当pH=11.4时，c (2-4
HAsO )=c (3-4
AsO )，K a3=
+3-42-4
(H )(AsO )(HAsO )c c c =10-11.4
，则K a2/K a3= 6.811.41010--=104.6，故B 正确；
C ．等物质的量浓度的H 3AsO 4溶液和NaOH 溶液等体积混合后所得溶液为NaH 2AsO 4溶液，由图示可知，当pH=6.8时，c (2-4
HAsO )=c (42-H AsO
)，
K a2=+2-4-24(H )(HAsO )
(H AsO )
c c c =10-6.8，K b2=W
a2
K K =10-7.2，则K a2>K b2，电离程度大于水解程度，则溶液中pH<7，故C 错误； D ．0.1mol/L 的Na 2HAsO 4溶液中，K a3=+3-42-4(H )(AsO )(HAsO )
c c c =10-11.4
，K b1=W a3K K =10-2.6，则K a3<K b1，电离程度小于水解程度，则c (2-4HAsO )>c (42-
H AsO )>c (3-
4AsO )，故D 正确； 故答案选C 。

7．A 【分析】
联苯中2个Cl 可在同一苯环上，或在不同苯环上，以此来解答。

【详解】
假设2个氯都在同一个苯环上，固定一个氯在靠近单键的第一个碳上，另一个氯移动，此苯环上另一个氯有四个位置，固定一个氯在靠近单键的第二个碳上，另一个氯移动，此苯环上另一个氯有二个位置，则当2个氯都在一个苯环上时共有6种异构；假设2个氯不在同一个苯环上，固定一个氯在靠近单键的第一个碳上，另一个氯移动，结合对称结构可知另一个氯只有3个位置，固定一个氯在靠近单键的第二个碳上，另一个氯移动，结合对称结构另一个氯只有2个位置，当2个氯都在单键对面的碳上时，只有一种，则两个氯不在同一个苯环上时共有6种异构；所以共有6+6=12种异构，故答案选A。

8．三颈烧瓶H2O2在实验过程中会有部分分解，增大H2O2的量可提高产品的纯度水浴加热H2O2的水溶液与铁反应生成Fe3＋，可催化加快H2O2分解浓硫酸(或浓硝酸) d→c→a→b 过滤速度更快4H 2O2＋Cr2O＋2H＋===2CrO5＋5H2O 无色变浅红
色不合格
【分析】
双氧水、尿素、稳定剂在反应器中混合发生反应得到过氧化尿素粗产品，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体和母液，将晶体洗涤、干燥得到产品；
(1)仪器a的名称是三颈烧瓶；双氧水和过氧化尿素在温度高时易分解；利用水浴加热可以控制反应温度；
(2)双氧水和铁反应生成铁离子，铁离子能作双氧水分解的催化剂；铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化；
(3)根据抽滤的操作步骤进行选择；
(4)根据题目中所给信息写出离子方程式；
(5)依据2MnO4−＋5H2O2＋6H＋＝2Mn2＋＋8H2O＋5O2计算过氧化氢物质的量，进而计算出过氧化氢的质量分数。

【详解】
双氧水、尿素、稳定剂在反应器中混合发生反应得到过氧化尿素粗产品，然后通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体和母液，将晶体洗涤、干燥得到产品；
(1)仪器a的名称是三颈烧瓶；制取过程中需控制n(H2O2):n[CO(NH2)2] =1.2：1左右，原因是H2O2在实验过程中会有部分分解，增大H2O2的量可提高产品的纯度；利用水浴加热可以控制反应温度；
(2)双氧水和铁反应生成铁离子，铁离子能作双氧水分解的催化剂，为防止双氧水分解，所以不能用Fe制容器；铁遇浓硫酸或浓硝酸钝化，故需将搅拌装置放在浓硫酸或浓硝酸中浸
泡一段时间；
(3)①根据抽滤的操作步骤可知，在布氏漏斗中放入滤纸后，加入少量蒸馏水润湿滤纸，微开水龙头，转移固液混合物后，开大水龙头，确认抽干，所以操作排序：d→c→a→b； ②与用普通漏斗过滤相比，抽滤的主要优点是过滤速度更快；
(4)在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬CrO 5，
离子方程式为：4H 2O 2＋Cr 2O 72-＋2H ＋
=2CrO 5＋5H 2O ；
(5)称取干燥样品12.000g ，溶解，在250mL 容量瓶中定容,准确量取25.00mL 于锥形瓶中，加入1mL 6mol/L 的硫酸，然后用0.2000mol/L KMnO 4标准溶液滴定，高锰酸根离子被还原为无色的锰离子，当高锰酸钾溶液滴入最后一滴时，溶液无色变浅红色且半分钟内不褪色，达到滴定终点；三次滴定平均消耗KMnO 4溶液20.00mL ；依据反应2MnO 4−＋5H 2O 2＋6H ＋＝2Mn 2＋＋8H 2O ＋5O 2；
-422
2MnO 5H O 0.0200L 0.2000mol/L
0.0ol
2
51m ⨯～
250mL 容量瓶中含过氧化氢0.1mol ；过氧化氢质量分数＝0.1mol 34g/mo g
l
12⨯×100%＝
28.3%<34%，故该次实验产品质量不合格。

9．＋128.9 kJ/mol ()()()
3623
4CO H CH c c K c =
Ⅲ ＞ 8 P 06 ＞ 纳米铁
粉与H ＋反应生成H 2 Cu 或Cu 2+催化纳米铁粉去除NO 3－的反应(或形成的Fe －Cu 原电池增大纳米铁粉去除NO 3－的反应速率) 【分析】
(1)依据题干热化学方程式，结合盖斯定律进行计算；
(2)①化学平衡常数=
生成物浓度幂之积
反应物浓度幂之积
；
②2Fe(s)＋6H 2(g)＋3CO(g)⇌3CH 4(g)＋Fe 2O 3(s)，根据图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图象，CO 百分含量由小到大的顺序为Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ，结合化学平衡移动分析解答；根据温度对平衡的影响来判断，升高温度平衡逆向移动，CO 的转化率减小，据此判断ΔH 4大小；
③在T ℃下，向某恒容密闭容器中加入3molCH 4(g)和2mol Fe 2O 3(s)进行反应：3CH 4(g)＋
Fe 2O 3(s)⇌2Fe(s)＋H 2(g)＋3CO(g)；反应起始时压强为P 0，反应进行至10min 时达到平衡状态，测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍，列出三段式，求用Fe 2O 3(s)表示的平均反应速率；K p ＝
生成物平衡分压幂次方乘积反应物平衡分压幂次方乘积
；若起始时向该容器中加入2molCH 4(g)、4mol
Fe 2O 3(s)、1molFe(s)、2mol H 2(g)、2molCO(g)，根据Q C 与K 的关系判断反应进行的方向； (3)①pH 偏低，氢离子浓度偏大，则铁可与氢离子反应生成氢气；
②由图2可知铜离子浓度越大，去除率越大，铜离子可起到催化作用，也可能形成原电池反应。

【详解】
(1)已知：①H 2O(l)=H 2(g)＋O 2(g) ΔH 1＝＋285.5 kJ/mol ；②6FeO(s)＋O 2(g)=2Fe 3O 4(s) ΔH 2＝－313.2 kJ/mol ；③3FeO(s)＋H 2O(l)=H 2(g)＋Fe 3O 4(s) ΔH 3；由盖斯定律可得：③=①+1
2
×②，则ΔH 3=ΔH 1+
12×ΔH 2=＋285.5 kJ/mol+12
×(－313.2 kJ/mol)=＋128.9 kJ/mol ； (2)①3CH 4(g)＋Fe 2O 3(s)⇌2Fe(s)＋6H 2(g)＋3CO(g)的化学平衡常数表达式为
()()()
36234CO H CH c c K c =
；
②在容积均为VL 的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个相同密闭容器中加入足量“纳米级”金属铁，然后分别充入a molCO 和2a mol H 2，发生反应2Fe(s)＋6H 2(g)＋3CO(g)⇌3CH 4(g)＋Fe 2O 3(s)，根据图1中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ图象，CO 百分含量由小到大依次为：Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ，T 1中的状态转变成T 2中的状态，CO 百分含量减小，说明平衡正向移动，说明T 1未达平衡状态，T 2中的状态转变成T 3中的平衡状态，CO 百分含量增大，说明平衡逆向移动，说明T 2可能达平衡状态，一定达到化学平衡状态的是Ⅲ；2Fe(s)＋6H 2(g)＋3CO(g)⇌3CH 4(g)＋Fe 2O 3(s)，该反应正反应为放热反应，则上述反应3CH 4(g)＋Fe 2O 3(s)⇌2Fe(s)＋6H 2(g)＋3CO(g)的ΔH 4大于0；
③在T ℃下，向某恒容密闭容器中加入3molCH 4(g)和2mol Fe 2O 3(s)进行上述反应，反应起始时压强为P 0，反应进行至10min 时达到平衡状态，测得此时容器的气体压强是起始压强的2倍，设消耗甲烷的物质的量为xmol ，则：
42323CH (g)+Fe O (s)
2Fe(s)+6H (g)+3CO(g)(mol)32000
1
(mol)x x 2x x 3
(mol)
3-x
2x
x
初始变化平衡
压强之比为气体物质的量之比，则平衡时气体物质的量为6mol ，列式为3−x+2x+x ＝6，解
得x ＝1.5mol ，10 min 内用Fe 2O 3(s)表示的平均反应速率为1
1.5mol 160g/mol
3
10min
⨯⨯=8g/min ，T ℃下该反应的K p =生成物平衡分压幂次方乘积反应物平衡分压幂次方乘积=()()()6323
4H CO CH p p p =6
300301()21()2
P P P ⨯=P 06；假设容器的体积为1L ，则在T ℃下，平衡时有1.5molCH 4(g)，3molH 2(g)，1.5molCO(g)，该
反应的平衡常数K= 36234c CO c H c CH （）（）（）=363
1.531.5⨯=36
；若起始时向该容器中加入2molCH 4(g)、4mol Fe 2O 3(s)、1molFe(s)、2mol H 2(g)、2molCO(g)，Q C = 36
234c CO c H c CH （）（）（）=363
222
⨯=26
<K, 平衡正向移动，则起始时v (正)>v (逆)；
(3)①pH 偏低，氢离子浓度偏大，则铁可与氢离子反应生成氢气，可导致NO 3-的去除率下降； ②由图2可知铜离子浓度越大，去除率越大，铜离子可起到催化作用，也可能形成原电池反应。

【点睛】
本题(2)判断正逆反应速率相对大小时，要注意应用等效平衡的思想判断正逆反应进行的方向。

10．A SrSO 4+ 4C
高温
SrS+4CO↑ 2.9mol/L SrSO 4 + 2NH 4HCO 3 = SrCO 3↓+ H 2O +
CO 2↑+ (NH 4)2SO 4 Ca(OH)2 防止Sr(OH)2结晶析出造成损失，提高产品纯度 降温结晶
74m-61n
9n
【分析】
(1)锶的焰色反应为洋红色； (2)根据题目信息写出化学方程式；
(3)2324
(CO )(SO )c c -
-
=()()sp 3sp 4SrCO SrSO K K ，带入数值进行计算； (4)工业流程中反应1为用2NH 4HCO 3使SrSO 4反应生成SrCO 3，过滤后，滤渣2为混有CaCO 3的SrCO 3，煅烧后加热水浸，可以利用高温时Sr(OH)2和Ca(OH)2溶解度的不同将二者分离，据此进行解答。

【详解】
(1)利用焰色反应可以定性鉴别某些金属盐，锶的焰色反应为洋红色；
(2)SrSO 4和碳的混合粉末在隔绝空气下高温焙烧可生成硫化锶和一种还原性气体， 该反应的化学方程式为：SrSO 4+ 4C
高温
SrS+4CO↑；
(3)由题意可知：2324(CO )(SO )c c -
-
=()
()
sp 3sp 4SrCO SrSO K K ，当混合物中c (CO 32-)=1.0×10-3mol/L ，c (SO 42-)=3107
1.010mol/L
1.1103.210---⨯⨯⨯=
2.9mol/L ； (4)工业流程中反应1为用NH 4HCO 3使SrSO 4反应生成SrCO 3，过滤后，滤渣2为混有CaCO 3的SrCO 3，煅烧后加热水浸，可以利用高温时Sr(OH)2和Ca(OH)2溶解度的不同将二者分离； ①反应1的化学方程式为：SrSO 4+2NH 4HCO 3=SrCO 3↓+H 2O+CO 2↑+ (NH 4)2SO 4；
②固体3“加热水浸”是为了获得较纯净的Sr(OH)2溶液，由于Sr(OH)2溶解度随温度升高显著增大，“趁热过滤”的目的是防止Sr(OH)2结晶析出造成损失，提高产品纯度，而Ca(OH)2溶解度很小，受温度影响不明显，则滤渣5的主要成分是Ca(OH)2；
③操作6为了得到()22r OH O S xH 晶体，故应进行的操作是降温结晶、过滤、洗涤、干燥； ④由题意可知，滤渣为SrCO 3，根据元素守恒，与()22r OH O S xH 的物质的量相同，可得：
m 88+34+18x =88+60
n ，解得x=74m-61n
9n 。

【点睛】
本题关键是根据实验目的推断出流程图中每一步发生的反应和作用，注意Sr(OH)2、Ca(OH)2在水中的溶解度变化，沉入过滤有利于提纯。

11．ⅠB ds 7(或七) 铜失去的是全充满的3d 10电子，镍失去的是4s 1电子 O 2
－
半径比S 2－半径小，阴阳离子的核间距小，晶格能大，熔点高 BC sp 2 sp 3 CuCl
(
34，34，1
4
)
【分析】
(1)铜元素在周期表中的位置是第4周期ⅠB 族， Cu 的价电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，据此分析；
(2)Cu 失去一个电子后是3d 能级全满，比较稳定，此时失去第二个电子不容易，据此分析原因；
(3)根据组成元素离子半径大小对晶格能的影响进行分析； (4)①根据图示可得该离子中存在的作用力； ②根据碳原子的连接方式判断杂化方式；
(5)①根据晶胞中Cu 和Cl 的原子个数比进行判断； ②根据各原子的空间结构判断D 原子的坐标参数； ③根据m
V
ρ=计算晶体密度。

【详解】
(1)铜元素在周期表中的位置是第4周期ⅠB 族，属于元素周期表中ds 区元素，Cu 的价电子排布式为1s 22s 22p 63s 23p 63d 104s 1，具有7种不同能级的电子；
(2)铜失去的是全充满的3d 10电子，此时失去第二个电子不容易，镍失去的是4s 1电子，故I Cu ＞I Ni ；
(3)O 2－半径比S 2－半径小，阴阳离子的核间距小，晶格能大，故氧化亚铜熔点高； (4)①根据图1可得，该物质中存在非金属原子之间的共价键、Cu 2+与其它原子（N ）也形成了配位键，不存在离子键、氢键和分子间作用力；
②以单键连接的碳原子杂化方式为sp 3杂化，碳碳双键两端的碳原子杂化方式为sp 2杂化； (5)①根据晶胞示意图可知，一个晶胞中含有4个Cu 原子，Cl 原子个数为8×18
+6×1
2
=4，Cu 和Cl 的原子个数比为1：1，故该晶胞为CuCl ；
②D 与C 的连线处于晶胞体对角线上，且DC 长度等于体对角线长度的
1
4
，D 在底面投影D′处于面对角线AC 上，且AD′长度等于D′C 长度的三倍，则D 到底面(即坐标系xOy 面)的距离等于晶胞棱长的
14，即参数z ＝1
4
，D 到左侧平面(即坐标系yOz 面)的距离等于晶胞棱长
的
34，即参数x ＝34，D 到前平面(即坐标系xOz 面)的距离等于晶胞棱长的3
4
，即参数y ＝34，故D 的坐标参数为：(34，34，14
)； ③晶胞中C 、D 两原子核间距为298pm ，则晶胞体对角线长度为4×298pm ，晶胞体对角线长度等于晶胞棱长的3倍，晶胞质量＝4×
A 6435.5N
＋g ，晶体密度＝(4×A
6435.5
N ＋g)÷(10
4298103
-⨯⨯cm)3＝。

12．甲苯 羟基 羰基 取代反应(或水解反应) 2
+O 2Cu
Δ
−−→2+2H 2O 、
5
【分析】
芳香烃A 的相对分子质量为92，则
92
12
＝7…8，故A 的分子式为C 7H 8，则A 的结构简式为，A 与氯气发生一元取代生成B ，B 发生水解反应生成C ，C 发生氧化反应生成D ，
可推知B 为，C 为，D 为，结合信息可知，F 为
，G 为，以此解答该题。

【详解】
芳香烃A的相对分子质量为92，则92
12
＝7…8，故A的分子式为C7H8，则A的结构简式为
，A与氯气发生一元取代生成B，B发生水解反应生成C，C发生氧化反应生成D，可推知B为，C为，D为，结合信息可知，F为
，G为；
(1) A的结构简式为，化学名称为甲苯；F为，含氧官能团的名称为
羟基、羰基；
(2)反应①为B发生水解反应生成C，反应类型为取代反应；
(3)由信息Ⅱ可知，F为，由信息Ⅲ可知，G的结构简式为
；
(4)反应②为C发生氧化反应生成D，化学方程式为2+O2Cu
Δ
−−→2
+2H2O；
(5)①M为F的芳香族同分异构体，分子式为C9H10O2，含有5个不饱和度；已知M遇FeCl3溶液发生显色反应，能和银氨溶液发生银镜反应，则M分子上含有酚羟基、醛基，由于苯环上只有两个对位取代基，M的结构简式可能为、
；
②N分子式为C9H10O2，分子中含有甲基，能发生水解反应，则含有酯基，苯环上只有一个取代基，则N可能的结构为：、、、。