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文档简介
2021-2022学年高考化学模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、在25℃时,将1.0Lcmol·L-1CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,使之充分反应。然后向该混合溶液中通入HCl气体或加入NaOH固体(忽略体积和温度变化),溶液pH随通入(或加入)物质的物质的量的变化如图所示。下列叙述错误的是(
)A.水的电离程度:a>b>cB.c点对应的混合溶液中:c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-)C.a点对应的混合溶液中:c(Na+)=c(CH3COO-)D.该温度下,CH3COOH的电离平衡常数2、亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制取,(常温下ClO2为气态),下列说法错误的是A.反应①阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1B.反应①后生成的气体要净化后进入反应②装置C.升高温度,有利于反应②提高产率D.反应②中有气体生成3、高能LiFePO4电池,多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜,主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示:原理如下:(1−x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是A.放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极B.充电时,Li+向左移动C.充电时,阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=LixCnD.放电时,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe−=xLiFePO44、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y价电子数之比为2∶3。W的原子半径在同周期主族元素中最小,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂。下列说法错误的是A.原子半径X>Y,离子半径Z>YB.化合物Z2Y存在离子键,ZWY中既有存在离子键又有共价键C.X的简单氢化物与W的单质在光照下产生W的氢化物D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂5、某些电解质分子的中心原子最外层电子未达饱和结构,其电离采取结合溶液中其他离子的形式,而使中心原子最外层电子达到饱和结构。例如:硼酸分子的中心原子B最外层电子并未达到饱和,它在水中电离过程为:下列判断正确的是()A.凡是酸或碱对水的电离都是抑制的B.硼酸是三元酸C.硼酸溶液与NaOH溶液反应的离子方程式:H3BO3+OH-=[B(OH)4]-D.硼酸是两性化合物6、下列物质的转化在给定条件下不能实现的是()A.NH3NOHNO3B.浓盐酸Cl2漂白粉C.Al2O3AlCl3(aq)无水AlCl3D.葡萄糖C2H5OHCH3CHO7、短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,四种元素形成的化合物甲的结构如图所示:且W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子,W2Z常温常压下为液体。下列说法正确的是A.YW3分子中的键角为120°B.W2Z的稳定性大于YW3C.物质甲分子中存在6个σ键D.Y元素的氧化物对应的水化物为强酸8、莽草酸是一种合成治疗禽流感药物达菲的原料,鞣酸存在于苹果、生石榴等植物中。有关说法正确的是()A.等浓度的两种酸其酸性相同B.两种酸都能与溴水发生加成反应C.鞣酸分子与莽草酸分子相比多了两个碳碳双键D.鞣酸能与Fe3+发生显色反应,而莽草酸不能9、下列说法正确的是A.CH3C(CH2CH3)2CH(CH3)CH3的名称为3,4-二甲基-3-乙基戊烷B.可用新制Cu(OH)2悬溶液鉴别甲醛、甲酸、葡萄糖、乙酸、氨水和乙醇C.高级脂肪酸乙酯在碱性条件下的水解反应属于皂化反应D.向淀粉溶液中加稀硫酸溶液,加热后滴入几滴碘水,溶液变蓝色,说明淀粉没有发生水解10、根据表中提供的信息判断下列叙述错误的是组号今加反应的物质生成物①MnO4-、Cl-···Cl2、Mn2+···②Cl2(少量)、FeBr2FeCl3、FeBr3③KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4…A.第①组反应中生成0.5molCl2,转移1mol电子B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为l:2C.第③组反应的其余产物为O2和H2OD.氧化性由强到弱的顺序为MnO4->Cl2>Fe3+>Br211、已知:Br+H2HBr+H,其反应的历程与能量变化如图所示,以下叙述正确的是A.该反应是放热反应B.加入催化剂,E1-E2的差值减小C.H-H的键能大于H-Br的键能D.因为E1>E2,所以反应物的总能量高于生成物的总能量12、某溶液由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2-、Fe2+、NO3-、Cl-、SO42-中若干种组成,现将溶液分成两等份,再分别通入足量的NH3和SO2充分反应后,最终均有白色沉淀生成。则溶液中一定含有的离子有A.Al3+、NO3- B.Ba2+、Al3+、Cl-C.Ba2+、Al3+、NO3- D.Ag+、Al3+、NO3-13、微生物燃料电池在净化废水的同时能获得能源或得到有价值的化学产品,左下图为其工作原理,右下图为废水中Cr2O72-离子浓度与去除率的关系。下列说法不正确的是()A.正极反应式是O2+4H++4e-=2H2O,Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2OB.电池工作时,N极附近溶液pH增大C.处理1molCr2O72-时有6molH+从交换膜左侧向右侧迁移D.Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活14、核能的和平利用对于完成“节能减排”的目标有着非常重要的意义。尤其是核聚变,因其释放能量大,无污染,成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为+→+。下列说法中正确的是()A.D和T是质量数不同,质子数相同的氢的两种元素B.通常所说的氢元素是指C.、、是氢的三种核素,互为同位素D.这个反应既是核反应,也是化学反应15、宋应星所著《天工开物》被外国学者誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法不正确的是A.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸C.“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应D.“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”中的黄铜是合金16、时,及其钠盐的溶液中,H2SO3、HSO3-、SO32-的物质的量分数(α)随溶液pH变化关系如图所示,下列叙述错误的是()A.溶液的pH=5时,硫元素的主要存在形式为B.当溶液恰好呈中性时:c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-)C.向pH=8的上述溶液中滴加少量澄清石灰水,的值增大D.向pH=3的上述溶液中滴加少量稀硫酸,减小17、用如图装置进行实验,1小时后观察到生铁明显锈蚀,由此得出的结论是A.属于化学腐蚀B.O2未参与反应C.负极反应2Fe-6e+3H2O→Fe2O3+6H+D.正极反应O2+4e-+2H2O→4OH-18、氮气与氢气在催化剂表面发生合成氨反应的微粒变化历程如图所示。下列关于反应历程的先后顺序排列正确的是()A.④③①② B.③④①② C.③④②① D.④③②①19、如表所示有关物质检验的实验结论正确的是()选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成该溶液中一定含有SO42-B向某溶液中加入盐酸,将生成的气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该溶液一定含有SO32-C将某气体通入品红溶液中,品红溶液褪色该气体一定是SO2D将SO2通入Na2CO3溶液中生成的气体,先通入足量的酸性KMnO4溶液,再通入澄清石灰水中有浑浊说明酸性:H2SO3>H2CO3A.A B.B C.C D.D20、19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是A.提出了原子学说 B.提出了元素周期律C.提出了分子学说 D.提出了化学平衡移动原理21、四种短周期元素在周期表中的位置如图所示,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是()YZMXA.简单离子半径大小:M<ZB.简单氢化物的稳定性:Z>YC.X与Z形成的化合物具有较高熔沸点D.X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的强22、关于钠及其化合物的化学用语正确的是A.钠原子的结构示意图:B.过氧化钠的电子式:C.碳酸氢钠的电离方程式:NaHCO3=Na++H++CO32-D.次氯酸钠水溶液呈碱性的原因:ClO+H2OHClO+OH二、非选择题(共84分)23、(14分)有机锌试剂(R—ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ:(1)化合物Ⅰ的分子式为_____________。(2)关于化合物Ⅱ,下列说法正确的有______(双选)。A.可以发生水解反应B.可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀C.可与FeCl3溶液反应显紫色D.可与热的浓硝酸和浓硫酸混合液反应(3)化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,按照途径1合成线路的表示方式,完成途经2中由Ⅲ到Ⅴ的合成路线:_____________(标明反应试剂,忽略反应条件)。(4)化合物Ⅴ的核磁共振氢谱中峰的组数为_____________,以H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的羧酸类同分异构体共有_____________种(不考虑手性异构)。(5)化合物Ⅵ和Ⅶ反应可直接得到Ⅱ,则化合物Ⅶ的结构简式为:_____________。24、(12分)有机物A有如下转化关系:已知:①有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%。②CH3-CH2-COOH+Cl2+HCl根据以上信息,回答下列问题:(1)B的分子式为___________;有机物D中含氧官能团名称是_____________。(2)A的结构简式为_________________;检验M中官能团的试剂是______________。(3)条件I为_________________;D→F的反应类型为________________。(4)写出下列转化的化学方程式:F→E______________________________________F→G_____________________________________。(5)N的同系物X比N相对分子质量大14,符合下列条件的X的同分异构体有_________种(不考虑立体异构),写出其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1∶1∶2∶2∶2的同分异构体的结构简式______________(写一种)。①含有苯环;②能发生银镜反应;③遇FeCl3溶液显紫色。25、(12分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2↑相关物质的溶解性见下表:实验流程如下:回答下列问题:(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,甲同学设计了如图所示装置。①你认为缺少的仪器是__。②甲同学在尾气吸收装置中使用倒立漏斗的目的是__。(2)第②步CaCO3固体过量,其目的是__。(3)本实验中___(填“能”或“不能”)用CaCl2替代CaCO3,理由是__。(4)第③步“某种操作”名称是__。(5)第④步加入乙醇的作用是__。(6)第⑥步中洗涤操作主要是除去沉淀表面可能含有的溴化钙,洗涤剂最合适的是__(填标号)。A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇—水混合溶液26、(10分)次氯酸溶液由于其具有极强的氧化性,可以使病毒的核酸物质发生氧化反应,从而杀灭病毒,是常用的消毒剂和漂白剂。已知:Ⅰ.常温常压下,Cl2O为棕黄色气体,沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2和O2,Cl2O易溶于水并与水立即反应生成HClO。Ⅱ.将氯气和空气(不参与反应)按体积比1∶3混合通入潮湿的碳酸钠中生成Cl2O气体,用水吸收Cl2O(不含Cl2)制得次氯酸溶液。某实验室利用以下装置制备浓度不小于0.8mol/L的次氯酸溶液。A.B.C.D.E.回答下列问题:(1)装置D的作用为_______________。(2)配平装置B中的反应___________:Cl2+Na2CO3+H2O=Cl2O+NaCl+NaHCO3。写出Cl2O的结构式为_____。(3)装置C中加入的试剂X为CCl4,其作用是__________。(4)各装置的连接顺序为A→____________→____________→______________→E。(5)此方法相对于氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是__________。(答出1条即可)(6)若装置B中生成的Cl2O气体有20%滞留在E前各装置中,其余均溶于装置E的水中,装置E所得500mL次氯酸溶液浓度为0.8mol/L,则至少需要含水8%的碳酸钠的质量为_____g。27、(12分)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,极易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式为_________。(2)某小组通过NaClO3法制备ClO2,其实验装置如下图。①通入氮气的主要作用有两个,一是可以起到搅拌作用,二是______________;②装置B的作用是______________;③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式为______________;④当看到装置C中导管液面上升时应进行的操作是______________。(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:用______________(填仪器名称)取10.00mLC中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,用0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定至溶液呈淡黄色,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,再加入__________作指示剂,继续滴定,当溶液_______,即为终点。平行滴定3次,标准液的平均用量为20.00mL,则C中ClO2溶液的浓度为________mol·L-1。28、(14分)可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是硫酸工业中非常重要的一个反应,因该反应中使用催化剂而被命名为接触法制硫酸。(1)使用V2O5催化该反应时,涉及到催化剂V2O5的热化学反应有:①V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g)△H1=+1.6kJ·mol-1②2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-2.4kJ·mol-1则2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H3=_____,若降低温度,该反应速率会_____(填“增大”或“减小”)(2)向10L密闭容器中加入V2O4(s)、SO2(g)各1mol及一定量的O2,改变加入O2的量,在常温下反应一段时间后,测得容器中V2O4、V2O5、SO2和SO3的量随反应前加入O2的变化如图甲所示,图中没有生成SO3的可能原因是____________________________________________________。(3)向10L密闭容器中加入V2O5(s)、SO2(g)各0.6mol,O2(g)0.3mol,保持恒压的条件下分别在T1、T2、T3三种温度下进行反应,测得容器中SO2的转化率如图乙所示。①T1_____T2(填“>”或“<”)。②T2时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数K=_____。若向该容器通入高温He(g)(不参加反应,高于T2),SO3的产率将______选填“增大”“减小”“不变”“无法确定”),理由是_____。③结合化学方程式及相关文字,解释反应为什么在T3条件下比T2条件下的速率慢:__________。(4)T2时使用V2O5进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在保证O2(g)的浓度不变的条件下,增大容器的体积,平衡_____(填字母代号)。A.向正反应方向移动B.不移动C.向逆反应方向移动D.无法确定29、(10分)2019年诺贝尔化学奖授予在开发锂离子电池方面做出卓越贡献的三位化学家。锂离子电池的广泛应用使锂的需求量大增,自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。(1)i.为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈_______,可以认为存在锂元素。A.紫红色B.绿色C.黄色D.紫色(需透过蓝色钴玻璃)ii锂离子电池的广泛应用同样也要求处理电池废料以节约资源、保护环境。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(由Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸碱的导电剂组成)中的资源,部分流程如图:查阅资料,部分物质的溶解度(s),单位g,如下表所示:(2)将回收的废旧锂离子电池进行预放电、拆分破碎、热处理等预处理,筛分后获得正极片。下列分析你认为合理的是___。A.废旧锂离子电池在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放,可能会造成安全隐患。B.预放电时电池中的锂离子移向负极,不利于提高正极片中锂元素的回收率。C.热处理过程可以除去废旧锂离子电池中的难溶有机物、碳粉等。(3)工业上为了最终获得一种常用金属,向碱溶一步所得滤液中加入一定量硫酸,请写出此时硫酸参与反应的所有离子方程式____________(4)有人提出在―酸浸时,用H2O2代替HNO3效果会更好。请写出用双氧水代替硝酸时主要反应的化学方程式__________________(5)若滤液②中c(Li+)=4mol/L加入等体积的Na2CO3后,沉淀中的Li元素占原Li元素总量的95.5%,计算滤液③中c(CO32-)___________。(Ksp(LiCO)=1.62×10-3)(6)综合考虑,最后流程中对―滤渣③‖洗涤时,常选用下列________(填字母)洗涤。A.热水B.冷水C.酒精原因是_______________________(7)工业上将回收的Li2CO3和滤渣②中FePO4粉碎与足量炭黑混合高温灼烧再生制备LiFePO4,实现了物质的循环利用,更好的节省了资源,保护了环境。请写出反应的化学方程式:___________________________。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、D【解析】
A.CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,形成CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,其中CH3COONa的水解促进水的电离,CH3COOH的电离抑制水的电离。若向该混合溶液中通入HCl,c点反应CH3COONa+HClCH3COOH+NaCl恰好完全发生,CH3COONa减少,CH3COOH增多;若向该混合溶液中加入NaOH固体,a点反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O恰好完全进行,CH3COONa增多,CH3COOH减少,因此,水的电离程度:a>b>c,故A正确;B.CH3COOH溶液与0.1molNaOH固体混合,CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O,形成CH3COOH和CH3COONa的混合溶液,b点溶液呈酸性,说明CH3COOH浓度远大于CH3COONa,c点CH3COONa与HCl反应完全,溶液呈酸性,此时溶液为CH3COOH和NaCl溶液,则c(CH3COOH)>c(Na+)>c(OH-),故B正确;C.a点反应CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O恰好完全进行,溶液中电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),此时pH=7,则c(H+)=c(OH-),则c(Na+)=c(CH3COO-),故C正确;D.该温度下pH=7时,c(H+)=10-7mol·L-1,c(CH3COO-)=c(Na+)=0.2mol/L,c(CH3COOH)=(c-0.2)mol/L,则醋酸的电离平衡常数Ka==,故D错误;故选D。【点睛】解答本题的难点是选项A,需要明确酸、碱抑制水的电离,盐类水解促进水的电离。需要分析a、b、c三点c(CH3COOH)和c(CH3COONa)的差别,从而确定水的电离程度的相对大小。2、C【解析】
A.根据氧化还原反应原理,反应①阶段,NaClO3化合价降低1个价态,SO2化合价升高2个价态,根据升降守恒,则反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2:1,A项正确;B.反应物中有SO2,不处理干净,会在下一步与H2O2和NaOH反应引入杂质,B项正确;C.当H2O2和NaOH足量时,理论上可完全消耗ClO2,产率与温度无关,温度只会影响反应速率,C项错误;D.反应②条件下,ClO2化合价降低得到NaClO2,作氧化剂,H2O2化合价升高,作还原剂得到氧气,故有气体生成,D项正确;答案选C。3、B【解析】
A.原电池中电子流向是负极−导线−用电器−导线−正极,则放电时,电子由负极经导线、用电器、导线到正极,故A正确,但不符合题意;B.充电过程是电解池,左边正极作阳极,右边负极作阴极,又阳离子移向阴极,所以Li+向右移动,故B错误,符合题意;C.充电时,阴极C变化为LixCn,则阴极电极反应式:xLi++xe−+nC=LixCn,故C正确,但不符合题意;D.放电正极上FePO4得到电子发生还原反应生成LiFePO4,正极电极反应式:xFePO4+xLi++xe−=xLiFePO4,故D正确,但不符合题意;故选:B。4、A【解析】
X原子最外层电子数是其电子层数的2倍,且四种元素中原子序数最小,则X为C,X、Y价电子数之比为2∶3,则Y为O,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可用作呼吸面具的供氧剂,则Z为Na,W的原子序数比Z大且半径在同周期中最小,则W为Cl,综上所述,X、Y、Z、W分别为:C、O、Na、Cl,据此解答。【详解】A.C和O位于同周期且C原子序数小于O,所以C原子的半径大于O原子半径,Na+和O2-电子排布相同,O2-的原子序数更小,所以Na+的半径小于O2-,即原子半径X>Y,离子半径Z﹤Y,A错误;B.Na+和O2-通过离子键结合成Na2O,Na+和ClO-通过离子键结合成NaClO,Cl和O通过共价键结合,B正确;C.CH4和Cl2在光照条件下发生取代反应生成四种氯甲烷和HCl,C正确;D.O3、Cl2、ClO2等均可作水的消毒剂,D正确。答案选A。5、C【解析】
A.由信息可知,中心原子最外层电子未达饱和结构的酸,能结合水电离出的OH-,从而促进水的电离,A错误;B.1个硼酸分子能结合1个OH-,从而表现一元酸的性质,所以硼酸是一元酸,B错误;C.硼酸的中心原子未达饱和结构,与碱反应时,能结合OH-,从而生成[B(OH)4]-,C正确;D.硼酸只能结合OH-而不能结合H+,所以它是酸性化合物,D错误。故选C。6、C【解析】
氨气的催化氧化会生成一氧化氮,一氧化氮和氧气与水反应得到硝酸;浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气、氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙和氯化钙;氯化铝溶液受热水解生成氢氧化铝;葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇、乙醇催化氧化生成乙醛。【详解】A、氨气在催化剂加热条件下与氧气反应生成NO,NO和氧气与水反应得到硝酸,物质的转化在给定条件下能实现,故A正确;B、浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯化锰、水和氯气,氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙和氯化钙,即生成漂白粉,物质的转化在给定条件下能实现,故B正确;C、Al2O3与盐酸反应生成氯化铝和水,氯化铝溶液受热水解生成氢氧化铝,得不到无水氯化铝,故C错误;D、葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇、乙醇与氧气在催化剂加热条件想反应生成乙醛,物质的转化在给定条件下能实现,故D正确。答案选C。【点睛】考查常见元素及其化合物的性质,明确常见元素及其化合物性质为解答关键,试题侧重于考查学生对基础知识的应用能力。7、B【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数逐渐增大,根据四种元素形成的化合物结构,其中各原子的核外电子排布均处于稳定结构。根据图示可知,X原子最外层含有4个电子,Y原子最外层含有5个电子,Z原子最外层含有6个电子,W最外层含有1个或7个电子,结合原子序数及“W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子,W2Z常温常压下为液体”可知,W为H,X为C,Y为N,Z为O元素,据此分析解答。【详解】根据分析可知,W为H,X为C,Y为N,Z为O元素。A.YW3为NH3,为三角锥形的分子,分子中的键角<120°,故A错误;B.非金属性越强,氢化物越稳定,水的稳定性大于氨气,故B正确;C.物质甲的结构简式为CO(NH2)2,存在7个σ键和1个π键,故C错误;D.N元素的氧化物对应的水化物可能是硝酸,也可能为亚硝酸,其中亚硝酸为弱酸,故D错误;故选B。【点睛】根据物质中常见原子的成键情况推断元素为解答关键。本题的易错点为C,要注意物质中化学键数目的判断方法的应用。8、D【解析】
A.莽草酸只有一个羧基能电离出氢离子,使溶液显酸性,鞣酸有一个羧基、三个酚羟基均可以电离出氢离子,使溶液显酸性,则等浓度的两种酸,鞣酸酸性更强,故A错误;B.鞣酸不含碳碳双键,含有酚羟基,与溴水只发生取代反应,故B错误;C.鞣酸含有苯环,不含碳碳双键,故C错误;D.鞣酸含有酚羟基,与铁离子反应,而莽草酸中不含酚−OH,则遇三氯化铁溶液不显紫色,故D正确;答案选D。【点睛】鞣酸中的羟基为酚羟基,遇三氯化铁溶液显紫色,莽草酸中的六元环不是苯环,其中的羟基是醇羟基,遇三氯化铁溶液不显紫色,这是同学们的易错点。9、B【解析】
A.CH3C(CH2CH3)2CH(CH3)CH3的名称为2,3-二甲基-3-乙基戊烷,A错误B.甲醛中加入氢氧化铜悬浊液,加热后生成砖红色沉淀;甲酸中加入少量氢氧化铜悬浊液,溶解得蓝色溶液,加入过量时,加热,又生成砖红色沉淀;葡萄糖中加入氢氧化铜悬浊液,溶液呈绛蓝色;乙酸中加入氢氧化铜悬浊液,溶解得蓝色溶液,再加过量时,加热,无沉淀产生;氨水中加入氢氧化铜悬浊液,溶解得深蓝色溶液;乙醇中加入氢氧化铜悬浊液,无现象,B正确;C.皂化反应必须是高级脂肪酸甘油酯在碱性条件下的水解反应,C错误;D.溶液变蓝色,可能是淀粉没有发生水解,也可能是淀粉部分水解,D错误。故选B。【点睛】葡萄糖溶液中加入氢氧化铜悬浊液,生成绛蓝色的葡萄糖铜溶液;再给溶液加热,溶液的绛蓝色消失,同时生成砖红色的氧化亚铜沉淀。10、D【解析】
A.由信息可知,MnO4-氧化Cl-为Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,转移电子的物质的量是氯气的2倍,生成1mo1C12,转移电子为2mo1,选项A正确;B.由元素化合价可知,反应中只有亚铁离子被氧化,溴离子末被氧化,根据电子得失守恒2n(C12)=n(Fe2+),即第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1:2,选项B正确;C.反应中KMnO4→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H2O2中氧元素化合价升高,生成氧气,根据H元素守恒可知还生成水,选项C正确;D.氧化剂氧化性强于氧化产物氧化性,由③可知氧化性MnO4->Cl2,由②可知氧化性Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性Br2>Fe3+,选项D错误。答案选D。11、C【解析】
根据反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小来判断反应的热效应。反应的能量变化与反应途径无关,催化剂只改变反应速率,与该反应的能量变化无关。【详解】A.若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为放热反应;若反应物的总能量>生成物的总能量,则反应为吸热反应,此图中生成物总能量高于反应物,故该反应为吸热反应,A错误;B.E1-E2的差值即为此反应的焓变,催化剂只改变活化能,与焓值无关,B错误;C.此反应为吸热反应,故断开H-H键所需要的能量高于生成H-Br键放出的能量,C正确;D.因为E1>E2,所以反应物的总能量低于生成物的总能量,此反应吸收热量,D错误,故合理选项是C。【点睛】本题考查吸热反应和放热反应,在化学反应中,由于反应中存在能量的变化,所以反应物的总能量和生成物的总能量不可能相等,根据二者能量差异判断反应的热效应。12、A【解析】
分成两等份,再分别通入足量的NH3和SO2充分反应后,最终均有白色沉淀生成,因Ag+与足量氨水反应生成络离子,Al3+与氨水反应生成白色沉淀,Fe2+与氨水反应生成氢氧化亚铁最终转化为红褐色沉淀;另一份中,NO3﹣、SO2发生氧化还原反应生成SO42﹣,SO42﹣与Ag+或Ba2+结合生成白色沉淀,综上所述,一定含Al3+、NO3﹣,Ag+、Ba2+至少含一种,一定不含SO42﹣、AlO2﹣、Fe2+,不能确定是否含Na+、Cl﹣,答案选A。【点睛】本题考查常见离子的检验,为高频考点,把握常见离子之间的反应、白色沉淀的判断为解答的关键,侧重分析与推断能力的综合考查,充分考查了学生灵活应用基础知识的能力,易错点为Al3+与氨水反应生成白色沉淀,Fe2+与氨水反应生成氢氧化亚铁最终转化为红褐色沉淀,故排除Fe2+的存在。13、C【解析】A、根据工作原理,电解质环境为H+,根据原电池的工作原理,电子流入的一极为正极,即N极为正极,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O,故A说法正确;B、根据选项A的分析,消耗H+,N极附近溶液的pH升高,故B说法正确;C、正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O,消耗1molCr2O72-时,从交换膜左侧向右侧迁移至少有14molH+,故C说法错误;D、根据右边的图,当Cr2O72-浓度大时去除率变为0,Cr2O72-离子浓度较大时,可能会造成还原菌失活,故D说法正确。14、C【解析】
A项、D和T是质量数不同,质子数相同的氢的两种核素,故A错误;B项、是氢元素的一种核素,氢元素是指核电荷数即质子数为1的原子,符号为H,故B错误;C项、、、的质子数相同,中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素,故C正确;D项、该反应是原子核内发生的反应,属于核反应,不是化学反应,故D错误;故选C。15、B【解析】
A.陶瓷是传统硅酸盐材料,属于无机传统非金属材料,故A正确;B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸钾,故B不正确;C.该过程中反应为铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应类型为置换反应,故C正确;D.黄铜是铜锌合金,故D正确;答案:B。16、C【解析】
A.根据图示可知:溶液的pH=5时,硫元素的主要存在形式为HSO3-,A正确;B.根据图示可知:溶液的pH=7时,溶液中c(H+)=c(OH-),溶液中的电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),则c(Na+)=c(HSO3-)+2c(SO32-),c(Na+)>c(HSO3-)+c(SO32-),B正确;C.当向pH=8的溶液中滴加少量澄清石灰水,根据图像可知,随着pH的增大,α(SO32-)增大,α(HSO3-)减小,因此的值减小,C错误;D.在pH=3的溶液中滴加少量硫酸,溶液中c(H+)增大,根据图像可知α(HSO3-)减小,D正确;故合理选项是C。17、D【解析】
A.铁在碱性或者接近中性电解质溶液中主要发生吸氧腐蚀,属于电化学腐蚀,故A错误;B.铁在碱性或者接近中性电解质溶液中主要发生吸氧腐蚀,虽然苯可使NaCl溶液隔绝外界空气,但溶液中有溶解氧,氧气参与了反应,故B错误;C.铁在碱性或者接近中性电解质溶液中主要发生吸氧腐蚀,负极失电子形成Fe2+,方程式为:Fe-2e-=Fe2+,故C错误;D.铁在碱性或者接近中性电解质溶液中主要发生吸氧腐蚀,正极得电子生成氢氧根,电极方程式为:O2+4e-+2H2O→4OH-,故D正确;正确答案是D。18、A【解析】
物质发生化学反应就是构成物质的微粒重新组合的过程,分子分解成原子,原子再重新组合成新的分子,新的分子构成新的物质.氢分子和氮分子都是由两个原子构成,它们在固体催化剂的表面会分解成单个的原子,原子再组合成新的氨分子,据此解答。【详解】催化剂在起作用时需要一定的温度,开始时催化剂还没起作用,氮分子和氢分子在无规则运动,物质要在催化剂表面反应,所以催化剂在起作用时,氢分子和氮分子有序的排列在催化剂表面,反应过程中的最小微粒是原子,所以分子先断键形成原子,然后氢原子和氮原子结合成氨分子附着在催化剂表面,反应结束后脱离催化剂表面形成自由移动的氨气分子,从而完成反应,在有催化剂参加的反应中,反应物先由无序排列到有序排列再到无序排列,分子先分成原子,原子再结合成新的分子,A项正确;答案选A。19、D【解析】
根据物质的性质及反应现象分析解答。【详解】A.白色沉淀可以能是氯化银,溶液中可能含有银离子,应该先加盐酸排除银离子的干扰,故A错误;B.溶液中可能含有HSO3-,故B错误;C.具有漂白作用的不仅仅是二氧化硫,融入氯气也可以使品红褪色,故C错误;D.先通入酸性高锰酸钾溶液,目的是除去二氧化硫气体,再通入澄清石灰水变浑浊,说明产物是二氧化碳,进而证明亚硫酸的酸性强于碳酸,故D正确。故选D。【点睛】在物质检验的实验中,一定要注意排除其他物质的干扰,很多反应的现象是一样的,需要进一步验证,例如二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,但二氧化硫可以与酸性高锰酸钾反应,二氧化碳不可以。20、B【解析】A.提出原子学说的是卢瑟福,B.元素周期律的发现主要是门捷列夫所做的工作,C.提出分子学说的是阿伏加德罗,D.法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。故选择B。21、D【解析】
由周期表和题干只有M为金属元素可知:M为Al、X为Si、Y为N、Z为O,据此解答。【详解】由上述分析可知,M为Al、X为Si、Y为N、Z为O,A.具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小:M<Z,故A正确;B.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性:Z>Y,故B正确;C.X与Z形成的化合物为二氧化硅,为原子晶体,具有较高熔沸点,故C正确;D.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则X的最高价氧化物对应水化物的酸性比Y的弱,故D错误;故选:D。【点睛】比较简单离子半径时,先比较电子层数,电子层数越多,离子半径越大,当具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则简单离子半径大小。22、D【解析】
A.钠原子原子核外有11个电子,A错误;B.过氧化钠是离子化合物,B错误;C.碳酸氢钠只能完全电离产生钠离子和碳酸氢根离子,C错误;D.次氯酸钠溶液显碱性是由于次氯酸根的水解造成的,D正确;答案选D。二、非选择题(共84分)23、C12H9BrADCH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH344【解析】
(1)根据化合物Ⅰ的结构简式可写出其分子式为C12H9Br;(2)根据化合物Ⅱ的结构简式,其含有酯基,可发生水解反应,含有苯环,发生苯环上的硝化反应,没有醛基,不可与新制的Cu(OH)2共热生成红色沉淀,没有酚羟基,不可与FeCl3溶液反应显紫色,所以A、D正确,选择AD;(3)根据Ⅵ的结构简式及途径Ⅰ的信息,可推出Ⅴ的结构简式为BrCH2CH2COOCH2CH3,从而可知Ⅴ是由Ⅳ与乙醇发生酯化反应得到,可推出Ⅳ的结构简式为BrCH2CH2COOH,而化合物Ⅲ含有3个碳原子,且可发生加聚反应,从而可知化合物Ⅲ的结构简式为CH2=CHCOOH,故合成路线可表示为:CH2=CHCOOHBrCH2CH2COOHBrCH2CH2COOCH2CH3;(4)化合物Ⅴ的结构为BrCH2CH2COOCH2CH3,每个碳原子上的氢都相同,不同碳原子上的H原子不相同,所以应有4组峰;以氢原子H替代化合物Ⅵ中的ZnBr,所得化合物的结构简式为CH3CH2COOCH2CH3,其属于羧酸类的结构应为C4H9COOH,C4H9—为丁基,丁基有4种不同的结构的H原子,所以C4H9COOH的同分异构体共有4种;(5)根据题目信息,有机锌试剂(R—ZnBr)与酰氯()偶联可用于制备药物Ⅱ,因此化合物Ⅵ为BrZnCH2CH2COOCH2CH3,则要合成Ⅱ,Ⅶ为酰氯,根据Ⅱ的结构及途径Ⅰ合成化合物药物Ⅱ的方式,可推知Ⅶ的结构为。24、C7H8O羧基银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液NaOH的醇溶液,加热水解反应(或取代反应)+H2O+2H2O13【解析】
有机物B是芳香烃的含氧衍生物,其相对分子质量为108,B中氧的质量分数为14.8%,B中O原子个数==1,碳原子个数==7…8,所以B分子式为C7H8O,B中含有苯环且能连续被氧化,则B为,B被催化氧化生成M,M为,N为苯甲酸,结构简式为;
A发生水解反应生成醇和羧酸,C为羧酸,根据题给信息知,C发生取代反应生成D,D发生反应然后酸化得到E,E能生成H,D是含有氯原子的羧酸,则D在氢氧化钠的醇溶液中加热生成E,E发生加聚反应生成H,所以D为、E为、C为;D反应生成F,F能反应生成E,则D发生水解反应生成F,F为,F发生酯化反应生成G,根据G分子式知,G为;根据B、C结构简式知,A为,以此解答该题。【详解】(1)B为,分子式为C7H8O,D为,含氧官能团为羧基;
(2)由以上分析可知A为,M为,含有醛基,可用银氨溶液或新制备氢氧化铜浊液检验;
(3)通过以上分析知,条件I为氢氧化钠的醇溶液、加热;D为,D发生水解反应(取代反应)生成F;
(4)F发生消去反应生成E,反应方程式为+2H2O,F发生酯化反应生成G,反应方程式为+2H2O;
(5)N为苯甲酸,结构简式为,X是N的同系物,相对分子质量比N大14,即X中含有羧基,且分子中碳原子数比N多一个,根据条件:①含有苯环
②能发生银镜反应,说明含有醛基,③遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,如苯环含有2个取代基,则分别为-CH2CHO、-OH,有邻、间、对3种,如苯环含有3个取代基,可为-CH3、-CHO、-OH,有10种,共13种;其中核磁共振氢谱有五组峰,且吸收峰的面积之比为1:1:2:2:2的同分异构体的结构简式为。【点睛】以B为突破口采用正逆结合的方法进行推断,注意结合反应条件、部分物质分子式或结构简式、题给信息进行推断,注意:卤代烃发生反应条件不同其产物不同。25、温度计防止倒吸使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率不能氯化钙与葡萄糖酸不反应趁热过滤降低葡萄糖酸钙的溶解度,有利于其析出D【解析】
葡萄糖中加入3%的溴水并且加热,发生反应C6H12O6(葡萄糖)+Br2+H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+2HBr,得到葡萄糖酸和HBr,加入过量碳酸钙并加热,发生反应2C6H12O7(葡萄糖酸)+CaCO3→(C6H11O7)2
Ca
(葡萄糖酸钙)+H2O+CO2、CaCO3+2HBr=CaBr2+CO2↑+H2O,趁热过滤,然后加入乙醇得到葡萄糖酸钙悬浊液,过滤、洗涤、干燥得到葡萄糖酸钙,据此进行分析。【详解】(1)①根据流程可知溴水氧化葡萄糖时需要控制温度为55℃,所以还需要温度计;②倒置的漏斗可以起到防止倒吸的作用;(2)CaCO3固体需有剩余,可使葡萄糖酸充分反应,提高葡萄糖酸的转化率,符合强酸制弱酸原理,以确保葡萄糖酸完全转化为钙盐;(3)盐酸为强酸,酸性比葡萄糖酸强,氯化钙不能与葡萄糖酸直接反应得到葡萄糖酸钙,所以不宜用CaCl2替代CaCO3;(4)根据表格中葡萄糖酸钙的溶解度与温度可知葡萄糖酸钙冷却后会结晶析出,应趁热过滤;(5)葡萄糖酸钙在乙醇中的溶解度是微溶,可降低葡萄糖酸钙在溶剂中的溶解度,有利于葡萄糖酸钙的析出;(6)利用水可以将无机杂质溶解除掉,同时利用葡萄糖酸钙在乙醇中的微溶,减少葡萄糖酸钙的损失,所以应选“乙醇—水的混合溶液”进行洗涤。26、除去氯气中的HCl气体;观察产生气泡的速度来调节流速和体积比1:32Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3Cl-O-Cl除去Cl2O中的Cl2,提高制得的HClO的纯度DBC制备的HClO的浓度大,纯度高,不含有Cl-57.6【解析】
该实验属于物质制备类实验,所需原料为氯气和空气,并且要注意体积比1:3这个要求;因此就出现了这两个问题:(1)原料Cl2含有杂质需要除杂;(2)如何准确地控制两种原料气体积比;带着问题分析每个装置的作用就不难发现D装置就恰好能解决上述两个问题。接下来,由于B中的制备反应是气体与固体的反应,所以产物中肯定含有未反应完全的原料气,所以这里又出现了一个问题:未反应完的原料气是否会干扰后续的制备,如何除去;通过分析不难发现装置C恰好可以解决上述问题;最终在装置E中,成功制备了纯度较高的次氯酸溶液。【详解】(1)装置D的作用一方面要对装置A制备的Cl2进行净化除杂,另一方面也要保证空气和氯气的最佳体积比;所以D的作用为:除去氯气中的HCl杂质,同时观察气泡的速度来调节氯气和空气的体积比至1:3;(2)根据题意,B中发生的反应为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaCl+2NaHCO3,Cl2O中的O为-2价,Cl为+1价,所以该反应是氯元素的歧化反应;根据Cl2O中氯和氧的价态可推测其结构为Cl-O-Cl;(3)题干中提到,用水吸收Cl2O制得次氯酸溶液,Cl2O中不能含有Cl2,而B处的反应是气体与固体的反应,必然会有一部分Cl2无法反应,因此,需要对B装置的出口气体进行除氯气操作,C中的CCl4由于与Cl2极性相近,可以将Cl2吸收,所以C的作用即:除去中的Cl2,提高次氯酸溶液的纯度;(4)结合以上分析,可知连接顺序为A→D→B→C→E;(5)氯气直接溶解在水中会生成盐酸杂质,并且由于Cl2在水中溶解度很小,所以制备的次氯酸的浓度也不高,因此该方法的优点为:制备的次氯酸溶液浓度大,纯度高;(6)由题可知,E中次氯酸的含量为0.4mol,根据E中发生的反应:,可知E中参与反应的n(Cl2O)=0.2mol,所以总共生成的Cl2O的物质的量为。根据Cl2O的制备反应方程式可知,所需碳酸钠的物质的量为:,那么至少需要含水量8%的碳酸钠的质量为。【点睛】在考虑制备类实验的装置连接顺序时,可先找出其中的原料发生装置,反应制备装置和尾气处理装置,再根据具体信息考虑这些装置之间的除杂干燥防倒吸问题,最终设计出合理的连接顺序。27、2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸防止倒吸(或作安全瓶)2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O加大氮气的通入量酸式滴定管(或移液管)淀粉溶液溶液蓝色退去0.04000【解析】
(3)ClO2有强氧化性,容易氧化乳胶,量取ClO2溶液时,不可用碱式滴定管,可用酸式滴定管或移液管。标定ClO2浓度的思路为:ClO2将I-氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,据此计算解答。【详解】(1)ClO2将CN-氧化成CO2和N2,自身被还原为Cl-,结合电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒可得离子方程式为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-,故答案为:2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-;(2)①二氧化氯体积分数大于10%即可能发生爆炸,通入氮气除起到搅拌作用外,还可以稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸,故答案为:稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸;②ClO2极易溶于水,如果没有B,极易引起倒吸,所以B的作用是:防止倒吸(或作安全瓶),故答案为:防止倒吸(或作安全瓶);③NaClO3作氧化剂、H2O2作还原剂,结合原子守恒、得失电子守恒可得方程式为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O,故答案为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O;④当看到装置C中导管液面上升,说明ClO2的含量偏高了,要加大氮气的通入量,以免爆炸,故答案为:加大氮气的通入量;(3)ClO2有强氧化性,量取ClO2溶液时,可用酸式滴定管或移液管,ClO2将KI氧化成I2,再用Na2S2O3标准液滴定生成的I2,反应涉及碘单质,可用淀粉溶液做指示剂,I2遇淀粉溶液呈蓝色,当I2反应完时,溶液蓝色褪去。根据电子得失守恒、原子守恒有:2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3,消耗0.1000mol·L-1的Na2S2O3标准液20.00mL,即消耗Na2S2O3物质的量=0.1000mol·L-1×20.00mL×10-3=2×10-3mol,由2ClO2~2Cl-~10e-~10I-~5I2~10Na2S2O3可知,n(ClO2)===4×10-4mol,c(ClO2)==0.04000mol/L,故答案为:酸式滴定管(或移液管);淀粉溶液;溶液蓝色退去;0.04000。28、-195.2kJ/mol减小常温下,V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g)和2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应都很慢<1.89×104减小该反应为气体体积减小的放热反应,通入高温He相当于加热;同时容器的体积增大,相当于减小压强,平衡均左移,产率减小该反应正向为放热反应,平衡时温度越高,SO2的转化率越低,故T3比T2高,高温下,反应②平衡向左移动,生成的V2O4固体覆盖在V2O5固体的表面,减小了V2O5与SO2气体的接触面积,使得V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g)的反应速率降低B【解析】
(1)结合已知热化学方程式,根据盖斯定律进行计算;(2)由图像可知,随反应前加入O2量的变化,SO2未参与反应,V2O4逐渐减少,V2O5逐渐增多,根据反应条件和反应方程式分析反应的发生;(3)①温度越高,反应速率越大;②由图像可知,在T2温度下,该反应达到平衡状态时,SO2的转化率为90%,则可列出三段式,计算平衡时气体总物质的量,再根据恒温恒压下,气体的体积之比等于物质的量之比可得,计算平衡时容器的体积,从而计算平衡时气体的浓度,进而计算该反应的平衡常数;通入高温He相当于加热,同时容器的体积会增大,再结合平衡移动规律分析;③结合平衡移动规律以及V2O5催化反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的历程分析原因;(4)根据V2O5催化反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的历程分析。【详解】(1)已知热化学方程式①V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g)△H1=+1.6kJ·mol-1;②2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s)△H2=-2.4kJ·mol-1;根据盖斯定律可知,由2×①+②可得目标方程式2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),则△H3=2△H1+△H2=+1.6kJ·mol-1×2-2.4kJ·mol-1=-195.2kJ/mol,降低温度,反应速率会减小,故答案为:-195.2kJ/mol;减小;(2)由图像可知,随反应前加入O2量的变化,SO2未参与反应,V2O4逐渐减少,V2O5逐渐增多,由此可知,容器中发生反应2V2O4(s)+O2(g)2V2O5(s),而反应V2O5(s)+SO2(g)V2O4(s)+SO3(g)和2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)几
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