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文档简介
2024届四川省成都市棠湖中学高三最后一模化学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。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、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是A.常温下,pH=2的H2SO4溶液1L中,硫酸和水电离的H+总数为0.01NAB.1molH2O最多可形成4NA个氢键C.用浓盐酸分别和MnO2、KClO3反应制备1mol氯气,转移的电子数均为2NAD.常温常压下,O2与O3的混合气体16g,分子总数为NA2、下列说法不正确的是A.淀粉能水解为葡萄糖 B.油脂属于天然有机高分子C.鸡蛋煮熟过程中蛋白质变性 D.食用新鲜蔬菜和水果可补充维生素C3、邻甲基苯甲酸主要用于农药、医药及有机化工原料的合成,其结构简式为,下列关于该物质的说法正确的是()。A.该物质能与溴水生成白色沉淀B.该物质含苯环的同分异构体中能水解且含有甲基的共5种C.1mol该物质最多能与4molH2生加成反应D.该物质中所有原子共平面4、设NA为阿伏加德罗常数的值。(离子可以看作是带电的原子)下列叙述正确的是()A.标准状况下,22.4LSO3中所含的分子数为NAB.0.1mol•L-1的Na2CO3溶液中,CO32-的数目小于0.1NAC.8.0g由Cu2S和CuO组成的混合物中,所含铜原子的数目为0.1NAD.标准状况下,将2.24LCl2通入水中,转移电子的数目为0.1NA5、海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。下列有关说法正确的是A.用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3B.溴元素在第③、⑤中被氧化,在第④中被还原C.工业上一般用金属钠与无水MgCl2反应制取Mg单质D.海水中还含有碘元素,只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质6、在恒温条件下,向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2,发生如下两个反应:①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1<0平衡常数K1②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H2<0平衡常数K210分钟时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,10分钟内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)。下列说法不正确的是()A.反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为K1B.平衡后c(Cl2)=2.5×10-2mol/LC.其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2增大D.平衡时NO2的转化率为50%7、W、X、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Z是非金属元素,W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应生成盐和水,向一定量的W的最高价氧化物对应的水化物溶液中逐滴加人XZ3溶液,生成的沉淀X(OH)3的质量随XZ3溶液加人量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是A.d点对应的溶液中:K+、NH4+、CO32-、I-B.c点对应的溶液中:Ag+、Ca2+、NO3-、Na+C.b点对应的溶液中:Na+、S2-、SO42-、Cl-D.a点对应的溶液中:Na+、K+、S042-、HCO3-8、常温下,向21mL1.1mol•L-1HB溶液中逐滴滴入1.1mol•L-1NaOH溶液,所得PH变化曲线如图所示。下列说法错误的是A.OA各点溶液均存在:c(B-)>c(Na+)B.C至D各点溶液导电能力依次增强C.点O时,pH>1D.点C时,X约为11.49、关于如图装置中的变化叙述错误的是A.电子经导线从锌片流向右侧碳棒,再从左侧碳棒流回铜片B.铜片上发生氧化反应C.右侧碳棒上发生的反应:2H++2e→H2↑D.铜电极出现气泡10、下列说法或表示方法中正确的是A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多B.由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ可知,金刚石比石墨稳定C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+285.8kJD.在稀溶液中:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)+53.7kJ,若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ11、莲花清瘟胶囊对新冠肺炎轻症状患者有显著疗效,其有效成分绿原酸存在如图转化关系,下列有关说法正确的是A.H的分子式为C17H14O4B.Q中所有碳原子不可能都共面C.1mol绿原酸与足量NaHCO3溶液反应,最多放出1molCO2D.H、Q、W均能发生氧化反应、取代反应、显色反应12、下列有关叙述不正确的是A.能源是人类生活和社会发展的基础,地球上最基本的能源是太阳能B.钛合金主要用于制作飞机发动机部件,工业上可用钠与四氯化钛溶液反应制取C.借助扫描道显微镜,应用STM技术可以实现对原子或分子的操纵D.燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都可以减少酸雨的产生13、在2L的密闭容器中,发生反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)+131.5kJ,5min后达到平衡,固体减少了24g,则A.ρ气体不变时反应达到平衡状态 B.v正(CO)为2.4mol/(L∙min)C.若容器体积缩小,平衡常数减小 D.增大C的量,平衡右移14、某有机化合物,只含碳、氢二种元素,相对分子质量为56,完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O。它可能的结构共有(需考虑顺反异构)A.3种 B.4种 C.5种 D.6种15、下列操作能达到实验目的的是目的实验操作AAl2O3有两性将少量Al2O3分别加入盐酸和氨水中B浓硫酸有脱水性蔗糖中加入浓硫酸,用玻璃棒充分搅拌C检验SO42-向某溶液中滴加少量酸化的BaCl2溶液D检验Fe2+向某溶液中滴入氯水,再滴入KSCN溶液A.A B.B C.C D.D16、下列各组物质既不是同系物又不是同分异构体的是()A.甲酸甲酯和乙酸 B.对甲基苯酚和苯甲醇C.油酸甘油酯和乙酸乙酯 D.软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯17、常温下,用0.1000NaOH溶液滴定20.00mL某未知浓度的CH3COOH溶液,滴定曲线如右图所示。已知在点③处恰好中和。下列说法不正确的是()A.点①②③三处溶液中水的电离程度依次增大B.该温度时CH3COOH的电离平衡常数约为C.点①③处溶液中均有c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)D.滴定过程中可能出现:c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-)18、如图表示某个化学反应过程的能量变化。该图表明()A.催化剂可以改变该反应的热效应B.该反应是个放热反应C.反应物总能量低于生成物D.化学反应遵循质量守恒定律19、下列化学用语正确的是A.CH4分子的球棍模型: B.乙烯的结构简式:CH2CH2C.1,3-丁二烯的分子式:C4H8 D.聚丙烯的链节:20、下列实验对应的现象及结论均正确且两者具有因果关系的是选项实验现象结论A将SO2通入BaCl2溶液中,然后滴入HNO3有白色沉淀生成,且白色沉淀不溶于稀硝酸所得的沉淀为BaSO3,后转化为BaSO4B向足量含有淀粉的FeI2溶液中滴加2滴氯水溶液变蓝还原性:I->Fe2+C向FeCl2溶液中加入Na2O2粉末出现红褐色沉淀和无色液体FeCl2溶液部分变质D将浓硫酸滴入蔗糖中并搅拌得黑色蓬松的固体并有刺激性气味该过程中浓硫酸仅体现了吸水性和脱水性A.A B.B C.C D.D21、美国《Science》杂志曾经报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰。有关原子晶体干冰的推断错误的是A.有很高的熔点和沸点 B.易汽化,可用作制冷材料C.含有极性共价键 D.硬度大,可用作耐磨材料22、下列气体能使湿润的蓝色石蕊试纸最终变红的是()A.NH3 B.SO2 C.Cl2 D.CO二、非选择题(共84分)23、(14分)有机物M()是某抗病毒药物的中间体,它的一种合成路线如下:已知:①②回答下列问题:(1)有机物A的名称是_____,F中含有的官能团的名称是_____。(2)A生成B所需的试剂和反应条件是_____。(3)F生成G的反应类型为_____。(4)G与NaOH溶液反应的化学方程式为_____。(5)有机物I的结构简式为_____。(6)参照上述合成路线,以乙烯为起始原料(无机试剂任选),设计制备E的合成路线____________________。24、(12分)新泽茉莉醛是一种名贵的香料,合成过程中还能得到一种PC树脂,其合成路线如图。已知:①RCHO+R′CH2CHO+H2O②RCHO+HOCH2CH2OH+H2O③+2ROH+HCl(1)E的含氧官能团名称是_________,E分子中共面原子数目最多为___________。(2)写出反应①的化学方程式_________________________________。(3)写出符合下列条件并与化合物E互为同分异构体的有机物结构简式____________。a.能与浓溴水产生白色沉淀b.能与溶液反应产生气体c.苯环上一氯代物有两种(4)反应②的反应类型是_______。(5)已知甲的相对分子质量为30,写出甲和G的结构简式____________、___________。(6)已知化合物C的核磁共振氢谱有四种峰,写出反应③的化学方程式______________。(7)结合已知①,以乙醇和苯甲醛()为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)______________________________。25、(12分)废旧电池中的Zn、Mn元素的回收,对环境保护有重要的意义。锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和碳粉包围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。I.回收锌元素,制备ZnCl2步骤一:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水,搅拌,充分溶解,经过滤分离得固体和滤液;步骤二:处理滤液,得到ZnCl2·xH2O晶体;步骤三:将SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体混合制取无水ZnCl2。制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹持及加热装置略)的装置如下:已知:SOCl2是一种常用的脱水剂,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解,与水剧烈水解生成两种气体。(1)接口的连接顺序为a→___→____→h→i→___→___→___→e。(2)三颈烧瓶中反应的化学方程式:____。(3)步骤二中得到ZnCl2·xH2O晶体的操作方法:___。(4)验证生成物中含有SO2的现象为:___。II.回收锰元素,制备MnO2(5)步骤一得到的固体经洗涤,初步蒸干后进行灼烧,灼烧的目的____。III.二氧化锰纯度的测定称取1.0g灼烧后的产品,加入1.34g草酸钠(Na2C2O4)固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到100mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度线,从中取出10.00mL,用0.0200mol/L高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为10.00mL。(6)写出MnO2溶解反应的离子方程式___。(7)产品的纯度为____。26、(10分)PCl3是磷的常见氯化物,可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下:熔点/℃沸点/℃密度/g/mL化学性质黄磷44.1280.51.822P+3Cl2(少量)2PCl32P+5Cl2(过量)2PCl5PCl3-11275.51.574遇水生成H3PO4和HCl,遇氧气生成POCl3I.PCl3的制备如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。回答下列问题:(1)仪器乙的名称是____;与自来水进水管连接的接口编号是____(填“a"或“b”)。(2)实验前需先向仪器甲中通入一段时间CO2,然后加热,再通入干燥C12。干燥管中碱石灰的作用主要是:①____;②___。(3)实验室制备Cl2的离子方程式为___;实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是____。II.测定PC13的纯度测定产品中PC13纯度的方法如下:迅速称取4.100g产品,水解完全后配成500mL溶液,取出25.00mL加入过量0.1000mol/L20.00mL碘溶液,充分反应后再用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定过量的碘,终点时消耗12.00mLNa2S2O3溶液。已知:H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其它反应。(4)根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为____;若滴定终点时仰视读数,则PC13的质量分数__(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。III.PC13水解生成的H3PO3性质探究(5)请你设计一个实验方案,证明H3PO3为二元酸:____。27、(12分)实验室常用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2(反应装置如图所示)(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是______(填序号)A.往烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.往烧瓶中加入浓盐酸(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止.为测定已分离出过量MnO2后的反应残余液中盐酸的浓度,探究小组提出下列实验方案:甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。乙方案:采用酸碱中和滴定法测定。丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。丁方案:与足量Zn反应,测量生成的H2体积。继而进行下列判断和实验:判定甲方案不可行,理由是______________。(3)进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。a.量取试样20.00mL,用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为_____mol·L-1b.平行滴定后获得实验结果。采用此方案还需查阅资料知道的数据是:________。(4)丙方案的实验发现,剩余固体中含有MnCO3,说明碳酸钙在水中存在______,测定的结果会:______(填“偏大”、“偏小”或“准确”)(5)进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器具已略去)①使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将_________转移到_____________中。②反应完毕,每间隔1分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是______(排除仪器和实验操作的影响因素)。28、(14分)氢气既是一种清洁能源,又是一种化工原料,在国民经济中发挥着重要的作用。(1)氢气是制备二甲醚的原料之一,可通过以下途径制取:Ⅰ.2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)△HⅡ.2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=akJ•mol-1②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ•mol-1③CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g)△H3=ckJ•mol-1则反应Ⅱ的△H____kJ•mol-1(2)氢气也可以和CO2在催化剂(如Cu/ZnO)作用下直接生成CH3OH,方程式如下CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),现将1molCO2(g)和3molH2(g)充入2L刚性容器中发生反应,相同时间段内测得CH3OH的体积分数φ(CH3OH)与温度(T)的关系如图所示:①经过10min达到a点,此时CH3OH的体积分数为20%.则v(H2)=___(保留三位小数)。②b点时,CH3OH的体积分数最大的原因是___。③b点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH的体积分数为30%,则反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)④a点和b点的v逆,a__b(填“>”“<”或”=”)若在900K时,向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OH和H2O,达平衡后φ(CH3OH)___30%。⑤在900K及以后,下列措施能提高甲醇产率的是____(填字母)a.充入氦气b.分离出H2Oc.升温d.改变催化剂(3)H2还可以还原NO消除污染,反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=k•c2(NO)•c(H2)(k是速率常数,只与温度有关),上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)⇌N2(g)+H2O2(g)△H1;ii.H2O2(g)+H2(g)⇌2H2O(g)△H2化学总反应分多步进行,反应较慢的一步控制总反应速率,上述两步反应中,正反应的活化能较低的是___(填“i”或“ii”)29、(10分)碳酸锂是生产锂离子电池的重要原料。(1)碳酸锂制取锂的反应原理为:①Li2CO3Li2O+CO2;②Li2O+CCO+2Li。锂原子的电子排布式为_____;CO2的结构式为_____;反应②中涉及的化学键类型有_____。(2)氢负离子(H﹣)与锂离子具有相同电子层结构,试比较两者微粒半径的大小,并用原子结构理论加以解释_____(3)电池级碳酸锂对纯度要求很高,实验室测定Li2CO3产品纯度的方法如下:称取1.000g样品,溶于2.000mol/L10.00mL的硫酸,煮沸、冷却,加水定容至100mL.取定容后的溶液10.00mL,加入2滴酚酞试液,用0.100mol/L标准NaOH溶液滴定过量的硫酸,消耗NaOH溶液13.00mL。①定容所需要玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、_____和_____。②滴定终点的判断依据为_____。③样品的纯度为_____。
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、A【解析】
A.常温下,1LpH=2的H2SO4溶液中,硫酸和水电离的H+总数为(10-2+10-12)mol/L×1L×NA=0.01NA,A正确;B.在冰中,1个H2O与4个H2O形成4个氢键,平均每个水分子形成2个氢键,则1molH2O最多可形成2NA个氢键,B不正确;C.MnO2与浓盐酸反应制备1mol氯气,转移的电子数为2NA,KClO3与浓盐酸反应制备1mol氯气(反应方程式为ClO3-+5Cl-+6H+==3Cl2↑+3H2O),转移的电子为NA,C不正确;D.采用极端分析法,O2与O3各16g,分子总数分别为NA和NA,则16g混合气,所含分子数介于二者之间,D不正确;故选A。【点睛】在冰中,每个水分子与周围的水分子可形成4个氢键,我们易认为平均每个水分子能形成4个氢键,从而产生错解。2、B【解析】
A.淀粉是多糖,水解最终产物是葡萄糖,A正确;B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯,属于天然有机物,但不是高分子化合物,B错误;C.鸡蛋煮熟过程中,蛋白质分子结构发生了变化,不具有原来蛋白质的生理功能,物质的化学性质也发生了改变。因此鸡蛋煮熟过程是蛋白质变性,C正确;D.新鲜蔬菜和水果含有丰富的维生素C,因此食用新鲜蔬菜和水果可补充维生素C,D正确;故合理选项是B。3、B【解析】
A.邻甲基苯甲酸中不含酚羟基,不能与溴水生成白色沉淀,故A错误;B.能水解说明含有酯基,甲酸酯基与甲基处于邻、间、对位有3种,再加上苯甲酸甲酯和乙酸苯酯一共5种,故B正确;C.该物质中只有苯环与氢气加成,则1mol该物质最多能与3mol氢气发生加成反应,故C错误;D.甲基碳属于饱和碳原子,其与周围四个原子构成空间四面体结构,不能全部共面,故D错误。综上所述,答案为B。【点睛】能与氢气发生加成反应是有苯环、碳碳双键、碳碳三键、醛基、酮,注意酯基和羧基不与氢气发生加成反应。4、C【解析】
A.标准状况下,SO3为固体,不能利用22.4L/mol计算所含的分子数,A不正确;B.没有提供0.1mol•L-1的Na2CO3溶液的体积,无法计算CO32-的数目,B不正确;C.8.0gCu2S和8.0gCuO所含铜原子都为0.1mol,则8.0g混合物所含铜原子的数目为0.1NA,C正确;D.2.24LCl2通入水中,与水反应的Cl2的物质的量小于0.1mol,转移电子的数目小于0.1NA,D不正确。故选C。5、B【解析】
A、澄清的石灰水和碳酸氢钠或碳酸钠都反应生成碳酸钙沉淀,现象相同,不能鉴别,错误,不选A;B、溴元素在③⑤中化合价升高,被氧化,在④中化合价降低,被还原,正确,选B;C、工业上有电解氯化镁的形式制取镁单质,不是用金属钠置换出镁,错误,不选C;D、还有的碘元素是碘离子形式,不能升华,错误,不选D。答案选B。6、C【解析】
A.①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1<0平衡常数K1=c(ClNO)c②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H2<0平衡常数K2=c2反应4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=c2(NO)∙c(Cl2)c4B.10min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol,10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L•min),则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3mol/(L•min)×10min×2L=0.15mol,设①中反应的NO2为xmol,②中反应的Cl2为ymol,则:2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)xmol0.5xmol2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)2ymolymol2ymol则0.5x+2y=0.15,(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4,联立方程,解得x=0.1、y=0.05,故平衡后c(Cl2)=0.1mol-0.05mol2L=2.5×10-2mol/L,BC.平衡常数只受温度影响,其他条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2不变,C错误;D.平衡时NO2的转化率为0.1mol0.2mol×100%=50%,故合理选项是C。7、C【解析】
W、X、Z依次为Na、Al、Cl。分析反应历程可知a点溶液为强碱性溶液,HCO3-不可以大量共存;b点溶液为中性溶液,对应离子可以大量共存;c点溶液中存在Cl-可与Ag+生成白色沉淀;d点溶液中存在Al3+可与CO32-发生双水解。答案选C。8、D【解析】
A.OA各点显酸性,则c(H+)>c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(B-),则c(B-)>c(Na+),A选项正确;B.C至D各点溶液中,C点浓度为1.15mol·L-1,C之后加入的c(NaOH)为1.1mol·L-1,导电能力依次增强,B选项正确;C.定性分析有:氢氧化钠溶液滴入21mL时达到终点,pH>7,HB为弱酸,O点pH>1,C选项正确;D.C点为刚好反应完全的时候,此时物质c(NaB)=1.15mol·L-1,B-水解常数为Kh=11-14/(2×11-5)=5×11-11,B-水解生成的c(OH-)==5×11-6mol·L-1,C点c(H+)=2×11-9mol·L-1,C点pH=9-lg2=8.7,即x=8.7,D选项错误;【点睛】C选项也可进行定量分析:B点有c(B-)=c(Na+)=19.9×11-3×1.1÷(21×11-3+19.9×11-3),c(HB)=(21.1×11-3-19.9×11-3)×1.1÷(21×11-3+19.9×11-3),则c(B-)/c(HB)=199,K=c(H+)c(B-)/c(HB)=1×11-7×199=1.99×11-5,则HB为弱酸,O点的pH>1。9、B【解析】
右边装置能自发的进行氧化还原反应,所以右边装置是原电池,锌易失电子而作负极,铜作正极;左边装置连接外加电源,所以是电解池,连接锌棒的电极是阴极,连接铜棒的电极是阳极。根据原电池和电解池原理进行判断。【详解】A.根据原电池工作原理可知:电子从负极锌沿导线流向右侧碳棒,再从左侧碳棒流回正极铜片,故A正确;B.根据氧化还原的实质可知:锌片上失电子发生氧化反应,铜片上得电子发生还原反应,故B错误;C.根据电解池工作原理可知:左侧碳棒是电解池阳极,阳极上应该是氯离子放电生成氯气,右侧碳棒是阴极,该电极上发生的反应:2H++2e→H2↑,故C正确;D.根据原电池工作原理可知:铜电极是正极,正极端氢离子得电子放出氢气,故D正确;答案选B。10、D【解析】
A.等质量的硫蒸气比硫固体含有的能量高,因此二者分别完全燃烧,前者放出的热量多,A错误;B.物质含有的能量越低,物质的稳定性就越强,由C(金刚石)→C(石墨)+119kJ是放热反应,说明金刚石不如石墨稳定,B错误;C.燃烧热是1mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,在101Kpa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则2molH2完全燃烧产生液态水放出的热量是571.6kJ,则氢气燃烧的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)+571.6kJ,C错误;D.由于浓硫酸溶于水会放出热量,所以若将含0.5molH2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出的热量大于53.7kJ,D正确;故合理选项是D。11、C【解析】
A.分子中每个节点为C原子,每个C原子连接四个键,不足键用H原子补齐,则H的分子式为C17H16O4,故A错误;B.Q中苯环是平面结构,所有碳原子共面,碳碳双键是平面结构,两个碳原子共面,与双键上的碳原子直接相连的原子可共面,则Q中所有碳原子可能都共面,故B错误;C.该有机物中含苯环、酚-OH、C=C、-COOC-、-COOH、-OH,其中羧酸的酸性强于碳酸HCO3-,酚羟基的酸性比碳酸HCO3-弱,则该有机物只有-COOH与NaHCO3溶液,1mol绿原酸含有1mol-COOH,与足量NaHCO3溶液反应,最多放出1molCO2,故C正确;D.H、Q中都含有苯环和酚羟基,在一定条件下苯环可以发生取代反应,酚羟基可发生氧化反应和显色反应,W中没有苯环,不含酚羟基,不能发生显色反应,故D错误;答案选C。【点睛】本题中能与碳酸氢钠反应的官能团有羧基,不包括酚羟基,酚羟基的酸性弱于碳酸,化学反应符合强酸制弱酸的规则,故酚羟基不能和碳酸氢钠反应。12、B【解析】
A.地球上的能源主要来源于太阳能,通过植物的光合作用被循环利用,故A正确;B.钛合金工业上可用钠与四氯化钛固体反应制取,钠可以和盐溶液中的水反应,不能置换出单质钛,故B错误;C.科学仪器的使用利于我们认识物质的微观世界,现在人们借助扫描隧道显微镜,应用STM技术可以“看”到越来越细微的结构,并实现对原子或分子的操纵,故C正确;D.SO2和NOx的排放可导致酸雨发生,则燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施,故D正确;答案选B。13、A【解析】
A.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)是气体体积增大的反应,反应过程中体积不变,当气体质量不变时反应到达平衡,此时ρ气体不变,ρ气体不变时反应达到平衡状态,故A正确;B.5minC(s)减少了=2mol,根据反应关系C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)可知△c(CO)==1mol/L,v正(CO)==0.2mol▪L-1▪min-1,故B错误;C.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)是气体体积增大的反应,若容器体积缩小,压强增大,平衡左移,平衡常数和温度有关系,压强改变,平衡常数不变,故C错误;D.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)中C是固体,增大C的量其浓度不变,平衡不移动,故D错误;正确答案是A。【点睛】C项注意:平衡常数是化学反应的特性常数。它不随物质的初始浓度(或分压)而改变,仅取决于反应的本性。一定的反应,只要温度一定,平衡常数就是定值,其他任何条件改变都不会影响它的值。14、D【解析】
该有机物完全燃烧生成的二氧化碳和水的物质的量相等,则满足CnH2n,根据相对分子量为56可得:14n=56,n=4,该有机物分子式为C4H8,可能为丁烯或环丁烷、甲基环丙烷,若为丁烯,则丁烯的碳链异构的同分异构体为:①CH3CH2CH=CH2、②CH3CH=CHCH3、③(CH3)2C=CH2,其中①和③不存在顺反异构,②存在顺反异构,所以属于烯烃的同分异构体总共有4种;还有可能为环丁烷或者甲基环丙烷,所以分子式为C4H8的同分异构体总共有6种。故选:D。【点睛】完全燃烧时产生等物质的量的CO2和H2O,则该烃中C、H原子个数之比为1:2,设该有机物分子式为CnH2n,则14n=56,解得n=4,再根据分子式为C4H8的碳链异构及顺反异构确定同分异构体的种类。15、B【解析】
A.Al(OH)3是两性氢氧化物,只溶于强酸、强碱,不溶于氨水,故A错误;B.浓硫酸能将蔗糖中H、O以2∶1水的形式脱去,体现浓硫酸的脱水性,故B正确;C.向某溶液中滴加少量酸化的BaCl2溶液可能生成氯化银或硫酸钡白色沉淀,不能检验硫酸根离子,故C错误;D.氯气具有氧化性,可以将亚铁离子氧化,生成三价铁离子,三价铁离子可以和KSCN溶液发生显色反应,显红色,不能确定是含有亚铁离子还是铁离子,故D错误;故选B。16、C【解析】
A.甲酸甲酯和乙酸分子式相同,结构不同,属于同分异构体,A不合题意;B.对甲基苯酚和苯甲醇分子式相同,结构不同,属于同分异构体,B不合题意;C.油酸甘油酯是不饱和酯,乙酸乙酯是饱和酯,分子式不同,结构不相似,则既不是同系物,又不是同分异构体,C符合题意;D.软脂酸甘油酯和硬脂酸甘油酯,结构相似,分子组成上相差2个CH2,互为同系物,D不合题意;故选C。17、C【解析】
点③处恰好中和,反应生成醋酸钠,原溶液中醋酸的浓度为:=0.10055mol/L,A.溶液中氢离子或氢氧根离子浓度越大,水的电离程度越小,在逐滴加入NaOH溶液至恰好完全反应时,溶液中氢离子浓度减小,水的电离程度逐渐增大,A项正确;B.点②处溶液的pH=7,此时c(Na+)=c(CH3COO−)==0.05mol/L,c(H+)=10−7mol/L,此时溶液中醋酸的浓度为:−0.05mol/L=0.000275mol/L,所以醋酸的电离平衡常数为:K==≈1.8×10−5,B项正确;C.在点③处二者恰好中和生成醋酸钠,根据质子守恒可得:c(OH−)=c(CH3COOH)+c(H+),C项错误;D.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(Na+)>c(OH-),根据电荷守恒规律可知,此情况可能出现,如溶液中存在大量醋酸和少量醋酸钠时,D项正确;答案选C。18、B【解析】
A.由图可知,加入催化剂能降低反应的活化能,但反应热不变,A项错误;B.由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,故为放热反应,B项正确;C.由图象可知,反应物总能量大于生成物总能量,C项错误;D.化学反应一定遵循质量守恒定律,但是根据题目要求,图示不能说明质量守衡,D项错误。答案选B。19、A【解析】
A正确;B、结构简式中,只有单键可以省略,碳碳双键等不可以省略,乙烯的结构简式应该是CH2=CH2,B错误;C、C4H8是丁烯的分子式,1,3-丁二烯的分子式为C4H6,C错误;D、丙烯的分子式为CH2=CH-CH3,聚丙烯的结构简式为:,其链节应该是,D错误;故选A。【点睛】①A选项是一个常考的出题方式,一定要注意球棍模型和比例模型的说法,也要注意比例模型中原子半径的比例大小是否符合实际情况;②简单分子的分子式的确定可以直接套用通式来确定,考生需要在平时的学习中记忆各类有机物的通式,以及减氢原子的规律。20、B【解析】
A.二氧化硫与氯化钡不反应,但溶解的二氧化硫能够被硝酸氧化生成硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀,结论不正确,故A错误;D.氯水先氧化碘离子生成碘单质,则溶液变蓝,可知还原性:I->Fe2+,故B正确;C.过氧化钠具有强氧化性,与水反应生成碱,过氧化钠可氧化亚铁离子,因此出现红褐色沉淀和无色液体,该现象不能说明FeCl2溶液是否变质,故C错误;D.浓硫酸滴入蔗糖中,使蔗糖脱水,反应放热,然后C与浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫等,主要体现了浓硫酸的脱水性和氧化性,结论不正确,故D错误;故选B。21、B【解析】
A.原子晶体具有很高的熔点、沸点,所以原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,故A正确;B.原子晶体干冰有很高的沸点,不易汽化,不可用作制冷材料,故B错误;C.不同非金属元素之间形成极性键,二氧化碳中存在O=C极性键,故C正确D.原子晶体硬度大,所以原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料,故D正确;故选:B。22、B【解析】
A.NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨在水中电离出OH-,水溶液呈碱性,NH3使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝,A不符合题意;B.SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸在水中电离出H+,溶液显酸性,SO2使湿润的蓝色石蕊试纸变红,B符合题意;C.Cl2溶于水生成盐酸、次氯酸,盐酸具有酸性,HClO具有强氧化性,Cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,C不符合题意;D.CO不溶于水,CO不能使湿润的蓝色石蕊试纸发生颜色变化,D错误;答案为B。【点睛】Cl2溶于水生成盐酸、次氯酸,盐酸使蓝色石蕊变红,次氯酸氧化后红色褪去。二、非选择题(共84分)23、甲苯羧基浓硝酸、浓硫酸、水浴加热取代反应CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2OCH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH【解析】
(A)与混酸在水浴加热条件下发生取代反应生成(B);B被MnO2氧化,将-CH3氧化为-CHO,从而生成(C);C发生还原反应生成(D)。(E)发生氧化生成(F);F与Br2在PBr3催化下发生取代反应生成(G);G在碱性条件下发生水解反应生成(H);依据M和D的结构,可确定I为,是由H在氧化剂作用下发生氧化反应生成;D与I发生反应生成(M)。【详解】(1)有机物A为,其名称是甲苯,F为,含有的官能团的名称是羧基。答案为:甲苯;羧基;(2)由(A)在混酸作用下生成(B),所需的试剂和反应条件是浓硝酸、浓硫酸、水浴加热。答案为:浓硝酸、浓硫酸、水浴加热;(3)(F)与Br2在PBr3催化下生成(G),反应类型为取代反应。答案为:取代反应;(4)(G)与NaOH溶液反应,-COOH、-Br都发生反应,化学方程式为CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O。答案为:CH3-CH2-CHBr-COOH+2NaOHCH3-CH2-CH(OH)-COONa+NaBr+H2O;(5)依据M和D的结构,可确定I为,是由H在氧化剂作用下发生氧化反应生成。答案为:;(6)由乙烯制CH3CH2CH2CH2OH,产物中碳原子数刚好为反应物的二倍,可依据信息②进行合成,先将乙烯制乙醇,然后氧化得乙醛,再发生信息②反应,最后加氢还原即得。制备E的合成路线为CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH。答案为:CH2=CH2CH3CH2OHCH3CHOCH3CH=CHCHOCH3CH2CH2CH2OH。【点睛】合成有机物时,先从碳链进行分析,从而确定反应物的种类;其次分析官能团的变化,在此点,题给流程图、题给信息的利用是解题的关键所在;最后将中间产物进行处理,将其完全转化为目标有机物。24、羟基、醛基16加成反应(或还原反应)HCHO【解析】
反应①是苯与溴发生取代反应生成A,A为,结合B的分子式可知,A发生水解反应生成B,B为。结合D的分子式与E的结构简式可知D为。对比E与新泽茉莉醛的结构简式,结合F→G的反应条件及信息①②,可知E→F发生信息②中的反应,F→G发生信息①中的反应,且甲的相对分子质量为30,可推知甲为HCHO、F为、G为,G与氢气发生加成反应生成新泽茉莉醛。结合C的分子式可知,2分子苯酚与1分子HCHO反应生成C,化合物C能发生信息③中的反应,说明C中含有羟基,且C核磁共振氢谱有四种峰,可推知C为,结合信息③可知PC树脂结构简式为,据此分析解答(1)~(6);(7)结合已知①,乙醇催化氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛反应得到,再进一步氧化生成,最后与乙醇发生酯化反应得到目标物,据此书写合成路线图。【详解】(1)E为,含氧官能团有羟基、醛基,E分子中苯环、-CHO均为平面结构,且直接相连的原子共面,共面原子数目最多为16个,故答案为羟基、醛基;16;(2)反应①的化学方程式为,故答案为;(3)E为,与化合物E互为同分异构体的有机物符合条件:a.能与浓溴水产生白色沉淀,说明含酚-OH;b.能与NaHCO3溶液反应产生气体,说明含-COOH;c.苯环上一氯代物有两种,则苯环上有2种H,则符合条件的E的同分异构体为,故答案为;(4)反应②中G()与氢气发生加成反应生成新泽茉莉醛,故答案为加成反应;(5)由上述分析可知甲和G分别为HCHO、,故答案为HCHO;;(6)反应③的化学方程式为n+n+(2n-1)HCl,故答案为n+n+(2n-1)HCl;(7)以乙醇和苯甲醛()为原料,合成,乙醇氧化生成乙醛,乙醛与苯甲醛反应生成苯丙烯醛,再将-CHO氧化为-COOH,最后在与乙醇发生酯化反应,则合成流程为CH3CH2OHCH3CHO,故答案为CH3CH2OHCH3CHO。【点睛】本题的难点是物质结构的推导,要注意充分利用题示已知信息和各小题中提供的条件。本题的易错点为(6),要注意方程式的配平。25、fgbcdxSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ZnCl2蒸发浓缩、冷却结晶、过滤品红溶液褪色除去碳粉,并将MnOOH氧化为MnO2MnO2+C2O42-+4H+Mn2++2CO2↑+2H2O43.5%【解析】
Ⅰ.SOCl2吸收结晶水得到SO2与HCl,用冰水冷却收集SOCl2,浓硫酸吸收水蒸气,防止溶液中水蒸气进入,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气种二氧化硫与HCl,防止污染环境,注意防止倒吸。III.该滴定实验的原理为利用高猛酸钾标准液来测定未反应的草酸根的量,从而确定与草酸根反应的二氧化锰的量。【详解】Ⅰ.(1)根据分析可知装置的连接顺序为f→g→h→i→b→c→d→e,(2)三颈烧瓶中为SOCl2与ZnCl2·xH2O中的结晶水的反应,SOCl2遇水剧烈反应生成SO2与HCl,所以反应方程式为:xSOCl2+ZnCl2·xH2O=xSO2↑+2xHCl↑+ZnCl2;(3)由溶液得到晶体,可进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;(4)二氧化硫可使品红溶液褪色,所以当生成物中有二氧化硫时会观察到品红溶液褪色;II.(5)固体含有碳和MnOOH,灼烧可生成二氧化碳,以除去碳,且将MnOOH氧化为MnO2,故答案为:除去碳粉,并将MnOOH氧化为MnO2;III.(6)MnO2溶解在草酸钠中,二氧化锰会将草酸根氧化得到锰离子和二氧化碳,结合电荷守恒和质量守恒书写可得离子方程式为:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O;(7)高猛酸钾在酸性环境下也可以将草酸根氧化,反应方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,根据方程式可知存在数量关系:2MnO4-~5C2O42-,则10.00mL待测液中剩余的n(C2O42-)=0.0200mol/L×0.01L×=0.0005mol,则总剩余的n(C2O42-)=0.0005mol×=0.005mol,总的草酸根的物质的量为=0.01mol,则与二氧化锰反应的n(C2O42-)=0.01mol-0.005mol=0.005mol,根据反应方程式MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O可知n(MnO2)=0.005mol,所以产品的纯度为【点睛】第(2)题的方程式书写为易错点,要注意与SOCl2反应的不是单纯的水,而是ZnCl2·xH2O中的结晶水,所以在方程式中不能写水;从溶液中获取晶体的一般操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、(洗涤、干燥)。26、直形冷凝管b防止空气中水蒸气进入而使PCl3水解吸收多余的C12,防止污染环境MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O防止生成PCl593.9%偏大用与H3PO3相同浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,若消耗的碱的体积为酸的二倍,则说明H3PO3为二元酸【解析】
I.根据实验装置图分析仪器名称及连接方式;根据实验目的及题干信息分析装置的作用和操作时的注意事项;根据氯气的制备原理书写离子方程式;II.根据滴定原理计算样品的质量分数,并进行误差分析;III.根据二元酸与一元碱反应的物质的量之比用滴定法设计方案进行探究。【详解】I.(1)根据图示装置图知,仪器乙的名称是直形冷凝管;冷凝水下进上出,则与自来水进水管连接的接口编号是b,故答案为:冷凝管;b;(2)根据题干信息知PCl3遇水会水解,且氯气有毒,所以干燥管中碱石灰的作用主要是:①防止空气中水蒸气进入而使PCl3水解;②吸收多余的C12,防止污染环境;故答案为:防止空气中水蒸气进入而使PCl3水解;吸收多余的C12,防止污染环境;(3)实验室制备用浓盐酸和二氧化锰加热制备Cl2,其离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;由题干信息分析知,P与过量Cl2反应生成PCl5,所以实验过程中,通入氯气的速率不宜过快的原因是防止生成PCl5,故答案为:MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O;防止生成PCl5;II.(4)通过H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其它反应。0.1000mol/L碘溶液20.00mL中含有碘单质的物质的量为:0.1000mo1/L×0.020L=0.002mo1,根据反应I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6可知,与磷酸反应消耗的碘单质的物质的量为:0.002mo1-0.1000mo1/L×0.012L×1/2=0.0014mo1,再由H3PO3+H2O+I2=H3PO4+2HI可知,25mL三氯化磷水解后的溶液中含有的H3PO3的物质的量为:n(H3PO3)=n(I2)=0.0014mo1,500mL该溶液中含有H3PO3的物质的量为:0.0014mo1×=0.028mol,所以4.100g产品中含有的三氯化磷的物质的量为0.028mol,该产品中PC13的质量分数为:;若滴定终点时仰视读数,则读取数值偏大,导致最终的质量分数偏大,故答案:93.9%;偏大;III.(5)若H3PO3为二元酸,则与氢氧化钠反应的物质的量之比为1:2,则可以用与H3PO3相同浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,若消耗的碱的体积为酸的二倍,则说明H3PO3为二元酸,故答案为:用与H3PO3相同浓度的氢氧化钠溶液进行滴定,若消耗的碱的体积为酸的二倍,则说明H3PO3为二元酸。27、ACB残余清液中,n(Cl-)>n(H+)0.1100Mn2+开始沉淀时的pH沉淀溶解平衡偏小锌粒残余清液装置内气体尚未冷却至室温【解析】
(1)依据反应物及制取气体的一般操作步骤分析解答;(2)甲方案中二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,氯化锰也会与硝酸银反应;(3)依据滴定实验过程中的化学反应列式计算;(4)部分碳酸钙沉淀转化成碳酸锰沉淀,会造成称量剩余的固体质量偏大;(5)依据锌粒与稀盐酸反应生成氢气的反应为放热反应分析解答。【详解】(1)实验室用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2,实验顺序一般是组装装置,检查气密性,加入固体药品,再加入液药品,最后再加热,因此检查装置气密性后,先加入固体,再加入液体浓盐酸,然后加热,则依次顺序是ACB,故答案为:ACB;(2)二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,氯化锰也会与硝酸银反应,即残余清液中,n(Cl-)>n(H+),不能测定盐酸的浓度,所以甲方案错误,故答案为:残余清液中,n(Cl-)>n(H+)(或二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰,也会与硝酸银反应);(3)a、量取试样20.00mL,用0.1000mol•L-1NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,由cHClVHCl=cNaOHVNaOH可得出盐酸的浓度为=0.1100mol/L;故答案为:0.1100;b、反应后的溶液中含有氯化锰,氯化锰能够与NaOH反应生成氢氧化锰沉淀,因此采用此方案还需查阅资料知道的数据是Mn2+开始沉淀时的pH,故答案为:Mn2+开始沉淀时的pH;
(4)难溶性碳酸钙转化为碳酸锰说明实现了沉淀的转化,说明碳酸钙在水中存在沉淀溶解平衡;由于部分碳酸钙转化成碳酸锰沉淀,导致称量剩余的固体质量会偏大,使得盐酸的量偏少,实验结果偏小,故答案为:沉淀溶解平衡;偏小;(5)①丁同学的方案中使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将Y形管中的锌粒慢慢转移到残余清液中反应,故答案为:锌粒;残余清液;②金属与酸的反应为放热反应,反应完毕,气体温度较高,因此随着时间的延长,气体体积逐渐减小,当温度冷却到室温后,气体体积不再改变,故答案为:装置内气体尚未冷却至室温。【点睛】掌握气体制备实验的一般步骤和实验探究方法是解题的关键。本题的易错点为(5)②,要注意金属与酸的反应为放热反应。28、(2a+2b-c)0.086mol/(L•min)反应达到平衡状态<>bii【解析】
(1)已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=akJ•mol-1,②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ•mol-1,③CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g)△H3=ckJ•mol-1,盖斯定律计算(①+②)×2-③得到反应Ⅱ2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)的△H;(2)①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),现将1molCO2(g)和3molH2(g)充入2L刚性容器中发生反应,经过10min达到a点,此时CH3OH的体积分数为20%.结合三行计算列式计算;②b点时,CH3OH的体积分数最大的原因是此点反应达到平衡状态;③b点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH的体积分数为30%,三行计算列式计算平衡物质的量,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数;④a点v正>v逆,b点v正=v逆,温度升高反应速率增大,若在900K时,向此刚性容器中再充入等物质的量的CH3OH和H2O,相当于总压增大平衡正向进行;⑤在900K及以后,能提高甲醇产率的是改变条件平衡正向进行;(3)反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(g),该反应速率表达式v=k•c2(NO)•c(H2),反应速率是由第一步决定,反应活化能大。【详解】(1)已知:①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=akJ•mol-1②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H2=bkJ•mol-1③CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g)△H3=ckJ•mol-1盖斯定律计算(①+②)×2-③得到反应Ⅱ2CO(g)+4H2(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=(2a+2b-c)KJ/mol,故答案为:(2a+2b-c);(2)①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),现将1molCO2(g)和3molH2(g)充入2L刚性容器中发生反应,经过10min达到a点,此时CH3OH的体积分数为20%。结合三行计算列式计算,设消耗二氧化碳物质的量为x,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)起始量(mol)1300变化量(mol)x3xxx平衡量(mol)1-x3-3xxxCH3OH的体积分数==20%,x=mol,v(H2)==0.086mol/(L•min),故答案为:0.086mol/(L•min);②b点时,CH3OH的体积分数最大的原因是反应达到平衡状态,故答案为:反应达到平衡状态;③b点时,容器内平衡压强为P0,CH3OH的体积分数为30%,消耗二氧化碳物质的量y,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)起始量(mol)1300变化量(mol)y3yyy平衡量(mol)1-y3-3yy
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