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文档简介
2024年广东省广雅中学高考冲刺化学模拟试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.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、2019年6月6日,工信部正式向四大运营商颁发了5G商用牌照,揭示了我国5G元年的起点。通信用磷酸铁锂电池具有体积小、重量轻、高温性能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池,电池总反应为M1-xFexPO4+LiC6LiM1-xFexPO4+6C,其原理如图所示,下列说法正确的是()A.充电时,正极质量增加B.放电时,电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极C.充电时,阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6D.放电时,Li+移向石墨电极2、阿魏酸是传统中药当归、川穹的有效成分之一,工业上合成阿魏酸的原理如下,下列说法不正确的是+H2O+CO2A.阿魏酸分子式为C10H10O4B.阿魏酸存在顺反异构C.方程式中三种有机物均可与NaOH、Na2CO3反应D.可用酸性KMnO4溶液检测上述反应是否有阿魏酸生成3、下列说法错误的是A.过氧碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)具有碳酸钠和H2O2的双重性质,可作去污剂、消毒剂B.亚硝酸钠具有防腐的作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期。C.不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的D.“碳纳米泡沫”与石墨烯互为同分异构体4、在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是BA.B.C.D.5、NH4NO3溶液受热可发生分解反应:NH4NO3N2↑+HNO3+H2O(未配平)。用NA表示阿伏加德罗数的值,下列说法正确的是()A.分解时每生成2.24L(标准状况)N2,转移电子的数目为0.6NAB.2.8gN2中含有共用电子对的数目为0.3NAC.56gFe与足量热浓硝酸反应生成NO2分子的数目为3NAD.0.1mol·L-1NH4NO3溶液中,NH4+的数目小于0.1NA6、下列物质属于只含共价键的电解质的是()A.SO2 B.C2H5OH C.NaOH D.H2SO47、利用如图装置模拟铁的电化学保护。下列说法正确的是A.若X为锌棒,开关K置于M处,为外加电流阴极保护法B.若X为碳棒,开关K置于N处,为牺牲阳极阴极保护法C.若X为锌棒,开关K置于M处,Zn极发生:Zn-2e→Zn2+D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生还原反应8、硼氢化钠(NaBH4)可用作还原剂和塑料发泡剂。它在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法不正确的是A.NaBH4中氢元素的化合价为+1价B.若用D2O代替H2O,反应后生成的气体中含有H2、HD和D2C.通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率D.NaBH4与水反应的离子方程式为:BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H29、NA表示阿伏加德罗常数的值。俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金、染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑。下列有关说法正确的是A.1L.0.25mol/L.Na2SO4溶液中含有的氧原子数目为NAB.1L.0.1mol/LNa2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NAC.生成1mol还原产物时转移电子数为8NAD.通常状况下,11.2L.CO2中含有的共价键数目为2NA10、2019年4月20日,药品管理法修正草案进行二次审议,牢筑药品安全防线。运用现代科技从苦艾精油中分离出多种化合物,其中四种的结构如下:下列说法不正确的是A.②③分子中所有的碳原子不可能处于同一平面内B.②、④互为同分异构体C.④的一氯代物有6种D.①②③均能使酸性高锰酸钾溶液褪色11、实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是()A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中C.仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品12、实验室进行加热的方法有多种,其中水浴加热的局限性是()A.加热均匀 B.相对安全 C.达到高温 D.较易控温13、化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法错误的是A.大量使用含丙烷、二甲醚等辅助成分的“空气清新剂”会对环境造成新的污染B.制造普通玻璃的原料为石英砂(Si02)、石灰石(CaCO3)和纯碱C.髙锰酸钾溶液、酒精、双氧水能杀菌消毒,都利用了强氧化性D.红柿摘下未熟,每篮用木瓜三枚放入,得气即发,并无湿味。”文中的“气”是指乙烯14、已知一定温度下硫酸铜受热分解生成氧化铜、三氧化硫、二氧化硫和氧气;三氧化硫和二氧化硫都能被氢氧化钠溶液吸收。现进行如下实验:①加热10g硫酸铜粉末至完全分解,②将生成的气体通入足量浓氢氧化钠溶液。反应结束后称量①中固体质量变为5g,②中溶液增加了4.5g。该实验中硫酸铜分解的化学方程式是A.3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑ B.4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑C.5CuSO45CuO+SO3↑+4SO2↑+2O2↑ D.6CuSO46CuO+4SO3↑+2SO2↑+O2↑15、碲被誉为“现代工业的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。下列有关说法正确的是()已知:①“焙烧”后,碲主要以TeO2形式存在②TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱A.“焙烧”用到的主要硅酸盐产品仪器:蒸发皿、酒精灯、玻璃棒B.“还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2C.为加快“氧化”速率温度越高越好D.TeO2是两性氧化物,碱浸时反应的离子方程式为TeO2+2OH-=TeO32-+H2O16、化学与生产、生活和社会密切相关。下列有关说法正确的是()A.食品袋中放置的CaO可防止食品氧化变质B.华为继麒麟980之后自主研发的7m芯片问世,芯片的主要成分是二氧化硅C.纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子,其本质是纳米铁粉对重金属离子较强的物理吸附D.SO2具有漂白性可用来漂白纸浆、毛、丝、草帽辫17、T℃时,分别向10mL浓度均为0.1mol·L-1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol·L-1的Na2S溶液,滴加过程中-lgc(Cu2+)和-lgc(Zn2+)与Na2S溶液体积(V)的关系如图所示[已知:Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),lg3≈0.5]。下列有关说法错误的是()。A.a~b~d为滴定ZnCl2溶液的曲线B.对应溶液pH:a<b<eC.a点对应的CuCl2溶液中:c(Cl-)<2[c(Cu2+)+c(H+)]D.d点纵坐标约为33.918、我国改革开放以来取得了很多世界瞩目的科技成果。下列有关说法正确的是()选项ABCD科技成果蛟龙号潜水器探取到的多金属结核样品中的主要成分有锰、铜等港珠澳大桥斜拉桥锚具材料采用的低合金钢国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷中国天眼传输信息用的光纤材料相关说法这些金属元素均属于主族元素具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能属于新型有机材料主要成分是单晶硅A.A B.B C.C D.D19、将下列物质按电解质、非电解质、弱电解质分类顺序排列,正确的是()A.硫酸烧碱醋酸B.硫酸铜醋酸C.高锰酸钾乙醇醋酸D.磷酸二氧化碳硫酸钡20、有关元素性质递变规律的叙述正确的是A.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低B.同主族元素从上到下,氢化物的熔点逐渐降低C.同周期元素(除零族元素外)从左到右,简单离子半径逐渐减小D.同周期元素(除零族元素外)从左到右,原子失电子能力逐渐减弱21、化合物X(5没食子酰基奎宁酸)具有抗氧化性和抗利什曼虫活性而备受关注,X的结构简式如图所示。下列有关X的说法正确的是()A.分子式为C14H15O10B.分子中有四个手性碳原子C.1molX最多可与4molNaOH反应D.1molX最多可与4molNaHCO3反应22、单质钛的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法制取二氧化钛,再由二氧化钛制金属钛,主要反应有:①FeTiO3+3H2SO4=Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O②Ti(SO4)2+3H2O=H2TiO3↓+2H2SO4③H2TiO3TiO2+H2O④TiO2+2C+2Cl2TiCl4↑+CO↑⑤TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti下列叙述错误的是()A.反应①属于非氧化还原反应B.反应②是水解反应C.反应④中二氧化钛是氧化剂D.反应⑤表现了金属镁还原性比金属钛强二、非选择题(共84分)23、(14分)有两种新型的应用于液晶和医药的材料W和Z,可用以下路线合成。已知以下信息:①(R1、R2、R3、R4为氢原子或烷烃基)②1molB经上述反应可生成2molC,且C不能发生银镜反应③(易被氧化)④+CH3-CH=CH2请回答下列问题:(1)化合物A的结构简式____________,A→B的反应类型为_______________。(2)下列有关说法正确的是____________(填字母)。A.化合物B中所有碳原子不在同一个平面上B.化合物W的分子式为C11H16NC.化合物Z的合成过程中,D→E步骤为了保护氨基D.1mol的F最多可以和4molH2反应(3)C+D→W的化学方程式是________________________。(4)写出同时符合下列条件的Z的所有同分异构体的结构简式:_____________________。①遇FeCl3溶液显紫色;②红外光谱检测表明分子中含有结构;③1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。(5)设计→D合成路线(用流程图表示,乙烯原料必用,其它无机过剂及溶剂任选)______________。示例:CH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH324、(12分)现有五种可溶性物质A、B、C、D、E,它们所含的阴、阳离子互不相同,分别含有五种阳离子Al3+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、K+和五种阴离子NO3-、OH-、Cl-、CO32-、Xn-(n=1或2)中的一种。(1)通过比较分析,无需检验就可判断其中必有的两种物质是________和_______。(2)物质C中含有离子Xn-。为了确定Xn-,现将(1)中的两种物质记为A和B,当C与A的溶液混合时产生白色沉淀,继续加入过量A溶液白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,则C为______(填化学式)。写出部分白色沉淀溶解的离子方程式______。(3)将19.2gCu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现,则物质D一定含有上述离子中的________(填相应的离子符号),写出Cu溶解的离子方程式_________,若要将Cu完全溶解,至少加入H2SO4的物质的量是__________。(4)E溶液与氢碘酸反应时可生成使淀粉变蓝的物质,写出该反应的化学方程式为_________。25、(12分)甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,相对分子质量46),俗名蚁酸,是最简单的羧酸,无色而有刺激性气味的易挥发液体。熔点为8.6℃,沸点100.8℃,25℃电离常数Ka=1.8×10-4。某化学兴趣小组进行以下实验。Ⅰ.用甲酸和浓硫酸制取一氧化碳A.B.C.D.(1)请说出图B中盛装碱石灰的仪器名称__________。用A图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,反应的化学方程式是________;实验时,不需加热也能产生CO,其原因是_______。(2)如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→__________(按气流方向,用小写字母表示)。Ⅱ.对一氧化碳的化学性质进行探究资料:ⅰ.常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,可用于检验CO;ⅱ.一定条件下,CO能与NaOH固体发生反应:CO+NaOHHCOONa利用下列装置进行实验,验证CO具有上述两个性质。(3)打开k2,F装置中发生反应的化学方程式为_____________;为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是_________,H装置的作用是____________。(4)现需验证E装置中CO与NaOH固体发生了反应,某同学设计下列验证方案:取少许固体产物,配置成溶液,在常温下测该溶液的pH,若pH>7,证明CO与NaOH固体发生了反应。该方案是否可行,请简述你的观点和理由:________,_________。(5)25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh的数量级为____________。若向100ml0.1mol.L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol.L-1的HCl溶液,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为_________。26、(10分)为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl),甲、乙、丙三位学生分别设计了一套实验方案。学生甲的实验流程如图所示:学生乙设计的实验步骤如下:①称取样品,为1.150g;②溶解后配成250mL溶液;③取20mL上述溶液,加入甲基橙2~3滴;④用0.1140mol/L的标准盐酸进行滴定;⑤数据处理。回答下列问题:(1)甲学生设计的定量测定方法的名称是___法。(2)试剂A可以选用___(填编号)a.CaCl2b.BaCl2c.AgNO3(3)操作Ⅱ后还应对滤渣依次进行①___、②___两个实验操作步骤。其中,证明前面一步的操作已经完成的方法是___;(4)学生乙某次实验开始滴定时,盐酸溶液的刻度在0.00mL处,当滴至试剂B由___色至___时,盐酸溶液的刻度在14.90mL处,乙同学以该次实验数据计算此样品中Na2CO3的质量分数是___(保留两位小数)。乙同学的这次实验结果与老师给出的理论值非常接近,但老师最终认定他的实验方案设计不合格,你认为可能的原因是什么?___。(5)学生丙称取一定质量的样品后,只加入足量未知浓度盐酸,经过一定步骤的实验后也测出了结果。他的实验需要直接测定的数据是___。27、(12分)硫酸四氨合铜晶体常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质溶于水,不溶于乙醇、乙醚,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol/L的硫酸、浓氨水、10%NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500mol/L稀盐酸、0.500mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。I.CuSO4溶液的制备①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌,放置冷却。②在蒸发皿中加入30mL3mol/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。③趁热过滤得蓝色溶液。(1)A仪器的名称为____。(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因_____II.晶体的制备将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作(3)已知浅蓝色沉淀的成分为,试写出生成此沉淀的离子反应方程式_________。(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是__。III.氨含量的测定精确称取mg晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1mLC1mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用C2mol/LNaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗V2mLNaOH溶液。(5)A装置中长玻璃管的作用_____,样品中氨的质量分数的表达式_______。(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏高的原因是_______。A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视C.滴定过程中选用酚酞作指示剂D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁。28、(14分)在钯基催化剂表面上,甲醇制氢的反应历程如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。(1)的△H=_____________kJ·mol-1;该历程中最大能垒(活化能)E正=____________kJ·mol-1,写出该步骤的化学方程式_________________。(2)在一定温度下,CO和H2混合气体发生反应:,反应速率υ=υ正-υ逆=k正c(CO)·c2(H2)-k逆c(CH3OH),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。达到平衡后,若加入高效催化剂,将___________(填“增大”、“减小”或“不变”);若升高温度,将____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)353K时,在刚性容器中充入CH3OH(g),发生反应:。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:t/min05101520∞p/kPa101.2107.4112.6116.4118.6121.2①若升高反应温度至373K,则CH3OH(g)分解后体系压强p∞(373K)___________121.2kPa(填“大于”、“等于”或“小于”),原因是________________________。②353K时,该反应的平衡常数KP=__________(kPa)2(KP为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。29、(10分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。CO2可以被NaOH溶液捕获,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。(1)下列有关该方法的叙述中正确的是______。a.能耗大是该方法的一大缺点b.整个过程中,只有一种物质可以循环利用c.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤d.该方法可减少碳排放,捕捉到的CO2还可用来制备各种化工产品(2)若所得溶液pH=13,CO2主要转化为______(写离子符号)。已知CS2与CO2分子结构相似,CS2的电子式是______,CS2熔点高于CO2,其原因是______。(3)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)-120kJ,补全下图中CO2与CH4催化重整反应的能量变化示意图(即,注明生成物能量的大致位置及反应热效应数值)_______________(4)常温下,在2L密闭容器中,下列能说明该反应达到平衡状态的是______。a.每消耗16gCH4的同时生成4gH2b.容器中气体的压强不再改变c.混和气体的平均相对分子质量不发生改变d.容器中气体的密度不再改变反应进行到10min时,CO2的质量减少了8.8g,则0~10min内一氧化碳的反应速率是______。(5)按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如图所示。此反应优选温度为900℃的原因是______。
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、C【解析】
A.充电时,正极发生的反应为LiM1-xFexPO4-e-=M1-xFexPO4+Li+,则正极的质量减小,故A错误;B.放电时,石墨电极为负极,电流由磷酸铁锂电极流向石墨电极,故B错误;C.充电时,阴极上锂离子得电子,则阴极反应式为Li++6C+e-═LiC6,故C正确;D.放电时,阳离子向正极移动,石墨电极为负极,则Li+移向磷酸铁锂电极,故D错误;故选:C。2、D【解析】
A.根据结构简式可知,阿魏酸分子式为C10H10O4,A项正确;B.阿魏酸含有碳碳双键,存在顺反异构,B项正确;C.酚羟基和羧基与NaOH、Na2CO3反应,C项正确;D.能使酸性高锰酸钾溶液褪色的不仅有碳碳双键,醛类、酚类、某些醇等也能使其褪色,则香兰素和阿魏酸,都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能检测,D项错误;答案选D。3、D【解析】
A、过氧化氢(H2O2)常用作氧化剂、漂白剂和消毒剂,为了贮存、运输、使用的方便,工业上将过氧化氢转化为固态的过碳酸钠晶体(2Na2CO3•3H2O2),该晶体具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,选项A正确;B、亚硝酸具有防腐作用,所以可在食品中适量添加以延长保质期,但是亚硝酸盐会危害人体健康,应控制用量,选项B正确;C、不锈钢是通过改变材料的内部结构达到防锈蚀的目的,指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢,选项C正确;D、“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同性质的单质,二者互为同素异形体而不是同分异构体,选项D错误;答案选D。4、B【解析】
A.铁与水蒸气在高温下反应生成四氧化三铁,不是生成三氧化二铁,不能一步实现,故A错误;B.氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸分解放出氧气,能够一步实现转化,故B正确;C.氧化铜溶于盐酸生成氯化铜,直接加热蒸干得不到无水氯化铜,需要在氯化氢氛围中蒸干,故C错误;D.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,不能一步实现,故D错误;故选B。【点睛】本题的易错点为C,要注意氯化铜水解生成的氯化氢容易挥发,直接蒸干得到氢氧化铜,得不到无水氯化铜。5、B【解析】
NH4NO3溶液受热可发生分解反应:5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O。【详解】A.该反应属于归中反应,NH4+中-3价的氮元素升高为0价,被氧化,NO3-中+5价的氮元素降低为0价,被还原,被氧化的氮原子与被还原的氮原子的物质的量之比为5∶3,每生成4molN2,转移15mol电子,所以,当生成0.1molN2时,转移电子的物质的量为×0.1mol=0.375mol,转移的电子数为0.375NA,A错误;B.N2的结构式为N≡N,1个N2分子含有3对共用电子,2.8gN2的物质的量为0.1mol,含有的共用电子对数为0.3NA,B正确;C.浓硝酸具有强氧化性,可将铁氧化为+3价,本身被还原为NO2,56gFe的物质的量为1mol,可失去3mol电子,所以,反应生成3molNO2,但有一部分NO2转化为N2O4,最终生成的NO2分子数少于3NA,C错误;D.已知硝酸铵溶液的物质的量浓度,但未告知溶液的体积,不能确定含有硝酸铵的物质的量,无法计算含有NH4+的数目,D错误;故答案为:B。6、D【解析】
A.SO2不能电离属于非电解质,故A错误;B.C2H5OH不能电离属于非电解质,故B错误;C.NaOH是离子化合物,含有离子键和共价键,溶于水导电属于电解质,故C错误;D.H2SO4是共价化合物只含共价键,溶于水导电属于电解质,故D正确;故答案选D。7、C【解析】
A.若X为锌棒,开关K置于M处,该装置是原电池,锌易失电子作负极、铁作正极,作正极的铁被保护,这种方法称为牺牲阳极阴极保护法,故A错误;B.若X为碳棒,开关K置于N处,该装置是电解池,碳作阳极、铁作阴极,作阴极的铁被保护,这种方法称为外加电流阴极保护法,故B错误;C.若X为锌棒,开关K置于M处时,该装置是原电池,活泼金属锌失电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故C正确;D.若X为碳棒,开关K置于N处时,该装置是电解池,阳极X上是氢氧根离子失电子发生氧化反应,故D错误;故答案为C。8、A【解析】
A.B为ⅢA元素,其化合价为+3价,NaBH4中氢元素的化合价为-1价,故A说法错误;B.由图示可知BH4-中的H原子与H2O中H结合为H2,当若用D2O代替H2O,形成的氢气有三种,即D2、HD和H2,故B说法正确;C.反应物在催化剂表面反应,催化剂对反应物吸附,生成产物后会解吸,通过控制催化剂的用量和表面积,可以控制氢气的产生速率,故C说法正确;D.NaBH4与水反应为氢元素的归中反应,反应方程式为BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2↑,故D说法正确;答案:A。9、C【解析】
解答本类题目要审清选项中涉及的以下几个方面:①要审清所求粒子的种类,如分子、原子、离子、质子、中子、电子等,②涉及物质的体积时要审清物质的状态和温度、压强,③涉及中子数和化学键的计算,要审清相关物质的结构和特殊物质的摩尔质量,④涉及化学反应要明确相关反应的特点和电子转移;⑤涉及溶液中的微粒要关注电离和水解;⑥要注意审清运算公式。【详解】A项、溶剂水分子中也含有氧原子,故无法计算1L0.25mol/LNa2SO4溶液中含有的氧原子数目,故A错误;B项、Na2S溶液中S2-水解:S2-+H2OHS-+OH-,导致阴离子总数增多,则阴离子数目大于0.1NA,故B错误;C项、由方程式可知反应的还原产物为硫化钠,生成1mol硫化钠时转移电子数为1mol×[6-(-2)]=8mol,个数为8NA,故C正确;D项、通常状况下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,11.2LCO2的物质的量小于0.5mol,所含有的共价键数目小于2NA,故D错误。故选C。【点睛】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算,注意气体摩尔体积的适用范围和溶液中的水也含有氧原子是解答关键。10、B【解析】
A.②含有饱和碳原子、,具有甲烷的结构特征,则所有的碳原子不可能在同一个平面上,故A正确;B.②、④的分子式不同,分别为C10H18O、C10H16O,则二者不是同分异构体,故B错误;C.④结构不对称,一氯代物有6种,故C正确;D.①、②均含有碳碳双键,可被酸性高锰酸钾氧化,③的苯环上含有甲基,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,故D正确;答案选B。【点睛】本题的易错点为A,有机物分子中只要含有饱和碳原子(包括:-CH3、-CH2-、、)中的一种,分子中的所有原子就不可能处于同一平面内,含有、,分子中的碳原子就不可能共平面。11、D【解析】
A.水浴加热可保持温度恒定;B.混合时先加浓硝酸,后加浓硫酸,最后加苯;C.冷凝管可冷凝回流反应物;D.反应完全后,硝基苯与酸分层。【详解】A.水浴加热可保持温度恒定,水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度,A正确;B.混合时先加浓硝酸,再加浓硫酸,最后加苯,因此混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中,B正确;C.冷凝管可冷凝回流反应物,则仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率,C正确;D.反应完全后,硝基苯与酸分层,应分液分离出有机物,再蒸馏分离出硝基苯,D错误;故合理选项是D。【点睛】本题考查化学实验方案的评价,把握物质的性质、混合物分离提纯、物质的制备、实验技能为解答的关键。注意实验的评价性分析。12、C【解析】
水浴加热的优点是受热均匀、便于控温,且相对较安全,但由于加热的温度只能在100℃以下,故缺点是无法达到高温。故选:C。13、C【解析】
A.丙烷、二甲醚都有一定的毒性,会对环境造成污染,故A不选;B.SiO2和CaCO3、Na2CO3在玻璃熔炉里反应生成Na2SiO3和CaSiO3,和过量的SiO2共同构成了玻璃的主要成分,故B不选;C.髙锰酸钾溶液和双氧水杀菌消毒,利用了强氧化性,酒精没有强氧化性,故C选;D.成熟的水果能释放乙烯,乙烯可以促进果实成熟,故D不选。故选C。14、B【解析】
由“反应结束后称量①中固体质量变为5g,②中溶液增加了4.5g”可知,氢氧化钠溶液完全吸收了二氧化硫和三氧化硫,然后根据质量守恒定律分析每个装置的质量变化情况,从而分析反应中各物质的质量。【详解】根据质量守恒定律分析,反应生成气体的质量为10.0g−5.0g=5g,生成氧化铜的质量为5g;氢氧化钠溶液完全吸收了二氧化硫和三氧化硫,其质量为4.5g,生成的氧气的质量为5g−4.5g=0.5g;则参加反应的硫酸铜和生成氧化铜及生成的氧气的质量比为10g:5g:0.5g=20:10:1,表现在化学方程式中的化学计量数之比为(20÷160):(10÷80):(1÷32)=4:4:1,故该反应的化学方程式为:4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑,故答案为:B。【点睛】本题解题的关键是根据反应的质量差分析出各物质的质量,然后求出方程式中物质的化学计量数。15、D【解析】
由工艺流程分析可知,铜阳极泥经O2焙烧得到TeO2,碱浸时TeO2与NaOH反应得到Na2TeO3,再经过氧化和酸化得到TeO42-,TeO42-与Na2SO3发生氧化还原反应得到粗碲,3SO32-+TeO42-+2H+===Te↓+H2O+3SO42-,结合选项分析即可解答。【详解】A.“焙烧”硅酸盐产品主要用到的仪器有:坩埚、泥三角、酒精灯和玻璃棒,不能用蒸发皿,A选项错误;B.还原时发生反应:3SO32-+TeO42-+2H+===Te↓+H2O+3SO42-,氧化剂为TeO42-,还原剂SO32-,物质的量之比与化学计量数成正比,故为1:3,B选项错误;C.“氧化”时氧化剂为H2O2,温度过高,H2O2会分解,氧化效果会减弱,C选项错误;D.根据上述分析,并结合题干条件,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,TeO2是两性氧化物,碱浸时反应的离子方程式为TeO2+2OH-=TeO32-+H2O,D选项正确;答案选D。16、D【解析】
A.CaO没有强还原性,故不能防止食品的氧化变质,只能起到防潮的作用,A项错误;B.硅是半导体,芯片的主要成分是硅单质,B项错误;C.Fe具有还原性,能把Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子还原,所以纳米铁粉可以高效地去除被污染水体中的Pb2+、Cu2+、Cd2+、Hg2+等重金属离子是利用Fe的还原性,与吸附性无关,C项错误;D.SO2能与有色物质化合生成无色物质,可用于漂白纸浆、毛、丝、草帽辫等,D项正确;答案选D。17、A【解析】
A.10mL浓度为0.1mol∙L−1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴入10mL0.1mol∙L−1的Na2S反应生成CuS沉淀和ZnS沉淀,Ksp(ZnS)>Ksp(CuS),反应后溶液中锌离子浓度大,则a−b−e为滴定ZnCl2溶液的曲线,故A错误;B.某温度下,分别向10mL浓度均为0.1mol∙L−1的CuCl2和ZnCl2溶液中滴加0.1mol∙L−1的Na2S溶液发生反应生成硫化铜和硫化锌,铜离子浓度和锌离子浓度减小,水解产生的c(H+)降低,溶液pH增大,硫化钠溶液呈碱性,完全反应后继续滴加硫化钠溶液,溶液pH增大,溶液pH:a<b<e,故B正确;C.CuCl2在溶液中发生水解反应,生成氢氧化铜,溶液中存在物料守恒:c(Cl−)=2c(Cu2+)+2c[Cu(OH)2],溶液中氢离子浓度大于氢氧化铜的浓度,c(Cl−)<2[c(Cu2+)+c(H+)],故C正确;D.c点时铜离子全部沉淀,此时加入的Na2S的物质的量等于原溶液中CuCl2的物质的量,所以生成CuS沉淀后,c(Cu2+)=c(S2−),则Ksp(CuS)=10−17.7×10−17.7=10−35.4,d点加入20mL0.1mol∙L−1Na2S溶液,溶液中硫离子浓度,,c(Cu2+)=3×10−34.4mol∙L−1,-lgc(Cu2+)=34.4-lg3=34.4-0.5=33.9,故D正确。综上所述,答案为A。18、B【解析】
A.Cu、Mn是副族元素,A错误;B.低合金钢属于合金,用于港珠澳大桥斜拉桥锚,说明它具有具有强度大、密度小、耐腐蚀性高等性能,B正确;C.氮化硅陶瓷是新型无极非金属材料,C错误;D.光纤材料主要成分是二氧化硅,D错误;故合理选项是B。19、C【解析】
在水溶液里或熔融状态下完全电离的是强电解质,部分电离的是弱电解质;在水溶液里或熔融状态下不导电的化合物是非电解质。【详解】A、烧碱是NaOH,属于强碱,是强电解质,选项A错误;B、铜是单质,既不是电解质也不是非电解质,选项B错误;C、高锰酸钾是盐,属于电解质,乙醇不能导电,属于非电解质,醋酸溶于水部分电离,属于弱电解质,选项C正确;D、硫酸钡是盐,属于强电解质,选项D错误。答案选C。【点睛】本题考查物质的分类、强弱电解质的判断,明确电解质是化合物及电解质与物质的溶解性没有必然的联系,如碳酸钙不溶于水,但属于强电解质是学生解答的难点。20、D【解析】
A.碱金属元素,单质的熔沸点随着原子序数增大而减小,卤族元素,单质的熔沸点随着原子序数增大而升高,所以同主族元素从上到下,单质的熔点可能逐渐降低、也可能逐渐升高,A错误;B.同一主族元素,氢化物的熔沸点随着相对分子质量增大而升高,但含有氢键的物质熔沸点较高,碳族元素氢化物的熔点随着原子序数增大而增大,B错误;C.同一周期元素,从左到右,金属元素形成的阳离子具有上一周期惰性气体的原子结构,简单离子半径逐渐减小;而非金属元素形成的阴离子具有同一周期惰性气体的原子结构,原子序数越大,离子半径越小,同一周期金属元素的离子半径小于非金属元素的离子半径,第IIIA族元素简单离子半径最小,C错误;D.元素的金属性越强,其原子失电子能力越强,同一周期元素,元素的金属性随着原子序数增大而减弱,非金属性随着原子序数增大而增强,所以同周期元素(除零族元素外)从左到右,原子失电子能力逐渐减弱,得电子的能力逐渐增强,D正确;故合理选项是D。21、B【解析】
由结构可知分子式,分子中含-COOH、-COOC-、OH,结合羧酸、酯、醇、酚的性质来解答。【详解】A.由结构简式可知分子式为C14H16O10,A错误;B.在左侧六元环中,连接-OH、醚键的原子连接4个不同的原子或原子团,为手性碳原子,B正确;C.能与氢氧化钠反应的为3个酚羟基、酯基和羧基,1molX最多可与5molNaOH反应,C错误;D.只有羧基与碳酸氢钠反应,则1molX最多可与1molNaHCO3反应,D错误;故合理选项是B。【点睛】本题考查有机物的结构与性质,把握官能团与性质的关系、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意选项B为解答的难点。22、C【解析】
A.由产物Ti(SO4)2和FeSO4可推出Ti的化合价为+4价,Fe的化合价为+2价,正好在反应物FeTi03中符合化合价原则,所以不是氧化还原反应,A正确;B.H2O提供H+和OH-,Ti4+和OH-结合生成H2TiO3,H+和SO42-形成H2SO4,所以是水解反应,B正确;C.分析反应④,Ti的化合价反应前后都为+4价,所以不是氧化剂,C错误;D.金属之间的置换,体现了还原性强的制取还原性弱的反应规律,D正确;本题答案选C。二、非选择题(共84分)23、(CH3)2CH-CCl(CH3)2消去反应C、【解析】
A的分子式为C6H13Cl,为己烷的一氯代物,在氢氧化钠醇溶液、加热条件下发生消去反应得到B为烯烃,1molB发生信息①中氧化反应生成2molC,且C不能发生银镜反应,B为对称结构烯烃,且不饱和C原子没有H原子,故B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为,逆推可知A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2。由W进行逆推,可推知D为,由E后产物结构,可知D与乙酸酐发生取代反应生成E,故E为,然后E发生氧化反应。对、比F前后物质结构,可知生成F的反应发生取代反应,而后酰胺发生水解反应又重新引入氨基,则F为,D→E步骤为了保护氨基,防止被氧化。【详解】根据上述分析可知:A为(CH3)2CH-CCl(CH3)2,B为(CH3)2C=C(CH3)2,C为,D为,E为,F为。则(1)根据上述分析可知,化合物A的结构简式为:(CH3)2CH-CCl(CH3)2,A与NaOH的乙醇溶液在加热时发生消去反应,产生B:(CH3)2C=C(CH3)2,乙醇A→B的反应类型为:消去反应;(2)A.化合物B为(CH3)2C=C(CH3)2,可看作是乙烯分子中4个H原子分别被4个-CH3取代产生的物质,由于乙烯分子是平面分子,4个甲基C原子取代4个H原子的位置,在乙烯分子的平面上,因此所有碳原子处于同一个平面,A错误;B.由W的结构简式可知化合物W的分子式为C11H15N,B错误;C.氨基具有还原性,容易被氧化,开始反应消耗,最后又重新引入氨基,可知D→E步骤为了保护氨基,防止被氧化,C正确;D.物质F为,苯环能与氢气发生加成反应,1mol的F最多可以和3molH2反应,D错误,故合理选项是C;(3)C+D→W的化学方程式是:;(4)Z的同分异构体满足:①遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基;②红外光谱检测表明分子中含有结构;③1HNMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子,说明分子结构对称,则对应的同分异构体可为、;(5)由信息④可知,苯与乙烯发生加成反应得到乙苯,然后与浓硝酸、浓硫酸在加热50℃~60℃条件下得到对硝基乙苯,最后与Fe在HCl中发生还原反应得到对氨基乙苯,故合成路线流程图为:。【点睛】要充分利用题干信息,结合已经学习过的各种官能团的性质及转化进行合理推断。在合成推断时要注意有机物的分子式、反应条件、物质的结构的变化,采取正、逆推法相结合进行推断。24、K2CO3Ba(OH)2Al2(SO4)3Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2ONO3-、Cu2+3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O0.4mol2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl【解析】
⑴因为碳酸根离子只能与钠离子结合才能形成可溶性物质K2CO3,与其他阳离子结合都是沉淀,氢氧根离子除与钾离子结合外还可以与钡离子结合形成可溶性物质,与其余三种结合都是沉淀,根据题意它们所含的阴、阳离子互不相同,所以氢氧根离子只能与钡离子结合形成Ba(OH)2,故答案为K2CO3;Ba(OH)2;⑵根据C与A的溶液混合时产生白色沉淀,白色沉淀部分溶解,然后将沉淀中滴入足量稀HCl,白色沉淀不溶解,可知溶解沉淀为氢氧化铝,则B为Na2CO3,A为Ba(OH)2则C为Al2(SO4)3,则阴离子有SO42-,则X为SO42-,即C为Al2(SO4)3,沉淀溶解的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为Al2(SO4)3;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;⑶19.2gCu即物质的量为0.3mol,Cu投入装有足量D溶液的试管中,Cu不溶解,溶液中没有Fe3+,再滴加稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,说明D中的阴离子一定是NO3-,则D为硝酸铜,E为氯化铁,管口有红棕色气体,说明开始产生的是NO,所以Cu溶解的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O,根据关系0.3molCu消耗0.8mol氢离子,即0.4mol硫酸;故答案为NO3-、Cu2+;3Cu+8H++2NO3-==3Cu2++2NO↑+4H2O;0.4mol;⑷氯化铁溶液与氢碘酸反应氯化亚铁和使淀粉变蓝的I2,反应的化学方程式为:2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl,故答案为2FeCl3+2HI=2FeCl2+I2+2HCl;【点睛】加碱先生成沉淀,继续加碱沉淀溶解,一定含有铝离子;加铜不反应,加硫酸生成气体,有无色气体,在空气中生成红棕色气体,说明含有硝酸根离子。25、球形干燥管HCOOHCO↑+H2O浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热c→b→e→d→fPdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl氢氧化钠溶液除去CO中水蒸气方案不可行无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于710-11c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)【解析】
A装置利用浓硫酸的脱水性制备CO,生成的CO中含有挥发出的甲酸气体,需要利用碱石灰除去甲酸,利用排水法收集CO,结合物质的性质和装置分析解答。【详解】Ⅰ.(1)图B中盛装碱石灰的仪器名称是球形干燥管。用A图所示装置进行实验。利用浓硫酸的脱水性,将甲酸与浓硫酸混合,甲酸发生分解反应生成CO,根据原子守恒可知反应的化学方程式是HCOOHCO↑+H2O。由于浓硫酸与甲酸混合时放出大量的热,所以实验时,不需加热也能产生CO。(2)根据以上分析可知如需收集CO气体,连接上图中的装置,其连接顺序为:a→c→b→e→d→f。Ⅱ.(3)打开k2,由于常温下,CO与PdCl2溶液反应,有金属Pd和CO2生成,则F装置中发生反应的化学方程式为PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl;由于F装置中有二氧化碳和氯化氢生成,且二者都是酸性气体,则为了使气囊收集到纯净的CO,以便循环使用,G装置中盛放的试剂可能是氢氧化钠溶液。剩余的CO中还含有水蒸气,则H装置的作用是除去CO中水蒸气。(4)由于无论CO与NaOH固体是否发生反应,溶液的pH均大于7,所以该方案不可行;(5)25℃甲酸电离常数Ka=1.8×10-4,则25℃甲酸钠(HCOONa)的水解平衡常数Kh=,其数量级为10-11。若向100mL0.1mol·L-1的HCOONa溶液中加入100mL0.2mol·L-1的HCl溶液,反应后溶液中含有等物质的量浓度的甲酸、氯化钠、氯化氢,则混合后溶液中所有离子浓度由大到小排序为c(Cl-)>c(H+)>c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)。26、重量ab洗涤烘干取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净黄橙色半分钟不褪色0.98或97.85%没有做平行试验取平均值干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量【解析】
(1)根据甲的实验流程可知,该方案中通过加入沉淀剂后,通过测量沉淀的质量进行分析碳酸钠的质量分数,该方法为沉淀法,故答案为:重量;(2)为了测定工业纯碱中Na2CO3的质量分数(含少量NaCl),加入沉淀剂后将碳酸根离子转化成沉淀,可以用CaCl2、BaCl2,由于硝酸银溶液能够与碳酸根离子、氯离子反应,所以不能使用硝酸银溶液,故答案为:ab;(3)称量沉淀的质量前,为了减小误差,需要对沉淀进行洗涤、烘干操作,从而除去沉淀中的氯化钠、水;检验沉淀已经洗涤干净的操作方法为:取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净,故答案为:洗涤;烘干;
取最后一次洗涤液,加入AgNO3无沉淀证明洗涤干净;(4)滴定结束前溶液显示碱性,为黄色,滴定结束时溶液变为橙色,则滴定终点的现象为:溶液由黄色变为橙色,且半分钟不褪色;盐酸溶液的刻度在14.90mL处,消耗HCl的物质的量为:0.1140mol/L×0.01490L=0.0016986mol,根据关系式Na2CO3∼2HCl可知,20mL该溶液中含有碳酸钠的物质的量为:0.0016986mol×12=0.0008493mol,则250mL溶液中含有的碳酸钠的物质的量为:0.0008493mol×250mL20mL=0.01061625mol,所以样品中碳酸钠的质量分数为:[(106g/mol×0.01061625mol)/1.150g]×100%=97.85%或0.98;滴定操作测量纯度时,为了减小误差,需要多次滴定取平均值,而乙同学没有没有做平行试验取平均值,所以设计的方案不合格,故答案为:黄;橙色,半分钟不褪色;
0.98或97.85%(保留两位小数);没有做平行试验取平均值;(5)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,只要计算出反应后氯化钠固体的质量,就可以利用差量法计算出碳酸钠的质量,所以需要测定的数据由:干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量,故答案为:干燥洁净的蒸发皿的质量、蒸发结晶恒重后蒸发皿加固体的质量。27、坩埚反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO42Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解平衡气压,防止堵塞和倒吸BD【解析】
(1)灼烧固体,应在坩埚中进行,所以仪器A为坩埚,故答案为坩埚。(2)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色,故答案为反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4。(3)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,根据原子守恒可知反应的离子方程式为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+,故答案为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+。(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解,故答案为Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解。(5)A装置中长玻璃管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸的作用;与氨气反应的n(HCl)=10-3V1L×0.5mol/L-10-3V2L×0.5mol/L=0.5×10-3(V1-V2)mol,根据氨气和HCl的关系式可知:n(NH3)=n(HCl)=0.5×10-3(V1-V2)mol,则样品中氨的质量分数为,故答案为平衡气压,防止堵塞和倒吸;。(6)如果氨含量测定结果偏高,则V2偏小,A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,含量偏低,故A错误;B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,含量偏高,故B正确;C.滴定过程中选用酚酞作指示剂,对实验没有影响,故C错误;D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,故D正确。故答案为BD。【点睛】在分析滴定实验的误差分析时,需要考虑所有的操作都归于标准液的体积变化上。标准液的体积变大,则测定结果偏大,标准液的体积变小,则测定结果偏小。28、+97.9179.6CO*+4H*=CO*+2H2(g)或4H*=2H2(g)不变减小大于CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,温度升高,平衡右移,气体物质的量增加,容器体积不变,总压强变大43.9【解析】
(1)根据△H=生成物总能量-反应物总能量分析判断,根据图像,反应历程中活化能最大的为CO∗+4H∗阶段;(2)平衡时正逆反应速率相等,催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动;根据(1)中分析CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为吸热反应,则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动;(3)①反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,根据外界条件对该平衡体系的影响分析判断;②根据相同条件下,物质的量之比等于压强之比,结合三段式计算解答。【详解】(1)根据图像显示,甲醇的相对能量为0,生成物相对能量为97.9kJ·mol-1,根据△H=生成物总能量-反应物总能量,则的△H=+97.9kJ·mol-1;根据图像可以看出,CO∗+4H∗=CO∗+2H2(g)(或4H*=2H2(g))反应历程中活化能E正最大为113.9kJ/mol-(-65.7kJ/mol)=179.6kJ·mol-1;(2)平衡时正逆反应速率相等,即υ正=υ逆,则=1,反应速率υ=υ正-υ逆=k正c(CO)·c2(H2)-k逆c(CH3OH)=0,则该反应的平衡常数K==,催化剂可加快反应速率,但不影响平衡移动,正逆反应速率仍相等则不变;根据(1)中分析CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为吸热反应,则CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的正反应为放热反应,升高温度反应逆向移动,平衡常数K减小,则将减小;(3)①反应CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)的正反应为气体体积增大的吸热反应,温度升高,平衡右移,气体物质的量增加,容器体积不变,总压强变大,则升高反应温度至373K,则CH3OH(g)分解后体系压强p
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