2024年新疆维吾尔自治区且末县第二中学高考仿真模拟化学试卷含解析_第1页
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文档简介

2024年新疆维吾尔自治区且末县第二中学高考仿真模拟化学试卷注意事项: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、某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种2、碘在不同状态下(固态或气态)与氢气反应的热化学方程式如下所示:①H2(g)+I2(?)2HI(g)+1.48kJ②H2(g)+I2(?)2HI(g)-2.48kJ下列判断正确的是A.①中的I2为固态,②中的I2为气态B.②的反应物总能量比①的反应物总能量低C.①的产物比反应②的产物热稳定性更好D.1mol固态碘升华时将吸热17kJ3、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A.NA个氮分子与NA个氦分子的质量比为7∶2B.1.0mol·L-1FeCl3溶液与足量Fe反应,转移的电子数为NAC.11.2LCH4中含有的原子数目为2.5NAD.20g分子中,含有10NA个电子4、已知N2H4在水中电离方式与NH3相似,若将NH3视为一元弱碱,则N2H4是一种二元弱碱,下列关于N2H4的说法不正确的是A.它与硫酸形成的酸式盐可以表示为N2H5HSO4B.它溶于水所得的溶液中共有4种离子C.它溶于水发生电离的第一步可表示为:N2H4+H2ON2H5+OH-D.室温下,向0.1mol/L的N2H4溶液加水稀释时,n(H+)·n(OH-)会增大5、《厉害了,我的国》展示了中国在航空、深海、交通、互联网等方面取得的举世瞩目的成就,它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是()A.“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐B.港珠澳大桥使用高性能富锌底漆防腐,依据的是外加电流的阴极保护法C.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅D.化学材料在北京大兴机场的建设中发挥了巨大作用,其中高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料6、2017年12月,华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如图所示。下列关于该电池的说法不正确的是A.该电池若用隔膜可选用质子交换膜B.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度C.充电时,LiCoO2极发生的电极反应为:LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+D.废旧的该电池进行“放电处理”让Li+从石墨烯中脱出而有利于回收7、NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A.密闭容器中,2molSO2和1molO2催化反应后分子总数大于2NAB.1LpH=2的H2SO3溶液中含H+的数目为0.01NAC.5.6g铁与稀硝酸反应生成0.08molNO,转移电子数为0.3NAD.6.4gS2和S8的混合物中所含硫原子数为0.2NA8、下列离子方程式不能正确表示体系颜色变化的是A.向AgCl悬浊液中加入Na2S溶液,有黑色难溶物生成:2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq)B.向酸性KMnO4溶液中加入NaHSO3固体,溶液紫色褪去:2MnO4-+5SO32-+6H+===2Mn2++5SO42-+3H2OC.向橙色K2Cr2O7溶液中加入NaOH溶液,溶液变黄色:Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2OD.向稀硝酸中加入铜粉,溶液变蓝色:3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O9、下列说法不正确的是A.在光照条件下,正己烷(分子式C6H14)能与液溴发生取代反应B.乙炔和乙烯都能使溴水褪色,其褪色原理相同C.总质量一定的甲苯和甘油混合物完全燃烧时生成水的质量一定D.对二氯苯仅一种结构,说明苯环结构中不存在单双键交替的结构10、2018年世界环境日主题为“塑战速决”。下列做法不应该提倡的是A.使用布袋替代一次性塑料袋购物B.焚烧废旧塑料以防止“白色污染”C.用CO2合成聚碳酸酯可降解塑料D.用高炉喷吹技术综合利用废塑料11、下列物质属于碱的是A.CH3OH B.Cu2(OH)2CO3 C.NH3·H2O D.Na2CO312、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()A.Na2S溶液中:SO42-、K+、Cl-、Cu2+B.的溶液:K+、AlO2-、CO32-、Na+C.饱和氯水中:Cl-、NO3-、Na+、SO32-D.碳酸氢钠溶液:K+、SO42-、Cl-、H+13、已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NAB.1L0.1mol•L-1Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目为0.1NAC.0.1molH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.2NAD.2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0.1NA14、主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不超过20。W、X、Y最外层电子数之和为15,是实验室常用的一种化学试剂。下列说法中错误的是()A.Z2Y的水溶液呈碱性B.最简单氢化物沸点高低为:X>WC.常见单质的氧化性强弱为:W>YD.中各原子最外层均满足8电子稳定结构15、下列有关物质结构的叙述正确的是A.在离子化合物中不可能存在非极性共价键B.由电子定向移动而导电的物质一定是金属晶体C.有键能很大的共价键存在的物质熔沸点一定很高D.只含有共价键的物质不一定是共价化合物16、下列属于碱的是()A.SO2B.H2SiO3C.Na2CO3D.NaOH17、改变0.01mol/LNaAc溶液的pH,溶液中HAc、Ac-、H+、OH-浓度的对数值lgc与溶液pH的变化关系如图所示。若pKa=-lgKa,下列叙述错误的是A.直线b、d分别对应H+、OH-B.pH=6时,c(HAc)>c(Ac-)>c(H+)C.HAc电离常数的数量级为10-5D.从曲线a与c的交点可知pKa=pH=4.7418、2019年北京园艺会主题是“绿色生活,美丽家园”。下列有关园艺会说法正确的是(

)A.大会交通推广使用的是利用原电池原理制成太阳能电池汽车,可减少化石能源的使用B.妫汭剧场里使用的建筑材料第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体C.传统烟花的制作常加入含有铂、铁、钾、钙、铜等金属元素的发光剂,燃放时呈现美丽的颜色,大会庆典禁止使用D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂,符合大会主题19、为纪念门捷列夫发表第一张元素周期表150周年,联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”,下列说法不正确的是A.元素周期表上的大部分元素都是在地球上本身存在的自然元素,只有少数元素是人工合成的B.118号元素Og位于第七周期0族C.同主族元素的单质熔、沸点自上而下减小(不包括0族)D.IIIB族元素种类最多20、下列表示正确的是()A.丙烯的结构简式:CH3CH=CH2B.CO2的电子式:C.金刚石的比例模型:D.硫离子的结构示意图:21、25℃时,取浓度均为0.1mol·L−1的醋酸溶液和氨水各20mL,分别用0.1mol·L−1氢氧化钠溶液和0.1mol·L−1盐酸进行中和滴定,滴定过程中pH随滴加溶液的体积变化关系如图所示。下列说法正确的是A.曲线I,滴加10mL溶液时:c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)B.曲线I,滴加20mL溶液时:两溶液恰好完全反应,此时溶液的pH<7C.曲线II,滴加溶液体积在10~20mL之间时存在:c(NH4+)=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)D.曲线II,滴加30mL溶液时:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)22、下列图像符合题意的是A.在盐酸和氯化铝的混合溶液中滴加烧碱溶液B.在碳酸钠与碳酸氢钠混合液中滴加盐酸C.在氢氧化钠溶液中通入氯气D.在氢氧化钡溶液中滴加碳酸氢钠溶液二、非选择题(共84分)23、(14分)有机化合物H的结构简式为,其合成路线如下(部分反应略去试剂和条件):已知:①②(苯胺易被氧化)请回答下列问题:(1)烃A的名称为_______,B中官能团为_______,H的分子式为_______,反应②的反应类型是_______。(2)上述流程中设计C→D的目的是_______。(3)写出D与足量NaOH溶液反应的化学方程式为_______。(4)符合下列条件的D的同分异构体共有_______种。A.属于芳香族化合物B.既能发生银镜反应又能发生水解反应写出其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6∶2∶1∶1的同分异构体的结构简式:______。(任写一种)(5)已知:苯环上连有烷基时再引入一个取代基,常取代在烷基的邻对位,而当苯环上连有羧基时则取代在间位,据此按先后顺序写出以烃A为原料合成邻氨基苯甲酸()合成路线(无机试剂任选)。_______24、(12分)有机物J是合成抗炎药洛索洛芬钠的关键中间体,它的一种合成路线如图:回答下列问题:(1)反应④的反应类型是______;J中官能团名称是______。(2)不用甲苯与氯气在光照条件下反应得到B物质的原因是______。(3)根据流程中的信息,在反应⑥的条件下,CH2(COOC2H5)2与足量CH3CH2CH2I充分反应生成的有机产物结构简式为______。(4)反应⑨的化学方程式为:其中产物X的结构简式是______。(5)写出符合下列条件的I的同分异构体______。①能发生银镜反应,但不能发生水解反应;②苯环上一氯取代物只有一种;③核磁共振氢谱有4组峰。(6)根据流程中的信息,写出以、CH3OH为有机原料合成的合成路线。_______25、(12分)某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],具体流程如下:已知:Cu2(OH)2CO3为绿色固体,难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可采取的措施为____(任写一种)。(2)“操作Ⅱ”中铜发生反应的离子方程式为___。(3)“调节pH”操作中加入的试剂为____(填化学式)。(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。(5)“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的原因是____;该步骤生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,请写出该反应的化学方程式:____。(6)某同学为测定制得的产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数,进行了如下操作:称取m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),冷却后,称得该黑色固体质量为m2g,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为____(用含m1、m2的代数式表示)。26、(10分)硝基苯是制造染料的重要原料。某同学在实验室里用下图装置制取硝基苯,主要步骤如下:①在大试管里将2mL浓硫酸和1.5mL浓硝酸混合,摇匀,冷却到50~60℃以下。然后逐滴加入1mL苯,边滴边振荡试管。②按图连接好装置,将大试管放入60℃的水浴中加热10分钟。完成下列填空:(1)指出图中的错误__、__。(2)向混合酸中加入苯时,“逐滴加入”、“边滴边振荡试管”的目的是________________、____________。(3)反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈__色,其中主要物质是__(填写物质名称)。把反应后的混和液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌,可能看到__。(选填编号)a.水面上是含有杂质的硝基苯b.水底有浅黄色、苦杏仁味的液体c.烧杯中的液态有机物只有硝基苯d.有无色、油状液体浮在水面(4)为了获得纯硝基苯,实验步骤为:①水洗、分离;②将粗硝基苯转移到盛有__的烧杯中洗涤、用__(填写仪器名称)进行分离;③__;④干燥;⑤__。(5)实验装置经改进后,该同学按照上述实验步骤重新进行了多次实验,充分反应后有两种情况出现,请帮助他作出分析:①产率低于理论值,原因是__;②产率高于理论值,原因是__。27、(12分)18世纪70年代,瑞典化学家舍勒首先发现并制得了氯气(Cl2)。氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体,它能与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸(HClO)。氯气也能与碱溶液发生化学反应。在实验室中,通常用二氧化锰固体与浓盐酸在加热的条件下制取氯气。现提供如下图所示实验装置,试回答下列问题:(1)实验室中制取氯气应采用的发生装置是________,收集并吸收氯气应选用的装置为________。(均填序号)(2)上述装置的烧杯中盛有的氢氧化钠溶液的作用是用于吸收多余的氯气,防止氯气污染空气,试写出氯气和氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________。(3)自来水厂经常用氯气做消毒剂。目前市场上出售的某些假冒“纯净水”是用自来水灌装的,请你利用所学的化学知识加以鉴别,并写出有关的化学方程式________,_______。(4)次氯酸具有漂白性,它可以将某些有色物质氧化成无色物质。某同学用滴管将饱和氯水(氯气的水溶液)逐滴滴入含有酚酞试液的NaOH溶液中,当滴到最后一滴时,红色突然褪去。红色褪去的原因可能有两种情况(用简要的文字说明):①_____;②_____。(5)请设计一个简单的实验,确定(4)中红色褪去的原因是①还是②?________。28、(14分)二氧化碳减排和再利用技术是促进工业可持续发展和社会环保的重要措施。将工业废气中的二氧化碳转化为甲醇,其原理是:CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)△H=-53.7kJ/mol(1)308K时,向2L密闭容器中通入0.04molCO2和0.08molH2,测得其压强(p)随时间(t)变化如图1中曲线I所示。①反应开始至达平衡时,υ(H2)=________;该温度下反应的平衡常数为______mol-2·L2。②若只改变某一条件,其他条件相同时,曲线变化为II,则改变的条件是____。(2)还可以通过以下途径实现CO2向CH3OH的转化:反应I:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0反应I和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图2所示。①根据图中数据分析可知,T1____T2(填“>”、“<”或“=”);T2时CO2转化为CH3OH的平衡常数K=_______;②目前,许多国家采用CO2代替CO(以煤和天然气为原料)生产CH3OH,其优点是_________。(3)用电解法可将CO2转化为多种燃料,原理如图3。铜电极上产生HCOOH的电极反应式为_________。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、D【解析】

沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。【详解】A.由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A错误;B.废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;C.由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C错误;D.溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D正确;故合理选项是D。【点睛】本题考查物质的分离,离子的存在及金属的回收利用与环境保护,注意掌握常见的离子之间的反应及金属回收方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。2、B【解析】

A、反应①放热,②吸热源于碘单质的状态不同,固态变为气态需要吸收能量,故①中的I2为气态,②中的I2为固态,错误;B、生成物的能量相等,①放热,故②的反应物总能量比①的反应物总能量低,正确;C、产物的稳定性形同,错误;D、1mol固态碘升华时将吸热为2.48+1.48=3.16kJ,错误。答案选B。3、D【解析】

A.He分子是单原子分子,相对分子质量为4,NA个氮分子与NA个氦分子的质量比为28∶4=7∶1,故A不选;B.不知道FeCl3溶液的体积,无法计算转移的电子数,故B不选;C.11.2LCH4没有指明标准状况下,故C不选;D.20g分子为1mol,含有10NA个电子,故D选。故选D。4、A【解析】

A、N2H4+H2ON2H5++OH-、N2H5++H2ON2H62++OH-,它属于二元弱碱,和硫酸形成的酸式盐应为N2H6(HSO4)2,选项A不正确;B、所得溶液中含有N2H5+、N2H62+、OH-、H+四种离子,选项B正确;C、它溶于水发生电离是分步的,第一步可表示为:N2H4+H2ON2H5++OH-,选项C正确;D、Kw=c(H+)·c(OH-)在一定温度下为定值,因加水体积增大,故n(H+)·n(OH-)也将增大,选项D正确;答案选A。5、D【解析】

A.高温结构陶瓷耐高温、耐腐蚀,是新型无机非金属材料,不是传统的硅酸盐,A错误;B.钢结构防腐蚀涂装体系中,富锌底漆的作用至关重要,它要对钢材具有良好的附着力,并能起到优异的防锈作用,依据的是牺牲阳极的阴极保护法,B错误;C.光缆的主要成分是二氧化硅,C错误;D.高强度耐腐蚀钢筋属于无机材料,D正确;故答案选D。6、A【解析】A、由电池反应,则需要锂离子由负极移向正极,所以该电池不可选用质子交换膜,选项A不正确;B、石墨烯超强电池,该材料具有极佳的电化学储能特性,从而提高能量密度,选项B正确;C、充电时,LiCoO2极是阳极,发生的电极反应为:

LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+,选项C正确;D、根据电池反应式知,充电时锂离子加入石墨中,选项D正确。答案选A。点睛:本题考查原电池和电解池的原理,根据电池反应式知,负极反应式为LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2,充电时,阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反,根据二次电池的工作原理结合原电池和电解池的工作原理来解答。7、C【解析】

A.若2mol

SO2和

1mol

O2完全反应,可生成2mol

SO3,即反应后分子总数为2NA,但实际上该反应是可逆反应,不能完全进行,故反应后分子总数大于2NA,故A正确;B.pH=2的H2SO3溶液中c(H+)=0.01mol/L,溶液体积为1L,所以溶液中所含氢离子数目为0.01NA,故B正确;C.该过程中还原产物为NO,氮元素由+5价变为+2价,所以生成一个NO,转移3个电子,则生成0.08molNO转移电子数为0.24NA,故C错误;D.6.4gS2和S8的混合物即6.4gS原子,所以硫原子的数目为×NAmol-1=0.2NA,故D正确;故答案为C。【点睛】易错选项为C,要注意铁在和稀硝酸反应时氧化产物不确定,当铁过量可能会有亚铁离子,该题中还原产物只有NO,所以根据还原产物计算电子转移数目。8、B【解析】

A.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液时,由于Ag2S比AgCl更难溶,发生沉淀的转化,反应的离子反应为:2AgCl(s)+S2-(aq)Ag2S(s)+2Cl-(aq),选项A正确;B.向酸性KMnO4溶液中加入NaHSO3固体,HSO3-将MnO4-还原而使溶液紫色褪去,反应的离子方程式为2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O,选项B错误;C.向橙色K2Cr2O7溶液中加入一定浓度的NaOH溶液后,发生Cr2O72-+2OH-2CrO42-+H2O,平衡向正反应方向移动,溶液变为黄色,选项C正确;D.向稀硝酸中加入铜粉,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,溶液变蓝色,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,选项D正确;答案选B。9、D【解析】

A.在光照条件下,烷烃能够与卤素单质发生取代反应,故A正确;B.乙炔和乙烯与溴水都能发生加成反应,则褪色原理相同,故B正确;C.甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)的含氢量相等,总质量一定的甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)混合物中氢元素的质量一定,完全燃烧时生成水的质量一定,故C正确;D.对二氯苯仅一种结构,不能说明苯环结构中不存在单双键交替的结构,因为如果是单双键交替的结构,对二氯苯也是一种结构,故D错误;故选D。【点睛】本题的易错点为D,要注意是不是单双键交替的结构,要看对二氯苯是不是都是一种,应该是“邻二氯苯仅一种结构,才能说明苯环结构中不存在单双键交替的结构”,因为如果是苯环结构中存在单双键交替的结构,邻二氯苯有2种结构。10、B【解析】

A.使用布袋替代一次性塑料袋购物,可以减少塑料的使用,减少“白色污染”,故不选A;B.焚烧废旧塑料生成有毒有害气体,不利于保护生态环境,故选B;C.利用二氧化碳等原料合成的聚碳酸酯类可降解塑料可以在自然界中自行分解为小分子化合物,所以替代聚乙烯塑料,可减少“白色污染”,故不选C;D.高炉喷吹废塑料是将废塑料作为高炉炼铁的燃料和还原剂,利用废塑料燃烧向高炉冶炼提供热量,同时利用废塑料中的C、H元素,还原铁矿石中的Fe,使废塑料得以资源化利用、无害化处理和节约能源的有效综合利用方法,故不选D。11、C【解析】

A.CH3OH为非电解质,溶于水时不能电离出OH-,A项错误;B.Cu2(OH)2CO3难溶于水,且电离出的阴离子不全是OH-,属于碱式盐,B项错误;C.NH3·H2O在水溶液中电离方程式为NH4++OH-,阴离子全是OH-,C项正确;D.Na2CO3电离只生成Na+、CO32-,属于盐,D项错误。本题选C。12、B【解析】A、Cu2+与S2-生成难溶物是CuS,不能大量共存,故错误;B、此溶液显碱性,这些离子大量共存,故正确;C、氯水中Cl2和HClO,具有强氧化性,能把SO32-氧化成SO42-,不能大量共存,故错误;D、HCO3-与H+反应生成CO2,不能大量共存,故错误。13、A【解析】

A.假设3g由CO2和SO2组成的混合气体中CO2的质量为xg,有CO2含有的质子的物质的量为,SO2含有的质子的物质的量为,电子的总物质的量为,因此3g由CO2和SO2组成的混合气体中含有的质子数为1.5NA,A项正确;B.由于SiO32-会水解,因此1L0.1mol•L-1Na2SiO3溶液中含有的SiO32-数目小于0.1NA,B项错误;C.1mol过氧化氢分解转移的电子的物质的量为1mol,因此0.1molH2O2分解产生O2时,转移的电子数为0.1NA,C项错误;D.聚乙烯中不存在碳碳双键,因此2.8g聚乙烯中含有的碳碳双键数目为0,D项错误。故答案选A。【点睛】溶液中微粒数目确定需要注意以下几个问题:溶液的体积是否已知;溶质能否水解或电离;水本身是否存在指定的元素等。14、C【解析】

由题干可知,为实验室一种常见试剂,由结构式可知,Z为第一主族元素,W为第四主族元素,X为第五主族元素,由W、X、Y最外层电子数之和为15可知,Y为第ⅥA族元素,因为W、X、Y、Z为原子序数依次递增的主族元素,且均不超过20,因此W为碳,X为氮,Y为硫,Z为钾。【详解】A.Z2Y为K2S,由于S2-水解,所以溶液显碱性,故A不符合题意;B.X的最简单氢化物为NH3,W的最简单氢化物为CH4,因为NH3分子间存在氢键,所以沸点高,故B不符合题意;C.根据非金属性,硫的非金属性强于碳,所以对应单质的氧化性也强,故C符合题意;D.中三种元素最外层电子均满足8电子稳定结构,故D不符合题意;答案选C。【点睛】元素的非金属性越强,单质的氧化性越强。15、D【解析】

A.含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有极性键或非极性键,如Na2O2,故A错误;B.多数物质导电都是靠电子定向移动的,不仅仅是金属,如半导体材料硅等,故B错误;C.分子晶体的熔沸点高低取决于分子间作用力的大小,与共价键的强弱无关,故C错误;D.只含共价键的物质不一定是共价化合物,可能是多原子单质,如臭氧等,故D正确;答案选D。【点睛】含有离子键的化合物是离子化合物,而极性键和非极性键是从原子之间的共用电子对是否偏移判断的,它们之间没有必然的联系。16、D【解析】A.SO2是由硫元素和氧元素组成的化合物,属于氧化物,故A错误;B.H2SiO3电离时其阳离子全部是H+,属于酸,故B错误;C.纯碱是碳酸钠的俗称,是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物,属于盐,故C错误;D.苛性钠是氢氧化钠的俗称,电离时生成的阴离子都是氢氧根离子,属于碱,故D正确;故选D。点睛:解答时要分析物质的阴阳离子组成,然后再根据酸碱盐概念方面进行分析、判断,电离时生成的阳离子都是氢离子的化合物是酸,电离时生成的阴离子都是氢氧根离子的化合物是碱,由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐,从而得出正确的结论。17、B【解析】

微粒的浓度越大,lgc越大。酸性溶液中c(CH3COOH)≈0.01mol/L,lgc(CH3COOH)≈-2,碱性溶液中c(CH3COO-)≈0.01mol/L,lgc(CH3COO-)≈-2;酸性越强lgc(H+)越大、lgc(OH-)越小,碱性越强lgc(H+)越小、lgc(OH-)越大,根据图象知,曲线c为CH3COOH,a为CH3COO-,b线表示H+,d线表示OH-。据此分析解答。【详解】A.根据上述分析,直线b、d分别对应H+、OH-,故A正确;B.根据图象,pH=6时,c(Ac-)>c(HAc)>c(H+),故B错误;C.HAc电离常数Ka=,当c(CH3COOH)=c(CH3COO-),Ka=c(H+)=10-4.74,数量级为10-5,故C正确;D.曲线a与c的交点,表示c(CH3COOH)=c(CH3COO-),根据C的分析,Ka=c(H+)=10-4.74,pKa=-lgKa=-lgc(H+)=pH=4.74,故D正确;答案选B。18、D【解析】

A.太阳能电池是将太阳能转化为电能,不是原电池原理,故A错误;B.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是同素异形体,而非同分异构体,故B错误;C.烟花的使用需要从环保、安全等多方面考虑,但禁止使用是错误的,故C错误;D.植物纤维的成分为糖类,无污染,可再生,可用作食品干燥剂,符合大会主题,故D正确,故选D。19、C【解析】

A.元素周期表上的大部分元素都是在地球上本身存在的自然元素,只有少数元素是人工合成的,超铀元素中大多数是人工合成的,故A正确;B.118号元素Og一共有7个电子层,最外层有8个电子,所以位于第七周期0族,故B正确;C.第VIIA族元素形成的单质都可以形成分子晶体,自上而下随着其相对分子质量的增大,其分子间作用力增大,故其熔、沸点增大,故C错误;D.因为IIIB族中含有镧系和锕系,所以元素种类最多,故D正确,故选C。20、A【解析】

A、丙烯的结构简式表示为CH3CH=CH2,选项A正确;B、CO2的电子式为,选项B错误;C、该比例模型可表示甲烷等,金刚石是正四面体空间网状结构,选项C错误;D、硫离子的核电荷数是16,硫离子的结构示意图为,选项D错误;故答案是A。【点睛】本题考查化学用语的使用。易错点为选项C,该比例模型可表示甲烷等,金刚石是正四面体空间网状结构,且原子大小相同。21、B【解析】

NaOH滴定醋酸,溶液的pH越来越大,因此虚线表示的NaOH滴定醋酸的曲线;而HCl滴定氨水时,pH越来越小,因此实现表示的为HCl滴定氨水的曲线。【详解】A、实现表示的为HCl滴定氨水的曲线,加入10mL溶液,NH3·H2O反应掉一半,得到NH3·H2O和NH4Cl等浓度的混合溶液,根据物料守恒有c(NH4+)+c(NH3·H2O)=2c(Cl-);根据电荷守恒,有c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),加入10mLHCl时,溶液呈碱性,说明NH3·H2O的电离大于NH4+的水解,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(NH3·H2O),则c(NH4+)+c(H+)<c(OH-)+c(Cl-),A错误;B、恰好完全反应时,生成NH4Cl,为强酸弱碱盐,水解成酸性,pH<7,B正确;C、曲线Ⅱ中,滴加溶液体积在10mL~20mL时,溶液的pH从酸性变成碱性,除了中性外c(OH-)≠c(H+),C错误;D、曲线II,滴加30mL溶液时,溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+);根据电荷守恒c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+),则c(Na+)>c(CH3COO-),D错误;答案选B。22、C【解析】A、向盐酸和氯化铝混合溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,先发生反应:HCl+NaOH=NaCl+H2O,无明显现象,AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,产生沉淀,后沉淀溶解,图中一开始就有沉淀,故A错误;B、在NaHCO3和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸,反应分以下两步进行:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,图中一开始就有气泡,不符合,故B错误;C、向NaOH溶液中通入氯气,发生2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,开始转移电子数逐渐增多,饱和后不再溶解,故C正确;D、在氢氧化钡溶液中滴加NaHCO3溶液,少量时的反应是:NaHCO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+NaOH+H2O,过量时的反应是:Ba(OH)2+2NaHCO3=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,导电能力是先变小,再变大,但由于有Na+离子,导电能力不可能变为0,故D错误;故选C。二、非选择题(共84分)23、甲苯氯原子或-ClC7H7O3N取代反应或硝化反应保护(酚)羟基不被氧化+2NaOH+CH3COONa+H2O14或【解析】

H的结构简式为,逆推可知G为。纵观整个过程,可知烃A为芳香烃,结合C的分子式C7H8O,可知A为,A与Cl2发生苯环上氯代反应生成B,B中氯原子发生水解反应、酸化引入-OH生成C,C中酚羟基发生信息①中取代反应生成D,D与酸性KMnO4溶液反应,D中-CH3被氧化成-COOH生成E,E→F转化中在苯环上引入硝基-NO2,F→G的转化重新引入酚羟基,可知C→D的转化目的防止酚羟基被氧化,结合H的结构简式,可推知B为、C为、D为、E为、F为。(5)甲基氧化引入羧基,硝基还原引入氨基,由于氨基易被氧化,应先把甲基氧化为羧基后再将硝基还原为氨基,结合苯环引入基团的定位规律,甲苯先和浓硝酸发生取代反应生成邻硝基甲苯,然后邻硝基甲苯再被酸性高锰酸钾溶液氧化生成邻硝基苯甲酸,最后邻硝基苯甲酸和Fe、HCl反应生成邻氨基苯甲酸。【详解】根据上述分析可知:A为,B为、C为、D为、E为、F为,G为,H为。(1)烃A为,A的名称为甲苯。B为,B中官能团为氯原子。H的结构简式为,H的分子式为C7H7O3N。反应②是苯环上引入硝基,反应类型是:取代反应;(2)C→D中消除酚羟基,F→G中又重新引入酚羟基,而酚羟基容易被氧化,所以流程中设计C→D的目的是:保护(酚)羟基不被氧化;(3)D是,D与足量NaOH溶液发生酯的水解反应,化学方程式为:+2NaOH+CH3COONa+H2O,(4)D为,其符合下列条件的同分异构体:A.属于芳香族化合物,说明含有苯环;B.既能发生银镜反应又能发生水解反应,说明含有-OOCH基团。只有1个取代基为-CH2CH2OOCH和-CH(CH3)OOCH两种不同结构;有2个取代基为-CH3、-CH2COOH,或者-CH2CH3、-OOCH,这两种情况均有邻、间、对3种位置结构,种类数为2×3=6种;有3个取代基为-CH3、-CH3、-OOCH,2个甲基有邻、间、对3种位置结构,对应的-OOCH分别有2种、3种、1种位置,故符合条件的共有2+3×2+2+3+1=14种。其中核磁共振氢谱图中峰面积之比为6:2:1:1的同分异构体的结构简式:或。(5)以甲苯为原料合成的方法是:先使甲苯发生取代反应产生邻硝基甲苯,用酸性KMnO4氧化甲基为—COOH,得到邻硝基甲苯,用Fe在HCl存在条件下发生还原反应,—NO2被还原得到—NH2,就生成邻氨基苯甲酸。故合成路线流程图为:。【点睛】本题考查有机物推断与合成,涉及物质的命名、反应类型的判断、操作目的、同分异构体种类的判断及符合要求的同分异构体结构简式的书写等。要采用正推、逆推相结合的方法分析判断。需要熟练掌握官能团性质与转化,并对给予的信息进行利用,结合转化关系中有机物H的结构和反应条件进行推断。24、取代反应酯基、溴原子在光照条件下氯气与甲苯反应选择性差,得到的B物质中副产物多HOCH2CH2OH、【解析】

A为,B为,由合成流程结合生成C的条件及图中转化关系可知,C为,酸性条件下水解得到D为:,酸和醇发生酯化反应,生成E为:,E发生取代反应生成F,F与碘甲烷发生取代反应生成G,G取代生成H,H与甲醇发生酯化反应,生成I,I发生取代反应得到J,同时还生成乙二醇,以此解答。【详解】(1)由上述分析可知,反应④为酯化反应或取代反应;J中含有官能团为溴原子、酯基,故答案为:酯化反应(或取代反应);溴原子、酯基;(2)由于用甲苯与氯气在光照条件下反应,氯气取代甲基的H原子,选择性差,因此得到的B物质中副产物多,故答案为:在光照条件下氯气与甲苯反应选择性差,得到的B物质中副产物多;(3)反应⑥发生的是取代反应,CH2(COOC2H5)2与足量CH3CH2CH2I充分反应:;(4)I发生取代反应得到J,根据原子守恒可知同时还生成乙二醇;反应⑨的化学方程式为:,其中产物X的结构简式为OHCH2CH2OH,故答案为:OHCH2CH2OH;(5)能发生银镜反应,说明含有醛基,但不能发生水解反应,则另一个为醚键;苯环上一氯取代物只有一种,说明苯环上只有一种氢原子;核磁共振氢谱有4组峰,说明只有4种氢原子;符合条件的同分异构体为:、,故答案为:、;(6)与NaCN发生取代反应生成,水解生成CH3CH2CH(COOH)CH3,与甲醇发生酯化反应生成,合成路线为:。25、搅拌(或适当升温等合理答案即可)H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2OCuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次温度过低,反应速率太慢,温度过高,Cu2(OH)2CO3易分解2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑×100%【解析】

废铜屑(主要成分是Cu、CuO,含有少量的Fe、Fe2O3),加入稀硫酸浸取,CuO、Fe、Fe2O3与稀硫酸反应,形式含有Cu2+、Fe2+、Fe3+的溶液,铜单质不与硫酸反应,再加入双氧水将Fe2+氧化为Fe3+,同时铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,再调节溶液pH值,将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,过滤后得到主要含有硫酸铜的滤液,将溶液温度控制在55~60℃左右,加入碳酸钠,滤液中产生Cu2(OH)2CO3晶体,再经过过滤、冷水洗涤,干燥,最终得到Cu2(OH)2CO3,以此解题。【详解】(1)为加快废铜屑在稀硫酸中的溶解速率,可进行搅拌、加热、增大硫酸浓度等方法;(2)“操作Ⅱ”中,铜单质与双氧水在酸性条件下反应生成铜离子,离子方程式为H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O;(3)“调节pH”操作目的是将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,由于废铜屑使用酸浸溶解,需要加入碱性物质中和多余的酸,在不引入新的杂质的情况下,可向溶液中加入CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3等合理答案即可;(4)洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为过滤,合理操作为:加人洗涤剂至浸没沉淀且液面低于滤纸边缘,待液体自然流下后,重复2~3次;(5)根据题目已知:Cu2(OH)2CO3为难溶于冷水和乙醇,水温越高越易分解。“操作Ⅲ”中温度选择55~60℃的既可以加快反应速率同时也可防止制得的Cu2(OH)2CO3不被分解,该步骤中向含有硫酸铜的滤液中加入碳酸钠生成Cu2(OH)2CO3的同时产生CO2,该反应的化学方程式:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑

;(6)m1g产品,灼烧至固体质量恒重时,得到黑色固体(假设杂质不参与反应),发生的反应为:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O

,灼烧至固体质量恒重时剩余固体为氧化铜和杂质,根据反应方程式计算:设样品中Cu2(OH)2CO3的质量为xg。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O22262xm1-m2=,解得:x=,则样品中Cu2(OH)2CO3的纯度为×100%=×100%。【点睛】本题是工艺流程题中的实验操作和化学原理结合考查,需结合反应速率的影响因素,实际操作步骤具体分析,还应熟练元素化合物的知识。26、缺少温度计大试管接触烧杯底部使苯与混酸混合均匀能及时移走反应产生的热量浅黄色硝基苯、苯b、d氢氧化钠溶液分液漏斗水洗、分离蒸馏温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成【解析】

⑴水浴加热需精确控制实验温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部;⑵苯不易溶于混酸,需设法使之充分混合;该反应放热,需防止温度过高;⑶混合酸密度比硝基苯大,但稀释后会变小,硝基苯无色,但溶解的杂质会使之有色;⑷粗硝基苯中主要含未反应完的酸和苯,酸可用水和碱除去,苯可用蒸馏的方法分离;⑸在本实验中使用的硝酸易分解、苯易挥发,有机反应的一个特点是副反应比较多,这些因素会使产率降低或使得实验值偏离理论值,而这些因素都易受温度的影响。【详解】⑴在水浴装置中为了精确控制实验温度,需要用温度计测量水浴的温度;为使受热均匀,试管不能接触到烧杯底部,所以在图中错误为缺少温度计、大试管接触烧杯底部。答案为:缺少温度计;大试管接触烧杯底部;⑵在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能使苯与混酸混合均匀;苯的硝化反应是一个放热反应,在向混合酸中加入苯时边逐滴加入边振荡试管,能及时移走反应产生的热量,有利于控制温度,防止试管中液体过热发生更多的副反应,甚至发生危险。答案为:使苯与混酸混合均匀;能及时移走反应产生的热量;⑶混合酸与苯反应一段时间后,生成的硝基苯与未反应的苯相溶,有机层密度比混酸小,不能与混酸相溶,会浮在混合酸的上层,有机层因溶解了少量杂质(如浓硝酸分解产生的NO2等)而呈浅黄色,所以反应一段时间后,混合液明显分为两层,上层呈浅黄色;把反应后的混合液倒入盛有冷水的烧杯里,搅拌:a.与水混合后,形成的水层密度比硝基苯小,硝基苯不在水面上,a选项错误;b.苦杏仁味的硝基苯密度比水层大,沉在水底,且因溶有少量杂质而呈浅黄色,b选项正确;c.烧杯中的液态有机物有硝基苯、苯及其它有机副产物,c选项错误;d.反应后的混和液倒入冷水中,可能有部分未反应的苯浮上水面,苯为无色、油状液体,d选项正确;答案为:浅黄色;硝基苯、苯;b、d;⑷在提纯硝基苯的过程中,硝基苯中有酸,能与碱反应,硝基苯中有苯,与硝基苯互溶,所以操作步骤为:①水洗、分离,除去大部分的酸;②将粗硝基苯转移到盛有氢氧化钠溶液的烧杯中洗涤、用分液漏斗进行分离,除去剩余的酸;③水洗、分离,除去有机层中的盐及碱;④干燥;⑤蒸馏,使硝基苯与苯及其它杂质分离。答案为:氢氧化钠溶液;分液漏斗;水洗、分离;蒸馏;⑸本实验中反应为放热反应,需控制好温度。如果温度过高会导致硝酸的分解、苯的挥发,使产率降低;温度过高会也有不易与硝基苯分离的副产物产生并溶解在生成的硝基苯中,使实验值高于理论值。答案为:温度过高引起硝酸的分解、苯的挥发;温度过高,有其他能溶于硝基苯的产物生成。【点睛】1.平时注重动手实验并仔细观察、认真思考有助于解此类题。2.硝基苯的密度比水大、比混酸小。所以,与混酸混合时硝基苯上浮,混和液倒入水中后混酸溶于水被稀释,形成的水溶液密度减小至比硝基苯小,所以,此时硝基苯下沉。27、CHCl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O取少量的“纯净水”于一支洁净的试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明该“纯净水”是自来水AgNO3十HCl=AgCl↓+HNO3氯水中的酸与碱发生中和反应次氯酸将有色物质漂白取“红色褪去”溶液1~2mL于试管中,滴加NaOH溶液,若红色恢复,则是由氯水的酸性所致;否则是由次氯酸的漂白性所致【解析】

(1)在实验室中,通常用二氧化锰固体与浓盐酸在加热的条件下制取氯气,因此需要加热;氯气是一种黄绿色、密度比空气大且有毒的气体,氯气可以用氢氧化钠溶液吸收,因此选择H;故答案为:C;H;(2)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠和水,配平即可,故答案为:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;(3)假冒“纯净水”中有盐酸和次氯酸,可以用硝酸银溶液检验,盐酸和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀和硝酸;故答案为:取少量的“纯净水”于一支洁净的试管中,滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明该“纯净水”是自来水;AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;(4)红色褪去的原因可能有两种情况:酸和碱发生了中和反应,红色褪去;次氯酸具有漂白性,也可以使红色褪去;故答案为:氯水中的酸与碱发生中和反应;次氯酸将有色物质漂白;(5)简单的实验是:在反应后的溶液中加氢氧化钠溶液,如果红色又出现,那么原因就是酸碱中和;反之则为氯水氧化指示剂;故答案为:取“红色褪去”溶液1~2mL于试管中,滴加NaOH溶液,若红色恢复,则是由氯水的酸性所致;否则是由次氯酸的漂白性所致。【点睛】气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。28、0.006mol/(L·min)104加入催化剂<8CO以煤和天然气为原料,投资较高,且生产成本受煤和天然气价格影响较大,CO2来源广泛,它还是温室气体,可以解决环境污染CO2+2e-+2H+=HCOOH【解析】

(1)①开始时混合气体总物质的量=(0.04+0.08)mol=0.12mol,恒温恒容条件下,气体物质的量之比等于压强之比,则平衡时混合气体总物质的量=6.0×1059.0×105×0.12mol=0.08mol,根据方程式知,如果有3mol氢气完全反应,则混合气体物质的量减少2mol,则混合气体减少(0.12-0.08)mol=0.04mol,则消耗n(H2)=3mol2mol×0.04mol=0.06mol利用化学平衡常数的含义计算可逆反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)的化学平衡常数;②改变条件时只缩短了反应达到平衡时间,但是平衡时压强不变;(2)①I、II的正反应都是放热反应,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小;反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0将方程式I+II可得相应反应的化学平衡常数K与这两个已知反应的化学平衡常数的关系;②CO需要煤和天然气制取,且生产成本受原料价格影响;二氧化碳是温室气体,还能解决温室效应;(3)根据图知,Cu作阴极,阴极上二氧化碳得电子和氢离子反应生成HCOOH。【详解】(1)①开始时混合气体总物质的量=(0.04+0.08)mol=0.12mol,恒温恒容条件下,气体物质的量之比等于压强之比,则平衡时混合气体总物质的量=6.0×1059.0×105×0.12mol=0.08mol,根据方程式知,如果有3mol氢气完全反应,则混合气体物质的量减少2mol,则混合气体减少(0.12-0.08)mol=0.04mol,则消耗n(H2)=3mol2mol×0.04mol=0.06mol,反应开始至达平衡时,可逆反应CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)开始(mol)0.040.0800消耗(mol)0.020.060.020.02平衡(mol)0.020.020.020.02化学平衡常数K=0.022×0.0220.022×②改变条件时只缩短了反应达到平衡时间,但是平衡时压强不变,催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动,所以改变的条件是加入催化剂;(2)①I、II的正反应都是放热反应,升高温度平衡逆向移动,化学平衡常数减小,根据图知,从左向右化学平衡常数依次减小说明温度依次升高,所以T1<T2;反应Ⅰ:CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)△H<0反应Ⅱ:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)△H<0将方程式I+II得CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g),化学平衡常数K=K1·K2=4×2=8;②CO需要煤和天然气制取,投资较高,且生产成本受煤和天然气价格影响较大;二氧化

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