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文档简介
2023-2024学年高三化学下学期开学摸底考(新高考七省专用)(考试时间:75分钟试卷满分:100分)注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。4.测试范围:高考全部内容。可能用到的相对原子质量:H1B11C12O16Fe56第Ⅰ卷一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学促进了生活、生产、科研的发展,下列相关说法错误的是A.在葡萄酒中添加SO2作为抗氧化剂食品保鲜,SO2在保鲜时体现了氧化性B.华为Mate60手机高清镜头中使用的COC/COP(环状聚烯烃)是高分子化合物,也是混合物C.中国自主研发的首个5G微基站射频芯片的主要材料是SiD.高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成,不锈钢和铝合金均属于金属材料【答案】A【解析】A.SO2具有强还原性,具防腐和抗氧化等作用,可作为食品添加剂,SO2在保鲜时体现了还原性,故A不正确;B.环状聚烯烃是高分子,是混合物,故B正确;C.电子芯片的材料主要是Si,射频芯片也是电子芯片,故C正确;D.不锈钢是铁合金,铁合金与铝合金均属于金属材料,故D正确;答案选A。2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.pH=2的硫酸溶液中,含氢离子数目为0.01NAB.在常温常压下,11.2LCO2分子中含氧原子数目小于NAC.21gC3H6分子中含σ键数目一定是4NAD.在中,每生成,转移的电子数为6NA【答案】B【解析】A.pH=2的硫酸溶液中,未告知溶液的体积,无法计算溶液中氢离子数,故A不正确;B.在常温常压下,Vm>22.4L/mol,11.2LCO2物质的量小于0.5mol,则含含氧原子数目小于NA,故B正确;C.21gC3H6分子的物质的量为0.5mol,但C3H6有两种结构:丙烯(CH3CH=CH2)和环丙烷(△),前者含有8个σ键,后者含有9个σ键,则0.5molC3H6分子中含极性键数目不一定是4NA,故C不正确;D.在反应中,KClO3中Cl的化合价降低了5价,转移了5个电子,故每生成,转移的电子数为,故D不正确;答案选B。3.甘草素是从甘草中提炼制成的甜味剂,其结构如图所示。下列说法正确的是A.不存在手性碳原子 B.分子中含有酯基C.能与饱和溴水发生取代反应和加成反应 D.1mol甘草素最多能与2molNaOH反应【答案】D【解析】A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,甘草素中含有1个手性碳原子(),故A不正确;B.甘草素分子结构中不含酯基,含酮基、醚键及羟基,故B不正确;C.甘草素含有酚羟基,能与饱和溴水发生取代反应,但无碳碳双键,不能发生加成反应,故C不正确;D.1mol甘草素含有2mol酚羟基,最多能与2molNaOH反应,故D正确;答案选D。4.鎏金是古代常用的镀金工艺,将金汞合金涂于器物表面,加热使汞挥发,便形成一层光亮的金镀层。下列关于青铜器鎏金工艺的说法不正确的是A.用电化学方法也可实现铜上覆金B.鎏金除了改善外观,还可保护青铜器,使其不易生锈C.若表面的金镀层破损,暴露出的青铜表面会更易生锈D.鎏金工艺的镀金过程是一种化学变化【答案】D【解析】A.用电解的方法,铜做阴极,电解液中含有可溶性的含金离子,则可实现铜上镀金,故A正确;B.由题干信息可知,鎏金即在青铜器表面镀上一层金,由于金是一种很不活泼的金属,故除了改善外观,还可保护青铜器,使其不易生锈,故B正确;C.由于金的活动性弱于Cu,故若表面的金镀层破损,暴露出的青铜表面由于能形成电化学腐蚀,故会更易生锈,故C正确;D.鎏金工艺的镀金过程即将金汞合金涂于器物表面,加热使汞挥发,便形成一层光亮的金镀层,故是一种物理变化,D错误;故选D。5.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A.的溶液中:、、、B.含有大量的溶液中:、、、C.的溶液中:、、、D.酚酞变红色的溶液中:、、、【答案】D【解析】A.会氧化:,A错误;B.会与发生双水解:,B错误;C.即;,C错误;D.“酚酞变红色”是碱性溶液,此时不能氧化,D中的离子能共存,故D正确;故选:D。6.已知电离常数:Ka(HCN)=5×10-10,H2CO3:Ka1=4.3×10-7,Ka2=5.6×10-11,下列离子方程式书写正确的是A.向KCN(aq)中通入少量的CO2气体:CO2+H2O+2CN-=2HCN+COB.少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中:SO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaSO3↓+2HClOC.氢氧化铁沉淀溶解于过量氢碘酸溶液中:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++6H2O+I2D.向Ba(OH)2溶液中加入少量的NaHCO3溶液:2HCO+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO+2H2O【答案】C【解析】A.由电离常数可知酸性H2CO3>HCN>HCO,则反应的离子方程式为CN﹣+H2O+CO2=HCN+HCO,故A错误;B.将少量SO2通入Ca(ClO)2溶液中,二者发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:Ca2++3ClO﹣+H2O+SO2═CaSO4↓+2HClO+Cl﹣,故B错误;C.Fe(OH)3溶于HI,后生成的Fe3+能将I﹣氧化为I2,自身被还原为Fe2+,离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I﹣=2Fe2++I2+6H2O,故C正确;D.Ba(OH)2溶液中加入少量NaHCO3溶液,HCO完全转化成BaCO3沉淀,正确的离子方程式为:HCO+Ba2++OH﹣=BaCO3↓+H2O,故D错误;故选C。7.下列化学用语表示正确的是A.的空间结构:(正四面体形)B.甲烷的标准燃烧热为,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为C.离子结构示意图:D.NaHCO3=Na++H++CO32-【答案】C【解析】A.中,C的价层电子对数为3+=3+0=3,不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,故A不正确;B.燃烧热应生成液态水,B错误;C.核电荷数为8,核外电子数为10,则离子结构示意图为,故C正确;D.NaHCO3电离出钠离子和碳酸氢根:NaHCO3=Na++HCO,故D不正确;故选C。8.下列有关物质结构与性质的比较正确的是A.分子的极性: B.酸性:C.键角: D.基态原子未成对电子数:Mn>Cr【答案】C【解析】A.O2是非极性分子,O3是极性分子,分子的极性:,故A错误;B.F原子电负性大,吸电子能力强,所以酸性:,故B错误;C.氧的电负性大于氯,Cl2O中键合电子对偏向氧;氟电负性强于氧,OF2中键合电子对偏向氟,两对键合电子对排斥小,键角就小键角,所以键角,故C正确;D.基态原子Mn原子价电子排布式为3d74s2,未成对电子数为2;基态原子Cr原子价电子排布式为3d54s1,未成对电子数为6,基态原子未成对电子数Mn<Cr,故D错误;选C。9.为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是实验目的主要仪器试剂A分离和混合物分液漏斗、烧杯和混合物、蒸馏水B检验淀粉是否水解试管、烧杯、酒精灯淀粉的稀硫酸溶液、银氨溶液C鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液试管、胶头滴管澄清石灰水D测定溶液浓度酸式滴定管、锥形瓶、烧杯溶液、0.1000草酸溶液【答案】D【解析】A.溴易溶于CCl4,不能用萃取、分液法分离Br2和CCl4混合物,分离Br2和CCl4的混合物需要蒸馏,A错误;B.检验淀粉是否水解,需检测反应液中是否生成葡萄糖,应在碱性环境下进行,而淀粉的稀硫酸溶液呈酸性,不能直接完成银镜反应、应先用氢氧化钠溶液中和反应液后再进行银镜反应实验,B错误;C.澄清石灰水与碳酸钠、碳酸氢钠均反应产生白色沉淀碳酸钙,不能鉴别,C错误;D.溶液和0.1000草酸溶液能发生氧化还原反应,利用氧化还原滴定原理,可以用溶液滴定0.1000草酸溶液,溶液具有腐蚀性用酸式滴定管盛放、高锰酸钾本身有色,不需要其它指示剂,故仪器与试剂均是正确的,D正确,答案选D。10.某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成,Y、Z同主族且Z的原子序数是Y的2倍,该化合物的质谱图如下,m/z为139时,其碎片离子组成为。下列叙述正确的是A.电负性:B.氢化物沸点:C.化合物、、均为直线型分子D.溶液与溶液混合,无明显现象【答案】A【分析】某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成,Y、Z同主族且Z的原子序数是Y的2倍,Y为O元素、Z为S元素,有机物含C,则X为C,W为H,碎片离子为C7H7OS+。【解析】A.电负性:O>S>C>H,A正确;B.C的氢化物有多种,C数越多沸点越高,B错误;C.二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,则分子的空间结构为直线形;二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数都为2、孤对电子对数都为1,分子的空间结构为V形;CS2分子中,以C为中心,价层电子对数为2、孤对电子对数为0,则分子的空间结构为直线形,C错误;D.过氧化氢溶液与氢硫酸溶液反应生成硫沉淀和水,则过氧化氢溶液与氢硫酸溶液混合有明显实验现象,D错误;故选A。11.一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学机制如图所示,电子传递可以促进中O-H键的解离,进而形成中间体,通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述正确的是A.图示中分子、离子之间以范德华力结合形成“水分子桥”B.中O-H键的解离可表示为=H++e-+C.1mol通过“水分子桥”传递2mol电子D.总反应的离子方程式为+NO2+H2O=HNO2+【答案】B【解析】A.由图可知,N、O原子的电负性大,与周围其他分子(或离子)中的H原子之间形成氢键,分子、离子之间以氢键结合形成“水分子桥”,A项错误;B.由图可知,中O-H键解离时生成e-和,根据质量守恒可知,还会生成H+,则该过程可表示为=H++e-+,B项正确;C.由图可知,1mol通过“水分子桥”传递1mol电子,C项错误;D.由图可知,与NO2发生的总反应的离子方程式为+2NO2+H2O=2HNO2+,D项错误;故选B。12.下图是一种能将底物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池,可以大大提高能量转化效率,以下说法不正确的是A.理论上,每消耗1molO2,就有4molH+B.两种微生物的存在保证了S元素循环的作用C.负极电极反应式为:HS-+4H2O-8e-=9H++SO42-D.升高温度,可以有效提高该电池的放电效率通过交换膜【答案】D【分析】硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成CO2、和HS−,由H+的移动方向可知,a是负极,HS−在硫氧化菌作用下转化为SO,失电子发生氧化反应,反应式是HS−+4H2O−8e−=9H++SO;b是正极,氧气得电子的还原反应O2+4e−+4H+=2H2O,两种细菌存在,循环作用把有机物氧化成CO2、放出电子。【解析】A.正极的电极反应式为O2+4e−+4H+=2H2O,1mol氧气参加时,有4mol电子转移,故有4molH+通过,故A正确;B.硫氧化菌将HS−氧化为SO,硫酸盐还原菌将SO还原为HS−,恰好完成了S元素的循环,故B正确;C.由分析可知,a电极为负极,负极反应为:HS−+4H2O−8e−=9H++SO,故C正确;D.升高温度会把微生物杀死,导致该电池失活,故D不正确;答案选D。13.常温下,现有的溶液,。已知含氮或含碳各微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示,下列说法错误的是A.常温下,B.向的上述溶液中逐滴滴加溶液时,和浓度都逐渐减小C.溶液中存在下列守恒关系:D.当溶液的时,溶液中存在下列关系:【答案】B【解析】A.由0.1mol/L碳酸氢铵溶液的pH为7.8,说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根离子,使溶液呈碱性,则由盐类水解规律可知,一水合氨的电离程度大于碳酸的电离程度,一水合氨的电离常数大于碳酸的一级电离常数,故A正确;B.由图可知,向pH为7.8的碳酸氢铵溶液中加入氢氧化钠溶液时,溶液中的铵根离子浓度减小,碳酸氢根离子浓度增大,故B错误;C.碳酸氢铵溶液中存在物料守恒关系,故C正确;D.由图可知,溶液pH为9时,溶液中离子浓度的大小关系为,故D正确;故选B。14.钙钛矿具有独特的晶体结构,广泛应用于传感器、固体电阻器等诸多领域。图1、2均为钙钛矿型化合物,其中图1中另两种离子为、,图2中另两种离子为和。下列说法错误的是A.钛酸钙的化学式为 B.图2中,Y为C.中含有配位键 D.晶胞中与每个紧邻的有12个【答案】B【解析】A.根据均摊原则,晶胞中Ca2+数为、A离子数为、B离子数为1,根据化合价代数和等于0,A是O2-、B是Ti4+,钛酸钙的化学式为,故A正确;B.根据均摊原则,图2中,数为、X离子数为1、Y离子数,根据化合价代数和等于0,Y为、X为,故B错误;C.N原子能形成3个共价键,中有1个N-H键为配位键,故C正确;D.根据图示,图1中与每个紧邻的有12个,故D正确;选B。第Ⅱ卷二、非选择题:本题共4小题,共58分。15.(14分)HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中,通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、、等)中提取贵重金属钒和钼,其工艺流程如图所示。已知:Ⅰ.焙烧时、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐,而NiO不行。Ⅱ.高温下易分解,分解产物含氮元素的气体有两种,二者均非氧化物。Ⅲ.;、。请回答下列问题:(1)流程的“气体”中含有二氧化碳,写出二氧化碳的一种用途:。(2)请写出“焙烧”过程中及MoS分别与纯碱反应的化学方程式:,。(3)“浸渣”的成分为(填化学式);“滤液2”中的成分除了外,还含有(填化学式)。(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示,则选择的初始的加入量为。(5)在实际工业生产中,“沉钼”前要加入完全沉淀掉溶液中的,应维持反应后溶液中,的范围是。(6)“沉钒”时生成沉淀,请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式:。【答案】(1)灭火(1分)(其它合理答案也给分)(2)Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑(2分)2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2(2分)(3)NiO(1分)NaVO3、NaHCO3(2分)(4)10g/L(2分)(5)<(2分)(6)6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O(2分)【分析】HDS废催化剂主要成分为MoS、NiS、、,加入纯碱焙烧,转化为Na2MoO4、NaVO3、NaAlO2、NiO;水浸除去NiO,滤液1通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀除铝,滤液2中含有、NaVO3、NaHCO3,调节pH=8.4,加氯化铵生成沉淀,过滤,滤液中加硝酸生成钼酸沉淀。【解析】(1)二氧化碳不支持燃烧,可以用来灭火。(2)和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳,MoS与纯碱反应生成钼酸钠、二氧化硫、二氧化碳,反应的化学方程式为,Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑、2MoS+2Na2CO3+5O22Na2MoO4+2CO2+2SO2。(3)焙烧时NiS被氧化为NiO、SO2,NiO与碳酸钠不反应,“浸渣”的成分为NiO;根据流程图,可知滤液1通入二氧化碳气体除铝,“滤液2”中的成分除了外,还含有NaVO3、NaHCO3。(4)由图可知加入量为10g/L时,钒提取率达到90%以上,且再增大量时,提钒率变化不大,则选择的初始的加入量为10g/L。(5),,则完全沉淀掉溶液中的时,,应维持反应后溶液中。(6)高温下易分解,分解产物含氮元素的气体有两种,二者均非氧化物,则含氮气体为氮气和氨气,“煅烧”中发生反应的化学方程式为6NH4VO33V2O3+2N2↑+2NH3↑+9H2O。16.(14分)磁性材料FexSy与石墨烯构成的复合材料,用于高性能锂硫电池。某化学小组按如下装置测定该磁性材料FexSy的组成。(1)仪器N的名称是,其作用是。(2)实验时管式炉中产生的气体能使品红溶液褪色,三颈烧瓶中产生白色沉淀,三颈烧瓶中发生反应的离子方程式是。(3)若管式炉内反应的温度为600~700℃,长玻璃管M除了导气外还有的作用是,若没有长玻璃管会导致测定的y值(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(4)取2.960g试样放入管式炉充分反应后,再通入O2一段时间,然后将三颈烧瓶中的固体过滤,洗涤,干燥称量得到9.320g,操作过程中,检验沉淀已洗涤干净的方法是。小组成员提出用浓硝酸代替H2O2,其他小组成员提出反驳意见,反驳的理由是。(5)充分反应后,取管式炉中固体溶于足量的稀硫酸中,取少量反应后的溶液,加入(填试剂名称),溶液变红,证明溶液中含有Fe3+;另取少量溶液,加入K3[Fe(CN)6]溶液,没有明显变化,则管式炉中固体的颜色是,管式炉中发生的化学反应方程式为。【答案】(1)长颈漏斗(1分)防止倒吸(1分)(2)(2分)(3)冷凝作用(1分)偏小(1分)(4)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,证明沉淀已洗涤干净(2分)用浓HNO3代替H2O2,反应过程中会产生有毒的氮氧化物,污染空气(2分)(5)硫氰化钾溶液(1分)红色(1分)(2分)【分析】利用氧气将管式炉中的样品在高温下煅烧反应,生成的气体通过足量的氯化钡和双氧水反应,所得固体的量进行分析,确定反应的产生,再通过管式炉中固体的变化判断固体产物;【解析】(1)根据仪器的构造可知,仪器N的名称是长颈漏斗,其作用是防止倒吸;(2)管式炉中产生的气体能使品红溶液褪色,产生的气体是SO2,三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为;(3)长玻璃管M除了导气外还有冷凝作用,若没有长玻璃管,通入三颈烧瓶中的SO2温度过高,可能来不及与H2O2和BaCl2反应就排出去,造成测定的y值偏小;(4)检验沉淀已洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若无白色沉淀产生,证明沉淀已洗涤干净,用浓HNO3代替H2O2,反应过程中会产生有毒的氮氧化物,污染空气;(5)充分反应后,取管式炉中固体溶于足量的稀硫酸中,取少量反应后的溶液,加入KSCN(硫氰化钾)溶液,溶液变红色证明含有Fe3+,加入K3[Fe(CN)6]溶液没有明显变化,证明无Fe2+,则管式炉中固体颜色是红色(生成Fe2O3),S~SO2~BaSO4,试样中n(Fe):n(S)=(1.28g是S元素质量),化学式为Fe3S4,管式炉中发生反应的化学方程式为。17.(15分)我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气CO2中的含量,以CO2为原料制备甲烷、戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO2在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:Ⅰ.主反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)∆H1=-156.9kJ·mol-lⅡ.副反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2=+41.1kJ·mol-l(1)已知:Ⅲ.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)∆H3=-395.6kJ·mol-lⅣ.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)∆H4=。(2)CO2加氢合成甲烷时,通常控制温度为500°C左右,其可能的原因为_______。A.反应速率快 B.平衡转化率高C.催化剂活性高 D.主反应催化剂选择性好(3)500°C时,向1L恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得c(H2O)=5mol·L-1,体系压强为3/4p,则0~20min内(CH4)=mol·L-1·min-1,平衡时CH4选择性=(CH4选择性=×100%,计算保留三位有效数字,下同),副反应的Kc=。(4)以CO2催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g)。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arhenius经验公式,(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是。(5)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH3配体:四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子。若其摩尔质量为,则M元素为(填元素符号):在该化合物中,M离子的价电子排布式为。【答案】(1)(2分)(2)ACD(2分)(3)(2分)66.7%(2分)1.67(2分)(4)使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积(2分)(5)Fe(2分)(1分)【解析】(1)根据盖斯定律反应Ⅲ×2-反应Ⅰ=Ⅳ,则ΔH4=2×ΔH3-ΔH1=(-395.6×2+156.9)kJ/mol=-634.3kJ/mol,故答案为:-634.3kJ/mol;(2)CO2加氢合成甲烷时,也有副产物发生,主反应是放热反应,副反应是吸热反应,通常控制温度为500℃左右,此时催化剂的活性高,反应速率快,由于有副反应发生,因此应是主反应催化剂选择性好,而温度高,对副反应平衡正向移动,对主反应平衡逆向移动,故答案为:ACD;(3)500℃时,向1L恒容密闭容器中充入4molCO2和12molH2,初始压强为p,20min时主、副反应都达到平衡状态,测得c(H2O)=5mol⋅L-1,体系压强为p,建立三段式:,,则有2x+y=5,根据物质的量之比等于压强之比得到=,解得x=2,y=1,则0~20min内(CH4)===0.1mol/(L•min),平衡时CH4选择性×100%≈66.7%,c(CO2)=1mol⋅L-1,c(H2)=3mol⋅L-1,c(CO)=1mol⋅L-1,c(H2O)=5mol⋅L-1副反应Kc=[c(CO)c(H2O)]/[c(CO2)c(H2)]=(1×5)/(1×3)=1.67,故答案为:0.1mol/(L•min);66.7%;1.67;(4)当改变外界条件时,实验数据5如图中的曲线b所示,斜率降低,说明活化能降低,则实验可能改变的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积,故答案为:使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积;(5)由图可知,黑球代表M(NH3)6,位于顶点和面心,个数为8×+6×=4,白球代表BH4,位于体内,个数为8,则黑球:白球=4:8=1:2,则化学式为M(NH
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