2024高考化学二轮复习非选择题专项练三含解析

PAGE10-非选择题专项练(三)三、非选择题:本题共5小题,共60分。16.(2024山东枣庄三模)(10分)CO2和CH4是两种主要的温室气体,以CH4和CO2为原料制造更高价值的化学产品是用来缓解温室效应的探讨方向,回答下列问题:(1)工业上CH4-H2O催化重整是目前大规模制取合成气(CO和H2混合气称为合成气)的重要方法,其原理为:反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.4kJ·mol-1反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41kJ·mol-1CH4(g)和H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式是。

(2)将1molCH4(g)和1molH2O(g)加入恒温恒压的密闭容器中(温度298K、压强100kPa)发生反应Ⅰ,不考虑反应Ⅱ的发生,该反应中,正反应速率v正=k正×p(CH4)·p(H2O),p为分压(分压=总压×物质的量分数),若该条件下k正=4.5×10-4kPa-1·s-1,当CH4分解20%时,v正=kPa·s-1。

(3)将CO2和CH4在肯定条件下反应可制得合成气,在1L密闭容器中通入CH4与CO2,使其物质的量浓度均为1.0mol·L-1,在肯定条件下发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示:①压强p1、p2、p3、p4由小到大的关系为。

②对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数(记作Kp),假如p4=2MPa,求x点的平衡常数Kp=(用平衡分压代替平衡浓度计算)。

③下列措施中能使平衡正向移动的是(填字母)。

a.上升温度b.增大压强c.保持温度、压强不变,充入Hed.恒温、恒容,再充入1molCO2和1molCH4(4)科学家还探讨了其他转化温室气体的方法,利用如图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO(电解质溶液为稀硫酸),该装置工作时,M为(填“正”或“负”)极,导线中通过2mol电子后,假定体积不变,M极电解质溶液的pH(填“增大”“减小”或“不变”),N极电解质溶液改变的质量Δm=g。

17.(2024山东省试验中学线上诊断)(12分)氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题:(1)基态氮原子的价电子排布图为;其次周期的元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有种。

(2)雌黄的分子式为As2S3,其分子结构为,As原子的杂化类型为。

(3)1mol中所含σ键的物质的量为mol。已知NF3与NH3分子的立体构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,缘由是。

(4)红镍矿是一种重要的含镍矿物,其主要成分的晶胞如图所示,则每个Ni原子四周与之紧邻的As原子数为。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞为正方体,晶胞参数为apm。如图为沿y轴投影的晶胞中全部硼原子的分布图和原子分数坐标。设NA为阿伏加德罗常数的值,1,2,3,4四点原子分数坐标分别为(0.25,0.25,0.75),(0.75,0.25,0.25),(0.25,0.75,0.25),(0.75,0.75,0.75)。据此推断BP晶体的密度为g·cm-3。(用代数式表示)

18.(2024山东潍坊三模)(13分)某化学小组为探讨甲醛和新制Cu(OH)2的反应,进行如下探究。该小组设计下图装置(气密性良好)并进行试验:向试管中依次加入12mL6mol·L-1NaOH溶液和8mL0.5mol·L-1CuSO4溶液,振荡,再加入6mL40%的甲醛溶液,放入65℃水浴中加热,20min后冷却至室温;反应过程中视察到有红色固体生成,有少量气体产生并收集该气体。回答下列问题:已知:Cu2O易溶于浓氨水形成[Cu(NH3)4]+(无色),它在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2+(蓝色)。(1)试验中NaOH溶液过量的目的是。运用水浴加热的目的是。

(2)跟乙醛与氢氧化铜的反应相像,甲醛和新制Cu(OH)2在NaOH溶液的环境下反应的产物为甲酸钠、氧化亚铜和水。该小组同学通过查阅资料发觉,甲醛和新制Cu(OH)2还能发生下列反应:HCHO+Cu(OH)2Cu↓+CO↑+2H2OHCHO+4Cu(OH)2+2NaOH2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O该小组同学对试验中红色固体产物的组成作出猜想:铜或氧化亚铜或它们的混合物;为了验证固体产物,设计如下试验方案并进行试验(以下每步均充分反应):①摇动锥形瓶(i)的目的是。

②锥形瓶(ii)中固体完全溶解得到深蓝色溶液的离子方程式为。

③将容量瓶(ii)中的溶液稀释到体积为原来的100倍后,溶液的颜色与容量瓶(i)相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为。

(3)为进一步确认生成的气体是CO,将收集的气体利用如图所示的装置进行试验(部分夹持仪器略去)。①无水氯化钙的作用是。

②试验中“先通气,后加热”的目的是。

③证明气体是CO的现象:。

(4)甲醛与氢氧化铜反应的试验中,甲醛可能被氧化生成甲酸钠或碳酸钠。请设计试验方案证明溶液中甲醛的氧化产物:。

19.(2024山东泰安二模)(11分)某种电镀污泥主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜和粗碲等,以实现有害废料的资源化利用,工艺流程如下:已知:煅烧时,Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2。(1)Te元素在元素周期表中的位置为,其基态原子的电子占据的最高能层符号为。

(2)煅烧时,Cr2O3发生反应的化学方程式为。

(3)浸出液中除了含有TeOSO4(在电解过程中不反应)外,还可能含有(填化学式)。电解沉积过程中析出单质铜的电极为极。

(4)工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)母液生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如图所示:通过冷却结晶能析出大量K2Cr2O7的缘由是。

(5)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取试样2.50g配成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入足量稀硫酸和几滴指示剂,用0.1000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定。滴定过程中发生反应的离子方程式为。若三次试验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的体积平均为25.00mL,则所得产品中K2Cr2O7的纯度为%(保留三位有效数字)。

20.(2024山东烟台3月诊断)(14分)化合物E(碘他拉酸)可用于CT检查、动静脉造影等,其一种合成路途如下:C(1)A中含有的含氧官能团为,①~④中不属于取代反应的是。

(2)C的结构简式为;药品中碘他拉酸的含量通常采纳测定药品中碘量的方法确定,则测定碘量须要用到的试剂为。

(3)B有多种同分异构体,满意下列条件的同分异构体的结构简式为。

①苯环上有五个取代基②1mol能与2molNaHCO3发生反应③能发生银镜反应④核磁共振氢谱只有4个峰(4)已知:①苯胺()易被氧化,②。请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备,写出相应的合成路途流程图(无机试剂任选,合成路途流程图示例见本题题干)。参考答案非选择题专练(三)16.答案(1)CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165.4kJ·mol-1(2)0.5(3)①p1<p2<p3<p4②169(MPa)2或1.78(MPa)③acd(4)负不变18解析(1)反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1=+206.4kJ·mol-1反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41kJ·mol-1利用盖斯定律,将反应Ⅰ和反应Ⅱ相加可得热化学方程式CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)ΔH=+165.4kJ·mol-1。(2)当CH4分解20%时,建立如下三段式:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)起始量/mol 1 1 0 0改变量/mol 0.2 0.2 0.2 0.6平衡量/mol 0.8 0.8 0.2 0.6v正=k正×p(CH4)·p(H2O)=4.5×10-4kPa-1·s-1×(0.82.4×100kPa)×(0(3)①从化学方程式看,加压时平衡逆向移动,CH4的转化率减小,由此得出压强p1、p2、p3、p4由小到大的关系为p1<p2<p3<p4。②在x点,CH4的转化率为50%,建立三段式:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)起始量/mol 1 1 0 0改变量/mol 0.5 0.5 1 1平衡量/mol 0.5 0.5 1 1x点的平衡常数Kp=(13×2MPa)2③从图像看,上升温度,CH4的转化率增大,则正反应为吸热反应,上升温度平衡右移,a符合题意;反应物气体分子数小于生成物气体分子数,增大压强,平衡逆向移动,b不合题意;保持温度、压强不变,充入He,则容器体积增大,平衡正向移动,c符合题意;恒温、恒容,再充入1molCO2和1molCH4,则增大反应物浓度,平衡正向移动,d符合题意。(4)该装置工作时,M极由H2O失电子转化为O2,则其为负极;M极电极反应式为2H2O-4e-O2+4H+,N极电极反应式为2CO2+4e-+4H+2CO+2H2O,导线中通过2mol电子,M极生成2molH+,同时有2molH+转移入正极,所以M极c(H+)不变,电解质溶液的pH不变;导线中通过2mol电子,N极生成1molH2O,电解质溶液改变的质量Δm=1mol×18g·mol-1=18g。17.答案(1)3(2)sp3(3)15F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引实力增加,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子(4)64×42解析(1)N的价电子排布式为2s22p3,则价电子排布图为;同周期从左向右元素第一电离能渐渐增大,但ⅡA族>ⅢA族、ⅤA族>ⅥA族,因此第一电离能在B和N之间的元素是Be、C、O,共有3种。(2)As原子最外层有5个电子,依据As2S3的分子结构可以得出As形成3个σ键,并且还有1个孤对电子,因此As的杂化类型为sp3。(3)两个成键原子之间只能形成1个σ键,1mol中含有σ键物质的量为15mol;F的电负性比N大,N—F成键电子对向F偏移,导致NF3中N原子核对其孤对电子的吸引实力增加,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2+形成配离子。(4)以顶点为中心,结合晶体图像分析可知,晶体中每个Ni原子四周与之紧邻的As原子个数为6;BP是一种超硬耐磨涂层,以及四点的坐标,推出BP应是原子晶体,则晶胞的质量为4NA×42g,晶体体积为(a×10-10)3cm3,则晶胞的密度是4×42NA×a3×10-3018.答案(1)供应碱性溶液环境或OH-与Cu(OH)2反应生成[Cu(OH)4]2-受热匀称便于限制温度(2)①有利于溶液与空气中的氧气接触②2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O③n(Cu2O)∶n(Cu)=1∶200(3)①汲取水蒸气②排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸③黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊(4)取少量反应后的澄清溶液置于试管中,滴入过量的盐酸,若无气泡产生,说明甲醛被氧化成甲酸钠,若有气泡产生,说明甲醛被氧化为碳酸钠解析依据题干信息分析可知,试验中向试管依次加入12mL6mol·L-1NaOH溶液和8mL0.5mol·L-1CuSO4溶液,碱过量,振荡发生反应Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,碱性条件下再加入6mL40%的甲醛溶液,放入65℃水浴中加热,发生反应2Cu(OH)2+HCHO+NaOHCu2O↓+3H2O+HCOONa,也可能发生反应HCHO+Cu(OH)2Cu↓+CO↑+2H2O、HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH2Cu2O↓+Na2CO3+6H2O,因此红色固体可能是Cu2O和Cu的混合物,气体为CO,可依据已知“Cu2O易溶于浓氨水”验证固体产物,依据CO具有还原性验证气体为CO。(1)由上述分析可知,试验中NaOH溶液过量的目的是供应碱性溶液环境或OH-与Cu(OH)2反应生成[Cu(OH)4]2-,水浴加热的目的是使受热匀称便于限制温度。(2)①已知[Cu(NH3)4]+在空气中能被氧化为[Cu(NH3)4]2+,摇动锥形瓶(ⅰ)有利于溶液与空气中的氧气接触;②剩余固体为Cu,与浓氨水反应生成深蓝色的四氨合铜离子,反应的离子方程式为2Cu+8NH3·H2O+O22[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。③将容量瓶(ⅱ)中的溶液稀释到体积为原来的100倍后,溶液的颜色与容量瓶(ⅰ)相近,说明(ⅱ)中的溶液的浓度是(ⅰ)中的溶液的100倍,又Cu2O~2[Cu(NH3)4]2+,Cu~[Cu(NH3)4]2+,则有n(Cu2O)∶n(Cu)=1∶200。(3)①无水氯化钙可汲取CO气体中混有的水蒸气。②CO与空气混合加热可能会爆炸,有平安隐患,因此试验中“先通气,后加热”的目的是为了排尽装置中的空气,防止加热时发生爆炸。③CO具有还原性,可与黑色的CuO发生氧化还原反应生成红色的铜,并生成CO2气体,因此证明气体是CO的现象为黑色粉末变为红色,澄清石灰水变浑浊。(4)在题给试验中甲醛可能被氧化的产物为甲酸钠或碳酸钠,碳酸钠可与盐酸反应生成CO2气体,而甲酸钠不行以,因此证明溶液中甲醛的氧化产物时,可取少量反应后的澄清溶液置于试管中,滴入过量的盐酸,若无气泡产生,说明甲醛被氧化成甲酸钠,若有气泡产生,说明甲醛被氧化为碳酸钠。19.答案(1)第五周期ⅥA族O(2)2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2(3)CuSO4阴(4)低温条件下,K2Cr2O7的溶解度在整个体系中最小,且K2Cr2O7的溶解度随温度的降低而显著减小(5)Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H解析某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au),可以用于制取Na2Cr2O7溶液、金属铜、粗碲等。依据流程图,煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2,Cr2O3与纯碱和空气中的氧气反应生成Na2CrO4,Na2CrO4酸化后生成Na2Cr2O7溶液;沉渣中主要含有CuO、TeO2以及少量的金(Au),用稀硫酸溶解后,浸出液中主要含有铜离子和TeOSO4,电解时铜离子放电生成铜,溶液中含有TeOSO4,TeOSO4与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。(1)Te是52号元素,原子核外电子排布为2、8、18、18、6,可见Te元素在元素周期表中的位置为第五周期ⅥA族,最高能层为第5能层,故其基态原子的电子占据的最高能层符号为O。(2)煅烧时,Cr2O3与O2及Na2CO3发生反应产生Na2CrO4和CO2,反应的化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2。(3)依据上述分析,浸出液中除了含