2021-2022学年广西三新学术联盟高二下学期5月联考化学试题解析版

试卷第=page1818页，共=sectionpages2222页广西“三新“学术联盟2021-2022学年高二下学期5月联考化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述不正确的是A．SO2、NO2都会导致酸雨的产生B．喝补铁剂(含Fe2+)时，加服维生素C效果更好，原因是维生素C具有还原性C．掩埋废旧电池不会造成环境污染D．明矾、氯化铁以及活性炭均可以用来除去水中悬浮性杂质【答案】C【解析】【详解】A．SO2、NO2都会导致酸雨的产生，前者形成硫酸型酸雨，后者形成硝酸型酸雨，A正确；B．能被人体吸收的铁元素是亚铁离子，亚铁离子很容易被氧化为三价铁离子，维生素C具有还原性，能将三价铁还原为亚铁离子，B正确；C．掩埋废旧电池，会造成电解液流出，里面的重金属离子会对土壤造成污染，C错误；D．明矾、氯化铁可水解生成氢氧化铝、氢氧化铁胶体，具有吸附性，可以除去水中的悬浮物杂质，活性炭结构疏松多孔，也具有吸附作用，能够除去水中悬浮性杂质，D正确；答案选C。2．下列关于有机化合物的说法不正确的是A．苯和丙烯均能发生加成反应和取代反应B．正丁烷与异丁烷互为同分异构体C．碳酸钠可以鉴别乙酸和乙醇D．丙烷室温下能与浓盐酸发生取代反应【答案】D【解析】【详解】A．苯能与氢气发生加成反应也能与Cl2取代反应，丙烯的官能团为碳碳双键能发生加成反应和取代反应，A项正确；B．正丁烷和异丁烷属于碳链异构，两者互为同分异构体，B项正确；C．乙酸的酸性大于碳酸的酸性，乙酸可以与碳酸钠反应生成CO2气体，乙醇的官能团为羟基不与碳酸钠反应，则可以鉴别乙酸和乙醇，C项正确；D．丙烷可与Cl2发生取代反应，与浓盐酸不发生取代反应，D项错误；答案选D。3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．1molN2与足量H2反应，生成NH3分子数为2NAB．常温下，将5.6g铁投入足量的稀硫酸中，充分反应，转移的电子数目为0.3NAC．1mol/L的H2SO4溶液中H+的数目为2NAD．1LpH=2的CH3COOH溶液中H+的数目0.01NA【答案】D【解析】【详解】A．N2和H2反应生成NH3属于可逆反应，故1molN2与足量H2反应，生成NH3分子数小于2NA，A错误；B．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，故将5.6g铁(0.1mol)投入足量的稀硫酸中，充分反应，转移的电子数目为0.2NA，B错误；C．溶液体积未知，不能计算1mol/L的H2SO4溶液中H+的数目，C错误；D．1LpH=2的CH3COOH溶液中H+的物质的量为0.01mol，数目为0.01NA，D正确；答案选D。4．大豆素因其优良的生理活性备受关注，一种大豆素如下图所示，关于该化合物说法正确的是A．该化合物的分子式为C15H12O5B．该化合物所有原子可能共平面C．该化合物为芳香烃D．该化合物可以发生加成、氧化、取代反应【答案】D【解析】【详解】A．根据结构简式可知，该化合物中含有15个C原子，14个H原子，5个O原子，则其分子式为C15H14O5，故A错误；B．饱和碳原子具有甲烷的结构特征，该化合物中含有多个饱和碳原子，则该化合物中所有原子不可能共平面，故B错误；C．该化合物中含有氧元素，不属于烃，故C错误；D．该物质中苯可以与氢气发生加成反应，羟基能被氧化，酚羟基的邻位能与浓溴水发生取代反应，故D正确；答案选D。5．2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。锂空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是A．电池中的有机电解液不可用KOH溶液代替B．充电时，Li+从阳极区移向阴极区C．充电时，应将锂电极与电源负极相连D．电池工作时，每消耗2.24LO2，外电路流过0.04mol电子【答案】D【解析】【分析】由图可知，放电时，Li作负极，氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，充电时，Li作阴极，右侧电极为阳极，据此作答。【详解】A．锂金属能与水反应，则有机电解液不可用KOH溶液代替，故A正确；B．充电时，阳离子Li+向阴极移动，故B正确；C．充电时，Li作阴极，应与电源的负极相连，故C正确；D．放电时，Li作负极，氧气通入极为正极，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，气体状况不知，无法计算2.24LO2的物质的量，即不确定电子转移数目，故D错误；故选：D。6．W是由短周期元素X、Y、Z组成的盐，其中X、Y、Z的原子序数依次增大，X3-与Y2-、Z+的电子层结构相同。下列说法中不正确的是A．W的溶液一定显中性 B．原子半径：Z＞X＞YC．Y的某种单质可用于杀菌消毒 D．工业上常采用电解法冶炼Z单质【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X3-与Y2-、Z+的电子层结构相同，可推知X为N元素，Y为O元素，Z为Na元素，W是由X、Y、Z组成的盐，则W可以是NaNO3、NaNO2等，据此分析解答。【详解】A．若W是NaNO2，其溶液显碱性，A错误；B．电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，则原子半径：r(Na)＞r(N)＞r(O)，B正确；C．Y为O元素，其单质O3具有强氧化性，可用于杀菌消毒，C正确；D．工业上电解熔融的NaCl冶炼单质Na，D正确；答案选A。7．港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不正确的是A．防腐过程中铝和锌均作为牺牲阳极，失去电子B．大桥金属的腐蚀以化学腐蚀为主C．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除【答案】B【解析】【详解】A．Fe与Al或Zn构成原电池时，Al和Zn的活性都大于Fe，则Al和Zn均作为牺牲阳极，失电子，Fe被保护，A正确；B．大桥金属为合金，其腐蚀主要以电化学腐蚀为主，B错误；C．防腐涂料可以防水、隔离O2，减少铁与氧气接触，降低吸氧腐蚀速率，C正确；D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀，D正确；答案选B。8．利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是A．图1：比较Zn与Cu的金属性强弱B．图2：除去Cl2中的HCl并干燥C．图3：蒸发氯化镁溶液制备无水MgCl2D．图4：实验室制取氯气【答案】B【解析】【详解】A．利用盐桥构成原电池时两个半电池分别发生氧化反应与还原反应，题中烧杯中溶液位置放反了，A选项错误；B．，通过稀硫酸时利用同离子效应，增大H+浓度，抑制Cl2在其中的溶解消耗，HCl极易溶于水可被溶解出去，最后浓硫酸干燥除水，B选项正确；C．加热条件下，MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，HCl挥发，最终剩余固体Mg(OH)2而得不到MgCl2，C选项错误；D．实验室制取氯气应使用还原性较强的浓盐酸而非稀盐酸，D选项错误；答案选B。9．下列离子方程式书写正确的是A．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3+Cl2+H2O=2+2C1-+B．用重铬酸钾溶液滴定草酸：

+14H++3=2Cr3++6CO2↑+7H2OC．向Fe(NO3)2和KI混合溶液中加入少量稀H2SO4：3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2OD．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3；2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+【答案】A【解析】【详解】A．用亚硫酸钠溶液吸收少量氯气，离子方程式为：3+Cl2+H2O=2+2Cl-+，故A正确；B．用重铬酸钾溶液滴定草酸，草酸是弱酸，应保留化学式，反应的离子方程式：+8H++3H2C2O4═2Cr3++6CO2↑+7H2O，故B错误；C．向Fe(NO3)2和KI混合溶液中加入少量稀H2SO4，只有碘离子被氧化，正确的离子方程式为：6I-+8H++2=2NO↑+4H2O+3I2，故C错误；D．向H2O2溶液中滴加少量FeCl3，过氧化氢不能氧化铁离子，铁离子可以做过氧化氢分解催化剂，反应方程式为：，故D错误；故选：A。10．W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族，X与Z同主族，其中X、Y、Z构成的某种物质结构如图所示。下列叙述不正确的是A．W与X形成的化合物一定是共价化合物B．简单氢化物的沸点：X＞ZC．简单离子半径：Z＞X＞YD．向该物质中加入稀硫酸，有气泡和淡黄色沉淀产生【答案】A【解析】【分析】由X、Y、Z构成的某种物质结构示意图可知，化合物中Z原子能形成6个共价键、X能形成2个共价键，结合X与Z同主族可知，X为O元素、Z为S元素；Y元素能形成带一个单位正电荷的阳离子，结合W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，W与Y同主族可知，W可能为H元素或Li元素、Y为Na元素，该物质为硫代硫酸钠的结构示意图。【详解】A．X为O元素，W可能为H元素或Li元素，氢元素和氧元素形成的化合物可能是共价化合物水或过氧化氢，锂元素和氧元素形成的化合物是离子化合物氧化锂，A错误；B．H2O分子间可形成氢键，故简单氢化物的沸点：H2O＞H2S，B正确；C．电子层数越多，半径越大，电子层结构相同的离子，随核电荷数增大，离子的离子半径依次减小，则离子半径：S2-＞O2-＞Na+，C正确；D．硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫气体、淡黄色的硫沉淀和水，D正确；答案选A。11．用惰性电极电解法制备硼酸[H3BO3或B(OH)3]的工作原理如图所示。下列有关说法不正确的是A．电流方向：电源正极→b电极→电解液→a电极→电源负极B．膜A为阳膜，膜B为阴膜C．a极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的导电性D．当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3【答案】D【解析】【分析】由电解法制备硼酸(H3BO3)，阳极上OH-发生失电子的氧化反应，阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，H+穿过阳膜A进入产品室中，则b极为阳极；a极为阴极，阴极水或氢离子发生得电子的还原反应，阴极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，Na+穿过阳膜A进入阴极区，B(OH)穿过阴膜B进入产品室，产品室中B(OH)与H+结合生成H3BO3，反应是B(OH)+H+=H3BO3+H2O，据此分析解答。【详解】A．由分析可知，a极为阴极，b极为阳极，则a接电源负极，b接电源正极，电流方向为：电源正极→b电极→电解液→a电极→电源负极，A正确；B．根据分析可知，A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜，B正确；C．水的导电性弱，a极区加入氢氧化钠，可增强溶液的导电性，C正确；D．阳极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，产品室中B(OH)与H+结合生成H3BO3，反应是B(OH)+H+=H3BO3+H2O，因此当电路中通过3mol电子时，可得到3molH3BO3，D错误；答案选D。12．已知相同温度下，Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)。某温度下，饱和溶液中-1g[c()]、-1g[c()]与-1g[c(Ba2+)]的关系如图所示。下列说法不正确的是A．该温度下：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10B．曲线②中a点：c(Ba2+)=c()+c()+c(H2CO3)C．加适量BaCl2固体可使溶液由c点变到b点D．曲线①中y2=4.9【答案】B【解析】【分析】饱和溶液中，由于Ksp(BaSO4)＜Ksp(BaCO3)，当相等时，＞，则-lg＜-lg，即曲线①代表-lg与-lg的关系图，曲线②代表-lg与-lg的关系图，以此解答。【详解】A．由分析可知，曲线①代表-lg与-lg的关系图，当-lg=7时，-lg=3，则Ksp(BaSO4)=·==，A正确；B．曲线②代表-lg与-lg的关系，若不考虑水解，由图象可知c(Ba2+)＞c()，因此a点：c(Ba2+)＞c()+c()+c(H2CO3)，B错误；C．曲线②代表-lg与-lg的关系图，加适量BaCl2固体，平衡逆向移动，增大，减小，则-lg增大，-lg减小，且Ksp(BaCO3)不变，可使溶液由c点变到b点，C正确；D．由分析可知，曲线①代表-lg与-lg的关系图，当-lg=7时，-lg=3，则Ksp(BaSO4)=·==，当-lg=5.1时，y2=-lg=10-5.1=4.9，D正确；答案选B。13．下列有关实验操作、现象、所得出的结论均正确的是选项实验操作现象或数据结论A室温下，用pH计测定饱和的Na2CO3与CH3COONa的pHpH：Na2CO3＞CH3COONa酸性：＜CH3COOHB铜与过量浓硫酸反应，向反应后的混合溶液中加入蒸馏水溶液变为蓝绿色反应后的混合溶液中有铜离子C某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+，没有Fe3+D向盛有4mL0.1mol·L-1的NaOH溶液的试管中滴加等浓度的MgSO4溶液2mL后，再滴加0.1mol·L-1CuSO4溶液先产生白色沉淀后沉淀变为蓝色Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的小A．A B．B C．C D．D【答案】D【解析】【详解】A．盐水解程度越大，对应酸的酸性越弱，饱和的Na2CO3与CH3COONa的浓度不相等，不能比较酸性，故A错误；B．硫酸铜在水溶液中呈现蓝色，但反应后溶液中存在浓硫酸，加入水可能会产生暴沸现象，正确操作为酸入水，所以不能用此方法确认铜与浓硫酸反应，故B错误；C．滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀可检验亚铁离子，不能确定是否含铁离子，故C错误；D．溶度积越小越易形成沉淀，该反应发生沉淀的转化，由实验操作和现象可得Cu(OH)2的Ksp比Mg(OH)2的小，故D正确；故选：D。14．常温下，某实验小组以酚酞为指示剂，用0.100mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00mL0.100mol·L-1的次磷酸(H3PO2)溶液。溶液pH、所有含磷微粒的分布系数δ随滴加NaOH溶液体积V(NaOH)的变化关系如图所示[比如的分布系数：δ()=]，下列叙述正确的是A．曲线①代表δ()，曲线②代表δ()B．NaH2PO2是酸式盐，其水溶液显碱性C．水解常数Kh≈1.0×10-11D．当滴定至中性时，溶液中存在：c()+c(H3PO2)＜c(Na+)【答案】C【解析】【详解】A．根据加入NaOH溶液后曲线变化可知③是pH变化，曲线①②代表含磷微粒。含磷微粒只有2种，结合起点pH，可推出H3PO2为一元弱酸(若为一元强酸或二元或三元酸，含磷微粒不是2种或者起点pH不对应)。因为H3PO2为一元弱酸，故曲线①代表，曲线②代表，A错误；B．因为H3PO2为一元弱酸，故NaH2PO2是正盐，不是酸式盐，B错误；C．由曲线①②交点可知=，故c(H3PO2)=c()，对应曲线③pH=3，即c(H＋)=10-3mol·L-1，，故水解常数，C正确；D．当20mL时达到滴定终点，NaOH与次磷酸二者1∶1恰好反应，存在物料守恒：c(H3PO2)+c()=c(Na+)，但因为H3PO2为一元弱酸，故NaHPO2是正盐，其水溶液显碱性，所以此时NaOH加过量；即当溶液为中性时，溶液中存在：c(H3PO2)+c()＞c(Na+)，D错误；答案选C。二、工业流程题15．以含钴废料(主要成分为Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示：(1)为了提高“酸浸”步骤的浸出率，可采取的措施有_______(任答一点)。“滤渣1”的化学式为_______。(2)“酸浸”时Co2O3与H2O2反应的化学方程式为_______。(3)“操作2”所得副产品的一种用途为_______。已知该物质的溶液加热到100°C时会分解，该物质的溶解度见表：温度/°C0102030405060溶解度/g70.673.075.478.081.084.588.0操作2是_______(填字母)。A．蒸发结晶

B．降温结晶

C．减压蒸发结晶(4)“沉钴”时温度不能太低也不能太高，原因是_______。(5)“沉钴”步骤中发生反应的离子方程式为_______。(6)已知常温下Ksp(CoC2O4)=6.4×10-8、Ksp(CoCO3)=1.6×10-13，向浓度相同的Na2CO3和Na2C2O4的混合溶液中加入足量CoSO4固体，则所得溶液中c()：c()=_______。(7)有机相提取的Ni2+再生时可用于制备镍氢电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH)2+M=NiOOH+MH。则放电时负极的电极反应式为_______。【答案】(1)

升高温度、增大硫酸的浓度等

Fe(OH)3(2)Co2O3+H2O2+2H2SO4=2CoSO4+3H2O+O2↑(3)

作氮肥

c(4)温度过低，反应速率慢；温度过高，NH4HCO3不稳定受热分解(5)2Co2++HCO+3NH3·H2O=Co2(OH)2CO3↓+3NH+H2O(6)(7)MH+OH--e-=M+H2O【解析】【分析】由题给流程可知，向研磨后的含钴废料中加入硫酸和双氧水，酸性条件下，氧化钴与双氧水发生氧化还原反应生成亚钴离子，四氧化三铁与双氧水发生氧化还原反应生成铁离子，氧化亚镍溶于硫酸生成亚镍离子，二氧化锰不溶解，过滤得到含有氢离子、亚钴离子、铁离子、亚镍离子的酸浸液和二氧化锰；调节酸浸液的pH为3.7，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有亚钴离子、亚镍离子的滤液和滤渣1氢氧化铁；向滤液中加入萃取剂，萃取分液得到含有亚钴离子的水相和含有亚镍离子的有机相；向水相中加入氨水和碳酸氢铵溶液，亚钴离子离子转化为Co2(OH)2CO3沉淀，过滤得到含有硫酸铵的滤液和Co2(OH)2CO3沉淀；高温煅烧，Co2(OH)2CO3与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氧化钴、二氧化碳和水。(1)可采用升高温度、增大硫酸的浓度提高“酸浸”的浸出率，由分析可知，滤渣1为氢氧化铁沉淀，化学式为Fe(OH)3；(2)酸性条件下，Co2O3与H2O2发生氧化还原反应生成CoSO4、O2和H2O，反应的化学方程式为Co2O3+H2O2+2H2SO4=2CoSO4+3H2O+O2↑；(3)由分析可知，滤液中含有硫酸铵，经操作2得到的副产品为硫酸铵，可用作氮肥，硫酸铵的溶解度随温度升高而升高，但变化量不大，且硫酸铵受热易分解，因此操作2应采取减压蒸发结晶，答案选c；(4)温度过低，反应速率慢；温度过高，NH4HCO3不稳定受热分解，所以“沉钴”时温度不能太低也不能太高；(5)沉钴时发生的反应为向水相中加入氨水和碳酸氢铵溶液，亚钴离子离子转化为Co2(OH)2CO3沉淀，反应的离子方程式为2Co2++HCO+3NH3·H2O=Co2(OH)2CO3↓+3NH+H2O；(6)常温下，Ksp(CoC2O4)=6.4×10-8、Ksp(CoCO3)=1.6×10-13，向浓度相同的Na2CO3和Na2C2O4的混合溶液中加入足量CoSO4固体，所得溶液中c(Co2+)相同，c()=，c()=，则c()：c()=；(7)由充电时的总反应可知，放电时，负极为MH，MH在负极失去电子发生氧化反应生成M，电极反应式为MH+OH--e-=M+H2O。三、实验题16．“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：(1)侯氏制碱法的化学原理是将CO2通入饱和氨盐水中，该反应的化学方程式为___________。(2)根据上述实验流程用下列仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是___________(按气流方向，用小写字母表示)。(3)反应完成后，将(2)中装置B的U形管内混合物处理得到滤液和固体NaHCO3：①向滤液中加入NaCl和乙醇并降温NH4Cl晶体会逐步结晶析出，加入乙醇的目的是___________。②将碳酸氢钠在300°C加热得到碳酸钠所选用的仪器是___________(填标号)；A、

B、

C、

D、(4)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度，应选择指示剂___________(选填“甲基橙”、“酚酞”、“石蕊”)。称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，用其做标准液滴定锥形瓶中未知浓度的盐酸浓度时，会使结果___________(选填“偏高”、“偏低”、“不变”)。(5)某化学学习小组对产品Na2CO3溶液进行电解，原理如图所示。该离子交换膜为___________(选填“阳”或“阴”)离子交换膜。阳极的电极反应式为___________。【答案】(1)NH3•H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓(2)aefbcgh(3)

减少NH4Cl晶体溶解，降低损失

D(4)

甲基橙

A(5)

阳

4OH--4e-=2H2O+O2↑【解析】【分析】浓氨水中加入氯化钠粉末得到饱和氨盐水，通入过量二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，过滤后加热碳酸氢钠可得碳酸钠，母液加入氯化钠粉末析出氯化铵；(1)侯氏制碱法的原理是饱和氨盐水和CO2反应得到碳酸氢钠晶体和氯化铵，反应的化学方程式为NH3•H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓；(2)首先利用装置A制取CO2，然后利用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2混有的HCl气体，然后通入B装置中与氨盐水反应，最后利用NaOH溶液吸收尾气，所以连接顺序为aefbcgh；(3)①加入乙醇的目的是减少NH4Cl晶体溶解，降低损失；②将碳酸氢钠在300°C加热得到碳酸钠需在坩埚中进行，故选：D；(4)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度，恰好完全反应后，滴入一滴溶液显酸性，应选择甲基橙最指示剂，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，会使标准液的物质的量浓度偏低，标定过程中消耗V(Na2CO3)偏大，由c(待测)=分析可知，标定的盐酸浓度偏大，故答案为：甲基橙；A。(5)电解Na2CO3溶液即本质是电解水，阳极失去电子发生氧化反应，放电为氢氧根离子，电极反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；阴极放电的是氢离子，阴极生成OH-，Na+通过阳离子交换膜进入阴极区得到NaOH，则该离子交换膜为阳离子交换膜。四、原理综合题17．我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H，该反应一般认为通过如下步骤来实现：①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-1则总反应的△H=_______。(2)一定温度下，下列措施既能加快反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的速率且能提高甲醇平衡产率的是_______(填选项字母)。A．及时移去甲醇 B．加入催化剂C．提高反应物浓度 D．减小容器体积(3)如图为CO2平衡转化率和温度、压强的关系，其中压强为3.0MPa、4.0MPa和5.0MPa。①设CO2的初始浓度为c0，根据5.0MPa时的数据计算Kc(240K)=_______(列计算式)。②若在4.0MPa时减小进料浓度比c(CO2)：c(H2)，则CO2的平衡转化率曲线可能位于4.0MPa曲线的_______(填“上方”或“下方”)。实际工业生产中往往按照化学计量比进料，原因是_______。(填两点)(4)进一步研究合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。①图中对应等压过程的曲线是_______，判断的理由_______。②当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率α=_______%(保留一位小数)，反应条件可能为_______或_______。【答案】(1)-49kJ/mol(2)CD(3)

上方

可以保持反应物的高转化率，同时降低产物分离的能耗(4)

b

总反应，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小

33.3%

，210℃

，250℃【解析】(1)反应①+反应②可得总反应，根据盖斯定律可得ΔH=ΔH1+ΔH2=+41kJ/mol-90kJ/mol=-49kJ/mol；(2)A．及时移去甲醇，则生成物的浓度减小，反应速率减慢，A不符合题意；B．加入催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，甲醇的平衡产率不变，B不符合题意；C．提高反应物的浓度，化学反应速率加快，平衡正向移动，甲醇的平衡转化率提高，C符合题意；D．减小容器的体积，浓度增大，化学反应速率加快，减小容器的体积相当于增大压强，平衡正向移动，则甲醇的平衡转化率提高，D符合题意；答案选CD。(3)①由可知，反应为气体体积减小的反应，作等温线，增大压强，平衡向正反应方向移动，CO2的转化率增大，所以曲线I为5.0MPa下进行的曲线，240K时CO2的转化率为0.8，则：，化学平衡常平数的表达式K==；②根据上述分析，II曲线代表4.0MPa下进行的曲线，减小投料比，相当于增大H2的量，CO2的量不变，平衡向正反应方向进行，CO2的转化率增大，即CO2的平衡转化曲线可能位于4.0MPa曲线的上方；实际工业生产中往往按照化学计量比进料，原因是可以保持反应物的高转化率，同时降低产物分离的能耗；(4)①该反应正向为放热反应，升高温度时平衡逆向移动，体系中x(CH3OH)将减小，因此图中对应等压过程的曲线是b；②设起始n(CO2)=1mol，n(H2)=3mol，则当平衡时时，，解得x=mol，平衡时CO2的转化率α=；由图可知，满足平衡时的条件有：5×105Pa，210℃或9×105Pa，250℃；五、结构与性质18．早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成，回答下列问题：(1)基态Fe原子有_______个未成对电子，Fe3+的电子排布式为_______。(2)SCN-离子可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)。①写出与SCN-互为等电子体的一种微粒_______(分子或离子)；②硫氰酸分子中C原子的杂化方式为_______。③异硫氰酸的沸点比硫氰酸沸点高的原因是_______。(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu2O比CuO更稳定的原因是_______。Cu2O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于所有面心和顶点，则该晶胞中有_______个铜原子(4)Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为_______，列式表示Al单质的密度_______g·cm-3.【答案】(1)

4

1s22s22p63s23p63d5(2)

CS2(或N2O、CO2、CNO-)

sp

异硫氰酸分子间可以形成氢键(3)

Cu2O中的Cu+的3d轨道处于全满的稳定状态，而CuO中Cu2+中3d轨道排布为3d9，能量高，不稳定

16(4)

12

【解析】(1)Fe为26号元素，其基态原子核外有26个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，故基态Fe原子有4个未成对电子，Fe失去3个电子形成Fe3+，则Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；(2)①原子个数相同，价电子数相同的互为等电子体，故与SCN-互为等电子体的微粒可以是CS2、N2O、CO2、CNO-等；②硫氰酸分子中C与N原子形成C≡N，故杂化方式为sp杂化；③异硫氰酸分子间可以形成氢键，故其沸