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文档简介
2025年高考第三次模拟考试
高三化学
(试卷满分100分,考试时间60分钟)
1.本考试分设试卷和答题纸。答题前,务必在答题纸上填写学校、姓名、座位号,并将核对后的条形
码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。
2.本试卷标注“不定项”的选择题,每小题有1~2个正确选项,只有1个正确选项的,多选不得分;有
2个正确选项的,漏选1个得一半分,错选不得分。未特别标注的选择题,每小题只有1个正确选项。
3.可能用到的相对原子质量:相对原子质量:H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27
Si-28S-32Cl-35.5Cu-64Zn-65Se-79
一、人体必需的微量元素一锌(23分)
锌是人体必需的微量元素之一,被称为“生命之花”,起着极其重要的作用。
⑴基态ZM+的价电子排布式为»
(2)ZnCb、ZnO皆属于以共价键为主的过渡型晶体,ZnCb熔点为275℃,ZnO的熔点为1975℃,请分
析熔点不同的原因:o
(3)在配合物[Zn(NH3)4]CO3中。
①配位原子是。
②外界离子的空间结构为o
③在[Zn(NH3)4]CO3晶体中不存在的作用力有=
A.离子键B.极性共价键C.配位键D,非极性共价键
(4)Zn与S所形成化合物的晶胞如图1所示,图2为晶胞沿y轴的投影旭1平面图。
①晶胞中Zn原子的配位数为0
②晶胞中最近的两个S原子之间的距离为pm。
③阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度是g-cm30(lpm=10-10cm,列出计算表达式)。
(5)硫酸锌(ZnSCU)是制备各种含锌材料原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。实验室用含有ZnCCh、
SiO2>Fe、Cu的粉末模拟工业上菱锌矿制备ZnSO4的过程,流程如下:
末z
42
滤渣①滤渣②
已知难溶电解质溶度积常数如下表:
难溶电解质Fe(OH)3Zn(OH)2Fe(OH)2
Ksp8.0x10-386.7x10-"8.0x10-16
①为了提高粉末的浸取效果,可采取的措施有。
②写出加入H2O2发生反应的离子方程式o
③加入物质X调节溶液的pH,展道宜使用的X是o
A.NH3H2OB.ZnOC.CU(OH)2D.NaOH
④已知当溶液中某离子浓度Wl.OxlO-5moi时可认为该离子沉淀完全,该溶液中的Fe3+沉淀完全时溶
液的pH至少为o
⑤由滤液②获得ZnSCUIHzO的实验操作:、、过滤、洗涤、烘干。
【答案】⑴Is22s22P63s23P63<11。(2分)
(2)ZnCL、ZnO形成以共价键为主的过渡型晶体,ZnCb的性质更偏向分子晶体,熔沸点较低,ZnO的
性质更偏向共价晶体,熔沸点较高(2分)
(3)①N(1分)②平面三角形(1分)③D(2分)
4x(65+32)3
(4)04(2分)②2a(2分)③而尔谈7gQ分)
(5)①适当增大硫酸的浓度(或:适当提高浸取的温度)(2分)
②2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O(2分)
③B(2分)④3.3(1分)⑤蒸发浓缩(1分)冷却结晶(1分)
【解析】⑴锌(Zn)是30号元素,基态Zn原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d"4s2,ZM+是锌原子失
去最外层2个电子形成的,失去的是4s能级上的2个电子,所以基态Zn?+的价电子排布式为
Is22s22P63s23P63d1°;
⑵已知ZnCL、ZnO皆属于以共价键为主的过渡型晶体,ZnCb熔点为275囿熔点较低,说明其性质更
偏向分子晶体,分子晶体中分子间作用力较弱,导致熔沸点较低;ZnO的熔点为1975囿熔点很高,表明其
性质更偏向共价晶体,共价晶体中原子间以共价键相连,形成空间网状结构,共价键作用力强,所以熔沸
点较高。
⑶①在[Zn(NH3)4]CCh中,中心离子是ZM+,配位体是NH3,NH3中N原子有孤电子对,Z/+提供空轨
道,N原子与Zn2+形成配位键,所以配位原子是N;
②外界离子是CO3、对于CCh'中心C原子的价层电子对数=◎键数+孤电子对数,CO32-中C原子形
成3个。键,孤电子对数=——二^=0,根据价层电子对互斥理论,价层电子对数为3且无孤电子对,
2
其空间结构为平面三角形;
③[Zn(NH3)4]CO3是离子晶体,内界[Zn(NH3)4]与外界CCh?-之间存在离子键,NH3中N-H是极性共价
键,[Zn(NH3)4]2+中ZM+与NH3之间是配位键,该配合物中不存在非极性共价键,故选D。
(4)①由图1晶胞结构可知,Mn和相邻的4个Se相连,所以Mn的配位数为4。②由图1晶胞结构可知,
S原子位于晶胞内部,结合图2可知,晶胞中最近的两个S原子之间的距离为面对角线的一半,为2apm。
③由图1晶胞结构可知,该晶胞中含有Zn的个数为8X』+6X°=4,S的个数为4,结合图2可知,晶胞的
82
「4x(65+32).
边长为2&apm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的密度是瓦■百富工谈耳g・cm3。
(5)实验室用含有ZnCO3、SiO2>Fe、Cu的粉末模拟工业上菱锌矿制备ZnSCU,用硫酸浸取,SiO2>Cu
不与硫酸反应,过滤后存在于滤渣①中,滤液中含有Zn2+、Fe2+,加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,为了既使
Fe3+充分沉淀又尽量避免Zd+转化为Zn(OH)2而损失锌,最适宜的调X是ZnO,滤液②为Z11SO4溶液,经
过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO#7H2O。①为了提高粉末的浸取效果,可采取的措施
有适当增大硫酸的浓度(或:适当提高浸取的温度)。②加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式
2++3+
为:2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2Oo③由分析可知,为了既使Fe3+充分沉淀又尽量避免ZB转化为Zn(OH)2
3+
而损失锌,最适宜的调X是ZnO,故选B。④Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0x10^,完全沉淀时,c(Fe)
I/80x10-38
1-11+
^l.OxlO^mol.E,贝iJc(OH)=:"浸)可-moVL=2,0x10moVL,c(H)=
If)-14
..............-mol/L=5x104mol/L,pH=-lgc(H+)=4-lg5=3.3,故溶液至少应调至3.3才能使Fe?+沉淀基本完全。
2.0x10」
⑤从滤液②制得ZnSO#7H2O的常规操作依次为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干。
二、从绿柱石到氧化被(16分)
被的氧化物广泛应用于原子能、航天、陶瓷等领域。自然界中含被矿物有30多种,其中绿柱石主要化
学成分为BesAhSieOis,还含有一定量的FeO和Fe2O3最具工业价值。
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能级的符号是O
A.2sB.2pC.3sD.3p
(2)小X同学欲检测绿柱石中是否含有三价铁元素,应选择的试剂为=
A.稀硝酸和KSCN溶液B.稀硫酸和KSCN溶液
C.稀硝酸和AgNCh溶液D.KMnCU的酸性溶液
(3)用绿柱石生产BeO与副产铝铁矶[NH4A1(SO4)2-12H2O]的一种工艺流程如下所示:
己知:几种金属离子的氢氧化物沉淀时pH如下表:
Be2+Al3+Fe3+Fe2+
开始沉淀时5.23.31.56.5
沉淀完全时8.85.03.79.7
①热H2so4溶浸后残渣主要成分是。
②H2O2的电子式为。
A.H—0—0—HB.H:O:O:HC.H+[:O:O:]2'H+D.H:O:O:H
③步骤I发生反应的离子方程式为o
④步骤III中调节pH的范围应为o
A.3.7~5.2B.5.0-5.2C.3.7-5.0D.1.5-3.7
⑤保持温度不变,步骤W中若将pH从8.0提高到8.5,则因溶解而损失的被降低至原来的%□
⑥该流程中能循环使用的物质是(填化学式)。
【答案]⑴D(2分)
(2)B(2分)
(3)①Si02或H2SiO3(2分)②B(2分)
+3+
③2Fe2++H2O2+2H=2Fe+2H2O(2分)④B(2分)
⑤10%(2分)⑥(NH4)2SC)4(2分)
【解析】(l)Si原子核外有14个电子,基态原子核外电子排布式为Is22s22P63s23P2,电子占据的最高能
级的符号是3p,故选D。
(2)Fe3+与KSCN会生成Fe(SCN)3红色物质,因此检验溶液中是否含有Fe3+,可向绿柱石中加入稀硫酸
溶解,取反应后上层清液,向溶液中滴加KSCN溶液,若溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,否则没有,
由于硝酸会氧化亚铁离子为铁离子故不能选择硝酸;故选B。
(3)绿柱石粉碎后加入稀硫酸,得到滤液中含有Be2+、AP+、SO42>含铁元素的离子,SiO2不与稀硫酸
反应,且不溶于稀硫酸,或者绿柱石中SiO32-与H+反应生成HzSiCh沉淀,即残渣主要成分是H2SQ3或SiCh,
向滤液中加入H2O2,利用H2O2的氧化性,将Fe2+转化成Fe3+,便于后续操作除去,根据流程,加入硫酸
钱,除去AP+,生成铝镂矶,过滤后向滤液加入氨水调节pH,除去Fe3+,过滤后加入氨水调节pH,使Be?
+转化成Be(0H)2沉淀,然后Be(0H)2加热分解得到BeO。
①残渣主要成分是SiCh或H2SiO3;
②H2O2是共价化合物,电子式为H:0:0:H,故选B;
③步骤I加入H2O2,利用H2O2的氧化性,将Fe?+转化成Fe3+,离子方程式为:2Fe?++H2O2+2H+
3+
=2Fe+2H2O;
④步骤III中调节pH使Fe3+、AF+全部沉淀,同时保证Be2+不沉淀,所以pH调节范围为5.0~5.2,即
5.0<a<5.2,故选B;
⑤设Be(OH)2溶度积常数为Ksp,温度不变,则Ksp不变,由K‘p=c(Be2+)-c2(0H-)得:
2+
c(Be)=2^-VpH=8.0时,c(OH-)=10-6mol/L,被损失浓度为c(Be?+)=口7moi/L;pH=8.5时,
cIOH)\/IQ12
c(OH)=10-5-5mol/L,被损失浓度为c(Be2+)=Tmol/L,则因溶解而损失的被降低至原来的
、)10-11
J^-xl00%=10%;
%
IOq
⑥步骤IV滤液中的(NH4)2SO4可以在除铝步骤中循环利用,所以该流程中能循环的物质是(NH4)2SC>4。
三、烟气脱硝(共23分)
烟气脱硝是指通过一系列化学反应将烟气中的NO、NCh等氮的氧化物转化为无污染的含氮物质的过程。
(1)氧一氨水法是一种高效的工业脱硝技术,主要流程图如下所示:
臭氧、氨水
IJI
含NO、NO,的烟气f[~静电除尘化脱硝f[¥鼾>达标排放的烟气
X溶液
己知:O3+NO=NCh+O2;O3+2NC)2=N2C)5+O2。
①已知NCh为角形分子。下列关于NO、NO2说法正确的是o
A.均属于酸性氧化物B.均属于离子化合物C.均属于极性分子D,均属于电解质
②静电除尘的原理是含尘气体经高压静电场使尘粒带电荷后,尘粒向带相反电荷的电极定向移动,从
而达到除尘目的。静电除尘类似于胶体的O
③X溶液中含有一种镀盐,它由氨水与N2O5反应生成,写出反应的离子方程式o
@O3/NO摩尔比对NO脱除率以及NO2转化率的影响如下图所示。分析最佳O3/NO摩尔比为
O3/NO摩尔比
(2)脱硝反应之一:2NCh(g)+03(g)N2O5(g)+O2(g)AH<0,T℃时,向LOL恒容密闭容器中充
入2.0molNO2和1.0molO3,反应过程中测定的部分数据见表:
t/s0361224
n(O2)/mol00.360.600.800.80
①反应在0~3s内的平均速率V(NO2)=0
②下列描述中能说明上述反应已达平衡的是(不定项)。
A.混合气体整度不再变化
B.单位时间内消耗2molNO2的同时生成ImoKh
C.v正(NO2)=2V逆(N2O5
D.混合气体压强不再变化
③TC时,上述脱硝反应的化学平衡常数等于o
④T℃时,若向上述容器中充入1.0molN02、0.5mol03和0.50molN205>0.50molO2,开始时反应
A.正向进行B.逆向进行C.达平衡
⑶下图装置能有效去除烟气中的NO2,已知该电池反应为:6NO2+8NH3=7N2+12H2OO
①A电极通过导线电子。
A.流出B.流入
②B电极的电极反应式
(4)利用催化剂ZAg对NO催化转化的反应过程与能量变化如下图所示。
e过渡态2
[ZAgOONN]*
150-
,156.6:
b过渡态1
100-[ZAgONNO]*
-77.2'.
(50-,23.8
o17.6
EZAg+2N0
/0-ZAgO+N2OZAgO…ONN
p—理5
o
-50-ZAgON+NO
nH
出-89.2.
-100-ZAgON-NO
-150-
-182.8
ZAg0;+N2为。和2
-200-
-250-
反应过程
①下列说法正确的是(不定项)。
A.高温下有利于NO的转化B.由a释放N2O的反应速率最慢
C.a到b、d到e,都会形成非极性键D.过渡态2比过渡态1稳定
②写出总反应热化学方程式_______
③判断在上述实验条件时该反应是否会自发地进行并说明判断理由O
【答案】(1)①C(2分)②电泳(1分)
③2NH3-H2O+N2O5=2NH4++2NO3-+H2O(2分)
@1.1(1分)
(2)00.24moLL-Ls«2分)②CD(2分)
③20(2分)④A(2分)
(3)@A(1分)②2NO2+4H2O+8e-=8OH-+N2(2分)
(4)0BC(2分)②2NO(g)=N2+O2(g)AH=-182.8kJ-mor1(2分)
③由于反应前后气体分子数不变,AS很小(几乎为0),而反应的AH小于0,所以AH-TASCO,因此反
应可以自发进行(2分)
【解析】(1)含NO、NO2的烟气通过静电除尘后,加入氨水同时通入臭氧氧化脱硝得到硝酸镂溶液,除
雾后即为达标排放的烟气;
①A项,NO不和%0、NaOH反应,NO2和水发生氧化还原反应,二者都不是酸性氧化物,故A错误;
B项,NO、NO2都属于共价化合物,故B错误;C项,NO为直线形分子,NO2为角形分子,二者正负电
中心不重合,都是极性分子,故C正确;D项,NO、NO2都属于非电解质,故D错误;故选C;
②静电除尘的原理是含尘气体经高压静电场使尘粒带电荷后,尘粒向带相反电荷的电极定向移动,从
而达到除尘目的,类似于胶体的电泳;
③N2O5和水反应生成HNCh,氨水与N2O5反应生成硝酸皴,离子方程式为:
+
2NH3H2O+N2O5=2NH4+2NO3-+H2O;
④由图像可知,最佳摩尔比为1.1,此时NO的脱除率最大,且NO2的转化率最高。
36mO11
(2)①反应在0~3s内的平均速率V(NO2)=2V(O2)=2x°'=0.24mol-L4-s-;
1LX3S
②A项,该反应混合气体的总质量不变,为恒容密闭容器,则混合气体密度一直保持不变,不能说明
反应达到平衡,A不选;B项,单位时间内消耗2moiNO2同时生成ImolCh都是指正反应方向速率,不能说
明反应达到平衡,B不选;C项,丫正302)=2"逆32。5)逆说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C选;
D项,该反应前后气体分子总数不相等,则混合气体压强不再变化,说明反应达到平衡状态,D选;故选
CD;
③根据表格数据可知,达到平衡时,n(O2)=0.8mol,可知生成N2C)50.8mol,消耗NO21.6moL消耗C)30.8mol,
0.8mol/LxQ8mol/L
剩余NChCUmoL剩余OsOZmol,容器体积IL,K=——…、2"一"7=20;
(O.4«wZ/L)x0.2mol/L
@T℃时,若向上述容器中充入l.OmolNCh、0.5molO30.50molN205>0,50molO2,此时浓度商Q=
0.5moi/LxQ5moi/L
=0.5<K=20,开始时反应正向进行,故选A。
(imol/L)2xQ5moiIL
(3)①根据反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知NH3失去电子作负极,NCh得到电子作正极生成N2,电极
A为负极,电极B为正极,A电极通过导线流出电子,故选A;
②根据反应6NO2+8NH3=7N2+12H2O可知,电极B为正极,电极的电极反应式2NO2+4H2O+8L8OH-+N2。
(4)①A项,从图中可以看出,NO催化转化为N2和02是一个放热反应,则高温下不利于NO的转化,
A不正确;B项,由a到c比由d到f的活化能大,活化能越大,反应速率越慢,则由a释放N2O的反应速
率最慢,B正确;C项,a到b形成氮氮非极性键,由d到e形成氧氧非极性键,C正确;D项,物质具有
的能量越高,稳定性越差,图中信息显示,过渡态2的能量比过渡态1高,则过渡态2比过渡态1稳定性差,
D不正确;故选BC。
②该反应中,反应物为NO(g),最终产物为N2(g)和02(g),反应放出的能量为182.8kJ-moH,则总反应
的热化学方程式为2NO(g)=N2+O2(g)AH=-182.8kJ-mol1o
③该反应前后气体分子数都为2,AS接近0,A/7=-l82.8kJ-moll<0,则上述实验条件时该反应会自发
地进行,理由:由于反应前后气体分子数不变,AS很小(几乎为0),而反应的AH小于0,所以AH-TASC0,
因此反应可以自发进行。
四、盐酸芬戈莫德(18分)
盐酸芬戈莫德(H)是一种治疗多发性硬化症的新型免疫抑制剂,以下是其中某种合成路线:
CO2N^^CI«乩)3”广广…/试剂X>
UAICVCHA^U2三氟甲磺酸碱性条件
一定条件
ii)又+R/OHR'
RC1
(DB分子中含有的官能团为;A分子中有个原子共平面。
(2)E的分子式为o
(3)整个反应过程中没有涉及到的反应类型有(不定项)。
A.加成反应B.氧化反应C.缩聚反应D.还原反应
(4)已知C—D过程中原子利用率为100%,化合物X的结构简式是o
(5)①由D生成E的反应目的是o
②G-H的第(2)步中加HC1的目的是。
(6)写出由E生成F的化学反应方程式o
(7)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的可能结构共有种(不考虑立体异构)。
a)含有苯环和硝基;
b)核磁共振氢谱显示有四组峰,峰面积之比为6:2:2:1
(8)参照上述反应路线,以和CH3NO2为原料,设计合成]的路线
(无机试剂任选)。
(9)下图是芬戈莫德最初合成起始路线:
[优点1];
[优点2】___________________________________________________
【答案】(1)酮装基、硝基(1分)12(1分)
(2)Ci4Hi9NO4(2分)
(3)BC(2分)
(4)HCHO(2分)
(5)保护羟基(1分)增大产物的水溶性(1分)
0,N.
+HC1(2分)
(9)反应原料易得(1分)副反应少,副产物少,产物更纯净(1分)
【解析】苯和o2N/Jci
中的酰氯发生取代反应得到B,B中酮堤基被还原生成C,C发生已知
i的反应得到D,由D的结构式,推测试剂X为甲醛(HCHO),D中羟基和、反应得到E,保护
原得到G,G反应得到H,据此分析解题。
(DB物质中含有的官能团为酮锻基和硝基。A为苯,苯是平面结构,其中有12个原子共平面。
其分子式为:C14H19NO4O
(3)根据分析可知,该流程中没有涉及到的反应类型有氧化反应,还原反应。答案选BC。
(4)C的分子式为:C9H11NO2,D的分子式为:C14H16NO4,分子结构相差C2H4O2,由于C—D过程中
原子利用率为100%,是加成反应,所以结合i可知,化合物X的结构简式是HCHO。
(5)@D中羟基和、反应得到E,E和发生取代得到F为
0,N.
NO
(7)C为1/2,它的同分异构体中,同时满足a)含有苯环和硝基;b核磁共振氢谱显
CH.NO2
NO2
示有四组峰,峰面积之比为6:2:2:1,有、H3c阻、显
CH.NO,
H3CCH3
NO2
共四种。
OHOH
(8)先用H和CH3NO2发生加成反应得到〔个NO2>NC)2发生催
O
化氧化反应得到N02,结合题中BTC转化关系,N°2发生还原反得到
NO,
,合成路线为:
N0O/CUNO
CH3NO2222(C2HJSiH广广^NC>2。
△*-A1C§-J
碱性条件
gH15coe1
C8H17
ACC1
(9)3>是发生取代反应,另外还生
2)Et3SiH
Hl)NaOEt
cCH
8H172)MSC18
成了HC1O;o"也发生取代反应,另外
O3)NaIj
生成了CH3coONa。均有副产品生成,造成原料利用率不高,同时,原反应线路中的反应原料较此方案简
单、易得。答案为:反应原料易得;副反应少,副产物少,产物更纯净。
五、氮的重要氢化物—氨气与联氨(20分)
氨气与联氨(N2H4,又称“月井”)都是氮的重要氢化物,在生产生活有着重要用途,同时两者结构的相似决
定了它们化学性质上也有相似之处。
(1)制备下列物质属于固氮的是。
A.用氮气和氢气合成氨B.分禺液态空气获得氮气
C.氨气与氯化氢化合成氯化镂D.NCh溶于水得到HNO3
(2)实验室制备氨气的发生装置,可选择(不定项)。
⑶氨气溶于水中,大部分NH3与H2O以氢键结合形成NH3-H2O。根据氨水的性质可推知NH3-H2O的
结构式为
HHHH
—
—
—
—
H
―9H-
H-—D.N-
IH—NI-H—0—H--I
N-—
HHHO
HH
(4)潜艇中使用的液氨一液氧燃料电池工作原理如图所示:
电极a电极b
关于该装置的说法正确的是(不定项)。
A.电极b为阳极
B.该装置将电能转化为化学能
C.电解质溶液中0H一离子向电极a移动
D.电极a的电极反应:2NH3-6e-+6OH=6H2。+N2
(5)肿(N2H4)分子中心原子的VSEPR模型为o
A.平面三角形B.三角锥形C.四面体形D.正四面体形
(6)N2H4可用于处理锅炉水中的溶解氧,一种反应机理如图所示:
N2H4NH3H2O02
CuOACU20——►CU(NH)2——>CU(NH)J+
、、。33
N2
1IIIII
①反应II的离子方程式为o
②理论上,O.lkgN2H4可处理kg溶解氧。
A.0.05B.0.1C.0.15D.0.2
③N2H4和Na2s03均可处理高压锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,使用N2H4的优点是
(任写一条)
④朋是二元弱碱,在水中的第一步电离与NH3相似。请写出脱的一级电离平衡常数表达式为
⑤加热锅炉时,水中的MgCCh可以先转化为Mg(HCC>3)2,然后转化为Mg(OH)2。已知:MgCO3+H2O
2+
Mg+HCO3+OH-,在80℃时的平衡常数为K,水的离子积为Kw,碳酸的一级和二级电离常数分别
为Kal和Ka2,则该温度下Ksp(MgCO3)=(用相关常数表示)。
【答案】⑴A(2分)
(2)CD(2分)
(3)B(2分)
(4)CD(2分)
(5)C(2分)
2+
(6)①CU2O+4NH3H2O=2[CU(NH3)4]+3H2O+2OH(2分)
②B(2分)
③除去等量02,N2H4的用量比Na2sCh少;氧化产物N2对环境友好而Na2SO3的氧化产物Na2s。4是电
解质,易形成电化学腐蚀,缩短锅炉寿命(合理即可)(2分)
(2分)
KxK2
⑤--------(2分)
Kw
【解析】(1)氮的固定是游离态氮元素转化为化合态氮元素的过程。A项,氮气与氢气化合生成氨气的
反应是游离态氮元素转化为化合态
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