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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年教科新版拓展型課程化學(xué)上冊(cè)階段測(cè)試試卷379考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、2023年4月20日,SpaceX的巨無(wú)霸航天器“星艦”在美國(guó)得克薩斯州的星基地進(jìn)行了試飛。下列關(guān)于“星艦”說(shuō)法不正確的是A.“星艦”采用不銹鋼外殼,不銹鋼密度比鋁合金大B.“星艦”艦體外的燒蝕層可采用耐高溫材料C.“星艦”及助推器都實(shí)現(xiàn)了重復(fù)使用,從而大大降低發(fā)射成本D.“星艦”采用的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)以液氧和甲烷為燃料,比使用與偏二甲肼為燃料環(huán)保2、實(shí)驗(yàn)室中某此氣體的制取、收集及尾氣處理裝置如圖所示(省略?shī)A持和凈化裝置)。僅用此裝置和表中提供的物質(zhì)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn),最合理的選項(xiàng)是。選項(xiàng)a中的物質(zhì)b中的物質(zhì)c中收集的氣體d中的物質(zhì)A濃氨水CaONH3H2OB濃硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C稀硝酸CuNO2H2OD濃硫酸木炭CO2NaOH溶液

A.AB.BC.CD.D3、下列氣體不能用排水法收集的是A.O2B.H2C.NH3D.NO4、用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn);能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ?/p>

A.用圖1所示裝置可收集NO氣體B.用圖2所示裝置可吸收多余氨氣且能防止倒吸C.用圖3所示裝置可實(shí)現(xiàn)反應(yīng):2H2OO2↑+2H2↑D.用圖4所示裝置可證明酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO35、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)評(píng)卷人得分二、填空題(共5題,共10分)6、實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡(jiǎn)易流程如下:

有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點(diǎn)/℃436299沸點(diǎn)/℃181.9189285

試回答下列問(wèn)題:

(1)反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時(shí)可選用___(選填字母)。

A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。

(2)分離室I采取的操作名稱是___。

(3)反應(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機(jī)層用水洗滌后分液;洗滌時(shí)不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學(xué)方程式表示)。7、如圖所示的初中化學(xué)中的一些重要實(shí)驗(yàn);請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)圖A稱量NaCl的實(shí)際質(zhì)量是___。

(2)圖B反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是__。

(3)圖C反應(yīng)的表達(dá)式為_(kāi)_。

(4)圖D實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_。8、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強(qiáng)還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會(huì)分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機(jī)合成原料和漂白劑。

制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時(shí)通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應(yīng)原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2

(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序?yàn)椋篴接__,__接__,__接__。制備SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__。

(2)實(shí)驗(yàn)室用圖裝置制備Na2S2O4。

①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為_(kāi)__。

②儀器A的名稱是___。

③水浴加熱前要通一段時(shí)間N2,目的是___。

④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對(duì)在過(guò)濾時(shí)得到的連二亞硫酸鈉進(jìn)行洗滌,洗滌的方法是___。

⑤若實(shí)驗(yàn)中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為_(kāi)__(用含m的代數(shù)式表示)。9、已知稀溴水和氯化鐵溶液都呈黃色;現(xiàn)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1~2滴液溴,振蕩后溶液呈黃色。

(1)甲同學(xué)認(rèn)為這不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是:______(填粒子的化學(xué)式;下同);

乙同學(xué)認(rèn)為這是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致,則使溶液呈黃色的微粒是_________。

(2)如果要驗(yàn)證乙同學(xué)判斷的正確性;請(qǐng)根據(jù)下面所提供的可用試劑,用兩種方法加以驗(yàn)證,請(qǐng)將選用的試劑代號(hào)及實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象填入下表。

實(shí)驗(yàn)可供選用試劑:。A.酸性高錳酸鉀溶液B.氫氧化鈉溶液C.四氯化碳D.硫氰化鉀溶液E.硝酸銀溶液F.碘化鉀淀粉溶液。實(shí)驗(yàn)方案。

所選用試劑(填代號(hào))

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

方案一。

方案二。

(3)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測(cè),若在稀溴化亞鐵溶液中通入氯氣,則首先被氧化的離子是________,相應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________________;10、根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題。

(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)開(kāi)_。

(2)已知:常溫時(shí),H2R的電離平衡常數(shù)Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。

(3)實(shí)驗(yàn)室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為_(kāi)_,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質(zhì)為_(kāi)__(填化學(xué)式)。

(4)25℃時(shí),將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分?jǐn)嚢韬?,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標(biāo)號(hào));③中銀離子的濃度為_(kāi)____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)

①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。

③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水評(píng)卷人得分三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共7題,共14分)11、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。

(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個(gè)δ鍵。

(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。

II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)用。

(1)鐵在元素周期表中的位置_________。

(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。

(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點(diǎn)較高的為_(kāi)______(填化學(xué)式)。

(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。

①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為_(kāi)__________。

②每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為_(kāi)__________。

(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點(diǎn)代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_(kāi)________pm。(只寫(xiě)計(jì)算式)。12、超細(xì)銅粉主要應(yīng)用于導(dǎo)電材料;催化劑等領(lǐng)域中。超細(xì)銅粉的某制備方法如下:

(1)Cu2+的價(jià)電子排布式為_(kāi)___。

(2)下列關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4的說(shuō)法中,正確的有____。(填字母序號(hào))

A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵;極性鍵和配位鍵。

B.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素。

C.[Cu(NH3)4]SO4的外界離子的空間構(gòu)型為正四面體。

(3)SO32-離子中S原子的雜化方式為_(kāi)___,SO32-離子的空間構(gòu)型為_(kāi)___。

(4)與SO3互為等電子體的一種分子的分子式是____

(5)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,由此可確定該氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_____。

13、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_(kāi)______,占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)______形。

(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲(chǔ)氫材料之一。

①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。

②分子中存在配位鍵,提供孤電子對(duì)的原子是_______(填元素符號(hào));與互為等電子體的分子_______(任寫(xiě)一種滿足條件的分子式)。

③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負(fù)電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。

A.和B.LiH和HCNC.和D.和

(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫(xiě)作實(shí)際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個(gè)和兩個(gè)縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫(xiě)成其結(jié)構(gòu)如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),陰離子中B原子的雜化軌道類型為_(kāi)______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。

A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.氫鍵D.金屬鍵。

(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示:

①的配位數(shù)是_______。

②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_(kāi)______nm(用含的代數(shù)式表示)。

③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學(xué)式為_(kāi)______。14、NH3具有易液化、含氫密度高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn),NH3的合成及應(yīng)用一直是科學(xué)研究的重要課題。

(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。

①基態(tài)Fe原子的電子排布式為_(kāi)__________。

②實(shí)際生產(chǎn)中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結(jié)構(gòu)示意如下:

i.兩種晶胞所含鐵原子個(gè)數(shù)比為_(kāi)__________。

ii.圖1晶胞的棱長(zhǎng)為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。

③我國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。

(2)化學(xué)工業(yè)科學(xué)家侯德榜利用下列反應(yīng)最終制得了高質(zhì)量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl

①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。

②反應(yīng)時(shí),向飽和NaCl溶液中先通入______。

③NaHCO3分解得Na2CO3??臻g結(jié)構(gòu)為_(kāi)_______。

(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲(chǔ)氫量高,是具有廣泛應(yīng)用前景的儲(chǔ)氫材料。元素HBN電負(fù)性2.12.03.0

①NH3的中心原子的雜化軌道類型為_(kāi)__________。

②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。

③比較熔點(diǎn):NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。15、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉?wèn)題:

(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_(kāi)______,占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_(kāi)______形。

(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲(chǔ)氫材料之一。

①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。

②分子中存在配位鍵,提供孤電子對(duì)的原子是_______(填元素符號(hào));與互為等電子體的分子_______(任寫(xiě)一種滿足條件的分子式)。

③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負(fù)電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。

A.和B.LiH和HCNC.和D.和

(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫(xiě)作實(shí)際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個(gè)和兩個(gè)縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫(xiě)成其結(jié)構(gòu)如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),陰離子中B原子的雜化軌道類型為_(kāi)______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。

A.離子鍵B.共價(jià)鍵C.氫鍵D.金屬鍵。

(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示:

①的配位數(shù)是_______。

②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_(kāi)______nm(用含的代數(shù)式表示)。

③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學(xué)式為_(kāi)______。16、超細(xì)銅粉主要應(yīng)用于導(dǎo)電材料;催化劑等領(lǐng)域中。超細(xì)銅粉的某制備方法如下:

(1)Cu2+的價(jià)電子排布式為_(kāi)___。

(2)下列關(guān)于[Cu(NH3)4]SO4的說(shuō)法中,正確的有____。(填字母序號(hào))

A.[Cu(NH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵;極性鍵和配位鍵。

B.[Cu(NH3)4]SO4的組成元素中第一電離能最大的是氧元素。

C.[Cu(NH3)4]SO4的外界離子的空間構(gòu)型為正四面體。

(3)SO32-離子中S原子的雜化方式為_(kāi)___,SO32-離子的空間構(gòu)型為_(kāi)___。

(4)與SO3互為等電子體的一種分子的分子式是____

(5)下圖是銅的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,由此可確定該氧化物的化學(xué)式為_(kāi)_____。

17、開(kāi)發(fā)新型儲(chǔ)氫材料是氫能利用的重要研究方向。

(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲(chǔ)氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過(guò)如下反應(yīng)制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。請(qǐng)回答:

①H3BNH3中是否存在配位鍵_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一電離能由大到小的順序?yàn)開(kāi)______,CH4、H2O、CO2三分子按照鍵角由大到小的順序排列為_(kāi)______。

②與(HB=NH)3互為等電子體的分子為_(kāi)______(填分子式)。

③人工可以合成硼的一系列氫化物,其物理性質(zhì)與烷烴相似,故稱之為硼烷。工業(yè)上可采用LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。

④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖a為一種無(wú)限長(zhǎng)鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為_(kāi)______,圖b為硼砂晶體中陰離子,其中硼原子采取的雜化方式為_(kāi)______。

(2)一種銅合金具有儲(chǔ)氫功能。

①Cu2+的價(jià)層電子排布式為_(kāi)______。

②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______。

③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設(shè)銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_(kāi)______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)評(píng)卷人得分四、原理綜合題(共3題,共12分)18、十九大報(bào)告提出“要像對(duì)待生命一樣對(duì)待生態(tài)環(huán)境”;對(duì)硫;氮等元素形成的有毒有害氣體進(jìn)行處理成為科學(xué)研究熱點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

Ⅰ.SO2主要來(lái)源于含硫燃料的燃燒,燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng)2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=-681.8kJ/mol對(duì)煤進(jìn)行脫硫處理以減少SO2的排放。T℃時(shí),將煤燃燒產(chǎn)生的氣體收集于一密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得各物質(zhì)的濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如下:。時(shí)間(min)

濃度(mol?L-1)01020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88

(1)10~20min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(SO2)=__;升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K__(填“增大”“減小”或“不變”)。

(2)30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是___(填字母)。

A.通入一定量的O2

B.加入一定量的碳酸鈣粉末。

C.適當(dāng)縮小容器的體積。

D.加入合適的催化劑。

Ⅱ.NOx的排放主要來(lái)自于汽車尾氣,NOx的脫除方法基本一致;即設(shè)法將其轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻?/p>

(3)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol

6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol

4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol

則2O3(g)=3O2(g)是___反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”),O3氧化脫除氮氧化物的總反應(yīng)是NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=___kJ/mol,最后將NO2與恰當(dāng)?shù)倪€原劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為N2而脫除。

(4)常見(jiàn)的汽車尾氣處理原理是使尾氣(含適當(dāng)比例的NO;CO)通過(guò)裝有高效催化劑的處理裝置;發(fā)生反應(yīng):

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。請(qǐng)根據(jù)以下相關(guān)數(shù)據(jù),分析采用此法能否有效消除NO、CO尾氣污染___(填“能”或“否”),理由是__(通過(guò)必要的計(jì)算加以說(shuō)明)。反應(yīng)25℃時(shí)的平衡常數(shù)反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92

(5)用NH3催化還原NOx也可以消除氮氧化物的污染,其反應(yīng)原理為:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g)。一定溫度下,在某恒定壓強(qiáng)為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達(dá)到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為請(qǐng)計(jì)算此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=__(用只含P的代數(shù)式表示,且化至最簡(jiǎn)式。已知:對(duì)于有氣體參加的反應(yīng),可用某組分的平衡分壓代替物質(zhì)的量濃度計(jì)算平衡常數(shù),記作KP。某組分的平衡分壓=P×該組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。19、CH4既是重要的清潔能源也是一種重要的化工原料。以CO2、H2為原料合成CH4涉及的主要反應(yīng)如下:

Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H1

Ⅱ:△H2=+41.2kJ/mol

常溫常壓下,H2(g)和CH4(g)的摩爾燃燒焓分別為-285.8kJ/mol和-890.3kJ/mol;

(1)△H1_______kJ/mol。

(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,則反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)為_(kāi)______(用含a、b的代數(shù)式表示)。

(3)n(H2):n(CO2)=4:1的混合氣體充入反應(yīng)器中;當(dāng)氣體總壓強(qiáng)為0.1MPa,平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示:

200~550℃時(shí),CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大的原因是_______。反應(yīng)器中應(yīng)選擇適宜的溫度是_______。

(4)為探究的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系,起始時(shí),向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0mol/LCO2與H2。平衡時(shí),根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出兩條反應(yīng)速率—濃度關(guān)系曲線:和

則與曲線相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線_______(填“甲”或“乙”);該反應(yīng)達(dá)到平衡后,某一時(shí)刻降低溫度,重新達(dá)到平衡,平衡常數(shù)_______(填“增大”或“減小”),則此時(shí)曲線甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為_(kāi)______(填字母,下同),曲線乙對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為_(kāi)______。20、研究金屬與硝酸的反應(yīng);實(shí)驗(yàn)如下。

。實(shí)驗(yàn)(20℃)

現(xiàn)象。

Ⅰ.過(guò)量銅粉、2mL0.5mol/LHNO3

無(wú)色氣體(遇空氣變紅棕色);溶液變?yōu)樗{(lán)色。

Ⅱ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3

6mL無(wú)色氣體(經(jīng)檢測(cè)為H2);溶液幾乎無(wú)色。

(1)Ⅰ中產(chǎn)生的無(wú)色氣體是________。

(2)研究Ⅱ中的氧化劑。

①甲同學(xué)認(rèn)為該濃度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-,所以NO3-沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。乙同學(xué)依據(jù)Ⅰ和Ⅱ證明了甲的說(shuō)法不正確;其實(shí)驗(yàn)證據(jù)是________。

②乙同學(xué)通過(guò)分析,推測(cè)出NO3-也能被還原,依據(jù)是________,進(jìn)而他通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該溶液中含有NH4+;其實(shí)驗(yàn)操作是________。

③補(bǔ)全Ⅱ中NO3-被還原為NH4+的過(guò)程:NO3-+________e-+____=NH4++____H2O____

(3)研究影響產(chǎn)生H2的因素。

。實(shí)驗(yàn)。

現(xiàn)象。

Ⅲ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;40℃

3.4mL氣體(經(jīng)檢測(cè)為H2);溶液略帶黃色。

Ⅳ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol/LHNO3;60℃

2.6mL氣體(經(jīng)檢測(cè)為H2);黃色溶液。

Ⅴ.過(guò)量鐵粉、2mL3mol/LHNO3;20℃

無(wú)色氣體(遇空氣變紅棕色);深棕色溶液。

資料:[Fe(NO)]2+在溶液中呈棕色。

④對(duì)比Ⅱ;Ⅲ、Ⅳ;溫度不同時(shí)收集到氫氣的體積不同,原因是________。

⑤Ⅴ中無(wú)色氣體是混合氣體;則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和________。

(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn),金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),影響硝酸的還原產(chǎn)物不同的因素有________。評(píng)卷人得分五、工業(yè)流程題(共2題,共16分)21、將少量氯水加入到NaI溶液中”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了大量含碘廢液。某研究小組用該含碘廢液制備NaI固體,實(shí)驗(yàn)流程如下:

已知:反應(yīng)②2I?+2Cu2++SO32?+H2O=2CuI↓+SO42?+2H+

回答下列問(wèn)題:

(1)產(chǎn)生含碘廢液的離子方程式為_(kāi)___________________________________。

(2)①中I2與Na2SO3溶液反應(yīng)的離子方程為_(kāi)________________________________。

(3)③中CuI發(fā)生了_____(填“氧化”或“還原”)反應(yīng),當(dāng)有95.5gCuI參與反應(yīng),電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為_(kāi)______________,若還原產(chǎn)物只有NO2,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

(4)化合物B中含兩種元素,鐵元素與另一種元素物質(zhì)的量之比為3:8,則化合物B的化學(xué)式為_(kāi)___________。

(5)反應(yīng)⑤中生成黑色固體和無(wú)色無(wú)味能使澄清石灰水變渾濁的氣體,黑色固體的俗稱為磁性氧化鐵,則⑤的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。22、H5IO6(正高碘酸)是用于光度法測(cè)定苯肼的試劑。工業(yè)上用NaIO3制備H5IO6的流程如圖:

(1)“反應(yīng)Ⅰ”可在如圖所示的裝置中進(jìn)行。該反應(yīng)生成不溶于水的Na2H3IO6的離子方程式為_(kāi)___。若要提高Cl2的利用率,可對(duì)裝置進(jìn)行改進(jìn)的措施為_(kāi)__。

(2)反應(yīng)Ⅱ生成不溶于水的黑色Ag5IO6,“濾液2”呈__(填“酸”“堿”或“中”)性。

(3)“無(wú)色氣體”為_(kāi)_(填化學(xué)式)。

(4)工業(yè)上為降低成本,減少對(duì)環(huán)境的污染,整個(gè)流程需要控制加入Cl2和AgNO3的物質(zhì)的量之比為n(Cl2)∶n(AgNO3)=__。

(5)H5IO6具有強(qiáng)氧化性,可將FeSO4氧化為H2FeO4,自身被還原為HIO3,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。評(píng)卷人得分六、有機(jī)推斷題(共1題,共2分)23、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。

已知:R1CH2BrR1CH=CHR2

完成下列填空:

(1)寫(xiě)出①的反應(yīng)類型_______。

(2)反應(yīng)②所需的試劑和條件_______。

(3)B中含氧官能團(tuán)的檢驗(yàn)方法_______。

(4)寫(xiě)出E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。

(5)寫(xiě)出F→G的化學(xué)方程式_______。

(6)寫(xiě)出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______。

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng);③含苯環(huán);④含有5個(gè)化學(xué)環(huán)境不同的H原子。

(7)設(shè)計(jì)一條以乙烯和乙醛為原料(其它無(wú)機(jī)試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達(dá)方式為:AB目標(biāo)產(chǎn)物)參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、B【分析】【詳解】

A.不銹鋼是密度比鋁合金大的鐵合金;故A正確;

B.燒蝕層應(yīng)采用熔沸點(diǎn)低易揮發(fā)的物質(zhì);不能采用耐高溫材料,故B錯(cuò)誤;

C.航天器和助推器的重復(fù)使用可以大大降低發(fā)射成本;有利于提高航天器的商業(yè)化利潤(rùn),故C正確;

D.與發(fā)動(dòng)機(jī)以有毒的二氧化氮與偏二甲肼為燃料相比;使用液氧和甲烷為燃料對(duì)環(huán)境污染相對(duì)比較小,更環(huán)保,故D正確;

故選B。2、B【分析】【詳解】

A.氨氣密度比空氣密度小,應(yīng)該采取向下排空氣法收集,裝置C中的導(dǎo)管應(yīng)該為短進(jìn)長(zhǎng)出,故A錯(cuò)誤;B.濃硫酸可以與亞硫酸鈉反應(yīng),生成二氧化硫,SO2密度比空氣密度大,能使用向上排空氣法收集,SO2氣體能與氫氧化鈉溶液迅速反應(yīng),所以吸收裝置中要防倒吸,圖中收集裝置和吸收裝置都合理,所以B選項(xiàng)是正確的;C項(xiàng),稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO,NO不能用排空氣法收集,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),濃硫酸與木炭反應(yīng)需要加熱,而且同時(shí)生成二氧化硫,在C中收集不到CO2,故D錯(cuò)誤。綜合以上分析;本題答案為B。

點(diǎn)睛:本題考查氣體的制備、收集和尾氣處理等實(shí)驗(yàn)知識(shí),要求熟悉各種常見(jiàn)氣體的制備、收集和尾氣處理方法,平時(shí)要多積累勤總結(jié)。3、C【分析】【分析】

【詳解】

A.O2微溶于水;密度比空氣大;可以排水法或向上排空氣法收集,故不選A;

B.H2難溶于水;密度比空氣??;可以排水法或向下排空氣法收集,故不選B;

C.NH3極易溶于水;不能用排水法收集;故選C;

D.NO難溶于水;用排水法收集,故不選D。

答案選C。4、D【分析】【分析】

【詳解】

A.圖1中NO氣體極易被空氣中的氧氣氧化,其密度小于CO2的密度,應(yīng)該短管進(jìn)入,長(zhǎng)管排出CO2;故A不能實(shí)現(xiàn);

B.圖2中苯密度比水??;漂在上層不能起到防止倒吸的作用,故B不能實(shí)現(xiàn);

C.圖3中Cu做陽(yáng)極失電子溶解,變成Gu2+,Gu2+進(jìn)入溶液;石墨電極是陰極,H+得電子析出H2,溶液中生成Cu(OH)2,不能實(shí)現(xiàn)2H2OO2↑+2H2↑;故C錯(cuò)誤;

D.用圖4所示裝置中硫酸不揮發(fā),可與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,可證明酸性:H2SO4>H2CO3,生成的二氧化碳可與硅酸鈉溶液反應(yīng)生成H2SiO3,可證明H2CO3>H2SiO3,所以圖4裝置可以證明:H2SO4>H2CO3>H2SiO3;故D正確;

故答案:D。5、B【分析】【詳解】

A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說(shuō)明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯(cuò)誤;

B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;

C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說(shuō)明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽(yáng)離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯(cuò)誤;

D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯(cuò)誤;

故合理選項(xiàng)是B。二、填空題(共5題,共10分)6、略

【分析】【分析】

用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c(diǎn)的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點(diǎn)99攝氏度,水浴溫度會(huì)使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會(huì)使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應(yīng),故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會(huì)發(fā)生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。

【詳解】

(1)火爐直接加熱溫度比較高;會(huì)讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應(yīng),還會(huì)使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質(zhì)都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時(shí)可選用油浴加熱;

答案為:C;

(2)分離室I是將反應(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;

答案為:蒸餾;

(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;

答案為:+HCl;

(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會(huì)使酯發(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2

答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH27、略

【分析】【分析】

(1)托盤(pán)天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;

(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;

(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;

(4)圖D表示加壓氣體體積縮??;

【詳解】

(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實(shí)際質(zhì)量是15g-3g=12g;

(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;

(3)圖C的表達(dá)式為:銅+氧氣氧化銅;

(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗(yàn)證分子之間的存在間隙8、略

【分析】【詳解】

(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序?yàn)閍接b;c接f,g接d;

(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價(jià)為+3;

②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;

③實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時(shí)Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時(shí)間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;

④洗滌連二亞硫酸鈉時(shí)應(yīng)與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過(guò)程為:在無(wú)氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒(méi)晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次;

⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:

2Na2SO3~Na2S2O4

252174

6.3gx

則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒(méi)晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次9、略

【分析】【分析】

溴單質(zhì)氧化性較強(qiáng),能將亞鐵離子氧化為三價(jià)鐵,三價(jià)鐵在水溶液中是黃色的;要驗(yàn)證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗(yàn)黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn),Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);Br2能將Fe2+氧化成Fe3+,說(shuō)明還原性:Fe2+>Br-;依據(jù)氧化還原反應(yīng)中“先強(qiáng)后弱”規(guī)律判斷。

【詳解】

(1)在足量的稀氯化亞鐵溶液中,加入1-2滴液溴,若沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使溶液呈黃色的微粒為Br2;若是發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二價(jià)鐵離子被溴單質(zhì)氧化為三價(jià)鐵在水溶液中是黃色的;因此答案是:Br2;Fe3+;

(2)要驗(yàn)證乙同學(xué)的判斷正確,可檢驗(yàn)黃色溶液中不含Br2或黃色溶液中含F(xiàn)e3+,根據(jù)Br2和Fe3+的性質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn),Br2可溶于CCl4,F(xiàn)e3+可與KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色物質(zhì);方案一可選用CCl4(C),向黃色溶液中加入四氯化碳,充分振蕩、靜置,溶液分層,若下層呈無(wú)色,表明黃色溶液中不含Br2,則乙同學(xué)的判斷正確;方案二可選用KSCN溶液(D),向黃色溶液中加入KSCN溶液,振蕩,若溶液變?yōu)檠t色,則黃色溶液中含F(xiàn)e3+;則乙同學(xué)的判斷正確。

(3)根據(jù)上述推測(cè)說(shuō)明發(fā)生反應(yīng)Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-,由此說(shuō)明亞鐵離子的還原性大于溴離子,Cl2具有氧化性,先氧化的離子是亞鐵離子,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;因此答案是:Fe2+;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-?!窘馕觥緽r2;Fe3+答案如下:

。

選用試劑。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

第一種方法。

C

有機(jī)層無(wú)色。

第二種方法。

D

溶液變紅。

Fe2+2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-10、略

【分析】【詳解】

(1)NaHCO3在水溶液中發(fā)生電離:NaHCO3=Na++電離產(chǎn)生是會(huì)發(fā)生電離作用:H++也會(huì)發(fā)生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發(fā)生電離、水解作用都會(huì)消耗離子導(dǎo)致c(Na+)>c();電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性;水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達(dá)到平衡時(shí),溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產(chǎn)生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會(huì)電離產(chǎn)生,還有H2O電離產(chǎn)生,而只有電離產(chǎn)生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序?yàn)椋篶(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();

(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產(chǎn)生H+使溶液顯酸性,同時(shí)也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產(chǎn)生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數(shù)Kh=<Ka2=5.60×10-8,說(shuō)明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;

(3)AlCl3是強(qiáng)酸弱堿鹽,在溶液中會(huì)發(fā)生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導(dǎo)致溶液變渾濁,由于水解產(chǎn)生HCl,因此根據(jù)平衡移動(dòng)原理,若用固體配制溶液時(shí),將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進(jìn)行直至水解完全,HCl揮發(fā)逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產(chǎn)生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;

(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會(huì)抑制物質(zhì)的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。

①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;

②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;

③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;

④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對(duì)氯化銀在水中溶解無(wú)抑制作用。

它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質(zhì)中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;

③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數(shù)Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L?!窘馕觥縞(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-10三、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共7題,共14分)11、略

【分析】【詳解】

I.(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則,N2F2分子結(jié)構(gòu)式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對(duì)孤對(duì)電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個(gè)σ鍵;

(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個(gè)N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個(gè)Si原子,含有1對(duì)孤對(duì)電子,N原子為sp3雜化;但孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;

II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;

(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點(diǎn)較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價(jià)電子數(shù)是8,每個(gè)CO分子提供一個(gè)電子對(duì),所以8+2n=18,n=5;

(3)極性分子的熔沸點(diǎn)較高,CO是極性分子,氮?dú)馐欠菢O性分子,所以CO熔沸點(diǎn)較高;

(4)①銅為29號(hào)元素,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;

②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,銅為面心立方堆積,每個(gè)銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目=3×8÷2=12;

(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,則M為Cl元素;該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)為4,Cl原子個(gè)數(shù)=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對(duì)角線的=××cm=pm。

點(diǎn)睛:把握常見(jiàn)分子中原子的雜化及空間構(gòu)型為解答的關(guān)鍵,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù),σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù),孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=(a-xb),a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù),x指配原子個(gè)數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù).根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;中心原子的雜化類型為sp2,說(shuō)明該分子中心原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3,無(wú)孤電子對(duì)數(shù),空間構(gòu)型是平面三角形?!窘馕觥亢樘匾?guī)則sp2雜化3NASi3N4晶體中Si原子周圍有4個(gè)N原子,Si為sp3雜化,N—Si—N的鍵角為109028/,而N原子周圍只有3個(gè)Si原子。雖N原子也是sp3雜化,但由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥力更強(qiáng),故Si—N—Si的鍵角小于109028/。第四周期第Ⅷ族分子晶體5CO[Ar]3d104s11212、略

【分析】【詳解】

(1)Cu位于第四周期IB族,其Cu2+的價(jià)電子排布式為3d9;

(2)A、[Cu(NH3)4]2+與SO42-之間存在離子鍵,Cu2+和NH3之間存在配位鍵;N和H之間存在極性共價(jià)鍵,故A正確;

B;該化合物中第一電離能最大的是N元素;故B錯(cuò)誤;

C、外界離子為SO42-,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,SO42-的空間構(gòu)型為正四面體形;故C正確;

答案選AC;

(3)SO32-中心原子S有3個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)數(shù)=1,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù),即SO32-中S的雜化類型為sp3;SO32-空間構(gòu)型為三角錐形;

(4)根據(jù)等電子體的概念,與SO3互為等電子體的分子為BF3等;

(5)利用均攤的方法進(jìn)行判斷,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),O位于頂點(diǎn)、面心、棱上和內(nèi)部,屬于晶胞的氧原子的個(gè)數(shù)為=4,Cu位于內(nèi)部,有4個(gè),即化學(xué)式為CuO?!窘馕觥竣?3d9②.AC③.sp3④.三角錐形⑤.BF3⑥.CuO13、略

【分析】【分析】

根據(jù)B的原子序數(shù)和電子排布規(guī)律;寫(xiě)出其電子排布式并判斷電子排布的最高能級(jí)為2p,判斷其電子云輪廓圖;根據(jù)氨硼烷的結(jié)構(gòu),判斷其溶于水的原因是與水分子形成氫健和配位鍵形成條件判斷提供孤電子對(duì)的原子;根據(jù)等電子體概念找出等電子體分子;根據(jù)題中信息,判斷形成雙氫鍵的正確選項(xiàng);根據(jù)題中所給結(jié)構(gòu),由σ鍵個(gè)數(shù)判斷B原子的雜化方式和該晶體中不存在的作用力;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進(jìn)行晶胞的相關(guān)計(jì)算;據(jù)此解答。

(1)

B的原子序數(shù)為5,核外有5個(gè)電子,則B基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級(jí)最高的是2p能級(jí),p軌道為啞鈴形;答案為1s22s22p1;啞鈴。

(2)

①氨硼烷能溶于水;其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵;答案為氨硼烷與水分子間形成氫鍵。

②分子中,B原子提供空軌道,NH3中N原子提供1對(duì)孤電子對(duì),形成配位鍵;原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒為等電子體,用相鄰原子代替N、B原子可以得到其等電子體分子C2H6;答案為N;C2H6。

③A.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故A不符合題意;

B.LiH為離子化合物;LiH和HCN不能形成雙氫鍵,故B不符合題意;

C.分子中與B原子相連的H呈負(fù)電性,分子中與N相連的H呈正電性,與能形成雙氫鍵;故C符合題意;

D.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故D不符合題意;

答案為C。

(3)

由的結(jié)構(gòu)可知,陰離子中形成3個(gè)σ鍵的B原子(無(wú)孤電子對(duì))的雜化軌道類型為sp2,形成4個(gè)σ鍵的B原子(無(wú)孤電子對(duì))的雜化軌道類型為sp3;該晶體中陰陽(yáng)離子之間存在離子鍵,B和O原子之間存在共價(jià)鍵和配位鍵,水分子之間存在分子間作用力和氫鍵,所以該物質(zhì)中不含金屬鍵;答案為sp2、sp3;D

(4)

①由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,底心Na+周圍等距且最近的個(gè)數(shù)即為Na+的配位數(shù),則Na+的配位數(shù)為8;答案為8。

②由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,Na+位于面心和棱上,Na+離子個(gè)數(shù)為=6×+4×=4,位于頂點(diǎn)、面心、體心,個(gè)數(shù)為=8×+4×+1=4,該晶胞的質(zhì)量為m=g,體積V=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,晶胞密度==解之a(chǎn)=底心Na+位于面對(duì)角線的中點(diǎn),所以與之間的最近距離為d=a=nm;答案為

③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,則個(gè)數(shù)為4,Na+數(shù)目為3,Li+數(shù)目為1,所以得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(BH4)4;答案為Na3Li(BH4)4?!窘馕觥?1)1s22s22p1;啞鈴。

(2)氨硼烷與水分子間形成氫鍵NC2H6C

(3)sp2、sp3D

(4)8Na3Li(BH4)414、略

【分析】【分析】

根據(jù)Fe的原子序數(shù),結(jié)合核外電子排布規(guī)則寫(xiě)出Fe的電子排布式;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進(jìn)行晶胞的有關(guān)計(jì)算;根據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律解釋H、Li、Na的第一電離能的關(guān)系;根據(jù)NH3分子與H2O分子之間會(huì)形成氫鍵解釋NH3極易溶于水的原因;根據(jù)NH3極易溶于水,CO2在水中溶解度不大,解釋侯氏制堿法先通入NH3再通入CO2;根據(jù)VSEPR理論,判斷其空間結(jié)構(gòu)和雜化類型;根據(jù)形成配位健的條件判斷提供空軌道的原子;根據(jù)NH3BH3(氨硼烷)分子間形成氫鍵判斷其熔點(diǎn)較高;據(jù)此解答。

(1)

①Fe元素的原子序數(shù)為26,核外有26個(gè)電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)則,基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;答案為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;

②由晶胞的結(jié)構(gòu)可知,圖1結(jié)構(gòu)中,F(xiàn)e位于頂點(diǎn)和體心,F(xiàn)e原子的個(gè)數(shù)為8×+1=2,圖2結(jié)構(gòu)中,F(xiàn)e位于頂點(diǎn)和面心,F(xiàn)e原子的個(gè)數(shù)為8×+6×=4,則兩種晶胞所含鐵原子個(gè)數(shù)比為2:4=1:2;又圖1晶胞的棱長(zhǎng)為apm(1pm=1×10-10cm),其體積為V=(a×10-10cm)3,晶胞的質(zhì)量為m==其密度ρ===g·cm-3;答案為1:2;

③第一電離能(I1)為I1(H)>I1(Li)>I1(Na);原因是H;Li、Na位于同一主族,價(jià)電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強(qiáng),第一電離能逐漸減??;答案為H、Li、Na位于同一主族,價(jià)電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強(qiáng),第一電離能逐漸減?。?/p>

(2)

①NH3極易溶于水的原因是NH3與H2O分子間能形成氫鍵;答案為NH3與H2O分子間能形成氫鍵;

②因?yàn)槎趸荚谒腥芙舛炔淮?,氨氣極易溶于水,飽和氨鹽水顯堿性,比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳,所以要先向飽和食鹽水中通入氨氣,制成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳即反應(yīng)時(shí),向飽和NaCl溶液中先通入氨氣,再通入二氧化碳;答案為NH3;

③中中心原子C原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3+0=3,且無(wú)孤電子對(duì),采取sp2雜化;其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形;答案為平面三角形;

(3)

①NH3分子中中心原子N原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+=3+1=4,且含有一個(gè)孤電子對(duì),所以中心原子N原子的雜化軌道類型為sp3雜化;答案為sp3;

②在NH3BH3結(jié)構(gòu)中;N原子存在孤電子對(duì),B原子為缺電子原子,在配位鍵的形成中B原子提供空軌道;答案為B;

③NH3BH3(氨硼烷)與CH3CH3互為等電子體,由于NH3BH3分子中N原子的電負(fù)性較大,分子間會(huì)形成氫鍵,所以NH3BH3熔點(diǎn)高于CH3CH3;答案為>?!窘馕觥?1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s21:2H;Li、Na位于同一主族;價(jià)電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對(duì)外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強(qiáng),第一電離能逐漸減小。

(2)NH3與H2O分子間能形成氫鍵NH3平面三角形。

(3)sp3B>15、略

【分析】【分析】

根據(jù)B的原子序數(shù)和電子排布規(guī)律;寫(xiě)出其電子排布式并判斷電子排布的最高能級(jí)為2p,判斷其電子云輪廓圖;根據(jù)氨硼烷的結(jié)構(gòu),判斷其溶于水的原因是與水分子形成氫健和配位鍵形成條件判斷提供孤電子對(duì)的原子;根據(jù)等電子體概念找出等電子體分子;根據(jù)題中信息,判斷形成雙氫鍵的正確選項(xiàng);根據(jù)題中所給結(jié)構(gòu),由σ鍵個(gè)數(shù)判斷B原子的雜化方式和該晶體中不存在的作用力;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進(jìn)行晶胞的相關(guān)計(jì)算;據(jù)此解答。

(1)

B的原子序數(shù)為5,核外有5個(gè)電子,則B基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級(jí)最高的是2p能級(jí),p軌道為啞鈴形;答案為1s22s22p1;啞鈴。

(2)

①氨硼烷能溶于水;其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵;答案為氨硼烷與水分子間形成氫鍵。

②分子中,B原子提供空軌道,NH3中N原子提供1對(duì)孤電子對(duì),形成配位鍵;原子總數(shù)相同、價(jià)電子總數(shù)相同的微粒為等電子體,用相鄰原子代替N、B原子可以得到其等電子體分子C2H6;答案為N;C2H6。

③A.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故A不符合題意;

B.LiH為離子化合物;LiH和HCN不能形成雙氫鍵,故B不符合題意;

C.分子中與B原子相連的H呈負(fù)電性,分子中與N相連的H呈正電性,與能形成雙氫鍵;故C符合題意;

D.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故D不符合題意;

答案為C。

(3)

由的結(jié)構(gòu)可知,陰離子中形成3個(gè)σ鍵的B原子(無(wú)孤電子對(duì))的雜化軌道類型為sp2,形成4個(gè)σ鍵的B原子(無(wú)孤電子對(duì))的雜化軌道類型為sp3;該晶體中陰陽(yáng)離子之間存在離子鍵,B和O原子之間存在共價(jià)鍵和配位鍵,水分子之間存在分子間作用力和氫鍵,所以該物質(zhì)中不含金屬鍵;答案為sp2、sp3;D

(4)

①由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,底心Na+周圍等距且最近的個(gè)數(shù)即為Na+的配位數(shù),則Na+的配位數(shù)為8;答案為8。

②由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,Na+位于面心和棱上,Na+離子個(gè)數(shù)為=6×+4×=4,位于頂點(diǎn)、面心、體心,個(gè)數(shù)為=8×+4×+1=4,該晶胞的質(zhì)量為m=g,體積V=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,晶胞密度==解之a(chǎn)=底心Na+位于面對(duì)角線的中點(diǎn),所以與之間的最近距離為d=a=nm;答案為

③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,則個(gè)數(shù)為4,Na+數(shù)目為3,Li+數(shù)目為1,所以得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(BH4)4;答案為Na3Li(BH4)4?!窘馕觥?1)1s22s22p1;啞鈴。

(2)氨硼烷與水分子間形成氫鍵NC2H6C

(3)sp2、sp3D

(4)8Na3Li(BH4)416、略

【分析】【詳解】

(1)Cu位于第四周期IB族,其Cu2+的價(jià)電子排布式為3d9;

(2)A、[Cu(NH3)4]2+與SO42-之間存在離子鍵,Cu2+和NH3之間存在配位鍵;N和H之間存在極性共價(jià)鍵,故A正確;

B;該化合物中第一電離能最大的是N元素;故B錯(cuò)誤;

C、外界離子為SO42-,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,SO42-的空間構(gòu)型為正四面體形;故C正確;

答案選AC;

(3)SO32-中心原子S有3個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)數(shù)=1,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù),即SO32-中S的雜化類型為sp3;SO32-空間構(gòu)型為三角錐形;

(4)根據(jù)等電子體的概念,與SO3互為等電子體的分子為BF3等;

(5)利用均攤的方法進(jìn)行判斷,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),O位于頂點(diǎn)、面心、棱上和內(nèi)部,屬于晶胞的氧原子的個(gè)數(shù)為=4,Cu位于內(nèi)部,有4個(gè),即化學(xué)式為CuO?!窘馕觥竣?3d9②.AC③.sp3④.三角錐形⑤.BF3⑥.CuO17、略

【分析】【分析】

【詳解】

(1)①N的最外層電子數(shù)為5,B的最外層電子數(shù)為3,能形成3個(gè)共價(jià)鍵,B原子提供空軌道,N原子提供孤對(duì)電子,在化合物H3BNH3中;B與N原子之間存在配位鍵;

B;C、N、O是同一周期的元素。一般情況下;元素的非金屬性越強(qiáng),原子半徑越小,元素的第一電離能越大,但是由于N原子的2p軌道上的電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以其電離能比O還大,因此第一電離能由大到小的順序N>O>C>B;

CH4是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角109°28′;H2O是V型分子,鍵角104.5°,CO2是直線型分子,鍵角為180°。因此這三分子按照鍵角由大到小的順序排列為CO2>CH4>H2O;

②等電子體是原子數(shù)等,最外層電子數(shù)也相等的物質(zhì),(HB=NH)3的原子數(shù)為12,最外層電子數(shù)為30,與(HB=NH)3互為等電子體的分子為C6H6;

③LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6、LiCl、AlCl3,根據(jù)原子守恒可得合成乙硼烷B2H6的化學(xué)方程式為:4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3;

④圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,從圖可看出,每個(gè)單元,有一個(gè)B,有一個(gè)O完全屬于這個(gè)單元,剩余的2個(gè)O分別為2個(gè)單元共用,所以B∶O=1∶(1+2×)=1∶2,化學(xué)式為:

從圖(6)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可看出,[B4O5(OH)4]2-一半sp3雜化形成兩個(gè)四配位BO4四面體;另一半是sp2雜化形成兩個(gè)三配位BO3平面三角形結(jié)構(gòu),硼原子采取的雜化方式為sp3、sp2;

(2)①Cu是29號(hào)元素,Cu的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+失去4s上的一個(gè)電子和3d上的一個(gè)電子,Cu2+的價(jià)層電子排布式為3d9;

②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是在灼燒時(shí)原子中的電子吸收能量;從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。但是激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí),以一定波長(zhǎng)的光的形式釋放能量;

③Cu是面心立方緊密堆積,在一個(gè)晶胞中含有的Cu原子的個(gè)數(shù)為:8×+6×=4;設(shè)銅原子半徑為apm=a×10-10cm,晶胞的邊長(zhǎng);L=2×10-10cm,晶胞的體積為(2×10-10cm)3,該晶體的密度為g/cm3?!窘馕觥渴荖>O>C>BCO2>CH4>H2OC6H64BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3sp3、sp23d9激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時(shí),以一定波長(zhǎng)的光的形式釋放能量四、原理綜合題(共3題,共12分)18、略

【分析】【詳解】

(1)在10~20min內(nèi),O2的濃度由0.79mol/L變?yōu)?.60mol/L,減小了0.19mol/L,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知:反應(yīng)消耗SO2的濃度△c(SO2)=2×0.19mol/L=0.38mol/L,則平均反應(yīng)速率v(SO2)==0.038mol?L-1?min-1;

該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)K將減??;

根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在20min時(shí)已經(jīng)達(dá)到平衡,在30min后,O2濃度增大,CO2濃度增大了0.08mol/L,方程式物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)O2、CO2是1:2,說(shuō)明改變的條件可能是通入一定量的O2;也可能是適當(dāng)縮小容器的體積,使化學(xué)平衡正向移動(dòng),最終達(dá)到平衡狀態(tài),故合理選項(xiàng)是AC;

(3)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1=-113kJ/mol

②6NO2(g)+O3(g)=3N2O5(g)ΔH2=-227kJ/mol

③4NO2(g)+O2(g)=2N2O5(g)ΔH3=-57kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,②×2-③×3,整理可得④:2O3(g)=3O2(g)ΔH=-283kJ/mol<0;說(shuō)明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);

將整理可得NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)ΔH4=-198kJ/mol;

(4)已知:反應(yīng)I:2NO(g)N2(g)+O2(g)K1=1×1030

反應(yīng)II:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K2=1×10-92

將反應(yīng)I-II,整理可得2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K===2.5×10121;K的數(shù)值很大,說(shuō)明該反應(yīng)向正方向進(jìn)行的程度很大,因此該法能有效消除NO;CO尾氣污染;

(5)對(duì)于反應(yīng)NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)2N2(g)+3H2O(g),在一定溫度下,在某恒定壓強(qiáng)為P的密閉容器中充入一定量的NO、NO2和NH3,達(dá)到平衡狀態(tài)后,容器中含n(NO)=amol,n(NO2)=2amol,n(NH3)=2amol,n(N2)=2bmol,且N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為根據(jù)方程式可知:每反應(yīng)產(chǎn)生2個(gè)N2,就會(huì)同時(shí)產(chǎn)生3個(gè)H2O(g),可由平衡產(chǎn)生n(N2)=2bmol,得到n(H2O)=3bmol,此時(shí)氣體的總物質(zhì)的量n(氣)總=amol+2amol+2amol+2bmol+3bmol=5(a+b)mol,由于N2(g)的體積分?jǐn)?shù)為則解得b=5amol,故平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為n(氣)總=5(a+b)mol=5(a+5a)=30amol,所以平衡時(shí)各種氣體的體積分?jǐn)?shù)為x(NO)=x(NO2)=x(NH3)=x(N2)=x(H2O)=因此此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=【解析】0.038mol?L-1?min-1減小AC放熱-198能由反應(yīng)I和II的平衡常數(shù),可知2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的K==2.5×10121數(shù)值很大,該反應(yīng)向正方向進(jìn)行的程度很大19、略

【分析】【詳解】

(1)由題目已知信息可知:熱化學(xué)方程式:①H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ/mol;

②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3kJ/mol;

③H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律,將4×①-②+2×③,整理可得:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H=-164.9kJ/mol;

(2)一定條件下,向恒容密閉容器中通入1molCO2和3molH2發(fā)生上述反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),容器中CH4(g)為amol,H2O(g)為bmol,由反應(yīng)方程式I:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,反應(yīng)產(chǎn)生amolCH4(g),同時(shí)產(chǎn)生2amolH2O(g),消耗amolCO2(g)和4amolH2(g),則反應(yīng)方程式II:產(chǎn)生(b-2a)molH2O(g),產(chǎn)生(b-2a)molCO(g),消耗CO2(g)、H2(g)的物質(zhì)的量都是(b-2a)mol,因此此時(shí)容器中n(CO2)=[(1-a)-(b-2a)]=(1+a-b)mol,n(H2)=[(3-4a)-(b-2a)]=(3-2a-b)mol,n(CO)=(b-2a)mol,n(H2O)=bmol,假設(shè)反應(yīng)容器的容積是VL,反應(yīng)II的化學(xué)平衡常數(shù)K==

(3)200~550℃時(shí),CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大是由于△H1<0,△H2>0,溫度升高時(shí),反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡逆向移動(dòng)使CO2增加的量比反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)平衡正向移動(dòng)使CO2減少的量多,因此CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度升高而增大;

反應(yīng)器中應(yīng)選擇的溫度應(yīng)該有利于合成CH4,由于反應(yīng)I的△H1<0;故適宜的溫度是較低溫度為200℃;

(4)在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO2與H2的濃度都是1.0mol/L,且隨著反應(yīng)的進(jìn)行,CO2的濃度逐漸減小,正反應(yīng)速率越來(lái)越小,故與曲線相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線中的乙;

該反應(yīng)達(dá)到平衡后;某一時(shí)刻降低溫度,由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),重新達(dá)到平衡時(shí),平衡常數(shù)增大;

根據(jù)圖象可知:反應(yīng)平衡時(shí)圖中對(duì)應(yīng)點(diǎn)應(yīng)為E和F,降低溫度后,反應(yīng)速率減小,平衡正向移動(dòng),CH4的濃度會(huì)增大,CO2的濃度減小,則此時(shí)曲線甲對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為D點(diǎn),曲線乙對(duì)應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為M點(diǎn)。【解析】-164.9△H1<0,△H2>0,溫度升高時(shí),反應(yīng)Ⅰ向左移動(dòng)使CO2增加的量比反應(yīng)Ⅱ向右移動(dòng)使CO2減少的量多200℃乙增大DM20、略

【分析】(1)因銅過(guò)量反應(yīng)過(guò)程中濃硝酸變稀,稀硫酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水,故Ⅰ中產(chǎn)生的無(wú)色氣體是NO;(2)①硝酸濃度相同,銅的還原性弱于鐵,但Ⅰ中溶液變藍(lán),同時(shí)沒(méi)有氫氣放出,證明了甲的說(shuō)法不正確;②NO3-中氮元素的化合價(jià)為最高價(jià),具有氧化性,故NO3-也能被還原;取Ⅱ中反應(yīng)后的溶液,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,證實(shí)該溶液中含有NH4+;③Ⅱ中NO3-被還原為NH4+,氮元素由+5價(jià)變?yōu)?3價(jià)得到8e-,完成電極反應(yīng)為:NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O;(3)④對(duì)比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,溫度不同時(shí)收集到氫氣的體積不同,原因是相同條件下,溫度升高時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率增大,但NO3-的還原速率增大的更多;⑤Ⅴ中無(wú)色氣體是混合氣體則為NO和H2,則一定含有遇空氣變紅棕色的氣體和H2;(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn),金屬與硝酸反應(yīng)時(shí),影響硝酸的還原產(chǎn)物不同的因素有金屬的種類、硝酸的濃度、溫度?!窘馕觥縉O硝酸濃度相同,銅的還原性弱于鐵,但Ⅰ中溶液變藍(lán),同時(shí)沒(méi)有氫氣放出NO3-中氮元素的化合價(jià)為最高價(jià),具有氧化性取Ⅱ中反應(yīng)后的溶液,加入足量NaOH溶液并加熱,產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體NO3-+____e-+____=NH4++____H2O相同條件下,溫度升高時(shí),化學(xué)反應(yīng)速率增大,但NO3-的還原速率增大的更多H2金屬的種類、硝酸的濃度、溫度五、工業(yè)流程題(共2題,共16分)2

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