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益陽(yáng)市2022年高二下學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè)
化學(xué)試題
一、選擇題(本題包括10個(gè)小題,每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意,每小題3分,共30分)
1.2molH2(g)與足量的02(g)充分反應(yīng),生成2m。舊2。⑴時(shí)放出571.6kJ的熱量,則下列說法正確的是
A.若生成2moiFhO(g)時(shí)放出的熱量為Q,Q>571.6kJ
B.該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可寫為2H2(g)+O2(g)=2H2。⑴AH=-571.6kJmor'
C.2moiH?(g)與足量的lmolO?(g)所具有的總能量低于2moi比0⑴具有的能量
D.凡的燃燒熱為571.6kJ/mol
【答案】B
【解析】
【詳解】A.生成2moi出0(1)要放出571.6kJ,生成2moiH?O(g)時(shí)放出熱量少些,Q<57l.6kJ,選項(xiàng)A錯(cuò)
誤;
B.根據(jù)信息可知,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可寫為2H21)+。2值)=2也0(1)AH=-571.6kJmor'(
選項(xiàng)B正確;
C.反應(yīng)為放熱反應(yīng),2molH2(g)與足量的lmolC>2(g)所具有的總能量高于2m。舊2。⑴具有的能量,選項(xiàng)C
錯(cuò)誤;
D.燃燒熱是在25℃、lOlkpa時(shí),lmol物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時(shí)所放出的熱量,H2的燃燒熱為
285.8kJ/mol,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;
答案選B。
2.下列圖示或化學(xué)用語(yǔ)表示不正砸的是
£fttf
3d4s
A.乙煥的空間結(jié)構(gòu)模B.SO2的VSEPRC.基態(tài)Cr的價(jià)層電子的軌道D.p,軌道的電子
型模型表示式云輪廓圖
A.AB.BC.CD.D
【答案】C
【解析】
【詳解】A.乙煥的分子式為C2H2,為直線型,Ojj)為其空間結(jié)構(gòu)模型,A正確;
B.根據(jù)VSEPR理論,二氧化硫中S提供6個(gè)價(jià)電子,0不提供電子,故6/2=3,即SCh為角型或者叫V
型,B正確;
C.基態(tài)Cr的電子排布式為Is22s22P63s23P63d54sl價(jià)層電子的軌道表示式:川空1川區(qū),C錯(cuò)
3d4s
誤;
D.p,軌道的電子云輪廓圖為沿X軸延展的紡錘狀,D正確;
答案選C。
3.下列措施的目的是為了加快化學(xué)反應(yīng)速率的是
A.刷牙時(shí)使用含氟牙膏B.含氯消毒劑避光保存
C.谷物釀酒時(shí)使用酒曲D.鋼鐵部件表面進(jìn)行“烤藍(lán)”處理
【答案】C
【解析】
【詳解】A.氟元素能形成氟磷灰石,在牙齒表面形成保護(hù)層,不是為了加快反應(yīng)速率,故A錯(cuò)誤;
B.含氯消毒劑避光保存是為了防止次氯酸見光分解,而造成含氯消毒劑失效,不是為了加快反應(yīng)速率,
故B錯(cuò)誤;
C.酒曲是催化葡萄糖分解為酒精的催化劑,可以加快谷物釀酒的速率,故C正確;
D.鋼鐵部件表面進(jìn)行“烤藍(lán)”處理是為了形成保護(hù)膜,減慢反應(yīng)速率,故D錯(cuò)誤;
故選C。
4.常溫下將一定體積蒸儲(chǔ)水加入到一定質(zhì)量的土壤樣品中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,測(cè)量濾液的pH。然后向?yàn)V
液中滴加氨水,邊滴加邊測(cè)量溶液的pH。實(shí)驗(yàn)記錄如下。
加入氨水的體積/mL0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.00
溶液的pH444468101010
下列說法正確的是
A.實(shí)驗(yàn)表明,該土壤樣品呈堿性
10-1
B.達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后,所得溶液中
C.進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)時(shí),氨水應(yīng)裝在酸式滴定管中
D.當(dāng)所加氨水的體積為9.00mL時(shí),溶液的pH可能為7
【答案】D
【解析】
【詳解】A.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,加入氨水之前,濾液pH=4,則所測(cè)土壤呈酸性,A錯(cuò)誤;
B.由表中數(shù)據(jù)知達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn)后pH=10,即c(H+)=lxlO」°molC,所以UOHlnxlO/molLi,
B錯(cuò)誤;
C.氨水顯堿性,應(yīng)裝在堿式滴定管中,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知加入8mL氨水時(shí)溶液pH為6,加入10mL氨水時(shí)pH為8,所以當(dāng)加氨水的體積為
9.00mL時(shí),溶液的pH可能為7,D正確;
故選D。
5.下列說法正確的是
A.常溫下,當(dāng)水電離出的c(H+)為1x10“3moi?!?時(shí),此溶液的pH可能為1
B.將lmLpH=5的鹽酸稀釋至1000mL,所得溶液的pH為8
C.實(shí)驗(yàn)室可用pH試紙測(cè)定“84”消毒液的pH
D.在100℃時(shí),pH約為6的純水呈酸性
【答案】A
【解析】
【詳解】A.由水電離出的c(H+)=1.0xlO“3mo]/L,則水電離出的c(OH)=1.0xlO“3moi/L,溶液中
c(H+)xc(OH)=1.0xlO'4mol/L,所以原來(lái)的溶液的c(H+)=0.1mol/L或者1.0xl0'3mol/L,即溶液可能呈現(xiàn)強(qiáng)
酸性或強(qiáng)堿性,強(qiáng)酸時(shí)pH=l,強(qiáng)堿時(shí)pH=13,故A正確;
B.酸溶液無(wú)論如何稀釋,不能變?yōu)閴A性,只能是無(wú)限接近中性,故將1mLlx10-5moi鹽酸稀釋至
1000mL,所得溶液pH小于7,故B錯(cuò)誤;
C.“84”消毒液具有強(qiáng)氧化性,不能用pH試紙測(cè)量pH,需要用pH計(jì)測(cè)量,故C錯(cuò)誤;
D.在100℃時(shí),pH約為6的純水中始終存在C(H+)=C(OH。,溶液呈中性,故D錯(cuò)誤;
故選A。
6.向兩個(gè)錐形瓶中各加入0.05g鎂條,塞緊橡膠塞,然后用注射器分別注入2mL2moi/L鹽酸、2mL2mol/L
醋酸,測(cè)得錐形瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示,下列說法正確的是
21noVL鹽酸
'2molL朝酸
100200300
時(shí)間/$
A.300s內(nèi)平均反應(yīng)速率V(HC1)<V(CH3COOH)
B.醋酸的平均反應(yīng)速率呈現(xiàn)“慢一快一慢”的趨勢(shì)
C.反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶中C(HC1)>C(CH3coOH)
D.反應(yīng)到100s時(shí)錐形瓶中C(HC1)=C(CH3coOH)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.由圖可知,300s時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)相等,說明300s內(nèi)鹽酸的平均反應(yīng)速率與醋酸溶液
相等,故A錯(cuò)誤;
B.醋酸溶液與鎂的反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)放出的熱量使反應(yīng)溫度升高,使反應(yīng)速率加快,隨著反應(yīng)進(jìn)
行,溶液中醋酸的濃度減小,反應(yīng)速率又會(huì)減慢,所以反應(yīng)中醋酸的平均反應(yīng)速率呈現(xiàn)“慢一快一慢”的趨
勢(shì),故B正確;
0.05g
C.由題給數(shù)據(jù)可知,鎂的物質(zhì)的量為,,七2.1X1CT3moi,鹽酸和醋酸的物質(zhì)的量均為
24g/mol
2mol/LX10^L=4XlO^mol,則反應(yīng)中不足量的鹽酸和醋酸均完全反應(yīng),由于醋酸根離子在溶液中發(fā)生水
解反應(yīng)生成醋酸和氫離子,所以反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶中鹽酸的濃度略小于醋酸,故C錯(cuò)誤;
D.由圖可知,100s時(shí)鹽酸生成的氫氣多于醋酸,說明反應(yīng)消耗鹽酸的量多于醋酸,所以錐形瓶中鹽酸的
濃度小于醋酸,故D錯(cuò)誤:
故選B。
7.MgC。:是常用于治療胃酸過多的藥劑的主要成分之一、在實(shí)驗(yàn)室中,向含有MgCO,固體的懸濁液中
滴加少許濃鹽酸(忽略體積和溫度變化),下列數(shù)值變小的是
+2+
A.c(H)B.c(CO^)C.c(Mg)D.Ksp(MgCO3)
【答案】B
【解析】
【詳解】A.加入少量濃鹽酸,c(H+)增大,A錯(cuò)誤;
B.MgCC)3固體的懸濁液中存在沉淀溶解平衡MgCC?3(s).Mg?、叫)+CO;(aq),加入少量濃鹽酸可
與消耗碳酸根,而使碳酸根離子的濃度減小,B正確;
C.由B項(xiàng)知加入濃鹽酸消耗碳酸根,使溶解平衡MgCC)3(s)uMg2+(aq)+CO其aq)正向移動(dòng),則鎂
離子濃度增大,C錯(cuò)誤;
D.Ksp(MgCC)3)只與溫度有關(guān),溫度不變?nèi)芏确e常數(shù)不變,D錯(cuò)誤;
故選B。
8.H2。?是常用的氧化劑,其分子結(jié)構(gòu)如下圖所示,兩個(gè)氫原子猶如在半展開的書的頁(yè)面上。下列關(guān)于
H2O2的說法正確的是
A.H?。?是非極性分子
B.H?。?分子中含有。鍵、兀鍵、氫鍵
C.H?。?在H?。中的溶解度小于在COd中的溶解度
D.H?。?的電子式:H0空H
【答案】D
【解析】
【詳解】A.H?。?是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的極性分子,A錯(cuò)誤;
B.H2O2分子中只含有c鍵,B錯(cuò)誤;
C.過氧化氫為極性分子,水為極性溶劑而四氯化碳為非極性溶劑,根據(jù)相似相溶原理極性分子能溶于極
性溶劑知,H?O2在H2。中的溶解度大于在CC14中的溶解度,C錯(cuò)誤;
D.H2O2共價(jià)化合物,各原子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為,D正確;
故選D。
9.鋰空氣電池因其比能量非常高,具有廣闊應(yīng)用前景.下圖是一種鋰空氣(Li-。2)電池的工作示意圖,下
七二:;;
有機(jī)電好液Li,O,
A.放電時(shí),a電極的反應(yīng)式為L(zhǎng)i-e.=Li+
B.有機(jī)電解液可換成水溶液
C.轉(zhuǎn)移4moi電子,b電極消耗22.4L的氧氣
D.放電時(shí),電流從a電極經(jīng)外電路流回b電極
【答案】A
【解析】
【分析】結(jié)合圖示裝置,Li失去電子為負(fù)極,則a為負(fù)極,b為正極,據(jù)此判斷。
【詳解】A.放電時(shí),圖中負(fù)極為L(zhǎng)i,根據(jù)電解液傳導(dǎo)離子為鋰離子,故電極反應(yīng)為:Li-e=Li+,A正
確;
B.Li和水反應(yīng),不能把有機(jī)電解液換成水溶液,B錯(cuò)誤;
C.氣體未說明存在狀態(tài),無(wú)法計(jì)算,C錯(cuò)誤;
D.a為負(fù)極,b為正極,放電時(shí),電流從b電極經(jīng)外電路流回a電極,D錯(cuò)誤;
故選A?
10.在容積不變的密閉容器中,一定量的S。?和。2發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2so3(g),溫度分
別為T1和丁2時(shí),S0,的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化如圖所示,平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)分別為小、P2。下列說法
正確的是
[SO3的體積分?jǐn)?shù)
時(shí)間
A.T>T2
B.該反應(yīng)的△”>()
C.p\<p2
D.若工、匕時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K、Ki,則K<K2
【答案】C
【解析】
【分析】由圖可知,乃條件下反應(yīng)先達(dá)到平衡,說明溫度不大于■,乃條件下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的三氧化
硫體積分?jǐn)?shù)小于力,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
【詳解】A.由分析可知,溫度一大于八,故A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)的焰變△“小于0,故B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),氣體的物質(zhì)的量增大,由理想氣體狀態(tài)方程可知,
平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)”小于P2,故C正確;
D.由分析可知,升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)減小,則平衡常數(shù)K大于憶,故D
錯(cuò)誤;
故選Co
二、選擇題(本題包括4個(gè)小題,每小題4分,共16分。每小題有1個(gè)或2個(gè)答案符合題意,
選1個(gè)且正確得2分,只要有其他錯(cuò)誤均不給分)
11.常溫下,已知:
物質(zhì)CH3coOHH2CO3CaCO?
平衡常數(shù)K=l.8x10-5Kai=4.3xl0-7,Ka2=5.6xl(yuKsp=2.8xl0-9
下列判斷正確的是
A.向Na2co3溶液中滴入酚獻(xiàn),溶液變紅,原因是CO:+2H2。H2CO3+2OH
C(CHCOOH)
3=18
B.常溫時(shí),CH3COOH與CH.COONa混合溶液的pH=6,
C(CH3COO)
+
C.NaHC03溶液中,c(OH)-C(H)=C(H2CO3)-C(CO;j
D.2xItTmol/L的Na?CO3溶液與CaCl2溶液等體積混合出現(xiàn)沉淀,則CaCl2溶液的濃度一定是
5.6xIO。mol/L(假設(shè)混合溶液體積為兩溶液體積之和)
【答案】C
【解析】
【詳解】A.碳酸鈉是多元弱酸鹽,碳酸根離子在溶液中分步電離,以一級(jí)水解為主,水解離子方程式
為COj+H?。HCO;+OH,故A錯(cuò)誤;
C(CH3COOH)dHlC(CH3COOH)
B.由電離常數(shù)公式可知,溶液中《gHC0O)由混合溶液pH為6可得:
C(CH3COO)
10x10-6
,W18,故B錯(cuò)誤;
1.8x10-5
c.由碳酸氫鈉溶液中的物料守恒關(guān)系可知,溶液中c(OH)-c(H+)=c(H2co3)-c(CO:),故C正
確;
D.由題意可知,混合溶液中碳酸根離子的濃度為2x10-4moi/LXg=lXl(Hmol/L,由碳酸鈣的溶度積可
7Qx10-9
知,生成碳酸鈣沉淀所需氯化鈣的最小濃度為2X-廣—=5.6x10-mol/L,故D錯(cuò)誤;
IxlO^mol/L
故選C。
12.常溫下,向10mL某濃度的一元酸HR溶液中逐滴滴入O.lmol/LNH/HQ溶液,所得溶液pH及導(dǎo)電
A
導(dǎo)
電
能
加
B.b點(diǎn)溶液pH=7說明NH4R沒有水解
仁£1點(diǎn)溶液存在4?411:)><:(&)
D,滴加氨水的過程中,水的電離程度越來(lái)越大
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.向10mL某濃度的一元酸HR溶液中逐滴滴入O.lmol/LNHs.HQ溶液,加入10mL
NH/H?。時(shí)恰好反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)為HR+NH3H2O=NH4R+H2O,HR的濃度為0.1mol/L,故A正確;
B.根據(jù)圖像可知,b點(diǎn)溶液pH=7,此時(shí)HR與一水合氨的物質(zhì)的量相等,二者恰好反應(yīng)生成NH』R,
HR、NH/H2O均為弱電解質(zhì),發(fā)生相互促進(jìn)的水解,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)圖像可知,d點(diǎn)時(shí)溶液的pH>7,混合液呈堿性,則c(OH-)>c(H+),結(jié)合電荷守恒可知:c(NH4+)
>c(R),故C正確;
D.a點(diǎn)酸過量,抑制水的電離:b點(diǎn)酸堿恰好中和,生成弱酸弱堿鹽,根據(jù)都弱都水解的規(guī)律可知,此
時(shí)水電離程度最大;d點(diǎn)氨水過量,一水合氨抑制水的電離,故D錯(cuò)誤;
故答案為AC.
13.X,Y、Z、Q、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其中X位于s區(qū),其基態(tài)原子的電子層數(shù)和
未成對(duì)電子數(shù)相等;在同周期元素中,第一電離能數(shù)值比Y大的元素有2種;Z元素原子的價(jià)層電子排
布式為ns2np鞏Q元素是地殼中含量最多的金屬元素;W的某種核素的質(zhì)量數(shù)為54,中子數(shù)為28.下列
說法正確的是
A.最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:Y>Z
8.*分別與丫、Z結(jié)合,均能形成18e-分子
C.工業(yè)上可用電解氯化物的方法冶煉金屬Q(mào)
D.實(shí)驗(yàn)室通常用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中W3+的存在
【答案】BD
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,其中X位于s區(qū),其基態(tài)原子的電子
層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相等,則X為氫元素;Q元素是地殼中含量最多的金屬元素,則Q為鋁元素;Z元
素原子的價(jià)層電子排布是ns2np2%因此n只能為2,Z元素為氧元素;由于Y的原子序數(shù)小于Z大于X,
在同周期元素中,第一電離能數(shù)值比Y大的元素有2種,則Y為氮元素;W的某種核素的質(zhì)量數(shù)為54,
中子數(shù)為28,則其質(zhì)子數(shù)為26,則W為鐵元素,綜上所述,X、Y、Z、Q、W分別為H、N、0、A1、
Fe,據(jù)此分析作答。
【詳解】A.非金屬性:0>N,則最簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:H2O>NH3,A錯(cuò)誤;
B.N2H4和H2O2均為18e-分子,B正確;
C.氯化鋁為共價(jià)化合物,不能通過電解氯化鋁得到金屬鋁,應(yīng)電解熔融氧化鋁,C錯(cuò)誤;
D.SCN-和Fe3+會(huì)結(jié)合為血紅色絡(luò)合物,因此可用KSCN溶液檢驗(yàn)溶液中Fe?+的存在,D正確;
故選BDo
14.N20(g)與CO(g)發(fā)生反應(yīng)的能量變化如圖所示,作為反應(yīng)的催化劑。下列說法正確的是
相對(duì)能量/(kJ?mo「)
300.0
N2O-CO
200.0
198.9
100.0
N2O+CO-一TS12
0.0_-二…、-18.0
Nz+IrCf+CO
-100.0、?_一-1-174.9IrO++CO\>Ir++CO
IM12
-200.0
-109.6[CO-288.7TS34\
-300.0
用0+1r+-Nz+IrOIM2
-400.0
-316.3N2+CO2
(N+CO+Ir+)
-500.022
-434.3IM3-436.3IM4
反應(yīng)歷程
A.未使用催化劑時(shí),該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為198.9kJ/mol
B.催化劑參與的兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)
C.N2O(g)、CO(g)、Ir+奪取O的能力依次增大
D.總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)AH=-358.9kJ/mol
【答案】AD
【解析】
【詳解】A.根據(jù)歷程,未使用催化劑時(shí),該反應(yīng)的正反應(yīng)活化能為198.9kJ/mol,故A正確;
B.由圖可知,在催化下,兩步反應(yīng)能量均降低,均為放熱反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.從及0+1,+?)至iJK+IrO'+CO,此時(shí)兇=-174.90?01。11說明Ir+奪取O的能量強(qiáng)于N2O,從
N+IrCT+CO到N2+CO2+[r*,AH=-184KJ.mol-1.說明CO奪取。的能力強(qiáng)于Ir+,所以?shī)Z取O的
能力。>在,>必0,故C錯(cuò)誤;
D.A”只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)的途徑無(wú)關(guān),因此總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為
N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)AH=-358.9krmo「,故D正確;
故答案為:AD<,
三、非選擇題(本題包括4個(gè)小題,共54分)
15.1.目前我國(guó)城市居民所用燃料一般為煤氣與石油液化氣兩種。煤氣的主要成分為一氧化碳與氫氣,煤氣
主要是在高溫下由煤炭與水蒸氣反應(yīng)制得的;石油液化氣的主要成分是C3H&。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)由煤炭制備煤氣的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)的0(填“〉”或
【解析】
【小問1詳解】
高溫
由煤炭制備煤氣的化學(xué)方程式為C+H2?!狢O+H2,該反應(yīng)氣體分子數(shù)增多,△5>();
【小問2詳解】
由方程式①+②x3+③x4可得C3H8(g)完全燃燒生成H2O⑴的熱化學(xué)方程式為
C3H8(g)+5O2(g)=3CO(g)+4H2O(1)AH=-2219.9kJ/mol;
【小問3詳解】
鍵能越大,斷鍵需要能量越多,分子越穩(wěn)定,圖1中三種分子中最穩(wěn)定的是N2;
【小問4詳解】
由圖可知,反應(yīng)物總能量高于生成物總能量,反應(yīng)是放熱反應(yīng);
【小問5詳解】
催化劑降低反應(yīng)的活化能,但不改變,故△H=QkJ/inol。
16.1.鋅在工業(yè)中有重要作用,也是人體必須的微量元素。《中華本草》等中醫(yī)典籍中,記載了爐甘石(Z11CO3)
入藥,可用于治療皮膚炎癥或表面創(chuàng)傷。
(1)Zn的基態(tài)原子的電子排布式為。
(2)ZnCO:中陰離子的空間結(jié)構(gòu)為,其中碳原子的雜化方式為.
II.北宋畫家王希孟的絕世之作《千里江山圖》流傳千年,如今依舊色彩艷麗,這與其所用顏料“赭石”“孔雀
石”“雌黃”有關(guān)。
(3)赭石,主要含F(xiàn)ez。?,基態(tài)氧原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有種。
(4)孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅,化學(xué)式可寫為CUCO3-CU(OH)2,其中H、C、O的電負(fù)性由大到
小的順序?yàn)椤?/p>
(5)雌黃,主要成分是As2s3.NH3、PH3、ASH3的鍵角由大到小的順序?yàn)?;NH3比P4的沸點(diǎn)
要高,原因是o
【答案】(1)Is22s22P63s23P63a4s2或[Ar]3d104s2
(2)①.平面三角形②.sp2
(3)8(4)O>C>H
(5)①.NH3>PH3>ASH3(2),NH3分子間存在氫鍵
【解析】
【小問1詳解】
Zn原子核外電子數(shù)為30,其核外電子排布式為:Is22s22P63s23P63不。4s2或[Ar]3d,04s2;
【小問2詳解】
CO;-中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3,中心碳原子采取sp2雜化,故CO:的空間構(gòu)型為平面三角形,答
案為平面三角形;sp2;
【小問3詳解】
氧原子核外有8個(gè)電子,每個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不相同,基態(tài)氧原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有8種;
【小問4詳解】
同周期元素的電負(fù)性隨原子序數(shù)的增大而增大,所以電負(fù)性C<0,又因?yàn)樵诩淄橹刑荚仫@負(fù)化合價(jià),
吸引電子能力更強(qiáng),所以電負(fù)性H<C,故電負(fù)性O(shè)>C>H;
【小問5詳解】
當(dāng)中心原子種類不同(同主族)但雜化類型相同,且配位原子相同時(shí),中心原子的電負(fù)性越大,成鍵電
子對(duì)更靠近中心原子,成鍵電子對(duì)間斥力更大,鍵角更大,鍵角NH,>PH3>ASH3;
結(jié)構(gòu)相似的分子,相對(duì)分子質(zhì)量越大物質(zhì)的熔沸點(diǎn)越高,另外分子間能形成氫鍵的物質(zhì),熔沸點(diǎn)則較
高,NH:比PH3的沸點(diǎn)要高,原因是NH,分子間存在氫鍵。
17.CO2的資源化利用是“減少碳排放”背景下的科學(xué)研究熱點(diǎn)之一、CO2的資源化利用一般有如下兩種途
徑。
途徑一:CO2的甲烷化反應(yīng),反應(yīng)式為CO2(g)+4H2(g).、CH4(g)+2H2O(g),生成的CH4可以充當(dāng)航天器
使用的燃料電池的燃料。
(1)在一定溫度下的容積不變的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
(填代號(hào))。
A.氣體的壓強(qiáng)不再變化B.CH4的體積分?jǐn)?shù)不再變化C.混合氣體的密度不再變化
(2)一種利用CE為燃料組成的電池如圖所示(兩個(gè)電極材料均為Pt,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液),負(fù)極
區(qū)發(fā)生的電極反應(yīng)式為。
離子交換膜
用上述甲烷燃料電池充當(dāng)電源,石墨作電極,電解稀溶液的裝置如下圖所示,電解液中事先加有指示劑,
此時(shí)溶液呈紅色(指示劑變色的pH范圍是6.8-8.0,酸性溶液中呈紅色,堿性溶液中呈黃色),回答下列問
(3)在電解過程中,A管電極附近溶液的顏色變化是。
(4)B管中發(fā)生的電極反應(yīng)式為o
(5)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是o
途徑二:催化加氫合成二甲醛。反應(yīng)過程中有兩個(gè)反應(yīng)發(fā)生。
反應(yīng)i:CO2(g)+H2(g).=*CO(g)+H2O(g)△H=+41.2kJ/mol
反應(yīng)ii:2co2(g)+6H2(g).'CH30cH3(g)+3H2O(g)△H=-122.5kJ/mol
在恒壓、C02和H2的起始量一定的條件下,C02平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)的選擇性隨溫度的變化如圖所示(的
選擇性越好,代表其產(chǎn)率越高)。
10()
轉(zhuǎn)
化
率
或
選
擇
性
/%
溫度/℃
(6)溫度升高,平衡時(shí)CH30cH§的選擇性下降的原因可能是;溫度高于3(XTC后,CO2平衡轉(zhuǎn)
化率隨溫度升高而上升的原因是o
【答案】(1)AB(2)CH「8e+10OH=CO;+7H2。
+
(3)由紅色變成黃色(4)2H2O-4e=O2T+4H
(5)用拇指堵住試管口,從水中取出,靠近酒精燈火焰,松開拇指,聽到爆鳴聲,管口有藍(lán)色火焰
(6)①.反應(yīng)ii為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆移②.反應(yīng)i為吸熱反應(yīng),反應(yīng)ii為放熱反應(yīng),
溫度高于300℃后,升高溫度,反應(yīng)i正向移動(dòng)使aMCCh)增大,反應(yīng)ii逆向移動(dòng)使a4CCh)減小,且增大
的幅度大于減小的幅度
【解析】
【小問1詳解】
A.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)中容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,則容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變說明正逆反應(yīng)速率相
等,反應(yīng)已達(dá)到平衡,故正確;
B.甲烷的體積分?jǐn)?shù)不再變化說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達(dá)到平衡,故正確;
C.由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量相等,在恒容密閉容器中混合氣體的密度始終不變,則混
合氣體的密度保持不變不能說明正逆反應(yīng)速率相等,無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡,故錯(cuò)誤;
故選AB;
【小問2詳解】
由圖可知,通入甲烷的a電極為燃料電池的負(fù)極,堿性條件下甲烷在負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸
根離子和水,電極反應(yīng)式為CH4-8e+10OH=CO;+7H2。;故答案為:CH4-8e+1OOH=CO^+7H3O;
【小問3詳解】
硫酸鎂是強(qiáng)酸弱堿鹽,鎂離子在溶液中水解使溶液呈酸性,加有指示劑的溶液呈紅色,由圖可知,與燃
料電池負(fù)極相連的A管電極為電解池的陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子,
溶液呈堿性,則在電解過程中,電極附近溶液由紅色變成黃色,故答案為:由紅色變成黃色;
【小問4詳解】
由圖可知,與燃料電池正極相連的B管中電極為陽(yáng)極,水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離
+
子,電極反應(yīng)式為2H2O-4e-=O2T+4H'故答案為:2H2O-4e=O2T+4H;
【小問5詳解】
由圖可知,與燃料電池負(fù)極相連的A管電極為電解池的陰極,水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣
和氫氧根離子,檢驗(yàn)a管中氫氣的方法為用拇指堵住試管口,從水中取出,靠近酒精燈火焰,松開拇指,
聽到爆鳴聲,管口有藍(lán)色火焰,故答案為:用拇指堵住試管口,從水中取出,靠近酒精燈火焰,松開拇
指,聽到爆鳴聲,管口有藍(lán)色火焰;
小問6詳解】
反應(yīng)ii為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二甲醛的選擇性下降;反應(yīng)i為吸熱反應(yīng),反應(yīng)
ii為放熱反應(yīng),溫度高于300℃后,升高溫度,反應(yīng)i正向移動(dòng)使a*(C02)增大,反應(yīng)ii逆向移動(dòng)使a*
(CO2)減小,且增大的幅度大于減小的幅度,所以平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升,故答案為:反應(yīng)ii為放
熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆移;反應(yīng)i為吸熱反應(yīng),反應(yīng)ii為放熱反應(yīng),溫度高于300℃后,升高溫度,
反應(yīng)i正向移動(dòng)使a"CO*增大,反應(yīng)ii逆向移動(dòng)使a*(CO2)減小,且增大的幅度大于減小的幅度。
18.黨的二十大報(bào)告提出“堅(jiān)持精準(zhǔn)治污、科學(xué)治污、依法治污,持續(xù)深入打好藍(lán)天、碧水、凈土保衛(wèi)戰(zhàn)
I.利用工業(yè)尾氣NO2與。3反應(yīng)制備新型硝化劑N?。,,過程中涉及以下反應(yīng)。
反應(yīng)i:2ChU3O2AHi平衡常數(shù)為
反應(yīng)ii:4NO2(g)+O2(g)#2N2O5(g)小比平衡常數(shù)為K?
反應(yīng)iii:2NO2(g)+O3(g)^N2O5(g)+O2(g)AH3平衡常數(shù)為K3
341591537224765
(1)平衡常數(shù)K與溫度T函數(shù)關(guān)系為lnK1=x+——-、lnK2=y+----->lnK3=z+------,其中X、
AH,
y、z為常數(shù),則反應(yīng)i的活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”"=,域"<”),k的數(shù)值范圍是_______(選擇
△出
下列序號(hào)填空)。
A.<0B.0-202
H.一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中充入均為Imol的CO和N。?氣體,發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)。
反應(yīng)a:NO2(g)+CO(g)^CO2(g)+NO(g)
反應(yīng)b:2NO(g)+2CO(g)=2CCh(g)+N2(g)
測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如下。
實(shí)驗(yàn)編號(hào)正?
c(CO)/mol/Lc(NO2)/mol/LV/mol/(Ls)
①0.0250.0402.2x1O-4
②0.0500.0404.4x1O-4
③0.0250.1206.6x1O-4
(2)已知viE=kmcm(CO>cn(NO2)(k正為速率常數(shù)),則m=,k”的值為
(3)反應(yīng)一段時(shí)間,當(dāng)v正=3.3xl(Pmol/(L-s),N2濃度不再變化且c(N?)時(shí)=0.1mol/L時(shí),容器中
C(NO2)=mol/L,以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示反應(yīng)a的化學(xué)平衡常數(shù)Kx=.(用平衡時(shí)各組分物質(zhì)的
量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度計(jì)算),若繼續(xù)向密閉容器中通入均為O.lmol的NO2和NO,此時(shí)反應(yīng)a..(填
“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)")。
【答案】(1)①.<②.B
(2)①.1②.0.22
7
(3)
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