統(tǒng)考版2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)考前非選擇題適應(yīng)性訓(xùn)練訓(xùn)練二

訓(xùn)練（二）（滿分：58分限時：40分鐘）非選擇題（包括必考題和選考題兩部分。第26～28題為必考題，每道題考生都必需作答。第35、36題為選考題，考生依據(jù)要求作答。）（一）必考題（共43分）26.（14分）工業(yè)合成氨對人類生存貢獻(xiàn)巨大，反應(yīng)原理為N2（g）＋3H2（g）eq\o(,\s\up7(催化劑),\s\do5(高溫、高壓))2NH3（g）ΔH。（1）若在一容積為2L的密閉容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在肯定條件下發(fā)生反應(yīng)，若在5分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡，此時測得NH3的物質(zhì)的量為0.2mol。則前5分鐘的平均反應(yīng)速度v（N2）＝。（2）平衡后，欲提高H2的轉(zhuǎn)化率，可以實行的措施有。A．加入催化劑B．增大容器體積C．降低反應(yīng)體系的溫度D．加入肯定量N2（3）科學(xué)家探討在催化劑表面合成氨的反應(yīng)機(jī)理，反應(yīng)步驟與能量的關(guān)系如圖甲所示（吸附在催化劑表面的微粒用*標(biāo)注，省略了反應(yīng)過程中的部分微粒）。寫出步驟c的化學(xué)方程式：；由圖像可知合成氨反應(yīng)的ΔH（填“＞”“＜”或“＝”）0。（4）將n（N2）∶n（H2）＝1∶3的混合氣體，勻速通過裝有催化劑的剛性反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度改變與從反應(yīng)器排出氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)φ（NH3）關(guān)系如圖乙。隨著反應(yīng)器溫度上升，NH3的體積分?jǐn)?shù)φ（NH3）先增大后減小的緣由是。某溫度下，混合氣體在剛性容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，起始?xì)怏w總壓為2×107Pa，平衡時總壓為起先的90%，則H2的轉(zhuǎn)化率為。用某物質(zhì)的平衡分壓（氣體分壓p分＝p總×體積分?jǐn)?shù)）代替物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)（記作Kp），此溫度下，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝（分壓列計算式、不化簡）。（5）合成氨的原料氣H2可來自甲烷水蒸氣催化重整（SMR）。我國科學(xué)家對甲烷和水蒸氣催化重整反應(yīng)機(jī)理也進(jìn)行了廣泛探討。通常認(rèn)為該反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步：CH4催化裂解生成H2和碳（或碳?xì)湮锓N），其中碳（或碳?xì)湮锓N）吸附在催化劑上，如CH4→Cads/[C（H）n]ads＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(n,2)))H2；其次步：碳（或碳?xì)湮锓N）和H2O反應(yīng)生成CO2和H2，如Cads/[C（H）n]ads＋2H2O→CO2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2＋\f(n,2)))H2。反應(yīng)過程和能量改變殘圖如圖丙（過程①沒有加催化劑，過程②加入催化劑），過程①和②ΔH的關(guān)系：①（填“>”“<”或“＝”）②；限制整個過程②反應(yīng)速率的是第（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）步，其緣由為。27.（14分）工業(yè)制得的氮化鋁（AlN）產(chǎn)品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計如下試驗分別測定氮化鋁（AlN）樣品中AlN和Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（忽視NH3在強(qiáng)堿性溶液中的溶解）。（1）試驗原理①Al4C3與硫酸反應(yīng)可生成CH4；②AlN溶于強(qiáng)酸產(chǎn)生銨鹽，溶于強(qiáng)堿生成氨氣，請寫出AlN與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）試驗裝置（如圖所示，量氣管為堿式滴定管改裝）連好裝置后，首先應(yīng)進(jìn)行的操作是。（3）試驗過程：稱得裝置D的初始質(zhì)量為yg；稱取xgAlN樣品置于裝置B錐形瓶中，各裝置中加入相應(yīng)藥品，重新連好裝置；讀取量氣管的初始讀數(shù)為amL（量氣裝置左右液面相平）。①欲首先測量Al4C3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的有關(guān)數(shù)據(jù)，對K1、K2、K3三個活塞的操作是關(guān)閉活塞，打開活塞。②若無恒壓管，對所測氣體體積的影響是（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。③量氣管中液面不再發(fā)生改變，說明反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束。讀取讀數(shù)之前，應(yīng)對量氣管進(jìn)行的操作為；若量氣管中的液面高于右側(cè)球形容器中的液面，所測氣體的體積（填“偏大”“偏小”或“無影響”）。④記錄滴定管的讀數(shù)為bmL（已知：該試驗條件下的氣體摩爾體積為VmL·mol－1），則Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（用可能含a、b、x、y、Vm的代數(shù)式表示）。⑤測量AlN質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)據(jù)：首先關(guān)閉活塞K1，打開活塞K3，通過分液漏斗加入過量NaOH溶液，與裝置B瓶內(nèi)物質(zhì)充分反應(yīng)；反應(yīng)完成后，（填該步反應(yīng)進(jìn)行的操作），最終稱得裝置D的質(zhì)量為zg。28.（15分）2024年諾貝爾化學(xué)獎授予為鋰離子電池發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家，LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。用含鋰廢渣（主要金屬元素的含量：Li8.50%、Ni6.5%、Mg13.24%）制備Li2C2O4，并用其制備LiFePO4。部分工藝流程如圖所示（該流程可能造成水體砷污染）：已知：濾液1、濾液2中部分別子的濃度（g·L－1）如下表。Li＋Ni2＋Mg2＋濾液122.7220.6860.18濾液221.947.7×10－30.78×10－3Ⅰ.制備Li2C2O4（1）濾渣2的主要成分有（填化學(xué)式）。（2）Na2C2O4溶液中各離子的濃度由大到小的依次為。（3）寫出加入Na2C2O4溶液時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。Ⅱ.制備LiFePO4（4）將電池極Li2C2O4和FePO4置于高溫下反應(yīng)，生成LiFePO4和一種溫室氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________________________________。（5）LiFePO4須要在高溫下成型后才能作為電極，高溫成型時要加入少量石墨，則石墨的作用是（任寫一點）。（6）我國科學(xué)家探討零價鐵活化過硫酸鈉（Na2S2O8）去除廢水中的As（V），其機(jī)制模型如圖所示，其中零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式是。在該模型中得到的鐵砷共沉淀物經(jīng)灼燒（無元素化合價改變）后得到一種磁性化合物，化學(xué)式為Fe7As2O14，該物質(zhì)中二價鐵離子與三價鐵離子的個數(shù)比為。（二）選考題：共15分。請學(xué)生從給出的2道題中任選一題作答。假如多做，則按所做第一題計分。35.[選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]（15分）鍶（38Sr）是堿土金屬（ⅡA）元素。氯化鍶（SrCl2）是最常見的鍶鹽。（1）SrCl2可用于制造紅色焰火，常由SrCO3與鹽酸反應(yīng)制備。下列說法正確的是。A．Sr屬于s區(qū)元素，基態(tài)Sr原子沒有d電子B．Sr的焰色反應(yīng)是電子從低能級向高能級躍遷汲取部分光的原因C．與同周期相鄰主族元素相比，Sr的第一電離能更大D．上述制備SrCl2反應(yīng)的離子方程式為SrCO3＋2H＋=Sr2＋＋H2O＋CO2↑（2）由SrCl2與Na2CrO4反應(yīng)可制備鋁的緩蝕劑SrCrO4。①基態(tài)Cr原子價電子排布圖表示為。②CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的空間構(gòu)型為。③有探討表明，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中Cr的雜化方式并非sp3雜化，而是d3s雜化。試從原子軌道能量的角度加以說明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）SrCl2晶體的立方晶胞如圖所示，晶胞棱長為anm，摩爾體積為Vcm3·mol－1。①晶胞中，Sr2＋位于，Cl－的配位數(shù)是。②晶體中陰陽離子核間距d＝nm。③阿伏加德羅常數(shù)的值表示為。36.[選修5：有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]（15分）在醫(yī)藥工業(yè)中，有機(jī)物G是一種合成藥物的中間體，其合成路途如圖所示：已知：R1ONa＋R2X→R1OR2＋NaX（R1與R2代表苯環(huán)或烴基、X代表鹵素原子）RCOOH＋SOCl2（液體）→RCOCl＋HCl↑＋SO2↑回答下列問題：（1）A與C在水中溶解度更大的是，G中官能團(tuán)的名稱是。（2）E→F的有機(jī)反應(yīng)類型是，F(xiàn)的分子式為。（3）由A→B反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（4）物質(zhì)D結(jié)構(gòu)簡式為。（5）B→C反應(yīng)中加入NaOH的作用是。（6）寫出一種符合下列條件的G的同分異構(gòu)體：。①與G的苯環(huán)數(shù)相同；②核磁共振氫譜有5個峰；③能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。訓(xùn)練（二）26．解析：（1）對于合成氨反應(yīng)N2（g）＋3H2（g）?2NH3（g），由平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為0.2mol，可求出參與反應(yīng)的N2為0.1mol，由此可求出在一容積為2L的密閉容器中，前5分鐘的平均反應(yīng)速率v（N2）＝eq\f(0.1mol,2L×5min)＝0.01mol·L－1·min－1。（2）加入催化劑，可加快反應(yīng)速率，但對平衡不產(chǎn)生影響，故A錯誤；增大容器體積，也就是減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，H2的轉(zhuǎn)化率減小，故B錯誤；降低反應(yīng)體系的溫度，平衡正向移動，H2的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；加入肯定量N2，平衡正向移動，H2的轉(zhuǎn)化率增大，故D正確。（3）由題圖中可以看出，步驟c中*NNH與H2在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成*N和NH3，步驟c的反應(yīng)方程式為*NNH＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))*N＋NH3；由圖像可知合成氨反應(yīng)的反應(yīng)物總能量大于生成物的總能量，所以合成氨反應(yīng)的ΔH<0。（4）對于放熱反應(yīng)，上升溫度平衡逆向移動，T0前，隨溫度上升，NH3的體積分?jǐn)?shù)φ（NH3）增大，則表明反應(yīng)未達(dá)平衡，由此得出先增大后減小的緣由為溫度低于T0時反應(yīng)未達(dá)平衡，溫度上升，反應(yīng)速率加快，NH3的體積分?jǐn)?shù)增大；高于T0時反應(yīng)達(dá)平衡，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度上升平衡逆向移動，NH3的體積分?jǐn)?shù)減小。令起始時，n（N2）＝1mol，則n（H2）＝3mol，設(shè)參與反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為xmol，從而建立三段式：N2（g）＋3H2（g）?2NH3（g）（單位：mol）起始量：130轉(zhuǎn)化量：x3x2x平衡量：1－x3－3x2x則eq\f(4－2x,4)＝eq\f(90,100)，由此可求出x＝0.2，轉(zhuǎn)化率α（H2）＝eq\f(改變量,起始量)×100%＝eq\f(0.6mol,3mol)×100%＝20%，平衡常數(shù)Kp＝eq\f(p2（NH3）,p（N2）×p3（H2）)，p（N2）＝eq\f(0.8,3.6)×1.8×107Pa，p（H2）＝eq\f(2.4,3.6)×1.8×107Pa，p（NH3）＝eq\f(0.4,3.6)×1.8×107Pa，Kp＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.4,3.6)×1.8×107Pa))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.8,3.6)×1.8×107Pa))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.4,3.6)×1.8×107Pa))\s\up12(3))＝eq\f(（2×106）2,（4×106）×（1.2×107）3)Pa－2。（5）過程①和②中，催化劑不影響反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，對ΔH不產(chǎn)生影響，所以過程①的ΔH＝過程②的ΔH；整個過程②分兩步進(jìn)行，第Ⅱ步的活化能大，所以第Ⅱ步限制整個過程②的反應(yīng)速率，其緣由為第Ⅱ步的活化能大，反應(yīng)速率慢。答案：（1）0.01mol·L－1·min－1（2）CD（3）*NNH＋H2eq\o(→,\s\up7(催化劑))*N＋NH3＜（4）溫度低于T0時反應(yīng)未達(dá)平衡，溫度上升，反應(yīng)速率加快，NH3的體積分?jǐn)?shù)增大；高于T0時反應(yīng)達(dá)平衡，由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度上升平衡逆向移動，NH3的體積分?jǐn)?shù)減小20%eq\f(（2×106）2,（4×106）×（1.2×107）3)Pa－2（5）＝Ⅱ第Ⅱ步的活化能大，反應(yīng)速率慢27．解析：（1）AlN中的鋁元素是＋3價，因此在堿性環(huán)境中會轉(zhuǎn)化為AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，加上題干信息可知還有一種產(chǎn)物是氨氣，據(jù)此寫出方程式即可：AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑；（2）在進(jìn)行涉及到氣體的試驗時，組裝好儀器后肯定要先檢查裝置氣密性再起先試驗，否則會造成試驗結(jié)果不準(zhǔn)甚至試驗失敗；（3）①依據(jù)題意，若要知道Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，我們要測出Al4C3與硫酸反應(yīng)生成的CH4體積，測體積須要運(yùn)用裝置A中的量氣管，因此我們要先打開K1，關(guān)閉K2、K3，讓生成的大部分CH4進(jìn)入量氣管中；②分液漏斗上的恒壓管起到平衡壓強(qiáng)的作用，若無恒壓管，滴入B中的酸液會將B中的空氣“趕”入量氣管，導(dǎo)致所測氣體的體積偏大；③在讀取讀數(shù)前肯定要先調(diào)整量氣管高度，使左右兩邊液面相平，這是操作量氣管時的基本要求；若量氣管中液面高于右側(cè)球形容器中的液面，也就是說右側(cè)的壓強(qiáng)更大，導(dǎo)致測得氣體體積偏??；④試驗中產(chǎn)生的甲烷體積一共是（a－b）mL，在試驗條件下為eq\f(a－b,1000Vm)mol甲烷，由方程式可知CH4和Al4C3的化學(xué)計量數(shù)之比為3∶1，則原樣品中有eq\f(a－b,3000Vm)molAl4C3，Al4C3的摩爾質(zhì)量為144g·mol－1，因此原樣品中有eq\f(144（a－b）,3000Vm)gAl4C3，則Al4C3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(144（a－b）,3000Vmx)×100%，化簡后為eq\f(0.048（a－b）,xVm)×100%；⑤K2的作用在于：反應(yīng)結(jié)束后仍會有少量氨氣殘留在裝置B內(nèi)，我們可以從K2處接空氣泵，通入空氣將裝置B內(nèi)的氨氣“趕”入裝置D中，確保全部的氨氣都被D汲取，因此我們要做的是：打開K2，通入一段時間的空氣。答案：（1）AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑（2）檢查裝置的氣密性（3）①K2、K3K1②偏大③調(diào)整量氣管高度，使左右兩邊液面相平偏小④eq\f(0.048（a－b）,Vmx)×100%⑤打開K2，通入一段時間空氣28．解析：將含鋰廢渣研磨后，在70℃條件下用稀硫酸酸浸其中的金屬離子，得到含有Li＋、Ni2＋、Mg2＋的酸性溶液，向濾液1中加入NaOH調(diào)整pH＝12沉淀Ni2＋、Mg2＋，濾渣2主要為Ni（OH）2、Mg（OH）2，濾液2含有Li＋，向濾液2中先加入Na2C2O4，得到Li2C2O4，與FePO4高溫下反應(yīng)，可得到LiFePO4，同時生成二氧化碳?xì)怏w。（1）由以上分析可知濾渣2的主要成分有Ni（OH）2、Mg（OH）2。（2）Na2C2O4水解呈堿性，且以第一步水解為主，溶液中各離子的濃度由大到小依次為c（Na＋）>c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）>c（OH－）>c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）>c（H＋）。（3）加入Na2C2O4溶液生成Li2C2O4沉淀，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Li＋＋C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=Li2C2O4↓。（4）將電池極Li2C2O4和FePO4置于高溫下反應(yīng)，生成LiFePO4和一種溫室氣體，應(yīng)生成二氧化碳。（5）高溫成型時要加入少量石墨，可改善成型后電極的導(dǎo)電作用。（6）零價鐵與過硫酸鈉反應(yīng)的離子方程式是Fe＋S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))=Fe2＋＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))；磁性化合物化學(xué)式為Fe7As2O14，As為＋5價，由化合價代數(shù)和為0可知，設(shè)二價鐵離子與三價鐵離子的個數(shù)分別為x、7－x，依據(jù)化合價的代數(shù)和等于0，可建立等量關(guān)系式2x＋3×（7－x）＝2×14－2×5＝18，x＝3，則該物質(zhì)中二價鐵離子與三價鐵離子的個數(shù)比為3∶4。答案：（1）Ni（OH）2、Mg（OH）2（2）c（Na＋）＞c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）＞c（OH－）＞c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）＞c（H＋）（3）2Li＋＋C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=Li2C2O4↓（4）Li2C2O4＋2FePO4eq\o(=,\s\up7(高溫))2LiFePO4＋2CO2↑（5）改善成型后電極的導(dǎo)電作用（6）Fe＋S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))=Fe2＋＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))3∶435．解析：（1）Sr的3d軌道上有電子，故A錯誤；焰色反應(yīng)原理是激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道，以光的形式釋放出能量而顯色，不是從低能級向高能級躍遷，故B錯誤；Sr為第ⅡA族元素，同周期相鄰主族元素為Rb和In，一般說第ⅡA族元素第一電離能高于同周期相鄰主族元素的規(guī)律是一～四周期明顯，五、六周期不符合此規(guī)律，第一電離能大小為Rb<Sr<In，故C錯誤；SrCl2可由SrCO3和鹽酸反應(yīng)得到，發(fā)生反應(yīng)SrCO3＋2H＋=Sr2＋＋H2O＋CO2↑，故D正確。（2）①Cr位于周期表中第四周期第ⅥB族，基態(tài)價電子排布式為3d54s1，則基態(tài)Cr原子價電子的軌道表示式為。②CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))帶兩個單位負(fù)電荷，則中心Cr的價電子對數(shù)為4，沒有孤電子對，依據(jù)VSEPR理論，推斷其空間構(gòu)型為正四面體。③探討表明，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中Cr的雜化方式并非sp3雜化，而是d3s雜化，考慮3d軌道和4s軌道能量更近，更簡單發(fā)生軌道的雜化，所以對于CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(