2024年貴州高考真題化學試題化學試卷含答案

2024年貴州高考真題化學試題化學一、單選題1．歷史文物見證了中華民族共同體在發(fā)展中的交往、交流、交融。下列貴州出土的文物中主要由天然高分子材料制成的是()選項ABCD文物圖示東漢南朝宋明選項青陶罐帶蓋銅托杯鷺鳥紋蠟染百褶裙九鳳三龍嵌寶石金冠C[A．青陶罐屬于無機非金屬材料，A不符合題意；B．帶蓋銅托杯成分為銅合金，屬于金屬材料，B不符合題意；C．鷺鳥紋蠟染百褶裙是由棉麻制成的，屬于天然高分子材料，C符合題意；D．九鳳三龍嵌寶石金冠主要為金屬材料，D不符合題意；故選C。]2．下列敘述正確的是()A．KBr的電子式：K＋[∶Br]－B．聚乙炔的結構簡式：CH=CHC.SOD．CH3CH2C(CH3)=CH2的名稱：2-甲基-2-丁烯B[A．KBr的電子式為A錯誤；B．聚乙炔的結構為單雙鍵交替結構，結構簡式為CH=CH，B正確；C．SO3D．CH3CH2C(CH3)=CH2的系統(tǒng)命名為2-甲基-1-丁烯，D錯誤；故選B。]3．廚房中處處有化學。下列說法錯誤的是()選項生活情境涉及化學知識A清洗餐具時用洗潔精去除油污洗潔精中的表面活性劑可使油污水解為水溶性物質B炒菜時不宜將油加熱至冒煙油脂在高溫下容易生成對身體有害的稠環(huán)化合物C長期暴露在空氣中的食鹽變成了糊狀食鹽中常含有容易潮解的MgCl2D久煮的雞蛋蛋黃表面常呈灰綠色蛋白中硫元素與蛋黃中鐵元素生成的FeS和蛋黃混合呈灰綠色A[A．洗潔精去除油污主要是利用乳化原理，油污沒有水解，A錯誤；B．炒菜時不宜將油加熱至冒煙，主要是油脂在高溫下容易生成對身體有害的稠環(huán)化合物，B正確；C．長期暴露在空氣中的食鹽變成了糊狀，因為食鹽中常含有容易潮解的MgCl2，C正確；D．久煮的雞蛋蛋黃表面常呈灰綠色，是由于蛋白中硫元素與蛋黃中鐵元素生成的FeS和蛋黃混合呈灰綠色，D正確；故選A。]4．貴州盛產靈芝等中藥材。靈芝酸B是靈芝的主要活性成分之一，其結構簡式如圖。下列說法錯誤的是()A．分子中只有4種官能團B．分子中僅含3個手性碳原子C．分子中碳原子的雜化軌道類型是sp2和sp3D．該物質可發(fā)生酯化反應、加成反應和氧化反應B[A．分子中的官能團有羥基、碳碳雙鍵、羰基、羧基4種官能團，A正確；B．分子中的手性碳原子如圖所示，總共9個，B錯誤；C．分子中的碳原子有飽和碳原子和碳碳雙鍵的碳原子，其雜化類型有sp2和sp3，C正確；D．該物質中有羥基和羧基，可以發(fā)生酯化反應，含有碳碳雙鍵和羰基，可以發(fā)生加成反應，同時，也一定能發(fā)生氧化反應，D正確；故選B。]5．下列裝置不能達到實驗目的的是()A．圖①可用于實驗室制NH3B．圖②可用于除去C2H2中少量的H2SC．圖③可用于分離CH2Cl2和CCl4D．圖④可用于制備明礬晶體C[A．CaO與水反應生成Ca(OH)2使c(OH－)增大，溶劑(水)減少，且反應放熱，促使NH3·H2O分解，化學方程式：NH3·H2O＋CaO=NH3↑＋Ca(OH)2，試管口放一團用水或稀硫酸浸濕的棉花球，既可以減小空氣對流，使NH3充滿試管，又可以吸收多余的氨，防止污染空氣，故A正確；B．硫化氫能和硫酸銅溶液反應生成硫化銅沉淀，所以圖②可用于除去C2H2中少量的H2S，故B正確；C．CH2Cl2和CCl4沸點不同，應采用蒸餾的方法分離，蒸餾時溫度計水銀球應置于蒸餾燒瓶支管口處，故C錯誤；D．制備明礬晶體時，先用飽和明礬溶液制取小晶體，再將小晶體懸掛在飽和明礬溶液的中央位置，有利于獲得對稱性更好的晶體，蓋上硬紙片可防止空氣中的灰塵等掉入溶液中，影響大晶體形成，故D正確；故選C。]6．二氧化氯(ClO2)可用于自來水消毒。實驗室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反應為H2C2O4＋2KClO3＋H2SO4=2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A.0.1molH218B．每生成67.5gClO2，轉移電子數(shù)為2.0NAC．0.1mol·L-1H2C2O4溶液中含有的H＋數(shù)目為0.2NAD．標準狀況下，22.4LCO2中含σ鍵數(shù)目為2.0NAD[A．H218O中H無中子，18O的中子數(shù)為10，則0.1molH2B．由化學方程式H2C2O4＋2KClO3＋H2SO4=2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O可知，每生成2molClO2轉移電子的物質的量為2mol，則每生成67.5gClO2，即1molClO2轉移電子數(shù)為NA，故B錯誤；C．H2C2O4是弱酸，不能完全電離，且未表明溶液體積，無法確定具體數(shù)值，故C錯誤；D．1個二氧化碳分子中含有2個σ鍵和2個π鍵，則標準狀況下，22.4LCO2，即1molCO2中含σ鍵數(shù)目為2.0NA，故D正確；故選D。]7．下列離子方程式書寫錯誤的是()A．用氫氟酸雕刻玻璃：SiO2＋4H＋＋4F－=SiF4↑＋2H2OB．用綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性廢水中的Cr2O72-：6Fe2++Cr2OC．用泡沫滅火器滅火的原理：Al3++3HCO3-=Al(OH)D．工業(yè)電解飽和食鹽水制燒堿和氯氣：2Cl－＋2H2O電解2OH－＋H2↑＋Cl2A[A．氟化氫是弱酸，不能拆寫成離子，用氫氟酸雕刻玻璃：SiO2＋4HF=SiF4↑＋2H2O，A錯誤；B．用綠礬(FeSO4·7H2O)處理酸性廢水中的Cr2O72-，生成鉻離子和鐵離子，6Fe2++Cr2OC．泡沫滅火器滅火的原理，鋁離子、碳酸氫根發(fā)生雙水解反應完全生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳：Al3++3HCO3-=Al(OH)3D．工業(yè)電解飽和食鹽水生成燒堿、氯氣和氫氣：2Cl－＋2H2O電解2OH－＋H2↑＋Cl2↑故選A。]8．我國科學家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)][K@Au12Sb20]。其陰離子[K@Au12Sb20]5-為全金屬富勒烯(結構如圖)，具有與富勒烯C60相似的高對稱性。下列說法錯誤的是()A．富勒烯C60是分子晶體B．圖示中的K＋位于Au形成的二十面體籠內C．全金屬富勒烯和富勒烯C60互為同素異形體D．銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族，則其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25p3C[A．富勒烯C60是由C60分子通過范德華力結合形成的分子晶體，A正確；B．由題圖可知，中心K＋周圍有12個Au形成二十面體籠(每個面為三角形，上、中、下層分別有5、10、5個面)，B正確；C．全金屬富勒烯不是碳元素的單質，因此其與富勒烯C60不互為同素異形體，C錯誤；D．銻(Sb)位于第五周期第ⅤA族，則根據(jù)元素位置與原子結構關系可知：其基態(tài)原子價層電子排布式是5s25p3，D正確；故選C。]9．某化合物由原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q組成(結構如圖)。X的最外層電子數(shù)等于內層電子數(shù)，Y是有機物分子骨架元素，Q和W能形成兩種室溫下常見的液態(tài)化合物。下列說法錯誤的是()A．第一電離能：Y<Z<QB．該化合物中Q和W之間可形成氫鍵C．X與Al元素有相似的性質D．W、Z、Q三種元素可形成離子化合物A[X的最外層電子數(shù)等于內層電子數(shù)，則X的核外電子排布式為1s22s2，X為Be元素，W只能形成一個共價鍵，結合W的位置可知W為H元素，Y是有機物分子骨架元素，則Y為C元素，Q和W能形成兩種室溫下常見的液態(tài)化合物，則Q為O元素，則Z為N元素，據(jù)此解答。A．同一周期，從左到右，主族元素的第一電離能呈增大的趨勢，基態(tài)N原子中2p能級上電子為半滿結構，較為穩(wěn)定，第一電離能大于同周期與之相鄰的元素，則第一電離能：C<O<N，故A錯誤；B．該化合物中O的電負性較大，可以和H之間形成氫鍵，故B正確；C．Be和Al處在元素周期表的對角線上，具有相似的化學性質，如Be(OH)2、Al(OH)3都具有兩性，故C正確；D．H、N、O可以形成離子化合物，如NH4NO3，故D正確；故選A。]10．根據(jù)下列實驗操作及現(xiàn)象所推出的結論正確的是()選項實驗操作及現(xiàn)象結論A將Zn和ZnSO4溶液與Cu和CuSO4溶液組成雙液原電池，連通后銅片上有固體沉積原電池中Zn作正極，Cu作負極B向潔凈試管中加入新制銀氨溶液，滴入幾滴乙醛，振蕩，水浴加熱，試管壁上出現(xiàn)銀鏡乙醛有氧化性C向苯酚濁液中加入足量Na2CO3溶液，溶液由渾濁變澄清苯酚的酸性比H2CO3強D向BaCl2溶液中先通入適量SO2，無明顯現(xiàn)象，再加入稀HNO3，有白色沉淀生成稀HNO3有氧化性D[A．將Zn和ZnSO4溶液與Cu和CuSO4溶液組成雙液原電池，Zn活潑作負極，電極反應為：Zn－2e－=Zn2+，Cu作正極，電極反應為：Cu2+＋2e－=Cu，連通后銅片上有固體沉積，A錯誤；B．新制銀氨溶液與乙醛反應，乙醛具有還原性被新制銀氨溶液氧化，CH3CHO＋2Ag(NH3)2OH△△2Ag↓＋CH3COONH4＋3NH3＋HC．向苯酚濁液中加入足量Na2CO3溶液，溶液由渾濁變澄清，說明苯酚與Na2CO3反應生成苯酚鈉與NaHCO3，酸性：H2CO3>苯酚>HCOD．向BaCl2溶液中先通入適量SO2，無明顯現(xiàn)象，不能用弱酸制強酸，加入稀HNO3可以氧化SO2，3SO2+2H2O+2NO3-故選D。]11．一種太陽能驅動環(huán)境處理的自循環(huán)光催化芬頓系統(tǒng)工作原理如圖。光陽極發(fā)生反應：HCO3-+H2O=HCO4-+2H++2e-，HCO4下列說法錯誤的是()A．該芬頓系統(tǒng)能量轉化形式為太陽能→電能→化學能B．陰極反應式為O2＋2H＋＋2e－=H2O2C．光陽極每消耗1molH2O，體系中生成2molH2O2D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環(huán)反應中表現(xiàn)出氧化性和還原性C[該裝置為電解池，光陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為O2＋2H＋＋2e－=H2O2。A．該裝置為電解池，利用光能提供能量轉化為電能，在電解池中將電能轉化為化學能，A正確；B．由圖可知，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為O2＋2H＋＋2e－=H2O2，B正確；C．光陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，每消耗1molH2O，轉移2mol電子，由O2＋2H＋＋2e－=H2O2，則體系中生成1molH2O2，C錯誤；D．由Mn(Ⅳ)和過氧化氫轉化為Mn(Ⅱ)和O2-過程中，錳元素化合價降低，H2O2作還原劑，表現(xiàn)還原性，由Mn(Ⅱ)轉化為Mn(Ⅳ)時，H2O故選C。]12．硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH計的校準。硼砂水解生成等物質的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸鈉)。已知：①25℃時，硼酸顯酸性的原理B(OH)3＋2H2O?H3O＋＋Ka＝5.8×10-10；②lg5.8≈0.38。下列說法正確的是()A．硼砂稀溶液中c(Na＋)＝c[B(OH)3]B．硼酸水溶液中的H＋主要來自水的電離C．25℃時，0.01mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38D．等濃度等體積的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后，溶液顯酸性BA．B4O5OH42-水解生成等物質的量濃度的B(OH)3和Na[B(OH)4]，硼酸遇水轉換B(OH)3＋2H2O?H3O＋＋B．根據(jù)已知，硼酸遇水轉換B(OH)3＋2H2O?H3O＋＋，其中的H＋是由水提供的，B正確；C．25℃時，B(OH)3＋2H2O?H3O＋＋，Ka＝cH+cBOH4-cBOH3＝5.8×10-10，c(H＋)＝5.8×10-10mol·L-1×cBOH3＝5.8×D．B(OH)3的電離平衡常數(shù)為Ka＝5.8×10-10，BOH4-的水解平衡常數(shù)Kh＝Kw13．貴州重晶石礦(主要成分BaSO4)儲量占全國13以上。某研究小組對重晶石礦進行“富礦精開”研究，開發(fā)了制備高純納米鈦酸鋇(BaTiO3下列說法正確的是()A．“氣體”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶質是Na2SB．“系列操作”可為蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥C．“合成反應”中生成BaTiO3的反應是氧化還原反應D．“洗滌”時可用稀H2SO4去除殘留的堿，以提高純度B[重晶石礦(主要成分為BaSO4)通過一系列反應，轉化為BaS溶液；加鹽酸酸化，生成BaCl2和H2S氣體；在BaCl2溶液中加入過量的NaOH，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，得到Ba(OH)2·8H2O；過濾得到的溶液1的溶質主要含NaCl及過量的NaOH；Ba(OH)2·8H2O加水溶解后，加入Ti(OC4H9)4，進行合成反應，得到BaTiO3粗品，最后洗滌得到最終產品。A．由分析可知，“氣體”主要成分為H2S氣體，“溶液1”的溶質主要含NaCl及過量的NaOH，A項錯誤；B．由分析可知，“系列操作”得到的是Ba(OH)2·8H2O晶體，故“系列操作”可以是蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，B項正確；C．“合成反應”是Ba(OH)2·8H2O和Ti(OC4H9)4反應生成BaTiO3，該反應中元素化合價均未發(fā)生變化，不是氧化還原反應，C項錯誤；D．“洗滌”時，若使用稀硫酸，BaTiO3會部分轉化為難溶的BaSO4，故不能使用稀硫酸，D項錯誤；故選B。]14．AgCN與CH3CH2Br可發(fā)生取代反應，反應過程中CN－的C原子和N原子均可進攻CH3CH2Br，分別生成腈(CH3CH2CN)和異腈(CH3CH2NC)兩種產物。通過量子化學計算得到的反應歷程及能量變化如圖(TS為過渡態(tài)，Ⅰ、Ⅱ為后續(xù)物)。由圖示信息，下列說法錯誤的是()A．從CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應都是放熱反應B．過渡態(tài)TS1是由CN－的C原子進攻CH3CH2Br的α-C而形成的C．Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱D．生成CH3CH2CN放熱更多，低溫時CH3CH2CN是主要產物D[A．由反應歷程及能量變化圖可知，兩種路徑生成的產物的總能量均低于反應物，故從CH3CH2Br生成CH3CH2CN和CH3CH2NC的反應都是放熱反應，A項正確；B．與Br原子相連的C原子為α-C，由反應歷程及能量變化圖可知，過渡態(tài)TS1是由CN－的C原子進攻CH3CH2Br的α-C，形成碳碳鍵，B項正確；C．由反應歷程及能量變化圖可知，后續(xù)物Ⅰ、Ⅱ轉化為產物，分別斷開的是N--Ag和C--Ag，且后者吸收更多的能量，故Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱，C項正確；D．由于生成CH3CH2CN所需要的活化能高，反應速率慢，故低溫時更容易生成CH3CH2NC，為主要產物，D項錯誤；故選D。]二、解答題15．十二鎢硅酸在催化方面有重要用途。某實驗小組制備十二鎢硅酸晶體，并測定其結晶水含量的方法如下(裝置如圖，夾持裝置省略)：Ⅰ．將適量Na2WO4·2H2O、Na2SiO3·9H2O加入三頸燒瓶中，加適量水，加熱，溶解。Ⅱ．持續(xù)攪拌下加熱混合物至近沸，緩慢滴加濃鹽酸至pH為2，反應30分鐘，冷卻。Ⅲ．將反應液轉至萃取儀器中，加入乙醚，再分批次加入濃鹽酸，萃取。Ⅳ．靜置后液體分上、中、下三層，下層是油狀鎢硅酸醚合物。Ⅴ．將下層油狀物轉至蒸發(fā)皿中，加少量水，加熱至混合液表面有晶膜形成，冷卻結晶，抽濾，干燥，得到十二鎢硅酸晶體(H4[SiW12O40]·nH2O)。已知：①制備過程中反應體系pH過低會產生鎢的水合氧化物沉淀；②乙醚易揮發(fā)、易燃，難溶于水且密度比水??；③乙醚在高濃度鹽酸中生成的與[SiW12O40]4-締合成密度較大的油狀鎢硅酸醚合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器a中的試劑是________(填名稱)，其作用是__________________________。(2)步驟Ⅱ中濃鹽酸需緩慢滴加的原因是_______________________________________________________________________________________________________。(3)下列儀器中，用于“萃取、分液”操作的有________(填名稱)。(4)步驟Ⅳ中“靜置”后液體中間層的溶質主要是________(填化學式)。(5)步驟Ⅴ中“加熱”操作________(選填“能”或“不能”)使用明火，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)結晶水測定：稱取mg十二鎢硅酸晶體(H4[SiW12O40]·nH2O，相對分子質量為M)，采用熱重分析法測得失去全部結晶水時失重ω%，計算n＝________(用含ω、M的代數(shù)式表示)若樣品未充分干燥，會導致n的值________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。[解析](1)濃鹽酸具有揮發(fā)性，會污染環(huán)境，故a中的試劑的作用是吸收揮發(fā)出來的氯化氫，可以是堿石灰或NaOH固體等。(2)由于制備過程中反應體系pH過低會產生鎢的水合氧化物沉淀，故步驟Ⅱ中濃鹽酸需緩慢滴加，防止制備過程中局部pH過低而產生鎢的水合氧化物沉淀。(3)萃取分液需要使用分液漏斗，同時需要燒杯來盛放分液后的液體，故用于“萃取、分液”操作的有分液漏斗、燒杯。(4)步驟Ⅳ中“靜置”后液體分為上中下三層，其中下層液體為油狀鎢硅酸醚合物，乙醚難溶于水，且密度小于水，故上層為乙醚，中層為水層，通過分析發(fā)生的反應可知，中間層的溶質主要為NaCl。(5)由于乙醚易揮發(fā)，易燃，故步驟Ⅴ中“加熱”操作不能使用明火。(6)mg十二鎢硅酸晶體的物質的量為n1＝mM，結晶水占總質量的ω%，則結晶水的物質的量為n2＝mω%18，則n＝n2n1＝Mω%[答案](1)堿石灰(或NaOH固體等)吸收揮發(fā)出來的氯化氫(2)防止制備過程中局部pH過低而產生鎢的水合氧化物沉淀(3)分液漏斗、燒杯(4)NaCl(5)不能乙醚易揮發(fā)，易燃，遇明火極易發(fā)生危險(6)Mω%1816．煤氣化渣屬于大宗固廢，主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一種利用“酸浸—堿沉—充鈉”工藝，制備鈉基正極材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下：已知：①25℃時，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10-33，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12；②2Na[Al(OH)4](aq)eq\o(?,\s\up10(加熱溶出),\s\do10(Al(OH)3晶種))Al2O3·3H2O(s)＋2NaOH(aq)。回答下列問題：(1)“濾渣”的主要成分為________(填化學式)。(2)25℃時，“堿沉”控制溶液pH至3.0，此時溶液中c(Fe3+)＝________mol·L-1。(3)“除雜”時需加入的試劑X是________。(4)“水熱合成”中，NH4H2PO4作為磷源，“濾液2”的作用是____________________________________，水熱合成NaFePO4的離子方程式為________________________。(5)“煅燒”得到的物質也能合成鈉基正極材料NaFeO2，其工藝如下：①該工藝經碳熱還原得到Fe3O4，“焙燒”生成NaFeO2的化學方程式為____________________________。②NaFeO2的晶胞結構示意圖如甲所示。每個晶胞中含有NaFeO2的單元數(shù)有________個。③若“焙燒”溫度為700℃，n(Na2CO3)∶n(Fe3O4)＝9∶8時，生成純相Na1－xFeO2，則x＝________，其可能的結構示意圖為________(選填“乙”或“丙”)。[解析]煤氣化渣(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等)中加濃硫酸酸浸，SiO2不反應、也不溶解成為濾渣，F(xiàn)e2O3、Al2O3及少量MgO轉化為硫酸鐵、硫酸鋁和硫酸鎂，向其中加氫氧化鈉溶液進行堿沉，將鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀；過濾，濾液1中含硫酸鋁和硫酸鎂，加過量的氫氧化鈉溶液使鎂離子轉化為氫氧化鎂沉淀除去，過濾，濾液主要含Na[Al(OH)4]和NaOH，向其中加氫氧化鋁晶種，過濾得Al2O3·3H2O和NaOH溶液，焙燒Al2O3·3H2O得Al2O3；在煅燒氫氧化鐵所獲得的產物中加稀硫酸酸浸、足量的鐵還原，然后加NH4H2PO4、穩(wěn)定劑和濾液2水熱合成得NaFePO4。(1)煤氣化渣(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等)中加濃硫酸酸浸，SiO2不反應、也不溶解成為濾渣，即“濾渣”的主要成分為SiO2。(2)25℃時，“堿沉”控制溶液pH至3.0，即c(H＋)＝10-3mol·L-1，則c(OH－)＝10-11mol·L-1，此時溶液中c(Fe3+)＝KspFeOH3c3OH-＝2.8×10-3910-113(3)“除雜”時需要沉淀鎂離子、得Na[Al(OH)4]，所以加入的試劑X是NaOH溶液。(4)“水熱合成”中，NH4H2PO4作為磷源，“濾液2”為NaOH溶液，其既可以提供合成NaFePO4所需要的Na＋，又可以提供反應所需要的堿性環(huán)境，水熱合成NaFePO4的離子方程式為Fe2++NH4++3OH-+(5)①該工藝經碳熱還原得到Fe3O4，“焙燒”時Fe3O4、Na2CO3和O2反應生成NaFeO2，其化學方程式為4Fe3O4＋6Na2CO3＋O2焙燒12NaFeO2＋6CO2②由NaFeO2的晶胞圖如甲可知，每個晶胞中含有Fe：4×14＋2＝3，Na：8×18＋2＝3，O：8×14③若“焙燒”溫度為700℃，n(Na2CO3)∶n(Fe3O4)＝9∶8時，nNanFe＝2×93×8＝34，生成純相Na1－xFeO2，則1-x1＝34，解得x＝0.25；丙圖中Na：1＋6×18＝1.75，1.753≠[答案](1)SiO2(2)2.8×10-6(3)NaOH溶液(4)提供Na＋和反應所需要的堿性環(huán)境Fe2++NH4++3OH-+(5)①4Fe3O4＋6Na2CO3＋O2焙燒12NaFeO2＋6CO2②17．在無氧環(huán)境下，CH4經催化脫氫芳構化可以直接轉化為高附加值的芳烴產品。一定溫度下，CH4芳構化時同時存在如下反應：?。瓹H4(g)→C(s)＋2H2(g)ΔH1＝＋74.6kJ·mol-1ΔS＝＋80.84J·mol-1·K-1ⅱ．6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g)ΔH2回答下列問題：(1)反應ⅰ在1000K時________(選填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(2)已知25℃時有關物質的燃燒熱數(shù)據(jù)如表，則反應ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol-1(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。物質CH4(g)C6H6(l)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)abc(3)受反應ⅰ影響，隨著反應進行，單位時間內甲烷轉化率和芳烴產率逐漸降低，原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)對催化劑在不同的pH條件下進行處理，能夠改變催化劑的活性。將催化劑在5種不同pH條件下處理后分別用于催化CH4芳構化，相同反應時間內測定相關數(shù)據(jù)如下表，其中最佳pH為________，理由是_________________________________________________________________________________________________。pHCH4平均轉化率/%芳烴平均產率/%產物中積碳平均含量/%2.49.605.3540.754.09.804.6045.857.09.254.0546.8010.010.456.4533.1012.09.954.1049.45(5)973K、100kPa下，在某密閉容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入氣體，發(fā)生反應C6H6(g)＋CH4(g)→C7H8(g)＋H2(g)，平衡時C6H6與C7H8的分壓比為4∶1，則C6H6的平衡轉化率為________，平衡常數(shù)Kp＝________(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓×物質的量分數(shù)，列出計算式即可)。(6)引入丙烷可促進甲烷芳構化制備苯和二甲苯，反應如下：(兩個反應可視為同級數(shù)的平行反應)對于同級數(shù)的平行反應有v1v2＝k1k2＝A1A2eEa，2-Ea，1RT，其中v、k分別為反應速率和反應速率常數(shù)，Ea為反應活化能，A1_____________________________________________________________________。[解析](1)反應?。瓹H4(g)→C(s)＋2H2(g)ΔH1＝＋74.6kJ·mol-1ΔS＝＋80.84J·mol-1·K-1，在1000K時，ΔG＝ΔH－TΔS＝＋74.6kJ·mol-1－1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1＝－6.24kJ·mol-1＜0，故反應ⅰ在1000K時能自發(fā)進行。(2)ⅱ．6CH4(g)→C6H6(l)＋9H2(g)ΔH2由題給數(shù)據(jù)可得出以下熱化學方程式：③CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝akJ·mol-1④C6H6(l)＋7.5O2(g)=6CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝bkJ·mol-1⑤H2(g)＋0.5O2(g)=H2O(l)ΔH＝ckJ·mol-1依據(jù)蓋斯定律，將反應③×6－④－⑤×9得，反應ⅱ的ΔH2＝(6a－b－9c)kJ·mol-1。(3)由于反應ⅰ生成固態(tài)碳，會覆蓋在催化劑表面，從而減小氣體與催化劑的接觸面積，因此隨著反應進行，單位時間內甲烷轉化率和芳烴產率逐漸降低。(4)比較表中數(shù)據(jù)可以看出，pH＝10.0時，CH4平均轉化率為最大值10.45%，芳烴平均產率為最大值6.45%，產物中積碳平均含量為最小值33.10%，所以最佳pH為10.0。(5)973K、100kPa下，在某密閉容器中按n(C6H6)∶n(CH4)＝1∶5充入氣體，發(fā)生反應C6H6(g)＋CH4(g)→C7H8(g)＋H2(g)，平衡時C6H6與C7H8的分壓比為4∶1，設起始時C6H6的物質的量為1mol，CH4的物質的量為5mol，參加反應C6H6的物質的量為xmol，則可建立如下三段式：C6H6(g)＋CH4(g)?C7H8(g)＋H2(g)起始量/(mol)1500變化量/(mol)xxxx平衡量/(mol)1－x5－xxx依題意，1-x6×p總x6×p總＝41，解得x＝0.2，平衡時，n(C6H6)＝0.8mol，n(CH4)＝4.8mol，n(C7H8)＝0.2mol，n(H2)＝0.2mol，則C6H6的平衡轉化率為(6)已知Ea，苯<Ea，二甲苯，v苯v二甲苯＝A1A2[答案](1)能(2)6a－b－9c(3)反應ⅰ有積碳生成，隨著反應的進行，生成的積碳逐漸增多，覆蓋在催化劑表面，使催化劑催化性能逐漸降低，化學反應速率減小(4)10.0pH＝10.0時，產物中積碳平均含量最低，CH4平均轉化率最大，芳烴平均產率最高(5)20%0.26×100kPa(6)適當降低溫度，加