四川省綿陽中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下學(xué)期開學(xué)化學(xué)試題 Word版含解析.docx

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綿陽中學(xué)高2022級高二下期入學(xué)考試化學(xué)試題相對原子質(zhì)量：H-1C-12O-16Na-23S-32Cl-35.5Cu-64第I卷(選擇題，共42分)選擇題包括14小題，每小題3分，共42分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.下列說法不正確的是A.激光、焰火都與電子躍遷釋放能量有關(guān)B.可燃冰(CH4?8H2O)中甲烷與水分子間存在氫鍵C.X－H…Y三原子不一條直線上時(shí)，也能形成氫鍵D.電解食鹽水制取次氯酸鈉噴灑房間能殺死新冠肺炎病毒【答案】B【解析】【詳解】A．電子在基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的躍遷會(huì)引起能量的變化，并以光的形式體現(xiàn)，所以激光、焰火都與原子核外電子躍遷釋放能量有關(guān)，故A正確；B．碳的電負(fù)性較小，甲烷分子與水分子間不能形成氫鍵，只存在分子間作用力，故B錯(cuò)誤；C．X-H???Y，X、Y是電負(fù)性大的原子，就能形成氫鍵，與三原子是否不在一條直線上無關(guān)，故C正確；D．次氯酸鈉具有強(qiáng)的氧化性，能夠殺菌消毒，用電解食鹽水制取的次氯酸鈉噴灑房間能殺死新冠肺炎病毒，故D正確；故選：B。2.乙烯可由乙烷脫氫制得：，在一定條件下反應(yīng)于密閉容器中達(dá)到平衡。下列各項(xiàng)措施中，既能加快化學(xué)反應(yīng)速率又能提高乙烷平衡轉(zhuǎn)化率的是A.升高溫度B.縮小容器體積C.分離出部分乙烯D.恒容條件下通入氦氣【答案】A【解析】【詳解】A．溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率增大，這是一個(gè)吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，乙烷平衡轉(zhuǎn)化率增大，A正確；B．這是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，縮小容器體積，化學(xué)反應(yīng)速率增大，但平衡逆向移動(dòng)，乙烷平衡轉(zhuǎn)化率降低，B錯(cuò)誤； C．分離出部分乙烯，產(chǎn)物濃度降低，平衡正向移動(dòng)，乙烷平衡轉(zhuǎn)化率增大，但化學(xué)反應(yīng)速率減小，C錯(cuò)誤；D．恒容條件下通入氦氣，參與反應(yīng)各物質(zhì)濃度不變，平衡不移動(dòng)，化學(xué)反應(yīng)速率不變，D錯(cuò)誤；答案選A。3.下列反應(yīng)的離子方程式錯(cuò)誤的是A.用惰性電極電解氯化鎂溶液：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-B.硫酸銨溶液顯酸性：+H2ONH3?H2O+H+C.二元弱酸亞磷酸(H3PO3)溶液中滴加足量的NaOH溶液：H3PO3+2OH-=+2H2OD.硫酸銅溶液遇到難溶的PbS轉(zhuǎn)變?yōu)楦y溶的CuS：Cu2+(aq)+(aq)+PbS(s)=CuS(s)+PbSO4(s)【答案】A【解析】【詳解】A．用惰性電極電解氯化鎂溶液時(shí)，陽極Cl-失電子生成Cl2，陰極H2O得電子，生成H2和OH-，OH-與Mg2+結(jié)合生成Mg(OH)2沉淀，離子方程式為：Mg2++2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+Mg(OH)2↓，A錯(cuò)誤；B．硫酸銨溶液中，水解生成H+等，使溶液顯酸性：+H2ONH3?H2O+H+，B正確；C．二元弱酸亞磷酸(H3PO3)溶液中滴加足量的NaOH溶液，發(fā)生中和反應(yīng)，生成亞磷酸鈉和水：H3PO3+2OH-=+2H2O，C正確；D．硫酸銅溶液遇到難溶的PbS，發(fā)生離子互換反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)楦y溶的CuS等：Cu2+(aq)+(aq)+PbS(s)=CuS(s)+PbSO4(s)，D正確；故選A。4.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A.電解精煉銅時(shí)，若陽極質(zhì)量減少6.4g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為0.2NAB.常溫下，1LpH=10的純堿溶液中，由水電離產(chǎn)生的OH-數(shù)為10-4NAC.1L0.1mol?L-1NaClO溶液中ClO-數(shù)為0.1NAD.1molNaHSO4在熔融狀態(tài)下電離出的陰、陽離子總數(shù)目為3NA【答案】B【解析】 【詳解】A．電解精煉銅時(shí)，陽極是粗銅，粗銅中含有一些比銅活潑的金屬也放電，故當(dāng)陽極質(zhì)量減少6.4g時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)不一定為0.2NA，故A錯(cuò)誤；B．常溫下，1LpH=10的純堿溶液中，氫氧根離子全部來自于水的電離，由水電離產(chǎn)生的OH-數(shù)為10-4NA，故B正確；C．1L0.1mol?L-1NaClO溶液中，次氯酸根離子水解，ClO-數(shù)小于0.1NA，故C錯(cuò)誤；D．1molNaHSO4在熔融狀態(tài)下電離出1mol鈉離子和1mol硫酸氫根離子，因此1molNaHSO4在熔融狀態(tài)下電離出的陰、陽離子總數(shù)目為2NA，故D錯(cuò)誤；故選：B。5.下列能用勒夏特列原理解釋的是①棕紅色加壓后顏色先變深后變淺??②溶液中加入固體后顏色變深?③氯水宜保存在低溫、避光條件下??????④向水溶液中加入有利于增多???⑤合成氨時(shí)采用高溫高壓的反應(yīng)條件有利于提高氨氣產(chǎn)率A.①②⑤B.②③④C.①②③④⑤D.①②③④【答案】D【解析】【詳解】①2NO2N2O4，加壓導(dǎo)致氣體濃度增大，顏色加深，又平衡正移，顏色逐漸變淺，正確；②加入固體KSCN，c(SCN-)增大，平衡逆移，顏色加深，正確；③氯水中存在，次氯酸見光易分解，平衡正移，故應(yīng)低溫、避光保存，正確；④、,加入NaOH，平衡正移，有利S2-生成，正確；⑤合成氨時(shí)采用高溫高壓是為了加快反應(yīng)速率，與平衡移動(dòng)無關(guān)，錯(cuò)誤；故答案選D。6.下列說法正確的是A.甲烷的燃燒熱。則B.25℃時(shí)，和的燃燒熱相等C.一定條件下，將和置于密閉的容器中充分反應(yīng)生成，放熱 19.3kJ，熱化學(xué)方程式為：D.在稀溶液中：，若將含的醋酸稀溶液與含的稀溶液混合，放出的熱量大于57.3kJ【答案】B【解析】【詳解】A．甲烷的燃燒熱ΔH=-890.3kJ/mol,即在25℃、101kPa時(shí)，1mol甲烷在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)，放熱890.3kJ，當(dāng)生成的水為水蒸氣時(shí)，放熱小于890.3kJ，則CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)ΔH＞-890.3kJ/mol,故A錯(cuò)誤；B．25℃、101kPa時(shí)，1mol純物質(zhì)在氧氣中完全燃燒生成穩(wěn)定的、指定的產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量為該物質(zhì)的燃燒熱，一種可燃物的燃燒熱的數(shù)值是確定的，與其物質(zhì)的量無關(guān)，即25℃、101kPa時(shí)，1molS和2molS的燃燒熱相等，故B正確；C．由于N2和H2反應(yīng)生成NH3是可逆反應(yīng)，所以將0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密閉容器中充分反應(yīng)生成NH3(g)的物質(zhì)的量小于1mol,放熱19.3kJ，則N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H＜-38.6kJ/mol,故C錯(cuò)誤；D．醋酸是弱電解質(zhì)，電離吸熱，在稀溶液中：H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)ΔH=-57.3kJ?mol-1，若將含1molCH3COOH的醋酸稀溶液與含1molNaOH的稀溶液混合，放出的熱量小于57.3kJ，故D錯(cuò)誤；故選：B。7.下列實(shí)驗(yàn)裝置或操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖茿.蒸干AlCl3溶液制備固體B.測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱C.驗(yàn)證酸性：醋酸＞次氯酸D.分離碘和氯化鈉固體 A.AB.BC.CD.D【答案】A【解析】【詳解】A．直接對AlCl3溶液加熱，會(huì)完全水解，無法得到固體，A符合題意；B．該裝置符合中和熱測定的要求，可以測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，B不符合題意；C．用次氯酸和醋酸分別和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，醋酸能夠和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳，而次氯酸不能，根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸原理，可以驗(yàn)證酸性：醋酸＞次氯酸，C不符合題意；D．碘易升華，可以用該裝置分離碘和氯化鈉固體，D不符合題意；故選A。8.大多數(shù)離子液體含有體積很大的陰、陽離子(如圖所示)。其中X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期非金屬元素，X、Z同主族。下列說法正確的是A.Z的氯化物的分子式一定為ZCl3B.氣態(tài)氫化物的熔沸點(diǎn)：Z＞Y＞XC.電負(fù)性：Y＞X＞ZD.此陰離子中Y、Z均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【答案】C【解析】【分析】X、Z同主族，從圖中可以看出，X能形成3個(gè)共價(jià)鍵，其原子的最外層有5個(gè)電子，Z原子形成的6個(gè)共價(jià)鍵中，有一個(gè)是配位鍵，則Z原子的最外層也有5個(gè)電子，從而得出X為N元素、Z為P元素，則Y為F元素。從而得出X、Y、Z為N、F、P元素?！驹斀狻緼．Z為P元素，其氯化物的分子式為PCl3或PCl5，A不正確；B．X、Y、Z為N、F、P元素，HF、NH3分子間都能形成氫鍵，非金屬性F＞N＞P，則HF形成的氫鍵鍵能大于NH3，所以氣態(tài)氫化物的熔沸點(diǎn)：HF＞NH3＞PH3，B不正確；C．X、Y、Z為N、F、P元素，非金屬性F＞N＞P，則電負(fù)性：F＞N＞P，C正確；D．此陰離子中F原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，但P原子形成6對共用電子，原子的最外層電子數(shù)為12，D不正確；故選C。9.下列事實(shí)與解釋或結(jié)論不相符的是事實(shí)解釋或結(jié)論 選項(xiàng)A取2mL0.5mol?L-1CuCl2溶液于試管中加熱，發(fā)現(xiàn)溶液顏色變?yōu)辄S綠色；再將試管置于冷水中，溶液顏色又由黃綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)綠色CuCl2溶液中存在以下平衡：[Cu(H2O)4]2+(藍(lán)色)+4Cl-[CuCl4]2-(黃色)+4H2OΔH＞0，在其他條件不變時(shí)，開高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，降低溫度，平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)B分別測定濃度均為0.1mol?L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH，后者大于前者Kh(CH3COO-)＜Kh(HCO)C向1mL0.1mol?L-1AgNO3溶液中先加入5mL0.1mol?L-1KCl溶液，再加入5滴0.1mol?L-1KI溶液，先出現(xiàn)白色沉淀，后出現(xiàn)黃色沉淀Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)D向5mL0.1mol?L-1KI溶液中滴入0.1mol?L-1FeCl3溶液5～6滴，加2mLCCl4振蕩，靜置后下層液體呈紫紅色，取上層清液滴加KSCN溶液，溶液變紅Fe3+與I-的反應(yīng)有一定限度A.AB.BC.CD.D【答案】B【解析】【詳解】A．將CuCl2溶液置于試管中，加熱，溶液顏色由藍(lán)綠色變?yōu)辄S綠色，降溫后，溶液顏色變?yōu)辄S綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)綠色，說明該溶液中存在：[Cu(H2O)4]2+(藍(lán)色)+4Cl-[CuCl4]2-(黃色)+4H2O，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及勒夏特列原理可知，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，故A說法正確；B．醋酸銨為弱酸弱堿鹽，CH3COO-、NH均水解，NH水解對CH3COO-水解有影響，因此無法比較CH3COO-、HCO水解程度，故B說法錯(cuò)誤；C．硝酸銀溶液與KCl溶液發(fā)生AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3，根據(jù)題中所給量，AgNO3不足，KCl過量，再加入KI溶液，有黃色沉淀生成，發(fā)生AgCl(s)+I-(aq)=AgI(s)+Cl-(aq)，從而說明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)，故C說法正確；D．向KI溶液中滴入幾滴FeCl3溶液，如果該反應(yīng)完全進(jìn)行，則FeCl3 反應(yīng)完全，滴入KSCN溶液，溶液不變紅，根據(jù)題中所給實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，溶液變紅，推出KI、FeCl3反應(yīng)有一定的限度，故D說法正確；答案為B。10.鐵碳微電池法在酸性條件下處理含氮廢水技術(shù)的研究獲得突破性進(jìn)展，其工作原理如圖，下列說法錯(cuò)誤的是A.b電極上的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+B.處理廢水過程中左側(cè)溶液的pH不斷增大C.隨著溫度升高，該電池處理含氮廢水效率可能降低D.若有1molH+透過質(zhì)子交換膜，裝置中共收集到N2的體積為2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)【答案】D【解析】【分析】由圖可知，碳電極上轉(zhuǎn)化為N2，所以電極反應(yīng)式為2+12H++10e-=N2↑+6H2O，碳電極是正極，鐵電極是負(fù)極，陽離子會(huì)由負(fù)極移向正極，據(jù)此分析?！驹斀狻緼．b電極上的電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，故A正確；B．碳電極為正極，在甲室中轉(zhuǎn)化為N2，所以左側(cè)電極反應(yīng)式為2+12H++10e-=N2↑+6H2O，左側(cè)消耗氫離子，故左側(cè)溶液的pH不斷增大，故B正確；C．因?yàn)樵撗b置中存在菌類，故高溫下易失去活性，隨著溫度升高，該電池處理含氮廢水效率可能降低，故C正確；D．處理含的廢水時(shí)，根據(jù)電子守恒可知關(guān)系式為：12H+～N2，若有1molH+透過質(zhì)子交換膜，裝置中共收集到N2的體積為×22.4L≈1.87L，故D錯(cuò)誤；故選：D。11.下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是 A.常溫下，將鹽酸稀釋至1000mL，所得溶液的pH約為9B.等濃度的鹽酸和醋酸溶液，分別中和等量的NaOH，消耗醋酸的體積多C.NaCl溶液和溶液均顯中性，兩溶液中水的電離程度相同D.物質(zhì)的量濃度相等的①②③三種溶液中，由大到小的順序?yàn)椋孩?①>③【答案】D【解析】【詳解】A．酸溶液稀釋不能變成堿，溶液中氫離子濃度無限接近，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．等濃度的鹽酸和醋酸溶液，由于溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度相同，分別中和等量的NaOH，消耗鹽酸和醋酸溶液的體積一樣多，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．NaCl溶液為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，在水中不發(fā)生水解，不影響水的電離，為弱酸弱堿鹽，醋酸根和銨根均發(fā)生水解，都可以促進(jìn)水的電離，故兩溶液中水的電離程度不相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D．物質(zhì)的量濃度相等的溶液和溶液中均會(huì)產(chǎn)生氫離子抑制銨根離子的水解，但前者電離產(chǎn)生的氫離子溶度遠(yuǎn)大于后者鋁離子水解產(chǎn)生的氫離子濃度，所以前者抑制程度大，銨根離子水解程度小，濃度高，溶液中銨根離子濃度是溶質(zhì)濃度的兩倍，所以等物質(zhì)的量濃度的三種溶液中溶液中銨根離子濃度最高，D項(xiàng)正確；故選D。12.在2L恒容密閉容器中投入4molA、2molB和催化劑，發(fā)生反應(yīng)：2A(g)+B(g)4C(g)△H＞0，在不同溫度下測得A的物質(zhì)的量與時(shí)間t的關(guān)系如表所示。t/minT/K0481216T14.03.32.82.52.4T24.03.22.62.62.6下列說法不正確的是A.反應(yīng)的溫度：T1＞T2B.T2溫度下，催化劑活性更高 C.T1溫度下，到16min時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)D.T2溫度下，4～8min內(nèi)，v(C)=0.15mol?L-1?min-1【答案】C【解析】【詳解】A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度高時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài)A物質(zhì)的量要少于溫度低時(shí)，從表中數(shù)據(jù)知T2時(shí)反應(yīng)在8min時(shí)就達(dá)到平衡，T1溫度時(shí)，反應(yīng)到12min時(shí)還未達(dá)到平衡，而A的物質(zhì)的量小于2.6，所以T1溫度下平衡時(shí)的物質(zhì)的量要小于2.6mol，則說明T1＞T2，A正確；B．從數(shù)據(jù)可知T2下反應(yīng)更快，但T1＞T2，T2的溫度低，說明T2溫度下，催化劑活性更高，B正確；C．由于16min后A的物質(zhì)的量未知，無法確定T1溫度下，到16min時(shí)，反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；D．T2溫度下，4～8min內(nèi)，v(C)=2v(C)=2×=0.15mol?L-1?min-1，D正確；故選C。13.25℃時(shí)，和的沉淀溶解平衡曲線如圖(代表或)所示。下列說法不正確的是A.a點(diǎn)可表示的飽和溶液B.c點(diǎn)可表示的過飽和溶液，達(dá)新平衡時(shí)可到達(dá)b點(diǎn)C.d點(diǎn)時(shí)溶液中存在(忽略單位)D.用溶液浸泡足量，會(huì)有部分轉(zhuǎn)化為【答案】B【解析】【詳解】A．a(chǎn)點(diǎn)在CaCO3沉淀溶解平衡曲線上，可表示CaCO3的飽和溶液，A正確；B．c點(diǎn)表示的是的過飽和溶液，溶液中存在，平衡逆向移動(dòng)，、同時(shí)減小，達(dá)到新平衡后，無法到達(dá)b點(diǎn)，B錯(cuò)誤； C．d點(diǎn)在MnCO3的沉淀溶解平衡曲線上，根據(jù)圖可知，c(Mn2+)·c()=4×10-6×4×10-6=1.6×10-11，C正確；D．雖然MnCO3的溶度積常數(shù)小于CaCO3，但是仍會(huì)發(fā)生反應(yīng)，用0.10mol?L?1CaCl2溶液浸泡足量MnCO3，相當(dāng)于增大反應(yīng)物濃度，平衡正向移動(dòng)，會(huì)有部分碳酸錳轉(zhuǎn)化為碳酸鈣，D正確；故答案選B。14.在25℃時(shí)，向50.00mL未知濃度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HCl溶液。滴定過程中，溶液的pOH[pOH=－lgc(OH-)]與滴入HCl溶液體積的關(guān)系如圖所示，則下列說法中正確的是A.圖中②點(diǎn)所示溶液的導(dǎo)電能力弱于①點(diǎn)B.③點(diǎn)處水電離出的c(H+)=1×10-8mol·L-1C.圖中點(diǎn)①所示溶液中，c(C1-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)D.25℃時(shí)氨水的Kb約為5×10-5.6mol·L-1【答案】D【解析】【詳解】A.向50.00mL未知濃度的氨水中逐滴加入0.5mol·L-1的HCl，鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)生成氯化銨和水，氯化銨中銨根水解顯酸性，因而②（pH=7）時(shí)，氨水稍過量，即反應(yīng)未完全進(jìn)行，從①到②，氨水的量減少，氯化銨的量變多，又溶液導(dǎo)電能力與溶液中離子濃度呈正比，氯化銨為強(qiáng)電解質(zhì)，完全電離，得到的離子（銨根的水解不影響）多于氨水電離出的離子（氨水為弱堿，少部分NH3·H2O發(fā)生電離），因而圖中②點(diǎn)所示溶液的導(dǎo)電能力強(qiáng)于①點(diǎn)，A錯(cuò)誤；B.觀察圖象曲線變化趨勢，可推知③為鹽酸和氨水恰好完全反應(yīng)的點(diǎn)，得到氯化銨溶液，鹽類的水解促進(jìn)水的電離，因而溶液pOH=8，則c溶液(OH-)=10-8mol/L，c水(OH-)=c水(H+)=Kw/c溶液(OH-)=10-6mol/L，B錯(cuò)誤；C.①點(diǎn)鹽酸的量是③點(diǎn)的一半，③為恰好完全反應(yīng)的點(diǎn)，因而易算出①點(diǎn)溶液溶質(zhì)為等量的NH3·H2O和NH4Cl，可知電荷守恒為c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)，又①pOH=4,說明溶液顯堿性，則c(OH-)>c(H+)，那么c(NH4+)>c(Cl-)，C錯(cuò)誤；D.V(HCl)=0時(shí)，可知氨水的pOH=2.8，則c(OH-)=10-2.8mol/L，又NH3·H2O?NH4++OH-，可知c(NH4+)= c(OH-)=10-2.8mol/L，③點(diǎn)鹽酸和氨水恰好反應(yīng)，因而c(NH3·H2O)=mol/L=0.2mol/L，因而Kb===5×10-5.6mol·L-1，D正確。故答案選D。第II卷(非選擇題，共58分)15.銅是生活中一種非常重要的金屬，黃銅礦(CuFeS2)是煉銅的最主要礦物，火法煉銅時(shí)涉及反應(yīng)：2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2。（1）O的軌道表示式為_______，其最高能級的原子軌道形狀為_______，第一電離能：O_____N(填“＞”或“＜”)，F(xiàn)e2+的價(jià)層電子排布式為______。（2）SO2的VSEPR構(gòu)型為_______，鍵角_______H2O(填“＞”或“＜”)；Cu元素位于周期表的________區(qū)，Cu和Zn的部分電離能數(shù)據(jù)如表所示，觀察數(shù)據(jù)可知I2(Cu)＞I2(Zn)，對此，你的解釋是______。元素CuZn電離能/(kJ?mol-1)I1746906I219851733（3）我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了銅催化劑將(CH3)2NCHO轉(zhuǎn)化為N(CH3)3。計(jì)算機(jī)模擬單個(gè)分子在銅催化劑表面的反應(yīng)歷程如圖所示：該反應(yīng)的決速步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式可以表示為______；該反應(yīng)在______(填“高溫”/“低溫”/“任何溫度”)下有自發(fā)性?！敬鸢浮浚?）①.②.紡錘形或啞鈴形③.＜④.3d6 （2）①.V形②.＞③.ds④.Cu失去的第二個(gè)電子是3d能級上的電子，Zn失去的第二個(gè)電子是4s能級上的電子，3d能級在內(nèi)層，更難失去，因此Cu的第二電離能更高（3）①.N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3+H2O(g)②.低溫【解析】小問1詳解】O的核外電子數(shù)為8，軌道表示式為：；其最高能級為2p，軌道形狀為紡錘形或啞鈴形；N、O為同周期相鄰元素，N原子最外層為半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其第一電離能大于O；Fe為26號元素，F(xiàn)e2+的價(jià)層電子排布式為3d6；【小問2詳解】SO2中心S原子的價(jià)層電子對數(shù)為，VSEPR構(gòu)型為V形；H2O中心O原子的價(jià)層電子對數(shù)為4，含兩對孤電子對，分子為V形，其鍵角小于SO2；Cu元素位于周期表的ds區(qū)；Cu失去的第二個(gè)電子是3d能級上的電子，Zn失去的第二個(gè)電子是4s能級上的電子，3d能級在內(nèi)層，更難失去，因此Cu的第二電離能更高，因此I2(Cu)>I2(Zn)?！拘?詳解】反應(yīng)的活化能越大反應(yīng)速率越慢，而慢反應(yīng)決定總反應(yīng)快慢，結(jié)合圖示可知，該反應(yīng)的決速步驟的化學(xué)反應(yīng)方程式可以表示為N(CH3)3+OH*+H*=N(CH3)3+H2O(g)；結(jié)合反應(yīng)物和最終產(chǎn)物能量高低可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其，反應(yīng)在低溫條件下有自發(fā)性。16.某科研人員以廢鎳催化劑(主要成分為，另含)為原料回收鎳，工藝流程如圖。已知：常溫下，有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的如表。氫氧化物開始沉淀的1.56.57.7沉淀完全的3.79.79.2 回答下列問題：（1）浸出渣主要成分為___________、___________。(填化學(xué)式)（2）“除銅”時(shí)，與反應(yīng)的離子方程式為___________。（3）“氧化”的目的是將溶液中氧化為，寫出該反應(yīng)的離子方程式___________。溫度需控制在之間，該步驟溫度不能太高的原因是___________。（4）“調(diào)”時(shí)，的控制范圍為___________。（5）“除鈣”后，若溶液中濃度為，則___________。[已知常溫下，]（6）用可溶性碳酸鹽，可以浸取固體，在溶液浸取過程發(fā)生反應(yīng)：。已知：時(shí)，，則此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為___________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。【答案】（1）①.②.（2）（3）①②.避免溫度太高，過氧化氫受熱分解（4）3.7≤pH＜7.7（5）（6）【解析】【分析】以廢鎳催化劑(主要成分為NiO，另含F(xiàn)e2O3、CaO、CuO、BaO)為原料回收鎳，廢鎳催化劑先用硫酸浸取，過濾得含有鎳離子、鐵離子、鈣離子、銅離子的溶液，再通入硫化氫除去銅離子，且使鐵離子被還原成亞鐵離子，得硫化銅、硫固體，過濾得濾液中含有鎳離子、亞鐵離子、鈣離子，加入H2O2氧化亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)pH生成氫氧化鐵沉淀，鎳離子不沉淀，加入氟化鈉除去鈣離子，再加入氯化鈉后電解得NiOOH，灼燒得三氧化二鎳?！拘?詳解】用硫酸浸取惠普各氧化物轉(zhuǎn)化為離子進(jìn)入溶液，鈣離子和鋇離子與硫酸根離子結(jié)合得到CaSO4、BaSO4 沉淀，故浸出渣主要成分為CaSO4、BaSO4，故答案為：CaSO4；BaSO4；【小問2詳解】“除銅“時(shí)，鐵離子氧化硫化氫反應(yīng)生成亞鐵離子和S，離子方程式為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，故答案為：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；【小問3詳解】“氧化“時(shí)用H2O2將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，離子反應(yīng)為2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O，過氧化氫受熱易分解，故溫度不能太高，故答案為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；過氧化氫受熱易分解；【小問4詳解】“調(diào)pH“，使鐵離子完全沉淀，且避免生成Ni(OH)2，由表中數(shù)據(jù)可知，pH范圍為3.7≤pH＜7.7，故答案為：3.7≤pH＜7.7；【小問5詳解】已知常溫下，Ksp(CaF2)=2.7×10-11，“除鈣“后，若溶液中F-濃度為3×10-3mol?L-1，則鈣離子濃度為mol/L=3×10-6mol/L，則=1.0×10-3，故答案為：1.0×10-3；【小問6詳解】平衡常數(shù)，故答案為：1.75×104。17.磺酰氯(SO2Cl2)是一種重要的有機(jī)合成試劑，實(shí)驗(yàn)室可利用SO2與Cl2在活性炭作用下反應(yīng)制取SO2Cl2，裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。已知：SO2Cl2的熔點(diǎn)為-54.1℃，沸點(diǎn)為69.1℃，遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，產(chǎn)生白霧?；卮鹣铝袉栴}：（1）甲裝置用于實(shí)驗(yàn)室制SO2，則下列試劑組合中合適的是______。A．18.4mol?L-1的硫酸和CuB．1mol?L-1的硝酸和Na2SO3 C．70%的硫酸和Na2SO3（2）儀器c的名稱是_______，乙和丁可以使用同樣的試劑，該試劑為______。（3）導(dǎo)管a的作用是______，裝置b的作用是_____。（4）請從平衡移動(dòng)原理的角度解釋戊中選擇飽和食鹽水的原因______。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉分液漏斗的活塞和止水夾k，此時(shí)裝置戊的作用是______。（6）滴定法測定工業(yè)磺酰氯的純度取1.8g樣品(雜質(zhì)不參與反應(yīng))，加入100mL0.50mol?L-1NaOH溶液充分水解，冷卻后加蒸餾水稀釋至250mL，取25mL溶液于錐形瓶中，滴加2滴酚酞，用0.10mol?L-1的鹽酸滴定。①滴定前，需要將裝有標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管中的氣泡排盡，應(yīng)選擇圖中_______。a.b.c.d.②滴定數(shù)據(jù)記錄如表，計(jì)算磺酰氯的純度為_______。第一次第二次第三次第四次滴定前讀數(shù)/mL0.101.101.450.00滴定后讀數(shù)/mL10.1211.0815.4510.00【答案】（1）C（2）①.球形冷凝管②.濃硫酸（3）①.平衡壓強(qiáng)，使?jié)恹}酸順利流下②.尾氣處理SO2和Cl2，防止污染空氣，吸收空氣中的水蒸氣，防止進(jìn)入到丙中與磺酰氯反應(yīng)（4）Cl2+H2OH++Cl-+HClO，用飽和食鹽水，增大了溶液中的Cl-濃度，使該反應(yīng)逆向移動(dòng)，以減少氯氣在水中的溶解（5）做安全瓶，平衡壓強(qiáng)，防止壓強(qiáng)過大引起爆炸；儲(chǔ)存過量Cl2（6）①.b②.75%【解析】【分析】裝置甲用于制取SO2 ，藥品發(fā)生反應(yīng)時(shí)，不需要加熱，則通常為濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)，乙裝置用于干燥SO2；庚裝置用于制取Cl2，戊裝置用于除去Cl2中混有的HCl，同時(shí)防止壓強(qiáng)過大等，丁裝置用于干燥Cl2。干燥的Cl2、干燥的SO2同時(shí)通過丙裝置中，在活性炭的催化作用下發(fā)生反應(yīng)，生成SO2Cl2，為防止反應(yīng)物及產(chǎn)物的揮發(fā)損失，丙裝置上安裝冷凝回流裝置。【小問1詳解】A．甲裝置未加熱，18.4mol?L-1的硫酸和Cu不能發(fā)生反應(yīng)，不能制SO2，A不合適；B．1mol?L-1的硝酸和Na2SO3在常溫下能發(fā)生反應(yīng)，但硝酸具有強(qiáng)氧化性，能將Na2SO3氧化為硫酸鈉，B不合適；C．70%的硫酸和Na2SO3在常溫下發(fā)生反應(yīng)，生成SO2氣體等，C合適；故選C?！拘?詳解】儀器c的名稱是球形冷凝管，SO2和Cl2都是酸性氣體，都能用濃硫酸干燥，所以乙和丁可以使用同樣的試劑，該試劑為濃硫酸。【小問3詳解】導(dǎo)管a可調(diào)節(jié)分液漏斗內(nèi)外的壓強(qiáng)，作用是：平衡壓強(qiáng)，使?jié)恹}酸順利流下。SO2和Cl2都是大氣污染物，需進(jìn)行處理，SO2Cl2遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng)，所以裝置b的作用是：尾氣處理SO2和Cl2，防止污染空氣，吸收空氣中的水蒸氣，防止進(jìn)入到丙中與磺酰氯反應(yīng)?！拘?詳解】戊中藥品既要吸收HCl，又要防止Cl2溶解，則戊中選擇飽和食鹽水的原因：Cl2+H2OH++Cl-+HClO，用飽和食鹽水，增大了溶液中的Cl-濃度，使該反應(yīng)逆向移動(dòng)，以減少氯氣在水中的溶解?！拘?詳解】實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉分液漏斗的活塞和止水夾k，此時(shí)生成的Cl2進(jìn)入裝置戊中，裝置戊的作用是：做安全瓶，平衡壓強(qiáng)，防止壓強(qiáng)過大引起爆炸；儲(chǔ)存過量Cl2。【小問6詳解】①滴定前，需要將裝有標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管中的氣泡排盡，此時(shí)需要將氣泡轉(zhuǎn)移入管口，然后放出液體將氣泡沖出，則應(yīng)選擇圖中b。②樣品加入NaOH溶液后發(fā)生反應(yīng)：SO2Cl2+4NaOH=2NaCl+Na2SO3，過量NaOH與鹽酸發(fā)生反應(yīng)HCl+NaOH=NaCl+H2O。從表中數(shù)據(jù)看，第三次實(shí)驗(yàn)的所用鹽酸的體積與其他三次實(shí)驗(yàn)的偏差過大，不能采用，則三次實(shí)驗(yàn)所用鹽酸的平均體積為，所取的25mL溶液中，過量NaOH的物質(zhì)的量為0.10mol?L-1×0.01L=0.001mol，則1.8g樣品所消耗NaOH的物質(zhì)的量為0.100L×0.50mol?L-1-0.001mol×10=0.04mol，由關(guān)系式SO2Cl2——4NaOH可得出，SO2Cl2的物質(zhì)的量為 0.01mol，故磺酰氯的純度為=75%?！军c(diǎn)睛】分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，與其它組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差距過大的，應(yīng)舍去。18.NH3是世界上產(chǎn)量最多的無機(jī)化合物之一，具有廣泛的用途。工業(yè)上通常用N2和H2來合成NH3。（1）己知：i.H2的燃燒熱為-285.8kJ?mol-1ii.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1iii.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H=-1170kJ?mol-1工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為______；在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行合成氨的反應(yīng)，下列不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是______。A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2B．N2百分含量保持不變C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變D．混合氣體的密度保持不變（2）某科研小組研究：在其他條件不變的情況下，不同溫度時(shí)，固定氮?dú)獾耐度肓?，起始?xì)錃獾奈镔|(zhì)的量與平衡時(shí)氨氣的百分含量關(guān)系如圖：①圖像中T2和T1的關(guān)系是：T1______T2(填“＞，＜或=”)。②a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是：_______。③合成氨工業(yè)中，為提高氨氣的平衡產(chǎn)率，除適當(dāng)控制反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)外，還可采取的措施是______。（3）恒溫下，向一個(gè)4L的恒容密閉容器中充入1.8molN2和4.2molH2，反應(yīng)過程中對NH3的濃度進(jìn)行檢測。①20min后，反應(yīng)達(dá)平衡，氨氣的濃度為0.3mol?L-1，用N2表示的平均反應(yīng)速率為______mol?L-1?min-1。且此時(shí)，混合氣體的總壓強(qiáng)為p，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=_______(對于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)，記作Kp，如p(B)=p?x(B)，p為平衡總壓強(qiáng)，x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。②若維持容器的體積不變，溫度不變，向原平衡體系中再加入1.8molN2和4.2molH2 ，再次達(dá)平衡后，氨氣的濃度_______0.6mol/L(填“大于”或“小于”或“等于”)?！敬鸢浮浚?）①.3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ?mol-1②.AD（2）①.＞②.c③.及時(shí)分離出氨氣（3）①.0.0075②.③.大于【解析】【小問1詳解】i.H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1ii.N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180kJ?mol-1iii.4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)△H=-1170kJ?mol-1利用蓋斯定律，將ⅰ×3+ⅱ-?！恋茫汗I(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式為3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=(-285.8kJ?mol-1)×3+(+180kJ?mol-1)-(-1170kJ?mol-1)×=-92.4kJ?mol-1。A．容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2，等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài)，A符合題意；B．N2百分含量保持不變，則表明正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，B不符合題意；C．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，表明各物質(zhì)的濃度不變，反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)，C不符合題意；D．混合氣體的質(zhì)量不變，體積不變，則密度始終不變，反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài)，D符合題意；故選AD。【小問2詳解】①合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，NH3的體積分?jǐn)?shù)減小，由此可得出圖像中T2和T1的關(guān)系是：T1＞T2。②對于合成氨反應(yīng)，H2的起始投入量越多，N2的平衡轉(zhuǎn)化率越大，在a、b、c、d四點(diǎn)中，c點(diǎn)時(shí)H2的起始投入量最多，N2的平衡轉(zhuǎn)化率最大，則a、b、c、d四點(diǎn)所處的平衡狀態(tài)中，反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是c。③合成氨工業(yè)中，為提高氨氣的平衡產(chǎn)率，除適當(dāng)控制反應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)外，還可減少生成物的濃度，則采取的措施是：及時(shí)分離出氨氣?！拘?詳解】①20min后，反應(yīng)達(dá)平衡，氨氣的濃度為0.3mol?L-1，則可建立如下三段式： 參加反應(yīng)N2的濃度為0.15mol?L-1，用N2表示的平均反應(yīng)速率為=0.0075mol?L-1?min-1。且此時(shí)，混合氣體的總壓強(qiáng)為p，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp==。②若維持容器的體積不變，溫度不變，向原平衡體系中再加入1.8molN2和4.2molH2，相當(dāng)于原反應(yīng)平衡體系加壓，使其體積變?yōu)樵瓉淼亩种?，此時(shí)氨氣的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍，即為0.6mol/L，然后平衡發(fā)生正向移動(dòng)，再次達(dá)平衡后，氨氣的濃度大于0.6mol/L。