![四川省凉山州2021年高考化学一模试卷含答案01](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/12308992/0/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![四川省凉山州2021年高考化学一模试卷含答案02](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/12308992/0/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![四川省凉山州2021年高考化学一模试卷含答案03](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/12308992/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
四川省凉山州2021年高考化学一模试卷含答案
展开1.化学对提高人类生活质量和促进社会发展具有重要作用,下列说法中正确的是( )
A. 碳酸钠可用于制作糕点的膨松剂,是因为加热能分解出二氧化碳
B. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,采用的是牺牲阳极的阴极保护法
C. 含棉、麻、丝、毛及合成纤维的废旧衣物燃烧处理时都只生成CO2和H2O
D. 高纯铝被大量用于制造火箭、导弹和飞机的外壳
2.米酵菌酸是变质淀粉类制品引起中毒的主要原因。米酵菌酸分子结构如图所示,下列关于米酵菌酸的说法错误的是( )
A. 分子式为C28H38O7 B. 能发生加成反应、取代反应、氧化反应、加聚反应
C. 该分子中所有原子可能共平面 D. 1 ml米酵菌酸与足量氢气发生反应,最多消耗7ml H2
3.NA为阿伏加德罗常数的值,则下列叙述正确的是( )
A. 1 ml 中位于同一平面的原子数目最多为14 NA
B. 巯基(-SH)的电子式为
C. N2H4的结构式:
D. 常温下,1L 0.2ml/L AlCl3溶液中含Al3+数为0.2NA
4.二氧化硫是我国工业大气主要污染物之一,但在严格遵守国家有关标准时,在食品生产中也经常使用,某学习小组设计了如图装置用于制取SO2并验证其性质。下列有关说法中正确的是( )
A. 装置中连接管a完全多余,可以去掉
B. B装置中未见品红褪色是因为该装置不能制得SO2
C. D装置中不会出现大量白色沉淀
D. E装置中SO2过量时的离子反应方程式为:2Fe3++SO2+8OH-=2Fe(OH)2↓+SO +2H2O
5.短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,A、B的简单离子具有相同的电子层结构, B的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,C的原子序数是A的2倍,D与B形成的离子化合物的水溶液呈中性。下列说法一定正确的是( )
A. A与C在周期表中位于同一主族 B. 氢元素与A能形成的化合物不止一种
C. B的简单离子的半径比A的大 D. C最高价氧化物对应水化物一定是一种强酸
6.Al-H2O2 电池是一种新型电池,已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中以HO 形式存在。现以Al-H2O2为电源(如甲池所示,电池总反应为2Al+3HO =2AlO +OH-+H2O),电解处理有机质废水(如乙池所示)。下列说法正确的是( )
A. 电池工作时,甲池、乙池用导线连接的顺序为a连c,b连d
B. 电池工作一段时间后甲池中pH值减小
C. 乙池工作时,质子将从B电极室移向A电极室
D. 若B电极上转化1.5mlCO2 , 则甲池中溶解4mlAl
7.Na2S2O5(焦亚硫酸钠)具有较强的还原性,25℃时,将0.5mlNa2S2O5溶于水配成IL溶液,溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图所示。已知:Ksp(BaSO4)=1.0×10-10 , Ksp(BaSO3)=5.0×10-7。下列说法正确的是( )
A. Na2S2O5水溶液pH=4.5是因为S2O 水解所致
B. 由图像可知,25℃时,HSO 的水解平衡常数约为10-7
C. 向溶液中加入碱性物质使溶液pH升高的过程中,一定存在如下关系:c(Na+)+c(H+)=c(HSO )+2c(SO )+c(OH-)
D. 将部分被空气氧化的该溶液的pH调为10,向溶液中滴加BaCl2溶液使SO 沉淀完全[c(SO )≤1.0×10-5ml·L-1],此时溶液中c(SO )≤0.05ml·L-1
二、非选择题
8.二氯化一氯五氨合钴(III),化学式为[C(NH3)5Cl]Cl2 , 常温下为紫红色固体,某化学实验小组设计合成了该物质,并对其组成进行了分析:
(1)I.合成:将适量NH4Cl溶于浓氨水,分多次加入研细的CCl2·6H2O,生成黄红色的沉淀[C(NH3)6]Cl2 , 不断搅拌下缓慢滴加30%的H2O2和过量浓盐酸(以上操作在通风橱内进行),产生深红色的沉淀[C(NH3)5H2O]Cl3 , 将混合物放在约85°C的水浴上加热约20min,冷却至室温后过滤,冰水洗涤后烘干,最后得到紫红色固体。
写出黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式________。
(2)已知合成过程中存在[C(NH3)5H2O]3++Cl-⇌[C(NH3)5C1]2++H2O的转化反应(该反应吸热),为探究盐酸用量与反应温度对该合成产率的影响,该小组运用控制变量法分别设计了对照试验,所得数据如下表所示:
①从平衡移动的角度分析盐酸浓度对于产率的影响________。
②通过表格数据可知温度控制在________左右较为适宜,原因是________。
(3)洗涤沉淀所用的玻璃仪器除烧杯外还有________,检验沉淀是否洗净所需要的试剂为________。
(4)II.测定NH3组成。称取0.3g试样溶解于锥形瓶中,再加入浓NaOH溶液并加热,将产生的氨气全部通入标准溶液充分吸收后,以酚酞为指示剂,用0.5ml/LNaOH标准溶液滴定剩余的HCl,共用去标准溶液19.00mL。
滴定终点的现象为________。
(5)计算样品中NH3的质量分数为________%(保留一位小数)。
9.LiNiO2是目前在锂离子电池中得到较广泛应用的一种正极材料,因其价格较为昂贵,故回收再用意义十分重大。一种以共沉淀法从废旧电池中回收并制备超细LiNiO2的工业流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)正极材料粉碎的目的是________。
(2)DMF溶液无法溶解的铝单质可以用浓NaOH溶液溶解后再回收利用,写出溶解铝反应的离子反应方程式________。
(3)除C的方法可以是加入浓硝酸与过氧化氢的混合溶液,控制温度95℃,此时C与浓硝酸发生反应的化学方程式是________;也可以常温加入稀硫酸与过氧化氢的混合溶液,将LiNiO2变为镍锂溶液然后通过________(填分离方法除去C,与前者相比,通过比较反应产物来说明后者主要优点为________.;试回答能否以盐酸代替硫酸并说明理由________(回答“能”或“不能”并简要说明原因)。
(4)高温煅烧得到1ml超细LiNiO2所转移的电子数目为________。
10.尿素是氮肥中含氮量最高的品种,是良好的中性速效肥料,且不会影响土质。由氨和二氧化碳合成尿素的总反应式为:2NH3(g)+CO(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-103.7kJ/ml。回答下列问题:
(1)关于合成尿素的反应机理有多种说法,一般认为该反应是分两步进行的:
a.2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(1) ΔH1=-
b.NH2COONH4(l)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH2
①ΔH2=________。
②已知反应b的活化能远大于反应a的,则该反应机理下的决速步骤是反应________(填“a”或“b”)。
③如图为某工厂的尿素合成塔内的轴向温度测定数据,根据图示数据可以推断,合成塔下部1/3的容积内都在进行反应________(填“a”或“b”)。
(2)反应物料氨与二氧化碳的物质的量比称为氨碳比(下文中水碳比同理),氨碳比对尿素平衡产率的影响如下表所示(恒压20MPa下测定)
由表可见,氨碳比提高,尿素的平衡产率也提高,因为过剩的氨气既可以促进二氧化碳的转化,又能够________,皆可使平衡向着生成尿素的方向移动。
(3)如图为尿素平衡产率与温度和水碳比的关系,则图中水碳比A、B、C由大到小的关系为________。由图可见,相同水碳比时平衡产率开始随温度升高而增大,若继续升温,平衡产率会逐渐下降,试结合分步的反应机理说明其中的原因________。
(4)实验室模拟尿素的合成,恒定温度为160℃,在一容积可变的容器中,按照氨碳比为5充入原料气,恒定压强为20MPa进行反应直到平衡。
①以下叙述能说明反应达到平衡状态的是________
a.容器中氨碳比保持不变
b.气体密度保持不变
c.气体平均相对分子质量保持不变
②计算该温度下的压强平衡常数Kp=________MPa-2(以分压表示,分压=总压×气体物质的量分数,结果保留三位小数)。
11.
(1)SnCl2是一种极易水解的氯化物,写出Sn的价电子排布式________。配制该溶液时加入浓盐酸能抑制其水解,溶液中存在SnCl ,解释该离子的形成原因________。
(2)碳、氮、氧三种元素的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号及“<”表示),H2O、NH3、CH4的键角由小到大的顺序为________。
(3)BeCl2是共价分子,其单体可以形成二聚体分子,则形成过程中中心原子的杂化方式由________转变为________。
(4)羧酸分子(RCOOH)也可以多聚形成链状或环状结构(不发生化学反应),原因是________。
(5)已知铜的一种常见氧化物晶胞如图所示
则该氧化物的化学式为________。若rCu , =anm,r=bnm,晶体密度为6.00g/cm3 , 计算该晶胞的空间利用率________(列出计算式)。
12.Dfetilide是一种抗心律失常药物,自2000年上市以来,其合成一直备受重视。在已报道的合成路线中,大多是经过化合物A进一步转化得来的。
文献报道的一条合成化合物A的路线如下:
回答下列问题:
(1)写出反应①的化学方程式________。
(2)化合物B含有的官能团名称是________。
(3)写出反应物a的结构简式________,该反应属于________(填反应类型)。
(4)NaBH4的作用是________。
(5)分子结构中含有苯环,且与化合物C所含官能团相同的同分异构体共有________种(不包含C)。
(6)试根据路线提供的反应信息,仅以乙烯为有机试剂原料(无机试剂任选),设计丙酸乙酯的合成路线(简要表明反应试剂及主要产物)________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】A.碳酸氢钠受热产生二氧化碳,碳酸钠受热不分解,A不符合题意;
B.Mg活泼性强,作牺牲阳极,保护电热水器内胆,B符合题意;
C.蛋白质或合成纤维除C、H、O元素外,可能还有P、S等其他元素,燃烧时不止生成二氧化碳和水,C不符合题意;
D.高纯铝硬度较小,不能作为火箭、导弹、飞机外壳,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.碳酸氢钠是膨松剂
B.利用镁的活泼性强于铁进行保护铁
C.棉麻主要是植物,成分是纤维素,主要元素是碳氢氧,而丝毛主要是蛋白质,主要元素是碳氢氧氮
D.一般用的铝合金制取外壳
2.【答案】 C
【解析】【解答】A.根据分子结构示意图其分子式为C28H38O7,故A不符合题意
B.分子中还哪有碳碳双键,可以发生加成反应可以被氧化,可以发生加聚反应,分子中含有羧基可以发生取代反应,故B符合题意
C.该分子中含有烷基,所有的原子不可能共面,故C符合题意
D.该分子中含有碳碳双键和氢气加成反应,1ml分子中含有7ml双键,故消耗7ml氢气,故D不符合题意
【分析】根据结构简式即可写出分子式,即可找出含有羧基、碳碳双键、醚基官能团,可以发生加成、取代、氧化、加聚等反应,因为含有多个饱和碳原子,因此所有的原子不可能共面,找出可以于氢气加成的官能团个数即可
3.【答案】 A
【解析】【解答】A.苯环是平面结构,苯环上的6个碳原子以及和苯环相连的6个原子都在同一平面,由于单键可以旋转,所以羟基上的H也可以在苯环的平面上,所以1 ml 中位于同一平面的原子数目最多为14 NA , 故A符合题意;
B.电子式为 ,故B不符合题意;
C.N有5个价电子,需要共用三对电子达到稳定结构,所以N2H4的结构式为 ,故C不符合题意;
D.在水溶液中Al3+会发生水解,所以常温下,1L 0.2ml/L AlCl3溶液中含Al3+数小于0.2NA , 故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A.苯环上所有的原子均共面,单键可以通过旋转共面
B.巯基(-SH)不带电
C.氮只能形成3个共价键,因此N2H4中不能存在氮氮双键
D.需要考虑铝离子的水解
4.【答案】 C
【解析】【解答】A.装置中连接管a可以起到平衡压强,保证硫酸溶液能顺利滴下的作用,故A不符合题意;
B. B装置中未见品红褪色可能是因为二氧化硫漂白需要在水溶液中进行,亚硫酸钠和硫酸能发生复分解反应生成二氧化硫,该装置能制得SO2 , 故B不符合题意;
C.二氧化硫通入氯化钡溶液中,由于亚硫酸酸性弱于盐酸,所以D装置中不会出现大量白色沉淀BaSO3 , 故C符合题意;
D.E装置中二氧化硫被Fe3+氧化为SO ,Fe3+被还原为Fe2+ , 该溶液不是碱性的,所以没有OH-参加反应,正确的离子反应方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO +4H+ , 故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】用亚硫酸钠和硫酸制取二氧化硫,然后通入品红的乙醇溶液和品红的水溶液中,验证二氧化硫的漂白性,通入氯化钡溶液,验证二氧化硫是否能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀,通入氯化铁溶液中,验证二氧化硫的还原性,最后用NaOH溶液吸收,防止污染空气。
5.【答案】 B
【解析】【解答】A.根据分析,若A为N,C为Si,不处于同一主族,若A为O,C为S,则处于同一主族,A不符合题意;
B.若A为N,和氢可以形成NH3和N2H4等多种化合物,若A为O,则和氢可以形成H2O和H2O2 , 均不止一种,B符合题意;
C.B的简单离子为Na+ , A的简单离子为N3-或O2‑ , 电子层数相同,核电荷数越大半径越小,故Na+半径小于A的简单离子半径,C不符合题意;
D.C为S或Si,最高价氧化物对应水化物为H2SO4或H2SiO3 , H2SO4是强酸,H2SiO3是弱酸,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,B的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则B是Na;D与B形成的离子化合物的水溶液呈中性,说明这种盐不水解,D只能是第三周期的非金属元素,且D的氢化物的水溶液属于强酸,则D是Cl;A、B的简单离子具有相同电子层结构,则A在第二周期且是非金属元素,可能是氮和氧;C的原子序数是A的2倍,C在B与D之间,则推出A为O,C为S或者,A为N,C为Si。
6.【答案】 D
【解析】【解答】A.根据电池总反应2Al+3HO =2AlO +OH-+H2O,Al发生氧化反应,a是负极、b是正极。根据乙池中B电极CO2→CH4 , C元素化合价降低发生还原反应,B是阴极、A是阳极;所以电池工作时,甲池、乙池用导线连接的顺序为a连d,b连c,故A不符合题意;
B.电池正反应是2Al+3HO =2AlO +OH-+H2O,反应生成OH- , 工作一段时间后甲池中pH值增大,故B不符合题意;
C.乙池中B电极CO2→CH4 , C元素化合价降低发生还原反应,B是阴极、A是阳极;乙池工作时,阳离子移向阴极,质子将从A电极室移向B电极室,故C不符合题意;
D.B电极CO2→CH4 , C元素化合价由+4降低为-4,若B电极上转化1.5mlCO2 , 电路中转移12ml电子,根据电子守恒,甲池中溶解4mlAl,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据判断甲是原电池,电池的负极是a,正极是b,乙池中B是阴极,A是阳极,电池的正极连接阳极,负极连接阴极
B.根据电池的反应即可判断工作一段时间后,电池的pH增大
C.根据电极反应式即可判断氢离子的流向
D.根据甲池和乙池中转移的电子数目相等即可进行计算
7.【答案】 D
【解析】【解答】A.S2O 水解应该显碱性,根据图可知,pH=4.5时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在,所以溶液显酸性,A不符合题意;
B.HSO 的水解平衡常数表达式为 ,由图像可知亚硫酸氢根离子和亚硫酸浓度相等时pH=2,则25℃时,HSO 的水解平衡常数约为10-12 , B不符合题意;
C.溶液中还存在S2O ,c(Na+)+c(H+)=c(HSO )+2c(SO )+c(OH-)不能满足电荷守恒,C不符合题意;
D.根据硫酸钡的溶度积常数可知此时溶液中钡离子浓度是 ml/L=1.0×10-5ml·L-1 , 则溶液中SO 的最大浓度= ml/L=0.05ml·L-1 , D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.根据图示即可判断溶液显酸性时主要时含有亚硫酸氢根
B.根据亚硫酸氢根水解的反应方程式即可写出平衡常数,找出亚硫酸和亚硫酸氢根离子浓度相等的点即可计算
C.溶液中的粒子种类未写全
D.根据硫酸钡的溶度积计算出此时的钡离子浓度,再结合亚硫酸钡的溶度积计算出亚硫酸根粒子浓度即可
二、非选择题
8.【答案】 (1)2[C(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[C(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl
(2)其他条件相同时,随着HCl浓度增大,c(Cl-)增大,转化反应平衡正向移动,产率提高;85℃;温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发
(3)漏斗、玻璃棒;硝酸银溶液、稀硝酸
(4)滴入最后一滴标准溶液,待测液由无色变为浅红色,且30 s不变色
(5)31.2
【解析】【解答】(1) 黄红色沉淀转化为深红色沉淀的化学方程式为2[C(NH3)6]Cl2+H2O2+4HCl(浓)=2[C(NH3)5H2O]Cl3+2NH4Cl;
(2) ①转化反应中盐酸浓度越大,氯离子浓度越大,根据反应氯离子浓度增大,平衡正向移动,有利于生成[C(NH3)5Cl]2+ , 产率越大;
②由表格数据可知,温度在85℃时产率最大,温度过低或过高产率都有所减小,所以85℃左右较为适宜,原因温度过低,反应正向进行程度小,温度过高,反应物浓氨水、浓盐酸易挥发;
(3)洗涤沉淀需要在漏斗中进行,故除烧杯外的玻璃仪器还有玻璃棒(引流作用)、漏斗;得到紫红色固体后,滤液中有Cl- , 洗涤沉淀检验是否洗净可以检验洗涤液中是否还有Cl- , 用硝酸银溶液和稀硝酸;
(4)滴定终点的现象为滴入最后一滴标准溶液时,溶液由无色变成浅粉色,且30s不褪色,则达到滴定终点;
(5)氢氧化钠标准溶液滴定的是NH3和HCl反应后剩下的HCl,用总的HCl的量减去剩下的即可求出NH3消耗的HCl的量,nHCl剩=0.5×19×10-3ml,n总HCl=30×0.5×10-3ml,nNH3反应的HCl=n总-n剩=11×0.5×10-3ml=n(NH3), , 。
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式
(2)① 根据表格数据即可找出关系,氯离子浓度越大平衡右移产率越高②据温度对产率的影响即可判断
(3)洗涤主要是洗涤表面的氯离子,一般氯离子利用硝酸银和硝酸进行检验,洗涤时需要用漏斗和玻璃棒以及烧杯和铁架台等仪器
(4)氯化铵和盐酸的混合溶液显酸性,利用酚酞作指示剂现象是无色变为红色,半分钟不变色即可
(5)根据利用氢氧化钠消耗的盐酸与总的盐酸的差值即可计算与氨气反应的盐酸即可求出氨气的量即可即可计算出质量分数
9.【答案】 (1)增大接触面积,提高浸出速率和浸出率
(2)2Al+2H2O+2OH-=2AlO +3H2↑
(3)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;过滤;反应过程中后者产生O2 , 前者产生污染气体NO2;不能,Cl-会被氧化为氯气
(4)NA(或6.02×1023)
【解析】【解答】(1)正极材料粉碎的目的是增大接触面积,提高浸出速率和浸出率。
(2)铝和NaOH溶液反应,生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子反应方程式为:2Al+2H2O+2OH-=2AlO +3H2↑。
(3)C与浓硝酸发生反应生成CO2、NO2和水,化学方程式是C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;常温下向LiNiO2和C的混合物加入稀硫酸与过氧化氢的混合溶液,将LiNiO2变为镍锂溶液,C是不溶物,可以通过过滤的方法除去C。在LiNiO2和过氧化氢的反应中,Ni的化合价从+3价降低到+2价,则H2O2为还原剂,本身被氧化为氧气。与前者相比,反应过程中后者产生O2 , 前者产生污染气体NO2 , 所以后者的方法更好。不能以盐酸代替硫酸,+3价镍的氧化性较强,能将酸性溶液中的Cl-氧化为氯气,污染环境。
(4)高温煅烧LiNiO2 , 生成Li2CO3和NiCO3 , Ni的化合价从+3价降低到+2价,所以得到1ml超细LiNiO2所转移的电子1ml,数目为NA(或6.02×1023)。
【分析】废旧电池正极材料经粉碎后用DMF溶液浸取,然后用NaOH溶液除去铝,得到LiNiO2和C的混合物,除去C后得到镍锂溶液,加入碳酸钠得到Li2CO3和NiCO3 , 最后高温煅烧得到超细LiNiO2。
10.【答案】 (1)+15.5 kJ/ml;b;a
(2)与水反应生成NH3·H2O,利于水从体系中分离,可以移去产物
(3)C>B>A;决速步骤反应b为吸热反应,升高温度利于平衡正向移动,转化率升高;温度过高,副反应会增多,从而使转化率降低
(4)abc;0.017
【解析】【解答】(1)①反应①2NH3(g)+CO(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-103.7kJ/ml;反应②2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2COONH4(1) ΔH1=-,根据盖斯定律①-②得到反应NH2COONH4(l)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g),故ΔH2=ΔH-ΔH1=-103.7kJ/ml-(-)=15.5kJ/ml。
②反应b的活化能远大于反应a,故反应b的反应速率慢,慢速反应为决速反应,则该反应机理下的决速步骤是反应b。
③反应a,ΔH1=-<0为放热反应,反应b,ΔH2=15.5kJ/ml>0为吸热反应,根据图示数据,合成塔下部1/3的容积内温度逐渐升高,故应发生反应a。
(2)氨气极易溶于水,故过量氨气和可以和水反应生成NH3·H2O,利于水从体系中分离,可以移去产物。
(3)根据反应a和反应b,水碳比越高,水的比例越多,反应b向逆反应方向移动,平衡产率越低,故根据图像,产率越低水碳比越高,故:C>B>A;决速步骤反应b为吸热反应,升高温度利于平衡正向移动,转化率升高;温度过高,副反应会增多,从而使转化率降低,故平衡产率开始随温度升高而增大,若继续升温,平衡产率会逐渐下降;
(4) ①a.容器中氨碳比保持不变,反应物浓度不再改变,可以判断达到平衡;
b.气体密度保持不变,该反应是气体总质量改变的反应,故当密度不变时,气体的总质量不变,可以判断反应达到平衡;
c.气体平均相对分子质量保持不变,该反应是气体的物质的量和质量改变的反应,当气体的平均相对分子质量不变时,反应达到平衡;
故答案为:abc。
②根据(2)的产率表,温度为160℃,在一容积可变的容器中,按照氨碳比为5充入原料气,恒定压强为20MPa进行反应,产率为80%,根据反应列出三段式: ,产率= , ,x=0.8,n(NH3)=3.4ml,n(CO)=0.2ml,n(H2O)=0.8ml,气体总物质的量=3.4ml+0.2ml+0.8ml=4.4ml,分压=总压×气体物质的量分数,故p(NH3)= 20MPa =20MPa , p(CO)= 20MPa =20MPa ,p(H2O)= 20MPa =20MPa ,Kp= MPa-2。
【分析】(1)① 根据盖斯定律即可计算出焓变②活化能大的速率慢即为决速步骤③温度低进行的放热的反应
(2)产物中有水,氨气易溶于水促使平衡右移
(3)根据反应a和b即可判断,水越多平衡逆向移动,导致产率下降即可判断,根据活化能的大小,速率由反应b决定,而b是吸热反应,温度升高速率加大,但是温度过高副产物增大产率下降
(4)① 对于此反应过程前后系数不同,且气体的质量在变化,判断平衡可以从物质的量浓度不变以及密度和相对分子质量不变即可判断②将其进行合并利用三行式计算出平衡时的浓度即可计算出平衡分压即可计算出平衡常数kp
11.【答案】 (1)5s25p2;Cl-提供孤电子对,中心原子Sn提供空轨道,二者形成配位键
(2)C<O<N;H2O<NH3<CH4
(3)sp;sp2
(4)羧酸分子间能形成氢键
(5)Cu2O;×100%
【解析】【解答】(1)Sn为第五周期第IVA族,价电子数为4,排布式为5s25p2,中心原子Sn上有空轨道,Cl-有孤对电子,可以形成配位键,形成SnCl42-,故正确答案是: 5s25p2 、 Cl-提供孤电子对,中心原子Sn提供空轨道,二者形成配位键
(2)同周期从左到右,第一电离能增大的趋势,但是氮元素的2p能级处于半充满状态,能量低,第一电离能高于同周期相邻元素,因此第一电离能是C<O<N,氨气为三角锥形的结构,键角是107°,水是V型结构,键角为接近105°,甲烷是正四面体,键角是109°28、 , 故键角的大小是 H2O<NH3<CH4
(3)BeCl2,根据VSEPR模型,中心原子的价层电子对数为2,杂化方式为sp,易形成双聚体,Cl原子孤对电子与Be的空轨道形成配位键,价电子对变为3,杂化方式变为sp2,故中心原子的杂化方式有sp变为sp2,故正确答案是: sp 、 sp2
(4)羧酸分子形成链状或者环状结构,故没有化学键形成由于羧基中含有O-H键,可以形成氢键,故正确答案是: 羧酸分子间能形成氢键
(5)图中晶胞结构,根据占位顶点和体心个数为=2,体内的个数为4,由于是铜的氧化物,符合个数之比为2:1,因此是Cu2O,根据晶胞的密度==6g/ml,晶胞体积为V=
空间利用率== ×100% ,故正确答案是: Cu2O 、 ×100%
【分析】(1)根据Sn的周期表的位置以及价层电子数即可写出排布式,由于Sn存在空轨道,而氯离子存在孤对电子即可形成配位键
(2)根据元素符号结合元素周期律即可进行判断电离能大小,根据构型即可判断键角大小
(3)根据单体和二聚体成键即可判断中心原子的杂化方式
(4)可能含有可以形成氢键的基团
(5)①根据占位计算出原子个数比即可求出化学式②根据密度求出晶胞体积,再计算出晶胞内原子的体积即可求出空间利用率
12.【答案】 (1)+Cl2 +HCl
(2)硝基、氯原子
(3)CH3NH2;取代反应
(4)还原剂
(5)16
(6)
【解析】【解答】(1)反应①是与氯气在光照下进行烷基上取代反应,反应方程式为 +Cl2 +HCl ,故正确答案是: +Cl2 +HCl
(2)化合物B的结构简式为, 含有的官能团是硝基和氯原子,故正确答案是: 硝基、氯原子
(3)与a反应得到的是, 即可得到反应物a的结构简式为 CH3NH2 ,该反应属于取代反应,故正确答案是: CH3NH2 、 取代反应
(4)与 NaBH4 反应得到的是发生了还原反应,因此NaBH4的作用是还原剂,故正确答案是:还原剂
(5)C是, 分子式为C8H7NO4, 结构式中含有苯环,可以分为苯环上1取代、2取代、3取代结构,若为1取代,只有一种结构,若为2取代,取代基可以是-NO2和-CH2COOH或者是-COOH和-CH2NH2,共有6种同股份异构体,如果是3取代,三个取代基为-CH3,-COOH,-NH2 , 故同分异构体数为为10种,共有17种,除去C,共有16种。
(6)根据流程中的B可以到C的反应来增加碳原子,即可得到丙酸,因此可以先通过乙烯加成得到氯乙烷水解得到乙醇,氯乙烷与NaCN进行反应再水解得到丙酸,即可通过酯化反应得到丙酸乙酯,反应路线如下:
【分析】(1)根据反应物和生成物即可写出方程式
(2)根据结构简式即可写出官能团
(3)根据生成物结构简式和另外一种反应物即可判断反应物的结构简式即可判断反应类型
(4)根据反应物和生成物的结构简式即可判断
(5)根据C的结构简式写出分子式,即可写出按要求的同分异构体
(6)根据给出的原料以及图示中的B到C的反应即可合成丙酸,即可完成物质的合成
序号
盐酸浓度/ml·L-1
产量/g
产率/%
序号
反应温度/℃
产量/g
产率/%
1
12.0
3.85
81.3
1
75.0
3.02
63.8
2
6.0
2.99
63.4
2
80.0
3.08
65.0
3
4.0
2.82
59.7
3
85.0
3.33
70.2
4
2.0
2.25
47.6
4
90.0
3.11
65.6
5
1.0
2.04
43.0
5
95.0
2.91
61.5
温度/℃
NH3:CO2物质的量之比
2
3
4
5
140
43
55
62
73
150
45
58
67
78
160
46
61
70
80
180
49
62
71
81
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