2022届陕西省宝鸡中学高三上学期第一次教学质量检测化学试题含解析
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2022届陕西省宝鸡中学高三上学期第一次教学质量检测
化学试题
一、单选题
1.宝鸡是青铜器的故乡,青铜是我国较早使用的金属材料,下列与铜有关的说法正确的是( )
A.青铜的主要成分为铜、锌合金,博物馆中贵重青铜器常放在银质托盘上
B.铜的氧化物有CuO和Cu2O,它们在稀硫酸中反应原理相同
C.《本草纲目》中载有一药物,名“铜青”,铜青是铜器上的绿色物质,则铜青就是青铜
D.《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,是古代湿法炼铜的方法,胆矾可作为湿法炼铜的原料
2.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,能符合题意表示下列化学反应的离子方程式的是( )
A.氯气通入水中:
B.漂白粉的漂白原理:
C.少量CO2通入饱和Na2CO3溶液:
D.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液:
3.2018年11月13日第26届国际计量大会对国际单位制进行修改,规定1摩尔物质包括阿伏加德罗常数(NA)个基本单元,下列有关阿伏加德罗常数NA的说法正确的是( )
A.1L0.1mol/LHNO3溶液中含有的氧原子数目为0.3NA
B.1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去NA个电子
C.在标准状况下,22.4LSO3所含的氧原子数目为3NA
D.100mL1mol/LAlCl3溶液中所含Al3+的数目为0.1NA
4.企鹅酮因其结构简式像企鹅而得名,结构简式如下,下列关于企鹅酮的说法正确的是( )
A.不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.存在含苯环的同分异构体
C.分子中所有碳原子共平面 D.该分子的一氯代物有4种
5.根据下列实验操作,预测的实验现象和实验结论或解释均正确的是( )
实验操作
预测实验现象
实验结论或解释
A
相同温度下,同时向①酸性溶液和②酸性溶液中分别加入溶液
②中溶液先褪色
该实验条件下,浓度越大,反应速率越快
B
向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水
产生淡蓝色火焰,煤炭燃烧更旺
加少量水后,可使煤炭燃烧放出更多的热量
C
白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,一段时间后滴入几滴溶液
无明显现象
该过程未发生原电池反应
D
分别测定室温下等物质的量浓度的与溶液的pH
后者较大
证明非金属性:S>C
A.A B.B C.C D.D
6.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,的原子核只有1个质子;元素、、原子序数依次增大,且均位于的下一周期;元素的原子比原子多8个电子。下列说法错误的是( )
A.是一种强酸 B.非金属性:
C.原子半径: D.中,的化合价为+2价
7.已知298K时,Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7;p(Ni)=-lgc(Ni2+),p(B)=-lgc(S2-)或-lgc(CO)。在含物质的量浓度相同的Na2S和Na2CO3的混合溶液中滴加Ni(NO3)2溶液产生两种沉淀,溶液中阳离子、阴离子浓度关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度
B.向d点对应的溶液中加入对应阴离子的钠盐,d点向b点移动
C.对于曲线Ⅰ,在b点加热,b点向c点移动
D.P为3.5且对应的阴离子是CO
二、综合题
8.宝鸡被称为中国的钛谷,金属钛(Ti)因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀、高强度、低密度、钛合金与人体具有很好的“相容性”,而被广泛用作高新科技材料,被誉为“未来金属”。以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁)为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品甲的工业生产流程如图所示。已知:钛酸亚铁和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成。
请回答下列问题:
(1)金属、金属材料的性质在很大程度上决定了它们的用途,下列关于钛及其合金的说法正确的是____。
A.制造人造骨骼 B.用作保险丝
C.用作航空航天材料 D.钛可以与金属钠熔合形成合金
(2)钛酸亚铁(用R表示)与碳在高温下反应的化学方程式为:2R+C2Fe+2TiO2+CO2↑,钛酸亚铁的化学式为
(3)上述生产流程中加入铁屑的目的是 ,此时溶液I中含有Fe2+、TiO和少量Mg2+等阳离子,常温下,其对应氢氧化物的Ksp如表所示。
氢氧化物
Fe(OH)2
TiO(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
8.0×10-16
1.0×10-29
1.8×10-11
①常温下,若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.18 mol/L,当溶液的pH值等于 时,Mg(OH)2开始沉淀。
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释,立即析出大量白色沉淀,该反应的离子方程式为
③溶液经过冷却、结晶、过滤,得到副产物甲的化学式是 ,过滤需要的玻璃仪器有 。
(4)Mg还原TiCl4过程必须在1070 K的温度下进行,你认为还应该控制的反应条件是
9.抗击“疫情”期间,过氧乙酸是常用的消毒剂之一,实验室拟合成过氧乙酸并测定其含量。
(1)浓缩H2O2
在图示装置(加热装置已省略)中,由分液漏斗向冷凝管1中滴加30%H2O2溶液,最终得到质量分数约68%的H2O2溶液。
①冷凝管1、冷凝管2中进水接口依次为、 (填字母)。
②加热温度不宜超过60℃的原因是 。
(2)合成过氧乙酸
向带有搅拌装置及温度计的500mL三口烧瓶中先加入16g冰醋酸,在搅拌下滴加90g68%H2O2溶液,最后加入4.1mL浓硫酸,搅拌5h,静置20h。(已知CH3COOH+H2O2=+H2O)
①用浓缩的68%H2O2溶液代替常见的30%H2O2溶液的目的是 。
②充分搅拌的目的是 。
(3)过氧乙酸含量的测定
步骤a:称取5.0g过氧乙酸试样(液体),配制成100mL溶液A。
步骤b:在碘量瓶中加入5.0mL溶液、3滴溶液、5.0mL溶液A,摇匀,用0.01mol/L的溶液滴定至溶液呈微红色。
步骤c:向滴定后的溶液中再加1.0gKI(),摇匀,置于暗处5min,用蒸馏水冲洗瓶盖及四周,加钼酸铵催化剂20mL,摇匀,用淀粉溶液作指示剂,用0.05mol/L的标准溶液滴定至蓝色刚好褪去()。重复步骤b,步骤c三次,测得平均消耗标准溶液的体积为20.00mL。
①步骤a中配制溶液A时,需要用到的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒和量筒外,还需要 。
②设计步骤b的目的是 。
③过氧乙酸的质量分数为 %。
10.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2),N2O4与偏二甲肼燃烧产物只有CO2(g)、H2O(g)、N2(g),并放出大量热。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1
②2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH2
③H2O(g)=H2O(l) ΔH3
请写出上述反应的热化学方程式: 。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g) (快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5 (k为速率常数)。
下列表述正确的是____。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大
D.IO为反应的催化剂
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g) ΔH=–746.8kJ·mol-1。实验测得:v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,达平衡时总压为起始时的0.9倍,则k正/k逆= 。(保留小数点后两位)
(4)实验室用NaOH溶液处理NOx,已知Ksp(AgNO2)=2×10-8,某吸收液中溶质只含NaNO2,溶液中c()=1.0×10-4mol·L-1,取该溶液5mL,加1滴0.1mol·L-1的AgNO3溶液混合均匀(20滴约为1mL),估算 (填“能”或“不能”)产生AgNO2沉淀。当完全沉淀时,c(Ag+)=
(5)一种以液态肼(N2H4)为燃料,氧气为氧化剂,某固体氧化物为电解质的新型燃料电池。该固体氧化物电解质的工作温度高达700~900℃时,O2-可在该固体氧化物电解质中自由移动,反应生成物均为无毒无害的物质。请写出负极电极反应式: 。
11.磷酸氯喹在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的感染。磷酸氯喹的结构如图所示,据此回答下列问题。
(1)基态P原子中,电子占据的最高能级符号为 ,基态N原子核外有 种运动状态不同的电子。
(2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序为 ;第一电离能χ(P) χ(Cl)(填“>”或“<”)。
(3)磷酸氯喹中N原子的杂化方式为 ,NH3是一种极易溶于水的气体,其沸点比AsH3的沸点高,其原因是 。
(4)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料,晶体类型与晶体碳化硅类似,熔点如表所示,
GaN
GaP
GaAs
熔点/℃
1700
1480
1238
①GaN、GaP、GaAs的熔点变化原因是 。
②砷化镓晶体中含有的化学键类型为 (填选项字母)。
A.离子键 B.配位键 C.σ键 D.π键 E.极性键 F.非极性键
③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置。称作原子分数坐标。如图为沿y轴投影的磷化镓晶胞中所有原子的分布图。若原子1的原子分数坐标为(0.25,0.25,0.75),则原子2的原子分数坐标为 ;若磷化镓的晶体密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中Ga和P原子的最近距离为 pm(用代数式表示)。
12.乙酸香兰酯是一种食用香精,常用于调配奶油、冰淇淋。如图是用一种苯的同系物A为原料合成乙酸香兰酯的流程。
回答下列问题。
(1)A的分子式为C7H8,其化学名称为 ,F中的含氧官能团是 。
(2)D的结构简式为 。
(3)写出由G合成乙酸香兰酯的化学方程式 ;该反应的类型是 。
(4)H是G的同分异构体,具备以下条件,则满足条件的H有 种;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为2:2:2:1:1的结构简式为 (不考虑立体异构)。
①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;
②遇到FeCl3溶液会显紫色;
③能发生水解反应。
(5)请参照上述合成路线,以苯和CH3COCl为原料,设计制备的合成路线,其他所需试剂任选 。
答案
1.【答案】D
【解析】【解答】A.将青铜器放在银质托盘上,青铜器容易生成铜绿,A不符合题意;
B.Cu2O 在稀硫酸中发生歧化反应:Cu2O + H2SO4 = Cu + CuSO4 + H2O,CuO在稀硫酸中发生反应,化合价无变化,故原理不同,B不符合题意;
C.铜青是碱式碳酸铜,和青铜不是一种物质,C不符合题意;
D.湿法炼铜利用单质铁置换出铜,故胆矾可用作原料,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】湿法炼铜:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
2.【答案】C
【解析】【解答】A.氯气与水反应生成HCl和HClO,HClO是弱酸,不拆,反应的离子方程式为,A不符合题意;
B.碳酸的酸性强于次氯酸,漂白粉的漂白原理是次氯酸钙、二氧化碳、水反应生成具有漂白性的HClO和碳酸钙沉淀,反应的离子方程式为↓,B不符合题意;
C.碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,少量CO2通入饱和Na2CO3溶液会产生碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为,C符合题意;
D.FeCl3可作过氧化氢分解的催化剂,向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液,发生↑,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】离子方程式中可拆的:强酸、强碱和可溶性盐。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.1L0.1mol/LHNO3溶液中含有0.1mol HNO3,HNO3中含0.3mol氧原子,溶剂水也含氧原子,故含有的氧原子数目大于0.3NA,A不符合题意;
B.Na与氧气反应无论生成Na2O还是Na2O2,均由0价升高为+1价,故1molNa与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去1mol电子,即失去NA个电子,B符合题意;
C.在标准状况下,SO3不是气体,无法计算,C不符合题意;
D.100mL1mol/LAlCl3溶液中含0.1mol AlCl3,但Al3+会水解,Al3+数目小于0.1NA,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】22.4L/mol适用条件:①标准状况,②气体。
4.【答案】B
【解析】【解答】A.该物质分子中含有不饱和的碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,因此能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,A不符合题意;
B.该物质分子式是C10H14O,其芳香族化合物可能为 等,故该物质存在含苯环的同分异构体,B符合题意;
C.该物质分子中含有饱和C原子,该饱和C原子与4个C原子相连,具有甲烷的四面体结构,因此分子中所有碳原子不可能共平面,C不符合题意;
D.该物质分子中含有3种不同的H原子,因此它们被Cl原子取代产生的一氯代物有3种,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】使酸性高锰酸钾溶液褪色的有机物有:
(1)不饱和烃;比如,含有碳碳双键或者碳碳三键的烃类.
(2)苯的同系物;甲苯,二甲苯,乙苯等.
(3)部分醇类有机物;比如,丙烯醇.
(4)含醛基的有机物:醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.相同温度下,同时向①4mL0.1mol·L-1KMnO4酸性溶液和②4mL0.2mol·L-1KMnO4酸性溶液中,分别加入4mL1mol·L-1H2C2O4溶液,根据影响化学反应速率的因素,增大反应物的浓度,化学反应速率加快,所以②中溶液先褪色,故A符合题意;
B.向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水,发生了C+H2OCO+H2,产物均为可燃性气体,燃烧时产生淡蓝色火焰,根据盖斯定律煤炭放出的热量不会改变,故B不符合题意;
C.白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中,形成原电池后,锌作负极,锌被腐蚀,所以一段时间后滴入几滴溶液检验不到亚铁离子,无明显现象,故C不符合题意;
D.最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,Na2SO3的S不是最高价,则室温下等物质的量浓度的Na2SO3与Na2CO3溶液的pH后者较大,不能证明非金属性S>C,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.反应物的浓度越大,化学反应速率越快;
B.向煤炉中灼热的煤炭上洒少量水,会生成CO和H2,所以放热更多;
C.发生吸氧腐蚀;
D.最高价含氧酸的酸性越强,非金属性越强。
6.【答案】C
【解析】【解答】A.氯元素非金属性较强,其最高价氧化物的水化物HClO4是一种强酸,故A不符合题意;
B.同一周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以非金属性:F>O>C,故B不符合题意;
C.同一周期从左到右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,电子层越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C符合题意;
D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】X原子核只有1个质子,推出X为H,元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均在H原子的下一周期,即Y、Z、W元素位于第二周期,根据该分子结构,W只形成一个共价键,因此W为F,Z形成2个共价键,即Z为O,Y形成4个共价键,推出Y为C,元素E的原子比W原子多8个电子,说明E和W位于同一主族,即E为Cl,据此分析;
7.【答案】C
【解析】【解答】A.常温下Ksp(NiS)=1.0×10-21,Ksp(NiCO3)=1.0×10-7,Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),NiS和NiCO3属于同种类型,则常温下NiCO3的溶解度大于NiS的溶解度,A项不符合题意;
B.Ksp(NiS)<Ksp(NiCO3),则曲线Ⅰ代表NiS,曲线Ⅱ代表NiCO3,在d点溶液中存在溶解平衡NiS(s)Ni2+(aq)+S2-(aq),加入Na2S,S2-(aq)浓度增大,平衡逆向移动,Ni2+(aq)浓度减小,d点向b点移动,B项不符合题意;
C.对曲线Ⅰ在b点加热,NiS的溶解度增大,S2-(aq)和Ni2+(aq)浓度浓度增大,b点向a点方向移动,C项符合题意;
D.曲线Ⅱ代表NiCO3,a点c(Ni2+)=c(CO),Ksp(NiCO3)=c(Ni2+)×c(CO)=1.0×10-7,c(Ni2+)=c(CO)=10-3.5,p(Ni)=p(B)=3.5,且对应的阴离子为CO,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】p(Ni)=-lgc(Ni2+),p(B)=-lgc(S2-)或-lgc(CO32-),故p(Ni)的值越大,则c(Ni2+)越小,p(B)越大,则对应的离子浓度越小。因为Ksp(NiS)=1.0×10-21
(2)FeTiO3
(3)防止Fe2+被氧化;9;TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓+2H+;FeSO4∙7H2O;烧杯、玻璃棒、漏斗
(4)隔绝空气
【解析】【解答】钛铁矿用浓硫酸溶解,反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,向所得溶液中加入大量水稀释后加入过量铁粉还原铁离子,过滤得到滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到溶液中含有Fe2+、TiO2+和少量Mg2+等阳离子,冷却结晶得到副产品主要为FeSO4,滤液中加入水加热过滤得到H2TiO3,H2TiO3加热灼烧得到TiO2,加入氯气、过量碳高温加热反应生成TiCl4和CO,TiCl4和金属Mg高温加热反应得到MgCl2和金属Ti,以此来解答。
(1)A.钛合金与人体具有很好的“相容性”,因此利用用来制造人造骨骼,A正确;
B.保险丝要求熔点比较低,而钛合金的熔点比较高,因此不适合用作保险丝,B不正确;
C.钛合金具有熔点高、密度小、抗腐蚀能力比较强等优点,因此可用作火箭、航空航天材料,C正确;
D.钛的熔点比Na的沸点高,因此金属钛不可以与金属钠熔合形成合金,D不正确;
故答案为:AC;
(2)根据反应前后各种元素的原子数目相等,可知钛酸亚铁的化学式为FeTiO3;
(3)上述生产流程中加入铁屑的目的是防止Fe2+被氧化,使氧化产生的Fe3+还原为Fe2+;
①常温下,若所得溶液中Mg2+的物质的量浓度为0.18 mol/L,当从溶液中析出Mg(OH)2沉淀时,溶液中c(OH-)=,则c(H+)==10-9 mol/L,故溶液的pH值等于9;
②若将含有Fe2+、TiO2+和Mg2+的溶液加水稀释,由于TiO(OH)2的溶度积常数比较小,立即析出大量TiO(OH)2白色沉淀,该反应的离子方程式为TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓+2H+;
③根据流程图可知:溶液经过冷却、结晶、过滤,得到副产物甲的化学式是FeSO4∙7H2O;
过滤需要的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;
(4)Mg还原TiCl4过程必须在1070 K的温度下进行,由于Mg是活泼金属,燥加热时会与空气中的O2反应产生MgO,因此还应该控制的反应条件是隔绝空气。
【分析】钛铁矿和浓硫酸混合,钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是TiOSO4,反应中无气体生成,浓硫酸具有强氧化性,+2价Fe具有还原性,则+2价Fe被浓硫酸氧化生成Fe3+,然后向混合物中加入水、铁屑,发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,沉降过滤,滤液I中溶质为TiOSO4和FeSO4,将滤液冷却结晶得到副产品甲和溶液II,根据流程图中溶液II中含有TiOSO4,则副产品甲为绿矾FeSO4•7H2O,先将溶液II中加入水并加热,TiO2+水解生成H2TiO3,然后过滤回收硫酸,同时得到H2TiO3,煅烧H2TiO3,H2TiO3分解生成TiO2和水,乙能和氯气、C在高温下发生氧化还原反应生成TiCl4,则乙是TiO2,在高温条件下,用Mg和四氯化钛发生置换反应生成Ti。
9.【答案】(1)bd;温度超过60℃,H2O2会分解
(2)增大过氧化氢浓度有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动;能使反应物充分接触,从而加快反应速率和提高原料利用率
(3)100mL容量瓶;除去其中的H2O2;15.2
【解析】【解答】通过反应:,合成过氧乙酸,将30%溶液浓缩得到质量分数约68%的溶液,可增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动,浓硫酸在该反应中作催化剂和吸水剂,可提高反应速率,促进平衡向生成过氧乙酸的方向移动,最后通过氧化还原滴定测定制得的过氧乙酸的含量。
(1)①为了充分冷凝溶液,冷凝水下进上出,则冷凝管1、冷凝管2中进水接口分别为b、d;②升温会加快H2O2分解速率,故加热温度不宜超过60℃的原因是温度超过60℃,H2O2会分解;
(2)①该反应为可逆反应,增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动,用68%的H2O2溶液代替30%的H2O2溶液,可增大过氧化氢的浓度,有利于平衡向生成过氧乙酸的方向移动;②充分搅拌,能使反应物充分接触,从而加快反应速率和提高原料利用率;
(3)①配制100mL过氧乙酸溶液,配制步骤为:计算、称量(量取)、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等,称量时用到仪器是天平,溶解时用到烧杯、玻璃棒、量筒,转移溶液时用到烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶,定容时还需胶头滴管,需要用到的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒和量筒外,还需要100mL容量瓶;
②过氧化氢在酸性条件下可以氧化碘离子,为了避免此反应的发生,设计步骤b的目的是除去其中的H2O2;
③由得:,。
【分析】配置溶液时,所选择的容量瓶一定要带上规格,否则不对。
10.【答案】(1)ΔH1-2ΔH2-4ΔH3
(2)B;C
(3)小于;0.49
(4)能;2×10−3mol/L
(5)N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O
【解析】【解答】(1)①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1,②2O2(g)+N2(g)=N2O4(l) ΔH2,③H2O(g)=H2O(l) ΔH3,根据盖斯定律分析,有①-②×2-③×4得热化学方程式为:2N2O4 (l)+C2H8N2(l)=2CO2(g)+4H2O(g)+3N2(g) ΔH=ΔH1-2ΔH2-4ΔH3;
(2)A. N2O分解反应中,k值为常数,与碘蒸气浓度大小无关,不正确;B. 第二步反应速率最慢,对总反应速率起决定作用,正确;C. 第二步反应速率比第三步慢,说明活化能比第三步大,正确;D. IO为反应的中间产物,不是催化剂,不正确。
故答案为:BC。
(3)①达到平衡后,仅升高温度,该反应为放热反应,升温,平衡逆向移动,则k正增大的倍数小于k逆增大的倍数。
②若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,达平衡时总压为起始时的0.9倍,
有 ,解x=0.1mol/L,则平衡常数为,因为平衡时正逆反应速率相等,则v正= v逆,k正·c2(NO)·c2(CO)= k逆·c(N2)·c2(CO2),则k正/k逆==平衡常数 =0.49。
(4)某吸收液中溶质只含NaNO2,溶液中c()=1.0×10-4mol·L-1,取该溶液5mL,加1滴0.1mol·L-1的AgNO3溶液混合均匀(20滴约为1mL),Qc=> Ksp(AgNO2)=2×10-8,能产生AgNO2沉淀。当完全沉淀时,即c()<1.0×10-5mol·L-1,则c(Ag+)=mol/L 。
(5)氧气在正极反应,液态肼在负极反应,根据图示,负极电极反应式为N2H4+2O2--4e-=N2↑+2H2O。
【分析】基元反应活化能越大,反应速率越慢,活化能越小,化学反应速率越快,一个化学反应的化学反应速率取决于速率最慢的基元反应。
11.【答案】(1)3p;7
(2)O>N>C;>
(3)sp2、sp3;NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多,故NH3易形成分子间氢键,从而使其沸点升高;也容易与H2O形成分子间氢键,使其在水中溶解度增大
(4)结构相似的前提下,原子晶体的熔沸点与成键原子的半径呈反比,原子半径大小为N;BCE;(,,);××1010
【解析】【解答】(1)基态P原子价电子排布式为3s23p3,则电子占据最高能级符号为3p;基态N原子核外共有7个电子,运动状态都不同,故共有7种;
(2)同周期元素随核电荷数增大,非金属性增强,电负性增强,所以电负性:O>N>C;同周期元素随核电荷数增大,半径减小,第一电离能增大,但P的价电子排布为半满稳定状态,第一电离能偏大,故第一电离能:χ(P)>χ(Cl);
(3)环上N原子形成2个σ键,另外2个N原子均形成3个σ键,N原子均有1对孤对电子,N原子杂化类型分别为sp2、sp3;NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多,故NH3易形成分子间氢键,从而使其沸点升高;也容易与H2O形成分子间氢键,使其在水中溶解度增大,故答案为:sp2、sp3;NH3中N的电负性比AsH3中As的大得多,故NH3易形成分子间氢键,从而使其沸点升高;也容易与H2O形成分子间氢键,使其在水中溶解度增大;
(4)①GaN、GaP、GaAs都属于共价晶体,N、P、As属于同主族元素,自上而下原子半径增大,结构相似的前提下,共价晶体的熔沸点与成键原子的半径呈反比,原子半径大小为N,因此GaN的熔点最高,GaAs的熔点最低;
②As原子与Ga原子之间形成共价键,该共价键属于σ键、极性键。由晶胞结构可知,Ga原子与4个As原子形成4条键,As原子与4个Ga原子也形成4条键,而Ga原子价电子为3,As原子价电子为5,可知As原子提供1对孤电子对给Ga原子形成配位键,
故答案为:BCE,故答案为:BCE;
③原子1的原子分数坐标为(0.25,0.25,0.75),根据投影图可知晶胞在三维坐标的位置如图,可知原子1、原子2的x参数相同,在y轴、z轴方向的参数之和为1,故其y参数为0.75,z参数为0.25,故原子2的坐标参数为(,,),晶胞中P原子数为4,Ga原子数为8×+6×=4,晶胞的质量m=4×g,设晶胞边长为a pm,则4×g=ρg•cm-3×(a×10-10 cm)3,解得a=×1010,P原子与周围最近的4个Ga原子形成正四面体,晶胞顶点Ga原子与四面体中心P原子连线处于晶胞体对角线上,且二者距离等于体对角线长度的,而体对角线长度等于晶胞棱长的倍,所以晶胞中Ga和P原子的最近距离为,故晶胞棱长为××1010。
【分析】一般,同主族元素,最外层电子数相同,随着核电荷数的增大,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,失电子能力逐渐增强,第一电离能逐渐减小。同一周期主族元素,有相同的电子层数,随着核电荷数的增大,最外层电子数增加,原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,第一电离能呈增大趋势。但当原子核外电子排布在能量相等的轨道上形成全空、半充满和全满结构时,原子能量较低,该元素具有较大的第一电离能。
12.【答案】(1)甲苯;酯基、醚键
(2)
(3)+CH3COCl+HC;取代反应
(4)9;
(5)
【解析】【解答】(1) 苯的同系物A的分子式为C7H8,则A名称为:甲苯;F为,含氧官能团为:醛基、醚键;
(2)根据分析,D的结构简式为:;
(3) 与CH3COCl发生取代反应生成产物,化学方程式为:+CH3COCl+HCl;该反应的类型为:取代反应;
(4)H是G的同分异构体,能发生水解则含有-COOR酯基,遇到FeCl3溶液会显紫色,则有酚羟基,本位苯环上有两个取代基,则苯环上可能的取代基为-OH和-OOCCH3、-OH和-CH2OOCH、-OH和-COOCH3,3种组合,每种组合有邻间对3中,故共有9中同分异构体;其中核磁共振氢谱共有五组峰,峰面积比为2:2:2:1:1的一种化合物的结构简式为:;
(5)以苯和CH3COCl为原料合成,苯先取代生成氯苯,在水解酸化生成苯酚,最后与CH3COCl发生取代反应生成,合成路线为:。
【分析】苯的同系物A的分子式为C7H8,则A为甲苯,甲苯上的甲基被氧化,生成B苯甲醛,苯甲醛与氯气发生取代反应生成C,在碱性条件下水解后再酸化生成D,在碱性条件下发生取代反应生成E,再与氯气发生取代反应生成F,在碱性条件下水解后再酸化生成G,与CH3COCl发生取代反应生成产物。
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