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湖北省十堰市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
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这是一份湖北省十堰市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题，共30页。试卷主要包含了己二酸在化工生产中有重要作用，某液态卤代烃RX的密度为等内容，欢迎下载使用。
湖北省十堰市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
56．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）某含C、H、O三种元素的未知物A，现对A进行分析探究。
（1）经燃烧分析实验测定，该未知物中碳的质量分数为41.38%，氢的质量分数为3.45%，则A的实验式为___________。
（2）利用质谱法测定A的相对分子质量，其质谱图如下，则A的分子式为___________。
（3）A的红外光谱图如下，分析该图得出A中含2种官能团，官能团的名称是______、______。
（4）A的核磁共振氢谱图如下，综合分析A的结构简式为___________。
57．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）Q、X、Y、Z、W五种元素的原子序数依次增大.Y、Z、W的核外电子数成等差数列。已知①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；②Y、Z同主族，Y原子的价电子排布图为。
请回答下列问题：
（1）基态Z原子的电子排布式为____________。
（2）以上五种元素中有一种元素不在周期表的p区、该元素的名称为____________。
（3）Q、X、Y三种元素的第一电离能按由大到小的顺序是____________（填元素符号，下同），电负性由大到小的顺序为____________。
58．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）世界上最早发现并使用锌的是中国，明朝末年《天工开物》一书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题
（1）硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中，[Zn(NH3)4]2+的名称是____________。
②中,中心原子的轨道杂化类型为____________。
③NH3极易溶于水，除了因为它们都是极性分子外还因为____________。
（2）Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2-的空间构型为____________。
（3）氧化锌的结构有多种，其中一种立方闪锌矿的结构如图所示，若该晶胞的边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值则立方闪锌矿晶体的密度为____________g•cm-3。
59．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）磷酸氯喹是一种抗疟疾的药物，已在临床上使用多年。同时临床上还发现它对新冠肺炎有一定疗效，且未发现和药物有关的严重不良反应。 是合成磷酸氯喹的中间体，可由苯在一定条件下合成，具合成路线如下：
已知：+NaOH +H2O
回答下列问题
（1）E中含氧官能团的名称为____________。
（2）A B,C D的反应类型分别为____________，____________。
（3）E F反应分两步进行，先与氢氧化钠反应，再酸化。写请出E与氢氧化钠反应的化学方程式：____________。
（4）由D转化成E的过程中需要使用丙二酸二乙酯，其分子式为C7H12O4。M与丙二酸二乙酯互为同分异构体．写出符合下列条件的M的结构简式：____________。
①分子中含有甲基
②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L
③核磁共振氢谱显示只有3组峰，且峰面积之比为9:2:l
60．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）己二酸在化工生产中有重要作用。某兴趣小组用50%的硝酸作氧化剂．钒酸铵作催化剂，氧化环己醇制备己二酸，其反应原理为3 +8HNO33HOOC(CH2)4COOH+8NO↑+7H2O，实验装置如图所示。
实验步骤：在装有回流冷凝管、温度计的50mL三颈烧瓶中，加入50%HNO3溶液（含0.12molHNO3)及少量钒酸铵(0.01g)，缓慢滴加5~6滴环己醇．有红棕色气体二氧化氮产生，将剩余的环己醇滴加完毕，总量为2mL(约0.02mol)。在温度为80~90℃时，反应至无红棕色气体逸出。将反应液倒入50mL的烧杯中，冷却后。析出已二酸。减压过滤，用15mL冷水洗涤，干燥后得到粗产品mg。
回答以下问题．
（1）仪器A的名称为____________，仪器B中所盛装的试剂为____________。
（2）实验过程中，最适宜的加热方法为____________；该加热方法的优点是____________。
（3）本实验中称量钒酸铵的仪器应选用____________（填“托盘天平”或“电子天平”)。
（4）减压过滤后的晶体用冷水洗涤，简述洗涤的操作过程：____________。
（5）为测定粗产品中己二酸的含量，将得到的粗产品配成溶液，并用0.100mol•L-1的NaOH标准溶液进行滴定，下列操作可能使实际消耗NaOH标准溶液的体积偏大的是____________（填标号）。
A使用甲基橙作指示剂
B．滴定前俯视读数，滴定后仰视读数
C．实验用的碱滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗
61．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和，并探究其性质。
回答下列问题：
(1)的作用是___________。
(2)中发生反应的化学方程式是___________。
(3)中生成的离子方程式是___________。
(4)的作用是___________。
(5)取少量和溶液分别置于①号和②号试管中，滴加溶液。①号试管溶液颜色不变；②号试管溶液变为棕色，加入苯，振荡，静置后___________(填“上层”或“下层”)溶液显紫色。可知该条件下的氧化能力___________(填“大于”或“小于”)的氧化能力。
(6)反应结束后，取两等份中溶液，第一份加入足量的溶液，充分反应后，加入萃取；第二份加入足量的硫酸酸化的溶液，充分反应后加入萃取。实验测得第一份与第二份得到的的物质的量之比为。则第二份生成多的原因是___________；原反应后的溶液中含氯的离子的物质的量浓度之比___________(不考虑离子的水解)。
62．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）某液态卤代烃RX(R是烷烃基，X是某种卤素原子)的密度为。为了测定RX的相对分子质量，实验步骤如下：
Ⅰ.准确量取10.90mL RX，放入试管中；
Ⅱ.在试管中加入过量NaOH稀溶液，并放入些沸石，塞上带有长导管的塞子，如图所示，加热，发生反应；
Ⅲ.反应完成后，冷却溶液，加入足量的稀酸化，再滴加溶液得到浅黄色沉淀；
Ⅳ.沉淀经过滤、洗涤、干燥后称重，得到27.26g固体。
回答下列问题：
已知：不考虑实验过程中造成的质量损失。
(1)步骤Ⅳ中，过滤时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______，其中玻璃棒的作用是_______。
(2)步骤Ⅱ中，发生有机反应的反应类型为_______；若实验进行过程中，发现未加入沸石，则应采取的措施是_______。
(3)步骤Ⅲ中，加入稀的作用是_______。
(4)依据上述实验步骤所提供的实验数据，RX的结构简式为_______。
(5)试管中发生反应的化学方程式为_______。
(6)若步骤Ⅲ中加入稀的量不足，则测得卤代烃的相对分子质量将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
五、原理综合题
63．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。
（1）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH。若：NN键、H—H键和N—H键的键能值分别记作a、b和c(单位,kJ•mol-1)，则上述反应的ΔH=____________(用含(a、b、c的代数式表示）kJ•mol-1。
（2）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。某温度下，用等质量不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解生成氢气的初始速率（单位mmol•min-1)与催化剂的对应关系如表所示。
催化剂
Ru
Rh
Ni
Pt
Pd
Fe
初始速率
7.9
4.0
3.0
2.2
1.8
0.5
①在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应的活化能最大的是____________（填写催化剂的化学式）。
②温度为T时．在恒容的密闭容器中加入2molNH3此时压强为p0用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气的转化率为50%.，则该温度下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数Kp=____________。（用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压p分＝气体总压P总×体积分数）
（3）关于合成氨工艺的理解，下列说法不正确的是____________（填字母）。
A．合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，主要是为了节约能源
B．使用初始反应速率更快的催化剂Ru.，不能提高平衡时NH3的产率
C．合成氨工业采用的压强为10MPa~30MPa,是因为常压下N2和H2的转化率不高
（4）电化学法合成氨：利用低温固体质子导体作电解质，用Pt—C3N4作阴极，催化电解H2(g)和N2(g)合成NH3原理示意如图所示。
①Pt—C3N4，电极上产生NH3的电极反应式为____________。
②实验研究表明，当外加电压超过一定值后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，分析其可能原因：____________。
64．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）随着低碳钢等洁净钢技术的发展，Al2O3-C耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题：
(1)区分Al2O3-C耐火材料和钢的简易方法是___________。
(2)在埋炭实验条件下，不同碳素材料的Al2O3-C耐火材料与铁液之间的可能反应如下：
①2Al2O3(s)4Al(s)+3O2(g) △H1= +3351.4 kJ·mol - 1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -393.5 kJ·mol - 1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H3=+172.5 kJ·mol - 1
④3C(s)+Al2O3(s)2Al(s)+3CO(g) △H4
则△H4=___________ kJ·mol- 1。
(3)直接碳热还原氧化铝法除需要高温外，系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起，难以分离。实际生产中，至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法，其反应过程如下：
⑤Al2O3(s) +3C(s)+ AlCl3(g)3AlCl(g)+ 3CO(g) △H5
⑥3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) △H6
反应⑤、反应⑥中吉布斯自由能(△G)与温度(T)的变化关系如图1所示，由此判断反应⑤对应图中的曲线___________(填“I”或“II”)，试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性：___________。
(4)在埋炭情况下，碳过剩时，碳的氧化反应主要考虑：C(s)+CO2(g)2CO(g)。在实验室研究该反应，一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为p总)中加入足量的碳和2 mol CO2(g)，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650℃反应达到平衡时，容器体积为10 L，则平衡时c(CO)=___________。
②T℃时，若向平衡体系中再充入一定量n(CO)：n(CO2)=2：3的混合气体，则平衡___________(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
③800℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________ [用含p总的代数式表示，气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。
(5)CO可作某熔融盐电池的燃料，电解质为Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物，空气与CO2的混合气为助燃气，电池在650℃下工作时，负极的电极反应式为___________。
六、结构与性质
65．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）镧()、硼、钴及铟等形成的晶体用途非常广泛。回答下列问题：
(1)镧在元素周期表中位于区，区元素共有___________种。
(2)下列是原子在不同状态下的电子排布图，其中能量最低和最高的分别为___________、___________。(填标号)
(3)钴位于元素周期表第___________周期___________族。
(4)由与形成的化合物其晶胞结构如图(a)所示，由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，该化合物的化学式为___________。
(5)由、及形成的合金的晶胞如图(b)所示，该晶胞中有___________个原子(均位于面上)，晶胞为长方体，底边边长均为，高为，则该合金的密度为___________(填表达式)。
66．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）氮化铬常用于薄膜涂层，是一种良好的耐磨材料，同时在超级电容器领域有良好的应用前景。工业上以铬铁矿()为原料，经过一系列反应，制备氮化铬和铬单质的工艺流程如图：
(1)基态铬原子核外有_______种能量不同的电子，其最外层电子的电子云轮廓图为_______。
(2)M是短周期金属元素，M的部分电离能数据如表所示：
I1
I2
I3
I4
I5
电离能/(kJ/mol)
578
1817
2745
11575
14830
则M是_______(填元素符号)。
(3)制备时，发生的主要反应为。
①分子中碳原子的杂化方式为_______，分子的空间结构是_______。
②溶于水得到配合物-------氯化二氯四水合铬(Ⅲ)｛｝，其中提供电子对形成配位键的原子是_______，中心离子配位数为_______。
③的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多，这是由于_______。
七、有机推断题
67．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID-19)有明显抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
已知：
①；
② 。
(1)J中官能团的名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)G→H的化学方程式为_______，反应类型为_______。
(4)芳香族化合物X与C互为同分异构体，符合下列条件的X的结构有_______种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为_______。
①分子中含有硝基且与苯环直接相连
②能与溶液发生反应
(5)写出以苯甲醇为原料制备的合成路线(无机试剂任选)_______。
68．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）有机物J是某种治疗高血压的药物的中间体，其合成路线如图所示。
已知：卤代烃与芳香族化合物在催化下可发生可逆反应：+R＇Cl+HCl。
回答下列问题：
(1)A的名称是_______；J中含氧官能团的名称是_______。
(2)G→H的反应类型为_______；C→D的反应中，生成的另一种有机物的结构简式为_______。
(3)1分子J与3分子完全加成后，得到的产物分子中手性碳的个数为_______。
(4)I的同分异构体中能与溶液反应的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)以J和为原料，制备某降压药Q的合成路线如下：
试剂X与一氯甲烷互为同系物，则X的结构简式为_______；写出生成K的化学方程式：_______。
八、工业流程题
69．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）甲烷在工业上有很多用途。回答下列问题：
Ⅰ.利用甲烷催化还原消除氮氧化物的污染：
ⅰ.；
ⅱ.；
ⅲ.。
其中：。
(1)_______(用含a、b的代数式表示)。
(2)在4L某恒容密闭容器中充入和，只发生反应ⅲ，的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
①曲线上m、n两点的正反应速率：_______(填“>”、“<”或“=”)。
②T1时，若反应进行到时达到平衡，此时测得混合气体的总压强为，则内，_______，反应平衡常数_______(用分压表示，分压=物质的量分数×总压)。
③下列说法正确的是_______(填标号)。
A．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡
B．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．降低温度，有利于提高的转化率，反应平衡常数也增大
D．加入合适的催化剂，的值增大
(3)甲烷-氧气燃料电池的工作原理如图所示(L、K均为惰性电极，气体已换算成标准状况)。
①电池工作时，K电极上发生_______(填“还原反应”或“氧化反应”)。
②L电极上的电极反应式为_______。
③每消耗，电路中转移电子的物质的量为_______mol。
参考答案：
1. 羧基 碳碳双键
【分析】(1)根据各元素的质量分数确定原子个数比，进而确定实验式；
(2)根据质谱图A的相对分子质量和实验式计算分子式；
(3)根据A的红外光谱图得出A中含官能团的种类；
(4)根据A的核磁共振氢谱图中氢原子种类和等效H个数比确定结构简式。
【详解】(1)根据已知碳的质量分数是41.38%，氢的质量分数是3.45%，则氧元素质量分数是1-41.38%-3.45%=55.17%，则该物质中碳、氢、氧原子个数之比=：：=3.45:3.45:3.45=1:1:1，由原子个数比可知该有机物的实验式为CHO，故答案：CHO；
(2)由质谱图可知A的相对分子质量为116，根据A的实验式为CHO，设A的分子式为CnHnOn，则12n+4n+16n=116，解得n=4，则A的分子式为C4H4O4，故答案为：C4H4O4；
(3)根据A的红外光谱图得出A中含2种官能团分别为：碳碳双键、羧基，故答案为：碳碳双键；羧基；
(4)根据A的核磁共振氢谱图可知有两种类型的氢原子，且等效H个数比为1：1，则A的结构简式为HOOC−CH=CH−COOH，故答案为：HOOC−CH=CH−COOH。
2. ls22s22p63s23p4 铬 N＞O＞C O＞N＞C
【分析】Q、X、Y、Z、W五种元素的原子序数依次增大，①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Q为C元素；②Y、Z同主族，Y原子的价电子排布图为 ，则Y为O元素，Z为S元素；X介于Q(C)、Y(O)之间，则X为N元素；W的原子序数大于Z(S)，Y(O)、Z(S)、W的核外电子数成等差数列，则W的原子序数为16+8=24，为Cr元素；据此解答。
【详解】由上述分析可知，Q为C元素，X为N元素，Y为O元素，Z为S元素，W为Cr元素；
（1）Z为S元素，原子序数为16，核外有16个电子，基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；答案为1s22s22p63s23p4。
（2）W为Cr元素，元素名称为铬，铬是24号元素，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于d区元素；答案为铬。
（3）Q为C元素，X为N元素，Y为O元素，三种元素位于第二周期，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低第一电离能高于同周期相邻元素，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；同周期元素从左至右，非金属性依次增强，即原子序数O＞N＞C，非金属性O＞N＞C，非金属性越强，其电负性越强，则电负性由大到小的顺序为O＞N＞C；答案为N＞O＞C，O＞N＞C。
3. 四氨合锌(II)离子 sp3 NH3与H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应 正四面体形 ×l021
【分析】根据配合物的命名原则进行命名；根据VSEPR理论判断中心原子的杂化方式；根据NH3与H2O之间形成氢键解释；根据杂化类型，判断空间构型；根据“均摊法”进行晶胞的有关计算；据此解答。
【详解】（1）①由内界配位离子的命名次序为配位体数(用中文一，二，三等注明)-配位体的名称(不同配位体间用中圆点“·”隔开)-“合”-中心离子名称-中心离子氧化数(加括号，用罗马数字注明)可知，[Zn(NH3)4]2+的名称是四氨合锌(II)离子；答案为四氨合锌(II)离子。
②中，价层电子对数=4+=4+0=4，S原子杂化方式为sp3杂化；答案为sp3杂化。
③NH3极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为NH3与 H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应；答案为NH3与 H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应。
（2）此[ZnCl4]2-配离子的中心原子采取sp3杂化，配位数为4，故空间构型为正四面体形；答案为正四面体形。
（3）由 可知，Zn原子位于顶点和面心上，晶胞中Zn原子数目=8×+6×=4，晶胞中O原子数目=4，故化学式为ZnO，晶胞的质量m=g，晶胞的体积V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3，晶体密度ρ===×1021 g•cm-3；答案为×1021。
4. 酯基、羟基 取代反应 还原反应 +2NaOH +C2H5OH+H2O
【分析】由题中所给信息和图示判断，A的结构简式为 ，B的结构简式为 ，C的结构简式为 ，D的结构简式为 ，E的结构简式为 ，F的结构简式为 ，G的结构简式为 ，H的结构简式为 ；据此解答。
【详解】（1）E的结构简式为 ，该结构中含氧官能团有羟基、酯基；答案为羟基、酯基。
（2）A的结构简式为 ，B的结构简式为 ，A B的化学方程式为+HO-NO2+H2O，反应类型为取代反应，C的结构简式为 ，D的结构简式为 ，C D的化学方程式为+3H2+2H2O，反应类型为还原反应；答案为取代反应，还原反应。
（3）E的结构简式为 ，F的结构简式为 ，E与氢氧化钠反应的化学方程式为+2NaOH +CH3CH2OH+H2O；答案为+2NaOH +CH3CH2OH+H2O。
（4）丙二酸二乙酯，其分子式为C7H12O4，M与丙二酸二乙酯互为同分异构体，M的结构中满足①分子中含有甲基；②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L，即产生CO2为2mol，可推知M中含有2个羧基；③核磁共振氢谱显示只有3组峰，且峰面积之比为9:2:l，可推知含3个等效的甲基，2个羧基的H等效，则满足条件的M的结构简式为 ；答案为 。
5. 恒压漏斗（或滴液漏斗） 氢氧化钠溶液（或其他合理答案） 水浴加热 受热均匀，便于控制反应温度 电子天平 加冷水至浸没固体，待液体自然流尽后，重复洗涤2~3次 C
【分析】由题中图示可知，三颈烧瓶中发生的反应为在钒酸铵做催化剂作用下，50%硝酸与环己醇在水浴加热的条件下发生氧化还原反应生成己二酸、一氧化氮和水，一氧化氮与装置中空气中的氧气反应生成二氧化氮，反应生成的一氧化氮和二氧化氮气体通入广口瓶中被水吸收，通过导气管通入空气，使一氧化氮转化为二氧化氮，反应后的气体通入烧杯中被氢氧化钠溶液完全吸收，防止污染环境，其中倒置的干燥管和漏斗起防止倒吸的作用；据此解答。
【详解】（1）由图可知，仪器A的名称为恒压分液漏斗或滴液漏斗，仪器B中所盛装的试剂为氢氧化钠溶液，目的是吸收一氧化氮和二氧化氮；答案为恒压分液漏斗或滴液漏斗，NaOH溶液。
（2）由题给反应条件为温度为80～90℃，反应温度低于水的沸点，应选择水浴加热，水浴加热的优点是受热均匀，便于控制反应温度；答案为水浴加热，受热均匀，便于控制反应温度。
（3）题中所需钒酸铵质量为0.01g，托盘天平只能称量最小0.1g的质量，因此不能选用托盘天平，应用电子天平称量，答案为电子天平。
（4）减压过滤后的晶体用冷水洗涤的操作过程为向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然流下，重复操作2～3次；答案为向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然流下，重复操作2～3次。
（5）A．己二酸为二元弱酸，与氢氧化钠溶液完全反应生成的己二酸钠溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂，若使用甲基橙作指示剂，会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏小，故A不符合题意；
B．滴定前俯视读数会使读数偏小，滴定后仰视读数会使读数偏大，读数对实际消耗体积无影响，只会影响计算体积，故B不符合题意；
C．实验用的碱式滴定管水洗后未润洗，会使氢氧化钠溶液的浓度减小，导致实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏大，故C符合题意；
答案为C。
6. 维持气压稳定，使浓盐酸顺利滴下 吸收多余的氯气 上层 小于 酸性条件下，体现出强氧化性，将氧化成碘单质
【分析】a中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，b为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，b中用饱和食盐水除氯化氢，装置c用来制取KClO3，装置d用来制取NaClO，装置e用来吸收多余的氯气，防止污染大气，以此解答该题。
【详解】(1)的作用是维持气压稳定，使浓盐酸顺利滴下。
(2)中浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应，生成二氯化锰、氯化钾、水、氯气，化学方程式是。
(3)加热下，氯气和氢氧化钾溶液反应生成氯化钾、氯酸钾、水，则中生成，离子方程式是。
(4)氯气能和碱石灰反应，则的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气。
(5)取少量和溶液分别置于①号和②号试管中，滴加溶液。①号试管溶液颜色不变，说明KClO3没有和KI溶液反应，②号试管溶液变为棕色，说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质，碘单质易溶解于苯等有机溶剂，故加入苯、振荡、静置后上层溶液显紫色。可知该条件下的氧化能力小于的氧化能力。
(6) 实验中碘化钾均被氧化生成碘单质，实验中唯一不同的是第一份中没有加硫酸，结合(5)可知，第一份中氯酸钾没有参加反应、次氯酸钠氧化碘化钾生成了碘单质，反应为： 、而第二份加入足量硫酸，则第二份中碘单质通过反应和 生成。故生成多的原因是：酸性条件下，体现出强氧化性，将氧化成碘单质；已知实验测得第一份与第二份得到的的物质的量之比为。第二份中被次氯酸钠氧化生成的碘单质与第一份的相同，则通过反应和 生成碘单质的物质的量之比为1:9。据此可知原反应后的溶液中物质的量浓度之比1:3 (不考虑离子的水解)。根据得失电子守恒可知：原反应后的溶液中，则原反应后的溶液中含氯的离子的物质的量浓度之比。
7. (1) 漏斗 引流
(2) 取代反应(或水解反应) 先停止加热并冷却至室温，然后补加沸石
(3)除去未反应完的NaOH或其他合理答案
(4)
(5)
(6)偏小
【分析】卤代烃在氢氧化钠水溶液在加热条件下会发生水解，据此分析解题。
（1）
步骤Ⅳ中，过滤时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；
（2）
步骤Ⅱ中，发生有机反应的反应类型为取代反应(或水解反应)，卤代烃在氢氧化钠水溶液在加热条件下会发生水解；若实验进行过程中，发现未加入沸石，则应采取的措施是：先停止加热并冷却至室温，然后补加沸石；
（3）
步骤Ⅲ中，为反应的氢氧化钠溶液会与硝酸银溶液反应，则加入稀的作用是除去未反应完的NaOH；
（4）
依据上述实验步骤所提供的实验数据，步骤Ⅲ中加入硝酸酸化再加入硝酸银得到浅黄色沉淀，则X为Br，Ⅳ的沉淀为AgBr，其相对分子质量为188，得到27.26g固体，Br的含量为：， 因为起初加入的卤代烃RX密度是，体积是10.90mL，则卤代烃总质量是
-×10.90mL=15.805g；因为X是 Br，故卤代烃RX的通式是CnH2n+1Br，因为Br的物质的量不变，因为C的相对分子质量是12，H的相对分子质量是1，所以溴代烷相对分子质量是12n+2n+1+80，故，n=2，RX的结构简式为；
（5）
RX的结构简式为，试管中发生反应的化学方程式为试管中发生反应的化学方程式为：；
（6）
若步骤Ⅲ中加入稀的量不足，所得固体还会混有Ag2O，使得固体质量增加，则测得卤代烃的相对分子质量将偏小；
8. 6c-a-3b Fe A N2+6e-+6H+=2NH3 超过一定电压以后,H+得电子变成H2
【分析】根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和计算ΔH；根据题中表格数据判断反应活化能最大，反应速率最慢；根据化学平衡“三段式”计算化学平衡常数Kp的值；根据化学平衡2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的本质特征判断选项正误；根据题中图示判断产生NH3的极为阴极，N2得电子发生还原反应写出电极反应；根据题中信息分析判断，当外加电压超过一定值后，H+会放电；据此解答。
【详解】（1）由2NH3(g)N2(g)+3H2(g)反应可知，ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，则ΔH=6c kJ•mol-1-a kJ•mol-1-3b kJ•mol-1=(6c-a-3b) kJ•mol-1；答案为(6c-a-3b)。
（2）①氨气分解反应活化能最大的是初始反应速率最慢的，由表中数据可知，Fe作催化剂时，氨气分解反应的活化能最大；答案为Fe。
②由2NH3(g)N2(g)+3H2(g)反应可知，2molNH3此时压强为p0用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气的转化率为50%，则 则n(平衡)=1mol+0.5mol+1.5mol=3mol，p0：p平衡=2：（1+0.5+1.5），则p平衡=，Kp===；答案为。
（3）A．反应为放热反应，采用较高温度(500℃左右)，平衡逆向进行，所以升温是为了增加反应速率，缩短达到平衡的时间，此时催化剂活性最大，和平衡移动无关，故A错误；
B．使用初始反应速率更快的催化剂Ru，不改变平衡，不能提高平衡时NH3的产率，故B正确；
C．该反应是气体分子数减小的反应，采用10 MPa～30 MPa比常压更有利于提高氮气和氢气的转化率，故C正确；
答案为A。
（4）①由题中图示可知，产生NH3的电极与电源的负极相连，为阴极，氮气得到电子，发生还原反应，与氢离子生成氨气，则电极方程式为N2+6e-+6H+═2NH3；答案为N2+6e-+6H+═2NH3。
②外加电压超过一定值以后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，其可能原因为外加电压超过一定值后，氢离子也易得到电子生成氢气，而且速率比氮气快；答案为超过一定电压以后，H+得电子变成H2，而且速率比氮气快。
9. 用磁铁，能被磁铁吸引的是钢，不能的是Al2O3-C耐火材料 +1344.2 I 反应⑤生成的AlCl为气体，容易从体系中分离，在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝，从而将金属铝生产出来 0.1 mol/L 向正反应方向 10.58p总 CO+-2e -=2CO2
【详解】(1)钢主要成分是铁，能够被磁铁吸引，而Al2O3、C不能被磁铁吸引，故区分Al2O3-C耐火材料和钢的简易方法是用磁铁。能被磁铁吸引的是钢，不能被磁铁吸引的是Al2O3-C耐火材料；
(2)已知：①2Al2O3(s)4Al(s)+3O2(g) △H1= +3351.4 kJ·mol - 1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -393.5 kJ·mol - 1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H3=+172.5 kJ·mol - 1
根据盖斯定律，将[(②+③)×3+①]×，整理可得3C(s)+Al2O3(s)2Al(s)+3CO(g) △H4=+1344.2 kJ/mol；
(3)反应⑤的正反应是气体体积增大的反应，△S＞0，体系的自由能△G=△H-T△S＜0反应能够自发进行。反应在高温下能够自发进行，说明在高温下△G＜0，故表示反应⑤的曲线是I；
(4)①在密闭容器中发生反应：C+CO2(g)2CO(g)，在反应开始时n(CO2)=2 mol，n(CO)=0 mol，假设反应过程中CO2改变的物质的量为x mol，则产生CO为2x mol，平衡时n(CO2)=(2-x) mol，n(CO)=2x mol，根据图象可知，解得x=0.5，此时容器容积为10 L，故平衡时CO的浓度c(CO)==0.1 mol/L；
②上述反应达到平衡时CO、CO2的体积分数相同，当再充入一定量n(CO)：n(CO2)=2：3的混合气体，由于CO2增加的更多，则化学平衡向正反应方向移动；
③根据图象可知在800℃反应达到平衡时CO体积分数是92%，CO2为8%，由于气体的体积比等于气体的物质的量的比等于压强之比，故化学平衡常数Kp=；
(5)通入CO的电极为负极，CO失去电子，被氧化变为CO2，则负极的电极反应式为：CO+-2e -=2CO2。
10. 30 四 Ⅷ 5
【详解】(1) 区元素有镧系元素和锕系元素，各有15种元素，则区元素共有30种。
(2)一般来讲，离核越近的电子能量越低，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大，同一层中，能量是按照s、p、d、f的次序增加；a中为基态B原子，能量最低；b中2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量较高；c中1s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量比b高；d中1s、2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量小于c；结合以上分析可知，能量最低和最高的分别为a和c。
(3) 钴原子核电荷数为27，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d7，钴位于元素周期表第四周期，VIII族。
(4) 位于体心，个数为1；由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，所以晶胞中含有B原子数目为8×6×=6；所以与原子个数之比为1:6，化学式为LaB6。
(5)镧原子位于顶点位置，个数为8×=1；钴原子位于棱上位置，个数为4×=1，原子位于面上，个数为8×+2×=5，据此可知该晶胞中有5个原子；所以该晶体的化学式为LaCoIn5，其相对分子质量为773，1个晶胞质量为g，晶胞的体积为：a2ccm3，合金的密度为=。
11. (1) 7 球形
(2)Al
(3) 正四面体形 O、Cl 6 固态时，为分子晶体，为离子晶体，离子键比范德华力强得多
【解析】(1)
基态铬原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d54s1，电子占据的能级为：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，7种能量不同的电子；其最外层电子的电子云轮廓图为：球形；
(2)
M是短周期金属元素，I3到I4发生了突跃，故M的常见价态为+3价，M为Al；
(3)
①分子中碳原子的价层电子对数为：，杂化方式为sp3杂化，分子的空间构型为正四面体形；
②配合物中Cr为中心原子，H2O和Cl-为配体，配位原子为O、Cl，配位数为6；
③F的电负性最强，与Cr形成的是离子晶体，而是分子晶体，原因是：固态时，为分子晶体，为离子晶体，离子键比范德华力强得多。
12. 酯基、氨基 加成反应 13
【分析】由B和反应生成C，结合C的结构简式可知，BC发生了取代反应， 取代了硝基对位的酚羟基中的H原子，则B为，由A到B的反应条件可知，发生了硝化反应，所以A为，结合已知条件①，D到E的过程中，D中的羟基被Cl原子取代，则E为，由F的结构简式可知，E与 A发生取代反应生成F；G I的过程中，I的结构简式，结合已知条件②可知，H为，G为，I发生酯化反应生成J，F与J发生取代反应生成K，J为，据此解答。
【详解】(1)根据分析可知，J为，所以官能团的名称为酯基、氨基；
(2)由分析可知B的结构简式为；
(3) 由分析可知H为，G为，GH发生的反应，化学方程式为，其中G中的双键断裂，反应类型为加成反应；
(4)芳香族化合物X与C互为同分异构体，根据题意可知，分子中含有硝基（-NO2）、苯环，且直接相连，能与NaHCO3溶液发生反应说明含有羧基（-COOH），根据C的分子式，X中还有一个含的碳的原子团；当羧基和含碳原子团直接相连时（-CH2COOH），则X的结构有3种：，-CH2COOH分别处在硝基的邻位、间位和对位；当-CH3和-COOH以单独的原子团与苯环相连时，-COOH的位置有以下几种： 、、共10种，所以根据分析，符合条件的X的结构有13种；其中核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为；
(5)苯甲醇为，产物中有酯基且形成了一个六元环，根据其对称性，可逆推出可由反应物发生成环的酯化反应制得，结合原料苯甲醇和已知条件②，可首先需要将苯甲醇羟基可以氧化生成醛基，根据已知条件②可知醛基和HCN在催化剂作用下可加长碳链，同时生成羟基，再将-CN转化为羧基，再进行酯化反应即可得目标物，所以合成路线为。
13. (1) 苯酚 酯基﹑醚键
(2) 取代反应
(3)3
(4)12
(5) +H2O
【分析】由有机物的转化关系可知， 酸性条件下与 发生脱水反应生成，则A为 ；与氯气发生取代反应生成，在氯化铝作用下与氯化氢发生取代反应生成 和 ，则D为 ；CH2=CH2与氢氰酸发生加成反应生成CH3CH2CN，则E为CH2=CH2、F为CH3CH2CN；CH3CH2CN酸性条件下共热发生水解反应生成CH3CH2COOH，催化剂作用下，CH3CH2COOH与氯气发生取代反应生成 ，H为 ； 在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成，则I为 ； 与发生取代反应生成。
（1）
由分析可知，A的结构简式为苯酚，名称为苯酚；由结构简式可知，J的官能团为酯基﹑醚键，故答案为：苯酚；酯基﹑醚键；
（2）
由分析可知，G→H的反应为催化剂作用下，CH3CH2COOH与氯气发生取代反应生成和氯化氢；C→D的反应为在氯化铝作用下与氯化氢发生取代反应生成和，故答案为：取代反应；；
（3）
一定条件下1分子J与3分子氢气完全加成得到产物的结构简式为，分子中含有3个如图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，故答案为：3；
（4）
I的同分异构体中能与碳酸氢钠溶液反应说明同分异构体分子的官能团为氯原子和羧基，同分异构体可以视作一氯丁烷分子中的氢原子被羧基取代所得结构，其中1—氯丁烷和2—氯丁烷分子中氢原子被羧基取代所得结构均有4种、1—氯—2—甲基丙烷分子中氢原子被羧基取代所得结构有3种、2—氯—2—甲基丙烷分子中氢原子被羧基取代所得结构有1种，共有12种，故答案为：12；
（5）
由有机物的转化关系可知，与发生取代反应生成， 在四氯化钛作用下先发生加成反应，后发生消去反应生成，反应的化学方程式为+H2O，则K为 ； 在氯化铝作用下与 发生取代反应生成，故答案为：；+H2O。
14. (1)
(2) < 0.02 0.16 BC
(3) 还原反应 2
【解析】（1）
观察ⅰ、ⅱ、ⅲ三个方程式可知，ⅲ式可由（ⅰ+ⅱ）/2得到，故ΔH3=（ΔH1+ΔH2）/2=-。
（2）
①根据（2）中图可知，n点的温度明显高于m点，一般情况下温度越高反应速度越快，故v(m)
起始/ 1 2
反应/ 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8
平衡/ 0.6 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡后总物质的量为，故；反应平衡常数
③A在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终不变，故密度不再随时间改变无法说明反应达到平衡，A错误；B升高温度，甲烷的平衡转化率下降，说明该反应为放热反应，在放热反应中，反应物键能总和小于生成物键能总和，B正确；C该反应为放热反应，降低温度，反应平衡向右移动，有利于提高NO2的转化率，同时生成物浓度增大、反应物浓度减小，反应平衡常数也增大，C正确；ΔH3的数值由反应物和生成物的键能差决定，加入合适的催化剂，不能改变ΔH3的数值，D错误。
（3）
从图中可知氢离子从L极向K极移动，故L极为负极，K极为正极，因此K电极发生的是还原反应。
L极为负极，为甲烷失去电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为。
11.2LO2为0.5mol，根据正极电极反应式可得：
1 4
0.5 x
列式可得，即可求得。
湖北省十堰市2020-2022三年高二化学下学期期末试题汇编3-非选择题
56．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）某含C、H、O三种元素的未知物A，现对A进行分析探究。
（1）经燃烧分析实验测定，该未知物中碳的质量分数为41.38%，氢的质量分数为3.45%，则A的实验式为___________。
（2）利用质谱法测定A的相对分子质量，其质谱图如下，则A的分子式为___________。
（3）A的红外光谱图如下，分析该图得出A中含2种官能团，官能团的名称是______、______。
（4）A的核磁共振氢谱图如下，综合分析A的结构简式为___________。
57．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）Q、X、Y、Z、W五种元素的原子序数依次增大.Y、Z、W的核外电子数成等差数列。已知①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍；②Y、Z同主族，Y原子的价电子排布图为。
请回答下列问题：
（1）基态Z原子的电子排布式为____________。
（2）以上五种元素中有一种元素不在周期表的p区、该元素的名称为____________。
（3）Q、X、Y三种元素的第一电离能按由大到小的顺序是____________（填元素符号，下同），电负性由大到小的顺序为____________。
58．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）世界上最早发现并使用锌的是中国，明朝末年《天工开物》一书中有关于炼锌技术的记载。回答下列问题
（1）硫酸锌溶于过量的氨水可形成配合物[Zn(NH3)4]SO4。
①配合物[Zn(NH3)4]SO4中，[Zn(NH3)4]2+的名称是____________。
②中,中心原子的轨道杂化类型为____________。
③NH3极易溶于水，除了因为它们都是极性分子外还因为____________。
（2）Zn2+的4s和4p轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2-的空间构型为____________。
（3）氧化锌的结构有多种，其中一种立方闪锌矿的结构如图所示，若该晶胞的边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值则立方闪锌矿晶体的密度为____________g•cm-3。
59．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）磷酸氯喹是一种抗疟疾的药物，已在临床上使用多年。同时临床上还发现它对新冠肺炎有一定疗效，且未发现和药物有关的严重不良反应。 是合成磷酸氯喹的中间体，可由苯在一定条件下合成，具合成路线如下：
已知：+NaOH +H2O
回答下列问题
（1）E中含氧官能团的名称为____________。
（2）A B,C D的反应类型分别为____________，____________。
（3）E F反应分两步进行，先与氢氧化钠反应，再酸化。写请出E与氢氧化钠反应的化学方程式：____________。
（4）由D转化成E的过程中需要使用丙二酸二乙酯，其分子式为C7H12O4。M与丙二酸二乙酯互为同分异构体．写出符合下列条件的M的结构简式：____________。
①分子中含有甲基
②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L
③核磁共振氢谱显示只有3组峰，且峰面积之比为9:2:l
60．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）己二酸在化工生产中有重要作用。某兴趣小组用50%的硝酸作氧化剂．钒酸铵作催化剂，氧化环己醇制备己二酸，其反应原理为3 +8HNO33HOOC(CH2)4COOH+8NO↑+7H2O，实验装置如图所示。
实验步骤：在装有回流冷凝管、温度计的50mL三颈烧瓶中，加入50%HNO3溶液（含0.12molHNO3)及少量钒酸铵(0.01g)，缓慢滴加5~6滴环己醇．有红棕色气体二氧化氮产生，将剩余的环己醇滴加完毕，总量为2mL(约0.02mol)。在温度为80~90℃时，反应至无红棕色气体逸出。将反应液倒入50mL的烧杯中，冷却后。析出已二酸。减压过滤，用15mL冷水洗涤，干燥后得到粗产品mg。
回答以下问题．
（1）仪器A的名称为____________，仪器B中所盛装的试剂为____________。
（2）实验过程中，最适宜的加热方法为____________；该加热方法的优点是____________。
（3）本实验中称量钒酸铵的仪器应选用____________（填“托盘天平”或“电子天平”)。
（4）减压过滤后的晶体用冷水洗涤，简述洗涤的操作过程：____________。
（5）为测定粗产品中己二酸的含量，将得到的粗产品配成溶液，并用0.100mol•L-1的NaOH标准溶液进行滴定，下列操作可能使实际消耗NaOH标准溶液的体积偏大的是____________（填标号）。
A使用甲基橙作指示剂
B．滴定前俯视读数，滴定后仰视读数
C．实验用的碱滴定管、锥形瓶水洗后均未润洗
61．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备和，并探究其性质。
回答下列问题：
(1)的作用是___________。
(2)中发生反应的化学方程式是___________。
(3)中生成的离子方程式是___________。
(4)的作用是___________。
(5)取少量和溶液分别置于①号和②号试管中，滴加溶液。①号试管溶液颜色不变；②号试管溶液变为棕色，加入苯，振荡，静置后___________(填“上层”或“下层”)溶液显紫色。可知该条件下的氧化能力___________(填“大于”或“小于”)的氧化能力。
(6)反应结束后，取两等份中溶液，第一份加入足量的溶液，充分反应后，加入萃取；第二份加入足量的硫酸酸化的溶液，充分反应后加入萃取。实验测得第一份与第二份得到的的物质的量之比为。则第二份生成多的原因是___________；原反应后的溶液中含氯的离子的物质的量浓度之比___________(不考虑离子的水解)。
62．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）某液态卤代烃RX(R是烷烃基，X是某种卤素原子)的密度为。为了测定RX的相对分子质量，实验步骤如下：
Ⅰ.准确量取10.90mL RX，放入试管中；
Ⅱ.在试管中加入过量NaOH稀溶液，并放入些沸石，塞上带有长导管的塞子，如图所示，加热，发生反应；
Ⅲ.反应完成后，冷却溶液，加入足量的稀酸化，再滴加溶液得到浅黄色沉淀；
Ⅳ.沉淀经过滤、洗涤、干燥后称重，得到27.26g固体。
回答下列问题：
已知：不考虑实验过程中造成的质量损失。
(1)步骤Ⅳ中，过滤时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______，其中玻璃棒的作用是_______。
(2)步骤Ⅱ中，发生有机反应的反应类型为_______；若实验进行过程中，发现未加入沸石，则应采取的措施是_______。
(3)步骤Ⅲ中，加入稀的作用是_______。
(4)依据上述实验步骤所提供的实验数据，RX的结构简式为_______。
(5)试管中发生反应的化学方程式为_______。
(6)若步骤Ⅲ中加入稀的量不足，则测得卤代烃的相对分子质量将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
五、原理综合题
63．（2020春·湖北十堰·高二统考期末）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，研究表明液氨是一种良好的储氢物质。
（1）氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH。若：NN键、H—H键和N—H键的键能值分别记作a、b和c(单位,kJ•mol-1)，则上述反应的ΔH=____________(用含(a、b、c的代数式表示）kJ•mol-1。
（2）研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。某温度下，用等质量不同金属分别催化等浓度的氨气，测得氨气分解生成氢气的初始速率（单位mmol•min-1)与催化剂的对应关系如表所示。
催化剂
Ru
Rh
Ni
Pt
Pd
Fe
初始速率
7.9
4.0
3.0
2.2
1.8
0.5
①在不同催化剂的催化作用下，氨气分解反应的活化能最大的是____________（填写催化剂的化学式）。
②温度为T时．在恒容的密闭容器中加入2molNH3此时压强为p0用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气的转化率为50%.，则该温度下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数Kp=____________。（用平衡分压代替平衡浓度计算，气体分压p分＝气体总压P总×体积分数）
（3）关于合成氨工艺的理解，下列说法不正确的是____________（填字母）。
A．合成氨工业常采用的反应温度为500℃左右，主要是为了节约能源
B．使用初始反应速率更快的催化剂Ru.，不能提高平衡时NH3的产率
C．合成氨工业采用的压强为10MPa~30MPa,是因为常压下N2和H2的转化率不高
（4）电化学法合成氨：利用低温固体质子导体作电解质，用Pt—C3N4作阴极，催化电解H2(g)和N2(g)合成NH3原理示意如图所示。
①Pt—C3N4，电极上产生NH3的电极反应式为____________。
②实验研究表明，当外加电压超过一定值后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，分析其可能原因：____________。
64．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）随着低碳钢等洁净钢技术的发展，Al2O3-C耐火材料和钢水之间的相互作用已成为当前的一个研究重点。请回答下列问题：
(1)区分Al2O3-C耐火材料和钢的简易方法是___________。
(2)在埋炭实验条件下，不同碳素材料的Al2O3-C耐火材料与铁液之间的可能反应如下：
①2Al2O3(s)4Al(s)+3O2(g) △H1= +3351.4 kJ·mol - 1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -393.5 kJ·mol - 1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H3=+172.5 kJ·mol - 1
④3C(s)+Al2O3(s)2Al(s)+3CO(g) △H4
则△H4=___________ kJ·mol- 1。
(3)直接碳热还原氧化铝法除需要高温外，系统中生成的碳化铝、碳氧化铝等会与生成的铝混合在一起，难以分离。实际生产中，至今仍未用直接碳热还原氧化铝法来炼铝。氧化铝碳热还原氯化法炼铝是生产铝的一种可行性新方法，其反应过程如下：
⑤Al2O3(s) +3C(s)+ AlCl3(g)3AlCl(g)+ 3CO(g) △H5
⑥3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) △H6
反应⑤、反应⑥中吉布斯自由能(△G)与温度(T)的变化关系如图1所示，由此判断反应⑤对应图中的曲线___________(填“I”或“II”)，试分析氧化铝碳热还原氯化法炼铝的可行性：___________。
(4)在埋炭情况下，碳过剩时，碳的氧化反应主要考虑：C(s)+CO2(g)2CO(g)。在实验室研究该反应，一定温度下，向某体积可变的恒压密闭容器(总压强为p总)中加入足量的碳和2 mol CO2(g)，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图2所示。
①650℃反应达到平衡时，容器体积为10 L，则平衡时c(CO)=___________。
②T℃时，若向平衡体系中再充入一定量n(CO)：n(CO2)=2：3的混合气体，则平衡___________(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
③800℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=___________ [用含p总的代数式表示，气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。
(5)CO可作某熔融盐电池的燃料，电解质为Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物，空气与CO2的混合气为助燃气，电池在650℃下工作时，负极的电极反应式为___________。
六、结构与性质
65．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）镧()、硼、钴及铟等形成的晶体用途非常广泛。回答下列问题：
(1)镧在元素周期表中位于区，区元素共有___________种。
(2)下列是原子在不同状态下的电子排布图，其中能量最低和最高的分别为___________、___________。(填标号)
(3)钴位于元素周期表第___________周期___________族。
(4)由与形成的化合物其晶胞结构如图(a)所示，由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，该化合物的化学式为___________。
(5)由、及形成的合金的晶胞如图(b)所示，该晶胞中有___________个原子(均位于面上)，晶胞为长方体，底边边长均为，高为，则该合金的密度为___________(填表达式)。
66．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）氮化铬常用于薄膜涂层，是一种良好的耐磨材料，同时在超级电容器领域有良好的应用前景。工业上以铬铁矿()为原料，经过一系列反应，制备氮化铬和铬单质的工艺流程如图：
(1)基态铬原子核外有_______种能量不同的电子，其最外层电子的电子云轮廓图为_______。
(2)M是短周期金属元素，M的部分电离能数据如表所示：
I1
I2
I3
I4
I5
电离能/(kJ/mol)
578
1817
2745
11575
14830
则M是_______(填元素符号)。
(3)制备时，发生的主要反应为。
①分子中碳原子的杂化方式为_______，分子的空间结构是_______。
②溶于水得到配合物-------氯化二氯四水合铬(Ⅲ)｛｝，其中提供电子对形成配位键的原子是_______，中心离子配位数为_______。
③的熔点(83℃)比的熔点(1100℃)低得多，这是由于_______。
七、有机推断题
67．（2021春·湖北十堰·高二统考期末）药物瑞德西韦对新型冠状病毒(COVID-19)有明显抑制作用。K是合成瑞德西韦的关键中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
已知：
①；
② 。
(1)J中官能团的名称为_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)G→H的化学方程式为_______，反应类型为_______。
(4)芳香族化合物X与C互为同分异构体，符合下列条件的X的结构有_______种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为_______。
①分子中含有硝基且与苯环直接相连
②能与溶液发生反应
(5)写出以苯甲醇为原料制备的合成路线(无机试剂任选)_______。
68．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）有机物J是某种治疗高血压的药物的中间体，其合成路线如图所示。
已知：卤代烃与芳香族化合物在催化下可发生可逆反应：+R＇Cl+HCl。
回答下列问题：
(1)A的名称是_______；J中含氧官能团的名称是_______。
(2)G→H的反应类型为_______；C→D的反应中，生成的另一种有机物的结构简式为_______。
(3)1分子J与3分子完全加成后，得到的产物分子中手性碳的个数为_______。
(4)I的同分异构体中能与溶液反应的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)以J和为原料，制备某降压药Q的合成路线如下：
试剂X与一氯甲烷互为同系物，则X的结构简式为_______；写出生成K的化学方程式：_______。
八、工业流程题
69．（2022春·湖北十堰·高二统考期末）甲烷在工业上有很多用途。回答下列问题：
Ⅰ.利用甲烷催化还原消除氮氧化物的污染：
ⅰ.；
ⅱ.；
ⅲ.。
其中：。
(1)_______(用含a、b的代数式表示)。
(2)在4L某恒容密闭容器中充入和，只发生反应ⅲ，的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。
①曲线上m、n两点的正反应速率：_______(填“>”、“<”或“=”)。
②T1时，若反应进行到时达到平衡，此时测得混合气体的总压强为，则内，_______，反应平衡常数_______(用分压表示，分压=物质的量分数×总压)。
③下列说法正确的是_______(填标号)。
A．当混合气体的密度不再随时间改变时，该反应达到平衡
B．该反应的反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C．降低温度，有利于提高的转化率，反应平衡常数也增大
D．加入合适的催化剂，的值增大
(3)甲烷-氧气燃料电池的工作原理如图所示(L、K均为惰性电极，气体已换算成标准状况)。
①电池工作时，K电极上发生_______(填“还原反应”或“氧化反应”)。
②L电极上的电极反应式为_______。
③每消耗，电路中转移电子的物质的量为_______mol。
参考答案：
1. 羧基 碳碳双键
【分析】(1)根据各元素的质量分数确定原子个数比，进而确定实验式；
(2)根据质谱图A的相对分子质量和实验式计算分子式；
(3)根据A的红外光谱图得出A中含官能团的种类；
(4)根据A的核磁共振氢谱图中氢原子种类和等效H个数比确定结构简式。
【详解】(1)根据已知碳的质量分数是41.38%，氢的质量分数是3.45%，则氧元素质量分数是1-41.38%-3.45%=55.17%，则该物质中碳、氢、氧原子个数之比=：：=3.45:3.45:3.45=1:1:1，由原子个数比可知该有机物的实验式为CHO，故答案：CHO；
(2)由质谱图可知A的相对分子质量为116，根据A的实验式为CHO，设A的分子式为CnHnOn，则12n+4n+16n=116，解得n=4，则A的分子式为C4H4O4，故答案为：C4H4O4；
(3)根据A的红外光谱图得出A中含2种官能团分别为：碳碳双键、羧基，故答案为：碳碳双键；羧基；
(4)根据A的核磁共振氢谱图可知有两种类型的氢原子，且等效H个数比为1：1，则A的结构简式为HOOC−CH=CH−COOH，故答案为：HOOC−CH=CH−COOH。
2. ls22s22p63s23p4 铬 N＞O＞C O＞N＞C
【分析】Q、X、Y、Z、W五种元素的原子序数依次增大，①Q原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍，则Q为C元素；②Y、Z同主族，Y原子的价电子排布图为 ，则Y为O元素，Z为S元素；X介于Q(C)、Y(O)之间，则X为N元素；W的原子序数大于Z(S)，Y(O)、Z(S)、W的核外电子数成等差数列，则W的原子序数为16+8=24，为Cr元素；据此解答。
【详解】由上述分析可知，Q为C元素，X为N元素，Y为O元素，Z为S元素，W为Cr元素；
（1）Z为S元素，原子序数为16，核外有16个电子，基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4；答案为1s22s22p63s23p4。
（2）W为Cr元素，元素名称为铬，铬是24号元素，其基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，属于d区元素；答案为铬。
（3）Q为C元素，X为N元素，Y为O元素，三种元素位于第二周期，同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低第一电离能高于同周期相邻元素，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；同周期元素从左至右，非金属性依次增强，即原子序数O＞N＞C，非金属性O＞N＞C，非金属性越强，其电负性越强，则电负性由大到小的顺序为O＞N＞C；答案为N＞O＞C，O＞N＞C。
3. 四氨合锌(II)离子 sp3 NH3与H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应 正四面体形 ×l021
【分析】根据配合物的命名原则进行命名；根据VSEPR理论判断中心原子的杂化方式；根据NH3与H2O之间形成氢键解释；根据杂化类型，判断空间构型；根据“均摊法”进行晶胞的有关计算；据此解答。
【详解】（1）①由内界配位离子的命名次序为配位体数(用中文一，二，三等注明)-配位体的名称(不同配位体间用中圆点“·”隔开)-“合”-中心离子名称-中心离子氧化数(加括号，用罗马数字注明)可知，[Zn(NH3)4]2+的名称是四氨合锌(II)离子；答案为四氨合锌(II)离子。
②中，价层电子对数=4+=4+0=4，S原子杂化方式为sp3杂化；答案为sp3杂化。
③NH3极易溶于水，除因为它们都是极性分子外，还因为NH3与 H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应；答案为NH3与 H2O之间可形成分子间氢键，NH3与H2O发生反应。
（2）此[ZnCl4]2-配离子的中心原子采取sp3杂化，配位数为4，故空间构型为正四面体形；答案为正四面体形。
（3）由 可知，Zn原子位于顶点和面心上，晶胞中Zn原子数目=8×+6×=4，晶胞中O原子数目=4，故化学式为ZnO，晶胞的质量m=g，晶胞的体积V=(a×10-7cm)3=a3×10-21cm3，晶体密度ρ===×1021 g•cm-3；答案为×1021。
4. 酯基、羟基 取代反应 还原反应 +2NaOH +C2H5OH+H2O
【分析】由题中所给信息和图示判断，A的结构简式为 ，B的结构简式为 ，C的结构简式为 ，D的结构简式为 ，E的结构简式为 ，F的结构简式为 ，G的结构简式为 ，H的结构简式为 ；据此解答。
【详解】（1）E的结构简式为 ，该结构中含氧官能团有羟基、酯基；答案为羟基、酯基。
（2）A的结构简式为 ，B的结构简式为 ，A B的化学方程式为+HO-NO2+H2O，反应类型为取代反应，C的结构简式为 ，D的结构简式为 ，C D的化学方程式为+3H2+2H2O，反应类型为还原反应；答案为取代反应，还原反应。
（3）E的结构简式为 ，F的结构简式为 ，E与氢氧化钠反应的化学方程式为+2NaOH +CH3CH2OH+H2O；答案为+2NaOH +CH3CH2OH+H2O。
（4）丙二酸二乙酯，其分子式为C7H12O4，M与丙二酸二乙酯互为同分异构体，M的结构中满足①分子中含有甲基；②lmolM能与足量的碳酸氢钠溶液反应生成标准状况下的气体44.8L，即产生CO2为2mol，可推知M中含有2个羧基；③核磁共振氢谱显示只有3组峰，且峰面积之比为9:2:l，可推知含3个等效的甲基，2个羧基的H等效，则满足条件的M的结构简式为 ；答案为 。
5. 恒压漏斗（或滴液漏斗） 氢氧化钠溶液（或其他合理答案） 水浴加热 受热均匀，便于控制反应温度 电子天平 加冷水至浸没固体，待液体自然流尽后，重复洗涤2~3次 C
【分析】由题中图示可知，三颈烧瓶中发生的反应为在钒酸铵做催化剂作用下，50%硝酸与环己醇在水浴加热的条件下发生氧化还原反应生成己二酸、一氧化氮和水，一氧化氮与装置中空气中的氧气反应生成二氧化氮，反应生成的一氧化氮和二氧化氮气体通入广口瓶中被水吸收，通过导气管通入空气，使一氧化氮转化为二氧化氮，反应后的气体通入烧杯中被氢氧化钠溶液完全吸收，防止污染环境，其中倒置的干燥管和漏斗起防止倒吸的作用；据此解答。
【详解】（1）由图可知，仪器A的名称为恒压分液漏斗或滴液漏斗，仪器B中所盛装的试剂为氢氧化钠溶液，目的是吸收一氧化氮和二氧化氮；答案为恒压分液漏斗或滴液漏斗，NaOH溶液。
（2）由题给反应条件为温度为80～90℃，反应温度低于水的沸点，应选择水浴加热，水浴加热的优点是受热均匀，便于控制反应温度；答案为水浴加热，受热均匀，便于控制反应温度。
（3）题中所需钒酸铵质量为0.01g，托盘天平只能称量最小0.1g的质量，因此不能选用托盘天平，应用电子天平称量，答案为电子天平。
（4）减压过滤后的晶体用冷水洗涤的操作过程为向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然流下，重复操作2～3次；答案为向过滤器中加入蒸馏水浸没晶体，让水自然流下，重复操作2～3次。
（5）A．己二酸为二元弱酸，与氢氧化钠溶液完全反应生成的己二酸钠溶液呈碱性，应选用酚酞作指示剂，若使用甲基橙作指示剂，会使实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏小，故A不符合题意；
B．滴定前俯视读数会使读数偏小，滴定后仰视读数会使读数偏大，读数对实际消耗体积无影响，只会影响计算体积，故B不符合题意；
C．实验用的碱式滴定管水洗后未润洗，会使氢氧化钠溶液的浓度减小，导致实际消耗氢氧化钠标准溶液的体积偏大，故C符合题意；
答案为C。
6. 维持气压稳定，使浓盐酸顺利滴下 吸收多余的氯气 上层 小于 酸性条件下，体现出强氧化性，将氧化成碘单质
【分析】a中浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，b为除杂装置，杂质为挥发的氯化氢和水，b中用饱和食盐水除氯化氢，装置c用来制取KClO3，装置d用来制取NaClO，装置e用来吸收多余的氯气，防止污染大气，以此解答该题。
【详解】(1)的作用是维持气压稳定，使浓盐酸顺利滴下。
(2)中浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应，生成二氯化锰、氯化钾、水、氯气，化学方程式是。
(3)加热下，氯气和氢氧化钾溶液反应生成氯化钾、氯酸钾、水，则中生成，离子方程式是。
(4)氯气能和碱石灰反应，则的作用是吸收多余的氯气，防止污染空气。
(5)取少量和溶液分别置于①号和②号试管中，滴加溶液。①号试管溶液颜色不变，说明KClO3没有和KI溶液反应，②号试管溶液变为棕色，说明NaClO和KI溶液反应生成了碘单质，碘单质易溶解于苯等有机溶剂，故加入苯、振荡、静置后上层溶液显紫色。可知该条件下的氧化能力小于的氧化能力。
(6) 实验中碘化钾均被氧化生成碘单质，实验中唯一不同的是第一份中没有加硫酸，结合(5)可知，第一份中氯酸钾没有参加反应、次氯酸钠氧化碘化钾生成了碘单质，反应为： 、而第二份加入足量硫酸，则第二份中碘单质通过反应和 生成。故生成多的原因是：酸性条件下，体现出强氧化性，将氧化成碘单质；已知实验测得第一份与第二份得到的的物质的量之比为。第二份中被次氯酸钠氧化生成的碘单质与第一份的相同，则通过反应和 生成碘单质的物质的量之比为1:9。据此可知原反应后的溶液中物质的量浓度之比1:3 (不考虑离子的水解)。根据得失电子守恒可知：原反应后的溶液中，则原反应后的溶液中含氯的离子的物质的量浓度之比。
7. (1) 漏斗 引流
(2) 取代反应(或水解反应) 先停止加热并冷却至室温，然后补加沸石
(3)除去未反应完的NaOH或其他合理答案
(4)
(5)
(6)偏小
【分析】卤代烃在氢氧化钠水溶液在加热条件下会发生水解，据此分析解题。
（1）
步骤Ⅳ中，过滤时常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；
（2）
步骤Ⅱ中，发生有机反应的反应类型为取代反应(或水解反应)，卤代烃在氢氧化钠水溶液在加热条件下会发生水解；若实验进行过程中，发现未加入沸石，则应采取的措施是：先停止加热并冷却至室温，然后补加沸石；
（3）
步骤Ⅲ中，为反应的氢氧化钠溶液会与硝酸银溶液反应，则加入稀的作用是除去未反应完的NaOH；
（4）
依据上述实验步骤所提供的实验数据，步骤Ⅲ中加入硝酸酸化再加入硝酸银得到浅黄色沉淀，则X为Br，Ⅳ的沉淀为AgBr，其相对分子质量为188，得到27.26g固体，Br的含量为：， 因为起初加入的卤代烃RX密度是，体积是10.90mL，则卤代烃总质量是
-×10.90mL=15.805g；因为X是 Br，故卤代烃RX的通式是CnH2n+1Br，因为Br的物质的量不变，因为C的相对分子质量是12，H的相对分子质量是1，所以溴代烷相对分子质量是12n+2n+1+80，故，n=2，RX的结构简式为；
（5）
RX的结构简式为，试管中发生反应的化学方程式为试管中发生反应的化学方程式为：；
（6）
若步骤Ⅲ中加入稀的量不足，所得固体还会混有Ag2O，使得固体质量增加，则测得卤代烃的相对分子质量将偏小；
8. 6c-a-3b Fe A N2+6e-+6H+=2NH3 超过一定电压以后,H+得电子变成H2
【分析】根据ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和计算ΔH；根据题中表格数据判断反应活化能最大，反应速率最慢；根据化学平衡“三段式”计算化学平衡常数Kp的值；根据化学平衡2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的本质特征判断选项正误；根据题中图示判断产生NH3的极为阴极，N2得电子发生还原反应写出电极反应；根据题中信息分析判断，当外加电压超过一定值后，H+会放电；据此解答。
【详解】（1）由2NH3(g)N2(g)+3H2(g)反应可知，ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和，则ΔH=6c kJ•mol-1-a kJ•mol-1-3b kJ•mol-1=(6c-a-3b) kJ•mol-1；答案为(6c-a-3b)。
（2）①氨气分解反应活化能最大的是初始反应速率最慢的，由表中数据可知，Fe作催化剂时，氨气分解反应的活化能最大；答案为Fe。
②由2NH3(g)N2(g)+3H2(g)反应可知，2molNH3此时压强为p0用Ru催化氨气分解，若平衡时氨气的转化率为50%，则 则n(平衡)=1mol+0.5mol+1.5mol=3mol，p0：p平衡=2：（1+0.5+1.5），则p平衡=，Kp===；答案为。
（3）A．反应为放热反应，采用较高温度(500℃左右)，平衡逆向进行，所以升温是为了增加反应速率，缩短达到平衡的时间，此时催化剂活性最大，和平衡移动无关，故A错误；
B．使用初始反应速率更快的催化剂Ru，不改变平衡，不能提高平衡时NH3的产率，故B正确；
C．该反应是气体分子数减小的反应，采用10 MPa～30 MPa比常压更有利于提高氮气和氢气的转化率，故C正确；
答案为A。
（4）①由题中图示可知，产生NH3的电极与电源的负极相连，为阴极，氮气得到电子，发生还原反应，与氢离子生成氨气，则电极方程式为N2+6e-+6H+═2NH3；答案为N2+6e-+6H+═2NH3。
②外加电压超过一定值以后，发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小，其可能原因为外加电压超过一定值后，氢离子也易得到电子生成氢气，而且速率比氮气快；答案为超过一定电压以后，H+得电子变成H2，而且速率比氮气快。
9. 用磁铁，能被磁铁吸引的是钢，不能的是Al2O3-C耐火材料 +1344.2 I 反应⑤生成的AlCl为气体，容易从体系中分离，在另一个温度较低的地方分解得到金属铝和三氯化铝，从而将金属铝生产出来 0.1 mol/L 向正反应方向 10.58p总 CO+-2e -=2CO2
【详解】(1)钢主要成分是铁，能够被磁铁吸引，而Al2O3、C不能被磁铁吸引，故区分Al2O3-C耐火材料和钢的简易方法是用磁铁。能被磁铁吸引的是钢，不能被磁铁吸引的是Al2O3-C耐火材料；
(2)已知：①2Al2O3(s)4Al(s)+3O2(g) △H1= +3351.4 kJ·mol - 1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2= -393.5 kJ·mol - 1
③C(s)+CO2(g)=2CO(g) △H3=+172.5 kJ·mol - 1
根据盖斯定律，将[(②+③)×3+①]×，整理可得3C(s)+Al2O3(s)2Al(s)+3CO(g) △H4=+1344.2 kJ/mol；
(3)反应⑤的正反应是气体体积增大的反应，△S＞0，体系的自由能△G=△H-T△S＜0反应能够自发进行。反应在高温下能够自发进行，说明在高温下△G＜0，故表示反应⑤的曲线是I；
(4)①在密闭容器中发生反应：C+CO2(g)2CO(g)，在反应开始时n(CO2)=2 mol，n(CO)=0 mol，假设反应过程中CO2改变的物质的量为x mol，则产生CO为2x mol，平衡时n(CO2)=(2-x) mol，n(CO)=2x mol，根据图象可知，解得x=0.5，此时容器容积为10 L，故平衡时CO的浓度c(CO)==0.1 mol/L；
②上述反应达到平衡时CO、CO2的体积分数相同，当再充入一定量n(CO)：n(CO2)=2：3的混合气体，由于CO2增加的更多，则化学平衡向正反应方向移动；
③根据图象可知在800℃反应达到平衡时CO体积分数是92%，CO2为8%，由于气体的体积比等于气体的物质的量的比等于压强之比，故化学平衡常数Kp=；
(5)通入CO的电极为负极，CO失去电子，被氧化变为CO2，则负极的电极反应式为：CO+-2e -=2CO2。
10. 30 四 Ⅷ 5
【详解】(1) 区元素有镧系元素和锕系元素，各有15种元素，则区元素共有30种。
(2)一般来讲，离核越近的电子能量越低，随着电子层数的增加，电子的能量越来越大，同一层中，能量是按照s、p、d、f的次序增加；a中为基态B原子，能量最低；b中2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量较高；c中1s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量比b高；d中1s、2s能级电子吸收能量变为2p能级电子，能量小于c；结合以上分析可知，能量最低和最高的分别为a和c。
(3) 钴原子核电荷数为27，核外电子排布为：1s22s22p63s23p64s23d7，钴位于元素周期表第四周期，VIII族。
(4) 位于体心，个数为1；由镧构成的晶体八面体空隙由六个硼原子构成的正八面体占据，所以晶胞中含有B原子数目为8×6×=6；所以与原子个数之比为1:6，化学式为LaB6。
(5)镧原子位于顶点位置，个数为8×=1；钴原子位于棱上位置，个数为4×=1，原子位于面上，个数为8×+2×=5，据此可知该晶胞中有5个原子；所以该晶体的化学式为LaCoIn5，其相对分子质量为773，1个晶胞质量为g，晶胞的体积为：a2ccm3，合金的密度为=。
11. (1) 7 球形
(2)Al
(3) 正四面体形 O、Cl 6 固态时，为分子晶体，为离子晶体，离子键比范德华力强得多
【解析】(1)
基态铬原子的核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d54s1，电子占据的能级为：1s、2s、2p、3s、3p、3d、4s，7种能量不同的电子；其最外层电子的电子云轮廓图为：球形；
(2)
M是短周期金属元素，I3到I4发生了突跃，故M的常见价态为+3价，M为Al；
(3)
①分子中碳原子的价层电子对数为：，杂化方式为sp3杂化，分子的空间构型为正四面体形；
②配合物中Cr为中心原子，H2O和Cl-为配体，配位原子为O、Cl，配位数为6；
③F的电负性最强，与Cr形成的是离子晶体，而是分子晶体，原因是：固态时，为分子晶体，为离子晶体，离子键比范德华力强得多。
12. 酯基、氨基 加成反应 13
【分析】由B和反应生成C，结合C的结构简式可知，BC发生了取代反应， 取代了硝基对位的酚羟基中的H原子，则B为，由A到B的反应条件可知，发生了硝化反应，所以A为，结合已知条件①，D到E的过程中，D中的羟基被Cl原子取代，则E为，由F的结构简式可知，E与 A发生取代反应生成F；G I的过程中，I的结构简式，结合已知条件②可知，H为，G为，I发生酯化反应生成J，F与J发生取代反应生成K，J为，据此解答。
【详解】(1)根据分析可知，J为，所以官能团的名称为酯基、氨基；
(2)由分析可知B的结构简式为；
(3) 由分析可知H为，G为，GH发生的反应，化学方程式为，其中G中的双键断裂，反应类型为加成反应；
(4)芳香族化合物X与C互为同分异构体，根据题意可知，分子中含有硝基（-NO2）、苯环，且直接相连，能与NaHCO3溶液发生反应说明含有羧基（-COOH），根据C的分子式，X中还有一个含的碳的原子团；当羧基和含碳原子团直接相连时（-CH2COOH），则X的结构有3种：，-CH2COOH分别处在硝基的邻位、间位和对位；当-CH3和-COOH以单独的原子团与苯环相连时，-COOH的位置有以下几种： 、、共10种，所以根据分析，符合条件的X的结构有13种；其中核磁共振氢谱峰面积比为2∶2∶2∶1的结构简式为；
(5)苯甲醇为，产物中有酯基且形成了一个六元环，根据其对称性，可逆推出可由反应物发生成环的酯化反应制得，结合原料苯甲醇和已知条件②，可首先需要将苯甲醇羟基可以氧化生成醛基，根据已知条件②可知醛基和HCN在催化剂作用下可加长碳链，同时生成羟基，再将-CN转化为羧基，再进行酯化反应即可得目标物，所以合成路线为。
13. (1) 苯酚 酯基﹑醚键
(2) 取代反应
(3)3
(4)12
(5) +H2O
【分析】由有机物的转化关系可知， 酸性条件下与 发生脱水反应生成，则A为 ；与氯气发生取代反应生成，在氯化铝作用下与氯化氢发生取代反应生成 和 ，则D为 ；CH2=CH2与氢氰酸发生加成反应生成CH3CH2CN，则E为CH2=CH2、F为CH3CH2CN；CH3CH2CN酸性条件下共热发生水解反应生成CH3CH2COOH，催化剂作用下，CH3CH2COOH与氯气发生取代反应生成 ，H为 ； 在浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成，则I为 ； 与发生取代反应生成。
（1）
由分析可知，A的结构简式为苯酚，名称为苯酚；由结构简式可知，J的官能团为酯基﹑醚键，故答案为：苯酚；酯基﹑醚键；
（2）
由分析可知，G→H的反应为催化剂作用下，CH3CH2COOH与氯气发生取代反应生成和氯化氢；C→D的反应为在氯化铝作用下与氯化氢发生取代反应生成和，故答案为：取代反应；；
（3）
一定条件下1分子J与3分子氢气完全加成得到产物的结构简式为，分子中含有3个如图*所示的连有4个不同原子或原子团的手性碳原子：，故答案为：3；
（4）
I的同分异构体中能与碳酸氢钠溶液反应说明同分异构体分子的官能团为氯原子和羧基，同分异构体可以视作一氯丁烷分子中的氢原子被羧基取代所得结构，其中1—氯丁烷和2—氯丁烷分子中氢原子被羧基取代所得结构均有4种、1—氯—2—甲基丙烷分子中氢原子被羧基取代所得结构有3种、2—氯—2—甲基丙烷分子中氢原子被羧基取代所得结构有1种，共有12种，故答案为：12；
（5）
由有机物的转化关系可知，与发生取代反应生成， 在四氯化钛作用下先发生加成反应，后发生消去反应生成，反应的化学方程式为+H2O，则K为 ； 在氯化铝作用下与 发生取代反应生成，故答案为：；+H2O。
14. (1)
(2) < 0.02 0.16 BC
(3) 还原反应 2
【解析】（1）
观察ⅰ、ⅱ、ⅲ三个方程式可知，ⅲ式可由（ⅰ+ⅱ）/2得到，故ΔH3=（ΔH1+ΔH2）/2=-。
（2）
①根据（2）中图可知，n点的温度明显高于m点，一般情况下温度越高反应速度越快，故v(m)
起始/ 1 2
反应/ 0.4 0.8 0.4 0.4 0.8
平衡/ 0.6 1.2 0.4 0.4 0.8
平衡后总物质的量为，故；反应平衡常数
③A在恒容密闭容器中，混合气体的密度始终不变，故密度不再随时间改变无法说明反应达到平衡，A错误；B升高温度，甲烷的平衡转化率下降，说明该反应为放热反应，在放热反应中，反应物键能总和小于生成物键能总和，B正确；C该反应为放热反应，降低温度，反应平衡向右移动，有利于提高NO2的转化率，同时生成物浓度增大、反应物浓度减小，反应平衡常数也增大，C正确；ΔH3的数值由反应物和生成物的键能差决定，加入合适的催化剂，不能改变ΔH3的数值，D错误。
（3）
从图中可知氢离子从L极向K极移动，故L极为负极，K极为正极，因此K电极发生的是还原反应。
L极为负极，为甲烷失去电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为。
11.2LO2为0.5mol，根据正极电极反应式可得：
1 4
0.5 x
列式可得，即可求得。
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