新疆乌鲁木齐市第六十九中学2024届高三11月考试化学试卷含答案
展开一、单选题
1.下列说法正确的是
A.钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了化学腐蚀
B.NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强
C.水玻璃是建筑行业常用的一种黏合剂
D.溴化银是一种重要的感光材料,常用于人工降雨
2.某有机物结构如图,下列有关该物质的说法错误的是
A.分子式为C7H10O3
B.能发生氧化、取代、加成、聚合、酯化等反应
C.1ml该物质与足量碳酸氢钠反应生成标况下22.4L气体
D.所有碳原子可能共面
3.硅是无机非金属材料的主角。下列关于硅及其化合物的叙述错误的是
A.硅是制造太阳能电池的常用材料
B.二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
C.硅胶可作食品干燥剂、抗氧化剂,可直接食用
D.氢氟酸能刻蚀玻璃,刻制各种精美的玻璃饰品
4.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.标准状况下,11.2LCHCl3所含的原子总数为2.5NA
B.1 L 0.1 ml·Lˉ1硫酸钠溶液中含有的氧原子数为0.4 NA
C.常温常压下,56 gC4H8 (烯烃)中含有的共价单键总数为10NA
D.78gNa2O2固体中含有阴、阳离子总数为4NA
5.下图装置或操作正确的是
A.用装置①量取15.00ml的NaOH溶液
B.关闭活塞a,从b处加水,以检查装置④的气密性
C.用装置③ 高温煅烧CaCO3固体
D.用装置②制备Cl2
6.下列含氮微粒的化学用语表达正确的是
A.氮-14原子:B.氮原子的轨道表示式:
C.氨气的电子式:D.氮气的结构式:NN
7.影视剧中的仙境美轮美奂,其中所需的烟雾可以通过在NH4NO3和Zn粉的混合物中滴几滴水来实现,其反应原理为:NH4NO3+Zn ═ ZnO+N2↑+2H2O,下列说法中正确的是
A.被1mlZn氧化的氮原子为0.4mlB.常温下每消耗1.3gZn粉,可产生448mLN2
C.每生成1mlZnO共转移2ml电子D.氮气既是氧化产物也是还原产物
8.NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述说法正确的是
A.22.4L(标准状况)氦气含有的质子数为4NA
B.标准状况下,22.4L N2 和O2的混合气体中分子数为0.2NA
C.16gO2和O3混合物中所含的氧原子数目等于1NA
D.5.6g Fe与足量的盐酸完全反应,转移的电子数为0.3NA
9.常温下,电解质溶液的性质与变化是多样的,下列说法正确的是
A.往稀氨水中加水,溶液中的值变小
B.pH相等的①CH3COONa、②NaClO、③NaOH三种溶液中c(Na+)大小:①>②>③
C.pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在下列等式:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)
D.Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO-水解程度增大,溶液碱性增强
10.25℃、101kPa条件下,在一个容积可变的密闭容器中加入一定体积的NO2气体发生反应2NO2N2O4,保持活塞位置不变。分别在t1、t2时刻迅速移动活塞位置并保持移动后的活塞位置不变,测定容器内气体压强变化如图所示。下列说法不正确的是
A.B点N2O4的物质的量分数为97%
B.H点对应的容器内气体颜色比E点的深
C.C点的正、逆反应速率大小:v正<v逆
D.B、E两点的混合气体平均摩尔质量大小:M(B)>M(E)
二、多选题
11.下列各组物质互为同分异构体的是
A.B.
C.D.
12.把碎纸片b、c、d、e补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是
A.纸条排列的顺序可能是:c、d、a、b、e
B.通过该反应可知还原性:ClO>SO
C.氧化剂与还原剂的物质的量比为2:1
D.每生成1mlClO2,反应转移的电子数为2NA
13.利用甲烷可减少污染,反应原理如下:。T℃时,将2ml 与1ml 的混合气体置于绝热恒容密闭容器中发生反应,正反应速率随时间变化的趋势如图所示。
下列说法正确的是
A.正反应为放热反应且c点时反应达平衡态
B.若,则产生的量:ab段<bc段
C.a、b、c、d四点对应的平衡常数大小:
D.d点的正反应速率大于c点的逆反应速率
三、实验题
14.某校化学兴趣小组的同学为探究外界条件对化学反应速率和平衡移动的影响,进行了如下实验:
Ⅰ.在酸性条件下温度对KI溶液与氧气反应速率影响的实验记录如下表:
试剂:1ml·L-1KI溶液、0.1ml·L-1H2SO4溶液,淀粉溶液。回答下列问题:
(1)写出表示反应原理的离子方程式:___________。
(2)为了更好地控制反应的温度,最好使用的加热方式为___________。
(3)上述实验操作中除了需要(2)的条件外,还必须控制不变的是___________(填字母序号)。A.温度B.试剂的浓度C.试剂的用量(体积)D.试剂添加的顺序
(4)由上述实验记录可得出的结论是___________。
(5)Ⅱ.一定条件下,Fe3+和I-在水溶液中的反应是2I-+2Fe3+I2+2Fe2+,当反应达到平衡后,加入CCl4充分振荡(温度不变),静置,下层液体呈紫色,上述平衡向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。请设计一种使该反应的化学平衡逆向移动的实验方案___________。
III.在水溶液中橙红色的Cr2O与黄色的CrO有下列平衡关系: Cr2O+H2O 2CrO+2H+,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(6)向上述溶液中加入H2SO4溶液,溶液呈橙色,因为___________。
(7)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡将向___________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,溶液颜色将___________。
四、工业流程题
15.过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]是一种常用的氧化剂和漂白剂。一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,且杂质不参与下列流程中的反应)为原料制备过二硫酸铵的流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)矿石“粉碎”的目的是________
(2)Cu2O和辉铜矿在高温下反应的化学方程式为________。在该反应中,n(氧化剂):n(还原剂)=________。
(3)工业上,常采用电解法制取(NH4)2S2O8,其装置如下图所示。则电解时,阳极的电极反应式为:________。当电路中转移2.5ml电子时,阴极产生________(填数值)ml________(填物质)。
(4)从过二硫酸铵溶液中获得过二硫酸铵晶体,需采用蒸发浓缩、降温结晶、________、________、干燥等操作。
(5)过二硫酸铵常用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(还原产物为SO42-),写出该反应的离子方程式________。
五、原理综合题
16.丙烯(C2H4)是重要的有机化工原料。丙烷直接脱氢制丙烯发生的反应有:
反应I:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH1
反应II:2C3H8(g)3C2H4(g)+2H2(g) ΔH2
已知:①反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)小于反应Ⅱ活化能Ea( Ⅱ);;
②3种物质的燃烧热如下表:
(1)ΔH1=_______kJ/ml。
(2)恒温恒容条件下,向密闭容器中充入1ml C3H8(g),下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是_______。
A.该反应的ΔH保持不变
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.保持不变
D.混合气体的密度保持不变
(3)①反应温度600℃,将10ml C3H8(g)充入2L的恒容容器中,丙烷平衡转化率40%,丙烯的选择性为50%,则反应I的平衡常数K=_______。(丙烯的选择性=×100%)
②600℃,丙烷脱氢反应在t1时达平衡,下图中是该条件下c(C3H6)随时间t的变化图,请解释曲线先升高后降低的原因_______。
(4)含氯苯(C6H5Cl)的废水可通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池除去,其原理如图所示。写出M电极的电极反应式_______。
六、结构与性质
17.锂一磷酸氧铜电池正极的的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+CuSO4+2NH3·H2O= Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu2+的电子排布式:_______________。
(2)PO43-的空间构型是___________________。
(3)P、S元素第一电离能大小关系为_____________________。
(4)氨基乙酸铜分子结构如图,碳原子的杂化方式为_____________,基态碳原子核外电子有
个空间运动状态。
(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1 ml该配合物含有的π键的数目
为____________________。
(6)铜晶体密堆积方式如图所示,铜原子的配位数为_______________,铜的原子半径为127.8pm,NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出晶体铜的密度计算式________________g·cm-3
七、有机推断题
18.有机高分子化合物A常用作木材的粘合剂,俗称“白乳胶”。B通过加聚反应可制得A。B的蒸气对H2的相对密度为43,分子中C、H、O的原子个数之比为2∶3∶1。B在酸性条件下水解可生成碳原子数相同的两种有机物D和M。
(1)B分子中含氧的官能团的名称为_____。
(2)B的同分异构体中属于不饱和羧酸的有3种,它们是CH2=CHCH2COOH 、_____ 、_____。
(3)写出B在一定条件下生成A的化学方程式_____。
(4)通常羟基与双键碳原子直接相连接时,易发生下列转化:
M能发生银镜反应,请写出M的结构简式_____。
(5)已知:
D可以发生如下转化关系:
有机物N与G互为同系物,且N的相对分子质量比G大14,写出两分子N在一定条件下生成的六元环状化合物的结构简式____。并写出N发生消去反应的化学方程式____。
实验编号
①
②
③
④
⑤
温度/℃
30
40
50
60
70
显色时间/s
160
80
40
20
10
C3H8(g)
C3H6(g)
H2(g)
-2217.8 kJ/ml
-2058 kJ/ml
-285.8 kJ/ml
答案解析:
1.C
【详解】A. 钢铁中含铁与碳,在潮湿空气中与水膜形成原电池,从而加快生锈速率,发生的是电化学腐蚀,故A错误;
B. NaHCO3受热易分解,而Na2CO3较稳定,不易分解,故稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;
C. 水玻璃的是硅酸钠的水溶液,具有一定的粘性,是建筑行业常用的一种黏合剂,故C正确;
D. 溴化银见光易分解,是一种重要的感光材料,可用作感光胶卷,而碘化银可用于人工降雨,故D错误;
答案选C。
2.D
【详解】A.由有机物的结构可知,其分子式为:C7H10O3,A正确;
B.该有机物分子中有碳碳双键,能发生氧化反应、加成反应、聚合反应,有羧基和羟基,能发生取代反应、酯化反应,B正确;
C.羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,羟基和碳碳双键不能与碳酸氢钠反应,因此1ml该物质与足量碳酸氢钠反应生成1ml二氧化碳,标准状况下体积为22.4L,C正确;
D.该有机物中有手性碳(*所示为手性碳),此手性碳原子和与其直接相连的3个碳原子和1个氢原子形成四面体,因此所有碳原子不可能共面,D错误;
答案选D。
3.C
【详解】A.硅单质是一种半导体材料,是制造太阳能电池的常用材料,A正确;
B.光导纤维的主要成分是二氧化硅,B正确;
C.硅胶可作食品干燥剂,但不能作抗氧化剂,不能直接食用,C错误;
D.氢氟酸能与SiO2发生反应,所以可使用氢氟酸刻蚀玻璃,D正确;
故选C。
4.C
【详解】A.标况下,CHCl3为液态,11.2L CHCl3物质的量远远大于2.5ml,故A错误;
B.硫酸钠溶液中含有的氧原子包含了硫酸铜中的氧和水中的氧,故B错误;
C.56 gC4H8物质的量为1ml,1个C4H8 (烯烃)包含了10个单键,所以单键总数为10NA,故C正确;
D.78gNa2O2固体中包含了2mlNa+和1ml,故D错误;
故答案选C。
5.B
【分析】A.氢氧化钠溶液能够与玻璃成分二氧化硅反应;
B.符合装置气密性的检查方法;
C.碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体,加热时,不能用坩埚盖盖住坩埚;
D.氯气密度比空气大,应用向上排空法收集。
【详解】A.氢氧化钠溶液可腐蚀玻璃塞,应用碱式滴定管盛装,故A错误;
B.关闭活塞a,从b处加水,如a、b形成液面差且在一段时间内不变化,可说明气密性良好,能达到实验目的,故B正确;
C.碳酸钙加热分解生成二氧化碳气体,加热时,不能用坩埚盖盖住坩埚,防止生成气体而导致压强过大而造成实验事故,故C错误;
D.氯气密度比空气大,应用向上排空法收集,图中进气管太短,故D错误;
综上所述,本题正确选项B。
6.D
【分析】根据常用化学用语的含义和书写规范分析。
【详解】A项:氮-14原子即,A项错误;
B项:据洪特规则,氮原子2p能级的3个电子应分占不同的轨道,且自旋方向相同,B项错误;
C项:氨分子中,氮原子上有一对孤对电子,C项错误;
D项:氮气的电子式中,两个氮间有三对共用电子对,D项正确。
本题选D。
【注意】电子式中只写出原子的最外层电子,内层电子因不参与反应而省略。将电子式中的共用电子对改为短线、孤电子对省略,即得结构式。
7.D
【详解】A.锌元素化合价升高,锌作还原剂,根据得失电子数相等,被1mlZn还原的氮原子为,故A错误;
B.常温下,不能由Zn的质量计算氮气的体积,故B错误;
C.由元素的化合价变化可知,每生成1mlZnO共转移5ml电子,故C错误;
D.-3价N元素的化合价升高到0价,价氮元素降低到0价,则反应中既是氧化产物,又是还原产物,故D正确;
故选D。
8.C
【详解】A.22.4L(标准状况)氦气(He)的物质的量为1ml,质子数为1ml×2×NAml-1=2NA,A错误;
B.标准状况下,22.4L N2 和O2的混合气体总物质的量为1ml,含分子数NA,B错误;
C.O2和O3皆由O原子构成,16gO2和O3混合物中所含的O物质的量为1ml,含氧原子数目等于1NA,C正确;
D.Fe与足量盐酸反应转化为Fe2+,则转移电子数为0.2NA,D错误;
选C。
9.B
【详解】A、往稀氨水中加水, ==常数,所以结果是不变化的,故A错误;
B、氢氧化钠是强碱,完全电离,显碱性,醋酸根离子和次氯酸根离子水解显示碱性,且醋酸根离子的水解程度小于次氯酸根离子,所以pH相同的①CH3COONa ②NaClO ③NaOH三种溶液c(Na+)大小:①>②>③,故B正确;
C、根pH=4的H2S溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合,存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(S2-)+c(HS-),故C错误;
D、Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,发生反应生成碳酸钙和次氯酸,溶液显示酸性,故D错误。
故选B。
【注意】易错点C,书写电荷守恒的式子时,离子要写全。
10.A
【详解】A. 根据阿伏加德罗定律,温度,体积不变时,压强之比等于物质的量之比,设起始时的NO2物质的量为n,反应的物质的量为2x,列出三段式:
2NO2N2O4
起始/ml n 0
反应/ml 2x x
平衡/ml n−2x x
气体物质的量之比等于压强之比,则,x=,N2O4物质的量分数为=3.1%,故A错误;
B. H点对应的容器内气体压强比E点对应的容器内气体压强大,体积较小,各组分的浓度都变大,虽然加压后平衡正向移动,但NO2的浓度仍比加压前增大,故H点对应的容器内气体颜色比E点的深,故B正确;
C. C点之后,容器内气体的压强在增大,即平衡逆向移动,则v正<v逆,故C正确;
D. B点的压强高于E点,故B点反应向着正向进行的程度大,混合气的物质的量较小,根据M=,可知,混合气体的平均分子质量M(B)>M(E),故D正确;
答案选A。
11.AD
【分析】同分异构体的特点是分子式相同,结构不同。
【详解】A.的分子式均为C7H8O,结构不同,两者是同分异构体,故A正确;
B.的分子式均为C5H12,结构相同,两者是同种物质,故B错误;
C.两者分子式不同,不可能是同分异构体,故C错误;
D.的分子式均为C3H8O,结构不同,两者是同分异构体,故D正确;
故答案为AD。
12.AC
【分析】由碎纸片信息可知ClO中Cl化合价由+5价,为氧化剂,ClO2中化合价+4价为还原产物,化合价降低,需要还原剂,SO中硫的化合价为+6价,SO中硫的化合价为+4价,SO为氧化产物,SO为还原剂,根据化合价升降守恒守恒和原子守恒和电荷守恒,可得2H++SO+2ClO=2ClO2+SO+H2O,以此来解析,
【详解】A.根据分析可知纸条排列的顺序可能是:c、d、a、b、e,A正确;
B.根据分析ClO为氧化剂,SO为还原剂,可知ClO的氧化性大于SO的氧化性,B错误;
C.根据反应2H++2ClO+SO=SO+2ClO2+H2O,可知氧化剂与还原剂的物质的量比为2:1,C正确;
D.Cl化合价由+5价降低为+4价,转移电子数目为2,可得ClO2~e-,每生成1mlClO2,反应转移的电子数为1NA,D错误;
故选AC。
13.CD
【详解】A.由a到c反应速率逐渐增大,说明正向反应放热,正反应速率升高,由于c到d速率改变,在c点未达到平衡,A错误;
B.ab段温度低于bc段,若,ab段反应物浓度大于bc段,ab段正反应速率小于bc段,ab段生成物浓度小于bc段,ab段逆反应速率小于bc段,且bc段<ab段,则产生的量:ab段>bc段,B错误;
C.由于反应放热,温度升高,平衡逆向移动,故温度越高K值越小,,C正确;
D.d点的正反应速率大于逆反应速率, d点的逆反应速率大于c点的逆反应速率,d点的正反应速率大于c点的逆反应速率,D正确;
答案选CD。
14.(1)4H+ + 4I−+ O2= 2 I2+ 2H2O
(2)水浴加热
(3)CD
(4)其他条件一定时,温度每升高10℃,化学反应速率增大约1倍
(5) 正反应 向体系中加入铁粉或其他
(6)氢离子浓度增大,平衡左移,Cr2O浓度增大
(7) 正反应 逐渐变浅,直至无色
【解析】(1)
酸性环境中氧气可以将碘离子氧化为碘单质,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为4H+ + 4I−+ O2= 2I2+ 2H2O;
(2)
根据表格数据可知所需温度低于水的沸点,所以可以采用水浴加热;
(3)
本实验的目的是探究在酸性条件下温度对KI溶液与氧气反应速率影响,所以除了温度以外,其他条件如试剂的浓度、试剂的用量(体积)、试剂添加的顺序,都必须保持不变,而所用试剂只有一种浓度,故不用控制,所以选CD;
(4)
氧气可以将碘离子氧化为碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,所以根据显色时间可以判断反应速率快慢,显色时间越长说明反应时间越慢,结合表格数据可知温度升高10℃,时间减少1半,所以结论为:其他条件一定时,温度每升高10℃,化学反应速率增大约1倍;
(5)
四氯化碳可以萃取碘单质,生成物浓度减小,平衡向正反应方向移动;消耗反应物、增大生成物的浓度,可以使平衡逆向移动,故可以加入铁粉将Fe3+还原为Fe2+,使平衡逆向移动;
(6)
加入H2SO4溶液,氢离子浓度增大,平衡左移,Cr2O浓度增大,所以溶液呈橙色;
(7)
加入Ba(NO3)2溶液,Ba2+结合CrO生成沉淀,使平衡向正反应方向移动,溶液颜色将逐渐变浅,直至无色。
15. 增大固体与气体的接触面积,加快化学反应速率 Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2↑ 3:1 2SO42--2e-=S2O82- 1.25 H2 过滤 洗涤 2Cr3++3S2O82-+7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+
【分析】(1)矿石“粉碎”可增大固体与气体的接触面积,加快化学反应速率;
(2)根据Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑化合价的变化判断氧化剂与还原剂及关系;
(3)根据装置图电解时,阳极为SO42-电解生成S2O82-及转移电子数目进行计算;
(4)制取二硫酸铵晶体,采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;
(5)过二硫酸铵检验废水中的Cr3+超标时溶液会变成橙色。
【详解】(1)矿石“粉碎”可增大固体与气体的接触面积,加快化学反应速率;
(2)Cu2O和辉铜矿在高温下反应的化学方程式为:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑;在该反应中,Cu2S、Cu2O中Cu由+1价降低到0价,为氧化剂,n(氧化剂)=3ml,Cu2S中S化合价由-2升高到+4,为还原剂,n(还原剂)为1ml,n(氧化剂):n(还原剂)=3:1;
(3)工业上,常采用电解法制取(NH4)2S2O8,根据装置图电解时,阳极为SO42-电解生成S2O82-,其电极反应式为2SO42--2e-=S2O82-,当电路中转移电子时,阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑,产生1.25mlH2;
(4)从过二硫酸铵溶液中获得过二硫酸铵晶体,需采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作;
(5)过二硫酸铵常用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(还原产物为SO42-),写出该反应的离子方程式2 Cr3++3S2O82-+7H2O=Cr2O72-+6SO42-+14H+。
16. +126.0 kJ•ml-1 BC 0.67 反应开始时反应正向进行c(C3H6)增大,反应I比反应II速率快,当c(C3H6)达到最大值时,反应II还未平衡,继续消耗C3H8使反应I平衡逆向移动,c(C3H6)减小 C6H5Cl+2e-+H+=C6H6+Cl-
【详解】(1)结合燃烧热的概念及相关物质的燃烧热数值,可得以下热化学方程式:
①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)ΔH3=-2217.8kJ/ml;
②C3H6(g)+O2(g)=3CO2(g)+3H2O(g)ΔH4=-2058kJ/ml;
③H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH5=-285.8kJ/ml;
由盖斯定律可知由①-②-③可得C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) ΔH 1=ΔH3-ΔH4-ΔH5=(-2217.8kJ•ml-1)-(-2058kJ•ml-1)-(-285.8kJ•ml-1)=+126.0 kJ•ml-1;
(2)A.焓变只与化学反应的反应物和生成物的状态有关,所以反应的焓变(ΔH)始终保持不变,即反应的焓变保持不变不能说明反应达到平衡状态,故A不符合题意;
B.无论发生反应I还是反应II,气体的总质量保持不变,而气体的物质的量变化,则混合气体的平均摩尔质量是变量,当该值不变时反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.当反应达到平衡时=反应I的平衡常数,并保持不变,当增大时说明平衡正向移动,当减小时说明平衡逆向移动,当该值不变时说明反应平衡,故C符合题意;
D.无论发生反应I还是反应II,气体的总质量保持不变,容器恒容,则密度始终不变,不能说明反应达到平衡,故D不符合题意;
综上所述答案为BC;
(3)①10ml C3H8(g)充入2L的恒容容器中,则初始时c(C3H8)=5ml/L,丙烷平衡转化率40%,则平衡时c(C3H8)= 5ml/L(1-40%)=3ml/L;丙烯的选择性为50%,则平衡时c(C3H6)=5ml/L40%50%=1ml/L,无论发生哪个反应消耗的丙烷的物质的量都等于产生氢气的物质的量,所以平衡时c(H2)=5ml/L40%=2ml/L,则反应I的平衡常数K==0.67;
②反应开始时两个反应均正向移动,c(C3H6)增大,但反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)小于反应Ⅱ活化能Ea(Ⅱ),所以反应I速率更快,先达到平衡,此时c(C3H6)达到最大值,但此时反应Ⅱ还在进行,会消耗C3H8,使反应Ⅰ的平衡逆向移动,导致c(C3H6)减小,所以曲线先升高后降低;
(4)根据氢离子的流向可知M极为正极,氯苯在M极上得电子后结合氢离子生成苯和氯离子,电极反应式为C6H5Cl+2e-+H+=C6H6+Cl-。
17. [Ar]3d9 正四面体 P>S sp3 sp2 4 4.82×1024 12
【详解】试题分析:(1) Cu2+核外有27个电子,根据核外电子排布规律写电子排布式。
(2)根据价电子互斥理论判断PO43-的空间构型。
(3) P原子3p轨道半充满,不易失电子。
(4)单键碳杂化方式为sp3 、双键碳杂化方式为sp2,根据碳原子核外有4个电子轨道分析。
(5) CN-存在C、N叁键,叁键中有2个π键。
(6)铜晶体密堆积方式如图所示,离铜原子最近且距离相等的原子为铜原子的配位原子,根据丙图可知,晶胞的面对角线为127.8 pm×4,则晶胞边长为,根据均摊原则每个晶胞含有铜原子数。
解析:(1) Cu2+核外有27个电子,根据核外电子排布规律,基态Cu2+的电子排布式是[Ar]3d9 。
(2)根据价电子互斥理论,孤对电子数 ,无孤对电子,所以PO43-的空间构型是正四面体。
(3) P原子3p轨道半充满,结构物定,不易失电子所以P、S元素第一电离能大小关系为P>S。
(4)单键碳杂化方式为sp3 、双键碳杂化方式为sp2,中既有单键碳又有双键碳,所以碳原子的杂化方式为sp3 sp2;碳原子核外有4个电子轨道,所以基态碳原子核外电子有4个空间运动状态。
(5) CN-存在C、N叁键,叁键中有2个π键,所以1 ml该配合物含有的π键是8ml,数目为4.82×1024。
(6)离铜原子最近且距离相等的原子为铜原子的配位原子,根据图示铜原子配位数是12,;根据丙图可知,晶胞的面对角线为127.8 pm×4,则晶胞边长为,根据均摊原则每个晶胞含有铜原子数。设有1ml晶胞,则体积为 ,质量为4×64g,所以密度是。
注意:碳原子有6个电子,就有6种运动状态,同一轨道中的电子只有自旋方向相反,所以有几个轨道就有几种空间运动状态,碳原子有4种空间运动状态。
18. 碳碳双键 CH3CH=CHCOOH n CH3COOCH=CH2 CH3CHO CH3CH(OH)COOH CH2=CHCOOH+H2O
【分析】B的蒸气对H2的相对密度为43,则B的相对分子质量是86,分子中C、H、O的原子个数之比为2∶3∶1,设B的分子式为(C2H3O)x,则(24+3+16)x=86,x=2,所以B分子式为C4H6O2,B分子中不饱和度==2,B通过加聚反应生成A,则A中含有碳碳双键或三键,B能水解说明含有酯基,B在酸性条件下水解可生成碳原子数相同的两种有机物D和M,M能发生银镜反应,则M为CH3CHO、D为CH3COOH,B为CH3COOCH=CH2,A为;据此分析解答(1)~(4);
(5)乙酸和溴在一定条件下发生取代反应生成E,E为CH2BrCOOH,E和NaOH的水溶液加热发生取代反应生成HOCH2COONa,E酸化得到G,G为HOCH2COOH,据此分析解答。
【详解】(1)B的蒸气对H2的相对密度为43,则B的相对分子质量是86,分子中C、H、O的原子个数之比为2∶3∶1,设B的分子式为(C2H3O)x,则(24+3+16)x=86,x=2,所以B分子式为C4H6O2,B分子中不饱和度==2,B通过加聚反应生成A,则A中含有碳碳双键或三键,B能水解说明含有酯基,B在酸性条件下水解可生成碳原子数相同的两种有机物D和M,M能发生银镜反应,则M为CH3CHO、D为CH3COOH,B为CH3COOCH=CH2,B中含有的非含氧的官能团为碳碳双键,故答案为碳碳双键;
(2)B为CH3COOCH=CH2,B的同分异构体中属于不饱和羧酸的有3种,另外两种分别是CH3CH=CHCOOH、,故答案为CH3CH=CHCOOH;;
(3)B通过加聚反应生成A,反应的化学方程式为n CH3COOCH=CH2,故答案为n CH3COOCH=CH2;
(4)通过以上分析知,M结构简式为CH3CHO,故答案为CH3CHO;
(5)乙酸和溴在一定条件下发生取代反应生成E,E为CH2BrCOOH,E和NaOH的水溶液加热发生取代反应生成HOCH2COONa,E酸化得到G,G为HOCH2COOH,有机物N与G互为同系物,且N的相对分子质量比G大14,说明N比G多一个-CH2原子团,则N为CH3CH(OH)COOH,两分子N在一定条件下生成六元环状化合物的结构简式:,N发生消去反应方程式为CH3CH(OH)COOHCH2=CHCOOH+H2O,故答案为;CH3CH(OH)COOH CH2=CHCOOH+H2O。
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