15.在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)
zC(g),图I表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图Ⅱ表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A):
n(B)的变化关系。
则下列结论正确的是
A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.02mol·L-1·min-1
B.图Ⅱ所知反应xA(g)+yB(g)
zC(g)的△H<0,且a=2
C.若在图Ⅰ所示的平衡状态下,再向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(逆)
D.200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时,A的体积分数小于0.5
笫II卷(非选择题共80分)
16.(12分)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。
以粗盐为原料生产ClO2的工艺主要包括:
①粗盐精制;②电解微酸性NaCl溶液;③ClO2的制取。
工艺流程如下图:
⑴粗食盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO
等杂质。
除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的试剂X,X是 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。
经检测发现滤液中仍含有一定量的SO
,其原因是 。
(已知:
Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=5.1×10-9)
⑵上述过程中,将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成ClO2。
电解时生成的气体B是 ;反应Ⅲ的化学方程式为 。
⑶ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。
为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了以下实验:
步骤1:
准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100mL试样。
步骤2:
量取V1mL试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟。
(已知:
ClO2+I-+H+—I2+Cl-+H2O未配平)
步骤3:
以淀粉溶液作指示剂,用cmol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。
(已知:
I2+2S2O
=2I-+S4O
)
①准确量取10.00mLClO2溶液的玻璃仪器是 。
②滴定过程中,至少须平行测定两次的原因是 。
③根据上述步骤可计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为 mol·L-1(用含字母的代数式表示)。
17.(15分)某研究小组以甲苯为主要原料,采用以下路线合成医药中间体F和Y。
已知:
①
②2CH3CHO
CH3CH(OH)CH2CHO
CH3CH=CHCHO
请回答下列问题:
⑴下列有关F的说法正确的是 。
A.分子式是C7H7NO2BrB.能形成内盐
C.能发生取代反应和缩聚反应D.1mol的F最多可以和2molNaOH反应
⑵C→D的反应类型是 。
⑶B→C的化学方程式是 。
在合成F的过程中,B→C步骤不能省略,理由是 。
⑷D→E反应所需的试剂是 。
⑸写出同时符合下列条件的A的同分异构体的结构简式(写出3个)。
①苯环上只有两种不同化学环境的氢原子②分子中含有-CHO
;;
⑹以X和乙烯为原料可合成Y,请设计合成路线(无机试剂及溶剂任选)。
注:
合成路线的书写格式参照如下示例流程图:
CH3CHO
CH3COOH
CH3COOCH2CH3
18.(12分)过氧化钙晶体[CaO2·8H2O]较稳定,呈白色,微溶于水,能溶于酸性溶液。
广泛应用于环境杀菌、消毒等领域。
★过氧化钙晶体的制备
工业上生产CaO2·8H2O的主要流程如下:
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是。
(2)沉淀时常用冰水控制温度在10℃以下和通入过量的NH3,其可能原因分别是
①;②。
★过氧化钙晶体含量的测定
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中,加入30mL蒸馏水和10mL2.000mol·L-1H2SO4,用0.0200mol·L—1KMnO4标准溶液滴定至终点。
重复上述操作两次。
H2O2和KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
(3)滴定终点观察到的现象为。
(4)根据表1数据
滴定次数
样品的质量/g
KMnO4溶液的体积/mL
滴定前刻度/mL
滴定后刻度/mL
1
0.3000
1.02
24.04
2
0.3000
2.00
25.03
3
0.3000
0.20
23.24
表1.KMnO4标准溶液滴定数据
计算产品中CaO2·8H2O的质量分数(写出计算过程):
19.(14分)氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH)2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。
铜、铁是畜禽所必需的微量元素。
某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下:
(1)氧化铜矿石粉碎的目的是。
(2)写出“酸浸”中Cu2(OH)2CO3发生反应的离子方程式。
(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是。
(4)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有。
(5)加入铁屑的作用是、。
(6)表2和图6为“烘干粉碎”的试验结果。
序号
t/h
t/℃
m/g
x
1
3
80
5
4
2
3
160
10
1
3
4
160
10
0.8
4
4
160
5
0
5
5
80
5
3
6
5
160
15
1
表2中,m为CuSO4·5H2O晶体的质量,x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。
据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为,(分别指出两条件的温度和时间)。
20.(15分)中国环境监测总站数据显示,颗粒物(PM2.5等)为连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。
因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题:
⑴将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
K+
Na+
NH
SO
NO
Cl-
浓度/mol•L-1
4×10-6
6×10-6
2×10-5
4×10-5
3×10-5
2×10-5
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH= 。
⑵NOx是汽车尾气的主要污染物之一。
汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H= 。
②当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式 。
③汽车汽油不完全燃烧时还产生CO,有人设想按下列反应除去CO:
2CO(g)=2C(s)+O2(g),已知该反应的△H>0,该设想能否实现?
。
⑶碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
①用离子方程式表示反应器中发生的反应 。
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是
。
③用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示),NiO(OH)作为电池正极材料,KOH溶液作为电解质溶液,可制得高容量、长寿命的镍氢电池。
电池充放电时的总反应为:
Ni(OH)2+M
NiO(OH)+MH,电池放电时,负极电极反应式为 ;充电完成时,全部转化为NiO(OH),若继续充电,将在一个电极产生O2,O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗,从而避免产生的气体引起电池爆炸,此时,阴极电极反应式为 。
21.(12分)已知X、Y、Z、W、K五种元素均位于周期表的前四周期,且原子序数依次增大。
元素X是周期表中原子半径最小的元素;Y的基态原子中电子占据了三种能量不同的原子轨道,且这三种轨道中的电子数相同;W位于第2周期,其原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;K位于ds区且原子的最外层电子数与X的相同。
请回答下列问题:
(答题时,X、Y、Z、W、K用所对应的元素符号表示)
⑴Y、Z、W元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
⑵K的二价离子电子排布式是 。
⑶Y、Z元素的某些氢化物的分子中均含有18个电子,则Y的这种氢化物的化学式是 ;Y、Z的这些氢化物的沸点相差较大的主要原因是 。
⑷若X、Y、W形成的某化合物(相对分子质量为46)呈酸性,则该化合物分子中Y原子轨道的杂化类型是 ;1mol该分子中含有σ键的数目是 。
⑸Z、K两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示,
则该化合物的化学式是 ,Z原子的配位数是 。
答案:
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
B
D
C
A
C
B
A
题号
11
12
13
14
15
答案
BD
AB
C
C
AD
16.⑴BaCl2(1分)BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量的CO
离子时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(2分)
⑵H2(1分)2NaClO3+4HCl==2ClO2+2NaCl+2H2O(2分)
⑶酸式滴定管(2分)减少实验误差(2分)
(2分)
17.⑴B、C(2分)⑵氧化反应(1分)
⑶
+(CH3CO)2O
+CH3COOH(2分)氨基易被氧化,在氧化反应之前需先保护氨基(或其它合理答案也给分)(2分)
⑷Br2/FeBr3或Br2/Fe(1分)
⑸
(3分)
⑹H2C=CH2
CH3CH2OH
CH3CHO
(4分)
19
20.⑴4(2分)⑵①+183kJ·mol-1(2分)②2NO+2CO
2CO2+N2(2分)③不能(1分)⑶①SO2+I2+2H2O=SO
+2I-+4H+(2分)HI分解为可逆反应,及时分离出产物H2,有利于反应正向进行(1分)
MH+OH--e-=H2O+M(2分)4O2+4e-+2H2O=4OH- (2分)
21.⑴N>O>C(1分)⑵[Ar]3d9(1分)⑶C2H6(2分)氮的氢化物(N2H4)分子间存在氢键(1分)⑷sp2(1分)4NA(2分)⑸Cu3N(2分)6(2分)