B.升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C.实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molC,平衡正向移动
15.为达到下列实验目的,对应的实验方法以及相关解释均正确的是()
选项
实验目的
实验方法
相关解释
A
测量氯水的pH
pH试纸遇酸变红
B
探究正戊烷(C5H12)催化裂解
C5H12裂解为分子较小的烷烃和烯烃
C
实验温度对平衡移动的影响
2NO2(g)
N2O4(g)为放热反应,升温平衡逆向移动
D
用AlCl3溶液制备AlCl3晶体
AlCl3沸点高于溶剂水
A.AB.BC.CD.D
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.氨气具有还原性,能够被氧化铜氧化,用如图中的装置可以实现该反应。
已知:
氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜。
回答下列问题:
(1)B中加入的干燥剂是____(填序号)。
①浓硫酸②无水氯化钙③碱石灰
(2)能证明氨与氧化铜反应的现象是C中________。
(3)D中有无色液体生成。
设计实验检验D中无色液体的成分:
__________
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.PBAT(聚已二酸/对苯二甲酸丁二酯)可被微生物几乎完全降解,成为包装、医疗和农用薄膜等领域的新兴材料,它可由聚合物PBA和PBT共聚制得,一种合成路线如下:
已知:
R-CH3
R-CN
R-COOH
R-CH=CH2
R-COOH+CO2
回答下列问题:
(1)B的官能团名称为_____,D的分子式为_____。
(2)①的反应类型为_____;反应②所需的试剂和条件是_____。
(3)H的结构简式为_____。
(4)⑤的化学方程式为_____。
(5)M与G互为同系物,M的相对分子质量比G大14;N是M的同分异构体,写出同时满足以下条件的N的结构简式:
______________(写两种,不考虑立体异构)。
Ⅰ.既能与FeCl3发生显色反应,又能发水解反应和银镜反应;
Ⅱ.与NaOH溶液反应时,1molN能消耗4molNaOH;
Ⅲ.核磁共振氢谱有五组峰,峰面积比为1:
2:
2:
2:
1。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成,结构如图所示。
回答下列问题:
(1)碳原子价层电子的轨道表达式为__________,基态碳原子中,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为_________形。
(2)根据价层电子对互斥理论,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是_______;NO3-与NO2-中O-N-O的键角:
NO3-____NO2-(填“<”、“>”“=”)。
(3)EMIM+离子与金属阳离子形成的离子化合物常温下呈液态的原因是____________。
(4)EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为___________。
分子中的大π键可用符号πnm 表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数,则EMIM+离子中的大π键应表示为________。
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。
立方氮化硼属于_______晶体,其中硼原子的配位数为_______。
已知:
立方氮化硼密度为d g/cm3,B原子半径为x pm,N原子半径为y pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中原子的空间利用率为________(列出化简后的计算式)。
19.(6分)氮氧化物的转化和综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。
(1)H2还原法是处理燃煤烟气中SO2的方法之一。
已知:
2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)ΔH=akJ∙mol—1H2S(g)=H2(g)+S(s)ΔH=bkJ∙mol—1H2O(l)=H2O(g)ΔH=ckJ∙mol—1写出SO2(g)和H2(g)反应生成S(s)和H2O(g)的热化学方程式______________。
(2)SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化可制取硫酸,其中SO2发生催化氧化的反应为:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。
若在T1℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和O2[其中n(SO2)∶n(O2)=2∶1],测得容器内总压强与反应时间如图所示。
①图中A点时,SO2的转化率为______________。
②在其他条件不变的情况下,测得T2℃时压强的变化曲线如图所示,则C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率vA(逆)的大小关系为vc(正)______________vA(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
③图中B点的压强平衡常数Kp=______________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。
当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图Ⅰ、Ⅱ所示。
①由图I知,当废气中的NO含量增加时,宜选用______________法提高脱氮效率。
②图Ⅱ中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+提高了脱氮的效率,其可能原因为______________。
(4)研究表明:
NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。
图Ⅲ所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硫脱硝的影响。
①写出废气中的SO2与NaClO2反应的离子方程式:
______________。
②温度高于60℃后,NO去除率随温度升高而下降的原因为______________
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)
1.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.向AgCl悬浊液中滴加Na2S溶液时,由于Ag2S比AgCl更难溶,发生沉淀的转化,反应的离子反应为:
2AgCl(s)+S2-(aq)
Ag2S(s)+2Cl-(aq),选项A正确;
B.向酸性KMnO4溶液中加入NaHSO3固体,HSO3-将MnO4-还原而使溶液紫色褪去,反应的离子方程式为2MnO4-+5HSO3-+H+=2Mn2++5SO42-+3H2O,选项B错误;
C.向橙色K2Cr2O7溶液中加入一定浓度的NaOH溶液后,发生Cr2O72-+2OH-
2CrO42-+H2O,平衡向正反应方向移动,溶液变为黄色,选项C正确;
D.向稀硝酸中加入铜粉,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜,溶液变蓝色,反应的离子方程式为:
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,选项D正确;
答案选B。
2.C
【解析】
【详解】
①甲烷与氯气光照反应发生取代反应,②乙醛制乙酸发生氧化反应,③乙烯使溴水褪色发生加成反应,④乙醇制乙烯发生消去反应,⑤乙醛制乙醇发生还原反应或加成反应,⑥乙酸制乙酸乙酯发生酯化反应或取代反应,⑦乙酸乙酯与NaOH溶液共热发生水解反应或取代反应,⑧液态植物油制人造脂肪发生加成反应,⑨乙烯制乙醇发生加成反应。
则
A.②⑤的反应类型不相同,A错误;
B.⑥⑦的反应类型相同,均是取代反应,B错误;
C.④是消去反应,与其他8个反应的类型都不同,C正确;
D.①是取代反应,③⑧属于同一种反应类型,都是加成反应,D错误;
答案选C。
3.C
【解析】
【详解】
A.工业上常用H2和Cl2直接化合的方法生产氯化氢,氯化氢极易溶于水,可以制得盐酸,故A正确;
B.氧化铝的熔点很高,故可用于制造耐高温材料,故B正确;
C.SO2能使碘的淀粉溶液由蓝色变为无色,是因为发生氧化还原反应:
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,SO2体现的是还原性,而非漂白性,故C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,常温下铁和浓硫酸反应,在铁表面生成一层致密的氧化膜,也就是发生了钝化反应,可阻止浓硫酸与内部的铁进一步反应,因此可用铁质容器贮运浓硫酸,故D正确;
答案选C。
4.充分搅拌、粉碎银精矿、适当增大液固比、适当提高浸取温度、适当延长浸取时间ZnSiO2AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl
4[Ag(SO3)2]3-+N2H4+4OH-=4Ag↓+8SO32-+N2↑+4H2O防止生成的银被硝酸溶解;防止NO3-优先于Ag+在阴极放电1.3×10-1210
【解析】
【分析】
银精矿(其化学成分有:
Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等)加盐酸和氯酸钾浸取,过滤,溶液中含有Zn2+、Cu2+、Pb2+,滤渣中含有S、SiO2、AgCl等;浸出液中加金属还原剂Zn,把Cu2+、Pb2+还原为单质,则试剂X为Zn,分离得到Cu和Pb、ZnCl2溶液;浸出渣含有S、SiO2、AgCl,加Na2SO3溶液,AgCl与Na2SO3反应生成Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,过滤,滤渣为S和SiO2,滤液为Na3[Ag(SO3)2]和NaCl,在滤液中加N2H4,生成Ag和氮气;滤液中含有亚硫酸钠,氧化生成硫酸钠,以此解答该题。
【详解】
(1)浸取时当盐酸的浓度和KClO3的量一定时,要加快化学反应速率的方法有:
充分搅拌、粉碎银精矿、适当增大液固比、适当提高浸取温度、适当延长浸取时间,选择其中任意两种方法即可;
(2)分离得到氯化锌溶液可知加入的试剂X为Zn;根据分析可知“分离Ⅱ”所得滤渣中除含单质硫外,还含有SiO2;
(3)根据流程可知,浸银的反应物为AgCl和Na2SO3溶液,产物有Na3[Ag(SO3)2],根据元素守恒可知反应方程式为:
AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl;
(4)N2H4的电子式为
;根据流程可知还原时主要反应物有Na3[Ag(SO3)2]和N2H4,主要产物为氮气和Ag,可知反应过程银离子被还原,N2H4中氮元素被氧化,生成氮气,根据电子守恒和元素守恒可知离子方程式为:
4[Ag(SO3)2]3-+N2H4+4OH-=4Ag↓+8SO32-+N2↑+4H2O;
(5)浓硝酸具有强氧化性能氧化Ag,生成硝酸银溶液,所以硝酸浓度不能过大,防止生成的银被硝酸溶解;同时溶液中有大量硝酸根离子,还要防止NO3-优先于Ag+在阴极放电;
(6))①水中AlO2-浓度降到1.0×10-6mol•L-1,依据Al(OH)3⇌AlO2-+H++H2O,K=1.0×10-13,则c(H+)=
=10-7(mol/L),则c(OH-)=10-7mol/L,25℃时,Ksp[Al(OH)3]=c3(OH-)·c(Al3+)=1.3×10-33,则c(Al3+)=
=1.3×10-12mol•L-1;
②由①H2O⇌OH-+H+、②Al(OH)3⇌AlO2-+H++H2O可知,②-①得到OH-+Al(OH)3⇌AlO2-+H+,则Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数数值为K=
=
=10。
5.C
【解析】
【详解】
A.Cu和浓硫酸反应需要加热,甲装置中缺少酒精灯,无法完成铜与浓硫酸的反应,故A错误;
B.二氧化硫比空气密度大,应该采用向上排空气法收集,即导管采用长进短出的方式,故B错误;
C.反应后溶液中含有大量浓硫酸,需要将反应后溶液沿着烧杯内壁缓缓倒入水中,并用玻璃棒搅拌,图示操作方法合理,故C正确;
D.固液分离操作是过滤,但过滤时需要用玻璃棒引流,故D错误;
故答案为C。
6.D
【解析】
【分析】
根据图象得出I为氨水滴加到氯化铝溶液中的图象,II为KOH滴加到氯化铝溶液中的图象,c点为恰好反应生成氢氧化铝沉淀的点。
【详解】
A选项,根据分析得到c点恰好反应完生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钾的物质的量是氯化铝物质的量的3倍,因此AlCl3溶液的物质的量浓度为
,故A正确;
B选项,根据图象可以确定导电率与离子种类、离子浓度有关,故B正确;
C选项,c点是氢氧化铝沉淀,再加入KOH,则沉淀开始溶解,其cd段发生的反应是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故C正确;
D选项,e点是KOH、KAlO2、KCl,溶液中的离子浓度:
c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(AlO2-),故D错误。
综上所述,答案为D。
7.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.连接K1,电极1为阴极,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,氢气在阴极生成,故A错误;
B.电极2为阳极,阳极发生氧化反应,氢氧根离子被氧化生成氧气,电极方程式为4OH-4e-═2H2O+O2↑,故B错误;
C.电极3可分别连接K1或K2,分别发生氧化、还原反应,实现NiOOH⇌Ni(OH)2的转化,提供电子转移,故C正确;
D.连接K2,电极3为阴极,电极反应为NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-,电极2为阳极,电极反应为4OH-4e-═2H2O+O2↑,总反应为4NiOOH+2H2O=4Ni(OH)2+O2↑,反应消耗水,则溶液碱性增强,pH增大,故D错误;
故选C。
8.D
【解析】
【详解】
A.在标准状况下SO3不是气体,不能使用气体摩尔体积计算,A错误;
B.用KClO3法制取氯气发生的是归中反应,反应方程式为:
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,Cl2既是氧化产物,也是还原产物,产生3molCl2,反应转移5mol电子,若产生1molCl2,需转移电子
mol,B错误;
C.溶液的电荷守恒式为:
n(NH4+)+n(H+)=n(NO3-)+n(OH-),溶液显中性时,n(NH4+)=n(NO3-)=0.1mol,C错误;
D.发生反应:
2NO+O2=2NO2,2NO2
N2O4,故2molNO和1molO2充分反应后,所得混合气体的分子数小于2NA,D正确;
故合理选项是D。
9.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.乳酸的系统命名为2-羟基丙酸,故A错误;
B.与乳酸具有相同官能团的同分异构体
,乳酸分子有对称碳原子有两种旋光异构体,包括乳酸共3种,故B正确;
C.乳酸分子含有羟基、羧基,可发生取代反应、消去反应,不能发生加成反应,故C错误;
D.乳酸分子含有羟基、羧基,乳酸发生缩聚反应生成聚乳酸,反应的方程式为n
+(n-1)H2O,故D错误;
故选B。
10.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由图可知,a点表示SO2气体通入112mL即0.005mol时 pH=7,溶液呈中性,说明SO2气体与H2S溶液恰好完全反应,可知饱和H2S溶液中溶质物质的量为0.01mol,c(H2S)=0.1 mol/L,a点之前为H2S过量,a点之后为SO2过量,溶液均呈酸性,酸抑制水的电离,故a点水的电离程度最大,水的电离程度先增大后减小,故A错误;
B.由图中起点可知0.1 mol/L H2S溶液电离出的c(H+)=10-4.1 mol/L,电离方程式为H2S⇌H++HS-、HS-⇌H++S2-;以第一步为主,根据平衡常数表达式算出该温度下H2S的Ka1≈
≈10-7.2,数量级为10-8,故B错误;
C.当SO2气体通入336mL时,相当于溶液中的c(H2SO3)=0.1 mol/L,因为H2SO3酸性强于H2S,故此时溶液中对应的pH应小于4.1,故曲线y代表继续通入 SO2气体后溶液pH的变化,故C正确;
D.根据平衡常数表达式可知
,a点之后,随SO2气体的通入,c(H+)增大,当通入的SO2气体达饱和时,c(H+)就不变了,Ka1也是一个定值,
的值保持不变,故D错误;
答案选C。
11.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.Ksp(Ag2C2O4)=(10-4)2×10-2.46=10-11.46,科学计数法表示时应该是a×10b,a是大于1小于10的数,故它的数量级等于10-12,A错误;
B.n点时c(Ag+),比溶解平衡