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文档介绍
天津市七校联考2020届高三二模化学试卷 Word版含解析
2020年天津市七校联考高考化学二模试卷 一、选择题(共12小题,每小题3分,满分36分) 1. 现代社会的发展与进步离不开材料,下列有关材料的说法不正确的是( ) A. 500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,其“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于新型纯金属材料 B. 用于新版人民币票面文字等处的油墨中所含有的Fe3O4是一种磁性物质 C. 港珠澳大桥路面使用了沥青和混凝土,沥青可以通过石油分馏得到 D. 国庆阅兵仪式上的坦克和军车都喷涂着新式聚氨酯迷彩伪装涂料,能适应多种环境背景下的隐蔽需求,聚氨酯属于有机高分子材料 【答案】A 【解析】 【详解】A.钢是铁和碳的合金,故A说法错误; B. Fe3O4是一种具有磁性的黑色晶体,故B说法正确; C. 石油常压分馏产物:液化石油气、汽油、煤油、柴油、重油。减压分馏过程和产物:重柴油、润滑油、凡士林、石蜡、沥青。故C说法正确; D. 聚氨酯是一种高分子化合物,故D说法正确; 故答案为A。 2. 下列有关化学用语表示正确的是( ) A. 对硝基甲苯的结构简式: B. 离子结构示意图既可以表示35Cl-,也可以表示37Cl- C. NH5的结构与NH4Cl相似,NH5的结构式: D. CO2的比例模型: 【答案】B 【解析】 【详解】A. 氮原子与碳原子直接相连,对硝基甲苯的结构简式:,与题意不符,A错误; - 18 - B. 35Cl-、37Cl-的质子个数为17,核外电子数为18,则离子结构示意图既可以表示35Cl-,也可以表示37Cl-,符合题意,B正确; C. NH5的结构与NH4Cl相似,NH5为离子晶体,与题意不符,C错误; D CO2中,C原子半径大于O原子,则比例模型:,与题意不符,D错误; 答案为B。 3. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,其中有两种组成为ZXY3、ZWY4。下列说法中正确的是( ) A. 简单离子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. 最常见氢化物的稳定性:X>Y C. Z2Y2中含有共价键且在熔融状态下能导电 D. 第一电离能:Y>X 【答案】C 【解析】 【分析】 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,它们之间可形成组成不同的多种可溶性常见盐,其中有两种组成为ZXY3、ZWY4。这两种盐为NaNO3、NaClO4,则X为N,Y为O,Z为Na,W为Cl。 【详解】A.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,因此简单离子半径:r(Cl-)>r(N3−)>r(O2−)>r(Na+),故A错误; B.原子半径:O>N,半径越小,键能越大,H-O键能大于N-H键键能,所以最常见氢化物的稳定性:H2O>NH3,故B错误; C.Na2O2中含有非极性共价键,该化合物是离子化合物,在熔融状态下能导电,故C正确; D.N元素的2p轨道为半满稳定状态,其第一电离能高于同周期相邻元素,则第一电离能:Y<X,故D错误。 综上所述,答案为C。 4. 下列转化,在给定条件下能实现的是( ) ①NaCl(aq)Cl2(g)FeCl3(s) ②Fe2O3FeCl3(aq)无水FeCl3 - 18 - ③N2NH3NH4Cl(aq) ④SiO2SiCl4Si A. ①③ B. ④ C. ①② D. ②③ 【答案】A 【解析】 【详解】①电解饱和食盐水得到H2、Cl2和NaOH溶液,Cl2与Fe加热反应生成FeCl3,因此①能实现;②Fe2O3和盐酸反应生成FeCl3溶液,加热FeCl3溶液不能得到无水FeCl3,主要是铁离子水解,HCl易挥发,最终得到氢氧化铁,因此②不能实现;③N2和H2在高温高压、催化剂作用下反应生成NH3,NH3与盐酸反应生成NH4Cl,因此③能实现;④SiO2与盐酸不反应,因此④不能实现,所以①③能实现,故A符合题意。 综上所述,答案为A。 5. 某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是 A. 不可能有很高的熔沸点 B. 不可能是单质 C. 可能是有机物 D. 可能是离子晶体 【答案】A 【解析】 【详解】A.在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键,由于该晶体的原子晶体,原子之间通过共价键结合,断裂需要吸收很高的能量,因此该物质的熔沸点很高,错误。 B.同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键,不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键,因此含有极性键的物质不可能是单质,正确。 C.若该极性键存在于含有C元素的化合物,如CH4、CH3CH2OH等,则相应的物质是有机物,正确。 D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有极性共价键,如NaOH,,因此含有极性键的化合物可能是离子晶体,正确。故选A。 6. 在0.1mol/LNaHSO3溶液中,下列粒子浓度关系式不正确的是( ) A. B. - 18 - C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A.0.1mol/LNaHSO3溶液显酸性,故HSO的水解能力小于电离能力,水解产物H2SO3的浓度小于电离产物SO,存在粒子浓度关系:,故A错误; B.0.1mol/LNaHSO3溶液中存在质子守恒:,B错误; C.0.1mol/LNaHSO3溶液存在物料守恒:,C正确; D.0.1mol/LNaHSO3溶液存在电荷守恒:,D正确; 答案选AB。 7. 下列有关有机物结构和性质的说法错误的是 A. 分子式为C5H10O2且能与 NaHCO3反应放出气体的结构共有4种 B. 石油是混合物,可通过分馏得到汽油、煤油等纯净物 C. 苯甲酸()分子中所有原子可能位于同一平面 D. 1mol盐酸美西律()最多可与3 mol H2发生加成 【答案】B 【解析】 【详解】A.分子式为C5H10O2且能与 NaHCO3反应放出气体的有机物为饱和一元羧酸,结构为C4H9-COOH,丁基-C4H9有四种不同结构,所以C5H10O2的羧酸有4种同分异构体,A正确; B.石油是混合物,通过分馏得到汽油、煤油等各种馏分仍然含有多种成分,它们仍然是混合物,B错误; C.苯甲酸是苯分子中的H原子被羧基-COOH - 18 - 取代产生的物质,苯分子是平面分子,羧基中的各原子也在一个平面上,C-C单键可以旋转,因此两个平面可能在一个平面上,即分子中所有原子可能位于同一平面,C正确; D.根据盐酸美西律的结构可知,该分子中只含有1个苯环,不含有碳碳双键及碳氧双键,1个苯环可以与3个H2发生加成反应,因此1mol盐酸美西律最多可与3 mol H2发生加成反应,D正确; 故本题符合题意的选项是B。 8. 下列说法正确的是( ) A. 糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B. 糖类、油脂、蛋白质都是由C、H、O三种元素组成的 C. 糖类、油脂、蛋白质都是高分子化合物 D. 油脂有油和脂肪之分,但都属于酯 【答案】D 【解析】 【详解】A.因二糖、多糖、油脂、蛋白质都能发生水解,单糖不能发生水解,故A错误; B.因糖类、油脂的组成元素为C、H、O,蛋白质的组成元素为C、H、O、N,故B错误; C.因糖类中的单糖、二糖不是高分子化合物,油脂也不是高分子化合物,蛋白质是高分子化合物,故C错误; D.因油脂有油和脂肪之分,都属于酯,故D正确。 9. 下列有关实验操作的叙述不正确的是( ) A. 中和滴定接近终点时,滴入要慢,并且不断摇动 B. 排水法收集KMnO4分解产生的O2,先熄灭酒精灯,后移出导管 C. 分液时,下层液体下口放出,上层液体上口倒出 D. 定容时,加水到容量瓶刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管加水 【答案】B 【解析】 【详解】A.中和滴定接近终点时,不断摇动,滴入要慢,有时还需要滴加一滴后不断的摇动,通过颜色判断是否达到滴定终点,故A正确; B.排水法收集KMnO4分解产生的O2,先移出导管,后熄灭酒精灯,以防产生倒吸,故B错误; C.分液时,遵循“下下上上”原则,即下层液体下口放出,上层液体上口倒出,故C正确; - 18 - D.定容时,加水到容量瓶刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管加水,滴加到溶液凹液面与刻度线相平为止,故D正确。 综上所述,答案为B。 10. 下列反应的离子方程式错误的是( ) A. 硫代硫酸钠与稀硫酸的反应:S2O32-+6H++2SO42-4SO2↑+3H2O B. 用惰性电极电解饱和食盐水:2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ C. 醋酸钠溶液呈碱性的原因:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH- D. 硫酸铜溶液遇到难溶的PbS转变为更难溶的CuS:Cu2++SO42-+PbS=CuS+PbSO4 【答案】A 【解析】 【详解】A.稀硫酸是非氧化性酸,硫代硫酸钠与稀硫酸的反应为:S2O32-+2H+S+SO2↑+H2O,A错误; B. 用惰性电极电解饱和食盐水得氢氧化钠、氢气和氯气,B正确; C. 醋酸钠溶液因CH3COO-水解呈碱性,C正确; D. PbS难溶,CuS更难溶,沉淀可转化,PbSO4也是沉淀,离子方程式Cu2++SO42-+PbS=CuS+PbSO4,D正确; 答案选A。 【点睛】D容易出错。同学对PbSO4沉淀不熟悉,会把离子方程式错写为:Cu2++PbS=CuS+Pb2+。 11. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”,这意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体结合的装置示意图如图,当该装置工作时,下列说法正确的是( ) A. 盐桥中Cl-向Y极移动 B. 电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为16.8L C. Y极发生的反应为2NO+l0e-+6H2O═N2↑+12OH-,周围pH增大 D. 电流由X极沿导线流向Y极 - 18 - 【答案】C 【解析】 【详解】A.X电极是氨气失去电子生成氮气,是原电池负极,Y电极是硝酸根得到电子生成氮气,是原电池正极,根据原电池“同性相吸”,阴离子向负极移动,则盐桥中Cl-向X极移动,故A错误; B.电路中流过7.5 mol电子时,负极电极反应式8NH3-6e-=N2↑+6,电路中转移7.5 mol电子,负极得到1.25mol N2,正极电极反应式2+l0e-+6H2O=N2↑+12OH-,电路中转移7.5 mol电子,正极得到0.75mol N2,因此共产生2mol N2,标准状况下N2的体积为44.8L,故B错误; C.Y极发生的反应为2NO+l0e-+6H2O=N2↑+12OH-,周围pH增大,故C正确; D.X为负极,Y为正极,电流由Y极沿导线流向X极,故D错误。 故答案为C。 12. 335℃时,在恒容密闭反应器中1.00mol催化脱氢的反应过程如下: 反应1: 反应2: 测得和的产率和(以物质的量分数计)随时间的变化关系及反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是( ) A. 使用催化剂能改变反应历程 B. 更换催化剂后、也会随之改变 C. 8h时,反应1、2都未处于平衡状态 D. 显著低于,是由于反应2的活化能比反应1的小,反应1生成的很快转变成 - 18 - 【答案】B 【解析】 【详解】A. 催化剂能改变反应活化能,不同催化剂催化效果不同,催化剂反应历程不同,故A正确; B. 催化剂只改变活化能和反应速率(达到平衡的时间),不会对反应的产生影响,故B错误; C. 8h后,的产率还在增大,说明反应2未达平衡状态,还在改变,反应1也未处于平衡状态,故C正确; D. 降低活化能,能提高反应速率,会提高相同时间段的产率,故D正确 答案选B。 二、解答题(共4小题,满分64分) 13. GaN是制造5G芯片的材料,氮化镓铝和氮化铝LED可发出紫外光。回答下列问题: (1)基态As原子核外电子排布式为[Ar]___;下列状态的铝元素中,电离最外层的一个电子所需能量最小的是___。(填标号) A.[Ne] B.[Ne] C.[Ne] D.[Ne] (2)8-羟基喳啉合铝(分子式C27H18AlN3O3)用于发光材料及电子传输材料,可由LiAlH4与8—羟基噎啉)合成。LiAlH4中阴离子的空间构型为___;8-羟基喹啉合铝中所含元素电负性最大的是___(填元素符号,下同),第一电离能最大的是___(填元素符号),N原子的杂化方式为___。 (3)已知下列化合物的熔点: 化合物 AlF3 GaF3 AlCl3 熔点/℃ 1040 1000 194 - 18 - 表格中卤化物的熔点产生差异的原因是___。 (4)Ga和As可以形成共价晶体,其晶胞结构如图所示,Ga与As以___键键合(共价、离子)。该立方晶胞的晶胞参数为apm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaA晶胞的密度为___。(列出计算式,可不化简) 【答案】 (1). 3d104s24p3 (2). D (3). 正四面体 (4). O (5). N (6). sp2 (7). AlF3、GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体 (8). 共价 (9). 【解析】 分析】 (1)As为33号元素;电离时处于激发态的电子能量越高,失去一个电子所需能量最小。 (2)计算LiAlH4中阴离子的价层电子对数;根据同周期电负性逐渐增大;同周期第一电离能从左到右具有增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族;分析出N的价层电子对数。 (3)根据熔点与晶体类型之间的联系分析。 (4)先计算出晶胞中Ga和As的个数,再根据GaA晶胞的密度公式进行计算。 【详解】(1)As为33号元素,基态As原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3;铝元素的下列状态中电子能量越高,电离时处于激发态的电子能量越高,失去一个电子所需能量最小,[Ne],3p能级上的电子能量越高,失去时所需能量最小,因此D符合题意;故答案为:3d104s24p3;D。 (2)LiAlH4中阴离子()价层电子对数为,则阴离子空间构型为正四面体形;8-羟基喹啉合铝中所含元素有C、H、O、N,根据同周期电负性逐渐增大,因此元素中电负性最大的是O,根据同周期第一电离能从左到右具有增大的趋势,但第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此第一电离能最大的是N,根据结构分析N原子有2个σ - 18 - 键,有一对孤对电子,其价层电子对数为3对,其杂化方式为sp2;故答案为:正四面体;O;N;sp2。 (3)表格中卤化物的熔点产生差异的原因是;AlF3、GaF3熔点高,主要是AlF3、GaF3为离子晶体,AlCl3熔点低,主要是AlCl3为分子晶体;故答案为:AlF3、GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体。 (4)Ga和As可以形成共价晶体,因此Ga与As以共价键键合。晶胞中Ga个数为4个,As个数为,该立方晶胞的晶胞参数为apm,设阿伏伽德罗常数的值为NA,则GaA晶胞的密度为;故答案为:。 【点睛】物质结构是常考题型,主要考查电子排布式书写、电离能、电负性、空间构型、杂化类型、晶胞计算等。 14. 目前手机屏幕主要由保护玻璃、触控层以及下面的液晶显示屏三部分组成。下面是工业上由丙烯(A)和有机物C(C7H6O3)为原料合成液晶显示器材料(F)的主要流程: ⑴化合物C的结构简式为___。B的官能团名称___。 ⑵上述转化过程中属于取代反应的有___(填反应序号) ⑶写出B与NaOH水溶液反应的化学方程式___。 ⑷下列关于化合物D的说法正确的是___(填字母)。 a.属于酯类化合物 b.1molD最多能与4molH2发生加成反应 c.一定条件下能发生加聚反应 d.核磁共振氢谱有5组峰 ⑸写出符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式___。 ①苯环上一溴代物只有2种②能发生银镜反应③苯环上有3个取代基; ⑹请参照上述制备流程,写出以有机物C、和乙烯为原料制备 - 18 - 的合成路线流程图___(无机试剂任用) 【答案】 (1). (2). 碳碳双键、溴原子 (3). ①②③④ (4). CH2=CHCH2Br+NaOH CH2=CHCH2OH+NaBr (5). bc (6). 或 (7). CH2=CH2CH3CH2Cl 【解析】 【分析】 丙烯(A)和Br2在光照下反应生成CH2=CHCH2Br,CH2=CHCH2Br与反应生成D(),D和SOCl2发生取代反应得到E,E和发生取代反应生成F。 【详解】⑴根据C的分子式和B(CH2=CHCH2Br)、D的结构分析得到化合物C的结构简式为。B(CH2=CHCH2Br)的官能团名称碳碳双键、溴原子;故答案为:;碳碳双键、溴原子。 ⑵丙烯和溴单质在光照下发生取代反应生成B(CH2=CHCH2Br),B(CH2=CHCH2Br)和C()发生取代反应生成D(),D和SOCl2发生取代反应,—Cl取代—COOH—OH得到E,E和发生取代反应生成F,因此上述转化过程中属于取代反应的有①②③④;故答案为:①②③④。 ⑶B与NaOH水溶液反应水解反应,其化学方程式CH2=CHCH2Br+NaOH CH2=CHCH2OH+NaBr;故答案为:CH2=CHCH2Br+NaOH CH2=CHCH2OH+NaBr。 - 18 - ⑷a.D()不含有酯基,不属于酯类化合物,故a错误;b.1mol D 中1mol苯环与3mol H2发生加成反应,1mol碳碳双键与1mol H2发生加成反应,因此最多能与4mol H2发生加成反应,故b正确;c.D含有碳碳双键,因此一定条件下能发生加聚反应,故c正确;d.D()的核磁共振氢谱有6组峰,故d错误;综上所述,答案为:bc。 ⑸①苯环上一溴代物只有2种②能发生银镜反应,说明含有醛基;③苯环上有3个取代基;根据碳原子和氧原子数目得到另外两个取代基为羟基,因此符合下列条件的化合物C的同分异构体的结构简式为或;故答案为:或。 ⑹乙烯和HCl反应生成CH3CH2Cl,CH3CH2Cl与C()反应生成,与SOCl2反应生成,与反应生成,因此合成路线图为 请参照上述制备流程,写出以有机物C和乙烯为原料制备的合成路线流程图___(无机试剂任用) CH2=CH2CH3CH2Cl ;故答案为:CH2=CH2CH3CH2Cl - 18 - 。 【点睛】有机推断是化学常考题型,主要考查结构简式、官能团、反应类型、反应方程式书写、同分异构体书写,合成路线图等。 15. NiCl2是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上以金属镍废料(含Fe、Al等杂质)为原料生产NiCl2的工艺流程如图。 表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 Ni(OH)2 开始沉淀的pH 2.1 6.5 3.7 7.1 沉淀完全的pH 3.3 9.7 4.7 9.2 (1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有___。(写一条即可) (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为___。 (3)“调pH”时,控制溶液pH的范围为___≤pH<7。 (4)流程中由溶液得到NiCl2•6H2O的实验操作步骤依次为___、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 【答案】 (1). 适当升温或研成粉末 (2). H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O (3). 4.7 (4). 蒸发浓缩 【解析】 【分析】 金属镍废料(含Fe、Al等杂质)与盐酸反应,通过研磨成粉末提高反应速率和利用率,生成氯化铝、氯化亚铁、氯化镍,加入双氧水,氧化亚铁离子变为铁离子,加入碳酸钠溶液调节溶液的pH - 18 - 将铝离子和铁离子沉淀,过滤后滤液加入碳酸钠溶液沉淀镍离子生成碳酸镍,过滤,向沉淀中加入盐酸溶液,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得到NiCl2∙6H2O。 【详解】(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有适当升温或研成粉末;故答案为:适当升温或研成粉末。 (2)加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。 (3)“调pH”时,主要将铁离子和铝离子沉淀,根据金属离子生成氢氧化物沉淀的pH,因此pH大于4.7,不能沉淀镍离子,因此溶液pH小于7.1,综合考虑应控制溶液pH的范围为4.7≤pH<7;故答案为:4.7。 (4)流程中由溶液得到NiCl2∙6H2O的实验操作步骤依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;故答案为:蒸发浓缩。 16. 高铁酸盐是优良的多功能水处理剂。K2FeO4为紫色固体,可溶于水,微溶于浓KOH溶液,难溶于有机物;在0~5℃、强碱性溶液中比较稳定,在酸性、中性溶液中易分解放出O2,某实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并测定产品纯度,回答下列问题: 第一步:制备K2FeO4,装置如图所示,夹持,加热等装置略。 (1)仪器a的名称是___,装置B中除杂质所用试剂是___。 (2)C中反应为放热反应,而反应温度须控制在0~5℃,采用的控温方法为___,反应中KOH必须过量的原因是___。 (3)写出C中总反应的离子方程式___。C中混合物经重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥,得到高铁酸钾晶体。 第二步:K2FeO4产品纯度的测定:准确称取1.00g制得的晶体,配成250mL溶液,准确量取25.00mLK2FeO4溶液放入锥形瓶,加入足量CrCl3和NaOH溶液,振荡,再加入稀硫酸酸化后得Fe3+和Cr2O,滴入几滴二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.0500 mol∙L−1 (NH4)Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(溶液浅紫红色),平行测定三次,平均消耗(NH4)Fe(SO4)2标准溶液28.00mL。 (4)根据以上数据,样品中K2FeO4的质量分数为___。(K2FeO4摩尔质量为198g∙mol−1)若(NH4)Fe(SO4)2标准溶液部分变质,会使测定结果___。(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 - 18 - 【答案】 (1). 圆底烧瓶 (2). 饱和食盐水 (3). 冷水浴 (4). 保持溶液碱性,防止变质 (5). 3Cl2+2Fe3++16OH-=2+6Cl-+8H2O (6). 92.4% (7). 偏高 【解析】 【分析】 A装置是实验室制取氯气,用B装置除掉氯气中的HCl杂质,将氯气与过量氢氧化钾、氯化铁反应,用冰水浴冷却,过量的氯气用氢氧化钠溶液吸收,制得的K2FeO4配制成250mL溶液,用足量CrCl3和NaOH溶液与之反应生成重铬酸根,用(NH4)Fe(SO4)2滴定重铬酸根。 【详解】(1)根据图得到仪器a的名称是圆底烧瓶,装置B中主要是除掉氯气中的HCl,除杂质所用试剂是饱和食盐水;故答案为:圆底烧瓶;饱和食盐水。 (2)C中反应为放热反应,而反应温度须控制在0~5℃,采用的控温方法为将装置放入冷水浴,根据信息K2FeO4在强碱性溶液中比较稳定,因此反应中KOH必须过量的原因是保持溶液碱性,防止变质;故答案为:冷水浴;保持溶液碱性,防止变质。 (3)C中主要是氯气和氢氧化钾、氯化铁反应生成K2FeO4,其总反应的离子方程式3Cl2+2Fe3++16OH-=2+6Cl-+8H2O;故答案为:3Cl2+2Fe3++16OH-=2+6Cl-+8H2O。 (4)根据以上数据,根据2—Cr2O—6Fe2+关系式,n()=×0.0500 mol∙L−1×28×10−3L×10=×10−3mol,样品中K2FeO4的质量分数为,若(NH4)Fe(SO4)2标准溶液部分变质,则消耗的体积偏多,计算K2FeO4的质量分数结果偏高;故答案为:92.4%;偏高。 17. 含氮的化合物广泛存在于自然界,是一类非常重要的化合物,回答下列有关问题: (1)在一定条件下:2N2(g)+6H2O(g)═4NH3(g)+3O2(g)。已知该反应的相关的化学键键能数据如表,则该反应的△H=___kJ/mol。 化学键 N≡N H—O N—H O=O E/(kJ/mol) 946 463 391 496 (2)在恒容密闭容器中充入2molNO2与1molO2发生反应如下:4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g) - 18 - ①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图1所示,常温下,该反应能逆向自发进行,原因是___。 ②下列有关该反应的说法正确的是___。 A.扩大容器体积,平衡向逆反应方向移动,混合气体颜色变深 B.恒温恒容,再充入2molNO2和1molO2,再次达到平衡时NO2转化率增大 C.恒温恒容,当容器内的密度不再改变,则反应达到平衡状态 D.若该反应的平衡常数增大,则一定是降低了温度 (3)N2O5是一种新型绿色硝化剂,其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源,采用电解法制备得到N2O5,工作原理如图2,则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为___。 0.01mol/L的溶液 X Y Z W pH 12 2 8.5 4.5 (4)X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。上表是常温下浓度均为0.01mol/L的X、Y、Z、W溶液的pH.将X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为___。 (5)氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应: Ⅰ:2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 Ⅱ:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=___(用K1、K2表示)。 ②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应达到平衡,测得10min内υ(ClNO)=7.5×10−3mol/(L∙min),则平衡时NO的转化率α1=___;其他条件不变,反应Ⅱ在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率α2___α1(填“>”、“<”或“=”)。 - 18 - 【答案】 (1). +1268 (2). 逆反应方向的△S>0 (3). B、D (4). BH+8OH--8e-=BO+6H2O (5). c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+) (6). (7). 75% (8). > 【解析】 【分析】 (1)利用△H=断键吸收的热量-成键释放的热量进行计算。 (2)①根据ΔG =ΔH-TΔS<0进行分析;②根据平衡移动原理和判断平衡状态标志分析; (3)根据化合价判断出原电池的正负极。 (4)根据溶液的pH值分析四种物质分别是哪种物质,再根据反应后溶液的溶质分析离子浓度大小。 (5)①根据平衡常数与反应方程式的关系分析;②计算Δn(ClNO)和Δn(NO)的改变量,再计算转化率,根据平衡移动分析转化率变化。 【详解】(1)该反应的△H=断键吸收的热量-成键释放的热量=946 kJ∙mol−1×2+463 kJ∙mol−1×12-391 kJ∙mol−1×12-496 kJ∙mol−1×3=+1268 kJ∙mol−1;故答案为:+1268。 (2)①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图1所示,曲线II的温度高,从曲线II到曲线I,温度降低,n(N2O5)增大,平衡正向移动,正向是放热反应,逆向是吸热反应,即ΔH>0,反应能逆向自发进行,即ΔG =ΔH-TΔS<0,则逆反应方向的△S>0;故答案为:逆反应方向的△S>0。 ②A.扩大容器体积,相当于减小压强,平衡向体积增大的方向进行即逆反应方向移动,混合气体颜色先变浅,再变深,但比原来颜色浅,故A错误; B.恒温恒容,再充入2molNO2和1molO2,相当于再拿一个相同容器中装入2molNO2和1molO2,达到平衡时和原来容器中NO2转化率相等,将两个容器压缩到一个容器中,等效于加压过程,平衡正向移动,因此再次达到平衡时NO2转化率增大,故B正确; C.恒温恒容,密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,因此当容器内密度不再改变,不能说明达到平衡状态,故C错误; D.根据前面分析得到该反应为放热反应,若该反应平衡常数增大,平衡正向移动,则一定是降低了温度,故D正确; 综上所述,答案为BD。 (3)根据图中信息得到硼氢化钠中H - 18 - 化合价升高,失去电子,是原电池负极,因此硼氢化钠燃料电池的负极反应式为BH+8OH--8e-=BO+6H2O;故答案为:BH+8OH--8e-=BO+6H2O。 (4)HNO3显酸性,NH4NO3水解显酸性,NaOH显碱性,NaNO2水解显碱性,上表是常温下浓度均为0.01mol/L的X、Y、Z、W溶液的pH,则X为NaOH,Y为HNO3,Z为NaNO2,W为NH4NO3,X、Y、Z各1mol同时溶于水中得到混合溶液,溶液中溶质为NaNO3、NaNO2,溶液水解显弱碱性,则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+);故答案为:c(Na+)>c()>c()>c(OH-)>c(H+)。 (5)①Ⅰ:2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1= ;Ⅱ:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2=;将第一个方程式乘以2减去第二个方程式得到4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),该该反应的平衡常数;故答案为:。 ②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应达到平衡,测得10min内υ(ClNO)=7.5×10−3mol/(L∙min),则10minΔn(ClNO)= υ(ClNO)×Δt×V=7.5×10−3mol/(L∙min)×10min×2L=0.15mol,则Δn(NO)= 0.15mol,因此平衡时NO的转化率;其他条件不变,反应Ⅱ是体积减小的反应,在恒压条件下进行,相当于在原平衡基础上加压,平衡正向移动,转化率增大,因此平衡时NO的转化率α2>α1;故答案为:75%;>。 【点睛】化学平衡是化学常考题型,主要考查焓变计算、平衡移动原理、判断化学平衡状态,电化学知识,平衡转化率计算等。 - 18 -查看更多