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【化学】湖北省黄冈中学2018届高三5月适应性考试理科综合(解析版)

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    湖北省黄冈中学              2018   届高三       5 月适应性考试理科综合

1. 化学与社会、生活密切相关,下列说法正确的是(                         )

A. 可以利用化学氧化(铬酸做氧化剂)的方法使铝制品表面的氧化膜产生美丽的颜色。

B. 将单质铜制成“纳米铜”时,具有非常强的化学活性,在空气中可以燃烧,说明“纳米铜”

的还原性比铜片更强

C. 直馏汽油、裂化汽油、植物油均能使溴的四氯化碳溶液褪色

D. 高压钠灯发出透雾性能力强的淡紫色光,常做路灯

【答案】A

【解析】分析:综合考察化学与社会、生活相关的知识。A                         中主要考察氧化铝不与弱酸反

应性质;B     中主要考察同种物质的化学性质是相同的;C                  中主要考察裂化汽油、植物油中

含有不饱和键性质,直馏汽油不含碳碳双键;D                    焰色反应属于金属元素的性质,属于物理

变化。

详解:经过化学或电化学抛光后的铝及铝合金制件,进行阳极氧化处理后,可得到光洁、

光亮、透明度较高的氧化膜层,再经染色,可得到各种色彩鲜艳夺目的表面,A                                 正确;“纳

米铜”和铜片是同一种物质,还原性相同,由于纳米铜颗粒较小,反应速率较快,B                                  错误;

直馏汽油属于饱和烃,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,裂化汽油、植物油中均含有不饱和

键(碳碳双键),能够与溴发生加成反应,导致溴的四氯化碳溶液褪色,C                               错误;高压钠

灯能发出透雾能力强的黄色光,D              错误;正确答案:A。


2. 设 NA 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(                        )


A. 1mol 金刚石中含有     2NA 个 C-C 键,1mol SiO2 含有   2NA 个 Si-O 键


B. 标况下,将     9.2g 甲苯加入足量的酸性高锰酸钾溶液中转移的电子数为                     0.6NA


           2-                           +
C. 在含  CO3  总数为   NA 的 Na2CO3 溶液中,Na     总数为   2NA


D. 标准状况下,22.4 L     庚烷中所含的分子数约为           NA
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【答案】B

【解析】分析:本题对阿伏加德罗常数相关知识进行了考察。A                           中考察   1mol 金刚石中含有

2NA 个 C-C 键,1mol SiO2 含有   4NA 个 Si-O 键;B  中考察甲苯中的甲基被氧化为羧基,根

据化合价法则,判断出碳元素的化合价变化情况,然后计算反应电子转移的数目;C                                   中考

察碳酸根离子的水解规律;D            中考察只有气体在标况下,才能用气体摩尔体积进行计算。


详解:1mol   金刚石中含有       2NA 个 C-C 键,1molSiO2 含有   4NA 个 Si-O 键,A  错误;由甲苯

变为苯甲酸,碳元素化合价变化              7×(-2/7+8/7)=6;9.2g 甲苯(即为      0.1mol)被氧化为苯

                                                          2-
甲酸,转移的电子数为          0.6NA,B  正确;Na2CO3   溶液中会有少量       CO3  发生水解,因此在含

    2-                                                   +
CO3  总数为   NA 的 Na2CO3 溶液中,溶质的总量大于          1mol,所以    Na 总数大于    2NA,C  错误;

标准状况下,庚烷为液态,无法用气体摩尔体积进行计算,D                          错误;正确选项       B。

3. 下列有机物说法不正确的是(                 )


A. BrCH2CHBrCH2Br 的名称为三溴丙烷


B. 萘环上的一个      H 原子被-C4H9   取代后的产物共有        8 种

C. 对甲基苯乙烯中最多有          17 个原子共面

D. 纤维素和淀粉都是多糖,它们彻底水解后的产物相同

【答案】A

【解析】分析:本题对有机物的命名、同分异构体、原子共面、水解产物等基础知识进行

考察。A    中要标出溴原子在碳链上的位置,再进行命名;B                     中萘环上核磁共振氢谱中氢原

子种数为    2,烃基-C4H9   的同分异构体的数目为          4,然后进行组合判断共为           8 种;C  中考察

甲基、苯环、乙烯基中原子共面问题;D                 中考察多糖水解的规律。
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点睛:分子中原子共线、共面的问题,依据是乙烯的平面结构、乙炔的直线结构、甲烷的

正面体结构、苯环的平面结构进行分析,比如有机物甲基苯乙烯能够共面的原子最多有

17 个,最少有     8 个。

4. 工业上常用水蒸气蒸馏的方法(蒸馏装置如图)从植物组织中获取挥发性成分。这些挥

发性成分的混合物统称精油,大都具有令人愉快的香味。从柠檬、橙子和柚子等水果的果


皮中提取的精油       90%以上是柠檬烯(柠檬烯                 )。提取柠檬烯的实验操作步骤如下:


(1)将 1~2 个橙子皮剪成细碎的碎片,投入乙装置中,加入约                      30 mL 水

(2)松开活塞    K。加热水蒸气发生器至水沸腾,活塞                K 的支管口有大量水蒸气冒出时旋紧,

打开冷凝水,水蒸气蒸馏即开始进行,可观察到在馏出液的水面上有一层很薄的油层。

下列说法不正确的是(              )
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A. 当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏完成

B. 蒸馏结束后,为防止倒吸,立即停止加热

C. 长玻管作安全管,平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸

D. 要得到纯精油,还需要用到以下分离提纯方法:萃取、分液、蒸馏

【答案】B

【解析】分析:本题为有机综合实验题,考察了实验中安全问题、分离、提纯等基本操作

方法。玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,能同水蒸气一同蒸馏,故可以用水蒸气蒸馏的

方法(蒸从植物组织中获取精油,然后在进行萃取、分液操作,进行分离。

详解:柠檬烯不溶于水,密度比水小,因此当馏出液无明显油珠,澄清透明时,说明蒸馏

完成,A    正确;蒸馏结束后,先把乙中的导气管从溶液中移出,再停止加热,B                             错误;长

玻管与大气相通,能够起到平衡气压,防止由于导管堵塞引起爆炸,C                             正确;得到的精油

中含有其它成分,要想的得到柠檬烯,要进行萃取、分液、蒸馏操作才能实现目的,D                                    正

确;正确选项      B。

5. 短周期元素     W、X、Y、Z     在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的元素的

原子最外层电子数之和为           20。则下列说法正确的是(             )

                                        X            Y

     W                                                           Z


A. 氢化物的沸点:Y<Z

B. 原子半径大小:Z>W>Y>X

C. 工业上用电解熔融的         W 与  Y 所形成的化合物来制取         W
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D. X 的一种氢化物可以和        Z 的单质反应生成大量白烟

【答案】D

【解析】分析:考查元素周期表和元素周期律的相关知识:涉及氢化物的沸点大小比较,

原子半径大小比较,物质之间反应规律等;根据四种元素的原子最外层电子数之和满足

20 的条件,再根据四种元素在周期表中位置,通过分析可推测出                          W 为镁元素,X      为氮元

素,Y   为 O 元素,Z    为 Cl 元素,据此答题。

详解:水分子间存在有氢键,所以氢化物的沸点:Y>Z,A                       错误;同一周期元素从左到右,

原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,因此原子半径大小:

Mg>Cl>N>O, B  错误;氧化镁熔点高,浪费能源,因此工业上用电解熔融的氯化镁制备金

属镁,C    错误;氨气和氯气反应可以生成氯化铵和氮气,有白烟产生,D                          正确;正确选项

D。

点睛:工业上制备金属镁:电解熔融的氯化镁而不是氧化镁,因为氧化镁熔点高;制备金

属铝:电解熔融的氧化铝而不是氯化铝,因为氯化铝不导电。

6. 某化学兴趣小组学生对塑料饭盒废弃物的水解液进行电渗析处理,同时得到对苯二甲酸。

                                   2-
原理如图所示(H2A        表示对苯二甲酸,A         表示对苯二甲酸根离子),下列说法正确的是(     

)


A. 电极  a 为阴极,电极      b 产生氧气

B. 通电一段时间后,硫酸溶液            pH 升高

C. A2-通过阴离子交换膜进入浓缩室

D. 对 200ml 的 8.3g/L 对苯二甲酸溶液,通电一段时间后,浓度上升到                   0.1mol/L,阴极产
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生气体体积     4.48L

【答案】C


               2-
【解析】分析:A        通过阴离子交换膜进入浓缩室中生成                H2A,说明    b 电极上阳离子放电,

剩余   A2-,阳离子在阴极放电,b         电极为阴极,发生还原反应,电极               a 为阳极,发生氧化反

应,据此进行问题的解答。


7. 下列有关电解质溶液的说法正确的是(                    )


              -1                                -1
A. 10mL0.1mol·L Na2CO3 溶液逐滴滴加到      10mL0.1mol·L  盐酸中,混合溶液中各离子浓度

                +    -        -      2-
的大小关系:c(Na      )>c(Cl )>c(HCO3 )>c(CO3 )


                            +        -       2-
B. NH4HCO3 溶液中存在:C(NH4       )=C(HCO3 )+C(CO3 )+C(H2CO3)


                                                                    -2
C. 常温下,测得某纯        CaSO3 与水形成的浊液       pH 为 9,已知   Ka1(H2SO3)=1.8×10 ,

                 -9        2-                                -10
Ka2(H2SO3)=6.0×10 ,忽略   SO3 的第二步水解,则        Ksp(CaSO3)=3.6×10

D. 若两种盐溶液的浓度相同且            pH(NaX)>pH(NaY),则   c(X-)+c(OH-)<c(Y-)+c(OH-)

【答案】D

【解析】分析:A        中考察碳酸钠溶液滴加到盐酸中生成氯化钠和二氧化碳;B                        中主要考察

水解的盐溶液中存在的物料守恒规律,注意铵根离子、碳酸氢根离子均能发生水解;C                                    中

先计算出亚硫酸根离子的水解平衡常数,再计算出溶液中钙离子和亚硫酸根离子浓度,然

后根据   Ksp(CaSO3)进行近似计算;D       根据两种盐的水解程度不同,水解能力强的,溶液的

碱性强,氢离子浓度小,然后利用电荷守恒规律进行解析。


                  -1                                -1
详解:10mL0.1mol·L    Na2CO3 溶液逐滴滴加到       10mL0.1mol·L 盐酸中,开始时产生二氧化

碳气体,滴加完毕后盐酸完全反应,碳酸钠过量,所以得到碳酸钠和氯化钠的混合物,所以离子
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               +     -      2-       -
浓度大小为: c(Na    )>c(Cl )>c(CO3 )>c(HCO3 ),A 错误;由于铵根离子、碳酸氢根离子均发

                                                 +        -      2-
生水解,因此根据物料守恒规律可知;c(NH3∙H2O)+c(NH4                 )=c(HCO3 )+c(CO3 )+c(H2CO3), 

                                                                2+       2-
B 错误;常温下,测得某纯         CaSO3 与水形成的浊液       pH 为 9,由 CaSO3(s)   Ca (aq)+SO3 (aq),且

   2-            -   -        -      -     -5     -1               -9       2-
SO3 +H2O    HSO3 +OH ,得 c(HSO3 )=c(OH )=1×10 mol· L ,Ka2(H2SO3)=6.0×10 ,可知 SO3

             -   -               -14     -9      -6             2-     -
+H2O     HSO3 +OH 的水解常数     Kh=10  /6.0×10 =1.67×10 ,以此计算  c(SO3 )=(1×10

5 2      -6     -5    -1          2+     2-       -      -5    -
 ) /1.67×10  =6×10 mol· L ,溶液中 c(Ca )≈c(SO3 )+c(HSO3 )=7×10 mol· L

1               2+     2-     -5    -5      -9
  ,Ksp(CaSO3)=c(Ca )·c(SO3 )=7×10 ×6×10 =4.2×10 , C 错误;若两种盐溶液的浓度相同且

pH(NaX)>pH(NaY),说明    NaX 水解能力强于       NaY,碱性:NaX>NaY,所以         NaX 溶液中

c(H+)小于  NaY 溶液中    c(H+),根据电荷守恒关系:c(X-)+c(OH-)= c(H+)+ c(Na+), c(Y-)+

c(OH-)= c(H+)+ c(Na+)可知,两溶液中     c(Na+)相等,所以     c(X-)+c(OH-)<c(Y-)+c(OH-)

,D  正确;正确选项       D。


8. 磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的                   PH3 气体(熔点为-132℃,还原性强、易自

燃),可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定:当粮食中磷化物(以                           PH3 计)的含量低于

0.05mg·kg-1 时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量:


【操作流程】安装吸收装置→PH3             的产生与吸收→转移         KMnO4 吸收溶液→亚硫酸钠标准溶

液滴定。


                                                    -4     -1
【实验装置】C       中盛  100 g 原粮,D   中盛有   20.00 mL 1.12×10  mol • L KMnO4 溶液

(H2SO4 酸化)。

请回答下列问题:

(1)仪器  C 的名称是__________________;
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(2)以磷化钙为例,写出磷化钙与水反应的化学方程式____________________;检查整套装

置气密性良好的方法是_____________________________________。


(3)A 中盛装   KMnO4 溶液的作用是______________________;通入空气的作用是

_____________________________________。若没有   B 装置,则实验中测得         PH3 含量将

_________(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。


(4)D 中 PH3 被氧化成磷酸,所发生反应的离子方程式为_________________________。

(5)把 D 中吸收液转移至容量瓶中,加水稀释至                250mL,取   25.00mL 于锥形瓶中,用

      -5     -1
5.0×10 mol • L 的 Na2SO3 标准溶液滴定剩余的        KMnO4 溶液,消耗     Na2SO3 标准溶液

                                                      -1
11.00mL,则该原粮中磷化物(以          PH3 计)的含量为______mg • kg    。


【答案】 (1).   三颈烧瓶         (2). Ca3P2+6H2O===3 Ca (OH)2+2PH3↑    关闭 K1、打开

K2 用抽气泵缓慢抽气,若观察到            A、B、D    各装置中有气泡产生则气密性良好               [或在  D 左

边用橡胶管和止水夹封闭、关闭              K2 用压差法;或关闭分液漏斗旋塞后对               C 加热法]      (3). 

除去空气中的还原性气体             吹出   PH3,使其全部被酸性        KMnO4  溶液吸收       偏低    


              -    +             2+
(4). 5PH3+8MnO4 +24H ==5H3PO4+8Mn +12H2O     (5). 0.0085

【解析】分析:本题为综合实验题。主要考察磷化氢制备的原理、装置气密性的检查方法;

高锰酸钾溶液为强氧化剂,因此装置中盛放该试剂的作用除去还原性气体;为了保证实验

的准确性,利用空气把          PH3 全部带入到高锰酸钾溶液中进行吸收;最后根据反应的方程式

中物质之间的关系计算出样品中              PH3 含量。

详解:(1)   仪器   C 为反应的发生器,名称是三颈烧瓶;正确答案:三颈烧瓶。


(2) 磷化钙与水反应生成磷化氢和氢氧化钙,反应的化学方程式:Ca3P2+6H2O===3Ca 

(OH)2+2PH3↑;检查整套装置气密性方法:关闭               K1、打开   K2 用抽气泵缓慢抽气,若观察到

A、B、D    各装置中有气泡产生则气密性良好               [或在  D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭

K2 用压差法;或关闭分液漏斗旋塞后对               C 加热法]   ;正确答案:Ca3P2+6H2O===3Ca 

(OH)2+2PH3↑;关闭   K1、打开    K2 用抽气泵缓慢抽气,若观察到            A、B、D   各装置中有气泡

产生则气密性良好         [或在  D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭              K2 用压差法;或关闭分液漏

斗旋塞后对     C 加热法]。    
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(3) 依据装置图进行分析判断,高锰酸钾溶液是强氧化剂,可以吸收空气中的还原性气体;

通入空气,吹出       PH3,使其全部被酸性        KMnO4  溶液吸收,减小实验误差;B            中盛装焦性没

食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的氧气,防止氧化装置                        C 中生成的    PH3, 若没有   B 装

置,PH3   部分被氧气氧化,则实验中测得             PH3 含量将偏低;正确答案:除去空气中的还原

性气体    ;  吹出  PH3,使其全部被酸性        KMnO4  溶液吸收;      偏低。


(4) PH3 被酸性高锰酸钾氧化成磷酸,高锰酸钾被还原为锰离子,结合电子守恒和电荷守恒、

                                            -    +             2+
原子守恒配平书写得到离子方程式为:5PH3+8MnO4                  +24H ==5H3PO4+8Mn  +12H2O;正确

                 -    +             2+
答案:5PH3+8MnO4    +24H  ==5H3PO4+8Mn  +12H2O。


(5) 根据  2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O    反应可知,25     毫升溶

                           -5     -3
液中剩余    KMnO4  的量为[5.0×10   ×11×10 ]×2/5mol,那么 250 毫升溶液中剩余       KMnO4 的量为

      -5     -3                                        -4  -3
5.0×10 ×11×10 ×10mol,由于  D 中盛有   KMnO4 的量为    20×1.12×10 ×10  mol,所以参加反

                      -6     -6       -6                  -
应的   KMnO4 的量  2.24×10 -2.2×10 =0.04×10  mol,根据 5PH3+8MnO4

     +            2+                                       -8
+24H ==5H3PO4+8Mn   +12H2O 反应关系可知,消耗         PH3 的量为[4×10   ]×5/8mol;C 中盛

                           -8                  -8
100g 原粮,含有     PH3 的量[4×10  ]×5/8 mol,质量为 85×10 g,则该原粮中磷化物(以          PH3 计)

的含量为    0.0085 mg • kg-1;正确答案:0.0085。

点睛;本题在进行最后一问计算时,要根据反应关系计算出参与反应的酸性高锰酸钾溶液的

量,但是要注意这是量取           25 毫升溶液中消耗高锰酸钾的量,计算总量时要注意是                      250 毫升

样品溶液,也就是得扩大           10 倍才能进行准确计算,否则误差相差太大。

9. ZnO 在医药、石化等领域有广泛的用途。研究小组用某闪锌矿(主要成分                           ZnS,含有

FeS、SiO2、MnCO3   等杂质)制备氧化锌和硫单质,设计如下流程:


请回答下列问题:
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(1)滤渣  1 的化学式为_______,任写一种该物质的用途:_______________。

(2)沉淀  X 的化学式为______________。

(3)“转化Ⅱ”中主要反应的离子方程式为___________________________。


                     10                      5     1
(4)若 Ksp(ZnCO3)=1.5×10﹣ ,溶液中离子浓度≤1.0×10﹣     mol•L﹣ 时,认为该离子沉淀完全。则

          2+         1         2+
欲使   1Lc(Zn )=1.5mol•L﹣ 溶液中 Zn  沉淀完全,需加入等体积的            Na2CO3 溶液的物质的量

浓度至少为_______________mol•L﹣1 (写出精确计算结果,溶液混合时体积变化忽略不计)。

(5)“一系列操作”包括过滤、洗涤、干燥。过滤所用的玻璃仪器有___________________;

洗涤沉淀的操作为______________________________________________。


                                                                 2+
【答案】 (1). SiO2     制玻璃、光导纤维            (2). Fe(OH)3    (3). MnO4﹣+3Fe +7H2O= 

                   +      2+       -                   +              5
MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H  ,3Mn    + 2MnO4 + 2H2O = 5MnO2↓+ 4H     (4). 1.5+3×10﹣     

(5). 烧杯、漏斗及玻璃棒          向过滤器中加入蒸馏水浸没沉淀,待蒸馏水流下后,重复操作

2~3  次

【解析】分析:闪锌矿进行酸溶,只有二氧化硅不溶于酸,变为滤渣,碳酸锰与酸反应生

成二氧化碳气体,硫化锌、硫化亚铁与酸反应生成硫化氢气体,滤液为硫酸锌、硫酸锰、

硫酸亚铁等;硫化氢被氧气氧化为硫;滤液                   1 调节溶液的    pH 后,用酸性高锰酸钾溶液氧

化亚铁离子,生成铁离子,最终铁离子变为氢氧化铁沉淀,高锰酸根离子被还原为二氧化

锰沉淀,同时高锰酸根离子与锰离子发归中反应生成二氧化锰沉淀,滤液                               2 中含有锌离子,

加入碳酸钠后生成碳酸锌固体,煅烧后生成氧化锌。据此答题。

详解:(1)根据流程可知,闪锌矿中只有二氧化硅与硫酸不反应,所以滤渣                             1 的化学式为

SiO2 ;二氧化硅可以用来制玻璃、光导纤维等;正确答案:SiO2                       ;制玻璃、光导纤维。

(2)滤液中含有亚铁离子、具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化为铁离子,调节溶液

的  pH 使铁离子变为沉淀,高锰酸根离子还原为二氧化锰固体,沉淀                         X 的化学式为

Fe(OH)3 ;正确答案:Fe(OH)3。
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(3)亚铁离子被酸性高锰酸钾溶液氧化为铁离子,高锰酸根离子还原为二氧化锰,同时溶液

中的锰离子与高锰酸根离子发生归中反应生成二氧化锰固体,离子方程式为:

         2+                          +      2+      -                 +
MnO4﹣+3Fe  +7H2O= MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H ,  3Mn   +2MnO4 +2H2O =5MnO2↓+4H   ;正

                 2+                         +      2+       - 
确答案:MnO4﹣+3Fe     +7H2O= MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H  ,  3Mn   +2MnO4 +2H2O = 

          +
5MnO2↓+4H   。


         2+       5    1                 2+      2-      10
(4)c(Zn   )=1.0×10﹣ mol•L﹣ ,Ksp(ZnCO3)= c(Zn )×c(CO3 )=1.5×10﹣ ,带入数据,可得

     2-       5     1                                          2-         5
c(CO3 )=1.5×10﹣  mol•L﹣ ,由于是等体积混合,所以原碳酸钠溶液中,CO3                 的量为   3×10﹣  

             2+         1             2-                 2-
mol,1L、c(Zn   )=1.5mol•L﹣ 溶液中,使    CO3 发生沉淀,需要       CO3  的量为   1.5mol,所以

                                    5                5     1
Na2CO3 溶液的物质的量浓度至少为(3×10﹣            +1.5)/1=1.5+3×10﹣  mol•L﹣ ;正确答案:

1.5+3×10﹣5。

(5) 过滤所用的玻璃仪器有烧杯、漏斗及玻璃棒;洗涤沉淀的操作为向过滤器中加入蒸馏

水浸没沉淀,待蒸馏水流下后,重复操作                  2~3 次;正确答案:烧杯、漏斗及玻璃棒;向过

滤器中加入蒸馏水浸没沉淀,待蒸馏水流下后,重复操作                        2~3  次。


10. 空气质量评价的主要污染物为            PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO        等物质。研究脱硝

(除 NOx)技术和脱硫(除      SO2)技术都是环境科学研究的热点,对于消除环境污染有重要意义。


(1)已知催化剂存在的条件下          H2 可以将   NO 还原为    N2。下图是一定条件下         H2 还原 NO  生成

N2 和 1 mol 水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________                      。

(ΔH  用  E1、E2、E3 表示) 
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(2)升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是                   2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温

度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因,查阅资料知

2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步:


                                 2
I.2NO(g)⇌N2O2(g)(快);    v1 正=k1 正.c (NO); v1 逆=k1 逆.c(N2O2)   △H1<0


                                                             2
II.N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢);   v2 正=k2 正.c(N2O2)c(O2); v2 逆=k2 逆.c (NO2)  △H2<0

请回答下列问题:


①一定温度下,反应         2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态,请写出用           k1 正、k1 逆、k2 正、

k2 逆表示的平衡常数表达式         K=__________________。


②决定   2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应       II,反应   I 的活化能   E1 与反应   II 的活化能

E2 的大小关系为     E1___E2(填“>”、“<”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度该反应速率

减小的原因是_______。


A.k2 正增大,c(N2O2)增大             B.k2  正减小,c(N2O2)减小


C.k2 正增大,c(N2O2)减小             D.k2  正减小,c(N2O2)增大


③由实验数据得到        v2 正~c(O2)的关系可用图表示。当          x 点升高到某一温度时,反应重新达

到平衡,则变为相应的点为____(填字母)。


(3)我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应:

H2S+O2=H2O2+S↓。
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已知甲池中发生的反应为:

①装置中    H+从__________  移向__________(填“甲池”或“乙池”)。

②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。


                                                          −1
【答案】 (1). )2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)   ΔH=2(E1-E2)kJ·mol     (2). ①          

                                                 -       +
② <     C    ③d     (3). ①乙池    甲池    ②H2S+   =3I +S↓+2H

【解析】分析:本题是对化学反应原理的综合考察。根据盖斯定律进行反应热的计算,正

反应活化能与逆反应活化能的差值为反应热;利用反应达到平衡时                            v 正=v 逆进行反应平衡

常数的计算;根据图示可知,氧气变为过氧化氢,发生还原反应,该极为电解池的阴极,

硫化氢变为单质硫,发生氧化反应,该极为电解池的阳极,发生氧化反应,氢离子向阴极

移动,据此解答此题。 


详解:(1)正反应活化能为         E3-E2 ,逆反应活化能为        E3- E1;生成  1 mol 水蒸气,该反应的

                                           −1
反应热为    ΔH=(E3-E2)-(E3- E1)=(E1-E2)kJ·mol   ,所以该反应的热化学方程式:

                                          −1
H2(g)+NO(g)=1/2N2(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol 或为 2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)   

                 −1                                                     −1
ΔH=2(E1-E2)kJ·mol ;正确答案:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=2(E1-E2)kJ·mol    。


                                     2
(2)①I.2NO(g)⇌N2O2(g)(快);    v1 正=k1 正.c (NO); v1 逆=k1 逆.c(N2O2)   △H1<0

                                                            2
II.N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢);  v2 正=k2 正.c(N2O2)c(O2); v2 逆=k2 逆.c (NO2)  △H2<0
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由反应达平衡状态,所以          v1 正= v1 逆、v2 正= v2 逆,所以 v1 正×v2 正= v1 逆×v2 逆,即


       2                                     2                2
即  k1 正.c (NO)×k2 正.c(N2O2)c(O2)= k1 逆.c(N2O2)× k2 逆.c (NO2),则有:K= c (NO2)/ 


 2
c (NO)×c(O2)=               ;正确答案:                     。


②因为决定     2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应      II,所以反应   I 的活化能    E1 远小于反应

II 的活化能   E2;决定反应速率的是反应           II,而温度越高     k2 正增大,反应速率加快,二氧化

二氮的浓度减少,导致两者的积减小;正确答案:<                      ;C。


③v2 正升高到某一温度时        v2 正减小,平衡逆向移动,氧气的浓度增大,所以反应重新达到平衡,

则变为相应的点为        d ;正确答案:d。

(3) ①从示意图中看出,电子流向碳棒一极,该极为正极,氢离子从乙池移向甲池;正确答

案:乙池     ;甲池。


                       -                                          -
②乙池溶液中,硫化氢与           I3 发生氧化还原反应:硫化氢失电子变为硫单质,I3                  得电子变为


 -                  -  -       +                 -  -       +
I ,离子反应为      H2S+I3 =3I +S↓+2H ;正确答案:H2S+I3     =3I +S↓+2H  。

11. 石墨烯是一种由碳原子组成六角形呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料(如图甲),石墨烯中部

分碳原子被氧化后,其平面结构会发生改变,转化为氧化石墨烯(如图乙)。


(1)图甲中,1    号 C 与相邻   C 形成  σ 键的个数为__________。

(2)图乙中,1    号 C 的杂化方式是__________,该        C 与相邻   C 形成的键角__________(填

“>”、“<”或“=”)图甲中    1 号 C 与相邻   C 形成的键角。

(3)我国制墨工艺是将       50 nm 左右的石墨烯或氧化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分

散系后者更为稳定,其原因是________________________________。
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(4)石墨烯可转化为富勒烯(C60),某金属            M 与  C60 可制备一种低温超导材料,晶胞如图丙所

示,M   原子位于晶胞的棱心与内部。该晶胞中                 M 原子的个数为____________,该材料的化

学式为_______________。

(5)金刚石与石墨都是碳的同素异形体。若碳原子半径为                      r,金刚石晶胞的边长为         a,根据

硬球接触模型,金刚石晶胞中碳原子的空间占有率为___________。


(6)一定条件下,CH4、CO2       都能与   H2O 形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关

参数见下表。CH4       与 H2O 形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。


①“可燃冰”中分子间存在的           2 种作用力是___________________________;


②为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用                   CO2 置换  CH4 的设想。已知上图中笼状结

构的空腔直径为       0.586 nm,结合图表从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是:

____________________________________________。

                参数
                                                                -1
                       分子直径/nm        分子与   H2O 的结合能    E/(kJ·mol )
          分子


          CH4          0.436          16.40


          CO2          0.512          29.91


【答案】 (1). 3      (2). sp3    <    (3). 氧化石墨烯可与水形成氢键更稳定              (4). 12    


M3C60    (5).  ×100% (或  34%)    (6). ①氢键、范德华力         ②CO2  的分子直径小于笼

状结构空腔直径,且        CO2 与水的结合能大于       CH4 与水的结合能
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【解析】分析:本题对物质结构知识的综合考察。主要涉及到分子中                             σ 键数目的计算、氢

键、分子间作用力等基础知识;根据中心原子价层电子对数就可以判定中心碳原子杂化方


式,对于金刚石晶胞,体对角线与碳原子半径之间的关系为                         r=      ,就能够解答出金刚

石晶胞中碳原子的空间占有率。

详解:(1)图甲中,与          1 号碳相连的碳原子数为         3,所以    1 号碳与相邻碳形成       σ 键的个数

为  3;正确答案:3。

(2)图乙中,1      号碳与相邻的      3 个碳和   1 个氧相连,形成       4 个 σ 键,杂化方式为      sp3 ;图

乙中   1 号碳与相邻碳形成立体结构,而图甲中                1 号碳与相连碳构成的为平面结构,所以图

乙中   1 号碳与相邻碳形成的键角要小;正确答案:sp3                 ;<。

(3) 由于氧化石墨烯可与水形成氢键更稳定,所以将                    50nm 左右的石墨烯或氧体对角线的长

度为碳原子半径的化石墨烯溶于水,在相同条件下所得到的分散系氧化石墨烯更为稳定;

正确答案:氧化石墨烯可与水形成氢键更稳定。


(4) 该晶胞中    M 的原子个数为      12×1/4+9=12;该晶胞中     C60 的个数为   8×1/8+6×1/2=4,所以

该材料的化学式为        M3C60;正确答案:12;M3C60。 

(5)金刚石晶胞中含有碳原子数为            8×1/8+6×1/2+4=8,金刚石不是紧密堆积结构,设体心有


一个球,半径为       r cm,沿体对角线方向有         5 个球,体对角线距离为         8r=a×√3, r=    ,原


子的体积    V(原子)=      ×8=32πr3/3,晶胞的体积      V(晶胞)= a3=(    )3,空间占有率= V(原


子)/ V(晶胞)=        =     ×100%;正确答案:          ×100% (或 34%)。


(6)①CH4 与形成的水合物俗称“可燃冰”,分子晶体中作用力是范德华力,水分子之间存在
氢键;正确答案:氢键、范德华力。

②由表格可知:二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径,即                            0.512<0.586,能顺利

进入笼状空腔内,且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷,即                         29.91>16.40;正确答案:
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CO2 的分子直径小于笼状结构空腔直径,且               CO2 与水的结合能大于        CH4 与水的结合能力。

12. 化合物   H 是一种重要的有机合成中间体,由化合物                 A 合成   H 的一种路线如下:


已知:RCHCl2        RCHO  回答下列问题:

(1)A 的化学名称为___________。

(2)G 生成  H 的反应类型为__________,F      中官能团名称是_____________。

(3)由 A 生成  B 的化学方程式____________________________,合成过程中           D 生成  E 的作

用是_____________________。

(4)满足下列条件的       H 的同分异构体有________种,写出其中核磁共振氢谱有                   4 组峰,且峰

面积比为    6:2:2:1:1:1:1      的结构简式___________。


①能够发生银镜反应,能够发生水解反应,水解后的产物能与                          FeCl3 溶液发生显色反应   

②分子中只有一个环           ③苯环上有两个取代基,分子中含有两个甲基。


(5) 己知                    ,参照上述合成路线,以                为原料(无机试剂任选),


设计制备           的路线

_________________________________________________________。

【答案】 (1).   甲苯      (2).取代反应     酯基和氯原子  


(3).                                             保护酚羟基    
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(4). 30 种                     


(5).

【解析】分析:有机物的综合推断知识的考察。结合本题流程及分子式可知有机物                                   A 为甲

苯,与浓硫酸反应生成对甲基苯磺酸(B),在碱性环境下生成对甲基苯酚钠,酸化后生

成对甲基苯酚(D),该有机物与醋酸发生酯化生成酯(E)                                         ;有机物
E 和氯气发生取代生成而取代物             F,在碱性环境下发生反应,在酸化后得到(G)

              ;最后该有机物与              发生取代反应生成(H)                          ;据
此解答问题。

详解:(1)综合上述分析,A          的化学名称为甲苯;         正确答案:甲苯。


(2)结合上述分析,G          生成  H 的反应类型为取代反应;F           结构为                     ,

官能团名称是酯基和氯原子;正确答案:取代反应;酯基和氯原子。

(3)结合上述分析,甲苯发生取代反应生成对甲基苯磺酸,化学方程式


                                 ;合成过程中      D 生成  E 的作用是保护酚羟基;正确


答案:保护酚羟基;                                            。


(4)有机物   H 为                   ,满足下列条件的        H 的同分异构体:①能够发生银镜

反应,能够发生水解反应,水解后的产物能与                    FeCl3 溶液发生显色反应。结构中含有

           ;②分子中只有一个环;③苯环上有两个取代基,分子中含有两个甲基;根据
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分子式可知,结构中含有碳碳双键;具体结构为:                                           含有双键、

2 个甲基的结构有       6 种;                      含有双键、2      个甲基的结构有       6 种;

                     含有双键、2     个甲基的结构有       6 种;                    含有双


键、2   个甲基的结构有       6 种;                  含有双键、2     个甲基的结构有       3 种;


                   含有双键、2      个甲基的结构有       3 种;共计有    30 种;其中核磁共振氢


谱有   4 组峰,且峰面积比为        6:2:2:1:1:1:1      的结构简式                    ;正确答


案:30;                  。


(5)       与醋酸反应生成酚酯,然后甲基被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基,生成


             ;该有机物在碱性环境下水解生成钠盐:                             ,            进行


酸化可以得到             ;合成路线如下:


;正确答案:


                                                                          。
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点睛:本题考查有机推断与有机合成、有机反应方程式的书写、同分异构体、信息获取与

迁移应用等,综合性较强,需要学生完全凭借已知反应规律和合成路线进行推断,对学生

的思

维能力提出了更高的要求。


                                        
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