2020 年高三模拟考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Zn 65
一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题意
1.新冠肺炎疫情出现以来,一系列举措体现了中国力量。在各种防护防控措施中,化学知识起了重要作用,
下列有关说法错误的是( )
A. 使用 84 消毒液杀菌消毒是利用 HClO 或 ClO-的强氧化性
B. 使用医用酒精杀菌消毒的过程中只发生了物理变化
C. N95 型口罩的核心材料是聚丙烯,属于有机高分子材料
D. 医用防护服的核心材料是微孔聚四氟乙烯薄膜,其单体四氟乙烯属于卤代烃
【答案】B
【解析】
【详解】A. 84 消毒液的主要成分是 NaClO,ClO-能发生水解生成 HClO,HClO 或 ClO-具有强氧化性能使
蛋白质变性,从而起到杀菌消毒的作用,故 A 说法正确;
B. 酒精能使蛋白质变性,属于化学变化,故 B 说法错误;
C. 聚丙烯是由丙烯发生加聚反应得到,即聚丙烯属于高分子材料,故 C 说法正确;
D. 四氟乙烯的结构简式为 CF2=CF2,仅含有 C 和 F 两种元素,即四氟乙烯属于卤代烃,故 D 说法正确;
答案:B。
2.下列化学用语对事实的表述错误的是( )
A. 氯原子的结构示意图:
B. 羰基硫(COS)的结构式为
C. 为 Si 原子的一种激发态
D. 中子数为 10 的氧原子形成的过氧根离子:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯原子核外共有 17 个电子,其原子结构示意图 ,A 选项正确;
B.羰基硫(COS)的中心原子为 C,C 与 O、C 与 S 均形成两对共用电子对,其结构式为 O=C=S,B 选项正
为
O C S= =
10 2
8 2O −确;
C.Si 原子的基态核外电子排布式为[Ne]3s23p2,3s 轨道中一个电子跃迁至 3p 轨道中形成
,处于激发态,C 选项正确;
D.根据质量数=质子数+中子数可知,中子数为 10 的氧原子质量数=10+8=18,则其形成的过氧根离子应为
,D 选项错误;
答案选 D。
3.磷酸氯喹(结构如图所示)可用于治疗新冠肺炎,2020 年 3 月 4 日印发的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试
行第七版)》中明确规定了其用量。下列关于磷酸氯喹的说法错误的是( )
A. 化学式为
B. 含有 2 个 杂化的氮原子和 1 个 杂化的氮原子
C. 所含官能团之一为氯原子(碳氯键)
D. 可以发生取代反应、加成反应和氧化反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据磷酸氯喹的结构式可知,该有机物的分子式为 C18H32ClN3O8P2,A 选项错误;
B.该分子中有 2 个 N 原子形成的均是单键,1 个 N 原子形成双键,因此含有 2 个 sp3 杂化的氮原子和 1 个
sp2 杂化的氮原子,B 选项正确;
C.由磷酸氯喹的结构式可知,该分子中苯环处含有官能团氯原子,C 选项正确;
D.该分子中苯环能够发生取代、加成反应,碳碳双键可以发生加成反应、氧化反应,D 选项正确;
答案选 A。
4.设 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是( )
A. 醋酸钠溶液含有的 数目为
B. 和 的混合气体中含有 键的数目为
18 2
8 2O −
18 33 3 8 2C H ClNOP
3sp 2sp
AN
1L 10.1mol L−⋅ Na+
A0.1N
2.24L 2N 2CO π A0.2NC. 7g 乙烯和环丁烷 的混合气体中含有的氢原子数目为
D. 的浓 与过量 反应,转移的电子数大于
【答案】B
【解析】
【详解】A.1L 0.1mol·L-1 醋酸钠溶液中溶质的物质的量为 1L×0.1mol·L-1=0.1mol,则该溶液中含有的 Na+物
质的量为 0.1mol,数目为 0.1NA,A 选项正确;
B.N2 的结构式为 N≡N,1 个 N2 分子中含有 2 个 键,CO2 的结构式为 O=C=O,1 个 CO2 分子中含有 2 个
键,但此处没有注明标准状况下,不能准确得出混合气体的物质的量,故不能得出混合气体中含有 键的
数目,B 选项错误;
C.乙烯和环丁烷(C4H8)的最简式为“CH2”,7g“CH2”的物质的量为 ,氢原子数目为 NA,
C 选项正确;
D.浓 HNO3 与铜反应生成 NO2,稀 HNO3 与铜反应生成 NO,即 Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+
2H2O、3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,100mL12mol·L-1 的浓 HNO3 中含有的 n(HNO3)=
0.1L×12mol·L-1=1.2mol,1.2molHNO3 参与反应,若其还原产物只有 NO2,则反应转移 0.6mol 电子,还原
产物只有 NO 则反应转移 0.9mol 电子,100mL12mol·L-1 的浓 HNO3 与过量 Cu 反应的还原产物为 NO 和
NO2,因此转移的电子数大于 0.6NA,故 D 选项正确;
答案选 B。
【点睛】本题的难点在于 D 选项,解答时需要注意浓硝酸与铜反应,稀硝酸也与铜反应,计算电子时用极
限思维。
5.碱式氯化铜 是一种重要的无机杀虫剂,它可以通过以下步骤制备。步骤 1:将铜粉
加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成 。已知 对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。步
骤 2:在制得的 溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制得碱式氯化铜。下列有关说法错误的是( )
A. a、b、c 之间的关系式为
B. 图中 M、N 分别为 、
( )4 8C H AN
100mL 112mol L−⋅ 3HNO Cu A0.6N
π
π π
-1
7g =0.5mol14g mol
[ ]a b 2Cu Cl (OH) xH O
2CuCl 3Fe +
2CuCl
a=2b+2c
3Fe + 2Fe +C. 为了除去 溶液中的杂质 ,可加入过量的 、过滤
D. 若制备 ,理论上消耗
【答案】A
【解析】
【分析】
由实验步骤及转化图可知,发生反应 2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O, N 为 Fe2+,M 为 Fe3+,在制得在制
得的 CuCl2 溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜,且化合物中正负化合价代数和为 0,依此
结合选项解答问题。
【详解】A.根据化合物中正负化合价的代数和为 0,可知 2a=b+c,A 选项错误;
B.根据上述分析,N 为 Fe2+,M 为 Fe3+,B 选项正确;
C.Fe3+水解使溶液显酸性,CuO 与 H+反应产生 Cu2+和水,当溶液的 pH 增大到一定程度,Fe3+形成 Fe(OH)3
而除去,从而达到除去 Fe3+的目的,C 选项正确;
D.若制备 1mol ,转移的电子数为 2a mol,根据得失电子守恒,理论上消耗 0.5a
molO2,标准状况(STP)下的体积为 11.2a L,D 选项正确;
答案选 A。
6.下列反应的离子方程式正确的是( )
A. 红褐色固体 全部溶于氢碘酸:
B. 水杨酸溶于 溶液中:
C. 将等浓度的 溶液与 液按体积比 2:3 混合:
D 洁厕灵(含 )与 84 消毒液混合后产生氯气:
【答案】C
【解析】
【 详 解 】 A . Fe(OH)3 溶 于 氢 碘 酸 , Fe3+ 会 氧 化 I- 得 到 I2 , 正 确 的 离 子 反 应 方 程 式 应 为 :
2Fe(OH)3+2I-+6H+===2Fe2++6H2O+I2,A 选项错误;
B.水杨酸中酚羟基不能与 NaHCO3 发生反应,正确的离子反应方程式为: +HCO3-→
+CO2↑+H2O,B 选项错误;
.
2CuCl 3Fe + CuO
1mol a b 2Cu Cl (OH) xH O 11.2a 2L(STP)O
a b 2Cu Cl (OH) xH O
3Fe(OH) 3
3 2Fe(OH) 3H Fe 3H O+ ++ = +
3NaHCO
2Ba(OH) 4NaHSO
2 2
4 4 22Ba 2SO 3H 3OH 2BaSO 3H O+ − + −+ + + = ↓ +
HCl 2Cl H ClO Cl OH− + − −+ + = ↑ +C.等浓度的 Ba(OH)2 溶液与 NaHSO4 溶液按体积比 2:3,则两者物质的量之比为 2:3,两者混合后,2molBa2+
消耗 2molSO42-,3molH+消耗 3molOH-,反应的离子反应方程式为:
,C 选项正确;
D.84 消毒液的主要成分是 NaClO,具有强氧化性,可还原洁厕灵中的 HCl,反应的离子反应方程式为:
Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O,D 选项错误;
答案选 C。
【点睛】本题 B 选项为易错选项,在解答时要注意酚羟基的酸性是弱于碳酸的,不能和 HCO3-发生发应。
7.短周期元素 X、Y、Z 原子半径的顺序为 Z>X>Y,基态 X 原子 p 能级上的电子数是 Y 原子质子数的 3
倍,它们可以形成离子化合物 ,其中阳离子 (已知 水合物的 为 、 为
)的结构如图所示。下列叙述错误的是
A. 的阴、阳离子均含有 18 个电子
B. 常温下, 的水溶液呈碱性
C. 三种元素中 Y 的电负性最小
D. 简单气态氢化物的还原性:X>Z
【答案】B
【解析】
【分析】
X、Y、Z 是短周期元素,基态 X 原子 p 能级上的电子数是 Y 原子质子数的 3 倍,且原子半径 X>Y,根据 X2Y5+
离子的结构示意图可知,X 为 N 元素,Y 为 H 元素,又 X、Y、Z 可形成离子化合物 X2Y5Z,且原子半径
Z>X,则 Z 为 Cl 元素,据此分析解答问题。
【详解】A.X2Y5Z 为 N2H5Cl,化合物中阴离子为 Cl-,含有 18 个电子,阳离子为 N2H5+,含有的电子总数
为 7×2+1×5-1=18,A 正确;
B.已知 N2H4 水合物的 为 、 为 ,则 N2H4 的水合物 N2H4·H2O 为弱碱,因此常温下,
N2H5Cl 溶液中 N2H5+水解显酸性,B 错误;
2 2
4 4 22Ba 2SO 3H 3OH 2BaSO 3H O+ − + −+ + + = ↓ +
2 5X Y Z +
2 5X Y 2 4X Y b1K -6.0610 b2K
-13.7310
2 5X Y Z
2 5X Y Z
b1K -6.0610 b2K -13.7310C.非金属性越强,电负性越大,非金属性 H 元素最弱,故 H 的电负性最小,C 正确;
D.X、Z 的简单氢化物分别为 NH3、HCl,元素非金属越强对应阴离子的还原性越弱,由于氧化性 Cl>N,
则 NH3 的还原性更强,D 正确;
答案选 B。
8.牛津大学与 IBM 苏黎世研究中心首次借助原子力显微镜(AFM)对分子甲及反应中间体乙、丙进行高分辨
率的探测成像,并利用单原子操纵技术对其进行原子尺度的操作,通过针尖施加电压脉冲逐步切断
基团,最终成功合成了 2019 年度明星分子丁。下列说法错误的是( )
A. 甲分子含有 6 个手性碳原子
B. 反应中间体乙、丙都是碳的氧化物
C. 丁和石墨互 同素异形体
D. 甲生成丁的反应属于分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.手性碳原子一定是饱和的碳原子,且碳原子所连接的四个基团不相同,根据甲分子的结构可知,
甲分子中的碳原子均为不饱和碳,故甲分子中不含有手性碳原子,A 选项错误;
B.反应中间体乙、丙均是只由 C、O 两种元素组成,属于碳的氧化物,B 选项正确;
C.由丁分子的结构可知,丁是 C 元素形成的单质,与石墨互为同素异形体,C 选项正确;
D.根据题干信息分析可知,甲通过针尖施加电压脉冲分解得到丁和氧气,属于分解反应,D 选项正确;
答案选 A。
9.根据下列操作和现象所得到的结论正确的是( )
操作和现象 结论
A
向碳酸钙中加入盐酸,产生的气体经饱和碳酸氢钠溶液洗气后,再
通入硅酸钠溶液,出现白色沉淀
利用该实验可以证明非金属
性:
B 取少量某硫酸盐样品溶于氢氧化钠溶液,加热,产生的气体能使湿 样品为硫酸铵
为
C O=
Cl C Si> >润的红色石蕊试纸变蓝
C
向 等体积等浓度稀硫酸中分别加入少许等物质的量的 和
固体, 溶解而 不溶解
D
加热石油分馏得 到的石蜡,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液
中,溶液颜色逐渐褪去
石油中含有烯烃
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸(HCl)不是 Cl 元素的最高价氧化物对应的水化物,实验中可以说明酸性:HCl>H2CO3,但
不能说明非金属性 Cl>C,A 选项错误;
B.某硫酸盐样品溶于氢氧化钠溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,证明该样品中含有
NH4+,可能为(NH4)2SO4 或 NH4HSO4,B 选项错误;
C.相同条件下,溶解度大的物质先溶解,组成和结构相似的难溶物,溶解度越大,其溶度积越大,等体积
等浓度稀硫酸中分别加入少许等物质的量的 ZnS 和 CuS 固体,ZnS 溶解而 CuS 不溶解,则
Ksp(CuS)[HPO42-]>[H3PO4],B 选项正确;
C.当 pH=7 时,[H+]=[OH-],溶液中有电荷守恒[Na+]+[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-],则
[Na+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-],C 选项正确;
D.当 V(NaOH)=40mL 时,溶液的 pH=9.7,溶质为 Na2HPO4,溶液中存在着电荷守恒:
[Na+]+[H+]=[H2PO4-]+2[HPO42-]+3[PO43-]+[OH-],物料守恒:[Na+]=2[H2PO4-]+2[HPO42-]+2[PO43-]+2[H3PO4],
两式相减有:[PO43-]+[OH-]=[H+]+[H2PO4-]+2[H3PO4],D 选项正确;
答案选 A。
二、选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部
选对得 4 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分。
11.2020 年 3 月 9 日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第 54 颗导航卫
星。长征三号乙运载火箭一二子级使用液体四氧化二氮和液体偏二甲肼( ,又称 1,1-二甲基联氨)作
为推进剂,第三子级使用液氢和液氧作为推进剂,两组推进剂燃烧的产物均为无毒物质。下列说法正确的
是( )
A. 偏二甲肼分子中既有极性键也有非极性键,属于非极性分子
B. 燃烧时每消耗 偏二甲肼会转移 电子
C. 若 液氢与足量液氧完全反应生成液态水会释放 能量,则氢气的燃烧热为
D. 两组推进剂燃烧的产物不会造成任何环境问题
【答案】B
【解析】
V(NaOH)=0 2 3 1
2 4 4 4H PO HPO PO 0.1000mol L− − − − + + = ⋅
V(NaOH)=20mL [ ]2
2 4 4 3 4Na H PO HPO H PO+ − − > > >
pH 7= 2 3
2 4 4 4Na H PO 2 HPO 3 PO+ − − − = + +
V(NaOH)=40mL [ ]3
4 2 4 3 4PO OH H H PO 2 H PO− − + − + = + +
2 8 2C H N
1mol 16mol
1mol akJ -1akJ mol⋅【详解】A.偏二甲肼(C2H8N2,又称 1,1-二甲基联氨)的结构式为 ,分子中 N 和 C、N 和 H、
C 和 H 均形成极性键,N 和 N 形成非极性键,但该分子结构不对称,是极性分子,A 选项错误;
B.四氧化二氮和偏二甲肼燃烧的反应方程式为 C2H8N2+2N2O4===3N2↑+4H2O↑+2CO2↑,C2H8N2 中的 N 的
化合价由-2 价变为 0 价,C 元素的化合价由-2 价变为+4 价,因此燃烧时每消耗 1mol 偏二甲肼会转移
2×2+6×2=16mol 电子,B 选项正确;
C.1mol 液氢与足量液氧完全反应生成液态水会释放 a kJ 能量,液态氢变成氢气需要吸收热量,故氢气的
燃烧热小于 a kJ·mol-1,C 选项错误;
D.第一组推进剂四氧化二氮和偏二甲肼燃烧会生成 CO2,CO2 会引起温室效应,D 选项错误;
答案选 B。
12.硫酸亚铁的用途广泛,可以制备下图所示物质,下列说法错误的是( )
A. 属于碱式盐,可用作净水剂
B. 与足量 反应的离子方程式为:
C. 可用稀硫酸和 溶液检验铁红中是否含有
D. “冷却结晶”后的操作是过滤,“煅烧”操作的主要仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
【答案】BD
【解析】
【详解】A.Fe4(OH)2(SO4)5 电离后的阴离子为 OH-和 SO42-,阳离子为 Fe3+,属于碱式盐,其中 Fe3+可水解
产生 Fe(OH)3 的胶体,吸附水中的杂质,可作净水剂,A 选项正确;
B.FeSO4 与足量 NH4HCO3 反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-===FeCO3+CO2↑+H2O,B 选项错误;
C.Fe2+能使 K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,用稀硫酸和 K3[Fe(CN)6]溶液检验铁红中是否含有 FeCO3,若含有,
溶液会生成蓝色沉淀,若不含有,则无明显现象,C 选项正确;
D.“冷却结晶”后的操作是过滤,“煅烧”操作的主要仪器有酒精灯、三脚架、坩埚、泥三角、玻璃棒,D 选
项错误;
( )4 2 4 5Fe (OH) SO
4 3NH HCO 2
3 3HCO Fe FeCO H− + ++ = ↓ +
[ ]3 6K Fe(CN) 3FeCO答案选 BD。
13.2019 年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池领域做出巨大贡献的三位科学家。某锂离子电池 为负极,
为正极,锂盐有机溶液作电解质溶液,电池反应为 则下列有
关说法正确的是
A. 金属锂的密度、熔点和硬度均比同族的碱金属低
B. 该锂离子电池可用乙醇作有机溶剂
C. 电池放电时,Li+从正极流向负极
D. 电池充电时,阳极的电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题干信息,结合电池反应可知,电池放电时作原电池,C6Li 为负极,失去电子发生氧化反应,Li1-xMO2
为正极,得到电子发生还原反应;电池充电时为电解池,原电池的负极与外接电源负极相连作电解池的阴
极,则 C6Li1-x 为阴极,原电池的正极与外接电源正极相连作电解池的阳极,则 LiMO2 作阳极。
【详解】A.碱金属元素从上到下对应单质的熔沸点逐渐降低,故金属锂的熔点均比同族的碱金属高,A 错
误;
B.乙醇的氧化还原电位太低,容易被氧化,不能作该锂离子电池的有机溶剂,B 错误;
C.电池放电时,为原电池,阳离子(Li+)从负极向正极移动,C 错误;
D.由上述分析可知,电池充电时,LiMO2 作阳极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为
LiMO2-xe-=xLi++Li1-xMO2,D 正确;
答案选 D。
【点睛】原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应;电解池中阳极发生氧化反应,阴极发生还原反
应。
14.丙酮的碘代反应 的速率方程为 ,
其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为 改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表
所示。
0.25 0.050 1.4
6C Li
1-x 2Li MO 1-x 2 2 6 1-xLi MO LiMO +C Li
放电
充电
- +
2 1-x 2LiMO -xe =xLi +Li MO
3 3 2 3 2CH COCH I CH COCH I HI+ → + ( ) ( )3 2
n
3
m CH Cv=kc OCH c I
0.7/k
( ) 1
3 3c CH COCH / mol L−⋅ ( ) 1
2c I / mol L−⋅ 3 1 1v/10 mol L min− − −⋅ ⋅0.50 0.050 2.8
1.00 0.050 5.6
0.50 0.100 2 8
下列说法正确的是( )
A. 速率方程中的 、
B. 该反应的速率常数
C. 增大 的浓度,反应的瞬时速率加快
D. 在过量的 存在时,反应掉 87.5%的 所需的时间是 375min
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由第一组数据和第二组数据可得 ,则 m=1,由第二组数据和第四组数据
可得 ,则 n=0,A 选项正确;
B.由 A 可知,m=1,n=0,则 v=kc(CH3COCH3),带入第一组数据可得,k=5.6×10-3min-1,B 选项错误;
C.由第二组和第四组数据分析可知,当其他条件不变时,增大 I2 的浓度,反应的瞬时速率不变,C 选项错
误;
D.存在过量的 I2 时,反应掉 87.5%可以看作经历 3 个半衰期,即 50%+25%+12.5%,因此所需的时间为
,D 选项正确;
答案选 AD。
【点睛】本题的难点在于 D 选项,正确理解半衰期的含义,知道反应掉 87.5%的 可以看作经
历 3 个半衰期,即 50%+25%+12.5%,为解答本题的关键。
15.某温度下,向 溶液中滴加 的 溶液,滴加过程中
与 溶液体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是( )
.
m=1 n=0
3 1k 2.8 10 min− −= ×
2I
2I 3 3CH COCH
m -3
-3
0.50 2.8 10=0.25 1.4 10
×
×
n -3
-3
0.100 2.8 10=0.050 2.8 10
×
×
-3
3 0.7 =375min5.6 10
×
×
3 3CH COCH
10mL 10.01mol L−⋅ 2PbCl 10.01mol L−⋅ 2Na S ( )2+-lgc Pb
2Na SA. 该温度下,
B. a、b、c 三点对应的溶液中,水的电离程度最小的为 a 点
C. 若改用 溶液,b 点应该水平左移
D. 若改用 溶液,b 点移向右下方
【答案】AC
【解析】
【详解】A.该温度下,平衡时 c(Pb2+)=c(S2-)=10-14mol·L-1,则 Ksp(PbS)= c(Pb2+)·c(S2-)=(10-14 mol·L-1)2=10-28
mol2·L-2,A 选项正确;
B.Pb2+单独存在或 S2-单独存在均会水解,促进水的电离,b 点时恰好形成 PbS 的沉淀,此时水的电离程度
最小,B 选项错误;
C.若改用 0.02mol·L-1 的 Na2S 溶液,由于温度不变,Ksp(PbS)=c(Pb2+)·c(S2-)不变,即平衡时 c(Pb2+)不变,
纵坐标不变,但消耗的 Na2S 体积减小,故 b 点水平左移,C 选项正确;
D.若改用 0.02mol·L-1 的 PbCl2 溶液,c(Pb2+)增大,纵坐标增大,消耗的 Na2S 的体积增大,b 点应移向右上
方,D 选项错误;
答案选 AC。
三、非选择题:本题共 5 个小题,共 60 分。
16.利用某冶金行业产生的废渣(主要含 ,还有少量 、 等杂质)可以制备
,生产流程如下:
已知: 微溶于水、溶于碱生成 (加热生成 ),具有强氧化性。向 溶液中加酸,不同
28 2 2
spK (PbS) 1.0 10 mol L− −= × ⋅
10.02mol L−⋅ 2Na S
10.02mol L−⋅ 2PbCl
2 3V O 2SiO 2 3P O
( ) ( )4 6 3 9 25 4NH (VO) CO (OH) 10H O⋅
2 5V O 3
4VO −
3VO−
3 4Na VO对应的主要存在形式如表:
10.6~12 约 8.4 3~8 约 2 T >T
2T ( )2P CO 3T P(CO)
3T CO CO 2CO
2CO
( )
( )2P CO
P CO【详解】(1)由题干信息分析可得,反应③可通过反应 (④-②×3)得到,根据盖斯定律,ΔH3= (ΔH4-3ΔH2)=
(460-3×172)=-28kJ·mol-1,故答案为:-28;
(2)T1 时,向容积为 10L 的恒容密闭容器中加入 3molFe2O3 和 3molCO 发生反应③,平衡时测得混合气体中
CO2 的体积分数为 80%,设 CO 转化了 x mol,列三段式有:
则 ,解得 x=2.4mol,因此 0~5min 内反应的平均速率
,该温度下的平衡常数 ;
A.由化学反应方程式可知,反应中固体的物质的量为一个变量,当固体的物质的量不再发生改变时,可以
说明反应达到了平衡,A 选项正确;
B.恒温恒容时,由阿伏伽德罗定律 PV=nRT 可知,体系的压强与气体的物质的量成正比,因为反应中气体
的物质的量始终保持不变,所以体系压强始终不变,故体系的压强保持不变不能说明反应达到了平衡,B
选项错误;
C.混合气体的平均摩尔质量=混合气体的总质量÷混合气体的物质的量,反应前后混合气体的总质量增加,
总物质的量不变,则混合气体的平均摩尔质量为一个变量,当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,可以
说明反应达到了平衡,C 选项正确;
D.单位时间内消耗 CO 和生成 CO2 都是正反应方向,不能说明反应达到了平衡,D 选项错误;
答案选 AC,故答案为:0.048;64;AC;
(3)由于该反应是一个反应前后气体体积不变的且正反应是放热的反应,根据图像变化趋势可知,在 t2 时 v 正
减小,且重新平衡时等于原平衡的 v 正,平衡不移动,则改变的条件可能是在恒压条件下充入一定量的 CO2
气体,故答案为:在恒压条件下充入一定量的 CO2 气体;
(4)由(2)知,T1 时,反应③的平衡常数 ,因为 T1>T2>T3,所以 T2、T3 时,反应达到平衡
后 K3>K2>K,则达到平衡后,T3 时的 >T2 时的 ,故曲线 a 表示 T2 时 P(CO2)随时间变
化的关系曲线,曲线 d 表示 T2 时 P(CO)随时间变化的关系曲线,曲线 b 表示 T3 时 P(CO2)随时间变化的关系
曲线,曲线 c 表示 T3 时 P(CO)随时间变化的关系曲线,由于温度不变,平衡常数不变,故向 T3 时已经达到
平衡状态的反应③体系中再充入一定量的 CO,再次达到平衡时,CO 与 CO2 的物质的量之比仍为 1:7,故
1
2
1
2
1
2
( )
( )
( )
2 3 2Fe O (s) 3CO(g) 2Fe(s) 3C
mol 3 0
mol x x
mol 3-x x
O (g)+ +
初始
转化
平衡
x =80%3-x+x
( ) -1 -1
2
2.4mol
10Lv CO = =0.048mol L min5min
( )
( )
33 -1
2
3 -1
c CO 0.24mol L= = =64c CO 0.06mol LK
( )
( )
3
2
3
c CO= 64c COK =
( )
( )2P CO
P CO
( )
( )2P CO 4P CO
>答案为:a;c;1:7。
【点睛】本题主要考查了盖斯定律的应用、根据图像对平衡移动的判断、运用三段式计算平衡常数等知识
点,重点培养学生能够利用化学知识提取题干信息的能力,难点在于第(4)题曲线的判断,需要灵活运用不
同温度下的平衡常数与浓度的关系,结合阿伏伽德罗定律推知分压的关系。
18.工业上处理含苯酚废水的过程如下。回答下列问题:
Ⅰ.测定废水中苯酚的含量。
测定原理: +3Br2→ ↓+3HBr
测定步骤:
步骤 1:准确量取 待测废水于 锥形瓶中。
步骤 2:将 浓溴水(量)迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。
步骤 3:打开瓶塞,向锥形瓶中迅速加入 溶液(过量),塞紧瓶塞,振荡。
步骤 4:滴入 2~3 滴指示剂,再用 标准溶液滴定至终点,消耗 溶液
(反应原理: )。待测废水换为蒸馏水,重复上述步骤(即进行空白实验),
消耗 溶液 。
(1)“步骤 1”量取待测废水所用仪器是________。
(2)为了防止溴的挥发,上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和________。
(3)“步骤 4”滴定终点的现象为________。
(4)该废水中苯酚的含量为________ (用含 、 的代数式表示)。如果空白实验中“步骤 2”忘记塞
紧瓶塞,则测得的废水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);如果空白实验中“步骤
4”滴定至终点时俯视读数,则测得的废水中苯酚的含量________。
Ⅱ.处理废水。采用 基 为阳极,不锈钢为阴极,含苯酚的废水为电解液,通过电解,阳极上产生羟
基(· ),阴极上产生 。通过交排列的阴阳两极的协同作用,在各自区域将苯酚深度氧化为 和
。
(5)写出阳极的电极反应式:________。
(6)写出苯酚在阴极附近被 深度氧化的化学方程式:________。
【答案】 (1). (酸式)滴定管 (2). 塞紧瓶塞 (3). 滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,
25.00mL 250mL
5.00mL 1amol L−⋅
bmL 10.10mol L−⋅ KI
10.010mol L−⋅ 2 2 3Na S O 2 2 3Na S O 1V mL
2 2 2 3 2 4 6I 2Na S O 2NaI Na S O+ = +
2 2 3Na S O 2V mL
1mg L−⋅ 1V 2V
Ti 2PbO
OH 2 2H O 2CO
2H O
2 2H O且半分钟不恢复原色 (4). (5). 偏低 (6). 偏低 (7). (8).
【解析】
【分析】
向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀,再加入 KI 溶液与剩下的 Br2 发生氧化还原反应得
到 I2,方程式为 Br2+2I-===I2+2Br-,再用 Na2S2O3 标准溶液滴定 I2,可根据消耗的 Na2S2O3 标准溶液的体积
和浓度算出溶液中剩余的 Br2 的物质的量,再设置一个空白实验测出浓溴水的物质的量,用 Br2 总的物质的
量-剩余 Br2 的物质的量即可得出与苯酚反应的 Br2 的物质的量,再结合反应方程式得到苯酚的物质的量,从
而求出废水中苯酚的含量,结合实验基本操作及注意事项解答问题。
【详解】(1)由于苯酚显酸性,因此含苯酚的废水为酸性,“步骤 1”中准确量取废水时所用的仪器可选用酸式
滴定管,故答案为:酸式滴定管;
(2)由于溴单质易挥发,因此可采用塞进瓶塞、迅速加入试剂等方法防止其挥发,故答案为:塞紧瓶塞;
(3)用 0.01mol/LNa2S2O3 标准溶液滴定至终点,由于 Na2S2O3 标准溶液会反应 I2,加入的淀粉遇 I2 变成蓝色,
所以滴定终点的现象为滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色,故答案为:
滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色;
(4)根据反应方程式可得各物质的物质的量关系式:
剩下的浓溴水中 Br2 的物质的量为 0.005V1 mmol,将待测废液换成蒸馏水时,5mL amol/L 的浓溴水中 Br2 的
物质的量为 0.005V2 mmol,则与苯酚参与反应的 Br2 的物质的量为 0.005(V2-V1) mmol,根据方程式
+3Br2→ ↓+3HBr 可得苯酚的物质的量为 mmol,质量为
mg,则该废水中苯酚的含量为 ,若步骤 2
中忘记塞进瓶塞,溴单质挥发,导致最终消耗的 Na2S2O3 的体积偏小,则测得苯酚的含量偏低,如果空白实
验中步骤 4 滴定终点时俯视读数,读得的体积偏小,则消耗的 Na2S2O3 的体积偏小,使测得苯酚的含量偏低,
故答案为: ;偏低;偏低;
(5)由题干信息可知,Ti 基 PbO2 阳极,则阳极 H2O 失去电子产生·OH,电极反应式为 H2O-e-===H++·OH,为
( )2 194 V -V
15 2H O e OH H− +− = ⋅ +
6 5 2 2 2 2C H OH 14H O 6CO 17H O+ = ↑ +
2 2 2 2 3
1 1
2 2
Br ~2KI ~I ~2Na S O
0.005V 0.01V
0.005V 0.01V
( )2 10.005 V -V
3
( )2 194 0.005 V -V
3
× ( )
( )2 1
2 1 -1
3
94 0.005 V -V mg 94 V -V3 mg L25 10 15L−
×
=×
( )2 194 V -V
15故答案为:H2O-e-===H++·OH;
(6)根据题干信息可知,苯酚被阴极产生的 H2O2 深度氧化产生 CO2 和 H2O,有氧化还原反应规律得到其反应
方程式式为 C6H5OH+14H2O2===6CO2↑+17H2O,故答案为:C6H5OH+14H2O2===6CO2↑+17H2O。
19.如图所示是金刚石的晶胞结构,除顶点和面心上有碳原子外,4 条体对角线的 1/4 处还各有 1 个碳原子。
回答下列问题:
(1)若图中原子 1 的坐标为 ,则原子 2 的坐标为________。若金刚石的晶胞参数为 ,则其中碳
碳键的键长 ________pm(用含 的代数式表示)。
(2)面心立方 晶胞与金刚石结构类似,阴、阳离子各占晶胞所含微粒数的一半。
①S 元素及其同周期的相邻元素第一电离能由小到大的顺序是________,二氯化硫( )分子中 S 原子的
杂化类型是________。
②写出基态 的电子排布式________;把晶胞示意图中表示 的小球全部涂黑_______。
③锌锰干电池中 可吸收电池反应产生的 生成 ,该离子中含有________个 键。
④若该 晶胞的晶胞参数为 ,阿伏加德罗常数的值为 ,则晶体的密度为________ (列出
计算式)
(3)有人设想冰的晶胞也应该类似于金刚石,但实际较为复杂,可能是因为氢键较弱而导致“饱和性和方向性”
很难被严格执行。例如有文献报道氨晶体中每个氢原子都形成氢键,则每个 与周围________个 通
过氢键相结合。
【答案】 (1). (2). (3). (4). (5). (6).
(0,0,0) 1a pm
d= 1a
ZnS
2SCl
2Zn + 2Zn +
2Zn +
3NH ( ) 2
3 4Zn NH
+ σ
ZnS 2a pm AN 3g cm−⋅
3NH 3NH
1 1 3, ,4 4 4
13a
4
S P Cl< < 3sp 10[Ar]3d或 (7). 16 (8). (9). 6
【解析】
【详解】(1)若图中原子 1 的坐标为(0,0,0),则可建立以原子 1 为原点的坐标系,根据题干信息可知,原子 2
位于其中一条对角线上,根据立体几何可知,原子 2 的坐标为( , , ,),晶胞中 C 原子形成的碳碳单键
的键长刚好为体对角线的 ,因此,若金刚石的晶胞参数为 ,则其中碳碳键的键长为 pm,故答
案为:( , , ,); ;
(2)①与 S 元素同周期的相邻元素分别为 P 和 Cl,一般情况下,同周期第一电离能逐渐增大,但 P 的 3p 轨
道为 3p3 半充满状态,故第一电离能由小到大的为顺序为 S