全国1卷2020届高三年级化学高考模拟冲刺训练三（解析版）

2020 年高三年级化学高考模拟冲刺训练三 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ni-59 一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 7.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 燃煤中加入生石灰可减少温室气体的排放 B. 用纯碱溶液除油污，加热可提高去污能力 C. 我国北斗导航系统所用的芯片中含高纯硅 D. 医用护目镜片的主要成分属于有机高分子材料 8.“连翘酯苷 A”是“连花清瘟胶囊”的有效成分。如图有机物是“连翘酯苷 A”的水解产物，其结构简式如 图所示。下列有关该有机物的说法错误的是 A. 分子式 C9H8O4 B. 分子中所有原子可能处于同一平面 C. 1mol 该分子最多可与 5molH2 发生加成反应 D. 能与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2 9.探究 FeSO4 的热分解产物的实验装置如图所示，乙和丙中盛有检验相应物质的常用试剂，实验完成后 甲中残留固体为红棕色。下列有关实验操作或现象的叙述正确的是 A. 实验过程中持续通氮气的目的是排除装置内空气 B. 用盐酸和 K3[Fe(CN)6]溶液检验残留固体的主要成分 C. 乙装置中生成白色沉淀、丙装置中溶液褪色 D. 丁装置中所盛装的试剂可用澄清石灰水替代 10.我国科技工作者运用 DFT 计算研究 HCOOH 在不同催化剂（Pd 和 Rh）表面分解产生 H2 的部分反应 历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是 为A. HCOOH 吸附在催化剂表面是一个放热过程 B. Pd、Rh 作催化剂时 HCOOH 分解产生 H2 的反应热不同 C. 该反应过程中有 C-H 键的断裂，还有 C=O 键的生成 D. HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤 11.科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂（结构如图所示），其中 W、X、Y、Z 均为短周期 元素且原子序数依次增大。常温下，0.1mol/LZ 的氢化物的水溶液 pH=1，且 Z 与 Y 位于不同周期。下列 叙述正确的是 A. 原子半径：Z＞Y＞X＞W B. 氢化物的沸点：Y＞X＞Z＞W C. X 的氧化物的水化物是强酸 D. Y 的某种单质具有杀菌消毒作用 12.我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油（C3H8O3）和二氧化碳转化为甘油醛（C3H6O3）和 合成气，原理如图所示。下列说法错误的是 A. 催化电极 b 与电源负极相连B. 电解时催化电极 a 附近的 pH 增大 C. 电解时阴离子透过交换膜向 a 极迁移 D. 生成的甘油醛与合成气的物质的量相等 13.在 25 ℃时，向 20.00 mL 0.10 mol/L 一元弱碱 MOH 溶液中滴 0.10 mol/L HCl 溶液，混合溶液的 pH、 pOH 变化曲线如图所示。已知 pOH=-lgc(OH-)。下列说法错误的是 A. a+b=14 B. Q 点消耗盐酸的体积小于 20.00mL C. M 点和 N 点溶液中， 相等 D. 当 V(HCl)=10.00 mL 时，c(M+)-c(MOH)=c(OH-)-c(H+) 三、非选择题： 26.二氧化氯是国际上公认的对环境无二次污染的消毒杀菌剂。它常温下为气体，易溶于水，受热易分 解。甲醇法制制备二氧化氯的工艺如图： 回答下列问题： （1）ClO2 可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有___性。 （2）加入“发生器”的浓硫酸先稀释为 63%H2SO4，冷却后加入反应器的原因是___。实际操作中再“发生器” 中加入适量 NaCl 以加快反应速率，若 NaCl 过量会发生成污染环境的一种气体的分子式为___。 （3）若 1molCH3OH 反应时转移 6mole-，则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为___。 （4）Na2SO4·10H2O 和 Na2SO4 的溶解度曲线如图所示，则“过程Ⅱ”的操作是：加热浓缩至有大量晶体析出、 ___、经干燥得 Na2SO4 固体。（5）采用惰性电极为阳极，通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯，其阳极的电极反应式为___。 （6）与甲醇法制备二氧化氯相比，电解法的优点是___（写出 2 点）。 27.苯甲醇是一种重要的化工原料，广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反 应原理和有关数据如图： 实验步骤：如图所示，在装有电动搅拌器的 250 mL 三颈烧瓶里加入 9.0 g 碳酸钾（过量），70.0 mL 水，加 热溶解，再加入 2.0 mL 四乙基溴化铵[（CH3CH2）4NBr]溶液和 10.0 mL 氯化苄。搅拌加热回流反应 1~1.5 h。反应结束后冷却，并转入 125 mL 分液漏斗中，分出有机层，水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有 机层，加入无水硫酸镁固体，静置、过滤。最后进行蒸馏纯化，收集 200~208 ℃的馏分，得 8.4 mL 苯甲醇。 回答下列问题： （1）仪器 X 的名称是___，冷却水应从___（填“上口”或“下口”）通入。由于苯甲醇的沸点较高，在蒸馏 纯化操作中最适宜选用的仪器之一是___（填字母）。（2）本实验中加入无水硫酸镁的目的是___。从绿色化学角度考虑，萃取剂宜采用___（填字母）。 A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿 （3）某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石，以防暴沸。该说法___（填“是”或“否”）正确，其 理由是___。 （4）四乙基溴化铵没有直接参与反应，但大大提高了反应速率，其原因可能是___。 （5）本实验苯甲醇的产率为___%（计算结果保留一位小数）。 28.CH4—CO2 催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2），还对温室气体的减排具有重要意义。 （1）在标准状态下，由元素最稳定的单质生成 1mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。 各物质的标准摩尔生成焓如表： 则制备合成气的反应 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2（g）在标准状态下的反应热 ΔH=___kJ/mol。 （2）在刚性容器中，当投料比 =1.0 时，CO2 的平衡转化率（α）与温度（T）、初始压强（p）的关 系如图所示。 ①由图可知：压强 p1___2 MPa（填“＞”、“＜”或“=”），理由是___。 ②当温度为 T3、压强为 p1 时，a 点的 v 正___v 逆（填“＞”、“＜”或“=”）。 ③若起始时提高投料比 ，则 CO2 的平衡转化率将___（填“升高”或“降低”）。 ④起始时向容器中加入 1 mol CH4 和 1 mol CO2，在温度为 T6。、初始压强为 2 MPa 时反应，该反应的 Kp=___(MPa)2。 （3）该催化重整过程中有副产物碳生成，碳的积累会严重影响催化剂的活性。某研究小组计算和模拟实 验表明积碳量（催化剂表面碳的质量与催化剂的质量之比）与投料比、温度的关系如图。当投料比 =2.0 时，要使积碳量最小，应调节温度为___℃。 （二）选考题： 35.镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。 （1）基态镍原子的价电子排布式为___，它核外有___种运动状态不同的电子。 （2）Ni2+可以形成多种配离子，比如[Ni(NH3)4]2+、[Ni(CN)4]2-等。CN-中碳原子的杂化方式为___，与 CN- 互为等电子体的一种分子是___。[Ni(NH3)4]2+中 H-N-H 键角比 NH3 分子中 H-N-H 键角___（填“大”、“小” 或“相等”），原因是___。 （3）元素铜与镍的第二电离能分别为：I2(Cu)=1958 kJ/mol、I2(Ni)=1753 kJ/mol，铜的第二电离能更大的 原因是___。 （4）NiO 的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数 A 为（0，0，0），B 为（1，1，0），则 C 离子坐标 参数为___。 （5）一定温度下，NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为 O2-作密置单层排列，Ni2+填充 其中（如图乙），已知 O2- 半径为 a pm，设阿伏加德罗常数的值为 NA，每平方米面积上分散的该晶体的 质量为___g（用含 a、NA 的代数式表示）。 36.化合物 M 是有机合成重要的中间体，其合成路线如图： 的回答下列问题： （1）B 的名称为___。 （2）M 中的官能团名称是___；④的反应类型为___。 （3）反应⑤所需的试剂和条件是___。 （4）反应⑥中的 C2H5ONa 仅提供碱性环境，则⑥的反应方程式为___。 （5）化合物 D 有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有___种（不考虑立体异构）。 ①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体； ②分子中含有六元环。 其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰面积之比为 1：2：3：4：4 的结构简式为___。 （6）设计由乙烯和 为原料制备 的合成路线___（无机试剂任选）。 2020 年高三年级化学高考模拟冲刺训练三答案解析 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Ni-59一、选择题：在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 7.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是 A. 燃煤中加入生石灰可减少温室气体的排放 B. 用纯碱溶液除油污，加热可提高去污能力 C. 我国北斗导航系统所用的芯片中含高纯硅 D. 医用护目镜片的主要成分属于有机高分子材料 7.A【解析】燃煤中加入生石灰可减少 SO2 气体的排放，SO2 对环境的污染是酸雨，不是温室效应，故 A 错误；油脂在碱性条件下水解，纯碱水解呈碱性，加热促进水解，溶液碱性增强，可促进油脂的水解，故 B 正确；硅是半导体，高纯度的硅可制芯片，故 C 正确； 用作镜片的聚合树脂是有机合成高分子化合物， 属于有机高分子材料，故 D 正确。 8.“连翘酯苷 A”是“连花清瘟胶囊”的有效成分。如图有机物是“连翘酯苷 A”的水解产物，其结构简式如图所 示。下列有关该有机物的说法错误的是 A. 分子式 C9H8O4 B. 分子中所有原子可能处于同一平面 C. 1mol 该分子最多可与 5molH2 发生加成反应 D. 能与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2 8.C【解析】由结构简式 可知其分子式为 C9H8O4，故 A 正确；苯环、碳碳 双键均为平面结构，羧基也可以是平面结构，则 结构中所有原子可能共平 面，故 B 正确；苯环、碳碳双键均可与 H2 发生加成反应，则 1mol 该分子最多可与 4molH2 发生加成反应， 故 C 错误；分子结构中含有羧基，则能与 NaHCO3 溶液反应放出 CO2，故 D 正确。 9.探究 FeSO4 的热分解产物的实验装置如图所示，乙和丙中盛有检验相应物质的常用试剂，实验完成后甲 中残留固体为红棕色。下列有关实验操作或现象的叙述正确的是 为A. 实验过程中持续通氮气的目的是排除装置内空气 B. 用盐酸和 K3[Fe(CN)6]溶液检验残留固体的主要成分 C. 乙装置中生成白色沉淀、丙装置中溶液褪色 D. 丁装置中所盛装的试剂可用澄清石灰水替代 9.C【解析】Fe2+易被空气中氧气氧化，加热前排除装置内空气，是防止 FeSO4 被氧化，加热过程中通氮气 的目的是排出反应中生成的气体，故 A 错误；残留的红棕色固体是氧化铁，溶于稀盐酸得到 Fe3+的溶液， 应选择 KSCN 溶液检验，而 K3[Fe(CN)6]溶液是检验 Fe2+，故 B 错误；反应中生成的气体是 SO3 和 SO2， 乙中盛装 BaCl2 溶液，应有 BaSO4 白色沉淀生成，丙中盛装品红溶液，可观察到品红褪色，故 C 正确； 丁装置中盛装 NaOH 溶液吸收 SO2 的尾气，石灰水的浓度低，吸收效果差，不能代替 NaOH 溶液，故 D 错误。 10.我国科技工作者运用 DFT 计算研究 HCOOH 在不同催化剂（Pd 和 Rh）表面分解产生 H2 的部分反应历 程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种用*表示。下列说法错误的是 A. HCOOH 吸附在催化剂表面是一个放热过程 B. Pd、Rh 作催化剂时 HCOOH 分解产生 H2 的反应热不同 C. 该反应过程中有 C-H 键的断裂，还有 C=O 键的生成 D. HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤 10.B【解析】HCOOH 吸附在催化剂表面是能量降低 过程，即为放热过程，故 A 正确；催化剂能改变反 应速率，不改变热效应，则 Pd、Rh 作催化剂时 HCOOH 分解产生 H2 的反应热相同，故 B 错误； HCOOH 催化分解生成 CO2 和 H2，原来 HCOOH 分子中存在的化学键 1 个 C-H 键、1 个 C=O 键、1 个 C-O 键和 1 个 O-H 键；而产物中有 2 个 C=O 键和 1 个 H-H，说明反应过程中有 C-H 键的断裂，还有 C=O 键的生成， 故 C 正确；HCOO*+H*到过渡态Ⅱ活化能最大，是反应消耗能量高的过程，速率最慢，故 HCOO*+H*=CO2+2H*是该历程的决速步骤，故 D 正确。 11.科学家研制出了一种漂白效率极高的新型漂白剂（结构如图所示），其中 W、X、Y、Z 均为短周期元素 且原子序数依次增大。常温下，0.1mol/LZ 的氢化物的水溶液 pH=1，且 Z 与 Y 位于不同周期。下列叙述 正确的是 的A. 原子半径：Z＞Y＞X＞W B. 氢化物的沸点：Y＞X＞Z＞W C. X 的氧化物的水化物是强酸 D. Y 的某种单质具有杀菌消毒作用 11.D【解析】由分析知：W 为 C 元素、X 为 N 元素、Y 为 O 元素、Z 为 Cl 元素；C、N、O 为同周期主族 元素，核电荷数越大，原子半径越小，C、N、O、Cl 四种元素的原子半径由大到小的顺序为 Cl＞C＞N＞ O，即 Z＞W＞X＞Y，故 A 错误；H2O 常温下为液体，NH3 和 H2O 分子间存在氢键，四种元素简单氢化 物的沸点由高到低的顺序为 H2O＞NH3＞HCl＞CH4，但 C 的氢化物包括多碳的烃，常温下有固体，有液体， 即碳的氢化物沸点也可能比 H2O 高，故 B 错误；N 的最高价氧化物的水化物 HNO3 是强酸，而+3 价 N 的 氧化物水化物 HNO2 是弱酸，故 C 错误；O3 具有强氧化性，具有杀菌消毒作用，故 D 正确。 12.我国科技工作者设计了一种电解装置，能将甘油（C3H8O3）和二氧化碳转化为甘油醛（C3H6O3）和合 成气，原理如图所示。下列说法错误的是 A. 催化电极 b 与电源负极相连 B. 电解时催化电极 a 附近的 pH 增大 C. 电解时阴离子透过交换膜向 a 极迁移 D. 生成的甘油醛与合成气的物质的量相等 12.B【解析】催化电极 b 表面 CO2 还原为 CO，为电解池的阴极，与电源的负极相连，故 A 正确；催化电 极 a 为阳极，表面甘油(C3H8O3)氧化为甘油醛(C3H6O3)，发生的电极反应为 C3H8O3-2e-+2CO32-= C3H6O3+2HCO3-，则电极附近的 pH 减小，故 B 错误；电解池工作时，阴离子向阳极区移动，即阴离子透 过交换膜向 a 极迁移，故 C 正确；阳极生成 1mol C3H6O3 转移 2mole-，阴极生成 1molCO 和 H2 的混合气体 转移 2mole-，电解池工作时，阴、阳极转移电子的物质的量相等，则生成的甘油醛与合成气的物质的量相 等，故 D 正确。 13.在 25 ℃时，向 20.00 mL 0.10 mol/L 一元弱碱 MOH 溶液中滴 0.10 mol/L HCl 溶液，混合溶液的 pH、pOH 变化曲线如图所示。已知 pOH=-lgc(OH-)。下列说法错误的是A. a+b=14 B. Q 点消耗盐酸的体积小于 20.00mL C. M 点和 N 点溶液中， 相等 D. 当 V(HCl)=10.00 mL 时，c(M+)-c(MOH)=c(OH-)-c(H+) 13.D【解析】c(H+)=10-pH=10-a 时，c(OH-)=10-pOH=10-b，25℃时，c(H+)•c(OH-)=10-pH×10-pOH=10-14=10-a×10-b， 则 a+b=14，故 A 正确；MOH 为弱碱，如果滴加盐酸 20 mL，恰好生成 MCl，溶液显酸性，而 Q 点 pH=pOH，此时溶液显中性，则消耗盐酸的体积小于 20.00mL，故 B 正确； = = ，其中温度不变，Kw 和 Kb 是定值，则 M 点和 N 点溶液中， 相等， 故 C 正确；当 V(HCl)=10.00mL 时，溶液中溶质为 MCl 和 MOH 且等物质的量浓度，且 c(MOH)＜c(Cl-)， 已知溶液中存在的电荷守恒为 c(M+)+ c(H+) =c(OH-)+c(Cl-)，则 c(OH-)-c(H+)= c(M+)- c(Cl-)＜c(M+)-c(MOH)， 故 D 错误。 三、非选择题： 26.二氧化氯是国际上公认的对环境无二次污染的消毒杀菌剂。它常温下为气体，易溶于水，受热易分解。 甲醇法制制备二氧化氯的工艺如图： 回答下列问题： （1）ClO2 可用于纸浆漂白、杀菌消毒是因其具有___性。 （2）加入“发生器”的浓硫酸先稀释为 63%H2SO4，冷却后加入反应器的原因是___。实际操作中再“发生器” 中加入适量 NaCl 以加快反应速率，若 NaCl 过量会发生成污染环境的一种气体的分子式为___。 （3）若 1molCH3OH 反应时转移 6mole-，则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为___。 （4）Na2SO4·10H2O 和 Na2SO4 的溶解度曲线如图所示，则“过程Ⅱ”的操作是：加热浓缩至有大量晶体析出、 ___、经干燥得 Na2SO4 固体。 w b K K（5）采用惰性电极为阳极，通过电解亚氯酸钠溶液的方法也可以制备二氧化氯，其阳极的电极反应式为___。 （6）与甲醇法制备二氧化氯相比，电解法的优点是___（写出 2 点）。 26.(1)强氧化 (2)避免因浓硫酸稀释放热，使 ClO2 受热分解 Cl2 (3)CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O (4)在高于 32.4℃条件下趁热过滤、洗 涤 (5)ClO2--e-=ClO2↑ (6)绿色环保；操作简便；原子利用率高 【解析】(1)利用 ClO2 的强氧化性，常用于纸浆漂白、杀菌消毒； (2)浓硫酸先稀释为 63%H2SO4，待冷却后加入反应器，这样的操作可避免因浓硫酸稀释放热，使 ClO2 受热 分解；加入适量 NaCl 可加快反应速率，但过量 NaCl 在酸性条件下，可被 ClO2 氧化生成 Cl2，而污染环境； (3)CH3OH 中碳元素化合价为-2 价，若 1 mol CH3OH 反应时转移 6 mol e-，则 CH3OH 的氧化产物为 CO2， 则“发生器”中发生反应的主要化学方程式为 CH3OH+6NaClO3+4H2SO4=2Na3H(SO4)2+CO2↑+6ClO2↑+5H2O； (4)当温度低于 32.4 ℃时有 Na2SO4·10H2O 析出，则“过程Ⅱ”中加热浓缩至有大量晶体析出后，需要在高于 32.4 ℃条件下趁热过滤、洗涤，最后再干燥得 Na2SO4 固体； (5)阳极上 ClO2-失电子发生氧化反应生成 ClO2，电极反应式为 ClO2--e-=ClO2↑； (6)比较甲醇法与电解法，可知电解法的优点是绿色环保、操作简便、原子利用率高。 27.苯甲醇是一种重要的化工原料，广泛用于香料、造纸、制药和印染等行业。实验室制备苯甲醇的反应原 理和有关数据如图： 实验步骤：如图所示，在装有电动搅拌器的 250 mL 三颈烧瓶里加入 9.0 g 碳酸钾（过量），70.0 mL 水，加 热溶解，再加入 2.0 mL 四乙基溴化铵[（CH3CH2）4NBr]溶液和 10.0 mL 氯化苄。搅拌加热回流反应 1~1.5 h。反应结束后冷却，并转入 125 mL 分液漏斗中，分出有机层，水层用萃取剂萃取三次。合并萃取液和有 机层，加入无水硫酸镁固体，静置、过滤。最后进行蒸馏纯化，收集 200~208 ℃的馏分，得 8.4 mL 苯甲醇。回答下列问题： （1）仪器 X 的名称是___，冷却水应从___（填“上口”或“下口”）通入。由于苯甲醇的沸点较高，在蒸馏 纯化操作中最适宜选用的仪器之一是___（填字母）。 （2）本实验中加入无水硫酸镁的目的是___。从绿色化学角度考虑，萃取剂宜采用___（填字母）。 A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿 （3）某同学认为该装置中的电动搅拌器可以换成沸石，以防暴沸。该说法___（填“是”或“否”）正确，其 理由是___。 （4）四乙基溴化铵没有直接参与反应，但大大提高了反应速率，其原因可能是___。 （5）本实验苯甲醇的产率为___%（计算结果保留一位小数）。 27. (1)球形冷凝管 下口 B (2)干燥 B (3)否 电动搅拌器使不相溶的反应液混合均匀， 加快反应速率 (4)提高氯化苄在水中的溶解度，使反应物充分接触（或增大有效碰撞几率） (9). (5).89.4 【解析】(1)仪器 X 的名称是球形冷凝管，冷却水采用逆流的方式冷却效果较好，所以冷却水应从下口通入； 由于苯甲醇的沸点较高，易液化，在蒸馏纯化操作中最适宜选用 B 仪器，有利于液体顺利流下； (2)加入无水硫酸镁，利用其易水形成结晶水合物，达到干燥的目的；乙醇有刺激性，苯有毒，氯仿有麻醉 作用，而乙酸乙酯有特殊香味，无毒，则从绿色化学角度考虑，萃取剂宜采用乙酸乙酯，故答案为 B； (3)不能用沸石代替电动搅拌器，因为使用电动搅拌器，除防暴沸，还可使不相溶的反应液混合均匀，加快 反应速率； (4)四乙基溴化铵易溶于水，而氯化苄不溶于水，易溶于四乙基溴化铵，则加入四乙基溴化铵，可提高氯化 苄在水中 溶解度，使反应物充分接触，提高反应效率； (5)10.0 mL 氯化苄 质量为 11 g，其物质的量为 = mol，理论生成苯甲醇的质量为 mol×108 g/mol=9.39 g，则苯甲醇的产率为 =89.4%。 28.CH4—CO2 催化重整不仅可以得到合成气（CO 和 H2），还对温室气体的减排具有重要意义。 （1）在标准状态下，由元素最稳定的单质生成 1mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓。 各物质的标准摩尔生成焓如表： 的 的 11 126.5g / mol g 11 126.5 11 126.5 8.4mL 1g / mL 100%9.39g × ×则制备合成气的反应 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2（g）在标准状态下的反应热 ΔH=___kJ/mol。 （2）在刚性容器中，当投料比 =1.0 时，CO2 的平衡转化率（α）与温度（T）、初始压强（p）的关 系如图所示。 ①由图可知：压强 p1___2 MPa（填“＞”、“＜”或“=”），理由是___。 ②当温度为 T3、压强为 p1 时，a 点的 v 正___v 逆（填“＞”、“＜”或“=”）。 ③若起始时提高投料比 ，则 CO2 的平衡转化率将___（填“升高”或“降低”）。 ④起始时向容器中加入 1 mol CH4 和 1 mol CO2，在温度为 T6。、初始压强为 2 MPa 时反应，该反应的 Kp=___(MPa)2。 （3）该催化重整过程中有副产物碳生成，碳的积累会严重影响催化剂的活性。某研究小组计算和模拟实 验表明积碳量（催化剂表面碳的质量与催化剂的质量之比）与投料比、温度的关系如图。 当投料比 =2.0 时，要使积碳量最小，应调节温度为___℃。 28.(1)+247 (2)①< 该正反应气体分子数增加，其它条件相同时，减小压强，平衡正向移动，CO2 的 平衡转化率增大 ②> ③升高 ④ 4 (3)750 【解析】(1)CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)在标准状态下的反应热 ΔH=(-111 kJ/mol)×2-(-75 kJ/mol)- (-394 kJ/mol)=+ 247 kJ/mol； (2)①已知 CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g)的正反应气体分子数增加，在恒温条件下，减小压强，平衡 正向移动，CO2 的平衡转化率增大，即压强 p1＜2 MPa； ②当温度为 T3、压强为 p1 时，a 点趋于平衡状态时，CO2 的转化率增大，说明此时向正反应方向进行，即v 正＞v 逆； ③起始时提高投料比 ，即增大 n(CH4)的量，平衡正向进行，则 CO2 的平衡转化率将升高； ④起始时向容器中加入 1 mol CH4 和 1 mol CO2，在温度为 T6，初始压强为 2 MPa 时反应，达到平衡时 CO2 的转化率为 50%，则： 平衡时 CH4 和 CO2 的体积分数均为 ，CO 和 H2 的体积分数均为 ，平衡时总压强 p=2 MPa× =3 MPa， 则 Kp= = =4(MPa)2； (3)当投料比 =2.0 时，要使积碳量最小，根据积碳量与投料比、温度的关系图可知，应调节温度在 750℃左右。 （二）选考题： 35.镍及其化合物是重要的合金材料和催化剂。 （1）基态镍原子的价电子排布式为___，它核外有___种运动状态不同的电子。 （2）Ni2+可以形成多种配离子，比如[Ni(NH3)4]2+、[Ni(CN)4]2-等。CN-中碳原子的杂化方式为___，与 CN- 互为等电子体的一种分子是___。[Ni(NH3)4]2+中 H-N-H 键角比 NH3 分子中 H-N-H 键角___（填“大”、“小” 或“相等”），原因是___。 （3）元素铜与镍的第二电离能分别为：I2(Cu)=1958 kJ/mol、I2(Ni)=1753 kJ/mol，铜的第二电离能更大的 原因是___。 （4）NiO 的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数 A 为（0，0，0），B 为（1，1，0），则 C 离子坐标 参数为___。 （5）一定温度下，NiO 晶体可以自发地分散并形成“单分子层”，可以认为 O2-作密置单层排列，Ni2+填充 其中（如图乙），已知 O2- 半径为 a pm，设阿伏加德罗常数的值为 NA，每平方米面积上分散的该晶体的 质量为___g（用含 a、NA 的代数式表示）。 35. (1)3d84s2 28 (2)sp N2 或 CO 大 NH3 中 N 的孤电子对形成配位键后，使 N—H 成键电 子对所受斥力减小，键角增大 (3)Cu+的价电子排布式为 3d10，处于半充满，而 Ni+的价电子排布式为 3d84s1， 的 1 6 1 3 3 2 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 4 ( )p CO p H p CO p CH ⋅ ⋅ 2 21 13MPa 3MPa3 3 13MPa 3MPa1 6 6    ⋅ × ⋅       ⋅ × ⋅因此 Cu+比 Ni+稳定，更难失电子 (4)（1， ， ） (5) 【解析】(1)镍原子的核电荷数为 28，基态 Ni 原子的电子排布式为 1s22s22p63s23p63d84s2，则价电子排布式 为 3d84s2；原子核外不存在运动状态完全相同的电子，则 Ni 核外有 28 种运动状态不同的电子； (2)CN-中碳原子的价层电子对数目为 1+ =2，则碳原子的杂化方式为 sp；CN-的原子数目为 2，价 电子数为 10，则与 CN-互为等电子体的一种分子是 N2 或 CO；NH3 分子中 N 原子有 1 个孤对电子， [Ni(NH3)4]2+中 NH3 中 N 的孤电子对形成配位键后，使 N—H 成键电子对所受斥力减小，键角增大，则 [Ni(NH3)4]2+中 H-N-H 键角大于 NH3 分子中 H-N-H 键角； (3)Cu+的价电子排布式为 3d10，处于全充满，而 Ni+的价电子排布式为 3d84s1，因此 Cu+比 Ni+稳定，更难 失电子，所以铜的第二电离能较大； (4)NiO 的晶体结构如图甲所示，其中离子坐标参数 A 为(0，0，0)，B 为(1，1，0)，C 在 x、y、z 轴上的 投影分别是 1、 、 ，所以 C 的晶胞参数为(1， ， )； (5)根据图知，每个 Ni 原子被 3 个 O 原子包围、每个 O 原子被 3 个 Ni 原子包围，如图 所示，相邻的 3 个圆中心连线为正三角形，三角形的边长为 2a pm，每个三角形含 有一个 Ni 原子，三角形的面积=[ ×2a×2a×sin60°×10-24] m2= ×10-24a2 m2，如图 实际上每个 Ni 原子被两个小三角形包含小平行四边形面积为 2 ×10-24a2 m2，O 原子个数= ×6=1，每平 方米面积上分散的该晶体的质量= = g。 36.化合物 M 是有机合成重要的中间体，其合成路线如图： 回答下列问题： 1 2 1 2 24 2 A 25 3 10 2a N × 4 1 3 2 + − 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 3 3 1 6（1）B 的名称为___。 （2）M 中的官能团名称是___；④的反应类型为___。 （3）反应⑤所需的试剂和条件是___。 （4）反应⑥中的 C2H5ONa 仅提供碱性环境，则⑥的反应方程式为___。 （5）化合物 D 有多种同分异构体，符合下列条件的同分异构体共有___种（不考虑立体异构）。 ①能与碳酸氢钠溶液反应放出气体； ②分子中含有六元环。 其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰面积之比为 1：2：3：4：4 的结构简式为___。 （6）设计由乙烯和 为原料制备 的合成路线___（无机试剂任选）。 36.(1)1，3—丁二烯 (2)酯基 氧化反应 (3)C2H5OH/浓 H2SO4、加热 (4) +C2H5OH (5)5 (6) 【解析】(1)B 的结构简式为 ，其名称为 1，3—丁二烯； (2)M 结构简式为 ，含有的官能团是酯基；反应④是 被强氧化剂氧化为 ，反应类型为氧化反应； (3)反应⑤是 与乙醇发生酯化反应，所需的试剂和条件是 C2H5OH/浓 H2SO4、加热； (4)G 的结构简式为 和 I 的结构简式为 ，结合反应⑦发生酯的水解，可知 H 的结构简式为 ，则反应⑥发生反应的反应方程式为+C2H5OH； (5)化合物 D 的结构简式为 ，其同分异构体符合下列条件：①能与碳酸氢钠溶液反应放出气 体，说明分子结构中含有-COOH；②分子中含有六元环，此环应该是 ，则：含有 1 个-CH2COOH， 只有 1 种；含有含有 1 个-COOH 和 1 个-CH3，有 4 种；故共有 5 种，其中核磁共振氢谱有 5 组峰，且峰 面积之比为 1：2：3：4：4 的结构简式为 ； (6) 可由乙醇和 发生酯化反应得到，而 遇强氧化剂氧化可生成 ， 与乙烯发生加成反应可生成 ，则由乙烯和 为原料制备 的合成路线为 。