江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二下学期4月期中化学试卷(解析版)
展开 这是一份江苏省盐城市五校联考2024-2025学年高二下学期4月期中化学试卷(解析版),共20页。试卷主要包含了 下列化学反应表示不正确的是, 有5种元素X、Y、Z、Q、T等内容,欢迎下载使用。
注意事项:
1.本试卷中所有试题必须作答在答题纸上规定的位置,否则不给分。
2.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题纸上。
3.作答非选择题时必须用黑色字迹 0.5 毫米签字笔书写在答题纸的指定位置上 ,作答选择题必须用2B 铅笔在答题纸上将对应题目的选项涂黑 。如需改动 ,请用橡皮擦干净后 ,再选涂其它答案 ,请保持答题纸清洁 ,不折叠、不破损 。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 N—14 Cu—64 Cl—35.5
第Ⅰ卷 (选择题 共 39分)
一、单项选择题:(本大题共13个小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,请在答题纸的指定位置填涂答案选项。)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列材料主要成分属于有机物的是
A. 天然橡胶B. 不锈钢C. 足球烯D. 光导纤维
【答案】A
【解析】天然橡胶是聚异戊二烯的高聚物,含有碳氢等元素,属于有机高分子化合物,所以主要成分是有机物,A正确;不锈钢是铁、铬、镍等金属的合金,属于金属材料,不属于有机物,B错误;足球烯(C60)是由碳元素组成的单质,属于无机非金属材料,不属于有机物,C错误;光导纤维的主要成分是二氧化硅,属于无机非金属材料,不属于有机物,D错误;故选A。
2. 反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2可用于检测气体泄漏,下列说法正确的是
A. NH3为非极性分子B. 中子数为18的氯原子为18Cl
C. NH4Cl中只含共价键D. N2中σ键和π键数目之比为1∶2
【答案】D
【解析】NH3为三角锥形,为极性分子,A错误;中子数为18的氯原子质量数为35:,B错误;氯化铵中铵根离子与氯离子之间形成离子键,铵根离子中N原子与H原子之间形成共价键,C错误;N2分子结构式为N≡N,含有σ键和π键的数目分别为1、2,故N2分子中σ键与π键的数目比n(σ):n(π)=1:2,D正确;答案选D。
3. 实验室进行乙酸乙酯的制备。下列相关原理,装置及操作正确的是
A. 用装置甲混合乙醇与浓硫酸B. 用装置乙制备乙酸乙酯
C. 用装置丙收集乙酸乙酯D. 用装置丁提纯乙酸乙酯
【答案】B
【解析】混合时应将浓硫酸注入乙醇中,A错误;乙醇、乙酸加热时发生酯化反应生成乙酸乙酯,浓硫酸作催化剂、吸水剂,加入碎瓷片防止液体暴沸,图中装置合理,B正确;饱和碳酸钠可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,图中装置应该用饱和碳酸钠溶液收集乙酸乙酯,且导管口不能插入溶液中,C错误;用蒸馏的方式分离出乙酸乙酯,温度计水银球应该在烧瓶的支管口,不能插入溶液中,D错误;故选B。
4. 电解熔融制时常添加少量和以提高导电性。下列说法正确的是
A. 半径大小:
B. 电负性大小:
C. 电离能大小:
D. 碱性强弱:
【答案】D
【解析】核外电子排布相同的离子,核电荷数越大半径越小,故半径大小为,A错误;同周期元素,核电荷数越大电负性越大,故,B错误;同一周期随着原子序数增大,元素的第一电离能呈增大趋势,但IIA、VA族元素比相邻主族元素的第一电离能大,故Al的第一电离能比Mg小,C错误;元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,金属性钙大于镁,故碱性强弱为,D正确;故选D。
阅读下列材料,完成下面小题。
元素的发现与科学技术进步密切相关。1774年,舍勒制得了Cl2,1810年戴维经过电解实验确定该元素为氯。早期工业上在450℃和CuCl2的催化下,用空气氧化HCl制得Cl2.巴拉尔将Cl2通入湖盐提取的母液时制得了Br2,库尔特瓦将海藻灰和浓硫酸作用,得到紫色蒸气,经盖吕萨克研究确认为I2.1807~1808年,戴维通过电解KOH、Na2CO3、CaO和MgCl2等方法陆续发现了钾、钠、钙、镁等元素。1886年,莫瓦桑通过电解KF和HF的混合物得到了F2。
5. 下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:HFClO>ClO
C. 基态Br的核外电子排布式为[Ar]3s23p5
D. 1个KI晶胞(如图所示)中含有14个I-
6. 下列化学反应表示不正确的是
A. 用空气氧化HCl制Cl2:4HCl+O22H2O+2Cl2
B. 在KBr溶液中通入少量Cl2:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2
C. KI和浓硫酸反应:H2SO4(浓)+2KIK2SO4+2HI↑
D. 电解饱和食盐水阴极反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑
7. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. 盐酸易挥发,可用作金属表面除锈剂
B. ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒
C. MgO熔点高,可用作耐高温材料
D. Na2CO3水溶液呈碱性,可用于去除油污
【答案】5. B 6. C 7. A
【解析】
5.HF和HCl均形成分子晶体,HF分子间存在氢键,故氢化物的沸点:HF>HCl,A错误;ClO、ClO、ClO中心原子Cl周围的价层电子对数为:4+=4、3+=4、2+=4,即Cl的杂化类型相同,孤电子对数分别为:0、1、2,故键角大小关系:ClO>ClO>ClO,B正确;
C.已知Br是35号元素,故基态Br的核外电子排布式为[Ar]3d103s23p5,C错误;
D.由题干晶胞可知,1个晶胞中黑球个数为:=4个,白球个数为:=4个,故1个KI晶胞(如图所示)中含有4个I-,D错误;故答案为:B;
6.由题干信息可知,在450℃和CuCl2的催化下,用空气氧化HCl制得Cl2,用空气氧化HCl制Cl2的反应方程式为:4HCl+O22H2O+2Cl2,A正确;在KBr溶液中通入少量Cl2生成KCl和Br2,反应的离子方程式为:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,B正确;已知浓硫酸具有强氧化性,故KI和浓硫酸反应生成的HI能够被浓硫酸氧化为I2,反应方程式为:2H2SO4(浓)+2KIK2SO4+I2+SO2+2H2O,C错误;电解饱和食盐水阴极上水电离的H+得到电子生成H2,该电极反应为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,D正确;故答案为:C;
7.盐酸用作金属表面除锈剂是利用其酸性,与其易挥发无关,A符合题意;ClO2具有强氧化性能够是蛋白质发生变性,可用于杀菌消毒,二者有因果关系,B不合题意;MgO熔点高,能够耐高温,故可用作耐高温材料,二者有因果关系,C不合题意;Na2CO3水溶液因碳酸根水解呈碱性,碱性条件下能够促进油脂水解,故可用于去除油污,二者有因果关系,D不合题意;故答案为:A。
8. 以CuZnOAl2O3作催化剂发生如下反应:2CH3CHO(g)+H2O(g)C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH0
B. 该反应的平衡常数K=
C. 催化剂CuZnOAl2O3能降低该反应的焓变
D. 该反应中每消耗1 ml CH3CHO,转移电子数约为6.02×1023
【答案】D
【解析】根据方程式,该反应为气体分子数减少的反应,△S<0,故A错误;该反应的平衡常数表达式为,故B错误;催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变焓变,故C错误;根据碳元素的化合价可知,每消耗2mlCH3CHO,转移2ml电子,则每消耗1mlCH3CHO,转移电子数约为6.02×1023,故D正确;答案选D。
9. 有5种元素X、Y、Z、Q、T:X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道;Y原子的外围电子排布为3d64s2;Z原子的L电子层有一个空的p轨道;Q原子的L电子层的p轨道上只有一对成对电子;T原子的M电子层上p轨道半充满。下列叙述不正确的是
A. X和Q结合生成的化合物为离子化合物
B. T和Z各有一种单质的空间结构为正四面体型
C. T元素位于元素周期表的p区
D. ZQ2是极性键构成的非极性分子
【答案】A
【解析】5种元素X、Y、Z、Q、T,X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道,则X为S元素;Y原子的特征电子构型为3d64s2,则Y为Fe元素;Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道,则Z为C元素;Q原子的L电子层的P能级上只有一对成对电子,则Q是O元素;T原子的M电子层上p轨道半充满,则T是P元素。
X是S元素、Q是O元素,非金属元素之间易形成共价键,只含共价键的化合物是共价化合物,二氧化硫、三氧化硫中只存在共价键,为共价化合物,故A错误;T是P元素、Z是C元素,T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形,分别为白磷和金刚石,但白磷分子中四个磷原子位于四个顶点上,故B正确;由分析可知,T是P元素,P元素位于VA族,位于元素周期表的p区,故C正确;ZQ2CO2,只含极性键,且二氧化碳分子结构对称,为非极性分子,故D正确;故答案为A。
10. 研究表明以N2为氮源电解可直接制备HNO3,其原理如图所示。下列有关说法正确的是
A. a为电源负极
B. 电解一段时间后,阴极区溶液pH降低
C. 电解时阳极电极反应式为N2+6H2O+10e-=2+12H+
D. 若转移1 ml电子,可获得标准状况下11.2 L H2
【答案】D
【解析】从图中可以看出,在左侧电极,N2失电子产物与电解质反应生成等,则此电极为阳极,电极反应式为N2+6H2O-10e-=2+12H+,H+透过质子交换膜进入右侧电极区;在右侧电极,H+得电子生成H2等,则右侧电极为阴极。从而得出与左侧阳极相连的a电极为正极,b电极为负极。
由分析可知,a为电源正极,A不正确;电解反应发生时,阴极发生反应2H++2e-=H2↑,但同时左侧电极产生的H+不断进入右侧电极区,溶液pH不变,B不正确;电解时,左侧电极为阳极,N2失电子产物与电解质反应生成等,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出阳极电极反应式为N2+6H2O-10e-=2+12H+,C不正确;依据阴极反应式2H++2e-=H2↑,若转移1 ml电子,可获得0.5mlH2,其在标准状况下的体积为0.5ml×22.4L/ml=11.2 L,D正确;故选D。
11. 化合物Z是一种药物合成的中间体,其合成路线如下:
下列叙述不正确是
A. Y可以发生加成、取代、消去反应
B. X分子中所有碳原子可能处于同一平面
C. Y、Z可用FeCl3溶液鉴别
D. Z与足量H2反应后的产物中有3个手性碳原子
【答案】A
【解析】Y中苯环可以发生加成反应,取代反应,但是整个结构都无法发生消去反应,A错误;X中苯环结构为平面结构,酮羰基中的碳原子也为平面结构,故通过酮羰基和苯环间碳碳单键的旋转,两个平面可以共面,B正确;Z中有酚羟基,遇含Fe3+的溶液会显紫色,而Y中无酚羟基,无该现象,故可以用FeCl3溶液鉴别Y、Z,C正确;Z与足量H2发生加成反应,酯基中碳氧双键不发生加成,只有苯环能与氢气加成,手性碳原子是以单键和四个不同的原子或基团连接的碳原子,故产物中有3个手性碳原子,标记如图,D正确;故本题选A。
12. 室温下,根据下列实验过程及现象,能得出相应实验结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】挥发的乙醇可使酸性高锰酸钾溶液褪色,则紫色褪去,不能说明有C2H4生成,故A错误;选择新制Cu(OH)2悬浊液检验蔗糖溶液水解出的葡萄糖应在碱性环境下进行检验,即加入新制Cu(OH)2悬浊液前应先加氢氧化钠使溶液呈碱性,故B错误;向蛋白质溶液中加入CuSO4溶液,蛋白质发生了变性,有固体析出,故C正确;HI分解反应方程式为2HI(g)= H2(g) + I2(g),反应前后气体体积不变,增大压强平衡不移动,但压缩容器体积为原来的一半,浓度变大,颜色加深,不能证明压强对平衡移动的影响,故D错误;答案选C。
13. 实现“碳中和”的一种路径是将和合成。其主要反应为:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
若仅考虑上述反应,在下,将的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,和的选择性及的转化率随温度的变化如下图所示。的选择性下列说法正确的是
A. 一定温度下,使用高效催化剂可提高平衡产率
B. 其他条件不变,时,随温度升高生成的量增多
C. 其他条件不变,时,通入,生成0.096ml
D. 温度高于时,主要是因为反应Ⅲ正向程度增大使的选择性降低
【答案】C
【解析】催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,只影响反应达到平衡所需的时间,不影响化学平衡的移动,因此一定温度下,使用高效催化剂不能提高的平衡产率,A错误;由图像可知,在时,CO2的转化率降低,从O元素守恒来看,H2O的O来自于CO2,则在时,升高温度,随温度升高生成的量减少,B错误;时,的转化率为30%,的选择性为64%;通入1ml,参加反应的的物质的量为,生成消耗的的物质的量为,根据反应关系,生成的物质的量为,C正确;温度高于时,的选择性降低,的选择性升高,因为生成和的反应是放热反应,升温使反应 Ⅰ、Ⅱ逆向移动,而不是因为反应 Ⅲ正向程度增大,D错误;故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题 共 61分)
14. 氯化亚铜(CuCl)微溶于水,难溶于乙醇,易被氧化,广泛应用于医药等行业。以废铜渣(铜单质的质量分数为64%,CuO的质量分数为8%,其他杂质不含铜元素)为原料制备CuCl流程如下:
【资料】CuCl固体难溶于水,与Cl-反应生成可溶于水的离子[CuCl2]-。
(1)用Na2SO3固体配制100mL0.50ml/LNa2SO3溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、___________(填仪器名称)。
(2)基态铜原子的外围电子排布式为___________。
(3)“溶解”步骤装置如图所示
①“溶解”制备硫酸铜的化学方程式为、___________。
②通入热空气的目的___________。
(4)NaCl的用量对铜的沉淀率的影响如图所示。,CuCl的沉淀率下降的原因是___________。
(5)CuCl纯度测定:称取所制备的氯化亚铜成品2.50 g,置于预先放有50粒玻璃球和10 mL 0.5 ml∙L-1 FeCl3溶液(过量)的250 mL锥形瓶中。不断摇动,待试样溶解,充分反应后,加入适量稀硫酸,配成250 mL溶液。移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 ml∙L-1的K2Cr2O7溶液滴定至终点,再重复滴定2次,三次平均消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL(反应过程中,杂质不参与反应;滴定过程中转化为Cr3+,Cl-不反应),则成品中CuCl的质量分数为___________(写出计算过程)。
【答案】(1)100 mL容量瓶 (2)3d104s¹
(3)①. CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ②.充当氧化剂;搅拌溶液,加快反应速率
(4)随着Cl-浓度的增大,CuCl与Cl-反应生成可溶于水的离子[CuCl2]-
(5)95.52%
【解析】将废铜渣(铜单质的质量分数为64%,CuO的质量分数为8%,其他杂质不含铜元素)中加入稀硫酸,并通入热空气进行溶解,此时Cu、CuO都转化为CuSO4;往溶液中加入Na2SO3、NaCl进行脱硫,将Cu2+还原并转化为CuCl沉淀,被氧化为;过滤后,分离出CuCl。
【小问1详解】
用Na2SO3固体配制100mL0.50ml/LNa2SO3溶液时,应在100mL容量瓶内进行定容,则需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100 mL容量瓶。
【小问2详解】
基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s¹,则外围电子排布式为3d104s¹。
【小问3详解】
①“溶解”制备硫酸铜时,Cu、O2、H2SO4发生反应,生成CuSO4等,CuO与H2SO4反应生成CuSO4等,则化学方程式为、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。
②Cu与稀硫酸不能发生反应,在溶液中,在加热时 O2与Cu即硫酸发生反应:,Cu转化为CuSO4,因此通入热空气的目的是充当氧化剂;同时可以起到搅拌溶液,加快反应速率的作用;
【小问4详解】
从图中可以看出,当时,铜的沉淀率接近100%,当时,由于CuCl与Cl-反应生成可溶于水的离子[CuCl2]-,使CuCl的沉淀率不断下降,原因是:随着Cl-浓度的增大,CuCl与Cl-反应生成可溶于水的离子[CuCl2]-。
【小问5详解】
往氯化亚铜成品中加入FeCl3溶液(过量),发生反应CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-,加入K2Cr2O7溶液,发生反应6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
25.00mL溶液中,n(K2Cr2O7)=0.020 0 ml∙L-1×0.02000L=4×10-4ml,n(CuCl)=n(Fe2+)=6 n(K2Cr2O7)=6×4×10-4ml=2.4×10-3ml,CuCl的质量分数为=95.52%。
15. 化合物G属于黄酮醋酸类化合物,具有保肝的作用。一种合成化合物G的路线如下:
(1)C中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的反应类型为___________反应。
(3)D的分子是C10H11O2Cl,D的结构简式为___________。
(4)B的一种同分异构体X同时符合下列条件。写出X的结构简式___________。
I.既能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;
Ⅱ.含1个手性碳原子,分子中含6种化学环境不同的氢。
(5)设计由为原料,制备的合成路线_______(无机试剂和有机溶剂任选)
【答案】(1)羰基、(酚)羟基
(2)取代 (3) (4)
(5)或
【解析】对甲基苯酚和醋酸酐发生取代生成酚酯,由B到C发生分子内异构,C中酚羟基邻位碳氢键断裂,和甲醛发生加成生成醇,醇和氯化氢发生取代,引入了氯原子,D中的氯原子和氰化钠发生取代生成E;
【小问1详解】
根据C的结构简式可知,C中含氧官能团的名称为羰基 、(酚)羟基;
【小问2详解】
对甲基苯酚和醋酸酐发生取代生成醋酸对甲基苯酯,A→B的反应类型为取代反应,故答案为:取代;
【小问3详解】
C中酚羟基邻位的碳氢键断裂,和甲醛发生加成生成醇,醇和HCl发生取代生成氯代化合物D,D的分子是C10H11O2Cl,D的结构简式为;故答案为:;
【小问4详解】
B的一种同分异构体X同时符合下列条件:I.既能发生银镜反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应;能发生银镜说明含醛基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,Ⅱ.含1个手性碳原子,分子中含6种化学环境不同的氢。其结构简式为;答案为:;
【小问5详解】
设计由为原料,制备,先在浓硫酸作用下消去反应,再与催化水化形成含有醇的结构,再催化氧化得到含有醛的结构,再碱性条件下加热得到产物;或消去后与HBr加成,水解后再催化氧化,再碱性条件下加热得到产物;则合成路线(无机试剂和有机溶剂任选):或者。
16. 水合肼(N2H4∙H2O)的制备方法有多种,实验室以Cl2、NaOH和尿素[CO(NH2)2]为原料制备,也可以利用电解法制备。再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉,其实验过程可表示为:
已知:N2H4∙H2O沸点约118℃,具有强还原性。
(1)仪器A中反应的离子方程式是:___________。
(2)若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,水合肼的产率会下降,原因是:___________。
(3)某实验室设计了如图所示装置制备N2H4。双极膜是阴、阳复合膜,层间的H2O解离成OH-和H+并可分别通过阴、阳膜定向移动。
①双极膜中产生的___________(填“H+”或“OH-”)移向多孔铂电极。
②石墨电极反应方程式为___________。
(4)已知:。
①Cu(NH3)4SO4中所含的化学键有离子键、极性键和___________。
②铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如下图所示。请设计由铜氨溶液[主要含Cu(NH3)4SO4]回收铜粉的实验方案:取一定体积6ml∙L-1水合肼溶液,___________,静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂:2ml∙L-1硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水)
【答案】(1)ClO-+CO(NH2)2+2OH- = Cl-+N2H4∙H2O+
(2)N2H4∙H2O易被NaClO氧化
(3)①.OH- ②.ClO- +2e-+H2O = Cl-+2OH-
(4)①.配位键 ②.加入蒸馏水稀释水合肼溶液至3.0~3.25 ml∙L-1,加入适量氢氧化钠固体,边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2 ml∙L-1的硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加
【解析】将Cl2通入NaOH溶液中,发生反应生成NaClO、NaCl等;往所得溶液中加入尿素[CO(NH2)2],发生氧化还原反应,生成水合肼等;往水合肼溶液中加入铜氨溶液,发生氧化还原反应,从而获得铜粉等。
【小问1详解】
仪器A中,在碱性溶液中,NaClO将尿素氧化,生成水合肼、NaCl、Na2CO3等,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应离子方程式是:ClO-+CO(NH2)2+2OH- = Cl-+N2H4∙H2O+。
【小问2详解】
题干信息显示,N2H4∙H2O具有强还原性,若滴加NaClO与NaOH的混合溶液的速度较快,则NaClO会将水合肼氧化,从而造成水合肼的产率会下降,原因是:N2H4∙H2O易被NaClO氧化。
【小问3详解】
NH3转化为N2H4∙H2O时,N元素由-3价升高到-2价,则NH3失电子被氧化,多孔铂电极为负极;石墨电极为正极,ClO-反应生成Cl-等。
①由上述分析可知,多孔铂电极为负极,电池工作时,阴离子向负极移动,则双极膜中产生的OH-移向多孔铂电极。
②石墨电极为正极,ClO-反应生成Cl-等,依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,可得出发生反应的离子方程式为ClO- +2e-+H2O = Cl-+2OH-。
【小问4详解】
①Cu(NH3)4SO4中,[Cu(NH3)4]2+与间形成离子键,NH3分子内、内原子间形成共价键,NH3分子中N原子与Cu2+间形成配位键,则所含的化学键有离子键、极性键和配位键。
②图中信息显示,当水合肼溶液初始浓度在3.0~3.25ml∙L-1时,铜粉沉淀率最高,所以需将6ml∙L-1水合肼溶液稀释为所需浓度;依据反应,在加入铜 氨废液前,需加入NaOH固体,使溶液呈碱性,为防止反应生成的NH3污染空气,需使用硫酸吸收。从而得出由铜氨溶液[主要含Cu(NH3)4SO4]回收铜粉的实验方案:取一定体积6ml∙L-1水合肼溶液,加入蒸馏水稀释水合肼溶液至3.0~3.25 ml∙L-1,加入适量氢氧化钠固体,边搅拌边逐滴加入铜氨废液,加热使其充分反应,同时用2 ml∙L-1的硫酸吸收反应中放出的NH3,直至溶液中无气泡产生,停止滴加,静置、过滤、洗涤、干燥。
17. (主要指NO和)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的是环境保护的重要课题。
(1)已知:
①在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: _______
②在恒温恒容的密闭容器发生反应。下列能说明反应达到平衡状态的是_______(填字母序号)。
A.容器内气体的密度不再改变
B.
C.容器内气体的压强不再改变
(2)用活化后的作催化剂,在烟气中加入适量氨气,使、转化为,反应历程如图-1所示。
①写出反应总方程式_______。
②步骤1过程中,控制在催化剂的表面,其原理是_______。
(3)用作催化剂,将一定比例的、和的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。其它条件相同,如图-2所示为不同空速,随温度的变化,转化率的关系。空速(GHSV)是指规定的条件下,单位时间单位体积催化剂处理的气体量。
①温度低于时,相同温度下,空速越小,转化率越高的原因是_______;
②高于时,不同空速,随温度升高,转化率迅速下降的原因是_______。
【答案】(1)①.-759.8 ②.BC
(2)①.
②.步骤1:中N和中的H,形成氢键;中H和中的O形成氢键
(3)①.反应温度较低时,反应速率慢。此时空速越大,反应气体与催化剂的接触时间越短,反应不够充分,转化率越低。空速越小,反应气体与催化剂的接触时间长,反应充分,转化率越高
②.高于时,温度升高,催化剂活性下降;与反应生成了
【解析】
【小问1详解】
反应①
②
③
②+2×③-①得到,,;
A.容器内气体的密度是定值,密度不再改变不能说明反应达到平衡状态,A不符合;
B.,符合正逆反应速率相等,达到了平衡状态,B符合;
C.恒温恒容下,反应前后气体的物质的量变化,容器内气体的压强是变量,压强不再改变说明反应达到平衡状态,C符合;
答案选BC;
【小问2详解】
①由反应历程可知,反应物为NH3、NO、O2,生成物为N2和H2O,NH3、NO、O2的物质的量之比为1:1:,则反应的化学方程式为:;
②由中间体X到过渡态的结构可知,步骤1中,中N和中的H,形成氢键;中H和中的O形成氢键;
【小问3详解】
①由图可知,温度低于时,相同温度下,空速越小,转化率越高,原因是:反应温度较低时,反应速率慢。此时空速越大,反应气体与催化剂的接触时间越短,反应不够充分,转化率越低。空速越小,反应气体与催化剂的接触时间长,反应充分,转化率越高;
②高于时,不同空速,随温度升高,转化率迅速下降,原因是:高于时,温度升高,催化剂活性下降;与反应生成了。
选项
实验过程及现象
实验结论
A
向试管中加5 mL乙醇、15 mL浓硫酸和几片碎瓷片,加热,将产生的气体通入酸性KMnO4溶液,溶液褪色
有C2H4生成
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热后,加入新制的Cu(OH)2悬浊液,无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向蛋白质溶液中加入CuSO4溶液,有固体析出
蛋白质发生了变性
D
向某容器中充入HI气体,一段时间后压缩容器体积为原来的一半,气体颜色变深
增大气体压强,HI分解反应平衡正向移动
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