2021年广东省选择性考试化学模拟测试卷（五） WORD版含答案.docx

1、2021年广东省选择性考试模拟测试卷(五)一、单项选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.化学与人类生活、生产和社会可持续发展密切相关。下列说法错误的是()A.“84”消毒液具有强氧化性,可用于居家环境杀菌消毒B.加强生活垃圾分类与再生资源回收有利于践行“绿水青山就是金山银山”的理念C.中国华为自主研发的5G芯片巴龙5 000的主要材料是SiD.太阳能光催化环境技术可以将二氧化碳转化为燃料,该燃料属于一次能源2.下列说法正确的是()A.糖类和蛋白质都是天然高分子化合物B.以淀粉为原料可制取乙酸乙酯C.氨气经催化氧化生成NO属于氮的固

2、定D.用Ba(OH)2溶液可以鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液3.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是()A.0.1 molL-1 Na2SO4溶液:Cu2+、K+、Cl-、NO3-B.0.1 molL-1 FeCl3溶液:Al3+、NH4+、SCN-、I-C.0.1 molL-1 KOH溶液:Na+,Mg2+、Br-、SO42-D.0.1 molL-1 HNO3溶液;Fe2+、Ba2+、ClO-、AlO2-4.公元八世纪,某科学家在干馏硝石的过程中首次发现并制得硝酸(4KNO32K2O+4NO+3O2),同时他也是王水的发现者。下列说法不正确的是()A.实验室可用KNO3与浓硫酸反应制

3、备少量的HNO3,利用了强酸制弱酸的原理B.干馏产生的混合气体理论上可被水完全吸收生成硝酸C.王水溶解金发生的反应中作氧化剂的是硝酸D.硝石可用来制作黑火药5.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.28 g的乙烯和环丙烷混合气体中所含原子总数为6NAB.在标准状况下,9.2 g NO2含有的分子数为 0.2NAC.常温下,56 g铁与足量的浓硫酸反应,转移的电子数为3NAD.公共场所用75%的乙醇杀菌消毒预防新冠病毒,1 mol乙醇分子中含有的共价键的数目为7NA6.W、X、Y、Z、R是短周期原子序数依次增大的主族元素,X原子最外层电子数是电子层数的2倍,Z为地壳中含量最高的元

4、素,R的单质是短周期最活泼的金属。由W、X、Y三种元素组成的化合物甲的球棍模型如图,甲是运载火箭的燃料之一。下列说法正确的是()A.化合物甲分子中每个原子都达8电子的稳定结构B.W、Y、Z三种元素可形成离子化合物C.Y与Z只能形成2种二元化合物D.简单离子半径:RZY7.下列图示实验正确的是()8.工业上,常用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中铁为+2价)提取FeSO4和Cu。主要反应:4CuFeS2+17O2+2H2SO44CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O。下列有关说法错误的是()A.氧化产物中含有Cu2+、Fe3+和所有SO42-B.用K3Fe(CN)6溶液检验溶液是否含Fe2

5、+C.每生成1 mol Fe2(SO4)3必转移34 mol电子D.若设计成原电池,负极附近溶液pH降低9.常温下,向10 mL 0.1 molL-1 CuCl2溶液中滴入 0.1 mlL-1 的Na2S溶液,滴加过程中溶液中 -lg c(Cu2+)随滴入的Na2S溶液体积的变化如图所示。下列叙述正确的是()A.Na2S溶液中:c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)=2c(Na+)B.Ksp(CuS)的数量级为10-36C.a、b、c三点溶液中,b点水的电离程度最大D.c点溶液中:c(Cl-)=2c(Na+)10.用高分子吸附树脂提取卤水中的碘(主要以I-形式存在)的工艺流程如图:下列说法正

6、确的是()A.流程中和所得溶液中,I-的浓度相等B.流程中分离碘产品的操作方法是萃取C.流程中发生离子反应:2I2+SO32-+H2O4I-+SO42-+2H+D.制备10 mol I2,理论上需KClO3的质量约为408 g二、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。11.碳酸镧La2(CO3)3可用于治疗高磷酸盐血症。某化学小组用如图装置模拟制备碳酸镧,反应为2LaCl3+6NH4HCO3La2(CO3)3+6NH4Cl+3CO2+3H2O,下列说法正确的是()A.从左向右接口的连接顺序:FB,AD,CEB.装置X中盛放的试剂为饱

7、和Na2CO3溶液C.实验开始时应先打开W中分液漏斗的旋转活塞D.装置Z中用干燥管的主要目的是增大接触面积,加快气体溶解12.稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈化学性质十分活泼。近年来发现用铈(Ce)的氧化物可高效制取H2,制备原理如图所示,已知02。下列说法不正确的是()A.CeO2是水分解的催化剂B.Tc(CH3COO-)c(OH-)c(H+)C.B点的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-)D.A点的溶液中:c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)=0.1 molL-1三、非选择题:包括必做题和选做题两部分,第17题第19

8、题为必做题,每个试题考生必须作答,第20题第21题为选考题,考生根据要求作答。(一)必做题:共42分。17.(14分)生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用电解法从溶液中去除。电解装置如图所示,以铁作阴极、石墨作阳极,可进行除氮;翻转电源正负极,以铁作阳极、石墨作阴极,可进行除磷。.电解除氮(1)在碱性溶液中,NH3能直接在电极放电,转化为N2,相应的电极反应式为 。(2)有Cl-存在时,除氮原理如图1所示,主要依靠有效氯(HClO、ClO-)将NH4+或NH3氧化为N2。在不同pH条件下进行电解时,氮的去除率和水中有效氯浓度如图2所示。当pH8时,主要发生HClO氧化NH4+的反

9、应,其离子方程式为 。结合平衡移动原理解释,当pH8时,ClO-发生歧化导致有效氯浓度下降,而氮的去除率却并未明显下降,可能的原因是(答出一点即可): 。.电解除磷(3)除磷的原理是利用Fe2+将PO43-转化为 Fe3(PO4)2 沉淀。用化学用语表示产生Fe2+的主要过程: 。如图为某含Cl-污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH的变化。推测在2040 min时脱除的元素是 。(4)测定污水磷含量的方法如下:取100 mL污水,调节至合适pH后用AgNO3溶液使磷全部转化为Ag3PO4沉淀。将沉淀过滤并洗涤后,用硝酸溶解,再使用NH4SCN溶液滴定产生的Ag+,发生反应:Ag+SCN-AgSCN

10、,共消耗c molL-1 NH4SCN溶液V mL。则此污水中磷的含量为 mgL-1(以磷元素计)。18.(14分)三苯甲醇()是重要的有机合成中间体。实验室中合成三苯甲醇时采用如图所示的装置,其合成流程如图:已知:格氏试剂易潮解,生成可溶于水的Mg(OH)Br;三苯甲醇可通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量之比21反应合成;相关物质的物理性质如下:物质相对分子质量沸点熔点溶解性三苯甲醇260380 164.2 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂乙醚-34.6 -116.3 微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂溴苯-156.2 -30.7 不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂苯甲酸乙酯150212.6

11、 -34.6 不溶于水请回答下列问题:(1)合成格氏试剂:实验装置如图所示,仪器A的名称是 ,已知制备格氏试剂的反应剧烈放热,但实验开始时常加入一小粒碘引发反应,推测I2的作用是 。使用无水氯化钙主要是为避免发生 (用化学方程式表示)。(2)制备三苯甲醇:通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中加入13 mL苯甲酸乙酯(0.09 mol)和15 mL无水乙醚的混合液,反应剧烈,要控制反应速率除使用冷水浴外,还可以 (答一点)。回流 0.5 h后,加入饱和氯化铵溶液,有晶体析出。(3)提纯:冷却后析出晶体的混合液含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯和碱式溴化镁等杂质,可先通过(填操作方法,下同)除去有机杂质,得

12、到固体17.2 g。再通过纯化,得白色颗粒状晶体 16.0 g,测得熔点为164 。(4)本实验的产率是(结果保留两位有效数字)。本实验需要在通风橱中进行,且不能有明火,原因是。19.(14分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,解决了亿万人口生存问题。回答下列问题:(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的H= kJmol-1。该历程中速率最快的一步的活化能(E)为kJmol-1。(2)工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当进料体积比V(N2)V(H2)

13、=13时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:500 时,反应的平衡常数Kp(100 MPa)(填“”)Kp(30 MPa)。500 、30 MPa时,氢气的平衡转化率为(保留3位有效数字),Kp= (MPa)-2(列出计算式)。Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压物质的量分数)(3)科学家利用电解法在常温常压下合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。阴极区生成NH3的电极反应式为。下列说法正确的是 (填字母)。A.该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低N2的键能B.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性C

14、.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置(二)选做题:共14分,请考生从给出的2道题中任选一道作答。20.选修3物质结构与性质(14分)二氟草酸硼酸锂LiBF2(C2O4)是新型锂离子电池电解质,乙酸锰(CH3COO)3Mn可用于制造离子电池的负极材料。合成方程式如下:2H2C2O4+SiCl4+2LiBF42LiBF2(C2O4)+SiF4+4HCl4Mn(NO3)26H2O+26(CH3CO)2O4(CH3COO)3Mn+8HNO2+3O2+40CH3COOH(1)基态Mn原子的核外电子排布式为。(2)草酸(HOOCCOOH)分子中碳原子轨道的杂化类型是,1 mol草酸分子

15、中含有键的数目为 。(3)与SiF4互为等电子体的两种阴离子的化学式为。(4)CH3COOH易溶于水,除了它是极性分子外,还因为。(5)硼氢化钠的晶胞结构如图所示,该晶胞中Na+的配位数为,若硼氢化钠晶体的密度为d g/cm3,NA表示阿伏加德罗常数的值,则a=(用含d、NA的代数式表示);若硼氢化钠晶胞上、下底心处的Na+被Li+取代,则得到晶体的化学式为 。21.选修5有机化学基础(14分)麻黄素H是拟交感神经药。合成H的一种路线如图所示:已知:.芳香烃A的相对分子质量为92.+H2OHgSO4稀硫酸.(R1、R2可以是氢原子或烃基、R3为烃基)请回答下列问题:(1)A的化学名称为 ;F中

16、含氧官能团的名称为。(2)反应的反应类型为 。(3)G的结构简式为。(4)反应的化学方程式为 。(5)化合物F的芳香族同分异构体有多种,M和N是其中的两类,它们的结构和性质如下:已知M遇FeCl3溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,苯环上只有两个对位取代基,则M的结构简式可能为 。已知N分子中含有甲基,能发生水解反应,苯环上只有一个取代基,则N的结构有 种(不含立体异构)。(6) “达芦那韦”是抗击新型冠状病毒潜在用药,合成过程中要制备,参照上述合成路线,设计由和为原料制备的合成路线: (无机试剂任选)。参考答案1.D“84”消毒液主要成分是NaClO,具有强氧化性,有杀菌消毒作用,因

17、此可用于居家环境杀菌消毒,故A正确;生活垃圾分类处理,使能够回收利用的物质物尽其用,再生资源回收利用,有害物质集中处理,就可以减少污染物的排放,有利于社会可持续发展,故B正确;5G芯片主要材料是Si单质,故C正确;太阳能光催化环境技术可以将二氧化碳转化为燃料,涉及太阳能与化学能的转化,产生的燃料为氢气、CO等,属于二次能源,故D错误。2.B糖类不一定都是天然高分子化合物,如葡萄糖为单糖,不是天然高分子化合物,故A错误;淀粉可水解生成葡萄糖,葡萄糖发生分解反应生成乙醇,乙醇氧化生成乙酸,乙酸与乙醇发生酯化反应生成乙酸乙酯,故B正确;氮的固定指游离态的氮转换为化合态氮的过程,氨气的催化氧化过程为化

18、合态氮转换为化合态氮,不属于氮的固定,故C错误;Ba(OH)2和碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,和碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钡沉淀、水和NaOH,两个反应现象相同,不能鉴别,故D错误。3.ACu2+、K+、Cl-、NO3-之间不反应,都不与Na2SO4反应,在溶液中能够大量共存,故A正确;FeCl3溶液中Fe3+与SCN-、I-反应,在溶液中不能大量共存,故B错误;Mg2+与KOH反应生成氢氧化镁白色沉淀,在溶液中不能大量共存,故C错误;HNO3与Fe2+之间发生氧化还原反应,HNO3、Fe2+与ClO-、AlO2-之间相互反应,在溶液中不能大量共存,故D错误。4.A用KNO3与浓硫酸反

19、应制HNO3,利用的原理是难挥发性酸制易挥发性酸,故A不正确;干馏产生的混合气体满足反应4NO+3O2+2H2O4HNO3中的组成关系,故B正确;王水溶解金发生的反应为Au+HNO3+4HClHAuCl4+NO+2H2O,HNO3中的N元素由+5价降低为+2价,所以硝酸是氧化剂,故C正确;黑火药的主要成分为KNO3、S、C,故D正确。5.A乙烯和环丙烷最简式均为CH2,其中含有3个原子,相对分子质量是14 gmol-1,28 g的乙烯和环丙烷中含有最简式的物质的量是2 mol,则混合气体中所含原子总数为6NA,故A正确;NO2的相对分子质量是46,9.2 g NO2的物质的量是0.2 mol,

20、由于NO2与N2O4在密闭容器中存在可逆反应的化学平衡,所以其中含有的分子数目小于0.2NA,故B错误;在常温下铁遇浓硫酸会发生钝化,不能进一步发生反应,所以转移的电子数小于3NA,故C错误;乙醇分子结构简式为CH3CH2OH,一个分子中含有 8个共价键,则 1 mol 乙醇分子中含有的共价键的数目为8NA,故D错误。6.BW、X、Y、Z、R是短周期原子序数依次增大的主族元素,X原子最外层电子数是电子层数的2倍,则X为C,Z为地壳中含量最高的元素,则Z为O,Y为N,R的单质是短周期最活泼的金属,则R为Na。由W、X、Y三种元素组成的化合物甲的球棍模型及甲是运载火箭的燃料之一推知,W为H。据此分

21、析如下:化合物甲分子中H原子是2电子的稳定结构,故A错误;W、Y、Z三种元素可形成离子化合物NH4NO3,故B正确;N与O能形成N2O、NO、NO2、N2O3等多种二元化合物,故C错误;简单离子半径:N3-O2-Na+,故D错误。7.C通过蒸馏制取蒸馏水时,温度计的水银球应处于蒸馏烧瓶的支管口处,而不能插入液面下,故A错误;氨气的密度比空气小,应用向下排空气法,导管应伸入试管底部,氨气能与氯化钙反应,故不能用无水氯化钙干燥氨气,故B错误;该装置可以制备乙酸乙酯,故C正确;加热固体时,试管口应略向下倾斜,故D错误。8.A反应中,Fe元素由+2价升高为+3价,S元素由-2价升高到+6价,氧气中O元

22、素由0价降低为-2价。在题述反应中,铜元素化合价和部分SO42-价态没有变化,故A错误;CuFeS2中铜显+2价,铁显+2价,硫显-2价,K3Fe(CN)6溶液遇Fe2+产生蓝色沉淀,可检验溶液中是否含Fe2+,故B正确;由铁原子守恒可知,2CuFeS2Fe2(SO4)3,生成1 mol Fe2(SO4)3 消耗8.5 mol O2,转移的电子为8.5 mol22=34 mol,故C正确;若设计成原电池,负极上CuFeS2被氧化为Fe3+、SO42-,负极反应式为CuFeS2-17e-+8H2OCu2+Fe3+2SO42-+16H+,附近溶液pH降低,酸性增强,故D正确。9.B根据物料守恒,N

23、a2S溶液中:2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)=c(Na+),故A错误;b点是CuCl2溶液与Na2S溶液恰好完全反应的点,c(Cu2+)=c(S2-),根据b点数据,c(Cu2+)=110-18 molL-1,该温度下Ksp(CuS)=110-36,Ksp(CuS)的数量级为10-36,故B正确;CuCl2、Na2S 均能水解,促进水电离,b点是CuCl2溶液与Na2S溶液恰好完全反应的点,溶质是氯化钠,对水的电离平衡没有影响,水的电离程度最小的为b点,故C错误;c点溶液中的溶质为NaCl和Na2S,根据原子守恒可知,n(Cl-)=100.1210-3 mol=210-3 mo

24、l,n(Na+)=0.12010-32 mol=410-3 mol,则c点溶液中:2c(Cl-)=c(Na+),故D错误。10.D卤水中含碘离子,酸化后,通入氯气可氧化碘离子生成碘单质,高分子吸附树脂吸附碘单质,然后碘与亚硫酸钠发生氧化还原反应生成HI和硫酸钠,反应为I2+Na2SO3+H2O2HI+Na2SO4,氧化时氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质,离子反应为6I-+ClO3-+6H+3I2+Cl-+3H2O,升华可得到粗产品。流程中和所得溶液中,碘离子的物质的量相同,为碘富集过程,浓度增大,c(I-)后者大于前者,故A错误;根据分析,流程中分离碘产品的操作方法是升华,故B错误;流程中为碘与亚

25、硫酸钠发生氧化还原反应生成HI和硫酸钠,离子反应:I2+SO32-+H2O2I-+SO42-+2H+,故C错误;根据氧化时氯酸钾可氧化碘离子生成碘单质,离子反应为6I-+ClO3-+6H+3I2+Cl-+3H2O,制备10 mol I2,理论上需KClO3的物质的量为103 mol,质量为122.5 gmol-1103 mol408 g,故D正确。11.A氨气极易溶于水,则采用防倒吸装置CE;制取的二氧化碳需除去HCl杂质,则FB,AD,故A正确;装置X为除去HCl杂质,盛放的试剂为饱和NaHCO3溶液,故B错误;实验开始时应先打开Y中分液漏斗的旋转活塞,使溶液呈碱性,吸收更多的二氧化碳,故C

26、错误;装置Z中用干燥管的主要目的是防止氨气溶于水时发生倒吸,故D错误。12.CCeO2在反应前后质量和性质不变,所以CeO2是水分解的催化剂,故A正确;Tc(CH3COO-),溶液呈碱性,c(OH-)c(H+),pH=8.85,故此时 c(CH3COO-)远大于c(OH-),因此c(Na+)c(CH3COO-)c(OH-)c(H+),故B正确;B点溶液中存在电荷平衡:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),且c(CH3COO-)=c(CH3COOH),所以c(Na+)+c(H+)=c(CH3COOH)+c(OH-),故C正确;在溶液中c(CH3COO-)+c(CH3COO

27、H)=0.1 molL-1,A点的溶液中,c(H+)c(OH-),则 c(CH3COO-)+c(H+)+c(CH3COOH)-c(OH-)0.1 molL-1,故D错误。17.解析:.(1)在碱性溶液中,NH3转化为N2,化合价上升,失电子,相应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-N2+6H2O。(2)当pH8时,HClO将NH4+氧化为N2的离子方程式为3HClO+2NH4+3Cl-+N2+3H2O+5H+;当pH8时,ClO-发生歧化导致有效氯浓度下降,NH4+的氧化率下降,而氮的去除率却并未明显下降,可能的原因是pH升高有利于NH4+转变为NH3,NH3可直接在电极上放电而氧化(或p

28、H升高有利于NH4+转变为NH3,且有利于NH3逸出)。.(3)除磷时,Fe作阳极失电子,产生Fe2+的主要过程为 Fe-2e-Fe2+;由题图中溶液pH的变化知,在碱性溶液中,电解除氮时发生反应:2NH3N2+3H2,消耗NH3,pH会减小。电解除磷时,阳极电解铁,阴极电解氢离子,pH会增大,2040 min时pH增大,则脱除的元素是磷。(4)由关系式PAg3PO43AgSCN3NH4SCN可知:n(P)=13n(NH4SCN)=13 cV10-3mol,则此污水中磷的含量为 13 cV10-3mol31 gmol-1103 mgg-10.1 L=3103 cV mgL-1。答案:.(1)2

29、NH3-6e-+6OH-N2+6H2O(2)3HClO+2NH4+3Cl-+N2+3H2O+5H+随溶液pH降低,c(H+)增大,Cl2+H2OH+Cl-+HClO平衡逆向移动,溶液中c(HClO)减小,使NH4+的氧化率下降pH升高有利于NH4+转变为NH3,NH3可直接在电极上放电而氧化(或pH升高有利于NH4+转变为NH3,且有利于NH3 逸出).(3)Fe-2e-Fe2+磷(4)310cV318.解析:首先利用镁条、溴苯和乙醚制取格氏试剂,由于格氏试剂易潮解,所以需要在无水环境中进行反应,则装置A中的无水氯化钙是为了防止空气中的水蒸气进入反应装置;之后通过恒压滴液漏斗往过量的格氏试剂中

30、加入苯甲酸乙酯和无水乙醚混合液,由于反应剧烈,所以需要采用冷水浴,同时控制混合液的滴入速率;此时得到的三苯甲醇溶解在有机溶剂当中,而三苯甲醇的沸点较高,所以可采用蒸馏的方法将其分离,除去有机杂质;得到的粗品还有可溶于水的Mg(OH)Br杂质,可以通过重结晶的方法分离,三苯甲醇熔点较高,所以最终得到的产品为白色颗粒状晶体。(1)根据装置A的结构特点可知其为球形干燥管;碘与Mg反应放热,可以提供反应需要的活化能;无水氯化钙可防止空气中的水蒸气进入反应装置,使格氏试剂潮解,发生反应:+H2O+Mg(OH)Br。(2)控制反应速率除降低温度(冷水浴)外,还可以缓慢滴加混合液、除去混合液的杂质等。(3)

31、根据分析可知应采用蒸馏的方法除去有机杂质;进一步纯化固体可采用重结晶的方法。(4)三苯甲醇可以通过格氏试剂与苯甲酸乙酯按物质的量之比 21反应,由于格氏试剂过量,所以理论生成的 n(三苯甲醇)=n(苯甲酸乙酯)=0.09 mol,所以产率为16.0 g0.09mol260 g/mol100%68%;本实验使用的乙醚易挥发,有毒且易燃,所以需要在通风橱中进行。答案:(1)球形干燥管与Mg反应放出热量,提供反应需要的活化能+H2O+Mg(OH)Br(2)缓慢滴加混合液(3)蒸馏重结晶(4)68%乙醚有毒,且易燃19.解析:(1)由题图可知,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 的H=生

32、成物总能量-反应物总能量=-246 kJmol-1=-92 kJmol-1。该历程中速率最快的反应,即吸热最少的反应,活化能(E)为17 kJmol-1。(2)由平衡常数定义可知,500 时,温度恒定,相同可逆反应,反应的平衡常数不变,Kp(100 MPa)=Kp(30 MPa)。500 、30 MPa时,氨气的物质的量分数为20%,在恒温恒压时,物质的量之比与体积之比相同,即进料体积比V(N2)V(H2)=13,可假设N2加入了1 mol,H2加入了3 mol,平衡时转化了x mol氮气:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)反应前(mol) 1 3 0变化量(mol)x 3x 2x平衡时(

33、mol)1-x3-3x 2x氨气的物质的量分数=2x1-x+3-3x+2x100%=x2-x100%=20%。即x=13,氢气的平衡转化率为33.3%;平衡时,氮气和氨气的物质的量相等,即物质的量分数均为20%,氢气为60%,Kp=c2(NH3)c(N2)c3(H2)=p2(NH3)p(N2)p3(H2)=(3020%)2(3020%)(3060%)3(MPa)-2。(3)根据电解池原理,氮气与乙醇得电子生成氨气,阴极区生成NH3的电极反应式为N2+6e-+6C2H5OH2NH3+6C2H5O-。该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低反应活化能,不能降低N2的键能,A错误;从阴极反应看,三氟甲

34、磺酸锂并未参加反应,其作用是增强导电性,B正确;由题图可知,选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置,C正确。答案:(1)-9217(2)=33.3%(3020%)2(3020%)(3060%)3(3)N2+6e-+6C2H5OH2NH3+6C2H5O-BC20.解析:(1)Mn原子为25号元素,故基态Mn原子的核外电子排布式为Ar3d54s2。(2)由草酸分子的结构知,C原子与O原子形成碳氧双键,与C形成碳碳单键,与羟基形成单键,故1 mol草酸分子中含有7 mol的键。(3)等电子体是指原子数目相等、价电子数目相等的粒子,与SiF4互为等电子体的阴离子有SO42-、PO43-

35、、ClO4-等。(4)乙酸分子与水分子间形成氢键,增大了溶解度,故CH3COOH易溶于水,除了它是极性分子外,还因为分子间形成了氢键。(5)由题图可知,Na+的配位数为8,BH4-的数目是818+412+1=4;Na+的数目为414+612=4,晶胞的体积V=m,即438dNA cm3=aa2a(10-7)3 cm3,所以a=376dNA107;若硼氢化钠晶胞上、下底心处的Na+被Li+取代,则晶胞中BH4-的数目为4,Na+的数目为3,Li+的数目为1,所以化学式为 Na3Li(BH4)4。答案:(1)Ar3d54s2(2)sp27NA(3)SO42-、PO43-、ClO4-(任写两种)(4

36、)乙酸分子与水分子间形成氢键(5)8376dNA107Na3Li(BH4)421.解析:芳香烃A的相对分子质量为92,则9212=78,故A的分子式为C7H8,则A的结构简式为,A与氯气发生一元取代生成B,B发生水解反应生成C,C发生氧化反应生成D,可推知B为,C为,D为,结合信息可知,F为,G为。(1)A的结构简式为,化学名称为甲苯;F为,含氧官能团的名称为羟基、羰基。(2)反应为B发生水解反应生成C,反应类型为取代反应。(3)由上述分析知,G的结构简式为。(4)反应为C发生氧化反应生成D,化学方程式为2+O22+2H2O。(5)M为F的芳香族同分异构体,分子式为C9H10O2,含有 5个不饱和度;已知M遇FeCl3溶液发生显色反应,能和银氨溶液发生银镜反应,则M分子上含有酚羟基、醛基,由于苯环上只有两个对位取代基,M的结构简式可能为、;N的分子式为C9H10O2,分子中含有甲基,能发生水解反应,则含有酯基,苯环上只有一个取代基,则N可能的结构为、,共有5种(不含立体异构)。(6)参照题给信息,可由先在Cu作催化剂、加热条件下被氧化成,再和反应生成,在NaBH4作用下生成,合成路线可为。答案:(1)甲苯羟基、羰基(2)取代反应(或水解反应)(3)(4)2+O22+2H2O(5)、5(6)