題目列表(包括答案和解析)
甲醇(CH3OH)是一種重要的化工原料,合成甲醇的主要反應為:
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH < 0。
原料氣的加工過程中常常混有一定量CO2,為了研究不同溫度下CO2對該反應的影響,以CO2、CO和H2的混合氣體為原料在一定條件下進行實驗,結果表明,原料氣各組分含量不同時,反應生成甲醇和副產物甲烷的碳轉化率是不相同的。實驗數據見下表:
CO2%-CO%- H2% (體積分數) | 03070 | 22870 | 42670 | 82270 | 201070 | |||||||||||
反應溫度/℃ | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | |
碳轉 化率 (%) | CH3OH | 4.9 | 8.8 | 11.0 | 36.5 | 50.7 | 68.3 | 19.0 | 33.1 | 56.5 | 17.7 | 33.4 | 54.4 | 8.0 | 12.0 | 22.6 |
CH4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 2.8 | 2.8 | 2.8 |
(1)由上表數據可得出多個結論。
結論一:在一定條件下,反應溫度越高,碳轉化率__________。
結論二:___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
為了驗證結論二,有科學家又用以下五組不同組成的原料氣再次進行實驗。
組別 | 體積分數(%) | |||
CO | CO2 | H2 | N2 | |
第1組 | 19.7 | 0.0 | 59.1 | 21.2 |
第2組 | 20.7 | 0.3 | 62.1 | 16.9 |
第3組 | 16.9 | 1.3 | 50.7 | 31.1 |
第4組 | 19.8 | 5.5 | 59.4 | 15.3 |
第5組 | 20.3 | 10.9 | 60.9 | 7.9 |
進行該驗證實驗時,控制不變的因素有________________、_________________、__________
__________________________________等。
(A)【物質結構與性質】
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分別代表某一種化學元素。
(1)T3+的核外電子排布式是____________。
(2)Q、R、M的第一電離能由大到小的順序是___________________(用元素符號表示)。
(3)下列有關上述元素的說法中,正確的是______________________(填序號)。
①G單質的熔點高于J單質,是因為G單質的金屬鍵較強
②J比X活潑,所以J可以在溶液中置換出X
③將J
④RE3沸點高于QE4,主要是因為前者相對分子質量較大
⑤一個Q2E4分子中含有五個σ鍵和一個π鍵
(4)加拿大天文臺在太空發現了EQ9R,已知分子中所有原子均形成8電子或2電子穩定結構,是直線形分子,不存在配位鍵。寫出其結構式:_________________。
(5)G與R單質直接化合生成一種離子化合物G3R。該晶體具有類似石墨的層狀結構。每層中,G原子構成平面六邊形,每個六邊形的中心有一個R原子。層與層之間還夾雜一定數量的原子。請問這些夾雜的原子應該是____________(填G或R的元素符號)。
(B)【實驗化學】
某資料顯示,能使雙氧水分解的催化劑有很多種,生物催化劑(如豬肝)、離子型催化劑(如FeCl3)和固體催化劑(如MnO2)等都是較好的催化劑。某實驗小組通過測定雙氧水分解產生的O2的壓強,探究分解過氧化氫的最佳催化劑以及探究最佳催化劑合適的催化條件。
(一)探究一:
實驗步驟
(1)往錐形瓶中加入50 mL 1.5%的雙氧水
(2)分別往錐形瓶中加
(3)采集和記錄數據。
(4)整理數據得出下表
不同催化劑“壓強對時間斜率”的比較
催化劑 | 豬肝 | 馬鈴薯 | 氯化銅 | 氯化鐵 | 氧化銅 | 二氧化錳 |
壓強對時間的斜率 | 0.191 87 | 0.002 42 | 0.007 93 | 0.030 5 | 0.015 47 | 1.833 6 |
①該“探究一”實驗的名稱是_____________________________________________________。
②該實驗所得出的結論是_______________________________________________________。
(二)探究二:二氧化錳催化的最佳催化條件
該實驗小組的同學在進行探究二的實驗時,得到了一系列的圖表和數據。參看下圖和表格分別回答相關問題。
3%的雙氧水與不同用量二氧化錳的壓力—時間圖
表:不同濃度的雙氧水在不同用量的二氧化錳作用下收集相同狀況下同體積O2所需時間
MnO2 時間 H2O2 | |||
1.5% | 223 s | 67 s | 56 s |
3.0% | 308 s | 109 s | 98 s |
4.5% | 395 s | 149 s | 116 s |
分析圖、表中數據我們可以得出:
③同濃度的雙氧水的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而_________________,因而反應時間_______________。
④如果從實驗結果和節省藥品的角度綜合分析,你認為當我們選用3.0%的雙氧水,加入___________ g的二氧化錳能使實驗效果最佳。你判斷的理由是______________________。
⑤該小組的某同學通過分析數據得出了當催化劑用量相同時雙氧水的濃度越小反應速率越快的結論,你認為是否正確____________,你的理由是________________________________。
(12分)元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響,性質的遞變規律與短周期元素略有不同。
⑴第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。
①CO可以和很多過渡金屬形成配合物,如羰基鐵[Fe(CO)5]、羰基鎳[Ni(CO)4]。CO分子中C原子上有一對孤對電子,C、O原子都符合8電子穩定結構,CO的結構式為 ,與CO互為等電子體的離子為 (填化學式)。
②金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱,生成液態Ni(CO)4分子。423K時,Ni(CO)4分解為Ni和CO,從而制得高純度的Ni粉。試推測Ni(CO)4易溶于下列 。
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸鎳溶液
⑵第四周期元素的第一電離能隨原子序數的增大,總趨勢是逐漸增大的。鎵的基態原子的電子排布式是 ,Ga的第一電離能卻明顯低于Zn,原因是 。
⑶用價層電子對互斥理論預測H2Se和BBr3的立體結構,兩個結論都正確的是 。
a.直線形;三角錐形 b.V形;三角錐形
c.直線形;平面三角形 d.V形;平面三角形
⑷Fe、Co、Ni、Cu等金屬能形成配合物與這些金屬原子的電子層結構有關。
①Fe(CO)5常溫下呈液態,熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據此可判斷Fe(CO)5晶體屬于 (填晶體類型)。
②CuSO4·5H2O(膽礬)中含有水合銅離子因而呈藍色,寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來) 。
(12分)元素周期表中第四周期元素由于受3d電子的影響,性質的遞變規律與短周期元素略有不同。
⑴第四周期過渡元素的明顯特征是形成多種多樣的配合物。
①CO可以和很多過渡金屬形成配合物,如羰基鐵[Fe(CO)5]、羰基鎳[Ni(CO)4]。CO分子中C原子上有一對孤對電子,C、O原子都符合8電子穩定結構,CO的結構式為 ,與CO互為等電子體的離子為 (填化學式)。
②金屬鎳粉在CO氣流中輕微加熱,生成液態Ni(CO)4分子。423K時,Ni(CO)4分解為Ni和CO,從而制得高純度的Ni粉。試推測Ni(CO)4易溶于下列 。
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸鎳溶液
⑵第四周期元素的第一電離能隨原子序數的增大,總趨勢是逐漸增大的。鎵的基態原子的電子排布式是 ,Ga的第一電離能卻明顯低于Zn,原因是 。
⑶用價層電子對互斥理論預測H2Se和BBr3的立體結構,兩個結論都正確的是 。
a.直線形;三角錐形 b.V形;三角錐形
c.直線形;平面三角形 d.V形;平面三角形
⑷Fe、Co、Ni、Cu等金屬能形成配合物與這些金屬原子的電子層結構有關。
①Fe(CO)5常溫下呈液態,熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據此可判斷Fe(CO)5晶體屬于 (填晶體類型)。
②CuSO4·5H2O(膽礬)中含有水合銅離子因而呈藍色,寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來) 。
第I卷(共66分)
一、選擇:(2×5=10分) 三、選擇:(4×5=20分)
題號
1
2
3
4
5
題號
18
19
20
21
22
答案
A
C
D
D
D
答案
BC
B
AC
BD
C
二、選擇:(3×12=36分)
題號
6
7
8
9
10
11
答案
D
C
C
B
C
D
題號
12
13
14
15
16
17
答案
D
D
A
B
C
C
第II卷(共84分)
四、(24分)
23.(8分):(1) H2SO4+V2O5→(VO2)2SO4+H2O,不是。(2分)
(2)2VO2+
+ H
2VO2+ (1分),V+5 (1分)。 VO2+在酸性條件下和Cl2氧化性的相對大小。(2分)
24.(8分) (1)BD(2分)
(2)C (1分) 該反應達到平衡時,平衡常數K=,增大容器體積時,
c(CH3OH)
c(CO)等比例減小,由于H2濃度不變,此時的值仍然等于K,所以平衡
不移動。(2)
(3)越高(1分)
原料氣含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳轉化率,CO2含量過高碳轉化率又降低且有甲烷生成。(2分)
25.(8分)
(1)第三周期第VIIA族 5 (各1分,共2分) (2)H2O NH3 (2分)
(3)離子鍵 共價鍵(配位鍵不要求)(2分)(4)4NO + 3O2 + 2H2O → 4HNO3(2分)
五、(24分)
26(12分)(1) 防倒吸(1分) ①(2分)
(2)Cl2+SO2+2H2O→4H++2Cl?+SO42?(2分)
(3)②(1分)③(或④)(2分)溶液呈紅色((或紫紅色)(2分)⑥(1分)紅色褪成無色(1分)
27.(12分)
(1)ABE(2分,對2個給1分,有錯不給分)
(2)FeSO4?7H2O(1分),( NH4)2 SO4(1分);c(NH4+)>c(SO42-)> c(H+)>c(OH-) (2分)
(3)硫酸作用抑制Fe2+的水解,鐵皮的作用防止Fe3+的氧化。(2分,各1分)
(4)在試管中取濾液少許,加入足量的NaOH溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗,若試紙變蘭色,則證明濾液中含有NH4+。(2分)
(5)FeSO4+2NH4HCO3 →FeCO3↓+( NH4)2 SO4+ CO2↑+H2O(2分)
六、(20分)
28.(8分)(1)①CH3-CH=CH-C≡C-CH=CH-C≡C-CH3 (2分) ② (其它合理也給分(2分)
(2)
①2RHC=CHR’ RHC=CHR + R’HC=CHR’ (1分)
②RHC=CHR’
RHC=CHR + R’HC=CHR’ (1分)
RHC=CHR’
③用同位素示蹤法;利用含重氫的烯烴RCD=CHR’進行反應。若產物有RCD=CDR和R’CH=CHR’,證明反應按機理b進行;若產物有RCD=CHR和R’CD=CHR’, 證明反應按機理a進行。(1分)
29.(12分)(1) 2-丙醇 (1分)
(2) (2分) 3 (2分)
(3)(2分)CH3COCH3+2
→ H2O+
取代反應(1分)
(4)6mol (2分)
(5) 另一種是酚羥基與羧基之間縮聚:結構簡式略。(各1分)
七、(16分)
30.(6分)(1)n(Fe)=
n(OH-)=3×n(Fe)-2×n(SO42-)=3×0.035-2×0.045=0.015mol (2分)
鹽基度=n(OH-)/3n(Fe)×100%= 0.015 mol/(3×0.035 mol) ×100%=14.29% (2分)
(2)n(H2O)=(
31. (10分) (1)504 (1分)
(2)由題意可知,天然堿含
(2分)
(3)2.5 (2分) (4)0<W<4.98 V(CO2)=202.4W(mL)(2分)
4.98≤W≤12.45 V(CO2)=1680-134.9W(mL)(2分) W>12.45
V(CO2)=0 (1分)
注:30mL中所含HCl物質的量:
和30mL 完全反應的樣品的質量:
樣品中和鹽酸反應完全生成(沒有放出時),樣品的質量:
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