2023届山东省菏泽市单县第二中学高三下学期4月模拟考试化学试题2(含解析)

2023届山东省菏泽市单县第二中学高三下学期4月模拟考试
化学2 4.27
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
选题题 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目要求。
1.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨,利用了Fe3O4的稳定性
B.“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料
C.卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料,更加环保
D.“北斗三号”采用星载氢原子钟,通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位
2.(2022-2023山东德州市高三上学期期末)下列说法正确的是( )
A.锥形瓶和烧杯都可以用于溶解固体 B.蒸馏结束后,温度计应立即冲洗干净
C.工业上可用钢瓶储存新制氯水 D.实验室用瓷坩埚熔融纯碱
3.(2022-2023山东德州市高三上学期期末)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和大于16,X与Y形成的离子化合物化学式为X3Y,Z的基态原子有5个原子轨道填充有电子,且有2个未成对电子,下列说法正确的是
A.电负性:X<Z<Y B.第一电离能:X<Y<Z
C.简单离子半径:X<Y D.最高价含氧酸酸性:Y<W
4.(2022-2023山东德州市高三上学期期末)下列“解释或结论”与“实验操作及现象”对应的是( )
选项 实验操作及现象 解释或结论
A 向某溶液中加入CaCl2溶液产生白色沉淀。再加稀盐酸,沉淀溶解产生无色气体 该溶液中一定含有
B 将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加 热,得到AlCl3、SO2、HCl SOCl2比AlCl3更易水解
C 向某食盐溶液中加入KI溶液和几 滴淀粉溶液,溶液未变蓝色 该食盐不是含碘盐
D 红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中,加入足量稀盐酸溶解,再滴入KSCN溶液,未变红 该固体中不含三价铁
5.(2022·沈阳高三下学期初考)近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是
A.Ru配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C
B.如图结构的吡啶环()中C、N原子的杂化方式均为sp2
C.该配合物中Ru的配位数是6
D.HCOOH的沸点比HCHO高,主要因为HCOOH相对分子质量大于HCHO
6.(2023山东临沂一模)异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一,一种异黄酮类化合物X的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.X分子中环上氧原子的杂化方式为sp2 B.X分子中所有碳原子共平面
C.X分子中有6种不同化学环境的氢原子 D.1molX最多与3molBr2反应
7.(山2023东泰安市一模)布洛芬具有消炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法错误的是( )
A.甲、乙中不对称碳原子数目相同 B.甲分子中最多有10个碳原子共平面
C.甲和乙都能与氢氧化钠溶液发生反应 D.乙中氮原子为杂化
8.(2022-2023山东日照市高三上学期期末)实验室制备Li3N的原理是6Li+N22Li3N。氮化锂(Li3N)是一种重要的化工试剂,在空气中易潮解,某实验小组拟设计实验制备Li3N(装置可重复使用)。
下列说法错误的是( )
A.实验时应先点燃甲处的酒精灯
B.装置的连接顺序为甲→乙→丙→丁
C.若装置内空气没有排尽,则Li3N产品中会混有Li2O
D.甲装置主要发生反应:NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
9.(2022·湖南·高三开学考试)高压不仅会引发物质的相变,还会导致新类型化学键的形成。如图所示,M、N、P为Na与FeCl2在50~300GPa的高压下反应生成的不同晶体晶胞,下列说法错误的是( )
A.三种晶胞的化学式均为NaCl
B.晶胞M中与Na原子距离最近且等距的Cl原子有12个
C.晶胞M、N、P中所含Cl原子的个数之比为3∶1∶1
D.2号的原子坐标为(,,)
10.(2023山东省青岛一模)某溴丁烷与乙醇反应的能量转化如图( “”表示过渡态)。下列说法错误的是
A.总反应为取代反应 B.该反应过程中C原子杂化方式有变化
C.加C2H5ONa可以加快该反应的反应速率 D.该过程正逆反应的决速步骤不同
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目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)某同学用如图所示装置进行实验,预测现象与实际不相符的是( )
①中物质 ②中物质 预期现象
A 乙醇 酸性KMnO4溶液 紫色溶液颜色变浅或退去
B H2S溶液 Na2SO3溶液 溶液变浑浊、产生气泡
C H2O2溶液 淀粉KI溶液 溶液变蓝
D 浓氨水 AlCl3溶液 生成白色沉淀后又溶解
12.(2023山东聊城一模)我国科学家设计的Mg-Li双盐电池工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.放电时,正极电极反应式为FeS+2e +2Li+=Fe+Li2S
B.充电时,Mg电极连外接电源负极
C.充电时,每生成1mol Mg,电解质溶液质量减少24g
D.电解液含离子迁移速率更快的Li+提高了电流效率
13.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)科研人员通过控制光沉积的方法构建复合材料光催化剂,以Fe2+和Fe3+渗透Nafion膜在酸性介质下构建了一个还原和氧化分离的人工光合体系,其反应机理如图。下列说法正确的是( )
A.a的价电子排布式:3d5
B.体系中能量转化形式:电能→化学能
C.体系中总反应的活化能:Ea正>Ea逆
D.理论上每消耗18g水生成46gHCOOH
14.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb及少量BaSO4,从中回收PbO的工业流程及一些难溶电解质的溶度积常数如下:
难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
下列说法错误的是( )
A.“脱硫”的目的是将PbSO4转化为PbCO3
B.滤渣的主要成分为BaSO4
C.“酸浸”时加入的H2O2既可做氧化剂又可做还原剂
D.“沉铅”后的滤液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
15.(2023山东聊城一模)25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM(p表示负对数,M表示 、c(Cu2+)、c(Fe2+)等)随pH变化关系如图所示,已知Ksp[Cu(OH)2]A.①代表滴定FeSO4溶液的变化关系
B.调整溶液的pH=7,不可除去工业废水中的Cu2+
C.滴定HX溶液至a点时,溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.Fe(OH)2、Cu(OH)2固体均易溶解于HX溶液
本题共5小题,共60分。
16.(2023·山东临沂一模)铁及其化合物在生产、生活中有重要应用。回答下列问题:
(1)基态Fe3+的价电子排布式为______。
(2)某铁的配合物结构如图1所示,可由(CH3)3SiCl与K[Fe(C5H5)(CO)2CO2]混合加热制得。
①在(CH3)3SiCl、(CH3)3SiF、(CH3)4Si中,C-Si-C键角最大的是_______,原因是______。
②C5H表示环戊二烯负离子,已知分子中的大π键可用符号π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π),则C5H中的大π键应表示为______。
③该铁的配合物中碳原子的杂化方式共有_____种。
(3)普鲁士蓝晶体属立方晶系,晶胞棱长为apm。铁-氰骨架组成小立方体,Fe粒子在顶点,CN-在棱上,两端均与Fe相连,立方体中心空隙可容纳K+,如图2所示(CN-在图中省略)。
①普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数之比为_____;该晶胞的化学式为______。
②若所有铁粒子为等径小球,则K+与Fe2+之间最近距离为_____pm;该晶体的密度为_____g cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。
17.(山2023东泰安市一模)氧化钪可提高计算机记忆元件性能,利用钪精矿为原料(主要成分为Sc2O3,还含有Fe2O3、MnO等杂质)生产氧化钪的一种工艺流程如下:
已知:钪与铝类似,其氢氧化物具有两性;HTBP是钪元素的萃取剂,萃取发生的反应为Sc3++3HTBPSc(TBP)3+3H+。
(1)加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是 。
(2)上述洗脱剂X最好选择 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。
(3)过程中Mn2+生成MnO2的离子方程式 。
(4)“沉钪”前先加入稀盐酸调节溶液至酸性,然后用草酸“沉钪”。25℃时pH=2的草酸溶液中= 。(25℃时,草酸电离平衡常数为Ka1=5.0×10-2,Ka2=5.4×10-5)。
(5)“沉钪”后所得到的草酸钪晶体的化学式为Sc2(C2O4)3·5H2O,灼烧发生分解反应的化学方程式为,写出固体产物溶于NaOH溶液的离子方程式 。
18.(2023山东枣庄市二模)三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(K1、K2为气流控制开关)。
原理:
已知:COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体
(1)实验装置合理的连接顺序为a—___________(填仪器接口字母标号)。
(2)步骤如下:
i.连接装置,检查装置气密性,装入药品并通N2;
ii.加热反应管至400℃;
iii.控制开关,加热CCl4,温度保持在50℃~60℃之间;
iv.加热石英管继续升温至650℃,直到E中反应基本完成,切断管式炉的电源;
v.停止A装置水浴加热,……;
vi.装置冷却后,结束制备实验。
①步骤i中,开关K1、K2的状态分别为___________。
②补全步骤v的操作:___________,其目的是___________。
(3)从安全的角度考虑,整套装置的不足是___________。
(4)装置D中反应的离子方程式为___________。
(5)取三氯化铬样品0.300g,配制成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶中,加热至沸腾后,加适量2mol·L-1NaOH溶液,生成绿色沉淀Cr(OH)3。冷却后,加足量30%H2O2,小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入2mol·L-1H2SO4酸化,再加入足量KI溶液,加塞摇匀充分反应后,铬元素只以Cr3+存在,暗处静置5min后,加入指示剂,用0.0250mol·L-1标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液21.00mL(杂质不参加反应)。
已知:;
①绿色沉淀完全溶解后,继续加热一段时间再进行后续操作,目的是___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。
③若将碘量瓶换为锥形瓶,则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
19.(2023山东省青岛一模)ZY12201是一款新型TGR5激动剂,目前已经在体外、体内实验上证明了对糖尿病治疗的有效性。其合成路线如下:
已知:①RBr RN3
②R-SH+R1BrR-S-R1
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为_______,G的结构简式为_______。
(2)A→B的化学方程式为_______,E→F的反应类型为_______。
(3)符合下列条件的A的同分异构体有_______种。
a.含有苯环,且苯环上只有两个对位取代基;
b.遇FeCl3溶液显紫色;
c.能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳气体。
(4)结合题目信息,写出以 和2-溴丙烷为原料制备 的合成路线_______。
20.(2023山东省实验中学一模)二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳,制取过程发生如下反应:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O (g) ΔH1
反应Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2=-23.4 kJ·mol-1
反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)T1℃时,向恒压容器中充入0.2 mol CO2(g)和0.6 mol H2(g),若在该条件下只发生反应Ⅰ,达平衡时,放出4 kJ能量;若向相同容器中充入0.4 mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g),吸收11.8 kJ能量,则反应Ⅰ的△H1=___________kJ/mol。
(2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为v正=kp正(CO2)p(H2),v逆=kp逆(CO)p(H2O),lgk与温度的关系如图所示,T2℃下,图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200 MPa时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME),发生上述三个反应,平衡后,测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,则H2O(g)体积分数为___________,CH3OCH3(g)产率为___________,生成CH3OCH3(g)的选择性为___________,反应Ⅰ的Kp=___________(CH3OCH3选择性;10-0.3=0.50)。
(3)在压强一定的条件下,将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示,回答下列问题:
①曲线C表示___________:
②T1-T5温度之间,升高温度,比值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。2023届山东省菏泽市单县第二中学高三下学期4月模拟考试
化学解析2 4.27
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59
选题题 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目要求。
1.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)化学与科技、生活密切相关,下列说法错误的是( )
A.印制货币票面文字、号码等处使用含Fe3O4的油墨,利用了Fe3O4的稳定性
B.“奋斗者”号万米深潜载人舱球壳所使用的钛合金属于金属材料
C.卡塔尔世界杯用球“旅程”使用水性涂料代替有机涂料,更加环保
D.“北斗三号”采用星载氢原子钟,通过电子跃迁产生电磁波进行精准定位
【答案】A
【解析】A.利用的是Fe3O4具有磁性的性质,可将印有磁性编码的货币投入磁码识读器中辨识真伪,A错误;B.钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等优点,属于被广泛应用的金属材料之一,B正确;C.有机涂料一般是指以乳液树脂等有机物作为成膜物质的涂料,某些有机涂料中的有机溶剂能挥发出有害物质,而水性涂料是用水作溶剂或者作分散介质的涂料,相对于有机涂料更环保,C正确;D.氢原子钟一种精密的计时器具,它是利用原子能级跳跃时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟,D正确。
2.(2022-2023山东德州市高三上学期期末)下列说法正确的是( )
A.锥形瓶和烧杯都可以用于溶解固体 B.蒸馏结束后,温度计应立即冲洗干净
C.工业上可用钢瓶储存新制氯水 D.实验室用瓷坩埚熔融纯碱
【答案】A
【解析】A.锥形瓶和烧杯都可以用于溶解固体,故A正确;B.蒸馏结束后,温度计要缓慢冷却,不能立即冲洗干净,以防炸裂,故B错误;C.氯水中含有盐酸,盐酸和铁反应,不能用钢瓶储存新制氯水,故C错误;D.高温条件下,二氧化硅和碳酸钠反应,不能用瓷坩埚熔融纯碱,故D错误。
3.(2022-2023山东德州市高三上学期期末)X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,其最外层电子数之和大于16,X与Y形成的离子化合物化学式为X3Y,Z的基态原子有5个原子轨道填充有电子,且有2个未成对电子,下列说法正确的是
A.电负性:X<Z<Y B.第一电离能:X<Y<Z
C.简单离子半径:X<Y D.最高价含氧酸酸性:Y<W
【答案】C
【解析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Z的基态原子有5个原子轨道填充有电子,且有2个未成对电子,则Z为O,X与Y形成离子化合物化学式为X3Y,则X为Li,Y为N,四种元素最外层电子数之和大于16,则W最外层电子数大于4个,则W为ⅤA、ⅥA或ⅦA族元素且原子序数大于O。A.O的电负性强于N,则电负性X4.(2022-2023山东德州市高三上学期期末)下列“解释或结论”与“实验操作及现象”对应的是( )
选项 实验操作及现象 解释或结论
A 向某溶液中加入CaCl2溶液产生白色沉淀。再加稀盐酸,沉淀溶解产生无色气体 该溶液中一定含有
B 将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加 热,得到AlCl3、SO2、HCl SOCl2比AlCl3更易水解
C 向某食盐溶液中加入KI溶液和几 滴淀粉溶液,溶液未变蓝色 该食盐不是含碘盐
D 红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中,加入足量稀盐酸溶解,再滴入KSCN溶液,未变红 该固体中不含三价铁
【答案】B
【解析】A.向某溶液中加入CaCl2溶液产生白色沉淀。再加稀盐酸,沉淀溶解产生无色气体,生成的沉淀可能是碳酸钙或亚硫酸钙,该溶液中可能含有或,故不选A;B.将SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热,得到AlCl3、SO2、HCl,说明SOCl2比AlCl3更易水解,故选B;C.碘酸钾和碘化钾在酸性条件下发生归中反应生成碘单质,向某食盐溶液中加入KI溶液和几滴淀粉溶液,没有加酸,溶液未变蓝色,不能判断是否是含碘盐,故不选C;D.红热的铁粉与水蒸气反应后的固体中,加入足量稀盐酸溶解,再滴入KSCN溶液,未变红,可能是铁把Fe3+还原为Fe2+,不能判断该固体中是否含三价铁,故不选D。
5.(2022·沈阳高三下学期初考)近年来,光催化剂的研究是材料领域的热点方向。一种Ru配合物(如图所示)复合光催化剂可将CO2转化为HCOOH。下列说法错误的是
A.Ru配合物中第二周期元素的电负性由大到小的顺序为O>N>C
B.如图结构的吡啶环()中C、N原子的杂化方式均为sp2
C.该配合物中Ru的配位数是6
D.HCOOH的沸点比HCHO高,主要因为HCOOH相对分子质量大于HCHO
【答案】D
【解析】第二周期主族元素从左向右元素电负性逐渐增强,因此电负性由大到小的顺序为O>N>C,A正确;如图结构的吡啶环( )中C、N原子的价层电子对数均为3,故杂化方式均为sp2,B正确;由图示结构可知,该配合物中Ru的配位数是6,C正确;HCOOH存在分子间作用力和氢键,因此HCOOH的沸点比HCHO高,D错误。
6.(2023山东临沂一模)异黄酮类化合物是药用植物的有效成分之一,一种异黄酮类化合物X的结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.X分子中环上氧原子的杂化方式为sp2 B.X分子中所有碳原子共平面
C.X分子中有6种不同化学环境的氢原子 D.1molX最多与3molBr2反应
【答案】A
【解析】A.X分子中环上只有一个氧原子,杂化方式为sp3,A错误;B.X分子中苯环和碳碳双键在一个平面,所以所有碳原子共平面,B正确;C.X分子中有6种不同化学环境的氢原子  ,C正确;D.1molX中苯环消耗2molBr2,碳碳双键消耗1molBr2最多与3molBr2反应,D正确。
7.(山2023东泰安市一模)布洛芬具有消炎、镇痛、解热作用,但口服该药对胃、肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的分子修饰。下列说法错误的是( )
A.甲、乙中不对称碳原子数目相同 B.甲分子中最多有10个碳原子共平面
C.甲和乙都能与氢氧化钠溶液发生反应 D.乙中氮原子为杂化
【答案】B
【解析】A.如图所示,甲和乙中右侧与苯环直接相连的第一个碳原子为不对称碳原子,均只有1个不对称碳原子,A正确;
B.如图所示,,最多11个碳原子共平面,B错误;C.甲中的羧基能与氢氧化钠溶液反应,乙中的酯基能与氢氧化钠溶液反应,C正确;D.含N原子的六元环与苯环一样均含大派键,N原子的杂化方式为sp2杂化,D正确。
8.(2022-2023山东日照市高三上学期期末)实验室制备Li3N的原理是6Li+N22Li3N。氮化锂(Li3N)是一种重要的化工试剂,在空气中易潮解,某实验小组拟设计实验制备Li3N(装置可重复使用)。
下列说法错误的是( )
A.实验时应先点燃甲处的酒精灯
B.装置的连接顺序为甲→乙→丙→丁
C.若装置内空气没有排尽,则Li3N产品中会混有Li2O
D.甲装置主要发生反应:NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
【答案】B
【解析】甲装置是制取氮气的装置,发生反应:NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O,实验时应先点燃甲处的酒精灯,让产生的氮气来排尽装置中的空气,避免丙装置在加热时,发生副反应生成Li2O;乙装置是干燥装置,可以除去氮气中的水蒸气;丙装置是制备Li3N的装置,发生反应:6Li+N22Li3N;由于Li3N遇水能够剧烈反应,所以丙装置后面需要再接干燥装置乙防止后续装置中水蒸气进入丙中与Li3N反应,丁装置用来收集多余的氮气。A.实验需要先通入氮气排除空气的干扰,故应先点燃甲处酒精灯,A项正确;B.根据分析可知,装置的连接顺序应为:甲→乙→丙→乙→丁,B项错误;C.若装置内空气没有排尽,加热时发生副反应:6Li+O22Li2O,则Li3N产品中会混有Li2O,C项正确;D.甲装置是制取氮气的装置,主要发生反应:NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O,D项正确。
9.(2022·湖南·高三开学考试)高压不仅会引发物质的相变,还会导致新类型化学键的形成。如图所示,M、N、P为Na与FeCl2在50~300GPa的高压下反应生成的不同晶体晶胞,下列说法错误的是( )
A.三种晶胞的化学式均为NaCl
B.晶胞M中与Na原子距离最近且等距的Cl原子有12个
C.晶胞M、N、P中所含Cl原子的个数之比为3∶1∶1
D.2号的原子坐标为(,,)
【答案】AC
【解析】根据晶胞中实际含有的原子计算方法:均摊法进行计算后判断化学式及计算实际含有的原子个数;利用面心晶胞中的配位数判断距离最近的原子个数;根据坐标的表示,利用投影法判断原子在三维坐标中的坐标;A.M中黑点是钠原子,白点是氯原子,利用均摊法进行计算钠原子实际含有数:;氯原子实际含有数:;故化学式为NaCl3,故A不正确;B.晶胞M中Na原子在立方体的顶点,氯原子在面心,每个面心中都有1个氯与钠距离最近,故与钠距离最近的且等距的Cl原子有12个,故B正确;C.晶胞M中实际含有的氯原子数为:,晶胞N中实际含有的氯原子数为:;晶胞P中实际含有的Cl原子数为:,故三个晶胞实际含有氯原子数之比为:6:2:1,故C不正确;D.P中2号原子的根据三维坐标的表示判断,其坐标为(,,);故D正确。
10.(2023山东省青岛一模)某溴丁烷与乙醇反应的能量转化如图( “”表示过渡态)。下列说法错误的是
A.总反应为取代反应 B.该反应过程中C原子杂化方式有变化
C.加C2H5ONa可以加快该反应的反应速率 D.该过程正逆反应的决速步骤不同
【答案】C
【解析】A.该溴丁烷与乙醇反应的总反应为(CH3)3CBr+CH3CH2OH→(CH3)3COCH2CH3+HBr,此反应类型为取代反应,A正确;B.(CH3)3CBr、CH3CH2OH中C原子的杂化方式为sp3杂化,(CH3)3C+碳原子杂化方式为sp2杂化,B正确;C.反应物为(CH3)3CBr与CH3CH2OH,加入C2H5ONa,对反应物浓度与反应过程中的过渡态无任何影响,故不能影响反应速率,C错误;D.正逆反应的决速步骤由反应速率慢的步骤决定,故该过程正逆反应的决速步骤不同,D正确。
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目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)某同学用如图所示装置进行实验,预测现象与实际不相符的是( )
①中物质 ②中物质 预期现象
A 乙醇 酸性KMnO4溶液 紫色溶液颜色变浅或退去
B H2S溶液 Na2SO3溶液 溶液变浑浊、产生气泡
C H2O2溶液 淀粉KI溶液 溶液变蓝
D 浓氨水 AlCl3溶液 生成白色沉淀后又溶解
【答案】BD
【详解】A.乙醇能和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使得溶液褪色,预测现象与实际相符,故A不符合题意;B.硫化氢和亚硫酸钠发生氧化还原反应生成硫单质沉淀,预测现象与不实际相符,故B符合题意;C.过氧化氢和碘化氢生成能使淀粉变蓝色的碘单质,预测现象与实际相符,故C不符合题意;D.铝离子和弱碱氨水生成不溶于氨水的氢氧化铝沉淀,预测现象与实际不相符,故D符合题意。
12.(2023山东聊城一模)我国科学家设计的Mg-Li双盐电池工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A.放电时,正极电极反应式为FeS+2e +2Li+=Fe+Li2S
B.充电时,Mg电极连外接电源负极
C.充电时,每生成1mol Mg,电解质溶液质量减少24g
D.电解液含离子迁移速率更快的Li+提高了电流效率
【答案】C
【解析】A.放电时Mg转化为Mg2+,所以右侧电极为负极,左侧电极为正极,FeS得电子生成Fe和Li2S,电极反应为FeS+2e +2Li+=Fe+Li2S,A正确;B.充电时Mg2+转化Mg,被还原,为阴极,连接外接电源的负极,B正确;C.充电时阳极反应为Fe+Li2S-2e-=FeS+2Li+,每生成1molMg,消耗1molMg2+,转移2mol电子,同时生成2molLi+,所以电解质质量减少24g-2×7g=10g,C错误;D.电解液中含离子迁移速率更快的Li+,增强了导电性,提高了电流效率,D正确。
13.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)科研人员通过控制光沉积的方法构建复合材料光催化剂,以Fe2+和Fe3+渗透Nafion膜在酸性介质下构建了一个还原和氧化分离的人工光合体系,其反应机理如图。下列说法正确的是( )
A.a的价电子排布式:3d5
B.体系中能量转化形式:电能→化学能
C.体系中总反应的活化能:Ea正>Ea逆
D.理论上每消耗18g水生成46gHCOOH
【答案】CD
【解析】由图可知,左侧水发生氧化反应生成氧气,则b生成a的反应为还原,ab分别为亚铁离子、铁离子。A.由分析可知,a为亚铁离子,是铁原子失去2个电子后形成的,价电子排布式:3d6,A错误;B.由图可知,体系中能量转化形式:光能→化学能,B错误;C.体系中总反应为水和二氧化碳生成氧气和甲酸,反应为吸热反应,则活化能:Ea正>Ea逆,C正确;D.二氧化碳转化为甲酸,碳元素化合价由+4变为-2,根据电子守恒可知,H2O~2e-~HCOOC ,理论上每消耗18g水(1mol)生成46gHCOOH(1mol),D正确。
14.(2023山东烟台市、德州市、滨州市高三一模)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb及少量BaSO4,从中回收PbO的工业流程及一些难溶电解质的溶度积常数如下:
难溶电解质 PbSO4 PbCO3 BaSO4 BaCO3
Ksp 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
下列说法错误的是( )
A.“脱硫”的目的是将PbSO4转化为PbCO3
B.滤渣的主要成分为BaSO4
C.“酸浸”时加入的H2O2既可做氧化剂又可做还原剂
D.“沉铅”后的滤液中存在:c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
【答案】D
【解析】A.“脱硫”中,碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠,反应的离子方程式为:PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq),由一些难溶电解质的溶度积常数的数据可知,平衡常数K= >105,说明可以转化的比较彻底,且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中,减少铅的损失,A正确;B.加入碳酸钠时, BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq),K=<105,说明该反应正向进行的程度有限,BaSO4不溶于醋酸,所以滤渣的主要成分为BaSO4,B正确;C.酸浸时,过氧化氢能促进Pb、CH3COOH转化为Pb(CH3COO)2和H2O,H2O2做氧化剂,过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(CH3COO)2,铅元素化合价由+4价降低到了+2价,PbO2是氧化剂,则过氧化氢是还原剂,“酸浸”时加入的H2O2既可做氧化剂又可做还原剂,C正确;D.加入碳酸钠时, BaSO4(s)+CO(aq)=BaCO3(s)+SO(aq),“脱硫”时生成少量BaCO3,“酸浸”时溶于醋酸,因此沉铅的滤液中,金属离子有 Ba2+和加入碳酸钠、氢氧化钠时引入的Na+,“沉铅”后的滤液中存在2c(Ba2+)+ c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),D错误。
15.(2023山东聊城一模)25℃时,用NaOH溶液分别滴定HX、CuSO4、FeSO4三种溶液,pM(p表示负对数,M表示 、c(Cu2+)、c(Fe2+)等)随pH变化关系如图所示,已知Ksp[Cu(OH)2]A.①代表滴定FeSO4溶液的变化关系
B.调整溶液的pH=7,不可除去工业废水中的Cu2+
C.滴定HX溶液至a点时,溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)
D.Fe(OH)2、Cu(OH)2固体均易溶解于HX溶液
【答案】C
【解析】由题干信息可知,Ksp[Cu(OH)2]c(H+),X-部分水解,c(Na+)>c(X-)溶液中c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+),C正确;D.Fe(OH)2+2HXFe2++2X-+2H2O,反应的平衡常数为K=,同理,Cu(OH)2+2HXCu2++2X-+2H2O,反应的平衡常数为K’==10-6mol·L-1,Fe(OH)2固体易溶解于HX溶液,而Cu(OH)2难溶于HX,D错误。
本题共5小题,共60分。
16.(2023·山东临沂一模)铁及其化合物在生产、生活中有重要应用。回答下列问题:
(1)基态Fe3+的价电子排布式为______。
(2)某铁的配合物结构如图1所示,可由(CH3)3SiCl与K[Fe(C5H5)(CO)2CO2]混合加热制得。
①在(CH3)3SiCl、(CH3)3SiF、(CH3)4Si中,C-Si-C键角最大的是_______,原因是______。
②C5H表示环戊二烯负离子,已知分子中的大π键可用符号π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π),则C5H中的大π键应表示为______。
③该铁的配合物中碳原子的杂化方式共有_____种。
(3)普鲁士蓝晶体属立方晶系,晶胞棱长为apm。铁-氰骨架组成小立方体,Fe粒子在顶点,CN-在棱上,两端均与Fe相连,立方体中心空隙可容纳K+,如图2所示(CN-在图中省略)。
①普鲁士蓝中Fe2+与Fe3+个数之比为_____;该晶胞的化学式为______。
②若所有铁粒子为等径小球,则K+与Fe2+之间最近距离为_____pm;该晶体的密度为_____g cm-3(阿伏加德罗常数为NA)。
【答案】(1)3d5
(2)(CH3)3SiF F的电负性大,Si 周围电子云密度减小,C-Si 成键电子对之间的斥力增大,键角变大 3
(3)1∶1 KFe2(CN)6
【解析】(1)铁是26号元素,则基态Fe3+的价电子排布式为3d5;
(2)①成键电子对之间的斥力越大,则键角越大,在(CH3)3SiF中F的电负性大,Si 周围电子云密度减小,C-Si 成键电子对之间的斥力增大,键角变大,故键角最大的是(CH3)3SiF;原因是:F的电负性大,Si 周围电子云密度减小,C-Si 成键电子对之间的斥力增大,键角变大;
②由结构可知,每个碳原子中还有1个电子未参与成键,5个碳原子以及一个得到一个电子,共有6个电子参与形成大π键,因此中大π键表示为;
③根据该铁的配合物的结构可知,其中碳的杂化方式有sp3,sp2,sp一共3种杂化方式;
(3)①二价铁位于体心和棱心,则一共有4个;三价铁位于顶点和面心,一共有4个,故其比值:1:1;晶胞中有4个钾离子,根据电荷守恒可知,CN-有4+4×2+4×3=24,故化学式为:KFe2(CN)6;
②钾离子位于小立方体的体心,二价铁位于小立方体的顶点,则;密度=。
17.(山2023东泰安市一模)氧化钪可提高计算机记忆元件性能,利用钪精矿为原料(主要成分为Sc2O3,还含有Fe2O3、MnO等杂质)生产氧化钪的一种工艺流程如下:
已知:钪与铝类似,其氢氧化物具有两性;HTBP是钪元素的萃取剂,萃取发生的反应为Sc3++3HTBPSc(TBP)3+3H+。
(1)加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是 。
(2)上述洗脱剂X最好选择 (选填“酸性”、“碱性”或“中性”)溶液。
(3)过程中Mn2+生成MnO2的离子方程式 。
(4)“沉钪”前先加入稀盐酸调节溶液至酸性,然后用草酸“沉钪”。25℃时pH=2的草酸溶液中= 。(25℃时,草酸电离平衡常数为Ka1=5.0×10-2,Ka2=5.4×10-5)。
(5)“沉钪”后所得到的草酸钪晶体的化学式为Sc2(C2O4)3·5H2O,灼烧发生分解反应的化学方程式为,写出固体产物溶于NaOH溶液的离子方程式 。
【答案】
(1)Fe(OH)3(2)酸性(3)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O
(4)2.7×10-2
(5)Sc2(C2O4)3·5H2OSc2O3+3CO2↑+3CO↑+5H2O
Sc2O3+2OH-+3H2O=2Sc(OH)
【解析】根据题给信息,生产流程分析如下:钪精矿酸浸后,Sc2O3、Fe2O3、MnO均溶解,加入氨水调节pH,使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀除去,滤液中加入萃取剂HTBP,Sc3+、Mn2+被萃取进萃取剂里。根据方程式Sc3++3HTBPSc(TBP)3+3H+知增大c(H+)有利于洗脱,故加入的X是酸性溶液。反萃取步骤中,加入NaOH使溶液呈碱性,双氧水把Mn2+氧化生成MnO2固体,过滤后除去MnO2,Sc3+转化为Sc(OH)。滤液中加入盐酸,Sc(OH)转化为Sc3+,加入草酸后生成Sc2(C2O4)3·5H2O沉淀,沉淀被灼烧分解后生成氧化钪。
(1)根据流程中物质分离的信息,加入氨水调节pH=3目的是除去溶液中的Fe3+,故滤渣主要成分是Fe(OH)3。(2)根据方程式Sc3++3HTBPSc(TBP)3+3H+知洗脱时加入的X最好选择酸性溶液。(3)过程中Mn2+在碱性条件下被双氧水氧化生成MnO2的离子方程式为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O。 (4)根据草酸的电离平衡常数得:Ka1==5.0×10-2,Ka2==5.4×10-5,pH=2时,c(H+)=1.0×10-2 mol·L-1,Ka1×Ka2==2.7×10-6,故=2.7×10-2。(5)Sc2(C2O4)3·5H2O中碳元素显+3价,Sc2(C2O4)3·5H2O灼烧分解时碳发生歧化反应,分解反应的化学方程式为:Sc2(C2O4)3·5H2OSc2O3+3CO2↑+3CO↑+5H2O。固体产物溶于NaOH溶液的离子方程式为:Sc2O3+2OH-+3H2O=2Sc(OH)
18.(2023山东枣庄市二模)三氯化铬是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室可利用下面装置模拟制取三氯化铬(K1、K2为气流控制开关)。
原理:
已知:COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体
(1)实验装置合理的连接顺序为a—___________(填仪器接口字母标号)。
(2)步骤如下:
i.连接装置,检查装置气密性,装入药品并通N2;
ii.加热反应管至400℃;
iii.控制开关,加热CCl4,温度保持在50℃~60℃之间;
iv.加热石英管继续升温至650℃,直到E中反应基本完成,切断管式炉的电源;
v.停止A装置水浴加热,……;
vi.装置冷却后,结束制备实验。
①步骤i中,开关K1、K2的状态分别为___________。
②补全步骤v的操作:___________,其目的是___________。
(3)从安全的角度考虑,整套装置的不足是___________。
(4)装置D中反应的离子方程式为___________。
(5)取三氯化铬样品0.300g,配制成250mL溶液。移取25.00mL于碘量瓶中,加热至沸腾后,加适量2mol·L-1NaOH溶液,生成绿色沉淀Cr(OH)3。冷却后,加足量30%H2O2,小火加热至绿色沉淀完全溶解。冷却后,加入2mol·L-1H2SO4酸化,再加入足量KI溶液,加塞摇匀充分反应后,铬元素只以Cr3+存在,暗处静置5min后,加入指示剂,用0.0250mol·L-1标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液21.00mL(杂质不参加反应)。
已知:;
①绿色沉淀完全溶解后,继续加热一段时间再进行后续操作,目的是___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________(结果保留三位有效数字)。
③若将碘量瓶换为锥形瓶,则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)hi(或ih)debcf(g) (2)K1开, K2关 继续通入N2一段时间 将COCl2完全排入装置D被充分吸收 (3)升华的三氯化铬易凝华,堵塞导管
(4) (5) 除去多余的 92.5% 偏低
【解析】三氯化铬易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化,所以实验过程中要确保装置内不能存在氧气和水蒸气。A装置的作用是用N2将CCl4导入装置参与反应,B装置作用是防止水蒸气进入反应装置,C装置作用是收集气体,D装置是处理COCl2尾气,E装置是发生装置。整个反应流程先用干燥的N2排除装置内空气,然后再通入N2将CCl4气体带入装置,与E中的CrO2反应,生成的COCl2有毒气体用C装置收集,与D装置中NaOH溶液反应从而进行吸收处理,为防止D装置中水蒸气进入反应装置,还有在C和D装置中间加一个干燥装置C。
(1) 装置的排序是AECBD。首先用干燥的N2排除装置空气,则反应前C装置内应该充满N2,要收集的气体为COCl2,其密度大于N2,所以COCl2从d进入。因此,实验装置合理的连接顺序为ahi(或ih)debcf(g)。(2)①K1开,K2关,使得N2能进入装置排尽空气而不会带入CCl4。②反应结束后还需要持续通入N2一段时间,从而将COCl2完全排入装置D被充分吸收。(3)三氯化铬容易受热升华,温度降低后容易在导管内凝华,从而堵塞导管。(4)根据元素分析,COCl2水解生成的两种酸性气体是HCl和CO2,COCl2和NaOH溶液反应的离子方程式应该为(5)①为避免过量的H2O2和KI反应而对后续的测定产生干扰,应加热除去多余的H2O2;②被H2O2氧化后的Cr元素全部以形式存在,其再次和酸化的KI反应,离子方程式为。根据方程式,生成的I2的物质的量为n(I2)==0.0002625mol,则根据Cr元素守恒,可计算出无水三氯化铬质量分数为③普通锥形瓶没有密封效果,将碘量瓶换成普通锥形瓶将导致I2升华,从而使得消耗的量偏小,则样品中无水三氯化铬质量分数的测量结果偏低。
19.(2023山东省青岛一模)ZY12201是一款新型TGR5激动剂,目前已经在体外、体内实验上证明了对糖尿病治疗的有效性。其合成路线如下:
已知:①RBr RN3
②R-SH+R1BrR-S-R1
回答下列问题:
(1)B中官能团的名称为_______,G的结构简式为_______。
(2)A→B的化学方程式为_______,E→F的反应类型为_______。
(3)符合下列条件的A的同分异构体有_______种。
a.含有苯环,且苯环上只有两个对位取代基;
b.遇FeCl3溶液显紫色;
c.能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳气体。
(4)结合题目信息,写出以 和2-溴丙烷为原料制备 的合成路线_______。
【答案】(1) 醚键,羰基
(2) +2CH3I +2HI 加成
(3)12
(4)
【解析】该题要注意正逆结合的思想进行相关化合物的推断。根据ZY12201结构简式: 和已知②可逆推G的结构简式为;由E: 逆推可知D;结合已知①可知C: ;
A: 在氢化钠条件下与CH3I发生反应生成B: 。
【解析】(1)B: 中官能团的名称为醚键和羰基,G的结构简式为
(2)A: 在氢化钠条件下与CH3I发生反应生成B: , ;
+2CH3I +2HI
;对比E和F的结构简式可知发生的是碳氮双键的加成反应;
(3)A: 的分子式为C11H14O3;含有苯环,且苯环上只有两个对位取代基,遇FeCl3溶液显紫色,说明分子具有的局部结构为,能与碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳气体说明该有机物含有羧基-COOH;由分子式C11H14O3可知还有4个饱和碳。和-COOH取代C4H10中两个氢的位置,因-C4H8-有12种结构,故符合条件的同分异构体数目为12;(4)结合题目信息,以 和2-溴丙烷为原料制备 的合成路线:
20.(2023山东省实验中学一模)二氧化碳催化加氢制取二甲醚(DME)有利于减少温室气体二氧化碳,制取过程发生如下反应:
反应Ⅰ.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O (g) ΔH1
反应Ⅱ.2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH2=-23.4 kJ·mol-1
反应Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)T1℃时,向恒压容器中充入0.2 mol CO2(g)和0.6 mol H2(g),若在该条件下只发生反应Ⅰ,达平衡时,放出4 kJ能量;若向相同容器中充入0.4 mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g),吸收11.8 kJ能量,则反应Ⅰ的△H1=___________kJ/mol。
(2)已知反应Ⅲ的速率方程可表示为v正=kp正(CO2)p(H2),v逆=kp逆(CO)p(H2O),lgk与温度的关系如图所示,T2℃下,图中A、B点的纵坐标分别为a-0.7、a-1。T2℃、200 MPa时,向恒压容器中充入CO2(g)和H2(g)混合气体制取二甲醚(DME),发生上述三个反应,平衡后,测得CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,则H2O(g)体积分数为___________,CH3OCH3(g)产率为___________,生成CH3OCH3(g)的选择性为___________,反应Ⅰ的Kp=___________(CH3OCH3选择性;10-0.3=0.50)。
(3)在压强一定的条件下,将CO2和H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得“CO2的转化率”及“CH3OCH3(g)选择性”和“CO、CH3OH选择性的和”分别与温度的关系如图所示,回答下列问题:
①曲线C表示___________:
②T1-T5温度之间,升高温度,比值将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)-49.5(2) 40%(或0.4) 40%(或0.4) 66.7%(或或0.667) 或0.003或能转换成0.003 (3) CO、CH3OH选择性的和 增大(或变大)
【解析】(1)T1℃时,向恒压容器中充入0.2 mol CO2(g)和0.6 mol H2(g),若在该条件下只发生反应Ⅰ:.CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O (g) ΔH1,达平衡时,放出4 kJ能量,则加入1 mol CO2(g)和3 mol H2(g),反应达到平衡时放出热量Q正= =20 kJ;若向相同容器中充入0.4 mol CH3OH(g)和0.4 mol H2O(g),吸收11.8 kJ能量,则充入1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)反应达到平衡时吸收热量Q逆==29.5 kJ,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,当按照反应方程式的计量数加入物质时,正反应的转化率与逆反应的转化率的和为1,故反应Ⅰ的△H1=-(29.5kJ/mol+20 kJ/mol)=- 49.5 kJ/mol;(2)根据三个反应方程式中物质反应转化关系可知:反应产生CO与H2O的量相等,则根据CO含量是5%可知反应Ⅲ产生H2O占5%;根据反应Ⅱ中物质反应转化关系可知反应产生10% CH3OCH3(g),会同时产生H2O占10%,消耗20%的CH3OH(g),此时容器中CH3OH(g)占5%,则反应Ⅰ产生CH3OH(g)为20%+5%=25%,同时产生H2O占25%,故该容器中水的含量为5%+10%+25%=40%(或写为0.4);CO2气体参加三个化学反应,其中部分转化为CH3OCH3(g),部分转化为CH3OH(g)和CO(g),反应达到平衡时CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,根据转化关系可知:理论上反应产生CH3OCH3(g)的CO2的体积分数为5%+2×10%+5%,根据C原子守恒可知:每有2个CO2参加反应,理论上可制取1个 CH3OCH3(g),现在反应达到平衡时产生CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和CO(g)体积分数分别为5%、10%、5%,则发生反应消耗CO2依次占5%、20%、5%,反应
Ⅲ.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17 kJ·mol-1为放热反应,升高温度平衡正向移动,根据图中曲线可知,当A、B两直线相交时,v正=v逆,当温度降低时,增大,则v正CO2(g) + H2(g) CO(g) + H2O(g)
起始量/mol
转化量/mol
平衡量/mol x×200kPa (40%―x)×200kPa 5%×200kPa 40%×200kPa
Kp==0.50,解得x=20%,根据C守恒,理论上CO2转化成CH3OCH3(g)的体积分数为20%×+(5%+5%)×+10%=25%,实际转化10%,则CH3OCH3(g)产率为;CO2转化成CH3OCH3(g)的选择性为;
则对于反应反应Ⅰ的Kp==;
(3)①反应Ⅱ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CH3OCH3(g)选择性减小,则曲线A为CH3OCH3(g)选择性;反应Ⅱ的进行使部分CH3OH继续消耗,故CO2的转化率大于CO、CH3OH选择性的和,因此曲线C表示CO、CH3OH选择性的和;②T1-T5温度之间,升高温度,反应Ⅰ、Ⅱ为放热反应,逆向移动,n(H2O)减小,反应Ⅲ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,但n(H2O)、n(CO)增加的量相等,故比值将增大。

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