【精品解析】湖南省常德市石门一中2025届高三下学期模拟检测化学试卷(适用湖南地区)

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湖南省常德市石门一中2025届高三下学期模拟检测化学试卷(适用湖南地区)
1.(2025·石门模拟)中华文化源远流长,下列有关说法错误的是
A.“斜月沉沉藏海雾,碣石潇湘无限路”,诗中的“海雾”可发生丁达尔效应
B.“大邑烧瓷轻且坚,扣如哀玉锦城传”,诗中的“瓷”属于传统无机非金属材料
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,句中的“曾青”为氢氧化铜
D.“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。句中的“法”指蒸馏
【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;氧化还原反应;蒸馏与分馏;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.“海雾”属于胶体,可发生丁达尔效应,A正确;
B.“瓷”的主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,B正确;
C.涉及反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,C错误;
D.“蒸令气上”可知该分离混合物的方法为蒸馏操作,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.胶体具有丁达尔效应。
B.“瓷”的主要成分为硅酸盐。
C.金属活动性:Fe>Cu。
D.蒸馏适用于分离沸点相差较大的液体混合物。
2.(2025·石门模拟)下列化学用语表达正确的是
A.基态离子的价电子排布图为
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式:
C.分子的球棍模型:
D.的电子式:
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.由分析可知,基态的价电子排布图为,A错误;
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式为 ,B正确;
C.图示为臭氧分子的VSEPR模型,C错误;
D.的电子式为,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.基态的价电子排布式为。
B.根据系统命名进行书写结构简式。
C.球棍模型是用球代表原子,棍代表化学键的一种式子。
D.属于离子化合物。
3.(2025·石门模拟)类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否。下列类推结论中正确的是
A.根据反应可以证明氧气的氧化性大于硫的氧化性;由反应也可以证明碳的氧化性大于硅的氧化性
B.分子式为的芳香族化合物的同分异构体有4种,则分子式为的芳香族化合物的同分异构体也是4种
C.可以使滴有酚酞的NaOH溶液颜色变浅,则也可以使滴有酚酞的NaOH溶液颜色变浅
D.乙醇与足量的酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量的酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;同分异构现象和同分异构体;苯酚的性质及用途
【解析】【解答】A.由分析可知,中,还原性:碳>硅,A错误;
B.分子式为的芳香族化合物的同分异构体有5种,、、,B错误;
C.、的水溶液均能与NaOH反应,则均能使酚酞溶液颜色变浅,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与乙二醇反应生成二氧化碳,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
B.同分异构体的分子式相同、结构不同,芳香族化合物中含有苯环。
C.碱性溶液能使酚酞试剂变红。
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性。
4.(2025·石门模拟)实验是学习化学的基础。下列有关化学实验的叙述正确的是
A.用图1装置比较Cu和Fe的活泼性强弱
B.用图2装置制取乙酸乙酯
C.用图3装置制取并收集干燥的氨气
D.缩小图4中容器体积,H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡逆向移动,气体颜色加深
【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;氨的实验室制法;乙酸乙酯的制取;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图1装置为原电池,根据电流表可判断正负极,Fe为负极,Cu为正极,可说明Fe比Cu活泼,A项正确;
B.导气管伸入饱和溶液中太长,会发生倒吸,B项错误;
C.氨气与无水反应,不能用无水干燥氨气,C项错误;
D.涉及反应前后气体分子数不变,缩小容器体积,即加压,平衡不移动,D项错误。
故答案为:A。
【分析】A.在原电池中,电子从负极流出,经过外电路流向正极 ,负极的金属较活泼。
B.注意放倒吸。
C.氨气与无水反应。
D.注意气体颜色加深是因为缩小容器体积,的浓度增大。
5.(2025·石门模拟)马钱苷酸作为秦艽的药用活性成分,应用于痛风定片和骨刺消痛胶囊等药物当中,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.马钱苷酸分子中一定含有平面环状结构
B.马钱苷酸最多消耗的物质的量之比为
C.马钱苷酸能使酸性溶液和溴水褪色且原理相同
D.马钱苷酸能发生消去、酯化、加成等反应
【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;烯烃;酯的性质
【解析】【解答】A.该有机物分子中含有饱和碳原子,不含有平面环状结构,A错误;
B.该有机物分子中含有的羟基和羧基能与Na反应,羧基能与NaOH反应,且反应关系式为1个羟基~1个Na,1个羧基~1个Na~1个NaOH,1个该有机物分子含有5个羟基、1个羧基,所以马钱苷酸消耗6molNa和1molNaOH,其物质的量之比为6:1,B错误;
C.该有机物分子中的碳碳双键与酸性溶液发生氧化还原反应而使其褪色,与溴水发生加成反应而使其褪色,C错误;
D.马钱苷酸含有羟基、羧基、碳碳双键等,能发生消去、酯化、加成等反应,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.饱和碳原子及其直接相连的原子不共面。
B.羟基和羧基能够和Na反应,羧基可以和NaOH反应。
C.碳碳双键与酸性溶液发生氧化还原反应,与溴水发生加成反应。
D.根据所含官能团进行分析。
6.(2025·石门模拟)“”为定影液回收的原理。是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中电子数为
B.含的溶液中阳离子数为
C.中含有数为
D.生成(已折算为标准状况)时,转移电子数为
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个HCl分子中含有18个电子,则36.5gHCl即1molHCl中含有的电子数为18,A项错误;
B.为配合物, ,自身能完全电离出钠离子,则溶液中的阳离子数目远小于4,B项错误;
C.1个硫酸分子中含有2个羟基,则1mol硫酸分子中含有羟基的数目为2,C项正确;
D.生成 即生成了0.1mol SO2,根据题干所给方程式,反应前后,硫元素化合价由+2升为+4、+6,转移的电子数目大于2,D项错误;
故答案为:C。
【分析】A.1个HCl分子中含有18个电子。
B. 注意为配合物。
C.根据硫酸的结构式进行分析。
D.反应前后,硫元素化合价由+2升为+4、+6。
7.(2025·石门模拟)下列化学用语或离子方程式书写错误的是
A.用电子式表示MgCl2的形成过程:
B.用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
C.向含a mol FeBr2的溶液中通入a mol Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
D.向Na2S2O3溶液中加入少量稀硝酸:3S2+2N+2H+=3S↓+3S+2NO↑+H2O
【答案】B
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;电解原理;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.中镁原子失去电子转移至氯原子中,用电子式表示其形成过程: ,A正确;
B.用惰性电极电解溶液的离子方程式为,B错误;
C.由分析可知,Fe2+先被氧化, a mol FeBr2的溶液中通入a mol Cl2,则Fe2+全被氧化,一半Br-后被氧化,其离子方程式为
,C正确;
D.Na2S2O3溶液与少量稀硝酸反应的离子方程式为:3S2+2N+2H+=3S↓+3S+2NO↑+H2O,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.是离子化合物。
B.注意难溶物不能拆成离子形式。
C.还原性:Br-D.稀硝酸具有氧化性。
8.(2025·石门模拟)二水四氯合钴酸铵的制备反应为,下列说法正确的是
A.基态原子核外电子的空间运动状态有27种
B.键角:
C.该反应中所涉及的元素位于p区的有4种
D.中含有离子键、配位键、键等
【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;配合物的成键情况
【解析】【解答】A.基态原子的电子排布式为,电子的空间运动状态为15种,A错误;
B.由分析可知,键角:,B正确;
C.由分析可知,反应中位于p区元素有三种,C错误;
D.中Co与Cl原子、H2O形成配位键,H2O存在键,没有离子键,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.根据基态原子核外电子排布式进行分析。
B.一般对于相同周围原子、不同中心原子的结构类似的分子,中心原子电负性越强,键角越大。
C.p区包括第ⅢA~ⅦA族和0族的元素。
D.中Co与Cl原子、H2O形成配位键,H2O存在键。
9.(2025·石门模拟)在含铑(Rh)催化剂作用下的催化选择性加氢反应机理如图所示(图中S代表溶剂),下列说法错误的是
A.步骤Ⅱ产物中π电子与铑形成配位键
B.是中间产物
C.反应过程中,Rh的成键数未发生变化
D.选择性加氢反应属于加成反应
【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;有机物的合成;加成反应
【解析】【解答】A.步骤II产物中,碳碳双键提供π电子,铑提供空轨道,形成配位键,该说法正确;
B.根据图示信息及分析可知, 在反应过程中生成又被消耗,是中间产物,该说法正确;
C.根据图示信息,步骤Ⅰ中Rh的成键数增加了2个,步骤Ⅳ中Rh的成键数减少了2个,该说法错误;
D.选择性加氢反应属于加成反应 ,该说法正确;
故答案为:C。
【分析】A.碳碳双键提供π电子,铑提供空轨道,形成配位键。
B.中间产物在反应中生成又被消耗。
C.步骤Ⅰ中Rh的成键数增加了2个,步骤Ⅳ中Rh的成键数减少了2个。
D.加氢属于加成反应。
10.(2025·石门模拟)单液流电池属于沉积型电池,它不带要隔膜或离子交换膜,从而大幅降低了电池成本和电池设计的复杂性,一种单液流电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.放电时,储液罐中溶液的不断增大
B.充电时,电极与电源的正极相连
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,若电极增重,电解质溶液增加离子数为
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,放电时,总反应为,说明储液罐中溶液的不断增大 ,故A正确;
B.由分析可知,充电时,作阳极,则与电源的正极相连,故B正确;
C.由分析可知,放电时,正极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,充电时,总反应为电极增重时,电解质溶液增加离子数为,故D错误;
故答案为:D。
【分析】放电时,该装置为原电池,PbO2作正极,其电极反应式为 ,Cu作负极,其电极反应式为Cu-2e-=Cu2+;充电时,该装置为电解池,PbO2作阳极,其电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-,Cu作阴极,其电极反应式为Cu2+-2e-=Cu。
11.(2025·石门模拟)下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论正确的是
选项 操作 现象 结论
A 常温下,向盛有硅酸钠溶液的试管中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸 试管中溶液的红色褪去,试管里出现凝胶 非金属性:Cl>Si
B 常温下,向[Ag(NH3)2]OH溶液中加入稀盐酸 有白色沉淀产生 Cl-与Ag+结合的能力强于NH3分子与Ag+的配位能力
C 向CaCO3固体中加入稀硫酸 固体不溶解 CaCO3不能溶于酸中
D 常温下,向含碘食盐中加入KI-淀粉溶液和醋酸溶液 溶液由无色变为蓝色 反应中生成的碘单质既是氧化产物,又是还原产物
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;氧化还原反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据强酸制备弱酸,可推出酸性:盐酸>硅酸,但盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,无法判断非金属性的强弱,故A错误;
B.根据实验现象可知,涉及离子方程式:[Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-=AgCl↓+2+H2O,结合分析可知,氯化银沉淀的产生会促使配离子进一步离解,不能说明Cl-与Ag+结合的能力强于NH3分子与Ag+的配位能力,故B错误;
C.碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物,覆盖在碳酸钙表面阻止了其与酸接触, 无法说明CaCO3不能溶于酸中,故C错误;
D.根据实验操作和现象,酸性条件下,KI与KIO3发生归中反应生成I2,反应前后,碘元素化合价由-1、+5变为0,说明碘单质既是氧化产物,又是还原产物,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.判断元素非金属性可通过比较其最高价氧化物的水化物的酸性。
B.滴加盐酸过程中,产生沉淀需具备Q>Ksp(AgCl)的条件。
C.碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物。
D.碘单质遇淀粉变蓝。
12.(2025·石门模拟)实验室用等原料制取少量的实验流程如下。下列说法正确的是
A.“熔融”时,应先将和混合加热一段时间后再加入KOH
B.通入“歧化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤
D.制得的粗品可能会含有,可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有
【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.熔融”时,和混合加热一段时间产生的氧气与、KOH在溶液中更易发生氧化还原反应生成K2MnO4,A错误;
B.由分析可知,通入“歧化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2, B错误;
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤,C正确;
D.由分析可知,高锰酸钾与盐酸反应生成氯气,所以不能向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.熔融”时,和混合加热一段时间产生的氧气与、KOH在溶液中更容易反应。
B.“歧化”时,涉及反应为:2CO2+3K2MnO4=2KMnO4++2K2CO3。
C.减压过滤可加快分离速率。
D.注意高锰酸钾与盐酸反应生成氯气。
13.(2025·石门模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X的价层电子数为5,X和Y的最简单气态氢化物的质子总数相等,Z的核外没有未成对电子,W与Y属于同一主族。下列说法错误的是
A.离子键的百分数:ZY>ZW
B.含W、R元素的化合物常用作生产农药
C.碱性溶液中:、、能大量共存
D.共价化合物RXY的电子式为:
【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;离子共存
【解析】【解答】A.电负性差值越大,离子键的百分数越大,电负性:O>S,则离子键百分数:MgO>MgS,故A正确;
B.含S、Cl元素的化合物常用作生产农药,故B正确;
C.碱性溶液中ClO-同样具有强氧化性,将SO氧化为SO不能大量共存,故C错误;
D.共价化合物RXY为ClNO,其电子式为:,D正确;
故答案为:C。
【分析】 X、Y、Z、W、R为短周期主族元素,且原子序数依次增大, X的价层电子数为5,可推出X为氮元素; X和Y的最简单气态氢化物的质子总数相等,可推出Y为氧元素; W与Y属于同一主族,可推出W为硫元素,则R为氯元素; Z的核外没有未成对电子,可推出Z为镁元素。
14.(2025·石门模拟)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,当纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误;
B.Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会与形成Y配离子,则减小,与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;
C.由分析可知,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误;
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.液中。
B.Q点时,。
C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数。
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大。
15.(2025·石门模拟)莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)B中手性碳原子数为   ;化合物D中含氧官能团的名称为   。
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为   。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:   。
Ⅰ.核磁共振氢谱有4个峰;
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应;
Ⅲ.能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)已知E+X→F为加成反应,化合物X的结构简式为   。
(5)已知:。化合物是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体,请设计合理方案以和为原料合成该化合物   (用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。合成路线流程图示例如下:
【答案】(1)3;酯基、羟基
(2)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(3)或
(4)CH3N=C=O
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质
【解析】【解答】(1)根据B物质的结构简式可知,分子中含有3个手性碳原子,即中*标示的碳原子,根据D的结构简式可知,化合物D中含氧官能团的名称为酯基、羟基,故答案为3; 酯基、羟基;
(2)C中含有醛基,能和新制的氢氧化铜悬浊液反应,则C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(3)E的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,这说明分子中含有酯基和醛基。能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基。又因为核磁共振氢谱有4个峰,所以应该是甲酸形成的酯,则可能的结构简式有或,故答案为或;
(4)根据E、F的结构简式并根据原子守恒可知,该反应是加成反应,所以X的结构简式应该是CH3N=C=O,故答案为CH3N=C=O;
(5)可发生催化氧化生成,然后发生消去反应生成,然后发生取代反应生成,进而与作用可生成目标物,反应流程为,故答案为。
【分析】(1)手性碳原子连接4个不同原子或原子团;熟悉常见官能团。
(2)C中醛基能和新制的氢氧化铜悬浊液反应。
(3)同分异构体的分子式相同、结构不同;核磁共振氢谱有4个峰,说明含有4种氢原子; 能发生银镜反应和水解反应,说明含有酯基和醛基; 与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基。
(4)根据E、F的结构简式,结合原子守恒进行分析。
(5)可发生催化氧化生成,然后发生消去反应生成,然后发生取代反应生成,进而与作用可生成目标物。
(1)根据B物质的结构简式可知,分子中含有3个手性碳原子,即中*标示的碳原子,根据D的结构简式可知,化合物D中含氧官能团的名称为酯基、羟基,故答案为3; 酯基、羟基;
(2)C中含有醛基,能和新制的氢氧化铜悬浊液反应,则C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(3)E的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,这说明分子中含有酯基和醛基。能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基。又因为核磁共振氢谱有4个峰,所以应该是甲酸形成的酯,则可能的结构简式有或,故答案为或;
(4)根据E、F的结构简式并根据原子守恒可知,该反应是加成反应,所以X的结构简式应该是CH3N=C=O,故答案为CH3N=C=O;
(5)可发生催化氧化生成,然后发生消去反应生成,然后发生取代反应生成,进而与作用可生成目标物,反应流程为,故答案为。
16.(2025·石门模拟)稀土元素被誉为“现代工业的维生素”,由普通级氯化镧(LaCl3)料液制备高纯氧化镧(La2O3)的新工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:①EDTA的结构简式为。
②淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀。
(1)EDTA中,VSEPR模型与N相同的原子还有   (填元素符号);基态碳原子中自旋方向相反的价电子数之比为   。
(2)“淋洗、脱附”时,经氨水处理过的淋洗液再经EDTA淋洗,发生如下反应:(G—SO3)3La2+3N+2EDTA=3G—SO3N+2[La(EDTA)]3+,淋洗液的浓度和pH对脱附分离效率的影响如图1、图2所示。则在恒定流速和温度条件下,淋洗时最适宜的条件为   。淋洗液的pH>11.0时,分离效率迅速下降,原因是   。
(3)“吸附”过程中,氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,在树脂吸附柱上发生反应的离子方程式为   。某温度时,吸附后的溶液中c(H+)随时间变化关系如图3所示,t1~t2时间段的平均反应速率v(La3+)=   。
(4)“沉镧”时,用草酸溶液将[La(EDTA)]3+中的La3+以形式沉淀出来。某温度时,沉淀物饱和溶液的浓度为1.0×10-6 mol·L-1,该温度下沉淀物的Ksp=   。
(5)“焙烧”时反应的化学方程式:   。
(6)镧镍合金LaNix可作储氢材料,能快速可逆地存储和释放H2,其储氢原理为镧镍合金吸附H2,H2解离为原子,H储存在其中形成LaNixH6,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm。
①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),则C的分数坐标为   。
②设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为    g·cm-3(列出计算表达式)。
【答案】(1)C、O;3∶1(或1∶3)
(2)淋洗液的浓度为30 mol·L-1左右和pH为10左右;淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降
(3);mol·L-1·s-1
(4)1.08×10-28
(5)
(6)(1,0.5,1);
【知识点】晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由EDTA的结构简式可知,N原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,VSEPR模型为四面体形,另外O和C原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,与N原子的VSEPR模型相同,基态碳原子电子轨道表示式为,自旋方向相反的价电子数之比为1:3或3:1。
(2)由图,淋洗时最适宜的条件为淋洗液的浓度为30 mol·L-1左右和pH为10左右,此时分离效率最好;已知,淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,则淋洗液的pH>11.0时,分离效率迅速下降,原因是:淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降;
(3)氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,结合质量守恒,同时生成,在树脂吸附柱上发生反应的离子方程式:;由图,结合方程式,t1~t2时间段的平均反应速率;
(4)某温度时,沉淀物饱和溶液的浓度为1.0×10-6 mol·L-1,,该温度下沉淀物的;
(5)空气中氧气具有氧化性,“焙烧”时反应为和氧气发生氧化还原反应生成二氧化碳和,的化学方程式:;
(6)①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),由结构,C在xyz轴上坐标投影分别为1、0.5、1,分数坐标为(1,0.5,1)。
②据“均摊法”,晶胞中含个H2、个La、个Ni,则晶体密度为。
【分析】(1)根据中心原子的价层电子对数进行分析。
(2) 淋洗时最适宜的条件是分离效率最好时;淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降。
(3)氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,结合质量守恒进行分析。
(4)涉及反应为。
(5)“焙烧”时反应为和氧气发生氧化还原反应生成二氧化碳和。
(6)①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),由结构,C在xyz轴上坐标投影分别为1、0.5、1,分数坐标为(1,0.5,1)。
②根据均摊法进行分析。
(1)由EDTA的结构简式可知,N原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,VSEPR模型为四面体形,另外O和C原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,与N原子的VSEPR模型相同,基态碳原子电子轨道表示式为,自旋方向相反的价电子数之比为1:3或3:1。
(2)由图,淋洗时最适宜的条件为淋洗液的浓度为30 mol·L-1左右和pH为10左右,此时分离效率最好;已知,淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,则淋洗液的pH>11.0时,分离效率迅速下降,原因是:淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降;
(3)氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,结合质量守恒,同时生成,在树脂吸附柱上发生反应的离子方程式:;由图,结合方程式,t1~t2时间段的平均反应速率;
(4)某温度时,沉淀物饱和溶液的浓度为1.0×10-6 mol·L-1,,该温度下沉淀物的;
(5)空气中氧气具有氧化性,“焙烧”时反应为和氧气发生氧化还原反应生成二氧化碳和,的化学方程式:;
(6)①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),由结构,C在xyz轴上坐标投影分别为1、0.5、1,分数坐标为(1,0.5,1)。
②据“均摊法”,晶胞中含个H2、个La、个Ni,则晶体密度为。
17.(2025·石门模拟)离子液体在液液萃取、电化学、有机合成等方面有广泛应用。一种离子液体[Bmim]PF6(相对分子质量为284)的制备方法如下:
实验步骤:
①在如图所示的三颈烧瓶中加入20.50 g N 甲基咪唑,在N2保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷,保持70 ℃回流30小时,得到液态[Bmim]Br粗品。
②用乙酸乙酯洗涤粗品3次,减压蒸馏,得到纯品[Bmim]Br。
③将[Bmim]Br溶于水,加入烧瓶中,缓慢滴加含等物质的量KPF6的溶液,
室温下搅拌10小时,静置后分液。
④所得产物减压蒸馏,用水洗涤,干燥,得到68.16 g产品。
(1)仪器a的名称为   。
(2)N 甲基咪唑与正溴丁烷或水混合均可得到澄清溶液,N 甲基咪唑与水互溶的原因是   。 步骤①中观察到液体由澄清变浑浊再变澄清,变浑浊的原因是   。
(3)步骤②减压蒸馏除去的物质主要为   。
(4)步骤④检验产物已洗涤干净的方法是   。
(5)[Bmim]PF6可代替CCl4作萃取剂,其优点之一是比CCl4难挥发。[Bmim]PF6比CCl4沸点高的原因是   。
(6)以[Bmim]I与I2的混合液作为离子导体的一种染料(Dye)敏化太阳能电池,工作原理如图所示,光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+。已知I-+I2=,该太阳能电池中染料再生的离子方程式为   。
【答案】(1)球形干燥管
(2)N 甲基咪唑与水分子间能形成氢键;生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液
(3)乙酸乙酯
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体
(6)3I-+2Dye+=2Dye+
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据装置图,仪器a的名称为球形干燥管;
(2)N 甲基咪唑与水间可以形成氢键,所以N 甲基咪唑与水互溶。 步骤①中生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液,所以观察到液体变浑浊。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯;
(4)步骤③中[Bmim]Br和KPF6反应生成[Bmim]PF6和HBr,步骤④用水洗涤是除去过量的KPF6、HBr,检验产物已洗涤干净只需要检验洗涤液中的Br-即可,方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净;
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,所以[Bmim]PF6比CCl4沸点高。
(6)光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+,导电玻璃上发生电极反应: +2e-=3I-,结合两个电极方程式可知,电池工作时总方程式为:2Dye+= 2Dye++3I-;则该太阳能电池中染料再生的离子方程式为2Dye++3I-=2Dye+。
【分析】(1)根据仪器特征进行分析。
(2)N 甲基咪唑与水间可以形成氢键,结合相似相溶进行分析;液体变浑浊说明液体之间不互溶。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯。
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净。
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,离子晶体沸点较高。
(6)根据光照射时的电极反应和导电玻璃上的电极反应进行分析。
(1)根据装置图,仪器a的名称为球形干燥管;
(2)N 甲基咪唑与水间可以形成氢键,所以N 甲基咪唑与水互溶。 步骤①中生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液,所以观察到液体变浑浊。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯;
(4)步骤③中[Bmim]Br和KPF6反应生成[Bmim]PF6和HBr,步骤④用水洗涤是除去过量的KPF6、HBr,检验产物已洗涤干净只需要检验洗涤液中的Br-即可,方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净;
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,所以[Bmim]PF6比CCl4沸点高。
(6)光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+,导电玻璃上发生电极反应: +2e-=3I-,结合两个电极方程式可知,电池工作时总方程式为:2Dye+= 2Dye++3I-;则该太阳能电池中染料再生的离子方程式为2Dye++3I-=2Dye+。
18.(2025·石门模拟)丙烯腈()是合成橡胶及合成树脂等工业中的重要原料,以
为原料合成丙烯腈的反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
科学家通过计算得出反应Ⅱ的历程包含p、q两步,其中p步反应的化学方程式为:
已知:部分化学键键能如下表所示:
化学键
键能(kJ·mol-1) 413 463 389 348 305 615 351 745 891
(1)q步反应的热化学方程式为   。
(2)在盛有催化剂、压强为的恒压密闭容器中按体积比充入和NH3发生反应,通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如下图所示。
①   0(填“>”“<”)。
②含碳物质检测过程中,未检测出,反应活化能相对大小应为p   q(填“>”或“<”)。
③M点时,体系中的体积分数   (保留三位有效数字)。
④N点时,反应Ⅱ的压强平衡常数   (保留三位有效数字);范围内,物质的量分数表示的平衡常数的相对大小:反应Ⅰ   反应Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
⑤上述条件下丙烯腈的平衡产率不高,实际生产中会向反应器中再充入一定量(不参与反应),请解释该操作的目的并说明理由   。
【答案】(1)
(2)>;<;;2.14;>;提高丙烯腈的平衡转化率,因为恒压充入,反应Ⅱ分压减小,平衡正向移动
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)由反应Ⅱ的历程包含p、q两步,则q步反应=反应Ⅱ-p步,故该反应的化学方程式为,根据反应热=反应物键能总和-生成物键能总和,在分子结构中含有8个键、1个键、2个键、2个键、1个键,在分子结构中含有3个键,在分子结构中含有3个键、1个键、1个键、1个键、1个键、2个键,在分子结构中含有5个键、1个键、1个键、1个键,故=;
故答案为:;
(2)从图中可看出,在200℃之前,平衡体系中的含碳物质的物质的量分数很小,且几乎不变,即反应Ⅱ反应程度变化不大,平衡体系中的含碳物质的物质的量分数随温度升高而增大,的含碳物质的物质的量分数随温度升高而减小,则说明反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅰ为吸热反应,;
反应Ⅱ的历程包含p、q两步,含碳物质检测过程中,未检测出,说明生成该物质的速率慢,消耗该物质的速率快,即其中q步为决速步骤,该步骤活化能较大,p步活化能设初始投入物质的量为2mol,物质的量为15mol,M点平衡体系中的含碳物质的物质的量分数为80%,几乎为0,则反应Ⅰ生成的物质的量为2mol,根据三段式分析,,则,解得,平衡体系中的体积分数=;
N点平衡体系中与的含碳物质的物质的量分数均为50%,几乎为0,利用三段式分析,,则则,解得,平衡体系中与的物质的量均为1mol,的物质的量为14mol,的物质的量为3mol,的物质的量为1mol,气体总物质的量为20mol,反应Ⅱ的压强平衡常数;
反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为吸热反应(温度升高,的含碳物质的物质的量分数增大,反应Ⅱ平衡正移),在200℃之前,平衡体系中的含碳物质的物质的量分数很小,即反应Ⅱ反应程度小,平衡常数小,含碳物质的物质的量分数较大,反应Ⅰ反应程度大,平衡常数大于反应Ⅱ平衡常数,且随温度升高到一定温度,几乎为0,则平衡常数,反应Ⅱ随温度升高,平衡常数增大,但仍小于反应Ⅰ平衡常数,故反应Ⅰ平衡常数>反应Ⅱ平衡常数;
再充入一定量,总压不变情况下,各物质的分压减小,相当于减小压强,则反应Ⅱ平衡正向移动,提高丙烯腈的平衡转化率;
故答案为:>;<;12.4%;2.14;>;提高丙烯腈的平衡转化率,因为恒压充入N2,反应Ⅱ分压减小,平衡正向移动。
【分析】(1)由反应Ⅱ的历程包含p、q两步,则q步反应=反应Ⅱ-p步,注意单位统一。
(2)①升温利于平衡向吸热反应方向移动,降温利于平衡向放热反应方向移动。
②慢反应的活化能较大。
③④根据化学平衡三段式进行分析。
⑤再充入一定量N2,总压不变情况下,各物质的分压减小,相当于减小压强。
1 / 1湖南省常德市石门一中2025届高三下学期模拟检测化学试卷(适用湖南地区)
1.(2025·石门模拟)中华文化源远流长,下列有关说法错误的是
A.“斜月沉沉藏海雾,碣石潇湘无限路”,诗中的“海雾”可发生丁达尔效应
B.“大邑烧瓷轻且坚,扣如哀玉锦城传”,诗中的“瓷”属于传统无机非金属材料
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,句中的“曾青”为氢氧化铜
D.“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。句中的“法”指蒸馏
2.(2025·石门模拟)下列化学用语表达正确的是
A.基态离子的价电子排布图为
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式:
C.分子的球棍模型:
D.的电子式:
3.(2025·石门模拟)类推的思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否。下列类推结论中正确的是
A.根据反应可以证明氧气的氧化性大于硫的氧化性;由反应也可以证明碳的氧化性大于硅的氧化性
B.分子式为的芳香族化合物的同分异构体有4种,则分子式为的芳香族化合物的同分异构体也是4种
C.可以使滴有酚酞的NaOH溶液颜色变浅,则也可以使滴有酚酞的NaOH溶液颜色变浅
D.乙醇与足量的酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量的酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
4.(2025·石门模拟)实验是学习化学的基础。下列有关化学实验的叙述正确的是
A.用图1装置比较Cu和Fe的活泼性强弱
B.用图2装置制取乙酸乙酯
C.用图3装置制取并收集干燥的氨气
D.缩小图4中容器体积,H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡逆向移动,气体颜色加深
5.(2025·石门模拟)马钱苷酸作为秦艽的药用活性成分,应用于痛风定片和骨刺消痛胶囊等药物当中,结构简式如图所示。下列说法正确的是
A.马钱苷酸分子中一定含有平面环状结构
B.马钱苷酸最多消耗的物质的量之比为
C.马钱苷酸能使酸性溶液和溴水褪色且原理相同
D.马钱苷酸能发生消去、酯化、加成等反应
6.(2025·石门模拟)“”为定影液回收的原理。是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中电子数为
B.含的溶液中阳离子数为
C.中含有数为
D.生成(已折算为标准状况)时,转移电子数为
7.(2025·石门模拟)下列化学用语或离子方程式书写错误的是
A.用电子式表示MgCl2的形成过程:
B.用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
C.向含a mol FeBr2的溶液中通入a mol Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
D.向Na2S2O3溶液中加入少量稀硝酸:3S2+2N+2H+=3S↓+3S+2NO↑+H2O
8.(2025·石门模拟)二水四氯合钴酸铵的制备反应为,下列说法正确的是
A.基态原子核外电子的空间运动状态有27种
B.键角:
C.该反应中所涉及的元素位于p区的有4种
D.中含有离子键、配位键、键等
9.(2025·石门模拟)在含铑(Rh)催化剂作用下的催化选择性加氢反应机理如图所示(图中S代表溶剂),下列说法错误的是
A.步骤Ⅱ产物中π电子与铑形成配位键
B.是中间产物
C.反应过程中,Rh的成键数未发生变化
D.选择性加氢反应属于加成反应
10.(2025·石门模拟)单液流电池属于沉积型电池,它不带要隔膜或离子交换膜,从而大幅降低了电池成本和电池设计的复杂性,一种单液流电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.放电时,储液罐中溶液的不断增大
B.充电时,电极与电源的正极相连
C.放电时,正极反应式为
D.充电时,若电极增重,电解质溶液增加离子数为
11.(2025·石门模拟)下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论正确的是
选项 操作 现象 结论
A 常温下,向盛有硅酸钠溶液的试管中滴加1滴酚酞,然后逐滴加入稀盐酸 试管中溶液的红色褪去,试管里出现凝胶 非金属性:Cl>Si
B 常温下,向[Ag(NH3)2]OH溶液中加入稀盐酸 有白色沉淀产生 Cl-与Ag+结合的能力强于NH3分子与Ag+的配位能力
C 向CaCO3固体中加入稀硫酸 固体不溶解 CaCO3不能溶于酸中
D 常温下,向含碘食盐中加入KI-淀粉溶液和醋酸溶液 溶液由无色变为蓝色 反应中生成的碘单质既是氧化产物,又是还原产物
A.A B.B C.C D.D
12.(2025·石门模拟)实验室用等原料制取少量的实验流程如下。下列说法正确的是
A.“熔融”时,应先将和混合加热一段时间后再加入KOH
B.通入“歧化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤
D.制得的粗品可能会含有,可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有
13.(2025·石门模拟)短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,X的价层电子数为5,X和Y的最简单气态氢化物的质子总数相等,Z的核外没有未成对电子,W与Y属于同一主族。下列说法错误的是
A.离子键的百分数:ZY>ZW
B.含W、R元素的化合物常用作生产农药
C.碱性溶液中:、、能大量共存
D.共价化合物RXY的电子式为:
14.(2025·石门模拟)在水溶液中,可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与形成配离子达平衡时,与的关系如图。
下列说法正确的是
A.的X、Y转化为配离子时,两溶液中的平衡浓度:
B.向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐,达平衡时
C.由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:
D.若相关离子的浓度关系如P点所示,Y配离子的解离速率小于生成速率
15.(2025·石门模拟)莫沙朵林是一种镇痛药,它的合成路线如下:
(1)B中手性碳原子数为   ;化合物D中含氧官能团的名称为   。
(2)C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为   。
(3)写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式:   。
Ⅰ.核磁共振氢谱有4个峰;
Ⅱ.能发生银镜反应和水解反应;
Ⅲ.能与FeCl3溶液发生显色反应。
(4)已知E+X→F为加成反应,化合物X的结构简式为   。
(5)已知:。化合物是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体,请设计合理方案以和为原料合成该化合物   (用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。合成路线流程图示例如下:
16.(2025·石门模拟)稀土元素被誉为“现代工业的维生素”,由普通级氯化镧(LaCl3)料液制备高纯氧化镧(La2O3)的新工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:①EDTA的结构简式为。
②淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀。
(1)EDTA中,VSEPR模型与N相同的原子还有   (填元素符号);基态碳原子中自旋方向相反的价电子数之比为   。
(2)“淋洗、脱附”时,经氨水处理过的淋洗液再经EDTA淋洗,发生如下反应:(G—SO3)3La2+3N+2EDTA=3G—SO3N+2[La(EDTA)]3+,淋洗液的浓度和pH对脱附分离效率的影响如图1、图2所示。则在恒定流速和温度条件下,淋洗时最适宜的条件为   。淋洗液的pH>11.0时,分离效率迅速下降,原因是   。
(3)“吸附”过程中,氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,在树脂吸附柱上发生反应的离子方程式为   。某温度时,吸附后的溶液中c(H+)随时间变化关系如图3所示,t1~t2时间段的平均反应速率v(La3+)=   。
(4)“沉镧”时,用草酸溶液将[La(EDTA)]3+中的La3+以形式沉淀出来。某温度时,沉淀物饱和溶液的浓度为1.0×10-6 mol·L-1,该温度下沉淀物的Ksp=   。
(5)“焙烧”时反应的化学方程式:   。
(6)镧镍合金LaNix可作储氢材料,能快速可逆地存储和释放H2,其储氢原理为镧镍合金吸附H2,H2解离为原子,H储存在其中形成LaNixH6,晶胞结构如图所示,晶胞参数为a nm。
①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),则C的分数坐标为   。
②设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为    g·cm-3(列出计算表达式)。
17.(2025·石门模拟)离子液体在液液萃取、电化学、有机合成等方面有广泛应用。一种离子液体[Bmim]PF6(相对分子质量为284)的制备方法如下:
实验步骤:
①在如图所示的三颈烧瓶中加入20.50 g N 甲基咪唑,在N2保护下缓慢滴加等物质的量的正溴丁烷,保持70 ℃回流30小时,得到液态[Bmim]Br粗品。
②用乙酸乙酯洗涤粗品3次,减压蒸馏,得到纯品[Bmim]Br。
③将[Bmim]Br溶于水,加入烧瓶中,缓慢滴加含等物质的量KPF6的溶液,
室温下搅拌10小时,静置后分液。
④所得产物减压蒸馏,用水洗涤,干燥,得到68.16 g产品。
(1)仪器a的名称为   。
(2)N 甲基咪唑与正溴丁烷或水混合均可得到澄清溶液,N 甲基咪唑与水互溶的原因是   。 步骤①中观察到液体由澄清变浑浊再变澄清,变浑浊的原因是   。
(3)步骤②减压蒸馏除去的物质主要为   。
(4)步骤④检验产物已洗涤干净的方法是   。
(5)[Bmim]PF6可代替CCl4作萃取剂,其优点之一是比CCl4难挥发。[Bmim]PF6比CCl4沸点高的原因是   。
(6)以[Bmim]I与I2的混合液作为离子导体的一种染料(Dye)敏化太阳能电池,工作原理如图所示,光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+。已知I-+I2=,该太阳能电池中染料再生的离子方程式为   。
18.(2025·石门模拟)丙烯腈()是合成橡胶及合成树脂等工业中的重要原料,以
为原料合成丙烯腈的反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
科学家通过计算得出反应Ⅱ的历程包含p、q两步,其中p步反应的化学方程式为:
已知:部分化学键键能如下表所示:
化学键
键能(kJ·mol-1) 413 463 389 348 305 615 351 745 891
(1)q步反应的热化学方程式为   。
(2)在盛有催化剂、压强为的恒压密闭容器中按体积比充入和NH3发生反应,通过实验测得平衡体系中含碳物质(乙醇除外)的物质的量分数随温度的变化如下图所示。
①   0(填“>”“<”)。
②含碳物质检测过程中,未检测出,反应活化能相对大小应为p   q(填“>”或“<”)。
③M点时,体系中的体积分数   (保留三位有效数字)。
④N点时,反应Ⅱ的压强平衡常数   (保留三位有效数字);范围内,物质的量分数表示的平衡常数的相对大小:反应Ⅰ   反应Ⅱ(填“>”“<”或“=”)。
⑤上述条件下丙烯腈的平衡产率不高,实际生产中会向反应器中再充入一定量(不参与反应),请解释该操作的目的并说明理由   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】化学科学的主要研究对象;氧化还原反应;蒸馏与分馏;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A.“海雾”属于胶体,可发生丁达尔效应,A正确;
B.“瓷”的主要成分为硅酸盐,属于传统无机非金属材料,B正确;
C.涉及反应为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,C错误;
D.“蒸令气上”可知该分离混合物的方法为蒸馏操作,D正确;
故答案为:C。
【分析】A.胶体具有丁达尔效应。
B.“瓷”的主要成分为硅酸盐。
C.金属活动性:Fe>Cu。
D.蒸馏适用于分离沸点相差较大的液体混合物。
2.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.由分析可知,基态的价电子排布图为,A错误;
B.N,N-二甲基苯甲酰胺的结构简式为 ,B正确;
C.图示为臭氧分子的VSEPR模型,C错误;
D.的电子式为,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.基态的价电子排布式为。
B.根据系统命名进行书写结构简式。
C.球棍模型是用球代表原子,棍代表化学键的一种式子。
D.属于离子化合物。
3.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;同分异构现象和同分异构体;苯酚的性质及用途
【解析】【解答】A.由分析可知,中,还原性:碳>硅,A错误;
B.分子式为的芳香族化合物的同分异构体有5种,、、,B错误;
C.、的水溶液均能与NaOH反应,则均能使酚酞溶液颜色变浅,C正确;
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与乙二醇反应生成二氧化碳,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
B.同分异构体的分子式相同、结构不同,芳香族化合物中含有苯环。
C.碱性溶液能使酚酞试剂变红。
D.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性。
4.【答案】A
【知识点】化学平衡的影响因素;氨的实验室制法;乙酸乙酯的制取;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.图1装置为原电池,根据电流表可判断正负极,Fe为负极,Cu为正极,可说明Fe比Cu活泼,A项正确;
B.导气管伸入饱和溶液中太长,会发生倒吸,B项错误;
C.氨气与无水反应,不能用无水干燥氨气,C项错误;
D.涉及反应前后气体分子数不变,缩小容器体积,即加压,平衡不移动,D项错误。
故答案为:A。
【分析】A.在原电池中,电子从负极流出,经过外电路流向正极 ,负极的金属较活泼。
B.注意放倒吸。
C.氨气与无水反应。
D.注意气体颜色加深是因为缩小容器体积,的浓度增大。
5.【答案】D
【知识点】有机物中的官能团;有机物的结构和性质;烯烃;酯的性质
【解析】【解答】A.该有机物分子中含有饱和碳原子,不含有平面环状结构,A错误;
B.该有机物分子中含有的羟基和羧基能与Na反应,羧基能与NaOH反应,且反应关系式为1个羟基~1个Na,1个羧基~1个Na~1个NaOH,1个该有机物分子含有5个羟基、1个羧基,所以马钱苷酸消耗6molNa和1molNaOH,其物质的量之比为6:1,B错误;
C.该有机物分子中的碳碳双键与酸性溶液发生氧化还原反应而使其褪色,与溴水发生加成反应而使其褪色,C错误;
D.马钱苷酸含有羟基、羧基、碳碳双键等,能发生消去、酯化、加成等反应,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.饱和碳原子及其直接相连的原子不共面。
B.羟基和羧基能够和Na反应,羧基可以和NaOH反应。
C.碳碳双键与酸性溶液发生氧化还原反应,与溴水发生加成反应。
D.根据所含官能团进行分析。
6.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.1个HCl分子中含有18个电子,则36.5gHCl即1molHCl中含有的电子数为18,A项错误;
B.为配合物, ,自身能完全电离出钠离子,则溶液中的阳离子数目远小于4,B项错误;
C.1个硫酸分子中含有2个羟基,则1mol硫酸分子中含有羟基的数目为2,C项正确;
D.生成 即生成了0.1mol SO2,根据题干所给方程式,反应前后,硫元素化合价由+2升为+4、+6,转移的电子数目大于2,D项错误;
故答案为:C。
【分析】A.1个HCl分子中含有18个电子。
B. 注意为配合物。
C.根据硫酸的结构式进行分析。
D.反应前后,硫元素化合价由+2升为+4、+6。
7.【答案】B
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;电解原理;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.中镁原子失去电子转移至氯原子中,用电子式表示其形成过程: ,A正确;
B.用惰性电极电解溶液的离子方程式为,B错误;
C.由分析可知,Fe2+先被氧化, a mol FeBr2的溶液中通入a mol Cl2,则Fe2+全被氧化,一半Br-后被氧化,其离子方程式为
,C正确;
D.Na2S2O3溶液与少量稀硝酸反应的离子方程式为:3S2+2N+2H+=3S↓+3S+2NO↑+H2O,D正确;
故答案为:B。
【分析】A.是离子化合物。
B.注意难溶物不能拆成离子形式。
C.还原性:Br-D.稀硝酸具有氧化性。
8.【答案】B
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型;键能、键长、键角及其应用;配合物的成键情况
【解析】【解答】A.基态原子的电子排布式为,电子的空间运动状态为15种,A错误;
B.由分析可知,键角:,B正确;
C.由分析可知,反应中位于p区元素有三种,C错误;
D.中Co与Cl原子、H2O形成配位键,H2O存在键,没有离子键,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.根据基态原子核外电子排布式进行分析。
B.一般对于相同周围原子、不同中心原子的结构类似的分子,中心原子电负性越强,键角越大。
C.p区包括第ⅢA~ⅦA族和0族的元素。
D.中Co与Cl原子、H2O形成配位键,H2O存在键。
9.【答案】C
【知识点】配合物的成键情况;有机物的合成;加成反应
【解析】【解答】A.步骤II产物中,碳碳双键提供π电子,铑提供空轨道,形成配位键,该说法正确;
B.根据图示信息及分析可知, 在反应过程中生成又被消耗,是中间产物,该说法正确;
C.根据图示信息,步骤Ⅰ中Rh的成键数增加了2个,步骤Ⅳ中Rh的成键数减少了2个,该说法错误;
D.选择性加氢反应属于加成反应 ,该说法正确;
故答案为:C。
【分析】A.碳碳双键提供π电子,铑提供空轨道,形成配位键。
B.中间产物在反应中生成又被消耗。
C.步骤Ⅰ中Rh的成键数增加了2个,步骤Ⅳ中Rh的成键数减少了2个。
D.加氢属于加成反应。
10.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,放电时,总反应为,说明储液罐中溶液的不断增大 ,故A正确;
B.由分析可知,充电时,作阳极,则与电源的正极相连,故B正确;
C.由分析可知,放电时,正极反应式为,故C正确;
D.由分析可知,充电时,总反应为电极增重时,电解质溶液增加离子数为,故D错误;
故答案为:D。
【分析】放电时,该装置为原电池,PbO2作正极,其电极反应式为 ,Cu作负极,其电极反应式为Cu-2e-=Cu2+;充电时,该装置为电解池,PbO2作阳极,其电极反应式为PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-,Cu作阴极,其电极反应式为Cu2+-2e-=Cu。
11.【答案】D
【知识点】配合物的成键情况;氧化还原反应;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.根据强酸制备弱酸,可推出酸性:盐酸>硅酸,但盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,无法判断非金属性的强弱,故A错误;
B.根据实验现象可知,涉及离子方程式:[Ag(NH3)2]++OH-+3H++Cl-=AgCl↓+2+H2O,结合分析可知,氯化银沉淀的产生会促使配离子进一步离解,不能说明Cl-与Ag+结合的能力强于NH3分子与Ag+的配位能力,故B错误;
C.碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物,覆盖在碳酸钙表面阻止了其与酸接触, 无法说明CaCO3不能溶于酸中,故C错误;
D.根据实验操作和现象,酸性条件下,KI与KIO3发生归中反应生成I2,反应前后,碘元素化合价由-1、+5变为0,说明碘单质既是氧化产物,又是还原产物,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A.判断元素非金属性可通过比较其最高价氧化物的水化物的酸性。
B.滴加盐酸过程中,产生沉淀需具备Q>Ksp(AgCl)的条件。
C.碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙是微溶物。
D.碘单质遇淀粉变蓝。
12.【答案】C
【知识点】氯气的实验室制法;制备实验方案的设计
【解析】【解答】A.熔融”时,和混合加热一段时间产生的氧气与、KOH在溶液中更易发生氧化还原反应生成K2MnO4,A错误;
B.由分析可知,通入“歧化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2, B错误;
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤,C正确;
D.由分析可知,高锰酸钾与盐酸反应生成氯气,所以不能向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有,D错误;
故答案为:C。
【分析】A.熔融”时,和混合加热一段时间产生的氧气与、KOH在溶液中更容易反应。
B.“歧化”时,涉及反应为:2CO2+3K2MnO4=2KMnO4++2K2CO3。
C.减压过滤可加快分离速率。
D.注意高锰酸钾与盐酸反应生成氯气。
13.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;离子共存
【解析】【解答】A.电负性差值越大,离子键的百分数越大,电负性:O>S,则离子键百分数:MgO>MgS,故A正确;
B.含S、Cl元素的化合物常用作生产农药,故B正确;
C.碱性溶液中ClO-同样具有强氧化性,将SO氧化为SO不能大量共存,故C错误;
D.共价化合物RXY为ClNO,其电子式为:,D正确;
故答案为:C。
【分析】 X、Y、Z、W、R为短周期主族元素,且原子序数依次增大, X的价层电子数为5,可推出X为氮元素; X和Y的最简单气态氢化物的质子总数相等,可推出Y为氧元素; W与Y属于同一主族,可推出W为硫元素,则R为氯元素; Z的核外没有未成对电子,可推出Z为镁元素。
14.【答案】B
【知识点】化学反应速率的影响因素;弱电解质在水溶液中的电离平衡;离子浓度大小的比较
【解析】【解答】A.的X、Y转化为配离子时,溶液中,则,当纵坐标约为时,溶液中,则溶液中的平衡浓度:,A错误;
B.Q点时,即,加入少量可溶性Y盐后,会与形成Y配离子,则减小,与曲线在Q点相交后,随着继续增大,X对应曲线位于Z对应曲线上方,即,则,B正确;
C.由分析可知,,即,故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的越多,对应曲线斜率越大,由题图知,曲线斜率:,则由Y、Z制备等物质的量的配离子时,消耗的物质的量:,C错误;
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大,即增大、c(Y配离子)减小,则P点状态Y配离子的解离速率>生成速率,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.液中。
B.Q点时,。
C.设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子配离子,则平衡常数。
D.由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时,不变,增大。
15.【答案】(1)3;酯基、羟基
(2)+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O
(3)或
(4)CH3N=C=O
(5)
【知识点】有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体;醛的化学性质
【解析】【解答】(1)根据B物质的结构简式可知,分子中含有3个手性碳原子,即中*标示的碳原子,根据D的结构简式可知,化合物D中含氧官能团的名称为酯基、羟基,故答案为3; 酯基、羟基;
(2)C中含有醛基,能和新制的氢氧化铜悬浊液反应,则C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(3)E的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,这说明分子中含有酯基和醛基。能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基。又因为核磁共振氢谱有4个峰,所以应该是甲酸形成的酯,则可能的结构简式有或,故答案为或;
(4)根据E、F的结构简式并根据原子守恒可知,该反应是加成反应,所以X的结构简式应该是CH3N=C=O,故答案为CH3N=C=O;
(5)可发生催化氧化生成,然后发生消去反应生成,然后发生取代反应生成,进而与作用可生成目标物,反应流程为,故答案为。
【分析】(1)手性碳原子连接4个不同原子或原子团;熟悉常见官能团。
(2)C中醛基能和新制的氢氧化铜悬浊液反应。
(3)同分异构体的分子式相同、结构不同;核磁共振氢谱有4个峰,说明含有4种氢原子; 能发生银镜反应和水解反应,说明含有酯基和醛基; 与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基。
(4)根据E、F的结构简式,结合原子守恒进行分析。
(5)可发生催化氧化生成,然后发生消去反应生成,然后发生取代反应生成,进而与作用可生成目标物。
(1)根据B物质的结构简式可知,分子中含有3个手性碳原子,即中*标示的碳原子,根据D的结构简式可知,化合物D中含氧官能团的名称为酯基、羟基,故答案为3; 酯基、羟基;
(2)C中含有醛基,能和新制的氢氧化铜悬浊液反应,则C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为+2Cu(OH)2+NaOH+Cu2O↓+3H2O;
(3)E的同分异构体能发生银镜反应和水解反应,这说明分子中含有酯基和醛基。能与FeCl3溶液发生显色反应,说明分子中含有酚羟基。又因为核磁共振氢谱有4个峰,所以应该是甲酸形成的酯,则可能的结构简式有或,故答案为或;
(4)根据E、F的结构简式并根据原子守恒可知,该反应是加成反应,所以X的结构简式应该是CH3N=C=O,故答案为CH3N=C=O;
(5)可发生催化氧化生成,然后发生消去反应生成,然后发生取代反应生成,进而与作用可生成目标物,反应流程为,故答案为。
16.【答案】(1)C、O;3∶1(或1∶3)
(2)淋洗液的浓度为30 mol·L-1左右和pH为10左右;淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降
(3);mol·L-1·s-1
(4)1.08×10-28
(5)
(6)(1,0.5,1);
【知识点】晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;物质的分离与提纯;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)由EDTA的结构简式可知,N原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,VSEPR模型为四面体形,另外O和C原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,与N原子的VSEPR模型相同,基态碳原子电子轨道表示式为,自旋方向相反的价电子数之比为1:3或3:1。
(2)由图,淋洗时最适宜的条件为淋洗液的浓度为30 mol·L-1左右和pH为10左右,此时分离效率最好;已知,淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,则淋洗液的pH>11.0时,分离效率迅速下降,原因是:淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降;
(3)氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,结合质量守恒,同时生成,在树脂吸附柱上发生反应的离子方程式:;由图,结合方程式,t1~t2时间段的平均反应速率;
(4)某温度时,沉淀物饱和溶液的浓度为1.0×10-6 mol·L-1,,该温度下沉淀物的;
(5)空气中氧气具有氧化性,“焙烧”时反应为和氧气发生氧化还原反应生成二氧化碳和,的化学方程式:;
(6)①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),由结构,C在xyz轴上坐标投影分别为1、0.5、1,分数坐标为(1,0.5,1)。
②据“均摊法”,晶胞中含个H2、个La、个Ni,则晶体密度为。
【分析】(1)根据中心原子的价层电子对数进行分析。
(2) 淋洗时最适宜的条件是分离效率最好时;淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降。
(3)氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,结合质量守恒进行分析。
(4)涉及反应为。
(5)“焙烧”时反应为和氧气发生氧化还原反应生成二氧化碳和。
(6)①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),由结构,C在xyz轴上坐标投影分别为1、0.5、1,分数坐标为(1,0.5,1)。
②根据均摊法进行分析。
(1)由EDTA的结构简式可知,N原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,VSEPR模型为四面体形,另外O和C原子的价层电子对数为4,杂化方式为sp3,与N原子的VSEPR模型相同,基态碳原子电子轨道表示式为,自旋方向相反的价电子数之比为1:3或3:1。
(2)由图,淋洗时最适宜的条件为淋洗液的浓度为30 mol·L-1左右和pH为10左右,此时分离效率最好;已知,淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,则淋洗液的pH>11.0时,分离效率迅速下降,原因是:淋洗液pH太高,EDTA和[La(EDTA)]Cl3会结晶沉淀,导致分离效率下降;
(3)氯化镧料液中La3+通过树脂(G—SO3H-)时产生H+,结合质量守恒,同时生成,在树脂吸附柱上发生反应的离子方程式:;由图,结合方程式,t1~t2时间段的平均反应速率;
(4)某温度时,沉淀物饱和溶液的浓度为1.0×10-6 mol·L-1,,该温度下沉淀物的;
(5)空气中氧气具有氧化性,“焙烧”时反应为和氧气发生氧化还原反应生成二氧化碳和,的化学方程式:;
(6)①若A的分数坐标为(0,0.5,0.5),B的分数坐标(0.75,0.75,0),由结构,C在xyz轴上坐标投影分别为1、0.5、1,分数坐标为(1,0.5,1)。
②据“均摊法”,晶胞中含个H2、个La、个Ni,则晶体密度为。
17.【答案】(1)球形干燥管
(2)N 甲基咪唑与水分子间能形成氢键;生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液
(3)乙酸乙酯
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体
(6)3I-+2Dye+=2Dye+
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)根据装置图,仪器a的名称为球形干燥管;
(2)N 甲基咪唑与水间可以形成氢键,所以N 甲基咪唑与水互溶。 步骤①中生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液,所以观察到液体变浑浊。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯;
(4)步骤③中[Bmim]Br和KPF6反应生成[Bmim]PF6和HBr,步骤④用水洗涤是除去过量的KPF6、HBr,检验产物已洗涤干净只需要检验洗涤液中的Br-即可,方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净;
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,所以[Bmim]PF6比CCl4沸点高。
(6)光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+,导电玻璃上发生电极反应: +2e-=3I-,结合两个电极方程式可知,电池工作时总方程式为:2Dye+= 2Dye++3I-;则该太阳能电池中染料再生的离子方程式为2Dye++3I-=2Dye+。
【分析】(1)根据仪器特征进行分析。
(2)N 甲基咪唑与水间可以形成氢键,结合相似相溶进行分析;液体变浑浊说明液体之间不互溶。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯。
(4)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净。
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,离子晶体沸点较高。
(6)根据光照射时的电极反应和导电玻璃上的电极反应进行分析。
(1)根据装置图,仪器a的名称为球形干燥管;
(2)N 甲基咪唑与水间可以形成氢键,所以N 甲基咪唑与水互溶。 步骤①中生成的[Bmim]Br和反应物不互溶,搅拌下形成乳浊液,所以观察到液体变浑浊。
(3)步骤②用乙酸乙酯洗涤[Bmim]Br,减压蒸馏除去的物质主要为乙酸乙酯;
(4)步骤③中[Bmim]Br和KPF6反应生成[Bmim]PF6和HBr,步骤④用水洗涤是除去过量的KPF6、HBr,检验产物已洗涤干净只需要检验洗涤液中的Br-即可,方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加AgNO3溶液不出现浅黄色沉淀,则产物已洗涤干净;
(5)[Bmim]PF6为离子晶体,CCl4为分子晶体,所以[Bmim]PF6比CCl4沸点高。
(6)光照射时发生电极反应:Dye-e-=Dye+,导电玻璃上发生电极反应: +2e-=3I-,结合两个电极方程式可知,电池工作时总方程式为:2Dye+= 2Dye++3I-;则该太阳能电池中染料再生的离子方程式为2Dye++3I-=2Dye+。
18.【答案】(1)
(2)>;<;;2.14;>;提高丙烯腈的平衡转化率,因为恒压充入,反应Ⅱ分压减小,平衡正向移动
【知识点】反应热和焓变;热化学方程式;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】(1)由反应Ⅱ的历程包含p、q两步,则q步反应=反应Ⅱ-p步,故该反应的化学方程式为,根据反应热=反应物键能总和-生成物键能总和,在分子结构中含有8个键、1个键、2个键、2个键、1个键,在分子结构中含有3个键,在分子结构中含有3个键、1个键、1个键、1个键、1个键、2个键,在分子结构中含有5个键、1个键、1个键、1个键,故=;
故答案为:;
(2)从图中可看出,在200℃之前,平衡体系中的含碳物质的物质的量分数很小,且几乎不变,即反应Ⅱ反应程度变化不大,平衡体系中的含碳物质的物质的量分数随温度升高而增大,的含碳物质的物质的量分数随温度升高而减小,则说明反应Ⅰ平衡正向移动,反应Ⅰ为吸热反应,;
反应Ⅱ的历程包含p、q两步,含碳物质检测过程中,未检测出,说明生成该物质的速率慢,消耗该物质的速率快,即其中q步为决速步骤,该步骤活化能较大,p步活化能设初始投入物质的量为2mol,物质的量为15mol,M点平衡体系中的含碳物质的物质的量分数为80%,几乎为0,则反应Ⅰ生成的物质的量为2mol,根据三段式分析,,则,解得,平衡体系中的体积分数=;
N点平衡体系中与的含碳物质的物质的量分数均为50%,几乎为0,利用三段式分析,,则则,解得,平衡体系中与的物质的量均为1mol,的物质的量为14mol,的物质的量为3mol,的物质的量为1mol,气体总物质的量为20mol,反应Ⅱ的压强平衡常数;
反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为吸热反应(温度升高,的含碳物质的物质的量分数增大,反应Ⅱ平衡正移),在200℃之前,平衡体系中的含碳物质的物质的量分数很小,即反应Ⅱ反应程度小,平衡常数小,含碳物质的物质的量分数较大,反应Ⅰ反应程度大,平衡常数大于反应Ⅱ平衡常数,且随温度升高到一定温度,几乎为0,则平衡常数,反应Ⅱ随温度升高,平衡常数增大,但仍小于反应Ⅰ平衡常数,故反应Ⅰ平衡常数>反应Ⅱ平衡常数;
再充入一定量,总压不变情况下,各物质的分压减小,相当于减小压强,则反应Ⅱ平衡正向移动,提高丙烯腈的平衡转化率;
故答案为:>;<;12.4%;2.14;>;提高丙烯腈的平衡转化率,因为恒压充入N2,反应Ⅱ分压减小,平衡正向移动。
【分析】(1)由反应Ⅱ的历程包含p、q两步,则q步反应=反应Ⅱ-p步,注意单位统一。
(2)①升温利于平衡向吸热反应方向移动,降温利于平衡向放热反应方向移动。
②慢反应的活化能较大。
③④根据化学平衡三段式进行分析。
⑤再充入一定量N2,总压不变情况下,各物质的分压减小,相当于减小压强。
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