新教材2023年高考化學總復習考案17第三次月考綜合測試卷

考案[十七]第三次月考綜合測試卷命題范圍：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)化學反應與能量化學反應速率與化學平衡時間：90分鐘滿分：100分一、選擇題：本題共13小題，每小題3分，共39分。每小題只有一個選項符合題目要求。1．(2023·黑龍江大慶鐵人中學期中)下列說法中正確的個數(shù)為(A)①化學鍵斷裂，一定發(fā)生化學變化②任何物質(zhì)中都存在化學鍵③氫鍵是極弱的化學鍵，分子間作用力不是化學鍵④離子鍵就是陰、陽離子之間的靜電吸引力⑤活潑金屬與活潑非金屬化合時一定形成離子鍵⑥共價化合物中，成鍵原子最外層電子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)⑦驗證化合物是否為離子化合物的實驗方法是看其熔融狀態(tài)下能否導電⑧由非金屬元素形成的化合物中不可能含有離子鍵A．1 B．2C．3 D．4[解析]化學鍵斷裂，不一定發(fā)生化學變化，如NaCl溶于水，離子鍵斷裂，但這是一個物理變化，①錯誤；不是所有物質(zhì)中都存在化學鍵，如稀有氣體分子中不含化學鍵，②錯誤；氫鍵不屬于化學鍵，③錯誤；離子鍵是陰、陽離子之間的靜電作用，包括靜電引力和靜電斥力，④錯誤；大部分活潑金屬與活潑非金屬化合時形成離子鍵，但AlCl3形成的是共價鍵，⑤錯誤；不是所有原子形成共價鍵后最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，例如B原子最外層只有3個電子，在BF3中，B與F形成3個單鍵，B的最外層未形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，⑥錯誤；離子化合物在熔融狀態(tài)下能夠電離出陰、陽離子而導電，而共價化合物由分子或原子構(gòu)成，熔融狀態(tài)不導電，故驗證化合物是否為離子化合物的實驗方法是看其熔融狀態(tài)下能否導電，⑦正確；非金屬元素形成的化合物可能含有離子鍵，如NH4Cl，⑧錯誤，故選A。2．(2022·山東青島四區(qū)市期中)壽山石是我國四大印章石之首，具有收藏價值，其主要成分可表示為M4[N4Y10(YX)8]。X、Y、M、N四種元素均位于短周期且原子序數(shù)依次增大，Y、M、N是地殼中含量居前三位的元素，X的最高正價與最低負價代數(shù)和為0。下列說法錯誤的是(C)A．M與Y形成的化合物既能與強酸反應，又能與強堿反應B．四種元素中電負性和第一電離能最大的都是YC．N與Y形成的化合物中既含有σ鍵，又含有π鍵D．Y分別與X、M和N形成三種不同類型的晶體[解析]本題考查元素推斷及元素周期律，涉及電負性、第一電離能、化學鍵類型、晶體類型判斷等。X、Y、M、N均位于短周期且原子序數(shù)依次增大，Y、M、N是地殼中含量居前三位的元素，則Y為O、M為Al、N為Si，X的最高正價與最低負價代數(shù)和為0，則X可能為C、H，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0，推出X為H，該主要成分表示為Al4[Si4O10(OH)8]。M與Y形成的化合物氧化鋁既能與強酸反應，又能與強堿反應，A正確；根據(jù)同周期主族元素從左到右電負性逐漸增大，第一電離能呈增大趨勢，同主族元素從上到下電負性逐漸減小，第一電離能逐漸減小，可知四種元素中電負性和第一電離能最大的都是O，B正確；N與Y形成的化合物二氧化硅中只含有硅氧單鍵，因此化合物中只含有σ鍵，C錯誤；Y分別與X、M和N形成的化合物分別為H2O、Al2O3、SiO2，三種物質(zhì)對應的晶體類型分別為分子晶體、離子晶體、共價晶體，D正確。3.(2023·山東師大附中模擬)我國科學家合成的某種離子化合物結(jié)構(gòu)如圖，該物質(zhì)由兩種陽離子和兩種陰離子構(gòu)成，其中有兩種10電子離子和一種18電子離子。X、Y、Z、M均為短周期元素，且均不在同一主族；X是原子半徑最小的元素，Z是空氣中含量最多的元素，Y的電負性大于Z。下列說法不正確的是(D)A．X與Y形成的化合物沸點高于Y同主族元素與X形成化合物的沸點，主要原因是容易形成分子間氫鍵B．Z的最高價氧化物對應水化物的陰離子中Z采取sp2雜化C．元素第一電離能：Y<ZD．該鹽中，存在離子鍵、極性共價鍵、非極性共價鍵、配位鍵和氫鍵等化學鍵[解析]本題考查元素推斷，涉及氫化物沸點、原子雜化方式、第一電離能、化學鍵類型等。X是原子半徑最小的元素，則X為H元素；Z是空氣中含量最多的元素，則Z為N元素；離子化合物由兩種陽離子和兩種陰離子構(gòu)成，其中有兩種10電子離子和一種18電子離子，由化合物的結(jié)構(gòu)和Y的電負性大于Z可知，Y為O元素，四種短周期元素均不在同一主族，則M為Cl元素。化合物中的陽離子為H3O＋和NHeq\o\al(＋,4)、陰離子為Cl－和Neq\o\al(－,5)。水分子間能形成氫鍵，而與氧元素同主族的元素的氫化物分子間不能形成氫鍵，則水分子間的作用力強于氧元素同主族的元素的氫化物，沸點較高，A正確；N元素最高價氧化物對應的水化物為HNO3，硝酸根離子中氮原子的價層電子對數(shù)為3，則氮原子采取sp2雜化，B正確；同周期主族元素從左到右第一電離能呈增大的趨勢，氮原子的2p軌道為半充滿的穩(wěn)定狀態(tài)，元素第一電離能大于同周期相鄰元素，則氧元素的第一電離能小于氮元素，C正確；氫鍵不是化學鍵，D錯誤。4．(2022·遼寧渤海大學附中月考)鋅的性質(zhì)與鋁相似，可發(fā)生反應Zn＋2NaOH＋2H2O=Na2Zn(OH)4＋H2↑。下列關(guān)于反應物和產(chǎn)物的性質(zhì)說法正確的是(C)A．五種物質(zhì)中有兩種離子晶體、三種分子晶體B．NaOH晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl晶胞結(jié)構(gòu)相似，因此NaOH晶體中Na＋配位數(shù)是8C．1molNa2Zn(OH)4中存在4mol配位鍵D．鋅的熔點高于水的熔點，是因為鋅的相對原子質(zhì)量大，分子間作用力大[解析]本題考查晶體類型判斷、配位數(shù)、晶體熔沸點的影響因素等。Zn單質(zhì)是金屬晶體，A錯誤；NaCl晶胞中Na＋緊鄰6個Cl－，NaOH晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似，所以NaOH晶體中Na＋的配位數(shù)是6，B錯誤；[Zn(OH)4]2－中1個Zn2＋與4個OH－形成配位鍵，則1molNa2Zn(OH)4中存在4mol配位鍵，C正確；鋅是金屬晶體，金屬晶體熔點高低與金屬鍵的強弱有關(guān)，金屬晶體中不存在分子間作用力，D錯誤。5．(2023·北京朝陽區(qū)期中)熱化學硫碘循環(huán)分解硫化氫聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫黃是能源研究領(lǐng)域的重要課題。根據(jù)下圖所給數(shù)據(jù)，下列說法正確的是(D)A．圖甲反應若使用催化劑，既可以改變反應路徑，也可以改變其ΔHB．圖乙中若H2O的狀態(tài)為氣態(tài)，則能量變化曲線可能為①C．圖丙反應中反應物的總能量比生成物的總能量高D．由圖甲、圖乙和圖丙可知，H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1[解析]催化劑可能改變反應途徑，但不改變反應熱，A錯誤；圖乙中H2O(g)的能量高于H2O(l)的能量，最終的能量應比原曲線更高，B錯誤；由圖丙可知反應中反應物的總能量比生成物的總能量低，C錯誤；由圖甲得①SO2(g)＋I2(s)＋2H2O(l)=2HI(aq)＋H2SO4(aq)ΔH＝－151kJ·mol－1，由圖乙得②H2S(g)＋H2SO4(aq)=S(s)＋SO2(g)＋2H2O(1)ΔH＝＋61kJ·mol－1，由圖丙得③2HI(aq)=H2(g)＋I2(s)ΔH＝＋110kJ·mol－1，根據(jù)蓋斯定律①＋②＋③可得H2S(g)=H2(g)＋S(s)ΔH＝＋20kJ·mol－1，D正確。6．肼是一種常見的還原劑，不同條件下分解產(chǎn)物不同，60～300℃時，肼在Cu等金屬表面分解的機理如圖所示：下列說法不正確的是(C)已知200℃時：Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)＋4NH3(g)ΔH＝－32.9kJ·mol－1；Ⅱ.N2H4(g)＋H2(g)=2NH3(g)ΔH2＝－41.8kJ·mol－1。A．肼屬于共價化合物B．圖示過程①是放熱反應，②是吸熱反應C．反應Ⅰ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2D．200℃時，肼分解的熱化學方程式為N2H4(g)=N2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋50.7kJ·mol－1[解析]N2H4中只含有共價鍵，屬于共價化合物，A正確；過程①中N2H4分解生成N2和NH3，根據(jù)反應Ⅰ的ΔH1＝－32.9kJ·mol－1，可知過程①為放熱反應，根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ－Ⅱ×3得2NH3(g)=N2(g)＋3H2(g)ΔH＝＋92.5kJ·mol－1，可知過程②為吸熱反應，B正確；在反應3N2H4(g)=N2(g)＋4NH3(g)中，每3個N2H4參與反應就有4個N原子得電子，化合價降低，2個N原子失電子，化合價升高，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2：1，C錯誤；根據(jù)蓋斯定律，Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)=N2(g)＋2H2(g)ΔH＝＋50.7kJ·mol－1，D正確。7．(2023·福建寧德期中)銅鋅原電池為電化學建構(gòu)認識模型奠定了重要的基礎(chǔ)，懂得原理才能真正做到舉一反三，應用到其他復雜的電池分析中。鹽橋中裝有瓊脂凝膠，內(nèi)含氯化鉀。如圖所示兩種原電池的有關(guān)說法錯誤的是(C)A．原電池甲和乙的工作原理都是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuB．電池工作時，導線中電子流向均為Zn→CuC．正極反應均為Zn－2e－=Zn2＋，發(fā)生還原反應D．原電池乙工作時，鹽橋中的K＋向右側(cè)燒杯移動，Cl－向左側(cè)燒杯移動[解析]本題考查原電池的工作原理。題給原電池甲和乙中，Zn為負極，Cu為正極，工作原理都是Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，A正確；題給兩個裝置中，負極鋅失去電子，電子經(jīng)外電路流向正極銅，B正確；題給兩個裝置中正極反應均為Cu2＋＋2e－=Cu，發(fā)生還原反應，C錯誤；在原電池內(nèi)部，陽離子移向正極，陰離子移向負極，原電池乙中，右側(cè)燒杯中的銅為正極，左側(cè)燒杯中的鋅為負極，所以鹽橋中的K＋向右側(cè)燒杯移動，Cl－向左側(cè)燒杯移動，D正確。8．(2023·遼寧調(diào)研)對氨基苯甲酸()是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品和醫(yī)藥中間體，以對硝基苯甲酸()為原料，采用電解法合成對氨基苯甲酸的裝置如圖。下列說法正確的是(B)A．電子由直流電源經(jīng)導線流入金屬陽極DSAB．陰極的主要電極反應式為＋6e－＋6H＋→＋2H2OC．每轉(zhuǎn)移1mole－時，陽極電解質(zhì)溶液的質(zhì)量減少8gD．反應結(jié)束后陽極區(qū)pH增大[解析]題給裝置為電解池，右側(cè)生成氧氣，則右側(cè)為陽極，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，左側(cè)為陰極。右側(cè)為陽極，失電子發(fā)生氧化反應，則電子由金屬陽極DSA經(jīng)導線流入直流電源，A錯誤；陰極主要為對硝基苯甲酸得電子發(fā)生還原反應生成對氨基苯甲酸，則陰極的主要電極反應式為＋6e－＋6H＋→＋2H2O，B正確；陽極發(fā)生反應：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，氫離子移向陰極，當轉(zhuǎn)移4mole－時，陽極電解質(zhì)溶液減少2mol水，則每轉(zhuǎn)移1mole－時，陽極電解質(zhì)溶液減少0.5mol水，即質(zhì)量減小9g，C錯誤；電解過程中每轉(zhuǎn)移1mole－，陽極電解水產(chǎn)生1molH＋并通過陽離子交換膜移向陰極，則陽極區(qū)H＋的物質(zhì)的量不變，但由于陽極消耗了水，則反應結(jié)束后陽極區(qū)H＋濃度增大，pH減小，D錯誤。9．(2023·浙江“七彩陽光”新高考研究聯(lián)盟期中)一定條件下，在1.0L的密閉容器中進行反應：Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)反應過程中的有關(guān)數(shù)據(jù)見表：t/min0268c(Cl2)/(mol·L－1)2.41.60.6c(CO)/(mol·L－1)20.2c(COCl2)/(mol·L－1)0下列說法正確的是(B)A．0～2min內(nèi)，用CO表示的化學反應速率為0.75mol·L－1·s－1B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c(COCl2)＝1.5mol·L－1，則反應的ΔH<0C．若保持溫度不變，在第8min向體系中加入三種物質(zhì)各1mol，則平衡向逆反應方向移動D．若保持溫度不變，在第8min再充入1.0molCOCl2，達到新平衡時COCl2的體積分數(shù)小于原平衡COCl2的體積分數(shù)[解析]0～2min內(nèi)，Δc(Cl2)＝(2.4－1.6)mol·L－1＝0.8mol·L－1，v(Cl2)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(0.8mol·L－1,2×60s)≈6.67×10－3mol·L－1·s－1，根據(jù)速率之比等于化學計量數(shù)之比，v(CO)＝v(Cl2)≈6.67×10－3mol·L－1·s－1，A錯誤；0～6min內(nèi)，Δc(CO)＝(2－0.2)mol·L－1＝1.8mol·L－1，則第6min時，c(Cl2)＝(2.4－1.8)mol·L－1＝0.6mol·L－1，說明在第6min時反應達到平衡，此時c(COCl2)＝1.8mol·L－1，升高溫度，平衡時c(COCl2)＝1.5mol·L－1，說明平衡逆向移動，則正反應為放熱反應，ΔH<0，B正確；第8min時反應已達到平衡，加入三種物質(zhì)各1mol后，c(Cl2)＝1.6mol·L－1，c(CO)＝1.2mol·L－1，c(COCl2)＝2.8mol·L－1，Q＝eq\f(2.8,1.6×1.2)，K＝eq\f(1.8,0.6×0.2)，Q<K，平衡正向移動，C錯誤；第8min再充入1.0molCOCl2，體積不變，可看成增大壓強，平衡正向移動，達到新平衡時COCl2的體積分數(shù)大于原平衡COCl2的體積分數(shù)，D錯誤。10．(2023·重慶聯(lián)考)某研究小組，在某恒容密閉容器中，在不同溫度(T1>T2)下進行儲氫合金儲氫過程的探究。平衡時，氫氣的壓強(p)與固相中氫原子與金屬原子(M)的個數(shù)比eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(NH,NM)))的關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(B)已知：①OA(或OA′)段發(fā)生反應Ⅰ：M(s)＋eq\f(x,2)H2(g)MHx(s)ΔH1②AB(或A′B′)段發(fā)生反應Ⅱ：zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s)ΔH2③在B或B′點，氫化反應結(jié)束，進一步增大氫氣壓強，eq\f(NH,NM)的值變化較小。A．反應Ⅰ、Ⅱ均為ΔS>0的反應B．平衡常數(shù)：K(c)<K(a)＝K(b)C．該儲氫合金可通過降溫或加壓的方式釋放H2D．由a點移到d點，需在恒溫恒容條件下通入少量氫氣[解析]本題考查化學平衡圖像分析及化學平衡常數(shù)的影響因素。反應Ⅰ、Ⅱ均是氣體分子數(shù)減小的反應，系統(tǒng)無序度下降，均為ΔS<0的反應，A錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，a、b點均在T2溫度下，K(a)＝K(b)，由題圖可知，T1溫度下氫氣壓強更大，且T1>T2，則升溫平衡逆向移動，平衡常數(shù)K減小，故平衡常數(shù)：K(c)<K(a)＝K(b)，B正確；由B項分析可得，該儲氫過程是放熱過程，且儲氫后壓強降低，故該儲氫合金可通過升溫或減壓的方式釋放氫氣，C錯誤；圖中a點時反應Ⅱ處于化學平衡狀態(tài)，向恒容密閉容器中，通入少量氫氣，化學平衡正向移動，eq\f(NH,NM)的值增大，所以在恒溫恒容條件下通入少量氫氣反應不可能由a點移到d點，D錯誤。11．三氟化氮(NF3)是常見的蝕刻劑，用F2制備NF3的反應為4NH3＋3F2eq\o(=,\s\up7(Cu))NF3＋3NH4F。下列說法正確的是()A．NF3的空間結(jié)構(gòu)為三角錐形B．Cu是過渡元素，位于元素周期表的s區(qū)C．NF3和NHeq\o\al(＋,4)中氮原子的雜化軌道類型不同D．若有0.4molNH3被氧化，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6mol[解析]本題考查元素周期表、分子空間結(jié)構(gòu)、雜化軌道理論等。NF3中氮原子孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(5－3×1)＝1，σ鍵電子對數(shù)為3，價層電子對數(shù)為4，空間結(jié)構(gòu)為三角錐形，A正確；Cu為29號元素，屬于過渡元素，位于第四周期第ⅠB族，位于元素周期表的ds區(qū)，B錯誤；NHeq\o\al(＋,4)中氮原子孤電子對數(shù)為eq\f(1,2)×(5－1－4×1)＝0，σ鍵電子對數(shù)為4，價層電子對數(shù)為4，與NF3雜化軌道類型相同，都是sp3雜化，C錯誤；根據(jù)化學方程式，每4mol氨氣參加反應，有1mol被氧化，轉(zhuǎn)移6mol電子，所以有0.4molNH3被氧化時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.4mol，D錯誤。12．氧化鋅透明度高，常溫下有優(yōu)異的發(fā)光性能，在半導體領(lǐng)域中有著廣泛的應用。一種氧化鋅的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)，下列說法錯誤的是(D)A．晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×81,NA)gB．基態(tài)氧原子核外電子有5種空間運動狀態(tài)C．鋅原子間的最短距離為eq\f(\r(2),2)apmD．Zn、O均是p區(qū)元素[解析]本題考查晶胞結(jié)構(gòu)分析、元素周期表、核外電子空間運動狀態(tài)等。由晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個晶胞中含有8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個Zn原子，4個O原子，則晶胞的質(zhì)量為eq\f(4×81,NA)g，A正確；電子在原子核外的一個空間運動狀態(tài)稱為一個原子軌道，氧元素的原子序數(shù)為8，基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p4，核外電子分布在1s、2s、2p的5個原子軌道上，則基態(tài)氧原子核外電子有5種空間運動狀態(tài)，B正確；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，位于頂點與面心上的兩個鋅原子距離最近，晶胞的參數(shù)為apm，面對角線長度為eq\r(2)apm，則鋅原子間的最短距離為eq\f(\r(2),2)apm，C正確；鋅元素是過渡元素，位于元素周期表第四周期第ⅡB族，屬于ds區(qū)元素，D錯誤。13．t℃時，在兩個起始容積都為1L的恒溫密閉容器中發(fā)生反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，實驗測得v正＝v消耗(H2)＝v消耗(I2)＝k正c(H2)·c(I2)；v逆＝v消耗(HI)＝k逆c2(HI)。k正、k逆為速率常數(shù)，受溫度影響。下列說法正確的是(A)容器物質(zhì)的起始濃度/(mol·L－1)物質(zhì)的平衡濃度/(mol·L－1)c(H2)c(I2)c(HI)c(I2)Ⅰ(恒容)0.10.100.07Ⅱ(恒壓)000.8A．平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為1：4B．平衡時，容器Ⅱ中c(I2)>0.28mol·L－1C．t℃時，反應H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝eq\f(k\o\al(2,正),k\o\al(2,逆))D．平衡時，向容器Ⅰ中再通入0.1molH2、0.1molI2和0.2molHI，此時v正>v逆[解析]H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0，該反應為反應前后氣體分子總數(shù)不變的反應，故等溫等容積的2個容器內(nèi)，氣體壓強之比等于物質(zhì)的量之比，將容器Ⅱ中HI采用極值法轉(zhuǎn)化為H2和I2發(fā)現(xiàn)，容器Ⅱ的投料為容器Ⅰ的4倍，故平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為1：4，A正確；該反應在反應前后氣體分子數(shù)不變，則容器Ⅰ、Ⅱ的平衡為等效平衡，已知平衡時容器Ⅰ中c(I2)＝0.07mol·L－1，則Ⅱ中c(I2)＝0.07×4mol·L－1＝0.28mol·L－1，B錯誤；反應達到平衡時，v正＝v逆，已知v正＝v消耗(H2)＝v消耗(I2)＝k正c(H2)·c(I2)，v逆＝v消耗c(HI)＝k逆c2(HI)，則平衡時，k正c(H2)·c(I2)＝k逆c2(HI)，t℃時，反應的平衡常數(shù)K＝eq\f(c2HI,cH2·cI2)＝eq\f(k正,k逆)，C錯誤；由表中數(shù)據(jù)可知，平衡時c(H2)＝c(I2)＝0.07mol·L－1，c(HI)＝0.06mol·L－1，K＝eq\f(0.062,0.072)＝eq\f(36,49)，若再加入0.1molH2、0.1molI2、0.2molHI，則c(H2)＝c(I2)＝0.17mol·L－1，c(HI)＝0.26mol·L－1，Qc＝eq\f(0.262,0.172)>K，平衡逆向移動，v正<v逆，D錯誤。二、非選擇題：本題共5小題，共61分。14．(12分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其相關(guān)信息如表：元素相關(guān)信息XX的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍YY的基態(tài)原子最外層電子排布式為nsnnpn＋2ZZ存在質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12的核素WW有多種化合價，其白色氫氧化物在空氣中會迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色(1)W位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子最外層有2個電子。(2)X的第一電離能比Y的小(填“大”或“小”)；X和Y的簡單氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是H2O(寫化學式)。(3)寫出Z2Y2與XY2反應的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：。(4)在X原子與氫原子形成的多種分子中，有些分子的核磁共振氫譜顯示有兩種氫，寫出其中一種分子的名稱：丙烷(合理即可)。X原子、Y原子、氫原子也可共同形成多種分子和某種常見無機陰離子，寫出其中一種分子與該無機陰離子反應的離子方程式：CH3COOH＋HCOeq\o\al(－,3)=CH3COO－＋H2O＋CO2↑(其他答案合理即可)。[解析]本題考查元素推斷、元素周期律、元素化合物性質(zhì)。根據(jù)題中信息推斷，X原子核外K層含有2個電子，L層含有4個電子，則X原子核外共有6個電子，X為C；Y的基態(tài)原子最外層電子排布式為2s22p4，則Y為O；Z的質(zhì)量數(shù)為23，中子數(shù)為12，則質(zhì)子數(shù)為11，Z為Na；Fe(OH)2被氧化會出現(xiàn)題中所述現(xiàn)象，則W為Fe。(1)Fe位于元素周期表第四周期第Ⅷ族；其基態(tài)原子價電子排布式為3d64s2，最外層有2個電子。(2)一般情況下，元素的非金屬性越強，其原子第一電離能越大，則C的第一電離能小于O；元素的非金屬性越強，簡單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，X和Y的簡單氣態(tài)氫化物中，較穩(wěn)定的是H2O。(3)Na2O2與CO2反應的化學方程式及電子轉(zhuǎn)移情況為。(4)含有兩種不同環(huán)境氫原子的烴種類較多，如丙烷(CH3CH2CH3)、正丁烷(CH3CH2CH2CH3)、丙炔(CH3C≡CH)等；由C、H、O三種元素形成的分子很多，常見的無機陰離子為HCOeq\o\al(－,3)，能與HCOeq\o\al(－,3)反應的分子有羧酸，反應的離子方程式為CH3COOH＋HCOeq\o\al(－,3)=CH3COO－＋H2O＋CO2↑。15．(12分)鎳是有機合成的重要催化劑。(1)基態(tài)鎳原子的價電子排布式為3d84s2。(2)鎳和苯基硼酸共催化劑可實現(xiàn)丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)的綠色高效合成。丙醛(CH3CH2CHO)與丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)相對分子質(zhì)量相等，但丙醛比丙烯醇的沸點低得多，其主要原因是丙烯醇分子間存在氫鍵，使其沸點較高。(3)羰基鎳[Ni(CO)4]用于制備高純度鎳粉。羰基鎳[Ni(CO)4]中Ni、C、O的電負性由大到小的順序為O>C>Ni。(4)Ni2＋能形成多種配離子，如[Ni(NH3)6]2＋、[Ni(SCN)3]－等。NH3的空間構(gòu)型為三角錐形；與SCN－互為等電子體的分子有N2O(合理即可)(填化學式)。(5)NiO晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。①氧化鎳晶胞中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)，B為(1,1,0)，則C原子坐標參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，1，1))。②已知氧化鎳的晶體密度為dg·cm－3，則Ni2＋半徑為eq\f(2－\r(2),4)×eq\r(3,\f(300,NA×d))×107nm(用代數(shù)式表示)。[解析](1)Ni是28號元素，基態(tài)Ni原子核外電子排布式為[Ar]3d84s2，則其價電子排布式為3d842。(2)丙醛(CH3CH2CHO)與丙烯醇(CH2=CH—CH2OH)的相對分子質(zhì)量相等，但因為丙烯醇分子間存在氫鍵，所以丙醛比丙烯醇的沸點低得多。(3)同周期元素，從左到右電負性逐漸增大，同主族元素，從上到下電負性逐漸減小，則電負性：O>C>Ni。(4)NH3分子中N原子采取sp3雜化，且具有一個孤電子對，則NH3的空間構(gòu)型為三角錐形；與SCN－互為等電子體的分子有N2O、CO2等。(5)①由NiO的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，該晶胞是正方體結(jié)構(gòu)，且氧化鎳晶胞中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)，B為(1,1,0)，則C原子坐標參數(shù)為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)，1，1))②已知氧化鎳的晶體密度為dg·cm－3，設Ni2＋半徑為rnm，O原子半徑為xnm，晶胞的參數(shù)為anm，根據(jù)均攤法，一個NiO晶胞中含有O2－的個數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，含有Ni2＋的個數(shù)為12×eq\f(1,4)＋1＝4，則m(晶胞)＝eq\f(75×4,NA)g，根據(jù)m(晶胞)＝V(晶胞)×ρ，則(a×10－7)3·d＝eq\f(300,NA)，a＝eq\r(3,\f(300,NA×d))×107，根據(jù)晶胞截面圖，晶胞面對角線上3個O原子相切，則4x＝eq\r(2)a，x＝eq\f(\r(2),4)a，晶胞參數(shù)a＝2x＋2r，則r＝eq\f(a,2)－eq\f(\r(2),4)a＝eq\f(2－\r(2)a,4)＝eq\f(2－\r(2),4)×eq\r(3,\f(300,NA×d))×107。16．(12分)高鐵電池作為新型可充電電池，具有放電曲線平坦、高能高容量，原料豐富，綠色無污染等優(yōu)點。Ⅰ.如圖甲為簡易的高鐵電池的工作裝置。已知：放電后，兩極都產(chǎn)生紅褐色懸浮物：請回答問題：(1)該電池放電時的總反應式為Fe＋K2FeO4＋4H2O=2Fe(OH)3＋2KOH[或Fe＋FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O=2Fe(OH)3＋2OH－]。(2)放電時，此鹽橋中陰離子的運動方向是從右向左(填“從左向有”或“從右向左”)。(3)該電池充電時，陽極反應式為Fe(OH)3－3e－＋5OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。Ⅱ.現(xiàn)用蓄電池為電源，反應原理為Fe＋NiO2＋2H2Oeq\o(,\s\up7(放電),\s\do5(充電))Fe(OH)2＋Ni(OH)2制取少量高鐵酸鉀。反應裝置如圖乙所示：(4)電解時，與石墨電極連接的a極上放電的物質(zhì)為Fe(填“Fe”或“NiO2”)。(5)寫出電解池中鐵電極反應式：Fe＋8OH－－6e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。(6)當消耗掉0.1molNiO2時，生成高鐵酸鉀6.6g。[解析]本題考查原電池的構(gòu)成及原理、電解原理及其應用等。(1)據(jù)題給信息“放電后兩極都產(chǎn)生紅褐色懸浮物”，說明兩個電極均反應生成Fe(OH)3，鐵是活潑金屬，則Fe作負極，石墨作正極，結(jié)合得失電子守恒得電池放電時的總反應式為Fe＋K2FeO4＋4H2O=2Fe(OH)3＋2KOH。(2)放電時，鹽橋中陰離子向負極移動，故陰離子運動方向是從右向左。(3)題給電池工作時Fe作負極，充電時原電池正極與電源正極相連，作陽極，陽極反應與原電池正極反應相反，故充電時陽極反應式為Fe(OH)3－3e－＋5OH－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。(4)電解過程中，F(xiàn)e發(fā)生氧化反應，則Fe連接電源正極，石墨連接電源負極，結(jié)合蓄電池總反應可知，負極上Fe放電，發(fā)生氧化反應，故a極上放電的物質(zhì)為Fe。(5)鐵作陽極，發(fā)生氧化反應生成FeOeq\o\al(2－,4)，電極反應式為Fe＋8OH－－6e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。(6)題給蓄電池放電時，正極反應式為NiO2＋2e－＋2H2O=Ni(OH)2＋2OH－，可知消耗掉0.1molNiO2時，電路中通過0.2mol電子時，生成K2FeO4的物質(zhì)的量為0.2mol×eq\f(1,6)，則生成的K2FeO4的質(zhì)量為m(K2FeO4)＝0.2mol×eq\f(1,6)×198g·mol－1＝6.6g。17．(12分)“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視，而如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視。將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，此研究對CO2的深度開發(fā)應用和構(gòu)建生態(tài)文明社會具有重要的意義。(1)在一恒溫恒容密閉容器中充入1molCO2和3molH2進行上述反應。測得CO2(g)和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖甲所示：①0～10min，內(nèi)，氫氣的平均反應速率為0.225mol·L－1·min－1，第10min后，保持溫度不變，向該密閉容器中再充入2molCO2(g)和6molH2(g)，則達到新平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率α1與原平衡CO2的轉(zhuǎn)化率α之間的關(guān)系為α1>α(填“>”“<”或“＝”)。新平衡的平衡常數(shù)Kp＝eq\f(4α\o\al(2,1)2－α12,27p\o\al(2,1)1－α14)(以分壓表示，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù)，新平衡時體系的總壓為p1，用含p1和α1的式子表示Kp)。②一定溫度下，恒壓容器中，能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是bd(填序號)。a．容器中壓強不變 b．H2的體積分數(shù)不變c．c(H2)＝3c(CH3OH) d．容器中氣體的密度不變e．2個C=O鍵斷裂的同時有3個H—H鍵斷裂(2)若已知：①CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－akJ·mol－1；②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1；③H2O(g)=H2O(l)ΔH3＝－ckJ·mol－1；④CH3OH(g)=CH3OH(l)ΔH4＝－dkJ·mol－1。則表示CH3OH(l)燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3b,2)＋2c－a－d))kJ·mol－1。(3)如圖乙，25℃時以甲醇燃料電池(電解質(zhì)溶液為稀硫酸)為電源電解600mL一定濃度的NaCl溶液。①U形管內(nèi)發(fā)生反應的化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。②電解一段時間后，NaCl溶液的pH變?yōu)?2(假設電解前后NaCl溶液的體積不變)，則理論上消耗甲醇的物質(zhì)的量為0.001mol。[解析](1)①由圖甲知10min內(nèi)，Δc(CO2)＝0.75mol·L－1，則根據(jù)計量數(shù)之比可得Δc(H2)＝3×0.75mol·L－1＝2.25mol·L－1，則0～10min內(nèi)，v(H2)＝eq\f(2.25mol·L－1,10min)＝0.225mol·L－1·min－1；第10min后，保持溫度不變，向該密閉容器中再充入2molCO2(g)和6molH2(g)，相當于增大壓強，平衡正向移動，二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大，故為α1>α；根據(jù)題給新平衡的數(shù)據(jù)可列出三段式： CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)起始量/mol 3 9 0 0轉(zhuǎn)化量/mol 3α1 9α1 3α1 3α1平衡量/mol 3(1－α1) 9(1－α1) 3α1 3α1Kp＝eq\f(pCH3OH×pH2O,pCO2×p3H2)＝eq\f(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3α1,62－α1)×p1))×\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(3α1,62－α1)×p1)),\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(31－α1,62－α1)×p1))×\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(91－α1,62－α1)×p1))3)＝eq\f(4α\o\al(2,1)2－α12,27p\o\al(2,1)1－α14)。②反應在恒壓容器中進行，所以容器中壓強始終不變，故壓強不變無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，a錯誤；未達到平衡時H2的體積分數(shù)會變化，則當H2的體積分數(shù)不變時，反應已達到平衡狀態(tài)，b正確；c(H2)＝3c(CH3OH)時，各物質(zhì)濃度不一定不變，所以無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，c錯誤；由于反應是在一定溫度下的恒壓容器中進行，所以容器的容積發(fā)生變化，而氣體的總質(zhì)量守恒，即質(zhì)量不變，根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)，反應未達到平衡時密度發(fā)生變化，所以當氣體的密度不變時，反應已達到平衡狀態(tài)，d正確；斷裂C=O鍵和斷裂H—H鍵均表示正反應，無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài)，e錯誤。(2)根據(jù)蓋斯定律，液態(tài)甲醇燃燒熱的熱化學方程式可由已知反應：②×eq\f(3,2)＋2×③－①－④得到，則CH3OH(l)＋eq\f(3,2)O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3b,2)＋2c－a－d))kJ·mol－1。(3)①U形管發(fā)生的是惰性電極電解NaCl溶液的反應，產(chǎn)物有H2、Cl2和NaOH，根據(jù)得失電子守恒及原子守恒得化學方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑；②由題知電解一段時間后溶液的pH為12，可得n(OH－)＝0.01mol·L－1×0.6L＝0.006mol，根據(jù)陰極電極反應式：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑知，n(e－)＝n(OH－)＝0.006mol，再根據(jù)電極反應：CH3OH－6e－＋H2O=CO2↑＋6H＋，可得n(CH3OH)＝0.001mol。[點撥]判斷一個可逆反應是否達到平衡狀態(tài)可觀察其提供的選項是否是“變量”不變，若是則可說明反應達到平衡狀態(tài)，反之則不可。18．(13分)(2021·浙江1月選考，29)“氯堿工業(yè)”以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣等產(chǎn)品，氯氣是實驗室和工業(yè)上的常用氣體。請回答：(1)下列說法不正確的是A。A．可采用堿石灰干燥氯氣B．可通過排飽和食鹽水法收集氯氣C．常溫下，可通過加壓使氯氣液化而儲存于鋼瓶中D．工業(yè)上，常用氫氣和氯氣反應生成的氯化氫溶于水制取鹽酸(2)在一定溫度下，氯氣溶于水的過程及其平衡常數(shù)為：Cl2(g)Cl2(aq)K1＝c(Cl2)/pCl2(aq)＋H2O(l)H＋(aq)＋Cl－(aq)＋HClO(aq)K2其中p為Cl2(g)的平衡壓強，c(C