消耗速率与各自的分压(分压=总压×物质的量分数)有如下关系:v(NO2)=k1·p2(NO2),v(N2O4)=k2·p(N2O4),相应的速率与其分压关系如图所示。
一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp(压力平衡常数,用平衡分压代替平衡浓度计算)间的关系是k1=__________________;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点是_________________,理由是__________________________________________。
垐? (4) 二氧化硫的催化氧化是工业上生产硫酸的主要反应O2(g)+2SO2(g) 噲?2SO3(g)。
已知:标准平衡常数
,其中p为标准压强(1×105Pa),
?p(SO3)、p(O2)和p(SO2)为各组分的平衡分压,如p(SO3)=x(SO3)p,p为平衡总压,x(SO3)为
平衡系统中SO3的物质的量分数。
SO2和O2起始物质的量之比为2:1,反应在恒定温度和标准压强下进行,SO3的平衡产率为?,则K? ________________(用含?的最简式表示)。
17.(12分)我们利用物质的结构与性质对周期表进行研究,有助于我们更好地掌握同类知识。
(1)基态砷原子中,价电子占用________个原子轨道;雌黄分子式为As2S3,分子结构如图,则砷原子的杂化方式为________。
?
(2)向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体;该晶体所含的非金属元素中,N、O、S第一电离能由大到小的顺序是______________(填元素符号),SO24
-
的空间构型为______________,晶体中含有的化学键有_________________。加入乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的原因是______________________________________________。 (3)常温下PCl5是一种白色晶体,其立方晶系晶体结构模型如下左图所示,由A、B两种微粒构成。将其加热至148 ℃熔化,形成一种能导电的熔体。已知A微粒与CCl4具有相同的空间构型和相似的化学键特征,则A为___________,B为___________。
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(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,上右图为其立方晶胞。已知晶体中最近的硼原子和磷原子核间距为x cm,磷化硼的摩尔质量为b g·mol1,阿伏加德罗常数为NA,则磷化硼晶体密度的表达式为________ g·cm3。
18.(12分)2-硝基-1,3-苯二酚由间苯二酚先磺化,再硝化,后去磺酸基生成。原理如下:
-
-
部分物质的相关性质如下:
名称 间苯二酚 2-硝基-1,3-苯二酚 制备过程如下:
第一步:磺化。称取71.5 g间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内15 min(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌15 min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混合物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用图2所示装置进行水蒸气蒸馏(水蒸气蒸馏可使待提纯的有机物在低于100℃的情况下随水蒸气一起被蒸馏出来,从而达到分离提纯的目的)。
相对分子质量 110 155 性状 白色针状晶体 桔红色针状晶体 熔点/℃ 110.7 87.8 水溶性(常温) 易溶 难溶 7
请回答下列问题:
(1) 磺化步骤中控制温度最合适的范围为(填字母)________。
a.30 ℃~60 ℃ b.60 ℃~65 ℃ c.65 ℃~70 ℃ d.70 ℃~100 ℃ (2)图2中的冷凝管是否可以换为图1所用冷凝管 (填“是”或“否”)。 (3)
硝
化
步
骤
中
制
取
“
混
酸
”
的
具
体
操
作
是
____________________________________________。
(4)图2中,烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止_________________________;冷凝管C中可能看到的现象是__________________________, 反应一段时间后,停止蒸馏,此时的操作是____________________________(填有关旋塞和酒精灯的操作)。
(5)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的是________。
a.不溶或难溶于水,便于最后分离 b.在沸腾下与水不发生化学反应 c.难挥发性 d.易溶于水
(6)本实验最终获得12.0 g桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为________。(保留3位有效数字)
19.(13分)铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的良好合金。某科研小组从某旧铍铜元件(含25% BeO、71% CuS、少量FeS和SiO2)中回收铍和铜两种金属的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.铍、铝元素的化学性质相似,单质铍与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的Na2BeO2
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Ⅱ.常温下部分难溶物的溶度积常数如下表:
难溶物 溶度积常数(Ksp) Cu(OH)2 2.2×10-20Fe(OH)3 4.0×10-38Mn(OH)2 2.1×10-13 (1)滤液A的主要成分除NaOH外,还有_______________________(填化学式),写出反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式:__________________________。
(2)①滤液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl,为提纯BeCl2,最合理的实验步骤顺序为________(填字母)。
a.加入过量的氨水 b.通入过量的CO2 c.加入过量的NaOH d.加入适量的HCl e.洗涤
f.过滤
②从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是________________________________。 (3)①MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质。写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式:__________________________________________________________________。 ②若用浓HNO3溶解金属硫化物,缺点是_____________________________(任写一条)。 (4)滤液D中c(Cu2)=2.2 mol·L1、c(Fe3)=0.008 mol·L1、c(Mn2)=0.01 mol·L1,逐滴加入稀氨水调节pH可将其依次分离,首先沉淀的是________(填离子符号),为使铜离子开始沉淀,常温下应调节溶液的pH大于________。
(5)电解NaCl-BeCl2混合熔盐可制备金属铍,下图是电解装置图。
+
-
+
-
+
-
①石墨电极上的电极反应式为______________________________。
②电解得到的Be蒸气中约含1%的Na蒸气除去Be中少量Na的方法为___________________。
已知部分物质的熔、沸点如下表:
物质 Be Na
20.(12分)合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生产安全玻璃夹层材料PVB.有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。
熔点(K) 1 551 370 沸点(K) 3 243 1 156
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已知:
Ⅰ.
Ⅱ. (R、R′可表示烃基或氢原子)
Ⅲ.A为饱和一元醇,其氧的质量分数约为34.8%,请回答:
(1)C中官能团的名称为 ,该分子中最多有 个原子共平面。 (2)D与苯甲醛反应的化学方程式为 。 (3)③的反应类型是 。
(4)PVAc的结构简式为 。
(5)与F具有相同官能团的同分异构体有 种。(不考虑立体异构,不包含F) (6)参照上述信息,设计合成路线以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成
。
高三化学学习检测试题答案
1 DDBAB 6CDCBB 11 CD 12AD 13D 14C 15AB 16.(11分)(1)-4a(1分) C3(1分)
(2)①Fe2O3作催化剂时,在相对较低的温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源(2分) ②a(1分)
(3)k1=2k2·KP(2分) BD(1分)
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