北京市朝阳区2023-2024学年高三上学期期中质量检测化学试题及答案1296.pdf

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?10cmN表示阿伏加德罗常数);A【答案】.①.sp3杂化②.b>a>c③.乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键,但乙醇的相对分子质量大于甲醇,分子间作用力更大17.①.CO?3H???lnO?CHOH?HO23②.AB22350℃32:..4?4418.??3N?a?10?10A【解析】【小问1详解】CO的电子式为;2【小问2详解】①CHOH分子中O原子形成了四个单键,所以杂化方式为sp3杂化;②原子半径大小顺序为:C>O>H,所3以键长的顺序为b>a>c;③乙醇和甲醇存在相似的分子间氢键,但乙醇的相对分子质量大于甲醇,分子间作用力更大,所以乙醇的沸点高于甲醇;【小问3详解】CO?3H???ln2O3?CHOH?HO①由反应原理图可知,反应物为二氧化碳和氢气,所以方程式为:;22350℃32②:O>C>H,正确;-sσ键即H-H的断裂和s-sp3σ键即H-O的形成,B正确;、e两个反应的产物不同,所以反应热(ΔH)不相等,C错误;,但生成CHOH的反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,所以CHOH的平衡产率降低,D33错误;【小问4详解】11干冰分子在晶胞的位置为顶点和面心,平均每个晶胞含有的干冰分子个数为:8?+6?=4,则晶胞密度82m4?44?=?为:g?cm?3。VN?a1010?3???。(1)1898年,化学家用氮气、碳化钙(CaC与水蒸气反应制备氨:2)℃的高温下产生***氨化钙();2ii.***氨化钙与水蒸气反应生成氨气。写出反应ii的化学方程式:___________。(2)20世纪初,以N和H为原料的工业合成氨方法研制成功。其反应为:22催化剂N?g??3H?g??2NH?g?ΔH???mol?1。223高温、高压①N的化学性质稳定,即使在高温、高压下,N和H的化合反应仍然进行得十分缓慢。从分子结构角度解222释原因:___________。②压强对合成氨有较大影响。下图为不同压强下,以物质的量分数x(H)=、x(N)=(组成1),22:..反应达平衡时,x(NH与温度的计算结果。3):p___________p填“>”或“<”),简述理由:___________。12(、x(NH)=,氮气的转化率为___________。。在p时,以物质的量分数x(H)=、312x(N)=、x(Ar)=(组成2),反应达平衡时x(NH与温度的计算结果与组成1相比有一定变化,23)在上图中用虚线画出相应曲线__________。Fe?TiOH(3)我国科学家研制出2?xy双催化剂,通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时,纳米FeTiOH的温度为547℃,而的温度为415℃,解决了温度对合成氨工业反应速率和平衡转化率影响矛盾2?xy的问题,其催化合成氨机理如图所示。400?500℃Fe?TiOH分析解释:与传统的催化合成氨(铁触媒、)相比,2?xy双催化剂双温催化合成氨具备优势的原因是___________。??3HO?g?CaCO?2NH【答案】(1)2233(2)①.N中含氮氮三键(N≡N),键能大,难断裂②.<③.合成氨反应是气体分子数减小的反21应,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,氨的物质的量分数增大④.⑤.3:..(3)N≡N在“热Fe”表面易于断裂,有利于提高合成氨反应的速率;“冷Ti”低于体系温度,氨气在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡产率【解析】【小问1详解】***氨化钙与水蒸气反应生成氨气和碳酸钙,故反应的化学方程式写为:??3HO?g?CaCO?2NH;2233【小问2详解】①N中含氮氮三键(N≡N),键能大,难断裂,因此即使在高温、高压下,N和H的化合反应仍然进行得十222分缓慢;②,相同温度下,增大压强,平衡正向移动,氨的物质的量分数增大,所以p<p;,进料组成为x(H)=、x(N)=:1。假设进料中氢气和氮气的物质的量22分别为3mol和1mol,达到平衡时氮气的变化量为xmol,则有:N(g)+3H(g)?2NH(g)223起始量(mol)130变化量(mol)x3x2x平衡量(mol)1-x3-3x2x2x1在p、x(NH)=,x(NH)=?,解得x=;1331x33x2x3????,组成2平衡时氨的摩尔分数较小。在恒压下充入惰性气体Ar,反应混合物中各组分的浓度减小,各组分的分压也减小,化学平衡要朝气体分子数增大的方向移动,因此,充入惰性气体Ar不利于合成氨,进料组成中含有惰性气体Ar的图用虚线画出相应曲线如下::..;【小问3详解】N≡N在“热Fe”表面易于断裂,有利于提高合成氨反应的速率;“冷Ti”低于体系温度,氨气在“冷Ti”表面生400?500℃Fe?TiOH成,有利于提高氨的平衡产率,故与传统的催化合成氨(铁触媒、)相比,双催2?xy化剂双温催化合成氨具备优势。。23?NO?N??1已知:=10mg·L-1,含有硝态氮???、氨氮3?NH?N??1???。?1?3时,脱除硝态氮(转化为N效果较强。232),本实验中二者均为过量。23(1)NaSO和Fe粉在去除废水中硝态氮的过程中表现___________性(填“氧化”或“还原”)。23(2)研究NaSO在pH=1的含氮废水中发生反应的情况,实验结果如图1。23①根据图1,写出“实验组一”中发生反应的离子方程式___________。②进行“实验组二”实验时发现,降低溶液pH更有利于NO?的去除,可能的原因是___________。3(3)脱除pH=1的含氮废水中硝态氮,单独加入NaSO或同时加入NaSO与Fe粉的实验结果如图2和图23233。:..①根据图2,前15min内NaSO,脱除NO;主要反应的离子方程式为___________。23②根据图2和图3,20~60min内体系中生成NH?主要反应的离子方程式为___________。4③检验处理后的废水中存在NH?取一定量废水蒸发浓缩,___________(补充操作和现象)。4SO2??H??HSO?+)NO?【答案】(1)还原(2)①.②.c(H较大时,的氧化性较强;或增333大c(H+)有利于提高SO2?和NO?反应速率33(3)①.2NO??5SO2??2H??N??5SO2??HO②.332424Fe?NO??10H??NH??4Fe2??3HO③.加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊342试纸变蓝的气体【解析】【小问1详解】NaSO和Fe粉在去除废水中硝态氮,将氮元素还原为N,而NaSO和Fe粉的化合价升高,因此NaSO2322323和Fe粉体现的是还原性;【小问2详解】SO有所减少,在含有盐酸的溶液中发生的离子方程式为:SO2??H??HSO?实验组一相比空白组Na23;33实验组二在实验组一的基础上将蒸馏水改为含氮废水,NaSO消耗得更多,可能因为c(H+)较大时,NO?的233氧化性较强或增大c(H+)有利于提高SO2?和NO?反应速率;33【小问3详解】SO脱除NO,在此过程中没有看到NH?NO?N,①根据图2,前15min内Na23生成,说明还原产物为4322NO??5SO2??2H??N??5SO2??HO主要反应的离子方程式为;33242:..②根据图2和图3,20~60min内主要是Fe作还原剂,Fe的化合价升高,因为Fe粉是过量的,故只能生成Fe2?NH?4Fe?NO??10H??NH??4Fe2??3HO体系中生成,因此生成主要反应的离子方程式为;4342③检验处理后的废水中是否存在NH?:取一定量废水蒸发浓缩,加入浓NaOH溶液并加热,产生能使湿润4的红色石蕊试纸变蓝的气体。、铜是芯片焊接和封装工艺过程中常用的金属材料,采用“火法工艺”和“湿法工艺”均可将铅冰铜冶炼成铅和铜。已知::CuS、PbS及少量FeS、ZnS;富冰铜主要成分:CuS、FeS。、PbS难溶于酸,FeS、ZnS可溶于酸。·L-1Fe2+沉淀为Fe(OH),,;·L-1Fe3+沉淀为FeOOH,,。Ⅰ.火法工艺:(1)“第一次熔炼”过程中,控制空气用量可使铁以FeS的形式留在富冰铜中。①“熔炼”时铁可以将PbS中的铅置换出来,化学方程式是___________。②富冰铜中的CuS转化生成1mol铜时,理论上至少需要反应___________molO。22③控制空气用量进行二次熔炼而不能使用足量空气一次性熔炼的原因是___________。Ⅱ.湿法工艺:(2)“酸浸”过程是用过量稀硫酸浸取铅冰铜。①氧气可将CuS氧化成硫和Cu2+,酸浸液中的阳离子还有___________。2②废电解液不能循环使用次数过多,原因是___________。(3)用废电解液制备ZnSO和铁黄。4:..c?Fe3??①经氧气处理后的废电解液中。?L?1,(填“>”、“<”或“=”)时开始有FeOOH沉淀析出。②废电解液中Fe2+转化为铁黄的离子方程式是___________。(4)“湿法工艺”与“火法工艺”处理铅冰铜相比,湿法工艺的优点是___________。高温【答案】(1)①.PbS?FePb?FeS②.③.Pb不能以单质形式析出;焦炭、铁等原料消耗过多;铜的产量和纯度受到影响等(2)①.H?、Fe3?、Zn2?②.电解液循环多次后,溶液中积累的Fe2?、Zn2?浓度增加,电解时可能放电析出,降低Cu的纯度(3)①.<②.4Fe2+?O+6HO=4FeOOH+8H?22(4)反应条件温和、不产生SO污染物、废电解液等物质循环利用2【解析】【分析】火法工艺:“第一次熔炼”过程中,铁将PbS中的铅置换出来,ZnS被氧化发生反应高温SO。将富冰铜经过二次熔炼主要发生ZnS+O=Zn+SO,从而得到粗铅,富冰铜和222高温CuS+O=2Cu+SO得到铜单质。222湿法工艺:结合信息可知在酸浸过程中FeS、ZnS直接溶于酸,而CuS在氧气作用下也溶解反应生成硫和2Cu2+,而PbS难溶于酸留在酸浸渣中,进一步处理冶炼铅单质。酸浸液经过电解得到铜