高中化学化学与自然资源的开发利用综合题

（6）某金属晶体中原子的堆积方式为六方最密堆积如图2所示，晶胞可用图3表示。已知该金属的原子半径为acm，该金属晶胞的高为bcm：若以晶胞中A点原子为原点建立空间直角坐标系o-xyz，则A点原子的坐标为(0，0，0)，C点原子的坐标为(2a，0，0)，D点原子的坐标为(0，0，b)，则B点原子的坐标为______________________。

2、（8分）研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。（1）氧化还原法消除NOx的转化如下，已知：3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)△H=-317. 1kJ/mol，NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=-200.9

kJ/mol，则NO与O2反应的热化学方程式为_________________________________。

第1页共18页NONO2N2

（2）汽车尾气中的CO与NO可在催化剂作用下反应，从而减少污染。该反应的化学方程式是_________

_。某科研组研究了γ-Al2O3、HZSM-5、TiO2、SiO2、MgO五种物质负载Fe催化剂上CO还原NO的反应，发现γ-Al2O3负载Fe催化剂效果最好，这体现出催化剂具有___________。已知该反应为放热反应，但常温下直接将CO与NO混合并不反应，其原因可能是____________________。

（3）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。现在10L，初始压强为101kPa的恒容密闭容器中加入0.1000 mol NO和2.030mol固体活性炭，生成A.

B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示：

①200°C时，经过3min达平衡，则用A表示该反应的反应速率是___________。

②200°C时，平衡后向该容器中再充入0.1000 moI NO，再次平衡后，NO的浓度为________。

③已知该反应为放热反应，则T________200℃(填“>”“<”或“=”)，反应在T°C时的压强平衡常数Kp=___________。(分压=总压×体积分数)

3、（8分）氮的氧化物参与雾霾的形成，利用CO和H2在一定条件下可将NO转化为无害物质。回答下列问题：

（1）汽车气缸中发生复杂的化学反应，其中有如下三个重要反应：反应1：N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.5kJ/mol 反应2：2CO(g)

2C(s)+O2(g) △H=+221 kJ/mol 反应3：C(s)+O2(g)CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol

①反应2NO(g)+2CO(g)

N2(g)+2CO2(g)的△H=___________。

②下列有关反应1的说法中正确的是___________。 A.反应物的总键能小于生成物的总键能 B.正反应的活化能大于逆反应的活化能 C.使用催化剂可使反应1的反应热减小

D.其它条件不变，加压，正逆反应速率不变，平衡不移动

③定温定容条件下，向容积为1L的密闭容器中充入一定量的NO和CO的混合气体(总物质的量保持4mol)，平衡时NO、CO的转化率及N2的体积分数与

的关系如图所示，CO转化率对应的曲线为________

◎ 第2页共18页

___(填“转化率a”或“转化率b”，氮气体积分数25%时该反应的平衡常数K=___________，初始时n(NO)=___________.

（2）1073K时，H2与NO可发生反应2NO(g)+2H2(g)

N2(g)+2H2O(g)，该反应的正反应速率方程为：

v=kca(H2)×cb(NO)(A. b分别为H2和NO的级数，k为速率常数)。

在定容容器中，分别充入不同浓度的NO和H2，测得该反应的正反应速率如下表所示：

利用上表数据可确定a=___________(保留整数)，b=___________(保留整数)，k=___________(保留两位有效数字)。

4、（8分）（1）在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H

查阅资料可得有关的化学键键能数据如下：化学键 N≡N H-O N-H O=O E/ (kJ·mol-1) 946 463 391 496 由此计算上述反应的反应热△H=___________kJ·mol-1。（2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3

注：K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数回答下列问题：

①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为___________(用K1、K2、K3表示)。

②一定条件下，将4molNH3和5.2molO2混合于容积为4L的恒容密闭容器中发生催化氧化反应，经过10s后达到平衡，测得NO的浓度为0.4mol/L则0到10s内，用NH3表示该反应的平均反应速率为___________，O2的转化率为___________(用百分数表示，且保留小数点后一位)，该反应的平衡常数为___________

第3页共18页(列出计算式即可)。

③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。__________

（3）下列有关该反应的说法正确的是___________(填字母)。

A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大 B.恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡

C.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡 D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时，反应达到了平衡

（4）工业上常用氨水吸收SO2，可生成(NH4)2SO3，请判断常温下(NH4)2SO3溶液的酸碱性并通过计算说明判断依据：__________________________________________。(已知：NH3·H2O的Kb=1.8×10-5

；H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8)

5、（8分）现代社会环境变化快、生活节奏快，很多人心理压力过大，紧张焦虑，导致抑郁患者量增加。某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺：

已知：

请回答：

（1）下列说法正确的是___________。

A.化合物A分子中有两种氢原子 B.合成路线所涉反应均为取代反应 C.化合物D具有碱性 D.吗氯贝胺能发生水解反应（2）化合物F的结构简式是______________________。

◎ 第4页共18页

（3）写出C+D→E的化学方程式____________________________________________。

（4）为探索新的合成路线，发现用化合物C与X(C6H14N2O)一步反应即可合成吗氯贝胺。请设计以环氧乙烷()为原料合成X的合成路线_________________________________(用流程图表示，无机试剂任选

)。

（5）符合以下条件的化合物X(C6H14N2O)可能的同分异构体有___________种。其中只有一条侧链的同分异构体的结构简式为______________________(任写一种)。 ①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含一个非碳原子。

②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子；IR谱表明分子中有N-N键，无O-H键。

6、（8分）芳香族化合物X和Y都是从樟脑科植物中提取的香料。X可按如图路线合成Y。

已知：①

②不含α-氢原子(与醛基直接相连的碳上的氢)的醛在浓碱作用下醛分子自身同时发生氧化与还原反应，生成相应的羧酸(在碱溶液中生成羧酸盐)和醇的反应。如：

（1）X的官能团名称为___________。（2）Y的结构简式为___________。

（3）D+G→Y的有机反应类型为___________。（4）下列物质不能与D反应的是___________(选填序号) a.金属钠 b.氢溴酸 c.碳酸钠溶液 d.乙酸

（5）写出下列反应方程式：X→G的第①步反应_____________________________。E→F___________________________________。

（6）G有多种同分异构体，写出同时满足下列条件的G的所有同分异构体的结构简式______________(不考虑空间立体异构)。

i.能发生银镜反应 ⅱ.能发生水解反应 ⅲ.苯环上只有一个取代基

第5页共18页（7）G的另一种同分异构体H的结构简式为

下，写出以

为有机原料，制取H的合

成路线(可任选无机原料)

→___________。

7、（8分）某研究小组向某2L密闭容器中加入一定量的固体A和气体B，发生反应A(s)+2B(g)D(g)+

E(g)；△H=Q kJ·mol-1。

（1）对于该反应，用各物质的反应速率与时间的关系曲线表示如下，示意图中的___________(填序号)正确。

（2）若该密闭容器绝热，实验测得B的转化率随温度变化如右图所示。由图可知，Q_________0(填“大于”或“小于)，c点v正__________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。

（3）在T℃时，反应进行到不同时间测得各物质的物质的量如表：

①T℃时，该反应的平衡常数K=___________。

②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据表中的数据判断改变的条件可能是___________(填字母编号)。

a.通入一定量的B b.加入一定量的固体A c.适当缩小容器的体积 d.升高反应体系温度 ③同时加入0.2mol B. 0.1molD. 0.1mol

E后，其他反应条件不变，该反应平衡________移动。(填“向右”、“不”、“向左”) ④维持容器的体积和温度T℃不变，若向该容器中加入1.60molB. 0.20molD. 0.20molE和0.4molA，达到平衡后，混合气体中B的物质的量分数是___________。 8、（8分）V2-、W3-、X2+、Y2-、Z-是由短周期元素形成的简单离子，其中V2-、W3-、X2+均是10电子的微粒，Y2-、Z-与Ar原子具有相同的电子数。(请用化学用语回答下列问题)

◎ 第6页共18页

（1）V2-的结构示意图为___________。

（2）V、W、X的原子半径由小到大的顺序是______________________。

（3）无水W2H4为无色液体，在298k时与V2气体迅速反应生成W2气体和液态的V的最简单氢化物，若生成1mol该液态氢化物放出311.2kJ热量，则该反应的热化学方程式为_________________________________。

（4）YZ2是一种重要的化工产品，熔点：-78℃，沸点：59.6℃，加热至40℃以上，部分开始分解，YZ2晶体属于___________晶体。（5）①Na2YO3溶液中离子浓度从大到小的顺序是_________________________________。 ②已知：室温下H2YO3的电离平衡常数Ka1=1.4×10-2，Ka2=6.3×10-8

，请通过计算确定NaHYO3水溶液的酸碱性(请写出计算过程)_________________________________。

9、（8分）含氮的化合物广泛存在于自然界，是一类非常重要的化合物.回答下列有关问题：（1）在一定条件下；2N2(g)+6H2O(g)=4NH3(g)+3O2(g)。已知该反应相关的化学键键能数据如表一：表一：化学键 H-O N-H O=O E/(kJ/mol) 946 463 391 496 则该反应的△H=___________kJ/mol

（2）在恒容密闭容器中充入2 molNO2与1molO2发生反应如下： 4NO2(g)+O2(g)

2N2O5(g)

①已知在不同温度下测得N2O5的物质的量随时间的变化如图1所示.常温下，该反应能逆向自发进行，原因是____________________________________________。

②下列有关该反应的说法正确的是___________。

A. 扩大容器体积，平衡向逆反应方向移动，混合气体颜色变深

B. 恒温恒容，再充入2molNO2和1molO2，再次达到平衡时NO2转化率增大 C. 恒温恒容，当容器内的密度不再改变，则反应达到平衡状态 D. 若该反应的平衡常数增大，则一定是降低了温度

（3）N2O5是一种新型绿色硝化剂，其制备可以用硼氢化钠燃料电池作电源，采用电解法制备得到N2O5

第7页共18页，工作原理如图。则硼氢化钠燃料电池的负极反应式为___________。（4）X、Y、Z、W分别是HNO3、NH4NO3、NaOH、NaNO2四种强电解质中的一种。下表二是常温下浓度均为0.01mol/L的X、Y、Z、W溶液的pH。将XX Y Z W 、Y、Z各lmol同时溶于水中得到混合溶液，则混合溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为________。 0.01mol/L的溶液 pH 12 2 8.5 4.5 （5）氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应： I： 2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 II： 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2

①4NO2(g)+2NaCl(s)

2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K=___________(用K1、K2表示)

②在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min时反应Ⅱ达到平衡测得10min内v(ClNO)=7.5×10-3

mol/(L·min)，则平衡时NO的转化率α1=___________；其他条件不变，反应Ⅱ在恒压条件下进行，平衡

时NO的转化率α2=___________α1 (填“>”“<”或“=”) 10、（8分）人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3

来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此

草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。

I. （配制酸性KMnO4标准溶液）如图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。

◎ 第8页共18页

（1）请你观察图示判断其中不正确的操作有____（填序号）。（2）其中确定50 mL溶液体积的容器是____（填名称）。

（3）如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验，在其他操作均正确的情况下，所测的实验结果将_______（填“偏大”或“偏小”）。

II. （测定血液样品中Ca2+的浓度）抽取血样20. 00 mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020 mol/L酸性KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。（4）已知草酸与酸性KMn04溶液反应的离子方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+

=2Mnx+

+10CO2↑+8H2O，则式中的x=____。（5）滴定时，根据现象____，即可确定反应达到终点。（6）经过计算，血液样品中Ca2+的浓度为____mg. cm-3。

11、（8分）现代社会环境变化快、生活节奏快，很多人心理压力过大，紧张焦虑，导致抑郁患者量增加。某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺：

已知：

请回答：

（1）下列说法正确的是___________。

第9页共18页（3）写出C+D→E的化学方程式____________________________________________。

)。

（5）符合以下条件的化合物X(C6H14N2O)可能的同分异构体有___________种。其中只有一条侧链的同分异构体的结构简式为______________________(任写一种)。

①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含一个非碳原子。

②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子；IR谱表明分子中有N-N键，无O-H键。

12、（8分）化合物G是一种广谱镇痛药，在实验室中合成路线如下(部分反应条件和产物已略去)

（1）A的名称为___________(用系统命名法命名)

（2）由B生成C及由C生成D的反应类型分别为___________、___________。（3）E的结构简式为______________________。

（4）写出F与NaOH溶液反应的化学方程式_________________________________。

（5）R是G的同分异构体，已知R能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，苯环上有三个取代基，核磁共振氢谱中峰的面积之比为12：2：2：1：1，写出符合条件的两种R的结构简式____________________________________________。

（6）参照上述合成路线，以苯、甲醇和乳酸(

)为原料设计合成

(其它无机试剂任选)。_____________________________________

13、（8分）研究碳、氮及其化合物的转化对于环境的改善有重大意义。（1）氧化还原法消除NOx的转化如下，已知：3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)△H=-317. 1kJ/mol，NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=-200.9

kJ/mol，则NO与O2反应的热化学方程式为_________________________________。

NO2

第10页共18页

◎（2）汽车尾气中的CO与NO可在催化剂作用下反应，从而减少污染。该反应的化学方程式是__________。某科研组研究了γ-Al2O3、HZSM-5、TiO2、SiO2、MgO五种物质负载Fe催化剂上CO还原NO的反应，发现γ-Al2O3负载Fe催化剂效果最好，这体现出催化剂具有___________。已知该反应为放热反应，但常温下直接将CO与NO混合并不反应，其原因可能是____________________。

（3）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。现在10L，初始压强为101kPa的恒容密闭容器中加入0.1000 mol NO和2.030mol固体活性炭，生成A.

B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示：

①200°C时，经过3min达平衡，则用A表示该反应的反应速率是___________。

②200°C时，平衡后向该容器中再充入0.1000 moI NO，再次平衡后，NO的浓度为________。

③已知该反应为放热反应，则T________200℃(填“>”“<”或“=”)，反应在T°C时的压强平衡常数Kp=___________。(分压=总压×体积分数)

14、（8分）臭氧有强氧化性能在一定条件下将烟气中的SO2、NOx分别氧化为SO42-和NO3-

。臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂。（1）NO3-中心原子轨道的杂化类型为___________；SO42-的空间构型为_____________（用文字描述）。

（2）Fe3+

基态核外外层电子排布式为__________________。

（3）臭氧可用于含CN一

碱性电镀废水的处理。第i步：CN一

转化为OCN-；第ii步： OCN

一

继续转化为CO32一及两种单质气体。若第ii步转化时，O3与OCN-

物质的质量之比为3∶2，该步反应的离子方程式为_______。

（4）为测定大气中臭氧(O3)含量，将0℃、1.01×105Pa的空气VL慢慢通过足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用a mL cmol/L的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点。 (已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

①O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式__________________________。 ②该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；

③该实验中可选用_______(填物质名称)作指示剂。空气中臭氧的体积分数为_______。

④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O3和O2，不然会使滴定结果偏_____(填“低”或“高”)。

第11页共18页15、（8分）草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下图所示：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等； ②酸性条件下，ClO3-不会氧化Co2+，ClO3-转化为Cl-； ③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀Fe(OAl(OHCo(OFe(OHMn(O时溶液的pH)3 )3 H)2 )2 H)2 H见下表：沉淀物完全沉淀的pH 3.7 5.2 9.2 9.6 9.8 （1）浸出过程中加入Na2SO3的主要目的是____。

（2）向浸出液中加入NaClO3的离子反应方程式：____________________________。（3）已知：常温下NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5

H2C2O4H++HC2O4- Ka1=5.4×10-2 HC2O4-H++C2O42- Ka2=5.4×10-5

则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH____7(填“>”或“<”或“=”)。

（4）加入(NH4)2C2O4 溶液后析出晶体，再过滤、洗涤，洗涤时可选用的试剂有___(填字母代号)。 A. 蒸馏水 B. 自来水 C. 饱和的(NH4)2C2O4溶液 D. 稀盐酸

（5）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图1所示，萃取剂的作用是_____________________；其使用的适宜pH范围是___(填字母代号)。 A. 2.0～2.5 B. 3.0～3.5 C. 4.0～4.5

（6）CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如图2所示。其中600℃以前是隔绝空气加热，600℃以后是在空气中加热。A、B、C均为纯净物；C点所示产物的化学式是______。

◎ 第12页共18页

16、（8分）第四周期中的18种元素具有重要的用途，在现代工业中备受青睐。（1）钛原子的价电子排布式为______________________，TiCl4沸点136℃，熔点-25℃，晶体类型为___________晶体。

（2）铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能，其主要原因是_______________。

（3）与As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子轨道杂化的类型_________________；一定压强下将AsH3、NH3和PH3的混合气体降温时液化顺序是______________________，理由是______________________。

（4）铬是一种硬而脆抗腐蚀性强的金属，常用于电镀和制造特种钢。下图1为铬的晶胞结构图，则铬晶胞属于___________堆积；该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___________。

（5）钴晶体的一种晶胞(如图2所示)的边长为anm，密度为ρg·cm

，NA表示阿伏加德罗常数的值，则钴原子半径为___________mm，钴的相对原子质量可表示为______

_____。

17、（8分）铬合金有重要的用途，从其废料中制取铬的流程如下:

已知: ① Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑，

② 流程中铬元素浸出之后至生成Cr(OH)3之间均以自由移动离子状态存在于溶液中。请回答下列问题:

（1）稀硫酸酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有：________________________ (写一条即可) 。（2）用纯碱调节滤液pH，得到某弱碱沉淀，若纯碱过量，则可能导致的后果是：_____________。（3）流程中的“副产物”中，可用作可溶性钡盐中毒解毒剂的物质的化学式是___________；可用作化肥

第13页共18页的物质的化学式是_____________。

（4）加入草酸实现沉淀转化反应化学方程式为：_____________________________。（5）流程中利用铝热反应冶炼铬的化学方程式为：__________________________。（6）流程中由滤液生成Cr(OH)3的化学方程式为：___________________________。

（7）除已知反应①之外，整个流程中涉及的主要氧化还原反应有_____个，分解反应有____个。 18、（8分）氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题，它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题：

I.（1）已知氮氧化物转化过程中的能量变化如图(图中表示生成2 moI NO2的能量变化)。1 moI NO氧化为NO2的焓变△H=___________kJ/mol。

（2）某温度下，反应的平衡常数如下： a.2NO2(g)N2(g)+2O2(g) K=6.7×1016 b.2NO(g)

N2(g)+O2(g) K=2.2×1030

分解反应趋势较大的反应是___________(填“a”或“b”)；反应2NO(g)+O2(g)

2NO2(g)的K=__________

_。

（3）已知反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的正反应速率v正=k1cm(NO)cn(O2)，其中k为速率常数，该反应

的历程为：

第一步：NO+NO=N2O2 快速平衡第二步：N2O2+O2

2NO2 慢反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡，第一步反应中：v(正)=k1c2(NO)，ν(逆)=k-1c(N2O2)。下列叙述正确的是___________(填字母)。

A. 第一步反应的平衡常数K= B. v(第一步的正反应)II.氯氨是氯气遇到氨气反应生成的一类化合物，是常用的饮用水二级消毒剂，主要包括一氯氨、二氯氨

◎ 第14页共18页

和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)，副产物少于其它水消毒剂。工业上可利用反应2C12(g)+NH3(g)NHCl2(l)+HCl(g)制备二氯胺。

（1）二氯氨在中性、酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强杀菌作用的物质，写出具有强杀菌作用的物质的电子式______________________。（2）在恒温条件下，将2 mol Cl2和1 moI

NH3充入某密闭容器中发生上述反应，测得平衡时Cl2和HC1的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A. B.

C三点中Cl2转化率最高的是___________点(填“A”“B”或“C”)；计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)=___________(Kp是平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数。)

19、（8分）（1）在一定条件下氨气和氧气能发生反应生成氮气和水蒸气：4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H

2O(g) △

查阅资料可得有关的化学键N≡键能数据N H-O N-H O=O 如下：化学键 E/ (kJ·mol-1) 946 463 391 496 由此计算上述反应的反应热△H=___________kJ·mol-1。（2）已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1 N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3

注：K1、K2、K3分别为上述三个反应的平衡常数回答下列问题：

①氨催化氧化反应(生成气态水)的平衡常数K为___________(用K1、K2、K3表示)。

第15页共18页③若上述反应第一次达到平衡时，保持其他条件不变的情况下，只是将容器的体积扩大一倍，假定在25s后达到新的平衡。请在下图中用曲线表示15~30s这个阶段体系中NH3的浓度随时间变化的趋势。__________

（3）下列有关该反应的说法正确的是___________(填字母)。

A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，再次达到平衡时，NH3的转化率增大 B.恒温恒容，当容器内的密度保持不变时，反应达到了平衡 C.当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡

D.当2v正(NO)=3v逆(H2O)时，反应达到了平衡

；H2SO3的Ka1=1.3×10-2，Ka2=6.3×10-8)

20、（8分）咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治疗自身免疫性疾病的潜力，其合成路线及部分反应机理如图所示：

回答下列问题：

（1）B中官能团的名称是______________________。（2）E→F反应类型为______________________。

（3）D分子中位于同一平面上的原子最多有___________个。（4）F的结构简式为______________________。

（5）H→咖啡酸乙酯的化学方程式为____________________________________________。

◎ 第16页共18页

2，M的三取代基1：2：2：2：1，。______________

第17页共18页◎ 第18页共18页（6）芳香族化合物M是H的同分异构体，1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2molCO结构有___________种；M的两取代基同分异构体核磁共振氢谱为5组峰，峰面积比为其结构简式为______________________。

（7）设计以甲醛、C为原料合成C5H12O4(_____________。

)的路线(无机试剂任选)

一、综合题（本题共计 20 小题，共计 160 分） 1、（8分）【答案】

第四周期第IB族 N 1 晶体 5NA 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸分子间不能形成氢键

3.89×1023

/(a3

NA) (a，， )

【解析】

（1）铜元素位于周期表中第四周期IB族；铜元素核外电子占据最高能层的符号是N；铜元素价电子排布式为3d10

4s1

，则铜元素中占据该最高能层的电子数为1；

（2）该金属互化物具有自范性，原子在三维空间里呈周期性有序排列，这是晶体的特点，即该金属互化物属于晶体；

（3）(SCN)2的结构式为N≡C-S-S-C≡N，成键原子之间只能形成1个σ键，因此1mol(SCN)2中含有σ键的个数为5NA；根据形成分子间氢键的条件，异硫氰酸能形成分子间氢键，硫氰酸不能形成分子间氢键，因此异硫氰酸的沸点高于硫氰酸；

（4）根据图1，Au位于顶点，个数为8×1/8=1，Cu为面心，个数为6×1/2=3，该晶胞的化学式为Cu3Au，晶胞的质量为

g，晶胞的体积为a3×10-21cm3，则晶胞的密度为3.89×1023/(a3NA)g/cm3；

（6）根据图2和图3，B处于正四面体顶角原子处，根据立体几何知识，不难求出B原子的原子坐标为(a，

， )。

2、（8分）【答案】

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ/mol 2CO+2NO

N2+2CO2 不同的催化活性

反应物的活化能高，断裂反应物的化学键需要吸收的能量多 0.001mol/(L·min) 0.5625 0.008mol/L 0.2500 【解析】

（1）①3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)△H=-317. 1kJ/mol，②NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=-200.9 kJ/mol，①-②，整理可得：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ/mol；（2）

CO与NO可在催化剂作用下反应产生N2和CO2，反应的方程式为2CO+2NO

N2+2CO2，某科研组研

究了γ-Al2O3、HZSM-5、TiO2、SiO2、MgO五种物质负载Fe催化剂上CO还原NO的反应，发现γ-Al2O3负载Fe催化剂效果最好，这体现出催化剂具有不同的催化活性。已知反应2CO+2NO

N2+2CO

第19页共24页2为放热反应，但常温下直接将CO与NO混合并不反应，是因为反应物的活化能很高，断裂反应物的化

学键需要吸收很高的能量，与该反应是放热反应还是吸热反应无关；

（3）①V(A)=

；反应的化学方程式为C+2NO

N2+CO2，在该温

度下，该反应的化学平衡常数K=

；

②200°C时，平衡后向该容器中再充入0.1000 moI

NO，由于温度不变，所以化学平衡常数不变，由于开始时c(NO)=0.02000mol/L，假设反应过程反应产生N2的浓度为c(N2)=x，则c(CO2)=x，再次平衡后，NO的浓度为c(NO)=(0.02000-2x)，K==

，解得x=0.006mol/L，则c(NO)=(0.02000-2x)=(0.02000-

2×0.006000)mol/L=0.008mol/L；

③已知该反应为放热反应，根据表格数据可知：在温度为T时生成N2、CO2的浓度降低，说明平衡逆向移动。根据平衡移动原理，升高温度，平衡向吸热的逆反应方向移动，所以温度T>200℃，由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以气体的物质的量的比等于它们的浓度比，故反应在T°C时的压强

平衡常数Kp=。

3、（8分）【答案】

-746.5kJ/mol B 转化率b 80L/mol 2mol 1 2

【解析】

（1）①由盖斯定律，2×反应3+反应2-反应1可得目标反应式2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的△H=-

393.5×2+221-180.5=-746.5kJ/mol；

②反应1正向为吸热反应，反应物的总键能大于生成物的总键能，A项错误；反应热等于正反应的活化能与逆反应的活化能之差，△H>0，正反应的活化能大于逆反应的活化能，B项正确；催化剂不改变反应热，C项错误；加压，正逆反应速率变大，D项错误； ③随着

增大，即CO含量增大时，NO转化率必然增大，所以CO对应转化率b的曲线。

由三段式计算，设初始时n(NO)=a mol，

2NO(g)+2CO(g)

N2(g)+2CO2(g)

起始量（mol）： a 4-a 0 0

◎ 第20页共24页

变化量（mol）： 0.8a 0.8a 0.4a 0.8a 平衡量（mol）： 0.2a 4-1.8a 0.4a 0.8a

由图中信息可知，氮气体积分数为25%时，NO和CO转化率均为80%，所以80%=0.8a/(4-

a)，解出a=2。因为容器的体积为1L，故平衡常数L/mol。

（2）由第3、4、5组数据可看出c(H2)与v成正比关系，故a=1；由第1、2、3组数据可看出c2(NO)与v成正比，故b=2；将5组数据带入后求出k平均值为。

4、（8分）【答案】

-1268 K=k12﹒k33/k22 0.04mol﹒L-1﹒s-1 38.5%

碱性，NH4+的水解常数为：Kh(NH4+)=Kw/Kb=1.0×10-14/1.8×10-5 ，SO32-的水解常数为：Kh(SO32-)=Kw/Ka2=1.0×10-14/6.3×10-8 ，∵NH4+的水解程度小于SO32-的水解程度，∴（NH4）2SO3显碱性【解析】

（1）4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)，反应的△H=产物的生成热之和-反应物的生成热之和=（2×946+12×463-12×391-3×496）KJ·mol-1=-1268KJ·mol-1；（2）已知：A. N2(g)+O2(g)=2NO(g) K1 B. N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) K2 C. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) K3

①上述2a+3b-2c得氨催化氧化反应，平衡常数K为K=k12﹒k33/k22 ； ② 4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)

起始量 4mol 5.2mol 0 0 变化量 1.6mol 2.0mol 1.6mol 2.4mol 平衡量 2.4mol 3.2mol 1.6mol 2.4mol c平/mol﹒L-1 0.6 0.8 0.4 0.6

NH3的速率为1.6mol /(4L·10s)=0.04mol﹒L-1﹒s-1； O2的转化率为2.0mol/5.2mol ×100%=38.5%；

该反应的平衡常数为K= 。

第21页共24页③ 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)

c平/mol﹒L-1 0.5 0.65 0 0 c平/mol﹒L-1 4x 5x 4x 6x c平/mol﹒L-1 0.5-4x 0.65-5x 4x 6x

用在温度不变时平衡常数不变，列方程求解，高次方程，中学不作要求，故作平衡图象时，氨的浓度

在0～0.3mol﹒L-1 即可，

。

（3）A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，相当于加压，平衡逆向移动，再次达到平衡时，NH3的

转化率减小，故A错误；

B.恒温恒容，容器中气体的质量不变，当容器内的密度保持不变时，无法判断反应是否达到了平衡，故B错误；

C.反应前后气体的物质的量改变，当混合气体的平均摩尔质量不变时，反应达到了平衡，故C正确； D.当3v正(NO)=2v逆(H2O)时，反应达到了平衡，故D错误。故选C。

（4）常温下(NH4)2SO3溶液碱性。NH4+的水解常数为Kh(NH4+)=Kw/Kb=1.0×10-14/1.8×10-5 ，SO32-的水解常数为Kh(SO32-)=Kw/Ka2=1.0×10-14/6.3×10-8 。∵NH4+的水解程度小于SO32-的水解程度，∴（NH4）2SO3显碱性。 5、（8分）【答案】 CD

或

【解析】

甲苯发生取代反应生成A，A发生氧化反应生成B，根据吗氯贝胺结构简式知，生成A的反应中发生对位

取代，则A为

，B为，结合吗氯贝胺知，B发生取代反应生成的C为；E和F发生取

◎ 第22页共24页

代反应生成吗氯贝胺，结合分子式知，F为，E为，C和D发生取

代反应生成E，D为H2NCH2CH2Br；

（4）C为

，吗氯贝胺为

，C与X（C6H14N2O）一步反应即可合

成吗氯贝胺，根据X分子式知，X为，

和氨发生加成反应生成H2NCH2CH2OH

，H2NCH2CH2OH和HBr发生取代反应生成H2NCH2CH2Br，NH3和

发生反应生成HN（CH2CH2OH）

2，HN（CH2CH2OH）2在浓硫酸作用下发生成醚反应生成

，

和H2NCH2CH2Br反应

生成产品。

甲苯发生取代反应生成A，A发生氧化反应生成B，根据吗氯贝胺结构简式知，生成A的反应中发生对位

取代，则A为

，B为

，结合吗氯贝胺知，B发生取代反应生成的C为

；E和F发生取

代反应生成吗氯贝胺，结合分子式知，F为，E为，C和D发生取

代反应生成E，D为H2NCH2CH2Br；

（1）A. A为

，化合物A分子中有三种氢原子，故A错误；

B. 合成路线所涉反应A到B是氧化反应，不是取代反应，故B错误； C. D为H2NCH2CH2Br，含有氨基，所以化合物D具有碱性，故C正确； D. 吗氯贝胺中有氯原子、酰胺基能发生水解反应，故D正确；故选CD。

（2）化合物F的结构简式是

；

第23页共24页（3）C为

、E为

，D为H2NCH2CH2Br，C和D发生取代反应生成E，

C+D→E的化学方程式

；

（4）C为，吗氯贝胺为

，C与X（C6H14N2O）一步反应即可合

成吗氯贝胺，根据X分子式知，X为

，

和氨发生加成反应生成H2NCH2CH2OH

，H2NCH2CH2OH和HBr发生取代反应生成H2NCH2CH2Br，NH3和

发生反应生成HN（CH2CH2OH）

2，HN（CH2CH2OH）2在浓硫酸作用下生成

，

和H2NCH2CH2Br反应生成

，所以其合成路线为

。

（5）X为

，X的同分异构体符合下列条件：

①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含一个非碳原子；

②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子；IR谱表明分子中有N-N键，无O-N键，

符合条件的结构简式有等4种。

6、（8分）【答案】碳碳双键醛基

酯化反应(取代反应) c

◎ 第24页共24页

【解析】

X为芳香族化合物，即X中含有苯环，依据信息①以及A的结构简式，推出A为OHC-CHO，根据信息②，推出E为HOCH2COOH，F为聚合物，E生成F发生缩聚反应，即F的结构简式为

，根据信息②以及C的分子式，推出C为苯甲酸，D为苯甲醇，B为苯甲醛，则X的结

构简式为

，X→G发生氧化反应，醛基被氧化成羧基，即G的结构简式为

，D和G发生酯化反应生成Y，其结构简式为

；

，根据信息②以及C的分子式，推出C为苯甲酸，D为苯甲醇，B为苯甲醛，则X的结

构简式为

，X→G发生氧化反应，醛基被氧化成羧基，即G的结构简式为

，D和G发生酯化反应生成Y，其结构简式为

；

（1）根据上述分析，X的官能团是醛基和碳碳双键；

（2）根据上述分析，推出Y的结构简式为

；

（3）D+G→Y的反应类型为取代反应或酯化反应；

第25页共24页（4）D为苯甲醇，A. D中含有-OH，能与金属钠反应，故a不符合题意； B. D中含有-OH，能与HBr发生取代反应，-Br取代-OH位置，故b不符合题意； C. 苯甲醇不与碳酸钠发生反应，故c符合题意； D. 苯甲醇与乙酸发生酯化反应，故d不符合题意；（5）X→G的第①步反应发生氧化反应，其反应方程式为：

；

E→F发生缩聚反应，其反应方程式为：

；

（6）i能发生银镜反应，说明含有醛基，ii能发生水解反应，说明含有酯基，iii苯环上只有一个取代基

，符合条件的同分异构体应是甲酸某酯的结构，即结构简式为、

；

（7）根据所给原料以及产物，发生的一系列反应类型为加成、消去、氧化、消去，合成路线为

。

7、（8分）【答案】

④ 小于等于 0.25 a 不 50

【解析】

（1）A(s)+2B(g)⇌D(g)+E(g) △H=QkJ·mol-1，反应是前后气体体积不变的可逆反应；

①B的反应速率不能为0；故①错误；

②B的反应速率和D. E反应速率达到平衡状态不能相同；故②错误；

③D. E变化速率相同，与图象不符；故③错误；

④D. E速率相同，图象表示的是逆向进行，B反应速率增大，D. E反应速率减小，故④正确；

本题答案为：④。

（2）B的转化率最大即最高点达平衡状态，温度升高B的转化率减小，所以正反应是放热反应，即Q小于0，c点处于平衡状态所以v正=v逆；

本题答案为：小于；等于。

◎ 第26页共24页

（3）①由表可知20分钟达平衡状态，结合平衡浓度和平衡常数概念计算，所以K==0.25

；

本题答案为：0.25。

②由表数据可知30min后反应体系反应物和生成物的物质的量都增加，可能增大反应物B的量，平衡正向移动，导致反应物和生成的物质的量都增加，或按变化量关系同时改变反应物和生成物的量； a.通入一定量的B平衡正向进行，B. D. E增大，故a符合；

b.加入一定量的固体A不影响平衡移动，B. D. E不变，故b不符合；

c.反应前后气体体积不变，适当缩小容器的体积，平衡不移动，故c不符合； d.反应是吸热反应，升高反应体系温度，平衡正向进行，B减小，故d不符合；本题答案为：a。

③该反应为前后气体物质的量不变的反应，按计量数之比改变物质的量平衡不移动；本题答案为：不。

④温度不变，平衡常数不变，设达到平衡时A的物质的量变化为xmol， A(s)+2B(g)

D(g)+E(g)

起始 0.4 1.6 0.2 0.2 变化 x 2x x x

平衡0.4-x 1.6-2x 0.2+x 0.2+x 则K=

=0.25 解得：x=0.3mol，B. D.

E的平衡是物质的量分别是：1mol 、0.5mol、0.5mol，故B的体积分数为1/2100=50；

本题答案为：50。 8、（8分）【答案】

O N Mg N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=-622.4kJ/mol 分子 c（Na+）>c (SO32-)>c(OH-)>

c(HSO3-)>c(H+) NaHSO3中HSO3-的水解常数Kh=Kw/ Ka1=

≈7.1×10-13，因为HSO3-的电离常数为6.3×10-8，大于Kh，所以HSO3-在溶液中以电离为主，NaHSO3溶液显酸性。【解析】

V2-、W3-、X2+均是10电子的微粒，确定V为氧元素、W为氮元素、X为镁元素；Y2-、Z-

第27页共24页与Ar原子具有相同的电子数，确定Y为硫元素、Z为氯元素。

（1）O2-的结构示意图为

；

（2）微粒半径变化规律①电子层数越多，半径越大②电子层数相同时，核电荷数越大，吸电子能力越强，半径越小。所以V、W、X的原子半径由小到大的顺序是O、N、Mg；

（3）无水N2H4(l)与O2(g)迅速反应生成N2(g)和液态的H2O，若生成1mol该液态氢化物放出311.2kJ热量，则该反应的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-622.4kJ/mol；正确答案：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) △H=-622.4kJ/mol。

（4）SCl2是一种重要的化工产品，熔沸点低，所以SCl2晶体属于分子晶体；正确答案：分子。

（5）①根据多元弱酸根（1）少量水解（2）分步水解，第一步为主；确定Na2SO3溶液中离子浓度从大到小的顺序是c（Na+）>c (SO32-)>c(OH-)> c (HSO3-)>c(H+)；正确答案：c（Na+）>c (SO32-)>c(OH-)> c (HSO3-)>c(H+)。

②NaHSO3中HSO3-的水解常数Kh=Kw/ Ka1=

≈7.1×10-13，因为HSO3-的电离常数为6.3×10-

，大于Kh，所以HSO3-在溶液中以电离为主，NaHSO3溶液显酸性；

正确答案：NaHSO3中HSO3-的水解常数Kh=Kw/ Ka1=

≈7.1×10-13，因为HSO3-

的电离常数为6.3×10-8，大于Kh，所以HSO3-在溶液中以电离为主，NaHSO3溶液显酸性。

9、（8分）【答案】

+1268 逆反应方向的△S＞0 BD BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O c(Na+)＞c(NO3-)＞c(NO2-)＞c(OH-)＞c(H+) K12/K2 75% ＞【解析】

（1）根据△H=反应物键能总和-生成物键能总和=(2×946kJ·mol-1+6×2×463kJ·mol-1-4×3×391kJ·mol-1-3×496kJ·mol-1)=+1268kJ·mol-1；

（2）①根据图像，II的温度高于I，升高温度，平衡向逆反应方向进行，即该反应的正反应方向△H<0

，能够自发进行，△G=△H-T△S<0，常温下，该反应能逆向自发进行，原因是逆反应方向的△S>0； ②A.

扩大容器的体积，气体压强减小，平衡向逆反应方向进行，但组分的浓度减小，混合气体颜色变浅，故A错误；

◎ 第28页共24页

再充入2molNO2和1molO2，相当于增大压强，平衡向正反应方向进行，NO2的转化率增大，故B正确； C.

组分都是气体，即气体总质量不变，容器为恒容装置，气体体积不变，根据密度的定义，任何时刻，密度保持不变，因此密度不变，不能说明该反应达到平衡，故C错误； D.

该反应平衡常数增大，说明温度改变，根据①的分析，该反应为放热反应，因此该反应平衡常数增大，一定是降低温度，故D正确；

（3）BH4-中B为+3价，H为-1价，BO2-中B为|+3价，O为-2价，根据装置图，-1价H转变成+1价，根据原电池工作原理，通BH4-和OH-一极为负极，电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O；

（4）浓度均为0.01mol·L-1

，X溶液为碱性，且pH=12，推出X为NaOH，Y溶液显酸性，且pH=2，推出Y为HNO3，Z溶液显碱性

，pH=8.5，推出Z为NaNO2，同理W为NH4NO3，X、Y、Z各1mol同时溶于水，NaOH和HNO3恰好完全反应，即混合溶液中的溶质为NaNO3和NaNO2，NaNO2为强碱弱酸盐，NO2-发生水解，溶液显碱性，即离子浓度大小顺序是c(Na+)>c(NO3-)>c(NO2-)>c(OH-)>c(H+)；

（5）①K1=c(ClNO)/c2(NO2)，K2=c2(ClNO)/[c(Cl2)×c2(NO)]，K=[c2(NO)×c(Cl2)]/c4(NO2)，因此K=K12/K2；

②10min内生成ClCNO的物质的量为7.5×10-3

mol/(L·min)×2L×10min=0.15mol，则消耗NO的物质的量为0.15mol，即NO的转化率为0.15/0.2×100%=75

%；该反应是气体物质的量减少，反应II在恒压条件下，压强比恒容时大，向正反应方向进行趋势大，即恒压条件下，NO的转化率α2>α1。 10、（8分）【答案】 ②⑤ 50mL容量瓶偏小 2

溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色 1.2 【解析】

（1）由图示可知②⑤操作不正确，②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切；

（2）应该用容量瓶准确确定50mL溶液的体积；

（3）用图示的操作配制溶液，仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小；

第29页共24页（4）根据电荷守恒，（-1×2）+（+1×6）=+x×2，解得，x=2，草酸跟KMnO4反应的离子方程式为：2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；

（5）滴定时，用高锰酸钾滴定草酸，反应达到终点时的现象为溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；

（6）血样20.00mL经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.020mol·L-1

×0.012L=2.4×10-4mol，根据反应方程式2MnO4-

+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，及草酸钙的化学式CaC2O4，可知：n（Ca2+）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4-）=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol，Ca2+的质量为：40g·mol-1×6×10-4

mol=0.024g，钙离子的浓度为：0.024g/20cm 3=1.2 mg·cm-3。

11、（8分）【答案】

或

【解析】

甲苯发生取代反应生成A，A发生氧化反应生成B，根据吗氯贝胺结构简式知，生成A的反应中发生对位

取代，则A为，B为，结合吗氯贝胺知，B发生取代反应生成的C为；E和F发生取

代反应生成吗氯贝胺，结合分子式知，F为，E为

，C和D发生取

代反应生成E，D为H2NCH2CH2Br；

（4）C为

，吗氯贝胺为

，C与X（C6H14N2O）一步反应即可合

成吗氯贝胺，根据X分子式知，X为

，

和氨发生加成反应生成H2NCH2CH2OH

，H2NCH2CH2OH和HBr发生取代反应生成H2NCH2CH2Br，NH3和

发生反应生成HN（CH2CH2OH）

◎ 第30页共24页

2，HN（CH2CH2OH）2在浓硫酸作用下发生成醚反应生成

，

和H2NCH2CH2Br反应

生成产品。

甲苯发生取代反应生成A，A发生氧化反应生成B，根据吗氯贝胺结构简式知，生成A的反应中发生对位

取代，则A为，B为，结合吗氯贝胺知，B发生取代反应生成的C为；E和F发生取

代反应生成吗氯贝胺，结合分子式知，F为，E为，C和D发生取

代反应生成E，D为H2NCH2CH2Br；

（1）A. A为，化合物A分子中有三种氢原子，故A错误；

（2）化合物F的结构简式是

；

（3）C为、E为

，D为H2NCH2CH2Br，C和D发生取代反应生成E，

C+D→E的化学方程式；

（4）C为，吗氯贝胺为

，C与X（C6H14N2O）一步反应即可合

成吗氯贝胺，根据X分子式知，X为，

和氨发生加成反应生成H2NCH2CH2OH

第31页共24页，H2NCH2CH2OH和HBr发生取代反应生成H2NCH2CH2Br，NH3和

发生反应生成HN（CH2CH2OH）

2，HN（CH2CH2OH）2在浓硫酸作用下生成

，

和H2NCH2CH2Br反应生成

，所以其合成路线为

。

（5）X为

，X的同分异构体符合下列条件：

①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含一个非碳原子；

②1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子；IR谱表明分子中有N-N键，无O-N键，

符合条件的结构简式有

等4种。

12、（8分）【答案】2-甲基-1-丙醇取代反应加成反应

【解析】

（1）由A→B发生取代反应，故A名称为2-甲基-1-丙醇；

（2）B→C，异丁基取代苯环上的氢，发生取代反应；C→D，羰基中碳氧双键被打开，发生加成反应；

（3）综合D. E、F，可知先将-

◎ 第32页共24页

OH消去后再加成符合题意，故E为；

（4）F中含有酯基，可发生皂化反应：

；

（5）R能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳，则R中有羧基，苯环上有三个取代基，核磁共振氢谱中峰的面积之比为12：2：2：1：1，考虑对称结构，符合题意的有

；

（6）先将乳酸分子中的羟基氧化，引入羰基，再与甲醇发生酯化反应，最后结合题干中C→D的反应即可合成产品。具体合成路线如下：

。

13、（8分）【答案】

2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ/mol 2CO+2NO

N2+2CO2 不同的催化活性

反应物的活化能高，断裂反应物的化学键需要吸收的能量多 0.001mol/(L·min) 0.5625 0.008mol/L 0.2500 【解析】

（1）①3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)△H=-317. 1kJ/mol，②NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g)△H=-200.9 kJ/mol，①-②，整理可得：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=-116.2kJ/mol；（2）

CO与NO可在催化剂作用下反应产生N2和CO2，反应的方程式为2CO+2NO

N2+2CO2，某科研组研

究了γ-Al2O3、HZSM-5、TiO2、SiO2、MgO五种物质负载Fe催化剂上CO还原NO的反应，发现γ-

第33页共24页Al2O3负载Fe催化剂效果最好，这体现出催化剂具有不同的催化活性。已知反应2CO+2NON2+2CO

2为放热反应，但常温下直接将CO与NO混合并不反应，是因为反应物的活化能很高，断裂反应物的化

学键需要吸收很高的能量，与该反应是放热反应还是吸热反应无关；

（3）①V(A)=

；反应的化学方程式为C+2NO

N2+CO2，在该温

度下，该反应的化学平衡常数K=

；

②200°C时，平衡后向该容器中再充入0.1000 moI

NO，由于温度不变，所以化学平衡常数不变，由于开始时c(NO)=0.02000mol/L，假设反应过程反应产生N2的浓度为c(N2)=x，则c(CO2)=x，再次平衡后，NO的浓度为c(NO)=(0.02000-

2x)，K==

，解得x=0.006mol/L，则c(NO)=(0.02000-2x)=(0.02000-

2×0.006000)mol/L=0.008mol/L；

平衡常数Kp=

。

14、（8分）【答案】

sp2 （正）四面体形 3d5 2OCN-+2OH-+3O3=2CO32一+N2+3O2+H2O H2O+O3+2KI=O2+I2+2KOH 碱式滴定管淀粉 0.0112ac/V 偏高【解析】

（1）NO3-中价层电子对个数=3+(5+1-3×2)=3，中心原子N原子杂化类型为sp2；SO42-中价层电子对个数是4且不含孤电子对，空间构型是正四面体形。

（2）Fe原子核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d64s2，Fe原子失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe3+，Fe3+基态核外外层电子排布式为3d5。

（3）第ii步：O3与OCN一生成CO32一及两种单质气体，则生成N2和O2，又因为O3与OCN-物质的质量之比为3∶2，废水呈碱性，所以该步反应的离子方程式为：2OCN-+2OH-+3O3=2CO32-+N2+3O2+H2O。

（4）①臭氧具有很强的氧化性，而KI具有较强的还原性，二者会发生氧化还原反应，又根据生成两种

◎ 第34页共24页

单质，则为O2和I2，所以反应化学方程式为：H2O+O3+2KI=O2+I2+2KOH。

②用Na2S2O3溶液滴定含I2的溶液，需要的玻璃仪器有碱式滴定管、锥形瓶、烧杯等。

③I2遇淀粉溶液变蓝色，Na2S2O3与I2反应后，蓝色将褪去，故该实验中可选用淀粉溶液作指示剂。根据H2O+O3+2KI=O2+I2+2KOH、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI可得，n(O3)=n(Na2S2O3)=×cmol/L×a×10-3

L=mol，所以空气中臭氧的体积分数为：mol×22.4L/mol÷V L=0.0112ac/V。

④O3和O2也能氧化Na2S2O3，若含I2的溶液中溶有O3和O2，则滴定时消耗的Na2S2O3偏大，会导致滴定结果偏高。

15、（8分）【答案】

将Co3+

还原为Co2+

ClO3-+6Fe2+

+6H+

=Cl-+6Fe3+

+3H2O < A 除去溶液中的Mn2+

B Co2O3 【解析】

（1）亚硫酸钠具有还原性，能还原氧化性离子Fe3+

、Co3+

，所以浸出过程中加入Na2SO3的目的是将Fe3+

、Co3+

还原，还原为Fe2+

、Co2+

；

（2）NaClO3具有氧化性，能将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原生成氯离子，同时生成水，离子反应方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O；

（3）盐类水解，谁强显谁性，NH3•H2O⇌NH4++OH-Kb=1.8×10-5，HCO4-⇌H++C2O42-Ka2=5.4×10-5

，所以(NH4)2C2O4溶液中铵根离子水解大于草酸根离子水解，溶液呈酸性，即PH<7；

（4）为除去(NH4)2C2O4

晶体表面的附着液，洗涤时可选用蒸馏水洗涤，这样可得到更纯净的晶体，故答案为A；

（5）根据流程图可知，此时溶液中存在Mn2+

、Co2+

金属离子；由萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系可知，调节溶液PH在3.0～3.5之间，答案为B，可使Mn2+完全沉淀，并防止Co2+转化为Co(OH)2沉淀；（6）由图可知，C点钴氧化物质量为8.03g，0.1molCo元素质量为5.9g，氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol：

≈2:3，故C的Co氧化物为Co2O

3。

16、（8分）【答案】 3d24s2 分子

气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10

的Cu+

，此时3d轨道处于全满的稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大，而气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d10

4s1

的Zn+

，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。 sp3 NH3

AsH3

PH3

NH3分子间有氢键，AsH3和PH3结构相似，而AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，所以分子第35页共24页间作用力AsH3大于PH3 体心立方 68 a 5a3ρNA

【解析】

（1）根据钛原子电子排布式可知，钛原子的价电子排布式为：3d24s2，由于TiCl4的熔、沸点较低，所以应为分子晶体；

本题答案为：3d24s2，分子。

（2）气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+，能量较低，而Cu的第二电离能相对较大（或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小）。本题答案为：气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+，此时3d轨道处于全满的稳定状态，所以Cu的第二电离能相对较大，而气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+，易再失去一个电子，所以Zn的第二电离能相对较小。

（3）氨分子中氮原子按sp3方式杂化，N与As同主族，所经AsH3的结构应与NH3相似，AsH3中心原子杂化的类型为sp3，NH3分子之间有氢键，沸点较高，所以一定压强下将AsH3和NH3.

PH3的混合气体降温时首先液化的是NH3，由于AsH3和PH3均为分子晶体，AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，所以分子间作用力AsH3大于PH3，故一定压强下将AsH3、NH3和PH3的混合气体降温时液化顺序是：NH3

AsH3

PH3；

本题答案为：sp3、NH3

AsH3

PH3、NH3分子间有氢键，AsH3和PH3结构相似，而AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质

量，所以分子间作用力AsH3大于PH3。

（4）由图1可以看出铬晶胞属于体心立方堆积，设晶胞参数（晶胞边长）为anm，则晶胞体积为a3，铬原子半径为：

a，根据均摊原则晶胞中含有铬原子数为8

1/8

1=2，故铬原子体积为：（

a）3

2，所以该晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为：[

（a）3

2]/ a3=68；

本题答案为：体心立方，68。

（5）根据晶胞结构，在晶胞中含有钴原子数为81/8

1=2，晶胞边长为anm=a

cm，晶胞体积V

，由晶胞的边长可求面对角线及体对角线，体对角线的长度是钴原子半径的4倍，钴原子半径为：

anm，设钴的相对原子质量为M，则1mol钴的质量为2M

g，ρ==2M/(NAV)，M=5a3ρNA；

本题答案为：

a 、5a3ρNA

。

17、（8分）【答案】

◎ 第36页共24页

加热、搅拌、适当提高稀硫酸浓度等(答案合理即可)

H2C2O4的消耗量过大（或使Cr2+转化成沉淀而损耗） Na2SO4 (NH4)2SO4 Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4·2H2O Cr2O3+2Al

Al2O3+2Cr

4CrSO4+O2+8NH3·H2O+2H2O=4Cr(OH)3↓+4(NH4)2SO4 3 1 【解析】

（1）稀H2SO4酸浸过程中，提高“浸出率”的措施有：加热、搅拌、适当提高稀H2SO4的浓度等。（2）根据已知②，用纯碱调节滤液pH，使Fe2+转化成Fe(OH)2沉淀，再加入草酸将Fe(OH)2转化为FeC2O4·

2H2O沉淀而除去。若纯碱过量，可能导致的后果是：一方面使Cr2+

转化成沉淀而被消耗，使Cr的产率

降低；另一方面使后续过程中H2C2O4的消耗量过大。

（3）除去Fe2+后的滤液中主要溶质为CrSO4和Na2SO4，向滤液中通入空气并加入氨水，滤液中Cr2+转化成Cr(OH)3沉淀，得到的副产物为（NH4）2SO4和Na2SO4，其中可用作可溶性钡盐中毒解毒剂的物质的化学式是Na2SO4，解毒的原理为SO42-+Ba2+=BaSO4↓。可用作化肥的物质的化学式是（NH4）2SO4，（NH4）2SO4是一种氮肥。

（4）加入草酸将Fe(OH)2沉淀转化为FeC2O4·2H2O，沉淀转化反应的化学方程式为Fe(OH)2+H2C2O4=FeC2O4·2H2O。

（5）Al与Cr2O3发生铝热反应生成Al2O3和Cr，反应的化学方程式为2Al+Cr2O3

Al2O3+2Cr。

（6）滤液中通入空气、加入氨水CrSO4转化为Cr(OH)3沉淀，1molCr2+失去1mol电子生成1molCr(OH)3，1molO2得到4mol电子，根据得失电子守恒、原子守恒，由滤液生成Cr(OH)3的化学方程式为4CrSO4+O2+8NH3·H2O+2H2O=4Cr(OH)3↓+4（NH4）2SO4。

（7）除反应①之外，整个流程中涉及的主要氧化还原反应还有：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、4CrSO4+O2+8NH3·H2O+2H2O=4Cr(OH)3↓+4（NH4）2SO4、2Al+Cr2O3Al2O3+2Cr，主要氧化还原反应有3个；分

解反应为2Cr(OH)3

Cr2O3+3H2O，分解反应有1个。

18、（8分）【答案】-56 b 3.3×1013 AC B 0.5 MPa-1

【解析】

I. (1 )由图结合盖斯定律计算出生成1molNO放出的热量； (2 )平衡常数越大，反应越容易进行；

第37页共24页反应b-a得2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ， K=；

（3）A. 根据平衡常数的定义分析； B. v(第一步的正反应)是快反应； C. 第二步的反应难，活化能高；

D. 第二步中N2O2与O2的有效碰撞率小，反应难；

II.（1）一氯胺是重要的水消毒剂，其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解生成氨气和次氯酸；

（2）①反应前后气体体积减小，生成氯化氢越多，氯气转化率越大；

②C点HCl和Cl2浓度相同，结合三行计算列式得到平衡状态下物质的物质的量，分压=总压×物质的量分数，Kp是平衡分压代替平衡浓度计算。

I. (1 )图中表示生成2 mol NO2的能量変化，①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+68kJ/mol;

②N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+180 kJ/mol;由盖斯定律，①-②得2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112 kJ/mol，两边同除以2得: NO(g)+ O2(g) =NO2(g) △H=-56 kJ/mol； (2 )平衡常数越大，反应越容易迸行，b.2NO(g)

N2(g)+O2(g) 平衡常数K=2.2×1030大，故选b ；反应b-a得2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ， K=

=3.3×1023；

（3）A. 第一步反应的平衡常数K=(N2O2)/c2(NO)，平衡时v(正)=v(逆)=k1c2(NO)=k-1c(N2O2) ，得c(N2O2)/c2(NO)=k1k-1 ， K=c(N2O2)/c2(NO)==k1/k-1 ，选项A正确；

B. v(第一步的正反应)是快反应， v(第二步的反应)是慢反应， v(第一步的正反应)>v(第二步的反应) ，选项B错误；

C. 第二步的反应难，活化能高，第二步的活化能比第一步的活化能高，选项C正确； D. 第二步是慢反应，说明N2O2与O2的有效碰撞的几率较小，不可能达到100%，选项D错误。答案选AC；

II.（1）一氯胺是重要的水消毒剂，其原因是由于一氯胺在中性、酸性环境中会发生水解生成氨气和次

氯酸，次氯酸的电子式为；

（3）①2Cl2(g)+NH3(g)

NHCl2(l)+2HCl(g)，反应前后气体体积减小，气体压强减小，测得平衡时Cl

2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示，三点中B点HCl最多，则B点氯气转化率最大，

故答案为：B；

◎ 第38页共24页

②设反应氨气物质的量x， 2Cl2(g)+NH3(g)

NHCl2(l)+2HCl(g)，

起始量（mol） 2 1 0 0 变化量（mol） 2x x x 2x 平衡量（mol）2-2x 1-x x 2x 2-2x=2x，得x=0.5mol，

总物质的量=3-3x+2x=3-x=2.5mol，总压强为10MPa

平衡分压代替平衡浓度计算C点时该反应的压强平衡常数Kp（C）===0.5MPa-1。

19、（8分）【答案】

-1268 K=k12﹒k33/k22 0.04mol﹒L-1﹒s-1 38.5%

①上述2a+3b-2c得氨催化氧化反应，平衡常数K为K=k12﹒k33/k22 ； ② 4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)

起始量 4mol 5.2mol 0 0 变化量 1.6mol 2.0mol 1.6mol 2.4mol 平衡量 2.4mol 3.2mol 1.6mol 2.4mol c平/mol﹒L-1 0.6 0.8 0.4 0.6

第39页共24页NH3的速率为1.6mol /(4L·10s)=0.04mol﹒L-1﹒s-1； O2的转化率为2.0mol/5.2mol ×100%=38.5%；

该反应的平衡常数为K= 。 ③ 4NH3(g)+5O2(g)

4NO(g)+6H2O(g)

c平/mol﹒L-1 0.5 0.65 0 0 c平/mol﹒L-1 4x 5x 4x 6x c平/mol﹒L-1 0.5-4x 0.65-5x 4x 6x

用在温度不变时平衡常数不变，列方程求解，高次方程，中学不作要求，故作平衡图象时，氨的浓度

在0～0.3mol﹒L-1 即可，

。

（3）A.恒温恒容，再充入4molNH3和5.2molO2，相当于加压，平衡逆向移动，再次达到平衡时，NH3的转化率减小，故A错误；

B.恒温恒容，容器中气体的质量不变，当容器内的密度保持不变时，无法判断反应是否达到了平衡，故B错误；

（4）常温下(NH4)2SO3溶液碱性。NH4+的水解常数为Kh(NH4+)=Kw/Kb=1.0×10-14/1.8×10-5 ，SO32-的水解常数为Kh(SO32-)=Kw/Ka2=1.0×10-14/6.3×10-8 。∵NH4+的水解程度小于SO32-的水解程度，∴（NH4）2SO3显碱性。 20、（8分）【答案】

羟基消去反应 14

◎ 第40页共24页

【解析】

A的相对分子质量是28，A是乙烯，与水加成生成B是乙醇，催化氧化生成C是乙醛，C与D发生醛基的

加成反应生成E，E在浓硫酸的作用下发生消去反应生成F为

，F发生银镜反应并

酸化后生成G为，G发生水解反应生成H，H与乙醇发生取代反应生成咖啡酸乙

酯。

（1）根据上述分析可知，B为乙醇，故所含官能团是：羟基；本题答案为：羟基。

（2）E→F是E在浓硫酸的作用下发生的消去反应；本题答案为：消去反应。

（3）分子中，醛基和苯环均是平面形结构，则D分子中位于同一平面上的原子最多有

14个；

本题答案为：14。

（4）F是E在浓硫酸的作用下，发生的消去反应，F的结构简式为：；

本题答案为：。

（5）H和乙醇发生酯化反应，生成咖啡酸乙酯和水，其化学方程式为：

；

本题答案为：。

（6）芳香族化合物M是H的同分异构体，1molM与足量碳酸氢钠溶液反应生成2 mol

CO2，说明含有2个羧基，且苯环外只能用3个碳原子，如果苯环上有3个取代基，应该是2个羧基和1个

第41页共24页甲基，以羧基为参照，若两个羧基

在临位则有两种结构，若两个羧基在间位则有三种结构，若两个羧基在对位则只有一种结构，可能共

有6种结构满足对M的要求，M的两取代基，如果是两个取代基，应该是-COOH和-

CH2COOH，其中核磁共振氢谱为5组峰，峰面积比为1∶2∶2∶2∶1的结构简式为；

本题答案为：6，、

。

（7）根据已知信息结合逆推法可知以甲醛、C（乙醛）为原料合成C5H12O4的路线为：

；

本题答案为：。

◎ 第42页共24页

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