2017-2018学年河南省西华县第一高级中学高二下学期期末考试化学试题 解析版
河南省西华县第一高级中学2017-2018学年高二下学期期末考试化学试题
可能用到的相对原子质量： N—14 O—16 Na—23 Ag—108 S-32 Cu-64 Cl-35.5
第I卷 选择题（共42分）
一、选择题（1-10为必做题，11-14为选做题，每题3分共42分）
1. 下列有关化学与生产、生活的说法中，不正确的是
A. 陶瓷、水泥和玻璃都属于硅酸盐产品
B. “梨花淡自柳深青，柳絮飞时花满城”中柳絮的主要成分和棉花的相同
C. 铝合金的大量使用归功于人们能使用焦炭从氧化铝中获得铝
D. 锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理，使之转化为碳酸钙，再用酸除去
【答案】C
【解析】A. 陶瓷、水泥和玻璃的主要成分都是硅酸盐，所以都属于硅酸盐产品，A正确；B.柳絮的主要成分和棉花相同，都是纤维素，B正确；C. 现代工业用电解法从氧化铝中获得铝，C不正确；D. 锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液反复浸泡，使其转化为疏松的碳酸钙后再用酸除去，D正确。本题选C。
2. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 100g 46%的乙醇溶液中，含H－O键的数目为NA
B. 1molNaHSO4在熔融状态下电离出的阳离子数为2NA
C. 氢氧燃料电池负极消耗1.12L气体时，电路中转移的电子数为0.1NA
D. 常温常压下,92 g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
【答案】D
【解析】分析：A．乙醇溶于中，水分子中也含有O-H键；B、熔融状态下硫酸氢钠电离的阳离子只有钠离子；C、气体的体积与温度和压强有关；D、NO2和N2O4最简式相同为NO2，可以计算92gNO2中所含原子数。
详解：A．100g 46%的乙醇溶液中，由于水分子中也含有H-O键，则该溶液中含H-O键的数目大于NA，故A错误；B、熔融状态下1mol硫酸氢钠完全电离出1mol钠离子，电离出的阳离子数为NA，故B错误；C、氢气所处的状态不明确，无法计算氢气的物质的量，则转移的电子数无法计算，故C错误；D、NO2和N2O4最简式相同为NO2，计算92gNO2中所含原子数=×3×NA=6NA，故D正确；故选D。
点睛：本题考查了阿伏加德罗常数的计算。本题的易错点为B，要注意硫酸氢钠在水溶液中和熔融状态下的电离的区别，在溶液中能够电离出氢离子，在熔融状态下只能电离成钠离子和硫酸氢根离子。
3. 一定条件下的恒容密闭容器中，能表示反应X(g)+2Y(s)Z(g)一定达到化学平衡状态的是
A. 正反应和逆反应的速率均相等且都为零 B. X、Z的浓度相等时
C. 容器中的压强不再发生变化 D. 密闭容器内气体的密度不再发生变化
【答案】D
【解析】分析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此判断。
详解：A. 正反应和逆反应的速率均相等，但不能为零，A错误；
B. X、Z的浓度相等时不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，B错误；
C. 根据方程式可知Y是固体，反应前后体积不变，则容器中的压强不再发生变化不一定处于平衡状态，C错误；
D. 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中容积始终是不变的，但气体的质量是变化的，则密闭容器内气体的密度不再发生变化说明反应达到平衡状态，D正确。答案选D。
4. 由下列实验操作及现象能推出相应结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
常温下，用pH计测得0.1mo/LNaA溶液的pH小于0.1mol/L Na2CO3溶液的pH
酸性：HA>H2CO3
B
往黄色固体难溶物PbI2中加水，振荡，静置。取上层清液，然后加入NaI固体，产生黄色沉淀
难溶物存在沉淀溶解平衡
C
向盛某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液后，试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝
该盐中不含
D
将用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO3)2 溶液中，溶液变黄色
氧化性：H2O2>Fe3+(酸性条件)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】A．测定盐溶液的pH，可比较对应酸的酸性，Na2CO3溶液的pH大，对应酸的酸性更弱，则酸性：HA＞HCO3-，故A错误；B．往黄色固体难溶物PbI2加水中振荡，静置取上层清液加入NaI固体产生黄色沉淀，说明实现了沉淀的生成，证明上层清液中存在铅离子，说明PbI2存在沉淀的溶解平衡，故B正确；C．氨气在水中的溶解度较大，需要加热才生成氨气，故C错误；D．硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性，该实验不能排除硝酸根离子的影响，故D错误；故选B。
点睛：本题考查了化学实验方案的设计与评价。本题的易错点为A，碳酸钠水解主要生成碳酸氢钠，实验只能证明酸性：HA＞HCO3-，不能证明酸性：HA>H2CO3。
5. 下列叙述中不正确的是
A. 0.1 mol·L－1 NH4HS溶液中有：c(NH)
c(Cl－)＝c(I－)
C. CO2的水溶液：c(H＋)>c(HCO3-)＝2c(CO32-)
D. 含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液：3c(Na＋)＝2[c(HC2O4-)＋c(C2O4-)＋c(H2C2O4)]
【答案】A
考点：考查离子浓度大小比较、难溶物溶解平衡应用、弱电解质的电离等。
视频
10. 若用AG表示溶液的酸度，其表达式为：。室温下，实验室里用0.1mol/L的盐酸溶液滴定10mL 0.1mol/L MOH溶液，滴定曲线如下图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定过程可选择酚酞作为指示剂
B. C点时加入盐酸溶液的体积等于10 mL
C. 溶液中由水电离的c(H+)：C点>D点
D. 若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL，所得溶液中：c(M+)+c(H+)= c(MOH)+ c(OH-)
【答案】C
【解析】A．用0.1mol/L的盐酸溶液滴定10mL 0.1mol/L MOH溶液，AG=-8，AG=lg[]，=10-8，c(H+)c(OH-)=10-14，c(OH-)=10-3mol/L，说明MOH为弱碱，恰好反应溶液显酸性，选择甲基橙判断反应终点，故A错误；B．C点是AG=0，c(H+)=c(OH-)=10-7，溶液呈中性，溶质为MCl和MOH混合溶液，C点时加入盐酸溶液的体积小于10 mL，故B错误；C．滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度，A-B滴入盐酸溶液中氢氧根离子浓度减小，对水抑制程度减小，到恰好反应MCl，M+离子水解促进水电离，电离程度最大，继续加入盐酸抑制水电离，滴定过程中从A点到D点溶液中水的电离程度，D＜A＜B＜C，故C正确； D．若B点加入的盐酸溶液体积为5 mL，得到等浓度的MCl和MOH混合溶液，溶液中存在电荷守恒c(M+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)，物料守恒为：c(M+)+c(MOH)=c(Cl-)，消去氯离子得到：c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH-)，故D错误；故选C。
从11-14中任选一个模块答题
( 选修3 物质结构与性质 共4题12分）
11. 已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构，下列叙述中正确的是
A. 电负性：A>B>C>D B. 原子序数：d>c>b>a
C. 离子半径：C3->D->B+>A2+ D. 元素的第一电离能：A>B>D>C
【答案】C
【解析】分析：短周期元素的离子aA2+、bB+、cC3﹣、dD﹣都具有相同的电子层结构，所以有：a﹣2=b﹣1=c+3=d+1，且A、B在周期表中C、D的下一周期，原子序数：a＞b＞d＞c，A、B为金属，C、D为非金属，据此解答。
详解：A、非金属性越强电负性越大，则电负性：D＞C＞A＞B，A错误；
B、A、B在周期表中C、D的下一周期，原子序数：a＞b＞d＞c，B错误；
C、aA2+、bB+、cC3﹣、dD﹣都具有相同的电子层结构，核电荷数越大，离子半径越小，核电荷数a＞b＞d＞c，所以离子半径C3﹣＞D﹣＞B+＞A2+，C正确；
D、同同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，非金属性越强第一电离能越大，故第一电离能：D＞C＞A＞B，D错误。答案选C。
12. 美国科学家合成了含有N5+的盐类，该离子的结构呈“V”形（如下图所示），通常认为原子总数相同、价电子总数相同的分子、离子（即等电子体）具有相似的化学键特征,下列有关该离子的说法中正确的是
A. 1个N5+中含有25个质子和24个电子 B. 该离子中σ键和π键的数目之比为1:1
C. 1个N5+中含有2个π键 D. N5+与PO43-互为等电子体
【答案】B
【解析】分析：A．N5+是由N5分子失去1个电子得到的，1个N5分子是由5个氮原子构成的，据此进行分析解答；
B．根据结构简式判断σ键和π键的数目；
C．1个氮氮三键中含有2个π键；
D．根据具有相同原子数和价电子数的微粒互称为等电子体分析。
详解：A．1个氮原子中含有7个质子、7个电子，则1个N5分子中含有35个质子、35个电子，N5+是由N5分子失去1个电子得到的，则1个N5+粒子中有35个质子，34个电子，A错误；
B．单键都是σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，则该离子中σ键和π键的数目之比为4:4=1:1，B正确；；
C．1个氮氮三键中含有2个π键，所以该离子中含有4个π键，C错误；
D．N5+与PO43-具有相同原子数，但价电子数分别为24，32，不是等电子体，D错误；答案选B。
13. 下列描述中正确的是
A. ClO3—的空间构型为平面三角形 B. SF6的中心原子有6对成键电子对，无孤电子对
C. BF3和PCl3的中心原子均为sp2杂化 D. BeCl2和SnCl2的空间构型均为直线形
【答案】B
【解析】A．先求出中心原子的价层电子对数，再判断微粒构型；
B．SF6中硫原子最外层有6个电子，和氟原子之间有6对完全相同的成键电子对；
C．先求出中心原子的价层电子对数，再判断杂化类型；
D．先求出中心原子的价层电子对数，再判断微粒构型。
详解：A．ClO3—中Cl的价层电子对数=3+（7+1-2×3）/2=4，含有一个孤电子对，则离子的空间构型为三角锥形，A错误；
B．SF6中S-F含有一个成键电子对，硫原子最外层有6个电子，和氟原子之间有6对完全相同的成键电子对，所以SF6中含有6个S-F键，则分子中有6对完全相同的成键电子对，B正确；
C．BF3中B的价层电子对数=3+（3-1×3）/2=3，中心原子为sp2杂化；PCl3中P的价层电子对数=3+（5-1×3）/2=4，所以中心原子均为sp3杂化，C错误；
D．BeCl2中Be的价层电子对数=2+（2-1×2）/2=2，为直线形；SnCl2中Sn的价层电子对数=2+（4-1×2）/2=3，空间构型为V形，D错误。答案选B。
点睛：本题考查分子的构型、原子杂化方式判断等知识点，侧重考查基本理论，难点是判断原子杂化方式，知道孤电子对个数的计算方法，为易错点，题目难度中等。
14. 已知X、Y是主族元素，I为电离能，单位是kJ/mol。根据下表所列数据判断错误的是
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4600
6900
9500
Y
580
1800
2700
11600
A. 元素X的常见化合价是+1价
B. 元素Y是ⅢA族的元素
C. 元素X与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D. 若元素Y处于第3周期，它可与冷水剧烈反应
【答案】D
【解析】试题分析：X、Y是主族元素，I为电离能，X第一电离能和第二电离能差距较大，说明X为第IA族元素；Y第三电离能和第四电离能差距较大，说明Y为第IIIA族元素，X的第一电离能小于Y，说明X的金属活泼性大于Y。A．X为第IA族元素，元素最高化合价与其族序数相等，所以X常见化合价为+1价，故A正确；B．通过以上分析知，Y为第IIIA族元素，故B正确；C．元素X与氯形成化合物时，X的电负性小于Cl元素，所以在二者形成的化合物中X显+1价、Cl元素显-1价，则化学式可能是XCl，故C正确；D．若元素Y处于第3周期，为Al元素，它不能与冷水剧烈反应，但能溶于酸和强碱溶液，故D错误。故选D。
考点：考查元素电负性、电离能的含义及应用
(选修5 有机化学基础 共4题12分）
15. 由2-氯丙烷制取少量的1,2-丙二醇时，需要经过下列哪几步反应
A. 加成→消去→取代 B. 消去→加成→水解
C. 取代→消去→加成 D. 消去→加成→消去
【答案】B
【解析】试题分析：由2-氯丙烷制取少量的1，2-丙二醇，可用逆推法判断：CH3CH(OH)CH2OH→CH3CHBrCH2Br→CH3CH=CH2→CH3CHClCH3，则2-氯丙烷应首先发生消去反应生成CH3CH=CH2，CH3CH=CH2与溴发生加成反应生成CH3CHBrCH2Br，CH3CHBrCH2Br发生水解反应可生成1，2-丙二醇，故选B。
【考点定位】考查有机物的合成
【名师点晴】本题考查有机物合成、有机反应类型，需要学生熟练掌握官能团的性质与转化。可用逆推法判断：CH3CH(OH)CH2OH→CH3CHBrCH2Br→CH3CH=CH2→CH3CHClCH3，以此判断合成时所发生的反应类型。
16. 普罗帕酮为广谱高效抗心律失常药。下列说法正确的是
A. 可用溴水或FeCl3溶液鉴别X和Y B. 反应物X与中间体Y互为同系物
C. 普罗帕酮分子中有2个手性碳原子 D. X、Y和普罗帕酮都能发生加成、水解、氧化、消去反应
【答案】A
【解析】由X与Y的结构可知，在Y中存在酚羟基遇到溴水会产生白色沉淀，遇FeCl3 会发生显色反应，变为紫色，而X中没有酚羟基没有这些性质所以A正确；同系物要求结构相似，组成相差CH2，但X与Y所含的官能团不同,结构相差较大，所以不属于同系物，X与Y属于同分异构体B错误；当碳原子周围的四个共价键所连的基团各不相同时此时这个碳原子才称为手性碳原子，据此结合普罗帕酮的结构可判断分子中存在3个手性碳原子C错误；根据分子中的官能团可判断X、Y和普罗帕酮都能发生加成，氧化反应，X与Y不能发生消去反应，Y和普罗帕酮不能发生水解反应，所以D错误，本题正确选项为A
17. 有机物甲的分子式为C9H18O2，在酸性条件下甲水解为乙和丙两种有机物，在相同的温度和压强下，同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，则甲的可能结构有
A. 8种 B. 14种 C. 16种 D. 18种
【答案】C
【解析】试题分析：有机物甲的分子式为C9H18O2，在酸性条件下水解生成乙和丙两种有机物，则有机物甲为酯，由于同质量的乙和丙的蒸气所占体积相同，说明乙和丙的相对分子质量相同，因此酸比醇少一个碳原子，说明水解后得到的羧酸含有4个碳原子，而得到的醇有5个碳原子。有4个碳原子的羧酸有2中同分异构体，CH3CH2CH2COOH ,CH3CH(CH3)COOH。含有5个碳原子的醇有8种结构，所以总共有16种。
考点：有机化合物的同分异构现象
18. 有关下图所示化合物的说法不正确的是
A. 既可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应，又可以在光照下与Br2发生取代反应
B. 既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2气体。
C. 既可以催化加氢，又可以使酸性KMnO4溶液褪色
D. 1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应
【答案】B
【解析】分析：根据有机物结构简式可知分子中含有酯基、酚羟基、碳碳双键、醚键等官能团，结合官能团的结构与性质解答。
详解：A. 含有碳碳双键可以与Br2的CCl4溶液发生加成反应，含有甲基，又可以在光照下与Br2发生取代反应，A正确；
B. 含有酚羟基，可以与FeCl3溶液发生显色反应，酚羟基与NaHCO3溶液不反应，B错误；
C. 含有苯环和碳碳双键，可以催化加氢，碳碳双键和酚羟基可以使酸性KMnO4溶液褪色，C正确；
D. 含有2个酯基和1个酚羟基，1 mol该化合物最多可以与3 mol NaOH反应，D正确。答案选B。
第Ⅱ卷（非选择题）
本卷包括必做题和选做题两部分，第15～17题为必做题，每个试题学生都必须作答，第18~19为选做题，请根据考试要求作答。
二、填空题
必做题 计43分
19. 亚硝酸钠(NaNO2) 是一种工业盐，外观与食盐相似。下面是某学习小组设计的NaNO2制取实验和纯度检验实验。该小组收集了相关资料：
①SO2 和HNO3溶液反应生成NOx 和H2SO4 ②3NO2-+2H+=2NO↑+NO3-+H2O
③NO2-+Ag+=AgNO2↓(AgNO2为淡黄色接近白色固体，在水中形成沉淀)
Ⅰ．亚硝酸钠的制取实验
(1) 仪器a的名称为__________， A装置中发生的化学反应方程式为___________。
(2) B装置中多孔球泡的作用是__________________________。
(3)若装置B中逸出NO与NO2气体物质的量之比为2∶1，则其中发生反应的化学方程式______________。
(4)实验过程中需控制C装置中溶液pH>7，否则C中生成的NaNO2的产量会下降，理由是___________。
(5) 请根据题干信息设计实验证明C装置中有NO2-产生：____________。(限选用的试剂： 稀硝酸、硝酸银溶液、NaOH溶液)
Ⅱ．亚硝酸钠的纯度检验：已知：NO2- + MnO4-+ H+→NO3-+ Mn2++H2O。反应结束后C中溶液通过结晶获得NaNO2粗产品mg,溶解后稀释至250mL，分别取25.00mL用cmol/L的酸性KMnO4溶液平行滴定三次，平均每次消耗酸性KMnO4溶液的体积为VmL。则粗产品中NaNO2的质量分数为_____________(用含c、V、m的式子表示)。
【答案】 (1). 分液漏斗 (2). Na2SO3+H2SO4 (浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O (3). 增大气体与溶液的接触面积，让反应充分进行 (4). 7SO2+6HNO3+4H2O=4NO+2NO2+7H2SO4 (5). 如果pH<7,亚硝酸盐会转化为硝酸盐和NO气体，使其产量下降 (6). 取C中溶液少量于试管中，加足量稀硝酸有气体生成，遇空气变红棕色，则证明C中有NO2- 生成 (7). (345cv/2m) %或3.45cv/2m
【解析】（1） 仪器a的名称为分液漏斗，A装置中利用浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水制备二氧化硫，发生的化学反应方程式为Na2SO3+H2SO4 (浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）B装置中多孔球泡的作用是增大气体与溶液的接触面积，让反应充分进行；（3）若装置B中逸出的NO与NO2气体物质的量之比为2∶1，则装置B中发生反应的化学方程式为7SO2+6HNO3+4H2O=4NO+2NO2+7H2SO4；（4）根据已知信息可知如果pH<7,亚硝酸盐会转化为硝酸盐和NO气体，使NaNO2
的产量会下降；（5） 取C中溶液少量于试管中，加足量稀硝酸有气体生成，遇空气变红棕色，则证明C中有NO2- 生成；（6）消耗酸性KMnO4是0.001cVmol，根据方程式可知亚硝酸钠是0.0025cVmol，因此粗产品中NaNO2的质量分数为。
20. 用方铅矿精矿( 主要为PbS)和软锰矿(主要为MnO2,还有少量Fe2O3，Al2O3等杂质) 制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下：
已知：①PbS+MnO2+ 4 H+= Mn2++Pb2++S+2H2O ②25℃ 时，Ksp(PbCl2)=1.6×10-5，Ksp(PbSO4)=1.8×10-8
③PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) △H>0
(1) 80℃用盐酸处理两种矿石，为加快酸浸速率，还可采用的方法是__________(任写一种)。
(2) 向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是_________________；
加入物质X可用于调节酸浸液的pH值，物质X可以是___________(填字母)。
A．MnCO3 B．NaOH C．ZnO D．PbO
(3) 滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物，其成分为_____________(写化学式);
请设计分离两种金属化合物的路线图_____________ (用化学式表示物质，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和分离方法)。
(4) 向滤液2中通入NH3和O2发生反应，写出总反应的离子方程式_____________。
(5) 用Mn3O4为原料可以获得金属锰，选择合适的冶炼方法为___________ (填字母)。
A．热还原法 B．电解法 C．热分解法
(6) 求25℃氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应的平衡常数K=_________(保留到整数位)。
【答案】 (1). 粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度 (2). 增大PbCl2的溶解度
(3). AD (4). Al(OH)3、Fe (OH)3 (5). (6). 6Mn2++12NH3+61H2O+O2=2Mn3O4+12NH4+ (7). A (8). 889 (单位不作要求)
【解析】（1）80℃用盐酸处理两种矿石，为加快酸浸速率，还可采用的方法是粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度；（2）由于PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) ，向酸浸液中加入饱和食盐水，溶液中氯离子浓度较大，可使平衡正向移动，增大PbCl2的溶解度；加入物质X可用于调节酸浸液的pH值，选项中各物质均能消耗氢离子起调节pH，但选用氢氧化钠溶液会溶解氢氧化铝，产生干扰离子偏铝酸根离子，选用氧化锌会引入新杂质，故物质X可以是AD；（3）根据软锰矿中还有少量Fe2O3，Al2O3等杂质，制备过程中必须除杂，故滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物的成分为Al(OH)3、Fe (OH)3；分离两种金属化合物可利用氢氧化铝为两性氢氧化物利用强碱溶解后过滤，再利用二氧化碳将偏铝酸盐处理得到氢氧化铝，流程如下：；（4）向滤液2中通入NH3和O2发生反应生成Mn3O4，总反应的离子方程式为6Mn2++12NH3+6H2O+O2=2Mn3O4+12NH4+；（5）根据金属活动顺序，用Mn3O4为原料可以获得金属锰，选择合适的冶炼方法为热还原法，答案选A；（6）求25℃氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应PbCl2 (s)+SO42-(aq) 2Cl-(aq) +PbSO4(s)的平衡常数K==。
21. “一碳化学”是指以含一个碳原子的化合物（如：CO2、CO、CH4、CH3OH等）为初始反应物，合成一系列重要的化工原料和燃料的化学。以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应I：2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1=-159.47kJ/mol K1
反应II：NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ/mol K2
总反应：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3 K3
请回答：
（1）①总反应的△H3=_______kJ/mol。该热化学方程式的平衡常数K3=______(用K1、K2表示)。
②反应I一般在_________（填“高温”或“低温”）情况下有利于该反应的进行。
③一定温度下，在体积为固定的密闭容器中按计量比进行反应I，下列不能说明反应达平衡状态的是_____。
A．混合气体的平均相对分子质量不再变化 B．容器内气体总压强不再变化
C．2V正(NH3)=V逆(CO2) D．容器内混合气体的密度不再变化
④环境为真空时，在一敞开容器（非密闭容器）中加入NH2COONH4固体，足够长时间后，反应是否建立平衡状态? ___________（填“是”或“否”）。
（2）在体积可变的恒压 (p总) 密闭容器中充入1 mol CO2 与足量的碳，让其发生反应：C(s)+ CO2(g)2CO(g) △H>0。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。
①T℃时，在容器中若充入稀有气体，v(正)___v(逆) (填“>”“<”或“=”)；若充入等体积的CO2 和CO，平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
②650℃，CO2 的转化率为_____________。
③已知：气体分压(P分)=气体总压×体积分数。用平衡分压代替平衡浓度表示平衡常数，925℃时，Kp=_____________ (用含P总的代数式表示)。
【答案】 (1). -86.98 (2). K1·K2 (3). 低温 (4). AC (5). 否 (6). ＞ (7). 不 (8). 25% (9). 23.04P总
【解析】(1)①反应Ⅰ：2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2CO2NH4(s)△H1=-159.47kJ/mol，反应Ⅱ：NH2CO2NH4(s)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H2=+72.49 kJ/mol，总反应：2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(s)+H2O(g)△H3，由盖斯定律总反应=反应I+反应Ⅱ，得到2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3 =-86.98 kJ/mol，该热化学方程式的平衡常数K3= K1·K2，故答案为：-86.98；K1·K2；
②根据△G=△H-T•△S＜0时反应自发进行，反应I的△H＜0，△S＜0，则在低温下有利于该反应的进行，故答案为：低温；
③一定温度下，在体积为固定的密闭容器中按计量比进行反应I：2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s)。A．只有反应物中含有气体，氨气和二氧化碳的物质的量不变，混合气体的平均相对分子质量始终变化，不能说明达到了平衡状态，错误；B．容器内气体总压强不再变化，说明容器中气体的物质的量不变，说明达到了平衡状态，正确；C．根据方程式，V正(NH3)=2V逆(CO2)表示正逆反应速率相等，因此2V正(NH3)=V逆(CO2)，表示的正逆反应速率不等，不能说明达到了平衡状态，错误；D．容器内混合气体的密度不再变化，说明混合气体的质量不变，说明达到了平衡状态，正确；故选AC；
④环境为真空时，在一敞开容器(非密闭容器)中加入NH2COONH4固体，足够长时间后，反应不能建立平衡状态，氨气和二氧化碳的浓度始终为0，分解反应会一直进行下去，直至反应完全，故答案为：否；
(2)①T℃时，在容器中若充入稀有气体，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡正向移动，则v(正)＞v(逆)；由图可知，T℃时，反应达平衡后CO和CO2的体积分数都为50%即为平衡状态，T℃时，若充入等体积的CO2和CO平衡不移动，故答案为：＞；不；
②由图可知，650℃时，反应达平衡后CO的体积分数为40%，设开始加入的二氧化碳为1mol，转化了xmol，
则有 C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)
开始（mol） 1 0
转化（mol） x 2x
平衡（mol） 1-x 2x
所以×100%=40%，解得x=0.25mol，则CO2的转化率为×100%=25%，故答案为：25%；
③925℃时，CO的体积分数为96%，则CO2的体积分数都为4%，所以用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp===23.04P总，故答案为：23.04P总。
选做题（从以下两个模块中任选一题作答 计15分）
22. [化学——物质结构与性质]铜的相关化合物在生产生活中具有重要的作用。回答下列问题：
（1）铜元素在周期表中的位置是____，基态铜原子中，核外电子占据最高能层的符号是_____，占据该最高能层的电子数为___________。
（2）在一定条件下，金属相互化合形成的化合物称为金属互化物，如Cu9Al4、Cu5Zn8
等。某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，该金属互化物属于_______(填“晶体”或“非晶体”)。
（3）铜能与类卤素[(SCN)2]反应生成Cu(SCN)2，1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为______________。 (SCN)2对应的酸有硫氰酸(H-S-CN)、异硫氰酸(H-N=C=S)两种。理论上前者沸点低于后者，其原因是______。
（4）铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积，每个铜原子周围距离最近的铜原子个数为________。
（5）铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示，其晶胞边长为a nm，该金属互化物的密度为_____(用含a、NA的代数式表示)g·cm-3。
【答案】 (1). 第四周期IB族 (2). N (3). 1 (4). 晶体 (5). 5NA(或5×6.02×1023) (6). 异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能 (7). 12 (8).
【解析】（1）铜原子核电荷数为29，核电电子排布为1s22s22p63s23p64s13d10，在周期表中的位置是第四周期IB族； 基态铜原子中，核外电子占据最高能层的是N层；占据该最高能层的电子数为1；正确答案：第四周期IB族； N ；1。
（2）晶体中原子呈周期性有序排列，有自范性，而非晶体中原子排列相对无序，无自范性，题述金属互化物属于晶体；正确答案：晶体。
（4）在金属晶体的最密堆积中，对于每个原子来说，在其周围的原子有与之同一层上有六个原子和上一层的三个及下一层的三个，故每个原子周围都有12个原子与之相连；铜晶体中铜原子的堆积方式为面心立方堆积，每个铜原子周围距离最近的铜原子个数为12；正确答案：12。
(5)根据均摊法，铜与金形成的金属互化物晶胞中Cu的个数为6×＝3，Au的个数为8× ＝1，该金属互化物的化学式为Cu3Au，该金属互化物的密度为 g·cm-3＝g·cm-3；正确答案： 。
23. 研究者设计利用芳香族化合物的特殊性质合成某药物，其合成路线如下(部分反应试剂和条件已省略)：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题
（1）B的名称是______________。
（2）反应②和⑤所属的反应类型分别为____________、______。
（3）反应④所需的条件为___________，E分子中官能团的名称为_________________。
（4）反应⑥的化学方程式为________________________________。
（5）芳香族化合物X是C的同分异构体，X只含一种官能团且1mol X与足量NaHCO3溶液发生反应生成2 molCO2，则X的结构有__________种。其中核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为____________、_____________。
（6）写出以乙醇和甲苯为原料制备的路线（其他无机试剂任选）_________________。
【答案】 (1). 对苯二甲酸 (2). 取代反应(或酯化反应) (3). 加成反应 (4). 浓硫酸、加热 (5). 碳碳双键 (6). (7). 10 (8). (9). (10).
【解析】分析：根据A的分子式结合D的结构简式可知A是对二甲苯，被酸性高锰酸钾溶液氧化生成B为对苯二甲酸。根据D的结构简式可知B与甲醇发生酯化反应生成C为。根据已知信息可知C与SOCl2发生取代反应生成D；根据反应⑤的生成物结构简式可知发生消去反应生成E为，E与氢气发生加成反应生成，与D发生取代反应生成F，据此解答。
详解：（1）根据流程可知A被酸性高锰酸钾溶液氧化生成B为对苯二甲酸；
（2）根据以上分析可知反应②为酯化反应；反应⑤为加成反应。
（3）反应④是羟基的消去反应，所需的条件为浓硫酸、加热；E的结构简式为：
，分子中含有的官能团是碳碳双键；
（4）有机物D与有机物在氯化铝的作用下发生取代反应，化学方程式为；
（5）有机物C为，芳香族化合物X只含一种官能团，且1mol X与足量NaHCO3溶液发生反应生成2 molCO2，结构中含有2个羧基，满足这样条件的有机物结构有：2个-COOH、1个-CH3分别连在苯环上，结构有6种；1个–COOH、1个-CH2COOH分别连在苯环上，结构有3种；苯环上连有的结构有1种，因此共计有10种；其中核磁共振氢谱显示有4组峰，且峰面积之比为3:2:2:1的结构简式为和；
（6）根据已知信息结合逆推法可知以乙醇和甲苯为原料制备的路线图为。
点睛：本题主要是考查有机物推断与合成，题目难度中等，根据已知信息判断出有关物质的结构简式是解答的关键，难点是同分异构体数目判断和有机合成路线设计。需要注意的是对于苯的同系物中，与苯环直接相连的第一个碳上至少有1个氢原子，才能被酸性高锰酸钾溶液氧化为羧基，否则不能被氧化。
