保持温度不变,各物质的浓度随时间变化关系如下表:
①c(Y)代表___________(填化学式)的浓度,20~40s内,用NO2表示的化学反应速率为___________。 ②该反应的平衡常数K=___________。 L-1。 ③60s时容器内混合气体的密度为_____g·
NO2的体积分数将___________(填“增④100s时改变的条件是___________,重新达到平衡时,与原平衡比较,大”“减小”或“不变”)。 (2)①已知2N2H4(g)+N2O4(g)
3N2(g)+4H2O(g) △H=-QkJ·mol-1,相关化学键的键能如表所示。
使 1molN2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是___________kJ(用代数式表示)
②相同温度下,向Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个恒压密闭容器中均充入1molN2H4(g)和1molN2O4(g),三个容器的反应压强分别为p1、p2、p3。在其它条件相同的情况下,反应进行到tmin时,N2的体积分数如图所示,此时容器I___________(填“处于”或“不处于”)化学平衡状态,原因是___________。
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【答案】 (1). N2O4 (2). 1.5×10mol/L (3).
L/mol (4). 9.2 (5). 加入0.16molNO2 (6).
减小 (7). 3c+8d-8a-2b-Q (8). 不处于 (9). p1 根据反应中二氧化氮和四氧化二氮的比例关系确定Y为四氧化二氮,根据表格数据分析,反应进行到60秒时到平衡,通过平衡常数计算公式算平衡常数。在100秒时二氧化氮的物质的量浓度增大,四氧化二氮的物质的量浓度不变,所以应是加入一定量的二氧化氮,加入二氧化氮相当于加压,平衡向四氧化二氮的方 向进行,二氧化氮的体积分数减小。根据反应热等于反应物的键能总和-生成物的键能总和进行分析。根据方程式分析,压强增大,平衡逆向移动,氮气的体积分数减小。 【详解】(1)①通过表格分析,前20秒,X改变了0.080mol/L,而Y改变了(0.100-0.060)mol/L=0.040mol/L,说明Y为N2O4;20~40s内,用NO2表示的化学反应速率为反应2NO2(g) NO4(g)的平衡常数为 = mol/(L·s)=1.5×10-3mol/(L·s); ② L/mol ;③容器的体积不变,全为气体,所以密度不变, L-1; ④从表格分析,100s时加入(0.200-0.120)×2mol=0.16molNO2,混合气体的密度=0.100×92=9.2 g· 体系相当于加压,平衡向正向移动,二氧化氮的体积分数减小; (2)①假设使 1molN2O4(g)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为x,则有△H=-Q=2(4a+b) +x-3c-8d,x= 3c+8d-8a-2b-Q; ②根据方程式分析,压强越小,平衡时氮气的含量越大,容器I压强最小,反应速率最慢,若达平衡,氮气的百分含量应该最大,图像与此不符。 (二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。 11.铜是人类最早发现并广泛使用的一种金属。向硫酸铜溶液中逐滴滴加稀氨水,产生蓝色沉淀:继续滴加H2O。回稀氨水,沉淀溶解,溶液最终变为深蓝色:再向深蓝色溶液中加入无水乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·答下列问题: (1)基态Cu原子中,电子在核外排布的原子轨道共有________个。 (2)N、O、S元素的原子对键合电子吸引力最大的是_________。 (3)[Cu(NH3)4]2+中,提供孤对电子的是________。Cu(NH3)2Cl2有两种同分异构体,其中一种可溶于水,则此种化合物是________(填“极性”或“非极性”)分子,由此推知[Cu(NH3)4]的空间构型是________。 (4)NH3中N原子的杂化方式是_________,乙醇分子中采用同样杂化方式的原子有_________________个。 (5)硫元素对应的含氧酸酸性是H2SO4强于H2SO3,其原因为_________。 2+ (6)铜的一种氧化物晶体结构如图所示,该氧化物的化学式是________。若该晶体结构为长方体,其参数如 cm。 图,阿伏加德罗常数为NA,则该氧化物的密度为_________g· 3 【答案】 (1). 15 (2). O (3). NH3 (4). 极性 (5). 平面正方形 (6). sp (7). 3 (8). -3 H2SO4与H2SO3分别可表示为(HO)2SO2和(HO)2SO,前者非羟基氧(2个)多于后者的非羟基氧(1个) + 的数目,使H2SO4中的S-O-H中O的电子更偏向于S,越容易电离出H,酸性更强 (9). CuO (10). 【解析】 【分析】 根据铜的电子排布分析原子轨道数目,根据非金属性和电负性的关系分析电负性的强弱。根据晶胞中的均摊法分析晶胞中原子个数,并利用密度=质量/体积进行计算。 22626101 【详解】(1)基态铜原子的电子排布为1s2s2p3s3p3d4s,s有1个轨道,p有3个轨道,d有5个轨道, 所以总共有15个轨道; (2)原子对键合电子吸引力就是元素的电负性,根据非金属性越强,电负性越强分析,其中O原子对键合电子吸引力最大; 2+ (3)氨气分子中氮原子有一对孤对电子,所以在[Cu(NH3)4]中氨气提供孤对电子;Cu(NH3)2Cl2有两种同2+ 分异构体,说明[Cu(NH3)4]是平面正方形结构,其中一种可溶于水,根据相似相溶原理分析,水为极性分 析,所以化合物Cu(NH3)2Cl2为极性分子。(4)氨气中氮原子形成3个氮氢键,氮原子还有1对孤对电子对,杂化类型为sp;乙醇分子中有两个碳原子和一个氧原子都采用的是该种杂化方式,共3个; (5)含氧酸的酸性需要看羟基的氧原子个数,H2SO4与H2SO3分别可表示为(HO)2SO2和(HO)2SO,前者非羟基氧(2个)多于后者的非羟基氧(1个)的数目,使H2SO4中的S-O-H中O的电子更偏向于S,越容易电离出H,酸性更强; (6)根据均摊法分析,其中氧原子的个数为 有4个氧原子和4个铜原子,化学式为CuO,晶胞的密度为 =4,铜原子个数为4,所以该晶胞中含 = g·cm-3 + 3 12.化合物H是某些姜科植物根茎的提取物,具有抗肿瘤、抗菌、抗氧化等功效,其一种合成路线如下: 已知:i 质谱图显示有机物D的最大质荷比为94,且D遇FeCl3溶液显紫色 ii RMgBr+R′CHO→回答下列问题: (1)D的化学式为___________;B的名称为___________。 (2)反应①的反应类型是___________:I中所含官能团的名称为___________。 (3)反应④的化学方程式是______________________。 (4)X是H的同系物,其相对分子质量比H小14,则X的同分异构体中,符合下列条件的有___________种(不含立体异构) a.属于芳香族化合物 b.能发生水解反应 c.能发生银镜反应 其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的结构简式是___________(写一种即可)。 (5)补充完成由甲苯和丙醛为原料,制备 的合成路线(无机试剂任 选)____________ (1). C6H6O (2). 3-溴丙烯 (3). 取代反应 (4). 酯基、【答案】(或3-溴-1-丙烯)碳碳双键 (5). (6). 14 (7).