高中化学鲁科版-试题列表-第164页

1、

氢能是能源体系的组成部分，强化制氢、储氢等各个环节的技术研发具有积极的现实意义。

Ⅰ．光解水制氢

（1）我国科学家以富勒烯和碳氮材料为催化剂，构建了具有“三明治”结构的光解水制氢的方法，如下图所示。其制氢主要步骤有三步(图1、图2、图3)；图1为光照时富勒烯层失去电子进入碳氮材料层并产生空穴 $h^{+}$ ( $h^{+}$ 具有强氧化性)。图2空穴参与的电极反应式为。

Ⅱ．催化重整法制氢

（2）反应1： ${CH}_{3} OH (g) ⇌ CO (g) + 2 H_{2} (g)$ ${ΔH}_{1} = + 90.6 kJ / mol$

反应2： $CO (g) + H_{2} O (g) ⇌ {CO}_{2} (g) + H_{2} (g)$ ${ΔH}_{2} = - 41.2 kJ / mol$

反应3： ${CH}_{3} OH (g) + H_{2} O (g) ⇌ {CO}_{2} (g) + 3 H_{2} (g)$ 的正反应活化能为 $E_{a} kJ/mol$

则反应3的逆反应活化能为 $kJ/mol$ (用含 $E_{a}$ 的式子表示)。

（3）在某催化剂作用下，反应3可以通过反应1和反应2来实现，保持温度不变，向恒容密闭容器中充入 $4 {molCH}_{3} OH (g)$ 和 $4 {molH}_{2} O (g)$ ，经5分钟达到平衡，测得 ${CO}_{2} (g)$ 的物质的量为 $1 mol$ ，起始及平衡时容器的总压强分别为 $0.8 P_{0}$ 、 $1.2 P_{0}$ 。则反应3的压强平衡常数 $K_{p} =$ (分压=总压强×物质的量分数，结果保留两位有效数字)。

（4）以 $CuO - ZnO - {Al}_{2} O_{3}$ 催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其他条件不变，改变水、甲醇的物质的量之比，甲醇平衡转化率及CO选择性 $[CO 选择性 = \frac{n_{生成} (CO)}{n_{生成} ({CO}_{2}) {+n}_{生成} (CO)}]$ 的影响如图所示，当水、甲醇的物质的量之比大于0.8时，CO选择性下降的原因是。

Ⅲ．储氢、用氢

（5）如图是金属氢化物储氢材料，其晶胞如图所示，其化学式为。

（6）氢能的高效利用途径之一是在燃料电池中转化为电能。某熔融碳酸盐燃料电池工作原理如图所示。

①正极上的电极反应式为。

②该电池以 $3.01 A$ 恒定电流工作24分钟，消耗 $735 {mLH}_{2}$ 。该电池将化学能转化为电能的转化率为。[已知：该条件下 $H_{2}$ 的摩尔体积为 $24.5 L / mol$ ；电荷量 $q (C) =$ 电流 $I (A)$ ×时间(s)； $N_{A} = 6.02 \times 10^{23} / mol$ ； $e = 1.60 \times 10^{- 19} C$ 。]

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2、某药物中间体J合成路线如下(部分反应条件省略)：

已知：；。

(1)、A的名称是。

(2)、H的结构简式是。

(3)、

A \to B

反应的目的是。

(4)、

F \to G

的化学方程式是。

(5)、D的同分异构体能同时满足以下条件的有个(不考虑立体异构)。

①含苯环结构，且苯环上只有两个取代基；②含有氨基 $(- {NH}_{2})$ 和羧基(-COOH)

其中，核磁共振氢谱显示六组峰(峰面积之比为 $2 : 2 : 2 : 2 : 2 : 1$ )的结构简式是(写一个即可)。

(6)、参照上述合成路线，以苯胺(

)、溴乙烷为主要原料制备

的合成路线是(其他无机试剂任选)。

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3、锗在现代通信技术中发挥着桥梁作用。从某冶锌工厂的工业废料[除

ZnO

和少量

{Fe}_{2} O_{3}

外，还含有铟(In)、铋(Bi)、锗(Ge)的氧化物]中回收几种金属的单质或化合物的工业流程如图。

回答下列问题：

(1)、基态锗原子价层电子排布式是。

(2)、“浸液1”制取

{ZnSO}_{4}

晶体的过程中应先加入(填化学式)调节溶液的

pH

值，使

{Fe}^{3 +}

转化为

Fe {(OH)}_{3}

沉淀除去，再经过一系列操作即可制得硫酸锌晶体。

(3)、“酸浸2”时铋的氧化物(

{Bi}_{2} O_{3}

)发生反应的离子方程式是。

(4)、“萃取”过程中用到的主要玻璃仪器有，分液时“水相”从分液漏斗的(填“下口放出”或“上口倒出”)。

(5)、“沉锗”的反应原理为

{Ge}^{4 +} + 2 H_{2} R ⇌ {GeR}_{2} ↓ + 4 H^{+}

，该操作中需调节

pH

为2.5，不能过高或过低，原因是。

(6)、一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图(A)。

①该锗化合物晶胞的表示方式有多种，图中(填“B”“C”或“D”)图不能表示此化合物的晶胞。

②晶胞A的参数如上图所示，其密度为 $ρ g \cdot {cm}^{-3}$ ，则阿伏加德罗常数 $(N_{A})$ 数值为(用含a、b、c、ρ表示)。

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4、

某兴趣小组在实验室制备 ${Na}_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 并探究其性质。

已知：① ${Fe}^{3 +} + 3 S_{2} O_{3}^{2 -} ⇌ Fe {(S_{2} O_{3})}_{3}^{3 -}$ (紫黑色)。② ${Ag}_{2} S_{2} O_{3}$ 是难溶于水，可溶于 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液的白色固体。

Ⅰ． ${Na}_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的制备

利用上图装置进行实验(其中C中加热装置省略)。

（1）装置C中盛装 ${Na}_{2} S$ 和 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 的仪器名称是；装浓 $H_{2} {SO}_{4}$ 选用恒压滴液漏斗的目的是；A中反应的化学方程式是。

（2）装置C中，将 ${Na}_{2} S$ 和 ${Na}_{2} {CO}_{3}$ 按物质的量之比 $2 : 1$ 溶于煮沸过的蒸馏水中配成溶液后再通入 ${SO}_{2}$ ，便可制得 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 和 ${CO}_{2}$ ，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

Ⅱ． ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 的性质探究

（3）取 $2 mL 0.1 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液于试管中，逐滴加入 $0.03 mol \cdot L^{- 1} {Al}_{2} {({SO}_{4})}_{3}$ 溶液，一段时间后，生成沉淀。经检验，沉淀中有 $Al {(OH)}_{3}$ 和 $S$ ，写出该过程的离子方程式。

（4）取 $2 mL 0.1 mol \cdot L^{- 1} {Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液于试管中，逐滴加入 $0.03 mol \cdot L^{- 1} {Fe}_{2} {({SO}_{4})}_{3}$ 溶液，溶液迅速变成紫黑色，一段时间后，溶液几乎变为无色。通过进一步实验，检验出无色溶液中含有 ${Fe}^{2 +}$ 。请从化学反应速率和限度的角度分析，实验中出现该现象的原因可能是。

（5）室温下，已知： ${Ag}^{+} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} ⇌ {[Ag {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -}$ $K = 3.2 \times 10^{13}$ ； $K_{sp} (AgBr) = 5.0 \times 10^{- 13}$ ，在照相底片的定影过程中，未曝光的 $AgBr$ 常用 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液溶解，发生反应 $AgBr (s) + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} (aq) ⇌ {[Ag {(S_{2} O_{3})}_{2}]}^{3 -} (aq) + {Br}^{-} (aq)$ ，该反应的平衡常数为，欲使0.01mol $AgBr$ 完全溶解，最少需要100mL $mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液。

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5、

25 ℃

时，向

0.10 mol \cdot L^{- 1}

的一元酸

HA

溶液中滴加等浓度的

NaOH

溶液，滴定过程中溶液的

pH

及

- {lg}_{c} {(H^{+})}_{水}

， [

c {(H^{+})}_{水}

指由水电离出来的

H^{+}

]变化如图所示，下列说法正确的是

A、水的电离程度：

a > b > c

B、

V (NaOH 溶 液) = 25.00 mL

时，

2 c (H^{+}) + c (A^{-}) = 2 c ({OH}^{-}) + c (HA)

C、d点溶液中，

c (A^{-}) > c ({Na}^{+}) > c ({OH}^{-}) > c (H^{+})

D、

25 ℃

时，反应

A^{-} + H_{2} O ⇌ HA + {OH}^{-}

的平衡常数为：

1.0 \times 10^{- 9.2}

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6、叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理具有其特殊性，可用下图表示，已知：连在同一碳原子上的甲基之间存在排斥力。

下列说法错误的是

A、相同条件下，中间体3比

R^{'} COOH

酸性强 B、中间体2中

C-C-C

键角大于叔丁醇中

C-C-C

键角 C、用

NaOH

溶液中和步骤④产生的

H^{+}

，有利于提高羧酸叔丁酯的产率 D、用

^{18} O

标记醇羟基，可区别叔丁醇、乙醇与羧酸在酯化反应时的机理差异

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7、浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池。理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池，图2为电渗析法制备次磷酸(

H_{3} {PO}_{2}

)，用图1的浓差电池提供电能制备次磷酸

(H_{3} {PO}_{2})

。下列说法错误的是

A、

Cu

(Ⅰ)是电池的负极 B、b膜、d膜是阳离子交换膜，c膜是阴离子交换膜 C、电渗析过程中

M

、

N

室中

H_{2} {SO}_{4}

和

NaOH

的浓度均增大 D、电池从开始到停止放电，理论上可制备

0.02 {molH}_{3} {PO}_{2}

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8、燃油汽车尾气中含有

NO

和

CO

等有毒气体，某研究小组用新型催化剂对

NO

、

CO

在不同条件下的催化转化进行研究，反应原理为：

2 NO (g) + 2 CO (g) ⇌ N_{2} (g) + 2 {CO}_{2} (g)

Δ H < 0

。在密闭容器中充入

2 molNO

和

2 molCO

，平衡时

NO

的体积分数随温度、压强的变化关系如图。下列说法错误的是

A、

c

点

CO

的平衡转化率约为57.1% B、a点和

d

点的反应速率可能相同 C、若在

e

点扩大容器体积并加热，可能达到

c

点状态 D、恒温恒容条件下，向b点平衡体系中再充入1mol

NO

和

1 molCO

，重新达到平衡后，与

b

点状态相比，NO的体积分数将减小

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9、

{Li}_{3} {PS}_{4}

具有高离子导电性且可低温合成，这使其成为固态电池最有希望的电解质之一，最近研究发现，利用

{Li}_{3} {PS}_{4}

可有效激活锂硫电池

{Li}_{2} S

正极。

X

射线衍射分析表明，

{Li}_{2} S

属于立方晶胞，参数为

apm

，

{Li}_{2} S

晶胞在

x

轴不同位置的截面图如下(且所有原子都位于截图上)，下列叙述错误的是

A、

{PS}_{4}^{3 -}

的空间结构为正四面体形 B、截面图中的“

○

”代表

S^{2 -}

C、晶胞中与

S^{2 -}

紧邻的

{Li}^{+}

有12个 D、该晶体中

S^{2 -}

和

{Li}^{+}

间的最短距离为

\frac{\sqrt{3}}{4} apm

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10、某种电解质的组成如图所示，已知该化合物的五元环上的5个原子共平面，且

X

、

Y

、

Z

、

Q

、

W

为原子序数依次增大的短周期元素，下列说法错误的是

A、电负性：

X < Y

B、

Y

的氢化物熔沸点一定低于

Z

的氢化物熔沸点 C、同周期元素中，第一电离能比

Q

小的有1种 D、

Q

与

W

形成的化合物

{QW}_{3}

是一种共价化合物

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11、实验室用

{MnO}_{2}

等作原料制取少量

{KMnO}_{4}

的实验流程如下：

下列说法错误的是

A、流程中可以循环使用的物质是

{MnO}_{2}

B、“熔融”时应先将

{MnO}_{2}

和

{KClO}_{3}

混合加热一段时间后再加入

KOH

C、“溶解”后的溶液中存在大量的

K^{+}

、

{Cl}^{-}

、

{MnO}_{4}^{2 -}

D、“熔融”时发生了氧化还原反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为

1 : 3

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12、下列实验操作和现象能得出相应结论的是

	实验操作和现象	结论
A	向 $Co {(H_{2} O)}_{3} {Cl}_{3}$ 的水溶液中滴加硝酸银溶液，无明显现象	该配合物中 ${Co}^{3 +}$ 的配位数是6
B	常温下，向 $10 mL 0.1 mol \cdot L^{- 1} {AgNO}_{3}$ 溶液中滴加5滴0.1 $mol \cdot L^{- 1} NaCl$ 溶液，有白色沉淀生成，再滴加5滴0.1 $mol \cdot L^{- 1} KI$ 溶液，有黄色沉淀生成	$K_{sp} (AgCl) > K_{sp} (AgI)$
C	向麦芽糖溶液中滴加稀硫酸并水浴加热，反应一段时间后，加入 $NaOH$ 使溶液呈碱性，再加入新制的氢氧化铜悬浊液，加热有砖红色沉淀生成	麦芽糖的水解产物具有还原性
D	向酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液中滴加 ${FeCl}_{2}$ 溶液，观察到溶液紫红色褪去	${MnO}_{4}^{-}$ 的氧化性强于 ${Fe}^{3 +}$