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(三)关注创新材料，倡导绿色环保
(选择题1~4题，每小题4分，共16分)
1.2024年3月初，中国新一代载人登月飞船命名为“梦舟”，月面着陆器命名为“揽月”，下列有关
说法正确的是( )
A.发射“梦舟”航天飞船的火箭发动机喷管套筒使用的T800碳纤维属于有机高分子材料
B.“揽月”柔性太阳能板使用了国产新型高纯度二氧化硅，其性质稳定，是优良的光电材料
C.新一代载人登月火箭应用液氧煤油发动机，煤油是烃及其含氧衍生物的混合物
D.“梦舟”上用于电气管路隔热层的纳米二氧化硅不是胶体
答案 D
解析 碳纤维属于新型无机非金属材料，不属于有机高分子材料，A错误；太阳能板使用的是晶体硅，B
错误；煤油是烃类混合物，不包括含氧衍生物，C错误；胶体是分散质粒子直径在1~100 nm之间的分散系，
纳米二氧化硅是纯净物，不是分散系，因此纳米二氧化硅不属于胶体，D正确。
2.奋进中的中国取得了举世瞩目的成就，对下列成就所涉及的化学知识的说法错误的是( )
A.“宏海号”龙门吊钢丝绳含有天然纤维芯，天然纤维中不可能含有蛋白质
B.“天舟七号”货运飞船的电子设备芯片使用的材料是硅，硅属于半导体材料
C.“天问一号”探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
D.“中国天眼”的球面射电板上使用的材料是铝合金，铝合金属于金属材料
答案 A
解析 天然纤维中可能含有蛋白质，如蚕丝是天然纤维，主要成分是蛋白质，A错误。
3.“绿色化学”主要内容之一是指从技术、经济上设计可行的化学反应，尽可能减少对环境的负作用。
下列化学反应符合绿色化学概念的是( )
A.制CuSO ：Cu+2H SO (浓) CuSO +SO ↑+2H O
4 2 4 4 2 2
B.制CuSO ：2Cu+O 2CuO CuO+H SO (稀)===CuSO +H O
4 2 2 4 4 2
C.制Cu(NO ) ：3Cu+8HNO (稀)===3Cu(NO ) +2NO↑+4H O
3 2 3 3 2 2
D.制Cu(NO ) ：Cu+4HNO (浓)===Cu(NO ) +2NO ↑+2H O
3 2 3 3 2 2 2
答案 B
解析 在选项A、C、D的产物中有二氧化硫和氮氧化物，有毒且污染环境，硫酸和硝酸的利用率低，而B
选项没有污染物排放，硫酸的利用率高。
4.下列说法不正确的是( )
A.赤潮是水体富营养化，藻类大量繁殖，消耗了大量氧气，造成水体缺氧的现象
B.工业废气中的SO 可采用石灰法进行脱除
2
C.汽车尾气的大量排放是造成雾霾天气的因素之一D.用明矾可消除水中Cu2+等重金属离子污染
答案 D
解析 石灰石煅烧得到生石灰，生石灰与SO 反应得到亚硫酸钙，亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙，从而将
2
SO 脱除，B正确；明矾溶于水可水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体能吸附水中悬浮的不溶性杂质，
2
达到净水的目的，但不能消除水中Cu2+等重金属离子污染，D错误。
5.(2024·广西1月适应性测试)工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题：
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
反应
ΔH
kJ·mol-1
K (800 K)
p
CH (g)+2O (g) CO (g)+2H O(g)
4 2 2 2
-802.6
N (g)+O (g) 2NO(g)
2 2
+182.6
CH (g)+2NO(g)+O (g) CO (g)+N (g)+2H O(g)
4 2 2 2 2
5.0×1062
2NO(g)+O (g) 2NO (g)
2 2
8.5×10-3(kPa)-1
①CH 脱硝反应CH (g)+2NO(g)+O (g) CO (g)+N (g)+2H O(g)的ΔH= kJ·mol-1。800 K
4 4 2 2 2 2
时，为了提高该反应中NO的平衡转化率，理论上可采取的措施是 。
A.恒容时增大O 的压强
2
B.减小反应容器的容积
C.移去部分H O
2
D.选择合适的催化剂
②CH 另一脱硝反应CH (g)+2NO (g) CO (g)+N (g)+2H O(g)的K (800 K)= kPa(结果保留一
4 4 2 2 2 2 p
位小数)。
(2)模拟工业尾气脱硝：一定条件下，将p(CH )∶p(NO)∶p(O )=1∶1∶50的气体与Ar混合，匀速通过
4 2
催化脱硝反应器，测得NO去除率和CH 转化率随反应温度的变化如图。
4当温度低于780 K时，NO的去除率随温度升高而升高，可能原因是 ；高于780 K时，
NO的去除率随温度升高而降低，结合(1)的信息分析其可能原因是 。
(3)中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及
转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位，如NOH*表示吸附于催化剂表面的NOH)。
Ⅰ.NO+H++e-+*―→NOH*
Ⅱ.NOH*+H++e-―→N*+H O E=52.37 kJ·mol-1
2 a
Ⅲ.N*+H++e-―→NH* E=40.33 kJ·mol-1
a
Ⅳ.NH*+H++e-―→NH * E=48.16 kJ·mol-1
2 a
Ⅴ.NH *+H++e-―→NH * E=45.15 kJ·mol-1
2 3 a
上述反应机理中，Ⅱ~Ⅴ中速率最慢的步骤是 。若电路中有1 mmol电子流过，其中生成NH 的
3
选择性为95%，电解池阴极生成的NH 的物质的量为 mmol。
3
答案 (1)①-985.2 AC ②5.9×1064
(2)当温度低于780 K时，反应未达到平衡，升高温度，反应向正反应方向进行，NO的去除率升高
高于780 K时，反应放热，随温度升高平衡向逆反应方向移动，NO的去除率随温度升高而降低 (3)Ⅱ
0.19
解析 把方程式分别编号如下：
CH (g)+2O (g) CO (g)+2H O(g)①
4 2 2 2
N (g)+O (g) 2NO(g)②
2 2
CH (g)+2NO(g)+O (g) CO (g)+N (g)+2H O(g)③
4 2 2 2 2
2NO(g)+O (g) 2NO (g)④
2 2
CH (g)+2NO (g) CO (g)+N (g)+2H O(g)⑤
4 2 2 2 2
(1)①根据盖斯定律，①-②=③，ΔH =ΔH -ΔH =(-802.6-182.6)kJ·mol-1=-985.2 kJ·mol-1；800 K时，为了提高
3 1 2
该反应中NO的平衡转化率， 恒容时增大O 的压强，平衡右移，NO的平衡转化率增大，A正确；减小反
2
应容器的容积，相当于增大压强，反应前后系数相等，平衡不移动，B错误；移去部分H O，平衡右移，
2
NO的平衡转化率增大，C正确；选择合适的催化剂，平衡不移动，D错误。②根据盖斯定律，③-④=⑤，
K ③ 5.0×1062
p
故K (800 K)= = kPa≈5.9×1064 kPa。(3)①活化能越大速率越慢，Ⅱ~Ⅴ中速率最慢的步骤是
p K ④ 8.5×10-3
p
Ⅱ。②由NO的转化机理可知方程式为NO+5H++5e-===NH +H O，生成1 mol NH 转移5 mol电子，若电路
3 2 31
中有1 mmol电子流过，其中生成NH 的选择性为95%，则电解池阴极生成的NH 的物质的量为 ×0.95
3 3 5
mmol=0.19 mmol。
6.(18分)(2024·重庆渝北中学检测)国产飞机的制造使用了较多含硼材料(如硼纤维、氮化硼等)，且多项
技术打破了国外垄断。回答下列问题：
(1)基态B原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)耐高温材料立方 BN 制备流程中用到了 NH 、BCl 和触媒剂 Ca B N 。
3 3 3 2 4
①Ca、B、N 三种元素的电负性从大到小的顺序为 。
②BCl 中 B原子的 轨道与 Cl原子的 轨道形成σ键。
3
③BCl 在四氯化碳中的溶解度远大于 NH 在四氯化碳中的溶解度，原因是
3 3
。
(3)硼砂是非常重要的含硼矿物。一种硼砂阴离子的结构如图1所示，则1 mol 该阴离子中含有配位键
的物质的量为 ，n= 。
(4)制造硼合金的原料硼化钙(CaB )晶胞结构如图2 所示，硼原子全部组成B 正八面体，各个顶点通过
6 6
B—B互相连接成三维骨架。已知该晶体的晶胞参数为a pm，B 正八面体中 B—B的键长为d pm，M
6
1 1 1
原子的坐标参数为( ， ， )，则N原子的坐标参数为 ；设阿伏加德罗常数的值为
2 2 2
N ，则该晶体的密度为 g·cm-3(列出计算式)。
A
答案 (1) (2)①N>B>Ca ②sp2杂化 3p ③BCl 和四氯化碳均为非极性分
3
√2d
40+11×6
子，而NH 为极性分子 (3)2 mol 2 (4)( ，1，0)
3 2a a3×10-30×N
A
解析 (2)②BCl 中B原子的价层电子对数为3，其杂化方式为sp2，故BCl 中B原子的sp2杂化轨道与Cl
3 3
原子的3p轨道形成σ键。(3)由题图1可知，形成4个键的B原子含有1个配位键，故1 mol该阴离子中含
有配位键的物质的量为2 mol，在该阴离子中B显+3价，O显-2价，H显+1价，则计算可得n=2。(4)第一
步：确定晶胞结构。将8个正八面体的体心连接成晶胞的立方晶系图。第二步：确定N原子在坐标系中的
x值。由M原子的坐标参数知，该原子位于晶胞的体心，且坐标系的单位长度为1，正八面体的体心到正
√2 √2d
八面体的顶点的距离为 d pm，则N点在x轴的 处。第三步：确定N原子的坐标参数。根据N原子
2 2a√2d
在晶胞中的位置可知，其坐标参数为( ，1，0)。一个晶胞中含有一个CaB ，则该晶体密度为
2a 6
40+11×6
a3×10-30×N
g·cm-3。
A
