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绝密★启用前
2018 年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,
用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无
效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
Ar 40 Fe 56 I 127
一、选择题:本题共13 小题,每小题6 分,共78 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。
7.磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚
铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
8.下列说法错误的是
A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使
褪色
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
9.在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
10.
是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.16.25 g
水解形成的
胶体粒子数为0.1
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18
C.92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0
D.
与
在光照下反应生成的
分子数为
11.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2.2]戊烷(
)是最简单的一种。下列
关于该化合物的说法错误的是
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯代物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面
D.生成1 mol
至少需要2 mol
12.主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z 最外层电子数之和为10;
W 与Y 同族;W 与Z 形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的
是
A.常温常压下X 的单质为气态
B.Z 的氢化物为离子化合物
C.Y 和Z 形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W 与Y 具有相同的最高化合价
13.最近我国科学家设计了一种
协同转化装置,
实现对天然气中
和
的高效去除。示意图如右
所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的
ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①
②
该装置工作时,下列叙述错误的是
A.阴极的电极反应:
B.协同转化总反应:
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用
取代
,溶液需为酸性
三、非选择题:共174 分。第22~32 题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38 题为选考题,
考生根据要求作答。
26.(14 分)
醋酸亚铬[
]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧
气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬
再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是
。仪器a 的名称是 。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c 中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭
K3。
① c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为 。
② 同时c 中有气体产生,该气体的作用是
。
(3)打开K3,关闭K1 和K2。c 中亮蓝色溶液流入d,其原因是
;d 中析出砖红色沉淀。
为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、 、洗涤、干燥。
(4)指出装置d 可能存在的缺点
。
27.(14 分)
焦亚硫酸钠(
)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)生产
,通常是由
过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式
。
(2)利用烟道气中的
生产
的工艺为:
①
时,I 中为
溶液(写化学式)。
② 工艺中加入
固体、并再次充入
的目的是 。
(3)制备
也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中
碱吸收液中含有
和
。阳极的电极反应式为
。电解后,
室的
浓度增加。将该
室溶液进行结晶脱水,可得到
。
(4)
可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中
残留量时,取
葡萄
酒样品,用0.01000
的碘标准液滴定至终点,消耗
。滴定反应的离子方程式为
,该样品中
的残留量为
(以
计)。
28.(15 分)
采用
为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。
回答下列问题:
(1)1840 年Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到
。该反应的氧化产物是一种气体,
其分子式为
。
(2)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时
分解反应:
其中
二聚为
的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示(t =
时,
完全分解):
t / min
0
40
80
160
260
1300
1700
p / kPa
35.8
40.3
42.5
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
① 已知:
则反应
的
。
② 研究表明,
分解的反应速率
。
时,测得体
系中
,则此时的
,
。
③ 若提高反应温度至
℃,则
完全分解后体系压强
(
℃)
(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 。
④ 25℃时
反应的平衡常数
(
为以分压表示的平衡
常数,计算结果保留1 位小数)。
(3)对于反应
,R. A. Ogg 提出如下反应历程:
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 (填标号)。
A.
(第一步的逆反应)>
(第二步反应)
B.反应的中间产物只有
C.第二步中
与
的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15 分)
Li 是最轻的固体金属,采用Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得
到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li 原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为
、
(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)
与
具有相同的电子构型,
小于
,原因是 。
(3)
是有机合成中常用的还原剂,
中的阴离子空间构型是
、中心原子的
杂化形式为
。
中,存在 (填标号)。
A.离子键
B.键
C.键
D.氢键
(4)
是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber 循环计算得到。
图(a)
图(b)
可知,Li 原子的第一电离能为
,O=O 键键能为
,
晶格能
为
。
(5)
具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为
,阿伏加德罗常数的
值为NA,则
的密度为
(列出计算式)。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15 分)
化合物W 可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
回答下列
问题:
(1)A 的化学名称为
。
(2)②的反应类型是
。
(3)反应④所需试剂、条件分别为
。
(4)G 的分子式为
。
(5)W 中含氧官能团的名称是
。
(6)写出与E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为
) 。
(7)苯乙酸苄酯(
)是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制
备苯乙酸苄酯的合成路线 (无机试剂任选)。
2018 年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试试题参考答案
7.D
8.A
9.D
10.B
11.C
12.B
13.C
26.
(1)去除水中溶解氧 分液(或滴液)漏斗
(2)①
② 排除c 中空气
(3)c 中产生
使压强大于大气压
(冰浴)冷却 过滤
(4)敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
27.
(1)
(2)①
② 得到
过饱和溶液
(3)
a
(4)
0.128
28.
(1)
(2)①
②
③ 大于 温度提高,体积不变,总压强提高;
二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,
体系物质的量增加,总压强提高
④
(3)AC
35.
(1)D C
(2)
核电荷数较大
(3)正四面体
AB
(4)520 498 2908
(5)
36.
(1)氯乙酸
(2)取代反应
(3)乙醇/浓硫酸、加热
(4)
(5)羟基、醚键
(6)
(7)
1.(2018 年全国卷I) 硫酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工
艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【解析】A、废旧电池中含有重金属,随意排放容易污染环境,因此合理处理废旧电池有利于保护环
境和资源再利用,A 正确;B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li,B 正
确;C、得到含Li、P、Fe 的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3
+,C 正确;D、硫酸锂能溶于水,因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,D 错误。
【答案】D
2. (2018 年全国卷I)下列说法错误的是( )
A. 蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B. 酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C. 植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br₂/CCl4褪色
D. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
【解析】A、果糖不能再发生水解,属于单糖,A 错误;B、酶是由活细胞产生的具有催化活性和高度选
择性的蛋白质,B 正确;C、植物油属于油脂,其中含有碳碳不饱和键,因此能使Br2/CCl4溶液褪色,
C 正确;D、淀粉和纤维素均是多糖,其水解的最终产物均为葡萄糖,D 正确。答案选A。
【答案】A
3. (2018 年全国卷I) 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
A. A B. B C. C D. D
【解析】A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A 正确;
【答案】D
4. (2018 年全国卷I)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 NA
B. 22.4 L(标准状况)氨气含有的质子数为18NA
C. 92.0 g 甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl 分子数为1.0NA
【解析】A、16.25g 氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子
的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,A 错误;B、标准状况下22.4L 氩气的
物质的量是1mol,氩气是一个Ar 原子组成的单质,其中含有的质子数是18 NA,B 正确;C、1 分子
丙三醇含有3 个羟基,92.0g 丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3 NA,C 错误;D、甲烷
与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl 分子数小于1.0 NA,
D 错误。
【答案】B
5. (2018 年全国卷I)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺2,2]戊烷(
)是
最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是( )
A. 与环戊烯互为同分异构体
B. 二氯代物超过两种
C. 所有碳原子均处同一平面
D. 生成1 molC5H12至少需要2 molH2
【解析】A、螺2,2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A
正确;B、分子中的8 个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是
相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B 正确;C、由于分子中4 个碳原
子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4 个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不
可能均处在同一平面上,C 错误;D、戊烷比螺2,2]戊烷多4 个氢原子,所以生成1 molC5H12至少需
要2 molH2,D 正确。
【答案】C
6. (2018 年全国卷I) 主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z 最外层电
子数之和为10;W 与Y 同族;W 与Z 形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法
正确的是( )
A. 常温常压下X 的单质为气态
B. Z 的氢化物为离子化合物
C. Y 和Z 形成的化合物的水溶液呈碱性
D. W 与Y 具有相同的最高化合价
【解析】根据以上分析可知W、X、Y、Z 分别是F、Na、Cl、Ca。则A、金属钠常温常压下是固态,A 错误;
B、CaH2中含有离子键,属于离子化合物,B 正确;C、Y 与Z 形成的化合物是氯化钠,其水溶液显中性,
C 错误;D、F 是最活泼的非金属,没有正价,Cl 元素的最高价是+7 价,D 错误。答案选B。
【答案】B
7. (2018 年全国卷I) 最近我国科学家设计了一种CO2+H2S 协同转化装置,实现对天然气中CO2和
H2S 的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石
墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时,下列叙述错误的是( )
A. 阴极的电极反应:CO2+2H++2e-=CO+H2O
B. 协同转化总反应:CO2+H2S=CO+H2O+S
C. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D. 若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需为酸性
B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S-2e-=2H++S,因此总反应式为
CO2+H2S=CO+H2O+S,B 正确;
C、石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高,C 错误;
D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+,溶液需要
酸性,D 正确。
【答案】C
8. (2018 年全国卷I)醋酸亚铬(CH3COO)2Cr·H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体
分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为
二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是_________,仪器a 的名称是_______。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c 中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3。
①c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为_________。
②同时c 中有气体产生,该气体的作用是_____________。
(3)打开K3,关闭K1 和K2。c 中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;d 中析出砖红色沉淀,为使
沉淀充分析出并分离,需采用的操作是___________、_________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d 可能存在的缺点______________。
【解析】(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均
需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;根据仪器构造可知仪器a 是分液(或滴液)漏斗;%网
(2)①c 中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3+被锌还原为Cr2+,反应的离子方程式为Zn+2Cr3
+=Zn2++2Cr2+;
②锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2+,所以氢气的作用是排除c 中空
气;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c 中压强增大,所以c 中亮蓝色
溶液能流入d 装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于水冷水,所以为使沉淀充分
析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)由于d 装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
【答案】 (1). 去除水中溶解氧 (2). 分液(或滴液)漏斗 (3). Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+
(4). 排除c 中空气 (5). c 中产生H2使压强大于大气压 (6). (冰浴)冷却 (7). 过
滤 (8). 敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触
9. (2018 年全国卷I)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问
题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式
__________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1 时,Ⅰ中为__________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和
Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后,__________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶
液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL 葡萄酒样品,
用0.01000 mol·L
−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为
_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L
−1(以SO2计)。
【解析】(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为
2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;
(2)①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性,说明生成物是酸式盐,即Ⅰ中为NaHSO3;
②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入
二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液;
(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2H2O-4e-=
4H++O2↑。阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入a 室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。阴极是
氢离子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,所以电解后a 室中亚硫酸氢钠的
浓度增大。
(4)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为S2O5
2-+2I2+3H2O=2SO4
2-
+4I-+6H+;消耗碘的物质的量是0.0001mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是
。
【答案】 (1). 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O (2). NaHSO3 (3). 得到NaHSO3过饱和溶液
(4). 2H2O-4e-=4H++O2↑ (5). a (6). S2O5
2-+2I2+3H2O=2SO4
2-+4I-+6H+ (7).
0.128
10. (2018 年全国卷I) 采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业
中得到广泛应用。回答下列问题
(1)1840 年 Devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其
分子式为___________。
(2)F. Daniels 等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p 随时间t 的变化如下表所示(t=∞
时,N2O4(g)完全分解):
t/min
0
40
80
160
260
1300
1700
∞
p/kPa
35.8
40.3
42.5.
45.9
49.2
61.2
62.3
63.1
①已知:2N2O5(g)=2N2O5(g)+O2(g) ΔH1=−4.4 kJ·mol
−1
2NO2(g)=N2O4(g) ΔH 2=−55.3 kJ·mol
−1
则反应N2O5(g)=2NO2(g)+ O2(g)的ΔH =_______ kJ·mol
−1。
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率
。t=62 min 时,测得体系中
pO2=2.9 kPa,则此时的
=________ kPa,v=_______kPa·min
−1。
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)____63.1 kPa(填“大于”
“等于”或“小于”),原因是________。
④25℃时N2O4(g)
2NO2(g)反应的平衡常数Kp=_______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算
结果保留1 位小数)。
(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg 提出如下反应历程:
第一步 N2O5
NO2+NO3 快速平衡
第二步 NO2+NO3→NO+NO2+O2 慢反应
第三步 NO+NO3→2NO2 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是_______(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v(第二步反应)
B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效
D.第三步反应活化能较高
【解析】(1)氯气在反应中得到电子作氧化剂,硝酸银中只有氧元素化合价会升高,所以氧化产物
是氧气,分子式为O2;
(2)①已知:
ⅰ、2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H1=-4.4kJ/mol
ⅱ、2NO2(g)=N2O4(g) △H2=-55.3kJ/mol
根据盖斯定律可知ⅰ÷2-ⅱ即得到N2O5(g)=2NO2(g)+1/2O2(g) △H1=+53.1kJ/mol;
②根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:2,又因为压强之比是物质的量之
比,所以消耗五氧化二氮减少的压强是2.9kPa×2=5.8kPa,则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa
-5.8kPa=30.0kPa,因此此时反应速率v=2.0×10-3×30=6.0×10-2(kPa·min-1);
③由于温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,
体系物质的量增加,总压强提高,所以若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强
p∞(35℃)大于63.1 kPa。
④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa,根据方程式可知完全分解时最初
生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2=71.6 kPa,氧气是35.8kPa÷2=17.9 kPa,总压强应该是
71.6 kPa+17.9 kPa=89.5 kPa,平衡后压强减少了89.5 kPa-63.1kPa=26.4kPa,所以根据方
程式2NO2(g)
N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa,二氧化氮对应的压强是
71.6 kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,则反应的平衡常数
。
(3)A、第一步反应快,所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率,A 正确;
B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO,B 错误;
C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效,C 正确;
D、第三步反应快,所以第三步反应的活化能较低,D 错误。答案选AC。
【答案】 (1). O2 (2). 53.1 (3). 30.0 (4). 6.0×10-2 (5). 大于 (6).
温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,
总压强提高 (7). 13.4 (8). AC
11. (2018 年全国卷I) Li 是最轻的固体金属,采用Li 作为负极材料的电池具有小而轻、能量密
度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li 原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_____、_____(填标号)。
A.
B.
C.
D.
(2)Li+与H
−具有相同的电子构型,r(Li+)小于r(H
−),原因是______。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是______、中心原子的杂化形
式为______。LiAlH4中,存在_____(填标号)。
A.离子键 B.σ 键 C.π 键 D.氢键
(4)Li2O 是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born−Haber 循环计算得到。
可知,Li 原子的第一电离能为________kJ·mol
−1,O=O 键键能为______kJ·mol
−1,Li2O 晶格能为
______kJ·mol
−1。
(5)Li2O 具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为0.4665 nm,阿伏加德罗常数的值为
NA,则Li2O 的密度为______g·cm
−3(列出计算式)。
【解析】(1)根据核外电子排布规律可知Li 的基态核外电子排布式为1s22s1,则D 中能量最低;选
项C 中有2 个电子处于2p 能级上,能量最高;
(2)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-;
(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4
-,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所
以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;阴阳离子间存在离子键,Al 与H 之
间还有共价单键,不存在双键和氢键,答案选AB;
(4)根据示意图可知Li 原子的第一电离能是1040 kJ/mol÷2=520 kJ/mol;0.5mol 氧气转化为
氧原子时吸热是249 kJ,所以O=O 键能是249 kJ/mol×2=498 kJ/mol;根据晶格能的定义结合
示意图可知Li2O 的晶格能是2908 kJ/mol;
(5)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8 个,根据化学式可知氧原子个数是4 个,则Li2O
的密度是
。
【答案】 (1). D (2). C (3). Li+核电荷数较大 (4). 正四面体 (5). sp3
(6). AB (7). 520 (8). 498 (9). 2908 (10).
12. (2018 年全国卷I) 化合物W 可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A 的化学名称为________。
(2)②的反应类型是__________。
(3)反应④所需试剂,条件分别为________。
(4)G 的分子式为________。
(5)W 中含氧官能团的名称是____________。
(6)写出与E 互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为
1∶1)______________。
(7)苯乙酸苄酯(
)是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原
料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________(无机试剂任选)。
【解析】(1)根据A 的结构简式可知A 是氯乙酸;
(2)反应②中氯原子被-CN 取代,属于取代反应。
(3)反应④是酯化反应,所需试剂和条件分别是乙醇/浓硫酸、加热;
(4)根据G 的键线式可知其分子式为C12H18O3;
(5)根据W 的结构简式可知分子中含有的官能团是醚键和羟基;
(6)属于酯类,说明含有酯基。核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1:1,说明氢原子分为两类,各
是6 个氢原子,因此符合条件的有机物结构简式为
或
;
(7)根据已知信息结合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路线图为
。
【答案】 (1). 氯乙酸 (2). 取代反应 (3). 乙醇/浓硫酸、加热 (4). C12H18O3
(5). 羟基、醚键 (6).
、
(7).