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2018年高考化学综合模拟试题(三)
1.(2016·全国卷Ⅱ)下列有关燃料的说法错误的是( )
A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一
B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染
C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染
D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一
解析：本题考查燃料和化石燃料等相关知识，意在考查考生运用所学知识解答实际问题的能力。燃料燃烧产生的CO2是导致温室效应的主要气体之一，A项正确;化石燃料完全燃烧生成的SO2属于大气污染物，B项错误;液化石油气含碳量比燃油低，用液化石油气代替燃油能减少大气污染，C项正确;CO是大气污染物之一，D项正确。
答案：B
2.(2016·全国卷Ⅱ)下列各组中的物质均能发生加成反应的是( )
A.乙烯和乙醇 B.苯和氯乙烯
C.乙酸和溴乙烷 D.丙烯和丙烷
解析：本题考查常见的有机反应类型，意在考查考生的知识识记、再现能力。乙烯中含碳碳双键，能发生加成反应，而乙醇不能发生加成反应，A项错误;苯和氯乙烯中均含不饱和键，均能发生加成反应，B项正确;乙酸和溴乙烷均不能发生加成反应，C项错误;丙烯中含碳碳双键能发生加成反应，而丙烷不能发生加成反应，D项错误。
答案：B
3.下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论 A Ag2CO3白色悬浊液中加入Na2S溶液 沉淀变为黑色 Ksp(Ag2S)>Ksp(Ag2CO3) B 向苯酚钠溶液中通入CO2 溶液变浑浊 碳酸的酸性比苯酚强 C 向蛋白质溶液中加入甲醛和(NH4)2SO4饱和溶液 均有白色沉淀 蛋白质均发生了变性 D 向溶液X中加入Na2O2粉末 出现红褐色沉淀和无色气体 X中一定含有Fe3+ 答案：B
4.X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，X是原子半径最小的元素，Y的最高正价与最低负价的代数和为0，Z的二价阳离子与氖原子具有相同的核外电子排布，W原子最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是( )
A.X与Y形成的化合物只有一种
B.R的氢化物的热稳定性比W的强
C.原子半径：r(Z)
5.某实验研究小组欲检验草酸晶体分解的产物并测定其纯度(杂质不发生反应)。查阅资料：草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水，101.5℃熔化，150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。下面是可供选择的实验仪器(图中某些加热装置已略去)，实验所需药品不限。
(1)最适宜加热分解草酸晶体的装置是C。若选装置A可能会造成的后果是________________________;若选装置B可能会造成的后果是______________________。
(2)三种气体检验的先后次序是________(填编号)。
A.CO2、H2O、CO B.CO、H2O、CO2
C.H2O、CO2、CO D.H2O、CO、CO2
(3)实验利用装置“G(碱石灰)—F—D(CuO固体)—F”检验CO，则F中盛装的试剂是____________，证明含有CO的现象是______________。
(4)把分解装置与装有NaOH溶液的E装置直接组合，测量完全分解后所得气体的体积，测定a g草酸晶体的纯度。经实验得到气体的体积为V mL(已换算成标准状况)，则草酸纯度的表达式为________________。
(5)请设计实验方案测量草酸二级电离平衡常数Ka2的值，并根据方案中测得的物理量，写出计算Ka2的表达式________________________。
解析：本题主要考查物质的检验，涉及化学实验方案的设计与评价等。(1)要注意草酸晶体的熔化温度低于其分解温度，且分解时有水蒸气生成。(2)检验CO2用澄清石灰水，检验水蒸气一般用无水硫酸铜，而检验CO一般使其通过炽热的氧化铜，再将生成的气体通入澄清石灰水，观察是否有沉淀生成，故设计实验时需要首先检验水蒸气，然后检验CO2并要确保将CO2除尽，再检验CO。(3)碱石灰可以吸收CO2和H2O(g)，前一个F的作用是检验CO2是否被除尽，后一个F的作用是检验生成的气体中是否含有CO2。(4)由草酸分解的化学方程式H2C2O4H2O↑+CO↑+CO2↑可知，草酸的物质的量等于V mL CO气体的物质的量，则草酸的纯度为
×100%
=。
答案：(1)固体药品熔化后会流到试管口 冷凝水会倒流到试管底，造成试管破裂
(2)C (3)澄清的石灰水 前一个F中没有浑浊，后一个F中有沉淀产生;D中固体反应后从黑色变成红色
(4)
(5)常温时，用pH计测量0.100 mol·L-1草酸钠溶液的pH，则c(OH-)=，依据C2O+H2OHC2O+OH-，计算得=或Ka2=×KW或Ka2=或
6.含氮化合物的研发与绿色发展、经济可持续发展有着密切关联。
(1)氨是一种重要化工原料。合成氨原料气H2，可用天然气为原料制得，有关反应的能量变化如图所示。
则用CH4(g)和H2O(g)反应制得H2(g)和CO(g)的热化学方程式为：____________________________________。
(2)氮的氧化物有着广泛用途，又是环境的污染物。
(ⅰ)在150℃时，将0.40 mol NO2气体充入体积为2 L的真空密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)。每隔一定时间测定容器内各物质的物质的量，数据如下表：
时间/s 0 20 40 60 80 n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0 0.05 n2 0.08 0.08 ①当反应在150℃达到平衡时，该反应的平衡常数K=________。(填数值)
②若最初通入N2O4，在相同条件下达到平衡时，各物质浓度仍然相同，则N2O4的起始浓度应为________________。
(ⅱ)氨氧化制HNO3的尾气中含有NO和NO2，且n(NO)∶n(NO2)=1∶1，可用尿素溶液除去，其作用原理是：NO2和NO与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素反应生成对环境无污染的物质。若用1 mol尿素吸收该尾气，则能吸收氮氧化物________g。
(3)氨气、CO2在一定条件下可合成尿素，其反应为：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g)。如图表示合成塔中氨碳比a与CO2转化率ω的关系。
a为[]，b为水碳比[]。则：
①b应控制在________;
A.1.5～1.6 B.1～1.1 C.0.6～0,7
②a应控制在4.0的理由是_____________________________________。
解析：本题考查盖斯定律、化学平衡常数、化学平衡移动原理在生产中的应用。(1)由题中能量变化曲线可写出热化学方程式：
①CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-282.0 kJ·mol-1，
②H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1，
③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-836.3 kJ·mol-1。
根据盖斯定律，由③-②×3-①可得CH4(g)+H2O(g)===3H2(g)+CO(g) ΔH=+171.1 kJ·mol-1。(2)(ⅰ)①由表中数据可求出n3=n4=0.24，则平衡常数K=≈2.8。②两次达到平衡时各物质浓度相同，则为等效平衡，若反应从右端开始，则N2O4的起始物质的量为0.20 mol，起始物质的量浓度为0.10 mol·L-1。(ⅱ)根据得失电子守恒和原子守恒可得关系式：NO+NO2～2HNO2～CO(NH2)2，尿素中N为-3价，所以1 mol尿素可吸收1 mol NO和1 mol NO2，则氮氧化物的质量为76 g。(3)①由图象看出，水碳比在0.6～0.7之间时CO2的转化率相对最高。
答案：(1)CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
ΔH=+171.1 kJ·mol-1
(2)(ⅰ)①2.8 ②0.10 mol·L-1 (ⅱ)76
(3)①C ②a等于4.0，CO2的转化率迅速提高到最大值;而在4.0之后增大a，CO2的转化率无明显增大
7.乙二醛(OHC—CHO)是一种重要的精细化工产品。
Ⅰ.工业生产乙二醛
(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法
在Cu(NO3)2催化下，用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛，反应的化学方程式为______________________。该法具有原料易得、反应条件温和等优点，但也存在比较明显的缺点是________________________________________________________________________。
(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
①已知：OHC—CHO(g)+2H2(g) HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78 kJ·mol-1 K1
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1 K2
乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC—CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=________kJ·mol-1。相同温度下，该反应的化学平衡常数K=________(用含K1、K2的代数式表示)。
②当原料气中氧醇比为1.35时，乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如图所示。反应温度在450～495℃之间和超过495℃时，乙二醛产率降低的主要原因分别是______________、________________。
Ⅱ.乙二醛电解氧化制备乙醛酸(OHC—COOH)的生产装置如图所示，通电后，阳极产生的Cl2与乙二醛溶液反应生成乙醛酸。
(3)阴极反应式为__________________________________________。
(4)阳极液中盐酸的作用，除了产生氯气外，还有
________________________________________________________________________。
(5)保持电流强度为a A，电解t min，制得乙醛酸m g。列式表示该装置在本次电解中的电流效率η=________。(设：法拉第常数为f C·mol-1;η=×100%)
解析：本题考查热化学、化学平衡、电化学等知识。(1)CH3CHO和稀硝酸反应，CH3CHO被氧化为OHC—CHO，稀硝酸被还原为NO，根据得失电子守恒，原子守恒配平化学方程式：3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O。该方法的缺点是产生有毒气体NO。(2)①根据盖斯定律，由第二个反应-第一个反应，可得：HOCH2CH2OH(g)+O2(g) OHC—CHO(g)+2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1-(-78 kJ·mol-1)=-406 kJ·mol-1。两个方程式相减，则平衡常数相除，故该反应的化学平衡常数K=。②该反应为放热反应，温度升高，主反应平衡向逆反应方向移动，乙二醛产率降低;温度大于495℃，乙二醇大量转化为CO2等副产物，乙二醛产率降低。(3)阴极H+发生还原反应，电极反应式为：2H++2e-===H2↑。(4)乙二醛为非电解质，阳极液中盐酸还可作电解质溶液，增强溶液导电性。(5)根据OHC—CHOOHC—COOH，知生成m g乙醛酸消耗电子的物质的量为×2 mol，电极上通过电子的总物质的量为=mol，则电流效率η=×100%=×100%=%。
答案：(1)3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O 尾气有污染(或“腐蚀设备”等其他合理答案)
(2)①-406 ②温度升高，主反应平衡向逆反应方向移动 温度大于495℃，乙二醇大量转化为CO2等副产物
(3)2H++2e-===H2↑
(4)增强导电性(或“平衡阴极区电解液电荷”等其他合理答案)
(5)%(或其他合理答案)
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