广东省深圳市光明区2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1．（2021高三上·光明开学考）中华五千年文明给人类留下了无数瑰宝，其中64件国宝被永久禁止出境。下列四种“国宝”主要由硅酸盐材料制成的是（ ）
选项 A B C D
国宝
名称 (新石器时代)彩绘鹳鱼石斧图陶缸 (夏)青铜神树 (商)嵌绿松石象牙杯 (战国)水晶杯
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．陶瓷是硅酸盐制品，故A符合题意；
B．青铜属于合金，故B不符合题意；
C．象牙与骨头类似，不是硅酸盐，故C不符合题意；
D．水晶的主要成分为二氧化硅，故D不符合题意；
故答案为A。
【分析】
A.陶瓷主要成分是硅酸盐；
B.青铜是含铜元素的合金；
C.象牙成分以钙为主；
D.水晶杯主要含二氧化硅。
2．（2021高三上·光明开学考）截至2021年8月全国新冠疫苗接种已超19亿剂次，但世界疫情防控形势仍十分严峻。下列关于疫情知识的说法中错误的是（ ）
A．CHO疫苗所含重组蛋白属于高分子化合物
B．疫苗冷藏存放可减缓变质速率
C．新型冠状病毒的扩散涉及胶体性质
D．医用酒精的消毒涉及酒精的强氧化性
【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较；高分子材料；胶体的性质和应用
【解析】【解答】A．CHO疫苗所含重组蛋白属于高分子化合物，故A不符合题意；
B．疫苗冷藏存放可减缓变质速率，故B不符合题意；
C．气溶胶是胶体，所以新型冠状病毒的扩散涉及胶体性质，故C不符合题意；
D．酒精不具有强氧化性，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.重组蛋白属于高分子化合物；
B.冷藏会使变质的反应速率降低；
C.病毒扩散可通过空气传播，属于气溶胶；
D.酒精无强氧化性，酒精消毒原理是有强挥发性。
3．（2021高三上·光明开学考）“华龙一号”是我国自主研制的核电技术，其使用后的乏燃料中含有 Pu和 Pu。下列有关说法错误的是（ ）
A． Pu中所含中子数为144
B． Pu和 Pu互为同位素
C．由 U转化为 Pu的过程属于化学变化
D． Pu和 Pu的核外电子数均为94
【答案】C
【知识点】同位素及其应用
【解析】【解答】A． Pu中所含中子数为238-94=144，A不符合题意；
B． Pu和 Pu质子数相同，中子数不同，互为同位素，B不符合题意；
C．由 U转化为 Pu的过程原子核发生变化，属于核变，C符合题意；
D． Pu和 Pu的核外电子数等于质子数，质子数相同，则电子数相同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.中子数＝质量数－质子数；
B.原素质子数相同中子数不同即互为同位素；
C.改变中子数的变化属于核变，核变既不属于物理变化也不属于化学变化；
D.核外电子数与质子数相同。
4．（2021高三上·光明开学考）下表中对于现象或事实的解释合理的是（ ）
选项 现象或事实 解释
A 大坝铁闸常连接直流电源的负极 利用外接电流的阴极保护法防止铁闸被腐蚀
B 厨房天然气泄漏有一种特殊的味道 CH4是无色有刺激性气味的可燃性气体
C 石墨应用于导电设备 在通电作用下，石墨能释放出自由移动的电子
D 可用铁槽车运输浓硫酸 常温下浓硫酸与铁不反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；甲烷的化学性质
【解析】【解答】A．大坝的铁闸常连接直流电源的负极，作阴极，以防止铁闸被腐蚀，A项符合题意；
B．甲烷没有气味，特殊气味来自添加的其他警示气体，B项不符合题意；
C．在通电作用下，石墨中自由移动的电子会定向移动，C项不符合题意；
D．常温下浓硫酸与铁发生钝化反应，钝化是化学变化，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】
A.电化学防腐，牺牲阳极的阴极保护法；
B.天然气泄露有味道是添加的一种物质，不是甲烷的气味；
C.通电时，石墨中自由移动的电子会定向移动；
D.常温下浓硫酸与铁铝钝化。
5．（2021高三上·光明开学考）2－吡啶甲酸是一种稀土碱金属螯合物，其合成原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．甲基吡啶中所有原子可能共平面
B．2－吡啶甲酸能发生加成反应和取代反应
C．2－吡啶甲酸在水中的溶解性大于甲基吡啶
D．甲基吡啶的一氯取代物有5种
【答案】A
【知识点】化学基本反应类型；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；合成材料
【解析】【解答】A．甲基吡啶中含甲基，所有原子不可能共平面，A项符合题意；
B．由2-吡啶甲酸的结构可知其能发生加成反应和取代反应，B项不符合题意；
C.2-吡啶甲酸中含羧基，在水中的溶解性大于甲基吡啶，C项不符合题意；
D．甲基吡啶有5种等效氢，故其一氯取代物有5种，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.含甲基，不可能所有原子共面；
B.含不饱和键，可以加成和取代；
C.含羧基，显酸性，在水中的溶解度大于有机物甲基吡啶；
D.根据等效氢个数可知有五种一氯取代。
6．（2021高三上·光明开学考）下列衣食住行项目与所述的化学知识有关联的是（ ）
选项 项目 化学知识
A 衣：羊毛衫不能用碱性洗涤剂洗涤 蛋白质在碱性条件下易水解
B 食：SO2可用作葡萄糖抗氧化剂 SO2具有氧化性
C 住：Al2O3在建筑中可用作耐高温材料 Al2O3具有两性
D 行：NH3处理汽车尾气中的氮氧化物 NH3沸点低、易液化
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点；氢氧化铝的制取和性质探究
【解析】【解答】A．羊毛衫主要成分为蛋白质，在碱性条件下易水解，所以羊毛衫不能用碱性洗涤剂洗涤，A项符合题意；
B．SO2可用作葡萄酒抗氧化剂是因为SO2具有还原性，B项不符合题意；
C．Al2O3在建筑中可用作耐高温材料，与Al2O3的两性无关，C项不符合题意；
D．NH3处理汽车尾气中的氮氧化物，利用氨气的还原性，与NH3沸点无关，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】
A.羊毛衫主要成分是蛋白质，高分子化合物，而蛋白质碱性条件易水解；
B.二氧化硫作抗氧化剂是其有还原性；
C.氧化铝作耐高温材料因为其结构致密，与两性无关；
D.处理汽车尾气主要是氨气有还原性。
7．（2021高三上·光明开学考）下列仪器不能用酒精灯直接加热的是（ ）
仪器
名称 小试管 蒸发皿 蒸馏烧瓶 坩埚
选项 A B C D
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A．小试管可以用酒精灯直接加热，故A不符合题意；
B．蒸发皿可以用酒精灯直接加热，故B不符合题意；
C．蒸发m可以用酒精灯直接加热，需要垫石棉网，故C符合题意；
D．坩埚可以用酒精灯直接加热，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】
A.试管可以直接酒精灯加热；
B.蒸发皿可以直接酒精灯加热；
C.蒸馏烧瓶不可以直接酒精灯加热，需要垫石棉网；
D.坩埚可以直接酒精灯加热。
8．（2021高三上·光明开学考）醋酸是日常生活中常见的调味剂，下列关于醋酸及醋酸盐的描述正确的是（ ）
A．0.01 mol·L-1的醋酸溶液的pH=2
B．加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度不变
C．醋酸盐溶于水显碱性
D．醋酸铵水溶液中存在：c(CH3COO-)＋c(CH3COOH)=c(NH )＋c(NH3·H2O)
【答案】D
【知识点】pH的简单计算；水解反应；电离方程式的书写
【解析】【解答】A．醋酸为弱酸，0.01 mol·L-1的醋酸溶液的pH＞2，A项不符合题意；
B．加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，B项不符合题意；
C．醋酸铵溶液中醋酸根和铵根离子的水解程度相同，溶液显中性，C项不符合题意；
D．根据物料守恒可知醋酸铵水溶液中存在：c(CH3COO-)＋c(CH3COOH)=c(NH )＋c(NH3·H2O)，D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】
A.醋酸是弱酸，pH大于2；
B.加水稀释电离程度加大，越弱越电离；
C.醋酸盐的酸碱性取决阳离子，如醋酸铵水解程度相同，溶液显中性；
D.根据物料守恒可知此等式成立。
9．（2021高三上·光明开学考）习近平总书记提出：“绿水青山就是金山银山”。现利用如图所示装置对工业废气、垃圾渗透液进行综合治理并实现发电。下列有关说法正确的是（ ）
A．M为正极
B．高温下有利于原电池工作
C．NO 在N极上失去电子
D．放电过程中，H＋由M极区向N极区移动
【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】NH3在M极上失电子生成N2，故M极为负极，硝酸根在N极上的电子生成N2，故N极为原电池的正极，原电池中阳离子向正极移动，故H＋由M极区向N极区移动。
A．根据分析两电极的物质转化，可判断电极M为负极，电极N为正极，故A不符合题意；
B．该治理过程有硝化细菌的参与，不能在高温下进行，故B不符合题意；
C．NO 在N极上得电子，故C不符合题意；
D．放电过程中，H＋由M极区向N极区移动，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】
A.M极氨气生成氮气，失电子，故M为负极；
B.此过程中有硝化细菌，高温会对细菌活性有影响；
C.硝酸根在N极生成氮气，化合价降低得电子；
D.放电时氢离子需要得电子，从M向N极移动。
10．（2021高三上·光明开学考）部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ）
A．a可与某些酸反应生成f B．c既可被氧化，也可被还原
C．d可通过一步反应直接转化为e D．e可通过一步反应直接转化为b
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】A．铜可以与硝酸反应得到+2价的铜盐，故A不符合题意；
B．+1价的铜既可被氧化为+2价的铜，也可以被还原为铜单质，故B不符合题意；
C．d为氧化铜，不能直接一步反应转化为氢氧化铜，故C符合题意；
D．e为氢氧化铜，新制得氢氧化铜悬浊液可与葡萄糖或者醛反应生成氧化亚铜b，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】a-f物质分别是铜，氧化亚铜，亚铜离子，氧化铜，氢氧化铜，铜离子，铜可以与硝酸反应得到+2价的铜盐，+1价的铜既具有氧化性，也具有还原性，可被氧化为+2价的铜，也可以被还原为铜单质，氧化铜不能直接一步反应转化为氢氧化铜，新制得氢氧化铜悬浊液可与葡萄糖或者醛反应生成氧化亚铜。
11．（2021高三上·光明开学考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1.12 L甲烷中含有的氢原子数目为0.2 NA
B．1 L 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中，所含NH 的数目为0.1 NA
C．5.6 g铁粉与足量稀硝酸充分反应，转移电子数为0.2 NA
D．4.6 g NO2和N2O4的混合气体中所含氮原子数目为0.1 NA
【答案】D
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数；阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】A．未强调标准状况条件，A项不符合题意；
B．NH 会发生水解，离子数目减少，B项不符合题意；
C.5.6 g铁粉与足量稀硝酸充分反应，转移电子数为0.3 NA，C项不符合题意；
D.4.6 g NO2和N2O4的混合气体中所含氮原子数目为0.1 NA，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.未说明温度和压强；
B.铵根离子会水解，离子数目小于0.1NA；
C.铁粉和稀硝酸反应生成硝酸铁，转移电子0.3NA；
D.两种气体最简式相同，故可全按照二氧化氮气体进行计算即可。
12．（2021高三上·光明开学考）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作和现象所得的结论正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 室温下，向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入等量NaOH溶液，测混合后溶液的pH 混合后溶液的pH：HA溶液＜盐酸 HA为弱酸
B 向饱和NaCl溶液中通入过量的氨气，再持续通入CO2 有晶体析出 晶体为Na2CO3
C 向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入足量Fe粉，过滤，在HCl气氛中蒸干 Cu2+全部转化为红色固体析出 此操作可提纯FeCl3
D 向等浓度的KCl和KI混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液 先产生黄色沉淀 Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】性质实验方案的设计；物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A．等pH的HA溶液和盐酸，酸性越弱浓度越大，最终所得溶液的pH越小，混合后溶液的pH：HA溶液＜盐酸，则说明HA为弱酸，故A符合题意；
B．通入的CO2和溶液中的氨水反应生成碳酸氢铵，碳酸氢根离子和钠离子结合生成溶解度较小的碳酸氢钠，故析出的晶体为NaHCO3，故B不符合题意；
C．向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入足量Fe粉，Cu2+全部转化为红色固体析出，Fe粉将Fe3+全部转化为Fe2+，不可能得到FeCl3，故C不符合题意；
D．向等浓度的KCl和KI混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，说明AgI比AgCl更难溶，同种类型沉淀，Ksp越小越难溶，则Ksp(AgI)故答案为：A。
【分析】
A.等pH的弱酸浓度更大，消耗的氢氧化钠更多，混合后盐酸的pH更大；
B.持续通入二氧化碳有晶体析出，说明晶体是碳酸氢钠；
C.加入铁粉会使铁离子还原成亚铁离子，不可用来提纯氯化铁；
D.加入硝酸银溶度积小的先沉淀，黄色沉淀是碘化银。
13．（2021高三上·光明开学考）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。a、b、c是由这些元素组成的二元化合物，且均含Z元素；甲是X元素的单质，室温下0.1 mol·L-1丙溶液pH=1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：X＞Y＞Z
B．氢化物的沸点：Z＞X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X
D．W、X、Y、Z形成的化合物可能既含离子键又含共价键
【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由分析可知，W为H元素，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素。
A．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径为C＞N＞O，即原子半径：X＞Y＞Z，A不符合题意；
B．水分子间存在氢键，碳元素可以形成多种氢化物，因此应该是简单氢化物的沸点：Z＞X，B符合题意；
C．非金属性N＞C，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X，C不符合题意；
D．W、X、Y、Z形成的化合物碳酸铵或碳酸氢铵中既含离子键又含共价键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
由图像分析，W是H元素，X是C元素，Y是N元素，Z是O元素；
A.原子半径同周期，原子序数增加半径减小，同主族原子序数增加半径增大；
B.X是碳元素，其氢化物多种多样，沸点不同，无法比较；
C.最高价的氧化物对应的水化物的酸性与非金属性有关，非金属性越强其酸性越强；
D.可以形成碳酸铵，其包含离子键和共价键。
14．（2021高三上·光明开学考）羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为：COS(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2S(g) △H＜0，在相同投料比、相同气流速度、相同时间内，测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如下图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．N点为该反应达到平衡状态的点
B．正反应的平均反应速率：P＞N＞M
C．任何温度下，γ－Al2O3的催化效果都比TiO2好
D．150℃时，用γ－Al2O3做催化剂，达到平衡时CO2的体积分数最大
【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A．由图可知，相同温度下由TiO2做催化剂时转化率更高，可知N点并未达到平衡状态，A项不符合题意；
B．相同时间内COS的转化率越大催化效率越高，正反应的平均反应速率：P＞N＞M，B项符合题意；
C．低温时γ－Al2O3对COS水解反应的催化效果好，C项不符合题意；
D．在相同温度下，无论用哪种催化剂，达到平衡时CO2的体积分数都一样，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.由图像分析，N点时二氧化钛催化效果更好说明未到平衡状态；
B.反应速率与其转化率有关，由图像分析P＞N＞M；
C.从图像可知，高温时二氧化钛催化效果更好；
D.相同温度下，平衡常数不变，二氧化碳体积分数不变。
15．（2021高三上·光明开学考）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质对应的反应方程式书写错误的是（ ）
A．铁在潮湿的空气中长时间放置后生锈：4Fe＋3O2＋2nH2O=2Fe2O3·nH2O
B．纯碱能去油污的原因：CO ＋2H2O H2CO3＋2OH-
C．用食醋清洗水垢(CaCO3)的原理：2CH3COOH＋CaCO3=CO2↑＋Ca2＋＋2CH3COO-＋H2O
D．实验室若用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上：2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，故A不符合题意；
B．CO 的水解应分步水解， ，故B符合题意；
C．用食醋清洗水垢(CaCO3)的离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=CO2↑+Ca2+ + 2CH3COO- + H2O，故C不符合题意；
D．用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上后发生反应：2NaOH+SiO2= Na2SiO3+ H2O，生成的Na2SiO3将玻璃粘连在一起，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】
A.铁锈主要是与空气中氧气和水缓慢氧化，主要成分是Fe2O3·nH2O；
B.碳酸为二元弱酸，电离和水解均需要分步电离；
C.满足离子方程式书写要求，主要检查配平、电荷守恒和是否可拆；
D.磨口玻璃成分是二氧化硅，与强碱反应生成硅酸钠。
16．（2021高三上·光明开学考）近期，我国科学家在氯碱工业的基础之上，用电解法研究“碳中和”中CO2的处理，其装置工作原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．X为氯气
B．膜II为阴离子交换膜
C．a极电势低于b极电势
D．M电极上发生的电极反应式为CO2＋H2O＋2e-=HCOO-＋OH-
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．二氧化碳转化为甲酸根，碳元素化合价降低，失去电子，根据电解原理可知M极为阴极，N极为阳极，所以Ⅹ为氯气，A项不符合题意；
B．根据电解原理图可知Na+要通过膜Ⅱ进入中间室，所以膜Ⅱ是阳离子交换膜，B项符合题意；
C．a极为负极，电势低于b极，C项不符合题意；
D．M电极上二氧化碳转化为甲酸根，碳元素化合价降低，发生的电极反应式为CO2＋H2O＋2e-=HCOO-＋OH-，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
A.M极二氧化碳生成甲酸根，得电子，故氯化钠需要失电子，故X为氯气；
B.根据分析M为阴极，N为阳极，阳离子钠离子需要往阳极移动，故膜Ⅱ为阳离子交换膜；
C.ａ极负极电极电势低于ｂ极；
D.M阴极得电子还原反应，电极反应式为CO2＋H2O＋2e-=HCOO-＋OH-。
二、综合题
17．（2021高三上·光明开学考）“84”消毒液是一种常用家庭消毒液，某小组同学对“84”消毒液的制备、保存及消毒能力进行如下探究。
（1）利用下图装置制备“84”消毒液。
①盛放浓盐酸的仪器名称为 ，该仪器使用前应先进行的操作为 。
②装置甲中制备氯气的离子方程式为 。
③装置乙中盛放的药品为 ，若无此装置造成的后果为 。
（2）“84”消毒液需要在阴暗处密封保存，否则容易失效，用化学用语解释其原因：
①NaClO＋H2O＋CO2=NaHCO3＋HClO；
② 。
（3）某兴趣小组通过实验测定不同pH环境中不同浓度NaClO溶液的细菌杀灭率(%)，实验结果如下表。
NaClO溶液浓度(mg/L) 不同pH下的细菌杀灭率(%)
pH=4.0 pH=6.5 pH=9.0
250 98.90 77.90 53.90
①NaClO溶液呈碱性的原因为 (用离子方程式表示)。
②调节NaClO溶液pH时不能选用清厕灵(含HCl)的原因为 。
③结合表中数据可推断，相同条件下，HClO的杀菌能力
(填“强于”“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌能力。
【答案】（1）分液漏斗；检查是否漏液；2MnO ＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；饱和食盐水；挥发的HCl会与NaOH反应，降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度
（2）2HClO 2HCl＋O2↑
（3）ClO－＋H2O HClO＋OH－；NaClO易与HCl反应生成有毒气体Cl2；强于
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介；氧化还原反应；氯气的化学性质；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）①根据仪器构造可知，盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，该仪器使用前应先进行的操作为检查是否漏液。
②装置甲中的反应是高锰酸钾和浓盐酸生成氯化锰、氯气和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出，反应的离子方程式为2MnO ＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
③装置乙的作用是吸收甲中挥发出的HCl气体，所以盛放的药品为饱和食盐水，若无此装置造成的后果为挥发的HCl会与NaOH反应，降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度。
（2）碳酸酸性强于次氯酸，“84”消毒液需要在阴暗处密封保存是为了防止NaClO＋H2O＋CO2=NaHCO3＋HClO；次氯酸见光或受热易分解，在阴暗处存放是为了防止2HClO 2HCl＋O2↑。
（3）①NaClO为强碱弱酸盐，溶液呈碱性的原因为ClO－＋H2O HClO＋OH－。
②次氯酸钠具有强氧化性，能和HCl发生归中反应生成氯气，所以调节NaClO溶液pH时不能选用清厕灵(含HCl)的原因为NaClO易与HCl反应生成有毒气体Cl2。
③由表中数据可知，pH越小HClO含量越高，细菌杀灭率越高，说明相同条件下，HClO的杀菌能力强于NaClO的杀菌能力。
【分析】
（1）
①常见仪器得名称与操作，此仪器是分液漏斗，分液漏斗使用前需要验漏；
②氯气得实验室制法，离子方程式为2MnO4- ＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；
③乙中是饱和食盐水，主要目的是去除挥发的氯化氢气体；
（2）消毒液主要成分是次氯酸钠，而次氯酸钠易与空气中水和二氧化碳生成次氯酸，而次氯酸见光易分解；
（3）
①次氯酸是弱酸，此为强碱弱酸盐，次氯酸水解方程式为：ClO－＋H2O HClO＋OH－
②两者会发生反应，氯元素最高价和最低价发生氧化还原反应；
③根据图标分析，次氯酸杀菌能力强于次氯酸钠。
18．（2021高三上·光明开学考）FeCO3是一种常用的补血剂。利用某工业废渣(主要成分为Fe2O3，还含有FeO、SiO2、CuO)制备FeCO3的工艺流程如下：
已知：i.FeS2不与稀硫酸反应；
ii.本流程条件下，Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CuS)=6.3×10-36。
（1）“滤渣I”的主要成分为 (填化学式)。
（2）加快“废渣”与稀硫酸反应速率的具体措施为 (任写两条)。
（3）向“滤液I”中加入FeS2的目的为 ，发生反应的离子方程式为 ，验证已达到目的的实验操作和现象为 。
（4）“沉铜”时，在加入FeS前需加入适量碱性溶液调节溶液pH，若无此操作可能造成的后果为 ；若“沉铜”后所得溶液的c(Fe2＋)=0.1 mol·L-1，则该溶液中c(Cu2＋)= 。
（5）流程中生成FeCO3的离子方程式为 。
【答案】（1）SiO2
（2）搅拌、升温、适当增大硫酸浓度
（3）还原Fe3＋；2Fe3＋＋FeS2=3Fe2＋＋2S；取滤液Ⅱ的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，证明已达到实验目的
（4）溶液酸性较强，易产生有毒气体H2S；1.0×10－19mol·L－1
（5）2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
【知识点】铁及其化合物的性质实验；探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】工业废渣(主要成分为Fe2O3，还含有FeO、SiO2、CuO)与过量稀硫酸反应，过滤得“滤渣I”的主要成分为SiO2，“滤液I”中加入FeS2还原Fe3＋，过滤得S、FeS2，滤液Ⅱ“沉铜”时，加入适量碱性溶液调节溶液pH，加入FeS，滤渣Ⅱ主要成分为CuS，溶质主要是FeSO4，加入NH4HCO3，2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，过滤、洗涤得FeCO3，滤液Ⅲ的主要成分为硫酸铵。
（1）工业废渣(主要成分为Fe2O3，还含有FeO、SiO2、CuO)与过量稀硫酸反应，只有SiO2不溶，“滤渣I”的主要成分为SiO2(填化学式)。故答案为：SiO2；
（2）加快“废渣”与稀硫酸反应速率的具体措施为搅拌、升温、适当增大硫酸浓度 (任写两条)。故答案为：搅拌、升温、适当增大硫酸浓度；
（3）向“滤液I”中加入FeS2的目的为还原Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋FeS2=3Fe2＋＋2S，反应完成后，溶液中没有Fe3＋，验证已达到目的的实验操作和现象为：取滤液Ⅱ的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，证明已达到实验目的。故答案为：还原Fe3＋；2Fe3＋＋FeS2=3Fe2＋＋2S；取滤液Ⅱ的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，证明已达到实验目的；
（4）“沉铜”时，在加入FeS前需加入适量碱性溶液调节溶液pH，若无此操作可能造成的后果为溶液酸性较强，FeS+2H＋=Fe2＋+H2S，易产生有毒气体H2S；若“沉铜”后所得溶液的c(Fe2＋)=0.1 mol·L-1，Ksp(FeS)=6.3×10-18，c(S2-)= == 6.3×10-17，Ksp(CuS)=6.3×10-36，则该溶液中c(Cu2＋)= =1.0×10－19mol·L－1。故答案为：溶液酸性较强，易产生有毒气体H2S；1.0×10－19mol·L－1；
（5）流程中FeSO4加入NH4HCO3，生成FeCO3和硫酸铵、二氧化碳和水，离子方程式为2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。故答案为：2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
【分析】
（1）其中不与酸反应的是二氧化硅；
（2）增加固液反应速率常用方法是搅拌、升温、增大溶液浓度和增加固体与液体的接触面积；
（3）根据流程图加入FeS2后得到S单质，发生氧化反应，则还需要有离子被还原，由此可知，与铁离子反应，目的还原铁离子，反应后用硫氰根离子检验铁离子即可；写离子方程式时注意电荷守恒；
（4）沉铜时，调节pH是怕与氢离子反应生成硫化氢，此气体有毒有害，后计算根据铁离子以及硫化亚铁的溶度积计算即可；
（5）根据流程图是碳酸氢根离子与亚铁离子反应，注意配平和电荷守恒。
19．（2021高三上·光明开学考）氮及其化合物一直是我国的科研重点。
已知：
i．N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H1＞0
ii.6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) △H2＜0
iii．O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H3＜0
回答下列问题：
（1）合成氨的反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H= 。
（2）一定温度下，向某体积不变的密闭容器中充入一定量NO(g)和NH3(g)，10 min后，容器内混合气体压强由p1 kPa变为p2 kPa后不再发生变化，此时容器中只存在反应ii平衡体系。
①反应ii的平衡常数表达式为K= 。
②10 min时反应ii (填“达到”或“未达到”)平衡状态；此时用分压表示反应ii的反应速率v(NO)= kPa·min-1(用含p1、p2的代数式表示)。
③适当升高温度，NH3(g)的转化率会 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因为 。
（3）某固氮反应机理如下图所示。
①该固氮的总反应方程式为 。
②已知三步分反应的活化能由大到小的顺序为III＞I＞II，则该固氮过程的快慢由步骤 (填“I”“II”或“III”)决定。
【答案】（1）
（2）；达到；0.6(p2－p1)；减小；反应ii为放热反应，适当升高温度反应ii逆向移动，NH3(g)的转化率减小
（3）2N2＋6H2O=3O2＋4NH3；Ⅲ
【知识点】反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）已知反应i．N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H1＞0 ii.6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) △H2＜0 iii．O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H3＜0，根据盖斯定律可知，合成氨的反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)可由(3 iii -3i- ii)/2，故△H＝ ，故答案为： ；
（2）①根据化学平衡常数的定义可知①反应ii的平衡常数表达式为K= ，故答案为： ；
②由题干信息可知，10min时压强不在发生变化，说明反应ii达到化学平衡状态，反应ii在反应后气体系数增加1，根据关系可得参加反应的NO(g)的分压为6(p2-p1)kPa，此时用分压表示反应ii的反应速率为 kPa·min-1，故答案为：达到； ；
③由题干信息可知反应ii.6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) △H2＜0是一个放热反应，适当升高温度，平衡逆向移动，故NH3(g)的转化率会减小，故答案为：减小；反应ii为放热反应，适当升高温度反应ii逆向移动，NH3(g)的转化率减小；
（3）①根据图中物质转化可知，该固氮的总反应方程式为2N2＋6H2O=3O2＋4NH3，故答案为：2N2＋6H2O=3O2＋4NH3；
②反应的活化能越大，反应速率越慢，一个分步进行的反应速率取决于最慢的一步反应，即取决于活化能最大的一步反应，故该固氮过程的快慢由步骤III决定，故答案为：III。
【分析】
（1）根据盖斯定律将化学方程式进行加减即可，注意反应热有正负号；
（2）十分钟分压不变则达到平衡状态，从变到不变是判断平衡状态的方法之一；根据PV=nRT可知，温度体积一定，其物质的量与其压强成正比，即采用各物质的压强计算反应速率；此反应放热，升温反应逆向移动；
（3）根据反应机理可知反应物是氮气和水，生成物是氧气和氨气，据此写出化学方程式即可，而活化能越大，反应越慢。
20．（2021高三上·光明开学考）硼及其化合物的发现和应用可追溯到古埃及时代。
回答下列问题：
（1）基态硼原子价电子排布式为 ；与硼同周期，且第一电离能小于硼的基态原子为 (填元素符号)。
（2）B、Al、Ga同主族，三种元素的氯化物的熔点如下表：
氯化物 BCl3 AlCl3 GaCl3
熔点/℃ -107 194 77.9
①BCl3的熔点低于GaCl3的原因为 。
②AlCl3易形成多聚物，所以熔点较高，其中AlCl3的双聚分子的结构简式为
(配位键用“→”表示)。
（3）某有机硼化物的结构简式如图所示。
①该有机物中其他中心原子与B原子杂化类型相同的元素有 。
②组成该有机物的第二周期元素电负性由大到小的顺序为 。
（4）立方氮化硼的晶胞结构如图所示。
①晶胞中B原子的配位数为 。
②若该晶胞的参数为acm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为 g/cm3(列出算式)。
【答案】（1）2s22p1；Li
（2）二者都为分子晶体，GaCl3的相对分子质量较大，分子间作用力较大；
（3）N、C；O>N>C>B
（4）4；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）基态硼原子价电子排布式为2s22p1，同周期中随原子序数递增，第一电离能呈递增趋势，Be的2s轨道呈全满状态，2p轨道全空，比较稳定，大于排在其后面的B，第一电离能小于硼的基态原子只有Li，故答案为：2s22p1；Li；
（2）①BCl3熔点低于GaCl3原因为二者均为分子晶体，GaCl3的相对分子质量较大，子间作用力较大；故答案为：二者都为分子晶体，GaCl3的相对分子质量较大，分子间作用力较大。
②根据各个元素的成键方式可判断AlCl3的双聚分子的结构简式为 ，故答案为： 。
（3）①该有机物中B原子杂化类型为sp2，同为sp2杂化的中心原子元素有环上的N和C还有羰基C，故答案为N、C。
②组成该有机物的第二周期元素电负性由大到小的顺序为O>N>C>B，故答案为：O>N>C>B。
（4）①由晶胞结构可知B与N原子个数比为1：1，其中N原子与4个B原子相连，B原子应该与4个N原子相连，故B原子的配位数为4，故答案为：4。
②该晶胞的参数为acm，晶胞体积为 ，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为： ，故答案为：
【分析】
（1）硼原子序数为5，价电子排布为2s22p1，同周期第一电离能小于硼的是锂原子；
（2）BCl3和GaCl3均是分子晶体，但GaCl3相对分子质量大，熔点较高；
（3）B原子杂化类型是sp2杂化，相同杂化是N、C；电负性与非金属性有关，非金属性越强，电负性越强；
（4）根据晶胞结构图，其配位数是4；晶体密度首先需要知道晶胞参数和计算体积，最后根据公式计算晶胞密度。
21．（2021高三上·光明开学考）有机物 是一种重要的有机合成材料。以有机物苯乙炔为起始原料，合成 的路线如下：
已知：吡啶( )是一种有机碱。
回答下列问题：
（1）分子I中处于同一直线上的原子最多有 个；化合物II中所含官能团的名称为 。
（2）反应②和反应④的反应类型分别为 、 。
（3）反应⑤的方程式可表示为：V→VI＋X，小分子X的化学式为 ；反应中加入吡啶可提高VI的产率，原因为 。
（4）与化合物III具有相同官能团，且苯环上含三个取代基的III的同分异构体有 种，写出其中任意一种的结构简式： 。
（5）参照上述合成路线，以甲苯和苯胺( )为原料(其他试剂任选)，设计制备 的合成路线 。
【答案】（1）6；碳碳叁键、硝基
（2）加成反应；取代反应
（3）HCl或 、C5H5NHCl；吡啶为有机碱，可消耗HCl，提高VI的产率
（4）10；
（5）
【知识点】化学基本反应类型；有机物中的官能团；有机物的合成；芳香烃
【解析】【解答】苯乙炔发生硝化反应生成Ⅱ，Ⅱ发生加成反应生成Ⅲ，Ⅲ发生还原反应生成Ⅳ，Ⅳ发生取代反应生成Ⅴ，Ⅴ发生分子内的取代反应生成Ⅵ，据此解答。
（1）苯分子是平面正六边形结构，碳碳三键是直线形结构，则分子I中处于同一直线上的原子最多有6个；根据化合物II的结构可判断分子中所含官能团的名称为碳碳叁键、硝基；
（2）根据以上分析可知反应②和反应④的反应类型分别为加成反应、取代反应；
（3）反应⑤的方程式可表示为：V→VI＋X，根据原子守恒可知小分子X的化学式为HCl，又因为氯化氢和吡啶反应，则小分子X的化学式为 或C5H5NHCl；由于吡啶为有机碱，可消耗HCl，提高VI的产率，因此反应中加入吡啶可提高VI的产率；
（4）与化合物III具有相同官能团，即含有碳碳双键、羧基、硝基，且苯环上含三个取代基的III的同分异构体，即苯环上含有碳碳双键、羧基、硝基，共有10种，其中任意一种的结构简式可以是 ；
（5）甲苯首先氧化为苯甲酸，然后和SOCl2发生反应生成 ，最后苯胺发生反应生成 ，其合成路线为 。
【分析】
（1）根据苯环和碳碳三键的性质，同一直线原子最多的有6个，II中所含官能团是碳碳三键和硝基；
（2）根据反应条件和反应前后变化，可知反应②和反应④的反应类型是加成反应和取代反应；
（3）根据质量守恒定律X是小分子，X是HCl或 或C5H5NHCl；吡啶是碱性物质消耗产物盐酸，反应正向移动，提高产率；
（4） 化合物III根据其不饱和度不变将其官能团拆除后进行重新排列，共10种；
（5）有机合成路线一般是采用倒推法进行推断，推断到原料为止，其中多采用题中所给的合成路线作为参考。
1 / 1广东省深圳市光明区2021-2022学年高三上学期化学开学考试试卷
一、单选题
1．（2021高三上·光明开学考）中华五千年文明给人类留下了无数瑰宝，其中64件国宝被永久禁止出境。下列四种“国宝”主要由硅酸盐材料制成的是（ ）
选项 A B C D
国宝
名称 (新石器时代)彩绘鹳鱼石斧图陶缸 (夏)青铜神树 (商)嵌绿松石象牙杯 (战国)水晶杯
A．A B．B C．C D．D
2．（2021高三上·光明开学考）截至2021年8月全国新冠疫苗接种已超19亿剂次，但世界疫情防控形势仍十分严峻。下列关于疫情知识的说法中错误的是（ ）
A．CHO疫苗所含重组蛋白属于高分子化合物
B．疫苗冷藏存放可减缓变质速率
C．新型冠状病毒的扩散涉及胶体性质
D．医用酒精的消毒涉及酒精的强氧化性
3．（2021高三上·光明开学考）“华龙一号”是我国自主研制的核电技术，其使用后的乏燃料中含有 Pu和 Pu。下列有关说法错误的是（ ）
A． Pu中所含中子数为144
B． Pu和 Pu互为同位素
C．由 U转化为 Pu的过程属于化学变化
D． Pu和 Pu的核外电子数均为94
4．（2021高三上·光明开学考）下表中对于现象或事实的解释合理的是（ ）
选项 现象或事实 解释
A 大坝铁闸常连接直流电源的负极 利用外接电流的阴极保护法防止铁闸被腐蚀
B 厨房天然气泄漏有一种特殊的味道 CH4是无色有刺激性气味的可燃性气体
C 石墨应用于导电设备 在通电作用下，石墨能释放出自由移动的电子
D 可用铁槽车运输浓硫酸 常温下浓硫酸与铁不反应
A．A B．B C．C D．D
5．（2021高三上·光明开学考）2－吡啶甲酸是一种稀土碱金属螯合物，其合成原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．甲基吡啶中所有原子可能共平面
B．2－吡啶甲酸能发生加成反应和取代反应
C．2－吡啶甲酸在水中的溶解性大于甲基吡啶
D．甲基吡啶的一氯取代物有5种
6．（2021高三上·光明开学考）下列衣食住行项目与所述的化学知识有关联的是（ ）
选项 项目 化学知识
A 衣：羊毛衫不能用碱性洗涤剂洗涤 蛋白质在碱性条件下易水解
B 食：SO2可用作葡萄糖抗氧化剂 SO2具有氧化性
C 住：Al2O3在建筑中可用作耐高温材料 Al2O3具有两性
D 行：NH3处理汽车尾气中的氮氧化物 NH3沸点低、易液化
A．A B．B C．C D．D
7．（2021高三上·光明开学考）下列仪器不能用酒精灯直接加热的是（ ）
仪器
名称 小试管 蒸发皿 蒸馏烧瓶 坩埚
选项 A B C D
A．A B．B C．C D．D
8．（2021高三上·光明开学考）醋酸是日常生活中常见的调味剂，下列关于醋酸及醋酸盐的描述正确的是（ ）
A．0.01 mol·L-1的醋酸溶液的pH=2
B．加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度不变
C．醋酸盐溶于水显碱性
D．醋酸铵水溶液中存在：c(CH3COO-)＋c(CH3COOH)=c(NH )＋c(NH3·H2O)
9．（2021高三上·光明开学考）习近平总书记提出：“绿水青山就是金山银山”。现利用如图所示装置对工业废气、垃圾渗透液进行综合治理并实现发电。下列有关说法正确的是（ ）
A．M为正极
B．高温下有利于原电池工作
C．NO 在N极上失去电子
D．放电过程中，H＋由M极区向N极区移动
10．（2021高三上·光明开学考）部分含铜物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是（ ）
A．a可与某些酸反应生成f B．c既可被氧化，也可被还原
C．d可通过一步反应直接转化为e D．e可通过一步反应直接转化为b
11．（2021高三上·光明开学考）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．1.12 L甲烷中含有的氢原子数目为0.2 NA
B．1 L 0.1 mol·L-1的NH4Cl溶液中，所含NH 的数目为0.1 NA
C．5.6 g铁粉与足量稀硝酸充分反应，转移电子数为0.2 NA
D．4.6 g NO2和N2O4的混合气体中所含氮原子数目为0.1 NA
12．（2021高三上·光明开学考）化学是以实验为基础的科学。下列实验操作和现象所得的结论正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 室温下，向等体积、等pH的HA溶液和盐酸中分别加入等量NaOH溶液，测混合后溶液的pH 混合后溶液的pH：HA溶液＜盐酸 HA为弱酸
B 向饱和NaCl溶液中通入过量的氨气，再持续通入CO2 有晶体析出 晶体为Na2CO3
C 向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入足量Fe粉，过滤，在HCl气氛中蒸干 Cu2+全部转化为红色固体析出 此操作可提纯FeCl3
D 向等浓度的KCl和KI混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液 先产生黄色沉淀 Ksp(AgI)＞Ksp(AgCl)
A．A B．B C．C D．D
13．（2021高三上·光明开学考）W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素。a、b、c是由这些元素组成的二元化合物，且均含Z元素；甲是X元素的单质，室温下0.1 mol·L-1丙溶液pH=1，上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．原子半径：X＞Y＞Z
B．氢化物的沸点：Z＞X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X
D．W、X、Y、Z形成的化合物可能既含离子键又含共价键
14．（2021高三上·光明开学考）羰基硫(COS)是以煤、石油、天然气为原料生产的化工原料气中有机硫的主要形式。COS催化水解的反应为：COS(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2S(g) △H＜0，在相同投料比、相同气流速度、相同时间内，测得不同温度及不同催化剂下COS水解反应的转化率如下图所示：
下列说法正确的是（ ）
A．N点为该反应达到平衡状态的点
B．正反应的平均反应速率：P＞N＞M
C．任何温度下，γ－Al2O3的催化效果都比TiO2好
D．150℃时，用γ－Al2O3做催化剂，达到平衡时CO2的体积分数最大
15．（2021高三上·光明开学考）宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一、下列物质性质对应的反应方程式书写错误的是（ ）
A．铁在潮湿的空气中长时间放置后生锈：4Fe＋3O2＋2nH2O=2Fe2O3·nH2O
B．纯碱能去油污的原因：CO ＋2H2O H2CO3＋2OH-
C．用食醋清洗水垢(CaCO3)的原理：2CH3COOH＋CaCO3=CO2↑＋Ca2＋＋2CH3COO-＋H2O
D．实验室若用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上：2NaOH＋SiO2=Na2SiO3＋H2O
16．（2021高三上·光明开学考）近期，我国科学家在氯碱工业的基础之上，用电解法研究“碳中和”中CO2的处理，其装置工作原理如图。下列说法错误的是（ ）
A．X为氯气
B．膜II为阴离子交换膜
C．a极电势低于b极电势
D．M电极上发生的电极反应式为CO2＋H2O＋2e-=HCOO-＋OH-
二、综合题
17．（2021高三上·光明开学考）“84”消毒液是一种常用家庭消毒液，某小组同学对“84”消毒液的制备、保存及消毒能力进行如下探究。
（1）利用下图装置制备“84”消毒液。
①盛放浓盐酸的仪器名称为 ，该仪器使用前应先进行的操作为 。
②装置甲中制备氯气的离子方程式为 。
③装置乙中盛放的药品为 ，若无此装置造成的后果为 。
（2）“84”消毒液需要在阴暗处密封保存，否则容易失效，用化学用语解释其原因：
①NaClO＋H2O＋CO2=NaHCO3＋HClO；
② 。
（3）某兴趣小组通过实验测定不同pH环境中不同浓度NaClO溶液的细菌杀灭率(%)，实验结果如下表。
NaClO溶液浓度(mg/L) 不同pH下的细菌杀灭率(%)
pH=4.0 pH=6.5 pH=9.0
250 98.90 77.90 53.90
①NaClO溶液呈碱性的原因为 (用离子方程式表示)。
②调节NaClO溶液pH时不能选用清厕灵(含HCl)的原因为 。
③结合表中数据可推断，相同条件下，HClO的杀菌能力
(填“强于”“弱于”或“相当于”)NaClO的杀菌能力。
18．（2021高三上·光明开学考）FeCO3是一种常用的补血剂。利用某工业废渣(主要成分为Fe2O3，还含有FeO、SiO2、CuO)制备FeCO3的工艺流程如下：
已知：i.FeS2不与稀硫酸反应；
ii.本流程条件下，Ksp(FeS)=6.3×10-18、Ksp(CuS)=6.3×10-36。
（1）“滤渣I”的主要成分为 (填化学式)。
（2）加快“废渣”与稀硫酸反应速率的具体措施为 (任写两条)。
（3）向“滤液I”中加入FeS2的目的为 ，发生反应的离子方程式为 ，验证已达到目的的实验操作和现象为 。
（4）“沉铜”时，在加入FeS前需加入适量碱性溶液调节溶液pH，若无此操作可能造成的后果为 ；若“沉铜”后所得溶液的c(Fe2＋)=0.1 mol·L-1，则该溶液中c(Cu2＋)= 。
（5）流程中生成FeCO3的离子方程式为 。
19．（2021高三上·光明开学考）氮及其化合物一直是我国的科研重点。
已知：
i．N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H1＞0
ii.6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) △H2＜0
iii．O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H3＜0
回答下列问题：
（1）合成氨的反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H= 。
（2）一定温度下，向某体积不变的密闭容器中充入一定量NO(g)和NH3(g)，10 min后，容器内混合气体压强由p1 kPa变为p2 kPa后不再发生变化，此时容器中只存在反应ii平衡体系。
①反应ii的平衡常数表达式为K= 。
②10 min时反应ii (填“达到”或“未达到”)平衡状态；此时用分压表示反应ii的反应速率v(NO)= kPa·min-1(用含p1、p2的代数式表示)。
③适当升高温度，NH3(g)的转化率会 (填“增大”“减小”或“不变”)，原因为 。
（3）某固氮反应机理如下图所示。
①该固氮的总反应方程式为 。
②已知三步分反应的活化能由大到小的顺序为III＞I＞II，则该固氮过程的快慢由步骤 (填“I”“II”或“III”)决定。
20．（2021高三上·光明开学考）硼及其化合物的发现和应用可追溯到古埃及时代。
回答下列问题：
（1）基态硼原子价电子排布式为 ；与硼同周期，且第一电离能小于硼的基态原子为 (填元素符号)。
（2）B、Al、Ga同主族，三种元素的氯化物的熔点如下表：
氯化物 BCl3 AlCl3 GaCl3
熔点/℃ -107 194 77.9
①BCl3的熔点低于GaCl3的原因为 。
②AlCl3易形成多聚物，所以熔点较高，其中AlCl3的双聚分子的结构简式为
(配位键用“→”表示)。
（3）某有机硼化物的结构简式如图所示。
①该有机物中其他中心原子与B原子杂化类型相同的元素有 。
②组成该有机物的第二周期元素电负性由大到小的顺序为 。
（4）立方氮化硼的晶胞结构如图所示。
①晶胞中B原子的配位数为 。
②若该晶胞的参数为acm，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为 g/cm3(列出算式)。
21．（2021高三上·光明开学考）有机物 是一种重要的有机合成材料。以有机物苯乙炔为起始原料，合成 的路线如下：
已知：吡啶( )是一种有机碱。
回答下列问题：
（1）分子I中处于同一直线上的原子最多有 个；化合物II中所含官能团的名称为 。
（2）反应②和反应④的反应类型分别为 、 。
（3）反应⑤的方程式可表示为：V→VI＋X，小分子X的化学式为 ；反应中加入吡啶可提高VI的产率，原因为 。
（4）与化合物III具有相同官能团，且苯环上含三个取代基的III的同分异构体有 种，写出其中任意一种的结构简式： 。
（5）参照上述合成路线，以甲苯和苯胺( )为原料(其他试剂任选)，设计制备 的合成路线 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．陶瓷是硅酸盐制品，故A符合题意；
B．青铜属于合金，故B不符合题意；
C．象牙与骨头类似，不是硅酸盐，故C不符合题意；
D．水晶的主要成分为二氧化硅，故D不符合题意；
故答案为A。
【分析】
A.陶瓷主要成分是硅酸盐；
B.青铜是含铜元素的合金；
C.象牙成分以钙为主；
D.水晶杯主要含二氧化硅。
2．【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较；高分子材料；胶体的性质和应用
【解析】【解答】A．CHO疫苗所含重组蛋白属于高分子化合物，故A不符合题意；
B．疫苗冷藏存放可减缓变质速率，故B不符合题意；
C．气溶胶是胶体，所以新型冠状病毒的扩散涉及胶体性质，故C不符合题意；
D．酒精不具有强氧化性，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.重组蛋白属于高分子化合物；
B.冷藏会使变质的反应速率降低；
C.病毒扩散可通过空气传播，属于气溶胶；
D.酒精无强氧化性，酒精消毒原理是有强挥发性。
3．【答案】C
【知识点】同位素及其应用
【解析】【解答】A． Pu中所含中子数为238-94=144，A不符合题意；
B． Pu和 Pu质子数相同，中子数不同，互为同位素，B不符合题意；
C．由 U转化为 Pu的过程原子核发生变化，属于核变，C符合题意；
D． Pu和 Pu的核外电子数等于质子数，质子数相同，则电子数相同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】
A.中子数＝质量数－质子数；
B.原素质子数相同中子数不同即互为同位素；
C.改变中子数的变化属于核变，核变既不属于物理变化也不属于化学变化；
D.核外电子数与质子数相同。
4．【答案】A
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护；甲烷的化学性质
【解析】【解答】A．大坝的铁闸常连接直流电源的负极，作阴极，以防止铁闸被腐蚀，A项符合题意；
B．甲烷没有气味，特殊气味来自添加的其他警示气体，B项不符合题意；
C．在通电作用下，石墨中自由移动的电子会定向移动，C项不符合题意；
D．常温下浓硫酸与铁发生钝化反应，钝化是化学变化，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】
A.电化学防腐，牺牲阳极的阴极保护法；
B.天然气泄露有味道是添加的一种物质，不是甲烷的气味；
C.通电时，石墨中自由移动的电子会定向移动；
D.常温下浓硫酸与铁铝钝化。
5．【答案】A
【知识点】化学基本反应类型；有机物中的官能团；有机物的结构和性质；合成材料
【解析】【解答】A．甲基吡啶中含甲基，所有原子不可能共平面，A项符合题意；
B．由2-吡啶甲酸的结构可知其能发生加成反应和取代反应，B项不符合题意；
C.2-吡啶甲酸中含羧基，在水中的溶解性大于甲基吡啶，C项不符合题意；
D．甲基吡啶有5种等效氢，故其一氯取代物有5种，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.含甲基，不可能所有原子共面；
B.含不饱和键，可以加成和取代；
C.含羧基，显酸性，在水中的溶解度大于有机物甲基吡啶；
D.根据等效氢个数可知有五种一氯取代。
6．【答案】A
【知识点】二氧化硫的性质；氨基酸、蛋白质的结构和性质特点；氢氧化铝的制取和性质探究
【解析】【解答】A．羊毛衫主要成分为蛋白质，在碱性条件下易水解，所以羊毛衫不能用碱性洗涤剂洗涤，A项符合题意；
B．SO2可用作葡萄酒抗氧化剂是因为SO2具有还原性，B项不符合题意；
C．Al2O3在建筑中可用作耐高温材料，与Al2O3的两性无关，C项不符合题意；
D．NH3处理汽车尾气中的氮氧化物，利用氨气的还原性，与NH3沸点无关，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】
A.羊毛衫主要成分是蛋白质，高分子化合物，而蛋白质碱性条件易水解；
B.二氧化硫作抗氧化剂是其有还原性；
C.氧化铝作耐高温材料因为其结构致密，与两性无关；
D.处理汽车尾气主要是氨气有还原性。
7．【答案】C
【知识点】常用仪器及其使用
【解析】【解答】A．小试管可以用酒精灯直接加热，故A不符合题意；
B．蒸发皿可以用酒精灯直接加热，故B不符合题意；
C．蒸发m可以用酒精灯直接加热，需要垫石棉网，故C符合题意；
D．坩埚可以用酒精灯直接加热，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】
A.试管可以直接酒精灯加热；
B.蒸发皿可以直接酒精灯加热；
C.蒸馏烧瓶不可以直接酒精灯加热，需要垫石棉网；
D.坩埚可以直接酒精灯加热。
8．【答案】D
【知识点】pH的简单计算；水解反应；电离方程式的书写
【解析】【解答】A．醋酸为弱酸，0.01 mol·L-1的醋酸溶液的pH＞2，A项不符合题意；
B．加水稀释醋酸溶液，醋酸的电离程度增大，B项不符合题意；
C．醋酸铵溶液中醋酸根和铵根离子的水解程度相同，溶液显中性，C项不符合题意；
D．根据物料守恒可知醋酸铵水溶液中存在：c(CH3COO-)＋c(CH3COOH)=c(NH )＋c(NH3·H2O)，D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】
A.醋酸是弱酸，pH大于2；
B.加水稀释电离程度加大，越弱越电离；
C.醋酸盐的酸碱性取决阳离子，如醋酸铵水解程度相同，溶液显中性；
D.根据物料守恒可知此等式成立。
9．【答案】D
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】NH3在M极上失电子生成N2，故M极为负极，硝酸根在N极上的电子生成N2，故N极为原电池的正极，原电池中阳离子向正极移动，故H＋由M极区向N极区移动。
A．根据分析两电极的物质转化，可判断电极M为负极，电极N为正极，故A不符合题意；
B．该治理过程有硝化细菌的参与，不能在高温下进行，故B不符合题意；
C．NO 在N极上得电子，故C不符合题意；
D．放电过程中，H＋由M极区向N极区移动，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】
A.M极氨气生成氮气，失电子，故M为负极；
B.此过程中有硝化细菌，高温会对细菌活性有影响；
C.硝酸根在N极生成氮气，化合价降低得电子；
D.放电时氢离子需要得电子，从M向N极移动。
10．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；化学能与热能的相互转化
【解析】【解答】A．铜可以与硝酸反应得到+2价的铜盐，故A不符合题意；
B．+1价的铜既可被氧化为+2价的铜，也可以被还原为铜单质，故B不符合题意；
C．d为氧化铜，不能直接一步反应转化为氢氧化铜，故C符合题意；
D．e为氢氧化铜，新制得氢氧化铜悬浊液可与葡萄糖或者醛反应生成氧化亚铜b，故D不符合题意；
故答案为C。
【分析】a-f物质分别是铜，氧化亚铜，亚铜离子，氧化铜，氢氧化铜，铜离子，铜可以与硝酸反应得到+2价的铜盐，+1价的铜既具有氧化性，也具有还原性，可被氧化为+2价的铜，也可以被还原为铜单质，氧化铜不能直接一步反应转化为氢氧化铜，新制得氢氧化铜悬浊液可与葡萄糖或者醛反应生成氧化亚铜。
11．【答案】D
【知识点】物质的量的相关计算；阿伏加德罗常数；阿伏加德罗定律及推论
【解析】【解答】A．未强调标准状况条件，A项不符合题意；
B．NH 会发生水解，离子数目减少，B项不符合题意；
C.5.6 g铁粉与足量稀硝酸充分反应，转移电子数为0.3 NA，C项不符合题意；
D.4.6 g NO2和N2O4的混合气体中所含氮原子数目为0.1 NA，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A.未说明温度和压强；
B.铵根离子会水解，离子数目小于0.1NA；
C.铁粉和稀硝酸反应生成硝酸铁，转移电子0.3NA；
D.两种气体最简式相同，故可全按照二氧化氮气体进行计算即可。
12．【答案】A
【知识点】性质实验方案的设计；物质检验实验方案的设计
【解析】【解答】A．等pH的HA溶液和盐酸，酸性越弱浓度越大，最终所得溶液的pH越小，混合后溶液的pH：HA溶液＜盐酸，则说明HA为弱酸，故A符合题意；
B．通入的CO2和溶液中的氨水反应生成碳酸氢铵，碳酸氢根离子和钠离子结合生成溶解度较小的碳酸氢钠，故析出的晶体为NaHCO3，故B不符合题意；
C．向FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入足量Fe粉，Cu2+全部转化为红色固体析出，Fe粉将Fe3+全部转化为Fe2+，不可能得到FeCl3，故C不符合题意；
D．向等浓度的KCl和KI混合溶液中逐滴加入少量AgNO3溶液，先产生黄色沉淀，说明AgI比AgCl更难溶，同种类型沉淀，Ksp越小越难溶，则Ksp(AgI)故答案为：A。
【分析】
A.等pH的弱酸浓度更大，消耗的氢氧化钠更多，混合后盐酸的pH更大；
B.持续通入二氧化碳有晶体析出，说明晶体是碳酸氢钠；
C.加入铁粉会使铁离子还原成亚铁离子，不可用来提纯氯化铁；
D.加入硝酸银溶度积小的先沉淀，黄色沉淀是碘化银。
13．【答案】B
【知识点】元素周期表的结构及其应用；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】由分析可知，W为H元素，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素。
A．同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，电子层越多原子半径越大，则原子半径为C＞N＞O，即原子半径：X＞Y＞Z，A不符合题意；
B．水分子间存在氢键，碳元素可以形成多种氢化物，因此应该是简单氢化物的沸点：Z＞X，B符合题意；
C．非金属性N＞C，非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，则最高价氧化物对应水化物的酸性：Y＞X，C不符合题意；
D．W、X、Y、Z形成的化合物碳酸铵或碳酸氢铵中既含离子键又含共价键，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
由图像分析，W是H元素，X是C元素，Y是N元素，Z是O元素；
A.原子半径同周期，原子序数增加半径减小，同主族原子序数增加半径增大；
B.X是碳元素，其氢化物多种多样，沸点不同，无法比较；
C.最高价的氧化物对应的水化物的酸性与非金属性有关，非金属性越强其酸性越强；
D.可以形成碳酸铵，其包含离子键和共价键。
14．【答案】B
【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线
【解析】【解答】A．由图可知，相同温度下由TiO2做催化剂时转化率更高，可知N点并未达到平衡状态，A项不符合题意；
B．相同时间内COS的转化率越大催化效率越高，正反应的平均反应速率：P＞N＞M，B项符合题意；
C．低温时γ－Al2O3对COS水解反应的催化效果好，C项不符合题意；
D．在相同温度下，无论用哪种催化剂，达到平衡时CO2的体积分数都一样，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】
A.由图像分析，N点时二氧化钛催化效果更好说明未到平衡状态；
B.反应速率与其转化率有关，由图像分析P＞N＞M；
C.从图像可知，高温时二氧化钛催化效果更好；
D.相同温度下，平衡常数不变，二氧化碳体积分数不变。
15．【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，故A不符合题意；
B．CO 的水解应分步水解， ，故B符合题意；
C．用食醋清洗水垢(CaCO3)的离子方程式为2CH3COOH+CaCO3=CO2↑+Ca2+ + 2CH3COO- + H2O，故C不符合题意；
D．用磨砂玻璃塞盖在了盛放NaOH溶液的试剂瓶上后发生反应：2NaOH+SiO2= Na2SiO3+ H2O，生成的Na2SiO3将玻璃粘连在一起，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】
A.铁锈主要是与空气中氧气和水缓慢氧化，主要成分是Fe2O3·nH2O；
B.碳酸为二元弱酸，电离和水解均需要分步电离；
C.满足离子方程式书写要求，主要检查配平、电荷守恒和是否可拆；
D.磨口玻璃成分是二氧化硅，与强碱反应生成硅酸钠。
16．【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．二氧化碳转化为甲酸根，碳元素化合价降低，失去电子，根据电解原理可知M极为阴极，N极为阳极，所以Ⅹ为氯气，A项不符合题意；
B．根据电解原理图可知Na+要通过膜Ⅱ进入中间室，所以膜Ⅱ是阳离子交换膜，B项符合题意；
C．a极为负极，电势低于b极，C项不符合题意；
D．M电极上二氧化碳转化为甲酸根，碳元素化合价降低，发生的电极反应式为CO2＋H2O＋2e-=HCOO-＋OH-，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】
A.M极二氧化碳生成甲酸根，得电子，故氯化钠需要失电子，故X为氯气；
B.根据分析M为阴极，N为阳极，阳离子钠离子需要往阳极移动，故膜Ⅱ为阳离子交换膜；
C.ａ极负极电极电势低于ｂ极；
D.M阴极得电子还原反应，电极反应式为CO2＋H2O＋2e-=HCOO-＋OH-。
17．【答案】（1）分液漏斗；检查是否漏液；2MnO ＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；饱和食盐水；挥发的HCl会与NaOH反应，降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度
（2）2HClO 2HCl＋O2↑
（3）ClO－＋H2O HClO＋OH－；NaClO易与HCl反应生成有毒气体Cl2；强于
【知识点】以氯碱工业为基础的化工生产简介；氧化还原反应；氯气的化学性质；离子方程式的书写
【解析】【解答】（1）①根据仪器构造可知，盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，该仪器使用前应先进行的操作为检查是否漏液。
②装置甲中的反应是高锰酸钾和浓盐酸生成氯化锰、氯气和水，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出，反应的离子方程式为2MnO ＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。
③装置乙的作用是吸收甲中挥发出的HCl气体，所以盛放的药品为饱和食盐水，若无此装置造成的后果为挥发的HCl会与NaOH反应，降低所得“84”消毒液中有效成分的浓度。
（2）碳酸酸性强于次氯酸，“84”消毒液需要在阴暗处密封保存是为了防止NaClO＋H2O＋CO2=NaHCO3＋HClO；次氯酸见光或受热易分解，在阴暗处存放是为了防止2HClO 2HCl＋O2↑。
（3）①NaClO为强碱弱酸盐，溶液呈碱性的原因为ClO－＋H2O HClO＋OH－。
②次氯酸钠具有强氧化性，能和HCl发生归中反应生成氯气，所以调节NaClO溶液pH时不能选用清厕灵(含HCl)的原因为NaClO易与HCl反应生成有毒气体Cl2。
③由表中数据可知，pH越小HClO含量越高，细菌杀灭率越高，说明相同条件下，HClO的杀菌能力强于NaClO的杀菌能力。
【分析】
（1）
①常见仪器得名称与操作，此仪器是分液漏斗，分液漏斗使用前需要验漏；
②氯气得实验室制法，离子方程式为2MnO4- ＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O；
③乙中是饱和食盐水，主要目的是去除挥发的氯化氢气体；
（2）消毒液主要成分是次氯酸钠，而次氯酸钠易与空气中水和二氧化碳生成次氯酸，而次氯酸见光易分解；
（3）
①次氯酸是弱酸，此为强碱弱酸盐，次氯酸水解方程式为：ClO－＋H2O HClO＋OH－
②两者会发生反应，氯元素最高价和最低价发生氧化还原反应；
③根据图标分析，次氯酸杀菌能力强于次氯酸钠。
18．【答案】（1）SiO2
（2）搅拌、升温、适当增大硫酸浓度
（3）还原Fe3＋；2Fe3＋＋FeS2=3Fe2＋＋2S；取滤液Ⅱ的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，证明已达到实验目的
（4）溶液酸性较强，易产生有毒气体H2S；1.0×10－19mol·L－1
（5）2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O
【知识点】铁及其化合物的性质实验；探究铁离子和亚铁离子的转化
【解析】【解答】工业废渣(主要成分为Fe2O3，还含有FeO、SiO2、CuO)与过量稀硫酸反应，过滤得“滤渣I”的主要成分为SiO2，“滤液I”中加入FeS2还原Fe3＋，过滤得S、FeS2，滤液Ⅱ“沉铜”时，加入适量碱性溶液调节溶液pH，加入FeS，滤渣Ⅱ主要成分为CuS，溶质主要是FeSO4，加入NH4HCO3，2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O，过滤、洗涤得FeCO3，滤液Ⅲ的主要成分为硫酸铵。
（1）工业废渣(主要成分为Fe2O3，还含有FeO、SiO2、CuO)与过量稀硫酸反应，只有SiO2不溶，“滤渣I”的主要成分为SiO2(填化学式)。故答案为：SiO2；
（2）加快“废渣”与稀硫酸反应速率的具体措施为搅拌、升温、适当增大硫酸浓度 (任写两条)。故答案为：搅拌、升温、适当增大硫酸浓度；
（3）向“滤液I”中加入FeS2的目的为还原Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe3＋＋FeS2=3Fe2＋＋2S，反应完成后，溶液中没有Fe3＋，验证已达到目的的实验操作和现象为：取滤液Ⅱ的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，证明已达到实验目的。故答案为：还原Fe3＋；2Fe3＋＋FeS2=3Fe2＋＋2S；取滤液Ⅱ的上层清液少许于试管中，滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，证明已达到实验目的；
（4）“沉铜”时，在加入FeS前需加入适量碱性溶液调节溶液pH，若无此操作可能造成的后果为溶液酸性较强，FeS+2H＋=Fe2＋+H2S，易产生有毒气体H2S；若“沉铜”后所得溶液的c(Fe2＋)=0.1 mol·L-1，Ksp(FeS)=6.3×10-18，c(S2-)= == 6.3×10-17，Ksp(CuS)=6.3×10-36，则该溶液中c(Cu2＋)= =1.0×10－19mol·L－1。故答案为：溶液酸性较强，易产生有毒气体H2S；1.0×10－19mol·L－1；
（5）流程中FeSO4加入NH4HCO3，生成FeCO3和硫酸铵、二氧化碳和水，离子方程式为2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。故答案为：2HCO ＋Fe2＋=FeCO3↓＋CO2↑＋H2O。
【分析】
（1）其中不与酸反应的是二氧化硅；
（2）增加固液反应速率常用方法是搅拌、升温、增大溶液浓度和增加固体与液体的接触面积；
（3）根据流程图加入FeS2后得到S单质，发生氧化反应，则还需要有离子被还原，由此可知，与铁离子反应，目的还原铁离子，反应后用硫氰根离子检验铁离子即可；写离子方程式时注意电荷守恒；
（4）沉铜时，调节pH是怕与氢离子反应生成硫化氢，此气体有毒有害，后计算根据铁离子以及硫化亚铁的溶度积计算即可；
（5）根据流程图是碳酸氢根离子与亚铁离子反应，注意配平和电荷守恒。
19．【答案】（1）
（2）；达到；0.6(p2－p1)；减小；反应ii为放热反应，适当升高温度反应ii逆向移动，NH3(g)的转化率减小
（3）2N2＋6H2O=3O2＋4NH3；Ⅲ
【知识点】反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算
【解析】【解答】（1）已知反应i．N2(g)＋O2(g)=2NO(g) △H1＞0 ii.6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) △H2＜0 iii．O2(g)＋2H2(g)=2H2O(g) △H3＜0，根据盖斯定律可知，合成氨的反应N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)可由(3 iii -3i- ii)/2，故△H＝ ，故答案为： ；
（2）①根据化学平衡常数的定义可知①反应ii的平衡常数表达式为K= ，故答案为： ；
②由题干信息可知，10min时压强不在发生变化，说明反应ii达到化学平衡状态，反应ii在反应后气体系数增加1，根据关系可得参加反应的NO(g)的分压为6(p2-p1)kPa，此时用分压表示反应ii的反应速率为 kPa·min-1，故答案为：达到； ；
③由题干信息可知反应ii.6NO(g)＋4NH3(g) 5N2(g)＋6H2O(g) △H2＜0是一个放热反应，适当升高温度，平衡逆向移动，故NH3(g)的转化率会减小，故答案为：减小；反应ii为放热反应，适当升高温度反应ii逆向移动，NH3(g)的转化率减小；
（3）①根据图中物质转化可知，该固氮的总反应方程式为2N2＋6H2O=3O2＋4NH3，故答案为：2N2＋6H2O=3O2＋4NH3；
②反应的活化能越大，反应速率越慢，一个分步进行的反应速率取决于最慢的一步反应，即取决于活化能最大的一步反应，故该固氮过程的快慢由步骤III决定，故答案为：III。
【分析】
（1）根据盖斯定律将化学方程式进行加减即可，注意反应热有正负号；
（2）十分钟分压不变则达到平衡状态，从变到不变是判断平衡状态的方法之一；根据PV=nRT可知，温度体积一定，其物质的量与其压强成正比，即采用各物质的压强计算反应速率；此反应放热，升温反应逆向移动；
（3）根据反应机理可知反应物是氮气和水，生成物是氧气和氨气，据此写出化学方程式即可，而活化能越大，反应越慢。
20．【答案】（1）2s22p1；Li
（2）二者都为分子晶体，GaCl3的相对分子质量较大，分子间作用力较大；
（3）N、C；O>N>C>B
（4）4；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断
【解析】【解答】（1）基态硼原子价电子排布式为2s22p1，同周期中随原子序数递增，第一电离能呈递增趋势，Be的2s轨道呈全满状态，2p轨道全空，比较稳定，大于排在其后面的B，第一电离能小于硼的基态原子只有Li，故答案为：2s22p1；Li；
（2）①BCl3熔点低于GaCl3原因为二者均为分子晶体，GaCl3的相对分子质量较大，子间作用力较大；故答案为：二者都为分子晶体，GaCl3的相对分子质量较大，分子间作用力较大。
②根据各个元素的成键方式可判断AlCl3的双聚分子的结构简式为 ，故答案为： 。
（3）①该有机物中B原子杂化类型为sp2，同为sp2杂化的中心原子元素有环上的N和C还有羰基C，故答案为N、C。
②组成该有机物的第二周期元素电负性由大到小的顺序为O>N>C>B，故答案为：O>N>C>B。
（4）①由晶胞结构可知B与N原子个数比为1：1，其中N原子与4个B原子相连，B原子应该与4个N原子相连，故B原子的配位数为4，故答案为：4。
②该晶胞的参数为acm，晶胞体积为 ，NA为阿伏加德罗常数的值，则该晶胞的密度为： ，故答案为：
【分析】
（1）硼原子序数为5，价电子排布为2s22p1，同周期第一电离能小于硼的是锂原子；
（2）BCl3和GaCl3均是分子晶体，但GaCl3相对分子质量大，熔点较高；
（3）B原子杂化类型是sp2杂化，相同杂化是N、C；电负性与非金属性有关，非金属性越强，电负性越强；
（4）根据晶胞结构图，其配位数是4；晶体密度首先需要知道晶胞参数和计算体积，最后根据公式计算晶胞密度。
21．【答案】（1）6；碳碳叁键、硝基
（2）加成反应；取代反应
（3）HCl或 、C5H5NHCl；吡啶为有机碱，可消耗HCl，提高VI的产率
（4）10；
（5）
【知识点】化学基本反应类型；有机物中的官能团；有机物的合成；芳香烃
【解析】【解答】苯乙炔发生硝化反应生成Ⅱ，Ⅱ发生加成反应生成Ⅲ，Ⅲ发生还原反应生成Ⅳ，Ⅳ发生取代反应生成Ⅴ，Ⅴ发生分子内的取代反应生成Ⅵ，据此解答。
（1）苯分子是平面正六边形结构，碳碳三键是直线形结构，则分子I中处于同一直线上的原子最多有6个；根据化合物II的结构可判断分子中所含官能团的名称为碳碳叁键、硝基；
（2）根据以上分析可知反应②和反应④的反应类型分别为加成反应、取代反应；
（3）反应⑤的方程式可表示为：V→VI＋X，根据原子守恒可知小分子X的化学式为HCl，又因为氯化氢和吡啶反应，则小分子X的化学式为 或C5H5NHCl；由于吡啶为有机碱，可消耗HCl，提高VI的产率，因此反应中加入吡啶可提高VI的产率；
（4）与化合物III具有相同官能团，即含有碳碳双键、羧基、硝基，且苯环上含三个取代基的III的同分异构体，即苯环上含有碳碳双键、羧基、硝基，共有10种，其中任意一种的结构简式可以是 ；
（5）甲苯首先氧化为苯甲酸，然后和SOCl2发生反应生成 ，最后苯胺发生反应生成 ，其合成路线为 。
【分析】
（1）根据苯环和碳碳三键的性质，同一直线原子最多的有6个，II中所含官能团是碳碳三键和硝基；
（2）根据反应条件和反应前后变化，可知反应②和反应④的反应类型是加成反应和取代反应；
（3）根据质量守恒定律X是小分子，X是HCl或 或C5H5NHCl；吡啶是碱性物质消耗产物盐酸，反应正向移动，提高产率；
（4） 化合物III根据其不饱和度不变将其官能团拆除后进行重新排列，共10种；
（5）有机合成路线一般是采用倒推法进行推断，推断到原料为止，其中多采用题中所给的合成路线作为参考。
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