2021年高考化学真题试卷（湖北卷）

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2021年高考化学真题试卷（湖北卷）
一、单选题
1．（2021·湖北）“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是（　　）
A．CO2是Ⅴ形的极性分子 B．CO2可催化还原为甲酸
C．CO2晶体可用于人工增雨 D．CO2是侯氏制碱法的原料之一
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A．CO2的中心原子C的价层电子对数为2，无孤电子对，CO2的空间构型为直线形，其正负电荷中心重合，为非极性分子，A项符合题意；
B．CO2可以被H2在催化剂作用下还原为甲酸，B项不符合题意；
C．固态二氧化碳(干冰)升华时吸热，可用于人工增雨，C项不符合题意；
D．侯氏制碱法中发生反应： NaCl + H2O + NH3 +CO2= NaHCO3↓+NH4Cl，CO2是生产原料之一，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据二氧化碳中心原子形成的δ键和孤电子对数判断；
B．二氧化碳中碳为最高正价，具有氧化性；
C．干冰升华吸热，可用于人工增雨；
D．侯氏制碱原理：将二氧化碳、氨气通入到饱和食盐水中。
2．（2021·湖北）“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是（　　）
A．铜的金属活动性大于银 B．通过揉搓可提供电解质溶液
C．银丝可长时间保持光亮 D．用铝丝代替银丝铜也会变黑
【答案】D
【知识点】常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A．根据金属活动性顺序表，铜的金属活动性大于银，A项不符合题意；
B．通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液，B项不符合题意；
C．银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，C项不符合题意；
D．铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．由金属活动顺序表判断 ；
B．汗水为盐溶液；
C．银为不活泼金属；
D．铜的活泼性弱于铝，铜与氧化铝无法反应。
3．（2021·湖北）氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素，具有抗炎、抗病毒作用，其结构简式如图所示。有关该化合物叙述正确的是（　　）
A．分子式为C23H33O6 B．能使溴水褪色
C．不能发生水解反应 D．不能发生消去反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．由图可知该化合物的分子式为 ，故A不符合题意；
B．由图可知该化合物含有碳碳双键，能与溴发生加成反应而使溴水褪色，故B项符合题意；
C．由图可知该化合物含有酯基，能发生水解反应，故C不符合题意；
D．由图可知该化合物含有羟基，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子，能发生消去反应，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．交点、端点为碳原子，用碳的四价结构（或不饱和度）确定氢原子数目；
B．含碳碳双键具有烯烃的性质；
C．含有酯基具有酯的性质；
D．发生消去反应的条件为：含醇羟基，且羟基连接的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子。
4．（2021·湖北）对于下列实验，不能正确描述其反应的离子方程式是（　　）
A．向氢氧化钡溶液中加入盐酸：H++OH-=H2O
B．向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液：Ag++I-=AgI↓
C．向烧碱溶液中加入一小段铝片：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D．向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．化学方程式为
，强酸，强碱，可溶性盐拆开，离子方程式
，A项不符合题意；
B．化学方程式为
，钾盐，硝酸盐要拆开，离子方程式为
，B项不符合题意；
C．化学方程式为
，离子方程式
，C项不符合题意；
D．向次氯酸钙溶液中通入少量
气体，发生反应生成
和
，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水；硝酸银和KI反应生成AgI沉淀和硝酸钾；铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气；向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体生成HClO和碳酸钙沉淀。根据可溶的强电解质可拆、原子和电荷守恒判断离子方程式的正误。
5．（2021·湖北）下列实验现象与实验操作不相匹配的是（　　）
　 实验操作 实验现象
A． 将盛有Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，用红色激光笔照射烧杯中的液体 在与光束垂直的方向看到一条光亮的“通路”
B． 向盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中加入适量饱和NH4Cl溶液，振荡 白色沉淀溶解
C． 向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠 有气泡产生
D． 向盛有2.0mL甲苯的试管中加入3滴酸性KMnO4，溶液，用力振荡 紫色不变
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A． 胶体具有丁达尔效应，A项不符合题意；
B． 在溶液中存在溶解平衡： ， 可与 结合为 ，使 减小，溶解平衡正向移动，因此白色沉淀溶解，B项不符合题意；
C．向无水乙醇中加入金属钠可发生反应： ，有气泡产生，C项不符合题意；
D．甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，因此溶液紫色变浅或消失，D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.丁达尔现象为胶体特性；
B.NH4Cl电离出的铵根离子与氢氧化镁溶解产生的氢氧根离子结合，使沉淀溶解平衡正向移动；
C.钠与乙醇反应生成氢气；
D.甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化。
6．（2021·湖北）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（　　）
A．23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
B．0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C．1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D．标准状况下，11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A． 中C和O均为 杂化，23g乙醇为0.5mol， 杂化的原子数为 ，选项A符合题意；
B． 中氙的孤电子对数为 ，价层电子对数为 ，则 中氙的价层电子对数为 ，选项B不符合题意；
C.1个 中含有4个配位键，1mol 含配位键的个数为 ，选项C不符合题意；
D．标准状况下。11.2LCO和 的混合气体为0.5mol，分子数为 ，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A．乙醇分子中C和O原子均为sp3杂化；
B．根据价电子对数=成键电子对数+孤电子对数，孤电子对数=，a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数，据此计算；
C．根据化学式判断；
D．根据判断。
7．（2021·湖北）某兴趣小组为制备1-氯-2-甲基丙烷(沸点69℃)，将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中，加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3，分液收集CH2Cl2层，无水MgSO4干燥，过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及加热装置略)（　　）
A． B． C． D．
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于盛在三口烧瓶中的CH2Cl2中，搅拌、加热回流(反应装置中的球形冷凝管用于回流)，制备产物，A项不符合题意；
B．产生的HCl可用NaOH溶液吸收，但要防止倒吸，导气管不能直接插入NaOH溶液中，B项符合题意；
C．分液收集CH2Cl2层需用到分液漏斗，振摇时需将分液漏斗倒转过来，C项不符合题意；
D．蒸馏时需要用温度计控制温度，冷凝水从下口进、上口出，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.两种反应物在三颈烧瓶中搅拌加热，球形冷凝管可冷凝回流；
B.HCl与NaOH溶液反应，导管口在液面下会发生倒吸；
C.萃取、分液需要分液漏斗；
D.蒸馏时温度计测定馏分的温度，冷凝管中冷水下进上出。
8．（2021·湖北）某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（　　）

A．Z元素的最高价态为+7
B．基态原子未成对电子数：W>Y
C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D．最简单氢化物水溶液的pH：X>M
【答案】D
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】A．根据分析可知：Z为F元素，无正化合价，故A不符合题意；
B．根据上述分析可知：W为C元素，Y为O元素。C原子的电子排布式为 ，未成对电子数为2，O原子的电子排布式为 ，未成对电子数也为2，故B不符合题意；
C．根据上述分析可知：X为N元素，该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，满足8电子稳定结构，故C不符合题意：
D．根据上述分析可知：X为N元素， 最简单氢化物 ， 的水溶液星碱性；M为S元素， 最简单氢化物 ， 的水溶液呈酸性，故水溶液的 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，根据图示W是有机分子的骨架元素，则W为C元素；Y形成1个双键，M形成6个共价键，X、M位于ⅥA族，则X为O，M为S；X介于C、O之间，则X为N元素；Z形成1个共价键，其原子序数小于S，则Z为F元素，以此分析解答。
9．（2021·湖北）下列有关N、P及其化合物的说法错误的是（　　）
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项符合题意；
B．N与N的 键比P与P的强，故 的稳定性比 的高，B项不符合题意；
C．N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项不符合题意；
D．相对分子质量：HNO3故答案为：A。
【分析】A．分子中原子间的电负性差值越大，分子的极性越大；
B．共价键越牢固，分子越稳定；
C．分子中成键电子对间的排斥力大，分子中的键角越大；
D．相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。
10．（2021·湖北）某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（　　）
A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为 apm
【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A．该晶胞的边长为 ，故晶胞的体积为 ，A项不符合题意；
B．该晶胞中K的个数为 ，Sb的个数为 ，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项符合题意；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项不符合题意；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 ，即 ，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．根据边长计算体积；
B．根据结构分析，注意棱上有12个K原子，晶胞内有9个K原子，顶点有8个Sb原子，面上有6个Sb原子；
C．观察图a，以面心处Sb为例，面上有四个最邻近的K原子，晶胞内还有4个；
D．由图b知，K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 1/4。
11．（2021·湖北）聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化处理后得到。下列说法正确的是（　　）
A．聚醚砜易溶于水
B．聚醚砜可通过缩聚反应制备
C．对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰
D．对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．聚醚砜为缩聚反应得到的高分子化合物、不溶于水，A不符合题意；
B．聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4，4'-二氯二苯砜通过缩聚反应制得，B项符合题意；
C． 为对称结构，含有2种环境氢原子，苯环上4个H原子相同， 2个羟基上的H原子相同，所以对苯二酚在核磁共振氢谱中能出核磁共振谱有2组峰，C不符合题意；
D．对苯二酚含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．聚醚砜属于高分子化合物，不溶于水；
B．对苯二酚与4，4' 二氯二苯砜反应生成聚醚砜，同时还有小分子的HCl生成；
C．对苯二酚分子中含有2种化学环境不同的氢；
D．对苯二酚含有酚羟基，可显色。
12．（2021·湖北）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为 ，A项不符合题意；
B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B项不符合题意；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项符合题意；
D.根据图示，总过程的反应为： ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Fe是26号元素，依据构造原理写出其核外电子排布；
B.同种元素组成的共价键为非极性键，不同种元素组成的共价键为极性键；
C.电子转移伴随着化合价的变化；
D.该反应的反应物为氧气，甲烷和氢离子，得到电子，生成甲醇和水。
13．（2021·湖北）金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是（　　）
A．Na-的半径比F-的大
B．Na-的还原性比Na的强
C．Na-的第一电离能比H-的大
D．该事实说明Na也可表现出非金属性
【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A． 核外有3个电子层、 核外有2个电子层，故 的半径比 的大，A项不符合题意；
B． 的半径比Na的大， 中原子核对最外层电子的引力小，易失电子，故 的还原性比Na的强，B项不符合题意；
C． 的1s上有2个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，故 的第一电离能比 的小，C项符合题意；
D．该事实说明Na可以形成 ，得电子表现出非金属性，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．电子层数越多半径越大；
B．Na 的离子半径大于Na，失电子能力强；
C．根据H 离子不易失电子，Na 易失电子判断电离能；
D．Na原子也能得到电子生成Na ，表现为非金属性。
14．（2021·湖北）常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1，溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc)，pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3，1.3)，y(10.0，3.6)，z(12.6，1.3)。下列说法正确的是（　　）
A．曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B．H3PO3的结构简式为
C．pH=4的溶液中：c(H2PO )<0.1mol·L-1-2c(HPO )
D．H3PO3+HPO 2H2PO 的平衡常数K>1.0×105
【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A．图象中含P物质只有3种，说明 为二元弱酸。随着 逐渐增大， 减小，根据 、 ，知 逐渐减小， 先增大后减小， 逐渐增大， ，则 逐渐增大， 先减小后增大， 逐渐减小，故曲线③表示 ，曲线②表示 ，曲线①表示 ；根据x点知， 时， ，c(OH-)=10-7.3mol/L，c(H+)=10-6.7mol/L，则 的 ，根据z点知， ， ，c(OH-)=10-12.6mol/L，c(H+)=10-1.4mol/L，则 的 ，曲线①表示 随 的变化，故A不符合题意；
B． 为二元弱酸，其结构简式为 ，故B不符合题意；
C． 即 ，由图可知，此时， ，即 ，而 ，故 ，故C不符合题意；
D．由 减去 ，可得 ，则平衡常数 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示可知，随着碱性增强，即pOH减小，H3PO3浓度减小，H2PO3 浓度先增加后减小，HPO32 浓度逐渐增大，可知HPO32 中的氢不能电离，说明H3PO3是二元弱酸，由此可写出其结构简式，H3PO3溶液中含磷物有H3PO3、H2PO3 和HPO32 。根据酸碱中和反应知随着c(OH )的增大，c(H3PO3)逐渐减小，则pc(H3PO3)逐渐增大，对应曲线③；c(H2PO3 )先增大后减小，则pc(H2PO3 )先减小后增大，对应曲线②，c(HPO32 )逐渐增大，pc(HPO32 )逐渐减小，对应曲线①。点y（10.0，3.6）表示当POH＝10时，即pH=4 ，pc(HPO32 )＝pc(H3PO3)，根据物料守恒可判断C选项。根据点z（12.6，1.3）表示当POH＝12.6时，pc(H2PO3 )＝pc(H3PO3)，据此可得H3PO3电离的Ka1，根据点x（7.3，1.3）表示当POH＝7.3时，pc(HPO32 )＝pc(H2PO3 )，可求出H3PO3电离的Ka2，据此判断D选项。
15．（2021·湖北）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：Cr2O +2H+=2CrO3+H2O
【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，电解时通过离子交换膜的是 ，A项符合题意；
B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B项不符合题意；
C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大，C项不符合题意：
D．电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电解池的左极区中的水失电子生成氧气，为阳极，电极反应为：2H2O 4e ＝4H＋＋O2↑，Na2Cr2O2的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3；右极区的水得电子生成氢气，为阴极，电极反应为：2H2O＋2e ＝2OH ＋H2↑。
二、非选择题
16．（2021·湖北）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图：
回答下列问题：
（1）硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为　 　；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为　 　。
（2）“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为　 　。
（3）25℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为　 　(保留一位小数)；若继续加入6.0mol·L-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后　 　；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3·H2O [Ga(OH)4]-+NH 的平衡常数K=　 　。
(已知：Ga3++4OH- [Ga(OH)4]- K′= ≈1.0×1034)
（4）“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO 是否洗净的试剂是　 　；“回流过滤”中SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和　 　。
（5）“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为　 　。
【答案】（1）6；+1
（2）Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O
（3）4.7；蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色；2.0×10-6
（4）HCl溶液、BaCl2溶液；作溶剂
（5）GaCl3+NH3 GaN+3HCl
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】废旧CIGS首先焙烧生成金属氧化物，之后再用硫酸和过氧化氢将氧化亚铜中+1价铜氧化为+2价，再加氨水分离氢氧化铜，过滤，氨水过量氢氧化铜再溶解，用SOCl2溶解，以此解题。
（1）硫为第VIA族元素，硒(Se)与硫为同族元素，故Se的最外层电子数为6，镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，则根据正负化合价为零则可以知道CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为+1；
（2）“酸浸氧化”为酸性条件下H2O2烧渣中Cu2O反应，其方程式为：Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O；
（3）In3+恰好完全沉淀时 ， ，故答案是pH=4.7；蓝色沉淀是氢氧化铜，继续滴加氨水会生成四氨合铜离子，这时氢氧化铜会溶解，故答案是蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色；由反应方程式可知 ，由K′= ≈1.0×1034，得 即 ，代入数据可知K=2.0×10-6；
（4）检验滤渣中SO 是否洗净可以加入强酸和含钡离子的盐，故试剂是HCl溶液、BaCl2溶液；通过“回流过滤”分为两部分滤渣和滤液，故SOCl2的另一个作用是作溶剂；
（5）高温气相沉积”过程中是氨气和GaCl3反应，其方程式为：GaCl3+NH3 GaN+3HCl。
【分析】（1）根据同族元素最外层电子数判断， 镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族 ，说明在化合物中都为+3价，根据化合物的化合价代数和为零计算Cu元素的化合价；
（2）“酸浸氧化”为酸性条件下有氧化性的H2O2与有还原性的Cu2O发生氧化还原反应书写；
（3）根据 Ksp[In(OH)3] 和 恰好完全沉淀时In3+ 的 浓度为1.0×10-5mol·L-1计算c(OH-)，利用Kw求出pH。蓝色沉淀是氢氧化铜，继续滴加氨水会生成四氨合铜离子。将 NH3·H2O 电离的方程式+ Ga(OH)3 溶解平衡的方程式+ Ga3++4OH- [Ga(OH)4]- 即可得到所求反应，K= Kb(NH3·H2O)·Ksp[Ga(OH)3]·K′ ；
（4）检验硫酸根的方法为先加稀盐酸酸化，再加 BaCl2溶液 ，“回流过滤”后可得到滤渣和滤液，因此SOCl2的另一个作用是作溶剂；
（5）根据反应物为GaCl3和NH3生成了 GaN可知该反应不是氧化还原反应，则另一产物为HCl。
17．（2021·湖北）甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂，其合成路线如图：
回答下列问题：
（1）E中的官能团名称是　 　、　 　。
（2）B→C的反应类型为　 　；试剂X的结构简式为　 　。
（3）若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br2，产物中手性碳个数为　 　。
（4）B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有　 　种(不考虑立体异构)。
①属于A的同系物；②苯环上有4个取代基；③苯环上一氯代物只有一种。
（5）以异烟醛( )和乙醇为原料，制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如图：
Y 异烟肼
写出生成Y的化学反应方程式　 　；异烟肼的结构简式为　 　。
【答案】（1）醛基；醚键
（2）酯化反应或取代反应；CH3OH
（3）2
（4）10
（5）2 +O2 2 ；
【知识点】有机物的合成；同分异构现象和同分异构体；醛的化学性质；酯化反应
【解析】【解答】（1）由E的结构简式 可知：E中的官能团名称是醛基和醚键，故答案：醛基；醚键。
（2）由框图 可知，B→C是羧基发生了酯化反应生成了酯基，试剂X甲醇，其结构简式为CH3OH ，故答案：酯化反应；CH3OH。
（3）由F的结构简式 可知，每分子F的碳碳双键加上一分子 ，产物为 ，与Br相连的两个碳原子为手性碳，故答案：2。
（4）由框图B的结构简式为 ，A的结构简式为 。根据①属于A的同系物，知含有3个酚羟基、1个羧基；根据②苯环上有4个取代基，知4个取代基分别为 、 、 、 ；根据③苯环上一氯代物只有1种，知该同分异构体为 或 ，又 有5种，所以满足条件的同分异构体有10种。故答案：10。
（5）根据图中转化关系可知，Y为 ，则生成Y的化学反应方程式为2 +O2 2 ，生成异烟肼发生类似流程中催化剂C→D的反应，故异烟肼的结构简式为 ，故答案：2 +O2 2 ； 。
【分析】（1）需熟悉各种官能团的结构、名称和性质；
（2）B和试剂X发生酯化反应生成C，结合C的结构可知X为CH3OH。
（3）先写出加成产物的结构简式，再根据连有四个不同基团的碳原子为手性碳分析；
（4）根据题意确定B的同分异构体需满足以下条件：含有3个酚羟基和1个羧基；苯环上有4个取代基；苯环上只有一种氢原子；说明三个酚羟基处于对称结构相邻或相间，含有羧基的取代基有5种 CH2CH2CH2COOH、 CH(CH3)CH2COOH、 CH2CH(CH3)COOH、 C(CH3)2COOH、 CH（CH2CH3）COOH，则B的同分异构体共有2×5=10种；
（5）异烟醛被催化氧化生成异烟酸Y，Y和乙醇发生酯化反应生成酯，酯和H2N NH2 H2O反应生成异烟肼，羰基所连的基团与D相似，据此书写。
18．（2021·湖北）超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：SbCl3+Cl2 SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：
相关性质如表：
物质 熔点 沸点 性质
SbCl3 73.4℃ 220.3℃ 极易水解
SbCl5 3.5℃ 140℃分解79℃/2.9kPa 极易水解
回答下列问题：
（1）实验装置中两个冷凝管　 　(填“能”或“不能”)交换使用。
（2）试剂X的作用为　 　、　 　。
（3）反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移　 　(填仪器名称)中生成的SbCl5至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是　 　(填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是　 　。
（4）实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为　 　。(写化学反应方程式)
（5）为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此类推，H2SO4与HSbF6之间的化学反应方程式为　 　。
（6）实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基(—CH3)<亚甲基(—CH2—)<次甲基( )。写出2—甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式　 　。
【答案】（1）不能
（2）吸收氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶使SbCl3、SbCl5水解
（3）三口烧瓶；b；防止SbCl5分解
（4）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
（5）H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-
（6）CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=(CH3)3C++SbF +H2↑
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）与直形冷展管相比，球形冷凝管的冷却面积大，冷却效果好，且由于球形冷凝管的内芯管为球泡状，容易在球部积留蒸馏液，故不适宜用于倾斜式蒸馏装置，多用于垂直蒸馏装置，故实验装置中两个冷凝管不能交换使用；
（2）根据表中提供信息，SbCl3、SbCl5极易水解，知试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三口烧瓶，同时吸收氯气，防止污染空气；
（3）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移三口烧瓶中生成的SbCl5至双口烧瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，SbCl5容易分解，用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止SbCl5分解；
（4）在由SbCl5制备HSbF6时，需用到HF，而HF可与玻璃中的SiO2反应，故不能选择玻璃仪器，反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（5）H2SO4与超强酸HSbF6反应时，H2SO4表现出碱的性质，则化学方程式为H2SO4 +HSbF6= ；
（6）2-甲基丙烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH3，根据题目信息知，CH3CH(CH3)CH3中上的 氢参与反应，反应的离子方程式为CH3CH(CH3)CH3+HSbF6 = + +H2 。
【分析】（1）球形冷凝管用于冷凝回流，直形冷凝管用于冷凝收集；
（2）根据图表信息，产物易水解，且反应有氯气产生；
（3）由实验装置可知，SbCl3三颈烧瓶中生成，减压蒸馏前，必须关闭活塞b，产物受热易分解所以用减压分馏；
（4）制备时用到的HF会与玻璃中的二氧化硅反应；
（5）由于HSbF6具有强酸性，则硫酸表现出碱的性质，根据题目所给方程式类比书写即可；
（6）已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基＜亚甲基＜次甲基，故优先反应的为次甲基的H，据此书写反应方程式。
19．（2021·湖北）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+ O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1
（1）已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为　 　kJ。
（2）对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是　 　。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=　 　kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
（3）在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C3H6的平均速率为　 　kPa·s-1；；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为　 　。
（4）恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：
反应Ⅱ：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)
k
反应Ⅲ：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)
k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为　 　，其理由是　 　。
【答案】（1）271
（2）减小气体浓度，使平衡右移，提高C3H8(g)转化率；16.7
（3）2；H2和C3H6都消耗O2
（4）先增大后减小；反应开始时，体系中主要发生反应Ⅱ，c(C3H6)逐渐增大，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）由C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1可知反应需要中断裂2mol C—H键、形成1mol碳碳π键和1mol H—H键，436kJ·mol-1×2- E (碳碳π键) = +125kJ.mol-1，解得：E(碳碳π键)= 271kJ. mol-1，所以形成1mol碳碳π键放出的能量为271kJ；
（2）达到平衡后，通入N2，由于总压恒定为100kPa，则容器体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，C3H8(g)的转化率增大；根据图a，C3H8的物质的量分数为0.4时，其平衡转化率为50%；假设混合气体为1mol，则起始时C3H8为0.4mol，N2为0.6mol，运用三段式法计算：
由于总压恒定为100kPa，平衡时C3H8为0.2mol，C3H6为0.2mol，H2为0.2mol，N2为0.6mol，则C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的分压均为：100KPa× = 故T1时反应Ⅰ的平衡常数KP= =16.7KkPa。
（3） 内C3H6的分压由0增大为2.4kPa，则生成 的平均速率为 =2kPa·s-1；若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，C3H6的分压应大于H2和H2O的分压，但由图b知，随着反应进行，分压p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，且有CO2生成，H2分压降低，故体系中还发生反应：C3H6+ O2=3CO2+3H2O，H2+ O2=H2O，消耗O2，因此C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1；
（4）反应开始时，反应Ⅱ向右进行，c(C3H6)逐渐增大，且体系中以反应Ⅱ为主，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，使得v (C3H6)减小，体系中以反应Ⅲ为主，因此丙烯的浓度随时间的变化趋势为先增大后减小。
【分析】（1）根据△H＝反应物总键能 生成物总键能，结合每摩尔反应Ⅰ中断键和成键情况计算；
（2）该反应的正反应是气体体积增大的反应，恒温恒压条件下通入无关气体，相当于减压，反应向气体体积增大的方向移动，反应物C3H8的转化率增大，利用图a中的数据，设未知数列三段式计算可得各气体平衡的物质的量，故而可得物质的量分数，代入Kp计算；
（3）由图b可知，0～1.2s内，C3H6的分压变化，代入v（C3H6）＝△p(C3H6)/△t计算。随着反应进行，分压：p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，且有CO2生成，H2分压降低，可推断反应中存在其他消耗C3H6和H2且生成H2O和CO2的反应，从而影响了O2的消耗速率；
（4）速率常数只与温度有关，反应开始时，通入气体C3H8、O2、N2，体系中主要发生反应Ⅱ，据此结合丙烯的净生成速率方程为v（C3H6）＝kp（C3H8） k′p（C3H6）分析随着反应的进行的量变。
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2021年高考化学真题试卷（湖北卷）
一、单选题
1．（2021·湖北）“碳中和”有利于全球气候改善。下列有关CO2的说法错误的是（　　）
A．CO2是Ⅴ形的极性分子 B．CO2可催化还原为甲酸
C．CO2晶体可用于人工增雨 D．CO2是侯氏制碱法的原料之一
2．（2021·湖北）“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列叙述错误的是（　　）
A．铜的金属活动性大于银 B．通过揉搓可提供电解质溶液
C．银丝可长时间保持光亮 D．用铝丝代替银丝铜也会变黑
3．（2021·湖北）氢化可的松乙酸酯是一种糖皮质激素，具有抗炎、抗病毒作用，其结构简式如图所示。有关该化合物叙述正确的是（　　）
A．分子式为C23H33O6 B．能使溴水褪色
C．不能发生水解反应 D．不能发生消去反应
4．（2021·湖北）对于下列实验，不能正确描述其反应的离子方程式是（　　）
A．向氢氧化钡溶液中加入盐酸：H++OH-=H2O
B．向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液：Ag++I-=AgI↓
C．向烧碱溶液中加入一小段铝片：2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D．向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体：ClO-+CO2+H2O=HClO+HCO
5．（2021·湖北）下列实验现象与实验操作不相匹配的是（　　）
　 实验操作 实验现象
A． 将盛有Fe(OH)3胶体的烧杯置于暗处，用红色激光笔照射烧杯中的液体 在与光束垂直的方向看到一条光亮的“通路”
B． 向盛有少量Mg(OH)2沉淀的试管中加入适量饱和NH4Cl溶液，振荡 白色沉淀溶解
C． 向盛有3.0mL无水乙醇的试管中加入一小块金属钠 有气泡产生
D． 向盛有2.0mL甲苯的试管中加入3滴酸性KMnO4，溶液，用力振荡 紫色不变
A．A B．B C．C D．D
6．（2021·湖北）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（　　）
A．23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NA
B．0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NA
C．1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NA
D．标准状况下，11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
7．（2021·湖北）某兴趣小组为制备1-氯-2-甲基丙烷(沸点69℃)，将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于CH2Cl2中，加热回流(伴有HCl气体产生)。反应完全后倒入冰水中分解残余的POCl3，分液收集CH2Cl2层，无水MgSO4干燥，过滤、蒸馏后得到目标产物。上述过程中涉及的装置或操作错误的是(夹持及加热装置略)（　　）
A． B． C． D．
A．A B．B C．C D．D
8．（2021·湖北）某离子液体的阴离子的结构如图所示，其中W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W是有机分子的骨架元素。下列说法正确的是（　　）

A．Z元素的最高价态为+7
B．基态原子未成对电子数：W>Y
C．该阴离子中X不满足8电子稳定结构
D．最简单氢化物水溶液的pH：X>M
9．（2021·湖北）下列有关N、P及其化合物的说法错误的是（　　）
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
10．（2021·湖北）某立方晶系的锑钾(Sb—K)合金可作为钾离子电池的电极材料，图a为该合金的晶胞结构图，图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是（　　）
A．该晶胞的体积为a3×10-36cm-3 B．K和Sb原子数之比为3∶1
C．与Sb最邻近的K原子数为4 D．K和Sb之间的最短距离为 apm
11．（2021·湖北）聚醚砜是一种性能优异的高分子材料。它由对苯二酚和4，4'—二氯二苯砜在碱性条件下反应，经酸化处理后得到。下列说法正确的是（　　）
A．聚醚砜易溶于水
B．聚醚砜可通过缩聚反应制备
C．对苯二酚的核磁共振氢谱有3组峰
D．对苯二酚不能与FeCl3溶液发生显色反应
12．（2021·湖北）甲烷单加氧酶(s—mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2
B．步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C．每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D．图中的总过程可表示为：CH4+O2+2H++2e- CH3OH+H2O
13．（2021·湖北）金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法错误的是（　　）
A．Na-的半径比F-的大
B．Na-的还原性比Na的强
C．Na-的第一电离能比H-的大
D．该事实说明Na也可表现出非金属性
14．（2021·湖北）常温下，已知H3PO3溶液中含磷物种的浓度之和为0.1mol·L-1，溶液中各含磷物种的pc—pOH关系如图所示。图中pc表示各含磷物种的浓度负对数(pc=-lgc)，pOH表示OH-的浓度负对数[pOH=-lgc(OH-)]；x、y、z三点的坐标：x(7.3，1.3)，y(10.0，3.6)，z(12.6，1.3)。下列说法正确的是（　　）
A．曲线①表示pc(H3PO3)随pOH的变化
B．H3PO3的结构简式为
C．pH=4的溶液中：c(H2PO )<0.1mol·L-1-2c(HPO )
D．H3PO3+HPO 2H2PO 的平衡常数K>1.0×105
15．（2021·湖北）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．电解时只允许H+通过离子交换膜
B．生成O2和H2的质量比为8∶1
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO3的生成反应为：Cr2O +2H+=2CrO3+H2O
二、非选择题
16．（2021·湖北）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图：
回答下列问题：
（1）硒(Se)与硫为同族元素，Se的最外层电子数为　 　；镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为　 　。
（2）“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为　 　。
（3）25℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。当金属阳离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时沉淀完全，In3+恰好完全沉淀时溶液的pH约为　 　(保留一位小数)；若继续加入6.0mol·L-1氨水至过量，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀，然后　 　；为探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，计算反应Ga(OH)3+NH3·H2O [Ga(OH)4]-+NH 的平衡常数K=　 　。
(已知：Ga3++4OH- [Ga(OH)4]- K′= ≈1.0×1034)
（4）“滤渣”与SOCl2混合前需要洗涤、干燥，检验滤渣中SO 是否洗净的试剂是　 　；“回流过滤”中SOCl2的作用是将氢氧化物转化为氯化物和　 　。
（5）“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为　 　。
17．（2021·湖北）甲氧苄啶(G)是磺胺类抗菌药物的增效剂，其合成路线如图：
回答下列问题：
（1）E中的官能团名称是　 　、　 　。
（2）B→C的反应类型为　 　；试剂X的结构简式为　 　。
（3）若每分子F的碳碳双键加上了一分子Br2，产物中手性碳个数为　 　。
（4）B的同分异构体中能同时满足以下三个条件的有　 　种(不考虑立体异构)。
①属于A的同系物；②苯环上有4个取代基；③苯环上一氯代物只有一种。
（5）以异烟醛( )和乙醇为原料，制备抗结核杆菌药异烟肼的合成路线如图：
Y 异烟肼
写出生成Y的化学反应方程式　 　；异烟肼的结构简式为　 　。
18．（2021·湖北）超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：SbCl3+Cl2 SbCl5、SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸入极少量空气，防止液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：
相关性质如表：
物质 熔点 沸点 性质
SbCl3 73.4℃ 220.3℃ 极易水解
SbCl5 3.5℃ 140℃分解79℃/2.9kPa 极易水解
回答下列问题：
（1）实验装置中两个冷凝管　 　(填“能”或“不能”)交换使用。
（2）试剂X的作用为　 　、　 　。
（3）反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移　 　(填仪器名称)中生成的SbCl5至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前，必须关闭的活塞是　 　(填“a”或“b”)；用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是　 　。
（4）实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为　 　。(写化学反应方程式)
（5）为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此类推，H2SO4与HSbF6之间的化学反应方程式为　 　。
（6）实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基(—CH3)<亚甲基(—CH2—)<次甲基( )。写出2—甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式　 　。
19．（2021·湖北）丙烯是一种重要的化工原料，可以在催化剂作用下，由丙烷直接脱氢或氧化脱氢制备。
反应Ⅰ(直接脱氢)：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1
反应Ⅱ(氧化脱氢)：C3H8(g)+ O2(g)=C3H6(g)+H2O(g)△H2=-118kJ·mol-1
（1）已知键能：E(C—H)=416kJ·mol-1，E(H—H)=436kJ·mol-1，由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为　 　kJ。
（2）对于反应Ⅰ，总压恒定为100kPa，在密闭容器中通入C3H8和N2的混合气体(N2不参与反应)，从平衡移动的角度判断，达到平衡后“通入N2”的作用是　 　。在温度为T1时，C3H8的平衡转化率与通入气体中C3H8的物质的量分数的关系如图a所示，计算T1时反应Ⅰ的平衡常数Kp=　 　kPa(以分压表示，分压=总压×物质的量分数，保留一位小数)。
（3）在温度为T2时，通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=10：5：85的混合气体，各组分气体的分压随时间的变化关系如图b所示。0～1.2s生成C3H6的平均速率为　 　kPa·s-1；；在反应一段时间后，C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1的原因为　 　。
（4）恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C3H8)：p(O2)：p(N2)=2：13：85的混合气体，已知某反应条件下只发生如下反应(k，k′为速率常数)：
反应Ⅱ：2C3H8(g)+O2(g)=2C3H6(g)+2H2O(g)
k
反应Ⅲ：2C3H6(g)+9O2(g)=6CO2(g)+6H2O(g)
k′
实验测得丙烯的净生成速率方程为v(C3H6)=kp(C3H8)-k′p(C3H6)，可推测丙烯的浓度随时间的变化趋势为　 　，其理由是　 　。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；常见的生活环境的污染及治理
【解析】【解答】A．CO2的中心原子C的价层电子对数为2，无孤电子对，CO2的空间构型为直线形，其正负电荷中心重合，为非极性分子，A项符合题意；
B．CO2可以被H2在催化剂作用下还原为甲酸，B项不符合题意；
C．固态二氧化碳(干冰)升华时吸热，可用于人工增雨，C项不符合题意；
D．侯氏制碱法中发生反应： NaCl + H2O + NH3 +CO2= NaHCO3↓+NH4Cl，CO2是生产原料之一，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．依据二氧化碳中心原子形成的δ键和孤电子对数判断；
B．二氧化碳中碳为最高正价，具有氧化性；
C．干冰升华吸热，可用于人工增雨；
D．侯氏制碱原理：将二氧化碳、氨气通入到饱和食盐水中。
2．【答案】D
【知识点】常见金属的活动性顺序及其应用
【解析】【解答】A．根据金属活动性顺序表，铜的金属活动性大于银，A项不符合题意；
B．通过揉搓，手上的汗水可提供电解质溶液，B项不符合题意；
C．银丝发生还原反应，氧化银转化为单质银，单质银活动性较弱，可长时间保持光亮，C项不符合题意；
D．铜的活动性比铝弱，氧化铝不能被铜还原为单质铝，因此铜不会变黑，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．由金属活动顺序表判断 ；
B．汗水为盐溶液；
C．银为不活泼金属；
D．铜的活泼性弱于铝，铜与氧化铝无法反应。
3．【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．由图可知该化合物的分子式为 ，故A不符合题意；
B．由图可知该化合物含有碳碳双键，能与溴发生加成反应而使溴水褪色，故B项符合题意；
C．由图可知该化合物含有酯基，能发生水解反应，故C不符合题意；
D．由图可知该化合物含有羟基，且与羟基相连碳原子的邻位碳原子上连有氢原子，能发生消去反应，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．交点、端点为碳原子，用碳的四价结构（或不饱和度）确定氢原子数目；
B．含碳碳双键具有烯烃的性质；
C．含有酯基具有酯的性质；
D．发生消去反应的条件为：含醇羟基，且羟基连接的碳原子相邻的碳原子上含有氢原子。
4．【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】A．化学方程式为
，强酸，强碱，可溶性盐拆开，离子方程式
，A项不符合题意；
B．化学方程式为
，钾盐，硝酸盐要拆开，离子方程式为
，B项不符合题意；
C．化学方程式为
，离子方程式
，C项不符合题意；
D．向次氯酸钙溶液中通入少量
气体，发生反应生成
和
，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】氢氧化钡和盐酸反应生成氯化钡和水；硝酸银和KI反应生成AgI沉淀和硝酸钾；铝和氢氧化钠溶液反应生成Na[Al(OH)4]和氢气；向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳气体生成HClO和碳酸钙沉淀。根据可溶的强电解质可拆、原子和电荷守恒判断离子方程式的正误。
5．【答案】D
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A． 胶体具有丁达尔效应，A项不符合题意；
B． 在溶液中存在溶解平衡： ， 可与 结合为 ，使 减小，溶解平衡正向移动，因此白色沉淀溶解，B项不符合题意；
C．向无水乙醇中加入金属钠可发生反应： ，有气泡产生，C项不符合题意；
D．甲苯能被酸性高锰酸钾溶液氧化为苯甲酸，因此溶液紫色变浅或消失，D项符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.丁达尔现象为胶体特性；
B.NH4Cl电离出的铵根离子与氢氧化镁溶解产生的氢氧根离子结合，使沉淀溶解平衡正向移动；
C.钠与乙醇反应生成氢气；
D.甲苯可被酸性高锰酸钾溶液氧化。
6．【答案】A
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A． 中C和O均为 杂化，23g乙醇为0.5mol， 杂化的原子数为 ，选项A符合题意；
B． 中氙的孤电子对数为 ，价层电子对数为 ，则 中氙的价层电子对数为 ，选项B不符合题意；
C.1个 中含有4个配位键，1mol 含配位键的个数为 ，选项C不符合题意；
D．标准状况下。11.2LCO和 的混合气体为0.5mol，分子数为 ，选项D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A．乙醇分子中C和O原子均为sp3杂化；
B．根据价电子对数=成键电子对数+孤电子对数，孤电子对数=，a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子数，b为中心原子结合的原子最多能接受的电子数，据此计算；
C．根据化学式判断；
D．根据判断。
7．【答案】B
【知识点】化学实验方案的评价
【解析】【解答】A．将2-甲基-1-丙醇和POCl3溶于盛在三口烧瓶中的CH2Cl2中，搅拌、加热回流(反应装置中的球形冷凝管用于回流)，制备产物，A项不符合题意；
B．产生的HCl可用NaOH溶液吸收，但要防止倒吸，导气管不能直接插入NaOH溶液中，B项符合题意；
C．分液收集CH2Cl2层需用到分液漏斗，振摇时需将分液漏斗倒转过来，C项不符合题意；
D．蒸馏时需要用温度计控制温度，冷凝水从下口进、上口出，D项不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.两种反应物在三颈烧瓶中搅拌加热，球形冷凝管可冷凝回流；
B.HCl与NaOH溶液反应，导管口在液面下会发生倒吸；
C.萃取、分液需要分液漏斗；
D.蒸馏时温度计测定馏分的温度，冷凝管中冷水下进上出。
8．【答案】D
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】A．根据分析可知：Z为F元素，无正化合价，故A不符合题意；
B．根据上述分析可知：W为C元素，Y为O元素。C原子的电子排布式为 ，未成对电子数为2，O原子的电子排布式为 ，未成对电子数也为2，故B不符合题意；
C．根据上述分析可知：X为N元素，该阴离子中N形成2个单键，有2对孤对电子，满足8电子稳定结构，故C不符合题意：
D．根据上述分析可知：X为N元素， 最简单氢化物 ， 的水溶液星碱性；M为S元素， 最简单氢化物 ， 的水溶液呈酸性，故水溶液的 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】W、X、Y、Z、M为原子序数依次增大的短周期非金属元素，根据图示W是有机分子的骨架元素，则W为C元素；Y形成1个双键，M形成6个共价键，X、M位于ⅥA族，则X为O，M为S；X介于C、O之间，则X为N元素；Z形成1个共价键，其原子序数小于S，则Z为F元素，以此分析解答。
9．【答案】A
【知识点】键能、键长、键角及其应用；不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别
【解析】【解答】A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项符合题意；
B．N与N的 键比P与P的强，故 的稳定性比 的高，B项不符合题意；
C．N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项不符合题意；
D．相对分子质量：HNO3故答案为：A。
【分析】A．分子中原子间的电负性差值越大，分子的极性越大；
B．共价键越牢固，分子越稳定；
C．分子中成键电子对间的排斥力大，分子中的键角越大；
D．相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔、沸点越高。
10．【答案】B
【知识点】晶胞的计算
【解析】【解答】A．该晶胞的边长为 ，故晶胞的体积为 ，A项不符合题意；
B．该晶胞中K的个数为 ，Sb的个数为 ，故K和Sb原子数之比为3∶1，B项符合题意；
C．以面心处Sb为研究对象，与Sb最邻近的K原子数为8，C项不符合题意；
D．K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 ，即 ，D项不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A．根据边长计算体积；
B．根据结构分析，注意棱上有12个K原子，晶胞内有9个K原子，顶点有8个Sb原子，面上有6个Sb原子；
C．观察图a，以面心处Sb为例，面上有四个最邻近的K原子，晶胞内还有4个；
D．由图b知，K和Sb的最短距离为晶胞体对角线长度的 1/4。
11．【答案】B
【知识点】有机物的结构和性质
【解析】【解答】A．聚醚砜为缩聚反应得到的高分子化合物、不溶于水，A不符合题意；
B．聚醚砜是由单体对苯二酚和单体4，4'-二氯二苯砜通过缩聚反应制得，B项符合题意；
C． 为对称结构，含有2种环境氢原子，苯环上4个H原子相同， 2个羟基上的H原子相同，所以对苯二酚在核磁共振氢谱中能出核磁共振谱有2组峰，C不符合题意；
D．对苯二酚含有酚羟基，遇FeCl3溶液显紫色，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．聚醚砜属于高分子化合物，不溶于水；
B．对苯二酚与4，4' 二氯二苯砜反应生成聚醚砜，同时还有小分子的HCl生成；
C．对苯二酚分子中含有2种化学环境不同的氢；
D．对苯二酚含有酚羟基，可显色。
12．【答案】C
【知识点】原子核外电子排布；化学键；氧化还原反应
【解析】【解答】A.基态Fe原子核外有26个电子，其核外电子排布式为 ，A项不符合题意；
B.步骤③中断裂 非极性键，形成 (Ⅳ)极性键，B项不符合题意；
C.步骤④中电子转移发生在Fe和C元素之间，C项符合题意；
D.根据图示，总过程的反应为： ，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.Fe是26号元素，依据构造原理写出其核外电子排布；
B.同种元素组成的共价键为非极性键，不同种元素组成的共价键为极性键；
C.电子转移伴随着化合价的变化；
D.该反应的反应物为氧气，甲烷和氢离子，得到电子，生成甲醇和水。
13．【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A． 核外有3个电子层、 核外有2个电子层，故 的半径比 的大，A项不符合题意；
B． 的半径比Na的大， 中原子核对最外层电子的引力小，易失电子，故 的还原性比Na的强，B项不符合题意；
C． 的1s上有2个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，故 的第一电离能比 的小，C项符合题意；
D．该事实说明Na可以形成 ，得电子表现出非金属性，D项不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A．电子层数越多半径越大；
B．Na 的离子半径大于Na，失电子能力强；
C．根据H 离子不易失电子，Na 易失电子判断电离能；
D．Na原子也能得到电子生成Na ，表现为非金属性。
14．【答案】D
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡
【解析】【解答】A．图象中含P物质只有3种，说明 为二元弱酸。随着 逐渐增大， 减小，根据 、 ，知 逐渐减小， 先增大后减小， 逐渐增大， ，则 逐渐增大， 先减小后增大， 逐渐减小，故曲线③表示 ，曲线②表示 ，曲线①表示 ；根据x点知， 时， ，c(OH-)=10-7.3mol/L，c(H+)=10-6.7mol/L，则 的 ，根据z点知， ， ，c(OH-)=10-12.6mol/L，c(H+)=10-1.4mol/L，则 的 ，曲线①表示 随 的变化，故A不符合题意；
B． 为二元弱酸，其结构简式为 ，故B不符合题意；
C． 即 ，由图可知，此时， ，即 ，而 ，故 ，故C不符合题意；
D．由 减去 ，可得 ，则平衡常数 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】由图示可知，随着碱性增强，即pOH减小，H3PO3浓度减小，H2PO3 浓度先增加后减小，HPO32 浓度逐渐增大，可知HPO32 中的氢不能电离，说明H3PO3是二元弱酸，由此可写出其结构简式，H3PO3溶液中含磷物有H3PO3、H2PO3 和HPO32 。根据酸碱中和反应知随着c(OH )的增大，c(H3PO3)逐渐减小，则pc(H3PO3)逐渐增大，对应曲线③；c(H2PO3 )先增大后减小，则pc(H2PO3 )先减小后增大，对应曲线②，c(HPO32 )逐渐增大，pc(HPO32 )逐渐减小，对应曲线①。点y（10.0，3.6）表示当POH＝10时，即pH=4 ，pc(HPO32 )＝pc(H3PO3)，根据物料守恒可判断C选项。根据点z（12.6，1.3）表示当POH＝12.6时，pc(H2PO3 )＝pc(H3PO3)，据此可得H3PO3电离的Ka1，根据点x（7.3，1.3）表示当POH＝7.3时，pc(HPO32 )＝pc(H2PO3 )，可求出H3PO3电离的Ka2，据此判断D选项。
15．【答案】A
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析知，电解时通过离子交换膜的是 ，A项符合题意；
B．根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成 和 的物质的量之比为1∶2，其质量比为8∶1，B项不符合题意；
C．根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液 的浓度增大，C项不符合题意：
D．电解过程中阳极区 的浓度增大， 转化为 ，D项不符合题意。
故答案为：A。
【分析】电解池的左极区中的水失电子生成氧气，为阳极，电极反应为：2H2O 4e ＝4H＋＋O2↑，Na2Cr2O2的酸性水溶液随着H＋浓度的增大会转化为CrO3；右极区的水得电子生成氢气，为阴极，电极反应为：2H2O＋2e ＝2OH ＋H2↑。
16．【答案】（1）6；+1
（2）Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O
（3）4.7；蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色；2.0×10-6
（4）HCl溶液、BaCl2溶液；作溶剂
（5）GaCl3+NH3 GaN+3HCl
【知识点】物质的分离与提纯
【解析】【解答】废旧CIGS首先焙烧生成金属氧化物，之后再用硫酸和过氧化氢将氧化亚铜中+1价铜氧化为+2价，再加氨水分离氢氧化铜，过滤，氨水过量氢氧化铜再溶解，用SOCl2溶解，以此解题。
（1）硫为第VIA族元素，硒(Se)与硫为同族元素，故Se的最外层电子数为6，镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族，则根据正负化合价为零则可以知道CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合价为+1；
（2）“酸浸氧化”为酸性条件下H2O2烧渣中Cu2O反应，其方程式为：Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O；
（3）In3+恰好完全沉淀时 ， ，故答案是pH=4.7；蓝色沉淀是氢氧化铜，继续滴加氨水会生成四氨合铜离子，这时氢氧化铜会溶解，故答案是蓝色沉淀溶解，溶液变成深蓝色；由反应方程式可知 ，由K′= ≈1.0×1034，得 即 ，代入数据可知K=2.0×10-6；
（4）检验滤渣中SO 是否洗净可以加入强酸和含钡离子的盐，故试剂是HCl溶液、BaCl2溶液；通过“回流过滤”分为两部分滤渣和滤液，故SOCl2的另一个作用是作溶剂；
（5）高温气相沉积”过程中是氨气和GaCl3反应，其方程式为：GaCl3+NH3 GaN+3HCl。
【分析】（1）根据同族元素最外层电子数判断， 镓(Ga)和铟(In)位于元素周期表第IIIA族 ，说明在化合物中都为+3价，根据化合物的化合价代数和为零计算Cu元素的化合价；
（2）“酸浸氧化”为酸性条件下有氧化性的H2O2与有还原性的Cu2O发生氧化还原反应书写；
（3）根据 Ksp[In(OH)3] 和 恰好完全沉淀时In3+ 的 浓度为1.0×10-5mol·L-1计算c(OH-)，利用Kw求出pH。蓝色沉淀是氢氧化铜，继续滴加氨水会生成四氨合铜离子。将 NH3·H2O 电离的方程式+ Ga(OH)3 溶解平衡的方程式+ Ga3++4OH- [Ga(OH)4]- 即可得到所求反应，K= Kb(NH3·H2O)·Ksp[Ga(OH)3]·K′ ；
（4）检验硫酸根的方法为先加稀盐酸酸化，再加 BaCl2溶液 ，“回流过滤”后可得到滤渣和滤液，因此SOCl2的另一个作用是作溶剂；
（5）根据反应物为GaCl3和NH3生成了 GaN可知该反应不是氧化还原反应，则另一产物为HCl。
17．【答案】（1）醛基；醚键
（2）酯化反应或取代反应；CH3OH
（3）2
（4）10
（5）2 +O2 2 ；
【知识点】有机物的合成；同分异构现象和同分异构体；醛的化学性质；酯化反应
【解析】【解答】（1）由E的结构简式 可知：E中的官能团名称是醛基和醚键，故答案：醛基；醚键。
（2）由框图 可知，B→C是羧基发生了酯化反应生成了酯基，试剂X甲醇，其结构简式为CH3OH ，故答案：酯化反应；CH3OH。
（3）由F的结构简式 可知，每分子F的碳碳双键加上一分子 ，产物为 ，与Br相连的两个碳原子为手性碳，故答案：2。
（4）由框图B的结构简式为 ，A的结构简式为 。根据①属于A的同系物，知含有3个酚羟基、1个羧基；根据②苯环上有4个取代基，知4个取代基分别为 、 、 、 ；根据③苯环上一氯代物只有1种，知该同分异构体为 或 ，又 有5种，所以满足条件的同分异构体有10种。故答案：10。
（5）根据图中转化关系可知，Y为 ，则生成Y的化学反应方程式为2 +O2 2 ，生成异烟肼发生类似流程中催化剂C→D的反应，故异烟肼的结构简式为 ，故答案：2 +O2 2 ； 。
【分析】（1）需熟悉各种官能团的结构、名称和性质；
（2）B和试剂X发生酯化反应生成C，结合C的结构可知X为CH3OH。
（3）先写出加成产物的结构简式，再根据连有四个不同基团的碳原子为手性碳分析；
（4）根据题意确定B的同分异构体需满足以下条件：含有3个酚羟基和1个羧基；苯环上有4个取代基；苯环上只有一种氢原子；说明三个酚羟基处于对称结构相邻或相间，含有羧基的取代基有5种 CH2CH2CH2COOH、 CH(CH3)CH2COOH、 CH2CH(CH3)COOH、 C(CH3)2COOH、 CH（CH2CH3）COOH，则B的同分异构体共有2×5=10种；
（5）异烟醛被催化氧化生成异烟酸Y，Y和乙醇发生酯化反应生成酯，酯和H2N NH2 H2O反应生成异烟肼，羰基所连的基团与D相似，据此书写。
18．【答案】（1）不能
（2）吸收氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入三口烧瓶使SbCl3、SbCl5水解
（3）三口烧瓶；b；防止SbCl5分解
（4）SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O
（5）H2SO4+HSbF6=[H3SO4]+[SbF6]-
（6）CH3CH(CH3)CH3+HSbF6=(CH3)3C++SbF +H2↑
【知识点】制备实验方案的设计
【解析】【解答】（1）与直形冷展管相比，球形冷凝管的冷却面积大，冷却效果好，且由于球形冷凝管的内芯管为球泡状，容易在球部积留蒸馏液，故不适宜用于倾斜式蒸馏装置，多用于垂直蒸馏装置，故实验装置中两个冷凝管不能交换使用；
（2）根据表中提供信息，SbCl3、SbCl5极易水解，知试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三口烧瓶，同时吸收氯气，防止污染空气；
（3）由实验装置知，反应完成后，关闭活塞a、打开活塞b，减压转移三口烧瓶中生成的SbCl5至双口烧瓶中；减压蒸馏前，必须关闭活塞b，以保证装置密封，便于后续抽真空；根据表中提供信息知，SbCl5容易分解，用减压蒸馏而不用常压蒸馏，可以防止SbCl5分解；
（4）在由SbCl5制备HSbF6时，需用到HF，而HF可与玻璃中的SiO2反应，故不能选择玻璃仪器，反应的化学方程式为：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O；
（5）H2SO4与超强酸HSbF6反应时，H2SO4表现出碱的性质，则化学方程式为H2SO4 +HSbF6= ；
（6）2-甲基丙烷的结构简式为CH3CH(CH3)CH3，根据题目信息知，CH3CH(CH3)CH3中上的 氢参与反应，反应的离子方程式为CH3CH(CH3)CH3+HSbF6 = + +H2 。
【分析】（1）球形冷凝管用于冷凝回流，直形冷凝管用于冷凝收集；
（2）根据图表信息，产物易水解，且反应有氯气产生；
（3）由实验装置可知，SbCl3三颈烧瓶中生成，减压蒸馏前，必须关闭活塞b，产物受热易分解所以用减压分馏；
（4）制备时用到的HF会与玻璃中的二氧化硅反应；
（5）由于HSbF6具有强酸性，则硫酸表现出碱的性质，根据题目所给方程式类比书写即可；
（6）已知烷烃分子中碳氢键的活性大小顺序为：甲基＜亚甲基＜次甲基，故优先反应的为次甲基的H，据此书写反应方程式。
19．【答案】（1）271
（2）减小气体浓度，使平衡右移，提高C3H8(g)转化率；16.7
（3）2；H2和C3H6都消耗O2
（4）先增大后减小；反应开始时，体系中主要发生反应Ⅱ，c(C3H6)逐渐增大，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，v(C3H6)减小，体系中主要发生反应Ⅲ，c(C3H6)逐渐减小
【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用
【解析】【解答】（1）由C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H1=+125kJ·mol-1可知反应需要中断裂2mol C—H键、形成1mol碳碳π键和1mol H—H键，436kJ·mol-1×2- E (碳碳π键) = +125kJ.mol-1，解得：E(碳碳π键)= 271kJ. mol-1，所以形成1mol碳碳π键放出的能量为271kJ；
（2）达到平衡后，通入N2，由于总压恒定为100kPa，则容器体积增大，平衡向气体体积增大的方向移动，即向正反应方向移动，C3H8(g)的转化率增大；根据图a，C3H8的物质的量分数为0.4时，其平衡转化率为50%；假设混合气体为1mol，则起始时C3H8为0.4mol，N2为0.6mol，运用三段式法计算：
由于总压恒定为100kPa，平衡时C3H8为0.2mol，C3H6为0.2mol，H2为0.2mol，N2为0.6mol，则C3H8(g)、C3H6(g)、H2(g)的分压均为：100KPa× = 故T1时反应Ⅰ的平衡常数KP= =16.7KkPa。
（3） 内C3H6的分压由0增大为2.4kPa，则生成 的平均速率为 =2kPa·s-1；若只发生反应Ⅰ、Ⅱ，C3H6的分压应大于H2和H2O的分压，但由图b知，随着反应进行，分压p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，且有CO2生成，H2分压降低，故体系中还发生反应：C3H6+ O2=3CO2+3H2O，H2+ O2=H2O，消耗O2，因此C3H8和O2的消耗速率比小于2∶1；
（4）反应开始时，反应Ⅱ向右进行，c(C3H6)逐渐增大，且体系中以反应Ⅱ为主，随着反应进行，p(C3H8)减小，p(C3H6)增大，使得v (C3H6)减小，体系中以反应Ⅲ为主，因此丙烯的浓度随时间的变化趋势为先增大后减小。
【分析】（1）根据△H＝反应物总键能 生成物总键能，结合每摩尔反应Ⅰ中断键和成键情况计算；
（2）该反应的正反应是气体体积增大的反应，恒温恒压条件下通入无关气体，相当于减压，反应向气体体积增大的方向移动，反应物C3H8的转化率增大，利用图a中的数据，设未知数列三段式计算可得各气体平衡的物质的量，故而可得物质的量分数，代入Kp计算；
（3）由图b可知，0～1.2s内，C3H6的分压变化，代入v（C3H6）＝△p(C3H6)/△t计算。随着反应进行，分压：p(H2O)>p(C3H6)>p(H2)，且有CO2生成，H2分压降低，可推断反应中存在其他消耗C3H6和H2且生成H2O和CO2的反应，从而影响了O2的消耗速率；
（4）速率常数只与温度有关，反应开始时，通入气体C3H8、O2、N2，体系中主要发生反应Ⅱ，据此结合丙烯的净生成速率方程为v（C3H6）＝kp（C3H8） k′p（C3H6）分析随着反应的进行的量变。
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