限时提分13＋1(九)
阅读下列材料，完成第1题。
元素周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H＋和BF)和硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH)3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铊(Tl)位于元素周期表中第六周期，于1861年发现。
1. 下列物质性质与用途具有对应关系的是(D)
A. BF3极易水解，可用作催化剂
B. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂
C. GaN硬度大，可用作半导体材料
D. Al2O3熔点高，可用作耐火材料
【解析】 BF3可用作催化剂与其极易水解无关，A不符合题意；硼酸甲酯可用作木材防腐剂，与其具有挥发性无关，B不符合题意；GaN的结构与晶体硅类似可用作半导体材料，与GaN硬度大无关，C不符合题意；Al2O3熔点高耐高温，可用作耐火材料，D符合题意。
2. 反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可以应用于检验氯气管道的泄漏。下列说法正确的是(B)
A. NH3分子的VSEPR模型：
B. 基态Cl原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p5
C. NH的电子式：
D. 基态N原子的核外电子轨道表示式：
【解析】 NH3分子N原子的价层电子对数为4，含1个孤电子对，如图：，VSEPR模型名称为四面体形，A错误；NH的电子式为，C错误；基态N原子的核外电子轨道表示式为，D错误。
3. 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。下列说法正确的是(C)
A. 装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2
B. 装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的少量HCl
C. 装置Ⅲ中发生反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O
D. 装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
【解析】 MnO2与浓盐酸反应制备Cl2时需要加热，装置Ⅰ中没有加热装置，因此不能用MnO2代替高锰酸钾，A错误；装置Ⅱ洗气瓶中应用饱和食盐水除去氯气中混有的少量HCl，B错误；Cl2与KOH在加热条件下发生歧化反应得到KCl、KClO3和H2O，离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O，C正确；Ca(OH)2微溶于水，澄清石灰水中OH－的含量较低，吸收氯气的能力有限，常用NaOH溶液吸收氯气，D错误。
4. X、Y、Z、W为短周期中原子序数依次增大的四种主族元素。X和Z的基态原子的2p能级上各有2个未成对电子，W与X同主族。下列有关说法正确的是 (A)
A. 原子半径：r(W)＞r(Y)＞r(Z)
B. 简单氢化物的沸点：X＞W＞Z
C. 电离能：I1(Z)＞I1(Y)＞I1(X)
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞X＞Y
【解析】 由题给信息推知，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，W为Si元素。同周期主族元素从左向右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：r(Si)＞r(N)＞r(O)，A正确；水分子间含有氢键，水的沸点高，SiH4的相对分子质量比CH4大，SiH4分子之间范德华力更强，SiH4的沸点比CH4高，则简单氢化物的沸点：H2O＞SiH4＞CH4，B错误；同周期主族元素从左向右，第一电离能总体呈增大趋势，但N元素的2p轨道为较稳定的半充满结构，其第一电离能高于同周期相邻元素，则电离能：I1(N)＞I1(O)＞I1(C)，C错误；非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Si＜C＜N，则酸性：H2SiO3＜H2CO3＜HNO3，D错误。
5. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(A)
A. 工业制H2SO4：FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 回收烟气中SO2获得CaSO4：SO2CaSO3CaSO4
C. 工业废液中通入H2S除Hg2＋：H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋
D. 热的NaOH溶液除S：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
【解析】 工业制硫酸过程中是将SO2催化氧化生成SO3，用98.3%浓硫酸吸收SO3获得H2SO4，A错误；回收烟气中用Ca(OH)2吸收SO2获得CaSO4，该方法节约成本，简化反应步骤，B正确；HgS是难溶于水与酸的物质，工业废液中通入H2S将Hg2＋转化HgS沉淀而除去，C正确；在加热条件下，硫能与强碱溶液发生反应，热的NaOH溶液可以除S，D正确。
6. 下列化学反应表示正确的是(B)
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O===HNO3＋NO
B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O
C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N2＋2O22NO2
D. 铜粉和稀硝酸反应：4H＋＋2NO＋Cu===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
【解析】 H、O原子均不守恒，A错误；雷雨天气中，N2与O2反应生成的是NO，N2与O2不能一步生成NO2，C错误；铜粉与稀硝酸反应生成的气体是NO，D错误。
7. 任何有机化合物的分子都是由特定碳骨架构成的，构建碳骨架是合成有机化合物的重要任务。某构建碳骨架的反应历程如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是(B)
A. 反应过程中Co的成键数目发生改变
B. CH3OH分子中采用sp3杂化的仅有C原子
C. 该构建碳骨架的总反应为CH3CH===CH2＋CO＋CH3OH(CH3)2CHCOOCH3，原子利用率为100%
D. HCo(CO)3可降低反应的活化能
【解析】 由图可知，反应过程中钴原子的成键数目分别为4、5、6，说明Co的成键数目发生改变，A正确；由结构简式可知，甲醇分子中C、O的杂化方式都为sp3，B错误；由图可知，该反应的反应物为丙烯、一氧化碳和甲醇，生成物为2-甲基丙酸甲酯，催化剂为HCo(CO)3，化学方程式为CH3CH===CH2＋CO＋CH3OH(CH3)2CHCOOCH3，产物唯一，原子利用率为100%，C正确；HCo(CO)3是催化剂，可降低反应的活化能，D正确。
8. 下列有关工业合成氨反应的说法正确的是(B)
A. 若该反应能自发进行，则ΔH＞0
B. 选用高效催化剂，可降低该反应的活化能
C. 其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，可提高N2的平衡转化率
D. 提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数
【解析】 该反应的ΔS＜0，该反应能自发进行，说明ΔH－TΔS＜0，则ΔH＜0，A错误；选用高效催化剂，可降低反应的活化能，B正确；其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，氮气的浓度增大，平衡正向移动，但N2的平衡转化率减小，C错误；提高体系的压强，平衡正向移动，但温度不变，故该反应的化学平衡常数不变，D错误。
9. 将工业合成氨反应设计成燃料电池，工作原理如图所示。其中溶有HCl的稀的A溶液为电解质。下列说法不正确的是(D)
A. b电极为负极
B. a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH
C. A溶液中所含溶质为NH4Cl
D. 可用蒸发结晶法分离出A
【解析】 b电极通入H2，氢气在反应中失去电子被氧化，则b电极为负极，A正确；a电极为正极，正极上氮气得到电子结合氢离子生成铵根离子，发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH，B正确；电解质溶液中通入了HCl，氯化氢与氨气反应生成氯化铵，则A溶液中所含溶质为NH4Cl，C正确；A为NH4Cl，NH4Cl受热易分解，不能用蒸发结晶法分离出NH4Cl，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶法，D错误。
10. 多奈哌齐是一种抗阿尔茨海默病的药物，其合成路线中的一步反应如图。下列说法不正确的是(C)
A. X分子存在顺反异构体
B. X→Y发生了还原反应
C. Y分子中化学环境不同的氢原子有6种
D. X、Y可用溴的CCl4溶液鉴别
【解析】 X分子中碳碳双键的碳原子上均连接不同基团，则X分子存在顺反异构体，A正确；X→Y中，碳碳双键加氢后转化为碳碳单键，反应类型为还原反应，B正确；Y分子的结构不对称，含有8种不同化学环境的氢原子，C错误；X分子中含有碳碳双键，能与溴的CCl4溶液发生加成反应而使其褪色，Y不具有此性质，可鉴别X、Y，D正确。
11. 通过下列实验探究草酸(H2C2O4)的性质。
实验 实验操作和现象
1 加热草酸晶体，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
2 室温下，用pH计测得0.1 mol/L H2C2O4溶液的pH约为1.3
3 室温下，向25.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，得到如图所示的滴定曲线
下列有关说法正确的是(D)
A. 依据实验1的现象，确定气体的成分仅为CO2
B. a、b、c对应的溶液中，水的电离程度：c＞b＞a
C. 0.1 mol/L H2C2O4溶液中存在：c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋c(C2O)
D. V(NaOH)＝25.00 mL时，溶液中存在：c(C2O)＞c(H2C2O4)
【解析】 加热草酸晶体，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明有CO2生成，该反应中C元素由＋3价变为＋4价，由得失电子守恒知，还应该有CO生成，A错误；a点为草酸钠和草酸氢钠的混合溶液，b点为Na2C2O4溶液，c点为Na2C2O4和NaOH的混合溶液，则水的电离程度最大的点为b点，而不是c点，B错误；H2C2O4溶液中存在电荷守恒，根据电荷守恒知，c(H＋)＝2c(C2O)＋c(HC2O)＋c(OH－)，C错误；V(NaOH)＝25.00 mL时，二者恰好完全反应生成NaHC2O4，溶液的pH＜7，说明HC2O的电离程度大于水解程度，则存在：c(C2O)＞c(H2C2O4)，D正确。
12. 常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是(D)
A. H＋为该转化过程的中间产物
B. 反应前后溶液中Ce3＋和Ce4＋的总数保持不变
C. 反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. 反应Ⅱ中每生成22.4 L N2，转移的电子数目约为4×6.02×1023
【解析】 由图可知，总反应为2NO＋2H2N2＋2H2O，反应物和产物中均无H＋，故H＋为该转化过程的中间产物，A正确；Ce4＋为催化剂，故反应前后溶液中Ce3＋和Ce4＋的总数保持不变，B正确；反应Ⅰ为2Ce4＋＋H2===2Ce3＋＋2H＋，Ce4＋为氧化剂，H2为还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C正确；气体所处的状态未知，进而无法计算转移电子的数目，D错误。
13. 二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示如下：
反应Ⅰ. CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49 kJ/mol
反应Ⅱ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ/mol
一体积固定的密闭容器中，在5 MPa下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(A)
A. H2的平衡转化率始终低于CO2
B. n曲线代表的物质为CH3OH，温度越高，越有利于CH3OH的生成
C. 270～400 ℃时，平衡移动的程度：反应Ⅰ＞反应Ⅱ
D. 加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡转化率
【解析】 起始n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，只发生反应Ⅰ时，CO2、H2转化率相同，只发生反应Ⅱ时，H2的平衡转化率低于CO2，当反应Ⅰ、Ⅱ都发生时，H2的平衡转化率始终低于CO2，A正确；反应Ⅰ是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，故n曲线代表的物质不是甲醇，B错误；反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，270～400 ℃时，平衡移动的程度：反应Ⅰ＜反应Ⅱ，C错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，D错误。
14. 五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。由富钒废渣制备V2O5的一种流程如下：
已知：i. NaVO3溶于水，NH4VO3难溶于水。
ii. 部分含钒(Ⅴ)物质在水溶液中的主要存在形式：
pH <1.0 1.0～4.0 4.0～6.0
主要存在形式 VO V2O5 多钒酸根离子
pH 6.0～8.5 8.5～13.0 >13.0
主要存在形式 VO 多钒酸根离子 VO
备注：多钒酸盐在水中溶解度较小
(1)“酸浸”时，MnO2将VO＋转化为VO的离子方程式为 VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O 。
(2)通过“调pH”“萃取、反萃取”等过程，可制得NaVO3溶液。
已知VO能被有机萃取剂(简称ROH)萃取，其萃取原理可表示为
VO(水层)＋ROH(有机层)??RVO3(有机层)＋OH－(水层)。
①萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是 使溶液中的钒微粒以VO形式存在；减小c(OH－)，有利于平衡向萃取方向进行，提高VO的萃取率 。
②反萃取中，VO反萃取率随着pH的升高呈现先增大后减小的趋势的原因是 pH升高，c(OH－)增大，有利于平衡向反萃取方向进行，VO的反萃取率增大；但c(OH－)过大，钒微粒主要以VO或多钒酸根离子的形式存在，VO的反萃取率减小 。
(3)“沉钒”时，向pH为8的NaVO3溶液中加入NH4Cl溶液，析出NH4VO3沉淀。沉钒温度需控制在70 ℃左右，温度不能过高的原因是 温度过高，NH3·H2O受热分解，溶液中c(NH)减小，不利于NH4VO3的析出 。
(4)NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。为测定回收所得V2O5样品纯度，进行如下实验：称取1.000 g灼烧后的样品，用稀硫酸溶解、定容得100 mL (VO2)2SO4溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中，加入过量的5.00 mL 0.500 0 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液，再用0.0100 0 mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00 mL。已知：VO＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O；MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。
计算V2O5样品的纯度(写出计算过程，V—51)。
答案：86.45%(计算过程见解析)
(5)用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原为N2的一种反应历程如图所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”；NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，随后分解生成N2和H2O。
“中间体X”的结构式可表示为 。
【解析】 (1)“酸浸”时，MnO2将VO＋转化为VO，V元素的化合价由＋3升至＋5，MnO2被还原成Mn2＋，Mn元素的化合价由＋4降至＋2，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可写出反应的离子方程式。(2)①根据部分含钒(Ⅴ)物质在水溶液中的主要存在形式，pH为7时，溶液中的钒微粒以VO形式存在；同时H＋与OH－结合成H2O，c(OH－)减小，有利于向萃取方向进行，提高VO的萃取率。(3)“沉钒”时，向pH为8的NaVO3溶液中加入NH4Cl溶液，析出NH4VO3沉淀，由于溶液呈碱性故有NH3·H2O生成；沉钒温度需控制在70 ℃左右，温度过高，NH3·H2O受热分解，溶液中c(NH)减小，不利于NH4VO3的析出。
(4)n总(Fe2＋)＝0.500 0 mol/L ×5.00×10－3 L＝2.500×10－3 mol
由MnO～5Fe2＋知，过量的n(Fe2＋)＝5n(MnO)＝5×0.010 00 mol/L×12.00×10－3L＝6.000×10－4 mol
与VO反应的n(Fe2＋)＝2.500×10－3 mol－6.000×10－4 mol＝1.900×10－3 mol
根据关系式：V2O5～2VO～2Fe2＋
n(V2O5)＝×1.900×10－3 mol＝9.500×10－4 mol
V2O5样品的纯度为
×100%＝86.45%。
(5)V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”，由NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，结合反应历程的图示可知，可得“中间体X”的结构式(见答案)。(共31张PPT)
第二篇
限时微模拟(30 min)
限时提分13＋1(九)
阅读下列材料，完成第1题。
1. 下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. BF3极易水解，可用作催化剂
B. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂
C. GaN硬度大，可用作半导体材料
D. Al2O3熔点高，可用作耐火材料
D
【解析】 BF3可用作催化剂与其极易水解无关，A不符合题意；硼酸甲酯可用作木材防腐剂，与其具有挥发性无关，B不符合题意；GaN的结构与晶体硅类似可用作半导体材料，与GaN硬度大无关，C不符合题意；Al2O3熔点高耐高温，可用作耐火材料，D符合题意。
2. 反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可以应用于检验氯气管道的泄漏。下列说法正确的是( )
B. 基态Cl原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p5
B
3. 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。下列说法正确的是( )
A. 装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2
B. 装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的少量HCl
D. 装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
C
4. X、Y、Z、W为短周期中原子序数依次增大的四种主族元素。X和Z的基态原子的2p能级上各有2个未成对电子，W与X同主族。下列有关说法正确的是( )
A. 原子半径：r(W)＞r(Y)＞r(Z)
B. 简单氢化物的沸点：X＞W＞Z
C. 电离能：I1(Z)＞I1(Y)＞I1(X)
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞X＞Y
A
【解析】 由题给信息推知，X为C元素，Y为N元素，Z为O元素，W为Si元素。同周期主族元素从左向右，原子半径逐渐减小，同主族元素从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：r(Si)＞r(N)＞r(O)，A正确；水分子间含有氢键，水的沸点高，SiH4的相对分子质量比CH4大，SiH4分子之间范德华力更强，SiH4的沸点比CH4高，则简单氢化物的沸点：H2O＞SiH4＞CH4，B错误；同周期主族元素从左向右，第一电离能总体呈增大趋势，但N元素的2p轨道为较稳定的半充满结构，其第一电离能高于同周期相邻元素，则电离能：I1(N)＞I1(O)＞I1(C)，C错误；非金属性越强，最高价含氧酸的酸性越强，非金属性：Si＜C＜N，则酸性：H2SiO3＜H2CO3＜HNO3，D错误。
5. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
【解析】 工业制硫酸过程中是将SO2催化氧化生成SO3，用98.3%浓硫酸吸收SO3获得H2SO4，A错误；回收烟气中用Ca(OH)2吸收SO2获得CaSO4，该方法节约成本，简化反应步骤，B正确；HgS是难溶于水与酸的物质，工业废液中通入H2S将Hg2＋转化HgS沉淀而除去，C正确；在加热条件下，硫能与强碱溶液发生反应，热的NaOH溶液可以除S，D正确。
C. 工业废液中通入H2S除Hg2＋：H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋
A
6. 下列化学反应表示正确的是( )
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O===HNO3＋NO
【解析】 H、O原子均不守恒，A错误；雷雨天气中，N2与O2反应生成的是NO，N2与O2不能一步生成NO2，C错误；铜粉与稀硝酸反应生成的气体是NO，D错误。
B
7. 任何有机化合物的分子都是由特定碳骨架构成的，构建碳骨架是合成有机化合物的重要任务。某构建碳骨架的反应历程如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是( )
A. 反应过程中Co的成键数目发生改变
B. CH3OH分子中采用sp3杂化的仅有C原子
D. HCo(CO)3可降低反应的活化能
B
8. 下列有关工业合成氨反应的说法正确的是( )
A. 若该反应能自发进行，则ΔH＞0
B. 选用高效催化剂，可降低该反应的活化能
C. 其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，可提高N2的平衡转化率
D. 提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数
【解析】 该反应的ΔS＜0，该反应能自发进行，说明ΔH－TΔS＜0，则ΔH＜0，A错误；选用高效催化剂，可降低反应的活化能，B正确；其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，氮气的浓度增大，平衡正向移动，但N2的平衡转化率减小，C错误；提高体系的压强，平衡正向移动，但温度不变，故该反应的化学平衡常数不变，D错误。
B
9. 将工业合成氨反应设计成燃料电池，工作原理如图所示。其中溶有HCl的稀的A溶液为电解质。下列说法不正确的是( )
A. b电极为负极
C. A溶液中所含溶质为NH4Cl
D. 可用蒸发结晶法分离出A
D
10. 多奈哌齐是一种抗阿尔茨海默病的药物，其合成路线中的一步反应如图。下列说法不正确的是( )
A. X分子存在顺反异构体
B. X→Y发生了还原反应
C. Y分子中化学环境不同的氢原子有6种
D. X、Y可用溴的CCl4溶液鉴别
C
【解析】 X分子中碳碳双键的碳原子上均连接不同基团，则X分子存在顺反异构体，A正确；X→Y中，碳碳双键加氢后转化为碳碳单键，反应类型为还原反应，B正确；Y分子的结构不对称，含有8种不同化学环境的氢原子，C错误；X分子中含有碳碳双键，能与溴的CCl4溶液发生加成反应而使其褪色，Y不具有此性质，可鉴别X、Y，D正确。
11. 通过下列实验探究草酸(H2C2O4)的性质。
实验 实验操作和现象
1 加热草酸晶体，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
2 室温下，用pH计测得0.1 mol/L H2C2O4溶液的pH约为1.3
3 室温下，向25.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，得到如图所示的滴定曲线
下列有关说法正确的是( )
A. 依据实验1的现象，确定气体的成分仅为CO2
B. a、b、c对应的溶液中，水的电离程度：c＞b＞a
D
12. 常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A. H＋为该转化过程的中间产物
B. 反应前后溶液中Ce3＋和Ce4＋的总数保持不变
C. 反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. 反应Ⅱ中每生成22.4 L N2，转移的电子数目约为4×6.02×1023
D
13. 二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示如下：
反应Ⅰ. CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49 kJ/mol
反应Ⅱ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ/mol
一体积固定的密闭容器中，在5 MPa下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. H2的平衡转化率始终低于CO2
B. n曲线代表的物质为CH3OH，温度越高，越有利于CH3OH的生成
C. 270～400 ℃时，平衡移动的程度：反应Ⅰ＞反应Ⅱ
D. 加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡转化率
A
【解析】 起始n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，只发生反应Ⅰ时，CO2、H2转化率相同，只发生反应Ⅱ时，H2的平衡转化率低于CO2，当反应Ⅰ、Ⅱ都发生时，H2的平衡转化率始终低于CO2，A正确；反应Ⅰ是放热反应，温度升高，平衡逆向移动，从而使CH3OH的产量变少，故n曲线代表的物质不是甲醇，B错误；反应Ⅰ是放热反应，反应Ⅱ是吸热反应，270～400 ℃时，平衡移动的程度：反应Ⅰ＜反应Ⅱ，C错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡转化率，D错误。
14. 五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。由富钒废渣制备V2O5的一种流程如下：
已知：i. NaVO3溶于水，NH4VO3难溶于水。
ii. 部分含钒(Ⅴ)物质在水溶液中的主要存在形式：
(2)通过“调pH”“萃取、反萃取”等过程，可制得NaVO3溶液。
①萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是_____________________________ ______________________________________________________________。
VO＋＋MnO2＋2H＋===
小
(3)“沉钒”时，向pH为8的NaVO3溶液中加入NH4Cl溶液，析出NH4VO3沉淀。沉钒温度需控制在70 ℃左右，温度不能过高的原因是__________________________ ____________________________________________。
计算V2O5样品的纯度(写出计算过程，V—51)。
答案：86.45%(计算过程见解析)
温度过高，NH3·H2O受热分
(5)用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原为N2的一种反应历程如图所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”；NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，随后分解生成N2和H2O。
“中间体X”的结构式可表示为____________________。
(4)n总(Fe2＋)＝0.500 0 mol/L ×5.00×10－3 L＝2.500×10－3 mol
(5)V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”，由NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，结合反应历程的图示可知，可得“中间体X”的结构式(见答案)。
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阅读下列材料，完成第1题。
元素周期表中ⅢA族单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为H＋和BF)和硼酸(H3BO3)，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯[B(OCH)3]，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得AlCl3。GaN的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铊(Tl)位于元素周期表中第六周期，于1861年发现。
1. 下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A. BF3极易水解，可用作催化剂
B. 硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂
C. GaN硬度大，可用作半导体材料
D. Al2O3熔点高，可用作耐火材料
2. 反应8NH3＋3Cl2===6NH4Cl＋N2可以应用于检验氯气管道的泄漏。下列说法正确的是( )
A. NH3分子的VSEPR模型：
B. 基态Cl原子的核外电子排布式：1s22s22p63s23p5
C. NH的电子式：
D. 基态N原子的核外电子轨道表示式：
3. 氯的含氧酸盐广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO。下列说法正确的是( )
A. 装置Ⅰ中可将KMnO4换成MnO2
B. 装置Ⅱ洗气瓶中用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的少量HCl
C. 装置Ⅲ中发生反应的离子方程式为3Cl2＋6OH－5Cl－＋ClO＋3H2O
D. 装置Ⅴ锥形瓶中用澄清石灰水来吸收尾气
4. X、Y、Z、W为短周期中原子序数依次增大的四种主族元素。X和Z的基态原子的2p能级上各有2个未成对电子，W与X同主族。下列有关说法正确的是 ( )
A. 原子半径：r(W)＞r(Y)＞r(Z)
B. 简单氢化物的沸点：X＞W＞Z
C. 电离能：I1(Z)＞I1(Y)＞I1(X)
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W＞X＞Y
5. 硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是( )
A. 工业制H2SO4：FeS2SO2H2SO3H2SO4
B. 回收烟气中SO2获得CaSO4：SO2CaSO3CaSO4
C. 工业废液中通入H2S除Hg2＋：H2S＋Hg2＋===HgS↓＋2H＋
D. 热的NaOH溶液除S：3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
6. 下列化学反应表示正确的是( )
A. 用水吸收二氧化氮制硝酸：2NO2＋H2O===HNO3＋NO
B. 用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO＋NO2＋2OH－===2NO＋H2O
C. 雷雨天气空气中的氮气和氧气反应：N2＋2O22NO2
D. 铜粉和稀硝酸反应：4H＋＋2NO＋Cu===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O
7. 任何有机化合物的分子都是由特定碳骨架构成的，构建碳骨架是合成有机化合物的重要任务。某构建碳骨架的反应历程如图所示。下列关于该反应的说法不正确的是( )
A. 反应过程中Co的成键数目发生改变
B. CH3OH分子中采用sp3杂化的仅有C原子
C. 该构建碳骨架的总反应为CH3CH===CH2＋CO＋CH3OH(CH3)2CHCOOCH3，原子利用率为100%
D. HCo(CO)3可降低反应的活化能
8. 下列有关工业合成氨反应的说法正确的是( )
A. 若该反应能自发进行，则ΔH＞0
B. 选用高效催化剂，可降低该反应的活化能
C. 其他条件不变，增大起始n(N2)∶n(H2)的比值，可提高N2的平衡转化率
D. 提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数
9. 将工业合成氨反应设计成燃料电池，工作原理如图所示。其中溶有HCl的稀的A溶液为电解质。下列说法不正确的是( )
A. b电极为负极
B. a电极发生的反应为N2＋8H＋＋6e－===2NH
C. A溶液中所含溶质为NH4Cl
D. 可用蒸发结晶法分离出A
10. 多奈哌齐是一种抗阿尔茨海默病的药物，其合成路线中的一步反应如图。下列说法不正确的是( )
A. X分子存在顺反异构体
B. X→Y发生了还原反应
C. Y分子中化学环境不同的氢原子有6种
D. X、Y可用溴的CCl4溶液鉴别
11. 通过下列实验探究草酸(H2C2O4)的性质。
实验 实验操作和现象
1 加热草酸晶体，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
2 室温下，用pH计测得0.1 mol/L H2C2O4溶液的pH约为1.3
3 室温下，向25.00 mL 0.1 mol/L H2C2O4溶液中逐滴加入0.1 mol/L NaOH溶液，得到如图所示的滴定曲线
下列有关说法正确的是( )
A. 依据实验1的现象，确定气体的成分仅为CO2
B. a、b、c对应的溶液中，水的电离程度：c＞b＞a
C. 0.1 mol/L H2C2O4溶液中存在：c(H＋)＝c(OH－)＋c(HC2O)＋c(C2O)
D. V(NaOH)＝25.00 mL时，溶液中存在：c(C2O)＞c(H2C2O4)
12. 常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A. H＋为该转化过程的中间产物
B. 反应前后溶液中Ce3＋和Ce4＋的总数保持不变
C. 反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D. 反应Ⅱ中每生成22.4 L N2，转移的电子数目约为4×6.02×1023
13. 二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示如下：
反应Ⅰ. CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49 kJ/mol
反应Ⅱ. CO2(g)＋H2(g)===CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41 kJ/mol
一体积固定的密闭容器中，在5 MPa下，按照n(CO2)∶n(H2)＝1∶3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. H2的平衡转化率始终低于CO2
B. n曲线代表的物质为CH3OH，温度越高，越有利于CH3OH的生成
C. 270～400 ℃时，平衡移动的程度：反应Ⅰ＞反应Ⅱ
D. 加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的平衡转化率
14. 五氧化二钒(V2O5)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。由富钒废渣制备V2O5的一种流程如下：
已知：i. NaVO3溶于水，NH4VO3难溶于水。
ii. 部分含钒(Ⅴ)物质在水溶液中的主要存在形式：
pH <1.0 1.0～4.0 4.0～6.0
主要存在形式 VO V2O5 多钒酸根离子
pH 6.0～8.5 8.5～13.0 >13.0
主要存在形式 VO 多钒酸根离子 VO
备注：多钒酸盐在水中溶解度较小
(1)“酸浸”时，MnO2将VO＋转化为VO的离子方程式为 。
(2)通过“调pH”“萃取、反萃取”等过程，可制得NaVO3溶液。
已知VO能被有机萃取剂(简称ROH)萃取，其萃取原理可表示为
VO(水层)＋ROH(有机层)??RVO3(有机层)＋OH－(水层)。
①萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是 。
②反萃取中，VO反萃取率随着pH的升高呈现先增大后减小的趋势的原因是 。
(3)“沉钒”时，向pH为8的NaVO3溶液中加入NH4Cl溶液，析出NH4VO3沉淀。沉钒温度需控制在70 ℃左右，温度不能过高的原因是 。
(4)NH4VO3在空气中灼烧得V2O5。为测定回收所得V2O5样品纯度，进行如下实验：称取1.000 g灼烧后的样品，用稀硫酸溶解、定容得100 mL (VO2)2SO4溶液。量取20.00 mL溶液放入锥形瓶中，加入过量的5.00 mL 0.500 0 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液，再用0.0100 0 mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液12.00 mL。已知：VO＋Fe2＋＋2H＋===VO2＋＋Fe3＋＋H2O；MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。
计算V2O5样品的纯度(写出计算过程，V—51)。
(5)用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原为N2的一种反应历程如图所示。V2O5与H2O形成能提供质子的酸性位，NH3以“氢键”形式吸附在酸性位上生成“中间体X”；NO与X反应生成不稳定的“过渡态”物质，随后分解生成N2和H2O。
“中间体X”的结构式可表示为 。
