统考版2024高考化学二轮专题复习考前非选择题适应性训练训练二

训练（二）（满分：58分限时：40分钟）非选择题（包括必考题和选考题两部分。第26～28题为必考题，每道题考生都必需作答。第35、36题为选考题，考生依据要求作答。）（一）必考题（共43分）26.（14分）工业合成氨对人类生存贡献巨大，反应原理为N2（g）＋3H2（g）eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3（g）ΔH。（1）若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在肯定条件下发生反应，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则前5分钟的平均反应速度v（N2）＝。（2）平衡后，欲提高H2的转化率，可以实行的措施有。A．加入催化剂B．增大容器体积C．降低反应体系的温度D．加入肯定量N2（3）科学家探讨在催化剂表面合成氨的反应机理，反应步骤与能量的关系如图甲所示（吸附在催化剂表面的微粒用*标注，省略了反应过程中的部分微粒）。写出步骤c的化学方程式：；由图像可知合成氨反应的ΔH（填“＞”“＜”或“＝”）0。（4）将n（N2）∶n（H2）＝1∶3的混合气体，匀速通过装有催化剂的刚性反应器，反应器温度改变与从反应器排出气体中NH3的体积分数φ（NH3）关系如图乙。随着反应器温度上升，NH3的体积分数φ（NH3）先增大后减小的缘由是。某温度下，混合气体在刚性容器内发生反应，起始气体总压为2×107Pa，平衡时总压为起先的90%，则H2的转化率为。用某物质的平衡分压（气体分压p分＝p总×体积分数）代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp），此温度下，该反应的化学平衡常数Kp＝（分压列计算式、不化简）。（5）合成氨的原料气H2可来自甲烷水蒸气催化重整（SMR）。我国科学家对甲烷和水蒸气催化重整反应机理也进行了广泛探讨。通常认为该反应分两步进行。第一步：CH4催化裂解生成H2和碳（或碳氢物种），其中碳（或碳氢物种）吸附在催化剂上，如CH4→Cads/[C（H）n]ads＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2－\f(n,2)))H2；其次步：碳（或碳氢物种）和H2O反应生成CO2和H2，如Cads/[C（H）n]ads＋2H2O→CO2＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2＋\f(n,2)))H2。反应过程和能量改变残图如图丙（过程①没有加催化剂，过程②加入催化剂），过程①和②ΔH的关系：①（填“>”“<”或“＝”）②；限制整个过程②反应速率的是第（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）步，其缘由为。27.（14分）工业制得的氮化铝（AlN）产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计如下试验分别测定氮化铝（AlN）样品中AlN和Al4C3的质量分数（忽视NH3在强碱性溶液中的溶解）。（1）试验原理①Al4C3与硫酸反应可生成CH4；②AlN溶于强酸产生铵盐，溶于强碱生成氨气，请写出AlN与NaOH溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）试验装置（如图所示，量气管为碱式滴定管改装）连好装置后，首先应进行的操作是。（3）试验过程：称得装置D的初始质量为yg；称取xgAlN样品置于装置B锥形瓶中，各装置中加入相应药品，重新连好装置；读取量气管的初始读数为amL（量气装置左右液面相平）。①欲首先测量Al4C3质量分数的有关数据，对K1、K2、K3三个活塞的操作是关闭活塞，打开活塞。②若无恒压管，对所测气体体积的影响是（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。③量气管中液面不再发生改变，说明反应已经结束。读取读数之前，应对量气管进行的操作为；若量气管中的液面高于右侧球形容器中的液面，所测气体的体积（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。④记录滴定管的读数为bmL（已知：该试验条件下的气体摩尔体积为VmL·mol－1），则Al4C3的质量分数为（用可能含a、b、x、y、Vm的代数式表示）。⑤测量AlN质量分数的数据：首先关闭活塞K1，打开活塞K3，通过分液漏斗加入过量NaOH溶液，与装置B瓶内物质充分反应；反应完成后，（填该步反应进行的操作），最终称得装置D的质量为zg。28.（15分）2024年诺贝尔化学奖授予为锂离子电池发展做出重要贡献的科学家，LiFePO4是锂离子电池的正极材料。用含锂废渣（主要金属元素的含量：Li8.50%、Ni6.5%、Mg13.24%）制备Li2C2O4，并用其制备LiFePO4。部分工艺流程如图所示（该流程可能造成水体砷污染）：已知：滤液1、滤液2中部分别子的浓度（g·L－1）如下表。Li＋Ni2＋Mg2＋滤液122.7220.6860.18滤液221.947.7×10－30.78×10－3Ⅰ.制备Li2C2O4（1）滤渣2的主要成分有（填化学式）。（2）Na2C2O4溶液中各离子的浓度由大到小的依次为。（3）写出加入Na2C2O4溶液时发生反应的离子方程式：。Ⅱ.制备LiFePO4（4）将电池极Li2C2O4和FePO4置于高温下反应，生成LiFePO4和一种温室气体，该反应的化学方程式是____________________________________________________________。（5）LiFePO4须要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是（任写一点）。（6）我国科学家探讨零价铁活化过硫酸钠（Na2S2O8）去除废水中的As（V），其机制模型如图所示，其中零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是。在该模型中得到的铁砷共沉淀物经灼烧（无元素化合价改变）后得到一种磁性化合物，化学式为Fe7As2O14，该物质中二价铁离子与三价铁离子的个数比为。（二）选考题：共15分。请学生从给出的2道题中任选一题作答。假如多做，则按所做第一题计分。35.[选修3：物质结构与性质]（15分）锶（38Sr）是碱土金属（ⅡA）元素。氯化锶（SrCl2）是最常见的锶盐。（1）SrCl2可用于制造红色焰火，常由SrCO3与盐酸反应制备。下列说法正确的是。A．Sr属于s区元素，基态Sr原子没有d电子B．Sr的焰色反应是电子从低能级向高能级跃迁汲取部分光的原因C．与同周期相邻主族元素相比，Sr的第一电离能更大D．上述制备SrCl2反应的离子方程式为SrCO3＋2H＋=Sr2＋＋H2O＋CO2↑（2）由SrCl2与Na2CrO4反应可制备铝的缓蚀剂SrCrO4。①基态Cr原子价电子排布图表示为。②CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))的空间构型为。③有探讨表明，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中Cr的杂化方式并非sp3杂化，而是d3s杂化。试从原子轨道能量的角度加以说明：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）SrCl2晶体的立方晶胞如图所示，晶胞棱长为anm，摩尔体积为Vcm3·mol－1。①晶胞中，Sr2＋位于，Cl－的配位数是。②晶体中阴阳离子核间距d＝nm。③阿伏加德罗常数的值表示为。36.[选修5：有机化学基础]（15分）在医药工业中，有机物G是一种合成药物的中间体，其合成路途如图所示：已知：R1ONa＋R2X→R1OR2＋NaX（R1与R2代表苯环或烃基、X代表卤素原子）RCOOH＋SOCl2（液体）→RCOCl＋HCl↑＋SO2↑回答下列问题：（1）A与C在水中溶解度更大的是，G中官能团的名称是。（2）E→F的有机反应类型是，F的分子式为。（3）由A→B反应的化学方程式为。（4）物质D结构简式为。（5）B→C反应中加入NaOH的作用是。（6）写出一种符合下列条件的G的同分异构体：。①与G的苯环数相同；②核磁共振氢谱有5个峰；③能发生银镜反应。训练（二）26．解析：（1）对于合成氨反应N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g），由平衡时生成NH3的物质的量为0.2mol，可求出参与反应的N2为0.1mol，由此可求出在一容积为2L的密闭容器中，前5分钟的平均反应速率v（N2）＝eq\f(0.1mol,2L×5min)＝0.01mol·L－1·min－1。（2）加入催化剂，可加快反应速率，但对平衡不产生影响，故A错误；增大容器体积，也就是减小压强，平衡逆向移动，H2的转化率减小，故B错误；降低反应体系的温度，平衡正向移动，H2的转化率增大，故C正确；加入肯定量N2，平衡正向移动，H2的转化率增大，故D正确。（3）由题图中可以看出，步骤c中*NNH与H2在催化剂作用下发生反应生成*N和NH3，步骤c的反应方程式为*NNH＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂))*N＋NH3；由图像可知合成氨反应的反应物总能量大于生成物的总能量，所以合成氨反应的ΔH<0。（4）对于放热反应，上升温度平衡逆向移动，T0前，随温度上升，NH3的体积分数φ（NH3）增大，则表明反应未达平衡，由此得出先增大后减小的缘由为温度低于T0时反应未达平衡，温度上升，反应速率加快，NH3的体积分数增大；高于T0时反应达平衡，由于该反应是放热反应，温度上升平衡逆向移动，NH3的体积分数减小。令起始时，n（N2）＝1mol，则n（H2）＝3mol，设参与反应的N2的物质的量为xmol，从而建立三段式：N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）（单位：mol）起始量：130转化量：x3x2x平衡量：1－x3－3x2x则eq\f(4－2x,4)＝eq\f(90,100)，由此可求出x＝0.2，转化率α（H2）＝eq\f(改变量,起始量)×100%＝eq\f(0.6mol,3mol)×100%＝20%，平衡常数Kp＝eq\f(p2（NH3）,p（N2）×p3（H2）)，p（N2）＝eq\f(0.8,3.6)×1.8×107Pa，p（H2）＝eq\f(2.4,3.6)×1.8×107Pa，p（NH3）＝eq\f(0.4,3.6)×1.8×107Pa，Kp＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.4,3.6)×1.8×107Pa))\s\up12(2),\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.8,3.6)×1.8×107Pa))×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2.4,3.6)×1.8×107Pa))\s\up12(3))＝eq\f(（2×106）2,（4×106）×（1.2×107）3)Pa－2。（5）过程①和②中，催化剂不影响反应物的转化率，对ΔH不产生影响，所以过程①的ΔH＝过程②的ΔH；整个过程②分两步进行，第Ⅱ步的活化能大，所以第Ⅱ步限制整个过程②的反应速率，其缘由为第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢。答案：（1）0.01mol·L－1·min－1（2）CD（3）*NNH＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂))*N＋NH3＜（4）温度低于T0时反应未达平衡，温度上升，反应速率加快，NH3的体积分数增大；高于T0时反应达平衡，由于该反应是放热反应，温度上升平衡逆向移动，NH3的体积分数减小20%eq\f(（2×106）2,（4×106）×（1.2×107）3)Pa－2（5）＝Ⅱ第Ⅱ步的活化能大，反应速率慢27．解析：（1）AlN中的铝元素是＋3价，因此在碱性环境中会转化为AlOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))，加上题干信息可知还有一种产物是氨气，据此写出方程式即可：AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑；（2）在进行涉及到气体的试验时，组装好仪器后肯定要先检查装置气密性再起先试验，否则会造成试验结果不准甚至试验失败；（3）①依据题意，若要知道Al4C3的质量分数，我们要测出Al4C3与硫酸反应生成的CH4体积，测体积须要运用装置A中的量气管，因此我们要先打开K1，关闭K2、K3，让生成的大部分CH4进入量气管中；②分液漏斗上的恒压管起到平衡压强的作用，若无恒压管，滴入B中的酸液会将B中的空气“赶”入量气管，导致所测气体的体积偏大；③在读取读数前肯定要先调整量气管高度，使左右两边液面相平，这是操作量气管时的基本要求；若量气管中液面高于右侧球形容器中的液面，也就是说右侧的压强更大，导致测得气体体积偏小；④试验中产生的甲烷体积一共是（a－b）mL，在试验条件下为eq\f(a－b,1000Vm)mol甲烷，由方程式可知CH4和Al4C3的化学计量数之比为3∶1，则原样品中有eq\f(a－b,3000Vm)molAl4C3，Al4C3的摩尔质量为144g·mol－1，因此原样品中有eq\f(144（a－b）,3000Vm)gAl4C3，则Al4C3的质量分数为eq\f(144（a－b）,3000Vmx)×100%，化简后为eq\f(0.048（a－b）,xVm)×100%；⑤K2的作用在于：反应结束后仍会有少量氨气残留在装置B内，我们可以从K2处接空气泵，通入空气将装置B内的氨气“赶”入装置D中，确保全部的氨气都被D汲取，因此我们要做的是：打开K2，通入一段时间的空气。答案：（1）AlN＋NaOH＋H2O=NaAlO2＋NH3↑（2）检查装置的气密性（3）①K2、K3K1②偏大③调整量气管高度，使左右两边液面相平偏小④eq\f(0.048（a－b）,Vmx)×100%⑤打开K2，通入一段时间空气28．解析：将含锂废渣研磨后，在70℃条件下用稀硫酸酸浸其中的金属离子，得到含有Li＋、Ni2＋、Mg2＋的酸性溶液，向滤液1中加入NaOH调整pH＝12沉淀Ni2＋、Mg2＋，滤渣2主要为Ni（OH）2、Mg（OH）2，滤液2含有Li＋，向滤液2中先加入Na2C2O4，得到Li2C2O4，与FePO4高温下反应，可得到LiFePO4，同时生成二氧化碳气体。（1）由以上分析可知滤渣2的主要成分有Ni（OH）2、Mg（OH）2。（2）Na2C2O4水解呈碱性，且以第一步水解为主，溶液中各离子的浓度由大到小依次为c（Na＋）>c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）>c（OH－）>c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）>c（H＋）。（3）加入Na2C2O4溶液生成Li2C2O4沉淀，发生反应的离子方程式为2Li＋＋C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=Li2C2O4↓。（4）将电池极Li2C2O4和FePO4置于高温下反应，生成LiFePO4和一种温室气体，应生成二氧化碳。（5）高温成型时要加入少量石墨，可改善成型后电极的导电作用。（6）零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是Fe＋S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))=Fe2＋＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))；磁性化合物化学式为Fe7As2O14，As为＋5价，由化合价代数和为0可知，设二价铁离子与三价铁离子的个数分别为x、7－x，依据化合价的代数和等于0，可建立等量关系式2x＋3×（7－x）＝2×14－2×5＝18，x＝3，则该物质中二价铁离子与三价铁离子的个数比为3∶4。答案：（1）Ni（OH）2、Mg（OH）2（2）c（Na＋）＞c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）＞c（OH－）＞c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）＞c（H＋）（3）2Li＋＋C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=Li2C2O4↓（4）Li2C2O4＋2FePO4eq\o(=,\s\up7(高温))2LiFePO4＋2CO2↑（5）改善成型后电极的导电作用（6）Fe＋S2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(8))=Fe2＋＋2SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))3∶435．解析：（1）Sr的3d轨道上有电子，故A错误；焰色反应原理是激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量而显色，不是从低能级向高能级跃迁，故B错误；Sr为第ⅡA族元素，同周期相邻主族元素为Rb和In，一般说第ⅡA族元素第一电离能高于同周期相邻主族元素的规律是一～四周期明显，五、六周期不符合此规律，第一电离能大小为Rb<Sr<In，故C错误；SrCl2可由SrCO3和盐酸反应得到，发生反应SrCO3＋2H＋=Sr2＋＋H2O＋CO2↑，故D正确。（2）①Cr位于周期表中第四周期第ⅥB族，基态价电子排布式为3d54s1，则基态Cr原子价电子的轨道表示式为。②CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))带两个单位负电荷，则中心Cr的价电子对数为4，没有孤电子对，依据VSEPR理论，推断其空间构型为正四面体。③探讨表明，CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))中Cr的杂化方式并非sp3杂化，而是d3s杂化，考虑3d轨道和4s轨道能量更近，更简单发生轨道的杂化，所以对于CrOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(