选做题(考生只能选做一题)

1.《有机化学基础》

M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维,它比现有的防爆破材料轻35%,可用于制头盔、防弹背心和刚性前后防护板。下图是有关M5纤维等有机物的转化关系图(部分反应未注明条件):

请回答:

(1)写出下列物质的结构简式F____________,H____________。B的氢的核磁共振谱图中有____________种类型的氢原子吸收峰。

(2)1 mol G与Na2CO3溶液反应,最多消耗Na2CO3____________ mol。

(3)指出下列反应的反应类型:A→B____________;G→M5____________。

(4)写出C→D反应的化学方程式:____________________________________________。

(5)试分析M5纤维具有极高强度的原因:_______________________________________。

2.《物质结构与性质》

有A、B、C、D、E原子序数均为前20号的五种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+与B-具有相同的电子层结构,B原子得一个电子后2p轨道全满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于其中子数。R是由A、D两元素形成的化合物;E元素原子中4s能级有2个电子。请回答:

(1)A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为____________(填序号)。

①A单质>B单质>化合物R              ②化合物R>A单质>B单质

③A单质>化合物R>B单质              ④B单质>化合物R>A单质

(2)B-的特征电子排布式为____________;在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是____________杂化,其固态时的晶体类型为____________。

(3)C的氢化物的空间构型为____________,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是____________________________________________________________________。

(4)B、C、D三元素的电负性大小顺序为____________>____________>____________(填元素符号)。

(5)E与B形成的晶体M的最小单元“晶胞”如下图所示,则M的化学式为____________;如果M晶体的密度为d g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的E中心间的距离为____________ cm。

氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法,是德国人哈伯在1905年发明的,其合成原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH<0,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。工业上合成氨的部分工艺流程如下:

反应体系中各组分的部分性质见下表:

气体

氮气

氢气

熔点/℃

-210.01

-252.77

-77.74

沸点/℃

-195.79

-259.23

-33.42

(1)合成氨反应的平衡常数很小,所以在工业上采取气体循环的流程,即反应后通过把混合气体的温度降低到____________,使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环。写出该反应的化学平衡常数表达式:K=____________。

(2)运用化学反应速率和化学平衡的观点说明工业上采用“使混合气体分离出产品,N2、H2继续循环”的生产措施的理由:___________________________________________________。

(3)已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________________________。

(4)合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在673 K、30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图甲所示。下列叙述正确的是____________。

A.点a的正反应速率比点b的大

B.点c处反应达到平衡

C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样

D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比图中d点的值大

(5)1998年希腊亚里斯多德大学的Marncellos和Stoukides采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+),实现了高温常压下高转化率的电化学合成氨,其实验装置如下图乙。阴极的电极反应式为__________________________________________________________________。

         

                  甲                                                 乙

在学习了化学反应速率知识后,某研究性学习小组进行科学研究活动。

[探究活动一]探究金属与不同酸反应的反应速率:常温下,用经过砂纸打磨的铝片中取两片质量相等、表面积相同的铝片,分别加入到盛有体积相同、c(H+)相同,足量的稀硫酸和稀盐酸溶液的两支试管中,发现铝片在稀盐酸中消失的时间比在稀硫酸中短。

[探究活动二]探究影响稀硫酸与某金属反应速率的因素。下表是某研究性学习小组探究稀硫酸与某金属反应的实验数据:

实验序号

金属质量/g

金属状态

c(H2SO4)/mol·L-1

V(H2SO4)/mL

溶液温度/℃

金属消失的时间/s

反应前

反应后

1

0.10

0.5

50

20

34

500

2

0.10

粉末

0.5

50

20

35

50

3

0.10

0.7

50

20

46

250

4

0.10

0.8

50

20

35

200

5

0.10

粉末

0.8

50

20

36

25

6

0.10

1.0

50

20

35

125

7

0.10

1.0

50

35

50

50

8

0.10

1.1

50

20

34

100

9

0.10

1.1

50

35

51

40

请回答:

(1)对[探究活动一]实验现象发生的原因,请你帮该研究性学习小组提出两个假设:

假设Ⅰ_______________________________________________________________。

假设Ⅱ_______________________________________________________________。

并请你设计实验对以上假设进行验证:

验证假设Ⅰ____________________________________________________________。

验证假设Ⅱ____________________________________________________________。

(2)分析[探究活动二]的实验数据可发现有一个数据明显有错误,该数据是实验_________(填实验序号)的____________,理由是__________________________________________。

(3)分析[探究活动二]的实验数据可得出的结论是_______________________________。

 0  32540  32548  32554  32558  32564  32566  32570  32576  32578  32584  32590  32594  32596  32600  32606  32608  32614  32618  32620  32624  32626  32630  32632  32634  32635  32636  32638  32639  32640  32642  32644  32648  32650  32654  32656  32660  32666  32668  32674  32678  32680  32684  32690  32696  32698  32704  32708  32710  32716  32720  32726  32734  203614 

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