2018高考全国卷Ⅰ化学试题详解与评析

一、选择题

6. 磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是
A. 合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B. 从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C. “沉淀”反应的金属离子为Fe3
D. 上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠,滤渣中含有磷酸亚铁锂,加入硫酸和硝酸酸溶,过滤后滤渣是炭黑,得到含Li、P、Fe的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀,据此解答。A、废旧电池中含有重金属,随意排放容易污染环境,因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用,A正确;
B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li,B正确;
C、得到含Li、P、Fe的滤液,加入碱液生成氢氧化铁沉淀,因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3,C正确;
D、硫酸锂能溶于水,因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠,D错误。答案选D。
评析:此题是创新题,估计明年高考不会出现。这题的素材是考生非常熟悉的,近年来在许多模拟题出现过。2017年,2013年全国卷出现过,其中2013年的题目还被选用到考试说明中,比较早的是在2009年四川卷中就出现过此素材。
把流程题改造成选择题,并且放在第一题,出乎许多考生的意料。流程题改造成选择题,在以前的浙江高考卷中经常出现,而且各地的模拟题也出现过,这题可以说是全国卷选择题的创新点。考前我预测选择题创新点会在元素化合物上做文章,竟然言中。
所以我们备考时,一定要注意高考真题,许多经典的素材会重复使用,其它省份优秀的题型也要关注。
2. 下列说法错误的是
A. 蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B. 酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C. 植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br₂/CCl4褪色
D. 淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
【答案】A
【解析】A、果糖不能再发生水解,属于单糖,A错误;
B、绝大多数酶是具有催化活性和高度选择性的蛋白质,B正确;
C、植物油属于油脂,其中含有碳碳不饱和键,因此能使Br2/CCl4溶液褪色,C正确;
D、淀粉和纤维素均是多糖,其水解的最终产物均为葡萄糖,D正确。答案选A。
评析:此题可以定2018年神题,估计明年不会出现。这题本是送分题,出题风格与原来福建省高考自主命题时的必考有机题类似。
由于有一类核酶不是蛋白质,只能说绝大多数酶是蛋白质,B选项也是错误的,闹出了天大的笑话。6月11日深夜,各省的教育考试部门纷纷发告示,选A或B均给6分,历史上出来没有过的。
其实A选项中的错误非常明显,会选B的学生就是……。
可见学科间综合的知识尽量不涉及,尤其是化学科的命题,学习一下生物,物理科的命题,他们从不跨界。跨界有风险,出题须谨慎,化学科命题,前车之鉴啊。
考试说明中有特别强调,只考学科内综合,不考学科间综合,所以还是按章办事。
其实学科是互相贯通的,学生要求掌握更全面的知识,提升全面的科学素养,但考试时还须谨慎。
3. 在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是
【答案】D
【解析】 A、反应物均是液体,且需要加热,因此试管口要高于试管底,A正确;
B、生成的乙酸乙酯中含有乙酸和乙醇,乙酸乙酯不溶于水,因此可以用饱和碳酸钠溶液吸
收,注意导管口不能插入溶液中,以防止倒吸, B正确;
C、乙酸乙酯不溶于水,分液即可实现分离, C正确;
D、乙酸乙酯是不溶于水的有机物,不能通过蒸发实现分离,D错误。答案选D。
评析:此题是必考题,明年还会再现。它是以乙酸乙酯的制备与分离为素材,取材于教材上的实验,注意从乙酸乙酯的性质特点的角度去解答和判断,考查常见的物质分离提纯,比较容易。
问题的设问方式与江苏高考化学实验选择题如出一辙,也延续了历年高考化学实验选择题的考试要求,与2017年氢气还原WO3那题相比,简单了许多。
考前本人预测的实验题考点中就有乙酸乙酯的制备,命中率100%,博大家一笑。
4. NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1 NA
B. 22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C. 92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D. 1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0NA
【答案】B
【解析】A、16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol=0.1mol,由于氢氧化铁胶体是分子的集合体,因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.1 NA,A错误;
B、标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol,氩气是一个Ar原子组成的单质,其中含有的质子数是18 NA,B正确;
C、1分子丙三醇含有3个羟基,92.0g丙三醇的物质的量是1mol,其中含有羟基数是3 NA,C错误;
D、甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃不止一种,因此生成的CH3Cl分子数小于1.0 NA,D错误。答案选B。
评析:此题是轮考题,明年如果加大难度,那么它可能不会再现。阿伏加德罗常数NA果然在2018高考中如期出现,考前备考时本公众号强调过几次,这一经典题型永远不会过时。
A选项设问的问题比较确古老,Fe(OH)3胶体粒子数这一考点至少是10年的考点。C选项中人为提高难度,学生要清楚甘油(丙三醇)的结构简式,这个是选5的考点要求,但苏教版必2中皂化反应的方程式中有给出甘油的结构简式。BD两个选项还是比较容易做出判断。
阿伏加德罗常数NA这一经典题型可以包罗万象,又可调控难度,是命题者喜欢用的手段,老师们在备考时还是加以重视,复习到位。
5. 环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷(

)是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是

A. 与环戊烯互为同分异构体
B. 二氯代物超过两种
C. 所有碳原子均处同一平面
D. 生成1 molC5H12至少需要2 molH2
【答案】C
【解析】A、螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A正确;
B、螺[2,2]戊烷空间结构如图:

,分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物至少有三种,考虑立体异构还不止。B正确;

C、由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,C错误;
D、戊烷比螺[2,2]戊烷多4个氢原子,所以生成1 molC5H12至少需要2 molH2,D正确。答案选C。
评析:此题是必考题,考试的主角。选项B与C是解答的易错点和难点,对于二元取代物同分异构体的数目判断,可固定一个取代基的位置,再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目。
关于有机物分子中共面问题的判断需要从已知甲烷、乙烯、乙炔和苯的结构特点进行知识的迁移灵活应用。
有机必考题都是给出一个陌生的物质,从同分异构体,共面问题,反应类型,物性与化性等方面考查。
下面是全国卷关于原子共面共线问题考查小归纳:
1.2017年全国一卷9,苯、杜瓦苯、棱晶烷;
2.2016年全国三卷10,异丙苯;
3.2015年新课标一卷38,异戊二烯;
4.2011年全国卷30,环戊二烯;
5.2010年全国一卷30,C5H8;
6.201 0年全国二卷30,C6H10;
7.2009年全国二卷30,C4H6O2碳原子共线结构书写;
8.2008年宁夏卷8,丙烯、氯乙烯、苯、甲苯原子共面选择;
9.2007年宁夏卷31,2,3-二甲基-2-丁烯,碳原子共面判断;
6. 主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W、X、Z最外层电子数之和为10;W与Y同族;W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。下列说法正确的是
A. 常温常压下X的单质为气态
B. Z的氢化物为离子化合物
C. Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D. W与Y具有相同的最高化合价
【答案】B
【解析】分析:主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20。W与Z形成的化合物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃,生成物是HF,因此W是F,Z是Ca,W与Y同族,则Y是Cl。W、X、Z的最外层电子数之和为10,则X的最外层电子数为10-7-2=1,所以X是Na,据此解答。
根据以上分析可知W、X、Y、Z分别是F、Na、Cl、Ca。则A、金属钠常温常压下是固态,A错误;B、CaH2中含有离子键,属于离子化合物,B正确;C、Y与Z形成的化合物是氯化钠,其水溶液显中性,C错误;D、F是最活泼的非金属,没有正价,Cl元素的最高价是 7价,D错误。答案选B。
评析:此题是必考题,考试的主角。
准确判断出元素是解答的关键,“不大于20”,是个隐含信息,一定有K或者Ca元素。
突破点是能腐蚀玻璃的物质为HF,进而推断出CaF2能与浓硫酸反应生成HF。氟化钙与浓硫酸反应属于学生不熟悉的知识点。去年是硫代硫酸钠,备考时要增加一些不太常见的元素化合物知识。
易错点是选项B,注意金属氢化物的结构特点,与非金属氢化物的不同,当然有关氢负离子前几年有出现,本人预测时也有提到。
可能由于今年的主旋律是容易,此题还没有特别创新,可以预见到此后的高考,这一考点大有文章可做,可以参考16年的题目。
7. 最近我国科学家设计了一种CO2 H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。示意图如图所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA-Fe2 -e-=EDTA-Fe3
②2EDTA-Fe3 H2S=2H S 2EDTA-Fe2
该装置工作时,下列叙述错误的是
A. 阴极的电极反应:CO2 2H 2e-=CO H2O
B. 协同转化总反应:CO2 H2S=CO H2O S
C. 石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D. 若采用Fe3 /Fe2 取代EDTA-Fe3 /EDTA-Fe2 ,溶液需为酸性
【答案】C
【解析】该装置属于电解池,CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极;石墨烯电极反应为EDTA-Fe2 -e-=EDTA-Fe3 ,可知它为阳极,发生失去电子的氧化反应,据此解答。
A、CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO,发生得到电子的还原反应,为阴极;电极反应式为:CO2 2H 2e-=CO H2O,A正确。
B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知① ②即得到H2S-2e=2H S,因此总反应式为CO2 H2S=CO H2O S,B正确;
C、由于物理知识可知正极的电势比负极高,石墨烯电极为阳极,与电源的正极相连,因此阳极石墨烯上的电势比阴极ZnO@石墨烯电极上的高,C错误;
D、由于铁离子、亚铁离子均易水解,所以如果采用Fe3/Fe2取代EDTA-Fe3/EDTA-Fe2,溶液需要酸性,D正确。答案选C。
评析:此题是必考题,电化学知识中的考点。
素材新颖,有光伏电源,质子交换膜、石墨烯、ETDA,一大堆新的名词,但是考查的实质并不高深。准确判断出阴阳极是解答的关键,注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应,进而得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点,注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
近两年电化学考点都是电解池,估计原电池该出来了,备考时可以关注。
总体上说,18年的主基调是基础,简单。毕竟是17年考生用生命换来的,如果没有第8题的妖娥子出现,是非常平淡的一年。但命题的趋势还是可以一见端倪,一线老师在备考时要多加研究,不要被模拟题牵着鼻子走,比如铺天盖地的传统文化选择题与图像题就没出现。要为考生夯实基础,提升能力,以不变应万变。
26.(14分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧。仪器a的名称是分液(或滴液)漏斗。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。
① c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为Zn 2Cr3=Zn2 2Cr2
②同时c中有气体产生,该气体的作用是排除c中空气。
(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是c中产生H2使压强大于大气压;(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触。
【评析】在盐酸溶液中锌把Cr3还原为Cr2,同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致c中压强增大,可以把生成的CrCl2压入d装置发生反应,据此解答。
(1)由于醋酸亚铬易被氧化,所以需要尽可能避免与氧气接触,因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧;煮沸后迅速冷却,可能还有防止氧气再次溶解。根据仪器构造可知仪器a是分液(或滴液)漏斗;
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明Cr3被锌还原为Cr2,反应的离子方程式为Zn 2Cr3=Zn2 2Cr2
②锌还能与盐酸反应生成氢气,由于装置中含有空气,能氧化Cr2,所以氢气的作用是排除c中空气;
(3)打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应;根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水,所以为使沉淀充分析出并分离,需要采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。
(4)由于d装置是敞开体系,因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。
本题主要是考查醋酸亚铬制备原理的实验探究,考查学生的化学实验与探究的能力、从提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识整合,重组为新知识块的能力,题目难度中等。明确实验原理、有关物质的性质尤其是题干信息中提取和应用是解答的关键。
一、先说说题目的来源,此题在2018年广州市一模和2018年河南省省考中均有出现。
有兴趣的网友也可自行去百度:
可见命题专家不过而而,这样的事出现过许多次,比如2017年高考的化工流程题是广东某地的竞赛题,2013年最难的锂离子工艺流程也是来自2009年广东竞赛题。可点击当年我的博客文章http://blog.sina.com.cn/s/blog_484d316601019wa5.html。
好像都是与广东有关,是不是有什么巧合啊,不敢乱揣测。
二、就题说题:第(1)问实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是去除水中溶解氧。加热煮沸除氧在老教材中制取氢氧化亚铁时用到,而且2003年全国卷已考查,也是利用氢气来创造无氧的环境。回答氢气的作用是排除c中空气,就是顺理成章的事。
大伙觉得高考题是不是有传承的?
第(3)问打开K3,关闭K1和K2,由于锌继续与盐酸反应生成氢气,导致c中压强增大,所以c中亮蓝色溶液能流入d装置,与醋酸钠反应。解答时联想到气体压强,这个思维方式在2016年,2017年实验题均有考查,由于负压造成倒吸。我们备考时要抓住重点。
最后两小问回答时一定要找到题目中的信息,醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]难溶于冷水,在气体分析中用作氧气吸收剂。所以采取的操作是(冰浴)冷却、过滤、洗涤、干燥。评价装置时就要考虑到醋酸亚铬易被氧化。这个现场学习能力的考查是此题的亮点。
27.(14分)Na2S2O5
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式2NaHSO3=Na2S2O5 H2O。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为:
①pH=4.1时,I中为NaHSO3溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,SO2NaHSO3Na2SO32H2O-4e=4H O2↑。电解后,a室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取葡S2O52 2I2 3H2O=2SO42 4I 6H,该样品中Na2S2O5的残留量为0.128       (以SO2计)。
【解析】(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5 H2O;
(2)①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液pH=4.1,显酸性,说明生成物是酸式盐,2SO2 H2O CO32=2HSO3 CO2,即Ⅰ中为NaHSO3
②要制备焦亚硫酸钠,需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液,第(1)问中有信息,因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液;
(3)阳极发生失去电子的氧化反应,阳极区是稀硫酸,氢氧根放电,则电极反应式为2H2O-4e=4H O2↑。答案给出的是水放电,由于教材的表述,写成OH放电也可以。阳极区氢离子增大,通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸钠。阴极是氢离子放电,氢氧根浓度增大,与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠,所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。
(4)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为S2O52 2I2 3H2O=2SO42 4I 6H;消耗碘的物质的量是0.0001mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是。题目中有提示以SO2计,计算时要用SO2与单质碘反应比例1:1,换算一下即可。
本题以焦亚硫酸钠的制备、应用为载体考查学生对流程的分析、电解原理的应用以及定量分析等,题目难度中等。易错点是最后一问,注意计算残留量时应该以二氧化硫计,而不是焦亚硫酸钠。
首先题目来源是2014年福建省高考题25题,测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量,这问计算是一样一样的,不知道作为福建考生是否复习到了没。

还有全国卷3是考查硫代硫酸钠,这一物质也是在2014年的天津、山东、四川高考题中都出现过,看来18年的高考是在向14年的各省高考致敬.

选择题中有电化学的内容,这题中又有涉及,有重复之嫌。而且“四室电渗析法”在2014年全国卷中电解次磷酸时出现,同样是设问阳极的电极反应式,答案一样。这点给我们备考有很大的启示。此题目本身难度比较小,没有考查常规的过渡金属制备的流程,也避免了复杂的工艺流程,只是用了一小段。计算也没有涉及K一类的计算,看来出题人“反模拟”做得很到位。
28.(15分)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:
(1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为O2
(2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25℃时N2O5(g)分解反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(t = ¥时,N2O5(g)完全分解):
①已知:2N2O5(g)=2N2O4(g) O2(g)△H1=-4.4kJ·mol1
2NO2(g)=N2O4(g)        △H2=-55.3kJ·mol1
则反应N2O5(g)=2NO2(g) 1/2O2(g)的△H=53.1kJ·mol1
②研究表明,N2O5(g)分解的反应速率υ=2×103×p N2O5 (kPa·min1)。t=62min时,测得体系中p O2=2.9kPa,则此时的p N2O5=30.0kPa,υ=6.0×102kPa·min1
③若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p¥(35℃)大于63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高。
④25℃时N2O4(g)

2NO2(g)反应的平衡常数Kp=13.4kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留1位小数)。

(3)对于反应2N2O5(g)→4NO2(g) O2(g),R.A.Ogg提出如下反应历程:
第一步  N2O5

NO2 NO3           快速平衡

第二步  NO2 NO3→NO NO2 O2      慢反应
第三步  NO NO3→2NO2             快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是AC(填标号)。
A.υ(第一步的逆反应)> υ(第二步反应)         B.反应的中间产物只有NO3
C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效       D.第三步反应活化能较高
【解析】(1)氯气在反应中得到电子作氧化剂,硝酸银中只有氧元素化合价会升高,所以氧化产物是氧气,分子式为O2;依据氧还原理可以推知:4AgNO3 2Cl2=4AgCl 2N2O5 O2。也有认为生成Cl2O,ClO2,这两种物质不稳定,可认为生成O2的可能性更大。由于题给信息不足,个人认为评分细则中还要有其它合理答案。
(2)①根据盖斯定律可知ⅰ÷2-ⅱ即得到N2O5(g)=2NO2(g) 1/2O2(g)  △H1=+53.1kJ/mol;,常规简单。
②难度大,依据理想气体状态方程,pV=nRT,  可推知压强之比是物质的量之比,根据方程式可知氧气与消耗五氧化二氮的物质的量之比是1:2,利用分压三段式直接计算。
所五氧化二氮的压强是30.0kPa,因此反应速率υ=2.0×103×30=6.0×102(kPa·min1);
③由于温度升高,容器容积不变,总压强提高,且二氧化氮二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高,所以若提高反应温度至35℃,则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35℃)大于63.1kPa。
④难度大,利用分压三段式直接计算Kp。依据题意t = ¥时,N2O5(g)完全分解。根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2=71.6kPa,氧气是35.8kPa÷2=17.9kPa。
根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa,
总压强应该是(71.6-2x ) x 17.9=63.1kPa 。   x=26.4kPa
可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa,二氧化氮对应的压强是71.6kPa-26.4kPa×2=18.8kPa,则反应N2O4(g)

2NO2(g)的平衡常数

也可以根据方程式可知完全分解时最初生成的四氧化二氮的压强是35.8kPa,氧气是17.9kPa。进行三段式计算,依据总压63.1kPa,计算出平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa,二氧化氮对应的压强是18.8kPa,结果是一样的。
(3)A、第一步反应快,而且快速平衡,第一步的正逆反应速率相等,第二步是慢反应,所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率,A正确;
B、根据第二步和第三步可知中间产物还有NO3与NO,B错误;
C、由于第二步是慢反应,反应速率慢,可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效,C正确;
D、第三步反应快,反应速率快,可见活化能较低,D错误。答案选AC。
评析:本题采用脱硝为素材,主要是考查化学反应原理,侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算,题目难度较大。试题设计新颖,陌生感强,计算量较大,对学生的要求较高。压强和平衡常数的计算是解答的难点,注意从阿伏加德罗定律的角度去理解压强与气体物质的量之间的关系,注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以直接把压强看作是物质的量利用三段式计算。
利用压强计算Kp在全国卷中多次出现,其中2013年全国卷2非常类似。
全国卷3第28题的速率常数计算也十分繁琐, 速率常数计算这一考点在备考时要重视,它在2015年全国卷,2016年海南卷都出现过。
(二)选考题:共15分。请考生从2道题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为D、
C(填标号)。
(2)与具有相同的电子构型,r(Li )小于r(H),原因是Li 核电荷数较大。
(3)LiAlH4是有机合成中常用的还原剂,LiAlH4中的阴离子空间构型是正四面体、中心原子的杂化形式为sp3。LiAlH4中,存在AB(填标号)。
A.离子键            B.s键                  C.p键                   D.氢键
(4)Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。
可知,Li原子的第一电离能为520,O=O键键能为498,Li2O晶格能为2908。
(5)Li2O具有反萤石结构,晶胞如图(b)所示。已知晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为NA,则Li2O的密度为

g·cm3(列出计算式)。

【解析】(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1,则D中能量最低;选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高;这问是创新点,以前没有出现。说明在新授课时,讲解基础知识与基本概念要到位。
(2)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li半径小于H
(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4,中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化轨道类型是sp3杂化;阴阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,不存在双键和氢键,答案选AB;
(4)根据示意图可知Li原子的第一电离能是1040kJ/mol÷2=520 kJ/mol;0.5mol氧气转化为氧原子时吸热是249kJ,所以O=O键能是249kJ/mol×2=498kJ/mol;根据晶格能的定义结合示意图可知Li2O的晶格能是2908kJ/mol;这问也是创新点,以前没有出现。说明在新授课时,基本概念如第一电离能,键能,晶格能讲解要到位。去年出现一个电子亲和能也是基本概念。这题素材出现了玻恩-哈珀循环,其实这个在浙江高考题现身过。2017年厦门3月检也有涉及过。
(5)根据晶胞结构可知锂全部在晶胞中,共计是8个,根据化学式可知氧原子个数是4个,则Li2O的密度是

这问当年刚出现是创新点,考过多次后,变成了常规考点。全国卷3物构中出现了六方堆积的密度计算,这个以前没有出现过。
本题考查核外电子排布,轨道杂化类型的判断,分子构型,电离能、晶格能,化学键类型,晶胞的计算等知识,保持了往年知识点比较分散的特点,立足课本进行适当拓展,整体难度不大,两个地方创新点也不是特别难。
总之,还是就题论题,不能上升到什么高度,希大家阅后稍有收获。
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