2-2018年高考化学试题(全国卷II)（Word版 含详细解析）

ΔH/(kJ·mol?1) 活化能/ (kJ·mol?1) 催化剂X 催化剂Y 积碳反应： CH4(g)=C(s)+2H2(g) 消碳反应： CO2(g)+C(s)=2CO(g) 75 33 43 172 91 72 ①由上表判断，催化剂X Y（填“优于”或“劣于”），理由是: 。在反应进料气 组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温 度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反 应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是________填标号）。 A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加

C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大

②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时， 不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2) 、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。

【答案】 (1) ①247；A；1/3 (2) ①劣于；相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小，而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大 AD ②pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)

mol?1 ②C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol?1 【解析】（1）①C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·

mol?1；根据盖斯定律计算：③×2－①－②，得：CH4(g)+CO2(g)= ③C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·

2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247kJ·mol?1。因正反应为吸热反应，且正反应方向为气体体积增加的反应，升高温度或减少压强有利于提高CH4平衡转化率， A正确。 CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) 始(mol/L): 1 0.5 0 0 变(mol/L): 0.25 0.25 0.25 0.25 平(mol/L): 0.75 0.25 0.25 0.25 K= 0.25×0.25/[0.75×0.25]=1/3

（2）①根据表中数据可知相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大，所以催化剂X劣于Y。 A．正反应均是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，因此K积、K消均增加，A正确； B．升高温度反应速率均增大，B错误； C．根据A中分析可知选项C错误； D．积碳量达到最大值以后再升高温度积碳量降低，这说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大，D正确。答案选AD。 ②根据反应速率方程式: v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5可知，在p(CH4)一定时，生成速率随p(CO2)的升高而降低，所以根据图像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)。

【考点】盖斯定律；化学平衡的影响因素； 利用转化率求化学平衡常数；温度对反应平衡常数的影响；化学图像的分析与判断；[化学平衡图像分析的答题技巧，看图像时：①一看面：纵坐标与横坐标的意义；②二看线：线的走向和变化趋势；③三看点：起点，拐点，终点，然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合，做出符合题目要求的解答]。

[2018全国卷Ⅱ-28]K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体，可用于晒制蓝图。回答下列问题：

3H2O作感光剂，以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程（1）晒制蓝图时，用K3[Fe(C2O4)3]·

5

式为：2K3[Fe(C2O4)3] 光2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；显色反应的化学方程式为 。

（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下图所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________________________________________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是 。 ④样品完全分解后，装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3，检验Fe2O3存在的方法是： 。 （3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量m g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用c mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是 。 ②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4

L-1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。该晶体中铁的质量分数的表达式为酸化，用c mol·

________________________________。

【答案】 (1) 3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]=Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4 (2) ①排尽装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置 ②CO2、CO ③先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气。 ④取少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1~2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3 (3) ①溶液变为浅紫(红)色 ②5cv×56×10-3×100%/m

2+

【解析】（1）光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]光2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑，生成的Fe(草酸亚铁)遇K3[Fe(CN)6]会产生有特征蓝色的沉淀，所以显色反应的化学方程式为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]＝Fe3[Fe(CN)6]2↓+3K2C2O4。

（2）①装置中的空气在高温下能氧化金属铜，能影响E中的反应，所以反应前通入氮气的目的是：排尽装置中的空气，使反应生成的气体全部进入后续装置。 ②实验中观察到装置B澄清石灰水均变浑浊、说明反应中一定产生了CO2； E中固体变为红色，F中澄清石灰水均变浑浊，说明氧化铜被CO还原为铜，说明反应中一定产生了CO，由此判断热分解产物中一定含有CO2、CO； 为防止倒吸，必须保证装置中保持一定的气体压力，所以停止实验时应进行的操作是先熄灭装置A、E的酒精灯，冷却后停止通入氮气即。 ④要检验Fe2O3存在首先要转化为可溶性铁盐，方法是：少许固体粉末于试管中，加稀硫酸溶解，滴入1～2滴KSCN溶液，溶液变红色，证明含有Fe2O3。

L-1 KMnO4溶液滴定至终点，实为（3）①三草酸合铁酸钾于锥形瓶中溶解后，加稀H2SO4酸化，用c mol·

高锰酸钾氧化草酸根离子，高锰酸钾溶液显紫色，所以滴定终点的现象是溶液变为浅紫(红)色。

2+3+

②锌把Fe3+还原为Fe2+，MnO4-酸性高锰酸钾溶液又把Fe氧化为Fe。反应中消耗高锰酸钾是0.001cVmol，

2+

被还原成Mn,Mn元素化合价从+7价降低到+2价，所以根据电子得失守恒可知铁离子的物质的量是0.005cVmol，则该晶体中铁的质量分数的表达式为：5cv×56×10-3×100%/m。

2+2+2-【考点】用K3[Fe(CN)6]检验Fe；Fe、C2O4的还原性；高锰酸钾的强氧化性；装置中空气的排除；通气3+

法防倒吸；Fe2O3的性质、Fe的检验；草酸与高锰酸钾溶液反应；元素含量测定实验方案设计与评价； 实验安全：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；[进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2，气体点燃前先验纯等) ；防氧化(如H2还原CuO后要“氢气早出晚归”，白磷宜在水中进

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行切割等)；尾气处理；防止导气管堵塞；注意防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)]。

（二）选考题：共15分。请考生从2题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。 [2018全国卷Ⅱ-35]硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示： 熔点/℃ 沸点/℃ H2S ?85.5 ?60.3 S8 115.2 >600（分解） 444.6 ?10.0 45.0 337.0 回答下列问题： （1）基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为 ，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。

（2）根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_________。

（3）图（a）为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为 。

FeS2 SO2 ?75.5 SO3 16.8 H2SO4 10.3

（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为________。 （5）FeS2晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，

cm?3；晶胞中Fe2+位于所形成的正八面体的体心，该正其晶体密度的计算表达式为 g·

八面体的边长为 nm。 【答案】 (1)

、哑铃(纺锤) (2) H2S (3) S8相对分子质量大，分子间作用力强

(4) 平面三角, 2, sp3 (5) 4M×1021/(NAa3) a/2

2262662

【解析】（1）基态铁的核外电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s，故基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为

22626

，基态S原子核外电子排布式为1s2s2p3s3p，电子占据最高能级为3p，

电子云轮廓图为哑铃形；

H2S、SO2、SO3的气态分子中，2+(6-1（2）根据价层电子对互斥理论分析知，中心原子价层电子对数分别是：

×2)/2=4, 2+(6-2×2)/2=3, 3+(6-2×3)/2=3,因此中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S；

（3）S8、SO2都为分子晶体，相对分子质量大，分子间作用力强，熔沸点高。故S8的沸点比SO2的高. （4）气态SO3以单分子形式存在，根据（2）中分析可知中心原子（S）含有的价层电子对数是3，且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键，因此其中共价键的类型有2种，即σ键、π键；固体SO3中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子形成4个共价键，因此其杂化

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轨道类型为sp。

（5）根据晶胞结构可知,一个晶胞中含：N(Fe2+) =12×1/4+1＝4，N(S22-) =8×1/8+6×1/2＝4，晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，则其晶体密度的计算表达式为:p=m/v=4M /[ NA·a·10-7]3

=[4M·1021/(NA a3)]g·cm-3；晶胞中Fe2+位于S22-所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长是面对角线

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的一半，则为/2nm。

【考点】核外电子排布、杂化轨道、分子空间构型、晶体熔沸点比较以及晶胞结构判断与计算等，难度中等。 [价层电子对互斥模型是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。①当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；②当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致；价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况，但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。]

[2018全国卷Ⅱ-36]以葡萄糖为原料制得的山梨醇(A)和异山梨醇(B)都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如下：

回答下列问题：

（1）葡萄糖的分子式为 。

（2）A中含有的官能团的名称为 。 （3）由B到C的反应类型为 。 （4）C的结构简式为 。

（5）由D到E的反应方程式为 。

（6）F是B的同分异构体，7.30 g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24 L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有 种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为 。

【答案】 (1) C6H12O6 (2)羟基 (3)酯化(取代)反应 (4)

(5)

(6) 9 (7)

【解析】（1）葡萄糖的分子式为C6H12O6 （2）葡萄糖[CH2OH-(CHOH)4-CHO ]在催化剂作用下，与氢气发生醛基的加成反应生成A(CH2OH-(CHOH)4-CH2OH)，因此A中含有的官能团的名称为羟基; （3）（4）A在浓硫酸的作用下发生分子内脱水反应生成B(C6H10O4)，B与乙酸(C2H4O2)发生酯化反应生成C(C8H12O5)，对比B、C的分子式知，B中只有一个羟基参与酯化反应，因此由B到C的反应类型(酯化)取代反应, C的结构简式为

；（5）D在氢氧化钠溶液中水解(酯基水解)生成E,由D到E的反应方程式为:

。

（6）F是B(相对分子质量：146)的同分异构体，7.30 g(0.05mol)的F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.24

L(0.1mol)二氧化碳（标准状况），说明F分子中含有2个羧基，则F相当于是丁烷分子中的2个氢原子被2个羧基取代，如果是正丁烷，根据定一移一可知有6种结构。如果是异丁烷，则有3种结构，所以可能的结构共有9种(不考虑立体异构)，即: HOOC-CH2CH2CH2CH2-COOH、HOOC-CH(CH3)CH2CH2-COOH、

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HOOC-CH2CH(CH3) CH2-COOH、HOOC-CH(C2H5)CH2-COOH、HOOC-CH(CH3)- CH(CH3)-COOH、

HOOC-CH(C3H7) -COOH、HOOC-C(CH3)(C2H5)-COOH、HOOC-C(CH3)3-COOH。其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3∶1∶1的结构简式为HOOC-CH(CH3)- CH(CH3)-COOH。

【考点】葡萄糖的结构；官能团的结构与名称；多元醇在浓硫酸作用下的分子内脱水反应(信息);乙酸与醇的酯化反应；酯在碱性条件下的水解反应；规定条件下同分导构体的书写。[同分异构体类型通常有：碳链异构、官能团异构、位置异构等，有时还存在空间异构，要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。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]。

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