湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期二模理科综合化学试题 Word版含解析

(3)①根据三段式结合平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%计算；

②通入高温水蒸气，相当于加热和减小压强，根据(2)中的反应并结合平衡的影响因素分析解答；

③若容器体积固定，根据反应的特征结合压强对平衡的影响分析判断； ④由图可知，温度高于600℃时，有较多的自由基

生成；

（4）设最终气体的总物质的量为x，计算出平衡时C2H4、C2H6和氢气的物质的量，再计算甲烷的体积分数。

【详解】（1）根据表格中数据有：①H2(g)+

1O2(g)═H2O(l)△H1=-285.8kJ/mol，②CH4(g)+2O2(g) 2=CO2(g)+2H2O(l)△H2=-890.3kJ/mol，③C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H3=-1411.0kJ/mol ，甲烷制备乙烯的化学方程式为：2CH4(g) ②×2-③-①×2得到，2CH4(g) 故答案为：2CH4(g)

C2H4(g)+2H2(g)，根据盖斯定律，将

C2H4(g)+2H2(g) △H=2△H2-△H3-2△H1=+202.0kJ/mol，

C2H4(g)+2H2(g)△H=+202.0kJ/mol；

（2）由题意乙烯与氧气催化制备X，X分子式C2H4O，不含双键，反应符合最理想的原子经济可知，X的结构简式为

，故答案为：

；

(3)①400℃时，向1L的恒容反应器中充入1mol CH4，发生上述反应，测得平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0%，由此建立如下三段式： 2CH4(g)

C2H4(g)+2H2(g)

起始(mol) 1 0 0 转化(mol) 2x x 2x 平衡(mol) 1-2x x 2x

x由平衡混合气体中C2H4的体积分数为20.0％得＝20.0%，解得x=0.25，平衡后

1?2x?x?2x1?0.25?mol?气体的体积=×1L=1.25L，所以化学平衡常数为

1mol0.25mol?0.25mol?2??2?c?C2H4?c?H2?1.25L??1.25L?K=== 2c2?CH4??1mol?0.25mol?2???1.25L??0.20mol/L，故答案为：0.20mol/L；

的2

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②甲烷制备乙烯的反应为气体体积增大的吸热反应，通入高温水蒸气(不参加反应，高于400℃)相当于加热，平衡右移，产率增大；同时通入水蒸气，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡右移，产率也增大，因此C2H4的产率将增大，故答案为：增大；该反应为气体体积增大的吸热反应，通入高温水蒸气相当于加热，同时通入水蒸气，容器的体积增大，相当于减小压强，平衡均右移，产率增大；

③若容器体积固定，甲烷制备乙烯的反应为气体体积增大的反应，温度相同时，增大压强平衡向逆反应方向移动，CH4的平衡转化率降低，因此p1＞p2，故答案为：p1＞p2； ④由图可知，温度高于600℃时，有较多的自由基碳有机副产物为乙炔，故答案为：乙炔；

（4）设最终气体的总物质的量为x，则C2H4为0.2x、C2H6为0.06x，根据2CH4(g)

C2H4(g)+2H2(g)和2CH4(g)

C2H6(g)＋H2(g)可知，生成的氢气为0.4x+0.06x=0.46x，

生成，自由基结合生成

，则双

则含有的甲烷为x-(0.2x+0.06x+0.46x)=0.28x，因此体系中CH4的体积分数=

0.28x×100%=28%，故答案为：28%。 x【点睛】本题考查化学反应原理综合应用，侧重分析与应用能力的考查，注意盖斯定律的计算、影响平衡的因素、图象的理解应用、化学平衡常数及其计算，把握温度和压强对平衡的影响为解答的关键。

11.(1)下列氮原子的电子排布图表示的状态中，能量由低到高的顺序是_______(填字母代号)。

(2)P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。

①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为_______________。 ②每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为__________________。

(3)科学家合成了一种阳离子“N5n+，其结构是对称的，5个N排成＂V＂形，每个N都达到8

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电子稳定结构，且含有2个氮氮三键;此后又合成了一种含有“N5”的化学式为”N8”的离子晶体，其电子式为_________________。分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满是8电子稳定结构，其结构式为_____。

(4)直链多磷酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用顶角氧原子连接起来的，如图所示。则由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子的通式为_________________。

(5)碳酸盐中的阳离子不同，热分解温度就不同。下表为四种碳酸盐的热分解温度和金属阳离子半径

n+

随着金属阳离子半径的增大，碳酸盐的热分解温度逐步升高，原因是_______________。 (6)石墨的晶体结构和晶胞结构如下图所示。已知石墨的密度为pg?cm3，C—C键的键长为?cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则石墨品体的层间距为_________cm。

【答案】 (1). A＜C＜B＜D (2). sp (3). 10 (4).

（n+2）—

(5). N≡C-C≡N (6). PnO（3n+1） (7). 碳

3

酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解 (8). 3N【解析】

【详解】（1）据能量最低原理可知核外电子先占有能量低的轨道，再占有能量高的轨道可知D的能量最高；据洪特规则，各个轨道为半充满状态，能量较低，为相对稳定的状态可知，A的

163Ar2?

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能量最低，B的能量高于C的能量，所以能量由低到高的顺序是A＜C＜B＜D，故答案为：A＜C＜B＜D；

(2)①P4S3分子中硫原子的价层电子对数为4，杂化轨道类型为sp3杂化，故答案为：sp3； ②每个P4S3分子中每个P原子含有1对孤对电子，每个S原子含有2对孤对电子，则每个P4S3分子中含有的孤电子对的数目为4×1+3×2=10，故答案为：10；

(3) N5结构是对称的，5个N排成V形，5个N结合后都达到8电子结构，且含有2个N≡N键，满足条件的结构为

，“N5”带一个单位正电荷，则化学式

n+

为”N8”的离子晶体是由N5和N3组成，电子式为

+—

；分

子(CN)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，分子中每个原子的最外层均满足8电子稳定结构，由C原子形成4个共价键，N原子形成3个共价键可知其结构简式为N≡C-C≡N，故答案为：

；N≡C-C≡N；

（4）由题给结构可知，含由n个磷氧四面体形成的这类磷酸根离子相当于n个磷酸根离子去掉（n—1）个氧原子，所带电荷为—2×（3n+1）+5n=—（n+2），则这类磷酸根离子的通式为

（n+2）—（n+2）—PnO（3n+1），故答案为：PnO（3n+1）；

（5）碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解，故答案为：碳酸盐分解实际过程是晶体中阳离子结合碳酸根离子中氧离子，使碳酸根离子分解为二氧化碳的过程，阳离子所带电荷相同时，阳离子半径越小，其结合氧离子能力越强，对应的碳酸盐就越容易分解；

（6）设晶胞的底边长为acm，晶胞的高为h cm，层间距为d cm，则h=2d，底面图为

，则a=r×sin60°，可得a=3r，则底面面积为（3r）×Sin60°，22

晶胞中C原子数目为1+2×

2

1114?124?12+8×+4×=4，晶胞质量为NAg，则ρ=NAg÷[（3r）284163Ar2×Sin60°×2d]，整理可得d=3N?，故答案为：3N163Ar2?。

12.蜂胶是一种天然抗癌药，主要活性成分为咖啡酸苯乙酯(I)。合成化合物I的路线如下图所示：

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