2021年廣東省普通高中學業水平選擇性考試化學可能用到的相對原子質量：H—1O—16Na—23Co—59Ge—73Sb—122Hg—201一、選擇題：本題共16小題，共44分。第1～10小題，每小題2分；第11～16小題，每小題4分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．今年五一假期，人文考古游持續成為熱點。很多珍貴文物都記載著中華文明的燦爛成就，具有深邃的文化寓意和極高的學術價值。下列國寶級文物主要由合金材料制成的是()選項ABCD文物名稱鑄客大銅鼎河姆渡出土陶灶獸首瑪瑙杯角形玉杯A[鑄客大銅鼎由青銅材料制成，青銅屬于合金材料，A符合題意；河姆渡出土陶灶是陶瓷制品，陶瓷屬于硅酸鹽材料，B不符合題意；獸首瑪瑙杯的主要成分是二氧化硅，C不符合題意；角形玉杯的主要成分是硅酸鹽材料，D不符合題意。]2．廣東有眾多國家級非物質文化遺產，如廣東剪紙、粵繡、潮汕工夫茶藝和香云紗染整技藝等。下列說法不正確的是()A．廣東剪紙的裁剪過程不涉及化學變化B．沖泡工夫茶時茶香四溢，體現了分子是運動的C．制作粵繡所用的植物纖維布含有天然高分子化合物D．染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于純凈物D[剪紙的過程中沒有新物質生成，不涉及化學變化，A說法正確；茶香四溢說明有香味的分子在空氣中擴散，體現了分子是運動的，B說法正確；植物纖維是纖維素，其屬于天然高分子化合物，C說法正確；純堿水溶液是碳酸鈉和水的混合物，不是純凈物，D說法錯誤。]3．“天問一號”著陸火星，“嫦娥五號”采回月壤。騰飛中國離不開化學，長征系列運載火箭使用的燃料有液氫和煤油等化學品。下列有關說法正確的是()A．煤油是可再生能源B．H2燃燒過程中熱能轉化為化學能C．火星隕石中的20Ne質量數為20D．月壤中的3He與地球上的3H互為同位素C[煤油來源于石油的分餾，屬于化石燃料，是不可再生能源，A錯誤；H2燃燒過程中化學能轉化為熱能和光能，B錯誤；20Ne的質量數為20，C正確；質子數相同、中子數不同的同一元素的不同核素互為同位素，3He、3H的質子數分別為2、1，二者質子數不同，不是同一種元素，不互為同位素，D錯誤。]4．化學創造美好生活。下列生產活動中，沒有運用相應化學原理的是()選項生產活動化學原理A用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜聚乙烯燃燒生成CO2和H2OB利用海水制取溴和鎂單質Br－可被氧化、Mg2+可被還原C利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品氫氟酸可與SiO2反應D公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆鋼鐵與潮濕空氣隔絕可防止腐蝕A[用聚乙烯塑料制作食品保鮮膜與聚乙烯燃燒生成二氧化碳和水沒有關系，A符合題意；利用海水制取溴，是將Br－氧化成Br2，利用海水制取鎂單質，是將Mg2+還原成Mg，B不符合題意；利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術品是因為氫氟酸可與二氧化硅反應，C不符合題意；公園的鋼鐵護欄涂刷多彩防銹漆是設置防護涂層，使鋼鐵與潮濕空氣隔絕從而防止鋼鐵腐蝕，D不符合題意。]5．昆蟲信息素是昆蟲之間傳遞信號的化學物質。人工合成信息素可用于誘捕害蟲、測報蟲情等。一種信息素的分子結構簡式如圖所示，關于該化合物說法不正確的是()A．屬于烷烴B．可發生水解反應C．可發生加聚反應D．具有一定的揮發性A[烷烴是只含有碳、氫兩種元素的飽和有機物，該有機物中還有氧元素，不屬于烷烴，A說法錯誤；該有機物分子中含有酯基，可發生水解反應，B說法正確；該有機物分子中含有碳碳雙鍵，可發生加聚反應，C說法正確；根據題干信息可知信息素有一定的揮發性，D說法正確。]6．勞動成就夢想。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯的是()選項勞動項目化學知識A社區服務：用“84”消毒液對圖書館桌椅消毒含氯消毒劑具有氧化性B學農活動：用廚余垃圾制肥料廚余垃圾含N、P、K等元素C家務勞動：用白醋清洗水壺中的水垢乙酸可由乙醇氧化制備D自主探究：以油脂為原料制肥皂油脂可發生皂化反應C[用“84”消毒液對圖書館桌椅消毒，是因為NaClO水解生成有強氧化性的HClO，HClO能殺死細菌和病毒，A不符合題意；廚余垃圾中含N、P、K等元素，所以能用廚余垃圾制肥料，B不符合題意；用白醋清洗水壺中的水垢，是因為白醋中的乙酸有酸性且酸性比碳酸強，可以和水垢中的CaCO3、Mg(OH)2等反應，與乙酸可由乙醇氧化制備沒有關系，C符合題意；以油脂為原料制肥皂，是因為油脂能在堿性環境下發生皂化反應，制成肥皂，D不符合題意。]7．測定濃硫酸試劑中H2SO4含量的主要操作包括：①量取一定量的濃硫酸，稀釋；②轉移定容得待測液；③移取20.00mL待測液，用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定。上述操作中，不需要用到的儀器為()ABCDB[該實驗操作中涉及溶液的配制，需要用到容量瓶；移取待測液，用0.1000mol·L-1的NaOH溶液滴定，需要用到錐形瓶和堿式滴定管，不需要用到分液漏斗，故選B。]8．鳥嘌呤(G)是一種有機弱堿，可與鹽酸反應生成鹽酸鹽(用GHCl表示)。已知GHCl水溶液呈酸性，下列敘述正確的是()A．0.001mol·L-1GHCl水溶液的pH＝3B．0.001mol·L-1GHCl水溶液加水稀釋，pH升高C．GHCl在水中的電離方程式為GHCl=G＋HClD．GHCl水溶液中：c(OH－)＋c(Cl－)＝c(GH＋)＋c(G)B[0.001mol·L-1GHCl水溶液中GH＋少量水解生成H＋，所以c(H＋)小于0.001mol·L-1，pH>3，A錯誤；0.001mol·L-1GHCl水溶液加水稀釋，GH＋水解平衡正向移動，但是溶液體積增大使c(H＋)減小，則pH升高，B正確；GHCl在水中的電離方程式為GHCl?GH＋＋Cl－，C錯誤；GHCl水溶液中存在電荷守恒：c(H＋)＋c(GH＋)＝c(OH－)＋c(Cl－)，D錯誤。]9．火星大氣中含有大量CO2，一種有CO2參加反應的新型全固態電池有望為火星探測器供電。該電池以金屬鈉為負極，碳納米管為正極，放電時()A．負極上發生還原反應B．CO2在正極上得電子C．陽離子由正極移向負極D．將電能轉化為化學能B[金屬鈉為負極，負極上發生失電子的氧化反應，A錯誤；碳納米管為正極，CO2在正極上得電子，發生還原反應，B正確；放電時，陽離子由負極移向正極，C錯誤；原電池是將化學能轉化為電能的裝置，D錯誤。]10．部分含鐵物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a可與e反應生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環轉化關系C[由題圖可知，a為Fe，b中含有Fe2+，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e中含有Fe3+。Fe＋2Fe3+=3Fe2+，a可與e反應生成b，A推斷合理；Fe2+既可以被氧化為Fe3+，也可以被還原為Fe，B推斷合理；Fe(OH)3膠體的制備是向沸騰的蒸餾水中逐滴加入5～6滴FeCl3飽和溶液，繼續煮沸至液體呈紅褐色，停止加熱，得到Fe(OH)3膠體，加入濃堿，會直接生成沉淀，C推斷不合理；可存在Fe2+eq\o(→,\s\up7(OH－))Fe(OH)2eq\o(→,\s\up7(O2))Fe(OH)3eq\o(→,\s\up7(H＋))Fe3+eq\o(→,\s\up7(Fe))Fe2+的循環轉化關系，D推斷合理。]11．設NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是()A．1molCHCl3含有C—Cl鍵的數目為3NAB．1L1.0mol·L-1的鹽酸含有陰離子總數為2NAC．11.2LNO與11.2LO2混合后的分子數目為NAD．23gNa與足量H2O反應生成的H2分子數目為NAA[CHCl3的結構式為，故1molCHCl3中含有C—Cl鍵的數目為3NA，A正確；1L1.0mol·L-1的鹽酸中含有Cl－的數目為NA，還有少量的OH－，所以陰離子總數小于2NA，B錯誤；沒有指明氣體處于標準狀況下，無法進行計算，C錯誤；23gNa的物質的量為1mol，其與足量的水發生反應：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成H2的物質的量為0.5mol，即分子數目為0.5NA，D錯誤。]12．化學是以實驗為基礎的科學。下列實驗操作或做法正確且能達到目的的是()選項操作或做法目的A將銅絲插入濃硝酸中制備NOB將密閉燒瓶中的NO2降溫探究溫度對平衡移動的影響C將溴水滴入KI溶液中，加入乙醇并振蕩萃取溶液中生成的碘D實驗結束，將剩余NaCl固體放回原試劑瓶節約試劑B[將銅絲插入濃硝酸中生成的是NO2氣體，不是NO氣體，A錯誤；密閉燒瓶中存在平衡2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0，將密閉燒瓶中的NO2降溫，平衡正向移動，燒瓶中氣體顏色變淺，可探究溫度對平衡移動的影響，B正確；乙醇與水互溶，不能用乙醇萃取溶液中的碘，C錯誤；一般情況下，剩余固體不能放回原試劑瓶，防止試劑污染，應放入指定的容器內，D錯誤。]13．一種麻醉劑的分子結構式如圖所示。其中，X的原子核只有1個質子；元素Y、Z、W原子序數依次增大，且均位于X的下一周期；元素E的原子比W原子多8個電子。下列說法不正確的是()A．XEZ4是一種強酸B．非金屬性：W>Z>YC．原子半徑：Y>W>ED．ZW2中，Z的化合價為＋2價C[X的原子核內只有1個質子，則X為H；元素Y、Z、W原子序數依次增大，且均位于X的下一周期，再根據題給麻醉劑分子結構式中各原子的成鍵情況，可知Y、Z、W分別為C、O、F；元素E的原子比W原子多8個電子，E為Cl。XEZ4為HClO4，是一種強酸，A說法正確；非金屬性：F>O>C，即W>Z>Y，B說法正確；電子層數多的原子半徑大，當電子層數相同時，核電荷數大的原子半徑小，則原子半徑：Cl>C>F，即E>Y>W，C說法錯誤；OF2中F為－1價，O為＋2價，D說法正確。]14．反應X=2Z經歷兩步：①X→Y；②Y→2Z。反應體系中X、Y、Z的濃度c隨時間t的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A．a為c(X)隨t的變化曲線B．t1時，c(X)＝c(Y)＝c(Z)C．t2時，Y的消耗速率大于生成速率D．t3后，c(Z)＝2c0－c(Y)D[由題圖知，a起始濃度最大，在整個反應過程中濃度一直減小，所以a代表c(X)隨t的變化曲線，A說法正確；t1時，三條曲線相交，三種物質的濃度相等，B說法正確；結合題給反應判斷，先增加后減小的是c(Y)隨t變化的曲線，一直增大的是c(Z)隨t變化的曲線，t2時，c(Y)在減小，說明Y的消耗速率大于生成速率，C說法正確；由題圖知，t3后，X反應完全，X轉化為Y的濃度為c0，Y的剩余濃變為c(Y)，則生成Z的消耗量為c0－c(Y)，生成Z的量為c(Z)＝2c0－2c(Y)，D說法錯誤。]15．宏觀辨識與微觀探析是化學學科核心素養之一。下列物質性質實驗對應的反應方程式書寫正確的是()A．Na2O2放入水中：Na2O2＋H2O=2NaOH＋O2↑B．H2O(g)通過灼熱鐵粉：3H2O＋2Fe=Fe2O3＋3H2C．銅絲插入熱的濃硫酸中：Cu＋H2SO4=CuSO4＋H2↑D.SO2通入酸性KMnO4溶液中：5SO2＋2H2O＋2MnOeq\o\al(－,4)=5SOeq\o\al(2-,4)＋4H＋＋2Mn2+D[Na2O2放入水中，反應的方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，A錯誤；H2O(g)通過灼熱鐵粉生成Fe3O4，反應的方程式為3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，B錯誤；銅絲插入熱的濃硫酸中生成CuSO4、SO2和H2O的反應需加熱，反應方程式為2H2SO4(濃)＋Cueq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O，C錯誤；SO2通入酸性高錳酸鉀溶液中，SO2具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，D項離子方程式書寫正確，D正確。]16．鈷(Co)的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是()A．工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B．生成1molCo，Ⅰ室溶液質量理論上減少16gC．移除兩交換膜后，石墨電極上發生的反應不變D．電解總反應：2Co2+＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Co＋O2↑＋4H＋D[石墨電極為陽極，電極反應式為2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，H＋通過陽離子交換膜由Ⅰ室進入Ⅱ室，右側Co電極為陰極，電極反應式為Co2+＋2e－=Co，Cl－通過陰離子交換膜由Ⅲ室進入Ⅱ室，與H＋結合生成鹽酸。由上述分析知，Ⅰ室中水放電使硫酸濃度增大，Ⅱ室中生成鹽酸，故Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均減小，A錯誤；生成1molCo時，轉移2mol電子，Ⅰ室有0.5mol(即16g)O2逸出，有2mol(即2g)H＋通過陽離子交換膜進入Ⅱ室，則Ⅰ室溶液質量理論上減少18g，B錯誤；移除兩交換膜后，石墨電極上的電極反應為2Cl－－2e－=Cl2↑，C錯誤；根據上述分析可知，電解時生成了O2、Co、H＋，則電解總反應為2Co2+＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Co＋O2↑＋4H＋，D正確。]二、非選擇題：共56分。第17～19題為必考題，考生都必須作答。第20～21題為選考題，考生根據要求作答。(一)必考題：共42分。17．(15分)含氯物質在生產生活中有重要作用。1774年，舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)的過程中，將它與濃鹽酸混合加熱，產生了一種黃綠色氣體。1810年，戴維確認這是一種新元素組成的單質，并命名為chlorine(中文命名“氯氣”)。(1)實驗室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學方程式為______________________________________________________。(2)實驗室制取干燥Cl2時，凈化與收集Cl2所需裝置的接口連接順序為______________。(3)某氯水久置后不能使品紅溶液褪色，可推測氯水中________已分解。檢驗此久置氯水中Cl－存在的操作及現象是_______________________________________________________________________________。(4)某合作學習小組進行以下實驗探究。①實驗任務通過測定溶液電導率，探究溫度對AgCl溶解度的影響。②查閱資料電導率是表征電解質溶液導電能力的物理量。溫度一定時，強電解質稀溶液的電導率隨溶液中離子濃度的增大而增大；離子濃度一定時，稀溶液電導率隨溫度的升高而增大。25℃時，Ksp(AgCl)＝1.8×10-10。③提出猜想猜想a：較高溫度的AgCl飽和溶液的電導率較大。猜想b：AgCl在水中的溶解度S(45℃)>S(35℃)>S(25℃)。④設計實驗、驗證猜想取試樣Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(不同溫度下配制的AgCl飽和溶液)，在設定的測試溫度下，進行表1中實驗1～3，記錄數據。表1實驗序號試樣測試溫度/℃電導率/(μS·cm-1)1Ⅰ：25℃的AgCl飽和溶液25A12Ⅱ：35℃的AgCl飽和溶液35A23Ⅲ：45℃的AgCl飽和溶液45A3⑤數據分析、交流討論25℃的AgCl飽和溶液中，c(Cl－)＝________________mol·L-1。實驗結果為A3>A2>A1。小組同學認為，此結果可以證明③中的猜想a成立，但不足以證明猜想b成立。結合②中信息，猜想b不足以成立的理由有___________________________________________________________________________________________________________。⑥優化實驗小組同學為進一步驗證猜想b，在實驗1～3的基礎上完善方案，進行實驗4和5。請完成表2中內容。表2實驗序號試樣測試溫度/℃電導率/(μS·cm-1)4Ⅰ______B15__________B2⑦實驗總結根據實驗1～5的結果，并結合②中信息，小組同學認為猜想b也成立。猜想b成立的判斷依據是____________________。[解析](1)實驗室沿用舍勒的方法制取Cl2的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(2)實驗室制得的Cl2中含有HCl、H2O，可依次通過飽和食鹽水、濃硫酸分別除去HCl、H2O，再收集Cl2并進行尾氣處理，因此裝置的接口連接順序為cdbae。(3)氯水中能使品紅溶液褪色的物質是HClO，氯水久置后不能使品紅溶液褪色，可推測氯水中HClO已分解。檢驗Cl－存在的方法是取少量樣品于試管中，加入幾滴AgNO3溶液，若有AgCl白色沉淀生成，則該久置氯水中存在Cl－。(4)⑤由于AgCl飽和溶液中c(Ag＋)＝c(Cl－)，因此25℃時，c(Cl－)＝eq\r(Ksp(AgCl))＝eq\r(1.8×10-10)mol·L-1＝eq\r(1.8)×10-5mol·L-1≈1.34×10-5mol·L-1。由于不同溫度下的飽和溶液的濃度不同，因此實驗1、2、3中，存在兩個變量(溫度與濃度)，因此不足以證明猜想b成立。⑥需要設計實驗證明AgCl在水中的溶解度S(45℃)>S(35℃)>S(25℃)，則需要控制變量。由實驗4與實驗2對比，溫度均為35℃，若溶液濃度：試樣Ⅱ>試樣Ⅰ，則電導率：A2>B1，則可驗證S(35℃)>S(25℃)；同理，要驗證S(45℃)>S(35℃)，則需要由實驗5與實驗3對比，溫度均為45℃，若溶液濃度：試樣Ⅲ>試樣Ⅱ，則電導率A3>B2，即可驗證猜想b。⑦猜想b成立的判斷依據是A3>B2；A2>B1。[答案](1)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(2)cdbae(3)HClO取少量樣品于試管中，加入幾滴AgNO3溶液，若有AgCl白色沉淀生成，則該久置氯水中存在Cl－(4)⑤eq\r(1.8)×10-5(或1.34×10-5)存在兩個變量(溫度與濃度)，溫度升高的同時，溶液的濃度也在增大⑥⑦A3>B2；A2>B118．(13分)對廢催化劑進行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：25℃時，H2CO3的Ka1＝4.5×10-7，Ka2＝4.7×10-11；Ksp(BaMoO4)＝3.5×10-8；Ksp(BaCO3)＝2.6×10-9；該工藝中，pH＞6.0時，溶液中Mo元素以MoOeq\o\al(2-,4)的形態存在。(1)“焙燒”中，有Na2MoO4生成，其中Mo元素的化合價為________。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀X為________。(3)“沉鉬”中，pH為7.0。①生成BaMoO4的離子方程式為___________________________________________________________________________________。②若條件控制不當，BaCO3也會沉淀。為避免BaMoO4中混入BaCO3沉淀，溶液中c(HCOeq\o\al(－,3))∶c(MoOeq\o\al(2-,4))＝________________________(列出算式)時，應停止加入BaCl2溶液。(4)①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有NaCl和Y，Y為________。②往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后，通入足量________(填化學式)氣體，再通入足量CO2，可析出Y。(5)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護膜為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應。①該氧化物為________。②已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應中，As元素的化合價變為＋5價，則該反應的氧化劑與還原劑物質的量之比為________。[解析](1)根據化合物Na2MoO4中Na為＋1價，O為－2價，由化合物中化合價代數和為0，可計算出Na2MoO4中Mo元素的化合價為＋6。(2)“750℃焙燒”時，廢催化劑中的氧化鋁發生反應：Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O，“濾液Ⅰ”中主要存在NaAlO2和Na2MoO4，通入過量CO2時，發生反應：NaAlO2＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋NaHCO3，生成的沉淀X為Al(OH)3。(3)由(2)的分析可知“濾液Ⅱ”的主要成分是NaHCO3和Na2MoO4。①“濾液Ⅱ”中加入BaCl2溶液生成BaMoO4的離子方程式為MoOeq\o\al(2-,4)＋Ba2+=BaMoO4↓。②開始生成BaCO3時，溶液中eq\f(c（COeq\o\al(2-,3)）,c（MoOeq\o\al(2-,4)）)＝eq\f(Ksp(BaCO3),Ksp(BaMoO4))＝eq\f(2.6×10-9,3.5×10-8)，又因為Ka2＝eq\f(c(H＋)·c（COeq\o\al(2-,3)）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)＝4.7×10-11，由于“沉鉬”中，pH為7.0，則eq\f(c（COeq\o\al(2-,3)）,c（HCOeq\o\al(－,3)）)＝eq\f(Ka2,c(H＋))＝eq\f(4.7×10-11,1.0×10-7)，因此可得eq\f(c（HCOeq\o\al(－,3)）,c（MoOeq\o\al(2-,4)）)＝eq\f(2.6×10-9,3.5×10-8)×eq\f(1.0×10-7,4.7×10-11)。(4)①由于“濾液Ⅱ”的主要成分是NaHCO3和Na2MoO4，加入適量BaCl2溶液“沉鉬”后，“濾液Ⅲ”中主要存在的鈉鹽有NaCl和NaHCO3，則Y為NaHCO3。②由“濾液Ⅲ”制備NaHCO3，原理類似侯氏制堿法，加入NaCl固體后，通入足量堿性氣體NH3，再通入足量CO2，發生反應：NH3＋H2O＋CO2=NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，析出溶解度較小的NaHCO3固體。(5)①由題給芯片制造的刻蝕過程示意圖可知，加入H2O2刻蝕液，GaAs逐漸溶解，當H2O2刻蝕液接觸AlAs時，反應生成一種致密的氧化膜，由此可知，Ga、As均可溶于H2O2刻蝕液中，形成的致密氧化膜是AlAs中的鋁被氧化為致密的Al2O3膜。②GaAs與H2O2反應時，As由－3價變為＋5價，O由－1價變為－2價，由氧化還原反應中得失電子守恒規律可知，氧化劑(H2O2)與還原劑(GaAs)的物質的量之比為4∶1。[答案](1)＋6(2)Al(OH)3(3)①MoOeq\o\al(2-,4)＋Ba2+=BaMoO4↓②eq\f(2.6×10-9,3.5×10-8)×eq\f(1.0×10-7,4.7×10-11)(4)①NaHCO3②NH3(5)①Al2O3②4∶119．(14分)我國力爭于2030年前做到碳達峰，2060年前實現碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應體系主要涉及以下反應：a)CH4(g)＋CO2(g)?2CO(g)＋2H2(g)ΔH1b)CO2(g)＋H2(g)?CO(g)＋H2O(g)ΔH2c)CH4(g)?C(s)＋2H2(g)ΔH3d)2CO(g)?CO2(g)＋C(s)ΔH4e)CO(g)＋H2(g)?H2O(g)＋C(s)ΔH5(1)根據蓋斯定律，反應a的ΔH1＝________________(寫出一個代數式即可)。(2)上述反應體系在一定條件下建立平衡后，下列說法正確的有________。A．增大CO2與CH4的濃度，反應a、b、c的正反應速率都增加B．移去部分C(s)，反應c、d、e的平衡均向右移動C．加入反應a的催化劑，可提高CH4的平衡轉化率D．降低反應溫度，反應a～e的正、逆反應速率都減小(3)一定條件下，CH4分解形成碳的反應歷程如圖所示。該歷程分________步進行，其中，第________步的正反應活化能最大。(4)設Keq\o\al(r,p)為相對壓力平衡常數，其表達式寫法：在濃度平衡常數表達式中，用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0＝100kPa)。反應a、c、e的lnKeq\o\al(r,p)隨eq\f(1,T)(溫度的倒數)的變化如圖所示。①反應a、c、e中，屬于吸熱反應的有________(填字母)。②反應c的相對壓力平衡常數表達式為Keq\o\al(r,p)＝________。③在圖中A點對應溫度下、原料組成為n(CO2)∶n(CH4)＝1∶1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進行反應，體系達到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉化率，寫出計算過程：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)CO2用途廣泛，寫出基于其物理性質的一種用途：________________________。[解析](1)由題給反應方程式可知，反應a可由反應c－d或反應b＋c－e得到，故根據蓋斯定律，ΔH1＝ΔH3－ΔH4或ΔH1＝ΔH2＋ΔH3－ΔH5。(2)增大CO2的濃度，反應a、b的正反應速率增加；增大CH4的濃度，反應a、c的正反應速率增加，A正確。由于C(s)是固體，移去部分C(s)，平衡不移動，B錯誤。催化劑只能改變反應速率，不影響化學平衡移動，則不能提高CH4的平衡轉化率，C錯誤。降低反應溫度，正、逆反應速率均減小，D正確。故選AD。(3)由題圖可知，反應分為CH4eq\o(→,\s\up7(1))CH3＋Heq\o(→,\s\up7(2))CH2＋2Heq\o(→,\s\up7(3))CH＋3Heq\o(→,\s\up7(4))C＋4H4個步驟，其中第4步的正反應活化能最大。(4)①由題圖可知，反應a、c的Keq\o\al(r,p)隨T升高而增大，故a、c均為吸熱反應。反應e的Keq\o\al(r,p)隨T升高而減小，故e為放熱反應。②由于C(s)是固體，因此反應c的相對壓力平衡常數表達式為Keq\o\al(r,p)＝eq\f(\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(p(H2),p0)))\s\up12(2),\f(p(CH4),p0))＝eq\f(p2(H2),p(CH4)·p0)。③由題圖2可知，A點對應溫度下反應c的lnKeq\o\al(r,p)＝0，即Keq\o\al(r,p)＝eq\f(p2(H2),p(CH4)·p0)＝1，p(CH4)＝eq\f(p2(H2),p0)＝eq\f((40kPa)2,100kPa)＝16kPa，根據反應條件，可知相同條件下，二氧化碳與甲烷物質的量之比等于壓強之比，則p初始(CH4)＝eq\f(1,1＋1)×100kPa＝50kPa，則CH4的平衡轉化率為eq\f(50kPa－16kPa,50kPa)×100%＝68%。(5)CO2經加壓、降溫可轉化為干冰，干冰常用于制冷劑、人工降雨等。[答案](1)ΔH3－ΔH4(或ΔH2＋ΔH3－ΔH5)(2)AD(3)44(4)①ac②eq\f(p2(H2),p(CH4)·p0)③由題圖中A點對應溫度下反應c的lnKeq\o\al(r,p)＝0，即Keq\o\al(r,p)＝eq\f(p2(H2),p(CH4)·p0)＝1，p(CH4)＝eq\f(p2(H2),p0)＝eq\f((40kPa)2,100kPa)＝16kPa，p初始(CH4)＝100kPa×eq\f(1,2)＝50kPa，CH4的平衡轉化率為eq\f(50kPa－16kPa,50kPa)×100%＝68%(5)制冷劑、人工降雨等(合理即可)(二)選考題：共14分。請考生從2道題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。20．[選修3：物質結構與性質](14分)很多含巰基(—SH)的有機化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物Ⅰ可與氧化汞生成化合物Ⅱ。ⅠⅡⅢⅣ(1)基態硫原子價電子排布式為________。(2)H2S、CH4、H2O的沸點由高到低順序為________________。(3)汞的原子序數為80，位于元素周期表第________周期第ⅡB族。(4)化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑。化合物Ⅳ是一種強酸。下列說法正確的有________。A．在Ⅰ中S原子采取sp3雜化B．在Ⅱ中S元素的電負性最大C．在Ⅲ中C—C—C鍵角是180°D．在Ⅲ中存在離子鍵與共價鍵E．在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等(5)汞解毒劑的水溶性好，有利于體內重金屬元素汞的解毒。化合物Ⅰ與化合物Ⅲ相比，水溶性較好的是________。(6)理論計算預測，由汞(Hg)、鍺(Ge)、銻(Sb)形成的一種新物質X為潛在的拓撲絕緣體材料。X的晶體可視為Ge晶體(晶胞如圖a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。①圖b為Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一種單元結構，它不是晶胞單元，理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②圖c為X的晶胞，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數目為________；該晶胞中粒子個數比Hg∶Ge∶Sb＝________________。③設X的最簡式的式量為Mr，則X晶體的密度為____________________g·cm-3(列出算式)。abc[解析](1)硫為16號元素，基態硫原子的價電子排布式為3s23p4。(2)H2O分子間能形成氫鍵，H2S、CH4分子間均不存在氫鍵，H2O的沸點大于H2S、CH4；隨著相對分子質量增大，氫化物的沸點逐漸增大，則沸點：H2S>CH4，所以三者的沸點由高到低的順序為H2O>H2S>CH4。(3)80Hg的原子結構示意圖為，原子核外有6個電子層，所以汞位于元素周期表第六周期。(4)化合物Ⅰ中S原子價層電子對數均為4，采用sp3雜化，A正確；化合物Ⅱ中含C、H、O、S、Hg五種元素，其中非金屬性最強的是O元素，故化合物Ⅱ中O元素的電負性最大，B錯誤；化合物Ⅲ中C原子價層電子對數均為4，采用sp3雜化，鍵角約為109°28′，C錯誤；化合物Ⅲ為有機鈉鹽，故Ⅲ中存在離子鍵和共價鍵，D正確；化合物Ⅳ中存在的S=O鍵和S—O鍵是兩種不同的化學鍵，鍵能不同，E錯誤。(5)化合物Ⅰ與化合物Ⅲ相比，化合物Ⅰ中有一個—OH，而化合物Ⅲ中對應的是—SO3Na，—OH的親水性沒有—SO3Na中的離子鍵強，故水溶性較好的是化合物Ⅲ。(6)①題圖b中上、下兩個面的面心原子分別為Hg和Ge，晶胞結構不對稱，不符合晶胞平移后重合的特性，因此不是晶胞單元。②由題圖c可知，X的晶體中與Hg距離最近的Sb的數目為4；該晶胞中Hg原子數＝4×eq\f(1,4)＋6×eq\f(1,2)＝4(個)，Ge原子數＝8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＋1＝4(個)，Sb原子數為8，故Hg、Ge、Sb粒子個數比為4∶4∶8＝1∶1∶2。③該晶胞的組成為Hg4Ge4Sb8，由于最簡式的式量為Mr，則晶胞的質量為eq\f(4Mr,NA)g，晶胞的體積為x2y