发布时间 : 星期三 文章河北省衡水中学2019届高三化学下学期二调考试试卷(含解析)更新完毕开始阅读
Ⅱ．氮氧化物(NOx)是电厂主要排放的污染物之一。工业上采用氨脱硝处理后排放，原理如下：
①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)②4NH3(g)+6NO(g)
4N2(g)+6H2O(g) △H1=－1632.4kJ·mol；
－1
5N2(g)+6H2O(g) △H2=akJ·mol－1；
当反应温度过高时，NH3发生氧化反应： ③4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol。
－1
（4）反应②中的a=______。
（5）反应②中，常用的催化剂有Cr2O3和Fe2O3，Cr2O3的催化效率更好一些。下列表示两种催化剂在反应②催化过程中的能量变化示意图合理的是______(填选项字母)。
Ⅲ．利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度的10倍)，装置示意图如下，固体电解质可传导O2－
（6）阴极的电极反应式为______。
（7）消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量，可能的原因是(不考虑物理因素)______。
（8）通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有______性。
【答案】 (1). 雾霾（或酸雨） (2). C (3). 0.8 (4). < (5). -1815.0 (6). B (7). 2NO+4e-=N2+2O2- (8). 阴极发生副反应O2+4e-=2O2- (9). 选择 【解析】 【分析】
（1）氮氧化物是形成臭氧层空洞光化学烟雾、雾霾、酸雨等大气污染现象的物质之一； （2）破坏化学键需要吸收能量，形成化学键需要放出能量，能量越高越不稳定，越低越稳定；
（3）升高温度平衡向吸热反应方向移动；
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（4）根据盖斯定律计算a值；
（5）反应②中，Cr2O3的催化效率更好一些，所以使用Cr2O3活化能更低，根据计算反应②的反应，生成物能量小于反应物； （6）阴极发生还原反应；
（7）阴极发生副反应：O2+4e-=2O2-； （8）催化剂具有选择性。
【详解】（1）氮氧化物是形成臭氧层空洞光化学烟雾、雾霾、酸雨等大气污染现象的物质之一，
故答案为：雾霾、酸雨；
（2）从机理可以看出，首先A状态中，NO被吸附到催化剂表面，B状态为NO变为N原子和O原子，这个过程需要吸收能量，C状态为N原子和N原子结合变成N2，O原子和O原子结合变成O2，这个过程为成键过程，需要放出能量，体系能量降低， 故答案为：C。
（3）由题给数据可知，温度为T1时，c(NO2)=(0.6mol/L-0.4mol/L)、c(NO)=0.4mol/L、 c(O2)=0.2mol/L，化学平衡常数K=
=0.8；
达到平衡状态时正逆反应速率相等，根据k正c2(NO2)=k逆c2(NO)·c(O2)，且k正=k逆，可知 c2(NO2)=c2(NO)·c(O2)，此时K=升高温度平衡正向移动，所以T1 （4）已知①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)③4NH3(g)+5O2(g)根据盖斯定律，[①1632.4kJ·mol－1） 4N2(g)+6H2O(g) △H1=－1632.4kJ·mol－1； －1 =1>0.8，由于该反应的正反应为吸热反应，说明 4NO(g)+6H2O(g) △H3=－902.0kJ·mol； 5-③] 4得②4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(g) △H2=[(－ 5－(－902.0kJ·mol－1）]4=akJ·mol－1；则a=-1815.0 故答案为：-1815.0； （5）反应②中，Cr2O3的催化效率更好一些，所以使用Cr2O3活化能更低，根据计算反应②为放热反应，故生成物的总能量小于反应物的，B图符合题意，选B， 故答案为：B； （6）根据装置示意图可知，阴极反应为：2NO+4e-=N2+2O2-， 14 故答案为：2NO+4e=N2+2O； （7）消除一定量的一氧化氮所消耗的电量远远大于理论计算量，是由于阴极发生副反应：O2+4e=2O； 故答案为：阴极发生副反应：O2+4e-=2O2-； （8）通过更换电极表面的催化剂可明显改善这一状况，利用催化剂具有选择性。 故答案为：选择。 【点睛】本题考查反应机理和化学平衡的移动，考查的知识点较多，比较综合，从原理角度分析化学反应的实质是解题关键。 (二)选考题。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。 11.稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素。稀土有“工业维生素”的美称，如今已成为极其重要的战略资源。 （1）镧系元素位于元素周期表第_______族，镧系元素位于周期表的______区。 （2）钪(Sc)为21号元素，其基态原子M能层电子数为_______；基态镝(Dy)原子的电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为______。 （3）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据，判断表中最可能有+4价的元素是___。 几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol－1)： -2- -2- （4）Sm(钐)的单质与1，2-二碘乙烷可发生反应Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2。ICH2CH2I中碳原子的杂化轨道类型为_____，1 mol CH2=CH2中含有的σ键数目为____。常温下，1，2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体，其主要原因是_____。 （5）PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点，则PrO2(二 15 氧化镨)的晶胞中有_____个氧原子。 （6）Ce(铈)单质为面心立方晶体，其相对原子质量为140，其晶胞参数为α=516pm。晶胞中Ce(铈)原子的配位数为______。列式表示Ce(铈)单质的密度为______g·cm(不必计算出结果)。 【答案】 (1). IIIB (2). f (3). 9 (4). 4 (5). Ce(铈) (6). sp3 (7). 5NA (8). 二碘甲烷的相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高 (9). 8 (10). 12 (11). 【解析】 【分析】 （1）在元素周期表中，镧系元素位于第IIIB族，属于f区； （2）钪(Sc)为21号元素，根据构造理论写出核外电子排布式，分析确定其基态原子M能层电子数。f能级最多排14个电子，根据排布规律分析所含的未成对电子数； （3）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4的可能性越大； （4）碳原子形成4个单键，杂化轨道类型为sp3；1个CH2=CH2分子中有5个σ键； 由于二碘甲烷对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点相对较高； （5）根据均摊法计算晶胞中含有氧原子数； （6）根据均摊法计算晶胞中含有Ce原子数，计算一个晶胞的质量和体积，再根据密度=计算。 【详解】（1）在元素周期表中，镧系元素位于第IIIB族，属于f区； 故答案为：IIIB ；f； （2）钪(Sc)为21号元素，根据核外电子排布规律可知核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2， 所以其基态原子M能层电子数为9个。基态镝(Dy)原子的电子排布式为[Xe]4f106s2，由于f能级最多排14个电子，所以根据排布规律可知一个基态镝原子所含的未成对电子数为4个； 故答案为：9；4； （3）第四电离能与第一电离能、第二电离能、第三电离能相差越小，第四个电子越容易失去，+4的可能性越大，在上述表中Ce的I1、I2、I3和I4最接近，故为Ce元素； 故答案为：Ce(铈)； 16 －3