发布时间 : 星期五 文章2020届湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学高三上学期教学质量联合测评理科综合化学试题(解析版)更新完毕开始阅读
垐?CH3OH(g)噲?起始量(MPa)变化量(MPa)平衡量(MPa)5.00x5.00?xCO(g)?2H2(g)0xx02x2x
2x603.75MPa3.75MPa/t；??，x=3.75MPa，v(CH3OH)=
5?2x100thtp(CO)?p2(H2)3.75MPa?(7.5MPa)2?Kp==168.75(MPa)2。
p(CH3OH)1.25MPa答案为：
3.75；168.75(MPa)2。 t【点睛】也可以通过定量计算推理，根据题中信息：0.1MPa下，将总进料量1mol且n(CH3OH)：n(H2O)=1：1.3的混合气体充入一刚性密闭容器中反应。平衡时，CH3OH的含量在给定温度范围内极小，为了方便处理问题，可利用如下近似关系：
垐?CH3OH(g)噲?起始量(mol)变化量(mol)平衡量(mol)(近似)110CO(g)?2H2(g)011022
反应体系中存在多个平衡，因为平衡状态的建立与反应途径无关，为了使问题的解决过程更便捷，根据多重平衡原理，可看作CH3OH几乎分解完后，才开始进行水煤气变换反应。结合题中其他信息，可列出下列条件：
垐?CO(g)?H2O(g)噲?起始量(mol)11.3CO2(g)?H2(g)?H?002
因为n(CO2)=0，反应从正反应方向建立平衡。其他条件不变时，升高温度，平衡向左移动，即CO、H2O的含量均增大，CO2、H2的含量均减小。提取图中信息，可初步得知，a、b曲线分别对应CO2或H2，c、d曲线则对应CO或H2O(g)。根据反应方程式可知：该反应起始时，n(H2)>n(CO2)、n(H2O)>n(CO)，平衡时含量必然有H2>CO2、H2O>CO。故a、b、c、d曲线分别对应H2、CO2、H2O(g)、CO。
(二)选考题：共45分。请考生从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.磷化硼是一种典型的超硬无机材料，常以BCl3、PH3为原料制备。回答下列问题： (1)基态P原子与B原子中未成对电子数之比为___。 (2)与BC13分子互为等电子体的一种离子为___(填化学式)。
(3)PH3分子的立体结构为___；PH3的沸点___(填“高于”或“低于”)NH3，理由是___。
(4)BCl3、PCl3和PF3三种分子中键角由大到小的顺序为___。
(5)BCl3可转化为硼酸，硼酸为一元强酸的原因是___(用离子方程式表示)。
(6)磷化硼晶胞的示意图如图甲所示，其中实心球表示P原子，空心球表示B原子，晶胞中P原子空间堆积方式为___。已知磷化硼晶体的密度为ρg·cm－3，设阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中B原子与P原子间最短距离为___pm。若磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影如图乙所示(虚线圆圈表示P原子的投影)，请在图乙中用实线圆圈画出B原子的投影位置___(注意原子体积的相对大小)。
【答案】 (1). 3：1 (2). CO32-或NO3- (3). 三角锥形 (4). 低于 (5). NH3分子之间存在氢键 (6). BCl3＞PCl3＞PF3 (7). H3BO3＋H2O
H＋＋[B(OH)4]－ (8). 面心立方最密堆积 (9).
343168×1010 (10). NAρ或
【解析】
2321【详解】(1)基态P原子的最外层电子排布为3s3p，而B原子的最外层电子排布为2s2p，因此二者未
成对电子数之比为3:1；
(2)原子数和价电子数分别均相等的是等电子体，与BCl3互为等电子体的离子有很多，例如CO3或NO3均可；
(3)PH3的结构与NH3一致，均为三角锥形，也可根据VSEPR理论来判断，磷原子为sp杂化且有一对孤电子；NH3中存在氢键，所以熔沸点均高于其它同主族氢化物；
(4)BCl3为平面三角形，因此键角为120°，PCl3为三角锥形，键角为100.1°，而PF3发生的是非等性sp
3
3
2--杂化，为三角锥形，但是氯原子的半径大于氟原子，空间阻力更大，因此PF3的键角小于PCl3，因此键角BCl3＞PCl3＞PF3；
(5)硼是缺电子原子，能结合水中的氢氧根来释放质子，因此是一元酸，电离方程式为：
H3BO3+H2O?H?+[B(OH)4]-；
(6)根据甲图可以看出每个面的面心上均有磷原子，因此是面心立方最密堆积；晶胞中白色球周围最近的4个黑色球构成正四面体结构，白色球处于正四面体的中心，顶点黑色球与正四面体中心白色球连线处于晶胞体对角线上，由几何知识可知晶胞中硼原子位于晶胞的体对角线
m11?4+31?41处，因此根据ρ==先3VN?a4A3求出晶胞常数a值，再用a值求出体对角线的长度的
313a即＝4441683cm＝NAρ43168×1010pm；根NAρ据晶胞结构分析，立方磷化硼晶胞沿着体对角线方向可以观察到六边形，中心B与P重合，外侧大正六边
形均由P原子构成，而内部小正六边形由3个B原子、3个P原子形间隔成，所以画图为或
，注意硼原子的半径小于磷原子。
12.化合物G是一种药物合成中间体，其合成路线如下：
回答下列问题： (1)①反应类型为___。
(2)有机物D所含官能团的名称是___。 (3)反应④所需的试剂和条件分别是___和___。
(4)反应⑥生成G和X两种有机物，X的一种主要用途是___。 (5)反应⑤的化学反应方程式为___(反应物C6H7BrS用结构简式表示)。
(6)写出满足下列条件的D的同分异构体的结构简式：___(不考虑立体异构，写出一种即可)。 ①苯环上含有三个不同取代基；②含酯基且能发生银镜反应；③含氨基但与苯环不直接相连。 (7)设计由对甲基苯甲醇制备
的合成路线(无机试剂任选)___。
(1). 氧化反应 (2). 羧基、【答案】氨基和氯原子 (3). CH3OH、浓H2SO4 (4). 加热 (5). 制备
涤
纶
、
用
作
汽
车
防
冻
液
等
(6).
+HBr (7). 、
、 (8).
【解析】 【分析】
本题是一道典型的有机推断题，只有E的结构未给出，根据前后物质可以看出E的结构为④是一个酯化反应，⑤是一个取代反应，据此解答。
【详解】(1)①反应是将甲基变为醛基，因此是一个氧化反应； (2)根据D的结构简式可知D中具有的官能团为氯原子、羧基和氨基；
(3)根据分析反应④是一个酯化反应，形成了甲醇酯，因此需要甲醇和浓硫酸在加热的条件下进行； (4)根据F和G的分子结构可以发现G比F多一个碳原子，这个碳原子来自两个氧会变成乙二醇，乙二醇可用于汽车防冻液、制备涤纶等；
，则
中另外两个碳和
，则