精品解析:山东省临沂市2019届高三5月第三次模拟考试理综化学试题(解析版) 联系客服

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【详解】(1)已知:I.CH2=CHCH3(g)+C12(g)II.CH2=CHCH3(g)+C12(g)CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)

CH2C1CHC1CH3(g) △H1=—134kJ·mol-1,

CH2=CHCH2C1(g)+HC1(g)△H2=—102kJ·mol-1,根据盖斯定律可知,I-II得CH2C1CHC1CH3(g),此反应的反应热△H=△H1-△H2=Ea(正)-Ea(逆),则

Ea(逆)=Ea(正)-(△H1-△H2)=132kJ·mol-1-(—134kJ·mol-1+102kJ·mol-1)=164kJ·mol-1;

(2) ①因反应II的△V=0,△p=0,则反应I的△p=80kPa-69.4kPa=10.6kPa,则120min内平均反应速率v(CH2C1CHC1CH3)=

p10.6=kPa·min-1≈0.09kPa·min-1; t120②设起始时CH2=CHCH3(g)和C12(g)均为5mol,则容器内起始时总物质的量为10mol,根据恒温恒容条件下气体的物质的量与压强成正比可知,平衡时气体的总物质的量为10mol×

57.6kpa=7.2mol,减小的物质的

80kpa量为10mol-7.2mol=2.8mol,根据反应I可知反应生成的CH2C1CHC1CH3(g)为2.8mol,平衡时HC1的体积

11,说明生成的HCl为7.2mol×=0.9mol,结合反应I、Ⅱ,则参加反应的丙烯的总物质的量为

883.7mol2.8mol+0.9mol=3.7mol,故平衡时丙烯的平衡总转化率α=×100%=74%;另外平衡时CH2=CHCH3(g)

5mol分数为

和C12(g)均为1.3mol,CH2C1CHC1CH3为2.8mol,则反应I的平衡常数

2.8mol?57.6kpa7.2molKp=≈0.21 kPa-1;

1.3mol1.3mol?57.6kpa??57.6kpa7.2mol7.2mol (3)①a.由图示可知使用催化剂A时产率最高时温度约为250℃,即使用催化剂A的最佳温度约为250℃,故a正确;b.图示只指明温度和不同催化剂对产率的影响,无法判断压强对CH2C1CHC1CH3的产率的影响,故b错误;c.催化剂能降低反应的活化能,但不影响△H,故c正确;d.提高CH2C1CHC1CH3反应选择性应根据催化剂控制温度,故d错误;故答案为bd;

②催化剂的效率与温度有关,当温度较低时,催化剂的活性较低,对化学反应速率的影响小,导致CH2C1CHC1CH3的产率随温度升高变化不大;

③反应I的正反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,p点的平衡产率应高于B催化剂作用下450℃的产率,故p点不是对应温度下CH2C1CHC1CH3的平衡产率。

11.金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,镓及其化合物应用广泛。

(1)基态Ga原子中有_____种能量不同的电子,其价电子排布式为_________。

(2)第四周期的主族元素中,基态原子未成对电子数与镓相同的元素有_______(填元素符号)。 (3)三甲基镓[(CH3)3Ga]是制备有机镓化合物的中间体。

①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应得到GaAs,化学方程式为____________________。 ②(CH3)3Ga中Ga原子的杂化方式为__________;AsH3的空间构型是________________。 (4)GaF3的熔点为1000℃,GaC13的熔点为77.9℃,其原因是_______________________。 (5)砷化镓是半导体材料,其晶胞结构如图所示。

①晶胞中与Ga原子等距离且最近的As原子形成的空间构型为_______。

②原子坐标参数是晶胞的基本要素之一,表示晶胞内部各原子的相对位置。图中a(0,0,0)、b(1,,则c原子的坐标参数为______________。

③砷化镓的摩尔质量为M g·mol,Ga的原子半径为p nm,则晶体的密度为____g·cm。

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【答案】 (1). 8 (2). 4s4p (3). K、Br (4). (CH3)3Ga+AsH3

-1

-3

11),22GaAs+3CH4 (5). sp2 (6).

三角锥形 (7). GaF3是离子晶体,GaCl3是分子晶体 (8). 正四面体 (9). (

333,,) (10). 4442M21?10 38NA?【解析】 【分析】

(1)基态Ga原子核外有31个电子,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,不同的原子轨道能量不同;

(2)基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,未成对电子数是1,第四周期的主族元素中,

22626122626101

基态原子未成对电子数也是1的,其电子排布式应为1s2s2p3s3p4s或1s2s2p3s3p3d4s;

(3)①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应得到GaAs,根据质量守恒可知还应有CH4,结合原子守恒可写出

反应的化学方程式为;

②利用价层电子对互斥模型判断分子的空间构型和杂化方式;

(4)GaF3的熔点为1000℃,GaC13的熔点为77.9℃,两者熔点差异较大,是由于其中一种为离子晶体,一种为分子晶体;

(5)①在GaAs晶体中,距离每个Ga原子最近的As原子有4个;

②晶胞中距离a球最远的黑球c与a球的连线处于晶胞体对角线上,根据几何原理二者距离等于体对角线长

33,该黑色球c距离各坐标平面距离均为晶胞棱长的; 4411③晶胞中含Ga原子数为8?+6?=4,As原子数目为4,则晶胞中含有GaAs的数目为4,晶胞的质量为

82度的

4Mg;根据晶胞的结构可知,晶胞的面对角线长度应为两个砷原子直径的长度之和,即砷原子半径为晶胞NA34p1-7332p×10cm,晶胞的体积为a=×10-21cm3,由此计算晶胞的密度。 面对角线的,则晶胞边长a=242(1)Ga元素在周期表中的位置为第四周期第IIIA族,1s22s22p63s23p63d104s24p1,【详解】其核外电子排布式为:其中不同的原子轨道能量不同,电子排布在不同原子轨道上,电子的能量也是不同的,因此共有8种不同

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能量的电子,其价电子排布式为:4s4p;

(2)基态Ga原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1,未成对电子数是1,第四周期的主族元素中,

226261226261025

基态原子未成对电子数也是1的,其电子排布式应为1s2s2p3s3p4s或1s2s2p3s3p3d4s4p,其中核

电荷数19为钾元素,元素符号为K;核电荷数35为溴元素,元素符号为Br; (3)①在700℃时,(CH3)3Ga和AsH3反应得到GaAs和CH4,发生反应的化学方程式为(CH3)3Ga+AsH3

GaAs+3CH4;

2

AsH3中心原子As电子对数=3+②,(CH3)没有孤电子对,为sp杂化;3Ga中Ga形成3个δ键,

5?1?3=4,2为sp杂化,有一对孤电子对,故分子空间构型为三角锥形; (4)GaF3属于离子晶体,GaCl3属于分子晶体,两者熔点相差较大;

(5)①Ga原子周围与之距离最近写相等的As原子有4个,形成正四面体结构,Ga处于正四面体的中心; ②晶胞中距离a球最远的黑球c与a球的连线处于晶胞体对角线上,根据几何原理二者距离等于体对角线长

3

33,该黑色球c距离各坐标平面距离均为晶胞棱长的,由坐标参数可知晶胞棱长为1,故该黑色球c443333到各坐标平面的距离均为,故该黑色球的坐标参数为 (,,);

4444度的

③晶胞中含Ga原子数为8?+6?181=4,As原子数目为4,则晶胞中含有GaAs的数目为4,晶胞的质量为24Mg;根据晶胞的结构可知,晶胞的面对角线长度应为两个砷原子直径的长度之和,即砷原子半径为晶胞NA34p1-7332p×10cm,晶胞的体积为a=×10-21cm3,故晶胞的密度面对角线的,则晶胞边长a=2424M4MgNA2M21-3-3

g·cm=g·cm?10。 NA=33ρ?32p8NA??10?21a32【点睛】本题考查了原子杂化方式及分子的立体构型的判断,侧重分子结构与性质的考查,注意杂化轨道理论的理解应用,把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键,根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=

1(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个22

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数.根据n值判断杂化类型:一般有如下规律:当n=2,sp杂化;n=3,sp杂化;n=4,sp杂化;中心原子

的杂化类型为sp,说明该分子中心原子的价层电子对个数是3,无孤电子对数,空间构型是平面三角形。 12.

是一种重要的化工原料,可用于合成可降解的高聚物C以及抗肿瘤药物G。

已知:

(1)A含有的官能团名称是______________。 (2)D→E的反应类型是_____________________。