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高中化学

氮化镓(GaN)在5G基站及工业互联网系统建设等方面有广泛用途。回答下列问题：

（1）基态Ga原子的核外电子排布式：[Ar] 。
（2）原子半径：GaAs(填“ >”或“<”，下同)，第一电离能：GaAs。
（3） GaN、GaP、GaAs的熔点如表，它们的晶体类型与硅类似，都是良好的半导体材料。解释它们熔点变化的原因：。

晶体

GaN

GaP

GaAs

熔点/℃

1700

1480

1238
（4）常温常压下，(CH₃)₃Ga为无色透明液体，GaAs 可由(CH₃)₃Ga和AsH，在700℃制得。下列说法正确的是____(填序号)。

A . (CH₃)₃Ga属于共价晶体 B . AsH₃分子的空间结构为三角锥形 C . AsH₃的沸点低于NH₃ D . (CH₃)₃Ga中Ga原子的杂化方式为sp³
（5） GaN晶胞结构如图甲所示，已知六棱柱底边边长为a cm，阿伏加德罗常数的值为N_A。

从GaN晶体中“分割”出的平行六面体如图乙，若该平行六面体的体积为2a³cm³ ，则GaN晶体的密度为 g·cm^-³(用含a、N_A的代数式表示)。

用如图所示的装置测定不同浓度的稀硫酸与纯铝反应制取 $\text{[math]}$ 的反应速率，按照装置图组装3套完全相同的装置(气密性良好)。首先将注射器推至最底端，然后在三个锥形瓶中分别放入相同形状的块状纯铝 $\text{[math]}$ ，最后通过分液漏斗向三个锥形瓶中分别加入 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的稀硫酸各 $\text{[math]}$ (忽略溶液体积的变化及反应温度的影响)。

实验	加入的稀硫酸的浓度	反应时间 $\text{[math]}$	收集到的气体/mL	反应速率 $\text{[math]}$
①	$\text{[math]}$	15	18	$\text{[math]}$
②	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	18	$\text{[math]}$
③	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	18	12

下列说法错误的是（）

A . 实验①测得 $\text{[math]}$ 的反应速率为 $\text{[math]}$ B . 实验②中反应结束后，生成 $\text{[math]}$ 的体积为 $\text{[math]}$ C . 实验②中 $\text{[math]}$ 的取值范围为 $\text{[math]}$ D . 实验③中，若将块状纯铝碾碎成粉末，反应开始至收集到相同体积的气体时，反应速率一定大于 $\text{[math]}$

化学式为C₇H₁₆的烷烃中，在结构式中含有3个甲基的同分异构体数目是（）

A . 2 B . 3 C . 4 D . 5

下列有关实验的做法或说法正确的是（）

A . 在制备乙烯的实验中，为了防止反应产生副产物，加热时应使温度迅速上升至170^℃ B . 分别向三支盛有乙酸乙酯的试管中加入氢氧化钠溶液、稀硫酸、水，并在水浴中加热，乙酸乙酯香味散失的速度按氢氧化钠、水、稀硫酸的顺序依次减慢 C . 将溴乙烷滴入NaOH溶液中，待充分反应再加入AgNO₃溶液后有浅黄色沉淀生成 D . 向苯酚钠稀溶液中，通入少量二氧化碳气体，溶液中生成碳酸钠

在一体积为2 L的密闭容器中加入反应物N₂、H₂ ，发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)。反应过程中的部分数据如表所示，下列说法正确的是（）

	n(N₂)	n(H₂)	n(NH)₃
0	1.0	1.2	0
2	0.9
4		0.75
6			0.3

A . 0～2 min内，NH₃的反应速率为0.05 mol·L^-1·min^-1 B . 2 min时，H₂的物质的量为0.3 mol C . 4 min时，反应已达到平衡状态，此时正、逆反应的速率都为0 D . 4～6 min内，容器内气体的总物质的量不变

下列数据不一定随温度升高而增大的是（）

A . 活化分子百分数 B . 盐类水解平衡常数 C . 弱酸或弱碱的电离平衡常数 D . 化学平衡常数

分类是化学学习与研究的常用方法，下列符合如图的从属关系的是（）

A . ①CO，②酸性氧化物、③氧化物 B . ①Na₂CO₃、②钠盐、③碳酸盐 C . ①胶体、②分散系、③混合物 D . ①单质、②化合物、③纯净物

下列有关说法正确的是（）

A . HClO是弱酸，但NaClO强电解质 B . HCl，SO₂、HBr三种气体都可用浓硫酸干燥 C . 向浓氨水中滴加FeCl₃饱和溶液，可制得Fe（OH）₃胶体 D . SO₂和SO₃都是酸性氧化物，两者的水溶液都是二元强酸

综合题。

（1）氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示，则下列化学反应属于区域3的是

A . Cl₂+2KBr═Br₂+2KCl B . 2NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ C . 4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃ D . CH₄+2O₂⇌CO₂+2H₂O
（2）高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生如下反应：
2KMnO₄+16HBr═5Br₂+2MnBr₂+2KBr+8H₂O
①其中还原剂，还原产物是．
②若消耗0.1mol氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量为，转移电子的物质的量是．

2020年初，突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虑，依据研究，含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒，为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO₂)就是其中一种高效消毒灭菌剂。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO₂制备方法，其中一种是用NaClO₃与CH₃OH在催化剂、60℃时，发生反应得到ClO₂ ，下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。

已知：①ClO₂的浓度较大时易分解爆炸，一般用CO₂或空气稀释到10%以下，实验室也常

用稳定剂吸收ClO₂ ，生成NaClO₂ ，使用时加酸只释放出ClO₂一种气体；②ClO₂与KI反应的离子方程式为：2ClO₂+10I^-+8H⁺=2Cl^-+5I₂+4H₂O；③有关物质沸点如下表：

物质	CH₃OH	HCOOH	ClO₂
沸点	64.7 ℃	100.8 ℃ .	11 ℃

请回答：

（1）仪器d的名称是，仪器b的作用是。
（2）反应中甲醇被氧化为甲酸，写出制备ClO₂的化学方程式。
（3）在ClO₂释放实验中，发生的离子反应方程式是。
（4）根据反应条件判断制备装置甲中需改进的一项措施是。
（5） NaOH吸收ClO₂尾气，生成物质的量为1：1的两种阴离子，一种为ClO₂^- ，则另一种为。
（6）自来水厂用碘量法检测水中ClO₂的浓度，其实验操作如下：取200.0mL的水样，加入足量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液。再用0.1000 mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定碘单质(I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2- )，达到滴定终点时用去20.00mLNa₂S₂O₃标准溶液，测得该水样中ClO₂的含量为mg/L( 保留一位小数)。

在36 g碳不完全燃烧所得气体中，CO占 $\text{[math]}$ 体积，CO₂占 $\text{[math]}$ 体积。且有：

C(s)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol^－1

CO(g)＋ $\text{[math]}$ O₂(g)=CO₂(g) ΔH＝－283 kJ·mol^－1

与这些碳完全燃烧相比，损失的热量是（）

A . 172.5 kJ B . 1 149 kJ C . 283 kJ D . 517.5 kJ

DNA中四种碱基间的配对方式如下图。以下说法错误的是（）

A . 图中虚线代表形成了氢键 B . 碱基中元素电负性大小关系为 $\text{[math]}$ C . 氢键的强度相对较小，在DNA解旋和复制时容易断裂和生成 D . 若图中①②分别代表不同化学键，则键能：①＜②

（1） I.利用水蒸气或二氧化碳对甲烷进行重整是提高甲烷利用率的重要方式水蒸气重整：
CH₄(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)+3H₂(g)   △H₁=+205.9 KJ·mol^-1 ①
CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)      △H₂ =－41.2 KJ·mol^-1           ②
二氧化碳重整：CH₄(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ 2CO(g)+2H₂(g)     △H₃            ③
则反应①自发进行的条件是，△H₃ =KJ·mol^-1
（2） Ⅱ.2017年7月10日我国甲烷、二氧化碳重整制合成气装置在山西实现全系统运行，减少了温室气体的排放。
某2L恒容密闭容器中，投入2 mol CH₄和2 mol CO₂ ，不同温度下平衡体系中CH₄和CO的物质的量分数 $\text{[math]}$ /(y)%随温度变化如右图所示：
①T₁温度下该反应的平衡常数是
②2c点CH₄的物质的量分数为
③v_逆：ab点(填“>”、“<”、“=”、“无法确定”)，理由是。
（3）现有温度相同的I、II、III三个恒压密闭容器，均已充入1 mol CH₄(g)和1 mol CO₂(g)，三个容器的反应压强分别为p₁atm、p₂atm、p₃atm，在其他条件相同的的情况下，反应进行到tmin时，CO₂的体积分数如下图，此时I、II、III三个容器中可能处于化学平衡状态的是。