黑龙江省哈九中2013四模理综试题答案【理科综合】(3)

⑴带电粒子经小孔O2进入磁场后，能飞出磁场边界MN的最小速度为多大？
⑵从0到0.04s末时间内哪些时间段飘入小孔O1的粒子能穿过电场并飞出磁场边界MN？
⑶磁场边界MN有粒子射出的长度范围有多长。（计算结果保留三位有效数字） 

26．(14分)中国有广阔的海岸线，海水的综合利用大有可为，海水中溴含量约为65mg/L，从海水中提取Br2的工艺流程如下：

(1) 步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2，利用了溴的       ；
   A．氧化性            B．还原性         C．挥发性        D．腐蚀性
(2) 请写出步骤Ⅱ中反应的离子反应方程式                            ；
(3) 实验室分离溴水中的溴还可以用萃取法，下列可以用作萃取剂的是       ；
   A．乙醇          B．四氯化碳         C．烧碱溶液           D．苯

(4) 氧化剂Cl2来自电解饱和食盐水，而氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①分析比较图示中NaOH质量分数a%与 b%的大小：a%   b%(填﹤、﹥或﹦)
②电解池A中电解反应的化学方程式为       ，燃料电池B中负极电极反应式为                    。
③工业上还可以使用Y气体与引起温室效应的气体CO2合成有机物甲醇，可有效实现碳循环，但该反应的原子利用率不高，请计算合成甲醇反应的原子利用率=     % 。
27．（15分）氨气是生产化肥、硝酸、纯碱等的重要原料，围绕合成氨人们进行了一系列的研究。
　（1）已知：2H2 (g) + O2 (g) = 2H2O (g)    ΔH = -483.6 kJ/mol          
　　　　　　　3H2 (g) + N2 (g) 2NH3 (g)  ΔH = -92.4 kJ/mol

计算断裂1 mol N≡N键需要吸收的能量是       kJ ，氮分子中化学键比氧分子中的化学键     （填“强”或“弱”），因此氢气与二者反应的条件不同。
（2）在恒温恒容密闭容器中按照甲、乙、丙三种方式分别投料（单位是mol /L） 发生反应：      3H2 (g) + N2 (g)  2NH3 (g)，测得甲容器中H2的转化率为40%。

甲达到平衡时化学平衡常数K=                          （保留两位有效数字）
乙容器中反应进行的方向        。（填“正向”或“逆向”）
达平衡时，甲、乙、丙三容器中NH3的体积分数由大到小的顺序为                。
（3）工业上利用氨和二氧化碳合成尿素的总反应如下：
     2NH3（g）+ CO2(g)  CO(NH2)2(l) + H2O(l) ΔH< 0。
　　　已知合成尿素分两步进行：
　　　第I步：2NH3（g）+ CO2(g)  NH2COONH4(s )  ΔH1< 0
　第II步：NH2COONH4(s )   CO(NH2)2(l) + H2O(l) ΔH2﹥0
下列示意图中[a表示2NH3（g）+CO2（g），b表示NH2COONH4（s），c表示CO（NH2）2（l）+H2O

（l）]，能正确表示尿素合成过程中能量变化曲线是（填序号）     。
　
（4）合成尿素过程中，当NH3与CO2物质的量之比为1:2 时，NH3的转化率随时间的变化关系如图1所示。
　①A点的逆反应速率v逆（CO2）      点的逆反应速率为V逆（CO2）
　(填﹤、﹥或﹦)
　②达到平衡时CO2的转化率为                            。
28．（14分）氮化铝是一种新型的无机非金属材料，被广泛应用于集成电路生产领域。在氮气流中由氧化铝与焦炭在电炉中加热制得。方程式为：Al2O3+N2+3C 2AlN+3CO，反应中原料配比不当或反应不完全等因素都会造成产品中含有C、Al4C3或Al2O3等杂质。请回答下列问题：
（1）探究氮化铝与酸的反应。
　　步骤1：取少量样品于试管中，滴加稀H2SO4溶液至样品全部溶解；
　　步骤2：检验生成产物中含有NH4＋；
　　写出AlN与稀H2SO4反应的化学方程式                                               。
（2）Al4C3与水反应生成甲烷，甲烷与CuO反应的化学方程式为：CH4+4CuO  CO2+2H2O+4Cu
　　为测定产品中有关成分的含量，所需仪器如下：

测定样品中含有少量Al4C3的含量，各装置连接的顺序为A→C→F→C→D→E。主要实验步骤如下：
①称量D的质量，按顺序组装仪器，将试样放入锥形瓶中，检查装置的气密性；②从分液漏斗缓缓滴入稀硫酸，直到不再产生气体时为止；
③点燃F酒精灯；       ④缓缓鼓入一定量的N2；       ⑤再次缓缓鼓入一定量的N2；
⑥再次称量D的质量；   ⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到D的质量基本不变。操作的先后顺序是①→　　　       　　　　→⑤→⑥→⑦。
操作④的目的是　　　　                                                。
（3）测定样品中AlN的含量，请选择合适的药品和装置，按气流方向连接各装置，
　　其顺序为：　    　→　   　→　    　→E
　　若样品质量为16.4 g，称量C增重5.1 g，则AlN的质量分数是　　　 。(写出计算过程)