1、2012年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)理科综合第一部分(选择题共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分。在每小题列出的四个选项中,选山最符合题目要求的一项。1.(2012北京理综,1)细胞中不能合成ATP的部位是()。A.线粒体的内膜B.叶绿体中进行光反应的膜结构C. 内质网的膜D. 篮藻(蓝细菌)中进行光反应的膜结构C光合作用和呼吸作用过程中都有ATP合成。线粒体的内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所,这个阶段会产生大量的ATP;叶绿体中进行光反应的膜结构即构成基粒的类囊体薄膜,能产生ATP;内质网是蛋白质加工和脂质合成的车间,只能消耗ATP,不能合成ATP。蓝藻的片层结构
2、膜上进行光合作用的光反应,能产生ATP。2.(2012北京理综,2)从生命活动的角度理解,人体的结构层次为()。A. 原子、分子、细胞器、细胞B. 细胞、组织、器官、系统C.元素、无机物、有机物、细胞D. 个体、种群、群落、生态系统B生命系统的结构依次层次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈,人体的结构层次是细胞、组织、器官、系统、个体,B项正确。生命系统的最基本层次是从细胞开始的,而不是原子和化合物,A、C两项错。一个人的结构层次最大是个体,不能构成种群、群落,更不可能构成生态系统,D项错。3.(2012北京理综,3)金合欢蚁生活在金合欢树上,以金合欢树的花蜜等为食,
3、同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害。如果去除金合欢蚁,则金合欢树的生长减缓且存活率降低。由此不能得出的推论是()。A. 金合欢蚁从金合欢树获得能量B. 金合欢蚁为自己驱逐竞争者C. 金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者D.金合欢蚁和金合欢树共同(协同)进化C从题干中信息“金合欢蚁生活在金合欢树上,以金合欢树的花蜜等为食”,可推知A项;“同时也保护金合欢树免受其他植食动物的伤害”,可推知B项;再由整个题干信息得出金合欢蚁与金合欢树两者为互利共生关系,这是长期共同进化的结果,所以可推知D项。根据题中信息推不出“金合欢蚁为金合欢树驱逐竞争者”的结论。4.(2012北京理综,4)下图所示实验能够说明()
4、。A. 病毒抗原诱导B细胞分化的作用B. 浆细胞产生抗体的作用C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用D. 效应T淋巴细胞的作用D从实验结果上清液中有51Cr,说明被LCM病毒感染的51Cr标记的小鼠细胞破裂。其实质是小鼠感染LCM病毒后,体内产生相应的效应T细胞,效应T细胞攻击靶细胞(被LCM病毒感染的51Cr标记的同种小鼠细胞),导致靶细胞裂解,释放出抗原的同时,51Cr标记物也会被释放出来,测定上清液中51Cr释放量可推知靶细胞的裂解情况,由此可知D项正确。该实验不能看出病毒抗原对B细胞分化的作用,也不能看出浆细胞产生抗体,更不能看出淋巴细胞增殖,所以A、B、C三项错误。5.(2012北京理综,5
5、)高中生物学实验中,在接种时不进行严格无菌操作对实验结果影响最大的一项是()。A. 将少许干酵母加入到新鲜的葡萄汁中B. 将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上C. 将转基因植物叶片接种到无菌培养基上D. 将土壤浸出液涂布在无菌的选择培养基上C酿葡萄酒时的无氧环境以及酵母菌产生的酒精对酵母菌以外的杂菌有抑制作用;腐乳制作时,将毛霉菌液接种在切成小块的鲜豆腐上,放在1518 下,此温度不适于细菌、酵母菌和曲霉的生长,而适于毛霉慢慢生长。因此,不进行严格无菌操作对A、B两项实验影响不大。选择培养基中需要加入只有所需微生物生长繁殖能利用、而不需要的微生物生长繁殖不能利用的物质,杂菌在选择培养基上很难生存
6、,因此不进行严格无菌操作对D项实验影响也不大。外植体的培养必须在严格的无菌环境中进行,而且操作的各环节都要注意严格灭菌,否则,外植体就会因感染杂菌而腐烂,导致实验失败,所以,不进行严格无菌操作对C项实验影响最大。6.(2012北京理综,6)下列用品的有效成分及用途对应错误的是()。ABCD用品有效成分NaClNa2CO3Al(OH)3Ca(ClO)2用途做调味品做发酵粉做抗酸药做消毒剂B小苏打的有效成分是NaHCO3,不是Na2CO3,B错误。7.(2012北京理综,7)下列解释实验现象的反应方程式正确的是()。A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗2Na+O2Na2O2B.向AgC
7、l悬浊液中滴加Na2S溶液,白色沉淀变成黑色2AgCl+S2-Ag2S+2Cl-C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀2HC+Ca2+2OH-CaCO3+C+2H2OB切开的金属钠暴露在空气中,光亮面逐渐变暗是由于生成白色氧化钠的缘故,A错误;AgCl在水中的溶解度大于Ag2S的溶解度,所以向AgCl的悬浊液中加入Na2S溶液可以转化为Ag2S,B正确;过氧化钠在潮湿的空气中生成的白色黏稠物应该是氢氧化钠,C错误;向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,不可能存在C,D错误。
8、8.(2012北京理综,8)下列实验中,所选装置不合理的是()。A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选B.用CCl4提取碘水中的碘,选C.用FeCl2,溶液吸收Cl2,选D.粗盐提纯,选和A乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液,分离Na2CO3溶液和乙酸乙酯,应该选用分液装置,即装置,A错误。9.(2012北京理综,9)已知33As、35Br位于同一周期。下列关系正确的是()。A.原子半径:AsC1PB.热稳定性:HClAsH3HBrC.还原性:As3-S2-Cl-D.酸性:H3AsO4H2SO4H3PO4C同周期元素(稀有气体元素除外),从左向右原子半径依次减小,Cl的原子半径小于P的
9、原子半径,A错误;同周期元素,从左向右,非金属性依次增强,氢化物的稳定性依次增强,AsH3的稳定性小于HBr的,B错误;依据“易得者,不易失”,As、S、Cl的非金属性逐渐增强,所以As3-、S2-、Cl-的还原性逐渐减弱,C项正确;同主族元素,自上而下,非金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱,H3AsO4的酸性弱于H3PO4,D错误。10.(2012北京理综,10)用下图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是()。中的物质中的物质预测的现象A淀粉KI溶液浓硝酸无明显变化B酚酞溶液浓盐酸无明显变化CAlCl3溶液浓氨水有白色沉淀D湿润红纸条饱和氯水红纸条褪色A浓硝
10、酸具有挥发性,挥发出的硝酸溶于淀粉KI溶液,会将KI氧化为I2,I2能使淀粉溶液变蓝色,A错误。11.(2012北京理综,11)下列说法正确的是()。A.天然植物油常温下一般呈液态,难溶于水,有恒定的熔点、沸点B.麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖,故二者均为还原型二糖C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致D.乙醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体D植物油是混合物,没有固定的熔、沸点,A错误;蔗糖是非还原性糖,B错误;甘氨酸和丙氨酸之间缩水可以形成两种二肽,这两种二肽互为同分异构体,但水解产物相同,C错误。12.(2012北京理综,12)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和
11、H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图,下列说法不正确的是()。A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2 +2H+2e-HCOOHC首先标化合价,看价变化,O2HOOH,CO2中C的化合价降低,得电子,由图示装置中电子转移的方向可知催化剂a表面发生失电子的反应,催化剂b表面发生得电子的反应,所以在催化剂b表面发生的电极反应为CO2+2H+2e-HCOOH;在a表面H2O失电子生成O2,电极反应为2H2O-4e-4H+O2,由电极反应式可知a极附近酸性增
12、强,b极附近酸性减弱,C错误。13.(2012北京理综,13)一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级,该氢原子()。A.放出光子,能量增加B.放出光子,能量减少C.吸收光子,能量增加D.吸收光子,能量减少B由玻尔原子模型、跃迁的特点,由高能级向低能级跃迁过程中能量减少,减少的能量以光子形式放出,选项B正确。14.(2012北京理综,14)一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的()。A.速度变慢,波长变短B.速度不变,波长变短C.频率增高,波长变长D.频率不变,波长变长A根据光的折射特点,在折射过程中频率不变,由公式v=,玻璃的折射率比空气的大。所以由空气进入玻璃时,速度变慢,由=可知光的波长变短
13、,所以选项A正确。15.(2012北京理综,15)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为()。A.5 VB.5 VC.10 VD.10 VC根据公式P=可结合交流电的有效值定义=,U效=知其有效值U效=5 V,有效值和最大值的关系即最大值为5 V=10 V,选项C正确。 16.(2012北京理综,16)处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值()。A.与粒子电荷量成正比B.与粒子速率成正比C.与粒子质量成
14、正比D.与磁感应强度成正比D在磁场中做匀速圆周运动的粒子,有qvB=,且v=,则T=。由电流的定义式I=,得表达式I=,可知选项A、C错误,D正确;电流值与速率无关,选项B错误。17.(2012北京理综,17)一个弹簧振子沿x轴做简谐运动,取平衡位置O为x轴坐标原点。从某时刻开始计时,经过四分之一周期,振子具有沿x轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是()。A弹簧振子做简谐运动,由回复力公式F=-kx,结合牛顿第二定律F=ma可知,经四分之一的周期有沿x轴正方向的最大加速度,则其位移为负的最大值。t=0时刻振子应该自平衡位置向x轴负向运动,故选项A正确。 18.(201
15、2北京理综,18)关于环绕地球运行的卫星,下列说法正确的是()。A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同D.沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合B环绕地球运动的卫星,由开普勒第三定律=常数,当椭圆轨道半长轴与圆形轨的半径相等时,两颗卫星周期相同,选项A错误。沿椭圆轨道运行的卫星,只有引力做功,机械能守恒,在轨道上相互对称的地方(到地心距离相等的位置)速率相同,选项B正确;所有地球同步卫星相对地面静止,运行周期都等于地球自转周期,
16、由=,R=,轨道半径都相同,选项C错误;同一轨道平面不同轨道半径的卫星,相同轨道半径、不同轨道平面的卫星,都有可能(不同时刻)经过北京上空,选项D错误。19.(2012北京理综,19)物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图,她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后.将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路,经重复试验,线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是()。A.线圈接在了直流电源上B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多D.所用套环的材料与老师的不同D当
17、闭合S瞬间,线圈L内产生的磁场B及磁通量的变化率,随电压及线圈匝数增加而增大,如果套环是金属材料又闭合,由楞次定律可知,环内会产生感应电流I及磁场B,环会受到向上的安培力F,当Fmg时,环跳起,越大,环电阻越小,F越大。如果环越轻,跳起效果越好,所以选项B、C错误;如果套环换用电阻大密度大的材料,I减小F减小,mg增大,套环可能无法跳起,选项D正确;如果使用交流电,S闭合后,套环受到的安培力大小及方向(上下)周期性变化,S闭合瞬间,F大小、方向都不确定,直流电效果会更好,选项A错误。20.(2012北京理综,20)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U,则它会辐射频率为的电
18、磁波,且与U成正比,即=kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关。你可能不了解此现象的机理,但仍可运用物理学中常用的方法,在下列选项中,推理判断比例系数k的值可能为()。A.B.C.2heD.B根据物理单位知识,表达式及变形式两侧单位是一致的,由本题中涉及的物理量:、U、e、h及与其有联系的能量表达式E=h,E=Ue,由得h的单位与的单位相同,即h单位可用VCs表示,题中=kU,即k=,单位可用表示,选项B中单位等效于=,故选项B正确,A、C、D错误。第二部分(非选择题共180分)本部分共11小题,共180分。21.(2012北京理综,21)(18分)在“测定金属的电阻率”实验
19、中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值)。 图1(2)用伏安法测金属丝的电阻RX。实验所用器材为:电池组(电动势3 V,内阻约1 )、电流表(内阻约0.1 )、电压表(内阻约3 k)、滑动变阻器R(020 ,额定电流2 A)、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.52
20、0由以上实验数据可知,他们测量RX是采用图2中的图(选填“甲”或“乙”)。图2(3)图3是测量RX的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。图3图4(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出UI图线。由图线得到金属丝的阻值RX=(保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(填选项前的符号)。A.110-2mB.110-3mC.1
21、10-6mD.110-8m(6)任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是(有多个正确选项)。A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D.用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差答案:(1)(0.3950.399)(2)甲(3)如答图3答图3(4)如答图4(4.34.7)答图4(5)C(6)CD解析:(1)千分尺读数:固定刻度值+旋转刻度格数0.01 mm=0+39.70.01 mm=0.397 mm。(2
22、)测的U、I值RX约5 ,乙图提供的最小电压U=0.6 V,故选用甲图电路。(3)略(4)描点后可见,第6次测量误差很大,舍去,作过O点的直线将其余6个点拟合到直线上,如答图4所示。RX=4.8 。(5)由R=,=1.210-6 m,故选C。(6)由于观察角度及观察能力对测微器读数产生的偶然误差,选项A错误,电流表和电压表不可能成为理想电表,对测量带来的误差是不可避免的,属于系统误差,选项B错误。电压表内阻的分流和电流表内阻的分压,是产生系统误差的原因,如果将其电阻计算在电路内,如前面实验电路,R测=RX=,即可消除系统误差,选项C正确。本题给出的第6组值误差很大,作UI图时应舍去,减小了偶然
23、误差,选项D正确。22.(2012北京理综,22)(16分)如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上。已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物块与桌面间的动摩擦因数=0.25,桌面高h=0.45 m。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。求:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;(2)小物块落地时的动能Ek;(3)小物块的初速度大小v0。 答案:(1)0.9 m(2)0.90 J(3)4.0 m/s解析:(1)由平抛运动规律,有竖直方向h=gt2水平方向s=vt得水平距离s=v=0.90 m。(2)由机械
24、能守恒定律,动能Ek=mv2+mgh=0.90 J。(3)由动能定理,有-mgl=mv2-得初速度大小v0=4.0 m/s。23.(2012北京理综,23)(18分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升,at图像如图2所示。电梯总质量m=2.0103kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10 m/s2。(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由vt图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和
25、速度的定义,根据图2所示at图像,求电梯在第1 s内的速度改变量v1和第2 s末的速率v2;(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在011 s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。答案:(1)2.2104 N1.8104 N(2)0.5 m/s1.5 m/s(3)2.0105 W1.0105 J解析:(1)由牛顿第二定律,有F-mg=ma由at图像可知,F1和F2对应的加速度分别是a1=1.0 m/s2,a2=-1.0 m/s2F1=m(g+a1)=2.0103(10+1.0)N=2.2104 NF2=m(g+a2)=2.0103(10-1.0)N=1.8104 N(2)类比可得
26、,所求速度变化量等于第1 s内at图线下的面积v1=0.50 m/s同理可得v2=v2-v0=1.5 m/sv0=0,第2s末的速率v2=1.5 m/s。(3)由at图像可知,11 30 s内速率最大,其值等于011 s内at图线下的面积,有vm=10 m/s,此时电梯做匀速运动,拉力F等于重力mg,所求功率P=Fvm=mgvm=2.01031010 W=2.0105 W由动能定理,总功W=Ek2-Ek1=-0=2.0103102 J=1.0105 J。24.(2012北京理综,24)(20分)匀强电场的方向沿x轴正向,电场强度E随x的分布如图所示。图中E0和d均为已知量。将带正电的质点A在O
27、点由静止释放。A离开电场足够远后,再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放。当B在电场中运动时,A、B间的相互作用力及相互作用能均为零;B离开电场后,A、B间的相互作用视为静电作用。已知A的电荷量为Q,A和B的质量分别为m和。不计重力。(1)求A在电场中的运动时间t;(2)若B的电荷量q=Q,求两质点相互作用能的最大值Epm;(3)为使B离开电场后不改变运动方向,求B所带电荷量的最大值qm。答案:(1)(2)(3)解析:(1)由牛顿第二定律,A在电场中运动的加速度a=A在电场中做匀变速直线运动d=at2解得运动时间t=。(2)设A、B离开电场时的速度分别为vA0、vB0,由动能定量,有QE0
28、d=,qE0d=A、B相互作用过程中,动量和能量守恒。A、B相互作用力为斥力,A受的力与其运动方向相同,B受的力与其运动方向相反,相互作用力对A做正功,对B做负功。A、B靠近的过程中,B的路程大于A的路程,由于作用力大小相等,作用力对B做功的绝对值大于对A做功的绝对值,因此相互作用力做功之和为负,相互作用能增加。所以,当A、B最接近时相互作用能最大,此时两者速度相同,设为v,有(m+)v=mvA0+vB0Epm=(+)-(m+)v2已知q=Q,由式解得相互作用能的最大值Epm=QE0d。(3)考虑A、B在xd区间的运动,由动量定恒、能量守恒,且在初态和末态均无相互作用,有mvA+vB=mvA0
29、+vB0+=+由解得vB=-vB0+vA0因B不改变运动方向,故vB=-vB0+vA00由解得qQ即B所带电荷量的最大值qm=Q25.(2012北京理综,25)(13分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:。(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是。(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(S):n(HS)变化关系如下表:n(S)n(HS)91911991pH8.27.26.2由上表判断,NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释: 。当吸收
30、液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)。a.c(Na+)=2c(S)+c(HS)b.c(Na+)c(HS)c(S)c(H+)=c(OH-)c.c(Na+)+c(H+)=c(S)+c(HS)+c(OH-)(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下: HS在阳极放电的电极反应式是。当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。答案:(1)SO2+H2OH2SO32H2SO3+O22H2SO4(2)2OH-+SO2H2O+S(3)酸HS存在:HSH+S和HS+H2OH2SO3+OH-,HS的电离程度强于水解程度ab(4)HS+H2O-2e
31、-S+3H+H+在阴极得电子生成H2,溶液中c(H+)降低,促使HS电离生成S,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生解析:(1)酸雨形成的原因是二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸被空气中的氧气氧化为硫酸。(3)由表给数据n(S)n(HS)=991时,溶液pH=6.2,所以亚硫酸钠溶液显酸性。亚硫酸钠溶液中存在两种趋势,电离趋势使溶液显酸性,水解趋势使溶液显碱性,溶液显酸性显而易见是电离趋势大于水解趋势的结果;由表给数据n(S)n(HS)=11时,溶液pH=7.2,可知吸收液显中性时溶液中c(S)c(HS),所以中b项正确;依电荷守恒:c(Na+)+ c(H+)= 2c(S)+c(HS)+c(OH
32、-)及c(H+)=c(OH-)可判断a正确。(4)阳极发生氧化反应,所以HS在阳极失去电子生成S和H+。应抓住电解再生的目的把HS变成S分析。26.(2012北京理综,26)(13分)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A,可实现氯的循环利用。反应A:4HCl+O22Cl2+2H2O(1)已知:i.反应A中, 4mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的热量。ii.H2O的电子式是。反应A的热化学方程式是。断开1 mol HO 键与断开 1 mol HCl 键所需能量相差约为kJ,H2O中HO键比HCl中HCl键(填“强”或“弱”)。(2)对于反应A,下图是在4种投料比n
33、(HCl)n(O2),分别为11、21、41、61下,反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。 曲线b对应的投料比是。当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时,对应的反应温度与投料比的关系是。投料比为21、温度为400 时,平衡混合气中Cl2的物质的量分数是。答案:(1)HH4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)H=-115.6 kJ/mol32强(2)41投料比越高,对应的反应温度越低30.8%解析:(1)由题给条件可知,4 mol HCl被氧化,放出热量为115.6 kJ,可知H=-115.6 kJ/mol;由H=-(生成物键能之和-反应物键能之和)可得,E
34、(HO)-E(HCl)=115.6+(498-2243)/4 kJ/mol=31.9 kJ/mol,键能越大,化学键越稳定、越强,所以水中的HO键比氯化氢中HCl键强。(2)在其他条件不变时,O2的量越大,HCl的转化率越大,由此可确定a为61,b为41,c为21,d为11;由图可知,当HCl的转化率相同时,温度由低到高对应的投料比为41、21、11,由此可确定温度与投料比的关系是:投料比越高达到相同转化率所需的温度越低;由图可读出投料比为21、温度为400 时,HCl的转化率为80%,设投入的HCl为2 mol,O2为1 mol,由此可建立三段式:4HCl+O22Cl2+2H2On(起)/m
35、ol 2 1 0 0n/mol1.60.40.80.8n(平)/mol0.40.60.80.8所以平衡混合气中Cl2的物质的量分数=100%=30.8%。27.(2012北京理综,27)(15分)有文献记载:在强碱性条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。装置实验序号试管中的药品现象实验2 mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液有气泡产生;一段时间后,溶液逐渐变黑;试管壁附着有银镜实验2 mL银氨溶液和数滴浓氨水有气泡产生;一段时间后,溶液无明显变化该同学欲分析实验和实验的差异,查阅资料:a.Ag(NH3+2H2OAg+2NH3H2Ob.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2
36、O(1)配制银氨溶液所需的药品是。(2)经检验,实验的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O。用湿润的红色石蕊试纸检验NH3,产生的现象是。产生Ag2O的原因是。(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3溶液中加入,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。(4)重新假设:在NaOH存在下,可能是NH3还原Ag2O。用下图所示装置进行实验。现象:出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成。由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3
37、还原Ag2O的反应。进行如下实验:有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是。实验结果证实假设成立,依据的现象是。(6)用HNO3清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是。答案:(1)AgNO3溶液和氨水(2)试纸变蓝在NaOH存在下,加热促进NH3H2O分解,逸出NH3,促使Ag(NH3+2H2OAg+2NH3H2O平衡正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:2OH-+2Ag+Ag2O+H2O(3)过量NaOH溶液(4)(5)Ag2O+4NH3H2O2Ag(NH3)2OH+3H2O与溶液接触的试管壁上析出银镜(6)Ag+2HNO3(浓)AgNO3+NO2+H2
38、O解析:(1)实验室是用AgNO3溶液和氨水配制银氨溶液。(2)由信息b可知Ag2O是由AgOH分解得到的,结合实验条件加热、NaOH溶液分析信息a中化学平衡移动。(3)既然假设NaOH还原Ag2O,那么溶液中必然要存在NaOH,所以向AgNO3溶液中应该加入过量的NaOH溶液,才可能验证假设是否成立。(4)实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固液不加热的装置。(5)依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成OH;假设成立必然会在试管上形成银镜。28.(2012北京理综,28)(17分)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如下: 已知芳香化合物苯环上的氢原子可被
39、卤代烷中的烷基取代。如:+RX(R为烷基,X为卤原子)(1)B为芳香烃。由B生成对孟烷的反应类型是。(CH3)2CHCl与A生成B的化学方程式是。A的同系物中相对分子质量最小的物质是。(2)1.08 g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀。E不能使Br2的CCl4溶液褪色。F的官能团是。C的结构简式是。反应的化学方程式是。(3)下列说法正确的是(选填字母)。a.B可使酸性高锰酸钾溶液褪色b.C不存在醛类同分异构体c.D的酸性比E弱d.E的沸点高于对孟烷(4)G的核磁共振氢谱有3种峰,其峰面积之比为321。G与NaHCO3反应放出CO2。反应的化学方程式是。答案:(1)加成(还原)反应
40、苯(2)碳碳双键(3)ad(4)n解析:(1)由于B为芳香烃,而对孟烷分子中不存在苯环,说明B分子中苯环与H2发生加成反应;由B转化为对孟烷可确定B为,由信息芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代,可知是(CH3)2CHCl与发生取代反应的产物;苯的同系物中相对分子质量最小的是苯。(2)由题意F可以与氢气加成生成,说明F分子中含有碳碳双键,由于E脱水生成F,由此也可以推测出E应该是含有羟基的环醇,那么D应该是酚类,由取代基的关系可以确定化合物C应该是间甲苯酚或邻甲苯酚,n(C7H8O)=0.01 mol,被取代的n(H)= mol=0.03 mol,所以1 mol C中有3 mol H
41、被溴取代,可以确定C应该是间甲苯酚。(3)属于苯的同系物,苯的同系物可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,a正确; 存在的同分异构体可以是、属于环状不饱和醛,b错误;D属于酚类,E属于醇类,c错误;醇分子因含有羟基比对应烷烃的沸点高,d正确。(4)G与NaHCO3反应放出CO2,说明分子中含有羧基,由G的分子式和核磁共振氢谱可以确定其结构简式为,与发生酯化反应,生成,发生加聚反应得到PmnMA。29.(2012北京理综,29)(18分)为研究细胞分裂素的生理作用,研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中(图1)。对插条的处理方法及结果见图2。图1图2(1)细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位,
42、再被运输到作用部位,对生长发育起作用的有机物。(2)制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是,插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是。(3)从图2中可知,对插条进行的实验处理包括。(4)在实验中,对A叶进行实验处理,导致B叶。该实验的对照处理是。(5)实验、的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是: 。(6)研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测,用图1所示插条去除B叶后进行实验,实验组应选择的操作最少包括(填选项前的符号)。a.用细胞分裂素溶液涂抹A1叶b.用细胞分裂素溶液涂抹A2叶c.用14C淀粉溶液涂抹A1叶d.用14C淀粉溶液涂抹A2叶e.用14C氨
43、基酸溶液涂抹A2叶f.用14C细胞分裂素溶液涂抹A2叶g.检测A1叶的放射性强度答案:(1)产生调节微量的(2)减少内源激素的干扰外来营养物质会对实验结果造成干扰(3)用细胞分裂素分别处理A、B叶片;不同插条上去除不同数目的A叶(4)生长受抑制用蒸馏水同样处理A叶(5)A叶数量越少,B叶生长越慢(6)a、e、g解析:(1)细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位产生,并被运输到作用部位,对生长发育有显著作用的微量有机物。(2) 制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是除去植物自身体内的细胞分裂素等激素;插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是防止外来营养物质对实验结果造成干扰,影响实验结
44、果观察。(3)实验、是用细胞分裂素分别处理A、B叶片。实验、是用细胞分裂素溶液涂抹B叶片,然后去掉不同数目的A叶片。(4)在实验中,对A叶进行实验处理,导致B叶生长缓慢,说明其生长受到了抑制。该实验的对照处理是 A叶用蒸馏水进行处理。(5)实验、的结果表明,B叶的生长与A叶的关系是:保留A叶片越多,B叶生长越快;保留A叶片越少,B叶生长越慢。(6)为证明“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”的推测,用图1所示插条去除B叶后进行实验,实验组应选择的操作最少包括a用细胞分裂素溶液涂抹A1叶,e用14C氨基酸溶液涂抹A2叶,g检测A1叶的放射性强度,以此验证该推测是否正确。30.(2012北京理综,30)(16分)在一个常规饲养的实验小鼠封闭种群中,偶然发现几只小鼠在出生第二周后开始脱毛,以后终生保持无毛状态。为了解该性状的遗传方式,研究者设置了6组小鼠交配组合,统计相同时间段内的繁殖结果如下。组合编号
