山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-21晶体结构与性质（含解析）

山西高考化学三年（2021-2023）模拟题汇编-21晶体结构与性质 一、单选题 1．（2023·山西·校联考模拟预测）地球上的硅大部分以二氧化硅及硅酸盐的形式存在，它们的基本结构单位是硅氧四面体[](图1)。石英晶体中的硅氧四面体相连构成螺旋链(图2)。天然硅酸盐组成复杂，硅、氧原子通过共用氧原子形成各种不同的硅酸根阴离子，一种层状硅酸根阴离子结构如图3所示。下列说法正确的是 A．基态Si原子的原子核外的电子有14种空间运动状态 B．二氧化硅中硅原子的配位数是2 C．图2中Si原子的杂化轨道类型是 D．图3层状硅酸根阴离子结构中硅和氧的原子个数比为2∶5 2．（2023·山西吕梁·统考二模）具有光催化活性的TiO2可通过氮掺杂生成TiO2-aNb后，在光照下的输出稳定性更好，其晶胞结构如图，已知原子1、原子2的分数坐标为(0，0，)和(1，0，0)，设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A．氮掺杂生成的TiO2-aNb中，a=，b= B．原子3的分数坐标为(1，0，) C．TiO2晶体中，Ti的配位数为8 D．TiO2的密度为g·cm-3 3．（2023·山西吕梁·统考三模）氟元素可形成多种有工业价值和科研价值的化合物，如OF2、NF3、XeF2等。其中XeF2的四方晶胞结构如图所示，图中M点原子坐标参数为(，，)，Xe和F的最短距离为bnm、下列说法错误的是 A． OF2分子中键角小于分子中的 B．中Xe的杂化方式为sp C．基态N、F原子核外电子均有5种空间运动状态 D．Q点原子坐标参数为 [] 4．（2023·山西·统考二模）化学与生活、生产及环境密切相关。下列说法错误的是 A．潜艇的耐压球壳使用钛合金，钛合金中存在金属键 B．以硅橡胶为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟，硅橡胶是一种高分子材料 C．2022年北京冬奥会开幕式演出服为石墨烯智能发热材料，石墨烯属于新型无机非金属材料 D．卡塔尔世界杯球馆屋顶采用了折叠式PT℉E(聚四氟乙烯)板材，该板材耐酸碱腐蚀、不耐高温 二、原理综合题 5．（2023·山西·校联考模拟预测）丙烯是产量仅次于乙烯的基本有机原料之一，无氧脱氢制丙烯技术已经工业化。回答下列问题： 丙烷脱氢过程的主反应为C3H8(g) C3H6(g)+H2(g) ΔH1=124.47 kJ/mol 副反应为： i． C3H8(g)CH4(g) +C2H4(g) ΔH2=81.30 kJ/mol ii． C2H4 (g)+H2(g) C2H6(g) ΔH3=- 136.94 kJ/mol iii． C3H8(g)+H2(g) CH4(g)+C2H6(g) ΔH4 其中，主反应脱氢的部分反应路径如图1所示(TS 代表过渡态，Pt4代表铂催化剂)。 (1)①计算副反应iii的ΔH4= kJ/mol。 ②由图1知，主反应脱氢的限速步骤是第 (填 “一”或“二”)个C- H断键的反应。有利于主反应自发进行的条件是 (填 “高温”“低温”或“任意温度”)。在高温条件下C-C键断裂的裂解反应比C-H键断裂的脱氢反应容易，从动力学角度考虑，为有利于主反应发生应控制的关键生产条件是 。 (2)在压强分别为0.1 MPa和0.01 MPa的条件下，C3H8和C3H6的平衡摩尔分数(即物质的量分数)随温度的变化如图2所示(不考虑副反应)。 ①在a、b、c、d四条图线中，分别表示0.01 MPa时C3H8和C3H6物质的量分数的是 、 。 ②p点时C3H8的转化率为 ， 反应的分压平衡常数Kp= MPa。 (3)根据LHHW动力学模型，生成C3H6的净反应速率v=k·P(C3H8)·(H2)，其k为速率常数。在刚性容器中进行丙烷脱氢的反应，达到平衡前，相同时间间隔内，随反应进行C3H6的增加量 Δn (填 “变大”“变小”或“不变”)，其原因是 。 (4)四氢铝钠(NaAlH4) 是有机合成中重要的还原剂，其晶胞结构如图3所示(b=2a)。 已知NA为阿伏伽德罗常数的值，该晶体的密度为 g/cm3。 三、实验题 6．（2023·山西·校联考模拟预测）三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂，易潮解，易升华，高温下易被氧气氧化。某化学小组用Cr2O3和CCl4(沸点76.8℃)在高温下制备无水CrCl3实 ... ...