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    2023届山东省济宁市高三一模考试(3月)化学试题含解析
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    2023届山东省济宁市高三一模考试(3月)化学试题含解析

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    这是一份2023届山东省济宁市高三一模考试(3月)化学试题含解析,共25页。试卷主要包含了单选题,多选题,结构与性质,工业流程题,实验题,有机推断题,原理综合题等内容,欢迎下载使用。

    山东省济宁市2023届高三一模考试(3月)化学试题
    学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________

    一、单选题
    1.化学与科技、生产、生活密切相关,下列说法正确的是
    A.天然气属于新能源
    B.运载火箭壳体中的碳纤维属于无机非金属材料
    C.液氧在工业上可通过分解氯酸钾制得
    D.“深海勇士”号潜水艇使用的锂离子电池是一次电池
    【答案】B
    【详解】A.天然气属于常规能源,A错误;
    B.碳纤维是碳单质,属于无机非金属材料,B正确;
    C.工业上制备氧气一般是通过分离空气,C错误;
    D.锂离子电池主要依靠锂离子在两极之间移动来工作,可以反复充放电,是一种二次电池,D错误;
    故选B。
    2.下列物质应用错误的是
    A.可用于制作耐火材料 B.CuO可代替做打印机墨粉
    C.波尔多液可用于农作物杀菌 D.可用于冷冻麻醉应急处理
    【答案】B
    【详解】A.氧化铝熔点很高,一般条件下,氧化铝不能熔化,所以氧化铝可以作耐火材料,故A正确;
    B.打印机墨粉中使用Fe3O4,是利用了其磁性,CuO不具有磁性,故不能用CuO代替 Fe3O4,故B错误;
    C.波尔多液是一种保护性杀菌剂,由硫酸铜和石灰乳配制而成,故C正确;
    D.易汽化而吸收热量,可使局部冷冻麻醉,故D正确;
    故选B。
    3.下列有关实验方法正确的是
    A.用X射线衍射实验可获得青蒿素分子的结构
    B.用广泛pH试纸测得醋酸溶液的pH为2.0
    C.用淀粉溶液检验海水中的碘元素
    D.用25 mL碱式滴定管量取16.60 mL高锰酸钾溶液
    【答案】A
    【详解】A.测定分子的空间结构最普遍的方法是X射线衍射法,可以看到微观结构,可以测定晶体的晶胞参数,从而确定分子的结构,故A正确;
    B.用广泛pH试纸测得某溶液的pH只能为整数,无法测定出读数为2.0的溶液的pH,故B错误;
    C.海水中没有碘单质,所以不能用淀粉溶液检验海水中的碘元素,故C错误;
    D.高锰酸钾可氧化橡胶,则应选25mL酸式滴定管量取高锰酸钾溶液,故D错误;
    故选A。
    4.布洛芬属于芳基丙酸类解热镇痛药,其结构如图所示,下列说法正确的是

    A.一卤代物有6种
    B.分子式为
    C.分子结构中有1个手性碳原子
    D.一定条件下,可以发生氧化、取代、加成、消去反应
    【答案】C
    【详解】A.分子中有8种类型氢原子,其中除羧基中的氢原子均可被取代,则一卤代物有7种,A错误;
    B.分子式为,B错误;
    C.同一碳原子连接四种不同的原子或原子团,该原子为手性碳原子,则分子结构中和羧基连接的碳原子为手性碳原子,C正确;
    D.分子中含有苯环、羧基,一定条件下,可以发生氧化、取代、加成反应,不能发生消去反应,D错误;
    故选C。
    5.利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是

    A.图Ⅰ装置可制备固体
    B.图Ⅱ装置可测定中和反应的反应热
    C.图Ⅲ装置可实现铁上镀铜,a极为铜,电解质溶液可以是溶液
    D.图Ⅳ装置可检验1-溴丁烷和氢氧化钠乙醇溶液反应的产物
    【答案】C
    【详解】A.S2-和Al3+发生双水解生成氢氧化铝和H2S,不能得到固体,A错误;
    B.铜制搅拌器会导致热量损失,引起误差,B错误;
    C.a为阳极,电镀时,镀层金属作阳极,渡件作阴极,可实现铁上镀铜,C正确;
    D.1-溴丁烷和氢氧化钠乙醇溶液反应生成丁烯,但乙醇挥发,两者均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法检验,D错误;
    故选C。
    6.W、X、Y、Z均为周期表中前两周期元素,其原子序数依次增大,X原子基态电子排布中无单电子。四种元素可以组成型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形。下列说法错误的是
    A.阴阳离子中都含有配位键 B.第一电离能:X C.Y与Z可形成三角锥形的分子 D.简单氢化物的还原性:Y 【答案】D
    【分析】W、X、Y、Z均为周期表中前两周期元素,其原子序数依次增大,X原子基态电子排布中无单电子,则X为Be,则W为H,四种元素可以组成型离子化合物,阴阳离子皆由两种元素组成,且均为正四面体形,因此阳离子一定是铵根离子,则阴离子带2个负电荷,第二周期元素中能满足的应该是F和Be形成的阴离子BeF,所以这种化合物的化学式为(NH4)2BeF4,W、X、Y、Z为H、Be、N、F。
    【详解】A.铵根离子和BeF均可形成配位键,A正确;
    B.同一周期的第一电离能从左往右逐渐增大,则第一电离能:X C. Y、Z为N、F,Y与Z可形成三角锥形的分子NF3,C正确;
    D.F的非金属性强于N,简单氢化物的还原性:Y>Z,D错误;
    故选D。
    7.在熔融盐体系中,通过电解和获得电池材料(TiSi),电解装置如图,下列说法错误的是

    A.反应后,石墨电极的质量发生变化
    B.a极是电源的负极
    C.该体系中,优先于石墨参与反应
    D.电极A的电极反应:
    【答案】C
    【分析】由图可知,在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应,为阳极,与电源正极相连,则电极A作阴极,和获得电子产生电池材料,电极反应为。
    【详解】A.在外加电源下石墨电极上C转化为CO,质量减轻,A正确;
    B.电极A作阴极,a极是电源的负极,B正确;;
    C.根据图中信息可知,该体系中,石墨优先于参与反应,C错误;
    D.电极A的电极反应为,D正确;
    答案选C。
    8.“84”消毒液和医用酒精均可以对环境进行消毒,若混合使用可能发生反应:。已知:,,。下列说法正确的是
    A.“84”消毒液在空气中发生反应:
    B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
    C.标准状况下,11.2 L 中含有个C原子
    D.该反应中每消耗1 mol ,转移个电子
    【答案】D
    【详解】A.“84”消毒液在空气中发生反应:,A错误;
    B.氧化剂是次氯酸钠还原剂是乙醇,物质的量之比为4∶1,B错误;
    C.标准状况下是液态,以现有条件不能得到C原子个数,C错误;
    D.该反应中每消耗1 mol 同时消耗次氯酸钠4 mol,即4 mol+1价氯转化为-1价氯,转移个电子,D正确;
    故选D。
    9.碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室中以废铜屑为原料,制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是

    A.“加热”步骤可选用水浴加热
    B.“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
    C.“滤液”中溶质的主要成分为
    D.可用盐酸和溶液检验“滤液”中是否有
    【答案】B
    【分析】废铜屑与稀硝酸反应,产生的气体为一氧化氮;过滤除去难溶性滤渣,滤液中含硝酸铜和硝酸,加入碳酸钠溶液加热,与硝酸、硝酸铜反应,生成硝酸钠和铜盐,再加氢氧化钠溶液调节适当pH值,经过一系列反应得到碱式碳酸铜。
    【详解】A.加热的温度为70oC,可选用水浴加热,A正确;
    B.酸浸产生的气体为NO,与NaOH溶液不反应,不能用NaOH 溶液吸收,B错误;
    C.由分析可知,“滤液”中溶质的主要成分为等,C正确;
    D.的检验是先加氯化钡溶液,产生白色沉淀,再往白色沉淀中加入盐酸,沉淀完全溶解,且产生无色无味气体,D正确;
    故选B。
    10.硒化锌是一种重要的半导体材料;其晶胞结构如图甲所示,已知晶胞参数为pnm,乙图为晶胞的俯视图,下列说法正确的是

    A.晶胞中硒原子的配位数为12
    B.晶胞中d点原子分数坐标为
    C.相邻两个Zn原子的最短距离为nm
    D.电负性:Zn>Se
    【答案】B
    【详解】A.该晶胞中Zn原子的配位数是4,则ZnSe晶胞中Se原子的配位数也是4,A错误;
    B.该晶胞中a点坐标为(0,0,0),b点坐标为B为( ,1,),则a原子位于坐标原点,b原子在坐标轴正方向空间内,由图乙可知d原子也在坐标轴正方向空间内,且到x轴、y轴、z轴的距离分别为、、,即d原子的坐标为(,,),B正确;
    C.面对角线的两个Zn原子距离最短,为nm,C错误;
    D.Zn、Se为同周期元素,根据非金属性越强,电负性越大,非金属性:Zn 故选B。
    11.实验室制备下列气体所选试剂、制备装置及收集方法均合理的是


    气体
    试剂
    制备装置
    收集方法
    A

    块状石灰石+稀
    c
    d
    B

    浓盐酸
    a
    f
    C


    b
    f
    D


    b
    e

    A.A B.B C.C D.D
    【答案】C
    【详解】A.石灰石与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在石灰石表面,阻碍反应的继续进行,所以用石灰石与稀硫酸不能制取二氧化碳,A错误;
    B.MnO2与浓盐酸在加热条件下能反应制取Cl2,由于Cl2易溶于水,不能用排水法收集,B错误;
    C.在催化下加热分解生成O2,难溶于水,可选择排水法,C正确;
    D.NH4NO3受热分解易爆炸,不能用来制取氨气,可用NH4Cl,D错误;
    故选C。

    二、多选题
    12.为平面结构,可以作为和CO反应制备的催化剂,反应历程如下图所示,下列说法错误的是

    A.A离子中Rh原子的杂化轨道类型为
    B.反应的总方程式为
    C.化合物E生成的过程为取代反应
    D.和CO反应制备的反应历程有2种
    【答案】AD
    【详解】A.中心原子杂化轨道类型为的离子空间构型不可能是平面的,而为平面结构, Rh原子的杂化轨道类型不是,A错误;
    B.根据反应历程的反应物为和CO,生成物为,反应的总方程式为,B正确;
    C.化合物E为CH3COI,和水生成的过程为取代反应,C正确;
    D.根据反应过程,和CO反应制备的反应历程只有1种,D错误;
    故选:AD。
    13.中国是世界上最大的钨储藏国。以黑钨精矿(主要成分为、,含少量)为原料冶炼钨的流程如图所示:

    已知:钨酸酸性很弱,难溶于水。25℃时,和开始沉淀的pH分别为10.3和7.3,完全沉淀的pH分别为8和5。下列说法错误的是
    A.位于元素周期表第六周期
    B.“系列操作”步骤仅涉及物理变化
    C.流程中“调pH”范围为8~10.3
    D.参与反应的化学方程式为
    【答案】BC
    【分析】黑钨精矿(主要成分为FeWO4、MnWO4,含少量SiO2),加入纯碱和空气发生反应后冷却、加水溶解过滤得到滤渣含元素主要为Fe、Mn,滤液为粗钨酸钠和硅酸钠溶液,加入硫酸调节pH到7.3,沉淀分离获得钨酸,分解得到氧化钨,通过氢气还原剂还原得到钨。
    【详解】A.W是74号元素,位于元素周期表第六周期,故A正确;
    B.滤液Ⅱ中含有钨酸钠,经过系列操作得到钨酸,要加酸酸化产生沉淀,酸化过程是化学变化,故B错误;
    C.流程中“调pH”的目的是使完全沉淀,则应调节pH的范围为7.3-8,故C错误;
    D.在空气中焙烧得到,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,故D正确;
    故选BC。
    14.芳香羧酸是一种重要的有机分子骨架,利用电化学方法,芳香烃与CO2选择性的C-H键羧基化反应如图所示,下列说法错误的是

    A.生成1 mol芳香羧酸,电路中转移的电子数为2NA
    B.电池工作过程中需要不断补充I-
    C.不同的取代基-R影响路径Ⅰ或Ⅱ的选择路径
    D.该反应的原子利用率为100%
    【答案】AB
    【分析】电解池中连接电源正极的是阳极,连接电源负极的是阴极。由图可知,阳极电极方程式为:2I--2e-=I2,阳极得到1个电子生成中间体,然后中间体和CO2反应,最终生成,以此解答。
    【详解】A.由图可知,芳香烃通过路径I每生成1个分子的芳香羧酸共得到1个电子,则生成1 mol芳香羧酸,电路中转移的电子数为NA,A错误;
    B.由图可知,在转化过程中I-可以循环使用,电池工作过程中不需要补充I-,B错误;
    C.由图可知,不同的取代基-R影响路径Ⅰ或Ⅱ的选择路径,C正确;
    D.该反应的总方程式为: +CO2→ ,该反应的反应物是两种,生成物只有一种,因此该反应是化合反应,原子利用率为100%,D正确;
    故合理选项是AB。

    三、单选题
    15.常温下,向20 mL 0.1 mol/LNaN溶液中滴入等浓度的HM溶液,所得溶液中与的关系如图所示。已知,下列说法错误的是

    A.
    B.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:c(M-)>c(HN)
    C.随着HM溶液的加入的值变大
    D.滴入20 mL HM溶液后,溶液中存在:
    【答案】A
    【详解】A.根据坐标图示可知:当lg=-1时,lg=0,即此时10c(HM)=c(HN)、c(M-)=c(N-),所以Ka(HM)=,A错误;
    B.滴入等浓度20 mLHM溶液后,根据复分解反应的规律:强酸与弱酸盐反应可以制备弱酸,二者恰好发生反应:HM+NaN=HN+NaM,M-会发生水解反应,HN会发生电离作用,Kh(M-)==<Ka(HN),故 c(M-)>c(HN),B正确;
    C.随着HM溶液的加入,溶液中存在==,溶液中c(H+)会不断增大,电离平衡常数不变,故增大,C正确;
    D.向其中滴入20 mL 等浓度的HM溶液后,根据物料守恒可知n(HM)=n(HN),微粒处于同一溶液中,根据物料守恒可得c(HM)+c(M-)=c(HN)+c(N-);根据电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(M-)+c(N-)+c(OH-),两式相加,整理可得关系式c(HN)+c(OH-)+2c(N-)= c(HM)+c(Na+)+c(H+),D正确;
    故合理选项是A。

    四、结构与性质
    16.铁镁合金储氢材料,晶胞结构如图所示,晶胞参数为apm,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的1/4。

    回答下列问题
    (1)同周期中,第一电离能小于Mg的元素有_______种,基态Fe原子的价电子排布式为_______,Fe位于元素周期表中的_______区。
    (2)储氢后晶体的化学式为_______,Mg原子占据Fe原子形成的_______空隙,两个H原子之间的最短距离为_______,该储氢材料中氢的密度ρ为_______(用含a的代数式表示)。
    (3)(氨硼烷)也是具有潜力的化学储氢材料之一,中的键角_______中的键角(填>,<或=)。
    【答案】(1)     2     3d64s2     d
    (2)     Mg2FeH6     正四面体         
    (3)>

    【详解】(1)同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,但Mg核外电子排布形成3s全满结构,能量较低,则第一电离能大于相邻元素,则第一电离能小于Mg的元素有Na、Al,共2种,Fe元素是26号元素,核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d64s2,基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe位于元素周期表中的d区。
    (2)如图所示,晶胞中有8个Mg原子,Fe原子位于顶点、面心,晶胞中Fe原子数目 ,储氢后H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,则H原子数目为4×6=24个,储氢后晶体的化学式为Mg2FeH6,据图,Mg原子占据Fe原子形成的正四面体空隙;已知H原子构成正八面体、铁原子位于正八面体的体心,晶胞参数为apm,H原子与Fe原子之间的最短距离为晶胞参数的,即H原子与Fe原子之间距离为,则两个H原子之间的最短距离为,该储氢材料每个晶胞中含24个H原子、氢质量,晶胞体积,则储氢材料中氢的密度ρ为 (用含a的代数式表示)。
    (3)(氨硼烷)中氮原子有3个共价键、1个配位键,氨分子中氮原子有3个共价键、1对孤电子对,孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,则中的键角>中的键角。

    五、工业流程题
    17.一种用磷矿脱镁废液(pH为2.1,溶液中含、、,还有少量及、、等杂质离子)制备三水磷酸氢镁工艺的流程如下:

    已知:T温度下,磷酸的pKa与溶液的pH的关系如下图。

    回答下列问题:
    (1)“恒温搅拌1”步骤后溶液pH为4.5,溶液中_______(填>、<或=),此时杂质、、沉淀效果最好,生成,其余沉淀均是磷酸正盐,写出与反应生成沉淀的离子方程式_______,溶液中的浓度为 mol·L,则_______,_______(已知:T温度下,,)。
    (2)“恒温搅拌2”中需添加MgO,其作用是_______。制备过程中采用“抽滤”,其目的是_______。
    (3)从图像可以看出,pH对镁回收率及产品纯度的影响较大,pH>6.0时,随着pH的增加,产品的纯度降低,分析纯度降低的原因_______。

    【答案】(1)     >     Ca2++2H2PO+4OH-=CaHPO4·2H2O↓+HPO或Ca2++H2PO+H2O+OH-=CaHPO4·2H2O↓     10-3.6     10-1.73
    (2)     提供Mg2+,消耗H+     加快过滤速度
    (3)pH增大,体系中PO浓度增大,副产物Mg3(PO4)2增多

    【分析】脱镁废液(pH为2.1,溶液中含、、,还有少量及、、等杂质离子)中加入NaOH调节pH,杂质、、沉淀,离心分离出沉淀后,向上清液中加入MgO调节pH,此时溶液中溶质主要为MgHPO4,经过抽滤、洗涤、干燥得到三水磷酸氢镁,以此解答。
    【详解】(1)由磷酸的pKa与溶液的pH的关系图以及电离常数表达式可知,当溶液pH=12.36时,溶液中=,所以“恒温搅拌1”步骤后溶液pH为4.5时溶液中>;生成,由于pH为4.5时溶液中以H2PO为主,所以与反应生成沉淀的离子方程式为Ca2++2H2PO+4OH-=CaHPO4·2H2O↓+HPO或Ca2++H2PO+H2O+OH-=CaHPO4·2H2O↓;溶液中的浓度为 mol·L,10-3.6,溶液中=10-12.3mol/L,由磷酸的pKa与溶液的pH的关系图可知,的Ka2=10-7.21,Ka3=10-12.36,则,。
    (2)氧化镁能与酸反应生成镁离子,所以需添加MgO的作用是提供Mg2+,消耗H+;由于“抽滤”可加快过滤速度,所以制备过程中采用“抽滤”;
    (3)由于pH增大,导致体系中PO浓度增大,从而使副产物Mg3(PO4)2增多,因此pH>6.0时,随着pH的增加,产品的纯度降低。

    六、实验题
    18.实验室利用四氯化钛气相氧化法制备二氧化钛,装置如图(部分夹持装置已略去)。已知:的熔点为-24.1℃,沸点为136.4℃,在潮湿空气中易水解。回答下列问题:

    (1)装置C中仪器a的名称为_______,实验装置从左到右的连接顺序为_______,D装置的作用为_______,C装置的加热方式为_______。
    a.温水浴    b.油浴(100-260℃)    c.热水浴    d.沙浴温度(400-600℃)
    (2)写出B装置三颈烧瓶内发生反应的化学方程式_______。
    (3)测定产品中钛含量的方法是:精确称取0.2000 g样品放入锥形瓶中,加入热的硫酸和硫酸铵的混合溶液,使其溶解。冷却,稀释,得到含的溶液。加入金属铝,将全部转化为,加入指示剂,用0.1000 mol·L溶液滴定至终点。重复操作2次,消耗0.1000 mol·L溶液的平均值为20.00 mL(已知:)。
    ①配制标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要下图中的_______(填字母代号)。

    ②滴定时所用的指示剂为_______,产品中钛的质量分数为_______。
    【答案】(1)     蒸馏烧瓶     ADCB     干燥氧气     b
    (2)(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g)
    (3)     ac     KSCN溶液     48%

    【分析】实验室利用四氯化钛气相氧化法制备二氧化钛,A装置是氧气发生装置,生成的氧气中混有水,由于在潮湿空气中易水解,生成的氧气需要通过装有浓硫酸的洗气瓶D干燥,干燥的氧气通入C中和气化的混合,混合气体再通入B中发生反应得到二氧化钛,以此解答。
    【详解】(1)装置C中仪器a的名称为蒸馏烧瓶,由分析可知,实验装置从左到右的连接顺序为:ADCB,D装置的作用为干燥氧气,C装置加热的目的是让气化,的沸点为136.4℃,应该选择油浴(100-260℃)加热,故选b。
    (2)B装置三颈烧瓶内和O2反应生成TiO2和Cl2,O元素由0价下降到-2价,Cl元素由-1价上升到0价,根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为:(g)+O2(g)TiO2(s)+2Cl2(g)。
    (3)①配制标准溶液时,使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要容量瓶和胶头滴管,故选ac;
    ②滴定过程中发生反应,Fe3+反应完全时,说明滴定完全,则滴定时所用的指示剂为KSCN溶液,滴定终点为:溶液由红色变为无色且半分钟内不恢复原来颜色;消耗的物质的量为0.02L×0.1000 mol·L=0.002mol,则溶液中的物质的量为0.002mol,产品中钛的质量分数为=48%。

    七、有机推断题
    19.驱除白蚁药物J的一种合成路线如下:

    已知:①(G为OH或OR')


    回答下列问题:
    (1)B→C反应类型为_______,“一定条件Ⅰ”具体是_______。
    (2)F中含氧官能团的名称为_______,E→F的转化在后续合成中的目的是_______。
    (3)E的结构简式是_______,G→H的化学方程式_______。
    (4)D的同分异构体中,存在苯环且只有三种化学环境氢原子的结构有_______种。
    (5)根据上述信息,写出以戊二酸二甲酯为主要原料(其它原料任选),制备合成的路线_______。
    【答案】(1)     取代反应     浓硫酸、加热
    (2)     羰基、醚键     保护酮羰基,防止其被还原
    (3)         
    (4)4
    (5)

    【分析】根据A的结构简式和反应条件可知,B为,B与乙醇发生酯化反应生成C为,C发生信息②的反应生成D为,D一定条件下反应生成E,根据F的结构以及E的分子式可知E为,F发生信息①的反应生成G为,G发生醇的催化氧化生成H为,H发生还原反应生成I,I最终生成J。
    【详解】(1)根据分析可知,B→C为羧酸的酯化反应,反应类型为取代反应。酯化反应的条件为浓硫酸、加热。
    (2)根据流程图可知,F中含氧官能团的名称为酯基、醚键。根据分析可知,E→F的转化在后续合成中的目的是保护酮羰基,防止其被还原。
    (3)根据分析可知,E的结构简式为。G生成H的反应为醇的催化氧化,化学方程式为 。
    (4)D的同分异构体中,存在苯环且只有三种化学环境的氢原子,若苯环上只有一个取代基,则不可能出现只有三种化学环境的氢原子的情况,若苯环上有两个取代基,则满足条件的结构为,若苯环上有三个取代基,则满足条件的结构为、 ,苯环上有4、5个取代基时无法出现只有3种化学环境的氢的情况,苯环上有6个取代基时,满足条件的结构为 ,故满足条件的结构一共有4种。
    (5)发生信息②的反应生成,与乙二醇发生信息③的反应生成,发生信息①的反应生成,最终生成,合成路线为 。

    八、原理综合题
    20.2022年12月中央经济工作会议强调,“加快新能源、绿色低碳等前沿技术研发和应用推广”。甲烷化是目前研究的热点方向之一,在环境保护方面显示出较大潜力。其主要反应如下:
    反应Ⅰ:  
    反应Ⅱ:  
    回答下列问题:
    (1)在体积相等的多个恒容密闭容器中。分别充入1 mol 和4 mol 发生上述反应Ⅰ(忽略反应Ⅱ),在不同温度下反应相同时间,测得、转化率与温度关系如图所示。已知该反应的速率方程为,,其中、为速率常数,只受温度影响。

    图中信息可知,代表曲线的是_______(填“MH”或“NG”),反应Ⅰ活化能Ea(正)_______Ea(逆)(填“>”或“<”);c点的K(平衡常数)与Q(浓度商)的等式关系_______(用含、的代数式表示),温度下反应达到平衡,体系压强为p,则_______。
    (2)向恒压密闭装置中充入5 mol 和20 mol ,不同温度下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡时其中两种含碳物质的物质的量与温度T的关系如下图所示

    图中缺少_______(填含碳物质的分子式)物质的量与温度的关系变化曲线,随温度升高该物质的变化趋势为_______,800℃时,的产率为_______。
    【答案】(1)     NG     >         
    (2)     CO2     先升高后降低     76%

    【详解】(1)图中信息可知,温度越高,则越小,MH和NG是与温度关系,abc是转化率与温度关系,从后往前看,温度升高,从b到a氢气转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,逆向是吸热反应,则升高温度时逆反应速率增大程度大于正反应速率增大程度即大于,则代表曲线的是NG;该反应是放热反应,反应Ⅰ活化能Ea(正) >Ea(逆);c点时,,c点Q(浓度商) ,则有,温度下反应达到平衡,体系压强为p,,则;故答案为:NG;>;;。
    (2)平衡时X的物质的量较大,随着温度升高X的物质的量逐渐减小,Y的物质的量逐渐增大,由于反应Ⅰ是放热反应,随着温度升高,甲烷的量应该逐渐减小,二氧化碳的量增大,又由于反应Ⅱ是吸热反应,一氧化碳的量随温度升高而逐渐增大,二氧化碳的物质的量逐渐减小,根据量的关系800℃时另一种物质是1mol,在1100℃时另一种物质接近2.2mol,1400℃时另一种物质接近0.5mol,说明另一种物质先变大后变小,则可能是开始温度低的阶段反应Ⅰ逆向移动占主要地位,后来温度高时反应Ⅱ正向移动占主要地位,因此图中X为甲烷,Y为CO,而缺少CO2物质的量与温度的关系变化曲线,随温度升高该物质的变化趋势为先升高后降低;800℃时,甲烷物质的量为3.8mol,一氧化碳物质的量为0.2mol,则CO2物质的量为1mol,的产率为;故答案为:CO2;先升高后降低;76%。

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