湖南省长沙市实验中学2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题
展开长沙市实验中学2023年上学期期中考试高二年级化学试卷
本试卷共6页,共18题,满分100分,时量75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 F:19 Al:27 Cl:35.5
第Ⅰ卷(共42分)
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 非极性分子是指正、负电荷中心重叠的分子,下列物质中是极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中,中心O原子sp2杂化,含有一对孤电子对,分子呈V形,其正、负电荷中心不重合,为极性分子,A符合题意;
B.分子中,B原子的价层电子对数为3,为sp2杂化,分子呈正三角形,正、负电荷中心重合,为非极性分子,B不符合题意;
C.为单质,分子呈直线形结构,正、负电荷中心重合,为非极性分子,C不符合题意;
D.分子中,C原子的价层电子对数为4,为sp3杂化,分子呈正四面体,正、负电荷中心重合,为非极性分子,D不符合题意;
故选A。
2. 下列叙述正确的是
A. Na、Mg、Al的第一电离能逐渐增大
B. N、O、F的电负性逐渐增大
C. 根据物质的溶解性“相似相溶“原理,可以用酒精提取碘水中的碘
D. 含有极性键的分子一定是极性分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.Mg的3s轨道电子全充满,第一电离能增大,则Na、Mg、Al的第一电离能按Na、Al、Mg顺序逐渐增大,A不正确;
B.N、O、F为同周期元素且左右相邻,非金属性依次增强,则电负性逐渐增大,B正确;
C.酒精与水互溶,不能用酒精提取碘水中的碘,C不正确;
D.含有极性键的分子不一定是极性分子,如CO2是由极性键构成的非极性分子,D不正确;
故选B。
3. 化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是
选项
现象或事实
解释
A
氢氟酸可用于蚀刻玻璃
SiO2是碱性氧化物
B
明矾可用作净水剂
明矾水解生成Al(OH)3沉淀
C
铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不滴落
氧化铝的熔点高于铝的熔点
D
HF的热稳定性比HCl强
HF分子间有氢键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氟酸可用于蚀刻玻璃,是因为产物中SiF4呈气态,有利于反应的正向进行,在此反应中,SiO2没有表现出碱性,不是碱性氧化物,A不正确;
B.明矾可用作净水剂,是因为Al3+水解生成氢氧化铝胶体具有吸附水中悬浮颗粒物的能力,B不正确;
C.铝箔在酒精灯火焰上加热时,铝表面生成氧化铝,氧化铝的熔点高于铝,所以铝熔化但不滴落,C正确;
D.HF的热稳定性比HCl强,是因为F的非金属性比Cl强,与H形成的共价键能大,D不正确;
故选C。
4. 已知乙烯分子是平面结构,因此1,2-二氯乙烯可形成和两种不同的空间异构体,称为顺反异构。下列能形成类似上述空间异构体的是
A. 1-丁烯 B. 2-甲基-1-丙烯 C. 2-丁烯 D. 1-丙烯
【答案】C
【解析】
【分析】1,2﹣二氯乙烯可以形成顺反异构,具有顺反异构体有机物中C=C的每个C应连接不同的原子或原子团。
【详解】A.1﹣丁烯为CH3CH2CH=CH2,1号C连接相同的H原子,不具有顺反异构,故A错误;
B.2﹣甲基﹣1﹣丙烯为CH2=CH(CH3)CH3,1号C连接相同的2个H,不具有顺反异构,故B错误;
C.2﹣丁烯中C=C的2个C均连接不相同的原子或原子团,具有顺反异构,故C正确;
D.1﹣丙烯为CH3CH=CH2,1号C连接相同的H原子,不具有顺反异构,故D错误;
故选C。
5. 下列实验装置能达到实验目的的是
A. 甲装置验证乙醇脱水生成乙烯 B. 乙装置可使用溴水验证乙炔产生
C. 丙装置可以制备硝基苯 D. 丁装置制备乙酸乙酯
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲装置制得的乙烯中可能混有SO2,用NaOH溶液吸收SO2,则能使溴水褪色的气体为乙烯,从而可由溴水褪色证明乙烯的存在,A正确;
B.乙装置制得的乙炔中,可能混有H2S等杂质,H2S也能使溴水褪色,所以使用溴水不能验证有乙炔产生,B不正确;
C.丙装置中,没有使用温度计控制水浴的温度,否则若水浴温度过高,会生成间二硝基苯等,难以制备硝基苯,C不正确;
D.丁装置制备乙酸乙酯时,出气导管口应该是碳酸钠溶液且应位于饱和碳酸钠溶液的液面上,否则易发生倒吸,D不正确;
故选A。
6. 下列化学用语表示正确的是
A. 乙醇的官能团电子式为:
B. 钠原子的基态核外电子排布可表示
C. 基态铜原子的价层电子排布图:
D. 乙炔的分子空间填充模型:
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇的官能团为-OH,电子式为,A不正确;
B.钠原子的基态原子,其核外电子数为11,电子排布式为,B正确;
C.基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1,价电子排布图为:,C不正确;
D.乙炔的分子空间填充模型为,D不正确;
故选B。
7. 下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
将浓硫酸滴到蔗糖表面
固体变黑膨胀
浓硫酸只有脱水性
B
常温下将Al片放入浓硝酸中
无明显变化
Al与浓硝酸不反应
C
将苯和酸性高锰酸钾溶液混合
混合液分层,且下层紫红色溶液不褪色
苯分子中不含碳碳双键和碳碳三键
D
将水蒸气通过灼热的铁粉
粉末变红
铁与水蒸气在高温下能发生反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸发生了氧化还原反应生成二氧化硫、二氧化碳,才能使固体变黑膨胀,浓硫酸表现出脱水性和强氧化性,A错误;
B.常温下Al遇浓硝酸发生钝化,生成致密的氧化膜阻止反应的进一步发生,无明显变化,钝化属于化学变化,不能说明Al不与浓硝酸反应,B错误;
C.苯分子中不含有碳碳双键和碳碳三键等不饱和键,故苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,将苯和酸性高锰酸钾溶液混合,观察到混合液分层,且下层紫红色溶液不褪色,C正确;
D.将水蒸气通过灼热的铁粉,Fe与水蒸气反应生成黑色的四氧化三铁而不是红棕色的三氧化二铁,D错误;
故答案为:C。
8. 下列离子或化学方程式的书写正确的是
A. 实验室制取氨气的反应:
B. 向溶液中通入,发生反应的离子方程式:
C. 钠与溶液反应的离子方程式:
D. 向石灰乳中加入盐酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室制取氨气是用NH4Cl和Ca(OH)2固体反应,该反应不属于离子反应,该反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑,A错误;
B.向FeCl2溶液中通入Cl2,发生反应方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3,故该反应的离子方程式为:,B正确;
C.Na与溶液反应时,先考虑钠与水反应,再考虑NaOH与CuSO4反应,故钠与CuSO4溶液反应的离子方程式为:,C错误;
D.石灰乳在离子方程式书写时不能拆,故向石灰乳中加入盐酸的离子方程式为:Ca(OH)2+2H+=Ca2++2H2O,D错误;
故答案为:B。
9. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 的NaOH溶液中含有的数目为
B. 在溶液,阴离子的总数为
C. 标准状况下,28g乙烯与22.4L的甲烷所含氢原子数均为
D. 标准状况下,2.24L乙醇中碳氢键的数目为0.5N
【答案】C
【解析】
【详解】A.没有说明溶液的体积,不能计算,A错误;
B.醋酸根离子能水解,不能计算,B错误;
C.标准状况下,28g乙烯为1mol,含有4mol氢原子,22.4L的甲烷为1mol,含有4mol氢原子,C正确;
D.标况下乙醇不是气体,不能计算,D错误;
故选C。
10. 核磁共振氢谱能对有机物分子中不同位置的氢原子给出不同的吸收峰(信号),根据吸收峰可以确定分子中氢原子的种类和数目。例如氯甲基甲醚(ClCH2OCH3)的核磁共振氢谱如图甲所示,两个吸收峰的面积之比为3:2。金刚烷的分子立体结构如图乙所示,它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目与峰面积之比分别为
A. 5,1:6:2:3:4 B. 3,1:3:12 C. 4,1:6:3:6 D. 2,1:3
【答案】D
【解析】
【详解】由金刚烷的键线式可知,分子中的氢原子分为2类,即4个CH和6个CH2中氢原子,所以它的核磁共振氢谱图中吸收峰数目为2,峰面积之比为(4×1):(6×2)=1:3。
故选D。
11. 抗癌药阿霉素与环糊精在水溶液中形成超分子包合物,增大了阿霉素水溶性,控制了阿霉素的释放速度,从而提高其药效。下列说法错误的是
A. 阿霉素分子中碳原子的杂化方式为、 B. 红外光谱法可推测阿霉素分子中的官能团
C. 阿霉素分子只含有羟基、羧基和氨基 D. 阿霉素分子中有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.阿霉素分子中,碳原子的价层电子对数有3和4两种,则碳原子的杂化方式为、,A正确;
B.红外光谱法可推测有机物分子中所含有的某些化学键和原子团,利用红外光谱法,可推测阿霉素分子中的官能团,B正确;
C.阿霉素分子中含有羟基、羧基、氨基、酮羰基、醚键等,C错误;
D.连有4个不同原子或原子团的碳原子称为手性碳原子。阿霉素分子中,右侧两个环上有5个碳原子为手性碳原子,D正确;
故选C。
12. 下列说法不正确的是
A. 根据原子半径推知,键的键能大于键
B. 的成键电子对间排斥力较大,所以的键角比大
C. 和中B、S杂化轨道类型相同,二者VSEPR模型均平面三角形
D. 酸性:,则碱性(即结合能力):
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据原子半径推知,氟原子半径比氯原子半径小,故键的键能大于键,A正确;
B.氨气和磷化氢中结构相似,因为氨气中的成键电子对距离氮原子比磷化氢中成键电子对距离磷原子的距离近,成对电子对间的斥力大,所以氨气的键角大于磷化氢中的键角,B正确;
C.中的价层电子对数为, 中硫的价层电子对数为,故B、S杂化轨道类型相同,二者VSEPR模型均为平面三角形,C正确;
D.酸性:CF3COOH>CH3COOH,是因为氟的电负性大,由于吸电子效应,使得羧基中的氢原子更容易电离,而碱性是结合氢离子能力的大小,因此相反,故碱性(即结合H+能力):CF3CH2NH2
13. 硫酸锶(SrSO4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下(已知:0℃为273K)。下列说法正确的是
A. 363K时,随的增大而增大
B. 三个不同温度中,363K时最小
C. 283K时,图中a点对应的溶液是饱和溶液
D. 313K时,图中a点对应的溶液比1mol/L的溶液导电性强
【答案】B
【解析】
【详解】A.Ksp只与温度有关,与浓度无关,A错误;
B.已知Ksp=c(Sr2+),由题干信息可知,当相同时,B错误;三个不同温度中,363K时c(Sr2+)浓度最小,即最小,B正确;
C.由图像可知:a点在283K溶解平衡曲线的下方,属于不饱和溶液,C错误;
D.电解质溶液的导电能力与自由移动离子浓度成正比,313K时,图中a点对应的溶液中自由移动的Sr2+和比1mol/L的溶液中自由移动离子H+和的浓度小得多,故后者导电性强,D错误;
故答案为:B。
14. 工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. 对“浸出”工序的废渣进行灼烧后有SiO2、Fe2O3和Al2O3
B. 浸出镁的离子反应为
C. 浸出镁的过程应在较高温度下进行,沉镁的操作在较低温度下进行
D. 流程中可循环使用的物质只有NH3
【答案】D
【解析】
【分析】菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)煅烧后,MgCO3分解为MgO和CO2;轻烧粉中加入氯化铵溶液浸出,SiO2不溶,Fe2O3和Al2O3先溶解为Fe3+、Al3+,再与生成的氨水反应,从而生成Fe(OH)3、Al(OH)3;往浸出液中加入氨水,Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,煅烧生成氧化镁,从而获得高纯镁砂。
【详解】A.对“浸出”工序的废渣进行灼烧后,Fe(OH)3、Al(OH)3分解为Fe2O3、Al2O3,所以有SiO2、Fe2O3和Al2O3,A正确;
B.浸出镁时,NH4Cl水解生成的HCl与MgO反应,生成MgCl2等,离子反应为,B正确;
C.浸出镁的过程中,需促进NH4Cl水解,应在较高温度下进行,沉镁的操作时,需防止一水合氨分解,应在较低温度下进行,C正确;
D.流程中,浸出时加入氯化铵,生成氨气,沉镁时加入氨水,滤液中含有氯化铵,所以可循环使用的物质有NH3和氯化铵,D错误;
故选D。
第Ⅱ卷(共58分)
二、非选择题(共4个大题)
15. 某课外小组利用乙炔与酸性KMnO4溶液反应,测定乙炔的相对分子质量。下图是测定装置示意图。(忽略空气中CO2和H2O对实验的影响)
已知:乙炔能被酸性高锰酸钾溶液氧化为CO2。
(1)盛装液体a仪器名称为_______。
(2)CuSO4溶液B的作用是_______。
(3)写出制取乙炔的反应原理化学方程式_______。
(4)若该小组实验原理及所有操作均正确,则下列各因素对所测乙炔相对分子质量没有影响的是_______(填选项)
A.装置A中产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液
B.乙炔通过酸性KMnO4溶液的速率过快,少量乙炔未被氧化而逸出
C.将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶
(5)用系统命名法给有机物 命名为_______。
(6)实验室用纯溴和苯在铁离子催化下反应制取溴苯,得到粗溴苯后,粗溴苯的精制常进行如下操作:a. 蒸馏 b. 水洗、分液 c. 用干燥剂干燥 d. 10%的NaOH溶液碱洗、分液。正确的操作顺序是_______。
A. abcdb B. bdbca C. dbcab D. bdabc
(7)溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,不能说明产生的气体为乙烯的原因是_______。
【答案】(1)分液漏斗
(2)除去混在乙炔中的硫化氢等杂质
(3)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑
(4)B (5)2,3-二甲基-2-戊烯 (6)B
(7)产生的气体中可能混入乙醇蒸汽,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【解析】
【分析】装置A中,电石与分液漏斗中的饱和食盐水反应,生成氢氧化钙和乙炔;电石中常混有CaS等杂质,用装置B中CuSO4溶液除去H2S气体;用装置C中浓硫酸除去混在乙炔气体中的水蒸气;用装置D中酸性KMnO4溶液将乙炔氧化为二氧化碳和水,用装置E中的碱石灰吸收反应生成的二氧化碳和部分水蒸气。通过测定装置D和E在反应前后的质量变化,可确定参加反应乙炔的质量,利用乙炔与KMnO4的化学反应方程式及KMnO4的物质的量,可求出参加反应乙炔的物质的量,从而求出乙炔的相对分子质量。
【小问1详解】
盛装液体a的仪器带有活塞,其名称为分液漏斗。答案为:分液漏斗;
【小问2详解】
由分析可知,装置B中CuSO4溶液用于除去H2S气体,则其作用是:除去混在乙炔中的硫化氢等杂质。答案为:除去混在乙炔中的硫化氢等杂质;
【小问3详解】
电石与饱和食盐水反应,生成氢氧化钙和乙炔,则制取乙炔反应原理的化学方程式:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑。答案为:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+CH≡CH↑;
【小问4详解】
A.装置A中产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液,则H2S等杂质气体也会被吸收,从而产生误差,A不符合题意;
B.乙炔通过酸性KMnO4溶液的速率过快,少量乙炔未被氧化而逸出,不影响参加反应乙炔的质量和物质的量,不产生误差,B符合题意;
C.将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶,不能吸收反应生成的CO2,使实验产生误差,C不符合题意;
故选B。答案为:B;
【小问5详解】
有机物 属于烯烃,主链碳原子数为5,碳碳双键在2、3两个碳原子之间,在2、3两个主链碳原子上,各连有1个甲基取代基,则名称为:2,3-二甲基-2-戊烯。答案为:2,3-二甲基-2-戊烯;
【小问6详解】
实验室用纯溴和苯在铁离子催化下反应制取溴苯,得到粗溴苯后,需进行精制,首先要加水溶解溴化铁等、然后分液;再用NaOH溶液除去混在溴苯中的Br2、然后分液;再用水洗,去除NaOH等,然后分液;用干燥剂进行干燥,最后蒸馏得溴苯。所以,正确的操作顺序是bdbca ,故选B。答案为:B;
【小问7详解】
乙醇易挥发,乙醇也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,则不能说明产生的气体为乙烯的原因是:产生的气体中可能混入乙醇蒸汽,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。答案为:产生的气体中可能混入乙醇蒸汽,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
【点睛】装置E中碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,从而干扰实验结果。
16. 太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、钴、硼、镓、硒、镍等。已知铜的配合物A结构如图。
(1)基态硅原子的价电子排布式为_______;
(2)配合物A中含有σ键的数目为_______NA;
(3)Cu可以形成一种离子化合物,若要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行_______实验;
(4)Co、Ni可形成、、、等多种配合物。
①上述四种配合物中一共有_______种配体;
②的空间构型为_______;
(5)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用力为_______。
(6)六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构、硬度与金刚石相似,其晶胞如图,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是_______(只列算式,为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)3s23p2
(2)20 (3)X射线衍射
(4) ①. 3 ②. 正四面体
(5)分子间作用力(或范德华力)
(6)
【解析】
【小问1详解】
基态硅原子的最外层电子数为4,价电子排布式为3s23p2;答案为:3s23p2;
【小问2详解】
A分子中,含有14个共价单键、2个碳氧双键、4个配位键,则1mol配合物A中含有σ键的数目为20NA;答案为:20;
【小问3详解】
晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列,要确定是晶体还是非晶体,最科学的方法是对它进行X射线衍射实验;答案为:X射线衍射;
【小问4详解】
①上述四种配合物中,有NH3、、CO共3种配体;
②的中心S原子的价层电子对数为4,S发生sp3杂化,没有孤电子对,空间构型为正四面体;答案为:3;正四面体;
【小问5详解】
六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层内原子间形成共价键,层间原子间不形成共价键,其相互作用力为分子间作用力(或范德华力)。答案为:分子间作用力(或范德华力);
【小问6详解】
立方氮化硼中,含有4个N原子,含B原子数目为=4,晶胞边长为,立方氮化硼的密度是=。答案为:。
【点睛】计算晶胞中所含微粒数目时,可使用均摊法。
17. A、B、C、D、E是中学化学中五种常见元素,有关信息如下:
元素
有关信息
A
A的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+1,且p轨道上均有一个电子
B
元素B的单质在空气中燃烧生成淡黄色固体,该固体可作供氧剂
C
C的单质与B的最高价氧化物的水化物溶液反应可用于生产“84”消毒液
D
D有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
请回答下列问题:
(1)元素A可以形成HAO2,HAO2的电离平衡常数表达式为K=_______。
(2)淡黄色固体电子式为:_______。
(3)A、C的氢化物相互反应产生一种固体,该固体属于_______晶体。
(4)D元素在元素周期表中的位置为_______。
(5)现用B、C的二元化合物溶液电解生产氢氧化钠溶液,则阴极的电极反应式为_______。
(6)含C的某化合物LiCO4,可以成为锂锰电池的电解质。该电池体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质为LiCO4,溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
①a是_______极。(填“正”或“负”)
②b电极反应式为_______。
【答案】(1)
(2) (3)离子
(4)第四周期第Ⅷ族 (5)2H2O+2e-=2OH-+H2↑
(6) ①. 负 ②. MnO2+Li++e-=LiMnO2
【解析】
【分析】A的基态原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,且p轨道上均有一个电子,则A的价电子排布式为2s22p3,A为N元素;元素B的单质在空气中燃烧生成淡黄色固体,该固体可作供氧剂,则B为Na元素;C的单质与B的最高价氧化物的水化物溶液反应可用于生产“84”消毒液,则C为Cl元素;D有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,则D为Fe元素;从而得出A、B、C、D分别为N、Na、Cl、Fe。
【小问1详解】
HNO2为弱酸,在水溶液中发生部分电离HNO2H++,则其电离平衡常数表达式为K=;
【小问2详解】
淡黄色固体为Na2O2,电子式为;
【小问3详解】
A、C的氢化物分别为NH3和HCl,相互反应产生一种固体为NH4Cl,该固体属于离子晶体;
【小问4详解】
D为26号元素Fe,其价电子排布式为3d64s2,在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族;
【小问5详解】
B、C的二元化合物为NaCl,电解NaCl溶液可生产氢氧化钠溶液,在阴极,水得电子生成OH-和H2,电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑;
【小问6详解】
①在原电池中,阳离子向正极移动,由Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2,可确定b电极为正极,则a是负极;
②在b电极,MnO2得电子产物与Li+反应,生成LiMnO2,则反应式为MnO2+Li++e-=LiMnO2。
18. 国内外目前生产苯乙烯的方法主要是乙苯脱氢法,反应原理如下:
(g)⇌ (g)+H2(g)
(1)已知:部分化学键的键能数据如下表所示:
共价键
键能/( kJ∙mol-1)
347.7
413.4
615
436
则△H=_______。
(2)近年来,用CO2作为温和氧化剂,选择性氧化乙苯制苯乙烯的绿色反应体系不断取得新进展。在CO2气氛下,乙苯脱氢反应可能存在一步法和二步法两种途径,如图所示。
①CO2(g)+ (g)⇌ (g)+CO(g)+H2O(g) △H<0反应的平衡常数K3=_______(用图中K1、K2的代数式表示)。
②下列叙述能说明反应体系已达到平衡状态的是_______。
a. b.
c. 消耗1molCO2同时生成1molH2O d. 混合气体的平均相对分子质量保持不变
【答案】(1)+123.5 kJ∙mol-1
(2) ①. K1∙K2 ②. ad
【解析】
【小问1详解】
由表中提供的键能数据,从化学键的断裂与形成考虑,△H=(347.7+2×413.4-615-436) kJ∙mol-1=+123.5 kJ∙mol-1。答案为:+123.5 kJ∙mol-1;
【小问2详解】
①途径1中,发生反应CO2(g)+ (g) (g)+CO(g)+H2O(g),途径2中,发生反应 (g) (g)+H2(g)、CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),依据盖斯定律,将途径2中两个反应相加,便可得到途径1中的反应,从而得出反应的平衡常数K3= K1∙K2。
②a. ,则CO的浓度保持不变,反应达平衡状态,a符合题意;
b. ,可能是反应过程中的某一阶段,不一定是平衡状态,b不符合题意;
c. 消耗1molCO2同时生成1molH2O,反应进行的方向相同,不一定达平衡状态,c不符合题意;
d. 随着反应的进行,混合气体的总质量不变,物质的量不断发生改变,平均相对分子质量不断改变,当平均相对分子质量保持不变时,反应达平衡状态,d符合题意;
故选ad。答案为:K1∙K2;ad。
【点睛】利用两种物质判断平衡状态时,需同时考虑方向和数值。
19. 已知:共轭二烯烃与卤素单质发生加成反应时,有两种加成发生,即1,4-加成和1,2-加成。利用上述信息,按以下步骤用合成。(部分试剂和反应条件已略去)
请回答下列问题:
(1)写出D的结构简式:D_______。
(2)反应①~⑦中属于消去反应的是_______。(填数字代号)
(3)检验的常用试剂为_______。
(4)试写出在氧气中催化氧化的化学方程式(有机物写结构简式,并注明反应条件)_______。
(5)苯的同系物中,有的侧链能被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成芳香酸——苯甲酸,(若侧链中,连苯环的碳原子上无氢原子,则该侧链不会被氧化。)反应如下图所示:
(R、表示烷基或氢原子)
现有苯的同系物甲,分子式都是。甲能被酸性高锰酸钾溶液氧化为芳香酸——苯甲酸,则甲可能的结构有_______种。
【答案】(1) (2)②④
(3)氯化铁溶液 (4)+O2+2H2O
(5)3
【解析】
【分析】根据反应②的条件可判断A应该是环己醇,即反应①是苯酚和氢气的加成反应,反应②是环己醇的消去反应生成环己烯B,B和单质溴发生加成反应生成C为,C发生消去反应生成D为D和单质溴发生1,4-加成反应生成E为,E和氢气发生加成反应生成F为,F发生水解反应生成,据此解答。
【小问1详解】
根据以上分析可知D的结构简式为。
【小问2详解】
根据以上分析可知反应①~⑦中属于消去反应的是②④。
【小问3详解】
苯酚中含有酚羟基,则检验苯酚的常用试剂为氯化铁溶液。
【小问4详解】
在氧气中催化氧化的化学方程式为+O2+2H2O。
【小问5详解】
甲能被KMnO4的酸性溶液氧化成苯甲酸,说明分子结构中只含有一个烷基,则与苯环相接的C原子上含有H原子、支链上含有4个C原子,根据碳链异构可知该支链可能的结构简式为-CH2CH2CH2CH3、-CH2CH(CH3)2、-CH(CH3)CH2CH3,即甲可能的结构有3种。
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