[化学]安徽省百师联盟2025届高三上学期8月联考试卷(解析版)
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一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 中国新能源汽车发展迅速。下列说法正确的是( )
A. 制造汽车轮胎的顺丁橡胶,属于天然高分子化合物
B. 汽车安全气囊中有叠氮化钠(NaN3),其中氮元素为-3价
C. 给磷酸铁锂电池充电时,电能转化为化学能
D. 车窗使用钢化玻璃,属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】A.顺丁橡胶为人工合成,不是天然高分子化合物,A错误;
B.汽车安全气囊中的叠氮化钠,化学式为NaN3,其中氮元素为-价,B错误;
C.给电池充电时,需接通电源。此时电能转化为化学能,C正确;
D.钢化玻璃成分为硅酸盐,不属于新型无机非金属材料,D错误;
故选C。
2. “民以食为天”。下列说法错误的是( )
A. 料酒中含有乙醇,乙醇属于饱和一元醇
B. 鸡蛋富含蛋白质,蛋白质属于有机高分子化合物
C. 油脂是高能量物质,其中植物油的主要成分为不饱和脂肪酸
D. 烘焙糕点时用到碳酸氢钠,碳酸氢钠属于电解质
【答案】C
【解析】A.乙醇(CH3CH2OH)属于饱和一元醇,A正确;
B.蛋白质属于天然有机高分子化合物,B正确;
C.植物油的主要成分为不饱和脂肪酸甘油酯,不含不饱和脂肪酸,C错误;
D.碳酸氢钠溶于水能电离出可自由移动的Na+和而导电,属于电解质,D正确;
故选C。
3. 下列劳动项目与化学知识没有关联的是( )
【答案】B
【解析】A.卤水点豆腐,是大豆植物蛋白在卤水的作用下发生聚沉,A有关联;
B.红糖和白糖的主要成分均为蔗糖,向红糖溶液中加入活性炭制白糖,是利用活性炭的吸附作用除杂,蔗糖并没有水解,B无关联;
C.用含Al和烧碱的“管道通”疏通管道,发生反应2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑,生成大量气体产生压力疏通下水道,C有关联;
D.硫黄和CS2均为非极性分子,根据“相似相溶原理”知硫黄易溶于CS2,可以用CS2清洗,D有关联。
故选B。
4. 下列所示的物质间转化或化学反应表示正确的是( )
A. 金属Mg的制备:Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
B. 实验室制硅酸:SiO2 Na2SiO3 H2SiO3
C. 漂白粉失效:NaClO HClO HCl
D. 金属钠在空气中放置: NaNa2O2Na2CO3
【答案】B
【解析】A.Mg(OH)2与盐酸反应可以得到MgCl2溶液,但是电解MgCl2溶液不能得到金属Mg,只有电解熔融态的MgCl2才能得到金属Mg,A错误;
B.实验室制硅酸:SiO2为酸性氧化物,与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶液,向Na2SiO3溶液中通入足量CO2,可得白色沉淀H2SiO3,B正确;
C.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,失效过程是先与空气中的CO2、H2O反应生成HClO,HClO见光或受热分解为HCl和O2,C错误;
D.金属钠在空气中放置:Na先与空气中的O2反应生成Na2O,Na2O再结合空气中的H2O生成NaOH,表面潮解后NaOH与CO2反应生成Na2CO3,D错误;
故选B。
5. 奎宁用于治疗疟疾,其结构简式如下。下列有关奎宁的说法,错误的是( )
A. 分子式为C20 H24O2N2B. 能使Br2的CCl4溶液褪色
C. 分子中有5个手性碳原子D. 该物质属于芳香族化合物,能与HCl反应
【答案】C
【解析】A.由图知奎宁的分子式为C20H24O2N2,A正确;
B.该物质含有碳碳双键,能与Br2 发生加成反应,使Br2的CCl4溶液褪色,B正确;
C.如图含有4个手性碳原子,C错误;
D.该物质含有苯环,属于芳香族化合物,含有两个N原子,能结合H+,能与HCl反应,D正确。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A. 1 ml Fe与足量稀硝酸反应转移3NA个电子
B. 28gCO和N2的混合气体中含有2NA个原子
C. 1 ml [Cu(NH3)4]2+中含有16NA个σ键
D. 标准状况下,11.2L己烷含有10NA个原子
【答案】D
【解析】A.Fe与足量稀硝酸反应的化学方程式为Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,1 ml Fe完全反应转移3NA个电子,A正确;
B.CO和N2的摩尔质量均为28g/ml,28gCO和N2的混合物的总物质的量为1ml,则含2NA个原子,B正确;
C.1个[Cu(NH3)4]2+中含12个N-H和4个Cu-N配位键(配位键属于σ键),共16个σ键,则1 ml[Cu(NH3)4]2+中含16NA个σ键,C正确;
D.标准状况下,己烷为液态(碳原子个数小于4的烷烃为气态),不能用气体摩尔体积计算其物质的量,D错误。
答案选D。
7. 下列有关反应的描述,不正确的是( )
A. CH≡CH完全燃烧过程中,CH≡CH中所有化学键均断裂
B. SO2生成SO3,中心原子S的轨道杂化类型未发生改变
C. 电解精炼铜时,每转移2ml电子,则阳极质量减小64g
D. Cu催化氧化乙醇过程中,Cu的参与降低了活化能
【答案】C
【解析】A.乙炔完全燃烧生成CO2和H2O,C-H、C≡C均断裂,A正确;
B.SO2中和SO3的S原子为sp2杂化,中心原子S的轨道杂化类型未发生改变,B正确;
C.电解精炼铜时,阳极反应:Zn-2e-=Zn2+,Fe-2e-=Fe2+,Cu-2e-=Cu2+,同时还有Ag、Au、Pt及难溶物沉淀为阳极泥,每转移2 ml电子,减小质量不能确定,C不正确;
D.催化剂改变了反应历程,降低了反应的活化能,D正确;
故选C。
8. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是( )
【答案】A
【解析】A.键角 NH3>PH3,陈述Ⅰ正确,电负性N>P,陈述II正确,中心原子的电负性越大,成键电子对离核越近,斥力越大,键角越大,具有因果关系,A符合题意;
B.HCl可以与碳酸盐反应生成H2O和CO2,HCl的酸性强于H2CO3,陈述I正确,元素的非金属性:Cl>C,陈述Ⅱ正确,但是二者不具有因果关系,若比较Cl和C的元素非金属性强弱,应比较最高价含氧酸的酸性,即HClO4>H2CO3,B不符合题意;
C.SiO2与NaOH、HF均能反应,陈述Ⅰ正确,SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和水,SiO2为酸性氧化物,陈述Ⅱ错误,C不符合题意;
D.HClO见光或受热易分解,陈述Ⅰ正确,HClO具有漂白性,陈述Ⅱ正确,但其漂白性是因为强氧化性,所以二者无因果关系,D不符合题意;
故选A。
9. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是( )
【答案】A
【解析】A.SO2 与饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,而二氧化碳不与饱和碳酸氢钠溶液反应,A正确;
B.I2的CCl4溶液和H2O的混合物不互溶,静置后分层,应用分液漏斗分离,B错误;
C.MnO2为粉末状,不能用有孔塑料板,C错误;
D.蒸馏装置中温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,D错误;
故选A。
10. 在一定温度下,向体积为2 L的恒容密闭容器中加入4 ml H2和一定量的CO后,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示CO和CH3OH(g)的浓度随时间的变化关系,图2表示反应进程中能量的变化。下列说法不正确的是( )
A. 反应在3 min时达到平衡状态B. 曲线b表示使用催化剂的能量变化
C. 平衡时,H2的转化率为75%D. 由图2知1 ml CO完全反应放出91 kJ热量
【答案】A
【解析】A.观察图 1可知,反应进行到3 min时,c(CO)=c(CH3OH),但并未达到平衡状态,而反应进行到10min时,则达到平衡状态,A错误;
B.使用催化剂能改变反应历程,降低反应的活化能,但是不改变反应的焓变,所以曲线b表示使用催化剂的能量变化,B正确;
C.初始加入4mlH2,根据图1可知,达到平衡时,共生成0.75ml/LCH3OH,则消耗2×2L×0.75ml/L=3mlH2,H2的转化率为×100% = 75% ,C正确;
D.根据图2知,1 ml CO(g)和2 ml H2(g)完全反应生成1 mlCH3OH(g) ,放出热量510-419=91 kJ,D正确;
故选A。
11. 以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料的可充电“Na-CO2”电池的工作原理如图所示,放电时的总反应为:4Na+3CO2=2Na2CO3+C。下列说法中,不正确的是( )
A. 放电时,电子的流向为钠箔→导线→MWCNT
B. 放电时,正极反应为2CO2+4Na+ +4e-=2Na2CO3
C. 充电时,向MWCNT极移动
D. 充电时,每转移0.1 ml电子,释放出CO2的体积在标准状况下为1.68L
【答案】B
【分析】钠是活泼的金属,失去电子,被氧化,作负极,右侧电极是正极,据此解答。
【详解】A.放电时,钠失去电子,电子流向:钠箔→导线→MWCNT,A正确;
B.正极上CO2得电子与Na+反应生成固体沉积物Na2CO3和C,电极反应式为3CO2+4Na+ +4e-=2Na2CO3+C,B错误;
C.充电时相当于电解池,向阳极(电池的正极MWCNT极)移动,C正确;
D.由总反应4Na+3CO2=2Na2CO3+C可知,充电时,释放3 ml CO2,则转移4ml电子,因此转移0.1ml电子时,释放0.075mlCO2,在标准状况下的体积为V(CO2)=0. 075 ml×22.4 L/ml=1.68 L,D正确。
答案选B。
12. 部分含N、S物质的分类与相应化合价的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. b、c、h、k在标准状况下均为无色气体
B. f与h、j的浓溶液均可反应生成g
C. 工业上制备a的路线为d→c→b→a
D. e与i、f与i的反应属于同一基本反应类型
【答案】B
【分析】据图可得,a为HNO3,b为NO2或N2O4,c为NO,d为N2,e为NH3,f为H2S,g为S,h为SO2,i为H2SO3,j为H2SO4,k为SO3,由此分析回答;
【详解】A.b为NO2或N2O4,c为NO,h为SO2,k为SO3,NO2为红棕色气体,且标准状况下为液体,而SO3在标准状况下为固体,A错误;
B.h、j均可以在一定条件下与f反应,反应的化学方程式分别为SO2+2H2S=3S↓ +2H2O,H2SO4(浓)+H2S=S↓ +SO2↑+2H2O,均可生成g(g为S),B正确;
C.工业上制备硝酸的路线为NH3→NO→NO2→HNO3,不直接由N2→NO,C错误;
D.e与i的反应为2NH3 +H2SO3=(NH4)2SO3,属于化合反应,而f与i的反应为H2SO3+2H2S=3S↓+3H2O,不属于化合反应,二者不属于同一基本反应类型,D错误;
故选B。
13. 在25 C下,向0.1 ml/L氨水中通入HCl气体,溶液的pH与关系曲线如图所示(忽略溶液的体积变化)。下列说法错误的是( )
A. Kb(NH3·H2O)≈10-4.6
B. 水的电离程度: aC. c点溶液中存在: c(H+ )=c(OH-)+c(NH3·H2O)
D. b点溶液中存在: c()=c(NH3·H2O)×10-2.4
【答案】D
【分析】=1.0时,刚好反应完,是强酸弱碱盐水溶液,因弱离子水解呈酸性。
【详解】A.NH3·H2O+OH-,根据初始未通入HCl的pH=11.2得:
c(OH-)=c()=10-2.8 ml/L,Kb(NH3·H2O)==≈10-4.6,A正确;
B.从a点到c点,溶质由NH3·H2O和NH4Cl逐渐变为NH4Cl,水的电离程度逐渐增大,B正确;
C.c点溶质为NH4Cl,存在电荷守恒:c(H+)+c()=c(OH-)+c(Cl-),元素守恒:c()+c(NH3·H2O)=c(Cl-),可得质子守恒:c(H+)=c(OH-)+ c(NH3·H2O),C正确;
D.b点的pH=7,c(OH-)=10-7 ml/ L,由于温度不变,则Kb(NH3·H2O)不变,即=10-4.6,得c()=c(NH3·H2O)×102.4,D错误;
故选D。
14. 叠氮化钠(NaN3)晶胞结构如图。下列说法错误的是( )
A. 与Na+等距离且最近的有4个B. 每个含有10个电子
C. 晶体中存在离子键和共价键D. 晶体中所有离子的配位数相同
【答案】B
【解析】A.判断与Na+等距离且最近的,可以看上表面面心的Na+,该晶胞体内有2个与该Na+最近,在上方晶胞体内也有2个与该Na+最近,故与Na+等距离且最近的共有4个,A正确;
B.N的原子序数为7,每个共有7×3+1=22个电子,B错误;
C.NaN3中Na+与之间存在离子键,内存在共价键,C正确;
D.NaN3中Na+与的个数比为1:1,二者配位数相同,D正确;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 以水锰矿[主要成分为MnO(OH),还含有少量的Fe2O3、Al2O3、SiO2及CaO]为原料制备马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]的一种工艺流程如图所示。
已知Ksp(CaF2)=3.6×10-12,当溶液中离子浓度≤1×10-5 ml/L)时,认为该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)为增大步骤Ⅰ的浸出速率,可采取的措施有_________________(写出一条即可)。
(2)步骤Ⅰ中SO2的作用是_________________,滤渣1的成分为___________(填化学式)。
(3)步骤Ⅱ中MnO2发生反应的离子方程式为_____________________________。
(4)“除钙”步骤中若要Ca2+完全沉淀,需控制溶液中的c(F-)≥___________ml/L。
(5)“低温沉锰”得到MnCO3,“酸溶”时发生反应的化学方程式为___________________。
(6)MnOx一种晶型的晶胞结构如图已知该晶胞的体积为v cm3,则该晶胞中“”球代表的原子的配位数为__________,该晶体的密度为______________g/cm3.(阿伏加德罗常数的值用NA表示)
【答案】(1)搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸的浓度等
(2)还原Fe2O3和MnO(OH) SiO2和CaSO4
(3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(4)6.0×10-4
(5)MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O
(6)3
【分析】向水锰矿矿浆中加入H2SO4溶液和SO2,SiO2与H2SO4不反应,Fe2O3溶解产生的Fe3+被还原为Fe2+,得到含有Mn2+、、Fe2+、Ca2+、Al3+的混合溶液和含有SiO2、CaSO4(微溶)的滤渣1;加入MnO2,将Fe2+氧化为Fe3+,加入氨水调节pH将Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀除去,则滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3,再加入NH4F溶液将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,则滤渣3的主要成分为CaF2,此时滤液的主要成分为MnSO4,加入NH4HCO3溶液,得到MnCO3沉淀,加入适量磷酸溶液得到Mn(H2PO4)2溶液,最后经一系列操作后得到Mn(H2PO4)2⋅2H2O。
【详解】(1)为增大步骤Ⅰ的浸出速率,可采取的措施有搅拌、适当升高温度、适当增大硫酸的浓度等;
(2)向水锰矿矿浆中加入H2SO4和SO2,Fe2O3被SO2还原为Fe2+,MnO(OH)被SO2还原为Mn2+,则步骤Ⅰ中SO2的作用是还原Fe2O3和MnO(OH);SiO2与H2SO4不反应,CaO与H2SO4反应生成微溶物CaSO4,则滤渣1的成分为SiO2和CaSO4;
(3)步骤Ⅱ中MnO2氧化Fe2+,便于在步骤Ⅲ中沉淀,则步骤Ⅱ中MnO2发生反应的离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)因,若Ca2+完全沉淀,则需控制溶液中的c(F-)≥ml/L=6.0×10-4ml/L;
(5)“低温沉锰”得到MnCO3,“酸溶”时,MnCO3与H3PO4发生复分解反应:MnCO3+2H3PO4=Mn(H2PO4)2+CO2↑+H2O;
(6)根据“均摊法”,晶胞中黑球的个数:8×+1=2,白球的个数:4×+2=4,则白球代表O,黑球代表Mn,该晶体的化学式为MnO2,由图可知,氧原子的配位数为3,则该晶体的密度为g/cm3=g/cm3。
16. 草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是生产锂电池正极FePO4的原料,呈浅黄色,难溶于水,有较强还原性,受热易分解。
Ⅰ.制备草酸亚铁晶体
①称取5.0g (NH4)2Fe(SO4)2,并放入如图装置的仪器A中,加入10滴左右1.0 ml/LH2SO4溶液和15mL蒸馏水,加热溶解。
②用仪器B加入25.0 mL饱和草酸溶液(过量),搅拌加热至80~90℃停止加热,静置。
③待浅黄色晶体沉淀后,抽滤、洗涤、干燥得到晶体。
(1)仪器A的名称为___________,仪器C的作用是_____________________。
(2)用98.3%的浓硫酸配制1.0ml/L稀硫酸,需要选用的仪器是___________ (填字母)。
A. B. C. D. E.
(3)抽滤的优点为__________________________(写出两点即可)。
(4)称取一定量FeC2O4·2H2O,在氩气中进行热分解,得到固体残留率随温度变化曲线如图。
已知:固体残留率=。
若M→N生成三种氧化物,则该过程反应的化学方程式为__________________________。
Ⅱ.样品中铁元素质量分数检测
草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的纯度,实验过程如图。
已知:5H2C2O4 +2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。
回答下列问题:
(5)“滴定②”中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(6)样品中铁元素的质量分数为___________。
【答案】(1)三颈烧瓶(或三口烧瓶) 冷凝回流
(2)ACD (3)过滤速度快、分离彻底、固体更干燥等
(4)3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑
(5)5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(6)%
【分析】在三颈烧瓶中根据已知实验步骤可制备草酸亚铁晶体;草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,第一次滴定过程中酸性高锰酸钾既能与草酸根离子反应,又能与亚铁离子反应,在第二次滴定前加入锌是为了使Fe3+转化为Fe2+,再用酸性高锰酸钾溶液滴定Fe2+,根据元素守恒求质量分数。
【详解】(1)仪器A的名称为三口烧瓶或三颈烧瓶;仪器C为球形冷凝管,作用为冷凝回流,故答案为三口烧瓶或三颈烧瓶、冷凝回流;
(2)用98.3%的浓硫酸配制1.0ml/L稀硫酸,需要用量筒量取浓硫酸,在小烧杯中稀释,用玻璃棒搅拌,并引流转移到一定体积的容量瓶中,定容时用胶头滴管,故选ACD;
(3)抽滤过程使用循环水真空泵使吸滤瓶内减压,由于瓶内与布氏漏斗液面上形成压力差,因而过滤速度快,分离彻底、固体更干燥,故答案过滤速度快、固体更干燥、分离彻底等;
(4)温度较低时,FeC2O4·2H2O失去结晶水的过程,假设FeC2O4·2H2O为1ml,则固体残留率为×100%=×100%=80%,M点为FeC2O4,M→N过程中铁元素的质量不变,设生成铁的氧化物为FeOx,则M(FeOx)=180×42.96%=77.328g/ml,x==1.33=,故铁的氧化物为Fe3O4,根据元素守恒,以及另两种产物为氧化物,得M→N过程反应的化学方程式为3FeC2O4Fe3O4+4CO↑+2CO2↑。
(5)草酸亚铁晶体粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,用稀硫酸溶解样品,使全部转化为H2C2O4。“滴定①”为酸性KMnO4溶液滴定Fe2+和H2C2O4,反应的离子方程式分别为:5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑十2Mn2++8H2O、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,再向反应后的溶液中加入适量Zn,将Fe3+还原为Fe2+。“滴定②”为酸性KMnO4溶液将全部Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式为:5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(6)铁元素的质量分数只需用“滴定②”计算,由(5)得,5Fe2+~,则n(Fe)=n(Fe2+)=5n(KMnO4)=5×cml•L-1×V2×10-3L=5cV2×10-3ml,所以,铁元素的质量分数为×100%=%。
17. 甲烷是优质气体燃料,也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。
Ⅰ.CH4(g)和CO2(g)的一种催化反应历程如图所示:
已知部分化学键的键能数据如下表。
(1)已知产物均为气态,反应CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g)的ΔH =___________。
(2)若改用更高效的催化剂,该反应的ΔH ___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)将等物质的量的CO2(g)和CH4(g)置于恒容的绝热容器中发生上述反应,下列能说明该反应已达平衡状态的是___________(填字母)。
a.2 mlC=O断裂的同时生成NA个CH3COOH b.容器中的温度不变
c.=1,且保持不变 d.混合气体的密度不变
e.v正(CO2)=v逆(CH3COOH) f.容器中的总压不变
Ⅱ.甲烷水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一、反应如下:
反应ⅰ.CH4(g)+ H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH=+206kJ/ml
反应ⅱ.CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJ/ml
(4)对于反应ⅰ,向体积为1 L的恒容密闭容器中,按n(CH4):n(H2O)=1:1投料。若在恒温条件下,反应达到平衡时,CH4的转化率为60%,则平衡时容器内的压强与起始时压强之比为___________(填最简整数比)。
(5)反应ⅱ的速率方程v=k·cm(CH4)·c0.5(H2O),k为速率常数(只受温度影响),m为CH4的反应级数。在某温度下进行实验,测得各组分的初始浓度和反应初始的瞬时速率如下表。
①m=___________,k=___________(不要求写单位)。
②当实验2进行到c(H2O)=0.25 ml/L时,反应的瞬时速率v=___________ ml/(L·s)。
(6)恒温条件下,1 ml CH4(g)和1 mlH2O(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应ⅰ、反应ⅱ,反应达平衡时,CH4(g)的转化率为60%,CO2(g)的物质的量为0.3ml,则反应ⅰ的平衡常数K=___________(保留两位有效数字)。
【答案】(1)-4 kJ·ml-1 (2)不变 (3)bef (4)8:5
(5)①1 1.2 ②0.975 (6)69
【解析】(1)反应的△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则反应物的总键能为2×745kJ·ml-1+4×413 kJ·ml-1=3142 kJ·ml-1,生成物的总键能为3×413 kJ·ml-1+348kJ·ml-1+351 kJ·ml-1+463 kJ·ml-1+745 kJ·ml-1=3146 kJ·ml-1,则该反应的△H=-4kJ·ml-1;
(2)催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应的焓变△H、平衡常数K、平衡转化率α等;
(3)a.2mlC=O断裂的同时生成NA个CH3COOH为同一个反应方向,不能说明反应平衡,a错误;
b.恒容的绝热容器中平衡发生移动,则反应体系的温度在变化,故温度为变量,所以温度不变,说明反应达到新的平衡状态,b正确;
c.投料比等于反应的系数比,=1且该比值反应始终保持不变,c错误;
d.容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,混合气体的密度始终为恒量,d错误;
e.v正(CO2)=v逆(CH3COOH)满足反应达到平衡的条件,e正确;
f.容器中反应分子数发生改变,且温度改变,故总压不变,说明反应达到新的平衡状态,f正确。
故选bef;
(4)对于反应ⅰ为气体分子数增加2倍的反应,向体积为1 L的恒容密闭容器中,假设起始时CH4、H2O的物质的量均为1ml,已知CH4的转化率为60%,则反应0.6ml甲烷,反应达到平衡时,气体的总物质的量为2ml+0.6ml×2=3.2ml,初始气体的总物质的量为2ml,根据同温、同容条件下,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,所以,平衡总压与初始总压的最简整数比为3.2ml:2ml=8:5;
(5)①根据表中数据:
k×(10ml/L)m×(1.0 ml/L)0.5=1.2ml·L-1·s-1
k×(2.0ml/L)m×(1.0 ml/L)0.5=2.4ml·L-1·s-1
联立两式解得m=1,k=1.2;
②对于实验2,初始浓度CH4为2ml/L,H2O为1 ml/L,当进行到c(H2O)=0.25 ml/L时,参与反应的H2O为0.75 ml/L,参与反应的CH4为0.375 ml/L,此时,c(CH4)=1.625 ml/L,则v=1.2×(1.625 ml/L)×(0.25 ml/L )0.5=0.975ml·L-1·s-1;
(6)由于密闭容器的容积为1L,则各物质的物质的量与物质的量浓度在数值上相等,
初始时,c(CH4)为1 ml/L,c(H2O)为1 ml/L,由已知平衡时CH4的转化率为60%,及平衡时c(CO2)为0.3 ml/L,则平衡时,c(CH4)为0.4 ml/L,c(CO2)为0.3 ml/L,c(H2)为0.3ml/L×3+0.3 ml/L×4=2.1 ml/L,由氧元素守恒,则平衡时,c(H2O)为1 ml/L -0.6 ml/L -0.3 ml/L =0.1 ml/L,反应i.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的平衡常数K==69.4575。
18. 已知物质H属于苯并咪唑类有机物,其合成路线如下。
已知:
回答下列问题:
(1)A的名称为___________,B分子中的官能团名称为___________。
(2)反应A→B中有副产物C8H6O4生成,则该副产物的结构简式为________________。
(3)反应B→C除生成C外,还生成HCl和一种氧化物,则该反应的化学方程式为_________________________________________,F→H的反应类型为___________。
(4)写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式:________________。
i.含有酮羰基;
ⅱ.苯环上有两个取代基;
ⅲ.核磁共振氢谱有三组面积比为1:1 :1的峰。
(5)写出以苯为原料,无机试剂任选,合成的路线:_____________________________________________________________。
【答案】(1)1,4-二甲苯(或对二甲苯) 羧基
(2)
(3)+SOCl2→+SO2+HCl 取代反应
(4)
(5)
【分析】由流程可知,A氧化生成B,B生成C,结合AB化学式,A为、B为,B发生取代反应引入氯生成C,C转化为D,D中溴发生取代生成F,F发生取代生成H;
【详解】(1)A为,名称为1,4-二甲苯(或对二甲苯),B为,B分子中的官能团名称为羧基;
(2)A中含有2个甲基,可能都被氧化为羧基,故副产物为:;
(3)反应B→C中羧基和SOCl2反应除生成C外,还生成HCl和一种氧化物,结合质量守恒可知,氧化物为二氧化硫,故该反应的化学方程式为+SOCl2→+SO2+HCl;F→H的反应为F中溴被氨基氢取代的反应,类型为取代反应,产物还生成HBr;
(4)D的分子式为C8H6OBr2,出苯环外含有2个碳、1个氯、1个氧、不饱和度为1;同时满足已知条件的同分异构体:
i.含有酮羰基;ⅱ.苯环上有两个取代基;ⅲ.核磁共振氢谱有三组面积比为1:1 :1的峰,则两个取代基结构对称,则结构简式为;
(5)根据题目信息,若想制目标产物,则应先用苯制备硝基苯和溴苯,再用硝基苯还原制苯胺,最后利用苯胺与溴苯在K2CO3作用下合成目标产物,反应为:。选项
劳动项目
化学知识
A
将卤水加入豆浆中制豆腐
蛋白质溶液在卤水的作用下聚沉
B
向红糖溶液中加入活性炭制白糖
蔗糖水解为葡萄糖和果糖
C
用含铝和烧碱的“管道通”疏通下水管道
2Al+ 2NaOH+2H2O=2NaAlO2 +3H2↑
D
用二硫化碳清洗附着于试管内壁的硫黄
硫黄和二硫化碳均为非极性分子
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
键角:NH3>PH3
电负性:N>P
B
酸性:HCl> H2CO3
非金属性:Cl>C
C
SiO2与NaOH、HF均能反应
SiO2为两性氧化物
D
HClO见光或受热易分解
HClO具有漂白性
A.除去CO2中的SO2
B.分离I2的CCl4溶液和H2O的混合物
C.用MnO2与H2O2制取O2
D.制备无水乙醇
共价键
C-H
C=O
O-H
C-O
C-C
键能(kJ/ml)
413
745
463
351
348
实验序号
c(H2O)/(ml/L)
CH4/(ml/L)
v/ml/(L·s)
1
1.0
1.0
1.20
2
1.0
2.0
2.40
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