精品解析:云南师范大学附属中学2022-2023学年高二下学期期中考试化学试题
展开2022~2023学年下学期期中考试化学试题
可能用到的相对原子质量:O-16 Na-23
第Ⅰ卷选择题
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的4个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列过程属于化学反应,且与氧化还原反应无关的是
A. 石灰纯碱法除水垢 B. 工业上原油的分馏
C. 生活中用“暖宝宝”取暖 D. 补铁口服液中添加维生素
【答案】A
【解析】
【详解】A.石灰纯碱法是发生复分解反应,与氧化还原反应无关,A正确;
B.原油分馏是物理变化,B错误;
C.暖宝宝取暖是原电池原理,是化学反应,属于氧化还原反应,C错误;
D.维生素C具有还原性,防止亚铁离子被氧化,属于氧化还原反应,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语正确的是
A. 质量数为31的磷原子的原子结构示意图:
B. 顺-2-丁烯的结构简式:
C. 的电子云轮廓图
D. 的空间填充模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.磷为15号元素,其原子结构示意图为 ,A错误;
B.该结构为反-2-丁烯,B错误;
C.Py为p电子云在y轴的取向,C正确;
D.CO2的中心原子为C,其半径大于O,其空间填充模型为 ,D错误;
故选C
3. 下列说法正确的是
A. 乙醇可与水任意比例混溶是因为乙醇与水形成了氢键
B. 在氢氧化钠醇溶液作用下,醇脱水生成烯烃
C. 磨豆浆的大豆富含蛋白质,豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
D. 橡胶硫化程度越高,强度越大,弹性越好
【答案】A
【解析】
【详解】A.乙醇分子中含有的羟基能与水分子形成分子间氢键,所以乙醇可与水任意比例混溶,故A正确;
B.卤代烃在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成烯烃,故B错误;
C.豆浆中的蛋白质煮沸时不会发生水解反应,故C错误;
D.橡胶制品硫化程度越高,强度越大,弹性越差,故D错误;
故选A。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 1 mol 中,σ键的数目为
B. 标准状况下,2.24 L氯气溶于水制成饱和氯水,转移电子数目为
C. 1 L 1 mol·L溴化铵水溶液中与离子数之和大于
D. 1.0 mol 与在光照下反应生成的分子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮气分子中含有氮氮三键,三键有含有一个σ键和2个π键,故1mol氮气中含有1molσ键,A错误;
B.氯气和水的反应为可逆反应,不能确定氯气的反应量,也不能确定转移电子数,B错误;
C.溴化铵溶液中铵根离子水解生成一水合氨和氢离子,但水也电离出氢离子,故铵根离子和氢离子的总和大于1mol,C正确;
D.甲烷和氯气反应生成一氯化烷和二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳以及氯化氢,反应不完全,故不能计算一氯甲烷的分子数,D错误;
故选C。
5. 下列关于Cu的说法正确的是
A. 核外电子有29个空间运动状态
B. 位于ⅠB族,属于ds区
C. 基态Cu原子的价电子轨道表示式为
D. 第一电离能比Zn大
【答案】B
【解析】
【详解】A. 原子核外有多少个电子就具有多少种运动状态,核外电子有29个运动状态Cu基态原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,可以看出铜原子的基态原子轨道是s、p、d,有1+1+3+1+3+5+1=15个空间运动状态,故A错误;
B. 铜的价电子排布为3d104s1,位于ⅠB族,属于ds区,故B正确;
C. 基态Cu原子的价电子轨道表示式为 ,故C错误;
D. Zn的4s处于充满状态,铜的第一电离能比Zn小,故D错误;
故选B。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 电解氯化镁溶液:
B. 乙酸溶液显酸性:
C. 用碳酸钠溶液除去锅炉水垢:
D. 依据酸性HF强于HClO,可以发生反应:
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀、氢气和氯气,不可能生成金属镁,故A错误;
B.醋酸是一元弱酸,在溶液中部分电离出氢离子使溶液呈酸性,电离方程式为,故B错误;
C.用碳酸钠溶液除去锅炉水垢的原因是碳酸钠溶液与锅垢中微溶的硫酸钙反应生成难溶的碳酸钙和硫酸钠,反应的离子方程式为,故C正确;
D.由氢氟酸的酸性强于次氯酸可知,次氯酸不可能与溶液中的氟离子反应生成氢氟酸,故D错误;
故选C。
7. 一种药物原料的分子结构式如图所示,其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,且仅X、Y位于同一周期;Z原子的核外电子数比X原子的多10,下列说法正确的是
A. 原子半径:r(Y)>r(X)>r(W)
B. 中X的化合价为-4价
C. X的最简单氢化物的沸点比Y的高
D. X、Y、Z均可形成至少两种常见的含氧酸
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,且仅X、Y位于同一周期;Z原子的核外电子数比X原子的多10,由分子的结构式可知,W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为1、4、3、2,则W为H元素、X为C元素、Y为N元素、Z为S元素。
【详解】A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则碳原子的原子半径大于氮原子,故A错误;
B.二硫化碳中非金属性弱于硫元素的碳元素的化合价为+4价,故B错误;
C.氨分子能形成分子间氢键,甲烷分子不能形成分子间氢键,所以氨分子的分子间作用力大于甲烷,沸点高于甲烷,故C错误;
D.碳元素形成含氧酸有碳酸、草酸等,氮元素可以形成硝酸和亚硝酸,硫元素可以形成硫酸、亚硫酸和硫代硫酸,均可形成至少两种常见的含氧酸,故D正确;
故选D。
8. 下列物质之间的相互转化不符合“”(“→”表示一步反应)的是
甲
乙
丙
A
HCl
Cl2
HClO
B
Al(OH)3
NaAlO2
Al2O3
C
HNO3
NO
NO2
D
SO2
SO3
H2SO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【分析】如图,转化关系可以描述为甲→乙→丙→甲,均为一步完成,满足转化关系的可以用三个化学方程式表述;
【详解】A.;;,故A不选;
B.;不能实现;不能实现,故B选;
C.;;,故C不选;
D.;;,故D不选;
故选B。
9. 我国中草药文化源远流长,通过临床试验,从某中草药中提取的有机物具有较好的治疗癌症的作用,该有机物的结构如图所示,下列说法中错误的是
A. 该有机物能发生取代反应、加成反应、氧化反应
B. 1 mol该有机物与溴水反应最多消耗2 mol
C. 1 mol该有机物与NaOH反应最多消耗3 mol NaOH
D. 该有机物中碳原子的杂化方式为和
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,有机物分子中含有的羧基、酯基能发生取代反应,含有的碳碳双键、苯环能发生加成反应,含有的碳碳双键和酚羟基能发生氧化反应,故A正确;
B.由结构简式可知,1mol有机物的酚羟基的邻、对位氢原子与溴水发生取代反应消耗2mol溴,1mol碳碳双键消耗1mol溴,最多消耗3 mol溴,故B错误;
C.有机物分子中含有的羧基、酚羟基、酯基能与氢氧化钠溶液反应,则1mol有机物与氢氧化钠溶液反应最多消耗3 mol氢氧化钠,故C正确;
D.由结构简式可知,有机物分子中饱和碳原子的杂化方式为sp3杂化,双键碳原子和苯环碳原子的杂化方式为sp2杂化,故D正确;
故选B。
10. 下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据之一的是(阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子)( )
A
B
C
D
定律或原理
勒夏特列原理
元素周期律
盖斯定律
阿伏加德罗定律
实验方案
结果
左球气体颜色加深,右球气体颜色变浅
烧瓶中冒气泡,试管中出现浑浊
测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和
H2与O2的体积比约为2∶1
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.2NO2⇌N2O4是放热反应,升高温度,平衡向生成二氧化氮的方向移动,颜色变深,可以作为勒夏特列原理的依据,故A符合;
B.比较元素的非金属性,应用元素最高价氧化物对应水化物的酸性比较,浓盐酸不是氯的最高价氧化物对应的水化物,无法比较氯和碳的非金属性;且生成的二氧化碳中含有氯化氢气体,氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,故也无法比较碳和硅的非金属性,不能证明元素周期律,故B不符合;
C.ΔH=ΔH1+ΔH2,化学反应的热效应只与起始和终了状态有关,与变化途径无关,可以证明盖斯定律,故C符合;
D.在同温同压下,气体的体积比等于方程式的计量数之比等于气体的物质的量之比,电解水生成的氧气和氢气体积比等于物质的量之比,可以证明阿伏加德罗定律,故D符合。
故选B。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,涉及化学平衡的影响、阿伏伽德罗定律、盖斯定律、元素周期律等知识,明确元素周期律内容、化学平衡的影响因素即可解答,试题培养了学生的综合应用能力,易错点B,生成的二氧化碳中含有氯化氢气体,氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀。
11. 某温度下,将足量的BaSO4固体溶于一定量的水中达到溶解平衡,加入Na2CO3使c()增大过程中,溶液中c(Ba2+)和c()的变化曲线如图所示(忽略溶液体积的变化)。下列说不正确的是
A. 当c()大于2.5×10-4mol・L-1时开始有BaCO3沉淀生成
B. “MN”代表沉淀转化过程中c(Ba2+)变化的曲线
C. 该温度下,BaCO3比BaSO4更难溶于水
D. 该温度下,BaSO4转换为BaCO3的平衡常数K=0.04
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知当c()大于2.5×10-4mol・L-1时,c()增大,说明开始有BaCO3沉淀生成,选项A正确;
B.由图像可知,当生成BaCO3沉淀时,促进BaSO4电离,溶液中c()增大,c(Ba2+)减小,则MP为c()的变化曲线,MN为c(Ba2+)的变化曲线,选项B正确;
C.由题给图像数据可知Ksp(BaSO4)=110-5110-5=1.010-10,Ksp(BaCO3)= c(Ba2+)c()=0.510-5510-4=2.510-9,则T℃时Ksp(BaSO4)< Ksp(BaCO3),该温度下,BaSO4比BaCO3更难溶于水,选项C错误;
C.反应BaSO4 (s)+ (aq) BaCO3 (s)+ (aq)的平衡常数K=,选项D正确;
答案选C。
12. 以、为原料合成涉及的主要反应如下:
①
②
平衡转化率()、的选择性()随温度、压强变化如下:
已知:
下列分析不正确的是
A.
B. 400℃左右,体系发生的反应主要是②
C. 由图可知,,
D. 初始、,平衡后、,若只发生①、②,则的平衡转化率为24%
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①的正反应为气体体积减小的方向,反应②反应前后气体体积不变,故增大压强,反应①正向移动,CO2的转化率增大,反应②不移动,因此 P1>P2,A正确;
B.400℃时,由图可以看出, CH3OH 的选择性趋近为0,意味着转化为CH3OH的CO2为0,因此此时体系发生的反应主要是②,B正确;
C.由图看出,随着温度升高,的选择性()逐渐降低,反应①向逆方向进行,因此正反应<0;同时,随着温度升高,前期的平衡转化率()逐渐降低,此阶段体系发生的反应主要是反应①,后期的平衡转化率()逐渐升高,此阶段体系发生的反应主要是反应②,因此>0,C正确;
D .平衡后,根据CO2的平衡转化率为30%,得出两个反应共消耗0.3mol CO2,又因为可知0.3mol CO2中有80%发生反应①转化为CH3OH,而0.3mol CO2中有20%发生反应②转化为CO,根据三段式可得:
,
两个反应中氢气的转化总量为0.78mol,所以氢气的转化率=,D错误;
故答案为:D。
13. 钠离子电池的工作原理与锂离子电池相似,与锂离子电池相比较,成本低,充电时间短。一种钠-空气电池的装置如图所示,该电池利用“多孔”石墨电极形成空气通道,放电时生成的填充在“空位”中,当“空位”填满后,放电终止,下列说法正确的是
A. 放电时,M为负极
B. 放电时,N电极发生的电极反应为
C. 充电时,每转移1 mol ,N电极减轻23 g
D. 选用“多孔”石墨电极是为了增加“空位”,提高电池能量存储
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,放电时,M电极为负极,金属钠失去电子发生氧化反应生成钠离子,N电极为正极,钠离子作用下,氧气做正极得到电子发生还原反应生成NaOx;充电时,与直流电源的负极相连的M电极为阴极,N电极为阳极。
【详解】A.由分析可知,放电时,M电极为负极,故A正确;
B.由分析可知,放电时,N电极为正极,钠离子作用下,氧气做正极得到电子发生还原反应生成NaOx,电极反应式为,故B错误;
C.由分析可知,充电时,N电极为阳极,电极反应式为,则每转移 1mole-,失重,故C错误;
D.选用“多孔”石墨电极的目的是增加“空位”,增大电池的电势差,与电池能量存储大小无关,故D错误;
故选A。
14. 常温下,向溶液中逐滴加入的溶液,溶液中水电离的随加入溶液的体积变化如图所示,下列说法正确的是
A. b、d两点溶液的相同
B. 从a到e,水的电离程度一直增大
C. 从ac的过程中,溶液的导电能力逐渐增强
D. e点所示溶液中,
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. b点溶质为等物质的量浓度的CH3COOH、CH3COONa,c点溶质为CH3COONa,d点溶质为CH3COONa、NaOH,CH3COO −水解平衡常数,说明CH3COOH电离程度大于CH3COO −水解程度导致溶液呈酸性,则b点溶液呈酸性,d点溶液呈碱性,两种溶液的pH不相同, A错误;
B.溶液中水电离出的OH−浓度等于溶液中水电离出的氢离子浓度,都代表了水的电离程度,醋酸、氢氧化钠溶液中水的电离被抑制,醋酸钠溶液中因水解促进了水的电离,从a到e,c点为醋酸钠溶液其中水的电离程度最大,结合选项A,可知水的电离程度先增大后减小,B错误;
C. 从ac的过程中,醋酸浓度不断下降、醋酸钠浓度不断增大,则溶液的导电能力逐渐增强,C正确;
D. e点所示溶液中,溶液体积约60mL,物料守恒:,D错误;
答案选C。
第Ⅱ卷非选择题
二、填空题(本题包括6题,共58分)
15. 下表列出了9种元素在元素周期表中的位置,请回答下列问题:
族
周期
IA
0
18
1
①
IIA
2
IIIA
13
IVA
14
VA
15
VIA
16
VIIA
17
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
4
⑨
(1)画出元素⑧形成的简单离子的结构示意图:_______;②③④的第一电离能由大到小的顺序是_______(填编号)。
(2)通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品,制造芯片的核心元素在周期表中的位置在_______区。
(3)元素③的最简单氢化物与氯化氢形成的盐中的化学键类型为_______(填“极性共价键”“离子键”或“非极性共价键”)。
【答案】(1) ①. ②. ③>④>②
(2)p
(3)极性共价键、离子键
【解析】
【小问1详解】
八号元素为Cl,形成的简单离子为Cl-,结构示意图为 ;②③④分别是C、N、O,N具有半充满电子结构,较稳定,第一电离能大于O,则②③④的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C,即③>④>②。
【小问2详解】
造芯片的核心元素为Si,位于元素周期表中的p区。
【小问3详解】
元素③的最简单氢化物为NH3,与氯化氢形成的盐为NH4Cl,其化学键类型有离子键和极性共价键。
16. 回答下列问题。
(1)基态S原子中,核外电子占据的最高能层的符号是_______。
(2)基态与离子中未成对的电子数之比为_______。
(3)Y元素的基态原子填充在7个轨道,该元素基态原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
【答案】(1)M (2)4:5
(3)哑铃
【解析】
【小问1详解】
硫元素的原子序数为16,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,则核外电子占据的最高能层为M能层,故答案为:M;
【小问2详解】
铁元素的原子序数为26,亚铁离子的价电子排布式为3d6,未成对的电子数为4,铁离子的价电子排布式为3d5,未成对的电子数为5,则亚铁离子与铁离子的未成对的电子数之比为4:5,故答案为:4:5;
【小问3详解】
Y元素的基态原子填充在7个轨道说明基态原子中电子占据的最高能级为电子云轮廓图为哑铃形的3p能级,故答案为:哑铃。,
17. 实验室中制备氯苯的装置如图所示(其中夹持仪器已略去),其原理是苯与氯气在催化剂作用下生成氯苯,同时会有少量苯发生副反应生成二氯苯。苯及其生成物沸点如表所示:
有机物
苯
氯苯
邻二氯苯
间二氯苯
对二氯苯
沸点/℃
80.0
132.2
180.4
172.0
173.4
请回答下列问题:
(1)仪器a中盛有晶体,仪器b中盛有浓盐酸。打开仪器b中活塞,a中产生氯气。仪器b名称是_______。
(2)仪器d中盛有苯、粉末,仪器a中生成的气体经过仪器c进入仪器d中,d中主要反应的化学方程式为_______。
(3)该方法制备的氯苯中含有很多杂质。可通过如下流程提纯氯苯:
氯苯混合物纯净氯苯
①水洗并分液可除去HCl、部分和_______(填化学式);
②碱洗的主要目的是_______;
③最后一步分离出纯净氯苯的方法是_______(填操作名称)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) (3) ①. ②. 除 ③. 蒸馏
【解析】
【分析】a制备Cl2。c为Cl2的净化。d为目标反应装置。
【小问1详解】
b为滴加液体,它的名称为恒压滴液漏斗。答案为恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
与Cl2发生取代反应,苯环上的H被Cl取代产生氯苯和HCl,反应为 +Cl2 +HCl。答案为 +Cl2 +HCl;
【小问3详解】
水洗除去易溶于水的无机和有机杂质,则除去HCl、Cl2、FeCl3。Cl2易溶于氯苯,所以用碱洗除去Cl2。该反应中存在其他副反应产生二氯苯,这些物质沸点不同可进行蒸馏分离。答案为FeCl3;除Cl2;蒸馏。
18. 三氧化二镍()是重要的电子元件和蓄电池材料,工业上利用含镍废料(主要含Ni、Al、Fe的氧化物,,C等)制备的工艺流程如下所示:
已知:①在该实验条件下、不能氧化。
②常温下,溶液中0.010 mol/L金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
离子
pH
开始沉淀pH
7.2
3.7
2.2
7.5
完全沉淀pH
8.7
4.7
3.2
9.0
③萃取的原理为(水相)(有机相)(有机相)(水相)
回答下列问题:
(1)“预处理”时,可以用_______(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。
(2)“浸出”时,提高浸出效率可采取的措施有_______(任写一种)。
(3)“氧化”时,加入发生反应的离子方程式为_______。
(4)若常温下,“调pH”时,溶液中浓度为0.1 mol/L,为使等杂质离子沉淀完全( mol/L),经过计算,需控制溶液的pH范围是_______。
(5)“萃取”时,操作若在实验室进行,需要用到的主要玻璃仪器有_______、烧杯。请利用化学平衡原理解释该流程中用反萃取的原理_______。
【答案】(1)或NaOH
(2)适当升高温度(将含镍废料粉碎,适当增大硫酸浓度等)
(3)
(4)4.7~6.7 (5) ①. 分液漏斗 ②. 体系中浓度增大,(水相)(有机相)(有机相)(水相)平衡逆向移动,镍元素由有机相转变为水相,实现反萃取
【解析】
【分析】由题给流程可知,含镍废料用碳酸钠或氢氧化钠碱性溶液预处理除去废料表面的油脂油污后,后加入硫酸酸浸时,金属氧化物溶于稀硫酸得到可溶性的硫酸盐,二氧化硅、碳不反应,过滤得到含有二氧化硅、碳的滤渣1和含有可溶性硫酸盐的滤液;向滤液中加入氯酸钠溶液将亚铁离子氧化为铁离子,调节溶液pH将铁离子、铝离子转化为氢氧化物沉淀,过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和滤液;向滤液中加入有机溶剂萃取溶液中的镍离子,分液得到水相和含有镍离子的有机相;向有机相中加入稀硫酸反萃取、分液得到硫酸镍溶液,硫酸镍溶液经处理得到六水硫酸镍晶体,晶体经多步处理得到氧化镍。
【小问1详解】
由分析可知,用碳酸钠或氢氧化钠碱性溶液预处理的目的是除去废料表面的油脂油污,故答案为:Na2CO3或NaOH;
【小问2详解】
适当升高温度、将含镍废料粉碎、适当增大硫酸浓度、搅拌等措施提高浸出效率,故答案为:适当升高温度(将含镍废料粉碎,适当增大硫酸浓度等);
【小问3详解】
由分析可知,“氧化时,加入氯酸钠溶液的目的是将亚铁离子氧化为铁离子,反应的离子方程式为,故答案为:;
【小问4详解】
由表格数据可知,常温下溶液中镍离子+完全沉淀时,溶液pH为8.7,氢氧化镍的溶度积,则溶液中镍离子浓度为0.1mol/L,氢氧根离子浓度为,溶液pH=6.7,实验使溶液中铝离子等杂质离子沉淀完全,需控制溶液的pH范围是4.7~6.7,故答案为:4.7~6.7;
【小问5详解】
在实验室进行萃取操作需要用到主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯;由萃取方程式可知,反萃取时,加入稀硫酸,溶液中氢离子浓度变大,平衡向逆反应方向移动,镍离子进入水层被反萃取,故答案为:分液漏斗;体系中浓度增大,(水相)(有机相)(有机相)(水相)平衡逆向移动,镍元素由有机相转变为水相,实现反萃取。
19. 综合利用化石燃料,提高利用率,有助于实现“碳达峰、碳中和”。回答下列问题:
Ⅰ.利用干重整反应不仅可以对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响。该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①
②
上述反应中为吸附活性炭,反应历程的能量变化如图所示:
(1)干重整反应的热化学方程式为_______(选用、、、、的关系式表示反应热),反应Ⅱ是_______(填“慢”或“快”)反应。
(2)在恒压条件下,等物质的量的和发生干重整反应时,各物质的平衡转化率随温度变化如图所示。已知在干重整中还发生了副反应: ,则表示平衡转化率的是曲线_______(填“A”或“B”)。
Ⅱ.在一密闭容器中,通入1 mol 和3 mol 发生甲烷的水蒸气重整反应。甲烷的水蒸气重整涉及以下反应:
③
④
(3)如图1所示,压强为 kPa,温度低于700℃时,加入CaO可明显提高平衡体系混合气中的物质的量,原因是_______。
(4)500℃时,反应相同时间后测得的转化率随压强的变化如图2所示。则图中E点和G点的浓度大小关系为_______(填“>”“<”或“=”),结合两图中的相关数据,计算此温度下反应③的压强平衡常数_______(用分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数,计算结果用分数表示即可)。
【答案】(1) ①. ②. 快
(2)B (3)CaO和反应,使浓度降低,反应④平衡正向移动
(4) ①. > ②.
【解析】
【小问1详解】
根据题意,焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,则干重整反应的热化学方程式为 ,反应Ⅱ的活化能比反应活化能小,因此反应Ⅱ是快反应;故答案为: ;快。
【小问2详解】
是吸热反应,发生副反应,副反应中二氧化碳和氢气反应也是吸热反应,因此升高温度,两个反应平衡正向移动,二氧化碳转化率更大,因此表示平衡转化率的是曲线B;故答案为:B。
【小问3详解】
如图1所示,压强为 kPa,温度低于700℃时,加入CaO可明显提高平衡体系混合气中的物质的量,原因是CaO和反应,使浓度降低,反应④平衡正向移动,氢气物质的量增大;故答案为:CaO和反应,使浓度降低,反应④平衡正向移动。
【小问4详解】
根据图中信息,增大压强,缩小容器体积,浓度增大,虽然反应③平衡逆向移动,但平衡移动是微弱的,因此图中E点和G点的浓度大小关系为>,
结合两图中的相关数据,,,计算此温度下反应③的压强平衡常数;故答案为:>;。
20. 化合物H是用于合成某种镇痛药的医药中间体,利用烃A合成H的某路线如下图所示:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______;D中的官能团名称为_______。
(2)由C生成D的反应类型为_______。
(3)由G生成H的化学方程式为_______。
(4)的同分异构体中含六元碳环的有_______种(N和O可以相连,不考虑立体异构),写出其中一种核磁共振氢谱有5组峰的结构简式_______。
(5)参照上述合成路线中G→H的转化步骤,设计以D为原料合成高分子化合物的路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) ①. 甲苯 ②. 碳溴键、氨基
(2)还原反应 (3)++H2O
(4) ①. 6 ②. 或
(5)
【解析】
【分析】光照条件下与溴发生取代反应生成,则A为、B为;浓硫酸作用下,与浓硝酸发生取代反应生成,则C为;与铁、盐酸发生还原反应生成,乙醇作用下,与亚硫酸钠在溶液中发生取代反应生成,酸性条件下与SOCl2发生取代反应生成,则F为;与甲胺发生取代反应生成,一定条件下与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为,名称为甲苯;由结构简式可知,分子中的官能团为碳溴键和氨基,故答案为:甲苯;碳溴键、氨基;
【小问2详解】
由分析可知,由C生成D的反应为与铁、盐酸发生还原反应生成,故答案为:还原反应;
【小问3详解】
由分析可知,由G生成H的反应为一定条件下与发生取代反应生成和水,反应化学方程式为++H2O,故答案为:++H2O,
小问4详解】
由的同分异构体中含六元碳环可知,六元环的取代基可能为—ONH2、或—NOH、或—NH2和—OH,若取代基为—ONH2和—NOH,所得结构各有1种,若取代基为—NH2和—OH,所得结构共有4种,则符合条件的结构简式共有6种,其中核磁共振氢谱有6组峰的结构简式为、,故答案为:6;或;
【小问5详解】
由合成路线中G→H的转化步骤可知,为原料合成高分子化合物的合成步骤为在氢氧化钠水溶液中共热发生水解反应生成,铜做催化剂条件下,与氧气共热发生催化氧化反应生成,一定条件下发生缩聚反应生成,合成路线为,故答案为:。
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