安徽省阜阳市2022-2023学年高二化学下学期期末试题(Word版附解析)
展开阜阳市2022~2023学年度高二年级教学质量统测
化学
考生注意:
1.本试卷分第1卷(选择题)和第11卷(非选择题)两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.可能要用到的相对原子质量:N-14 O-16 P-31 S-32 Cr-52 Cu-64
第1卷(选择题共42分)
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. 劳动创造幸福是中华民族的优良传统,下列劳动项目与所涉及的化学知识关联错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
科学研究:用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
普通玻璃属于非晶体,水晶属于晶体
B
工厂生产:接触法制硫酸
涉及氧化还原反应
C
社区服务:演示用泡沫灭火器灭火
盐酸与小苏打反应产生大量二氧化碳
D
家务劳动:用“84”消毒液漂洗衣服
“84”消毒液具有漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用X射线衍射仪可区分晶体和非晶体,普通玻璃属于非晶体,水晶为晶体,可用X射线衍射仪区分,A正确;
B.接触法制硫酸,FeS2转化为SO2,SO2转化为SO3,这些过程中有元素化合价的变化,涉及氧化还原反应,B正确;
C.泡沫灭火器是利用铝离子与碳酸氢根离子的双水解反应,生成二氧化碳来灭火,没有盐酸参与反应,C错误;
D.84消毒液的主要成分为NaClO,NaClO具有漂白性,可用于漂洗衣服,D正确;
故答案选C。
2. 设NA为阿佛伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 11g P4O6 含P-O键的数目为0.6NA
B. 0.1 mol·L-1的Na2CO3溶液中,CO的数目为0.1 NA
C. 1mol FeCl3跟水反应完全转化成氢氧化铁胶体后,生成胶体粒子的数目为NA
D. 将2.24 L氯气(标况下)通入水中,转移电子的数目为0.1 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.11gP4O6的物质的量为0.05mol,1个 中含有P-O键12条,则0.05mol该物质含有P-O键的数目为0.6mol,A正确;
B.选项中并未说明碳酸钠溶液的体积,无法计算碳酸根离子的物质的量,B错误;
C.1个氢氧化铁胶体粒子中含有多个Fe(OH)3,1molFeCl3与水反应完全转化为氢氧化铁胶体,生成胶体粒子的数目小于NA,C错误;
D.氯气与水的反应为可逆反应,0.1mol氯气与水反应,转移电子数小于0.1mol,D错误;
故答案选A。
3. 下列实验能达到对应目的的是
A.制取氨气
B.制备硝基苯
C.制备无水AlCl3固体
D.制备乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯化铵分解生成氨气和氯化氢,两者在试管口会重新化合生成氯化铵,因此不能制得氨气,A错误;
B.实验室利用苯、浓硝酸、浓硫酸混合在60℃水浴下制取硝基苯,实验装置及操作均相符,B正确;
C.制无水AlCl3固体,因在HCl气氛中蒸发水分,直接加热蒸发会导致氯化铝水解,最终生成氢氧化铝,C错误;
D.乙酸乙酯的制备时应该用饱和碳酸钠溶液吸收乙酸乙酯,而不能用氢氧化钠溶液,D错误;
故选:B。
4. 阿莫西林是种最常用的抗生素,其结构如图所示。下列说法错误的是
A. 1mol阿莫西林最多消耗5mol
B. 1mol阿莫西林最多消耗4molNaOH
C. 阿莫西林分子中含有4个手性碳原子
D. 阿莫西林能发生取代、加成、氧化、缩聚等反应
【答案】A
【解析】
【分析】阿莫西林含有酚羟基、酰胺基、肽键、氨基、苯环;连接四个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,据此次分析作答。
【详解】A.苯环可与氢气加成,但羧基、肽键、酰胺基难与氢气加成,所以1mol阿莫西林最多消耗3mol,故A错误;
B.阿莫西林含有酚羟基、羧基、肽键均能与氢氧化钠反应,1mol阿莫西林最多消耗4molNaOH,故 B正 确 ;
C.打※的为手性碳原子,共4个,故C正确;
D.阿莫西林含有酚羟基等,可以发生氧化反应,含有苯环,可以发生加成反应,含有氨基与羧基,可以发生取代反应、缩聚反应,故D正确;
故答案选A。
5. 以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是
A. 燃料电池工作时,正极反应为 O2+4H+-4e-=2H2O
B. a极是铜, b极是铁时, 能达到铁上镀铜的目的
C. a极是纯铜, b极是粗铜时, a极上有铜析出, b极逐渐溶解, 两极质量变化相同
D. a、b两极若是石墨, 在同温同压下 b极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为7:2
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示知乙烷燃料电池中左侧电极为电源的正极,右侧电极为电源的负极,a为电解池的阴极,b为电解池的阳极。
【详解】A.根据图示知该燃料电池工作时,负极产物CO2,电解质呈酸性,正极反应为O2+4H++4e-=2H2O,A错误;
B.a极是铜,b极是铁时,铁作阳极,铁失电子,铜离子在铜电极得电子生成铜单质,不能达到铁上镀铜的目的,B错误;
C.a极是纯铜,b极是粗铜时,为铜的电解精炼,a极上有铜析出,b极逐渐溶解,不只铜放电,两极质量变化不相同,C错误;
C.a、b两极若是石墨,b极电极反应为:2H2O-4e-=O2+4H+,原电池中负极电极反应为:,根据电子守恒,当转移等量电子时b极产生的氧气与电池中消耗乙烷的体积之比为7:2,D正确;
故选:D。
6. 某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为和,将 pH 和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其 pH 随加水体积的变化如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅱ代表CH3COOH溶液
B. a点溶液中,c(NO)>c(CH3COO- )
C. 水的电离程度:b>c
D. c点和d点两溶液分别与 NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为HNO2的电离常数比CH3COOH大,所以HNO2的酸性较强,在加水稀释的过程中,pH变化较大,所以曲线Ⅱ代表HNO2溶液加水稀释的曲线,A错误;
B.根据电荷守恒:HNO2溶液中c(H+)= c(NO)+c(OH-),CH3COOH溶液c(H+)= c(CH3COO-)+c(OH-),a点时两溶液pH值相等,则c(NO)= c(CH3COO-),故B错误;
C.b点pH小于c点,可知b点氢离子浓度大,对水电离的抑制作用大,水的电离程度b小于c,B错误;
D.c、d代表同一溶液,两者所含HNO2的物质的量相等,因此消耗NaOH的物质的量相等,恰好中和后,溶液中n(Na+)相同,D正确;
故选:D。
7. 下列实验操作与预期实验目的一致的是
选项
实验操作
实验目
A
苯中有少量苯酚,加入氢氧化钠溶液后,蒸馏
可用于除去苯中的苯酚
B
测乙烯与溴水反应前后溶液的 pH
可验证发生的是加成反应还是取代反应
C
加热乙醇与浓硫酸的混合溶液,将产生的气体通入少量酸性 KMnO4溶液
可验证乙烯生成
D
溴乙烷在氢氧化钠溶液中加热水解后,加入硝酸银溶液
可用于检验溴乙烷中的 Br
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.苯酚与NaOH反应生成的苯酚钠易溶于水,分液可与苯分离,不需要蒸馏,A错误;
B.若乙烯与Br2发生加成反应,溴水浓度减小,溶液pH增大,若乙烯与Br2发生取代反应,应生成HBr,HBr为强酸,溶液pH会减小,因此可以用测pH的方法验证反应类型,B正确;
C.乙烯中混有的乙醇蒸气会使酸性 KMnO4溶液褪色,干扰乙烯检验,C错误;
D.碱性条件下,硝酸银生成沉淀,干扰Br元素检验,应该先用硝酸酸化后再加硝酸银,D错误;
答案选B。
8. 主族元素X、Y、Z、W、Q分别位于三个短周期,且原子序数依次增大。X原子的族序数与周期数相等。X、Y可形成化合物A,电子式为,Z、W、Q的最高价氧化物的水化物两两可以相互反应。光照条件下,Q的单质可以与烷烃发生取代反应。则下列说法正确的是
A. A是非极性分子
B. 离子半径:Z>W>Q
C. 化合物ZQY的电子式为
D. 同主族元素的简单氢化物中Y的沸点最高
【答案】D
【解析】
【分析】主族元素X、Y、Z、W、Q分别位于三个短周期,且原子序数依次增大,X原子的族序数与周期数相等,则X为氢元素;X、Y可形成化合物A,根据电子式可知A是过氧化氢,则Y是氧元素;光照条件下,Q的单质可以与烷烃发生取代反应,则Q为氯元素;Z、W、Q的最高价氧化物的水化物两两可以相互反应,则Z为钠元素,W为铝元素;综上,元素X、Y、Z、W、Q分别是氢元素、氧元素、钠元素、铝元素、氯元素。
【详解】A.A是过氧化氢,属于极性分子,故A错误;
B. Q的离子外层电子数最大,所以Q的离子半径最大,而Z、W的离子外层电子数相同,原子序数越大,半径越小,所以离子半径:Q> Z> W,故B错误;
C.化合物ZQY为次氯酸钠,Na和次氯酸跟为离子键结合,则其电子式为:,故C错误;
D.Y是氧元素,其简单氢化物为水,由于氢键的作用,同主族元素其沸点最高,故D正确;
故选D。
9. 化妆品研发人员利用如下反应制备具有美白功效的物质Z。下列叙述正确的是
A. 1 mol X 与浓溴水反应时最多消耗 4 mol Br2
B. Y分子中苯环上的二氯取代物有 7种
C. X与Y生成Z的反应为加成反应
D. Z 中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知酚羟基的邻对位上的H才能被溴水中的Br取代,结合题干X的结构简式可知,1 mol X 与浓溴水反应时最多消耗3mol Br2,A错误;
B.先考虑Y分子中苯环上的二氯代物有邻、间、对三种位置异构体,在此基础上连接一个-CH=CH2又分别有:2种、3种和1种,故Y分子中苯环上的二氯取代物有6种,B错误;
C.由题干图示信息可知,X与Y生成Z的反应为加成反应,C正确;
D.由题干图示Z的结构简式可知,Z中含有2个sp3杂化的碳原子,其中一个连有3个碳原子,故Z中不可能所有碳原子共平面,D错误;
故答案为:C。
10. 硫的化合物很多,如SO2、SO3、SO2Cl2、Na2SO3、三聚的(SO3)3等,三聚的(SO3)3的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 40 g(SO3)3分子中含有 6 mol 键
B. SO2Cl2中S原子杂化方式为 sp3
C. 、的价层电子对数不相同
D. SO3、均为平面三角形结构
【答案】B
【解析】
【详解】A.单键均为σ键,1分子(SO3)3中含有12个σ键,40g(SO3)3为=mol,含有2molσ键,A错误;
B. SO2Cl2中S原子周围的价层电子对数为:4+=4,根据杂化轨道理论可知,其杂化方式为 sp3杂化,B正确;
C.中S原子的价层电子对数为4+=4、中S原子的价层电子对数为3+=4,故二者中S的价层电子对数相同,C错误;
D.SO3中S原子的价层电子对数为3+=3,根据价层电子对互斥理论可知,SO3为平面三角形结构,而中S原子的价层电子对数为3+=4,为三角锥形结构,D错误;
故答案为:B。
11. 中国科大10 级少年班仅 21 岁的校友曹原以第一作者在《Science》上连刊两文报道石墨烯超导重大发现,石墨烯被人们视为“引领未来”的新材料,石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示,下列说法正确的是
A. 在石墨烯晶体中,碳原子数、C—C键数之比为 1:2
B. 石墨烯和金刚石中 C的杂化方式均是sp3
C. 1个金刚石晶胞中包含 8 个碳原子
D. C60与金刚石属于同种晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.在石墨烯晶体中,每个碳原子连接3个C-C键,每个六元环占据的碳原子数是2个,因此碳原子数、C—C键数之比为2:3,A错误;
B.石墨烯中C的杂化方式是sp2,金刚石中 C的杂化方式是sp3,B错误;
C.1个金刚石晶胞中包含的碳原子数为个,C正确;
D.C60属于分子晶体,金刚石属于共价晶体,D错误;
故选C。
12. 下列实验现象及对应的离子方程式均正确的是
A. 二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色:
B. 向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至离子恰好沉淀完全:
C. 向硫酸铜溶液中加入过量氨水,产生蓝色沉淀:
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体溶液变浑浊:2
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色,发生的是氧化还原反应:,A正确;
B.向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液至离子恰好沉淀完全,生成硫酸钡、氢氧化钠和水:,B错误;
C.向硫酸铜溶液中加入过量氨水,生成四氨合铜离子:,C错误;
D.向苯酚钠溶液中通入少量CO2气体溶液变浑浊,生成苯酚钠和碳酸氢钠:,D错误;
答案选A。
13. 锂离子电池的正负极一般采用可逆嵌理—脱钾的材料。尖晶石结构的 LiMn2O4是一种常用的正极材料。已知一种 LiMn2O4晶胞可看成由 A、B单元按Ⅲ方式交替排布构成。下列说法正确的是
A. 放电时, LiMn2O4电极发生电极反应 LiMn2O4 - xe- = Li1-xMn2O4 + xLi+
B. “·”表示的微粒是 Mn
C. 每个LiMn2O4晶胞转化为 Li1-xMn2O4时转移8x个电子
D. 充电时, LiMn2O4电极的电势低于电池另一极
【答案】C
【解析】
【详解】A.LiMn2O4电极为正极,发生还原反应,得电子,正确的反应式应该为Li1-xMn2O4 + xLi++xe-= LiMn2O4,故A错误;
B.Ⅲ晶胞中含有4个A和4个B,黑球共有(1+8××4=8个,白球个数有(4+4)×4=32个,△个数为4×4=16个,由于LiMn2O4中Li:Mn:O=1:2:4,故黑球为Li,△为Mn,白球为O,故B错误;
C.一个LiMn2O4转化为Li1-xMn2O4转移x电子,一个晶胞中有8个LiMn2O4,转移8x电子,故C正确;
D.放电时LiMn2O4电极为正极,充电时为阳极,阳极电势高于阴极,故D错误;
答案选C。
14. 常温下,向一定浓度邻苯二甲酸钠(Na2A 表示)溶液中通入 HCl 气体,保持溶液体积和温度不变,测得 - lgX 与pOH[X为c(H2A)、c (A2-)、;pOH=-lgc(OH-)]的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线 L1表示 - lgc (H2A)
B. Kal(H2A) =
C. 水的电离程度:a < b < c
D. c点溶液中: c (Na+) > c (Cl-) + c (HA-) + 2c (A2-)
【答案】B
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,常温下,向一定浓度邻苯二甲酸钠(Na2A 表示)溶液中通入 HCl 气体,随着HCl的通入OH-的浓度逐渐减小,即POH逐渐增大,而A2-的浓度逐渐减小,HA-、H2A的浓度逐渐增大,故-lg(A2-)逐渐增大,而-lg(H2A)逐渐减小, ==,即-lg随着pOH的增大而增大,故L1为- lgc(A2-),L2为- lgc(H2A),L3为- lg,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线 L1表示 - lgc (A2-),A错误;
B.由题干图示L3直线信息可知,当- lg=0时,pOH=8.6,则Ka2(H2A)==10-5.4,又知Ka1(H2A)Ka2(H2A)==(10-4.2)2,故Kal(H2A) =,B正确;
C.向一定浓度邻苯二甲酸钠(Na2A 表示)溶液中通入 HCl 气体,随着HCl的通入A2-浓度逐渐减小,HA-、H2A的浓度逐渐增大,即A2-的水解程度越来越小,HA-、H2A电离出的H+抑制水的电离作用越来越大,即水的电离程度:a>b>c,C错误;
D.根据电荷守恒可知,c点溶液中有:c (Na+) +c(H+)= c (Cl-) + c (HA-) + 2c (A2-)+c(OH-),此时溶液中POH大于9.8,即溶液显酸性,即c(H+)>c(OH-),故有 c (Na+) < c (Cl-) + c (HA-) + 2c (A2-),D错误;
故答案为:B。
第11卷 (非选择题 共58分)
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 氮化锶(Sr3N2)是工业上生产荧光粉的原材料。已知:氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。某同学设计如下装置制备氮化锶(Sr3N2相对分子质量:290.8)。
已知:①所使用的氮气样品可能含有少量 CO、CO2、O2等气体杂质;
②醋酸二氨合亚铜 CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收 CO,但易被O2化,失去吸收CO 能力,连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
(1)装置 B盛装的试剂是 ___________ 。
(2)氮化锶遇水剧烈反应的化学方程式为 ___________ 。
(3)装置设计存在缺陷,可能会导致产品变质,提出改进措施为: ___________ 。
(4)产品纯度的测定:称取 0.4000 g 所得产品,加入干燥的三颈瓶中,加入蒸馏水,并通入足量水蒸气,将产生的氨全部蒸出,用 50.00 mL 0.100 mol·L-1的盐酸标准溶液完全吸收,再用0.100 mol·L-1 NaOH 标准溶液滴定过剩的 HCl,到终点时消耗 30.00 mL NaOH 溶液。
①若用酚酞作指示剂,滴定终点的现象是 ___________ ;
②则产品纯度为 ___________(计算结果保留 3 位有效数字);
③若氨没有完全蒸出,则会导致产品纯度 ___________ (填“偏大”“偏小”或“不影响”)
【答案】(1)连苯三酚碱性溶液
(2)Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑
(3)在F后加一盛有干燥剂的干燥管
(4) ①. 溶液由无色变为红色,且在半分钟内不恢复 ②. 72.7%(或0.727) ③. 偏小
【解析】
【分析】所使用的氮气样品可能含有少量 CO、CO2、O2 等气体杂质,装置A中NaOH溶液可除去二氧化碳,装置B中盛放连苯三酚碱性溶液吸收氧气,装置C中盛放醋酸二氨合亚铜溶液吸收CO,氮化锶遇水剧烈反应产生氨气,装置D盛放浓硫酸吸收水蒸气;
【小问1详解】
根据分析可知,装置B盛放连苯三酚碱性溶液以用于吸收氧气;
【小问2详解】
氮化锶遇水剧烈反应产生氨气和氢氧化锶,反应方程式:Sr3N2+6H2O=3Sr(OH)2+2NH3↑;
【小问3详解】
空气中的水蒸气可能会导致生成的氮化锶遇水剧烈反应,所以应在装置末端加一盛有干燥剂的干燥管;
【小问4详解】
①若用酚酞作指示剂,滴定终点的现象:溶液由无色变为红色,且在半分钟内不恢复;
②根据,可知,剩余盐酸物质的量:,则氨气消耗盐酸的物质的量,,根据元素守恒,则产品纯度;
③若氨没有完全蒸出,则会导致最后结果偏小;
16. 某铬贫矿主要成分为亚铬酸亚铁 Fe(CrO2)2,还含有 Fe2O3、MgO、 Al2O3,采用次氯酸钠法处理矿石并制备 CrO3的工艺流程如图,已知“氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在。
(1)Cr 的价电子排布式为 ___________ 。
(2)“氧化浸出”过程中 Fe(CrO2)2转化为 Na2CrO4的化学方程式为 ___________ 。
(3)“电解”过程中生成的化合物I为 ___________,“沉铝”过程中生成的化合物Ⅱ为 ___________。
(4) “沉铝”过程中生成 Al(OH)3的离子方程式为 ___________ 。
(5) “混合”后要进行过滤与洗涤,简述实验室中洗涤沉淀的操作: ___________ 。
(6)金属铬的晶胞如图所示,晶胞边长为a pm,则该晶胞的密度ρ = ___________g·cm-3(写出计算表达式即可)
【答案】(1)3d54s1
(2)或
(3) ①. NaOH ②. NaHCO3
(4)
(5)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流尽,重复 2~3 次
(6)
【解析】
【分析】通过次氯酸钠将铬贫矿中Fe(CrO2)2氧化为Na2CrO4,电解后再通入二氧化碳即可生成重铬酸钠,之后在加入浓硫酸即可得到产物,以此解题。
【小问1详解】
Cr为24号元素,其3d54s1;
【小问2详解】
氧化浸出”时铁以最高价氧化物存在,故离子方程式为:或;
【小问3详解】
由于电解时产生氢气和氯气,故产物会产生NaOH,“沉铝”时通入过量的CO2,产生NaHCO3;
【小问4详解】
“沉铝”过程中,二氧化碳和次氯酸根离子反应生成氢氧化铝,离子方程式为:;
【小问5详解】
过滤时洗涤沉淀的方法为:沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流尽,重复 2~3 次;
【小问6详解】
根据晶胞结构可知,铬位于顶点和体心,则一个晶胞中含有2个铬原子,且晶胞边长为a pm,故其密度ρ = g·cm-3。
17. 当前,我国公布了实现“碳达峰、碳中和”目标的具体时间。因此,含碳化合物的综合利用,有效缓解温室效应成为研究热点。回答下列问题:
(1)CO2可与 H2制甲醇:
在催化剂作用下,发生以下反应:
I. CO2(g)+3 H2 (g) CH3OH(g)+H2O(g) H1 = - 49 kJ·mol-1
II. CO2(g)+ H2 (g) CO(g)+ H2O(g) H2 = + 41 kJ·mol-1
则:III. CO (g) + 2H2(g) CH3OH(g) H = ___________。若将等物质的量的 CO 和 H2 充入恒温恒容密闭容器中进行反应III,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是 ___________ 。
A.生成 CH3OH 的速率与生成 H2的速率相等
B.CO 的体积分数保持不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CO和 H2 的物质的量之比为 1: 2
(2)在钯基催化剂表面上,甲醇制氢的反应历程如图所示,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。该历程中最大能垒(活化能)Ea = ___________kJ·mol-1,写出该步骤的化学方程式:___________。
(3)利用 CO2和 CH4重整也是实现“碳中和”目标的重要途径: CO2 (g)+CH4 (g)2CO(g)+2H2(g) H > 0,在密闭容器中通入物质的量均为 0.1 mol 的 CH4和CO2,在一定条件下发生上述反应, CH4的平衡转化率与温度及压强(单位:Pa)的关系如图所示。
①结合图示,p1___________ p2,在p2下,y点时v正 ___________ v逆 (填“>”“<”或“=”)
②用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数 Kp,则x点对应温度下反应的平衡常数Kp = __________(已知:气体分压 = 气体总压 X 气体的物质的量分数)。
【答案】(1) ①. -90 kJ·mol-1 ②. BCD
(2) ①. 179.6 ②. CO*+4H*=CO*+2H2(g)[或4H*=2H2(g)]
(3) ①. < ②. > ③.
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息可知,由盖茨定律可知,反应Ⅰ-反应Ⅱ=反应Ⅲ, CO (g) + 2H2(g) ⇌CH3OH(g) ;
A.生成 CH3OH 的速率与生成 H2的速率相等时,正逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,A不符合题意;
B.CO 的体积分数保持不变,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.反应为气体分子数改变的反应,混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.投料比不是反应中的系数之比,当CO和 H2 的物质的量之比为 1: 2,说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故选BCD
【小问2详解】
根据图示信息可知,该历程中最大能垒(活化能)Ea =;反应方程式为CO*+4H*=CO*+2H2(g)[或4H*=2H2(g)];
【小问3详解】
①根据题干信息可知,正反应为体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,故p1
②由图可知,1100℃反应达到平衡时,甲烷的转化率为50%,由方程式可知,平衡时二氧化碳、甲烷、一氧化碳、氢气的物质的量分别为、、、,则反应的平衡常数。
18. 阿扎司琼是一种化疗药物的活性成分,下图是某课题组报道的阿扎司琼的合成路线:
请回答下列有关问题:
(1)根据系统命名法,A 的名称为___________ ;G 的含氧官能团有___________(填名称)。
(2)阿扎司琼的分子式为___________;D→E的反应类型是___________ 。
(3)写出 B与足量 NaOH 水溶液反应的化学方程式:___________。
(4)B的一种同分异构体,碱性条件下水解后酸化,含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为 1∶1∶1。写出符合条件的同分异构体的结构简式:___________。
(5)请参照上述合成路线,设计以苯酚为原料合成 的路线 ___________(除含苯环结构外的其他试剂任选)。
【答案】(1) ①. 邻羟基苯甲酸(或2-羟基苯甲酸) ②. 醚键、酰胺基、酯基
(2) ①. C17H20O3N3Cl ②. 还原反应
(3) +2NaOH +CH3OH+H2O
(4) (5)
【解析】
【分析】A的不饱和度为5,从C的结构可知,A中含有苯环,A和甲醇在浓硫酸作用下发生酯化反应,所以A分子中含有羧基,结合C的结构可知,A为邻羟基苯甲酸,和甲醇发生酯化反应后生成邻羟基苯甲酸甲酯,得到的B和氯气发生取代反应生成C,C发生硝化反应生成D,D发生还原反应,硝基被还原为氨基得到E,E和ClCH2COCl发生取代反应生成F,F中氮原子上的氢原子被甲基取代生成G,G最后得到阿扎司琼。
【小问1详解】
由分析可知,A的名称为邻羟基苯甲酸;根据G的结构简式可知,分子中的含氧官能团有醚键、酰胺基、酯基,故答案为:邻羟基苯甲酸;醚键、酰胺基、酯基;
【小问2详解】
根据阿扎司琼的分子结构可知阿扎司琼的分子式为;D→E的反应为硝基被还原为氨基,反应类型为还原反应,故答案为:C17H20O3N3Cl;还原反应;
【小问3详解】
B中有酯基和酚羟基,酯基可以在NaOH溶液中发生水解,酚羟基可以和NaOH发生中和反应,反应的化学方程式为: +2NaOH +CH3OH+H2O;
【小问4详解】
B为邻羟基苯甲酸甲酯,分子式为C8H8O3,其碱性条件下水解后酸化,且含苯环的产物分子中不同化学环境的氢原子数目比为 1∶1∶1的同分异构体为 ,故答案为: ;
【小问5详解】
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