四川省成都市第七中学2024-2025学年高三上学期11月期中考试化学试题(解析版)-A4
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这是一份四川省成都市第七中学2024-2025学年高三上学期11月期中考试化学试题(解析版)-A4,共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16
一、选择题(本题共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. 巴蜀文化是中华灿烂文明的重要组成部分。下列对文物或物品的主要化学成分描述错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乐山大佛位于四川省乐山市,大佛为弥勒佛坐像,通高71米,岩石的材质为硅酸盐、二氧化硅,A正确;
B.三星堆青铜立人像由青铜制成,青铜是铜、锡合金,B错误;
C.自贡井盐是食盐中的一种,其主要成分为氯化钠,C正确;
D.唐代蜀锦是以蚕桑丝为原料,蚕桑丝是蛋白质,D正确;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 羟基的电子式为
B. 硼酸分子的结构简式为
C. 用电子云轮廓图表示sp3杂化过程为上图
D. 氚的原子结构模型为
【答案】C
【解析】
【详解】A.羟基的结构式为-O-H,则电子式为,A正确;
B.硼酸分子中,B原子的价层电子对数为=3,为sp2杂化,无孤对电子,空间构型为平面三角形,则结构简式为,B正确;
C.sp3杂化轨道为正四面体结构,键角109°28′,而电子云轮廓图表示sp2杂化,C不正确;
D.氚的原子符号为,原子核内有1个质子,2个中子,1个电子,原子结构模型为,D正确;
故选C。
3. 化学与生活息息相关,下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.活性炭有吸附性,能够有效吸附空气中的有害气体、去除异味,但无法分解甲醛,A错误;
B.维生素C具有还原性,可以将Fe3+还原为Fe2+,补铁时做抗氧化剂,B正确;
C.具有强氧化性,可以杀灭细菌,可作为自来水的消毒剂,C正确;
D.聚乳酸具有生物可降解性,无毒,是高分子化合物,可以制作一次性餐具,D正确;
故选A。
4. 一种制备钴配合物的反应原理为:,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 消耗标准状况下11.2LNH3时,反应中转移电子数为0.1NA
B. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. N、O原子反应前后杂化方式相同
D. 含有σ键的数目为18NA
【答案】D
【解析】
【分析】在反应中,CCl2中的C元素由+2价升高到+3价,H2O2中的O元素由-1价降低到-2价,则CCl2是还原剂,H2O2是氧化剂。
【详解】A.由反应方程式可建立如下关系式:10NH3—2e-,消耗标准状况下11.2LNH3(物质的量为=0.5ml)时,反应中转移电子数为=0.1NA,A正确;
B.由分析可知,H2O2是氧化剂,CCl2是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B正确;
C.反应前后,每个N原子都形成4个σ键,每个O原子都形成2个σ键,另有2个孤电子对,则N、O原子反应前后都发生sp3杂化,杂化方式相同,C正确;
D.1个中,每个NH3分子形成3个共价键和1个配位键,即每个NH3分子共形成4个σ键,则含有σ键的数目为4ml×6×NAml-1=24NA,D错误;
故选D。
5. 下列关于实验装置的描述错误的是
A. ①点燃肥皂泡检验的生成
B. ②用分水器分出生成的水可提高反应物的转化率
C. ③用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液
D. ④用电石与饱和食盐水制取并检验
【答案】D
【解析】
【详解】A.铁和水蒸气在高温时发生反应生成四氧化三铁和氢气,氢气被肥皂泡收集,可以用点燃肥皂泡的方法检验氢气,A正确;
B.用分水器分出生成的水,平衡正向移动,可提高反应物的转化率,B正确;
C.标准盐酸溶液放入酸式滴定管,左手控制活塞,右手轻轻振荡锥形瓶,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,C正确;
D.电石与饱和食盐水反应得到以及硫化氢等杂质气体,二者都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以不能检验,D错误;
故选D。
6. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体,其合成路线如下,下列说法正确的是
A. Z分子中的原子一定共平面
B. X生成Y的过程中发生了取代反应
C. 相同条件下,X的沸点比的沸点高
D. 一定条件下,1mlY与足量的NaOH溶液反应最多消耗2mlNaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中的原子不一定共平面,其中的氧原子与甲基形成的键可以旋转,A错误;
B.X生成Y的过程中发生了取代反应,X的酚羟基和羧基中的氢原子被甲基取代,B正确;
C.X可以形成分子内氢键,更容易形成分子间氢键,X的沸点比的沸点低,C错误;
D.酯基水解后生成羧基消耗1个氢氧化钠,与苯环相连的Br与1个NaOH反应后苯环上生成酚羟基,再消耗1个氢氧化钠,所以1mlY多能与氢氧化钠发生反应,D错误;
故选B。
7. 冶金行业产生的废水中的砷元素主要以亚砷酸和砷酸形式存在,一种砷元素回收再利用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 整个流程中参加反应的与在相同状态下的体积比为
B. “沉砷”、“酸化”实现了砷元素的富集
C. 流程中可循环利用的物质有NaOH与
D. “氧化”和“还原”中存在As元素的价与价之间的互相变化
【答案】A
【解析】
【分析】酸性含砷废水碱浸后含砷元素的酸转化为相应的盐,经氧气氧化后亚砷酸钠被氧化成砷酸钠,再加石灰乳沉砷,发生的是复分解反应,则滤液1为氢氧化钠,砷酸钠转化为砷酸钙,再经酸化后得到砷酸和废渣硫酸钙,加二氧化硫还原砷酸得到亚砷酸和硫酸,滤液2为硫酸,结晶后亚砷酸分解得到粗氧化砷。
【详解】A.已知废水中的砷元素主要以亚砷酸和砷酸形式存在,则流程中二氧化硫不仅要还原氧化生成的砷酸,还要还原作为原料的废水中的砷酸,因此整个流程中参加反应的与在相同状态下的体积比小于,A错误;
B.据分析,酸化后得到高浓度的砷酸,则“沉砷”、“酸化”实现了砷元素的富集,B正确;
C.据分析,流程中可循环利用的物质有NaOH与,C正确;
D.亚砷酸和亚砷酸钠中As元素为价,砷酸和砷酸钠中As元素为 价,结合分析可知:“氧化”和“还原”中存在As元素的价与价之间的互相变化,D正确;
选A。
8. 下列化工生产中涉及的原理或描述不符合事实的是
A. 工业合成中通常选择条件为、铁触媒
B. 工业制硫酸中用水吸收生成硫酸
C. 氯碱工业:
D. 工业制高纯硅:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮气和氢气在催化剂作用下高温高压合成氨:,在时催化剂活性最大。该反应是气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,有利于合成氨。故工业上,常采用铁触媒作催化剂,在和的条件下合成氨,A符合实际;
B.工业制硫酸中用水吸收生成硫酸,容易产生酸雾,影响吸收效果,是采用浓硫酸来吸收,B不符合实际;
C.氯碱工业的基本原理是通过电解饱和食盐水来制备烧碱(氢氧化钠)、氯气和氢气,C符合实际;
D.工业制高纯硅是利用氢气还原的方法制取,D符合实际;
故选B。
9. 月桂烯与的加成反应的部分机理和反应势能变化如图所示。下列说法错误的是
A. 月桂烯的核磁共振氢谱有7组峰
B. POZ-Anti比POZ-Syn更稳定
C. 升高温度,减小
D. 月桂烯与经历两种历程得到释放的能量相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.月桂烯中1、2、4、5、6、8、9、10号碳原子上含有氢原子,其中8、9号碳原子上的氢原子属于同一种氢原子,则核磁共振氢谱有7组峰,A正确;
B.能量越低越稳定,根据图示,POZ−Anti比POZ−Syn更稳定,B正确;
C.据图示可知,POZ−Syn转化为POZ−Anti的反应为放热反应,则升高温度,平衡逆向进行,因此比值增大,C错误;
D.反应的焓变与中间过程无关,只与物质的起始和终点能量有关,因此月桂烯与经历两种历程得到释放的能量相同,D正确;
答案选C。
10. 下列实验操作、现象和结论中存在错误的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.KCl溶液中无白色沉淀,KI溶液中有黄色沉淀,说明易生成AgI,可说明相同温度下,A正确;
B.溶液加热,溶液变为绿色(黄色和蓝色混合后颜色是绿色),说明升高温度平衡正向移动,则该反应的正向为吸热反应, B正确;
C.亚硫酸根离子变质后得到硫酸根离子,而亚硫酸根离子和硫酸根离子都可以和氯化钡溶液反应生成白色的沉淀,但是亚硫酸钡可以溶于稀盐酸,而硫酸钡不溶于酸,产生了白色沉淀则说明已经有硫酸根离子,则原样品已经变质了,但不能说是完全变质,C错误;
D.新配制得氢氧化铜悬浊液加入葡萄糖,产生砖红色沉淀,证明葡萄糖中含有醛基,属于还原性糖,D正确;
故选C。
11. 化合物A是一种常用的表面活性剂,具有起泡性能好、去污能力强等特点,其结构如图所示。已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素,W是组成地球生命体的关键元素,X、Y为同族元素,M原子的核外电子只有一种运动状态,Z是短周期中金属性最强的元素。下列说法错误的是
A. X、Y、W元素形成的氢化物中,X的氢化物沸点最高
B. 原子半径大小:
C. 电负性强弱:
D. 三元素组成的盐超过两种
【答案】A
【解析】
【分析】已知X、Y、Z、W、M均为短周期元素,W是组成地球生命体的关键元素,结合A中W形成4个共价键,W为C元素;X、Y为同族元素,结合A中X形成2个共价键,X为O元素,Y为S元素,M原子的核外电子只有一种运动状态,M为H元素,Z是短周期中金属性最强的元素,Z为Na元素,以此解答。
【详解】A.由分析可知,X为O、Y为S、W为C,由于C的氢化物有很多,随着碳原子数增多其沸点依次升高,故X、Y、W元素形成的氢化物中的沸点最高的不一定是H2O,也可能是碳氢化合物,A错误;
B.由分析可知,Z为Na、Y为S、X为O、M为H,根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下原子半径依次增大可知,原子半径:Na>S>O>H,B正确;
C.由分析可知,X为O、Y为S、W为C、M为H、Z为Na,根据同一周期主族元素从左往右电负性依次增强,同一主族元素从上往下电负性依次减弱,则电负性:O>S>C>H>Na,C正确;
D.X为O、Y为S、Z为Na,组成的盐有Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3等,D正确;
故选A。
12. 某生物质电池工作原理如下图所示,充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法不正确的是
A. 放电时,NiOOH转化为
B. 充电时,通过交换膜从右室向左室迁移
C. 充电时,阴极电极反应为:
D. 每转移1mAh的电量,充、放电产生的醇和羧酸的物质的量不相等
【答案】D
【解析】
【分析】由题意:充电时得到高附加值的醇、放电时得到高附加值的羧酸,结合图,放电时,负极发生氧化反应,转化为,所以放电时Rh/Cu是负极、为正极;充电时,Rh/Cu是阴极、为阳极。
【详解】A.放电时,为正极,NiOOH得到电子发生还原转化为,A正确;
B.充电时,阳离子向阴极移动,则通过交换膜从右室向左室迁移,B正确;
C.充电时,Rh/Cu是阴极,阴极电极反应为碱性条件下,得到电子发生还原反应转化为醇,反应式为:,C正确;
D.放电,负极发生氧化反应得到羧酸的反应为:-2e-+3OH-=+2H2O,充电,阴极发生还原反应得到醇的反应为:,结合电子转移,每转移1mAh的电量,充、放电产生的醇和羧酸的物质的量相等,D错误;
故选D。
13. 常温时,的和的两种酸溶液,起始时的体积均为,分别将两溶液加水稀释,稀释后溶液体积为,所得曲线如图所示。下列说法正确的是
A. 两者均为弱酸,且酸性强弱为:
B. 时,溶液满足:
C. M点水电离程度大于N点
D. 将的溶液加水稀释至时,增大
【答案】B
【解析】
【分析】根据图知,时,即溶液未稀释时的的, 说明该溶液中,则为强酸;当时,的溶液未稀释时的大于0,说明溶液的,则为弱酸;据此分析回答。
【详解】A.根据分析,为强酸,为弱酸,A错误;
B.为强酸,完全电离,在时,稀释多少倍,溶液中就是原来的多少分之一,则稀释后溶液的,得到,所以溶液满足:,B正确;
C.M点和N点的相等,相等且都是酸电离的,对水的电离抑制相同,水的电离程度相同,C错误;
D.将的溶液加水稀释至时,为强酸,不变,为弱酸,还会继续电离出,增大,溶液体积相同,最后得到减小,D错误;
故答案为:B。
14. 一种在晶体MnO中嵌入的电极材料充放电过程的原理如图所示(Zn处于上下面)。下列叙述中正确的是
A. ①为MnO活化过程,其中Mn的价态不变
B. ②代表电池充电过程
C. ③中晶体转移的电子约为0.41ml
D. 该材料在锌电池中作为负极材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.①过程中晶胞中体心失去,产生空位,该过程为活化过程,根据化合物化合价代数和为可知,元素化合价降低,A错误;
B.②过程中电池的电极上嵌入,说明体系中生成的向MnO电极移动,即MnO是正极,Zn是负极,因此表示放电过程,B错误;
C.根据“均摊法”可知,晶胞中的个数为,和晶胞中的个数均为(脱去晶胞体心的),晶胞中的个数为,因此的个数比为,是,则为,③过程当中,转移电子数为,所以转移电子数为:,C正确;
D.锌电池中失去电子生成,被氧化,电极为负极材料,D错误;
故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15. 某同学在实验室以、焦炭以及干燥纯净的反应制取单质硫,并检验产物中的CO,设计如下实验。回答下列问题:
(1)可用如图所示装置制取干燥纯净的
仪器X的名称为_______,若锥形瓶中加入的是,则仪器X中应盛放的试剂为_______;若其中盛放的是蒸馏水,锥形瓶中发生反应的化学方程式为_______。
(2)利用如下装置(装置不可重复使用,部分夹持仪器已省略)制取单质硫并检验碳氧化后气体中的CO。
①正确的连接顺序为______(填接口的小写字母)。
②能说明产物中有CO的现象是______。
③若充分反应后装置D中的固体具有磁性,则装置D中与C的物质的量之比为时发生反应,生成CO和单质硫的化学方程式为____。
(3)CO含量检测:将400mL含有CO的某气体样品,通入盛有足量的干燥管,一定温度下充分反应,用混合液充分溶解产物,定容得100mL溶液。取其中25.00mL于锥形瓶中,加入滴淀粉溶液,用的标准溶液滴定,滴定终点时消耗溶液体积为16.00mL。(已知:,气体样品中其他成分不与反应)。
①定容时,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。
②气体样品中CO的含量为_______(保留3位有效数字)。
③滴定步骤中,下列操作会使滴定结果偏高的是_______(填标号)。
A.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁
B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
C.锥形瓶内溶液褪色后,立即记录滴定管液面刻度
D.滴定管水洗后未用标准溶液润洗
E.摇动锥形瓶时混合溶液溅到锥形瓶外
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. 双氧水(溶液) ③.
(2) ①. ②. 硬质玻璃管中黑色固体变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊 ③.
(3) ①. 胶头滴管,100mL容量瓶 ②. 0.112 ③. BD
【解析】
【分析】在实验室以FeS2、焦炭以及干燥纯净的O2反应制取单质硫,并检验产物中的CO,设计如下实验;利用装置制备单质硫并验证碳氧化后气体中的CO:在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,用B收集,为了避免硫蒸气干扰后续检验,需用浓NaOH溶液将其除去:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,但此时气体中仍含有杂质水蒸气,在进入硬质玻璃管之前,用无水CaCl2将水蒸气除去。
【小问1详解】
根据仪器的构造可知,仪器X的名称为分液漏斗;A装置用来制取干燥纯净的,若锥形瓶中加入的是,MnO2可催化分解H2O2产生O2,,故仪器X中盛放的试剂是H2O2;水和Na2O2反应可以生成O2,故锥形瓶中应加入Na2O2,化学方程式为;
【小问2详解】
①在制取硫的过程中由于高温可能产生硫蒸气,用B收集,为了避免硫蒸气干扰后续检验,再需用浓NaOH溶液将其除去:3S+6NaOH=2Na2S+Na2SO3+3H2O,但此时气体中仍含有杂质水蒸气,在进入硬质玻璃管之前,用无水CaCl2将水蒸气除去,故正确的连接顺序为w→ef(或fe)→→cd(或dc)→g;
②能说明产物中有CO的现象是:硬质玻璃管中黑色固体变红,生成的气体使澄清石灰水变浑浊;
③若充分反应后装置D中的固体能被磁铁吸引,则生成四氧化三铁,则装置D中FeS2与C的物质的量之比为1:4时发生反应,生成CO和单质硫的化学方程式为;
【小问3详解】
①定容时,用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管,100mL容量瓶;
②由题目信息可知, 根据化学方程式可得对应关系:5CO~I2~2Na2S2O3,n(CO)=n(Na2S2O3)×4=10 n(Na2S2O3)=10×0.0100ml/L×0.016L=0.0016ml,则气体样品中CO的含量为;
③A.滴定近终点时,用洗瓶冲洗锥形瓶内壁,不影响滴定结果,A不选;
B.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,导致标准液用偏大,结果偏高,B选;
C.锥形瓶内溶液褪色后,立即记录滴定管液面刻度,反应不充分,导致标准液用偏小,结果偏低,C不选;
D.滴定管水洗后未用标准溶液润洗,导致标准液浓度偏小,用偏大,结果偏高,D选;
E.摇动锥形瓶时混合溶液溅到锥形瓶外,导致样品物质的量偏小,结果偏小,E不选;
故选BD;
16. BiVO4是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含及少量)制备BiVO4的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.Bi2O3、NiO都是不溶于水的碱性氧化物。
Ⅱ.。
回答下列问题:
(1)基态V原子的价层电子轨道表示式为_______。的空间构型为_______。
(2)滤渣的主要成分是_______;酸化时,完全转化为的最大pH为_______(已知:常温下,;离子浓度时沉淀完全)。
(3)“酸化”后的溶液中存在,则“还原”时发生反应的离子方程式为_______。
(4)反萃取剂应选用_______(填“酸性”、“中性”或“碱性”)溶液;请说明理由_______。
(5)科学家用新颖的光电联合催化池模拟植物光合作用对CO2进行利用,原理如图:
泡沫Ni网电极电势_______FTO玻璃电极(填“高于”或“低于”),光照时,3D-ZnO/Ni电极上生成乙醇的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. ②. 三角锥形
(2) ①. H2SiO3、Al(OH)3 ②. 8.37
(3)
(4) ①. 酸性 ②. 增大H+浓度,使萃取过程逆向移动,将VOR2(有机层)转化VO2+进入水层
(5) ①. 低于 ②. 2CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12OH-
【解析】
【分析】某废催化剂(主要含及少量)中加入NaOH溶液,Al2O3、SiO2溶解,分别转化为和,V2O5转化为,Bi2O3、NiO不溶。过滤后,将浸出液加入H2SO4酸化,生成H2SiO3、Al(OH)3沉淀;加入Na2SO3还原,生成VO2+和;萃取时,VO2+转化为VOR2进入有机层,反萃取后,VOR2从有机层转化为VO2+进入水层;加入NaClO3,将VO2+氧化为,再加入NH4Cl沉钒,生成NH4VO3沉淀。Bi2O3、NiO沉淀加盐酸进行酸溶,生成Bi3+和Ni2+,调节pH使Bi3+转化为Bi(OH)3沉淀;往沉淀中加入硝酸进行酸溶,然后与NH4VO3混合,从而获得BiVO4产品。
【小问1详解】
V为23号元素,基态原子的价电子排布式为3d34s2,则基态V原子的价层电子轨道表示式为。的中心S原子的价层电子对数为=4,发生sp3杂化,其中S原子的最外层有=1个孤电子对,则空间构型为:三角锥形。
【小问2详解】
由分析可知,滤渣的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3;常温下,,K===100.63,c(OH-)=ml·L-1=10-5.63ml·L-1,c(H+)=ml·L-1=10-8.37ml·L-1,则酸化时,完全转化为的最大pH=-lg10-8.37=8.37。
【小问3详解】
“酸化”后的溶液中存在,则“还原”时被还原为VO2+,被氧化为,依据得失电子守恒,可以得出关系式:2————2VO2+——,再依据质量守恒,便可得出发生反应的离子方程式为。
【小问4详解】
萃取时发生反应:,反萃取时,应使平衡逆向移动,使VOR2(有机层)转化VO2+(水层),则反萃取剂应选用酸性溶液;理由:增大H+浓度,使萃取过程逆向移动,将VOR2(有机层)转化VO2+进入水层。
【小问5详解】
光电联合催化池模拟植物光合作用对CO2进行利用,太阳能电池提供电能进行电解,将CO2转化为乙醇。由电子流动的方向判断,太阳能电池中,左侧电极为负极,右侧电极为正极,则电解池中,泡沫Ni网电极为阴极,FTO玻璃电极为阳极。在电解池中,阳极的电势高于阴极,则泡沫Ni网电极电势低于FTO玻璃电极;光照时,3D-ZnO/Ni电极上,CO2得电子产物与电解质反应生成乙醇,CO2中的C元素显+4价,乙醇中C元素显-2价,则2CO2——12e-——CH3CH2OH,再依据电荷守恒、质量守恒,便可得出电极反应式为2CO2+12e-+9H2O=CH3CH2OH+12OH-。
【点睛】书写电极反应式时,需关注电解质溶液的性质。
17. 将催化转化为甲醇为最大限度地利用提供了一条有吸引力的途径。
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
回答下列问题:
(1)_______,反应Ⅲ在_______(填选项)正向自发进行。
a.任何温度下都能 b.高温下能 c.低温下能 d.任何温度下都不能
(2)反应Ⅰ的Arrhenius经验公式的实验数据如图中a曲线所示,已知Arrhenius经验公式为(为活化能,是速率常数,和都为常数),则该反应的活化能为_______(用含的式子表示)。若实验数据如图中b曲线所示,则可能改变的条件是_______。
(3)下,以物质的量之比1:3投料,以一定的流速通过与催化剂,图1和图2为催化反应中转化率、选择性、收率随温度的变化示意图,反应的产物只有和。
①分析在该压强下的最适宜的反应条件为_______。
②推测在一定温度范围内,随着反应温度的升高,转化率增大,但选择性降低的原因是_______
(4)恒温恒容条件下,原料气以物质的量之比1:3投料时,控制合适条件,甲醇的选择性为。若初始压强为 ,平衡转化率为,则平衡时_______,该条件下反应Ⅲ的_______(结果保留两位小数)(用组分B的平衡分压代替平衡浓度计算得到的平衡常数记作,,为平衡时总压强,为B的物质的量分数)。
【答案】(1) ①. ②. c
(2) ①. ②. 使用了更高效的催化剂(或增大了催化剂的比表面积)
(3) ①. 、催化剂 ②. 温度升高,反应Ⅱ(吸热反应)平衡正向移动程度大于反应Ⅰ(放热反应)平衡逆向移动的程度,使的转化率增大;温度升高反应Ⅲ和Ⅰ平衡逆向移动,使甲醇选择性降低
(4) ①. 1.9 ②. 1.66
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,反应Ⅰ-Ⅱ得反应Ⅲ,故,;反应为放热的熵减反应,则低温下能够自发进行,故选c;
【小问2详解】
公式为,图像中直线的斜率即为-,则,=;b曲线中斜率减小,则反应的活化能减小,改变的条件是使用了更高效的催化剂(或增大了催化剂的比表面积);
小问3详解】
①从图中可以看出,230℃、选择催化剂时,CO2的转化率、甲醇的选择性和甲醇的收率相对较高,所以在该压强下的最适宜的反应条件为:、催化剂。
②反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,反应Ⅱ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则在一定温度范围内,随着反应温度的升高,CO2转化率增大,但CH3OH选择性降低,原因是:温度升高,反应Ⅱ(吸热反应)平衡正向移动程度大于反应Ⅰ(放热反应)平衡逆向移动的程度,使CO2的转化率增大;温度升高反应Ⅲ和反应Ⅰ平衡逆向移动,使甲醇的选择性降低。
【小问4详解】
由题意,氢气投料3ml/L,反应二氧化碳0.5ml/L,生成甲醇:0.5ml/L×60%=0.3ml,生成CO:0.5ml-0.3ml=0.2ml/L,由三段式:
则平衡时,反应Ⅰ浓度减小、反应Ⅱ为气体分子数不变的反应、反应Ⅲ浓度减小,共减小0.6ml/L,则平衡时总的浓度为3.4ml/L,根据阿伏伽德罗定律,总的压强为,则。
18. 多并环化合物K具有抗病毒、抗菌等生物活性,其合成路线如下:
已知:①。
②。
③。
回答下列问题:
(1)A→B所需试剂是_______。
(2)B→C的反应化学方程式为_______。
(3)G中官能团的名称为_______。
(4)F→G的过程中会得到少量聚合物,该聚合物的结构简式为_______。
(5)具有相同官能团的F的芳香同分异构体还有_______种,其中核磁共振氢谱有5组峰、且峰面积比为的同分异构体的结构简式为_______(任写一种即可)。
(6)K中氮原子上的H在核磁共振氢谱中是一个特征峰,其峰面积可用于测定产率。0.1ml的J与0.15ml的邻苯二胺()反应一段时间后,加入0.1ml三氯乙烯(,不参与反应),测定该混合物的核磁共振氢谱,K中氮原子上的H与三氯乙烯中的H的峰面积比为,此时K的产率为_______。
(7)J→K的反应过程如下图,中间产物1含有三个六元环。
中间产物1、3的结构简式别为_______、_______。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸
(2) (3)酰胺基
(4) (5) ①. 16 ②. 或
(6)50% (7) ①. ②.
【解析】
【分析】A的分子式为,从D的结构简式可知,A为,B是,B→C发生与已知①类似反应,C的结构简式为,C水解生成D;根据G的结构简式,结合已知信息②,可知F的结构简式为,则E的结构简式为;F到G失水发生取代反应形成环状结构,G到I发生氧化反应,I与H2O2反应生成J,J转化为K。
【小问1详解】
根据A、B结构可知,A→B发生硝化反应,所需试剂是浓硝酸、浓硫酸;
故答案为:浓硝酸、浓硫酸;
【小问2详解】
B→C发生与已知①类似反应,C的结构简式为,故反应化学方程式为;
故答案为:;
【小问3详解】
根据G的结构简式可知,其官能团的名称为酰胺基;
故答案为:酰胺基;
【小问4详解】
F的结构简式为,含有1个羧基、1个氨基,可以发生缩聚反应生成聚合物;
故答案为:;
【小问5详解】
F的结构简式为,具有相同官能团的F的芳香同分异构体结构中苯环上可以有3个取代基(),也可以有2个取代基(或)位于邻、间、对位,还可以有1个取代基,其中2个取代基去掉F本身,故同分异构体数目为种;其中核磁共振氢谱有5组峰、且峰面积比为的同分异构体的结构简式为、;
故答案为:16;或;
小问6详解】
三氯乙烯()结构中有一个H原子,核磁共振氢谱应该显示1个峰,K中酰胺基上的H在核磁共振氢谱中是一个特征峰,加入0.1ml三氯乙烯,K中酰胺基上的H与三氯乙烯中的H的峰面积比为1:2,说明K中酰胺基上的氢原子的物质的量为,K的物质的量为0.05ml,0.1ml的J与0.15ml的邻苯二胺反应的理论产量应该生成0.1ml的K,因此产率为;
故答案为:50%;
【小问7详解】
J到K反应过程,结合题目中已知③可知,J与先发生加成反应,生成中间产物1,再发生消去反应生成中间产物2,再发生已知②的反应类型得中间产物3,最后中间产物3失水生成K。
文物或物品
选项
A.硅酸盐、二氧化硅
B.纯铜
文物或物品
选项
C.氯化钠
D.蛋白质
选项
物质
性质
用途
A
活性炭
吸附性
分解室内甲醛
B
维生素C
还原性
补铁时做抗氧化剂
C
强氧化性
自来水消毒剂
D
聚乳酸
生物可降解性
制作一次性餐具
选项
实验操作
现象
结论
A
分别向等浓度、等体积的KC1溶液和KI溶液中滴加2滴相同的银氨溶液,充分振荡后静置
KC1溶液中无白色沉淀,KI溶液中有黄色沉淀
相同温度下
B
在试管中加入溶液,用酒精灯加热
溶液变为绿色
C
取少量样品溶于水,加入盐酸酸化,再加入溶液
产生白色沉淀
原样品已经完全变质
D
向溶液中加入5滴溶液,振荡后滴加2葡萄糖溶液,加热
产生砖红色沉淀
葡萄糖为还原性糖
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