2021届高三高考化学模拟试卷十九

这是一份2021届高三高考化学模拟试卷十九，共8页。试卷主要包含了白头翁素衍生物，下列解释事实的方程式不正确的是，氧化钪等内容，欢迎下载使用。

一．选择题（共7小题）
1．化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法不正确的是（ ）
A．护肤品中常含有机醇等强亲水性物质
B．煤的液化、海带中提碘、焰色反应等都必须通过化学变化实现
C．“天宫二号”空间实验室的硅电池板可以将光能直接转化为电能
D．聚乳酸、聚乙烯琥珀酸酯等可降解产品的广泛使用将有效缓解白色污染
2．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．1ml甲基中所含有的电子数为7NA
B．标准状况下，2.24L己烷所含有的碳原子数为0.6NA
C．0.2ml KMnO4被还原时，转移的电子数一定为NA
D．常温下，1L pH＝5的NH4Cl溶液中由水电离出的氢离子数为10﹣5NA
3．白头翁素衍生物（Q）具有抗菌作用和抗肿瘤生物活性，可通过以下路线合成。下列说法不正确的是（ ）
A．R、M、Q均能发生加成聚合反应 B．M的分子式为C9H6O2
C．Q的一氯代物有5种 D．R中所有原子不可能位于同一平面上
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
5．下列解释事实的方程式不正确的是（ ）
A．用明矾净化水：Al3++3H2O⇌Al（OH）3（胶体）+3H+
B．氢氧化亚铁暴露于空气中会变色：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3
C．常温下0.1ml•L﹣1氨水的pH约为11：NH3•H2O═NH4++OH﹣
D．FeCl3溶液刻蚀铜电路板：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
6．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且位于同一周期，这四种元素的最外层电子数之和为21，X与Y的单质均为空气的主要成分。下列有关说法不正确的是（ ）
A．简单离子的半径：X＞Y＞Z B．最简单氢化物的稳定性：Z＞Y＞X
C．W的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．Z的最简单氢化物的水溶液应用塑料试剂瓶保存
7．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电池的正极反应为H2O2+2e﹣═2OH﹣
B．电池放电时，Na+移向b极区
C．温度越高该电池性能提高越大
D．理论上两极分别产生的OH﹣和BO2﹣的物质的量之比为8：1
二．解答题（共4小题）
8．TiCl4 是制备Ti的重要中间产物，实验室以TiO2 和CCl4为原料制取液态TiCl4的装置如图所示（部分夹持装置省略）。
已知：有关物质的性质如表：
请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是 。装置①中气体X和仪器A 中药品的组合为 。
a．CO2、碱石灰 b．N2、碱石灰 c．N2、浓硫酸 d．O2、碱石灰
（2）装置②中热水的作用是 ；装置⑤中浓硫酸的作用是 。
（3）TiCl4 遇潮反应的化学方程式为 。
（4）装置④烧瓶中的物质为TiCl4和 ，分离出TiCl4的方法是 （填操作名称）。
（5）TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，同时生成CO和CO2混合气体，请设计实验验证产物中CO气体： 。
9．氧化钪（Sc2O3）广泛应用在合金电光源，催化剂，激活剂等领域，下列流程图是用钪精矿生产氧化钪的方法之一：（钪精矿主要成分是钪的氧化物，硅铁等氧化物）
回答下列问题：
（1）滤渣I是 （填化学式）。在实验室里，操作Ⅰ必要的玻璃仪器有烧杯、 。
（2）调pH的目的是 ，如何检验含钪粗液中不含Fe3+离子 。
（3）写出制取草酸钪饼的化学方程式 。
（4）写出草酸钪饼在空气中灼烧的化学方程式 ，每生成1mlCO2，转移的电子数为 。
（5）某工厂用m1Kg的钪精矿制备纯氧化钪，得到纯产品m2Kg，则钪精矿中钪的质量分数是
（假设Sc的利用率为100%））。
10．研究氮、硫、碳及其化合物的转化对于减少如雾霾、酸雨、酸雾等环境污染问题有重大意义。请回答下列问题：
（1）在一定条件下，CH4可与NO2反应生成对环境无污染的物质。
已知：①CH4的燃烧热：△H＝﹣890.3 kJ•ml﹣1②N2（g）+2O2（g）⇌2NO2（g）△H＝+67.0 kJ•ml﹣1③H2O（g）＝H2O（l）△H＝﹣41.0 kJ•ml﹣1，则CH4（g）+2NO2 （g）⇌CO2+2H2O （g）+N2（g）△H＝ kJ•ml ﹣1。
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO．在2L恒容密闭容器中加入0.1000mlNO和2.030ml固体活性炭，生成CO2、N2两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示：
①反应的正反应为 （填“吸热”或“放热”）反应。
②一定温度下，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A．N2与NO 的生成速率相等 B．混合气体的密度保持不变
C．△H保持不变 D．容器的总压强保持不变
③200℃时，平衡后向该容器中再充入0.1mlNO，再次平衡后，NO的百分含量将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）SO2经催化氧化可制取硫酸，在一定温度下，往一恒容密闭容器中以体积比2：1，通入SO2和O2，测得容器内总压强在不同温度下与反应时间的关系如图1所示。
图中C 点时，SO2的转化率为 。
②其中C 点的正反应速率υC（正）与A点的逆反应速率υA（逆）的大小关系为：υC（正） υA（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）有人设想将CO按下列反应除去：2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H＞0，请你分析该设想能否实现？ （填“能”或“否”），依据是 。
（5）利用人工光合作用，借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH，如图2所示，在催化剂b表面发生的电极反应为： 。
11．美托洛尔（H）属于一线降压药，是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一，它的一种合成路线如图：
已知：CH3COCH2RCH3CH2CH2R
回答下列问题：
（1）A物质是一种芳香化合物，其化学名称是 。
（2）反应B→C的化学方程式为 ；C→D的反应类型为： 。
（3）D中所含官能团的名称是 。
（4）G的分子式为 ；已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子，则H（美托洛尔）中含有 个手性碳原子。
（5）芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式 。
①能发生银镜反应； ②不与FeCl3发生显色反应；③含“C﹣C1”键；
④核磁共振氢谱有4个峰，峰面积比为2：2：2：1。
（6）4﹣苄基苯酚（）是一种药物中间体，请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4﹣苄基苯酚的合成路线： （无机试剂任选）。
19套
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法不正确的是（ ）
A．护肤品中常含有机醇等强亲水性物质
B．煤的液化、海带中提碘、焰色反应等都必须通过化学变化实现
C．“天宫二号”空间实验室的硅电池板可以将光能直接转化为电能
D．聚乳酸、聚乙烯琥珀酸酯等可降解产品的广泛使用将有效缓解白色污染
【分析】A、护肤品中含有的有机醇能溶于水，有保湿锁水的功效；
B、有新物质生成的变化为化学变化，反之为物理变化；
C、晶体Si是良好的半导体材料，可用于太阳能电池；
D、白色污染是对难于降解的废塑料污染环境现象的一种形象称谓，可降解塑料的使用，最终转化为无污染的物质，可减少白色污染。
【解答】解：A、护肤品中常含有机醇等强亲水性物质，起到保湿效果，防止皮肤干燥，故A正确；
B、焰色反应是物理变化，不是化学变化，故B错误；
C、“天宫二号”空间实验室的硅电池板，工作时将光能直接转化为电能，故C正确；
D、聚乳酸、聚乙烯琥珀酸酯等可降解产品的广泛应用，减少难降解塑料制品的使用，可有效减少或缓解白色污染，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查物质的用途，明确物质的性质是解本题关键，性质决定用途，用途体现性质，会运用化学知识解释生产生活现象，题目难度不大。
2．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（ ）
A．1ml甲基中所含有的电子数为7NA
B．标准状况下，2.24L己烷所含有的碳原子数为0.6NA
C．0.2ml KMnO4被还原时，转移的电子数一定为NA
D．常温下，1L pH＝5的NH4Cl溶液中由水电离出的氢离子数为10﹣5NA
【分析】A．1个甲基含有9个电子；
B．气体摩尔体积使用对象为气体；
C．高锰酸根离子被还原产物未知；
D．NH4Cl溶液中，氢离子都是水电离产生。
【解答】解：A．1ml甲基中所含有的电子数为9NA，故A错误；
B．标况下己烷为液体，不能使用气体摩尔体积，故B错误；
C．高锰酸根离子被还原产物未知，无法计算转移电子数，故C错误；
D．NH4Cl溶液中，氢离子都是水电离产生，所以1L pH＝5的NH4Cl溶液中由水电离出的氢离子数为1L×10﹣5ml/L×NA＝10﹣5NA，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查阿伏加德罗常数的有关计算和判断，题目难度不大，注意掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系，注意标况下己烷状态。
3．白头翁素衍生物（Q）具有抗菌作用和抗肿瘤生物活性，可通过以下路线合成。下列说法不正确的是（ ）
A．R、M、Q均能发生加成聚合反应
B．M的分子式为C9H6O2
C．Q的一氯代物有5种
D．R中所有原子不可能位于同一平面上
【分析】A.只有M含碳碳双键；
B.由结构可知分子式；
C.Q的结构对称，含5种H；
D.R中亚甲基为四面体结构。
【解答】解：A.只有M含碳碳双键，可发生加聚反应，Q、Q不能，故A错误；
B.由结构可知M的分子式为C9H6O2，故B正确；
C.Q的结构对称，含5种H，则一氯代物有5种，故C正确；
D.R中亚甲基为四面体结构，则所有原子不能共面，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握官能团与性质、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意选项D为解答的难点，题目难度中等。
4．用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【分析】A.食盐水为中性；
B.温度计测定馏分的温度；
C.NaOH与二氧化硅反应生成具有粘合性的硅酸钠；
D.加热促进铜离子水解，且生成盐酸易挥发。
【解答】解：A.食盐水为中性，则导管中水上升可证明铁发生了吸氧腐蚀，故A正确；
B.温度计测定馏分的温度，则温度计的水银球应在支管口处，故B错误；
C.NaOH与二氧化硅反应生成具有粘合性的硅酸钠，应选碱式滴定管盛放NaOH溶液，故C错误；
D.加热促进铜离子水解，且生成盐酸易挥发，应在HCl气流中蒸发CuCl2溶液得到CuCl2固体，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、电化学腐蚀、混合物分离提纯、中和滴定、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
5．下列解释事实的方程式不正确的是（ ）
A．用明矾净化水：Al3++3H2O⇌Al（OH）3（胶体）+3H+
B．氢氧化亚铁暴露于空气中会变色：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3
C．常温下0.1ml•L﹣1氨水的pH约为11：NH3•H2O═NH4++OH﹣
D．FeCl3溶液刻蚀铜电路板：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
【分析】A．用明矾净化水是利用明矾溶解后，溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有较大表面积，具有吸附悬浮杂质作用；
B．氢氧化亚铁暴露于空气中会迅速变化为灰绿色，最后变为红褐色；
C．一水合氨部分电离出氢氧根离子，溶液呈碱性；
D．FeCl3溶液刻蚀铜电路板是氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【解答】解：A．用明矾净化水是利用明矾溶解后溶液中铝离子水解生成氢氧化铝胶体，具有较大表面积，具有吸附悬浮杂质作用，反应的离子方程式：Al3++3H2O⇌Al（OH）3（胶体）+3H+，故A正确；
B．氢氧化亚铁暴露于空气中会迅速变化为灰绿色，最后变为红褐色，化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，故B正确；
C．测0.1 ml/L氨水的pH为11，说明一水合氨在溶液中存在电离平衡：NH3•H2O⇌NH4++OH﹣，故C错误；
D．FeCl3溶液刻蚀铜电路板是氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式：2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查了盐类水解、氧化还原反应、弱电解质电离平衡、离子氧化性等知识点，主要是化学方程式和离子方程式的正误判断，题目难度不大。
6．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且位于同一周期，这四种元素的最外层电子数之和为21，X与Y的单质均为空气的主要成分。下列有关说法不正确的是（ ）
A．简单离子的半径：X＞Y＞Z
B．最简单氢化物的稳定性：Z＞Y＞X
C．W的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D．Z的最简单氢化物的水溶液应用塑料试剂瓶保存
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，且位于同一周期，这四种元素的最外层电子数之和为21，X与Y的单质均为空气的主要成分，则X为N，Y为O元素，四种元素位于第二周期，Z的原子序数大于O，且为主族元素，则Z为F；W的最外层电子数为21﹣5﹣6﹣7＝3，则W为B元素，以此分析解答。
【解答】解：结合分析可知，W为B，X为N，Y为O，Z为F元素，
A．电子层结构相同时，核电荷数越大离子半径越小，则简单离子的半径：X＞Y＞Z，故A正确；
B．非金属性越强，最简单氢化物的稳定性越强，非金属性F＞O＞N，则最简单氢化物的稳定性：Z＞Y＞X，故B正确；
C．W的最高价氧化物对应的水化物为为硼酸，硼酸为弱酸，故C错误；
D．Z的最简单氢化物为HF，HF能够与二氧化硅反应，不能用玻璃瓶盛放，可用塑料试剂瓶保存，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查原子结构与元素周期律，为高频考点，把握原子序数、原子结构来推断元素为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用，题目难度不大。
7．一种以NaBH4和H2O2为原料的新型电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．电池的正极反应为H2O2+2e﹣═2OH﹣
B．电池放电时，Na+移向b极区
C．温度越高该电池性能提高越大
D．理论上两极分别产生的OH﹣和BO2﹣的物质的量之比为8：1
【分析】以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电解质溶液呈碱性，由工作原理装置图可知，负极发生氧化反应，电极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，正极H2O2发生还原反应，得到电子被还原生成OH﹣，电极反应式为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，则电极a为负极，电极b为正极，原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此分析解答。
【解答】解：A．正极上H2O2发生得电子的还原反应生成OH﹣，电极反应式为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，故B正确；
B．原电池工作时，a为负极，b为正极，阳离子向正极移动，即电池放电时，Na+移向b极区，故B正确；
C．H2O2不稳定，受热易分解，所以温度越高该电池性能越差，故C错误；
D．负极反应式为BH4﹣+8OH﹣﹣8e﹣＝BO2﹣+6H2O，正极反应式为H2O2+2e﹣＝2OH﹣，根据电子守恒有BO2﹣~8e﹣~8OH﹣，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查原电池的工作原理，为高频考点，根据物质化合价的变化判断两极反应为解答该题的关键，注意电子守恒的应用和电极反应式的书写，题目难度不大。
二．解答题（共4小题）
8．TiCl4 是制备Ti的重要中间产物，实验室以TiO2 和CCl4为原料制取液态TiCl4的装置如图所示（部分夹持装置省略）。
已知：有关物质的性质如表：
请回答下列问题：
（1）仪器A的名称是 球形干燥（或干燥管） 。装置①中气体X和仪器A 中药品的组合为 b 。
a．CO2、碱石灰 b．N2、碱石灰 c．N2、浓硫酸 d．O2、碱石灰
（2）装置②中热水的作用是 加热使四氯化碳挥发在装置③中与TiO2反应 ；装置⑤中浓硫酸的作用是 防止空气中的水蒸气和氧气进入装置④中 。
（3）TiCl4 遇潮反应的化学方程式为 TiCl4+2H2O＝TiO2↓+4 HCl 。
（4）装置④烧瓶中的物质为TiCl4和 CCl4 ，分离出TiCl4的方法是 蒸馏 （填操作名称）。
（5）TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，同时生成CO和CO2混合气体，请设计实验验证产物中CO气体： 首先用氢氧化钠溶液吸收Cl2和CO2，干燥后，再通过灼热的氧化铜，观察氧化铜由黑色变为红色即可证明 。
【分析】通入气体X，将装置中空气排出，防止TiCl4被氧化，则X可为氮气等，A为干燥管，装有干燥剂，干燥X气体，防止生成的TiCl4遇潮湿的气体产生白雾；四氯化碳易挥发，②装置加热使四氯化碳挥发，③装置在加热条件下TiO2与CCl4反应制备TiCl4，CCl4、TiCl4为互相混溶的液体混合物，根据沸点的差异，应该采用蒸馏法分离TiCl4，装置⑤的作用是防止空气中的水蒸气和氧气进入装置④中，以此解答该题。
【解答】解：（1）仪器A的名称为球形干燥（或干燥管）；
通入的气体的作用排除装置中的空气，球形干燥管中应该盛放固体干燥剂，防止生成的TiCl4遇潮湿的气体产生白雾；
a．碱石灰能与二氧化碳反应，a不符合；
b．N2性质比较比较稳定，并且与碱石灰不反应，b符合；
c．球形干燥管中不能盛放浓硫酸，c不符合；
d．O2能把TiCl4氧化，d不符合；
故答案为：球形干燥（或干燥管）；b；
（2）四氯化碳易挥发，热水的作用是加热使四氯化碳挥发在装置③中与TiO2反应；装置⑤中浓硫酸的作用是防止空气中的水蒸气和氧气进入装置④中，故答案为：加热使四氯化碳挥发在装置③中与TiO2反应；防止空气中的水蒸气和氧气进入装置④中；
（3）TiCl4遇与发生水解生成TiO2，故TiCl4遇潮反应的化学方程式为：TiCl4+2H2O＝TiO2↓+4 HCl，故答案为：TiCl4+2H2O＝TiO2↓+4 HCl；
（4）装置③中反应生成的TiCl4与未反应CCl4的进入装置④中，并且都是以液体形式存在，两者互溶，因为两者沸点不同，因此采取蒸馏的方法分离这两种物质，故答案为：CCl4；蒸馏；
（5）TiCl4还可由TiO2、焦炭和氯气在加热条件下制得，同时生成CO和CO2混合气体，由于Cl2在反应中不可能反应完，所以混合气体除含有CO和CO2，还含有Cl2，若要验证CO，首先用氢氧化钠溶液吸收Cl2和CO2，干燥后，再通过灼热的氧化铜，观察氧化铜由黑色变为红色即可证明，
故答案为：首先用氢氧化钠溶液吸收Cl2和CO2，干燥后，再通过灼热的氧化铜，观察氧化铜由黑色变为红色即可证明。
【点评】本题考查物质制备，为高频考点，涉及物质检验、物质制备、基本实验操作、仪器使用及名称等知识点，明确实验原理及实验基本操作方法是解本题关键，注意结合实验目的解答，知道流程图中发生的反应及注意事项，题目难度不大。
9．氧化钪（Sc2O3）广泛应用在合金电光源，催化剂，激活剂等领域，下列流程图是用钪精矿生产氧化钪的方法之一：（钪精矿主要成分是钪的氧化物，硅铁等氧化物）
回答下列问题：
（1）滤渣I是 SiO2 （填化学式）。在实验室里，操作Ⅰ必要的玻璃仪器有烧杯、 漏斗、玻璃棒 。
（2）调pH的目的是 除去Fe3+（沉淀Fe3+） ，如何检验含钪粗液中不含Fe3+离子 取最后一次洗涤液，向其中滴加KSCN溶液，若未出现血红色，则证明不含Fe3+离子 。
（3）写出制取草酸钪饼的化学方程式 2ScCl3+3H2C2O4＝Sc2（C2O4）3↓+6HCl 。
（4）写出草酸钪饼在空气中灼烧的化学方程式 2Sc2（C2O4）3+3O22Sc2O3+12CO2 ，每生成1mlCO2，转移的电子数为 1NA 。
（5）某工厂用m1Kg的钪精矿制备纯氧化钪，得到纯产品m2Kg，则钪精矿中钪的质量分数是 ×100%
（假设Sc的利用率为100%））。
【分析】利用钪精矿为原料（主要成分为Sc2O3，还含有Fe2O3、MnO等杂质）生产氧化钪，钪精矿加入盐酸酸溶，过滤分离出滤渣I为SiO2，滤液中含Fe3+、Sc3+，为使钪浸出，加入氨水调节溶液pH，过滤分离出滤渣II主要成分是Fe（OH）3，含Sc3+的溶液多步处理得到ScCl3，加草酸发生2Sc3++3H2C2O4＝Sc2（C2O4）3↓+6H+，草酸钪“灼烧”氧化发生2Sc2（C2O4）3+3O22Sc2O3+12CO2，以此来解答。
【解答】解：（1）由上述分析可知，滤渣I为SiO2，操作I为过滤，需要的仪器为漏斗、玻璃棒、玻璃棒，
故答案为：SiO2；漏斗、玻璃棒；
（2）调pH的目的是除去Fe3+（沉淀Fe3+），检验含钪粗液中不含Fe3+离子的方法为取最后一次洗涤液，向其中滴加KSCN溶液，若未出现血红色，则证明不含Fe3+离子，
故答案为：除去Fe3+（沉淀Fe3+）；取最后一次洗涤液，向其中滴加KSCN溶液，若未出现血红色，则证明不含Fe3+离子；
（3）制取草酸钪饼的化学方程式为2ScCl3+3H2C2O4＝Sc2（C2O4）3↓+6HCl，
故答案为：2ScCl3+3H2C2O4＝Sc2（C2O4）3↓+6HCl；
（4）草酸钪饼在空气中灼烧的化学方程式为2Sc2（C2O4）3+3O22Sc2O3+12CO2；由反应可知生成12mlCO2时转移12ml电子，每生成1mlCO2，转移的电子数为1NA，故答案为：2Sc2（C2O4）3+3O22Sc2O3+12CO2；1NA；
（5）用m1Kg的钪精矿制备纯氧化钪，得到纯产品m2Kg，则钪精矿中钪的质量分数是×100%＝×100%，
故答案为：×100%。
【点评】本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。
10．研究氮、硫、碳及其化合物的转化对于减少如雾霾、酸雨、酸雾等环境污染问题有重大意义。请回答下列问题：
（1）在一定条件下，CH4可与NO2反应生成对环境无污染的物质。
已知：①CH4的燃烧热：△H＝﹣890.3 kJ•ml﹣1②N2（g）+2O2（g）⇌2NO2（g）△H＝+67.0 kJ•ml﹣1③H2O（g）＝H2O（l）△H＝﹣41.0 kJ•ml﹣1，则CH4（g）+2NO2 （g）⇌CO2+2H2O （g）+N2（g）△H＝ ﹣875.3 kJ•ml ﹣1。
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO．在2L恒容密闭容器中加入0.1000mlNO和2.030ml固体活性炭，生成CO2、N2两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量如表所示：
①反应的正反应为 放热 （填“吸热”或“放热”）反应。
②一定温度下，下列能说明该反应已达到平衡状态的是 B 。
A．N2与NO 的生成速率相等 B．混合气体的密度保持不变
C．△H保持不变 D．容器的总压强保持不变
③200℃时，平衡后向该容器中再充入0.1mlNO，再次平衡后，NO的百分含量将 不变 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）SO2经催化氧化可制取硫酸，在一定温度下，往一恒容密闭容器中以体积比2：1，通入SO2和O2，测得容器内总压强在不同温度下与反应时间的关系如图1所示。
图中C 点时，SO2的转化率为 66% 。
②其中C 点的正反应速率υC（正）与A点的逆反应速率υA（逆）的大小关系为：υC（正） ＞ υA（逆）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（4）有人设想将CO按下列反应除去：2CO（g）═2C（s）+O2（g）△H＞0，请你分析该设想能否实现？ 否 （填“能”或“否”），依据是 该反应正向：△S＜0、△H＞0，故△G＝△H﹣T△S＞0，故该反应不能自发进行 。
（5）利用人工光合作用，借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH，如图2所示，在催化剂b表面发生的电极反应为： CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH 。
【分析】（1）已知：①CH4的燃烧热△H＝﹣890.3 kJ•ml﹣1，甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2 （g）＝CO2（g）+2H2O （g）△H＝﹣890.3 kJ•ml﹣1；
②N2（g）+2O2（g）⇌2NO2（g）△H＝+67.0 kJ•ml﹣1
③H2O（g）＝H2O（l）△H＝﹣41.0 kJ•ml﹣1，
根据盖斯定律，①﹣②﹣③×2得：CH4（g）+2NO2 （g）⇌CO2（g）+2H2O （g）+N2（g），据此计算其△H；
（2）①从表中数据可知，温度越高生成物物质的量越小，说明该反应正反应是放热反应；
②2NO（g）+C（s）⇌CO2（g）+N2（g）达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度、百分含量等变量不再变化，据此判断；
③恒温恒容条件下，由于C是固体，再充入0.1mlNO相当于增大压强，根据压强对化学平衡的影响分析；
（3）投料按化学计量数之比进行投料，在恒温、恒容的容器中，压强之比等于气体物质的量之比，求出转化率；根据图象分析A、C所处条件的不同进行判断；
（4）该反应正向：△S＜0、△H＞0，故△G＝△H﹣T△S＞0，故该反应不能自发进行；
（5）利用人工光合作用，借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH，根据电子的流向，催化剂b得电子，发生还原反应，据此书写电极反应式。
【解答】解：（1）已知：①CH4的燃烧热△H＝﹣890.3 kJ•ml﹣1，甲烷燃烧的热化学方程式为：CH4（g）+2O2 （g）＝CO2（g）+2H2O （g）△H＝﹣890.3 kJ•ml﹣1；
②N2（g）+2O2（g）⇌2NO2（g）△H＝+67.0 kJ•ml﹣1
③H2O（g）＝H2O（l）△H＝﹣41.0 kJ•ml﹣1，
根据盖斯定律，①﹣②﹣③×2得：CH4（g）+2NO2 （g）⇌CO2+2H2O （g）+N2（g）△H＝（﹣890.3 kJ•ml﹣1）﹣（+67.0 kJ•ml﹣1）﹣（﹣41.0 kJ•ml﹣1）×2＝﹣875.3 kJ•ml﹣1，
故答案为：﹣875.3；
（2）①由表中信息可知：200℃时N2、CO2物质的量比335℃时大，说明升高温度平衡逆向移动，所以该反应正反应是放热反应，
故答案为：放热；
②A．N2与NO 的生成速率相等，不满足化学计量数关系，说明没有达到平衡状态，故A错误；
B．反应2NO（g）+C（s）⇌CO2（g）+N2（g）中，C为固态，建立平衡的过程中，气体质量一直增加，当气体质量不变时，体积是恒定的，此时密度不变，即混合气体的密度保持不变说明反应达到平衡，故B正确；
C．△H的大小与是否达到平衡无关，故C错误；
D．该反应为气体分子数不变的反应，当温度、容积不变时，反应无论是否平衡，压强始终不变，容器的总压强保持不变不能说明反应达到平衡状态，故D错误；
故答案为：B；
③反应2NO（g）+C（s）⇌CO2（g）+N2（g），反应前后气体分子数不变的反应，压强不影响平衡，200℃时，平衡后向该容器中再充入0.1mlNO，相当于增大压强，平衡不移动，则NO的转化率不变，其百分含量不变，
故答案为：不变；
（3）①2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g），假设反应前通入SO2的物质的量为2aml，O2的物质的量为aml，平衡时SO2的转化率为x，因为SO2和O2投料比等于化学计量数之比，故SO2和O2的转化率相等，则平衡时：n（SO2）＝2a （1﹣x） ml，n（O2）＝a （1﹣x） ml，n（SO3）＝2ax ml，在恒温、恒容的容器中，压强之比等于气体物质的量之比，即0.1：0.078＝3a：（3a﹣ax），解得：x＝66%，
故答案为：66%；
②根据图象，C所处曲线先达到平衡，故C点相比A点温度高，且产物的浓度大，C点已经达到平衡：υC（正）＝υC（逆）＞υA（逆），
故答案为：＞；
（4）该反应正向的△S＜0、△H＞0，则△G＝△H﹣T△S＞0，所以该反应不能自发进行，
故答案为：否；该反应正向：△S＜0、△H＞0，故△G＝△H﹣T△S＞0，故该反应不能自发进行；
（5）利用人工光合作用，借助太阳能使CO2和H2O转化为HCOOH，根据电子的流向，催化剂b得电子，发生还原反应，电极反应式为：CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH，
故答案为：CO2+2e﹣+2H+＝HCOOH。
【点评】本题考查化学平衡的计算、反应热与焓变、电解原理等知识，题目难度中等，明确盖斯定律内容、反应自发进行的条件为解答关键，注意掌握化学平衡及其影响，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及综合应用能力。
11．美托洛尔（H）属于一线降压药，是当前治疗高血压、冠心病、心绞痛、慢性心力衰竭等心血管疾病的常用药物之一，它的一种合成路线如图：
已知：CH3COCH2RCH3CH2CH2R
回答下列问题：
（1）A物质是一种芳香化合物，其化学名称是 苯酚 。
（2）反应B→C的化学方程式为 ；C→D的反应类型为： 还原反应 。
（3）D中所含官能团的名称是 羟基、氯原子 。
（4）G的分子式为 C12H16O3 ；已知碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳原子称为手性碳原子，则H（美托洛尔）中含有 1 个手性碳原子。
（5）芳香族化合物X与C互为同分异构体。写出同时满足下列条件的X的一种结构简式 。
①能发生银镜反应；
②不与FeCl3发生显色反应；
③含“C﹣C1”键；
④核磁共振氢谱有4个峰，峰面积比为2：2：2：1。
（6）4﹣苄基苯酚（）是一种药物中间体，请设计以苯甲醇和苯酚为原料制备4﹣苄基苯酚的合成路线： （无机试剂任选）。
【分析】根据C结构简式及A分子式知，A为，B发生取代反应生成C，则B为，A和乙醛发生取代反应生成B，C发生信息中的反应生成D为，D水解然后酸化得到E为，
由G的结构可知，E中醇羟基与甲醇发生分子间脱水反应生成F，F中酚羟基上H原子被取代生成G，故F为；对比G、美托洛尔的结构可知，G发生开环加成生成H。
（6）苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，苯甲醛与苯酚反应生成，最后与Zn（Hg）/HCl作用得到目标物。
【解答】解：（1）A为，其化学名称是苯酚，
故答案为：苯酚；
（2）反应B→C的化学方程式为：，C→D的反应类型为还原反应，
故答案为：；还原反应；
（3）D为，D中所含官能团的名称是羟基、氯原子，
故答案为：羟基、氯原子；
（4）由结构简式可知G的分子式为：C12H16O3；H（美托洛尔）中连接羟基的碳原子为手性碳原子，所以含有1个手性碳原子，
故答案为：C12H16O3；1；
（5）芳香族化合物X与C互为同分异构体，X符合下列条件：
①能发生银镜反应，说明含有醛基；
②不与FeCl3发生显色反应，说明不含酚羟基；
③含“C﹣C1”键；
④核磁共振氢谱有4个峰，峰面积比为2：2：2：1，
符合条件的结构简式为，
故答案为：；
（6）苯甲醇发生氧化反应生成苯甲醛，苯甲醛与苯酚反应生成，最后与Zn（Hg）/HCl作用得到目标物，其合成路线为，
故答案为：。
【点评】本题考查有机物的合成与推断，充分利用转化中有机物的结构简式与分子式进行分析，是对有机物知识的综合考查，能较好的考查学生的阅读、分析与思维能力，熟练掌握官能团的性质与转化，采用知识迁移方法进行合成路线设计，题目难度中等。
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日期：2021/3/29 1:23:06；用户：1808598778；邮箱：18085987882；学号：11303613
A.证明铁发生了吸氧腐蚀
B.向含少量水的乙醇中加入沸石，蒸馏可得到无水乙醇
C.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
D.蒸发CuCl2溶液得到CuCl2固体
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它
CCl4
﹣23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
﹣25
136
遇潮湿空气产生白雾。在550℃时能被氧气氧化
TiO2
1830
3200
无
温度
固体活性炭/ml
NO/ml
N2/ml
CO2/ml
200℃
2.000
0.0400
0.0300
0.0300
335℃
2.005
0.0500
0.0250
0.0250
A.证明铁发生了吸氧腐蚀
B.向含少量水的乙醇中加入沸石，蒸馏可得到无水乙醇
C.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐酸
D.蒸发CuCl2溶液得到CuCl2固体
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它
CCl4
﹣23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
﹣25
136
遇潮湿空气产生白雾。在550℃时能被氧气氧化
TiO2
1830
3200
无
温度
固体活性炭/ml
NO/ml
N2/ml
CO2/ml
200℃
2.000
0.0400
0.0300
0.0300
335℃
2.005
0.0500
0.0250
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