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山西大学附属中学校等校2025-2026学年高三上学期10月月考(第四次月考)化学试题(解析版)_2025年10月

  • 2026-03-10 11:33:39 2026-02-11 06:12:02

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山西大学附中 2025~2026 学年第一学期高三年级 10 月模块诊断 化学试题 考试时间:75分钟 考查范围:有机化学和化学反应原理 可能用到的相对原子质量: 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1. 近年来,我国科技发展取得了巨大成就。下列说法正确的是 的 A. 高效光解水催化剂能降低化学反应 焓变 B. 运载火箭所采用的“液氢液氧”推进剂可把化学能全部转化为热能 C. 脑机接口融入医疗:植入式电极中的石墨烯属于烯烃 D. 小麦保存时常常采用低温冷冻技术,原因之一是温度低,腐烂速率会减慢 【答案】D 【解析】 【详解】A.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,A错误; B.化学能无法全部转化为热能,部分会转化为动能等其他形式,B错误; C.石墨烯是碳的单质,属于无机物,而烯烃是有机物,C错误; D.低温可降低微生物活性,减缓腐烂速率,D正确; 故选D。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 聚苯乙烯的结构简式: B. 有机物 的名称:3-醛基戊烷 C. 邻羟基苯甲醛分子内形成的氢键: D. 用化学方程式表示合成涤纶: 第1页/共28页 学科网(北京)股份有限公司【答案】C 【解析】 【详解】A.聚苯乙烯由苯乙烯(CH=CH-C H)聚合而成,聚苯乙烯的结构简式为: , 2 6 5 A错误; B.该有机物含醛基(-CHO),命名时应以含醛基的最长碳链为主链,醛基碳为1号碳,名称应为“2-乙 基丁醛”,B错误; C.邻羟基苯甲醛中,羟基(-OH)的H与醛基(-CHO)的羰基O距离近,可形成分子内氢键,图示正确 表示了羟基H与醛基O的氢键作用,C正确; D.涤纶为对苯二甲酸与乙二醇的缩聚产物,n个二元酸(HOOC-C H-COOH)和n个乙二醇 6 4 (HOCH CHOH)反应时,生成一条高分子链,应脱去 分子 ,方程式表示为: 2 2 ,D错误; 故选C。 3. 常温下,下列各组粒子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 澄清透明溶液: 、 、 、 B. 由水电离出 为 的溶液: 、 、 、 C. 使甲基橙变红色的溶液: 、 、 、 D. 的溶液中: 、 、 、 【答案】A 【解析】 第2页/共28页 学科网(北京)股份有限公司【详解】A. 、 、 、 相互之间不反应,澄清透明溶液中能共存,故选A; B.由水电离出 为 的溶液,水电离受到抑制,溶液可能为强酸或强碱性;若酸性, 与 发生氧化还原反应;若碱性, 与OH-反应,故不选B; C.甲基橙变红说明溶液为酸性, 与H+反应生成Al3+, 与H+生成HSiO 沉淀,故不选 2 3 C; D.由 得c(H+)=0.1 mol/L,溶液呈酸性, 与H+反应生成CO 和HO,故不 2 2 选D; 选A。 4. 下列实验装置能达到相应目的的是 B.用标准NaOH溶液滴定锥形瓶中的盐 A.证明MnO 是HO 分解的催化剂 2 2 2 酸 C.检验蔗糖的水解产物具有还原性 D.除去工业乙醇中的杂质 第3页/共28页 学科网(北京)股份有限公司A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.要证明MnO 是HO 分解的催化剂,需控制HO 浓度相同,对比有无MnO 时的反应速率, 2 2 2 2 2 2 并验证MnO 质量和化学性质不变,A错误; 2 B.图中左侧是碱式滴定管(橡胶管+玻璃珠),右侧是酸式滴定管(玻璃活塞),应用碱式滴定管盛装标 准NaOH溶液,且滴定过程中,眼睛要盯着锥形瓶中的溶液,观察颜色变化,B错误; C.蔗糖水解需稀硫酸催化,生成的葡萄糖(还原性糖)与新制氢氧化铜反应需碱性环境,C正确; D.蒸馏法除去工业乙醇中的杂质,温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口,以测定馏分温度,D错误; 故选C。 5. 氨磺必利可用于精神分裂症治疗,合成氨磺必利的一种中间体结构简式如图所示。下列关于该中间体的 说法错误的是 A. 能发生加成反应、取代反应、氧化反应、还原反应 B. 与足量氢气加成后的产物中含有5个手性碳原子 C. 一定条件下1 mol该中间体最多与3 mol 发生加成反应 D. 该中间体具有碱性,且①、②、③处的C-N键长相等 【答案】D 【解析】 【详解】A.该中间体含苯环(可加成、取代)、氨基(可氧化、取代)、羰基(可还原)、肽键(可取 代)等,能发生加成、取代、氧化、还原反应,A正确; B.与足量 加成后,苯环变为环己烷环(含4个手性碳),五元环中与N相连的碳(若连乙基等不同基 团)也为手性碳,共5个手性碳,B正确; C.苯环需3 mol 加成,酰胺羰基难加成,故1 mol中间体最多与3 mol 加成,C正确; D.含氨基和脂肪胺N(显碱性),但①(苯环C-N单键)、②(环C-N单键)为普通单键,③(酰胺C- N键,因共轭具部分双键性)键长更短,三者键长不相等,D错误; 第4页/共28页 学科网(北京)股份有限公司故答案选D。 6. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途,下列性质或用途与结构因素匹配不正确的是 选 性质或用途 结构因素 项 甲基的推电子效应会增加N原子的电子 A 的碱性强于 云密度,增强结合 的能力 酸性: > B 电负性:O>S C 利用植物油来生产肥皂 植物油与氢气加成得到固态氢化植物油 聚丙烯酸钠 含有亲水 D 聚丙烯酸钠可用于制高吸水性树脂 基团 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A.CHNH 中甲基为推电子基团,可增加N原子的电子云密度,使其结合H+的能力强于NH , 3 2 3 故CHNH 碱性强于NH ,A正确; 3 2 3 B.ROCOOH(羧酸)与ROCSOH(硫代羧酸)相比,O的电负性大于S,C=O的吸电子能力强于C=S, 更易使羟基O-H键极性增强、电离出H+,故羧酸酸性强于硫代羧酸,B正确; C.植物油生产肥皂利用的是油脂(甘油三酯)在碱性条件下的水解反应(皂化反应),与氢气加成生成 氢化植物油无关,C错误; D.聚丙烯酸钠中含亲水基团-COONa(羧酸根离子与钠离子),易与水分子形成氢键或离子-偶极作用, 故可作高吸水性树脂,D正确; 故选C。 7. 碳酸钠晶体( )失水可得到 或 ,两个反应过程中的能量 变化如图所示,下列说法错误的是 第5页/共28页 学科网(北京)股份有限公司A. B. 向NaCO(s)中滴加几滴水,温度升高 2 3 C. 反应 D. 向2mL1mol/L醋酸溶液中滴加1mol/LNa CO 溶液,有气泡产生,由此推测:醋酸酸性更强 2 3 【答案】C 【解析】 【详解】A.1molNa CO·H O(s)和9molH O(g)的总能量大于1molNa CO·10H O(s)的能量,ΔH>0,故A 2 3 2 2 2 3 2 1 正确; B.由图像可知,NaCO·10H O(s)失水都是吸热反应,则向NaCO(s)中滴加几滴水,NaCO(s)与水的化 2 3 2 2 3 2 3 合反应是放热反应,温度升高,故B正确; C.① 、② ,根据盖斯定律②-①得 ,故C错误; D.醋酸与碳酸钠反应首先生成醋酸钠和碳酸氢钠,然后碳酸氢钠与醋酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水, 醋酸酸性强于碳酸,故D正确; 故答案为C。 8. 下列有关实验操作、现象(或数据)和结论错误的是 第6页/共28页 学科网(北京)股份有限公司选 实验操作 实验现象或数据 结论 项 向某甲酸样品中先加入足量 A NaOH溶液,再做银镜反应 出现银镜 该样品中不一定混有甲醛 实验 反应一段时间停止加 和空气的混合气体通 B 热后, 持续红 该反应 过热的 热 存在平衡: 向硫酸铜稀溶液中加入足量 溶液从蓝色变为黄绿 C NaCl固体 色 向Zn和稀硫酸正在反应的 单位时间内产生的气 使用催化剂可加快反应速 D 溶液中滴加少量 溶 体增多 率,使平衡正向移动 液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A.甲酸中含有醛基的结构,在强碱性条件下可发生银镜反应,无需甲醛存在,结论正确,A正 确; B.反应停止加热后Cr O 持续红热,说明反应放热维持温度,ΔH<0,结论正确,B正确; 2 3 C.加入Cl-使Cu2+的配位结构改变,颜色变化证明存在配位平衡,结论正确,C正确; D.CuSO 与Zn反应生成Cu,形成原电池加快反应速率,但反应不可逆且无平衡移动,结论错误,D错误; 4 故选D。 9. 由化合物K、L和P合成药物中间体Q,转化关系如图。已知:生成Q时,M与 中均有N-H 键断裂。下列说法错误的是 第7页/共28页 学科网(北京)股份有限公司A. L、W的化学式分别为 和 B. 物质Q与 完全加成的产物N原子杂化方式均为 C. K→M和M→Q的过程中,均涉及-CN上的加成反应 D. 若K中的全部N原子用 标记,生成的Q的结构简式应为 【答案】B 【解析】 【详解】A.K与L反应生成M和CHOH,K含-OCH ,反应断裂O-CH 键生成CHOH,L需提供N原子 3 3 3 3 形成M的环结构,L为NH(肼)合理;M与HCONH 反应生成Q,二者均断裂N-H键,结合O元素守 2 4 2 恒,生成的W为HO,A正确; 2 B.Q与H 完全加成后,环中双键均变为单键,结构如图: ,N原子形成3个σ键和1对孤 2 对电子,杂化方式为sp3(非sp2),-NH 中N也为sp3杂化,B错误; 2 C.K中-CN(-C≡N)在K→M时,三键打开与L加成形成环结构;M中残留的-CN在M→Q时进一步加 成形成Q的稠环,两过程均涉及-CN加成,C正确; D.K中N为15N(-CN N),中间体M为: ,反应中-CN的N保留在产物中,Q的环 的 第8页/共28页 学科网(北京)股份有限公司及-NH 中的N均来自K的15N,生成的Q的结构简式为 ,D正确; 2 故选B。 10. 一定温度下,将体积比为2:1的 、 按一定流速进入装有催化剂的恒容容器(入口压强为100 kPa)发生反应: ⅰ. ⅱ. 反应的进程如下图所示。下列说法不正确的是 A. 根据图示,反应 是生成 决速步骤 B. 分析图示可知, 选择性低 C. 反应ⅱ在高温条件下自发 D. 若减小入口压强,则反应速率减慢, 转化率降低 【答案】C 【解析】 【详解】A.决速步骤是反应历程中活化能最大的步骤。生成C H 的路径中,*C H + *C H → *C H 对 4 10 2 5 2 4 4 9 应的过渡态(如TSⅡ或TSⅢ)能垒最高,活化能最大,故为决速步骤,A正确; B.图示显示生成C H 的反应路径活化能更低,更易发生,导致C H 的生成占比小,选择性低,B正确; 4 10 4 8 第9页/共28页 学科网(北京)股份有限公司C.反应ⅱ的ΔH=-230.7 kJ/mol(ΔH<0),气体分子数减少(ΔS<0),根据ΔG=ΔH-TΔS,ΔH<0、ΔS<0 2 时,高温下反应不自发,C错误; D.减小入口压强,气体浓度降低,反应速率减慢;反应ⅰ、ⅱ均为气体分子数减少的反应,减小压强平 衡逆向移动,C H 转化率降低,D正确; 2 4 故选C。 11. 庚醛(N)与亚硫酸氢钠(P)可发生加成反应生成 羟基磺酸钠(Q), 正、逆反应速率可以表示为 和 , 和 分别为正,逆反应的速率常数, 和 分别为正,逆反应的活化能。 与 关系如图所示。下列说法正确的是 A. B. 升高温度,平衡正向移动 C. 加入催化剂可以提高N的平衡转化率 D. 达到平衡时 【答案】A 【解析】 【分析】由 与 的关系图所示,随着温度升高, 逐渐增大, 且增大更多,说明升高温度, 第10页/共28页 学科网(北京)股份有限公司逆反应速率增加更多,平衡应逆向移动,则该反应正向应为放热反应。 【详解】A.根据分析可知该反应为放热反应,所以正反应活化能更小,即 ,A正确; B.该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,B错误; C.催化剂同等程度改变正逆反应速率,不影响平衡,N的平衡转化率不变,C错误; D.达到平衡时,正逆反应速率相等,则有 = ,则 ,D 错误; 故选A。 12. 甲醇有“木醇”与“木精”之名,现代甲醇是直接在一氧化碳、二氧化碳和氢的一个催化作用的工业过程中 制 造 的 。 向 2L 恒 容 密 闭 容 器 中 充 入 和 , 在 一 定 条 件 下 , 发 生 反 应 。在甲、乙两种不同催化剂的 作用下,反应时间均为 时,测得甲醇的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是 A. 后甲醇的物质的量分数减小的原因是温度升高平衡逆向移动 B. 相同温度下,催化剂效果更好的是甲 C. 下,再充入 和 ,达平衡后 的转化率增大 D. 和 下,平衡常数: 【答案】D 【解析】 【详解】A.不同的催化剂下, 后甲醇的物质的量分数相同,说明 后反应达平衡。由反应 第11页/共28页 学科网(北京)股份有限公司知,升温,平衡逆向移动。故甲醇的物质的量分数减小的原因是温度升高,平衡逆向移动,所以物 质的量分数减小,A正确; B.相同条件下甲催化下甲醇的物质的量分数更大,催化剂效果更好,B正确; C. 下,再充入 和 ,相当于加压,平衡正向移动, 的转化率增大,C正确; D. ,正反应放热,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小, ,D错误; 故选D。 13. 工业上可用“氨催化氧化法”生产NO,以氨气、氧气为原料,在Pt-Rh合金催化剂存在下生成NO和 副产物 的两个竞争反应化学方程式如下: Ⅰ. Ⅱ. 现将 充入1L恒容密闭容器中,在上述催化剂作用下发生反应,不同温度下反应相同 时间,有关物质的量关系变化曲线分别如图所示: 已知:NO选择性 下列说法不正确的是 A. 400℃时,主要发生反应Ⅱ B. 由图分析工业上用氨催化氧化制备 ,最佳温度约为840℃ C. 520℃时,NO的选择性约为33% 第12页/共28页 学科网(北京)股份有限公司D. 840℃时,存在某一时刻: 【答案】D 【解析】 【详解】A.400℃时,根据图像可知N 的物质的量大于NO,说明副反应Ⅱ占主导,主要发生反应Ⅱ,A 2 正确; B.工业制备HNO 需NO产率最高,840℃时NO的物质的量达到峰值,此时NO产率最大,为最佳温度, 3 B正确; C.520℃时,图像中NO和N 的物质的量相等,设均为a mol。根据N守恒,反应的NH 为n(NO) 2 3 +2n(N )=a+2a=3a mol,NO选择性=生成NO的NH /反应的NH = ,C正确; 2 3 3 D.根据N守恒,n(剩余NH )+n(NO)+2n(N )=1 mol(初始N总量),则n(NO)+2n(N )=1 mol-n(剩余 3 2 2 为 NH )。由于反应 可逆反应,NH 不能完全转化,n(剩余NH )>0,故n(NO)+2n(N )<1 mol,不存在该时刻, 3 3 3 2 D错误; 故选D。 14. 常温下,用0.1000mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mLbmol/L的盐酸和醋酸溶液,两个滴定过程中溶液 pH的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 曲线I表示滴定醋酸 B. a点浓度最大的离子是Na+ C. V[NaOH(aq)]=20mL时,c(Cl-)>c(CH COO-) 3 D. 用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液从无色刚好变为粉红色,且半分钟内不褪色 【答案】B 【解析】 第13页/共28页 学科网(北京)股份有限公司【详解】A.相同条件下等浓度的酸,弱酸的pH大,因此Ⅰ代表的是醋酸,A正确; B.a点溶质为等浓度的醋酸和醋酸钠,有电荷守恒: ,此时溶 液显酸性,则 ,B错误; C.V[NaOH(aq)]=20 mL时,溶质分别恰好为等浓度氯化钠和醋酸钠,盐酸是强酸、醋酸为弱酸,醋酸钠 溶液中醋酸根离子发生水解,c(Cl−)>c(CHCOO−),C正确; 3 D.用碱滴定酸的时候,终点时溶液显弱碱性(滴定强酸过量的半滴碱或者滴定弱酸时弱酸强碱盐都使终 点显碱性),用酚酞作指示剂,达到滴定终点时,溶液从无色刚好变为粉红色,且半分钟内不变色,D正 确; 故选B。 15. 常温下,向10 mL0.1 mol/LH PO (二元弱酸)溶液中滴加0.1 mol/LNaOH溶液,混合溶液中-lgX与 3 3 pH的关系如图所示。已知: 、 或 。下列叙述正确的是 A. 直线L 代表 与pH的关系 1 B. 电离常数 的数量级为 C. 水的电离程度: D. 当 时, 【答案】C 【解析】 第14页/共28页 学科网(北京)股份有限公司【分析】分析直线代表的含义:直线代表-lgX与pH的关系,X可能是c(OH-)、 或 , 对于X= c(OH-),-lgc(OH-)=14-pH。由于在常温下水的离子积K =c(H+)∙c(OH-)=10-14,pOH+pH=14,如a点 w pH=5,-lgc(OH-)=14-pH=14-5=9,故L 代表X=c(OH-)与溶液pH的关系。对于二元弱酸HPO 在溶液中存 1 3 3 在两步电离平衡:HPO H++ ,K = ; H++ ,K = 3 3 a1 a2 ,由于K >K ,在c(H+)相同时, , a1 a2 ,故L 表示 与pH的关系,L 表示 与pH的 2 3 关系,然后根据问题分析解答。 【详解】A.根据上述分析可知:L 代表X=c(OH-)与溶液pH的关系,A错误; 1 B.HPO 为二元弱酸,其第二步电离 H++ ,电离平衡常数K = ,直线 3 3 a2 L 表示 与pH的关系。lgK =lgc(H+)+ ,当溶液pH=4时,根据直线L 上b点坐 2 a2 2 标可知 ,此时,-lgK =4+2.7=6.7,所以K =10-6.7,故K 的数量级为10⁻7,B错误; a2 a2 a2 C.m点为L 上-lgX=0的点,此时 ,溶液为NaH PO 与HPO 等浓度的混合溶液,此时溶 3 2 3 3 3 液pH≈1.4,溶液显强酸性,HPO 的电离会抑制水的电离;n点为L 上-lgX=0的点, ,溶 3 3 2 液为NaH PO 与NaHPO 等浓度的混合溶液,此时溶液pH=6.5,溶液显弱酸性,以电离为主,抑制水的电 2 3 2 3 第15页/共28页 学科网(北京)股份有限公司离;p点为L 上lgX=-5, ,溶液pH=6.5,几乎完全电离为 ,溶液显弱酸性,抑制 3 水的电离,故水的电离程度p=n>m,C正确; D.pH=3时,L 上c点(-lgX=-1.6),即 ,故微粒浓度:c( )>c(H PO ),D 3 3 3 错误; 故合理选项是C。 16. 乙酸乙酯(A)在乙醇钠 的作用下发生酯缩合的反应机理如下图所示: 已知: 的 , 的 。 下列说法中不正确的是 A. 第一步反应中,逆向进行更加有利 B. 化合物A( )中 的酸性弱于化合物D( )中 的酸性 C. 乙醇钠是反应的催化剂,因此反应只需加入少量乙醇钠即可顺利进行 D. 化合物A与化合物D可发生酯缩合产生 【答案】C 【解析】 【详解】A.第一步反应为C HO⁻夺取酯A的α-H生成碳负离子B和乙醇,本质是酸碱反应。酯A的α-H 2 5 酸性(pKa=25)弱于乙醇(pKa=16),根据“强酸制弱酸”原理,弱酸盐(酯的碳负离子)与强酸(乙 第16页/共28页 学科网(北京)股份有限公司醇)易逆向生成弱碱(C HO⁻)和弱酸(酯A),故逆向更有利,A正确; 2 5 B.Ha为酯A(CHCOOC H)的α-H,周围仅1个羰基吸电子;Hb为化合物D[H C-C(=O)-CH -C(=O)- 3 2 5 3 2 OC H]的α-H,周围有2个羰基(强吸电子基),吸电子效应使Hb更易解离,酸性更强,即Ha酸性弱于 2 5 Hb,B正确; C.由图示可知,乙醇钠参与了A、B以及C、D相互转化的2个可逆反应,而图示最后涉及的2个转化为 非可逆反应,则乙醇钠是反应物,反应中被消耗,未再生,并非催化剂(催化剂需不被消耗),需足量乙 醇钠推动平衡正向进行,“只需少量”错误,C错误; D.化合物D 中C-Hb键易断裂形成 ,与化合物A生成 ,再消去C HO⁻产生 ,D正确; 2 5 故选C。 二、非选择题 17. 苯乙酸铜常作为有机偶联反应的催化剂,下图是实验室合成苯乙酸铜的路线。 查阅资料:①苯乙酸 的熔点为76.5℃,沸点161℃,微溶于冷水,易溶于乙醇;苯乙腈 常温为液体,沸点233℃,350℃以上分解。 ② 回答下列问题: Ⅰ.制取苯乙酸: ①如图连接装置,向a中加入足量70%硫酸和碎瓷片;c中通入冷凝水。 第17页/共28页 学科网(北京)股份有限公司②用b缓缓滴加23.4 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温到130℃,继续反应一段时间; ③反应结束后,将a中的产物转移到烧杯中; ④加适量冰水,静置,分离出苯乙酸粗品。 (1)仪器b的名称___________,仪器c作用是___________。 (2)制取苯乙酸的反应温度控制在130℃左右的原因___________。 (3)步骤④反应结束后加适量冰水,其目的是___________,再分离出苯乙酸粗品。下列仪器中可用于分 离苯乙酸粗品的是___________(填标号)。 A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒 (4)经重结晶后,得到24.48 g纯品苯乙酸,则苯乙酸的产率是___________%。 Ⅱ.制取苯乙酸铜: (5)用 和NaOH溶液制备适量 沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,可用于判断沉 淀是否洗净的试剂是___________。 (6)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入 搅拌30 min,过滤,滤液静置 一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是___________。 【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 冷凝回流苯乙腈和硫酸,提高原料利用率 (2)温度过低,反应速率慢;温度过高,苯乙腈易分解 (3) ①. 降低苯乙酸溶解度,使其析出 ②. BCE (4) (5)稀硝酸和硝酸银溶液 (6)增大苯乙酸溶解度,使反应充分进行 【解析】 【分析】整个合成路线分为两个主要部分,一为苯乙酸的制备:苯乙腈在70%硫酸、130℃条件下反应, 经冰水冷却结晶、分离得到粗品苯乙酸,再提纯得到高纯苯乙酸;二为苯乙酸铜的合成:高纯苯乙酸溶解 第18页/共28页 学科网(北京)股份有限公司于乙醇和水的混合溶剂中,与 反应生成苯乙酸铜。据此进行综合分析。 【小问1详解】 仪器b为恒压滴液漏斗,仪器c为球形冷凝管,作用为冷凝回流苯乙腈和硫酸,提高原料利用率; 【小问2详解】 苯乙酸的熔点为76.5℃,沸点161℃,苯乙腈沸点233℃,350℃以上分解,温度控制在130℃左右,既能 保证反应速率又能防止苯乙腈受热分解或分解; 【小问3详解】 苯乙酸“微溶于冷水,易溶于乙醇”,加冰水可降低苯乙酸的溶解度,使其结晶析出;分离苯乙酸粗品的 操作是过滤,需要用到的仪器是漏斗(B)、烧杯(C)、玻璃棒(E); 【小问4详解】 苯乙腈的物质的量为 ,化学方程式表明苯乙腈与苯乙酸的物质的量之比为 ,故生成 苯乙酸,共 ,经重结晶后,得到 纯品苯乙酸,故苯乙酸的产率 ; 【小问5详解】 用 和 溶液制备适量 沉淀, 沉淀中有 残留, 可用稀硝酸 和硝酸银溶液检验; 【小问6详解】 苯乙酸微溶于冷水,易溶于乙醇,故混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度,使反应充分进行。 18. BroussoninC是很好的酪氨酸酶抑制剂,能克服黑色素过度产生带来的不利影响,昆明医科大学联合云 南中医药大学全合成BroussoninC,其合成路线如图所示。 第19页/共28页 学科网(北京)股份有限公司已知: 。 回答下列问题: (1)化合物A的结构简式为___________, 的反应类型是___________。 (2) 的化学方程式是___________。 (3)E中含氧官能团的名称是___________。 (4)BroussoninC的分子式为___________。 (5)X( )与F具有相同官能团( ,R、 为烃基)的同分异构体有___________种 (考虑顺反异构),其中含有顺反异构体的有机物的结构简式:___________。 (6)根据上述路线中的相关知识,设计由丙酮、 和 制备 的合成路线___________(其它试剂任选)。 【答案】(1) ①. ②. 取代反应 第20页/共28页 学科网(北京)股份有限公司(2) (3) (酚)羟基、醚键 (4) (5) ①. 5 ②. 、 (6) 【解析】 【分析】根据 A 的分子式和 B 的结构简式,推知 A、B 发生取代反应生成 C,A 的结构简式为 , 根 据 已 知 条 件 , C 与 反 应 生 成 D 为 ,D发生还原反应生成E,据此分析; 【小问1详解】 根据分析,A的结构简式为 ; 的反应类型是取代反应; 第21页/共28页 学科网(北京)股份有限公司【 小问2详解】 C与 反应生成D为 ,化学方程式为 ; 【小问3详解】 E为 ,含氧官能团是(酚)羟基、醚键; 【小问4详解】 Broussonin C的结构简式为 ,分子式为 ; 【小问5详解】 X(C HO)与F具有相同的官能团,含有碳碳双键和酯基,且属于碳酸酯,通式可写作RO—CO—OR',符 5 8 3 合条件的同分异构体有 、 、 CH=CHO-CO-OCH CH、CHO-CO-OCH CH=CH、CHO-CO-OC(CH )=CH ,共有5种;其中互为顺反异 2 2 3 3 2 2 3 3 2 构体的结构简式为: 、 ; 第22页/共28页 学科网(北京)股份有限公司【小问6详解】 和 发生取代反应生成 , 发生氧化反应生成 ,根据已知反应,与CHCOCH 反应生成 3 3 ,再根据题中流程最后一步反应,可得到 , 合成路线为 。 19. 丙烯是一种重要的化工原料,由丙烷制丙烯的传统工艺有以下两种: 反应Ⅰ(直接脱氢): 第23页/共28页 学科网(北京)股份有限公司反应Ⅱ(氧化脱氢): (1)25℃、101 kPa,丙烷、丙烯、氢气的摩尔燃烧焓分别为 、 、 ,则 ___________ ,该反应在___________(填“高温”“低温”或“任 意温度”)条件下能自发进行。 (2)温度为 、压强为150 kPa时,向密闭容器中按一定比例通入 和Ar的混合气体,容器内仅发生 反应Ⅰ, 的平衡转化率 与通入的混合气体中 的物质的量分数(x)的关系如图1所示,则反应Ⅰ 的平衡常数 ___________kPa。 (3)某温度下,向刚性密闭容器中充入 和 的混合气体,仅发生反应Ⅱ。 ①下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填标号)。 a.混合气体平均摩尔质量不变化 b. c.容器内混合气体密度不再变化 d. 不变 ②已知该反应过程中, , ,其中 、 为速率 常数。升高温度, 的变化程度___________ 的变化程度(填“>”、“<”或“=”)。 第24页/共28页 学科网(北京)股份有限公司(4)温度为 时,在刚性密闭容器中按分压比 通入混合气体,除发 生反应Ⅰ、Ⅱ外,还发生了生成 的副反应。各组分气体的分压随时间变化的关系如图2所示(Ar的分压 曲线未标出),反应一段时间后, 和 消耗速率比小于2:1的原因为___________;其中表示 分 压的曲线为___________(填标号)。 (5)通常用乙苯催化脱氢制苯乙烯, ,工 业上在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气物质的量之比为1:9);控制反应温度600℃,并保持 体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选 择性(指除了 以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)如图3。掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释 说明该事实___________。 (6)某研究机构用 代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。 第25页/共28页 学科网(北京)股份有限公司保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还 能够发生反应: , 。新工艺的特点有___________(填编号)。 ① 与 反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ②有利于减少积炭 ③不用高温水蒸气,可降低能量消耗 ④有利于 资源利用 【答案】(1) ①. +124.8 ②. 高温 (2)25 (3) ①. ad ②. < (4) ①. 和 消耗 ②. d (5)正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气起稀释作用,相当于起减压的效果 (6)①②③④ 【解析】 【小问1详解】 摩尔燃烧焓是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。 反应① (丙烷的摩尔燃烧焓); 反应② (丙烯的摩尔燃烧焓); 反应③ (氢气的摩尔燃烧焓)。 根据盖斯定律,用反应①减去反应②和反应③,可得反应 的 : 反应 的 >0,反应后气体物质的量增大,S>0。根据 ,当 T较大(高温)时, 的数值会大于 ,使得 ,反应能自发进行。所以该反应在高温条件下能 第26页/共28页 学科网(北京)股份有限公司自发进行。 【小问2详解】 设起始时C H 的物质的量为n,Ar的物质的量为m,则x = 。由图1可知,当x = 0.4时,C H 的平 3 8 3 8 衡转化率 = 50%。平衡时,n(C H)=n(1 - 50%) = 0.5n,n(C H)=n×50% = 0.5n,n(H )=n×50% = 0.5n, 3 8 3 6 2 n(Ar) = m。总物质的量n =0.5n + 0.5n + 0.5n + m = 1.5n + m,又因为x = 0.4= ,可得m = 1.5n,则n 总 总 =1.5n + 1.5n = 3n。 各物质的分压: ; ; 。反应Ⅰ的平衡常数 。 【小问3详解】 ①a.反应Ⅱ ,反应前气体物质的量为1 + 0.5 = 1.5 mol,反应 后为1 + 1 = 2 mol,气体总质量不变。根据 ,n变化,M会变化,当混合气体平均摩尔质量不再变化时 说明反应达到平衡,a正确; b.根据化学计量数, =1:2时,反应到达平衡状态,当 时, 正逆反应速率不相等,反应未达平衡,b错误; c.容器为刚性密闭容器,体积不变,气体总质量不变,根据 ,密度始终不变,不能说明反应达到平 衡,c错误; 第27页/共28页 学科网(北京)股份有限公司d. 不变,说明各物质的浓度不再变化,反应达到平衡,d正确; 故选ad。 ②反应Ⅱ ,为放热反应。升高温度,正、逆反应速率都增大,即k 、k 都增大, 正 逆 但平衡逆向移动,说明逆反应速率增大的程度更大,即k 的变化程度<k 的变化程度。 正 逆 【小问4详解】 温度为T 时,在刚性密闭容器中按分压比 ,则a为C H,b为O; 2 3 8 2 通入混合气体。由图可知有CO 生成,体系中还发生C H+ O=3CO +3H O、H+ O=H O,消耗O, 2 3 6 2 2 2 2 2 2 2 因此C H 和O 的消耗速率比小于2:1的原因是:H 和C H 消耗O;且p(H O)>p(CO),故c为HO;由 3 8 2 2 3 6 2 2 2 2 碳原子守恒可知,平衡时,∆n(C H)= n(CO)+n(C H),则∆p(C H)= p(CO)+p(C H),从而得出d为 3 8 2 3 6 3 8 2 3 6 C H,e为H。 3 6 2 【小问5详解】 加入水蒸气,体系的体积增大,各反应物和产物的分压减小,相当于起减压的效果,反应向压强增大的方 向移动,则平衡正向侈动,乙烯的平衡转化率增大,故答案为:正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气 起稀释作用,相当于起减压的效果; 【小问6详解】 ① 与 反应,减小H 浓度,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移,正确; 2 ② 可以与碳发生反应 ,有利于减少积炭,正确; ③不用高温水蒸气,可降低操作温度,降低能量消耗,正确; ④ ,得到有效利用,可减小 的排放并作为资源得到利用,正确; 故选①②③④。 第28页/共28页 学科网(北京)股份有限公司