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2024 年普通高中学业水平选择性考试(贵州卷)
化学
本卷满分100分,考试时间75分钟。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Na 23 Si 28 Cl 35.5 W 184
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
项符合题目要求。
1. 历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交往交流交融。下列贵州出土的文物中主要由天然高分子材
料制成的是
选项 A B C D
文物图示
选项 青陶罐 带盖铜托杯 鹭鸟纹蜡染百褶裙 九凤三龙嵌宝石金冠
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.青陶罐属于无机非金属材料,A不符合题意;
B.带盖铜托杯成分为铜合金,属于金属材料,B不符合题意;
C.鹭鸟纹蜡染百褶裙是由棉麻制成的,属于天然高分子材料,C符合题意;
D.九凤三龙嵌宝石金冠是明代时期金器文物,主要为金属材料,D不符合题意;
故选C。
2. 下列叙述正确的是
A. KBr 的电子式:
B. 聚乙炔的结构简式:
C. 的空间结构:平面三角形越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
D. 的名称:2-甲基-2-丁烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.KBr的电子式为 ,A错误;
B.聚乙炔的结构为单双键交替结构,结构简式为 ,B正确;
C. 中心原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1,空间结构为三角锥形,C错误;
D.CHCHC(CH)=CH 的系统命名为2-甲基-1-丁烯,D错误;
3 2 3 2
故选B。
3. 厨房中处处有化学。下列说法错误的是
选项 生活情境 涉及化学知识
A 清洗餐具时用洗洁精去除油污 洗洁精中的表面活性剂可使油污水解为水溶性物质
B 炒菜时不宜将油加热至冒烟 油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物
C 长期暴露在空气中的食盐变成了糊状 食盐中常含有容易潮解的
蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈
D 久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色
灰绿色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.洗洁精去除油污主要是利用乳化原理,油污没有水解,A错误;
B.炒菜时不宜将油加热至冒烟,主要是油脂在高温下容易生成对身体有害的稠环化合物,B正确;
C.长期暴露在空气中的食盐变成了糊状,因为食盐中常含有容易潮解的MgCl ,C正确;
2
D.久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色,是由于蛋白中硫元素与蛋黄中铁元素生成的FeS和蛋黄混合呈灰绿
色,D正确;
故选A。
4. 贵州盛产灵芝等中药材。灵芝酸B是灵芝的主要活性成分之一,其结构简式如图。下列说法错误的是越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
A. 分子中只有4种官能团
B. 分子中仅含3个手性碳原子
C. 分子中碳原子的杂化轨道类型是 和
D. 该物质可发生酯化反应、加成反应和氧化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中的官能团有羟基、碳碳双键、羰基、羧基4种官能团,A正确;
B.分子中的手性碳原子如图所示 ,总共9个,B错误;
C.分子中的碳原子有饱和碳原子和碳碳双键的碳原子,其杂化类型有sp2和sp3,C正确;
D.该物质中有羟基和羧基,可以发生酯化反应,含有碳碳双键和羰基,可以发生加成反应,同时,也一
定能发生氧化反应,D正确;
故选B。
的
5. 下列装置不能达到实验目 的是越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
A. 图①可用于实验室制 B. 图②可用于除去 中少量的
C. 图③可用于分离 和 D. 图④可用于制备明矾晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.CaO与水反应生成Ca(OH) 使c(OH-)增大,溶剂(水)减少,且反应放热,促使NH ·H O分解,
2 3 2
化学方程式:NH ·H O+CaO=NH↑+Ca(OH) ,试管口放一团用水或稀硫酸浸湿的棉花球,既可以减小空
3 2 3 2
气对流,使NH 充满试管,又可以吸收多余的氨气,防止污染空气,故A正确;
3
B.硫化氢能和硫酸铜溶液反应生成硫化铜沉淀,所以图②可用于除去 中少量的 ,故B正确;
C. 和 沸点不同,应采用蒸馏的方法分离,蒸馏时温度计水银球应置于蒸馏烧瓶支管口处,
故C错误;
D.制备明矾晶体时,先用饱和明矾溶液制取小晶体,再将小晶体悬挂在饱和明矾溶液的中央位置,有利
于获得对称性更好的晶体,盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中,影响大晶体形成,故D正确;
故答案为:C。
6. 二氧化氯 可用于自来水消毒。实验室用草酸 和 制取 的反应为
。设 为阿伏加德罗常数的值。下
列说法正确的是
A. 中含有的中子数为
B. 每生成 ,转移电子数为
C. 溶液中含有的 数目为
D. 标准状况下, 中含 键数目为
【答案】D
【解析】
【详解】A. 分子中H原子无中子, 原子的中子数为10,则 中含有的中子数为越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
,故A错误;
B.由反应方程式 可知,每生成2mol
转移电子数为2mol,则每生成 ,即1mol 转移电子数为 ,故B错误;
C.未给出草酸溶液的体积,无法计算氢离子的物质的量,故C错误;
D.1个二氧化碳分子中含有2个 键和2个π键,则标准状况下 ,即1mol 中含 键数目为
,故D正确;
故选D。
7. 下列离子方程式书写错误的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 用绿矾 处理酸性废水中的
C. 用泡沫灭火器灭火的原理:
D. 工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氟化氢是弱酸,不能拆写成离子,用氢氟酸雕刻玻璃: ,A错
误;
B.用绿矾 处理酸性废水中的 ,生成铬离子和铁离子,
,B正确;
C.泡沫灭火器灭火的原理,铝离子、碳酸氢根水解反应完全生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳:
,C正确;越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
D.工业电解饱和食盐水生成烧碱、氯气和氢气: ,D正确;
故选A。
8. 我国科学家首次合成了化合物[K(2,2,2-crypt)] [K@Au Sb ]。其阴离子[K@Au Sb ]5-为全金属富勒烯
5 12 20 12 20
(结构如图),具有与富勒烯C 相似的高对称性。下列说法错误的是
60
A. 富勒烯C 是分子晶体
60
B. 图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内
C. 全金属富勒烯和富勒烯C 互为同素异形体
60
D. 锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则其基态原子价层电子排布式是5s25p3
【答案】C
【解析】
【详解】A.富勒烯C 是由C 分子通过范德华力结合形成的分子晶体,A正确;
60 60
B.由题图可知,中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形,上、中、下层分别有5、10、
5个面),B正确;
C.全金属富勒烯不是碳元素的单质,因此其与富勒烯C 不能互为同素异形体,C错误;
60
D.锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族,则根据元素位置与原子结构关系可知:其基态原子价层电子排布式是
5s25p3,D正确;
故合理选项是C。
9. 某化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、Q组成(结构如图)。X的最外层电子数
等于内层电子数,Y是有机物分子骨架元素,Q和W能形成两种室温下常见的液态化合物。下列说法错误
的是越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
A. 第一电离能: B. 该化合物中Q和W之间可形成氢键
C. X与Al元素有相似的性质 D. W、Z、Q三种元素可形成离子化合物
【答案】A
【解析】
【分析】X的最外层电子数等于内层电子数,则X的核外电子排布式为 ,X为Be元素,W只能形
成一条共价键,结合W的位置可知W为H元素,Y是有机物分子骨架元素,则Y为C元素,Q和W能形
成两种室温下常见的液态化合物,则Q为O元素,则Z为N元素,据此解答。
【详解】A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,N原子中2p能级上电子为半满结构,
较为稳定,第一电离能大于同周期与之相邻的元素,则第一电离能:C<O<N,故A错误;
B.该化合物中O的电负性较大,可以和H之间形成氢键,故B正确;
C.Be和Al处在元素周期表的对角线上,具有相似的化学性质,如 都具有两性,
故C正确;
D.H、N、O可以形成离子化合物,如 ,故D正确;
故选A。
10. 根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是
选
实验操作及现象 结论
项
原电池中Zn
将Zn和 溶液与Cu和 溶液组成双液原电池,连通后铜片上有固体
A 作正极,Cu
沉积 作负极
向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入几滴乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出 乙醛有氧化
B
现银镜 性
苯酚的酸性
C 向苯酚浊液中加入足量 溶液,溶液由浑浊变澄清
比 强
向 溶液中先通入适量 ,无明显现象,再加入稀 ,有白色沉淀生 稀 有
D
成 氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
【详解】A.将Zn和 溶液与Cu和 溶液组成双液原电池,Zn活泼做负极,电极反应为:
,Cu做正极,电极反应为: ,连通后铜片上有固体沉积,A错误;
B.新制银氨溶液与乙醛反应,乙醛具有还原性被新制银氨溶液氧化,
,试管壁上出现银镜,B错误;
C.向苯酚浊液中加入足量 溶液,溶液由浑浊变澄清,说明苯酚与 反应生成苯酚钠与
,酸性: 苯酚 ,无法判断苯酚与 的酸性大小,C错误;
D.向 溶液中先通入适量 ,无明显现象,不能用弱酸制强酸,加入稀 可以氧化 ,
,则 可以和Ba2+有白色沉淀生成,D正确;
故选D。
11. 一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应:
, 。体系中 与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发
生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
下列说法错误的是
A. 该芬顿系统能量转化形式为太阳能 电能 化学能
B. 阴极反应式为
C. 光阳极每消耗 ,体系中生成越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
D. 在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
【答案】C
【解析】
【 分 析 】 该 装 置 为 电 解 池 , 光 阳 极 上 水 失 电 子 生 成 氧 气 和 氢 离 子 , 电 极 反 应 式 为
, 阴 极 上 氧 气 和 氢 离 子 得 电 子 生 成 过 氧 化 氢 , 电 极 反 应 式 为
;
【详解】A.该装置为电解池,利用光能提供能量转化为电能,在电解池中将电能转化为化学能,A正确;
B.由图可知,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为 ,B正
确;
C.光阳极上水失电子生成氧气和氢离子,电极反应式为 ,每消耗 ,
则体系中生成 ,C错误;
D.由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中,锰元素化合价降低, 做还原剂,表现还原性,由
Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时, 中O元素化合价降低,做氧化剂,表现氧化性,D正确;
故选C。
12. 硼砂 水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的 (硼
酸)和 (硼酸钠)。
已知:① 时,硼酸显酸性的原理
② 。
下列说法正确的是
A. 硼砂稀溶液中越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
B. 硼酸水溶液中的 主要来自水的电离
C. 25℃时, 硼酸水溶液的
D. 等浓度等体积的 和 溶液混合后,溶液显酸性
【答案】B
【解析】
【详解】A. 水解生成等物质的量浓度的 和 ,硼酸遇水转换
, 根 据 物 料 守 恒 ,
,A错误;
B.根据已知,硼酸遇水转换 ,其中的H+是由水提供的,
B正确;
C.25℃时, , ,
,因 ,
,C错误;
D. 的电离平衡常数为 , 的水解平衡常数
,水解程度大于电离程度,显碱性,D错误;越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
故选B。
1
13. 贵州重晶石矿(主要成分 )储量占全国 以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究,
3
开发了制备高纯纳米钛酸钡 工艺。部分流程如下:
下列说法正确的是
A. “气体”主要成分是 ,“溶液1”的主要溶质是
B. “系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C. “合成反应”中生成 的反应是氧化还原反应
D. “洗涤”时可用稀 去除残留的碱,以提高纯度
【答案】B
【解析】
【分析】重晶石矿(主要成分为 )通过一系列反应,转化为 溶液;加盐酸酸化,生成
和 气体;在 溶液中加入过量的NaOH,通过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到
;过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH; 加水溶解后,
加入 ,进行合成反应,得到 粗品,最后洗涤得到最终产品。
【详解】A.由分析可知,“气体”主要成分为 气体,“溶液1”的溶质主要含 NaCl 及过量的
NaOH,A项错误;
B.由分析可知,“系列操作”得到的是 晶体,故“系列操作”可以是蒸发浓缩,冷却结
晶、过滤、洗涤、干燥,B项正确;越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
C.“合成反应”是 和 反应生成 ,该反应中元素化合价未发生变化,
不是氧化还原反应,C项错误;
D.“洗涤”时,若使用稀 , 会部分转化为难溶的 ,故不能使用稀 ,D项
错误;
故选B。
14. AgCN与 可发生取代反应,反应过程中 的C原子和N原子均可进攻 ,分
别生成腈 和异腈 两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化
如图(TS为过渡态,Ⅰ、Ⅱ为后续物)。
由图示信息,下列说法错误的是
A. 从 生成 和 的反应都是放热反应
B. 过渡态TS1是由 的C原子进攻 的 而形成的
C. Ⅰ中“ ”之间的作用力比Ⅱ中“ ”之间的作用力弱
D. 生成 放热更多,低温时 是主要产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应历程及能量变化图可知,两种路径生成的产物的总能量均低于反应物,故从
生成 和 的反应都是放热反应,A项正确;
B.与Br原子相连的C原子为 ,由反应历程及能量变化图可知,过渡态 TS1是由CN-的C原子进攻越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
的 ,形成碳碳键,B项正确;
C.由反应历程及能量变化图可知,后续物Ⅰ、Ⅱ转化为产物,分别断开的是 和 ,且后者吸收
更多的能量,故Ⅰ中“ ”之间的作用力比Ⅱ中“ ”之间的作用力弱,C项正确;
D.由于生成 所需要的活化能高,反应速率慢,故低温时更容易生成 ,为主要
产物,D项错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 十二钨硅酸在催化方面有重要用途。某实验小组制备十二钨硅酸晶体,并测定其结晶水含量的方法如
下(装置如图,夹持装置省略):
Ⅰ.将适量 加入三颈烧瓶中,加适量水,加热,溶解。
Ⅱ.持续搅拌下加热混合物至近沸,缓慢滴加浓盐酸至pH为2,反应30分钟,冷却。
Ⅲ.将反应液转至萃取仪器中,加入乙醚,再分批次加入浓盐酸,萃取 。
Ⅳ.静置后液体分上、中、下三层,下层是油状钨硅酸醚合物。
Ⅴ.将下层油状物转至蒸发皿中,加少量水,加热至混合液表面有晶膜形成,冷却结晶,抽滤,干燥,得
到十二钨硅酸晶体 。
已知:
①制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀;
②乙醚易挥发、易燃,难溶于水且密度比水小;越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
③乙醚在高浓度盐酸中生成的 与 缔合成密度较大的油状钨硅酸醚合物。
回答下列问题:
(1)仪器a中的试剂是_______(填名称),其作用是_______。
(2)步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加的原因是_______。
(3)下列仪器中,用于“萃取、分液”操作的有_______(填名称)。
(4)步骤Ⅳ中“静置”后液体中间层的溶质主要是_______。
(5)步骤Ⅴ中“加热”操作_______(选填“能”或“不能”)使用明火,原因是_______。
(6)结晶水测定:称取 十二钨硅酸晶体( ,相对分子质量为M),采用热重分析
法测得失去全部结晶水时失重 ,计算 _______(用含 的代数式表示)若样品未充分干燥,会导
致 的值_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 碱石灰(或NaOH固体等) ②. 吸收挥发出来的氯化氢
(2)防止制备过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀
(3)分液漏斗、烧杯 (4)NaCl
(5) ①. 不能 ②. 乙醚易挥发,易燃,遇明火极易发生危险
(6) ①. ②. 偏大
【解析】
【小问1详解】
浓盐酸具有挥发性,会污染环境,故a中的试剂的作用是吸收挥发出来的氯化氢,可以是碱石灰或 NaOH
固体等;
【小问2详解】
由于制备过程中反应体系pH过低会产生钨的水合氧化物沉淀,故步骤Ⅱ中浓盐酸需缓慢滴加,防止制备
过程中局部pH过低而产生钨的水合氧化物沉淀;
【小问3详解】
萃取分液需要使用分液漏斗,同时需要烧杯来盛放分液后的液体,故用于“萃取、分液”操作的有分液漏
斗、烧杯;越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
【小问4详解】
步骤Ⅳ中“静置”后液体分为上中下三层,其中下层液体为油状钨硅酸醚合物,乙醚难溶于水,且密度小
于水,故上层为乙醚,中层为水层,通过分析发生的反应可知,中间层的溶质主要为NaCl;
【小问5详解】
由于乙醚易挥发,易燃,故步骤Ⅴ中“加热”操作不能使用明火;
【小问6详解】
mg十二钨硅酸晶体的物质的量为 ,结晶水占总质量的 ,则结晶水的物质的量为 ,
则 ;若未充分干燥,则 变大,n偏大。
16. 煤气化渣属于大宗固废,主要成分为 及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充
钠”工艺,制备钠基正极材料 和回收 的流程如下:
已知:
①25℃时, ;
② 。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)25℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,此时溶液中 _______ 。
(3)“除杂”时需加入的试剂X是_______。越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
(4)“水热合成”中, 作为磷源,“滤液2”的作用是_______,水热合成 的离子
方程式为_______。
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料 ,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到 ,“焙烧”生成 的化学方程式为_______。
② 的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有 的单元数有_______个。
③若“焙烧”温度为 时,生成纯相 ,则 _______,
其可能的结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。
【答案】(1)SiO
2
(2)2.8×10-6
( 3 ) NaOH 溶 液 ( 4 ) ① . 提 供 Na+ 和 反 应 所 需 要 的 碱 性 环 境 ② .
(5) ①. ②. 3 ③. 0.25 ④. 乙
【解析】
【分析】煤气化渣(主要成分为 及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO 不反应、也不溶
2
解成为滤渣, 及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁,往其中加氢氧化钠溶液进行碱越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
浸,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀;过滤,滤液1中含硫酸铝和硫酸镁,加过量的氢氧化钠溶液使镁离子
转化为氢氧化镁沉淀除去,过滤,滤液主要含 和NaOH,往其中加氢氧化铝晶种,过滤得
Al O‧3H O和NaOH溶液,焙烧Al O‧3H O得Al O;在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足
2 3 2 2 3 2 2 3
量的铁还原,然后加NH HPO 、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO 。
4 2 4 4
【小问1详解】
煤气化渣(主要成分为 及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO 不反应、也不溶解成为滤
2
渣,即“滤渣”的主要成分为SiO;
2
【小问2详解】
25℃时,“碱沉”控制溶液pH至3.0,即c(H+)=10-3mol/L,则c(OH-)=10-11mol/L,此时溶液中
;
【小问3详解】
“除杂”时需要沉淀镁离子、得 ,所以加入的试剂X是NaOH溶液;
【小问4详解】
“水热合成”中, 作为磷源,“滤液2”为NaOH溶液,其既可以提供合成 所需要
的Na+,又可以提供反应所需要的碱性环境,水热合成 的离子方程式为
;
【小问5详解】
①该工艺经碳热还原得到 ,“焙烧”时 、NaCO 和O 反应生成 ,其化学方程式为
2 3 2
;越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
②由 的晶胞图如甲可知,每个晶胞中含有Fe:4× +2=3,Na:8× +2=3,O:8× +4=6,即每
个晶胞中 的单元数有3个;
③若“焙烧”温度为 时, ,生成纯相
,则 ,解得 0.25;丙图中Na:1+6× =1.75, ,乙图中Na:2+2×
=2.25, ,则其可能的结构示意图为乙。
17. 在无氧环境下,CH 经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃产品。一定温度下,CH 芳构化
4 4
时同时存在如下反应:
ⅰ.
ⅱ.
回答下列问题:
(1)反应ⅰ在1000K时_______(选填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知25℃时有关物质的燃烧热数据如表,则反应ⅱ的 _______ (用含 的代
数式表示)。
物质
(3)受反应ⅰ影响,随着反应进行,单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低,原因是_______。
(4)对催化剂在不同的pH条件下进行处理,能够改变催化剂的活性。将催化剂在5种不同pH条件下处
理后分别用于催化CH 芳构化,相同反应时间内测定相关数据如下表,其中最佳pH为_______,理由是
4
_______。越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
pH CH 平均转化率/% 芳烃平均产率/% 产物中积碳平均含量/%
4
2.4 9.60 5.35 40.75
4.0 9.80 4.60 45.85
7.0 9.25 4.05 46.80
10.0 10.45 6.45 33.10
12.0 9.95 4.10 49.45
(5) 下,在某密闭容器中按 充入气体,发生反应
,平衡时 与 的分压比为4:1,则 的平衡转
化率为_______,平衡常数K=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压 总压 物质的量分数,列出
p
计算式即可)。
(6)引入丙烷可促进甲烷芳构化制备苯和二甲苯,反应如下:
(两个反应可视为同级数的平行反
应)
对于同级数的平行反应有 ,其中v、k分别为反应速率和反应速率常数,E 为反应
a
活化能,A、A 为定值,R为常数,T为温度,同一温度下 是定值。已知 ,若要提高苯
1 2
的产率,可采取的措施有_______。
【答案】(1)能 (2)6a-b-9c
(3)反应ⅰ有积炭生成,随着反应的进行,生成的积炭逐渐增多,覆盖在催化剂表面,使催化剂催化性
能逐渐降低,化学反应速率减小
(4) ①. 10.0 ②. pH=10.0时,产物中积炭平均含量最低,CH 平均转化率最大,芳烃平均产率
4
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(5) ①. 20% ②. 或
(6)适当降低温度,加入合适的催化剂(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
反应ⅰ. ,在1000K时
ΔG=ΔH-TΔS=+74.6 kJ·mol-1-1000K×80.84×10-3kJ·mol-1·K-1=-6.24 kJ·mol-1<0,故反应ⅰ在
1000K时能自发进行。
【小问2详解】
ⅱ.
由题给数据可得出以下热化学方程式:
③CH(g)+2O(g)=CO(g)+2HO(l) ΔH=akJ·mol-1
4 2 2 2
④C H(l)+7.5O(g)=6CO(g)+3HO(l) ΔH=bkJ·mol-1
6 6 2 2 2
⑤H(g)+0.5O(g)=HO(l) ΔH=c kJ·mol-1
2 2 2
依据盖斯定律,将反应③×6-④-⑤×9得,反应ⅱ的 (6a-b-9c) kJ·mol-1。
【小问3详解】
由于反应ⅰ生成固态炭,会覆盖在催化剂表面,从而减小气体与催化剂的接触面积,因此随着反应进行,
单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低。
【小问4详解】
比较表中数据可以看出,pH=10.0时,CH 平均转化率为最大值10.45%,芳烃平均产率为最大值6.45%,
4
产物中积炭平均含量为最小值33.10%,所以最佳pH为10.0。
【
小问5详解】
下,在某密闭容器中按 充入气体,发生反应
,平衡时 与 的分压比为4:1,设起始时C H 的
6 6
物质的量为1mol,CH 的物质的量为5mol,参加反应C H 的物质的量为xmol,则可建立如下三段式:
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依题意, ,解得x=0.2,平衡时,n(C H)=0.8mol,n(CH)=4.8mol,n(C H)=0.2mol,
6 6 4 7 8
n(H)=0.2mol,则 的平衡转化率为 =20%,平衡常数K=
2 p
或 。
【小问6详解】
已知 , ,则温度降低, 增大,可提高苯的产率;加入合
适的催化剂,选择性降低E ,加快生成苯的速率,提高苯的产率。所以若要提高苯的产率,可采取的措
a,苯
施有:适当降低温度,加入合适的催化剂(合理即可)。
18. 氨磺必利是一种多巴胺拮抗剂。以下为其合成路线之一(部分试剂和条件已略去)。越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
回答下列问题:
(1)Ⅰ的结构简式是_______。
(2)Ⅱ含有的官能团名称是磺酸基、酯基、_______和_______。
(3)Ⅲ→Ⅳ的反应类型是_______,Ⅵ→Ⅶ的反应中 的作用是_______。
(4)Ⅴ是常用的乙基化试剂。若用a表示Ⅴ中 的碳氢键,b表示Ⅴ中 的碳氢键,则两种碳
氢键的极性大小关系是a_______b(选填“>”“<”或“=”)。
(5)Ⅶ→Ⅷ分两步进行,第1)步反应的化学方程式是_______。
(6)Ⅸ的结构简式是_______。Ⅸ有多种同分异构体,其中一种含五元碳环结构,核磁共振氢谱有4组峰,
且峰面积之比为1∶1∶1∶1,其结构简式是_______。
(7)化合物 是合成药物艾瑞昔布的原料之一。参照上述合成路线,设计以越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
为原料合成 的路线_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) (2) ①. 醚键 ②. 酰胺基
(3) ①. 取代反应 ②. 作氧化剂
(4)< (5) +NaOH
+CHOH
3
(6) ①. ②.
(7)
。
【解析】越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
【分析】反应Ⅰ到Ⅱ为取代反应,故Ⅰ的结构为: ,Ⅲ到Ⅳ也为取代反应,Ⅳ的结构
应 为 , 根 据 氨 磺 必 利 和 Ⅷ 的 结 构 简 式 可 判 断 Ⅸ 为
。
【小问1详解】
Ⅰ到Ⅱ为取代反应,故Ⅰ的结构为 。
【
小问2详解】
根据Ⅱ的结构简式可判断官能团除了磺酸基、酯基,还有醚键和酰胺基。
【小问3详解】越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
Ⅲ到Ⅳ应为取代反应,Ⅳ的结构应为 ,根据结构简式可判断Ⅵ到Ⅶ属于加氧
的反应,因此反应类型是氧化反应,故HO 的作用为作氧化剂。
2 2
【小问4详解】
Ⅴ中 比 离结构中的极性基团更远,故−CH 的碳氢键比Ⅴ中−CH−故极性更小,所以a<
3 2
b。
【小问5详解】
Ⅶ含有酯基,转化为羧基,Ⅶ→Ⅷ中分两步进行,第1)步反应的化学方程式
+NaOH +CHOH。
3
【小问6详解】
根据以上分析可知Ⅸ的结构简式是 ,其同分异构体中含五元碳环结构,核磁共
振氢谱有4组峰,且峰面积之比为1∶1∶1∶1,其结构简式为 。
【小问7详解】越努力越幸运 公益公众号:笙笙不息wild
根据有机转化关系图中的已知信息可知 为原料合成
的合成路线可设计为:
。