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高三化学开学摸底考01(新高考七省专用)(解析版)_2024年4月_其他_2023-2024学年高三下学期开学摸底考试卷_2023-2024学年高三化学下学期开学摸底考试卷

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文档文本内容

2023-2024学年高三化学下学期开学摸底考(新高考七省专用)
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮
擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.测试范围:高考全部内容。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 Fe 56
第Ⅰ卷
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.化学促进了生活、生产、科研的发展,下列相关说法错误的是
A.在葡萄酒中添加SO 作为抗氧化剂食品保鲜,SO 在保鲜时体现了氧化性
2 2
B.华为Mate60手机高清镜头中使用的COC/COP(环状聚烯烃)是高分子化合物,也是混合物
C.中国自主研发的首个5G微基站射频芯片的主要材料是Si
D.高铁动车的车厢厢体由不锈钢和铝合金制成,不锈钢和铝合金均属于金属材料
【答案】A
【解析】A.SO 具有强还原性,具防腐和抗氧化等作用,可作为食品添加剂,SO 在保鲜时体现了还原性,
2 2
故A不正确;B.环状聚烯烃是高分子,是混合物,故B正确;C.电子芯片的材料主要是Si,射频芯片
也是电子芯片,故C正确;D.不锈钢是铁合金,铁合金与铝合金均属于金属材料,故D正确;答案选
A。
2.设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A
A.pH=2的硫酸溶液中,含氢离子数目为0.01N
A
B.在常温常压下,11.2LCO 分子中含氧原子数目小于N
2 A
C.21gC H 分子中含σ键数目一定是4N
3 6 A
D.在 中,每生成 ,转移的电子数为6N
A
【答案】B
【解析】A.pH=2的硫酸溶液中,未告知溶液的体积,无法计算溶液中氢离子数,故A不正确;B.在常温
常压下,V >22.4L/mol,11.2LCO 物质的量小于0.5mol,则含含氧原子数目小于N ,故B正确;C.
m 2 A
21gC H 分子的物质的量为0.5mol,但C H 有两种结构:丙烯(CHCH=CH)和环丙烷(△),前者含有
3 6 3 6 3 2
8个σ键,后者含有9个σ键,则0.5molC H 分子中含极性键数目不一定是4N ,故C不正确;D.在反应
3 6 A
中,KClO 中Cl的化合价降低了5价,转移了5个电子,故每生成 ,
3
转移的电子数为 ,故D不正确;答案选B。
3.甘草素是从甘草中提炼制成的甜味剂,其结构如图所示。下列说法正确的是
学科网(北京)股份有限公司A.不存在手性碳原子
B.分子中含有酯基
C.能与饱和溴水发生取代反应和加成反应
D.1mol甘草素最多能与2molNaOH反应
【答案】D
【解析】A.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,甘草素中含有1个手性碳原子(
),故A不正确;B.甘草素分子结构中不含酯基,含酮基、醚键及羟基,故B不正确;
C.甘草素含有酚羟基,能与饱和溴水发生取代反应,但无碳碳双键,不能发生加成反应,故C不正确;
D.1mol甘草素含有2mol酚羟基,最多能与2molNaOH反应,故D正确;答案选D。
4.鎏金是古代常用的镀金工艺,将金汞合金涂于器物表面,加热使汞挥发,便形成一层光亮的金镀层。
下列关于青铜器鎏金工艺的说法不正确的是
A.用电化学方法也可实现铜上覆金
B.鎏金除了改善外观,还可保护青铜器,使其不易生锈
C.若表面的金镀层破损,暴露出的青铜表面会更易生锈
D.鎏金工艺的镀金过程是一种化学变化
【答案】D
【解析】A.用电解的方法,铜做阴极,电解液中含有可溶性的含金离子,则可实现铜上镀金,故A正确;
B.由题干信息可知,鎏金即在青铜器表面镀上一层金,由于金是一种很不活泼的金属,故除了改善外观,
还可保护青铜器,使其不易生锈,故B正确;C.由于金的活动性弱于Cu,故若表面的金镀层破损,暴露
出的青铜表面由于能形成电化学腐蚀,故会更易生锈,故C正确;D.鎏金工艺的镀金过程即将金汞合金
涂于器物表面,加热使汞挥发,便形成一层光亮的金镀层,故是一种物理变化,D错误;故选D。
5.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 的溶液中: 、 、 、
B.含有大量 的溶液中: 、 、 、
C. 的溶液中: 、 、 、
D.酚酞变红色的溶液中: 、 、 、
【答案】D
【解析】A. 会氧化 : ,A错误;B. 会与 发生双水
学科网(北京)股份有限公司解: ,B错误;C. 即 ; ,
C错误;D.“酚酞变红色”是碱性溶液,此时 不能氧化 ,D中的离子能共存,故D正确;故选:
D。
6.已知电离常数:K(HCN)=5×10-10,HCO:K =4.3×10-7,K =5.6×10-11,下列离子方程式书写正确的是
a 2 3 a1 a2
A.向KCN(aq)中通入少量的CO 气体:CO+H O+2CN-=2HCN+CO
2 2 2
B.少量SO 通入Ca(ClO) 溶液中:SO +H O+Ca2++2ClO-=CaSO ↓+2HClO
2 2 2 2 3
C.氢氧化铁沉淀溶解于过量氢碘酸溶液中:2Fe(OH) +6H++2I-=2Fe2++6H O+I
3 2 2
D.向Ba(OH) 溶液中加入少量的NaHCO 溶液:2HCO +Ba2++2OH-=BaCO ↓+CO +2H O
2 3 3 2
【答案】C
【解析】A.由电离常数可知酸性HCO>HCN>HCO ,则反应的离子方程式为CN﹣+HO+CO=HCN+HCO ,故A错误;
2 3 2 2
B.将少量SO 通入Ca(ClO) 溶液中,二者发生氧化还原反应,正确的离子方程式为:Ca2++3ClO﹣
2 2
+HO+SO═CaSO↓+2HClO+Cl﹣,故B错误;C.Fe(OH) 溶于HI,后生成的Fe3+能将I﹣氧化为I,自身被还原为Fe2+,离子
2 2 4 3 2
方程式为2Fe(OH)+6H++2I﹣=2Fe2++I+6HO,故C正确;D.Ba(OH) 溶液中加入少量NaHCO 溶液,HCO 完全转化成
3 2 2 2 3
BaCO 沉淀,正确的离子方程式为:HCO +Ba2++OH﹣=BaCO↓+HO,故D错误;故选C。
3 3 2
7.下列化学用语表示正确的是
A. 的空间结构: (正四面体形)
B.甲烷的标准燃烧热 为 ,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为
C. 离子结构示意图:
D.NaHCO =Na++H++CO 2-
3 3
【答案】C
【解析】A. 中,C的价层电子对数为3+ =3+0=3,不含孤电子对,其空间结构为平面三角
形,故A不正确;B.燃烧热应生成液态水,B错误;C. 核电荷数为8,核外电子数为10,则离子
结构示意图为 ,故C正确;D.NaHCO 电离出钠离子和碳酸氢根:NaHCO =Na++HCO ,故D
3 3
不正确;故选C。
8.下列有关物质结构与性质的比较正确的是
学科网(北京)股份有限公司A.分子的极性: B.酸性:
C.键角: D.基态原子未成对电子数:Mn>Cr
【答案】C
【解析】A.O 是非极性分子,O 是极性分子,分子的极性: ,故A错误;B.F原子电负性大,
2 3
吸电子能力强,所以酸性: ,故B错误;C.氧的电负性大于氯,ClO中键合电
2
子对偏向氧;氟电负性强于氧,OF 中键合电子对偏向氟,两对键合电子对排斥小,键角就小键角,所以
2
键角 ,故C正确;D.基态原子Mn原子价电子排布式为3d74s2,未成对电子数为2;基态原子
Cr原子价电子排布式为3d54s1,未成对电子数为6,基态原子未成对电子数Mn<Cr,故D错误;选C。
9.为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是
实验目的 主要仪器 试剂
A 分离 和 混合物 分液漏斗、烧杯 和 混合物、蒸馏水
B 检验淀粉是否水解 试管、烧杯、酒精灯 淀粉的稀硫酸溶液、银氨溶液
C 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液 试管、胶头滴管 澄清石灰水
D 测定 溶液浓度 酸式滴定管、锥形瓶、烧杯 溶液、0.1000 草酸溶液
【答案】D
【解析】A.溴易溶于CCl ,不能用萃取、分液法分离Br 和CCl 混合物,分离Br 和CCl 的混合物需要蒸
4 2 4 2 4
馏, A错误;B.检验淀粉是否水解,需检测反应液中是否生成葡萄糖,应在碱性环境下进行,而淀粉的
稀硫酸溶液呈酸性,不能直接完成银镜反应、应先用氢氧化钠溶液中和反应液后再进行银镜反应实验,B
错误;C.澄清石灰水与碳酸钠、碳酸氢钠均反应产生白色沉淀碳酸钙,不能鉴别,C错误;D.
溶液和0.1000 草酸溶液能发生氧化还原反应,利用氧化还原滴定原理,可以用 溶液滴定
0.1000 草酸溶液, 溶液具有腐蚀性用酸式滴定管盛放、高锰酸钾本身有色,不需要其它指
示剂,故仪器与试剂均是正确的,D正确,答案选D。
10.某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成,Y、Z同主族且Z的原子序
数是Y的2倍,该化合物的质谱图如下,m/z为139时,其碎片离子组成为 。
学科网(北京)股份有限公司下列叙述正确的是
A.电负性:
B.氢化物沸点:
C.化合物 、 、 均为直线型分子
D. 溶液与 溶液混合,无明显现象
【答案】A
【分析】某有机化合物由原子序数依次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z组成,Y、Z同主族且Z的原
子序数是Y的2倍,Y为O元素、Z为S元素,有机物含C,则X为C,W为H,碎片离子为C HOS+。
7 7
【解析】A.电负性:O>S>C>H,A正确;B.C的氢化物有多种,C数越多沸点越高,B错误;C.二
氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0,则分子的空间结构为直线形;二氧化硫分子
中硫原子的价层电子对数都为2、孤对电子对数都为1,分子的空间结构为V形;CS 分子中,以C为中心,
2
价层电子对数为2、孤对电子对数为0,则分子的空间结构为直线形,C错误;D.过氧化氢溶液与氢硫酸
溶液反应生成硫沉淀和水,则过氧化氢溶液与氢硫酸溶液混合有明显实验现象,D错误;故选A。
11.一种利用水催化促进NO 和SO 转化的化学机制如图所示,电子传递可以促进 中O-H键的解离,
2 2
进而形成中间体 ,通过“水分子桥”,处于纳米液滴中的 可以将电子快速转移给周围的气相NO
2
分子。下列叙述正确的是
A.图示中分子、离子之间以范德华力结合形成“水分子桥”
B. 中O-H键的解离可表示为 =H++e-+
C.1mol 通过“水分子桥”传递2mol电子
D.总反应的离子方程式为 +NO+H O=HNO +
2 2 2
【答案】B
【解析】A.由图可知,N、O原子的电负性大,与周围其他分子(或离子)中的H原子之间形成氢键,分子、
离子之间以氢键结合形成“水分子桥”,A项错误;B.由图可知, 中O-H键解离时生成e-和 ,
根据质量守恒可知,还会生成H+,则该过程可表示为 =H++e-+ ,B项正确;C.由图可知,1mol
通过“水分子桥”传递1mol电子,C项错误;D.由图可知, 与NO 发生的总反应的离子方程
2
式为 +2NO+H O=2HNO + ,D项错误;故选B。
2 2 2
12.下图是一种能将底物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池, 可以大大提高能量转化效率,以下
说法不正确的是
学科网(北京)股份有限公司A.理论上,每消耗 1molO ,就有 4mol H+
2
B.两种微生物的存在保证了S元素循环的作用
C.负极电极反应式为:HS-+4H O-8e-=9H++SO2-
2 4
D.升高温度,可以有效提高该电池的放电效率通过交换膜
【答案】D
【分析】硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成CO、和HS−,由H+的移动方向可知,a是负极,HS−在硫氧化
2
菌作用下转化为SO ,失电子发生氧化反应,反应式是HS−+4H O−8e−=9H++SO ;b是正极,氧气得电
2
子的还原反应 O+4e−+4H+=2H O,两种细菌存在,循环作用把有机物氧化成CO、放出电子。
2 2 2
【解析】A.正极的电极反应式为O+4e−+4H+=2H O,1mol氧气参加时,有4mol电子转移,故有
2 2
4molH+通过,故A正确;B.硫氧化菌将HS−氧化为SO ,硫酸盐还原菌将SO 还原为HS−,恰好完成
了S元素的循环,故B正确;C.由分析可知,a电极为负极,负极反应为:HS−+4H O−8e−=9H++SO ,
2
故C正确;D.升高温度会把微生物杀死,导致该电池失活,故D不正确;答案选D。
13.常温下,现有 的 溶液, 。已知含氮或含碳各微粒的分布分数(平衡时某种
微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示,下列说法错误的是
A.常温下,
B.向 的上述溶液中逐滴滴加 溶液时, 和 浓度都逐渐减小
C. 溶液中存在下列守恒关系:
D.当溶液的 时,溶液中存在下列关系:
【答案】B
【解析】A.由0.1mol/L碳酸氢铵溶液的pH为7.8,说明碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于碳酸氢根
离子,使溶液呈碱性,则由盐类水解规律可知,一水合氨的电离程度大于碳酸的电离程度,一水合氨的电
离常数大于碳酸的一级电离常数,故A正确;B.由图可知,向pH为7.8的碳酸氢铵溶液中加入氢氧化钠
溶液时,溶液中的铵根离子浓度减小,碳酸氢根离子浓度增大,故B错误;C.碳酸氢铵溶液中存在物料
学科网(北京)股份有限公司守恒关系 ,故C正确;D.由图可知,溶液pH为9
时,溶液中离子浓度的大小关系为 ,故D正确;故选B。
14.钙钛矿具有独特的晶体结构,广泛应用于传感器、固体电阻器等诸多领域。图1、2均为钙钛矿型化合
物,其中图1中另两种离子为 、 ,图2中另两种离子为 和 。
下列说法错误的是
A.钛酸钙的化学式为 B.图2中,Y为
C. 中含有配位键 D.晶胞中与每个 紧邻的 有12个
【答案】B
【解析】A.根据均摊原则,晶胞中Ca2+数为 、A离子数为 、B离子数为1,根据化合价
代数和等于0,A是O2-、B是Ti4+,钛酸钙的化学式为 ,故A正确;B.根据均摊原则,图2中,
数为 、X离子数为1、Y离子数 ,根据化合价代数和等于0,Y为 、X为 ,
故B错误;C.N原子能形成3个共价键, 中有1个N-H键为配位键,故C正确;D.根据图示,
图1中与每个 紧邻的 有12个,故D正确;选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中,通常利用加碱焙烧——水浸取法从HDS
废催化剂(主要成分为MoS、NiS、 、 等)中提取贵重金属钒和钼,其工艺流程如图所示。
已知:Ⅰ.焙烧时 、 、 均可与纯碱反应生成对应的钠盐,而NiO不行。
Ⅱ.高温下 易分解,分解产物含氮元素的气体有两种,二者均非氧化物。
Ⅲ. ; 、 。
请回答下列问题:
学科网(北京)股份有限公司(1)流程的“气体”中含有二氧化碳,写出二氧化碳的一种用途: 。
(2)请写出“焙烧”过程中 及MoS分别与纯碱反应的化学方程式: , 。
(3)“浸渣”的成分为 (填化学式);“滤液2”中的成分除了 外,还含有 (填
化学式)。
(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示,则选择的初始 的加入量为
。
(5)在实际工业生产中,“沉钼”前要加入 完全沉淀掉溶液中的 ,应维持反应后溶液中
,的范围是 。
(6)“沉钒”时生成 沉淀,请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式: 。
【答案】(1)灭火(1分)(其它合理答案也给分)
(2)Al O+Na CO 2NaAlO +CO ↑(2分)2MoS+2Na CO+5O 2NaMoO +2CO +2SO(2分)
2 3 2 3 2 2 2 3 2 2 4 2 2
(3)NiO(1分) NaVO 、NaHCO (2分)
3 3
(4)10g/L(2分)
(5)< (2分)
(6)6NH VO 3VO+2N ↑+2NH↑+9H O(2分)
4 3 2 3 2 3 2
【分析】HDS废催化剂主要成分为MoS、NiS、 、 ,加入纯碱焙烧,转化为NaMoO 、
2 4
NaVO 、NaAlO 、NiO;水浸除去NiO,滤液1通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀除铝,滤液2中含有
3 2
、NaVO 、NaHCO ,调节pH=8.4,加氯化铵生成 沉淀,过滤,滤液中加硝酸生成钼酸
3 3
沉淀。
【解析】(1)二氧化碳不支持燃烧,可以用来灭火。
(2) 和碳酸钠反应生成偏铝酸钠和二氧化碳, MoS与纯碱反应生成钼酸钠、二氧化硫、二氧化碳,
反应的化学方程式为,Al O+Na CO 2NaAlO +CO ↑、2MoS+2Na CO+5O
2 3 2 3 2 2 2 3 2
2NaMoO +2CO +2SO。
2 4 2 2
(3)焙烧时NiS被氧化为NiO、SO ,NiO与碳酸钠不反应,“浸渣”的成分为NiO;根据流程图,可知
2
滤液1通入二氧化碳气体除铝,“滤液2”中的成分除了 外,还含有NaVO 、NaHCO 。
3 3
学科网(北京)股份有限公司(4)由图可知 加入量为10g/L时,钒提取率达到90%以上,且再增大量时,提钒率变化不大,则选
择的初始 的加入量为10g/L。
(5) , ,则 完全沉淀掉溶液中的 时,
,应维持反应后溶液中 。
(6)高温下 易分解,分解产物含氮元素的气体有两种,二者均非氧化物,则含氮气体为氮气和氨
气,“煅烧”中 发生反应的化学方程式为6NH VO 3VO+2N ↑+2NH↑+9H O。
4 3 2 3 2 3 2
16.(14分)磁性材料Fe S 与石墨烯构成的复合材料,用于高性能锂硫电池。某化学小组按如下装置测
x y
定该磁性材料Fe S 的组成。
x y
(1)仪器N的名称是 ,其作用是 。
(2)实验时管式炉中产生的气体能使品红溶液褪色,三颈烧瓶中产生白色沉淀,三颈烧瓶中发生反应的离子
方程式是 。
(3)若管式炉内反应的温度为600~700℃,长玻璃管M除了导气外还有的作用是 ,若没有长玻
璃管会导致测定的y值 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)取2.960g试样放入管式炉充分反应后,再通入O 一段时间,然后将三颈烧瓶中的固体过滤,洗涤,干
2
燥称量得到9.320g,操作过程中,检验沉淀已洗涤干净的方法是 。小组成员提出用浓硝酸代
替HO,其他小组成员提出反驳意见,反驳的理由是 。
2 2
(5)充分反应后,取管式炉中固体溶于足量的稀硫酸中,取少量反应后的溶液,加入 (填试剂名
称),溶液变红,证明溶液中含有Fe3+;另取少量溶液,加入K[Fe(CN) ]溶液,没有明显变化,则管式炉中
3 6
固体的颜色是 ,管式炉中发生的化学反应方程式为 。
【答案】(1)长颈漏斗(1分) 防止倒吸(1分)
(2) (2分)
(3)冷凝作用(1分) 偏小(1分)
(4)取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀HNO 酸化的AgNO 溶液,若无白色沉淀产生,证明沉淀已洗
3 3
涤干净(2分) 用浓HNO 代替HO,反应过程中会产生有毒的氮氧化物,污染空气(2分)
3 2 2
(5)硫氰化钾溶液(1分) 红色(1分) (2分)
学科网(北京)股份有限公司【分析】利用氧气将管式炉中的样品在高温下煅烧反应,生成的气体通过足量的氯化钡和双氧水反应,所
得固体的量进行分析,确定反应的产生,再通过管式炉中固体的变化判断固体产物;
【解析】(1)根据仪器的构造可知,仪器N的名称是长颈漏斗,其作用是防止倒吸;
(2)管式炉中产生的气体能使品红溶液褪色,产生的气体是SO ,三颈烧瓶中发生反应的离子方程式为
2
;
(3)长玻璃管M除了导气外还有冷凝作用,若没有长玻璃管,通入三颈烧瓶中的SO 温度过高,可能来
2
不及与HO 和BaCl 反应就排出去,造成测定的y值偏小;
2 2 2
(4)检验沉淀已洗涤干净的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀HNO 酸化的AgNO 溶液,
3 3
若无白色沉淀产生,证明沉淀已洗涤干净,用浓HNO 代替HO,反应过程中会产生有毒的氮氧化物,污
3 2 2
染空气;
(5)充分反应后,取管式炉中固体溶于足量的稀硫酸中,取少量反应后的溶液,加入KSCN(硫氰化钾)溶
液,溶液变红色证明含有Fe3+,加入K[Fe(CN) ]溶液没有明显变化,证明无Fe2+,则管式炉中固体颜色是
3 6
红色(生成Fe O),S~SO~BaSO ,试样中n(Fe):n(S)= (1.28g是S元素质量),
2 3 2 4
化学式为Fe S,管式炉中发生反应的化学方程式为 。
3 4
17.(15分)我国提出2060年前实现碳中和,为有效降低大气CO 中的含量,以CO 为原料制备甲烷、
2 2
戊烷、甲醇等能源物质具有较好的发展前景。CO 在固体催化剂表面加氢合成甲烷过程中发生如下反应:
2
Ⅰ.主反应:CO(g)+4H(g) CH(g)+2HO(g) ∆H=-156.9 kJ·mol-l
2 2 4 2 1
Ⅱ.副反应:CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) ∆H=+41.1 kJ·mol-l
2 2 2 2
(1)已知:Ⅲ.2H(g)+O(g)=2HO(g) ∆H=-395.6 kJ·mol-l
2 2 2 3
Ⅳ.CH(g)+2O(g)=CO (g)+2HO(g) ∆H= 。
4 2 2 2 4
(2)CO 加氢合成甲烷时,通常控制温度为500°C左右,其可能的原因为_______。
2
A.反应速率快 B.平衡转化率高
C.催化剂活性高 D.主反应催化剂选择性好
(3)500°C时,向1 L恒容密闭容器中充入4 mol CO 和12 mol H,初始压强为p,20 min时主、副反应
2 2
都达到平衡状态,测得c(H O)=5mol·L-1,体系压强为3/4p,则0~20min内 (CH)= mol·L-1·min-1,
2 4
平衡时CH 选择性= (CH 选择性= ×100%,计算保留三位有效数字,下同),副反应的
4 4
K= 。
c
(4)以CO 催化加氢合成的甲醇为原料,在催化剂作用下可以制取丙烯,反应的化学方程式为3CHOH(g)
2 3
C H(g)+3HO(g)。该反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图中曲线a所示,已知Arhenius经验公式
3 6 2
,(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。当改变外界条件时,实验数据如图中的曲
线b所示,则实验可能改变的外界条件是 。
学科网(北京)股份有限公司(5)某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为M金属离子,顶点均为NH 配体:四面体中心为硼原子,
3
顶点均为氢原子。若其摩尔质量为 ,则M元素为 (填元素符号):在该化合物中,M离子
的价电子排布式为 。
【答案】(1) (2分)
(2)ACD(2分)
(3) (2分) 66.7%(2分) 1.67(2分)
(4)使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积(2分)
(5)Fe(2分) (1分)
【解析】(1)根据盖斯定律反应Ⅲ×2-反应Ⅰ=Ⅳ,则ΔH=2×ΔH -ΔH =(-395.6×2+156.9)kJ/mol=-634.3kJ/
4 3 1
mol,故答案为:-634.3kJ/mol;
(2)CO 加氢合成甲烷时,也有副产物发生,主反应是放热反应,副反应是吸热反应,通常控制温度为
2
500℃左右,此时催化剂的活性高,反应速率快,由于有副反应发生,因此应是主反应催化剂选择性好,
而温度高,对副反应平衡正向移动,对主反应平衡逆向移动,故答案为:ACD;
(3)500℃时,向1L恒容密闭容器中充入4molCO 和12molH ,初始压强为p,20min时主、副反应都达到
2 2
平衡状态,测得c(HO)=5molL-1,体系压强为 p,建立三段式:
2
⋅
, ,
则有2x+y=5,根据物质的量之比等于压强之比得到 = ,解得x=2,y=1,则0~20min内 (CH)=
4
= =0.1mol/(L•min),平衡时CH 选择性 ×100%≈66.7%,
4
c(CO)=1molL-1,c(H )=3molL-1,c(CO)=1molL-1,c(H O)=5molL-1 副反应
2 2 2
Kc=[c(CO)c(H O)]/[c(CO)c(H)]=(1×5)/(1×3)=1.67,故答案为:0.1mol/(L•min);66.7%;1.67;
⋅ 2 2 ⋅ 2 ⋅ ⋅
学科网(北京)股份有限公司(4)当改变外界条件时,实验数据5如图中的曲线b所示,斜率降低,说明活化能降低,则实验可能改变
的外界条件是使用更高效的催化剂或增大催化剂的比表面积,故答案为:使用更高效的催化剂或增大催化
剂的比表面积;
(5)由图可知,黑球代表M(NH),位于顶点和面心,个数为8× +6× =4,白球代表BH,位于体内,
3 6 4
个数为8,则黑球:白球=4:8=1:2,则化学式为M(NH)(BH),摩尔质量为188g•mol-1,则M的摩尔质
3 6 4 2
量为(188-17×6-15×2)g•mol-1=56g•mol-1,则M元素为Fe;M(NH)(BH) 中,NH 为分子,不带电荷,
3 6 4 2 3
带1个单位负电荷,则Fe为+2价,其价电子排布式为3d6,故答案为:Fe;3d6。
18.(15分)贝诺酯( )具有解热、镇痛及抗炎作用。用阿司匹林( )与扑热息
痛( )合成贝诺酯的路线如图:
已知:
根据所学知识回答下列问题:
(1)写出阿司匹林中所有官能团的名称 ;步骤Ⅲ中形成的 中的共价键为 (从原
子轨道重叠角度分析)键。
(2)写出化合物A的结构简式: 。
(3)写出步骤Ⅱ的化学方程式: 。
(4)化合物Q是阿司匹林的同分异构体,满足下列要求的Q的结构有 种,写出核磁共振氢谱有
四组峰,峰面积之比为3:2:2:1的一种同分异构体的结构简式 。
①含苯环,不含其他环; ②只含有1种官能团,且能与Na反应放出气体
(5)在催化剂(浓 )作用下,将阿司匹林与聚乙烯醇( )熔融酯化可以制得抗炎性和解
热止痛性更长久的高分子药物M,请写出M的结构简式: 。已知:聚乙烯醇的合成路线如下。
学科网(北京)股份有限公司化合物N由化合物P经加聚反应获得,则化合物P的结构简式为 。
【答案】(1)酯基、羧基(2分) σ(1分)
(2) (2分)
(3) (2分)
(4)10(2分) 或 (2分)
(5) (2分) (2分)
【分析】阿司匹林经过步骤Ⅰ得到化合物A,根据已知条件可知化合物A为 ,扑热息痛
含酚羟基与氢氧化钠反应生成钠盐和水,所得钠盐与化合物A反应得到目标产物。
【解析】(1)根据阿司匹林的结构式可知,含有的官能团有羧基和酯基;水分子中的共价键是氧原子和
氢原子形成的σ键;
(2)根据 可知,步骤Ⅰ所得化合物A的结构简式为 ;
(3)步骤Ⅱ的化学方程式为 ;
学科网(北京)股份有限公司(4)化合物Q满足条件①含苯环,不含其他环,②只含有1种官能团,且能与Na反应放出气体,表明化
合物Q含羧基、醇羟基或酚羟基中的一种官能团,根据阿司匹林结构式 ,则满足条件的化合
物Q的结构有: 苯环上位置异构共3种,和结构 苯环位置异构共6种,以
及 ,所以共有10种结构满足条件;核磁共振氢谱有四组峰,峰面积之比为3:2:2:1
的一种同分异构体的结构简式为 或 ;
(5)阿司匹林 与 发生酯化反应生成酯类化合物,所以化合物M的结构简
式为 ;根据化合物N水解过程 ,化合物N
由化合物P经加聚反应获得,所以化合物P的结构简式为 。
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