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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷 02(广东专用)
化 学
考情速递
高考·新动向:包含高考命题趋势变化,题目呈现方式的变化等
试题通过精选情境素材,如中国传统文化、现代科技进展、生活实践等,彰显化学学科的应用价值和
育人功能。:题型和结构保持稳定,难度层次分明,注重基础性和创新性的平衡。
高考·新考法:对常规考点的新设问或知识融合,对非常规考点的创新糅合等
试题情境丰富多样,涵盖从日常生活到工业生产、从基础实验到高端科技的多个领域。例如,第1题
以文物中的化学知识为背景,第2题以我国现代科技成就为背景。在大题中,如工业流程题和实验探
究题,设置陌生信息和高阶思维问题,考查学生的分析、推理和综合运用能力。
高考·新情境:可涉及情境题目的创新性、实时性、开放性以及跨学科的融合性等
传统文化与化学结合,如第1题以文物中的化学知识为背景,弘扬传统文化。现代科技与化学结合,
如第2题以我国现代科技成就为背景,引导学生关注社会发展。实验与工业流程的创新,如第18题的
金属提取和第19题的反应原理题,结合实际生产中的化学应用;题干信息创新,如第20题简化了有机
合成流程。
命题·大预测:基于本卷的题目进行具体分析,给出趋势性预测,也可提出备考方向等
实验设计与探究,可能会出现更多开放性实验设计题目,考查学生的实验操作和探究能力。化学反应
原理的深度应用,如盖斯定律、化学平衡常数等知识点可能会结合图像、数据进行更复杂的考查。有
机化学的综合应用,可能会结合多步合成、结构推导等考查学生的综合能力。
(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、考生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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 P 31 S 32 K 39
一、选择题:本题共16个小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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.我国馆藏文物丰富,彰显文化魅力。下列馆藏文物属于硅酸盐材料的是
A.越王勾践剑 B.元代青花瓷 C.透雕云纹木梳 D.金神佛像
【答案】B
【解析】A.越王勾践剑属于金属,故A不选;
B.元代青花瓷属于陶瓷制品,属于硅酸盐材料,故B选;
C.透雕云纹木梳主要成分是纤维素,故C不选;
D.金神佛像属于金属,故D不选;
答案选B。
2.科技因化学更美好,以下描述正确的是
选项 科技研究 化学知识
A 我国科学家发明的 合成淀粉 淀粉是天然高分子
我国“硅-石墨烯-锗(Ge)晶体管”
B 所涉元素都是短周期元素
技术获得重大突破
C 我国航天服壳体使用的铝合金材料 铝合金材料熔点比纯铝高
“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中
D 与 互为同素异形体
含有高能原料
【答案】A
【解析】A.淀粉是天然高分子,属于多糖, 合成淀粉有利于减少 的排放,故A正确;
B.硅是短周期元素,锗是第四周期元素属于长周期元素,故B错误;
C.合金的硬度比纯金属高,合金熔点一般比组成合金的纯金属熔点低,故C错误;
D.同素异形体是同种元素形成的结构不同单质, 与 式质子数相同中子数不同的同种元素的不
同核素,属于同位素,故D错误;故答案为A。
3.从碘水中提取碘的过程如下。其中,操作X为
A.过滤 B.加热 C.蒸馏 D.冷却热饱和溶液
【答案】C
【解析】碘单质易溶于有机溶剂CCl ,微溶于水,先通过萃取、分液方法得到有机层(碘的CCl 溶
4 4
液),然后再蒸馏将碘从有机溶剂中分离出来,故选C。
4.劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选
劳动项目 化学知识
项
A 分析员用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶 普通玻璃属于非晶体,水晶属于晶体
B 泳池管理员用漂粉精对游泳池进行消毒 含氯消毒剂具有强酸性
C 实验员用加热法分离 和 易升华
D 维修工用 和铝粉疏通厨卫管道 与 溶液反应产生
【答案】B
【解析】A.X射线衍射法可以区分晶体和非晶体,普通玻璃属于非晶体,水晶属于晶体,A不符合题
意;
B.漂粉精中的次氯酸钙具有强氧化性,故可用其对游泳池进行消毒,不是因为其具有强酸性,B符合
题意;
C.碘单质受热升华,而 受热不升华、不分解,可以用加热法分离,C不符合题意;
D. 与 溶液反应产生 ,生成气体膨胀可以疏通厨卫管道,与所述的化学知识有关联,D不
符合题意;
故选B。
5.脱氢乙酸对霉菌具有抑制作用,是一种低毒、高效的抗菌剂,其结构如图所示。关于该化合物,下列
说法不正确的是
A.所有原子不可能共平面 B.含有四种官能团
C.碳原子杂化轨道类型为 和 D.能使溴的四氯化碳溶液褪色
【答案】B【解析】A.分子中含有甲基,甲基上的碳为饱和碳原子,为四面体结构,故所有原子不可能共平面,
故A正确;
B.分子中含有酯基、碳碳双键、羰基3种官能团,故B错误;
C.分子中有饱和碳和双键碳,饱和碳采用sp3杂化,双键碳采用sp2杂化,故C正确;
D.分子中含有碳碳双键,能使溴的四氯化碳溶液褪色,故D正确;
答案选B。
6.化学之美无处不在。下列说法正确的是
A.加热固体碘出现大量紫色蒸气时,共价键断裂
B.降温后水结冰形成晶莹剔透的晶体,氢键数目增加
C.手性分子互为镜像,在三维空间里能叠合
D.节日烟花利用了焰色试验原理,该变化属于化学变化
【答案】B
【解析】A.加热固体碘出现大量紫色蒸气时,破坏分子间作用力,共价键未断裂,故A错误;
B.水结成的冰为内部排布规则的晶体,在液态水中,经常是几个水分子通过氢键结合起来,在冰中,
水分子大范围地以氢键互相联结,形成疏松的晶体,从而在结构中有很多空隙,造成体积膨胀,密度
较小,所以冰中的氢键远比水中多,故B正确;
C.互为手性异构体的分子组成元素相同,官能团相同,手性分子互为镜像,在三维空间里不能叠合,
故C错误;
D.节日烟花利用了焰色试验原理,该变化属于物理变化,故D错误;
故选B。
7.银饰用久了表面会有一层 而发黑,将银饰与, 片接触并加入 溶液,可以除去银饰表面的
,下列说法不正确的是
A. 是负极
B.阳离子向银饰移动
C.若有0.9g Al反应,最多能复原0.1mol Ag S
2
D. 表面发生反应:
【答案】C
【解析】A.该电池的本质是Al还原Ag S,Al为还原剂,为负极,银饰为正极,A项正确;
2
B.阳离子向正极银饰方向移动,B项正确;
C.根据电子守恒,0.9g Al反应,失0.1mol e-,将有0.05mol Ag S被还原,C项错误;
2
D.Ag S被还原,发生反应方程式为: ,D项正确;
2答案选C。
8.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A.a与强碱溶液反应可生成c和d B.电解c的水溶液可生成a
C.e在光照条件下可生成a D.可存在b→a→e→d的转化关系
【答案】C
【分析】a是氯元素组成的单质,a是Cl;b是氯元素的无氧酸,b是HCl;c是氯元素无氧酸盐,c可
2
能是NaCl,d是氯元素+1价含氧酸盐,d可能是NaClO,e是氯元素+1价含氧酸,e是HClO。
【解析】A.Cl 与NaOH溶液反应可生成是NaCl和NaClO,故A正确;
2
B.电解是NaCl溶液可生成Cl、H、NaOH,故B正确;
2 2
C.HClO在光照条件下可生成HCl和O,故C错误;
2
D. 盐酸可氧化为Cl,Cl 和水反应生成HClO,HClO和氢氧化钠反应生成NaClO,故D正确;
2 2
选C。
9.实验室通常会根据药品和反应条件选择制备气体的发生装置,下列各组能通过图示装置完成气体制备
的是
选项 A B C D
药品 MnO 和浓盐酸 电石和饱和食盐水 粗锌和稀硫酸 FeS和稀硝酸
2
气体 Cl C H H HS
2 2 2 2 2
【答案】C
【分析】该装置为块状固体和溶液不加热反应制备难溶于水的气体的装置。
【解析】A.浓盐酸与二氧化锰共热反应生成氯化锰、氯气和水,所以不能用该装置制备氯气,故A不
符合题意;
B.电石与饱和食盐水反应速率快,不宜控制,且反应放出大量的热,所以不能用该装置制备乙炔,故
B不符合题意;
C.粗锌中的锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和难溶于水的氢气,该反应是块状固体和溶液不加热反应生成
气体的装置,所以能用该装置制备氢气,故C符合题意;
D.具有还原性的硫化亚铁与具有强氧化性的稀硝酸反应生成一氧化氮,不能生成硫化氢,所以不能用该装置制备硫化氢,故D不符合题意;
故选C。
10.下列在指定溶液中的各组离子,一定能够大量共存的是
A.无色溶液中: 、 、 、
B. 的溶液中: 、 、 、
C. 的溶液中: 、 、 、
D.电解 溶液后的溶液中: 、 、 、
【答案】A
【解析】A.该组离子之间不反应,离子可大量共存,且离子均为无色,故A正确;
B.pH=11的溶液显碱性,OH-与 反应生成碳酸根离子和水,不能大量存在,故B错误;
C.pH=1的溶液显酸性, 有强氧化性,会氧化 生成 ,不能大量共存,故C错误;
D.电解 溶液生成铜、硫酸和氧气,反应后的溶液是硫酸,H+与 反应生成硅酸,不能共
存,故D错误;
故选:A。
11.设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 溶液中, 数目为
B. 与 混合气体中质子数目为
C. 中 键数目为
D. 与足量水反应,转移电子数目小于
【答案】A
【解析】A.在 溶液中因为 要发生水解而减少,因此 中 数目小于
,A错误;
B.在 与 中,质子数均为14,因此 与 的混合气体中质子数目为 ,B正确;
C.在 中有N—H键12个,配位键有4个,共有16个 键,因此 中
键数目为 ,C正确;
D. 与水反应为 ,是可逆反应,因此转移电子数目小于 ,D正确;
故答案为:A。
12.化合物 可作电镀液的制备原料,已知所含的5种元素 、 、 、 、 原子序数依
次增大,且在前四周期均有分布,仅有 与 同周期。 与 同族, 在地壳中含量最高,基态 离
子的 层为全满。下列说法正确的是A.简单氢化物的沸点: B.第一电离能:
C. 与 反应可生成 D.键角:
【答案】D
【分析】元素 、 、 、 、 原子序数依次增大,且在前四周期均有分布,说明X为H元素,Z
在地壳中含量最高是O元素, 与 同族说明R是S元素,基态 离子的 层为全满说明Q是Cu
元素, 与 同周期,结合化合物的化学式为 ,Y为N元素,综上所述, 、 、
、 、 分别为H、N、O、S、Cu。
【解析】A.Y为N,Z为O,R为S,NH 、HO分子间均有氢键,水分子间氢键强于氨分子间,故
3 2
简单氢化物的沸点:HO>NH >H S,A错误;
2 3 2
B.Y为N,Z为O,R为S,同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,N原子2p轨道半充满稳定,第
一电离能大于O,同主族从上到下第一电离能减小,故第一电离能:S<O<N,B错误;
C.Q为Cu,R为S,Cu与S反应生成Cu S,C错误;
2
D.NH 、HO、HS的中心原子均为sp3杂化,N原子有1对孤电子对,O和S有2对孤电子对,NH
3 2 2 3
键角最大,O的电负性大于S,成键电子对离中心原子近,斥力更大,HO的键角更大,故键角:
2
NH >H O>HS,D正确;
3 2 2
答案选D。
13.下列离子方程式书写错误的是
A.实验室用氯化铝溶液与过量氨水制备氢氧化铝:
B.向 溶液中通入少量 :
C. 溶液与稀硫酸混合:
D.少量金属钠投入 溶液中:
【答案】B
【解析】A.氢氧化铝不溶于弱碱,故向氯化铝溶液中加入过量氨水生成氢氧化铝沉淀和氯化铵,反
应的离子方程式为: ,A正确;
B.碘离子的还原性比亚铁离子强,向 溶液中通入少量 ,氯气先与碘离子反应,反应的离子方
程式为: ,B错误;
C. 溶液与稀硫酸混合, 在酸性环境中发生自身歧化反应生成二氧化硫、硫单质和
水,离子方程式为: ,C正确;
D.少量金属钠投入 溶液中,Na非常活泼先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸
铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,总反应的离子方程式为:
,D正确;答案选B。
14.下列叙述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系的是
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 保存FeSO 溶液时需加入铁粉 铁粉抑制Fe2+的水解
4
B 硫酸工业中使用催化剂调控反应 催化剂能提高SO 的平衡转化率
2
C 酸性:CFCOOH>CCl COOH 电负性:F>Cl
3 3
D CuSO 和HS反应可生成HSO 和CuS 酸性:HS>HSO
4 2 2 4 2 2 4
【答案】C
【解析】A.保存FeSO 溶液时需加入铁粉是防止Fe2+被氧化,而不是抑制Fe2+水解,A错误;
4
B.催化剂仅仅改变反应速率,而不能使化学平衡发生移动,即不能提高SO 的平衡转化率,硫酸工
2
业中使用催化剂调控反应是为了提高反应速率,提高生产效率,B错误;
C.同主族元素,从上到下,元素的电负性逐渐减小,则电负性:F>Cl;F吸引电子能力强于Cl,使
得CFCOOH的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出氢离子,所以酸性:CFCOOH>CCl COOH,
3 3 3
C正确;
D.由于CuS属于难溶电解质,CuSO 和HS反应可生成HSO 和CuS,不能说明酸性:HS>
4 2 2 4 2
HSO ,D错误;
2 4
故答案为:C。
15.甲烷催化氧化为合成气 、 的主要反应有:
Ⅰ. Ⅱ.
将 与 投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内 转化率、 选择性
与 的选择性[ ]随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
A. 时,副反应Ⅱ 进行程度很小B.在 时,容器中生成的 的物质的量为
C.反应Ⅰ在低温下自发
D.该过程中,低温有利于合成气的生成
【答案】A
【解析】A. 时, 选择性和 选择性均接近 ,则副反应Ⅱ
进行程度很小,故A正确;
B.在 时,甲烷的转化率为 ,即 , 的选择性为 ,即
,则解得 , ,故B错误;
C. 、 的选择性随温度升高而增大,则反应Ⅰ的 ,又因为反应Ⅰ的 ,反应Ⅰ在高
温下自发,故C错误;
D.反应Ⅰ的 ,升高温度,平衡正向移动,有利于合成气的生成,故D错误;
故选A。
16.碳酸二甲酯[(CH O) CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原
3 2
理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。下列说法正确的是
A.B为直流电源正极
B.H+由石墨2极通过质子交换膜向石墨1极移动
C.石墨1极发生的电极反应为2CHOH+CO-2e-=(CH O) CO+2H+
3 3 2
D.当石墨2极消耗22.4L O 时,质子交换膜有4mol H+通过
2
【答案】C
【解析】A.石墨2为阴极,阴极与电源的负极相连,则B为直流电源负极,A错误;
B.阳离子移向阴极,则氢离子由石墨1极通过质子交换膜向石墨2极移动,B错误;
C.石墨1为阳极,阳极上是甲醇和一氧化碳反应失电子发生氧化反应,电极反应为2CHOH+CO-2e-
3
=(CH O) CO+2H+,C正确;
3 2
D.没有指明是标准状况下,不能计算质子交换膜通过的H+,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。17.(14分)含碳物质在自然界和人类生活中具有极其重要的意义。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为 。
(2)兴趣小组探究 的性质:配制 的 溶液,并探究不同浓度
溶液与 的反应速率比较。
①计算:需用托盘天平称量 固体 。
②配制溶液过程中,除下列仪器外还需要的玻璃仪器有 (填仪器名称)。
③实验探究:取所配 溶液(足量),按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入
固体,反应 后,抽滤并将沉淀烘干,称量沉淀质量,记录如下:
序号 (沉淀)
a 50.0 0
b 30.0
则 ,两组实验中,平均反应速率更大的为 (填“a”或“b”)组。
(3)兴趣小组欲用 溶液鉴别 和 ,发现两种溶液中加入 均产
生白色沉淀,于是设计了以下实验,探究 与 的反应:
实验1:向 中加入等体积 ,无明显现象。
实验2:向 中加入等体积 ,产生白色沉淀。
①得出结论: 的 ,越有利于其与 反应生成白色沉淀。
②经检验白色沉淀为 ,同学们对 溶液中 产生的主要原因提出了两种猜想:
猜想I:主要由 酸性电离产生: 。
猜想II:主要由 自耦电离产生: 。
查阅资料: , 。
根据以上数据分析,猜想 (填“I”或“I””)成立,理由是 。
(4)除 外,还有多种含碳无机物,请写出其中一种的化学式及其用途: 。
【答案】(1) (2分)
(2)5.3 (1分) 250mL容量瓶、胶头滴管(2分) 20.0 (1分) a(1分)(3)浓度越大(1分) II ((2分) 自耦电离的平衡常数为:
,即 自耦电离程度远大于 的电离,
即猜想II成立(2分)
(4) 用于制玻璃(或 用于钾肥)(2分)
【解析】(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为: ;
(2)①配制 的 溶液,选用250mL容量瓶,需要 固体的质量
为: ,应称取5.3g;
②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250mL容量瓶、胶
头滴管;
③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0mL,故x=20.0; 与 反应的方程式为:
, 足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速
率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;
(3)①实验1中 溶液浓度较低,实验2中相对较大,故可得出结论: 的浓度越
大,越有利于其与 反应生成白色沉淀;
② 自耦电离的平衡常数为: ,即 自
耦电离程度远大于 的电离,即猜想II成立;
(4)含碳无机物很多,如 用于制玻璃(或 用于钾肥)。
18.(14分)稀土元素有工业“黄金”之称。钇元素(元素符号 )、镧元素( )均为稀土元素。某种从稀
土矿中提取 固体的工业流程如下,其中稀土矿渣是稀土矿经初步处理的产品,含有 、
及银的化合物等物质。
已知:ⅰ. 的 , 的 。
ⅱ.草酸根离子 能与 、 反应生成草酸盐沉淀,也能生成可溶于水的配位离子,如
等。回答以下问题:
(1)酸浸时, 发生反应的离子方程式为 。
(2)往滤液1中加入适量 溶液,充分反应,经除杂处理后的溶液可用于 工序中。
(3)一次沉淀时,当溶液中的 恰好完全沉淀时, 。
(4)在隔绝空气条件下,滤渣高温分解时还产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,写出滤渣高温分解
的化学方程式 。
(5)二次沉淀时草酸的丙酮溶液浓度不低于 ,若低于 ,不仅钇元素沉淀不完全, 产品中
还会有杂质,检验存在杂质的操作及现象是:把少量 产品溶于稀硝酸,取 溶液于试管中,
;若浓度过大,导致 元素以 (填化学式)微粒的形式进入滤液2,无法达到目的。
(6)镧系元素合金在材料、能源方面应用广泛。某储氢合金的晶体结构及俯视图分别如图(a)、(b)所
示,则 原子在晶胞中的位置是面上和 ,制取该合金时,理论上需要单质 、 的物质的
量之比为 。
【答案】(1) +3H+=Y3++3H O(2分)
2
(2)一次沉淀(1分)
(3)5.0×10-21mol/L(2分)
(4) (2分)
(5)加入几滴KSCN溶液,振荡,溶液变为红色(2分) Y或钇(1分) (2
分)
(6)体心(或体内)(1分) 1:5(1分)
【分析】稀土矿渣中含有 、 及银的化合物等物质,往其中加盐酸酸浸,银的化合物形成
浸出渣,从中可以回收银; 、 与盐酸反应转化为YCl 、FeCl ,往其中通入NH 、加
3 3 3
NH Cl溶液,进行一次沉淀,将YCl 、FeCl 转化为Y(OH) 、Fe(OH) ,过滤,往滤渣中加盐酸溶解
4 3 3 3 3
后,往其中加HC O 的丙酮溶液,进行二次沉淀,将铁元素转化为 ,Y元素转化为
2 2 4
Y(C O) 沉淀成为滤渣,然后洗涤、烘干、高温分解得YO。
2 2 4 3 2 3
【解析】(1)酸浸时, 和盐酸反应生成YCl 和水,发生反应的离子方程式为
3
+3H+=Y3++3H O;
2(2)滤液1中含有 和Cl-等,所以往滤液1中加入适量 溶液,充分反应,经除杂处理后的
溶液中含NH Cl和NH •H O,由流程图可知,可用于一次沉淀工序中;
4 3 2
(3)一次沉淀时,当溶液中的 恰好完全沉淀时,
,则
;
(4)由分析可知,滤渣为Y(C O),在隔绝空气条件下,Y(C O) 高温分解时还产生能使澄清石灰
2 2 4 3 2 2 4 3
水变浑浊的气体,即生成CO,根据得失电子守恒,滤渣高温分解的化学方程式为
2
;
(5)二次沉淀时草酸的丙酮溶液浓度不低于 ,若低于 ,不仅钇元素沉淀不完全, 产品中
还会含铁元素的杂质,检验存在杂质的操作及现象是:把少量 产品溶于稀硝酸,取 溶液于
试管中,加入几滴KSCN溶液,振荡,溶液变为红色;若浓度过大,导致Y或钇元素以 的
形式进入滤液2,无法达到目的;
(6)由储氢合金的晶体结构及俯视图可知, 原子在晶胞中的位置是面上和体心(或体内),个数为
,La位于顶点和棱上,个数为 ,则制取该合金时,理论上
需要单质 、 的物质的量之比为2:10=1:5。
19.(14分)某课题组研究CO 加氢制甲醇。涉及的主要反应有:
2
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:CO(g) +2H (g) CHOH(g) ΔH
2 3 4
回答下列有关问题:
(1)反应Ⅳ的ΔH = kJ·mol-1。
4
(2)下列有关说法正确的有___________。(填字母)
A.增大压强,CO的物质的量分数一定增大
B.当甲醇的浓度不再改变时,体系达到平衡
C.在恒容密闭容器中充入Ar,反应Ⅲ速率不变
D.升温时,反应Ⅱ逆反应速率加快的程度大于正反应速率
(3)在一定条件下,向容器中充入1 mol CO 和3 mol H ,同时发生上述四个反应。平衡时,CO 的
2 2 2转化率、含碳产物的选择性(转化的CO 中生成CHOH、CH 或CO的百分比,如甲醇的选择性
2 3 4
)与温度关系如图所示,回答下列问题。
①随着温度升高,甲醇选择性降低而CO 的转化率却升高的原因可能是 。
2
②在T温度下,若CH 的选择性为10%,则此时CO的物质的量为 mol。H 的转化率为
4 2
%。
(4)一种在铜基催化剂上CO 加氢制甲醇的机理如图所示,其中吸附在铜基催化剂表面上的物种用
2
“*”标注。
①该化学反应的反应历程分 步进行。
②对总反应速率影响较大的关键步骤(决速步)的基元反应方程式为 。
【答案】(1)-89.5(2分)
(2)BC(2分)
(3)生成甲醇的反应均为放热反应,升温时平衡逆向移动,甲醇选择性降低,反应Ⅱ是吸热反应,
升温平衡正向移动,且反应Ⅱ占主导作用, 的转化率升高(2分) 0.18(2分) 50%(2
分)
(4)5(2分) (2分)
【解析】(1)根据盖斯定律:反应IV=反应I-反应II,即
。
故答案为: 。
(2)下列有关说法正确的为:A.有CO参与的反应I是等体积的反应,压强不影响平衡;反应IV是气体体积减小的反应,增压时
反应IV的平衡正向移动,CO的物质的量分数减小,A错误;
B.反应达到平衡时,各物质的浓度、含量均不变,则甲醇的浓度不变时,证明体系达到平衡状态,B
正确;
C.在恒容密闭容器中充入Ar时,不影响平衡的移动,反应物和生成物的浓度均不变,则反应速率不
变化,反应Ⅲ速率也不变,C正确;
D.反应II是吸热反应,升高温度时平衡向正反应方向移动,即升温时反应II的正反应速率加快的程
度大于逆反应速率,D错误;
故答案为: BC。
(3)①随着温度升高,甲醇选择性降低而 的转化率却升高的原因主要是生成甲醇的反应I、IV均
为放热反应,升高温度时平衡逆向移动,甲醇选择性降低;反应II是吸热反应,升高温度时平衡正向
移动,且升温对反应II的影响程度较大,反应II占主导作用, 的转化率升高;
②在T温度下,起始时 、 ,由图可知,T温度平衡时CO 的转化率为
2
60%,反应的n(CO)=0.6mol,CHOH的选择性为60%,CH 的选择性为10%,则CO的选择性为
2 3 4
,则平衡体系中各物质的物质的量分别为:剩余的 ,
, ,
,根据H、O原子守恒可得:
,解得 , 的
转化率为: 。
故答案为:生成甲醇的反应均为放热反应,升温时平衡逆向移动,甲醇选择性降低,反应Ⅱ是吸热反
应,升温平衡正向移动,且反应Ⅱ占主导作用, 的转化率升高;0.18;50%。
(4)①根据反应机理图可知,该化学反应的反应历程经历了 共5步,②反应的活化能越高,反
应速率越慢,该步反应的反应速率决定了整个反应的反应速率,是决速步,根据反应机理图,第5步
的活化能最高,对总反应速率影响最大,其基元反应方程式为:
。
故答案为:5; 。
20.(14分)某小组尝试以儿茶酚(邻苯二酚)为原料,按照以下流程合成某抗氧化剂的中间体I:已知:
(1)化合物B的分子式为 。
(2)化合物F中的含氧官能团的名称为 , 反应的化学方程式为 。
(3)化合物G的同分异构体有多种,请写出其中一种满足下述条件的结构简式: 。
①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;
②核磁共振氢谱峰面积之比为 ;
③官能团只有一种,可以与 溶液反应产生气体。
(4)关于上述反应,下列说法正确的有___________(填字母)。
A.反应 的另外一种产物为 B.反应 的条件为 水溶液,加热
C.化合物H的名称为甲酸 D.化合物I中存在手性碳原子
(5)对于化合物D,分析预测其可能的化学性质,完成下表:
序号 反应试剂、条件 反应生成新的物质 反应类型
① ,催化剂、加热
②
(6)以 、乙炔以及 为原料(其他无机试剂任选)合成 。
基于你设计的合成路线,回答下列问题:
①写出乙炔与 发生反应的产物: (写出结构简式)。
②写出最后一步反应的化学方程式: 。【答案】(1) (1分)
(2)醚键、醛基(2分)
(2分)
(3) (2分)
(4)AB(2分)
(5) (0.5分) 加成反应(或还原反应) (0.5分) 浓硝酸、浓
硫酸,加热(0.5分) 取代反应(0.5分)
(6) (1分)
(2分)
【分析】A和甲醇发生发生取代反应生成B,B和CHI发生取代反应生成C,C和ClCH OCH 发生取
3 2 3
代反应生成D,E发生催化氧化反应生成F,结合E的结构简式可以推知E为
,F和HOOCCH COOH先发生加成反应再发生消去反应生成G,G和H
2
发生酯化反应生成I,可以推知H为CHOH。
3
【解析】(1)由B的结构简式可知,分子式为 。
(2)由F的结构简式可知,含氧官能团的名称为醚键、醛基,E发生催化氧化反应生成F,化学方程
式为:2 +O 2 +2H O。
2 2
(3)G的同分异构体满足条件:①含有苯环,且苯环上只有两个取代基;②核磁共振氢谱峰面积之
比为 ,说明其为对称的结构,含有4种环境的H原子,且个数比为 ;③官能团只
有一种,可以与 溶液反应产生气体,该官能团为-COOH;满足条件的同分异构体为:。
(4)A.C和ClCH OCH 发生取代反应生成D,由C和D的结构简式可以推知另外一种产物为
2 3
,A正确;
B.由D和E的结构简式可知,D在 水溶液且加热的条件下发生取代反应生成E,B正确;
C.由分析可知,化合物H为CHOH,名称为甲醇,C错误;
3
D.手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,化合物I中不存在手性碳原子,D错
误;
故选AB。
(5)化合物D中含有苯环,和H 在催化剂、加热的条件下发生加成反应生成
2
,D和浓硝酸在浓硫酸催化、加热的条件下发生取代反应生成
。
(6)HC CH先和HCN发生加成反应生成CH=CH CN,CH=CH CN发生水解反应生成
2 2 2 2
CH=CHCOOH,CH=CHCOOH和HBr发生加成反应生成BrCHCHCOOH,BrCHCHCOOH先发生
2 2 2 2 2 2
取代反应生成HOCH CHCOOH,HOCH CHCOOH发生氧化反应生成HOOCCH COOH,
2 2 2 2 2
HOOCCH COOH和 发生F生成G的反应原理得到 ;
2
①乙炔与 发生加成反应得到 ;
②最后一步反应中HOOCCH COOH和 发生F生成G的反应原理得到
2
,同时有CO 和HO生成,化学方程式为:
2 2
+HOOCCH COOH +CO +H O。
2 2 2