文档内容
绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷 04(河北专用)
化 学
考情速递
高考·新动向:
2025年试题遵循高中课程标准,引导中学教学遵循教育规律,试题精心设置问题,涵盖了化学学科的
基础实验、基本原理、化学学基础知识等,同时,考查学生的科学态度和学科关键能力,引导教学回归基
础。化学试题突出对化学基本概念、基本原理、基本技能等基础知识的考查,有效地考查了学生对必备知
识和关键能力的掌握情况以及考学科核心能力水平。
高考·新情境:
例如第1题以“河北省的考古出土文物”为载体进行硅酸盐、合金等;第8题以“电催化合成氨的反
应机理”为载体考查活化能、反应速率、化学键的断裂与生成;第10题以“新型短路膜电化学电池”为
载体考查电极反应式和电化学的计算;第17题以“研究乙酸制氢工艺”为载体考查平衡常数、化学平
衡、体积分数。
命题·大预测:
高考命题以课程标准为基本依据,以教材为重要参考,在最后的备考冲刺阶段,要对课本的知识体系
做一个回顾和归纳,建议可以课本目录为标准,将知识点重新串联起来,复习时做到不遗漏任何知识点。
回归课本要关注基本概念(如:热化学方程式、燃烧热、中和热等),关注课本图像(如吸放热反应能量变化
图像、反应机理图等),关注模型的建立(如原电池、电解池模型等)。此外,回归课本还要重视课本实验的
回顾。许多基本概念、原理、规律及物质性质都是由实验推导和验证的,因此除了关注有关元素化合物的
性质实验外,还要重点复习实验证明过程。
(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 P 31 S 32 K 39 I127
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.河北省的大批考古发掘成果展示了河北悠久而辉煌的历史。对下列河北出土文物的说法错误的是A.白玉双龙高纽文壁主要成分是二氧化硅
B.四龙四风铜方案的主要成分是铜锡合金
C.白釉黑彩孩儿鞠球纹枕的主要成分是硅酸盐
D.元青花龙纹食盒的“青”色源于含钴矿料“钴蓝”
【答案】A
【解析】白玉的主要成分是硅酸盐,故A错误;四龙四风铜方案属于青铜器,主要成分是铜锡合金,故B
正确;白釉黑彩孩儿鞠球纹枕是陶瓷,主要成分是硅酸盐,故C正确;钴蓝的主色和青蓝相似,元青花龙
纹食盒的“青”色源于含钴矿料“钴蓝”,故D正确;故选A。
2.下列化学用语表示错误的是
A.羟基的电子式:
B.乙炔的空间填充模型:
C.基态N原子的价层电子轨道表示式:
D.乙酸的球棍模型:
【答案】C
【解析】羟基中氢原子和氧原子形成一对共用电子对,氧原子还有1个单电子,其电子式为 ,故A
正确;乙炔的结构简式为HC≡CH,空间构型为直线形,空间填充模型: ,故B正确;基态N原
子的价层电子为2s22p3轨道表示式为 ,故C错误;乙酸的结构简式为:CHCOOH,乙酸的
3球棍模型为 ,故D正确;故选C。
3.设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A
A.常温常压下,46gNO 和NO 混合气体含有的原子数为3N
2 2 4 A
B.0.2molFeI 与足量氧气反应时转移电子数为0.4N
2 A
C.标准状况下,2.24LCCl 含有的共价键数为0.4N
4 A
D.常温下,56g铁片投入足量浓HSO 中生成N 个SO 分子
2 4 A 2
【答案】A
【解析】常温常压下,NO 和NO 混合气体的最简式为NO ,46g NO 的物质的量为1mol,含3mol原
2 2 4 2 2
子,原子数为3N ,A正确;0.2molFeI 与足量氧气反应时Fe2+被氧化为Fe3+,I-被氧化为I,转移0.6mol
A 2 2
电子,电子数为0.6N ,B错误;标准状况下,CCl 为液体,无法计算2.24LCCl 含有的共价键数,C错
A 4 4
误;常温下铁片遇浓HSO 钝化,不能产生SO ,D错误;故选A。
2 4 2
4.下列离子方程式书写错误的是
A.铜置于硫酸铁溶液中:
B.在 溶液中滴加少量澄清石灰水:
C.等体积等浓度的 溶液与 溶液混合:
D.将少量氯气通入 溶液中:
【答案】D
【解析】铜置于硫酸铁溶液中,铁离子能将铜单质氧化为Cu2+,自身被还原为Fe2+,离子方程式为:
,A正确;在 溶液中滴加少量澄清石灰水,石灰水少量,Ca2+与OH-离子
的系数之比为1:2,反应的离子方程式为: ,B正确;
具有还原性,ClO-离子具有氧化性,等体积等浓度的 溶液与 溶液混合发生氧化还原
反应,二者的系数之比为1:1,反应的离子方程式为: ,C正确;Fe2+的还原性大于Br-,将少量氯气通入 溶液中氧化的是Fe2+离子,反应的离子方程式为:
,D错误;故选D。
5.图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(除杂和尾气处理装置任选)
选
气体 试剂 装置
项
A 饱和 溶液+浓硫酸
B 浓盐酸
C NaH+水
D 石灰石+稀盐酸
【答案】B
【解析】如图所示的气体发生装置为固液不加热型;右侧气体收集装置,长进短出为向上排空气法,短进
长出为向下排空气法,装满水后短进长出为排水法。饱和 溶液和浓硫酸反应可以制 ,使用固液
不加热制气装置, 密度比空气大,用向上排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,A不
符合题意; 和浓盐酸加热反应可以制 ,应该使用固液加热制气装置, 密度比空气大,用向上
排空气法收集,不能完成氯气的制取,B符合题意; 与水反应可以制 ,使用固液不加热制气装
置,氢气密度比空气小,用向下排空气法收集,可以完成相应气体的发生和收集实验,C不符合题意;石
灰石和稀盐酸反应可以制 ,使用固液不加热制气装置, 密度比空气大,用向上排空气法收集,可
以完成相应气体的发生和收集实验,D不符合题意;故选B。
6.下列实验操作中,对应的实验现象以及实验结论均正确,且两者具有因果关系的是
选
实验操作 实验现象 实验结论
项
无白色沉 会与 反应,且反应后
A 明矾溶液中加入过量NaF后再加浓氨水
淀生成 溶液中 的浓度很低B 向甲苯中加入溴水,充分振荡 溴水褪色 甲苯与溴水发生了取代反应
将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中, 无红色出 铁未被腐蚀,已破损的镀层
C
一段时间后,取溶液于试管中,滴加KSCN溶液 现 锌仍能起到保护的作用
向两支盛有5mL不同浓度 溶液的试管中同时加 产生气泡
D 探究浓度对反应速率的影响
入2mL5%双氧水 快慢不同
【答案】A
【解析】向盛有明矾溶液的试管中加入NaF溶液生成[AlF ]3-,[AlF ]3-很难电离出铝离子,则再加入氨水,
3 3
无白色沉淀生成,A正确;甲苯与溴水不能发生取代反应,向甲苯中加入溴水,甲苯萃取溴水中的溴,从
而使液体分为两层,上层为橙红色的溴的甲苯溶液,下层为无色的水,B错误;将镀层有破损的镀锌铁片
放入酸化的3%NaCl溶液中,构成原电池,Zn为负极,Fe为正极被保护,滴加KSCN溶液只检验铁离
子,无红色出现,不能证明Fe没有被腐蚀,C错误;NaHSO 与HO 发生反应NaHSO+H O=
3 2 2 3 2 2
NaHSO+H O,反应无明显现象,无法探究浓度对反应速率的影响,D错误。
4 2
7.下列事实的原因分析错误的是
事实 原因
水中的溶解度:
A 为非极性分子, 的空间结构与水相似,分子显弱极性,水是极性溶剂
分子极性:
B N的电负性小于 与Cl的电负性差值大于N与Cl的电负性差值
晶体中的配位数:干 冰晶体中有氢键,氢键的方向性使得分子不可密堆积;干冰中无氢键,只有
C
冰>冰 范德华力,分子是密堆积的
摩氏硬度:金刚石>碳 金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径,C-C键键长比C-Si键键长
D
化硅 短,键能大
【答案】B
【解析】O 为非极性分子,而O 的空间构型为V形,与水相似,分子显弱极性,水也是极性溶剂,依据
2 3
“相似相溶原理”,水中的溶解度: ,A正确;N的电负性大于P,P与Cl的电负性差值大于N与
Cl的电负性差值,故分子极性: B错误;冰晶体中有氢键,氢键的方向性使得分子不可密堆
积,干冰中无氢键,只有范德华力,分子是密堆积的,故晶体中的配位数:干冰 冰,C正确;两者均为
共价晶体,金刚石中C原子半径小于碳化硅中硅原子半径, 键键长比 键键长短,键能大,故摩
氏硬度:金刚石>碳化硅,D正确;故选B。8.我国科学家团队设计并合成了纳米 催化剂,并研究在催化剂表面电催化合成氨的反应机理如图所
示,*表示吸附态。下列说法正确的是
A.催化剂表面 吸附时释放能量, 解吸时需吸收能量
B.“途径①”速率最慢的步骤为
C.“途径①”中有极性键的断裂与生成
D. 在催化剂表面发生反应转化为 的过程,“途径①”比“途径②”更易进行
【答案】B
【解析】由图可知,途径①催化剂表面N 吸附时释放能量,途径②催化剂表面N 吸附时吸收能量,途径
2 2
①和途径②NH 解吸时均需吸收能量,故A错误;活化能越高,反应速率越慢,故“途径①”速率最慢的
3
步骤为*NNH+H++e−→*NHNH,故B正确;由图可知,“途径①”中有N-H的生成和氮氮三键的断裂,故
“途径①”中有极性键的生成与非极性键的断裂,故C错误; N 在催化剂表面发生反应转化为*NH 的过
2 3
∗
程,途径②活化能低,故“途径②”比“途径①”更易进行,故D错误;故选B。
9.乙二胺四乙酸用 表示,可接受质子形成 。 在水溶液中存在六级电离,含 微粒的分布
分数 与 变化关系如图。已知: 的 、 。
下列说法正确的是A.曲线e代表
B.向 溶液中加入过量 溶液,离子方程式为
C.酸性条件下溶液中存在:
D. 溶液中存在:
【答案】D
【解析】由题意可知, 在水溶液中存在六级电离,溶液pH越大,溶液中 的越小,则曲线a、
b、c、d、e分别代表 、 、 、 、 、 、 的分布分数与pH变化关系,由
公式可知, 的电离常数分别为10—0.9、10—1.6、10—2.0、10—2.67、10—6.16、10—10.26。由分析可知,曲线e
代表 的分布分数与pH变化关系,故A错误;由分析和碳酸的电离常数可知,酸性: >
>H CO>HCO > ,则向 溶液中加入过量碳酸钠溶液发生的反应为 溶液与碳酸钠溶液反
2 3
应生成NaHY和碳酸氢钠,反应的离子方程式为 ,故B错误;
3由电离常数可知,溶液中 = =100.4,故C错
误;
由图可知, 溶液呈酸性,说明 在溶液中的电离程度大于水解程度,所以离子浓度的大小顺
序为 ,故D正确;故选D。
10.随着人们对环境保护和能源消耗的关注日益增加,诞生了许多新型电池。一种新型短路膜电化学电池
可以缓解温室效应,其装置如图所示。下列说法正确的是
A.该装置通过氢气与空气中 反应,达到缓解温室效应的目的
B.该电池的负极反应为
C.正极反应消耗标准状况下 ,理论上需要转移电子
D.短路膜和常见的离子交换膜不同,它只能传递电子,不能传递离子
【答案】C
【解析】由图可知,正极氧气发生还原反应和二氧化碳生成碳酸根离子,负极氢气发生氧化反应和碳酸氢
根离子生成二氧化碳。由图示可知,正极氧气发生还原反应和二氧化碳生成碳酸根离子,负极氢气发生氧
化反应和碳酸氢根离子生成二氧化碳,该装置吸收含二氧化碳空气,释放出不含二氧化碳的空气,生成二
氧化碳可以被收集利用,故可用于空气中的捕获,缓解温室效应,A错误;由分析可知,该电池的负极反应为 ,B错误;正极氧气发生还原反应和二氧化碳生成碳酸根离子,电极
反应式为: ,正极反应消耗标准状况下 ,理论上需要转移电子4mol,C正
确;由图示可知,短路膜中存在电子运动,故和常见的离子交换膜不同,它既能传递离子,还可以传递电
子,D错误;故选C。
11.某抗癌药物中间体的合成方法如图。下列说法正确的是
A.含氧官能团种数:
B.可用银氨溶液鉴别a和b
C.b分子中含有1个手性碳原子
D.a分子中最多有13个原子处于同一平面
【答案】B
【解析】a中含氧官能团为醛基,b中含氧官能团为羟基,均只有一种含氧官能团,故A错误;a中含有醛
基,可以与银氨溶液反应,b中不含醛基,不可以与银氨溶液反应,可以用银氨溶液鉴别a和b,故B正
确;连接四个不同基团的碳原子为手性碳原子,可知b中没有手性碳原子,故C错误;a中的苯环是一个
平面,与苯环相连的F也位于同一个平面,醛基是一个平面可以与苯环共面,-CF 中最多1个碳原子和1
3
个氟原子与苯环共面,所以a中最多有15个原子共面,故D错误;答案选B。
12.下图所示化合物是制备某些药物的中间体,其中W、X、Y、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增
大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,z原子的电子数是Q的一半。下列说法正确的是
A.简单氢化物的键角:Z>Q
B.第一电离能:Z>Y>X
C.基态原子的未成对电子数:X>Q
D. 和 空间结构均为平面三角形【答案】A
【解析】由均为短周期元素,且原子序数依次增大,分子中的所有原子均满足稀有气体的稳定电子构型,
Z原子的电子数是Q的一半,图中W含有1个化学键,原子序数最小,故W为H,X含有4个共价键,故
X为C,Z和Q都含2个共价键,且Z原子的电子数是Q的一半,故Z为O,Q为S,Y含3个共价键,而
且原子序数介于C和O之间,故Y为N。Z的简单氢化物为HO,Q简单氢化物为HS,电负性O>S,O
2 2
原子周围成键电子多于S,成键电子对斥力大,键角大,键角HO>HS,A正确;同一周期从左到右第一
2 2
电离能呈现增大的趋势,N元素2p轨道半充满稳定,故第一电离能N>O>C,即Y>Z>X,B错误;
基态原子中C的未成对电子数为2个,S的未成对电子数也为2个,故基态原子的未成对电子数:X=Q,C
错误; 为 , 为 , 中心原子为N,价层电子对为3+ ,空间结构为平面
三角形, 中心原子为S,价层电子对为3+ ,空间构型为三角锥形,D错误;故选A。
13. 晶体具有良好的光学性能,晶胞为立方体。已知:晶胞参数为 , 为阿伏加德罗常数的
值。下列叙述正确的是
A.与 最近且距离相等的 的数目为6 B.1个晶胞中含有2个 原子
C. 和 的最近距离为 D.该晶体密度
【答案】D
【解析】观察晶胞图示,K位于顶点,O位于面心,与K最近且距离相等的O的数目为12,A项错误;1
个晶胞中含有 个K原子,B项错误;面对角线上K和O最近距离为 ,C项错误;根据均摊
法计算可知,1个晶胞含1个 , ,D项正确;故选D。14.一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应: ,实验测得的数据如下表:
时间/s 0 500 1000 1500 2000 2500 3000
5.00 3.52 2.40 1.75 1.23 0.87 0.61
下列说法错误的是
A.向容器中通入氧气,平衡逆向移动,K不变
B. 时, 分解的平均反应速率为
C. 时,生成 的瞬时反应速率为
D.该反应的速率常数
【答案】C
【解析】一定温度下,在恒温恒容容器内发生反应: ,向容器中通入氧气,
平衡逆向移动,温度不变,K不变,A正确; 时, 分解的平均反应速率为
= ,B正确;0- 时,生成 的平均反应速率为
,不能计算 时,生成 的瞬时反应速率,C错误;该反应
的反应物只有 且系数为1,则 ,该反应的速率常数 ,D正确;故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(15分)钴在新能源、新材料、航空航天、电器制造领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、
铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。已知:金属阳离子(M)以氢氧化物形式沉淀时, 和溶液 的关系如下图所示。
回答下列问题:
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其原因是 。
(2)Co在元素周期表的位置为 ;Cu的价电子排布式为 。
(3)“沉锰”步骤中,加 发生反应的离子方程式为 ,该
反应中 是_______。
A.还原剂 B.氧化剂 C.氧化产物 D.还原产物
(4)"酸浸"步骤中,浸渣的成分为铜和 ;"沉淀"步骤中,用NaOH调pH分离出的滤渣成分只有
,则调节的 的范围为 。
(5)"酸浸"步骤中,CoO发生反应的化学方程式是 。
(6)若“沉钴”步骤中,控制溶液 ,则从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是
。
【答案】(1)增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率 (2分)
(2)第四周期VIII族(2分) (2分)
(3)C(1分)
(4) 硫酸铅(或 ) (2分) 3.1~6.2(2分)
(5) (2分)
(6)向滤液中滴加NaOH溶液,边加边搅拌,控制溶液的pH: ,静置后过滤、洗涤、干燥(2分)
【解析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰等元素的+2价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,
铜不溶解,Zn及其它+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶
液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入 将锰离子氧化为二氧化锰除去,同
时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节 ,铁离子完全转化为氢氧化铁
沉淀除去铁元素;第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到 。
(1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其原因是增大固体与酸反应的接触面积,提高钴元素的浸出效率;
(2)Co是27号元素,在元素周期表的位置是第四周期VIII族;Cu是29号元素,其价电子排布式为
;
(3)“沉锰”步骤中, 将 氧化为二氧化锰除去,二氧化锰为氧化产物,故C正确;
(4)“酸浸”步骤中, 不溶解, 单质及其它元素的+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其
它元素均转化为相应的+2价阳离子进入溶液,浸渣的成分为铜和硫酸铅;“沉淀”步骤中,用 调
分离出的滤渣是 ,从图像分析得知 不能沉淀,调节的 的范围是 ;
(5)“酸浸”步骤中, 发生反应的化学方程式为: ;
(6)“沉钴”后滤液的 ,溶液中有 元素以 形式存在,当 后氢氧化锌会溶解
转化为 ,因此,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是:向滤液中滴加NaOH溶液,
边加边搅拌,控制溶液的pH: ,静置后过滤、洗涤、干燥。
16.(14分) 为深蓝色晶体,可溶于水,难溶于乙醇,常用作杀虫剂、媒染剂。某小
组在实验室制备该晶体并检验其纯度。
【制备晶体】利用图1装置(部分夹持装置略)制备 晶体。(1)仪器X的名称为 。
(2)A装置中发生反应的化学反应方程式为 。
(3)使用长颈漏斗将A装置产生的气体持续通入B装置中,而不使用长导管通入的原因是 。
(4)向B装置硫酸铜溶液中持续通入A装置产生的气体,并不断搅拌,可观察到的现象为 。
(5)用恒压滴液漏斗向反应后溶液继续滴加95%乙醇溶液,有深蓝色晶体析出,经过滤、洗涤、干燥得到产
品。请从结构的视角解释加乙醇的目的是 。
【测定纯度】将 (相对分子质量为 )样品溶于水,并加入过量NaOH,通入高温
水蒸气,将样品产生的氨全部蒸出。先用 稀盐酸吸收蒸出的氨。再利用图2装置(夹持装
置略),用0.1000mol/LNaOH溶液滴定剩余的HCl,消耗 溶液。
(6)接近滴定终点时,一般采用“半滴法操作”。即将悬挂在滴定管尖嘴处的NaOH溶液 (填实验操
作),随即用洗瓶冲洗锥形瓶内壁。
(7)样品中 的质量分数的表达式为 (用 、 、 、 表示)。
【答案】(1)普通漏斗 (2分)(2) (2分)
(3)防倒吸(2分)
(4)先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀逐渐溶解,溶液变为深蓝色(2分)
(5)降低溶剂的极性,利于 结晶析出(2分)
(6)轻轻靠一下锥形瓶内壁(2分)
(7) (2分)
【分析】装置A中生成氨气,反应产生的氨气通入B中,先产生氢氧化铜蓝色沉淀,继续向B中通入氨
气,氢氧化铜溶解,生成硫酸四氨合铜,再滴入95%的乙醇析出 ,分离出
,溶解后和氢氧化钠反应释放出氨气被稀盐酸吸收,通过滴定剩余盐酸溶质的量可以
计算生成氨气的量,进而计算硫酸四氨合铜晶体的纯度。
【解析】(1)根据装置图,仪器X的名称为普通漏斗;
(2)A装置制备氨气,氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙、氨气、水,发生反应的化学反应方程式为
;
(3)氨气极易溶于水,氨气溶于水易发生倒吸,使用长颈漏斗将A装置产生的气体持续通入B装置中,
而不使用长导管通入的原因是防倒吸。
(4)向B装置硫酸铜溶液中持续通入A装置产生的气体,并不断搅拌,先生成氢氧化铜沉淀,氢氧化铜
继续和氨气反应生成硫酸四氨合铜,可观察到的现象为:先生成蓝色沉淀,后蓝色沉淀消失,溶液变为深
蓝色。
(5)水分子的极性大于乙醇分子的极性,加入乙醇能降低溶剂的极性,利于 结晶析
出,所以滴加95%乙醇溶液,有深蓝色晶体析出。
(6)接近滴定终点时,一般采用“半滴法操作”,即将悬挂在滴定管尖嘴处的NaOH溶液轻轻靠一下锥
形瓶内壁,随即用洗瓶冲洗锥形瓶内壁。
(7)根据滴定原理,样品产生的氨气和滴定用的氢氧化钠共消耗 HCl,则氨气消耗的氯化氢为 ,n(NH )= ,根据
3
~~4NH , 的物质的量为 ,样品中
3
的质量分数的表达式为 。
17.(14分)乙酸是基本的有机化工原料,研究乙酸制氢工艺具有重要的意义。已知制氢过程发生如下反
应:
热裂解反应:
脱羧基反应:
(1)下图为热裂解反应和脱羧基反应过程中的能量变化情况。
①表示热裂解反应能量变化情况的是曲线 ,该反应的活化能为 。
②两反应中,速率较快的是 。
(2)在恒容密闭容器中,加入一定量的乙酸蒸气并发生反应达到平衡状态,测得温度与气体产率的关系如下
图所示。
①由图可知,升高反应温度时,H 和CO的产率升高,而CO 和CH 的产率降低,原因是 。
2 2 4②图中H 的产率始终低于CO,CO 的产率始终低于CH,则该体系中可能存在的副反应的化学方程式为
2 2 4
。
③已知②中副反应为吸热反应,下列措施可抑制该副反应的是 (填字母标号)。
A.增大反应体系的压强 B.降低反应温度
C.向体系中通入HO(g) D.选择适当的催化剂
2
(3)若体系中只发生热裂解反应和脱羧基反应,在某条件下达到平衡,体系的总压强为pkPa,乙酸体积分数
为20%,其中热裂解反应消耗的乙酸占起始投料量的20%。
①平衡体系中,H 的体积分数为 。
2
②脱羧基反应的平衡常数Kp= kPa(Kp为以分压表示的平衡常数)。
【答案】(1) Ⅰ(1分) (E -E ) (2分) Ⅱ(1分)
5 2
(2) 反应Ⅰ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,导致H 和CO的产率升高,而反应Ⅱ是一个放热反应,
2
升高温度平衡逆向移动,导致CO 和CH 的产率降低(2分) CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g) (2分)
2 4 2 2 2
BC(2分)
(3) 20% (2分) 0.2p(2分)
【解析】(1)①由题干信息可知,热裂解反应是一个吸热反应即反应物的总能量低于生成物的总能量,
结合图像信息可知,表示热裂解反应能量变化情况的是曲线Ⅰ,根据活化能的定义可知,该反应的活化能
为(E -E )kJ/mol;
5 2
②由题干图像信息可知,热裂解反应的活化能更大,活化能越大反应速率越慢,故两反应中,速率较快的
是Ⅱ,故答案为:Ⅱ;
(2)①由题干信息可知,反应Ⅰ是一个吸热反应,升高温度平衡正向移动,导致H 和CO的产率升高,
2
而反应Ⅱ是一个放热反应,升高温度平衡逆向移动,导致CO 和CH 的产率降低,故答案为:反应Ⅰ为吸
2 4
热反应,升高温度平衡正向移动,导致H 和CO的产率升高,而反应Ⅱ是一个放热反应,升高温度平衡逆
2
向移动,导致CO 和CH 的产率降低;
2 4
②根据反应方程式的系数可知,H 和CO、CH 和CO 的系数分别相同,即若没有副反应发生则CO和H
2 4 2 2
的产率相同,CH 和CO 的产率相同,但图中H 的产率始终低于CO,CO 的产率始终低于CH,说明副反
4 2 2 2 4
应消耗H 和CO,故该体系中可能存在的副反应的化学方程式为CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g),故答案
2 2 2 2 2
为:CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g);
2 2 2
③由上述分析可知,已知②中副反应为CO(g)+H(g) CO(g)+HO(g)是一个吸热反应,据此解题:
2 2 2
该副反应是一个气体体积不变的反应,增大反应体系的压强对该反应平衡没有影响,A不合题意;已知该
反应是一个吸热反应,故降低反应温度使得该反应平衡逆向移动,能够抑制该反应的发生,B符合题意;
向体系中通入HO(g)即增大生成物浓度,能使平衡逆向移动,能够抑制该反应发生,C符合题意;选择适
2当的催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动即不能抑制该反应发生,D不合题意;故选BC;
(3)设起始乙酸的物质的量为1mol,脱羧反应生成甲烷的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由乙酸的体积分数可得: ×100%=20%,解得a=0.4,据此解题:
①由上述分析可知,平衡体系中,H 的体积分数为 ×100%= ×100%=20%;
2
②脱羧基反应的平衡常数Kp= = =0.2pkPa。
18.(15分)Daprodustat是一种用于治疗贫血的药物,其中间体J的合成路线如下图所示。
已知:
(1)A是一种芳香族化合物,则反应I的条件是 。
(2)B和C含有的官能团名称分别为 、 。
(3) 的反应类型是 。
(4)F不能水解,G的核磁共振氢谱中有2组峰。
①根据含有的官能团进行分类,F的类别是 。
②H与乙二胺 在一定条件下反应生成七元环状化合物的结构简式是 。
③H与乙醇在一定条件下生成M(分子式 )的方程式是 。(5)下列关于 的说法中,正确的有___________。
A.J分子中含有2种官能团 B.J分子中存在手性碳原子
C.J存在含有苯环和酯基的同分异构体 D.J在一定条件下水解可得到D
(6)由中间体J合成Daprodustat的过程中需经历以下三步。
其中试剂1的分子式为 ,J生成K为加成反应,则试剂1和L的结构简式分别为 和
。
【答案】(1)浓硝酸、浓硫酸、加热(1分)
(2) 硝基 (1分) 氨基(1分)
(3)加成反应(1分)
(4)羧酸(1分) (2分) (2分)
(5)CD(2分)
(6) (2分) (2分)
【解析】A是一种芳香族化合物,分子式为C H,则A为 ,苯与浓硝酸发生硝化反应生成B为
6 6
,硝基还原为氨基,C为 ,苯环与氢气发生加成反应生成D为 ,D发生加成
反应生成E,E和I发生取代反应生成J和HCl,则I为 ,逆推H为 ,根据已知反应可知
G为 ,则F为CHCOOH;
3
(1)A为 ,苯与浓硝酸发生硝化反应生成B为 ,反应I的条件是浓硝酸、浓硫酸、加热;
(2)B为 ,C为 ,官能团分别为硝基 、氨基 ;
(3) 和 反应生成 , 的反应类型是加成反应;
(4)①根据分析,F为CHCOOH,F的类别是羧酸;
3
②H为 ,H与乙二胺(H NCH CHNH )在一定条件下反应生成七元环状化合物,化学方程式是:
2 2 2 2
HOOCCH COOH+H NCH CHNH +2H O;
2 2 2 2 2 2
③H与乙醇在一定条件下发生酯化反应,方程式为 ;
(5)J是 含有1种官能团酰胺基,A错误; 分子中不存在手性碳原子,B错误;
不饱和度为6,含有3个氧原子,可以存在含有苯环和酯基的同分异构体,C正确;
在一定条件下水解可得到 ,D正确;故选CD;
(6)L发生酯的水解脱去C HOH,结合Daprodustat中羧基的位置可知,L的结构简式为
2 5
,试剂1的分子式为C HON,J生成K为加成反应,K→L是异构化,则试剂1中
5 7 3
含-COOC H,结合L的结构可知试剂1的结构简式为 ,发生加成反应时,碳氮双键断裂。
2 5