文档文本内容
2026 届高三最后一卷
化学试卷
注意事项:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题
卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各
题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:高考范围。
5.可能用到的相对原子质量:H1 N14 O16 Cl35.5 Co59
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
B A C D D B C A A C D B D D
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. 下列资源利用过程中,不涉及化学变化的是( )
A.重油裂化为汽油 B.氘氚用作核聚变发电燃料
B.海水提溴 D.石英砂制造芯片
【答案】B
【详解】A.重油裂化属于化学变化;
B.氘氚核聚变是核反应,不是化学变化,故选B;
C.海水提溴是经一系列流程将海水中Br-氧化为Br 的过程,是化学变化;
2
D.石英砂制造芯片需要经历由SiO 制粗硅和粗硅提纯等步骤,是化学变化。
2
2.化学与生活密切相关。下列对生活应用的解释或说明正确的是
选项 生活应用 化学原理
A 久置的红薯比新挖的红薯更甜 糖类的水解
B 变质的油脂有“哈喇”味 油脂氢化反应
【化学试题 第8页(共8页)】C 酚醛树脂用作电路开关 酚醛树脂是导电高分子
D 保暖贴遇空气发热 铁发生析氢腐蚀
【答案】A
【详解】A.红薯放久了,红薯内淀粉发生水解反应,淀粉水解变成了糖,使得红薯内的糖
分增多了,A正确;
B. 变质的油脂有难闻的“哈喇”味是因为油脂被氧化,不是发生氢化加成,B错误;
C. 酚醛树脂主要用作绝缘材料,不是导电高分子,C错误;
D. 保暖贴遇空气发热是由于铁发生了吸氧腐蚀,D错误;
3.采用强还原剂硼氢化钾液相还原法制备纳米零价铁的化学反应如下:
Fe22BH6H O=Fe2H BO 7H ,其中B元素化合价不变。下列说法正确的是
4 2 3 3 2
A.纳米铁粉可作为胶体产生丁达尔效应
B.BH -与H BO 的中心原子杂化方式相同
4 3 3
C.若有0.7molH 生成,则反应中转移电子的物质的量为0.8mol
2
D.H BO 的酸性比H CO 强
3 3 2 3
【答案】C
【详解】A.胶体是指直径为1~100nm的分散质均匀分布在分散剂中组成的混合物,纳米铁
颗粒为纯净物,所以纳米铁不是胶体,A项错误;
B.BH -中中心原子B杂化方式为sp3,H BO 的中心原子B杂化方式为sp2,故不相同,B
4 3 3
项错误;
C.根据反应,BH中H为-1价,反应中生成H ,化合价升高8,7molH 生成,转移
4 2 2
8mole,,若有0.7molH
2
生成,则反应中转移电子的物质的量为0.8mol,C正确;
D.非金属性C>B,故最高价氧化物对应水化物的酸性:H CO >H BO
2 3 3 3
4.化合物Z具有广谱抗菌活性,下列有关说法不正确的是
A.可以形成分子内氢键
B.既有顺反异构体又有对映异构体
C.既能和盐酸又能和NaOH反应
D.1mol有机物Z与浓溴水反应时,最多消耗2molBr
2
【答案】D
【化学试题 第8页(共8页)】【详解】A.苯环上两个相邻的羟基可以形成分子内氢键;
B.两个碳碳双键位置的碳原子均连接两个不同的原子和基团,故存在顺反异构;该结构中
只存在1个手性碳原子 ,故存在对映异构体。
E.结构中含有酰胺基,故既可以和盐酸反应又能和NaOH反应;
F.1mol有机物Z与浓溴水反应时生成 ,最多消耗3molBr ,故D错误;
2
5.如图所示的化合物M是一种重要的化工原料,X、Y、Z、V、W是原子序数依次增大的
短周期主族元素,其中Y的未成对电子数最多,Z、W同族,下列说法错误的是
A.第一电离能:Y>Z>W
B.离子半径:Y>Z>V
C.电负性:Z>Y>X
D.简单氢化物键角:Z<W
【答案】D
【分析】由题干信息可知,X、Y、Z、V、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的
未成对电子数最多,Z、W同族,则Z为O、W为S,X形成1个共用电子对,其中Y的最高价
含氧酸具有强氧化性,则X为H、Y为N,HNO 具有强氧化性,V为Na,据此分析解题。
3
【详解】A.第一电离能:N>O>S,A正确;
B.O2-,N3-,Na+为电子层结构相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小,B正确;
C.电负性:O>N>H,C正确;
D.由分析可知,Z为O、W为S,简单氢化物H O和H S中中心原子周围价层电子对数均为4
2 2
,孤电子对数均为2,由于O的电负性比S大,故H-O成键电子间斥力较强,键角更大,D错
误;
故答案为:D。
阅读下列材料,回答第6-7题
铜及其化合物有着广泛用途。工业上通过在空气中焙烧辉铜矿(Cu S)得到粗铜和SO ,
2 2
以铜为催化剂,加热条件下乙醇可被空气中氧气氧化为乙醛;Cu O可用作红色颜料,
2
Cu O溶于氨水形成无色的[Cu(NH ) ]+,[Cu(NH ) ]+在空气中被氧化为蓝色的[Cu(NH ) ]2+;
2 3 2 3 2 3 4
【化学试题 第8页(共8页)】乙酸铜氨溶液(CH COO[Cu(NH ) ])用于合成氨工业中吸收脱除CO。
3 3 2
6.下列有关反应的方程式书写错误的是
A.辉铜矿焙烧制铜:2Cu S+2O 4Cu+2SO
2 2 2
Cu
B.2-丙醇催化氧化:2 +O 2CH CH CHO+2H O
2 △ 3 2 2
C.Cu O溶于氨水:Cu O+4NH ·H O 2[Cu(NH ) ]++3H O+2OH−
2 2 3 2 3 2 2
D.[Cu(NH ) ]+被空气氧化:4[Cu(NH ) ]++O +8NH ·H O 4[Cu(NH ) ]2++4OH−+
3 2 3 2 2 3 2 3 4
6H O
2
7.乙酸铜氨溶液脱除CO的反应为CH COO[Cu(NH ) ]+CO+NH =CH COO[Cu(NH ) CO]。
3 3 2 3 3 3 3
下列说法正确的是
A.CH COO[Cu(NH ) ]中铜元素的化合价为+2
3 3 2
B.[Cu(NH ) CO]−中σ键与π键的个数比为13:2
3 3
C.乙酸铜氨吸收CO形成了配位键
D.[Cu(NH ) ]+中H-N-H键角小于NH
3 2 3
6.B 7.C
【解析】6.A.辉铜矿焙烧制铜:2Cu S+2O 4Cu+2SO ,产物准确,元素守恒,A
2 2 2
正确;
B.2-丙醇催化氧化,羟基连在2号碳上,氧化产物为丙酮,不是丙醛,B错误;
C.Cu O溶于氨水:Cu O+4NH ·H O 2[Cu(NH ) ]++3H O+2OH−,产物准确,电荷、
2 2 3 2 3 2 2
原子均守恒,反应式书写正确,C正确;
D.[Cu(NH ) ]+被空气氧化:4[Cu(NH ) ]++O +8NH ·H O 4[Cu(NH ) ]2++4OH−+
3 2 3 2 2 3 2 3 4
6H O,产物准确,电子转移、电荷、原子均守恒,反应式书写正确,D正确;
2
故答案为B。
7.A.CH COO−整体为-1价,NH 为0价,Cu元素化合价为+1价,A错误;
3 3
B.[Cu(NH ) CO]−中共有14个σ键、2个π键,σ键与π键的个数比为7:1,B错误;
3 3
C.乙酸铜氨中Cu可与CO形成配位键,因此可用乙酸铜氨吸收CO,C正确;
D.NH 中N原子有一对孤对电子,孤对电子与成键电子的排斥力更大;形成配位键后,原
3
孤对电子变为成键电子,排斥力减小,因此[Cu(NH ) ]+中H-N-H键角大于NH 中的键角,
3 2 3
D错误;故答案为C。
8.能满足下列物质间直接转化关系的无机物有多种,其中推理不成立的是
A.甲可为铁粉,X可能为氯气
B.乙可为硫,丙可能使品红溶液褪色
C.丙可为CO ,甲在水中溶解度可能大于乙
2
【化学试题 第8页(共8页)】D.X可为Al (SO ) ,甲可能属于强碱
2 4 3
【答案】A
【详解】A.甲为铁粉,X为氯气,则直接生成FeCl ,无法继续反应;
3
B.若乙为S,则甲可以为H S,X为O ,则丙为SO ,SO 可以使品红溶液褪色;
2 2 2 2
C.丙为CO ,则甲可为碳酸钠,X为HCl,乙为碳酸氢钠,在水中的溶解度Na CO 大于
2 2 3
NaHCO ;
3
D.若甲为烧碱,X可为Al (SO ) ,存在转化甲[NaOH(足量)]+X[Al (SO ) ]→乙{Na[Al(OH) ]}
2 4 3 2 4 3 4
,乙{Na[Al(OH) ]}+X[Al (SO ) ]→丙[Al(OH) ],甲[NaOH]+丙[Al(OH) ]→乙{Na[Al(OH) ]}
4 2 4 3 3 3 4
9.下列实验装置或操作方法正确且能达到实验目的的是
B.测量气泡量探究浓度对化学反
A.探究温度对化学平衡的影响
应速率的影响
C.可用酸式滴定管盛装HF溶液滴
D.验证甲基使苯环活化
定未知浓度的NaOH溶液
【答案】A
【详解】A.氯化铜溶液中存在平衡:
CuH 2 O 4 2蓝色4Cl CuCl 4 2黄色4H 2 O,该反应为吸热反应,温度升高时
,平衡正向移动,溶液颜色发生变化,可探究温度对化学平衡的影响,A符合题意;
B.硫代硫酸钠溶液与硫酸反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水,反应生成的二氧化硫
气体易溶于水,而生成的硫难溶于水,所以实验时,可以通过测量溶液变浑浊的快慢,探
究浓度对化学反应速率的影响,B错误;
C.HF会腐蚀玻璃,图②装置不可用于HF溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,C错误;
【化学试题 第8页(共8页)】D.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色而甲苯可以,可验证苯环使甲基活化,D错误;
10.我国科学家基于糠醛( )的氧化还原性,以铑Rh -铜合金和钴掺杂的氢氧化镍
为电极,创制了一种新型的“生物质电池”,该电池放电时产生糠酸,充电时产生糠醇,实
现了供电过程中生产高附加值化学品的目的。该电池的工作原理如图所示,下列说法错误
的是
A.放电或充电时均需源源不断地输入糠醛
B.充电时,铑-铜电极连接电源负极
C.Co Ni OOHCo Ni OH 是充电时的阴极反应
0.2 0.8 0.2 0.8 2
D.充电时,电路中每转移2mol e,理论上生成1mol
【答案】C
【详解】A.由分析可知,放电或充电时糠醛均被消耗,均需源源不断地输入糠醛,A正确
;
B.充电时,该装置为电解池,铑-铜电极上发生糠醛转化为糠醇,发生还原反应,铑-铜为
阴极,所以铑-铜电极连接电源的负极,B正确;
C.由分析可知,充电时,右侧电极为阳极,碱性条件下Co Ni (OH) 在阳极失去电子发
0.2 0.8 2
生氧化反应生成Co Ni OOH和水,电极反应式为Co Ni (OH) -e-+OH-
0.2 0.8 0.2 0.8 2
=Co Ni OOH+H O,C错误;
0.2 0.8 2
D.充电时,铑-铜电极上的反应为 +2e-+2H O= +2OH-,所以电路中
2
每转移2mole−,理论上生成1mol ,D正确;
故选C。
【化学试题 第8页(共8页)】11.一定温度下,向恒容密闭容器中投入等物质的量的P和Q发生反应:
①PgQgMg;②Mg Ng。部分物质的浓度随时间的变化如图,t 后达到
2
平衡状态。下列说法错误的是
c c
A.X为c 随t的变化曲线 B.0t 内,vN 1 2 mol/Ls
(N) 1 t
1
c c
C.反应②为异构化反应 D.该条件下,反应②的平衡常数K 2 3
c
3
【答案】D
【详解】A.M为反应①的产物、反应②的反应物,其浓度应先增大后减小,曲线应有峰
值;N为反应②的产物,浓度从0开始增大至平衡,X曲线为单调递增,则X为c ,A正确
(N)
;
B.0~t
1
内,P或Q浓度减少c 1mol·L1,反应①生成M的浓度是c 1mol·L1,t
1
时M浓度为
c 2mol·L1,说明反应②消耗的M为c
1
-c 2mol·L1,生成的N的浓度为c
1
-c 2mol·L1,则
c c
vN 1 2 ,B正确;
t
1
C.反应②为M(g)⇌ N(g),反应物和生成物仅为M和N,无其他物质生成,符合异构化反应
(同分异构体转化)定义,C正确;
cN
D.反应②平衡常数K=
cM
,0~t
2
内,P或Q浓度减少c 1mol·L1,反应①生成M的浓度是
c 1mol·L1,t
2
时M浓度为c 3mol·L1,说明反应②消耗的M为c
1
-c 3mol·L1,生成的N的浓度为
c c
c
1
-c 3mol·L1,[M]=c
3
,故K= 1 3 ,D错误;
c
3
故选D。
12.Kagome化合物Cs V Sb (摩尔质量为Mg·mol‒1)因其独特的物理特性而引起了广泛关注,
x y z
其晶体结构及c方向的投影如图所示。N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A
【化学试题 第8页(共8页)】A.晶体中Sb有两个不同的位置 B.与Cs紧邻的V有6个
C.x:y:z=1:3:5 D.晶胞密度为 g·nm‒3
13.乙烯在催化剂作用下,被氧气氧化为乙醛,其反应机理如图所示。下列有关说法错误
的是
A.乙烯被氧气氧化的催化剂是CuCl和PdCl
2
B.反应I中,乙烯可能提供π电子实现配位
C.反应中有极性键和非极性键的断裂与形成
D.步骤I-IV的配离子中,Pd的配位数发生改变
13.D
【解析】A.从该循环中,参与反应最后又生成的是CuCl和PdCl ,是乙烯被氧气氧化的催
2
化剂,A正确;
B.反应I中,乙烯形成了配离子,乙烯中没有孤对电子,推测可能提供π电子实现配位
,B正确;
C.反应中可以观察到有极性键和非极性键的断裂与形成,C正确;
D.从图中可以看出,步骤I-IV的配合物中,Pd的配位数均保持为4,配位数没有发生变化
,D错误;故答案选D。
【化学试题 第8页(共8页)】14.常温下,向AgNO 溶液中滴加KI溶液,平衡时溶液中−lgc(Ag+)与−lgc(M)的关系如图所
3
示(其中M代表I‒、[AgI ]−或[AgI ]2−)。已知:开始滴加KI时生成足量的AgI沉淀;AgI+I‒
2 3
[AgI ]−。
2
下列说法错误的是
A.曲线L 表示−lgc(I‒)与−lgc(Ag+)的关系
1
B.Q点溶液中存在c(K+)>c(I−)+5c([AgI ]−)
2
C.L 与L 交点对应溶液中c([AgI ]2¯)·c(Ag+)=10-16
1 3 3
D.[AgI ]−+I‒ [AgI ]2−的平衡常数K的数量级为102
2 3
14.D
【解析】A.常温下,向AgNO 溶液中滴加KI溶液,当c(Ag+)较大时,加入KI溶液先生成
3
AgI沉淀,c(I‒)较小,c([AgI ]−)和c([AgI ]2¯)依次更小,故曲线L 、L 、L 分别表示
2 3 1 2 3
−lgc(I‒)、−lgc([AgI ]−)、−lgc([AgI ]2¯)与−lgc(Ag+)的关系,A正确;
2 3
B.Q点溶液中c([AgI ]−)=c([AgI ]2¯),由元素守恒得
2 3
n K nAgIn I 2n AgI 3n AgI 2
2 3
nAgIn I 5n AgI 2 n I 5n AgI 2 ,即c K c I 5c AgI 2 ,B正
3 3 3
确;
C.L 与L 交点对应溶液中c I c AgI 2 ,则
1 3 3
c Ag c AgI 2 c Ag c I K AgI,而由L 上数据计算得K AgI的值为
3 sp 1 sp
1016,C正确;
2
c AgI
D.AgI 2 I AgI 3 2的平衡常数K c AgI 3 c I ,图中Q点
2
c AgI c AgI 2 ,该点溶液中c Ag 的浓度数值约为10-14.5,由L 上数据计算得
2 3 1
【化学试题 第8页(共8页)】K AgI的值为1016,则Q点溶液c I 的浓度数值约为10-1.5,反应的平衡常数K的数量级
sp
为101,D错误;故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)废Pd-Al O 催化剂中主要含Pd、Al O ,还有少量PdO、Fe O 、SiO ,表面常
2 3 2 3 2 3 2
有积碳和油污。工业上以废Pd-Al O 催化剂为原料制备氯化钯的工艺流程如下。
2 3
已知:①PdO性质稳定,难溶于水、盐酸;②H [PdCl ]是二元强酸。
2 4
回答下列问题:
(1)已知基态Pd原子的简化电子排布式为[Kr]4d10,则Pd在元素周期表中位于第_____周期
第_____族。
(2)“焙烧”的目的是__________________,“焙烧”还能有效打开Al O 载体对钯的包裹,
2 3
提高“氯化浸出”率,但焙烧时间过长会导致“氯化浸出”率下降,可能的原因是
_________________________。
(3)“氯化浸出”中Pd转化为H [PdCl ],Pd反应的离子方程式为
2 4
__________________________。
(4)“转化、除杂”时,Pd元素转化为[Pd(NH ) ]2+,滤渣主要成分是___________。
3 4
(5)“沉钯”中析出[Pd(NH ) ]Cl 晶体,需要加入的试剂X为_____(填名称)。
3 2 2
(6)“热分解”生成的气体可返回_______工序循环使用。
15.(1) 五(1分) Ⅷ (1分)
(2)除去积炭和油污 Pd与氧气生成PdO,PdO性质稳定,难溶于水、盐酸,导致“氯
化浸出”率下降
(3) 3Pd+ClO− +11Cl−+6H+=3[PdCl ]2−+3H O
3 4 2
(4) Fe(OH) 、Al(OH) (5)盐酸 (6) 转化、除杂
3 3
16.(14分)三氯化六氨合钴(Ⅲ){[Co(NH ) ]Cl }是一种重要的含钴配合物,由CoCl 制备它
3 6 3 2
的装置和步骤如下(夹持装置已省略):
【化学试题 第8页(共8页)】已知:活性炭为催化剂,Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH ) ]2+具有较强还原性。
3 6
回答下列问题:
(1)第一步称量并溶解过程中,不需要的仪器有___________(写名称)。
(2)向混合液加入H O 溶液与氨水时,应最先打开活塞___(填字母);加入所有试剂后,
2 2
水浴的温度控制在55℃左右,反应约30分钟。球形干燥管中试剂为_____(填化学式)。
(3)CoCl 制备[Co(NH ) ]Cl 的总反应化学方程式为______________________。
2 3 6 3
(4)由滤渣获取[Co(NH ) ]Cl ·6H O的步骤:向滤渣中加入80℃左右的热水,充分搅拌
3 6 3 2
后,趁热过滤,向滤液加入少量浓盐酸,冷却结晶后过滤,用乙醇洗涤晶体2~3次,低温干
燥。趁热过滤的目的是_________________。
(5)现有样品[Co(NH ) ]Cl ·nH O,为测定n值进行如下实验:
3 6 3 2
①实验I:称取m g产品,加入足量NaOH溶液蒸出NH ,再加入稀硫酸充分溶解,得到含
1 3
Co3+溶液。
②向含Co3+溶液加入过量KI溶液将Co3+还原成Co2+,再滴加几滴淀粉溶液,并用cmol/L
Na S O 标准溶液滴定,发生反应I +2S O 2-=2I-+S O 2-。终点时消耗VmLNa S O 溶液。
2 2 3 2 2 3 4 6 2 2 3
③实验Ⅱ:另取m g样品,在坩埚中加热至恒重(整个过程没有刺激性气味的气体产生),
1
得到固体质量为m g。则n=___________(用含c、V、m 、m 的代数式表示);实验②中滴定
2 1 2
至终点的现象是___________。
【答案】(1)容量瓶
(2) d PO 或CaCl
2 5 2
(3)2CoCl
2
10NH
3
H
2
OH
2
O
2
2NH
4
Cl2
CoNH
3
6
Cl
3
12H
2
O(或写NH
3
,H
2
O系
数为2,反应条件:55℃,活性炭)
(4) 除去不溶性物质活性炭,避免产物析出
m m
(5) 1 2 最后半滴Na S O 标准溶液滴入后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不
18cV103 2 2 3
恢复原来的颜色
【详解】(1)第一步称量并溶解过程中需要托盘天平称、烧杯(用于溶解)、量筒(量取
5mL水)、玻璃棒等,不需要的仪器有容量瓶;
(2)Co2+在溶液中较稳定,[Co(NH ) ]2+具有较强还原性,为了将不易被氧化的Co2+转化为
3 6
具有较强还原性的[Co(NH ) ]2+,应该先打开d进行络合反应,再打开b进行氧化;干燥管的
3 6
作用是吸收多余的氨气且防止空气中的水蒸气进入装置,干燥管中试剂为P O 或CaCl 。
2 5 2
【化学试题 第8页(共8页)】(3)CoCl 和NH •H O、H O 反应生成[Co(NH ) ]Cl ,根据得失电子守恒和原子守恒配平
2 3 2 2 2 3 6 3
方程式为:2CoCl 10NH H OH O 2NH Cl2CoNH Cl 12H O。
2 3 2 2 2 4 3 6 3 2
(4)趁热过滤的目的是除去不溶性物质活性炭,避免产物析出。
(5)发生反应2Co3++2I-=2Co2++I 、2Na S O +I =Na S O +2NaI,得关系式
2 2 2 3 2 2 4 6
2Co3+I
2
2Na
2
S
2
O
3
,m
1
g样品中[Co(NH
3
)
6
]Cl
3
•nH
2
O的物质的量cmol/LV103L=cV×10-
m m m m
3mol,结晶水物质的量为 1 2 mol,则n= 1 2 ;实验②中滴定至终点的现象是最
18 18cV103
后半滴Na S O 标准溶液滴入后,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不恢复原来的颜色。
2 2 3
17.(15分)用如下三种方法将CO 转化为甲醇,实现CO 资源化利用。回答下列问题:
2 2
Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇:
①CO (g)3H (g) CH OH(g)H O(g) ΔH 49.4kJ/mol
2 2 3 2 1
②CO (g) H (g) CO(g) H O(g) ΔH =41kJ/mol
2 2 2 2
③CO(g)2H (g)CH OH(g) H
2 3 3
n
甲醇
已知:甲醇的选择性=
n
参加反应的CO
2
(1)H ____kJ/mol,该反应自发进行的条件是___(填“高温”、“低温”或“任意温
3
度”)。
(2)一定温度下,在恒容密闭反应器中,反应③达到平衡,下列措施中能使平衡体系中
nCH OH
3 增大且加快化学反应速率的是_______(填字母)。
n(CO)
A.升高温度 B.再充入1molH
2
C.充入He(g),使体系压强增大 D.将H O(g)从体系中分离出去
2
(3)在催化剂的作用下,由CO 加氢制甲醇的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面的物
2
质用*标注)
【化学试题 第8页(共8页)】该反应过程中决定反应速率步骤的活化能为_______eV,该过程中得到相对较多的副产物
是_______(填“CO”或“CH O”)
2
Ⅱ.某工厂使用CO 与H 来合成甲醇,发生如下反应:
2 2
主反应:CO g3H g CH OHgH Og
2 2 3 2
副反应:2CO g6H g CH OCH g3H Og
2 2 3 3 2
(4)在一密闭恒容容器中,CO 和H 的分压分别为akPa、4akPa、加入催化剂并在一定
2 2
温度下发生以上反应,达到平衡后测得体系压强是起始时的0.8倍,且甲醚的选择性是甲醇
生成CH OH消耗CO的物质的量
选择性的4倍(甲醇选择性xCH OH 3 2 100%)。则主反应的
3 消耗CO的总物质的量
2
压强平衡常数K =_______kPa-2(只列式不计算)。
p
VCO
1
(5)若向3.0MPa恒压密闭容器中通入体积比 2 的混合气体,在1mol催化剂作
VH
2
2
用下只发生反应:CO (g)+3H (g) CH OH(g)+H O(g),测得CH OH时空收率(表示单
2 2 3 2 3
位物质的量催化剂表面物质的平均生成速率)随温度的变化曲线如图所示。
①223℃时,H 的平均反应速率υ(H )=_____mol·h-1。
2 2
②甲醇时空收率随温度升高先增大后减小,请解释减小的可能原因是_____。(写两点)
【答案】(1) -90.4(1分) 低温
(2) B
(3) 1.36 CO
(4)
(5) 0.6 该反应为放热可逆反应,温度过高时平衡向反应逆向移动(或副反应增多、催化
剂失活等),使甲醇产率下降
【详解】(1)根据盖斯定律,反应①-反应②=反应③,则H H -H =(-49.4kJ/mol)-
3 1 2
(+41kJ/mol)=-90.4kJ/mol;反应③为H<0、S<0,则低温条件满足ΔG=ΔH-TΔS<0反应自
发可以进行。
【化学试题 第8页(共8页)】(2)A.反应CO(g)+2H (g) CH OH(g)H <0 ,为放热反应,升高温度,反应速率加
2 3 3
nCH OH
快,平衡逆移,n(CH OH)减小,n(CO)增大,则 3 减小,A错误;
3
n(CO)
B.再充入1molH ,c(H )增大,反应速率加快,平衡正移, n(CH OH)增大,n(CO)减小
2 2 3
n(CH OH)
, 3 增大,B正确;
n(CO)
C.充入He(g),使体系压强增大,则体积未发生变化,各物质浓度不变,反应速率不变,
nCH OH
平衡不移动, 3 不变,C错误;
n(CO)
D.将H Og从体系中分离出去,c(H O)减小,使各物质的反应速率减慢,D错误;
2 2
故答案为:B。
(3)②反应速率由活化能最大的步骤决定,由能垒图可知,从过渡态到产物的能垒差最大
为1.56eV0.2eV1.36eV,故决速步活化能为1.36eV;生成CO的能垒低于生
成CH O的能垒,故相对较多的副产物是CO;
2
(4)起始时CO 分压为akPa,H 分压为4akPa,设平衡时生成甲醇消耗CO 的分压为
2 2 2
xkPa,生成甲醚消耗CO 的分压为2ykPa。根据压强关系,平衡总压为
2
0.8a4a4akPa,有三段式:
CO g 3H g CH OHg H O g
2 2 3 2
起始分压/kPa a 4a 0 0
;
转化分压/kPa x 3x x x
平衡分压/kPa x x
2CO g 6H g CH OCH g 3H O g
2 2 3 3 2
起始分压/kPa a 4a 0 0
,根据甲醚的选
转化分压/kPa 2y 6y y 3y
平衡分压/kPa y 3y
x 2y
择性是甲醇选择性的4倍,有4 ,y2x,平衡时总压有;
x2y x2y
ax4x4a3x12xxx8x4a,解得x0.1a。平衡时各物质分压:
pCO 0.5akPa,pH 2.5akPa, pCH OH0.1akPa,pH O0.7akPa
2 2 3 2
。主反应CO g3H g CH OHgH Og的压强平衡常数
2 2 3 2
pCH OH·pH O 0.1a0.7a
K 3 2 kPa2;
p pCO ·p3H 0.5a (2.5a)3
2 2
【化学试题 第8页(共8页)】(5)①223℃时,CH OH时空收率为0.2 molh1 /mol ,
3
vH 0.2 molh1 /mol1mol30.6molh1。
2
②甲醇时空收率随温度升高先增大后减小的原因可能为:温度较低时,反应未达到平衡,
升高温度,反应速率加快,CH OH时空收率增大;当温度较高,反应达到平衡,该反应为
3
放热反应,升高温度,平衡逆向移动CH OH的转化率减小,CH OH时空收率减小;也可
3 3
能是温度升高,副反应增多、催化剂失活等,使甲醇产率下降。
18.(15分)一种用于治疗阻塞性肺气肿药物的中间体Ⅰ的合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的名称为 ,设计A→B的目的为 。
(2)B→C的反应类型为 ,D中官能团的名称为 。
(3)写出F→G的化学方程式 。
(4)F的同分异构体中能发生银镜反应、水解反应且能与Na CO 发生反应的有 种,请
2 3
写出核磁共振氢谱有五组峰,且峰面积之比为1︰1︰2︰2︰2的结构简式 。
(5)参照上述流程,设计以 为原料合成 的合
成路线 。
【化学试题 第8页(共8页)】【答案】(1)3,5-二羟基苯甲酸(1分) 保护酚羟基
(2) 取代反应(1分) 醚键、酰胺基
→
(3) +2HCl
+2
(4)13
解析:根据题意可知结构中应含有甲酸酯基,酚羟基,剩下一个饱和碳原子,若作为甲基
单独连在苯环上,共有10种;若作亚甲基与甲酸酯基合并作为一个取代基,则有三种。
(5) (3分)
【分析】由已知①和E的结构可知,D为 C为 ,再结合转化条件
和分子式可知,A为 ,B为 ;A与CH SO、NaOH 发生取代反
3 2 4
应生成B、硫酸钠和水,B与SOCl 发生取代反应生成C和HOSOCl,C与NH 发生已知①的
2 3
反应生成D和HCl,D依次经CH MgBr、H O的作用下氨基转化为甲基生成E,E在HI的作
3 2
用下生成F( ),F与CH NCOCl发生已知②的反应生成G(
3 2
【化学试题 第8页(共8页)】),G在Br 发生取代反应生成H( )和HBr,H
2
与与CH CNH 发生取代反应生成I和HBr。
3 3 2
【化学试题 第8页(共8页)】