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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷03(河北专用)
化 学
考情速递
高考·新动向:
突出关键能力考查,激发学生从事科学研究、探索未知的兴趣,助力拔尖创新人才的选拔培养,充分
发挥高考育人功能和积极导向作用。试题突出化学的育人价值,凸显化学实验学科特色,侧重于逻辑分析
能力的应用,试题素材选取范围广,内容富有时代气息,试题内容综合性强,突出科学探究及科学研究思
维方法。
高考·新考法:
第5 题,以反应历程为载体,考查反应热、杂化方式、反应速率的影响因素等。第9 题,以酸碱中和
溶液中的分布分数图像为载体,考查溶液的酸碱性、分布系数与pH 的关系、平衡常数等。
命题·大预测:
化学考试中获得高分还体现在规范答题、避免非智力因素失误上。如化学用语使用不规范;不注意有
效数字处理,热化学方程式漏写状态;多元弱酸根离子的水解反应不分步写;有机物的结构简式氢原子写
多或写少;酯化反应漏写水等。
(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 Ti 48
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.文物是一个国家悠久历史最生动的体现。下列文物材质的主要成分属于天然高分子材料的是
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A.鎏金舞马衔杯纹银壶
B.云龙纹瓷瓶
C.三彩载乐骆驼俑
D.鹭鸟纹彩色蜡染褶裙
【答案】D
【解析】鎏金舞马衔杯纹银壶主要成分为银,A 不符合;云龙纹瓷瓶是瓷器,主要成分是硅酸盐,B 不符
合;三彩骆驼载伎乐俑是盛唐时期三彩釉陶器,陶器的主要成分是硅酸盐,C 不符合;鹭鸟纹彩色蜡染褶
裙的主要成分是纤维素,属于天然有机高分子材料,D 符合;故选D。
2.下列化学用语表示正确的是
A.Cl2分子中σ 键的形成:
B.基态Fe2+的价层电子轨道表示式为:
C.NaCl 溶液中的水合离子:
D.氯化铵的电子式:
【答案】A
【解析】σ 键以头碰头方式重叠,A 正确;基态
是基态Fe 失去4s 上的两个电子得到的,基态
的价
层电子轨道表示式为:
,B 错误;
溶液中的水合离子,Na+带正电,水中氧朝向
Na+,Cl-带负电,水中氢朝向Cl-,正确的是
,C 错误;氯化铵是由铵根和氯离子形成的离
子化合物,电子式为:
,D 错误; 故选A。
3.设
为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.3.2g
中
的数目为0.1
8
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B.4.6g 乙醇完全氧化生成乙醛,转移电子数为0.2
C.常温常压下,124g
中所含P—P 的数目为4
D.1mol
中σ 键的个数为10
【答案】B
【解析】
不能电离出氢氧根离子,其中没有
,A 错误;1mol 乙醇转化为1mol 乙醛转移电子数
为2mol,4.6g 乙醇物质的量为0.1mol,完全转化为乙醛,转移电子数为0.2
,B 正确;1 分子
中存在
6 个P—P 键,常温常压下,124g
(1mol)中所含P—P 的数目为6
,C 错误;
、CO 与
形成配
位键,即4 个σ 键,3 个氨分子中含有9 个σ 键,1 个CO 中含有1 个σ 键,因此1mol
中
所含σ 键个数为14
,D 错误;故选B。
4.下列离子方程式书写正确的是
A.少量的
通入亚硫酸氢钠溶液中:
B.向“84”消毒液中通入少量的
气体:
C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量
:
D.用惰性电极电解氯化镁溶液:
【答案】C
【解析】少量的
通入亚硫酸氢钠溶液中,反应的离子方程式为
,故A 错误;向“84”消毒液中通入少量的
气体生成碳酸氢钠和次氯酸,反应的离子方程式为
,故B 错误;向饱和碳酸钠溶液中通入足量
生成碳酸氢钠沉淀,反
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应的离子方程式为
,故C 正确;用惰性电极电解氯化镁溶液生
成氢气、氯气、氢氧化镁沉淀,反应的离子方程式为
,故D 错
误;故选C。
5.苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是
A.经两步反应生成产物I 的反应热△H=E1- E2
B.反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变
C.对比进程图,苯更易生成硝基苯的主要原因是该反应速率更快、产物更稳定
D.加入选择性高的催化剂,短时间内可以提高单位时间内产物Ⅰ的产率
【答案】A
【解析】根据图示可知:E1是第一步反应的正反应的活化能,E2是第二步反应的逆反应的活化能,E1- E2
只是两种活化能的差值,不是生成产物I 的反应热,A 错误;M 中六元环上与-NO2相连的C 原子为sp3杂
化,苯和产物Y 中苯环上的碳原子为sp2杂化,产物X 中与-NO2和-OSO3H 中相连的C 原子为sp3杂化,因
此反应过程中碳原子的杂化方式发生了改变,B 正确;生成产物Ⅱ的反应的活化能比生成产物Ⅰ的活化能
更低,因此反应更容易发生,该反应的反应速率更快;且产物Ⅱ的能量更低,因此产物Ⅱ比产物Ⅰ更稳
定,以上2 个角度均有利于硝基苯的生成,C 正确;加入选择性高的催化剂,可以加快反应的速率,短时
间内可提高单位时间内产物I 的产率,D 正确;故选A。
6.实验,是化学离不开的主题。下列说法中正确的是
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A.图1 装置用CH3COOH 和NaOH 测定中和反应的反应热
B.图2 装置制备Al2(SO4)3固体
C.图3 装置可用于制取并验证乙炔的性质
D.图4 装置可通过半透膜内液体遇碘水变蓝,证明淀粉未水解
【答案】A
【解析】装置中玻璃搅拌器用于充分混合酸碱,隔热层可以防止热量散失,故图1 装置可以用与测定
CH3COOH 和NaOH 中和反应的反应热,A 正确;溶液蒸干只能得到含结晶水的硫酸铝晶体,需要用坩埚
灼烧才能得到Al2(SO4)3固体,B 错误;电石中有CaS 等杂质,故制得的乙炔中有H2S 杂质气体,应当对乙
炔进行除杂后再进行性质验证,否则H2S 也能和酸性高锰酸钾、Br2反应影响实验结果,C 错误;半透膜内
液体遇碘水变蓝,说明仍有淀粉,证明淀粉未水解完全,但是不能说明淀粉未水解,D 错误;故选A。
7.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选
项
探究目的
探究方案
A
浓度对化学反应速率
的影响
向2 支盛有3mL 不同浓度
溶液的试管中同时加入
NaClO 溶
液,观察实验现象
B
温度对化学反应速率
的影响
在两支试管中各加入
溶液,将其中一支用水浴加热,观察并比
较实验现象
C
反应
的可逆性
向
溶液中滴加
溶液,振荡,用苯多次萃
取后,取水层分装在两支试管,向其中一支滴加几滴KSCN 溶液,对比两试
管中溶液的颜色
D
探究固体表面积对反
应速率的影响
称取相同质量的大理石和纯碱,加入盛有浓度、体积均相同的盐酸中的小烧
杯中,观察实验现象
【答案】B
【解析】NaClO 氧化
生成
和
,无明显现象,A 项不符合题意;温度高,
分解速率加
快,B 项符合题意;
过量,无法确定反应的可逆性,C 项不符合题意;大理石和纯碱的成分不同,性
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质不同,与盐酸反应的快慢不同,D 项不符合题意;故选B。
8.对下列事实解释错误的是
事实
解释
A
在水中的溶解度:O3>O2
O3是极性分子,O2是非极性分子,H2O 是极性溶剂
B
熔点:SiO2>CO2
SiO2的相对分子质量大于CO2,分子间作用力强于CO2
C
酸性:FCH2COOH>ClCH2COOH
F 的电负性强于Cl,FCH2COOH 中O-H 键的极性更强
D
硬度:金刚石
碳化硅
C-C 键的键长较短,键能较大
【答案】B
【解析】O3的空间结构为V 形,分子中正电中心和负电中心不重合,故臭氧为极性分子,氧气为非极性分
子,水为极性分子,依据相似相溶原理,在水中的溶解度:O3>O2,A 正确;SiO2为共价晶体,熔融时破
坏的是共价键,而CO2为分子晶体,熔融时克服的是分子间作用力,而共价键的强度远强于分子间作用
力,故SiO2晶体沸点高于干冰,和两者的相对分子质量无关,B 错误;F 电负性大于Cl,导致C-F 的极性
大于C-Cl 的极性,导致羟基电子云更偏向O,而使FCH2COOH 的羧基中的羟基的极性更大,更易电离出
H+,性质及解释均正确,C 正确;键长C—C 键<C—Si,共价晶体的键长越短、键能越大,则其硬度越
大,则硬度:金刚石>碳化硅,D 正确;故选B。
9.常温下,在
溶液中加入
溶液,溶液中含铬粒子分布系数
[
]与
关系如图。下列叙述正确的是
A.
代表
与
关系
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B.
溶液
C.常温下,
水解常数
D.
【答案】B
【解析】H2CrO4中存在电离平衡H2CrO4
H++
,
H++
,加入NaOH,两步电离平
衡均正向移动,因此随着pH 的增大,H2CrO4浓度不断减小,
浓度先增大后减小,
浓度逐渐
增大,L1表示H2CrO4,L2表示
,L3表示
。根据分析可知,L2表示
与pH 的关系,A
错误;a 点H2CrO4浓度和
浓度相同,此时Ka1=
=c(H+)=10-0.74,同理b 点
和
浓度相同,此时Ka2=
=c(H+)=10-6.49,
的水解常数Kh=
,
的
电离程度大于水解程度,因此0.1mol/L 的NaHCrO4溶液pH<7,B 正确;Na2CrO4的水解常数Kh1=
,C 错误;反应
的平衡常数K=
=
=
105.75>105,D 错误;故选B。
10.直接过氧化氢燃料电池(DPPFC)是一种以
作为燃料和氧化剂的新型液态燃料电池,能在无氧环境
下,可作为空间站和水下使用的电源,其工作原理如图所示(正、负极电极均为石墨电极),下列说法错误
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的是
A.离子交换膜1、2 分别为阴、阳离子交换膜
B.右侧石墨电极为正极
C.左侧石墨电极的电极反应式为
D.当中间室溶液质量减轻52.2g 时,左侧产生气体的体积为3.36L(标准状况)
【答案】D
【解析】由图可知,燃料电池工作时,硫酸根离子通过阴离子交换膜进入左室、钾离子通过阴离子交换膜
进入右室,则左侧电极为负极,碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,右侧电
极为正极,酸性条件下过氧化氢在正极得到电子发生还原反应生成水。由分析可知,离子交换膜1、2 分
别为阴、阳离子交换膜,故A 正确;由分析可知,右侧石墨电极为燃料电池的正极,故B 正确;由分析可
知,左侧电极为负极,碱性条件下过氧化氢在负极失去电子发生氧化反应生成氧气和水,电极反应式为
,故正确;由分析可知,硫酸根离子通过阴离子交换膜进入左室、钾离子
通过阴离子交换膜进入右室,则中间室溶液减轻质量为硫酸钾的质量,由得失电子数目守恒可知,中间室
溶液质量减轻52.2g 时,左侧产生标准状况下氧气的体积为
×22.4L/mol=6.72L,故D 错误;故选
D。
11.连花清瘟胶囊可用于流感的防治,其成分之一绿原酸的结构简式如图所示,下列关于绿原酸的叙述错
误的是
A.绿原酸的分子式为C16H18O9
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B.该分子含有3 个手性碳原子
C.1mol 绿原酸最多消耗4molNaOH
D.绿原酸在一定条件下既可以发生加聚反应也可发生缩聚反应
【答案】B
【解析】根据该物质结构简式可知,其分子式为:C16H18O9,A 正确;与4 个不同原子或原子团相连的碳原
子为手性碳原子,与酯基相连的饱和碳原子以及与3 个醇羟基相连的饱和碳原子均为手性碳原子,共4
个,B 错误;1mol 该物质中含2mol 酚羟基、1mol 羧基和1mol 醇酯基,1mol 醇酯基可水解出1mol 羧基,
即共计可消耗4molNaOH,C 正确;绿原酸中含碳碳双键官能团,可发生加聚反应,含羧基和羟基,可发
生缩聚反应,D 正确;故选B。
12.短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,其中W、X 和Y 的原子序数之和为22,基态X
原子核外未成对电子数为3,Y 元素无正化合价,Z 单质遇冷的浓硫酸会发生钝化。下列说法错误的是
A.Y、Z 形成的二元化合物为共价化合物
B.离子半径:X>Y>Z
C.W 单质和Y 单质的晶体类型可能相同
D.第一电离能:Y>X>W
【答案】A
【解析】短周期主族元素W、X、Y、Z 的原子序数依次增大;Y 元素无正化合价,Y 是F 元素;基态X 原
子核外未成对电子数为3,X 是N 元素; Z 单质遇冷的浓硫酸会发生钝化,Z 是Al 元素;W、X 和Y 的原
子序数之和为22,W 是C 元素。Al、F 形成的二元化合物为离子化合物,故A 错误;电子层数相同,质子
数越多半径越小,离子半径:N3->F->Al3+,故B 正确;C 能形成C60等分子晶体, F 能形成分子晶体F2,
故C 正确;同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,第一电离能F>N>C,故D 正确;故选A。
13.碳化钛在航空航天、机械加工等领域应用广泛,其晶胞结构(如图所示)与氯化钠相似,晶胞的边长为
anm。设
为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该物质的化学式为TiC
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B.晶体中
的配位数为6
C.C 原子之间的最短距离为
D.晶体的密度为
【答案】D
【解析】根据晶胞的结构,有均摊法可知,晶胞中含有Ti 的个数为
,含有C 的个数为
,则晶胞的化学式为TiC,故A 正确;由晶胞结构图可知,以体心的
为中心,距离其最
近且相等的
位于面心上,共6 个,故晶体中
的配位数为6,B 正确;两个C 原子之间的最短距离为
面对角线的一半,为
,故C 正确;晶胞的质量为
,体积为a3×10-21cm3,则密度为
,故D 错误;故选D。
14.硫酸为重要的化工原料,
是制备硫酸过程中涉及的重要反应。常
压下,将
和
分别以
和
的投料比、不同起始流速通入反应器中,通过检测
、
温度下流出
气体的成分绘制
转化率曲线如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
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下列说法正确的是
A.
B.图甲为
和
以
的投料比通入反应器的图像
C.初始投料
和
的比值越大,
转化率越高
D.流速越快,越有利于
和
充分反应
【答案】B
【解析】该反应为放热反应,在较低流速时的转化率视为平衡转化率,所以在流速低的时候,温度越高,
平衡转化率越低,所以
,A 错误;初始投料
和
的比值越大,相同温度、相同流速下
平
衡转化率越低,所以图甲为
和
以
的投料比通入反应器的图像,B 正确;由B 项分析可知,初始
投料
和
的比值越大,
转化率越低,C 错误;由图可知,流速越快(图像从右向左),
转化率越
低,则越不利于
和
充分反应,D 错误;故选B。
二、非选择题:本题共4 小题,共58 分。
15.(14 分)为解决钒、铬资源的利用问题,利用钒铬渣(含有V2O3、Cr2O3、及SiO2、Fe2O3、FeO 等)提取
钒铬的工艺流程:
已知:25℃时,Cr(OH)3的溶度积常数为6.4×10−31;lg4=0.6
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”该步骤不能使用陶瓷容器,其原因是 。
(2)加快“水浸”的速率,可以采取的措施 (写一种即可)。
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(3)“除杂”产生的滤渣2 的成分是 (用化学式表示)。
(4)写出紧接“沉钒”的“煅烧”反应的化学方程式 。
(5)已知双氧水还原
的效率在40℃时最高,解释原因 。
(6)“沉铬”过程中,室温下,当溶液的pH 为5 时,溶液中的Cr3+是否已完全沉淀?(列式计算)
(已知溶液中离子浓度10−5mol/L 时认为已完全沉淀)。
【答案】(1)陶瓷在高温下会与碳酸钠反应(2 分)
(2)提高水浸温度,搅拌等(2 分)
(3)H2SiO3(2 分)
(4)
(2 分)
(5)低于40℃,H2O2还原
的反应速率随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解,浓度降低,导致
还原
的反应速率降低(3 分)
(6)由
①得,pH=5,可得c(OH−)=10−9mol/L②,
算出Cr3+浓度
为6.4×10−4mol/L>10−5mol/L,所以沉淀不完全(3 分)
【解析】本流程中“氧化焙烧”步骤中V2O3、Cr2O3、SiO2分别转化为NaVO3、Na2CrO4、Na2SiO3,
Fe2O3、FeO 则变为Fe2O3,水浸后过滤出滤渣1 为Fe2O3,向滤液中加入硫酸得到硅酸沉淀,过滤出得到滤
渣2 为H2SiO3,加入硫酸铵沉淀钒元素,生成NH4VO3沉淀,对NH4VO3进行焙烧得到V2O5,反应方程式
为:
,向滤液中加入双氧水和硫酸,将Na2CrO4还原为Cr3+,离子方程
式为:2
+3H2O2+10H+=2Cr3++3O2↑+8H2O,然后加入氨水,沉淀铬,Cr3++3NH3·H2O=Cr(OH)3↓+3
,再对Cr(OH)3进行灼烧,2Cr(OH)3
Cr2O3+3H2O,据此分析解题。
(1)“氧化焙烧”该步骤不能使用陶瓷容器,其原因是:陶瓷在高温下会与碳酸钠反应。
(2)加快“水浸”的速率,可以采取的措施有:提高水浸温度,搅拌等。
(3)由分析可知,水浸液中存在Na2SiO3,与硫酸反应生成的滤渣为H2SiO3。
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(4)正五价钒的含氧酸铵盐为NH4VO3,“煅烧”时NH4VO3分解产生V2O5、NH3和H2O,反应的化学方
程式为
。
(5)已知双氧水还原
的效率在40℃时最高,解释原因为:低于40℃,H2O2还原
的反应速率
随温度升高而增加;超过40℃,双氧水分解,浓度降低,导致还原
的反应速率降低,故效率在40℃
时最高。
(6)“沉铬”过程中,室温下,当溶液的pH 为5 时,c(OH-)=
,溶液中c(Cr3+)=
>10−5mol/L,所以沉淀不完全。
16.(15 分)某实验小组利用EDTA 标准溶液滴定
,从而间接测定
混合溶液中
和
的总浓度。已知EDTA 与
按物质的量之比
反应。
主要实验步骤如下:
Ⅰ.如下图所示,取
混合溶液于①中,在搅拌下滴加NaOH 溶液,调pH 至
11,然后准确加入
溶液(过量),搅拌下水浴加热至60℃并保持5min,冷却至室温。过
滤、洗涤,合并滤液和洗涤液,在250mL 容量瓶中定容。
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Ⅱ.取25.00mL 步骤Ⅰ配制的溶液于锥形瓶中,加入一定量蒸馏水,用NaOH 溶液调pH 在12~13 之间,
再滴加4~5 滴钙指示剂。用
标准溶液滴定至终点,平行测定三次。消耗EDTA 溶液平均体
积为
。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ;②的名称是 。
(2)步骤Ⅰ中,若不慎将NaOH 溶液沾到皮肤上,应对措施是 。
(3)步骤Ⅰ中,调pH 至11 的目的是 ;加入的
溶液需过量的原因是 。
(4)步骤Ⅰ中,采用水浴加热方式的优点是 。
(5)步骤Ⅱ滴定接近终点时,使滴定管尖嘴处悬垂的半滴标准溶液加入到锥形瓶中的操作是 。
(6)
混合溶液中,
和
的总浓度
(写出计算式)。
【答案】(1)三颈烧瓶 (1 分) 恒压滴液漏斗(2 分)
(2)先用大量的水冲洗,然后涂上1%硼酸溶液减小对皮肤的腐蚀(2 分)
(3)将混合溶液中的碳酸氢钠完全转化为碳酸钠 (2 分) 保证碳酸根离子沉淀完全(2 分)
(4)便于控制温度,且受热均匀(2 分)
(5)使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出(2 分)
(6)
(2 分)
【解析】本题是一道含量测定类的实验题,先用NaOH 溶液将碳酸氢钠完全转化为碳酸钠,再根据滴定实
验的有关操作并结合EDTA 与Ca2+按物质的量之比1:1 反应进行计算解题。
(1)由图可知,仪器①的名称是三颈烧瓶;②的名称是恒压滴液漏斗;
(2)NaOH 溶液有腐蚀性,会腐蚀皮肤,若不慎将NaOH 溶液沾到皮肤上,应先用大量的水冲洗,然后涂
上1%硼酸溶液减小对皮肤的腐蚀;
(3)在搅拌下滴加NaOH 溶液,调pH 至11,可以将混合溶液中的碳酸氢钠完全转化为碳酸钠;加入过量
的CaCl2溶液可以保证碳酸根离子沉淀完全;
(4)本实验所需温度低于100℃,可以采用水浴加热,水浴加热便于控制温度,且受热均匀;
(5)使滴定管尖嘴处悬垂的半滴标准溶液加入到锥形瓶中的操作是:使半滴溶液悬于管口,将锥形瓶内
壁与管口接触,使液滴流出;
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(6)消耗EDTA 溶液平均体积为
,则配制的溶液中含有钙离子的物质的量为:
×c2·V2×10-
3mol,所以
混合溶液中,
和
的总浓度
。
17.(14 分)甲烷是重要的化工原料,常用于制备
,其制备原理主要有两种方法。
方法一:甲烷裂解制氢
i.
。
方法二:甲烷与水蒸气制氢
ii.
;
iii.
。
回答下列问题:
(1)已知
。反应
对应图中的曲线为 。(填字
母)。
(2)甲烷裂解制氢的反应热△H1= ;将
与
混合均匀进行甲烷裂解制氢反应,在恒温恒压容器
中反应相同时间
转化率随
的变化关系如图所示,
越大,
转化率越低的原因为
。
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(3)一定温度下,向
恒容密闭容器中充入
和
,利用甲烷与水蒸气制氢,
后
容器内压强变为初始压强的1.4 倍后不再变化,此时
的选择性为
的选择性为
]。
①
的平衡转化率为 。
②
内,
的消耗速率为v(H2O)= 。
③该温度下,反应iii 的平衡常数
(列出计算式即可)。
④能影响
的平衡选择性的条件为 。(任写两种)。
【答案】(1)c (2 分)
(2) +75.50kJ/mol (2 分) 压强恒定,
越大,
浓度越低,反应速率越慢,相同时间内,
转化率越低 (2 分)
(3) 50%(2 分)
(2 分)
(2 分)
④温度 压强 (2 分)
【解析】(1)该反应是熵增的吸热反应,高温条件下反应y=ΔH—TΔS<0,升高温度,y 减小,所以反应
对应曲线是c,故答案为:c;
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(2)设反应
为ⅳ,由盖斯定律可知,反应ⅱ×2—反应ⅲ—
反应ⅳ=反应ⅰ,则甲烷裂解制氢反应
;压强恒定条件下,
的值越
大,甲烷浓度越低,反应速率越慢,所以相同时间内,甲烷转化率越低,故答案为: +75.50kJ/mol;压强
恒定,
越大,
浓度越低,反应速率越慢,相同时间内,
转化率越低;
(3)由方程式可知,反应ⅱ和反应ⅲ都是气体体积增大的反应,反应消耗1mol 甲烷,气体的物质的量增
加2mol,设甲烷的转化率为a%,由气体的物质的量之比等于压强之比可得:
=
,解
得a=50;由题意可知,平衡时一氧化碳的选择性为30%,则一氧化碳的物质的量为
0.04mol×50%×30%=0.006mol,由碳原子个数守恒可知,二氧化碳的物质的量为0.04mol×50%—
0.006mol=0.014mol,由方程式可知,反应消耗水的物质的量为0.006mol+0.014mol×2=0.034mol;平衡时,
甲烷、水、二氧化碳、氢气的浓度分别为
=0.01mol/L、
=0.013mol/L、
=0.007mol/L、
=0.037mol/L,则该温度下反应Ⅲ的平衡
常数
;
①由分析可知,甲烷的转化率为50%;
②由分析可知,反应消耗水的物质的量为0.034mol,则0 5min
∼
内,水的消耗速率为
;
③由分析可知,该温度下反应Ⅲ的平衡常数
;
④反应ii 是气体体积增大的吸热反应,改变温度、压强、反应物的浓度、生成物的浓度,平衡均会发生改
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变,所以能影响一氧化碳的平衡选择性的条件为温度和压强。
18.(15 分)化合物G 是一种医药中间体,以芳香族化合物A 为原料制备G 的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)A 生成B 所需的试剂和条件为 。
(2)B 与新制的氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为 。
(3)D 中含氧官能团的名称为 。
(4)有机物X 的名称为 。
(5)由F 生成G 的反应类型为 。
(6)芳香族化合物H 是D 的同分异构体,同时满足下列条件的H 的结构有 种(不含立体异构),任写
出其中一种同分异构体的结构简式: 。
①分子中有5 个碳原子在一条直线上;
②能与NaOH 溶液反应,且1mol H 消耗3mol NaOH;
③苯环上的一氯代物只有一种。
【答案】(1)O2、Cu、加热 (2 分)
(2)
(2 分)
(3)羟基、羧基 (2 分)
(4)2-丁醇 (2 分)
(5)取代反应 (1 分)
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(6)4 (2 分)
、
、
、
(4 分)
【解析】A
B
⟶,醇羟基转化为醛基,A 发生氧化反应生成B,B 和HOOCCH2COOH 发生已知信息的反应
生成C,C 与HI 发生取代反应生成D,由D 的结构,结合反应条件,可知D 分子中碳碳双键与氢气发生加
成反应生成E,E 再与X 发生酯化反应生成F,对比D、F 结构,可推出X 为CH3CH(OH)CH2CH3,F 与
发生取代反应生成G。
(1)由分析可知,A 发生氧化反应生成B,醇羟基转化为醛基,所需的试剂和条件为O2、Cu、加热。
(2)B 分子中含有醛基,能被新制的氢氧化铜氧化,产生砖红色沉淀,化学方程式为:
。
(3)由D 的结构简式可知,D 中含氧官能团的名称羟基、羧基。
(4)E 与X 发生酯化反应生成F,对比D、F 结构,可推出X 为CH3CH(OH)CH2CH3,X 的名称为2-丁
醇。
(5)由F 生成G 的过程中,F 的酚羟基中氢原子被替代生成G 和HCl,因此该反应类型为取代反应。
(6)D 是
,D 的同分异构体H 满足下列条件:①分子中有五个碳原子在一条直线上,
说明含有碳碳三键且与苯环直接相连,用去2 个不饱和度,则苯环侧链已无羧基;②能与NaOH 溶液反
应,且1molH 消耗3molNaOH,说明含有3 个酚羟基;③苯环上的一氯代物只有一种,说明苯环上只有一
种氢原子。则连接在苯环上的取代基为3 个-OH、1 个-CCCH3或3 个-OH、1 个-CCH、1 个-CH3,且-CCH
和-CH3处于对位,则符合条件的同分异构体有
、
、
、
,共4
种。
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