文档内容
卷 1 2024 年普通高等学校招生全国统一考试(全国新课标卷)
化学
本试卷满分 100分,建议用时 50分钟。
刷卷提示:本卷为新教材老高考理综试卷,题号遵循原卷,化学题目已全部提供。本卷题目
均符合新高考考查要求。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16
一、选择题:本题共 7小题,每小题 6分,共 42分。在每小题给出的 4个选项中,只有一
项是符合题目要求的。
1. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是
A. 羊毛可用于制毛笔,主要成分为蛋白质
B. 松木可用于制墨,墨的主要成分是单质碳
C. 竹子可用于造纸,纸的主要成分是纤维素
D. 大理石可用于制砚台,主要成分为硅酸盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.动物的毛、皮、角等的主要成分都是蛋白质,羊毛的主要成分为蛋白质,A正确;
B.墨的主要成分是炭黑,炭黑是碳元素的一种单质,碳的单质在常温下的化学性质很稳定,不易与其他物
质发生化学反应,故用墨汁书写的字画历经千年仍不褪色,B正确;
C.竹子可用于造纸,竹子的主要成分是纤维素,用其造的纸的主要成分也是纤维素,C正确;
D.大理石可用于制砚台,大理石主要成分为碳酸钙,不是硅酸盐,D错误;
故选D。
2. 一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:
下列说法正确的是
A. 双酚A是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应
第1页/共17页
学科网(北京)股份有限公司B. 催化聚合也可生成W
C. 生成W的反应③为缩聚反应,同时生成
D. 在碱性条件下,W比聚苯乙烯更难降解
【答案】B
【解析】
【详解】A.同系物之间的官能团的种类与数目均相同,双酚A有2个羟基,故其不是苯酚的同系物,A
不正确;
B . 题 干 中 两 种 有 机 物 之 间 通 过 缩 聚 反 应 生 成 W , 根 据 题 干 中 的 反 应 机 理 可 知 ,
也可以通过缩聚反应生成W,B正确;
C.生成W的反应③为缩聚反应,同时生成(CH ) SiF,C不正确;
3 3
D.W为聚硫酸酯,酯类物质在碱性条件下可以发生水解反应,因此,在碱性条件下,W比聚苯乙烯易降
解,D不正确;
综上所述,本题选B。
3. 实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气反应。下列说法错误的是
高温
A. 反应为3Fe+4H O(g) Fe O +4H
2 3 4 2
B. 酒精灯移至湿棉花下方实验效果更好
C. 用木柴点燃肥皂泡检验生成的氢气
D. 使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁和水蒸气在高温下发生反应生成 Fe O 和 H ,该反应的化学方程式为
3 4 2
第2页/共17页
学科网(北京)股份有限公司高温
3Fe+4H Og Fe O +4H ,A正确;
2 3 4 2
B.酒精灯放在铁粉下方加热可以产生高温,且不影响水的蒸发,若移至湿棉花下方则难以产生高温,则实
验效果不好,B错误;
C.用木柴点燃肥皂泡,若产生尖锐的爆鸣声,则可检验生成的气体为氢气,C正确;
D.由于该实验中的反应要在高温下发生,因此要使用硬质玻璃试管盛装还原铁粉,D正确;
故选B。
4. 对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
A. 试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2H+ +NO- =Ag+ +NO +H O
3 2 2
B. 工业废水中的Pb2+用FeS去除:Pb2+ +S2-= PbS¯
C. 海水提溴过程中将溴吹入SO 吸收塔:Br +SO +2H O=2Br- +SO2- +4H+
2 2 2 2 4
D. 用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度:2MnO- +5C O2- +16H+ =2Mn2+ +10CO +8H O
4 2 4 2 2
【答案】C
【解析】
【详解】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和一氧化氮 气体,该反应的离子方
程式为3Ag +4H++NO-= 3Ag++NO+2H O,A不正确;
3 2
B.由于PbS的溶解度远远小于FeS,因此,工业废水中的Pb2+用FeS去除,该反应的离子方程式为
Pb2++FeS=PbS+Fe2+,B不正确;
C.海水提溴过程中将溴吹入SO 吸收塔,SO 在水溶液中将Br 还原为Br-,该反应的离子方程式为
2 2 2
Br +SO +2H O =2Br-+ SO2-+4H+,C正确;
2 2 2 4
D.用草酸标准溶液测定高锰酸钾溶液的浓度,H C O 被氧化为CO ,H C O 属于弱酸,该反应的离
2 2 4 2 2 2 4
子方程式为2MnO-+ 5H C O +6H+=2Mn2++10CO +8H O,D不正确;
4 2 2 4 2 2
综上所述,本题选C。
5. 我国科学家最近研究的一种无机盐Y Z(WX) 纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能
3 6 2
力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内
层电子数的2倍,X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错
误的是
第3页/共17页
学科网(北京)股份有限公司A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高
B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3
C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液,可以溶于NH Cl溶液
4
D. Y Z(WX) 中WX-提供电子对与Z3+形成配位键
3 6 2
【答案】A
【解析】
【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是
其内层电子数的2倍,则W为C元素;每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高,
由于配合物Y[Z(WX) ] 中Y在外界,Y可形成简单阳离子,则Y属于金属元素,故X和Y分别为N和
3 6 2
Mg;Z的M层未成对电子数为4,则其3d轨道上有4个不成对电子,其价电子排布式为3d64s2,Z为Fe
元素,Y[Z(WX) ] 为Mg [Fe(CN) ] 。
3 6 2 3 6 2
【详解】A.W、X、 Y、Z四种元素的单质中,N元素的单质形成分子晶体,Mg和Fe均形成金属晶体,
C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨,石墨的熔点最高,A不正确;
B.在X的简单氢化物是NH ,其中C原子轨道杂化类型为sp3,B正确;
3
C.Y的氢氧化物是Mg(OH) ,其属于中强碱,其难溶于水,难溶于NaCl溶液,但是,由于NH Cl电离
2 4
产生的NH+可以破坏Mg(OH) 的沉淀溶解平衡,因此Mg(OH) 可以溶于NH Cl溶液,C正确;
4 2 2 4
D.Mg [Fe(CN) ] 中CN-提供电子对与Fe3+形成配位键,D正确;
3 6 2
综上所述,本题选A。
6. 一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示,通过CuO催化消耗血糖发电,从而控制血糖浓度。当
传感器检测到血糖浓度高于标准,电池启动。血糖浓度下降至标准,电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓
度计)
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学科网(北京)股份有限公司电池工作时,下列叙述错误的是
A. 电池总反应为2C H O +O =2C H O
6 12 6 2 6 12 7
B. b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗18mg葡萄糖,理论上a电极有0.4mmol电子流入
D. 两电极间血液中的Na+在电场驱动下的迁移方向为b→a
【答案】C
【解析】
【分析】由题中信息可知,b 电极为负极,发生反应Cu O-2e- +2OH- =2CuO+H O,然后再发生
2 2
C H O +2CuO=C H O +Cu O;a电极为正极,发生反应O +4e- +2H O=4OH-,在这个过程
6 12 6 6 12 7 2 2 2
中发生的总反应为2C H O +O =2C H O 。
6 12 6 2 6 12 7
【详解】A.由题中信息可知,当电池开始工作时,a电极为电池正极,血液中的O 在a电极上得电子生
2
成OH- ,电极反应式为O +4e- +2H O=4OH-;b电极为电池负极, Cu O在b电极上失电子转化成
2 2 2
CuO,电极反应式为Cu O-2e- +2OH- =2CuO+H O,然后葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸,CuO被
2 2
还原为Cu O,则电池总反应为2C H O +O =2C H O ,A正确;
2 6 12 6 2 6 12 7
B.b电极上CuO将葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸后被还原为Cu O,Cu O在b电极上失电子转化成
2 2
CuO,在这个过程中CuO的质量和化学性质保持不变,因此,CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作
用,B正确;
C.根据反应2C H O +O =2C H O 可知,1molC H O 参加反应时转移2 mol电子,
6 12 6 2 6 12 7 6 12 6
18mgC H O 的物质的量为0.1 mmol,则消耗18 mg葡萄糖时,理论上a电极有0.2 mmol电子流入,C
6 12 6
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学科网(北京)股份有限公司错误;
D.原电池中阳离子从负极移向正极迁移,故Na+迁移方向为b→a,D正确。
综上所述,本题选C。
7. 常温下CH ClCOOH和CHCl COOH的两种溶液中,分布系数δ与pH的变化关系如图所示。[比
2 2
c
CH
ClCOO-
如:d
CH
ClCOO-
=
2
]
2 cCH ClCOOH+c CH ClCOO-
2 2
下列叙述正确的是
A. 曲线M表示d
CHCl
COO-
~ pH的变化关系
2
B. 若酸的初始浓度为0.10mol×L-1,则a点对应的溶液中有c
H+
=c
CHCl
COO-
+c
OH-
2
C. CH ClCOOH的电离常数K =10-1.3
2 a
电离度a(CH ClCOOH) 0.15
D. pH=2.08时, 2 =
电离度a(CHCl COOH) 0.85
2
【答案】D
【解析】
【分析】随着pH的增大,CH ClCOOH、CHCl COOH浓度减小,CH ClCOO-、CHCl COO-浓度
2 2 2 2
增 大 , —Cl 为 吸 电 子 基 团 , CHCl COOH的 酸 性 强 于 CH ClCOOH, 即
2 2
K (CHCl COOH)> K (CH ClCOOH)),δ(酸分子)=δ(酸根离子)=0.5时的pH分别约为1.3、2.8,则两
a 2 a 2
种酸的电离常数分别为K CHCl COOH»10-1.3,K CH ClCOOH»10-2.8,由此分析解题。
a 2 a 2
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学科网(北京)股份有限公司【详解】A.根据分析,曲线M表示d
CH
ClCOO-
~ pH的变化关系,A错误;
2
c
CHCl
COO-
´c
H+
B.根据K CHCl COOH= 2 ,初始c CHCl COOH=0.1mol×L-1,若溶
a 2 cCHCl COOH 0 2
2
液 中 溶 质 只 有 CHCl COOH, 则
2
c CHCl COO- =c H+ » K CHCl COOHc CHCl COOH =10-1.15mol×L-1,但 a 点对应的
2 a 2 0 2
c H+ =0.1mol×L-1, 说 明 此 时 溶 液 中 加 入 了 酸 性 更 强 的 酸 , 根 据 电 荷 守 恒 ,
c
H+
>c
CHCl
COO-
+c
OH-
,B错误;
2
C.根据分析,CH ClCOOH的电离常数K =10-2.8,C错误;
2 a
n
D . 电 离 度 a= 电离 , n =n +n , 则 a(CH ClCOOH)=d CH ClCOO- ,
n 始 电离 未电离 2 2
始
aCHCl COOH=d CHCl COO- , pH=2.08时 , d CH ClCOO- =0.15,
2 2 2
d
CHCl
COO-
=0.85,D正确;
2
故答案选D。
二、非选择题:本题共 4小题,共 58分。
8. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废
渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c£1.0´10-5mol×L-1)时的pH:
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
开始沉淀的
15
. 6.9 — 7.4 6.2
pH
沉淀完全的
2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
pH
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学科网(北京)股份有限公司回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是_______;“滤渣1”中金属元素主要为_______。
(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO 的作用是_______。取少量反应后的溶液,加入化学试剂_______检验
2
_______,若出现蓝色沉淀,需补加MnO 。
2
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。
(4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式),残留的Co3+浓度为_______mol×L-1。
【答案】(1) ①. 增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 ②. Pb
(2) ①. 将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去Fe元素 ②. K Fe(CN) 溶液
3 6
③. Fe2+
( 3 ) ①. 3Co2+ +MnO- +7H O=3Co(OH) ¯+MnO ¯+5H+ ②.
4 2 3 2
3Mn2+ +2MnO- +2H O=5MnO ¯+4H+
4 2 2
(4) ①. ZnSO 、K SO ②. 10-16.7
4 2 4
【解析】
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有Co2+、
Zn2+ 、Fe2+、Fe3+、SO2-等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO ,则“滤渣
4 4
1”为“酸浸”时生成的PbSO ;向滤液中加入MnO 将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+
4 2
完全转化为Fe(OH) ,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe(OH) ,滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+ 和
3 3
Mn2+;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂KMnO ,将溶液中Co2+氧化为Co3+,在pH=5时Co3+形成
4
CoOH 沉淀,而 KMnO 则被还原为 MnO , KMnO 还会与溶液中的 Mn2+发生归中反应生成
3 4 2 4
MnO ,得到Co(OH) 和MnO 的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO 、K SO ,据此解答。
2 3 2 4 2 4
【小问1详解】
在原料预处理过程中,粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积,从而加快酸浸的反应速率,提高浸取
效率;由分析可知,“滤渣1”的主要成分为PbSO ,则“滤渣1”中金属元素主要为Pb;
4
【小问2详解】
酸浸液中含有Co2+、Zn2+ 、Fe2+、Fe3+、SO2-等离子。由题表中数据可知,当Fe3+完全沉淀时,
4
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学科网(北京)股份有限公司Co2+未开始沉淀,而当Fe2+完全沉淀时,Co2+已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且Co2+
不沉淀,应先将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液的pH使Fe3+完全水解转化为Fe(OH) 沉淀,因此,
3
MnO 的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去Fe元素。常用K Fe(CN) 溶液检验
2 3 6
Fe2+,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在Fe2+,需补加MnO ;
2
【小问3详解】
由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(pH=5),
结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:
3Co2+ +MnO- +7H O=3Co(OH) ¯+MnO ¯+5H+、3Mn2+ +2MnO- +2H O=5MnO ¯+4H+;
4 2 3 2 4 2 2
【小问4详解】
最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的Zn2+ 、加入
KMnO “氧化沉钴”时引入的K+,而阴离子是在酸浸时引入的SO2-,因此其中主要的盐有ZnSO 和
4 4 4
K SO 。当溶液pH=1.1时c H+ =10-1.1mol×L-1,Co3+恰好完全沉淀,此时溶液中
2 4
K
c Co3+ =1.0´10-5mol×L-1,则 c OH- =
c
H
W + =10-12.9mol×L-1 ,则
K Co(OH) =1.0´10-5´ 10-12.93 =10-43.7。“除钴液”的pH=5,即c H+ =10-5mol×L-1,则
sp 3
K
c OH- = w =10-9mol×L-1
c
H+ ,此时溶液中
K Co(OH) 10-43.7
c Co3+ = sp 3 = mol×L-1 =10-16.7mol×L-1
c3 OH- 10-93 。
9. 吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,
5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:0.737g×cm-3)与100 mmol 4-甲氧基
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学科网(北京)股份有限公司苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流
20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产
品。
回答下列问题:
(1)量取己-2,5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。
(2)仪器①用铁夹固定在③上,③的名称是_______;仪器②的名称是_______。
(3)“搅拌”的作用是_______。
(4)“加热”方式为_______。
(5)使用的“脱色剂”是_______。
(6)“趁热过滤”的目的是_______;用_______洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是_______。
【答案】(1)酸式滴定管
(2) ①. 铁架台 ②. 球形冷凝管
(3)使固液充分接触,加快反应速率
(4)水浴加热 (5)活性炭
(6) ①. 防止产品结晶损失,提高产率 ②. 50%的乙醇溶液
(7)重结晶
【解析】
【分析】将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:0.737g×cm-3)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔
点:57℃)放入两颈烧瓶中,利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率,通过搅拌来提高反应速率,反
应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体(即含杂质的产品),加热至65℃,至固体溶解,加入脱
色剂(脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,如:活性炭),回流20min,趁热过滤,使产品尽可能多地
第10页/共17页
学科网(北京)股份有限公司进入滤液,滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出,经过滤、洗涤、干燥得到产品。
【小问1详解】
己-2,5-二酮的摩尔质量为114g×mol-1,根据题中所给数据可知,所需己-2,5-二酮的体积为
100´10-3mol´114g×mol-1
»15.47cm3 =15.47mL,又因为酮类对橡胶有腐蚀性,所以选用酸式滴定
0.737g×cm-3
管。
【小问2详解】
③为铁架台;仪器②用于冷凝回流,为球形冷凝管。
【小问3详解】
己-2,5-二酮的熔点为-5.5℃,常温下为液体,4-甲氧基苯胺的熔点为57℃,常温下为固体,搅拌可使固液
反应物充分接触,加快反应速率。
【小问4详解】
由题给信息“加热至65℃”可知,应用水浴加热,这样便于控制温度,且受热更均匀。
【小问5详解】
“脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质,结合题中信息,加入脱色剂后回流,趁热过滤,保留
滤液,即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体,所以可以选用活性炭作脱色剂。
【小问6详解】
由题给信息可知,产品吡咯X为白色固体,加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中,所以需趁热过滤,
使产品尽可能多地进入滤液,防止产品结晶损失,提高产率;由加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体
(即含杂质的产品)可知,常温下产品不溶于50%的乙醇溶液,所以为减少溶解损失,洗涤时可用50%的乙
醇溶液。
【小问7详解】
由产品的分离提纯过程可知,若需进一步提纯,可采用的方法为重结晶。
10.
NiCO
(四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列
4
问题:
(1)Ni基态原子价电子的轨道表示式为_______。镍的晶胞结构类型与铜的相同,晶胞体积为a3,镍原
子半径为_______。
(2)NiCO 结构如图甲所示,其中含有σ键的数目为_______,NiCO
晶体的类型为_______。
4 4
第11页/共17页
学科网(北京)股份有限公司(3)在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反应达平衡时,NiCO
体积分数x与温
4
度的关系如图乙所示。反应Nis+4COg=NiCO g
的ΔH_______0(填“大于”或“小于”)。从热力
4
学角度考虑,_______有利于NiCO 的生成(写出两点)。 p 、100℃时CO的平衡转化率α=_______,
4 3
该温度下平衡常数K =_______(MPa)-3。
p
(4)对于同位素交换反应Ni C16O +C18O®Ni C16O C18O+C16O,20℃时反应物浓度随时间的变
4 3
化关系为c éNi C16O ù =c éNi C16O ùe-kt (k为反应速率常数),则Ni C16O 反应一半所需时间
t ë 4 û 0 ë 4 û 4
t =
1 _______(用k表示)。
2
2
【答案】(1) ①. ②. a
4
(2) ①. 8 ②. 分子晶体
(3) ①. 小于 ②. 降低温度、增大压强 ③. 97.3% ④. 9000
ln2
(4)
k
【解析】
【小问1详解】
Ni为28号元素,其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d84s2,则其价电子轨道表示式为
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学科网(北京)股份有限公司;铜晶胞示意图为 ,镍的晶胞结构类型与铜的相同,则镍原
1
子半径为晶胞面对角线长度的 ,因为晶胞体积为a3,所以晶胞棱长为a,面对角线长度为 2a,则镍
4
2
原子半径为 a。
4
【小问2详解】
单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键2个π键,由NiCO
的结构可知,
4
4个配体CO与中心原子Ni形成的4个配位键均为σ键,而每个配体CO中含有1个σ键2个π键,因此
1个NiCO 分子中含有8个σ键。NiCO
的沸点很低,结合其结构可知该物质由分子构成,因此其
4 4
晶体类型为分子晶体。
【小问3详解】
随着温度升高,平衡时NiCO
的体积分数减小,说明温度升高平衡逆移,因此该反应的DH<0;该反
4
应的正反应是气体总分子数减小的放热反应,因此降低温度和增大压强均有利于NiCO
的生成;由上
4
述分析知,温度相同时,增大压强平衡正向移动,对应的平衡体系中NiCO
的体积分数增大,则压
4
强:p >p >p >p ,即 p 对应的压强是1.0MPa.由题图乙可知, p 、100℃条件下达到平衡时,CO
4 3 2 1 3 3
和NiCO 的物质的量分数分别为0.1、0.9,设初始投入的CO为4mol,反应生成的NiCO
为xmol,
4 4
Ni(s) + 4CO(g) NiCO (g)
ƒ
4
起始mol 4 0
可得三段式:
转化mol 4x x
平衡mol 4-4x x
,反应后总物质的量为:(4-3x)mol,根据阿伏加德罗定律,其他条件相同时,气体的体积分数即为其物
x 36 36
质的量分数,因此有 =0.9,解得x= ,因此达到平衡时n (CO)=4´ mol,CO的平衡
4-3x 37 转化 37
36
4´ mol
转化率 37 ;气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数,则该温度下的压
a= ´100%»97.3%
4mol
pNi(CO)
0.9´ p 0.9´1.0MPa
强平衡常数K = 4 = 3 = =9000(MPa)-3 。
p p4(CO) 0.1´ p 4 (0.1´1.0MPa)4
3
【小问4详解】
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学科网(北京)股份有限公司c éNi C16O ù c éNi C16O ù
由题给关系式可得e-kt = t ë 4 û ,当Ni C16O 反应一半时 t ë 4 û = 1 ,即
c éNi C16O ù 4 c éNi C16O ù 2
0 ë û 0 ë û
4 4
-kt 1 1 1 kt =ln2 ln2
e 2 = ,-kt =ln , 1 ,则t = 。
2 1 2 2 1 k
2 2
11. 四氟咯草胺(化合物G)是一种新型除草剂,可有效控制稻田杂草。G的一条合成路线如下(略去部分试
剂和条件,忽略立体化学)。
CH Cl
已知反应Ⅰ:ROH ® 2 2 ROSO CH +C H N×HCl
CHSO Cl,C H N 2 3 2 5 3
3 2 2 5 3
已知反应Ⅱ:
R 为烃基或H,R、R 、R 、R 为烃基
1 2 3 4
回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为_______;加入K CO 的作用是_______。
2 3
(2)D分子中采用sp3杂化的碳原子数是_______。
第14页/共17页
学科网(北京)股份有限公司(3)对照已知反应Ⅰ,反应③不使用 C H N也能进行,原因是_______。
2 5 3
(4)E中含氧官能团名称是_______。
(5)F的结构简式是_______;反应⑤分两步进行,第一步产物的分子式为C H FNO ,其结构简式是
15 18 3 4
_______。
(6)G中手性碳原子是_______(写出序号)。
(7)化合物H是B的同分异构体,具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示为四组峰,且可以发生已知反应
Ⅱ.则H的可能结构是_______。
【答案】(1) ①. 取代反应 ②. 与生成的HBr反应,促进反应正向进行
(2)5 (3)D分子中同时存在—OH和
(4)酯基 (5) ①. ②.
(6)3和4 (7) 、
【解析】
【分析】结合A、C的结构简式和B的分子式可知,B的结构简式为 ,A中—Br与B中
发生取代反应,生成C和小分子HBr,加入的K CO 与生成的HBr发生反应,促进反应正向进行;由反应
2 3
③的反应条件可知,反应③发生已知反应Ⅰ,则D中应含有—OH,再结合C的结构简式、D的分子式可知,
C→D发生的是羰基的加氢还原反应,D的结构简式为 ,采取sp3杂化的C
原子为图中数字标注的C原子,有5个;D的分子中存在—OH和 ,依次发生反应③(类似已知反
应Ⅰ)、反应④(取代反应)生成E,E中含氧官能团为酯基;根据E、G的结构简式和反应⑤、反应⑥的反应试
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学科网(北京)股份有限公司剂,结合F的分子式可知,F的结构简式为 。
【小问1详解】
根据分析,反应①的反应类型为取代反应,反应中加入K CO 的作用为与生成的HBr反应,促进反应正
2 3
向进行。
【小问2详解】
根据分析,D分子中采用sp3杂化的碳原子数为5个,分别为 。
【小问3详解】
已知反应Ⅰ为—OH与CH SO Cl发生取代反应,生成的小分子HCl与 结合生成铵盐。由D的结
3 2
构简式可知,D分子中同时存在—OH和 ,故反应③不使用 C H N也能进行。
2 5 3
【小问4详解】
由E的结构简式可知,E中含氧官能团的名称为酯基。
【小问5详解】
已知反应⑤分两步进行,结合F的结构简式知,E→F过程中,第二步为第一步产物发生已知反应Ⅱ,结合
第一步产物的分子式及已知反应Ⅱ的机理知,第一步产物的结构简式为 。
【小问6详解】
手性碳原子指连有四个不同的原子或原子团的饱和碳原子,由G的结构简式知,其中手性碳原子为3和4
号碳原子。
【小问7详解】
由思路分析可知,B的结构简式为 ,其同分异构体H能发生已知反应Ⅱ,说明其具有
或— NH 结构;具有苯环结构,核磁共振氢谱中显示有4组峰,说明结构对称,则其可能的结构简式有
2
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