文档内容
化学试卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、
座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用 2B 铅笔把答题卡上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。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.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:
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. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下述材料属于金属材料的是
A. “C919”大飞机用的氮化硅涂层 B. “梦想”号钻探船钻头用的合金
C. “望宇”登月服用的聚酰亚胺隔热层 D. “雪龙 2”号破冰船制淡水用的反渗透膜
【答案】B
【解析】
【详解】A.氮化硅涂层属于新型陶瓷材料,属于无机非金属材料,A 不符合题意;
B.合金是金属与其他元素熔合而成的材料,属于金属材料,B 符合题意;
C.聚酰亚胺是高分子有机材料,不属于金属材料,C 不符合题意;
D.反渗透膜通常由高分子聚合物制成,属于有机材料,D 不符合题意;
故选 B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的电子式为 B. 基态 原子的价电子排布式为
C. 的球棍模型为 D. 反-2-丁烯的结构简式为
【答案】A
【解析】
【详解】A. 与 结构类似,电子式为 ,A 正确;
第 1页/共 23页B.Be 是 4 号元素,基态 原子的价电子排布式为 ,B 错误;
C.乙炔的球棍模型为 ,图中表示乙炔的空间填充模型,C 错误;
D.反-2-丁烯的分子中,两个甲基位于双键的不同侧,结构简式是 ,D 错误;
故选 A。
3. 下列有关物质性质与用途对应关系错误的是
A. 单晶硅熔点高,可用于制造芯片 B. 金属铝具有还原性,可用于冶炼金属
C. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂 D. 乙炔燃烧火焰温度高,可用于切割金属
【答案】A
【解析】
【详解】A.单晶硅用于制造芯片主要因其半导体性质,而非熔点高,熔点高与用途无直接关联,A 错误;
B.金属铝还原性强,可通过铝热反应冶炼金属(如 Fe、Mn 等),B 正确;
C.浓硫酸吸水性使其可干燥中性/酸性气体(如 H 、CO ),C 正确;
2 2
D.乙炔燃烧产生高温氧炔焰(约 3000℃),可熔化金属进行切割,D 正确;
故选 A。
4. 抗坏血酸葡萄糖苷( )具有抗氧化功能。下列关于 的说法正确的是
A. 不能使溴水褪色 B. 能与乙酸发生酯化反应
C. 不能与 溶液反应 D. 含有 3 个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由物质的结构可知,该物质含有碳碳双键,能和溴水发生加成反应而褪色,A 错误;
B.由物质的结构可知,该物质含有羟基,能和乙酸在浓硫酸催化下,发生酯化反应,B 正确;
C.该物质中含有一个酯基,能与 溶液反应,C 错误;
第 2页/共 23页D.手性碳原子为连接 4 个不同基团的碳原子,该物质中含有 7 个手性碳, ,
D 错误;
故选 B。
5. “机械键”是两个或多个分子在空间上穿插互锁的一种结合形式。我国科研人员合成了由两个全苯基大
环分子组成的具有“机械键”的索烃,结构如图,下列说法错误的是
A. 该索烃属于芳香烃 B. 该索烃的相对分子质量可用质谱仪测定
C. 该索烃的两个大环之间不存在范德华力 D. 破坏该索烃中的“机械键”需要断裂共价键
【答案】C
【解析】
【详解】A.该物质是由两个全苯基大环分子组成的具有“机械键”的索烃,含有苯环,属于芳香烃,A 正确;
B.质谱仪可测定相对分子质量,质谱图上最大质荷比即为相对分子质量,B 正确;
C.该物质为分子晶体,分子间存在范德华力,C 错误;
D.该物质含有共价键,破坏 “机械键”时需要断裂共价键,D 正确;
故选 C。
6. 下列对物质性质的解释错误的是
选项 物质性质 解释
A 氯化钠熔点高于氯化铯 氯化钠离子键强于氯化铯
B 碘易溶于四氯化碳 碘和四氯化碳都是非极性分子
C 草酸氢钠溶液显酸性 草酸氢根离子水解程度大于电离程度
第 3页/共 23页D 离子液体导电性良好 离子液体中有可移动的阴、阳离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化钠中的钠离子半径(Na+ )比氯化铯中的铯离子半径(Cs+ )小,离子键强度更大,因此熔
点更高,解释正确,A 正确;
B.碘和四氯化碳均为非极性分子,符合“相似相溶”原理,解释正确,B 正确;
C.草酸氢钠溶液显酸性是因为草酸氢根(HC
2
O )的电离程度(释放 H+ )大于水解程度(生成 OH⁻),
解释错误,C 错误;
D.离子液体的导电性源于其内部可自由移动的阴、阳离子,解释正确,D 正确;
故选 C。
7. 下列有关反应方程式错误的是
A. 泡沫灭火器反应原理:
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:
C. 用 溶液吸收尾气中的
D. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
【答案】D
【解析】
【详解】A.泡沫灭火器中 Al3+与 HCO 发生双水解,生成 Al(OH) 和 CO ,方程式配平正确,A 正确;
3 2
B.金属钠优先与水反应生成 NaOH 和 H ,甲苯不参与反应,方程式正确,B 正确;
2
C.NO 与 NaOH 反应生成 NO 和 NO ,方程式配平及产物均正确,C 正确;
2
D.石灰乳(Ca(OH) 悬浊液)不能拆为 OH-,正确反应应为 2Cl + 2Ca(OH) = CaCl + Ca(ClO) + 2H O,D
2 2 2 2 2 2
错误;
故选 D。
8. 一种负热膨胀材料的立方晶胞结构如图,晶胞密度为 ,阿伏加德罗常数的值为 ,下列说法
错误的是
第 4页/共 23页A. 沿晶胞体对角线方向的投影图为
B. 和 B 均为 杂化
C. 晶体中与 最近且距离相等的 有 6 个
D. 和 B 的最短距离为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由晶胞图可知,晶胞中 Ag 位于体心,B 位于顶点,C、N 位于体对角线上,沿晶胞体对角线
方向投影,体对角线上的原子投影到中心(重叠),其余 6 个顶点原子分别投影到六元环的顶点上,其他体内
的 C、N 原子抽影响到对应顶点原子投影与体心的连线上,则投影图为 ,A 错误;
B.Ag 位于体心,与周围 4 个 N 原子原键,价层电子对数为 4,且与 4 个 N 原子形成正四面体,则 Ag 为
杂化;由晶胞中成键情况知,共用顶点 B 原子的 8 个晶胞中,有 4 个晶胞中存在 1 个 C 原子与该 B
原子成键,即 B 原子的价层电子对数为 4,为 杂化,B 正确;
C.晶胞中 Ag 位于体心,与 最近且距离相等的 就是该晶胞上、下、左、右、前、后 6 个相邻的晶
胞体心中的 原子,为 6 个,C 正确;
D.B 位于顶点,其个数为 ,Ag、C、N 均位于晶胞内,个数分别为 1、4、4,由晶胞密度可知晶
胞参数 a= , 和 B 的最短距离为体对角线的一半,即
第 5页/共 23页,D 正确;
故选 A。
9. 一种高聚物 被称为“无机橡胶”,可由如图所示的环状三聚体制备。X、Y 和 Z 都是短周期元
素,X、Y 价电子数相等,X、Z 电子层数相同,基态 Y 的 轨道半充满,Z 的最外层只有 1 个未成对电
子,下列说法正确的是
A. X、Z 的第一电离能: B. X、Y 的简单氢化物的键角:
C. 最高价含氧酸的酸性: D. X、Y、Z 均能形成多种氧化物
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y 价电子数相等,X、Y 属于同一主族,且 X 形成 5 个键,Y 形成 3 个键,基态 Y 的 轨道
半充满,则 X 为 P 元素,Y 为 N 元素,X、Z 电子层数相同, Z 的最外层只有 1 个未成对电子,Z 形成 1
个键,Z 为 Cl 元素,以此分析。
【详解】A.第一电离能同周期从左到右有增大趋势,第一电离能:Cl>P,A 错误;
B.X、Y 的简单氢化物分别为:PH 和 NH ,电负性:N>P,共用电子对距 N 近,成键电子对斥力 N-H 大
3 3
于 P-H,键角:NH >PH ,B 错误;
3 3
C.元素的非金属性越强,其最高价含氧酸酸性越强,非金属性:Cl>N>P,酸性:HClO >HNO >H PO ,C
4 3 3 4
错误;
D.P、N、Cl 均能形成多种氧化物,D 正确;
答案选 D。
10. 下列实验方案不能得出相应结论的是
A B
第 6页/共 23页结论:金属活动性顺序为
结论:氧化性顺序为
C D
结论:甲基使苯环活化 结论:增大反应物浓度,该反应速率加快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe、Cu、稀硫酸原电池中,电子由活泼金属 Fe 流向 Cu,Fe、Zn、硫酸原电池中,电子有 Zn
流向 Fe,活泼性:Zn>Fe>Cu,A 正确;
B.FeCl 与淀粉 KI 溶液反应,溶液变蓝色,则氧化性:Fe3+>I ,新制氯水加入含 KSCN 的 FeCl 溶液中,
3 2 2
溶液变红色,生成了 Fe3+,则氧化性:Cl >Fe3+,故氧化性: ,B 正确;
2
C.酸性高锰酸钾分别滴入苯和甲苯中,甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明了苯环使甲基活化,C 错误;
D.不同浓度的 Na S O 与相同浓度的稀硫酸反应,浓度大的 Na S O 先出现浑浊,说明增大反应物浓度,
2 2 3 2 2 3
反应速率加快,D 正确;
答案选 C
11. 某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下 G、J 均为无色气体,J 具有漂白性。阿伏加德
第 7页/共 23页罗常数的值为 。下列说法错误的是
A. G、K 均能与 溶液反应 B. H、N 既具有氧化性也具有还原性
C. M 和 N 溶液中的离子种类相同 D. 与足量的 J 反应,转移电子数为
【答案】D
【解析】
【分析】根据转化关系: ,常温常压下 G、J 均为无色
气体,J 具有漂白性,J 为 SO ,K 为 SO ,G 为 H S,H 为 S,M 为 NaHSO ,N 为 Na SO ,L 为 Na SO 。
2 3 2 3 2 3 2 4
【详解】A.H S 和 SO 均能与 NaOH 溶液反应,A 正确;
2 3
B.S 和 Na SO 中 S 的化合价处于 S 的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B 正确;
2 3
C.M 为 NaHSO ,N 为 Na SO ,二者的溶液中离子种类相同,C 正确;
3 2 3
D.1mol H S 和足量的 SO 反应生成 S 单质和水,2H S+SO =3S↓+2H O,1mol H S 参加反应,转移 2mol
2 2 2 2 2 2
电子,转移 2N 个电子,D 错误;
A
答案选 D
12. 格氏试剂性质活泼,可与空气中的 和 等反应。某兴趣小组搭建了图示无水无氧装置(部分装置
略),以乙醚(沸点 )为溶剂,利用下述反应高产率地制备二苯甲酮。
第 8页/共 23页下列说法错误的是
A. 气球中填充保护气,并起缓冲压力的作用
B. 烧瓶中液体是格氏试剂的乙醚溶液
C. 图中的漏斗不能用球形分液漏斗代替
D. 产率高表明苯甲酰氯比二苯甲酮更易与格氏试剂反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.当气球被充入气体时,气体在气球内产生了一定的压力,这将均匀地作用在气球内外的表面上,
使得外壳可以均匀分担气体的压力,故 A 正确;
B.格氏试剂性质活泼,为避免反应过于剧烈,烧瓶中应加入苯甲酰氯,格氏试剂通过滴液漏斗缓慢滴加,
故 B 错误;
C.反应体系为无水、无氧的密封装置,需要用图中的漏斗保持体系能压强不变,保证液体顺利滴下,而不
能用分液漏斗,故 C 正确;
D.苯甲酰氯比二苯甲酮与格氏试剂反应速率快,导致苯甲酰氯与与格氏试剂产率高,故 D 正确;
故答案为 C。
13. 我国科研人员采用图示的电解池,由百里酚(TY)合成了百里醒(TQ)。电极 b 表面的主要反应历程见图(灰
球表示电极表面催化剂),下列说法错误的是
A. 电解时, 从右室向左室移动
B. 电解总反应:
第 9页/共 23页C. 以 为原料,也可得到 TQ
D. 用 标记电解液中的水,可得到
【答案】D
【解析】
【分析】电极 b 发生 TY→TQ,发生加氧去氢的反应,发生氧化反应,b 为阳极,a 为阴极,阴极上氢离子
得电子生成 H ,以此解题。
2
【详解】A.电解时阳离子向阴极移动,H+ 从右室向左室移动,A 正确;
B.根据转化关系图可知,电极 b 中 TY 反应物,TQ 是生成物,电极 a 中水是反应物,H 为生成物,总
2
反应方程式为: ,B 正确;
C.将 TY( )换成 为原料,仍然能够得到 TQ( ),C 正确;
D.根据右图可知,用 标记电解液中的水,可得到的 18O 在环上甲基的邻位上 ,D 错
误;
答案选 D。
14. 常温下,溶液中 以氢氧化物形式沉淀时, 与
的关系如图[其中 X 代表 或 ]。
已知: , 比 更易与碱反应,形成 ;溶液中
时,X 可忽略不计。
第 10页/共 23页下列说法错误的是
A. L 为 与 的关系曲线
B. 平衡常数为
C. 调节 溶液浓度,通过碱浸可完全分离 和
D. 调节溶液 为 ,可将浓度均为 的 和 完全分离
【答案】B
【解析】
【分析】 和 沉淀形成 和 , 沉淀形成 ,则 和 的曲
线平行,根据 , 比 更易与碱反应,因此 生成
的 pH 低于 ,故从左到右曲线依次为: 或 。
如图可知: 的平衡常数为
, 的平衡常数
为 , 的平
衡常数为 ,
的平衡常数为 , 的
平衡常数为 , 的平衡常数为
第 11页/共 23页。据此分析:
【详解】A.据分析,L 为 与 的关系曲线,故 A 正确;
B.如图可知, 的平衡常数为
,则 的平
衡常数为 ,
故 B 错误;
C.如图可知,pH=14 时 开始溶解,pH=8.4 时 开始溶解,且 pH=14 时
,即可认为 完全溶解,并转化为 ,因此调节 溶液浓度,
通过碱浸可完全分离 和 ,故 C 正确;
D. 的 开始沉淀 pH 为 , 的 完全沉淀 pH 为
,因此调节溶液 为 ,可将浓度均为 的 和 完全分离,
故 D 正确;
故答案为 B。
二、非选择题:本题共 4 小题,共 58 分。
15. 某实验室制备糖精钴 ,并测定其结晶水含量。
已知: 表示糖精根离子,其摩尔质量为 ,糖精钴的溶解度在热水中较大,在冷水中较小;
丙酮沸点为 ,与水互溶。
(一)制备
I.称取 ,加入 蒸馏水,搅拌溶解,得溶液 1。
Ⅱ.称取 (稍过量)糖精钠( ),加入 蒸馏水,加热搅拌,得溶液 2。
第 12页/共 23页Ⅲ.将溶液 2 加入到接近沸腾的溶液 1 中,反应 3 分钟后停止加热,静置,冷却结晶。
Ⅳ.过滤,依次用三种不同试剂洗涤晶体,晾干得产品。
回答下列问题:
(1)I 和Ⅱ中除烧杯外,还需用到的玻璃仪器有_______、_______(写出两种)
(2)Ⅲ中静置过程有少量晶体出现时,可将烧杯置于_______中,以使大量晶体析出。
(3)Ⅳ中用①丙酮、②冷水、③冷的 溶液洗涤晶体,正确顺序为_______。
A.①③② B.③②① C.②①③
(4)Ⅳ中为了确认氯离子己经洗净,取水洗时的最后一次滤液于试管中,_______(将实验操作、现象和结
论补充完整)。
(5)与本实验安全注意事项有关的图标有_______。
(二)结晶水含量测定
和 形成 配合物。准确称取 糖精钴产品于锥形瓶中,加蒸馏水,加热溶解,再加入缓冲
溶液和指示剂,在 50~60℃下,用 的 标准溶液滴定。
(6)下列操作的正确顺序为_______(用字母排序)。
a.用标准溶液润洗滴定管 b.加入标准溶液至“0”刻度以上 处
c.检查滴定管是否漏水并清洗 d.赶出气泡,调节液面,准确记录读数
(7)滴定终点时消耗标准溶液 ,则产品 中 x 的测定值为_______(用含 m、
c、V 的代数式表示);若滴定前滴定管尖嘴处无气泡,滴定后有气泡,会导致 x 的测定值_______(填“偏高”
“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. 玻璃棒 ②. 量筒(或胶头滴管等,合理即可) (2)冰水浴 (3)B
(4)加稀硝酸酸化,再滴加 AgNO 溶液,无白色沉淀生成,说明 Cl-已洗净 (5)ABC (6)cabd
3
(7) ①. (或: ) ②. 偏高
第 13页/共 23页【解析】
【分析】按照反应 制备糖
精钴,然后在冰水浴中结晶,再按照“冷的 1% NaSac 溶液、冷水、丙酮”顺序进行洗涤,得到糖精钴晶体,
最后将糖精钴晶体溶解后用 EDTA 标准溶液滴定测定含有结晶水的数量。
【小问 1 详解】
步骤 I、Ⅱ中需要使用量筒、胶头滴管量取蒸馏水,并用玻璃棒搅拌以加快固体溶解速率。
【小问 2 详解】
因为糖精钴在冷水中溶解度较小,所以为了尽快让大量晶体析出,应降低溶液温度,可将烧杯置于冰水浴
中。
【小问 3 详解】
先用冷的 1% NaSac 溶液洗涤,可降低糖精钴溶解度,减少晶体损失,还能将晶体表面吸附的 Co2+转化为晶
体析出,且不引人新的杂质,再用冷水洗涤,可降低晶体溶解度并洗去溶液中存在的可溶性离子,丙酮可
以与水互溶且沸点比关键水的低,故最后用丙酮洗涤以除去残留的水且能使晶体快速干燥,故答案为 B。
【小问 4 详解】
Ⅳ中为了确认氯离子己经洗净的步骤为:取水洗时的最后一次滤液于试管中,加稀硝酸酸化,再滴加 AgNO
3
溶液,无白色沉淀生成,说明 Cl-已洗净。
【小问 5 详解】
进行化学实验需要佩戴护目镜,以保护眼睛,同时化学实验结束后,离开实验室前需用肥皂等清洗双手,
该实验涉及加热操作,因此需要防止热烫,要选择合适的工具进行操作,避免直接触碰,故 A、B、C 符合
题意;该实验中未涉及锐器的操作,D 不符合题意,故答案为 ABC。
【小问 6 详解】
使用滴定管前首先要检漏,确定不漏液之后用蒸馏水清洗(c),再用待装的标准溶液进行润洗(a),待润洗完
成后 装入标准溶液至“0”刻度以上 2~3 mL 处(b),放液赶出气泡后调节液面至“0”刻度或“0”刻度下,准确记
录标准溶液体积的初始读数(d),故答案为 cabd。
【小问 7 详解】
滴定消耗的 ,EDTA 与 Co2+形成 1:1 配合物,则样品溶解后的
,即样品中的 ,而
,所以 ,解
第 14页/共 23页得 ;若滴定前滴定管尖嘴
处无气泡,滴定后有气泡,测得消耗 EDTA 溶液体积偏小,即 V 偏小,根据 ,则 x 偏高。
16. 一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为 的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下 , , ;
② 结构式为 。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有_______、_______。(写出两种)
(2)“沉锰 I”中,写出形成的 被氧化成 的化学方程式_______。当
将要开始沉淀时,溶液中剩余 浓度为_______ 。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的 经加热水解去除,最终产物是 和_______(填化学式)。
(4)“沉镁 I”中,当 为 8.0~10.2 时,生成碱式碳酸镁 ,煅烧得到疏松
的轻质 。 过大时,不能得到轻质 的原因是_______。
(5)“沉镁Ⅱ”中,加 至 时, 沉淀完全;若加至 时沉淀完全溶解,据图分析,
写出沉淀溶解的离子方程式_______。
(6)“结晶”中,产物 X 的化学式为_______。
(7)“焙烧”中, 元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
第 15页/共 23页【答案】(1) ①. 搅拌 ②. 适当升温等
(2) ①. 6Mn(OH) +O =2Mn O +6H O ②. 10-2.15
2 2 3 4 2
(3)O (4)pH 过大,沉淀为 Mg(OH) ,不能分解产生 CO ,不能得到疏松的轻质
2 2 2
(5)
(6)(NH ) SO
4 2 4
(7)还原
【解析】
【分析】废盐溶液加入氨水,通入氧气沉锰 I 得到 Mn O ,溶液再加入(NH ) S O ,进行沉锰Ⅱ得到 MnO ,
3 4 4 2 2 8 2
产生有气体 O ,溶液再加入 NH HCO 和 NH ·H O 调节 pH 沉镁 I,得到 MgCO ,煅烧得到 MgO,溶液
2 4 3 3 2 3
再加入 H PO 沉镁Ⅱ,得到 MgNH PO ·6H O 沉淀,溶液加入 H SO 调节 pH=6.0 结晶得到 X 硫酸铵,最
3 4 4 4 2 2 4
后与 MnO 和 Mn O 焙烧,经过多步处理得到 MnSO ·H O。
2 3 4 4 2
【小问 1 详解】
加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
【小问 2 详解】
Mn(OH) 被 O 氧化得到 Mn O ,化学方程式为:6Mn(OH) +O =2Mn O +6H O;
2 2 3 4 2 2 3 4 2
根据 = , =10-2.15mol/L;
【小问 3 详解】
“沉锰Ⅱ”中,过量的 经加热水解去除, 中存在过氧键,在加热和水存在下发
生水解,生成 和 : , 分
第 16页/共 23页解 ,总反应为 ,最终产物是
和 O ;
2
【小问 4 详解】
煅烧有 CO 生成,可以得到疏松的轻质氧化镁,pH 过大,沉淀为 Mg
2
(OH) ,不能分解产生 CO ,不能得到疏松的轻质 ;
2 2
【小问 5 详解】
由图可知,pH=8 时,阴离子为 ,阳离子为 ,产生的沉淀为 ,调节到 pH=4,磷元
素存在形式为 ,磷酸不是强酸,不能拆,离子方程式为: ;
【小问 6 详解】
溶液中存在铵根离子和硫酸根离子,结晶后 X 为(NH ) SO ;
4 2 4
【小问 7 详解】
“焙烧”中,Mn O 和 MnO 最终生成 MnSO ·H O, 元素化合价降低,发生了还原反应。
3 4 2 4 2
17. / 循环在 捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用 与 反应
生成 的路线,主要反应如下:
I.
II.
III.
回答下列问题,
(1)计算 _______ 。
(2)提高 平衡产率的条件是_______。
A. 高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压
(3)高温下 分解产生的 催化 与 反应生成 ,部分历程如图,其中吸附在催化剂
表面的物种用*标注,所示步骤中最慢的基元反应是_______(填序号),生成水的基元反应方程式为_______。
第 17页/共 23页(4) 下,在密闭容器中 和 各 发生反应。反应物( 、 )的平衡转
化率和生成物( 、 )的选择性随温度变化关系如下图(反应 III 在 以下不考虑)。
注:含碳生成物选择性
①表示 选择性的曲线是_______(填字母)。
②点 M 温度下,反应Ⅱ的 _______ (列出计算式即可)。
③在 下达到平衡时, _______ 。 ,随温度升高 平衡转化率下降的原因
可能是_______。
【答案】(1) (2)B
(3) ①. ④ ②. HO*+H *+CH *= CH *+H O
2 2 3 2
第 18页/共 23页(4) ①. c ②. ③. 0.2 ④. 反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气
【解析】
【小问 1 详解】
已知:
I.
Ⅱ.
将 I+ Ⅱ可得 =
,故答案为: ;
【小问 2 详解】
已知反应Ⅱ. 为放热反应,要提高 平衡产
率,要使平衡正向移动。
A.高温会使平衡逆向移动,不利于提高 平衡产率,A 错误;
B.低温使平衡正向移动,高压也使平衡正向移动,可提高 平衡产率,B 正确;
C.高温会使平衡逆向移动,低压会使平衡逆向移动,不利于提高 平衡产率,C 错误;
D.低压会使平衡逆向移动,不利于提高 平衡产率,D 错误;
故选 B。
【小问 3 详解】
反应活化能越高,反应速率越慢,从图中可以看出,第四部活化能最高,速率最慢,基元反应为 CH
3
*+H*+2H O=CH *+2H O;由图可知,在第三步时生成了水,基元反应为:HO*+H *+CH *= CH *+H O,
2 4 2 2 2 3 2
故答案为:④;HO*+H *+CH *= CH *+H O;
2 2 3 2
【小问 4 详解】
已知反应 I 为吸热反应, Ⅱ为放热反应,III 为吸热反应,根据图像,温度逐渐升高,则碳酸镁的转化率逐
渐升高,氢气的转化率下降,在 以下不考虑反应Ⅲ,则二氧化碳的选择性上升,甲烷的选择性下降,
所以 a 表示碳酸镁的转化率,b 表示二氧化碳的选择性,c 表示甲烷的选择性。
①表示 选择性的曲线是 c,故答案为:c;
第 19页/共 23页②点 M 温度下,从图中看出碳酸镁的转化率为 49%,则剩余的碳酸镁为 0.51mol,根据碳原子守恒,甲烷和
二氧化碳中碳原子的物质的量之和为 0.49mol,又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等,则二氧
化碳和甲烷的物质的量为 0.245mol,根据氧原子守恒得出水的物质的量为 0.49mol,根据氢原子守恒得出 氢
气的物质的量为 0.02mol,总的物质的量为 0.02+0.245+0.245+0.49=1mol, ,
, ,则反应Ⅱ的
,故答案为: ;
③在 下达到平衡时,碳酸镁完全转化,二氧化碳的选择性为 70%,甲烷的选择性为 10%,则生成的二
氧化碳为 0.7mol,生成的甲烷为 0.1mol,根据碳原子守恒得出 1-0.7-0.1 mol=0.2mol;因为反应Ⅱ
是放热的,反应Ⅲ是吸热的。在 ,随温度升高,反应Ⅱ逆向移动,反应Ⅲ正向移动,由于反
应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气,导致 平衡转化率下降,故答案为:0.2;反应Ⅱ生成的氢气多于
反应Ⅲ消耗的氢气。
18. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物 H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省
略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A 中官能团的名称是_______。
(2)B 的结构简式为_______。
(3)由 C 转变为 D 的反应类型是_______
第 20页/共 23页(4)同时满足下列条件的 B 的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由 D 转变为 E 的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:_______(要求配平)。
(6)下列关于 F 说法正确的有_______。
A. F 能发生银镜反应
B. F 不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中 E+F→G 的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与 相比 F 的 N-H 键极性更小
(7)结合合成 H 的相关信息,以 、 和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)
为原料,设计化合物 的合成路线_______。
【答案】(1)硝基、羟基
(2) (3)还原反应 (4)5
(5) +NaNO +2HCl +NaCl+2H O (6)AC
2 2
(7)
【解析】
【分析】A 和 B 发生反应生成 C, 的作用是与 A 和 B 反应生成的 HBr 反应,促进反应正向进行,
结合 B 的分子式 ,以及 C 的结构简式,可知 B 的结构简式为 ,C 中硝基还
原为氨基生成 D,D 经历两步反应生成 E,E 发生取代反应生成 G,据此解答。
第 21页/共 23页【小问 1 详解】
结合 A 的结构简式可知,官能团的名称是,硝基、羟基;
【小问 2 详解】
由分析可知,B 的结构简式为 ;
【小问 3 详解】
C 中硝基还原为氨基生成 D,反应类型是还原反应;
【小问 4 详解】
B 的分子式 ,含有两个甲基,与与钠反应产生氢气,则官能团为碳溴键和羟基,采用“定一移的
方法”共有 、 、 (箭头所指溴原子位置),共有 5 种;
【小问 5 详解】
由 D 转变为 E 的第一步反应是已知条件的反应,化学方程式为: +NaNO +2HCl
2
+NaCl+2H O;
2
【小问 6 详解】
A.F 中含有醛基,能发生银镜反应,A 正确;
B.F 中亚氨基上的 H 原子与 F 原子距离较近,能形成分子内氢键,B 错误;
C.E 与 F 发生取代反应生成 HCl, ,故有氢气生成,C 正确;
D.F 中的氟原子以及醛基都是吸电子基,则 F 的 N-H 键极性更大,D 错误;
故选 AC;
小问 7 详解】
目标产物的结构简式与 G 类似,则其是由 和 发生取代反应而合成,而
第 22页/共 23页可由苯胺发生 D→E 的反应合成, 可由苯甲醛发生 G→H 的反应合成,故
合成路线为 。
第 23页/共 23页