2022届天津市和平区高三一模化学试题含解析

这是一份2022届天津市和平区高三一模化学试题含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列古诗词诗句中涉及到化学变化的是（ ）
A．无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来
B．人有悲欢离合，月有阴晴圆缺
C．八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅
D．野火烧不尽，春风吹又生
2．胶体粒子的直径，最接近于下列哪一个数值（ ）
A．1×10-8mB．1×10-9cmC．1×1010cmD．1×10-11m
3．下列说法不正确的是（ ）
A．SiO2具有导电性B．NO2有氧化性
C．Fe(SCN)3溶液呈红色D．Na2CO3水溶液呈碱性
4．化学与生产、生活息息相关，下列叙述不正确的是（ ）
A．用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维
B．可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品
C．Ge(32号元素)的单晶可以作为光电转换材料
D．纤维素可水解为葡萄糖，故可直接作为人类的营养物质
5．制取H2O2的反应为Na2O2+H2SO4+10H2O=Na2SO4·10H2O+H2O2，下列说法不正确的是（ ）
A．钠离子的结构示意图：
B．H2O2的电子式：
C．SO42-的空间结构为正四面体型
D．基态O原子的轨道表示式：
6．对于反应4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)，下列说法正确的是（ ）
A．该反应△S＞0
B．使用催化剂能降低该反应的△H
C．反应中每消耗1mlO2转移电子数约为4×6.02×1023
D．反应的平衡常数为K=c2(Cl2)c4(HCl)×c(O2)
7．异黄酮类化合物是药用植物的有效成分。一种异黄酮Z的部分合成路线如图：
下列有关化合物X、Y和Z的说法不正确的是（ ）
A．1ml X中含有3ml碳氧σ键B．Y中含3个手性碳原子
C．Z在水中的溶解度比Y大D．X、Y、Z遇FeCl3溶液均显色
8．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，它们原子的最外层电子数之和为18，X、Z基态原子的p轨道上均有2个未成对电子，W与X位于同一主族。下列说法正确的是（ ）
A．WX2分子为极性分子
B．元素电负性：Z>W
C．原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)
D．最高价氧化物水化物的酸性：Z>W
9．在二氧化碳合成甲醇的研究中，催化剂是研究的关键。目前国内外研究主要集中于铜基催化剂，有学者提出了如图CO2的转化过程。下列说法不正确的是（ ）
A．铜元素位于周期表中的 ds 区
B．步骤④中有化学键的断裂和形成
C．甲酸乙酯是该过程的催化剂
D．反应过程中，催化剂参与反应，改变了反应历程
10．选用的仪器、药品和装置正确，且能达到实验目的的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
11．一种聚合物锂电池通过充、放电可实现“大气固碳”(如图所示)。该电池在充电时，通过催化剂的选择性控制，只有Li2CO3发生氧化释放出CO2和O2。下列说法正确的是（ ）
A．该电池可选用含Li+的水溶液作电解质
B．图中Li+的移动方向是充电时的移动方向
C．充电时，阳极发生的反应为2Li2CO3+C-4e-=3CO2+4Li+
D．该电池每循环充、放电子各4ml，理论上可固定CO2标准状况下22.4L
12．室温下，将0.1ml·L-1AgNO3溶液和0.1ml·L-1NaCl溶液等体积充分混合，一段时间后过滤，得滤液a和沉淀b。取等量的滤液a于两支试管中，分别滴加相同体积、浓度均为0.1ml·L-1的Na2S溶液和Na2SO4溶液，前者出现浑浊，后者溶液仍澄清；再取少量的沉淀b，滴加几滴氨水，沉淀逐渐溶解。下列说法正确的是（ ）
A．0.1ml·L-1Na2S溶液中存在：c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
B．过滤后所得清液中一定存在：c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)且c(Ag+)＞
C．沉淀b中滴加氨水发生反应的离子方程式：AgCl+2NH3∙H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O
D．从实验现象可以得出该温度下Ksp(Ag2S)＞Ksp(Ag2SO4)
二、综合题
13．钛(Ti)被称为“未来金属”，广泛应用于国防、航空航天、材料等领域。
（1）基态钛原子的价电子排布式为 。
（2）钛可与高于70℃的浓硝酸发生反应，生成Ti(NO3)4.其球棍结构如图Ⅰ，Ti的配位数是 ，试㝍出该反应的方程式 。
（3）钙钛矿(CaTiO3)是自然界中的一种常见矿物，其晶胞结构如图Ⅱ．设NA为阿伏加德罗常数的值，计算一个晶胞的质量为 g。
（4）TiCl4是由钛精矿(主要成分为TiO2制备钛(Ti)的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如图：
钛精矿→沸腾炉氯化过程粗TiCl4→蒸馏塔精制过程纯TiCl4
资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质
TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。
已知：TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJ·ml-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2=-220.9kJ·ml-1
①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式 。
②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图Ⅲ判断：CO2生成CO反应的△H 0(填“＞”“＜”或“=”)，判断依据 。
14．综合利用CO2对完成“碳中和”的目标有重要意义。
（1）合成乙醇：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g) △H=akJ·ml-1.一定温度下，向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入1.0mlCO2(g)和3.0mlH2(g)，在催化剂X、Y的催化下发生反应。测得5min时，CO2转化率与温度的变化关系如图甲所示。
①T1K时，a点对应穼器在0～5min内的平均反应速率v(H2)= ；b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b c(填“＞”“＜”或“=”)，原因为 。
②T2K时，保持温度不变向容器中再充入0.2mlCO2，0.6mlC2H5OH(g)，平衡将 移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)。
③该反应适宜选用的催化剂为 (填“X”或“Y”)，高于T3K时，d点以后两条线重合的原因是 。
（2）合成二甲醚：
反应Ⅰ：CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H=+41.2kJ·ml-1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=-122.5kJ·ml-1
在恒压、CO2和H2的起始量一定的条件下，CO2平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性随温度的变化如图乙所示。其中：CH3OCH3的选择性=2×CH3OCH3的物质的量反应的CO2的物质的量×100%
①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是 。
②220℃时，起始投入3mlCO2，6mlH2，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CO2平衡转化率为40%，CH3OCH3的选择性为50%(图中A点)，达到平衡时反应Ⅱ理论上消耗H2的物质的量为 ml。不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有 。
③合成二甲醚时较适宜的温度为260℃，其原因是 。
15．化合物F是一种有机合成的中间体，可以通过以下途径来合成：
已知：→Et2OR'MgX→H3O+
回答下列问题：
（1）A中含氧官能团的名称为 。
（2）写出B的分子式 。
（3）C→D的反应类型为 。
（4）化合物X的分子式为C7H5OCl，写出D+X→E反应的方程式 。
（5）A的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体所有可能的结构简式 。
①分子中今有苯环，酸性条件下水解产物之一能与FeCl3发生显色反应，另外产物之一能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀；
②分子中不同化学环境的氢原子数目比为6：3：2：1.
（6）已知→Fe/HCl设计以和为原料制备的合成路线 (无机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。
16．Na2S2O3•5H2O是重要的化工原料，有关制备和应用如下。
（1）Ⅰ．制备Na2S2O3•5H2O反应原理：Na2SO3(aq)+S(s)Δ__Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取15gNa2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80mL蒸馏水。另取5g研细的硫粉，用3mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60min。回答下列问题：
硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。
（2）仪器a的作用是 。
（3）产品中除了有未反应的Na2SO3外，是可能存在的无机杂质是 ，检验是否存在该杂质的方法是 。
（4）Ⅱ．分离Na2S2O3•5H2O。已知：Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。
分离Na2S2O3•5H2O晶体的流程如图所示：
反应后的混合液→操作①滤液→蒸发浓缩→冷却结晶→操作②粗晶体
回答下列问题：
为减少产品的损失，操作①要 (填操作)，其目的是 ；操作②的包括的过程是快速过滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作是用 (填试剂)作洗涤剂。
（5）蒸发浓缩滤液直至溶液 为止，蒸发时要控制温度不宜过高原因 。
（6）Ⅲ．研究外界条件对化学反应速率的影响，设计实验如表(所取溶液体积均为10mL)：
探究浓度对化学反应速率的影响，应选择 (填实验编号)。
（7）探究温度对化学反应速率的影响，应选择 (填实验编号)。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、仰望茫无边际、萧萧而下的木叶，俯视奔流不息、滚滚而来的江水，没有新物质生成，不涉及化学变化，选项A不符合题意；
B、人固然有悲欢离合，月也有阴晴圆缺。描述自然变化规律，没有新物质生成，不涉及化学变化，选项B不符合题意；
C、八月里秋深，狂风怒号，狂风卷走了我屋顶上好几层茅草，没有新物质生成，不涉及化学变化，选项C不符合题意；
D、无情的野火只能烧掉干叶，春风吹来大地又是绿茸茸。涉及燃烧反应，有新物质生成，涉及化学变化，选项D符合题意。
【分析】ABC、没有新物质的生成，不涉及化学变化；
D、燃烧和大地回春都有新物质生成，属于化学变化。
2．【答案】A
【解析】【解答】胶体粒子的直径在1~100nm之间，1nm=10-9m，即胶体粒子的直径在10-9~10-7m之间，
故答案为：A。
【分析】主要考查胶体的粒子直径问题，只需记住胶体直径范围即可。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．SiO2的导光性能较好，但不具有导电性，A符合题意；
B．NO2中N的化合价为+4，可以降低，具有氧化性，B不符合题意；
C．Fe(SCN)3为红色絮状络合物，其溶液呈红色，C不符合题意；
D．Na2CO3水溶液中CO32-水解呈碱性，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、二氧化硅是泥土的主要成分，其不具有导电性；
B、二氧化氮中氮元素的化合价还可以降低，具有氧化性；
C、三价铁离子溶液颜色呈红色；
D、碳酸根离子可以水解，其水解后呈碱性。
4．【答案】D
【解析】【解答】A．蚕丝主要成分为蛋白质，蛋白质灼烧能产生烧焦羽毛的特殊气味，而人造纤维没有这种气味，则用灼烧的方法可以区分蚕丝和人造纤维，A不符合题意；
B．Si3N4、A2O3为常见的新型高温陶瓷材料，B不符合题意；
C．Ge(32号元素)位于金属与非金属的分界线附近，可以作为光电转换材料，C不符合题意；
D．人体内没有纤维素水解酶，因此纤维素不能在人体内水解，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】D、人体内缺少水解纤维素的酶，故纤维素不能作为人类的营养物质。
5．【答案】D
【解析】【解答】A．钠离子的核电荷数为11、核外电子总数为10，其离子结构示意图为，故A不符合题意；
B．过氧化氢属于共价化合物，含有2个O-H键和1个O-O键，其电子式为，故B不符合题意；
C．SO42-中心原子价层电子对为(6+2)/2=4，孤电子对为4-4=0，所以离子空间结构：正四面体形，故C不符合题意。
D．能级相同的轨道中电子优先单独占据1个轨道，且自旋方向相同，此时原子的能量最低，基态O原子基态电子的轨道表示式为，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】D、能级相同的轨道中，电子会优先铺满整个轨道，并且方向都相同，之后才会以相反的方向填充轨道，所以D中2p部分应该为。
6．【答案】C
【解析】【解答】A．根据方程式，该反应为气体分子数减少的反应，△S＜0，A不符合题意；
B．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的△H，B不符合题意；
C．O2中O的化合价由0价降低至-2价，因此反应中每消耗1mlO2转移电子数约为4×6.02×1023，C符合题意；
D．根据平衡常数的概念可知，该反应的平衡常数K=c2(Cl2)×c2(H2O)c4(HCl)×c(O2)，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、反应前后，气体分子数目减少，△S应该小于0；
B、催化剂只能改变反应速率，不能改变反应热；
C、氧元素从0价变为-2价，1ml氧气转移的电子的物质的量为4ml；
D、根据平衡常数的计算公式应该为c2(Cl2)×c2(H2O)c4(HCl)×c(O2)。
7．【答案】B
【解析】【解答】A．碳氧单键为σ键，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，由结构简式可知，1ml X中含有3ml碳氧σ键，A不符合题意；
B．手性碳原子为连有4个不同基团或原子的饱和碳原子，Y中不含有手性碳原子，B符合题意；
C．由结构简式可知，与Y分子相比，Z分子中除含有酚羟基外，还含有亲水基羧基，则Z在水中的溶解度比Y大，C不符合题意；
D．由结构简式可知，X、Y、Z三种分子中都含有酚羟基，遇氯化铁溶液都能显紫色，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】B、由题可知，Y中不含手性碳原子，手性碳原子为碳原子与四个不同的原子或者基团相连接，Y中苯环和碳氧双键都有相同的原子。
8．【答案】A
【解析】【解答】A．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为1，分子的空间构型为结构不对称的V形，则二氧化硫为极性分子，故A符合题意；
B．元素的非金属性越强，电负性越大，硅元素的非金属性弱于硫元素，则硅元素的电负性小于硫元素，故B不符合题意；
C．同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则镁、硅、硫三种原子的原子半径最大的为镁原子，故C不符合题意；
D．元素的非金属性越强，最高价氧化物水化物的酸性越强，硅元素的非金属性弱于硫元素，则硅酸的酸性弱于硫酸，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】由题意及电子轨道分布推出，X为O，Y为Mg，Z为Si，W为S。
A、二氧化硫的空间结构为V型，是极性分子；
B、非金属性越强，电负性越强，S的非金属强于Si；
C、同周期元素，从左到右原子半径依次减小；
D、硫酸的酸性大于硅酸的酸性。
9．【答案】C
【解析】【解答】A．铜元素位于周期表中的 ds 区，A项不符合题意；
B．步骤④是化学反应，有旧键的断裂和新键的形成，B项不符合题意；
C．由图可知，步骤④生成甲酸乙酯，步骤⑤消耗甲酸乙酯，甲酸乙酯是催化反应的中间产物而不是催化剂，C项符合题意；
D．在反应过程中，催化剂参与反应，催化剂可以加快化学反应速率，降低活化能，改变反应历程，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】C、由题意可知，甲酸乙酯是反应中途产生后又被消耗掉的，属于中间产物而不是催化剂。
10．【答案】B
【解析】【解答】A．浓盐酸与二氧化锰共热制备氯气，A不能达到实验目的；
B．二氧化硫、水与品红反应生成无色物质，可验证二氧化硫的漂白性，B能达到实验目的；
C．二氧化氮的密度大于空气，不能收集二氧化氮，C不能达到实验目的；
D．高锰酸钾具有强氧化性，能腐蚀橡胶，应装盛在酸式滴定管中，D不能达到实验目的；
故答案为：B。
【分析】A、需要加热才能达到实验目的；
C、二氧化氮的密度大于空气密度，集气瓶中玻璃管应该左边长，右边短；
D、高锰酸钾能够腐蚀橡胶，应该采用酸式滴定管。
11．【答案】D
【解析】【解答】A．金属锂会与水反应，不能选用含Li+的水溶液作电解质，A不符合题意；
B．锂为负极，电极B为正极，因此图中Li+的移动方向是放电时的移动方向，B不符合题意；
C．根据信息电池充电时，通过催化剂的选择性控制，只有碳酸锂发生氧化，释放出二氧化碳和氧气，因此充电时阳极发生的反应为2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑，C不符合题意；
D．根据放电正极反应式3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C，充电阳极反应式2Li2CO3-4e-=2CO2↑+4Li++O2↑，因此该电池每放、充4ml电子一次，理论上能固定1ml二氧化碳，标准状况下体积为22.4L，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】
A、锂的金属性很强，会与水发生反应，故不能选用；
B、锂离子的移动方向是放电时的方向；
C、充电时产生的有氧气；
D、写出电极反应方程式，根据方程式确定转移电子数目，即可判断。
12．【答案】C
【解析】【解答】A．电荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)，物料守恒：c(Na+)=2c(S2-)+2c(HS-)+2c(H2S)，两式联立，质子守恒：c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+2c(H2S)，A不符合题意；
B．滤液为氯化银的饱和溶液，所以清液中一定存在：c(Ag+)=Ksp(AgCl)c(Cl-)，但加入硫酸钠后溶液仍然澄清，说明硫酸银的溶解度比氯化银大，则反应后c(Ag+)C．由分析可知，沉淀b为氯化银，氯化银中滴加氨水会生成二氨合银离子，其离子方程式为：AgCl+2NH3∙H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O，C符合题意；
D．从实验现象可以得出硫化银比硫酸银更难溶，Ksp(Ag2SO4)＞Ksp(Ag2S)，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据溶液中电荷守恒和物料守恒可判断；
B、由于加入硫酸钠后溶液仍然澄清，可知硫酸银的溶解度比氯化银大；
C、注意配平和电荷守恒；
D、滴加相同体积、浓度相同的Na2S溶液和Na2SO4溶液后，前者出现浑浊，后者溶液仍澄清，说明硫化银比硫酸银更难溶。
13．【答案】（1）3d24s2
（2）8；Ti+8HNO3(浓)高于70℃__Ti(NO3)4+4NO2↑+4H2O
（3）136NA
（4）TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=-45.5kJ·ml-1；＞；随着温度的升高，CO的浓度增加，说明生成CO的反应是吸热反应
【解析】【解答】(1)Ti是22号元素，基态钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2，则价电子排布式为3d24s2；
(2)根据Ti(NO3)4的球棍结构图示可知Ti的配位数是8，钛与高于70℃的浓硝酸发生反应，生成Ti(NO3)4，还生成NO2和H2O，反应的化学方程式为：Ti+8HNO3(浓)高于70℃__Ti(NO3)4+4NO2↑+4H2O；
(3)在一个晶胞中含有Ca数目是1；含有Ti数目为8×18=1，含有的O数目为12×14=3，则一个晶胞中含有1个CaTiO3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则一个晶胞的质量为MNA=136g/mlNA/ml=136NAg；
(4)①生成TiCl4和CO的反应方程式为TiO2＋2Cl2＋2C=TiCl4＋2CO，根据盖斯定律，两式相加，得到TiO2(g)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) △H=ΔH1+ΔH2=(-220.9 kJ·ml-1)+(+175.4 kJ·ml-1)=-45.5kJ·ml-1；
②根据图像，随着温度的升高，CO的浓度增加，CO2浓度降低，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，生成CO的反应是吸热反应，即△H＞0。
【分析】（1）考查电子排布式，按照书写规则书写；
（2）根据球棍模型可以数出配位数，书写方程式时要注意反应条件和符号标志；
（3）算出一个晶胞中的各原子数目，求出晶胞的相对分子质量，除以NA；
（4）书写热化学方程式注意状态符号，利用盖斯定律球△H。
14．【答案】（1）0.12ml⋅L-1⋅min-1；＞；b点比c点对应状态下反应物浓度大，体系温度高；向逆反应方向；X；温度过高，催化剂X和Y均失活
（2）反应Ⅰ的△H＞0，反应Ⅱ的△H＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度；1.8ml；增大压强，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂；温度过低，反应速率太慢，温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小
【解析】【解答】(1)①T1K时，a点对应容器中二氧化碳的转化率为40%，则在0~5min内二氧化碳的浓度变化量为1ml2L×40%=0.2ml/L，二氧化碳的平均反应速率为0.2ml/L5min=0.04ml⋅L-1⋅min-1，反应速率之比等于反应化学计量数之比，则氢气的平均反应速率v(H2)=3×0.04ml⋅L-1⋅min-1=0.12ml⋅L-1⋅min-1；根据碰撞理论，有效碰撞几率越大，反应速率越快，题图中b点对应的温度大于c点，且b点对应的二氧化碳转化率小于c点，b点的二氧化碳浓度比c点大，温度越高、浓度越大，反应速率越快，有效碰撞几率越大，则b点的反应速率比c点快，因此b、c点对应状态下反应物的有效碰撞几率b＞c；
②T2K时，b点对应的二氧化碳转化率为60%，列三段式：
2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H5OH(g)+3H2O(g)始(ml)1300变(ml)平(ml)
该温度下的平衡常数K=(0.92)3×0.32(0.42)2×(1.22)6=(0.92)3×0.32(0.42)2×(1.22)6=(0.45)3××(0.6)6，保持温度不变向容器中再充入0.2mlCO2、0.6mlC2H5OH(g)，二氧化碳的物质的量变为0.6ml，乙醇的物质的量变为0.9ml，则Qc=(0.92)3×0.92(0.62)2×(1.22)6=(0.45)3×0.45(0.3)2×(0.6)6，QcK=43＞1，即Qc＞K，平衡将向逆反应方向移动；
③根据图示可知，在相同温度下，催化剂X作用下二氧化碳的转化率更高，则该反应适宜选用的催化剂为X，温度高于T3K时，由于温度过高，催化剂X和Y均失活，因此d点以后的两条线重合。
(2)①温度高于300℃，CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是：反应Ⅰ的△H＞0，反应Ⅱ的△H＜0，温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升，使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度；
②起始投入3mlCO2，6mlH2，在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后，测得CO2平衡转化率为40%，则反应的n(CO2)=40%×3ml=1.2ml，CH3OCH3的选择性=2×CH3OCH3的物质的量反应的CO2的物质的量×100%=50%，则n(CH3OCH3)=0.3ml，反应Ⅱ为2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)，因此达到平衡时，反应Ⅱ理论上消耗H2的物质的量为0.3ml×6=1.8ml，平衡正向进行二甲醚物质的量增大，二氧化碳物质的量减小，二甲醚选择性增大，不改变反应时间和温度，一定能提高CH3OCH3选择性的措施有增大压强平衡正向进行，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂，增大二甲醚的选择性；
③温度过低，反应速率太慢，温度过高，CO选择性过大，二甲醚的选择性减小，因此合成二甲醚时较适宜的温度为260℃。
【分析】（1）根据平均反应率计算公式，平均反应率=物质的量浓度变化量变化所用时间求出二氧化碳的平均反应速率，再由反应速率之比等于反应化学计量数之比求氢气的；
（2）根据 △H 的正负，配合引起化学平衡移动分析原因；根据平衡转化率算出参与反应的物质的量，进而求出参与反应的氢气的量。
15．【答案】（1）羟基、醛基
（2）C13H19NO
（3）取代反应
（4）+→+HCl
（5）、
（6）→50∼60℃浓H2SO4和浓HNO3→Fe/HCl→NaBH4
【解析】【解答】由有机物的转化关系可知，与先发生加成反应，再发生消去反应生成，与NaBH4发生还原反应生成，在碳酸钾作用下与CH3I发生取代反应生成，与X发生取代反应生成E，E→F发生的已知反应，即E先与CH3CH2MgBr发生取代反应，再酸化得到，则E的结构简式为，则X为，据此分析解答。
(1)A的结构简式为，其含氧官能团的名称为羟基、醛基；
(2)B的结构简式为，其分子中含有13个C原子，19个H原子，1个O原子和1个N原子，则分子式为C13H19NO；
(3)有分析可知，C→D的反应为在碳酸钾作用下与CH3I发生取代反应生成和碘化氢，反应类型为取代反应；
(4)由上述分析可知，E的结构简式为，X为，D与X发生取代反应生成E，反应的化学方程式为：+→+HCl；
(5)A的同分异构体分子中含有苯环，酸性条件下水解产物之一能与FeCl3发生显色反应，另外产物之一能与新制Cu(OH)2悬浊液反应，生成砖红色沉淀说明分子中含有—OOCH，则分子中不同化学环境的氢原子数目比为6：3：2：1的结构简式为、；
(6)由题给有机物的转化关系和信息可知，以和为原料制备的合成步骤为在浓硫酸作用下，与浓硝酸共热反应生成，与铁和盐酸发生还原反应生成 ，与先发生加成反应，再发生消去反应生成，与NaBH4发生还原反应生成，合成路线为：→50∼60℃浓H2SO4和浓HNO3→Fe/HCl→NaBH4。
【分析】（1）考查有机物中官能团的命名；
（2）根据结构式写出分子式，注意不要漏数；
（3）考查取代反应的判断，注意观察官能团的不同；
（4）注意有机物结构式的书写标准；
（5）考查根据要求写同分异构体的能力，注意同分异构体的书写规则；
（6）合成路线注意中间环节的产物。
16．【答案】（1）使硫粉易于分散到溶液中
（2）冷凝回流
（3）Na2SO4；取少量产品溶于过量稀盐酸，过滤，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4
（4）趁热过滤；尽可能的除去溶液中的Na2SO4；乙醇
（5）呈微黄色浑浊；温度过高会导致析出的晶体分解
（6）(1)(2)或(3)(4)
（7）(1)(4)
【解析】【解答】本实验的实验目的为制备Na2S2O3•5H2O并对产品进行分离提纯，反应原理为Na2SO3(aq)+S(s)Δ__Na2S2O3(aq)，结合Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇等已知信息进行分析解答。
(1)硫不溶于水，微溶于酒精，酒精和水互溶，反应前硫粉用酒精润湿，可以使硫粉易于分散到溶液中；
(2)在反应容器上方竖立放置的冷凝管可以把反应容器中的物质冷凝然后回流到反应器中；
(3)Na2SO3容易被氧化为Na2SO4，所以在产品中，除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是Na2SO4，检验Na2SO4是否存在的方法加入过量稀盐酸，Na2S2O3和HCl反应生成NaCl、S、SO2和水，Na2SO3和HCl反应生成NaCl、SO2和水，把S过滤出去，向滤液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，则产品中含有Na2SO4；
(4)Na2S2O3的溶解度随温度升高而升高，而Na2SO4的溶解度随温度变化不大，要获得Na2S2O3溶液，需要控制比较高的温度过滤，所以操作①为趁热过滤，其目的是尽可能的除去溶液中的Na2SO4，由于Na2S2O3不溶于乙醇，所以用乙醇做洗涤剂；
(5)蒸发浓缩滤液直至溶液呈微黄色浑浊为止，由于Na2S2O3·5H2O于48℃分解，所以蒸发时温度不宜过高；
(6)探究浓度对化学反应速率的影响，需控制温度为不变量，则应选择实验(1)(2)或(3)(4)；
(7)探究温度对化学反应速率的影响，需控制浓度为不变量，则应选择实验(1)(4)。
【分析】（1）硫在水和酒精只能的溶解度不同，酒精和水能互溶，这样做便于硫分散到溶液中； （2）考查常见仪器的作用，平时注意积累； （3）亚硫酸根容易被氧化为硫酸根，一般采用钡离子检验硫酸根离子，注意要排除碳酸根离子的干扰； （4）根据题意可知两者的溶解度随温度变化不同，根据这个条件进行溶解分离，达到提纯的效果 （5） Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化，48℃分解 ；
（6）（7）根据控制变量法原则，要控制单一变量，其它保持相同。A
B
C
D
制取氯气
验证SO2的漂白性
收集NO2并防止其污染环境
量取一定体积KMnO4标准溶液
化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181(升华)
316
1412
熔点/℃
-69
-25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
—
微溶
难溶
实验编号
实验温度/℃
c(Na2S2O3)/ml·L-1
c(H2SO4)/ml·L-1
⑴
25
0.1
0.1
⑵
25
0.1
0.2
⑶
50
0.2
0.1
⑷
50
0.1
0.1