河北省2024届高三下学期普通高中学业水平选择性考试化学冲刺卷(二)(原卷版+解析版)
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本试卷共100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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.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。
4.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Al 27 S 32 Sc 45 Cu 64 Zn 65
Ag 108 Ba 137
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,只有一项符合题目要求。
1. 秦始皇陵是我国历史上规模最大的帝王陵墓,秦始皇陵兵马俑被誉为“世界第八大奇迹”,考古发现并出土了大量竹简、兵马俑、钱币、石甲胄等珍贵文物,下列说法错误的是
A. 竹简密封保存,并充以氮气,可延缓其降解
B. 陶制兵马俑的烧制过程涉及化学变化
C. 铜制钱币比铁制钱币的耐腐蚀性更强
D. 石甲胄的主要成分为合金
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气性质稳定,能够防止竹简被氧化,同时抑制细菌生长,故竹简密封保存,并充以氮气,可延缓其降解,A正确;
B.陶瓷发生过程中发生了复杂的物理化学变化,故陶制兵马俑的烧制过程涉及化学变化,B正确;
C.铜比铁更不活泼,故铜制钱币比铁制钱币的耐腐蚀性更强,C正确;
D.石甲胄的主要成分是青灰色岩溶性石灰石,故不为合金,而是无机盐属于无机非金属材料,D错误;
故答案为:D。
2. 下列实验产生的现象中,是由于发生氧化还原反应的是
A. 向碘水中加入,充分振荡静置,水层接近无色
B. 将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液紫色褪去
C. 用铂丝蘸取少量氯化铜溶液灼烧,火焰呈绿色
D. 向乙酸乙酯中加入NaOH溶液,充分振荡并微热,静置,溶液不分层
【答案】B
【解析】
【详解】A.向碘水中加入,充分振荡静置,水层接近无色,该过程为萃取,与氧化还原反应无关,A错误;
B.将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,二氧化硫具有还原性,被酸性高锰酸钾氧化,溶液紫色褪去,与氧化还原反应有关,B正确;
C.用铂丝蘸取少量氯化铜溶液灼烧,火焰呈绿色,为金属的焰色,体现的是金属的物理性质,与氧化还原无关,C错误;
D.向乙酸乙酯中加入NaOH溶液,充分振荡并微热,乙酸乙酯水解生成乙酸和乙醇,乙醇被溶解,乙酸与NaOH反应生成可溶性乙酸钠,静置,溶液不分层,与氧化还原反应无关,D错误;
答案选B。
3. 花椒毒素为植物毒素,较常见于花椒、八角等调味料中,合成花椒毒素的一种中间体M的结构如图所示,下列说法正确的是
A. M的分子式为
B. M能发生消去反应、加成反应和取代反应
C. 1mlM含4ml键
D. 一定量M分别与足量Na和NaOH反应,消耗Na和NaOH的物质的量之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由题干M的结构简式可知,M的分子式为,A正确;
B.由题干M的结构简式可知,M中只含有酚羟基不能发生消去反应,含有苯环和酮羰基故能发生加成反应,含有酚羟基且对位有H,含有酯基故能发生取代反应,B错误;
C.由题干M的结构简式可知,M含有酮羰基上碳氧键和苯环上的大键,即1mlM含2ml键,C错误;
D.由题干M的结构简式可知,1分子M中含有1个酚羟基,则消耗1个Na,1分子M中含有1个酚羟基和一个酚酯基,则消耗3分子NaOH,即一定量M分别与足量Na和NaOH反应,消耗Na和NaOH的物质的量之比为1:3,D错误;
故答案为:A。
4. 下列实验设计和操作均正确且能达到实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.金属导热速度太快,不能使用金属搅拌器,应该使用环形玻璃搅拌器,A不合题意;
B.实验室制氨气时试管口应该向下倾斜,且收集氨气的导管应该插入试管底部,B不合题意;
C.将CaCl2溶液蒸发结晶可以制无水氯化钙,C符合题意;
D.已知乙酸易挥发,图示装置由于通入苯酚钠溶液中的CO2中含有乙酸,无法验证碳酸酸性强于苯酚,D不合题意;
故答案为:C。
5. Pt(NH3)2Cl2存在两种异构体,抗癌药物顺铂可由以下途径得到,下列说法错误的是
(顺铂)
(反铂)
A. Pt(NH3)2Cl2中Pt采用的杂化方式为sp3
B. 过程②说明Cl对位上的Cl更容易被NH3取代
C. 该变化过程说明NH3的配位能力大于Cl-
D. 相同条件下,反铂在苯中的溶解度大于顺铂
【答案】A
【解析】
【分析】由题干信息可知,Pt(NH3)2Cl2存在两种异构体,说明其空间构型为平面四边形,而不是四面体形,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,Pt(NH3)2Cl2的空间构型为平面四边形,而不是四面体形,根据杂化轨道理论可知,其中Pt采用的杂化方式不为sp3,而是dsp2杂化,A错误;
B.由题干转化历程图可知,过程②即,故可说明Cl对位上的Cl更容易被NH3取代,B正确;
C.该变化过程中NH3能够取代上的Cl-,故说明NH3的配位能力大于Cl-,C正确;
D.已知苯为非极性分子,顺铂为极性分子,反铂为非极性分子,根据相似相溶原理可知,相同条件下,反铂在苯中的溶解度大于顺铂,D正确;
故答案为:A。
6. 工业上用接触法制备硫酸的流程如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 流程涉及的元素中,1ml基态原子的未成对电子数最多为
B. 1ml冰晶体中含有的氢键数目为
C. 的溶液中含有的数目为
D. 煅烧时,22.4L参与反应,转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.流程涉及的元素中H、O、S、Fe、V的价层电子排布分别为1s1、2s22p4、3s23p4、3d64s2、3d34s2,则基态原子的未成对电子数分别为1、2、2、4、3,即1ml基态原子的未成对电子数最多为,A错误;
B.已知冰晶体中每个水分子与周围的4个水分子形成4个氢键,而每个氢键被2个水分子共用,故1ml冰晶体中含有的氢键数目为,B正确;
C.题干未告知硫酸溶液的体积,故无法计算pH=1的H2SO4溶液中含有的数目,C错误;
D.题干未告知O2所处的状态,故无法计算煅烧时,22.4LO2参与反应,转移的电子数,D错误;
故答案为:B。
7. 某高分子化合物M常用于制作眼镜镜片,可由N和P两种物质合成,M、N、P的结构如图所示,下列说法正确的是
A. N与P合成M的反应为加聚反应B. M的链节中在同一平面的碳原子最多有14个
C. P在空气中很稳定,可以保存在广口瓶中D. 常温下,M、N、P均易溶于水
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,一定条件下N与P发生缩聚反应生成M和甲醇,故A错误;
B.由结构简式可知,M分子中苯环和酯基为平面结构,由三点成面可知,链节中在同一平面的碳原子最多有14个,故B正确;
C.由结构简式可知,P分子中含有极易被空气中氧气氧化的酚羟基,所以P在空气中很不稳定,不能保存在广口瓶中,故C错误;
D.由结构简式可知,M、N分子的官能团均为酯基,均属于难溶于水的酯类,故D错误;
故选B。
8. 已知为拟卤素,性质与卤素类似。老师将学生分为四组,做如下探究实验:甲组:分别配制500mLKSCN溶液、溶液;乙组:向的KSCN溶液中滴加酸性溶液,酸性溶液褪色;丙组:向的溶液中滴加酸性溶液,酸性溶液褪色;丁组:分别取50mLKSCN溶液和50mL溶液,混合,向混合液中滴加酸性溶液,溶液先变红后褪色,下列说法错误的是
A. 甲组同学用到500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管等玻璃仪器
B. 乙组实验中将氧化为
C. 丙组实验发生反应的离子方程式:
D. 丁组实验说明还原性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲组同学用到500mL容量瓶、玻璃棒、烧杯、胶头滴管等玻璃仪器,A正确;
B.实验乙中阴离子SCN﹣被氧化为(SCN)2,B正确;
C.酸性高锰酸钾与亚铁离子反应的离子方程式:,C正确;
D.在等体积浓度均为0.1ml/L的KSCN和FeSO4混合溶液中滴加酸性高锰酸钾,溶液先变红,说明亚铁离子先被高锰酸根离子氧化成铁离子,故还原性SCN-0如图所示为该反应正反应的平衡常数K正和逆反应的平衡常数K逆随温度变化的曲线。下列分析正确的是
A. 曲线Ⅰ为K逆,曲线Ⅱ为K正
B. T2时,A点正>逆
C. T1时,CO2的平衡转化率为40%
D. 其他条件不变,在原平衡基础上再充入2 ml CO2和1 ml H2,达新平衡时CO2转化率将减小
【答案】B
【解析】
【分析】对于反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH>0,正反应为吸热反应,则升高温度,平衡正向移动,正反应平衡常数增大,由图可知曲线Ⅰ为K正,曲线Ⅱ为K逆,结合外界条件对平衡移动的影响解答该题。
【详解】A.由以上分析可知曲线Ⅰ为K正,曲线Ⅱ为K逆,A错误;
B.T2时,A点K逆<K<K正,则反应正向移动,正>逆,B正确;
C.T1时,K逆=K正,因K逆×K正=1,则K正=1,设转化xmlCO2,三段式分析为:
则=1,x=,CO2的平衡转化率为20%,C错误;
D.其他条件不变,如在原平衡基础上再充入“2ml CO2和1ml H2”,将该充入量改为“2ml CO2和0.5ml H2+0.5ml H2”,若去掉后面的“0.5mlH2“,根据等效平衡规律新平衡时的转化率与原平衡相同,平衡后再将后面“0.5mlH2”加入,平衡正向移动,CO2转化率将增大,D错误;
故答案为:B。
12. 稀土元素钪(Sc)在电子、石油化工、冶金、机械等领域都有着重要的应用。Sc的一种合金晶胞结构如图所示,其晶胞参数为anm,表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 此合金的熔点低于单质AlB. Sc位于元素周期表d区
C. 晶胞中与Al原子距离最近的Al原子有8个D. 晶胞密度可表示为
【答案】C
【解析】
【详解】A.合金的熔点低于组分金属,故A正确;
B.Sc位于元素周期表中第4周期,ⅢB族,属于d区元素,故B正确;
C.晶胞中与Al原子距离最近的Al原子有12个,故C错误;
D.晶胞中Al位于顶点和面心,个数为:;Ag位于体内个数为8,Sc位于体心和棱心,个数为:;则晶胞的质量为:,晶胞体积为:;则晶胞密度为:,故D正确;
故选:C。
13. 单液流电池属于沉积型电池,它不带要隔膜或离子交换膜,从而大幅降低了电池成本和电池设计的复杂性,一种单液流电池工作原理如图所示,下列说法错误的是
A. 放电时,储液罐中溶液的不断增大
B. 充电时,电极与电源的正极相连
C. 放电时,正极反应式为
D. 充电时,若电极增重,电解质溶液增加离子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.电池放电时发生的,总反应为,放电过程中不断消耗硫酸,不断增大,故A正确;
B.放电时,电极作正极,则充电时,电极与电源的正极相连,故B正确;
C.放电时,PbO2电极作正极,则电极反应式为,故C正确;
D.充电时,总反应为电极增重时,电解质溶液增加离子数为,故D错误;
故选D。
14. 已知K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O+H2O2CrO+2H+。分别在T1℃、T2℃恒温条件下,向100mL0.100ml·L-1的K2Cr2O7溶液中加入一定量K2Cr2O7固体,持续搅拌下用pH传感器连续测量溶液的pH,得到如图图象,下列说法正确的是
A. 图中T1℃>T2℃
B. t1后溶液中有2c(Cr2O)+c(CrO)=c(K+)
C. T2℃时,上述反应的平衡常数的数量级是10-12
D. T1℃下,加入一定量K2Cr2O7固体后达到新平衡时的值增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.取横坐标为0时曲线中的两点,由于该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,氢离子浓度增大,pH减小,则温度T1<T2,故A错误;
B.根据物料守恒n(Cr)=n(K),则t1后,2c(Cr2O)+c(CrO)=c(K+),故B正确;
C.取横坐标为0时,T2对应曲线的点,c(H+)=10-3.75ml/L,K=根据图可知曲线②上的0.100ml•L-1的K2Cr2O7溶液pH=3.75,所以c(Cr2O)=c(H+)=10-3.75ml⋅L-1,则K=≈10-14,故C错误;
D.K=,则=,T1温度下,加入K2Cr2O7固体,平衡正向移动,氢离子浓度增大,温度不变,K值不变,则减小,故D错误。
答案选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 在医学上,氯化铵片用于治疗黏痰不易咳出症状,某化学探究活动小组为制备并探究的某些性质,进行了以下实验。回答下列问题:
实验Ⅰ:制备
步骤一:按上图所示连接装置,进行操作Ⅰ,然后向三颈烧瓶中加入8.0g粉状NaCl,再滴加浓氨水,搅拌至NaCl恰好完全溶解,停止滴加浓氨水,得到饱和氨化食盐水。
步骤二:控制一定范围温度,将缓慢通入饱和氨化食盐水中,待有大量晶体析出时,继续通入一段时间的,抽滤。
步骤三:控制一定范围温度,向滤液中加入适量研细的NaCl,并通入,待析出大量晶体时,经过一系列操作,即得晶体。
已知:①几种物质的溶解度随温度变化如图所示(高于35℃时开始分解);
②一定条件下,由一种阳离子和两种酸根阴离子形成的盐为混盐,由两种阳离子和一种阴离子形成的盐为复盐。
(1)步骤一中操作Ⅰ为________________。
(2)装置B的作用包括除杂和________________。
(3)步骤二和步骤三中适宜的温度分别为________和________(填字母)。步骤二中析出的晶体为________(填化学式),继续通入的作用是________。
A.0~10℃ B.30~35℃ C.55~60℃ D.90~100℃
实验Ⅱ:溶液的性质探究
向0.5g镁粉中加入足量的的溶液,观察到镁粉剧烈反应,产生有刺激性气味的气体和灰白色难溶固体.活动小组进行了以下探究:
a.气体成分探究:用排水法(水中滴加几滴紫色石蕊溶液)收集一小试管气体。
(4)____________(填实验操作或现象,下同),说明气体中含;________________,说明气体中含。
b.沉淀成分探究:将灰白色固体洗净后,再加入稀溶解,然后滴加几滴溶液,有白色沉淀出现。
(5)结合已知信息和实验现象推测,灰白色固体应属于________(填“混盐”、“复盐”或“碱式盐”),其化学式可能为________。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)观察气体的流速 (3) ①. B ②. A ③. NaHCO3 ④. 减少NaHCO3的溶解(或促进NaHCO3析出)
(4) ①. 滴加紫色石蕊溶液的水变蓝 ②. 用拇指堵住小试管口,管口向下靠近酒精灯火焰,松开拇指,此时会听到爆鸣声
(5) ①. 碱式盐 ②. Mg(OH)Cl
【解析】
【分析】利用候氏制碱法的原理,通过氨化饱和食盐水中能入二氧化碳,反应析出碳酸氢钠,滤液主要成分为氯化铵,制备氯化铵;通过设计实验探究氯化铵溶液的性质;
【小问1详解】
有气体生成或参与的实验,实验前应检查装置的气密性,步骤一中操作Ⅰ为检查装置气密性;
【小问2详解】
装置B中盛装饱和碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中混有的氯化氢气气,即作用包括除杂,还有可以通过观察气泡来判断气体的流速,答案为观察气体的流速;
【小问3详解】
步骤二中利用NaHCO3的溶解度小,在饱和氨化食盐水中通入CO2形成NaHCO3的过饱和溶液,从而析出NaHCO3晶体,以减少溶液中Na+和,同时增大了溶液中和Cl-的含量,为获得最佳效果,应该选择30~35℃(高于35℃时NH4HCO3开始分解,导致溶液中离子浓度减小)下进行,答案选B;步骤三是析出晶体,可以选择的温度是0~10℃,答案选A;持续通入CO2,一方面可以防止的水解,而且还可以使碳酸氢钠完全析出(降低其溶解度);
【小问4详解】
一小试管气体用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变蓝证明有氨气;因为氢气具有可燃性,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,故用燃着的木条接近试管内气体,气体燃烧出现淡蓝色火焰,证明气体中含有氢气,答案为滴加紫色石蕊溶液的水变蓝;用拇指堵住小试管口,管口向下靠近酒精灯火焰,松开拇指,此时会听到爆鸣声;
【小问5详解】
有刺激性气体产生,为氨气,石蕊变蓝,溶液呈碱性,根据分析,构成沉淀的离子有镁离子,氯离子,可分析得灰白色固体应属于碱式盐,其化学式可能为Mg(OH)Cl。
16. 湿法炼锌的主要工序有焙烧、浸出、净化和电积,浸出后获得大量的含Zn、C、Ni、Fe、Mn、Cd等金属的钴镍渣,为有效回收钴镍渣中的有价金属,设计如图属所示的工艺流程:
(1)加热能提高“酸浸”速率,除此外还可采取的措施有________(填1条即可)。“酸溶”时却不宜采用加热的方法来加快反应速率,其原因是________________。
(2)“氧化分离”时,过硫酸钠的用量与溶液中金属离子的脱除率的关系如图所示。
①氧化剂的阴离子结构为,其中硫元素化合价为________,其阴离子结构片段S—O—O—S中的所有原子________(填“在”或“不在”)一条直线上。
②流程中过硫酸钠的加入量应为理论量的________(填字母)倍。
a.2~3 b.4~5 c.7~8
(3)滤渣1中主要含、________,写出生成的离子方程式:________________。
(4)由净化液得到的碱式碳酸锌的摩尔质量为.取51.15g碱式碳酸锌固体进行充分煅烧,将产生的气体全部通入足量溶液中,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为29.55g;碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物的质量为36.45g,则________。
【答案】(1) ①. 不断搅拌混合物(增加酸的浓度) ②. 盐酸易挥发,加热会降低酸溶效率
(2) ①. +6 ②. 不在 ③. c
(3) ①. Fe(OH)3和C(OH)3 ②.
(4)1:2:1
【解析】
【分析】酸浸液中含有Zn2+、Mn2+、C2+、Ni2+、Cd2+、Fe2+,加入Na2S2O8,将Mn2+、Fe2+氧化为MnO2和Fe3+,加入氢氧化钠调节溶液的pH,使Fe3+、C2+转化为Fe(OH)3、C(OH)3沉淀、同时分离出Ni2+;过滤后,将钴镍等离子转化为沉淀;过滤后,将Zn2+转化为xZnCO3•yZn(OH)2•zH2O沉淀;向滤渣中逐步加入盐酸、氨水分离出MnO2和Fe(OH)3,据此分析解题。
小问1详解】
酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有:不断搅拌混合物、升高温度、增加酸的浓度等;“酸溶”时不宜采用加热的方法来加快反应速率的原因是盐酸易挥发,加热会降低酸溶效率。
【小问2详解】
①Na2S2O8的阴离子存在一个过氧键,其中有两个原子为-1价,剩余6个氧为-2价,则硫元素为+6价;②过硫酸钠阴离子结构中存在过氧键,根据过氧化氢中过氧键的结构可知,S-O-O-S不可能在同一条直线上。②根据过硫酸钠的用量和金属离子的脱除率关系图可知,过硫酸钠的用量为理论量的7倍时,Mn2+、C2+、Fe2+的脱除率为百分百,故过硫酸钠的用量应为理论量的7~8倍,选c。
【小问3详解】
氧化分离中发生的离子反应有, 、与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3和C(OH)3沉淀,生成的离子方程式为:。
【小问4详解】
沉锌时,得到的碱式碳酸锌摩尔质量为341g/ml,取51.15g即n(xZnCO3·yZn(OH)2·zH2O)=碱式碳酸锌固体充分进行煅烧,将产生的气体全部全部通入到足量Ba(OH)2溶液中,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥后称量,其质量为29.55g,则有n(ZnCO3)=n(CO2)=n(BaCO3)==0.15ml,碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物质量为36.45g即得到n(ZnO)==0.45ml,碱式碳酸锌煅烧后的固体纯净物质量为36.45g即得到n(Zn(OH)2)= n(ZnO)-n(ZnCO3)=0.45ml-0.15ml=0.30ml,则n(xZnCO3·yZn(OH)2·zH2O):n(ZnCO3):n[Zn(OH)2]=0.15ml:0.15ml:0.30ml=1:1:2,即分子式为:ZnCO3·2Zn(OH)2·zH2O,则Z==1,则x∶y∶z=1:2:1。
17. 将CO或CO2转化为高附加值化学品是颇具前景的合成路线。
(1)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
已知: ;
。
写出和转化为和的热化学方程式:_______________,该反应在________(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。
(2)CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为 ,设m为起始时的投料比,即。
①图1左图中m1、m2、m3从大到小的顺序为________________。
②图1右图表示在总压为5MPa的恒压条件下,且m=3时,平衡状态下各物质的物质的量分数与温度的关系,则曲线d代表的物质为________(填化学式)。
(3)一种利用焦炉气中的H2和工业废气捕获的CO2生产绿色燃料甲醇的原理为、。
在研究该反应历程时发现,反应气中水蒸气含量会影响CH3OH的产率。为了研究水分子对该反应机制的内在影响,科学家利用计算机模拟,研究添加适量水蒸气前后对能垒较大的反应历程能量变化的影响,如图3所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。
①写出有水参与时的化学方程式:________________。
②资料显示:水也可以使催化剂活化点位减少。结合资料、上图及学过的知识推测,在反应气中添加水蒸气将如何影响甲醇产率及产生这种影响的原因:________________(任答两点)。
(4)一定条件下,利用CO2和H2还可制得甲烷:,主要副反应为。一定温度下,向恒容密闭容器中充入CO2和H2(物质的量之比为1:4)发生反应,容器内气体的压强随时间的变化如表所示:
①用单位时间内气体分压的变化表示反应的速率,则前120min内CH4的平均反应速率________。
②该温度下,平衡时CO的体积分数为8%,反应的平衡常数________(为以分压表示的平衡常数,保留小数点后2位)。
【答案】(1) ①. 2+6=+3-387.7kJ/ml ②. 低温
(2) ①. m1>m2>m3 ②. C2H5OH
(3) ①. *OCH2+H2O*=*OCH3+*OH ②. 水蒸气过多,平衡逆向移动,甲醇产率下降;催化剂活化点位减少,吸附反应物能力减弱,甲醇产率下降;有水参与的历程,活化能较小,反应速率加快,甲醇产率上升(答其中任意两点即可)
(4) ①. 0.05kPa/min ②. 5.17
【解析】
【小问1详解】
根据题干信息可知,反应① ;反应②,和转化为和的反应方程式:2+6=+3可由2①+②得到,故=2×(-181.6kJ/ml)+(-24.5kJ/ml)=-387.7kJ/ml,故其热化学方程式为:2+6=+3-387.7kJ/ml,则该反应正反应是一个气体体积减小的放热反应,即该反应<0,<0,则该反应在低温条件下能自发进行,故答案为:2+6=+3-387.7kJ/ml;低温;
【小问2详解】
①已知温度相同时,m越大即增大H2的用量,则化学平衡正向移动,CO2的平衡转化率越大,结合题干图1信息可知,其中m1、m2、m3从大到小的顺序为m1>m2>m3,故答案为:m1>m2>m3;
②由题干信息可知,升高温度平衡逆向移动,则CO2、H2的物质的量分数随温度升高而增大,C2H5OH、H2O的物质的量分数随温度升高而减小,根据方程式生成H2O(g)物质的量大于乙醇,则曲线a代表的物质为H2,b表示CO2,c为H2O,d为C2H5OH,故答案为:C2H5OH;
【小问3详解】
①对比无水图像可知:有水时反应为:*OCH2+H2O*=*OCH3+*OH,故答案为:*OCH2+H2O*=*OCH3+*OH ;
②从水蒸气量,催化剂活化点位数量,以及活化能变化方向考虑分析:水蒸气过多,平衡逆向移动,甲醇产率下降;催化剂活化点位减少,吸附反应物能力减弱,甲醇产率下降;有水参与的历程,活化能较小,反应速率加快,甲醇产率上升,故答案为:水蒸气过多,平衡逆向移动,甲醇产率下降;催化剂活化点位减少,吸附反应物能力减弱,甲醇产率下降;有水参与的历程,活化能较小,反应速率加快,甲醇产率上升(答其中任意两点即可);
【小问4详解】
①设起始投入CO2为1ml,H2为4ml,120min时容器压强变为原来的0.88,即总物质的量减少了(1+4)×12%=0.6ml,由三段式分析可知,,此时CH4的平衡分压为:=6kPa,故用单位时间内气体分压的变化表示反应的速率,则前120min内CH4的平均反应速率==0.05kPa/min,故答案为:0.05kPa/min;
②设起始投入CO2为1ml,H2为4ml,达到平衡时容器压强变为原来的0.75,即总物质的量减少了(1+4)×25%=1.25ml,由三段式分析可知,,该温度下,平衡时CO的体积分数为8%,即平衡时CO的物质的量为:(1+4)ml×75%×8%=0.3ml,,即平衡时CO2的物质的量为:1ml-0.625-0.3=0.075ml,H2的物质的量为:4ml-2.5ml-0.3ml=1.2ml,CO为0.3ml,H2O为1.25ml+0.3ml=1.55ml,故反应的平衡常数===5.17,故答案为:5.17。
18. 有机物K为某药物的一种重要的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①-CH3属于邻、对位定位基,—COOH属于间位定位基.
②(R代表烃基).
(1)E中含氧官能团的名称是________,H与足量反应的产物中含有________个手性碳原子。
(2)F的结构简式为________;F→G的反应类型为________。
(3)反应①、反应②、反应③所使用试剂的先后顺序为________(填字母)。
a.、、 b.、、
c.、、
(4)I→J的反应产物中有一种无机酸,则I→J的化学方程式为_______________。
(5)M是G的同分异构体,则符合下列条件的M的结构有________种。其中核磁共振氢谱图中峰面积比为的结构简式为________________。
①分子中含-NO2且与苯环直接相连 ②苯环上只有2个取代基
(6),利用以上信息,设计以苯和乙烯为原料(无机试剂任选)合成的路线________________。
【答案】(1) ①. 酰胺基和碳氯键 ②. 4
(2) ①. ②. 加成反应
(3)a (4)3+POCl3 3+H3PO4
(5) ①. 15 ②.
(6)
【解析】
【分析】由题干合成路线图可知,根据A的分子式和D的结构简式并结合已知信息①可知,A的结构简式为:,被酸性高锰酸钾溶液氧化为,与Cl2在FeCl3作用下生成,与SOCl2作用生成,由E、G的结构简式和F的分子式可知,F的结构简式为:,由G的结构简式和N的分子式可知,N的结构简式为CH2=CHCOOH,据此分析解题。
【小问1详解】
由题干流程图中E的结构简式可知,E中含氧官能团的名称是酰胺基和碳氯键,已知同时连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故H与足量H2反应的产物中含有4手性碳原子即图中★所表示的碳原子均为手性碳原子,故答案为:酰胺基和碳氯键;4;
【小问2详解】
由分析可知,F的结构简式为,F→G即+CH2=CHCOOHG,该反应的反应类型为加成反应,故答案为:; 加成反应;
【小问3详解】
由分析可知,结合题干已知信息①可知,反应①、反应②、反应③所使用试剂的先后顺序为、、,故答案为:a;
【小问4详解】
由题干流程图I、J的结构简式和I到J的转化条件,结合I→J的反应产物中有一种无机酸信息可知,I→J的化学方程式为:3+POCl3 3+H3PO4,故答案为:3+POCl3 3+H3PO4;
【小问5详解】
由题干流程图可知,G的分子式为:C9H10O2NCl ,M是G的同分异构体,则符合下列条件①分子中含-NO2且与苯环直接相连,②苯环上只有2个取代基则两个取代基分别为:-NO2和-CHClCH2CH3;-NO2和-CH2CHClCH3;-NO2和-CH2CH2CH2Cl;-NO2和-CCl(CH3)2;-NO2和-CH(CH2Cl)CH3等五组,每一组又有邻间对三种位置异构,故符合条件的M的结构一共有5×3=15种,其中核磁共振氢谱图中峰面积比为的结构简式为,故答案为:15;;
【小问6详解】
本题采用逆向合成法即根据题干流程图中J+F转化为K的信息可知,可由和ClCH2CH2Cl转化得到, 根据本题题干信息可知,可由经Fe、HCl还原得到,可由发生硝化反应制得,CH2=CH2和Cl2催化加成即可得到ClCH2CH2Cl,据此分析确定合成路线为:,故答案为:。A.中和反应反应热的测定
B.实验室制备氨气
C.制无水氯化钙
D.验证酸性:乙酸碳酸苯酚
时间/min
0
60
120
180
240
300
360
压强/kPa
100
93.8
88.0
83.4
79.4
75.0
75.0
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