2024届湖南省岳阳市高三下学期三模化学试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1.本试卷共8页，18道题，满分100分，考试用时75分钟。
2.答卷前，考生务必将自己的学校、班级、考号和姓名填写在答题卡指定位置。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应的标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
4.非选择题必须用黑色字迹的签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案，不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
5.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，只交答题卡。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 P-31 S-32 Cl-35.5 Fe-56
一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共计42分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关，下列说法错误的是
A. 神舟系列飞船返回舱使用氮化硅耐高温材料，属于共价晶体
B. 三星堆黄金面具出土时光亮且薄如纸，说明金不活泼和有良好的延展性
C. 利用合成了高级脂肪酸，实现了无机小分子向有机高分子的转变
D. 高铁酸钾()对饮用水有杀菌消毒和净化的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．氮化硅熔点为1900℃、具有高强度、高韧性、耐高温的性质，由性质可知氮化硅为共价晶体，故A正确；
B．三星堆黄金面具是文物，历经年代久远，但出土时光亮且薄如纸，说明金不活泼和有很好的延展性，故B正确；
C．高级脂肪酸不属于有机高分子化合物，故C错误；
D．高铁酸钾（K2FeO4）具有强氧化性，能使蛋白质变性，用于饮用水的杀菌消毒；高铁酸钾（K2FeO4）还原产物可转化为氢氧化铁胶体，能吸附水中悬浮物形成沉淀，可用于饮用水的净化，故D正确；
故答案为：C。
2. 常用于微电子工业，可由反应制备。下列说法正确的是
A. 的VSEPR模型
B. 中子数为2的H原子可表示为
C. F原子的结构示意图为
D. 的电子式为
【答案】A
【解析】
【详解】A．中心原子价层电子对数为3+=4，含有1个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，A正确；
B．中子数为2的H原子质量数为1+2=3，可表示为，B错误；
C．F是9号元素，结构示意图为，C错误；
D．是离子化合物，电子式为：，D错误；
故选A。
3. 实验室由硫铁矿烧渣（含FeO、、等）制取无水氯化铁的实验原理和装置不能达到实验目的的是
A. 用装置甲溶解硫铁矿烧渣B. 用装置乙过滤得到含、混合溶液
C. 用装置丙氧化得到溶液D. 用装置丁蒸干溶液获得无水
【答案】D
【解析】
【详解】A．硫铁矿烧渣(含FeO、、等)置于烧杯中，加过量盐酸溶解，其中FeO、溶于盐酸生成氯化亚铁和氯化铁，不溶于盐酸，故A正确；
B．酸溶后的悬浊液进行过滤分离，得到氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，故B正确；
C．含氯化亚铁和氯化铁的混合溶液，转移入锥形瓶中加过量的双氧水，将氯化亚铁氧化为氯化铁，故C正确；
D．所得氯化铁溶液应在HCl氛围中蒸发浓缩、冷却结晶，在将晶体在HCl气氛中脱水得到无水氯化铁，直接蒸发结晶无法得到无水氯化铁，故D错误；
故选：D。
4. 下列离子方程式正确的是
A. 将碘单质溶于碘化钾溶液中：
B. 用浓氨水吸收烟气中的：
C. 以铜为电极电解饱和氯化钠溶液阳极电极反应式：
D. 与足量氢氧化钠溶液共热：
【答案】A
【解析】
【详解】A．实验室中的碘水一般是将碘单质溶于KI溶液配制而成，发生反应：，A正确；
B．一水合氨是弱碱，在离子方程式中不能拆，B错误；
C．以铜为电极电解饱和氯化钠溶液，阳极Cu失去电子生成Cu2+，阳极电极反应式：，C错误；
D．与足量氢氧化钠溶液共热发生取代反应生成，离子方程式为：，D错误；
故选A。
5. 有机物M()是合成某种水稻除草剂的中间体。下列说法正确的是
A. 有机物M分子存在对映异构
B. 有机物M中的所有碳原子有可能共平面
C. 有机物M的一氯代物有5种
D. 1ml有机物M最多能和3ml 发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A．有机物M分子中没有手性碳原子即四个各不相同原子或基团相连的碳原子，不存在对映异构，故A错误；
B．由结构简式可知，化合物M分子中含结构，具有类似甲烷的四面体结构，则分子中所有碳原子不可能共平面，B错误；
C．有机物M（）有5种环境的H原子，一氯代物有5种，故C正确；
D．有机物M中苯环和羰基都可以和氢气发生加成反应，1ml有机物M最多和5ml发生加成反应，故D错误；
故答案选C。
6. 含的稀硫酸溶解铜可得到溶液，向制备得到的溶液中逐滴加入氨水，产生蓝色沉淀，继续滴加氨水并振荡试管得到深蓝色透明溶液，再加入95%乙醇，析出蓝色晶体。已知为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法不正确的是
A. 在水中的溶解度大于其在乙醇中的溶解度
B. 分子中小于中的
C. 中Cu的杂化方式为
D. 1ml 含有σ键数20
【答案】C
【解析】
【详解】A．得到的深蓝色透明溶液中含有、，加入95%乙醇，析出蓝色晶体，说明乙醇使溶解度降低，A正确；
B．及中N原子都为杂化，分子中N原子有1个孤电子对，对成键电子对的排斥力较大，键角小于，中N原子孤电子对与形成配位键，使键角约等于，B正确；
C．中心原子采用杂化的微粒，价层电子对互斥模型为四面体形，而空间结构为平面形，故杂化方式不是，C错误；
D．中含有、、σ键，1ml 含有σ键数20，D正确；
答案选C。
7. 苯与Cl2的反应机理如下图一所示，其反应过程中的能量变化如图二所示。下列说法正确的是
A. 苯和Cl2反应的速率由过程Ⅱ的速率决定
B. FeCl3的参与改变了反应历程，降低了总反应的焓变
C. 反应过程中有极性键和非极性的断裂和生成
D. 升温既能提高反应速率，又能提高苯的平衡转化率
【答案】A
【解析】
【详解】A．活化能大的步骤决定反应的速率，根据图示过程Ⅱ的活化能大，A正确；
B．催化剂通过降低活化能而改变反应速率，但不影响焓变，B错误；
C．反应中断裂C-H、Cl-Cl键，生成C-Cl、H-Cl，没有非极性键的生成，C错误；
D．该反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，降低苯的平衡转化率，D错误；
故答案为：A。
8. 常温下，在10mL 0.1MOH溶液中滴加pH=1的盐酸，溶液中AG()与盐酸体积(V)之间的关系如图所示，下列说法不正确的是
A. P点→Q点：水的电离程度变小
B. G点：
C.
D. F点溶液中：
【答案】D
【解析】
【分析】E点纵坐标为8，即在加盐酸之前，0.1MOH溶液中=8，c(OH-) c(H+)=10-14，，所以c(OH-)=10-3ml/L，MOH为弱碱。
【详解】A．P点横坐标为10，即10mL 0.1MOH溶液中滴加10mL pH=1的盐酸，两者恰好完全反应生成MCl，MCl为强酸弱碱盐，水解促进水的电离，P点之后继续加盐酸，盐酸过量抑制水的电离，所以P点→Q点：水的电离程度变小，故A正确；
B．G点：=0，溶液呈中性，c(OH-)=c(H+)，又溶液中存在电荷守恒，所以，故B正确；
C．据以上分析可知，E点c(OH-)=10-3ml/L，MOH为弱碱，其电离方程式为，，故C正确；
D．F点溶液呈碱性，为10mL 0.1MOH溶液中滴加5mL pH=1的盐酸，反应后溶液的溶质为等物质的量的MOH和MCl，溶液呈碱性，说明MOH的电离程度大于MCl的水解程度，所以，即，故D错误；
故答案为：D。
9. W、X、Z、Y、N为原子序数依次增大的短周期主族元素，W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数，五种元素能组成如图所示的物质。下列说法错误的是
A. 最高价氧化物对应水化物的酸性：N>YB. 简单氢化物的沸点：X>N>Y
C. 元素的第一电离能：N>Y>ZD. 简单离子半径：N>Y>X>Z
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Z、Y、N为原子序数依次增大的短周期主族元素，由题中所给结构可知，Z形成带一个单位正电荷的阳离子，则Z为IA族元素；X形成两个价键，X为VIA族元素，原子序数X小于Z ，所以X为O、Z 为Na，W形成一个价键，W为IA族元素，则W为H；W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数，即Y的最外层电子数为5，所以Y为P；N形成一个单键，且原子序数大于P，所以N 为Cl。
【详解】A．N 为Cl、Y为P，Cl、P位于同一周期，同一周期从左到右元素非金属性递增、最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以最高价氧化物对应水化物的酸性：N>Y，故A正确；
B．X为O、N 为Cl、Y为P，简单氢化物分为H2O、HCl、PH3，H2O分子间存在氢键，H2O的沸点最高，HCl的相对分子质量大于PH3，沸点HCl高于PH3，所以简单氢化物的沸点：X>N>Y，故B正确；
C．N 为Cl、Y为P、Z 为Na，三种元素位于同一周期，同一周期从左至右元素的第一电离能有增大的趋势，所以第一电离能：N>Y>Z，故C正确；
D．N、Y、X、Z分别为Cl、P、O、Na，其简单离子分别为Cl-、P3-、O2-、Na+，O2-和Na+核外有两个电子层、Cl-和P3-核外有三个电子层，所以Cl-和P3-的半径大于O2-和Na+，O2-和Na+具有相同的电子层结构，核电荷数越大、半径越小，即半径大小O2-＞Na+，Cl-和P3-具有相同的电子层结构，核电荷数越大、半径越小，即半径大小Cl-＜P3-，所以简单离子半径： P3-＞Cl-＞O2-＞Na+，故D错误；
故答案为：D。
10. 为完成相应实验目的，下列方案设计、现象和结论均正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．装有和气体的烧瓶存在，将其浸泡在热水中，观察到烧瓶内气体颜色加深，说明浓度增大，上述平衡逆向移动，故能说明是放热反应，A正确；
B．加热时，浓硝酸可自身分解产生红棕色的气体，故红棕色气体可能由木炭与浓硝酸反应产生，也可能由浓硝酸自身分解产生，B错误；
C．探究淀粉水解，实质是检验有葡萄糖生成，检验葡萄糖需在碱性条件下，新制的氢氧化铜与葡萄糖混合加热，产生红色沉淀，该实验中淀粉在溶液中加热，溶液冷却后，未加入NaOH溶液条件至碱性，再加入少量新制的氢氧化铜与反应，故不能说明淀粉未水解，C错误；
D．2mL 1ml/L NaOH溶液中滴加0.1ml/L的溶液1mL，少量，产生白色沉淀后，溶液中有NaOH剩余，再滴加0.1ml/L的溶液1mL，，产生红褐色沉淀，不能说明溶解转化为，不能说明溶解度大于，且实验目的是探究与的溶解度的大小，实验操作与的生成无关，D错误；
答案选A。
11. 实验室由环己醇()制备环己酮()的过程如下：
已知：①主反应为，该反应为放热反应；
②环己酮可被强氧化剂氧化；
③环己酮的沸点为155.6℃，能与水形成沸点为95℃的共沸混合物；
④NaCl水溶液的密度比水的大，无水易吸收水分。
下列说法错误的是
A. 分批次加入溶液，可防止副产物增多
B. 反应后加入少量草酸溶液的目的是调节pH
C. 操作1为蒸馏，收集150～156℃的馏分
D. 实验过程中获取③的操作为过滤
【答案】B
【解析】
【分析】向浓硫酸、环己醇的混合液中加入稍过量的Na2Cr2O7溶液，水浴加热，环己醇被氧化成，在液相1中加入少量草酸溶液除去过量的Na2Cr2O7，在95℃蒸馏得到环己酮与水的共沸混合物，在液相2中加入固体NaCl降低环己酮的溶解度，使环己酮分层析出，在液相3中加入K2CO3除去水分，经过滤得到K2CO3水合物，滤液经蒸馏得到环己酮。
【详解】A．环己酮可被强氧化剂氧化，故分批次加入Na2Cr2O7溶液可防止环己酮被氧化，防止副产物增多，A项正确；
B．由于Na2Cr2O7溶液稍过量，且环己酮可被强氧化剂氧化，故反应后加入少量草酸溶液的目的是除去过量的Na2Cr2O7，B项错误；
C．操作1为蒸馏，环己酮的沸点为155.6℃，故收集150～156℃的馏分得到环己酮，C项正确；
D．无水碳酸钾易吸收水分，故加入无水碳酸钾除去水分，实验过程中获取③的操作为过滤，D项正确；
答案选B。
12. 新型贮氢材料［］的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. 该晶体属于离子晶体
B. 具有很强的还原性
C. 与A点距离最近的的个数为4
D. 表示阿伏加德罗常数值，则该物质的密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A．该晶体由Na+和构成，属于离子晶体，A项正确；
B．NaAlH4中的H元素为-1价，具有还原性，B项正确；
C．与A点距离最近的Na+的个数为8，C项错误；
D．利用均摊法，可计算出晶胞中Na+个数，个数，可得化学式NaAlH4，结合晶胞密度计算公式，可得该物质的密度为= g×cm-3， D项正确。
故答案选C。
13. 电解苯酚的乙腈()水溶液可在电极上直接合成扑热息痛()，电极材料均为石墨，电极c的电极反应式为。下列说法错误的是
A. 硫酸根离子向甲室移动
B. 电极d的电极反应类型是还原反应
C. 电极b的电极反应式为：
D. 合成1ml扑热息痛，理论上甲室质量增重96g
【答案】D
【解析】
【分析】该实验左侧装置为原电池，右侧装置为电解池，由c的电极反应为失电子、氧化反应可知，该电极为阳极，故d为阴极，a为负极，b为正极。
【详解】A．在原电池中，阴离子向负极移动，a极为负极，故硫酸根离子向甲室移动，A正确；
B．电极d为电解池阴极，阴极发生得电子、还原反应，B正确；
C．电极b为原电池正极，正极发生得电子、还原反应，电极反应式为，C正确；
D．由电极c的电极反应式可知，合成1ml扑热息痛，电路中转移电子为2ml，则生成1ml质量减少32g，1ml由乙室移向甲室质量增加96g，甲室质量增加96g-32g=64g，D错误；
答案选D。
14. 回收利用废旧锂离子电池正极材料钴酸锂粗品来制备产品，可实现资源的循环利用。其工艺流程如下。
已知：①氯化胆碱［］是铵盐，熔点较低，熔点较高；
②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在；
③常温下，；
下列说法错误是
A. 将废旧电池拆解并将其浸入NaCl溶液中，其目的是进行放电处理，使得锂离子从负极脱出，经过电解质溶液进入正极材料
B. “微波共熔”中氯化胆碱的作用是作为反应物提供做助熔剂，降低熔融所需的温度
C. “沉钴”过程发生反应的离子方程式为
D. “水浸”过程中溶液由蓝色逐渐变为粉红色，则“微波共熔”后获得的含Li、C的化合物为
【答案】C
【解析】
【分析】氯化胆碱、草酸和粗品微波共熔的过程中，C被还原为+2价，经过水浸滤液中C以存在，加入氢氧化钠沉钴，得到C(OH)2沉淀和含有锂离子的溶液，C(OH) 2固体经过煅烧得到固体C3O4，含有锂离子的溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，碳酸锂和C3O4高温烧结（通入空气氧化）得到产品。
【详解】A．废旧电池拆解提取正极材料前，需将其浸入NaCl溶液中，其目的是进行放电处理，使得锂离子从负极脱出，经过电解质溶液进入正极材料，提高产品产率，A正确；
B．氯化胆碱是铵盐，熔点较低，熔点较高，则“微波共熔”中氯化胆碱的作用是作为反应物提供Cl-，做助剂降低LiCO2熔融所需的温度；，B正确；
C．水浸滤液加入氢氧化钠沉钴，得到C(OH)2沉淀，则“沉钴”过程发生反应的离子方程式为，C错误；
D．“水浸”过程中溶液由蓝色逐渐变为粉红色，则“微波共熔”后获得的含Li、C的化合物为，D正确；
故选C。
二、非选择题：(共4小题，共58分)
15. 是工业制备的一种重要原料，很多物质的制备都需要用到氯气，比如工业上用制备，反应原理为：，。已知：、的部分性质如下：
某化学兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如图(某些夹持装置已略去)：
（1）仪器a的名称为___________，粗产品中空间构型为___________，b中盛放的药品的作用___________。
（2）装置E中用软锰矿制备气体的离子方程式为___________。
（3）装置C中反应温度控制在60～65℃，原因是___________。
（4）通过测定三氯氧磷粗产品中氯元素含量，可进一步计算产品三氯氧磷的纯度，实验步骤如下：
①取a g产品置于盛50.00mL蒸馏水的水解瓶中，摇动至完全水解，将水解液配成100.00mL溶液，预处理排除含磷粒子的影响。
②取10.00mL溶液于锥形瓶中，向其中加入 ml/L的溶液 mL，使完全沉淀，然后选择作指示剂，用 m/L 溶液滴定过量至终点()，记下所用体积为 mL。滴定终点的现象：___________。
（5）产品中氯元素的质量分数为___________。
（6）资料表明，与性质相近，乙醇在过量无水的作用下制备溴乙烷的反应机理如下图所示，请写出该条件下制备溴乙烷总反应方程式___________。
【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. 四面体形 ③. 吸收多余的氯气，防止空气的水蒸气进入反应装置中
（2）
（3）由于温度太低，反应速率变慢；温度过高，易挥发，利用率降低
（4）加入最后半滴标准液，溶液变红，30s不变色
（5）
（6）
【解析】
【分析】装置A中用MnO2和H2O2反应制氧气，装置B可以干燥O2、还可以观察氧气的流速，瓶口的长颈漏斗可以平衡气压；装置E为固液混合加热制备氯气，装置D干燥生成的氯气；在装置C中发生P4(白磷)+6Cl2=4PCl3，2PCl3+O2=2POCl3。
【小问1详解】
①根据装置图仪器a结构可知其名称为蒸馏烧瓶，故答案为：蒸馏烧瓶；
②POCl3中中心原子为P，其σ键数为4，孤电子对数为，价层电子对数为4+0=4，为四面体型，故答案为：四面体型；
③b中盛放的药品是碱石灰，吸收未反应的氯气，防止污染空气，同时防止空气中的水蒸气进入装置C，防止PCl3、POCl3遇水强烈水解，故答案为：吸收多余的氯气，防止空气的水蒸气进入反应装置中；
【小问2详解】
装置E为用软锰矿制备氯气，离子方程式为；，故答案为：；
【小问3详解】
装置C中发生的反应为2PCl3+O2=2POCl3，根据表中提供的物质的性质，反应温度应控制在60℃～65℃，原因是温度过低，反应速率慢，温度过高，三氯化磷会挥发，影响产率；故答案为：温度过高，易挥发，利用率降低；温度过度，反应速率慢；
【小问4详解】
SCN-与Fe3+会反应使溶液变为红色，故滴定终点现象为当滴入最后半滴NH4SCN标准溶液，溶液变浅红色，且30s不变色；故答案为：加入最后半滴标准液，溶液变红，30s不变色；
【小问5详解】
根据元素守恒可得关系式：，，与Cl-反应Ag+的物质的量为
，则n(Cl) =n(Cl-)=，则氯元素的质量分数为，故答案为；
【小问6详解】
由图可知，反应物为CH3CH2OH和PBr3，生成物为CH3CH2Br和HOPBr2，所以方程式为。；故答案为；
16. 铅渣由多种氧化物及它们相互结合而形成的化合物、固溶体、共晶混合物所组成。对铅渣进行综合利用，回收其中的有价金属(Cu、Fe、Pb、Zn、Sb)的部分工艺流程如下：
已知：①常温下，，，。
②金属离子浓度等于时，可认为其恰好沉淀完全。
（1）Sb元素的原子序数为51，与氮元素同主族，其基态电子排布式为[Kr]___________。
（2）“还原焙烧”时，发生反应的化学方程式为___________。
（3）挥发烟尘中的主要氧化物为。“转化”过程中，发生反应的离子方程式为___________。
（4）“氧化酸浸”过程中，若将物质的量为2ml的合金(其中Cu与Sb物质的量之比为)氧化，至少需要的物质的量为___________ml(用含a、b的式子表示)。
（5）“过滤洗涤”过程中，加入酒石酸(分子式为，结构简式)发生如下反应：；。
①上述两个配合物中，提供孤对电子的元素为___________(填元素符号)。
②“过滤洗涤”时，用酒石酸稀溶液洗涤滤渣而不用水。用酒石酸稀溶液洗涤可减少金属离子的损失，原因为___________。
（6）“沉锑”过程中，锑恰好沉淀完全时，溶液中___________。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
（5） ①. O ②. 酒石酸与、发生配位反应，形成配合物降低金属离子浓度，且溶液酸性增强，减少难溶性碱的生成
（6）
【解析】
【分析】铅渣与褐煤、氧化钙进行还原焙烧，形成挥发烟尘，挥发烟尘利用硫酸酸溶，生成含锌溶液及硫酸铅沉淀，硫酸铅沉淀经氨水及碳酸氢铵作用后生成碳酸铅；磨矿磁选后得还原性铁，磁选尾矿加入过氧化氢的硫酸进行氧化酸浸，过滤后利用石酒酸洗涤，滤除滤渣后滤液中加氨水沉锑。
【小问1详解】
Sb位于第五周期，与碳元素同主族，说明其最外层电子数与碳相同，则基态电子排布式为[Kr] 。
【小问2详解】
“还原焙烧”时，与C发生还原反应生成Fe、SiO2和CO，化学方程式为：。
【小问3详解】
经硫酸溶解、过滤后得含锌滤液及硫酸铅沉淀，硫酸铅沉淀与氨水和碳酸氢铵反应，生成碳酸铅、硫酸铵和水，化学方程式：。
【小问4详解】
“氧化酸浸”过程中，若将物质的量为2ml的Cu-Sb合金(其中Cu与Sb物质的量之比为a：b)氧化，根据后边流程知Cu生成Cu2+，Sb生成Sb3+，失电子总物质的量为，H2O2中氧从-1变到-2，1ml H2O2得2ml电子，根据得失电子守恒，至少需要H2O2的物质的量为。
【小问5详解】
①上述两个配合物中，提供空轨道的元素为Cu、Sb，提供孤对电子的元素为O；
②“过滤洗涤”时，用酒石酸稀溶液洗涤滤渣而不用水。用酒石酸稀溶液洗涤可减少金属离子的损失，原因为酒石酸与、发生配位反应，形成配合物降低金属离子浓度，且溶液酸性增强，减少难溶性碱的生成。
【小问6详解】
“沉锑”过程中，锑恰好完全沉淀时，c(Sb3+)=1.0×10-5ml·L-1，c(OH-)=，，3.6×107。
17. 2024年上海国际碳中和技术博览会以“中和科技、碳素未来”为主题，重点聚焦二氧化碳的捕捉、利用与封存(CCUS)等问题。回答下列问题：
Ⅰ.是典型的温室气体，Sabatier反应可实现转化为甲烷，实现的资源化利用。合成过程中涉及如下反应：
甲烷化反应(主反应)：①
逆变换反应(副反应)：②
（1）反应③ ___________，该反应在___________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
（2）下列叙述中能说明反应①达到平衡状态的是___________(填字母)。
A．断裂4ml 的同时断裂1ml
B．恒温恒容条件下，体系压强不再变化
C．恒温恒容条件下，气体的密度不再变化
D．
E．绝热恒容条件下，不再变化
（3）科研小组按进行投料，下面探究影响选择性的一些因素。
①若在恒容容器中进行反应(初始压强为0.1MPa)，平衡时各气体物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。图中表示的物质的量分数随温度变化的曲线是___________(填“曲线1”“曲线2”或“曲线3”)。曲线1和曲线3交叉点处的平衡分压为___________MPa(该空忽略副反应逆变换反应)。
②积碳会使催化剂的活性降低，从而影响甲烷的选择性，各积碳反应的平衡常数与温度关系如下表所示：
反应a：
反应b：
反应c：
由表中数据可知，积碳反应主要由反应___________引起(填“a”“b”或“c”)。
Ⅱ.完成下列问题
（4）一定条件下，向4L恒容密闭容器中充入2ml 和6ml ，发生反应。已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，该温度下反应的标准平衡常数___________。(该反应标准平衡常数的表达式为，其中p为分压，分压=总压×物质的量分数，)
【答案】（1） ①. ②. 低温
（2）BE （3） ①. 曲线2 ②. 0.004 ③. a
（4）或14.8
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，①-2×②可得反应③ =，该反应是气体体积减小的反应，，当时反应能自发进行，则该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A．断裂4ml 的同时断裂1ml ，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，A不选；
B．该反应是气体体积减小的反应，反应过程中气体压强减小，恒温恒容条件下，体系压强不再变化时，说明反应达到平衡，B选；
C．恒温恒容条件下，该反应过程中气体总质量和总体积都不变，气体的密度是定值，当气体密度不再变化时，不能说明反应达到平衡，C不选；
D．不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，D不选；
E．绝热恒容条件下，该反应是放热反应，反应过程中温度上升，K=减小，当不再变化时，反应达到平衡，E选；
故选BE。
【小问3详解】
①结合图中CO2的变化曲线可知，温度较低时（大约在600℃以下），甲烷化反应的逆反应占主导地位，且随着温度的升高，甲烷化反应的化学平衡逆向移动，CO2的含量逐渐增大，则H2的含量也逐渐增大，CH4和H2O(g)的含量逐渐减小[此阶段]，故曲线1是CH4的变化曲线：曲线2是H2O(g)的变化曲线；曲线3是H2的变化曲线，温度较高时（大约在650℃以上），逆变换反应的正反应占主导地位，且随着温度的升高，H2的含量逐渐减小。
设起始时n(H2)=4ml，n(CO2)=1ml，达到平衡时消耗的CO2为x ml，
曲线1和曲线3交叉点处，n(H2)=n(CH4)，4-4x=x，解得x=0.8。平衡后混合气体的总物质的量=0.2ml+0.8ml+0.8ml+1.6ml=3.4ml，在温度和容器的体积一定时，，则，解得p(平衡)=0.068MPa，故曲线1和曲线3交叉点处CO2的平衡分压：p(CO2)=0.068MPa×=0.004MPa；
②相同温度下，反应的平衡常数最大。平衡常数越大，反应进行的程度越大，故积碳反应主要由该反应造成。
【小问4详解】
根据已知条件列出“三段式”
已知容器内起始压强为240kPa，反应达平衡时容器内压强为150kPa，则，x=1.5ml，则、、、，=或14.8。
18. CalcicamideA作为一种爱尔兰海绵S.Calcicla中分离出来的海洋天然产物，含有新颖的手性双吲哚结构，是一种潜在的抗肿瘤先导化合物。其中是合成中间体，其合成路线：
回答下列问题：
（1）A化学名称为：___________；C中含有的官能团的名称为___________。
（2）A到B的化学方程式为___________。
（3）B到C，F到G的反应类型分别为___________，___________；化合物E的结构简式为___________。
（4）在D的同分异构体中，满足下列条件的结构简式为___________。
①能发生银镜反应 ②能发生水解发应 ③含有一个手性碳 ④核磁共振氢谱显示为五组峰且峰面积比为2：1∶1∶1∶1
（5）参照上述合成路线，请以为原料，设计合成路线(无机试剂、有机溶剂任选)_______。
【答案】（1） ①. 乙二醇 ②. 醛基和羧基
（2）
（3） ①. 氧化反应 ②. 加成反应 ③.
（4） （5）
【解析】
【分析】(A)HOCH2CH2OH在Cu作催化剂、加热下被氧气氧化生成(B)OHCCHO，OHCCHO被硝酸氧化生成(C)OHCCOOH，OHCCOOH在浓硫酸、加热条件下与乙醇发生酯化反应生成(D)OHCCOOC2H5，OHCCOOC2H5与(E)在MgSO4作用下反应生成(F) ，与发生加成反应生成(G)，在LiAlH4、DCM、0℃条件下反应生成(H) ，在DPPA、DBU、THF、50℃条件下反应生成(I) ，在PPh3、H2O、THF、50℃条件下反应生成J。
【小问1详解】
A的分子式为C2H6O2、B的分子式为C2H2O2，对比A、B 的分子式，结合反应条件：Cu作催化剂、加热、氧气，可知A发生氧化反应生成B，且A分子中碳原子为饱和碳原子，所以A的结构简式为HOCH2CH2OH，其化学名称为乙二醇；A的结构简式为HOCH2CH2OH，则B的结构简式为OHCCHO，B的分子式为C2H2O2、C的分子式为C2H2O3，则B发生加氧氧化生成C，所以C的结构简式为OHCCOOH，其中含有的官能团的名称为醛基和羧基；
【小问2详解】
A的结构简式为HOCH2CH2OH、B的结构简式为OHCCHO，A到B的化学方程式为；
【小问3详解】
B的结构简式为OHCCHO、C的结构简式为OHCCOOH，B发生氧化反应生成C，则B到C的反应类型为氧化反应；F的结构简式为、G的结构简式为，对比F、G的结构简式可知，F和反应生成G的反应类型为加成反应；C的结构简式为OHCCOOH，OHCCOOH在浓硫酸、加热条件下与乙醇发生酯化反应生成D，则D的结构简式为OHCCOOC2H5，OHCCOOC2H5与化合物E反应生成的F为，对比D、F的结构简式可知，E的结构简式为；
【小问4详解】
D的结构简式为OHCCOOC2H5，满足条件的结构简式为；
【小问5详解】
以为原料合成时，先氧化羟基为酮羰基，产物再与乙醇发生酯化反应生成，然后参照题中路线，和反应制取，其路线为。选项
实验目的
方案设计
现象
结论
A
探究温度对化学平衡的影响
把装有和混合气体的烧瓶浸泡在热水中
烧瓶中气体颜色加深
转化为的反应为放热反应
B
探究浓硝酸与炭在加热条件下能否反应
将红热的木炭投入浓硝酸中
产生红棕色气体
炭与浓硝酸在加热条件下反应生成
C
探究淀粉的水解
在试管中加入0.5g淀粉和4mL 2ml/L 溶液，加热，待溶液冷却后，再加入少量新制的氢氧化铜，加热
无沉淀生成
说明淀粉没有发生水解
D
探究、的溶解度的大小
向2mL 1ml/L NaOH溶液中依次滴加0.1ml/L的和溶液各1mL
先产生白色沉淀，后产生红褐色沉淀
溶解度：大于
熔点/℃
沸点/℃
相对分子质量
其它
-112
75.5
137.5
遇水生成和HCl
2
105.3
153.5
遇水生成和HCl
温度℃
800
21.60
0.136
0.133
850
33.94
0.058
0.067
900
51.38
0.027
0.036