
1.我國文化遺產眾多,如圖是北宋名畫“千里江山圖”的局部色彩。下列關于色彩所用顏料的化學成分不正確的是( )
A. 水墨底:炭黑
B. 赭石紅:Fe3O4
C. 石綠:Cu2(OH)2CO3
D. 石青:Cu3(OH)2(CO3)2
2.北京冬奧會成功舉辦、“天宮課堂”授課、神舟十五號載人飛船發(fā)射成功以及“C919”飛機翱翔藍天等,均展示了我國科技發(fā)展的巨大成就。下列相關敘述正確的是( )
A. 冬奧會“飛揚”火炬所用的燃料H2為氧化性氣體
B. “天宮課堂”中用到的乙酸鈉過飽和溶液顯酸性
C. 載人飛船的太陽能電池能將化學能轉化為電能
D. “C919”機身使用的碳纖維屬于新型無機非金屬材料
3.勞動開創(chuàng)未來。下列勞動項目與所述的化學知識沒有關聯的是( )
A. AB. BC. CD. D
4.阿司匹林是三大經典藥物之一,其結構簡式如圖所示。下列有關說法不正確的是( )
A. 分子式為C9H8O4
B. 與NaHCO3溶液反應產生氣體
C. 與苯甲酸互為同系物
D. 1ml阿司匹林最多消耗3mlNaOH
5.一種高分子合成材料的單體結構如圖所示。下列有關說法正確的是( )
A. 該有機物存在順反異構體B. 分子中最多有4個碳原子在同一平面上
C. 它與互為同分異構體D. 它與H2加成后的產物名稱是2?甲基己烷
6.桂皮中含有的肉桂醛()是一種食用香料,廣泛用于牙膏、洗滌劑、糖果和調味品中。工業(yè)上制備肉桂醛可采用如圖方法:
下列有關說法不正確的是( )
A. Ⅰ、Ⅱ都能發(fā)生加成反應B. Ⅱ、Ⅲ可用酸性KMnO4溶液鑒別
C. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都能發(fā)生銀鏡反應D. 1ml肉桂醛完全燃燒消耗10.5mlO2
7.實驗是化學研究的一種重要手段。下列實驗能達到相應實驗目的的是( )
A. 苯甲酸重結晶B. 證明有乙烯生成
C. 分離硝基苯與水D. 凈化SO2氣體
8.尿素又稱碳酰胺,其合成原理為CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O。下列有關說法正確的是( )
A. CO2是含有極性鍵的極性分子
B. 第一電離能:O>N
C. NH3分子中N原子采取sp2雜化
D. 尿素分子與水分子間可形成氫鍵,尿素易溶于水
9.向盛有CuSO4溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物,繼續(xù)滴加氨水,難溶物溶解得到深藍色的透明溶液。下列有關說法不正確的是( )
A. 難溶物為Cu(OH)2
B. 深藍色透明溶液中加入乙醇會析出CuSO4?5H2O晶體
C. 深藍色透明溶液含有配離子[Cu(NH3)4]2+
D. [Cu(NH3)4]2+中NH3為配體,配位數為4
10.圖象可以直觀地表示兩個科學量之間的關系。下列圖象正確的是( )
A. B.
C. D.
11.NA為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是( )
A. 1.7g?OH含有的電子數為NA
B. 4.2g乙烯與丙烯的混合氣體含碳原子數為0.3NA
C. 標準狀況下,11.2LCH2Cl2所含分子數為0.5NA
D. 1mlCH4與1mlCl2在光照條件下完全反應生成2mlHCl
12.丙烯與HBr發(fā)生加成反應的機理及反應體系中的能量變化如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. 曲線a表示反應2的能量變化B. 反應1和反應2都是放熱反應
C. 反應1和反應2的決速步驟都是第1步D. 相同條件下反應2的速率比反應1大
13.近期,我國科學家提出了一種雙極膜硝酸鹽還原工藝,原理如圖。雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH?,在外加直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法不正確的是( )
A. m是H+
B. b接電源正極
C. 產生的NH3與O2的物質的量之比為4:5
D. 左室電極反應為NO3?+6H2O+8e?=NH3↑+9OH?
14.一種麻醉劑的分子結構式如圖所示。其中,X、Y、Z、W、E為原子序數依次增大的短周期元素,元素E的原子比W原子多8個電子。下列說法不正確的是( )
A. XEZ是一種強氧化性弱酸B. 電負性:W>Z>E>Y
C. 原子半徑:Y>Z>W>XD. 該分子中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結構
15.磷錫青銅合金廣泛用于儀器儀表中的耐磨零件和抗磁元件等,其晶胞結構如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. 基態(tài)P原子的價層電子軌道表示式
B. 磷錫青銅合金具有各向異性的特點
C. 磷錫青銅合金的化學式為Cu3SnP
D. 該晶胞中與Sn原子最近且等距離的Cu原子有12個
16.常溫下,向某濃度的H2A溶液中逐滴加入某濃度的KOH溶液,測得溶液中H2A、HA?、A2?三種微粒的物質的量分數(δ)與溶液pH的關系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. 曲線1代表δ(H2A),曲線3代表δ(A2?)
B. H2A的第一步電離常數Ka1=10?1.2
C. KHA溶液呈堿性
D. pH=4.2時,溶液中c(K+)+c(H+)=3c(HA?)+c(OH?)
二、流程題:本大題共1小題,共14分。
17.工業(yè)上可用低品位錳礦(主要成分MnO2,含Fe、Al、Ni、Pb等元素的雜質)與廢硫酸亞鐵制備高純MnO2,其工藝流程和MnCO3煅燒時的條件如圖所示。
25℃時溶度積常數:
(1)“焙燒”時,將低品位錳礦和廢硫酸亞鐵粉碎后填入焙燒爐內,同時鼓入大量空氣使粉末呈沸騰狀,目的是______,反應中的氧化劑是______。
(2)“除鋁”的離子方程是______。
(3)“除重金屬”是除去MnSO4溶液中極少量的Pb2+和Ni2+,若溶液中c(Mn2+)=0.1ml?L?1,則Pb2+和Ni2+完全除盡時,需控制S2?物質的量濃度的范圍是______,實際操作中很難控制,可以用______ (填化學式)代替BaS。
(4)“沉錳”的化學反應方程式是______,“煅燒”時應采取的條件是______。
(5)基態(tài)Mn原子的價層電子排布式是______,錳的化合物LiMn2O4是一種鋰電池材料,其晶胞中的氧原子以面心立方堆積(如圖),若該晶胞參數為apm,則晶體密度為______ g?cm?3。
三、實驗題:本大題共1小題,共14分。
18.1,2?二溴乙烷可制造殺蟲劑、藥品等,也是有機合成的重要中間體。實驗室用乙醇和濃硫酸反應制乙烯(含少量CO2、SO2),再用溴與之反應生成1,2?二滇乙烷。實驗中用到下列儀器(短接口或橡皮管均已略去),回答下列問題:
(1)氣體流向從左到右:將B插入A①中,D接A②,A③接C,接______接______接______。
(2)A中溫度計水銀球的位置______,若用分液漏斗代替裝置 D,可能會產生的問題是______。
(3)加熱三頸燒瓶前,先將E與其前面連接裝置斷開,再加熱,待溫度升到約120℃時,連接E與其前面裝置,并迅速升溫至160~180℃,從D中慢慢滴加乙醇-濃硫酸混合液,保持乙烯氣體均勻地通入裝有3.20mL液溴(ρ=3.0g?cm?3)和3mL水的E試管,直至反應結束。
①加熱三頸燒瓶前將E與其前面連接裝置斷開的目的是______。
②判斷反應結束的現象是______。
(4)將粗產品通過以下操作提純得到1,2?二溴乙烷。
a.水洗滌
b.氫氧化鈉溶液洗滌
c.過濾
d.用無水氯化鈣干燥
e.蒸餾收集129~133℃餾分,最后得到7.896g1,2?二溴乙烷。
①粗品提純的順序是a→b→a→______ (填序號)。
②1,2?二溴乙烷的產率為______。
(5)檢驗溴乙烷中含有溴元素,通常采用的實驗方法與現象是:取少量溴乙烷于試管中,加入NaOH溶液并加熱,靜置冷卻后,______。
四、簡答題:本大題共2小題,共28分。
19.近年來我國在應對氣候變化工作中取得顯著成效,并向國際社會承諾2030年實現“碳達峰”,2060年實現“碳中和”,將CO2轉化為高附加值化學品成為科學家研究的重要課題。
Ⅰ.Cu?ZnO催化CO2和H2生產甲醇。
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ?ml?1
(1)已知:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=?90.6kJ?ml?1,則ΔH1=______。
(2)已知:反應①的正反應速率可表示為v正=k正?c(CO2)?c3(H2),逆反應速率可表示為v逆=k逆?c(CH3OH)?c(H2O),其中k正、k逆為速率常數。圖中能夠代表k逆的曲線為______ (填“L1”,“L2”、“L3”或“L4”)。
(3)對于上述反應體系,下列說法正確的是______。
A.增大CO2的濃度,反應①、②的正反應速率均增加,逆反應速率均減小
B.恒容密閉容器中氣體密度不變時,反應達到平衡狀態(tài)
C.加入催化劑,H2的平衡轉化率不變
D.溫度為T1時,反應①的化學平衡常數K=1
(4)不同條件下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2的平衡轉化率如圖所示。
①壓強p1、p2、p3由大到小的順序是______,壓強為p1時,溫度高于570℃之后,隨著溫度升高CO2平衡轉化率增大的原因是______。
②圖中點M(500,60),此時壓強p1為0.1MPa,CH3OH的選擇性為23(選擇性:轉化的CO2中生成CH3OH占整個轉化的CO2的百分比)。則該溫度時反應①的平衡常數Kp=______ (MPa)?2(分壓=總壓×物質的量分數)。
Ⅱ.電化學法還原CO2制乙烯
在強酸性溶液中通入CO2,用情性電極進行電解可制得乙烯。其原理如圖所示:
(5)陰極電極反應式為______。
20.苯氧乙酸()是一種重要的化工原料和制藥中間體,有關苯氧乙酸衍生物的合成路線如下?;卮鹣铝杏嘘P問題:
已知:①RCH2COOH→催化劑Cl2
②R?ONa→△R′?ClR?O?R′
(1)試劑BrCH2COOCH3所含官能團的名稱為______。
(2)A→B的反應類型為______, C的核磁共振氫譜圖上峰的組數為______。
(3)B→C的化學方程式為______。
(4)D的分子式為______,D→△Cu/O2E,E的結構式為______。
(5)化合物B的芳香族同分異構體中,同時滿足如下條件的有______種,寫出其中任意一種的結構簡式______。
a.苯環(huán)上只有兩個取代基;
b.能與新制Cu(OH)2反應,產生磚紅色沉淀;
c.與FeCl3發(fā)生顯色反應;
d.最多能與2倍物質的量的NaOH反應。
(6)結合題中已知信息,設計由苯酚和乙醇為起始原料制備苯氧乙酸的合成路線(無機試劑任選)______。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解:A.炭黑為黑色,故A正確;
B.Fe3O4是黑色晶體,赭石紅的主要成分是氧化鐵,是紅棕色固體,故B錯誤;
C.Cu2(OH)2CO3為綠色,故C正確;
D.Cu3(OH)2(CO3)2為青色。,故D錯誤;
故選:B。
A.炭黑為黑色;
B.Fe3O4是黑色晶體;
C.Cu2(OH)2CO3為綠色;
D.Cu3(OH)2(CO3)2為青色。
本題考查物質的顏色及組成,主要掌握最基本的概念是解題的關鍵,題目難度不大。
2.【答案】D
【解析】解:A.冬奧會“飛揚”火炬所用的燃料H2為還原性氣體,故A錯誤;
B.乙酸鈉為強堿弱酸鹽,水溶液顯堿性,故B錯誤;
C.載人飛船采用了太陽能剛性電池陣,消耗太陽能,產生電能,將太陽能轉化為電能供飛船使用,故C錯誤;
D.“C919”飛機機身使用的材料碳纖維屬于新型無機非金屬材料,故D正確;
故選:D。
A.H2為還原性氣體;
B.乙酸鈉為強堿弱酸鹽;
C.太陽能電池工作時,消耗太陽能,產生電能;
D.碳纖維屬于新型無機非金屬材料。
本題主要考查物質的分類與變化,為基礎知識的考查,題目難度不大。
3.【答案】A
【解析】解:A.秸稈的主要成分是纖維素,用秸稈生產燃料乙醇,與淀粉水解產生葡萄糖沒有關聯,故A錯誤;
B.Cu2+是重金屬離子,可使蛋白質變性,則波爾多液可用于防治農作物病害,故B正確;
C.油脂在堿性條件下水解為肥皂的主要成分--高級脂肪酸鈉,即用廢棄的植物油或動物脂肪制肥皂,油脂在堿性條件下的反應為皂化反應,故C正確;
D.聚合酶鏈反應可在生物體外擴增DNA片段,故可用核酸檢測診斷新冠肺炎等傳染病,故D正確;
故選:A。
A.秸稈的主要成分是纖維素;
B.重金屬離子可使蛋白質變性;
C.油脂在堿性條件下水解為肥皂的主要成分--高級脂肪酸鈉;
D.聚合酶鏈反應可在生物體外擴增DNA片段。
本題考查物質的性質及應用,把握物質的性質、發(fā)生的反應、性質與用途的關系為解答的關鍵,側重分析與運用能力的考查,題目難度不大。
4.【答案】C
【解析】解:A.由結構可知分子中含9個C原子、8個H原子、4個O原子,分子式為C9H8O4,故A正確;
B.分子中含羧基,與NaHCO3溶液反應產生氣體,故B正確;
C.苯甲酸的同系物不含酯基,可知二者不互為同系物,故C錯誤;
D.羧基、酯基及水解生成的酚羥基均與NaOH反應,則1ml阿司匹林最多消耗3mlNaOH,故D正確;
故選:C。
A.由結構可知分子中含9個C原子、8個H原子、4個O原子;
B.分子中含羧基;
C.苯甲酸的同系物不含酯基;
D.羧基、酯基及水解生成的酚羥基均與NaOH反應。
本題考查有機物的結構與性質,為高頻考點,把握有機物的結構、有機反應為解答的關鍵,側重分析與應用能力的考查,注意選項D為解答的易錯點,題目難度不大。
5.【答案】C
【解析】解:A.碳碳雙鍵連接的一個碳原子連接相同的氫原子,所以該分子不存在順反異構,故A錯誤;
B.碳碳雙鍵為平面結構,與雙鍵碳直接相連的碳與雙鍵共面,且3個碳原子可確定1個平面,則最多共面的碳原子數一定大于4,故B錯誤;
C.與甲基環(huán)己烷分子式相同,但結構不同,互為同分異構體,故C正確;
D.該有機物與氫氣完全加成后的產物為(CH3)2CHCH2CH(CH3)2,名稱是2,4?二甲基戊烷,故D錯誤;
故選:C。
A.碳碳雙鍵兩端的碳原子連接2個不同的原子或原子團時,存在順反異構;
B.碳碳雙鍵為平面結構,與雙鍵碳直接相連的碳與雙鍵共面;
C.二者分子式相同、結構不同;
D.該有機物與氫氣完全加成后的產物為(CH3)2CHCH2CH(CH3)2。
本題考查有機物的結構與性質,為高頻考點,把握有機物的官能團、有機反應為解答的關鍵,側重分析與應用能力的考查,注意選項B為解答的難點,題目難度不大。
6.【答案】B
【解析】解:A.Ⅰ、Ⅱ均含醛基,都能與氫氣發(fā)生加成反應,故A正確;
B.Ⅱ、Ⅲ均含醛基,均能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,不能鑒別,故B錯誤;
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含醛基,都能發(fā)生銀鏡反應,故C正確;
D.肉桂醛中含9個C原子、8個H原子、1個O原子,則1ml肉桂醛完全燃燒消耗O2為1ml×(9+84?12)=10.5ml,故D正確;
故選:B。
A.Ⅰ、Ⅱ均含醛基;
B.Ⅱ、Ⅲ均含醛基;
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均含醛基;
D.肉桂醛中含9個C原子、8個H原子、1個O原子。
本題考查有機物的結構與性質,為高頻考點,把握有機物的結構、有機反應為解答的關鍵,側重分析與應用能力的考查,注意醛的性質,題目難度不大。
7.【答案】C
【解析】解:A.苯甲酸在水中的溶解度不大,重結晶法分離時應趁熱過濾減少溶解損失,故A錯誤;
B.溴乙烷在NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應,生成的乙烯及揮發(fā)的乙醇均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化,紫色褪去,不能證明生成乙烯,故B錯誤;
C.硝基苯與水分層,可選分液漏斗分離,下層為硝基苯,故C正確;
D.二氧化硫、乙烯均與溴水發(fā)生反應,將原物質除去,不能除雜,故D錯誤;
故選:C。
A.苯甲酸在水中的溶解度不大;
B.溴乙烷在NaOH醇溶液中發(fā)生消去反應,生成的乙烯及揮發(fā)的乙醇均可被酸性高錳酸鉀溶液氧化;
C.硝基苯與水分層;
D.二氧化硫、乙烯均與溴水發(fā)生反應。
本題考查化學實驗方案的評價,為高頻考點,把握物質的性質、混合物的分離提純、實驗技能為解答的關鍵,側重分析與實驗能力的考查,注意元素化合物知識的應用,題目難度不大。
8.【答案】D
【解析】解:A.CO2結構式為O=C=O,是直線形分子,正負電荷中心能重合,是含有極性鍵的非極性分子,故A錯誤;
B.N原子2p軌道為半充滿結構,比較穩(wěn)定,第一電離能比相鄰的O元素大,即第一電離能:N>O,故B錯誤;
C.NH3分子中N原子的價層電子對數為3+5?32=4,VSEPR模型為四面體,N原子的雜化方式為sp3,故C錯誤;
D.尿素分子中含有N?H鍵、N的電負性大,水分子中含有O?H鍵、O原子電負性大,則尿素分子與水分子間可形成氫鍵,導致尿素易溶于水,故D正確;
故選:D。
A.CO2是對稱結構的直線形分子,正負電荷中心能重合;
B.第二周期從左向右第一電離能呈增大的趨勢,但N原子2p軌道為半滿結構,比較穩(wěn)定,第一電離能比相鄰元素的大;
C.NH3分子中N原子的價層電子對數為3+5?32=4,VSEPR模型為四面體;
D.分子間氫鍵可使物質的溶解性增大。
本題考查原子軌道雜化方式及雜化類型的判斷、元素性質,把握VSEPR模型的應用、電離能的規(guī)律性與特殊性、分子極性的判斷方法、氫鍵對物質性質的影響即可解答,注意掌握價層電子對數的計算方法,題目難度中等。
9.【答案】B
【解析】解:A.起始時CuSO4和氨水反應生成Cu(OH)2沉淀和(NH4)2SO4,則首先形成的難溶物為Cu(OH)2,故A正確;
B.深藍色透明溶液中溶質為[Cu(NH3)4]SO4,乙醇能降低[Cu(NH3)4]SO4的溶解度,所以深藍色透明溶液中加入乙醇會析出[Cu(NH3)4]SO4晶體,故B錯誤;
C.[Cu(NH3)4]SO4溶液是深藍色透明溶液,SO42?無色,則深藍色透明溶液含有配離子[Cu(NH3)4]2+,故C正確;
D.NH3分子中N原子含有孤電子對,Cu2+具有空軌道,二者通過配位鍵形成Cu(NH3)4]2+離子,其中Cu2+是中心離子,NH3為配體,配位數為4,故D正確;
故選:B。
向盛有CuSO4溶液的試管里加入氨水,首先形成難溶物Cu(OH)2,反應為Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+,繼續(xù)滴加氨水,難溶物Cu(OH)2溶解得到深藍色的透明溶液,反應為Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++4H2O+2OH?,配離子[Cu(NH3)4]2+中NH3為配體,配位數為4,據此分析解答。
本題考查配合物、配位鍵的形成等知識,把握物質性質、發(fā)生的反應、配位鍵的形成條件、配離子的構成為解答關鍵,試題側重考查學生的分析與運用能力,題目難度不大。
10.【答案】D
【解析】解:A.鹵素原子半徑FHBr,故A錯誤;
B.氧族元素的氫化物水分子間形成氫鍵,沸點反常的高,其它隨相對分子質量增大而升高,沸點大小H2O>H2Se>H2S,故B錯誤;
C.SiH4中心原子價層孤電子對數為0,NH3孤對電子數1,H2O孤對電子2,鍵角大小:SiH4>NH3>H2O,故C錯誤;
D.H?X中X的非金屬性越強,形成的共價鍵的極性越強,H?F>H?N>H?C,故D正確;
故選:D。
A.鹵素原子半徑越大,和氫原子形成的共價鍵越弱;
B.氧族元素的氫化物水分子間形成氫鍵,沸點反常的高,其它隨相對分子質量增大而升高;
C.中心原子價層孤電子對數越多,鍵角越??;
D.非金屬性CE>Y ,B正確;
C.一般電子層數越多原子半徑越大,電子層數相同時,核電荷數越大,半徑越小,原子半徑:Y>Z>W>X,C正確;
D.該分子中氫原子不滿足8電子穩(wěn)定結構,D錯誤;
故選D。
15.【答案】A
【解析】【分析】
本題主要考查晶胞的有關知識,涉及軌道表達式、晶體的特點、計算等,難度一般。
【解答】
A.磷為15號元素,基態(tài)P原子的價電子排布式為3s23p3,價層電子軌道表示式,A錯誤;
B.磷錫青銅合金為金屬晶體,具有各向異性的特點,B正確;
C.根據“均攤法”,晶胞中含 8×18=1 個Sn、 6×12=3 個Cu、1個P,則磷錫青銅合金的化學式為 Cu3SnP ,C正確;
D.以左下角的Sn為例,該晶胞中與Sn原子最近且等距離的Cu原子有 3×12×8=12 個,D正確;
故選A。
16.【答案】C
【解析】解:A.由分析可知,曲線1代表δ(H2A),曲線3代表δ(A2?),故A正確;
B.由1、2交點可知,H2A的第一步電離常數Kal=c(H+)c(HA?)c(H2A)=c(H+)=10?1.2,故B正確;
C.KHA溶液中帶A微粒AH+濃度最大,由圖可知,溶液中HA?分數最大時,溶液pHp2>p1 溫度高于570℃之后,反應②是吸熱反應,以反應②為主,溫度升高平衡正向移動 1502CO2+12H++12e?=CH2=CH2+4H2O
【解析】解:(1)①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ?ml?1
③CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=?90.6kJ?ml?1
根據蓋斯定律:②+③得①,則ΔH1=(?90.6+41.2)kJ/ml=?49.4kJ/ml,
故答案為:?49.4kJ/ml;
(2)反應①為放熱反應,升高溫度,反應速率加快,速率常數也增大,且平衡逆向移動,則逆反應速率增大的幅度大于正反應速率,則圖中能代表k逆的曲線為L4,
故答案為:L4;
(3)A.增大CO2的濃度,反應①、②的正反應速率和逆反應速率均增加,故A錯誤;
B.根據質量守恒,混合氣體的質量始終不變,容器體積不變,則氣體的密度始終不變,當氣體的密度不再改變,不能表明反應已達到平衡狀態(tài),故B錯誤;
C.加入催化劑不改變化學平衡,則H2的平衡轉化率不變,故C正確;
D.溫度為T1時,反應達到平衡狀態(tài),正逆反應速率相等,則v正=k正?c(CO2)?c3(H2)=v逆=k逆?c(CH3OH)?c(H2O),反應①的化學平衡常數K=c(CH3OH)?c(H2O)c(CO2)?c3(H2)=k正k逆=1,故D正確;
故答案為:CD;
(4)①反應②反應前后氣體分子數不變,反應①反應前后氣體分子數減少,增大壓強反應①的平衡正向移動,CO2的平衡轉化率增大,則p3>p2>p1,反應①是放熱反應,反應②是吸熱反應,溫度高于570℃之后,以反應②為主,反應②是吸熱反應,溫度升高平衡正向移動,CO2的平衡轉化率增大,
故答案為:p3>p2>p1;溫度高于570℃之后,反應②是吸熱反應,以反應②為主,溫度升高平衡正向移動;
②按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,M點(500,60),即CO2的平衡轉化率為60%,又甲醇的選擇性為23,則按投入1mlCO2計算,有0.6ml×23=0.4ml轉化為甲醇,0.2ml轉化為CO,列出三段式:
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
開始(ml)1300
變化(ml)
平衡(ml)
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
開始(ml)1300
變化(ml)
平衡(ml)
平衡時n(總)=(0.4+1.6+0.4+0.2+0.6)ml=3.2ml,p(CO2)=0.43.2×0.1MPa=0.0125MPa,同理p(H2)=0.05MPa,p(CH3OH)=0.0125MPa,p(H2O)=0.01875MPa,則反應①的壓強平衡常數Kp=p(CH3OH)?p(H2O)p(CO2)?p3(H2)=0.0125××0.053(MPa)?2=150(MPa)?2,
故答案為:150;
(4)由圖可知,在陰極上CO2被還原為乙烯,酸性介質,則陰極電極反應式為2CO2+12H++12e?=CH2=CH2+4H2O,
故答案為:2CO2+12H++12e?=CH2=CH2+4H2O。
(1)①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1
②CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ?ml?1
③CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH=?90.6kJ?ml?1
根據蓋斯定律:②+③得①;
(2)反應①為放熱反應,升高溫度,反應速率加快,速率常數也增大,且平衡逆向移動,則逆反應速率增大的幅度大于正反應速率;
(3)A.反應物濃度增大,反應速率加快;
B.變量不變即為平;
C.加入催化劑不改變化學平衡;
D.溫度為T1時,反應達到平衡狀態(tài),正逆反應速率相等,則v正=k正?c(CO2)?c3(H2)=v逆=k逆?c(CH3OH)?c(H2O),反應①的化學平衡常數K=c(CH3OH)?c(H2O)c(CO2)?c3(H2)=k正k逆;
(4)①反應②反應前后氣體分子數不變,反應①反應前后氣體分子數減少,增大壓強反應①的平衡正向移動,CO2的平衡轉化率增大;反應①是放熱反應,反應②是吸熱反應,溫度高于570℃之后,以反應②為主;
②按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,M點(500,60),即CO2的平衡轉化率為60%,又甲醇的選擇性為23,則按投入1mlCO2計算,有0.6ml×23=0.4ml轉化為甲醇,0.2ml轉化為CO,列出三段式計算;
(5)由圖可知,在陰極上CO2被還原為乙烯,酸性介質,由此可寫出陰極電極反應式。
本題考查化學反應原理,涉及反應熱的計算、平衡狀態(tài)的判定、平衡的移動、有關化學平衡的計算及電極反應式的書寫等,題目中等難度。
20.【答案】碳溴鍵、酯基 取代反應 8 C10H14O3 6 (任寫一種)
【解析】解:(1)試劑BrCH2COOCH3所含官能團的名稱為碳溴鍵、酯基,
故答案為:碳溴鍵、酯基;
(2)A→B的反應類型為取代反應,C的分子中含有8種氫原子,所以C的核磁共振氫譜圖上峰的組數為8,
故答案為:取代反應;8;
(3)B→C的化學方程式為,
故答案為:;
(4)D的分子式為C10H14O3,D→△Cu/O2E,E的結構式為,
故答案為:C10H14O3;;
(5)化合物B的芳香族同分異構體同時滿足如下條件:
a.苯環(huán)上只有兩個取代基;
b.能與新制Cu(OH)2反應,產生磚紅色沉淀,說明含有醛基;
c.與FeCl3發(fā)生顯色反應,說明含有酚羥基;
d.最多能與2倍物質的量的NaOH反應,應該含有HCOOCH2CH2?或HCOOCH(CH3)?,符合條件的同分異構體有,所以有6種,
故答案為:6;(任寫一種);
(6)以苯酚和乙醇為起始原料制備苯氧乙酸,乙醇被氧化生成乙酸,乙酸發(fā)生信息①的反應生成ClCH2COOH,苯酚和NaOH反應生成苯酚鈉,ClCH2COOH和苯酚鈉發(fā)生A→B類型的反應得到目標產物,合成路線為,
故答案為:。
A發(fā)生取代反應生成B,B發(fā)生加成反應生成C,C發(fā)生還原反應生成D;
(6)以苯酚和乙醇為起始原料制備苯氧乙酸,乙醇被氧化生成乙酸,乙酸發(fā)生信息①的反應生成ClCH2COOH,苯酚和NaOH反應生成苯酚鈉,ClCH2COOH和苯酚鈉發(fā)生A→B類型的反應得到目標產物。
本題考查有機物的合成,側重考查分析、判斷及知識綜合運用能力,正確推斷各物質的結構簡式是解本題關鍵,采用知識遷移、逆向思維方法進行合成路線設計,題目難度中等。選項
勞動項目
化學知識
A
用秸稈生產燃料乙醇
淀粉水解產生葡萄糖
B
用波爾多液防治農作物災害
重金屬離子可使蛋白質變性
C
用廢棄的植物油或動物脂肪制肥皂
油脂在堿性條件下可以水解
D
用核酸檢測診斷新冠肺炎等傳染病
聚合酶鏈反應可在生物體外擴增DNA片段
物質
Ksp
MnS
2.5×10?10
PbS
8.0×10?28
NiS
3.2×10?19
這是一份2022-2023學年陜西省西安市高二(下)期末化學試卷(含詳細答案解析),共30頁。試卷主要包含了單選題,簡答題,推斷題等內容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學年甘肅省蘭州市等5地高二(下)期末化學試卷(含詳細答案解析),共19頁。試卷主要包含了單選題,流程題,簡答題等內容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學年廣東省廣州市三校高二(下)期末聯考化學試卷(含解析),共25頁。試卷主要包含了單選題,實驗題,簡答題,推斷題等內容,歡迎下載使用。
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