一、單項選擇題:共13題,每題3分,共39分。每題只有一個選項最符合題意。
1. 下列物質不能用作金屬冶煉還原劑的是
A. CB. COC. D. S
【答案】D
【解析】
【詳解】S與金屬反應生成硫化物,不能作金屬冶煉的還原劑,能用作金屬冶煉還原劑的是還原劑C、H2、CO。
故本題選D。
2. 化學與生活、生產、科技密切相關。下列說法正確的是
A. 葡萄糖酸內酯常用作制豆腐的凝固劑
B. 量子通信材料螺旋碳納米管、石墨烯等納米材料屬于膠體
C. 石油經干餾后可以獲得汽油、煤油、柴油等輕質油
D. “嫦娥五號”使用的太陽能電池陣可將化學能轉變成電能
【答案】A
【解析】
【詳解】A.葡萄糖酸內酯白色結晶性粉末,在使用中常作為穩(wěn)定凝固劑,A正確;
B.膠體是混合物,螺旋碳納米管、石墨烯等納米材料是純凈物,不屬于膠體,B錯誤;
C.石油分餾可得石油氣、汽油、煤油、柴油等,C錯誤;
D.太陽能電池是將光能轉化為電能,D錯誤;
故選A。
3. 價層電子對互斥理論可以預測某些微粒的空間結構。下列說法正確的是
A. 是平面結構的分子
B. 和均為非極性分子
C. 和的空間結構均為平面三角形
D. 和的模型均為四面體形
【答案】C
【解析】
【詳解】A.過氧化氫的空間結構是二面角結構,也叫半開書頁型結構,在這種結構中,兩個氧原子位于書軸上,兩個氫原子分別與兩個氧原子相連,但不在同一平面上,A錯誤;
B.為正四面體結構,屬于非極性分子,空間結構與水分子相似,屬于極性分子,B錯誤;
C.中心原子S價層電子對數:,無孤電子對,空間結構均為平面三角形,中心原子N價層電子對數:,無孤電子對,空間結構均為平面三角形,C正確;
D.中心原子B價層電子對數:,模型為平面三角形,D錯誤;
答案選C。
4. 類比推理是化學中常用的思維方法,下列說法錯誤的是
A. 的沸點高于,則沸點高于
B. 少量通入溶液中不產生沉淀,則少量通入溶液中也不產生沉淀
C. 金剛石中所有原子均為雜化,則金剛砂中所有原子也均為雜化
D. 三氟乙酸的酸性強于乙酸,則三氟化氮的堿性強于氨氣
【答案】D
【解析】
【詳解】A.H2O由于O原子的電負性強,半徑小,所以存在分子間氫鍵,熔化和汽化都需要克服分子間作用力,氫鍵的存在使得熔點和沸點升高,即H2O的熔沸點高于H2S,CH3SH分子之間只存在范德華力,CH3OH分子之間除了存在范德華力外,CH3OH還存在分子間氫鍵,分子間作用力更強,增大了物質的沸點,即CH3OH的沸點高于CH3SH分子,可以類比分析,故A正確;
B.碳酸、亞硫酸都是弱酸,鹽酸是強酸,弱酸不能制取強酸,CO2通入溶液中不產生沉淀,則SO2通入溶液中也不產生沉淀,故B正確;
C.金剛石中每個C原子形成4個共價鍵(即C原子的價層電子對數為4),C原子上無孤電子對,故C原子均采取sp3雜化,金剛砂晶體中,每個碳原子均與周圍的4個硅原子成鍵,每個硅原子均與周圍的4個碳原子成鍵,故每個碳原子、硅原子的價層電子對數均為4,故所有原子都是sp3雜化,故C正確;
D.F為吸電子基團,甲基為推電子基團,三氟乙酸中羧基的極性大于乙酸,三氟乙酸酸性強于乙酸;三氟化氮(NF3)中,F吸引電子能力強于氨氣中的H,導致中心N原子結合氫離子的能力減弱,三氟化氮(NF3)的堿性弱于氨氣,故D錯誤;
故答案選D。
5. 下列符號表征或說法正確的是
A. HClO的電子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 的離子結構示意圖:
D. 基態(tài)S原子的價電子排布圖:
【答案】B
【解析】
【詳解】A.HClO是共價化合物,電子式是,故A錯誤;
B.的中心原子Cl價層電子對數為,VSEPR模型為四面體形,有1對孤電子對,故B正確;
C.Fe2+的離子結構示意圖:,故C錯誤;
D.硫為16號元素,基態(tài)硫原子的價電子排布圖: ,故D錯誤;
故答案選B。
6. 常溫常壓下,H2S氣體在水中的飽和濃度約為,已知:,;。下列說法不正確的是
A. 飽和H2S溶液中存在
B. 向溶液中加幾滴濃鹽酸,使其濃度達到,此時溶液中約為
C. 向溶液中通入H2S氣體直至飽和,溶液中有FeS沉淀生成
D. 的平衡常數為
【答案】A
【解析】
【詳解】A.氫硫酸是二元弱酸,在溶液中分步電離,以一級電離為主,且一級電離抑制二級電離,則飽和氫硫酸溶液中氫離子濃度略大于氫硫酸根離子,由一級電離常數可知,溶液中的氫離子濃度約為=×10—4ml/L≈1.05×10—4ml/L,由二級電離常數Ka2(H2S)= 可知,溶液中硫離子濃度約為1.3×10—13ml/L,由水的離子積常數可知,溶液中氫氧根離子濃度約為≈9.5×10—11ml/L,則溶液中離子濃度的大小順序為,故A錯誤;
B.由電離常數可得:Ka1(H2S)Ka2(H2S)=,由題意可知,溶液中氫離子濃度和氫硫酸濃度都約為0.01ml/L,則溶液中硫離子濃度約為≈1.4×10—18ml/L,故B正確;
C.氫硫酸飽和溶液中氫離子濃度約等于氫離子濃度,由電離常數Ka2(H2S)= 可知,溶液中硫離子濃度約為1.3×10—13ml/L,則溶液中濃度熵QC= c(Fe2+)c(S2—)=0.01×1.3×10—13=1.3×10—15>Ksp(FeS)=6.3×10—18,所以溶液中有氯化亞鐵生成,故C正確;
D.由方程式可知,反應的平衡常數K====≈4.4×102ml/L,故D正確;
故選A。
7. 短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數依次增大。W簡單離子在同周期離子中半徑最??;基態(tài)X、Z、Q原子均有兩個單電子,Q與Z同主族。下列說法不正確的是
A. 第一電離能:
B. 電負性:
C. Z與Q形成的化合物可能是非極性分子
D. Z的氫化物沸點不可能低于X的氫化物沸點
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序數依次增大,基態(tài)X、Z、Q原子均有兩個單電子,W簡單離子在同周期離子中半徑最小,Q與Z同主族,則X為C元素、Y為N元素、Z為O元素、W為Al元素、Q為S元素。
【詳解】A.金屬元素的第一電離能小于非金屬元素;同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢,氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結構,元素的第一電離能大于相鄰元素O,同主族從上到下第一電離能呈減小趨勢,O元素第一電離能大于S,則第一電離能由大到小的順序為N>S>Al,故A正確;
B.金屬元素的電負性小于非金屬元素,非金屬元素的非金屬性越強,電負性越大,同周期元素,從左到右非金屬性依次增強,則電負性由大到小的順序為O>C>Al,故B正確;
C.O可與S形成SO3,屬于非極性分子,故C正確;
D.C的氫化物有多種,隨著C數量的增大其氫化物沸點越高,癸烷的沸點是174.1℃高于H2O沸點,D說法太絕對,故D錯誤;
故本題答案選D
8. 在葡萄糖水溶液中,鏈狀結構與環(huán)狀結構的平衡關系及百分含量如下:
下列說法不正確的是
A. 鏈狀葡萄糖成環(huán)是-OH與-CHO發(fā)生加成反應的結果
B. 鏈狀葡萄糖成環(huán)反應的,
C. 鏈狀葡萄糖成環(huán)后,分子中多了一個手性碳原子
D. 水溶液中,吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖穩(wěn)定
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鏈狀葡萄糖成環(huán)是-OH與-CHO發(fā)生加成反應,故A正確;
B.鏈狀葡萄糖成環(huán)反應,分子混亂程度降低,,故B錯誤;
C.鏈狀葡萄糖成環(huán)后,醛基變?yōu)榱u基,醛基中的碳原子變?yōu)槭中蕴荚樱肿又卸嗔艘粋€手性碳原子,故C正確;
D.水溶液中,吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖含量高,更易形成吡喃葡萄糖,說明吡喃葡萄糖比吡喃葡萄糖穩(wěn)定,故D正確;
選B。
9. 如圖所示裝置中,C1、C2是石墨電極。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液,B中盛有無色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。當連接開關K,并向B中滴加濃鹽酸時,發(fā)現靈敏電流計G的指針向右偏轉。一段時間后,當電流計指針回到中間“0”位置時,再向B中滴加過量濃NaOH溶液,可觀察到電流計指針向左偏轉。下列說法正確的是
A. 電流計G的指針向右偏轉時,化學能轉變?yōu)殡娔?;向左偏轉時,電能轉變?yōu)榛瘜W能
B. 電流計G的指針向右偏轉時,C1電極反應為:
C. 電流計G的指針向左偏轉時,C2電極反應為:
D. 由上述實驗現象可知,氧化性:
【答案】B
【解析】
【分析】C1、C2是石墨電極。A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液,B中盛有無色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液。當連接開關K,并向B中滴加濃鹽酸時,發(fā)現靈敏電流計G的指針向右偏轉,說明此時C2電極是正極,C1電極是負極。一段時間后,當電流計指針回到中間“0”位置,此時反應達到平衡狀態(tài),再向B中滴加過量濃NaOH溶液,可觀察到電流計指針向左偏轉,說明此時C2電極是負極,C1電極是正極,據此解答。
【詳解】A.不論電流計G的指針向右偏轉還是向左偏轉,均是原電池,都是化學能轉變?yōu)殡娔?,A錯誤;
B.電流計G的指針向右偏轉時,C1電極是負極,C1電極反應為:,B正確;
C.電流計G的指針向左偏轉時,C2電極是負極,C2電極反應為:,C錯誤;
D.根據以上分析可知在酸性溶液中氧化性:,在堿性溶液中氧化性:,D錯誤;
答案選B。
10. 利用電解產生的與發(fā)生反應生成高活性的羥基自由基(,有很強氧化性),能有效降解水體中的有機污染物,原理如圖所示。下列說法正確的是
A. 電源的B極為負極
B. 生成羥基自由基的反應僅有一個
C 利用羥基自由基來處理有機物,效率高、無污染
D. 電解池外電路轉移電子,理論上可產生的為
【答案】C
【解析】
【分析】該裝置為電解池,其中與電源A極相連的左側電極電極反應為、,屬于還原反應,該電極為陰極,A為電源負極,B為正極,電解池右側電極為陽極。
【詳解】A.根據上述分析可知,左端電極發(fā)生得電子、還原反應,為電解池陰極,則A為電源負極,B為電源正極,A錯誤;
B.電解生成羥基自由基的反應有兩個,右側陽極電極反應、,B錯誤;
C.羥基自由基有很強氧化性,降解有機物,效率高、無污染,C正確;
D.根據生成羥基自由基的反應,電解池外電路轉移電子,則陽極反應,有2ml生成,假如陰極生成與比例為,可生成的與為,有生成,故理論上可產生的大于,D錯誤;
答案選C。
11. 由、、等元素組成的釩基籠目金屬在超導電性方面有廣闊的應用前景,其晶胞結構如下圖所示。下列說法錯誤的是
A. 釩基籠目金屬的化學式為B. 分布在由構成的八面體空隙中
C. 可以通過射線衍射實驗測定晶體結構D. 1號、2號原子間的距離為
【答案】B
【解析】
【詳解】A.V有2個在內部,8個在面上,均推為6個;有4個在面上,8個在棱上,2個在內部,均推為6個;有4個在棱心,均推為1個,化學式為,A正確;
B.周圍的為8個,構成的不是八面體空隙,B錯誤;
C.測定晶體結構最常用的儀器是射線衍射儀,C正確;
D.如圖所示,1號、2號原子投影在同一平面的距離為,晶胞中1號與2號的垂直高度為,根據勾股定理有,1號、2號原子間的距離為,D正確;
故選B。
12. 飽和溶液中,隨而變化,在溫度下,與關系如右圖所示。下列說法錯誤的是
A. 的溶度積
B. 若忽略的第二步水解,
C. 飽和溶液中隨增大而減小
D. 點溶液中:
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖知,當濃度越大,越抑制水解,,使越接近,此時,A正確;
B.若忽略的第二步水解,當時,,即點,此時,B正確;
C.由圖像知隨增大而減小,所以隨增大而增大,C錯誤;
D.在點,由選項得知,點小,大,所以更促進轉化成,因此有,D正確;
故選C。
13. 室溫下,向檸檬酸鈉溶液中通入氣體(忽略溶液體積變化),溶液中和的分布系數(某種含A微粒濃度與所有含A微粒濃度之和的比值)隨變化曲線如圖所示.下列說法錯誤的是
A. 曲線c表示B. 的水解平衡常數
C. n點:D. 約為5時,通入發(fā)生的反應為
【答案】C
【解析】
【分析】0.1ml/L的檸檬酸的(Na3A)溶液中通入HCl氣體,依次發(fā)生反應:A3-+H+=HA2-、HA2-+H+=H2A-、H2A-+H+=H3A,所以根據溶液pH及含有A微粒濃度關系可知a、b、c、d依次表示H3A、H2A-、HA2-、A3-,
【詳解】A.銀據上述分析可知,曲線c表示,A正確;
B.由ab、bc、cd交點可知,H3A的三級電離平衡常數分別Ka1=10-3.13;Ka2=10-4.76,Ka3=10-6.40,A3-水解平衡常數,B正確;
C.n點:c(H2A-)=c(HA2-),溶液pH<7,故c(H+)>c(OH-),電解質溶液電荷守恒式為,故溶液中離子濃度關系為:,C錯誤;
D.根據圖中信息當溶液pH約為5時,隨著pH減小,c(HA2-)逐漸減小、c(H2A-)逐漸增大,發(fā)生反應,D正確;
故選C。
二、非選擇題:共4題,共61分
14. 工業(yè)廢氣中H?S的回收利用有重要意義。
I.利用H2S 制CS2。
(1)熱解H2S和CH4的混合氣體制H2和CS2。
①2H2S(g) =2H2(g)+S2(g) ΔH1=+170kJml-1
②CH4(g)+S2(g)=CS2(g)+2H2(g) ΔH2=+64kJml-1
總反應:2H2S(g)+CH4(g) =CS2 (g)+4H2(g),ΔH=___________。
(2)CH4的電子式為___________ ,CS2分子的立體構型為___________。
(3)工業(yè)上還可以利用硫(S8) 與CH4為原料制備 CS2,S8受熱分解成氣態(tài) S2, 發(fā)生反應 2S2(g)+CH4(g) =CS2(g)+2H2S(g), 某溫度下,若S8完全分解成氣態(tài)S2。在恒溫密閉容器中,S2與 CH4物質的量比為2:1時開始反應。
①當CS2的體積分數為10%時,CH4的轉化率為___________
②當以下數值不變時,能說明該反應達到平衡的是___________ (填序號)。
a.氣體密度 b. 氣體總壓 c.CH4 與S2體積比 d.CS2的體積分數
③一定條件下,CH4與 S2反應中 CH2的平衡轉化率、S8分解產生 S2的體積分數隨溫度的變化由線如下圖所示,據圖分析,生成 CS2的反應為___________(填“放熱”或“吸熱”)反應。工業(yè)上通常采用在600~650℃的條件下進行此反應,不采用低于600℃的原因是___________。
Ⅱ.回收單質硫和回收H2S。
(4)回收單質硫。將三分之一的H2S燃燒。產生的SO2與其余H2S混合反應:2H2S(g)+SO2(g)S8(s)+2H2O(g)。在某溫度下達到平衡,測得密閉系統中各組分濃度分別為c(H2S)=2.0×10-5ml/L,c(SO2)=5.0×10-5ml/L,c(H2O)=4.0×10-3ml/L,計算該溫度下的平衡常數K=_________;
(5)回收H2S。用一定濃度Na2S溶液吸一定量的H2S,當溶液中c(H2S)=c(S2-)時,溶液pH=_________(用含m、n的式子)。(已知H2S的兩步電離常數Ka1=m,Ka2=n)
【答案】(1)+234kJ/ml
(2) ①. ②. 直線型
(3) ①. 30% ②. d ③. 放熱 ④. 600℃時甲烷的平衡轉化率高達99%,低于600℃時,S2的濃度明顯偏小,且反應速率慢
(4)8×108L/ml
(5)
【解析】
【小問1詳解】
由蓋斯定律,總反應=①+②,故ΔH=ΔH1+ΔH2=+170kJml-1+64kJml-1=+234kJ/ml;
【小問2詳解】
CH4的電子式為;CS2分子中中心原子的雜化類型為sp雜化,立體構型為直線型;
【小問3詳解】
①在恒溫密閉容器中,S2與CH4物質的量比為2∶1時開始反應,由三段式得,當CS2的體積分數為10%時,即,,CH4的轉化率為;②a.恒容容器,質量不變,故密度一直不變,故密度不變不一定平衡,a錯誤;b.反應前后氣體的物質的量不變,故壓強也一直不變,故壓強不變一定平衡,b錯誤;c.CH4與S2體積比一直為1:2,故不一定平衡,c錯誤;d.CS2的體積分數說明反應已經達到了平衡,d正確;③由圖可知,隨溫度升高,甲烷的轉化率降低,故反應為放熱反應。工業(yè)上通常采用在600~650℃的條件下進行此反應,不采用低于600℃的原因是;600℃時甲烷平衡轉化率高達99%,低于600℃時,S2濃度明顯偏小,且反應速率慢;
【小問4詳解】
根據方程式可知,該溫度下的平衡常數;
【小問5詳解】
由,,則,。
15. 三草酸合鐵()酸鉀晶體是制備負載型活性鐵催化劑的主要原料。實驗室欲制備少量三草酸合鐵()酸鉀晶體。
已知:為翠綠色晶體,難溶于乙醇;0℃時在水中溶解度為4.7g,100℃時溶解度為117.7g。
.制備:稱取2.0g莫爾鹽于錐形瓶中,溶于水,滴加足量,加熱并攪拌。當變成紅褐色后,再煮沸十分鐘,冷卻后,過濾、洗滌。
.制備草酸氫鉀:稱取溶于20mL水中,加入,反應生成。
.制備三草酸合鐵()酸鉀晶體。步驟如圖:
請回答下列問題:
(1)中制備的離子反應方程式為___________。
(2)中制備三草酸合鐵()酸鉀晶體
①步驟1裝置中儀器a的名稱為___________。
②步驟2的操作名稱是___________,步驟3采用冰水冷卻的目的為___________。
③過濾后需要用乙醇溶液洗滌,其優(yōu)點是___________。
(3)三草酸合鐵()酸鉀晶體具有光敏性,在強光下分解生成、和等,該反應的化學方程式為___________。
(4)產品純度的測定
稱取ag晶體粗品溶于100mL水中配成溶液,取20mL溶液于錐形瓶中,用的酸性,標準溶液進行滴定(已知被還原為且粗品中的雜質不參與反應),進行了三次平行實驗,達到滴定終點時平均消枆標準溶液VmL。
①所得粗品的純度為___________%(用含V、c、a的代數式表示)。
②下列情況會導致產品純度測定結果偏高的有___________。
A.產品中含有
B.滴定終點讀數時滴定管尖嘴有氣泡(滴定前無氣泡)
C.盛裝酸性溶液的滴定管未潤洗
D.產品干燥不充分
【答案】(1)
(2) ①. 分液漏斗 ②. 蒸發(fā)濃縮 ③. 降低三草酸合鐵(III)酸鉀晶體的溶解度,使其充分析出,提高產率 ④. 減少晶體的損失,提高產率;乙醇易揮發(fā),有利于獲得干燥產品
(3)
(4) ①. ②. C
【解析】
【分析】結合信息Ⅲ中步驟1制備三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀,由于產品在0℃時在水中溶解度為4.7g,100℃時溶解度為117.7g,通過蒸發(fā)濃縮冷卻結晶得到晶體,故步驟2蒸發(fā)濃縮;步驟3在冰水中冷卻結晶,使其充分析出,提高產率;步驟4過濾、洗滌,已知其難溶于乙醇,且乙醇易揮發(fā),用乙醇洗滌晶體可減少晶體的損失,提高產率、有利于產品干燥,據此回答。
【小問1詳解】
莫爾鹽[(NH4)2Fe(SO4)2]中鐵元素化合價為+2價,加入H2O2反應生成Fe(OH)3,Fe化合價升高,O元素化合價降低,離子反應方程式為;
【小問2詳解】
①儀器a的名稱為分液漏斗;
②步驟2是從溶液中加熱得到晶體,操作名稱是蒸發(fā)濃縮;
由于K3[Fe(C2O4)3]?3H2O在冰水中溶解度小,所以步驟3采用冰水冷卻的目的是降低三草酸合鐵(III)酸鉀晶體的溶解度,使其充分析出,提高產率;
③由于K3[Fe(C2O4)3]?3H2O難于溶于乙醇且乙醇易揮發(fā),所以過濾后需要用乙醇溶液洗滌優(yōu)點是減少晶體損失,提高產率;乙醇易揮發(fā),有利于產品干燥;
【小問3詳解】
三草酸合鐵(III)酸鉀在強光下分解生成草酸亞鐵,Fe元素化合價降低,則C元素化合價升高,生成,反應的化學反應方程式為;
【小問4詳解】
①與酸性標準溶液進行滴定,被還原為,草酸根離子被氧化為二氧化碳,滴定反應的關系式為:3~,則n(K3[Fe(C2O4)3]?3H2O)=n()=n()=cV×10-3ml×=5cV×10-3ml,則產品純度為%;
②A.等質量的硫酸亞鐵銨消耗的重鉻酸鉀比三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體少,使得標準液用量偏小,測量結果偏低,A錯誤;
B.滴定終點有氣泡導致讀數偏小,測定結果偏低,B錯誤;
C.盛裝重鉻酸鉀溶液的滴定管未潤洗,使得標準液用量偏大,導致測定結果偏高,C正確;
D.產品干燥不充分,使得樣品質量偏大,導致測定結果偏低,D錯誤;
綜上,故選C。
16. 合成造影劑碘海醇的一種合成路線如圖:
已知:①;
②;
③。
回答下列問題:
(1)的過程涉及兩步反應,其中第一步反應類型為___________,第二步反應所需的試劑及條件是___________;符合下列條件的B的同分異構體有___________種。
①能發(fā)生銀鏡反應和水解反應;
②苯環(huán)上連有硝基,無過氧鍵;
③含有三種化學環(huán)境的氫原子,且苯環(huán)上有2種不同化學環(huán)境的氫原子。
(2)化學方程式為___________;化合物D的結構簡式是___________;中官能團有___________種,符合化合物的結構簡式有___________種。
(3)綜合上述信息,寫出由乙酸乙酯和為原料制備的合成路線___________。
【答案】(1) ①. 氧化反應; ②. 濃硝酸,濃硫酸,加熱 ③. 3
(2) ①. ②. ③. 3 ④. 2
(3)
【解析】
【分析】結合流程信息,由碘海醇和H的結構簡式及J的分子式可推出J為 或 ,由G逆推出F為,結合E、F分子式可推出E為 ,再根據C、D的分子式推出C為 ,D為,那么B為,因A到B涉及兩步反應,則A為,據此分析
【小問1詳解】
化合物A為 ,B為,A到B過程中苯環(huán)上的甲基被氧化成羧基,然后又引入了一個硝基,故兩步反應的反應類型依次為氧化反應、硝化反應(或取代反應);硝化反應所需的試劑及條件是:濃硝酸,濃硫酸,加熱;B為,①能發(fā)生銀鏡反應和水解反應說明含有醛基和酯基;②苯環(huán)上連有硝基,無過氧鍵;③含有三種化學環(huán)境的氫原子,且苯環(huán)上有2種不同化學環(huán)境的氫原子。、、B的同分異構體有3種;
【小問2詳解】
轉化,轉化為,是酯化反應,化學方程式為:;D為;E為 ,其中官能團為硝基、羥基、酰胺鍵3種官能團;由碘海醇和H的結構簡式及J的分子式可推出J為 或 2種;
【小問3詳解】
根據已知信息知,要合成,需先得到和,而利用乙酸乙酯制備,可由對硝基甲苯經三步反應獲得,具體合成路線為:。
17. 油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫,需要回收處理并加以利用。回答下列問題:
(1)已知下列反應的熱化學方程式:
反應Ⅰ:
反應Ⅱ:
①反應Ⅲ的___________。
②反應Ⅱ自發(fā)的條件是___________(填“低溫”“高溫”或“任何溫度”)。
③和三種分子鍵角大小順序為___________。
(2)投料比,并用稀釋:在,不同溫度條件下反應相同時間后,測得和體積分數如下表:
①下列說法一定正確的是___________(填標號)。
A.其他條件不變時,用替代對實驗結果幾乎無影響
B.恒溫恒壓下,增加的體積分數,的濃度升高
C.由實驗數據推出中鍵弱于中的鍵
D.由實驗數據推出,溫度越高,的平衡轉化率越高
②在,下,保持通入的體積分數不變,提高投料比的轉化率不變,原因是___________。
③已知反應過程中存在副反應。研究發(fā)現,溫度高于時繼續(xù)升溫,的轉化率不會增大反而會降低的可能原因是___________。
(3)在反應條件下,將的混合氣進行反應Ⅲ,達到平衡時,分壓與的分壓相同。則反應Ⅲ的標準壓強平衡常數___________。(已知:分壓=總壓×該組分物質的量分數,對于反應,,其中,為各組分的平衡分壓)。
【答案】(1) ①. ②. 高溫 ③.
(2) ①. AC ②. 在只發(fā)生反應Ⅰ,不參與反應,相同分壓經歷相同時間,轉化率相同 ③. 甲烷裂解產生的C覆蓋在催化劑表面,使得催化劑的活性降低
(3)1.28
【解析】
【小問1詳解】
①根據蓋斯定律,;②反應自發(fā)需,則在高溫條件下自發(fā)進行;③中C為雜化,中C和中S均為雜化,無孤對電子,有兩個孤電子對,故鍵角;
小問2詳解】
①A項,為稀有氣體,不參與反應(與氮氣相同,作為稀釋氣體),A正確;B項,恒溫恒壓下,增加的體積分數,體積增大,的濃度降低;B錯誤;C項,由實驗數據可知之前,產物中不含,說明只有分解,未參與反應,推知中的鍵更穩(wěn)定,C正確;D項,實驗數據是在不同溫度下反應相同時間,不確定反應是否平衡,故D錯誤。答案選AC;②在只發(fā)生反應Ⅰ,不參與反應,相同分壓經歷相同時間,轉化率相同。③甲烷裂解產生的碳覆蓋在催化劑表面,使催化劑的活性降低;
【小問3詳解】
設,列三段式,到達平衡時,分壓與分壓相同即有,求解,平衡后氣體的總物質的量為,則。溫度/℃
950
1000
1050
1100
1150
的體積分數/%
0.5
1.5
3.6
5.5
8.5
的體積分數/%
0.0
0.0
0.1
0.4
1.8

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