可能用到的相對原子質(zhì)量H-1 Li-7 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 C-59 Zn-65
一、選擇題(本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1. 文物見證歷史，化學(xué)創(chuàng)造文明。下列國寶級文物中主要成分為二氧化硅的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】A．“布”銘銅鼎屬于銅合金，故A不符合題意；
B．獸首瑪瑙杯主要成分為二氧化硅，故B符合題意；
C．云龍紋瓷瓶主要成分為硅酸鹽，故C不符合題意；
D．角形玉杯主要成分為硅酸鹽，故D不符合題意；
故選：B。
2. 下列有關(guān)化學(xué)用語表示正確的是
A. 肼的電子式為：
B. 中既含離子鍵又含共價鍵
C. 中子數(shù)為1的氦核素：
D. 天然橡膠——順式聚異戊二烯的結(jié)構(gòu)簡式為：
【答案】D
【解析】A．中含有1個鍵和4個鍵，電子式為，A錯誤；
B．中只含共價鍵，B錯誤；
C．中子數(shù)為1的氦核素應(yīng)為：，C錯誤；
D．順式聚異戊二烯中亞甲基位于碳碳雙鍵的同側(cè)，結(jié)構(gòu)簡式為：，D正確；
故選D。
3. 下列物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)或物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A. 分子之間存在氫鍵，的熱穩(wěn)定性強于
B. 大米可用于釀酒是因為葡萄糖在酒化酶的作用下發(fā)生水解反應(yīng)生成乙醇
C. 明礬溶于水形成膠體，可用于殺菌消毒
D. 超分子冠醚可識別堿金屬離子，其與堿金屬離子之間的作用力是配位鍵
【答案】D
【解析】A．氫鍵影響的是物理性質(zhì)，熱穩(wěn)定性是化學(xué)性質(zhì)，二者無關(guān)系，A不正確；
B．釀酒過程中葡萄糖在酒化酶的作用下發(fā)生分解反應(yīng)生成乙醇，B不正確；
C．明礬溶于水形成膠體，可用于凈水，但不能用于殺菌消毒，C不正確；
D．堿金屬離子含有空軌道，超分子冠醚氧原子含有孤電子對，超分子冠醚與堿金屬離子之間的作用力是配位鍵，D正確；
故選：D。
4. 設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是
A. 中含有鍵的數(shù)目為3NA
B. 常溫常壓下，的中含有的中子數(shù)為NA
C. 固體中含有的分子數(shù)目為NA
D. 和于密閉容器中充分反應(yīng)后，分子總數(shù)為0.2NA
【答案】A
【解析】A．即，單鍵為鍵，碳碳三鍵中含1個鍵，則其中含有鍵的數(shù)目為，A正確；
B．的物質(zhì)的量為，而中含12個中子，故中含個中子，B錯誤；
C．屬于離子化合物，不含分子，故C錯誤；
D．反應(yīng)為可逆反應(yīng)，不能進行到底，生成分子總數(shù)小于，D錯誤；
故選：A。
5. 下列離子方程式書寫正確的是
A. 泡沫滅火器滅火的原理：
B. 用石灰乳制漂白粉：
C. 用溶液檢驗：
D. 制線型酚醛樹脂：
【答案】C
【解析】A．泡沫滅火器中是碳酸氫鈉和硫酸鋁雙水解反應(yīng)，離子方程式為：，A錯誤；
B．石灰乳中主要以固體形式存在，不能拆寫為離子形式，該反應(yīng)的離子方程式為：，B錯誤；
C．用溶液檢驗生成藍(lán)色沉淀，反應(yīng)的離子方程式為，C正確；
D．制線型酚醛樹脂的化學(xué)方程式應(yīng)為+(n-1)H2O，D錯誤；
故選：C。
6. 化合物Y是合成丹參醇的中間體，其合成路線如下：
下列說法正確的是
A. Y分子不存在對映異構(gòu)體
B. 類似上述反應(yīng)，可發(fā)生
C. Y與以物質(zhì)的量發(fā)生加成反應(yīng)時可得4種產(chǎn)物
D. 依據(jù)核磁共振氫譜可確證與存在不同官能團
【答案】B
【解析】
【分析】與反應(yīng)生成，發(fā)生水解反應(yīng)得到。A．()分子中含有一個手性碳，所以分子存在對映異構(gòu)體，A錯誤；
B．類似上述反應(yīng)，丙酮中羰基先與發(fā)生加成反應(yīng)，再發(fā)生水解反應(yīng)生成可發(fā)生，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)化，B正確；
C．Y()與以物質(zhì)的量發(fā)生加成反應(yīng)時，發(fā)生1，2-加成反應(yīng)時可得4種產(chǎn)物，發(fā)生1，4-加成反應(yīng)時可得產(chǎn)物，可得2種產(chǎn)物，共可得6種產(chǎn)物，C錯誤；
D．依據(jù)紅外光譜可確證(碳碳雙鍵、羰基)與(碳碳雙鍵、羥基)存在不同官能團，D錯誤；
故選：B。
7. X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其中X、Y、Z為同一周期相鄰元素，Z、W位于同主族，基態(tài)W原子的最高能級含有4個電子。下列說法正確的是
A. 原子半徑：
B. 基態(tài)原子所含價電子數(shù)：
C. W氧化物對應(yīng)的水化物一定為強酸
D. 基態(tài)Z的簡單離子含有10種不同運動狀態(tài)的電子
【答案】D
【解析】根據(jù)題意知X、Y、Z位于第二周期，W位于第三周期，基態(tài)W原子的最高能級為3p能級，含有4個電子，即W的價層電子排布式為，為硫元素，Z、W同主族，Z為氧元素，X、Y、Z是同周期原子序數(shù)依次增大的相鄰元素，Y是氮元素，X是碳元素。據(jù)此答題。
A．根據(jù)同周期由左到右原子半徑減小，同主族由上到下原子半徑增大，Y、Z、W的原子半徑大小順序為W>Y>Z，A錯誤；
B．主族元素基態(tài)原子價層電子數(shù)為最外層電子數(shù)，X、Y、W分別是碳、氮、硫元素，基態(tài)原子價層電子數(shù)分別是4、5、6，故大小順序為W>Y>X，B錯誤；
C．W是硫元素，氧化物對應(yīng)水化物有，其中是弱酸，C錯誤；
D．基態(tài)Z的簡單離子為，共有10個電子，即含有10種不同運動狀態(tài)的電子，D正確；
故選D。
8. 為達(dá)到下列實驗?zāi)康?，操作方法合理的?br>A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】A．氫氧化鈉溶液過量，加入氯化銅溶液生成藍(lán)色氫氧化銅沉淀無法判斷是氫氧化鎂沉淀轉(zhuǎn)化而來還是直接和氫氧化鈉反應(yīng)得到，無法比較大小，A錯誤；
B．酸的電離程度越大，其酸根離子水解程度越小，則其相應(yīng)的鉀鹽的值越小，所以測定等物質(zhì)的量濃度的和溶液的，可以比較和的大小，B正確；
C．一般來說，石蕊溶液變色不明顯，不用石蕊溶液做指示劑，C錯誤；
D．不僅能與反應(yīng)，也能使溴乙烷發(fā)生水解，所以除去溴乙烷中的少量，不能采用加入過量氫氧化鈉溶液、加熱，然后分液的方法，D錯誤；
故選：B。
9. 有關(guān)晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法中不正確的是
A. 在晶體中，距最近的有6個
B. 在晶體中，每個晶胞平均占有4個，的配位數(shù)是4
C. 金剛石晶體中含有鍵
D. 該氣態(tài)團簇分子的分子式為或
【答案】C
【解析】A．以頂點研究，與之最近的處于晶胞棱心且關(guān)于對稱，即距最近的有6個，A正確；
B．每個晶胞占有4個，距離最近且等距的有4個，即的配位數(shù)為4，B正確；
C．每個碳原子形成4個鍵，每個鍵為2個C原子占有，故12g金剛石中含有鍵，C錯誤；
D．該氣態(tài)團簇分子中含有4個E、4個F原子，分子式應(yīng)為或，D正確；
故選：C。
10. 我國科學(xué)家研究出一種新型水系電池(結(jié)構(gòu)如圖所示)，發(fā)電的同時實現(xiàn)乙炔加氫。已知放電時Zn轉(zhuǎn)化為ZnO，電池工作時下列說法錯誤的是
A. b極電勢比a極電勢低
B. a極的電極反應(yīng)式為
C. 圖中使用的交換膜為陰離子交換膜
D. 每消耗65g鋅，溶液中就有從a極移到b極
【答案】D
【解析】該裝置為原電池，觀察電極a上是乙炔轉(zhuǎn)為為乙烯，發(fā)生的反應(yīng)為：，因此電極a為正極，電極b為負(fù)極，放電時Zn轉(zhuǎn)化為ZnO，據(jù)此作答。
A．b極為原電池的負(fù)極，a極為原電池的正極，則b極電勢比a極電勢低，A項正確；
B．a(chǎn)極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，B項正確；
C．負(fù)極鋅生成氧化鋅的反應(yīng)為：，要消耗，則圖中使用的交換膜為陰離子交換膜，C項正確；
D．每消耗65g鋅，電路中轉(zhuǎn)移2ml電子，根據(jù)溶液中電荷守恒可知，溶液中就有從a極移到b極，D項錯誤；
答案選D。
11. 某工廠煤粉灰的主要成分為、、、、、等。研究小組對其進行綜合處理的流程如下：
已知：，，當(dāng)離子濃度時，可認(rèn)為該離子已完全除去；“酸浸”后鈦主要以形式存在，強電解質(zhì)在溶液中僅能電離出和一種陽離子，該陽離子會水解。
下列說法錯誤的是
A. “濾液2”中加入雙氧水后，體系中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為
B. “酸洗”用到的玻璃儀器為分液漏斗、燒杯和玻璃棒
C. 要使“濾液2”中和完全沉淀，調(diào)節(jié)的最小值約為4.3
D. 用制備無水，可以在氣流中加熱
【答案】B
【解析】煤粉灰的主要成分為、、、、、等，“酸浸”后，、、、分別轉(zhuǎn)化為、、、轉(zhuǎn)化為，強電解質(zhì)在溶液中僅能電離出和一種陽離子，該陽離子會水解，為，不反應(yīng)，進入“濾渣1”中，加入鐵粉，被還原為，結(jié)晶得，水解后得到，經(jīng)過“酸洗、水洗、干燥、煅燒”后得到，“濾液2”中加入雙氧水，被氧化為，調(diào)節(jié)，可生成、沉淀，“濾液3”含有，經(jīng)過一系列操作，最后結(jié)晶得到。
A．“濾液2”中加入雙氧水后，被氧化為，體系中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為，A正確；
B．“酸洗”用到的玻璃儀器為普通漏斗、燒杯和玻璃棒，B錯誤；
C．要使“濾液2”中和完全沉淀，溶液中濃度最小值為，，，C正確；
D．用制備無水，為了防止水解，需要在氣流中加熱，D正確；
故選B。
12. 堿金屬的液氨溶液含有的藍(lán)色溶劑化電子是強還原劑。鋰與液氨反應(yīng)的裝置如圖(夾持裝置略)。下列說法錯誤的是
已知：裝有鋰片的試劑瓶中，發(fā)生的反應(yīng)為。
A. 標(biāo)況下，每消耗，消耗的體積為
B. 鋰片必須打磨出新鮮表面
C. 干燥管中均可選用堿石灰
D. 若撤去干冰—丙酮冷卻裝置，液氨溶液中可能發(fā)生副反應(yīng)：
【答案】C
【解析】本題利用和液氨反應(yīng)制備；堿石灰可以吸收濃氨水中的水分，同時吸水過程大量放熱，使?jié)獍彼軣岱纸猱a(chǎn)生氨氣；利用集氣瓶收集氨氣；過量的氨氣進入雙口燒瓶中在冷卻體系中發(fā)生反應(yīng)生成；最后的球形干燥管中可裝，除掉過量的氨氣，同時防止空氣的水進入引起副反應(yīng)。
A．根據(jù)已知反應(yīng)可知，標(biāo)況下，每消耗，消耗的0.1nml，體積為，A正確；
B．鋰片表面有，會阻礙和液氨的接觸，所以必須打磨出新鮮表面，B正確；
C．第一個干燥管目的是干燥氨氣，可以使用堿石灰，裝置末端的干燥管作用為吸收過量的氨氣，由于氨氣不能和堿石灰反應(yīng)，可用，C錯誤；
D．若撤去干冰—丙酮冷卻裝置，液氨和鋰會發(fā)生氧化反應(yīng)生成氨化鋰和，化學(xué)方程式為：，D正確；
故選：C。
13. 在固定容積的密閉容器中，按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3進行投料，發(fā)生反應(yīng)，在5MPa下測得不同溫度下平衡體系中各種氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(n%)如圖所示，已知曲線I代表H2。下列說法正確的是
P=5MPa、投料時平衡體系
A. 圖中曲線交點a、b對應(yīng)的平衡常數(shù)Ka＜Kb
B. 圖中曲線交點b對應(yīng)的H2轉(zhuǎn)化率為40%
C. 平衡時，向體系中加入氫氣，氫氣轉(zhuǎn)化率變大
D. 若其他條件相同，甲為恒溫恒容，乙為絕熱恒容，達(dá)到平衡時CH3CH2OH產(chǎn)率：甲>乙
【答案】AD
【解析】A．曲線Ⅰ代表H2，隨著溫度升高，氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)上升，說明平衡逆向移動，K值減小，由于a點溫度高于b點溫度，則曲線交點a、b對應(yīng)的平衡常數(shù)Ka＜Kb，A正確；
B．CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1：3進行投料，曲線Ⅰ代表H2，則曲線Ⅱ代表CO2，乙醇和水的化學(xué)計量數(shù)分別為1和3，則曲線Ⅲ代表H2O(g)，曲線Ⅳ代表CH3CH2OH(g)，曲線交點b說明CO2和CH3CH2OH(g)的物質(zhì)的量相等，設(shè)起始CO2與H2的物質(zhì)的量分別為1ml和3ml,列化學(xué)平衡三段式，，則1-2x=x，解得x=，則H2轉(zhuǎn)化率為×100%≈66.7%，B錯誤；
C．平衡時，向體系中加入氫氣，雖然平衡正向移動，但氫氣的轉(zhuǎn)化率減小，C錯誤；
D．由A分析可知，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，相對于甲，乙容器溫度升高，平衡逆向移動，則達(dá)到平衡時CH3CH2OH產(chǎn)率：甲＞乙，D正確；
故答案：AD。
14. 在室溫下，向的有機酸溶液中逐滴加入的溶液，溶液的變化如圖所示(忽略溫度變化)，則下列說法錯誤的是
A. 的電離常數(shù)約為：
B. a點混合溶液中：
C. ，且b點溶液中
D. 隨溶液的加入，溶液中水的電離程度先增大，后減小
【答案】A
【解析】A．由題干圖像信息可知，未加入溶液時，溶液的，則有，則的電離常數(shù)，則約為：，A錯誤；
B．由題干圖像信息可知，a點即加入溶液，此時溶液中含有等物質(zhì)的量的和，溶液顯酸性即的電離大于的水解，故混合溶液中有：，B正確；
C．若，即和完全反應(yīng)生成，此時溶液顯堿性，故，且b點溶液，根據(jù)電荷守恒有：，即有，C正確；
D．隨溶液的加入，生成的量越來越多，即水解程度越來越大，即促進水的電離，當(dāng)過量時，則開始抑制水的電離，故隨溶液的加入，溶液中水的電離程度先增大，后減小，D正確；
故選A。
二、非選擇題(本題共4小題，共58分。)
15. 鈷在新能源、新材料、航空航天、電器制造領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的+2價氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。
已知：金屬陽離子(M)以氫氧化物形式沉淀時，和溶液的關(guān)系如下圖所示。
回答下列問題：
（1）為提高“酸浸”效率，可采取的措施有___________(寫一種即可)；“浸渣”的主要成分為___________(填化學(xué)式)。
（2）“沉錳”步驟中，加發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________。
（3）在元素周期表的位置為___________；“沉淀”步驟中，用調(diào)分離出的濾渣成分只有，則調(diào)節(jié)的的范圍為___________。
（4）“濾液”中主要的金屬陽離子有___________(寫離子符號)
（5）鈷()的一種氧化物在納米儲能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。基態(tài)原子的價層電子排布圖為___________；已知該晶胞的晶胞參數(shù)為，阿伏加德羅常數(shù)的值為，該晶體的密度為___________。
【答案】（1）①. 粉碎廢渣或升高溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度 ②. 、
（2）
（3）①. 第四周期VIII族 ②. 3.1~6.2
（4）、
（5）①. ②.
【解析】由題中信息可知，用硫酸處理含有、、、、、的單質(zhì)或氧化物的廢渣，得到含有、、、、、等離子的溶液，的單質(zhì)或氧化物與硫酸反應(yīng)生成難溶的，則“浸渣”為、；通入沉銅產(chǎn)生，過濾后，濾液中加入將錳離子氧化為二氧化錳除去，同時亞鐵離子也被氧化為鐵離子；再次過濾后，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)，鐵離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去鐵元素；第三次過濾后的濾液中加入次氯酸鈉沉鈷，得到，“濾液”主要含有、、，據(jù)此解答。
（1）為提高“酸浸”效率，可采取的措施有粉碎廢渣或升高溫度或適當(dāng)增大硫酸的濃度；根據(jù)分析可知，“浸渣”的主要成分為、；
（2）“沉錳”步驟中，被氧化為，離子方程式為；
（3）是26號元素，在元素周期表的位置是第四周期VIII族；“沉淀”步驟中，用調(diào)分離出的濾渣是，從圖像分析得知不能沉淀，調(diào)節(jié)的的范圍是；
（4）根據(jù)分析可知，“濾液”中主要的金屬陽離子有、；
（5）基態(tài)原子的價層電子排布式為；該晶胞中含有為，含有為，因此該晶體的密度為：。
16. 鄰苯二甲酰亞胺()是一種重要的亞胺，是合成法制備胺的原料。某實驗室模擬氨水法以鄰苯二甲酸酐為原料制備。
反應(yīng)原理：
實驗裝置如圖：
相關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)如表：
實驗步驟：
I．向三頸燒瓶中加入鄰苯二甲酸酐，邊攪拌邊滴入濃氨水(稍過量)，加熱至，待固體完全溶解后停止加熱。將三頸燒瓶右端口所連裝置取下改為蒸餾裝置，繼續(xù)加熱，將溶液中的水及過量的氨蒸餾回收，此時燒瓶中有白色固體析出。
II．繼續(xù)升溫至，固體熔化，反應(yīng)60分鐘后，停止加熱。冷卻至室溫，熱水洗滌固體、抽濾、烘干，得到粗品白色粉末。
III．向白色粉末中加入適量乙醇，加熱回流使固體恰好溶解，___________，將濾液降溫冷卻，有白色晶體析出，抽濾、洗滌、烘干后得白色晶體。
請回答下列問題：
（1）儀器A的名稱為___________，其中裝的試劑為___________。
（2）步驟II所得粗品中的雜質(zhì)主要為___________。
（3）步驟III的目的是利用重結(jié)晶進一步提純鄰苯二甲酰亞胺，該步驟中劃線部分應(yīng)補全的操作是___________。選擇乙醇作為提純?nèi)軇┑闹饕蚴莀__________。
（4）本實驗中鄰苯二甲酰亞胺的產(chǎn)率最接近于___________。(填標(biāo)號)
a．85% b．80% c．75% d．70%
（5）鄰苯二甲酰亞胺還可以用由鄰二甲苯()與氨氣、氧氣在加熱條件下催化反應(yīng)一步制得，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。
【答案】（1）①. 球形干燥管 ②. 五氧化二磷
（2）鄰苯二甲酸酐
（3）①. 趁熱過濾，并用乙醇洗滌沉淀 ②. 減小鄰苯二甲酸酐的溶解量，使分離更加完全，且乙醇易揮發(fā)，便于干燥
（4）b
（5）
【解析】由題給流程可知，裝置中發(fā)生的反應(yīng)為鄰苯二甲酸酐與氨水在的熱水浴中發(fā)生取代反應(yīng)生成，在加熱條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰苯二甲酰亞胺，用于除去所得固體中的水分，除水所得固體經(jīng)冷卻，洗滌、抽濾烘干，進一步用重結(jié)晶法提純得固體鄰苯二甲酰亞胺。
（1）儀器的名稱為球形干燥管，實驗中儀器的作用為吸收尾氣，球形干燥管只能盛放固體，故其中盛裝的試劑是五氧化二磷。故答案為：球形干燥管、五氧化二磷；
（2）由題干表格信息可知，鄰苯二甲酸酐不溶于冷水，微溶于熱水，稍溶于乙醇，可知步驟II所得粗品中的雜質(zhì)主要為鄰苯二甲酸酐，故答案為：鄰苯二甲酸酐；
（3）由題干表格信息可知，鄰苯二甲酸酐不溶于冷水，微溶于熱水，稍溶于乙醇，而鄰苯二甲酰亞胺微溶于熱水，易溶于乙醇，易溶于堿溶液，故III向白色粉末中加入適量乙醇，加熱回流使固體恰好溶解，趁熱過濾，并用乙醇洗滌沉淀，將濾液降溫冷卻，有白色晶體析出，抽濾、洗滌、烘干后得白色晶體，選擇乙醇作為提純?nèi)軇┑闹饕蚴菧p小鄰苯二甲酸酐的溶解量，使分離更加完全，且乙醇易揮發(fā)，便于干燥，故答案為：趁熱過濾，并用乙醇洗滌沉淀；減小鄰苯二甲酸酐的溶解量，使分離更加完全，且乙醇易揮發(fā)，便于干燥；
（4）由題意可知，鄰苯二甲酸酐制得鄰苯二甲酰亞胺，則鄰苯二甲酰亞胺的產(chǎn)率為，接近，故答案為：b；
（5）鄰二甲苯與氨氣、空氣在加熱條件下催化反應(yīng)生成鄰苯二甲酰亞胺和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。
故答案為：。
17. 甲烷是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于工業(yè)中。回答下列問題：
（1）甲烷在工業(yè)上可用于制備合成氣： ，在某密閉容器中通入和，在不同條件下發(fā)生反應(yīng)。測得平衡時的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
①___________(填“”或“=”下同)，___________0。
②m、n、q三點的化學(xué)平衡常數(shù)大小關(guān)系為___________。
③q點甲烷的轉(zhuǎn)化率為___________。
（2）甲烷在一定條件下脫氫可生成乙烯，其反應(yīng)如下： 。溫度下，在體積為的剛性密閉容器中充入甲烷進行上述反應(yīng)，容器內(nèi)的總壓強隨時間的變化如下表所示：
①下列有關(guān)說法正確的是___________。
A．當(dāng)混合氣的密度不變時，表明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)
B．反應(yīng)進行到第10分鐘時剛好達(dá)到平衡
C．升溫既可提高反應(yīng)速率也能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
D．使用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┘瓤商岣叻磻?yīng)速率也能提高甲烷的轉(zhuǎn)化率
E．該反應(yīng)在較高溫度下可自發(fā)進行
②實驗測得，，其中、為速率常數(shù)，僅與溫度有關(guān)，溫度時，___________(填數(shù)值)。
（3）科研人員設(shè)計了甲烷燃料電池電解飽和食鹽水裝置如圖所示，電池的電解質(zhì)是摻雜了與的固體，可在高溫下傳導(dǎo)。
該電池工作時負(fù)極反應(yīng)方程式為___________。
【答案】（1）① > ②. > ③. ④. 25%
（2）①. CE ②. 6.4
（3）
【解析】（1）①溫度相同時，增大壓強平衡逆向移動，的體積分?jǐn)?shù)增大，圖中對應(yīng)的甲烷體積分?jǐn)?shù)大，則，壓強相同時，升高溫度甲烷體積分?jǐn)?shù)減小，可知升高溫度平衡正向移動，正向為吸熱反應(yīng)，；
②只與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動，增大，結(jié)合圖像可知；則平衡常數(shù)：；
③結(jié)合點數(shù)據(jù)列三段式：設(shè)甲烷的變化量為，
甲烷體積分?jǐn)?shù)，解得；甲烷的轉(zhuǎn)化率；
（2）①A．體系內(nèi)各物質(zhì)均為氣體，氣體的質(zhì)量不變，容器體積恒定，則混合氣的密度恒定不變，不能據(jù)此判斷該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)，故A錯誤；
B．結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)進行到第10分鐘時已經(jīng)達(dá)到平衡，但并一定此時剛好平衡，故B錯誤；
C．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫既可提高反應(yīng)速率也能使平衡正向移動，從而提高甲烷的轉(zhuǎn)化率，故C正確；
D．催化劑只能加快反應(yīng)速率，但不影響轉(zhuǎn)化率，故D錯誤；
E．該反應(yīng)，，在較高溫度下可自發(fā)進行，故E正確；
②設(shè)前內(nèi)，的變化量為，列三段式得：
根據(jù)壓強之比等于氣體物質(zhì)的量之比的：，解得：；此時反應(yīng)的平衡常數(shù)；反應(yīng)達(dá)到平衡時，，，；
（3）該電池中通甲烷一極為負(fù)極，通氧氣一極為正極，甲烷在負(fù)極失電子生成二氧化碳和水，電極反應(yīng)為：。
18. 用-雜環(huán)卡其堿()作為催化劑，可合成多環(huán)化合物。下面是一種多環(huán)化合物的合成路線(無需考慮部分中間體的立體化學(xué))。
已知：CH3CH=CHCHO(羥醛縮合，酮類也有類似性質(zhì))
回答下列問題：
（1）A的化學(xué)名稱為___________。寫出第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。
（2）反應(yīng)②涉及兩步反應(yīng)，已知第一步反應(yīng)類型為加成反應(yīng)，第二步的反應(yīng)類型為___________。
（3）C中含氧官能團的名稱是___________。
（4）E的結(jié)構(gòu)簡式為___________
（5）化合物X是C的同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可以得到對苯二甲酸，寫出X的結(jié)構(gòu)簡式___________。
（6）如果要合成H的類似物H′()參照上述合成路線，寫出相應(yīng)的D′和G′的結(jié)構(gòu)簡式___________、___________。H′分子中有___________個手性碳。
【答案】（1）①. 苯甲醇 ②. 2+O22+2H2O
（2）消去反應(yīng)
（3）醛基
（4）
（5）
（6）①. ②. ③. 5
【解析】由合成路線，的分子式為，在作催化劑的條件下發(fā)生催化氧化生成B，B的結(jié)構(gòu)簡式為，則A為，B與發(fā)生加成反應(yīng)生成應(yīng)生成，再發(fā)生消去反應(yīng)生成C，C的結(jié)構(gòu)簡式為，與發(fā)生加成反應(yīng)得到，再在堿性條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成D，D為，B與在強堿的環(huán)境下還原得到，的分子式為，的結(jié)構(gòu)簡式為，可推知E為，F(xiàn)與反應(yīng)生成G，G與D反應(yīng)生成H，據(jù)此分析解答。
（1）由分析知A的結(jié)構(gòu)簡式為，故的名稱為苯甲醇；在作催化劑的條件下發(fā)生催化氧化生成B，B的結(jié)構(gòu)簡式為，則第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式為2+O22+2H2O。
（2）反應(yīng)②為苯甲醛與乙醛發(fā)生的羥醛縮合反應(yīng)，該反應(yīng)分兩步進行，第一步通過加成反應(yīng)生成。第二步發(fā)生消去反應(yīng)得到；
（3）由的結(jié)構(gòu)簡式可知，中含氧官能團的名稱為醛基；
（4）由分析知的結(jié)構(gòu)簡式為。
（5）X是C的同分異構(gòu)體，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，說明X中含有醛基。結(jié)合苯甲醛、苯乙烯遇到酸性高錳酸鉀均會轉(zhuǎn)化為苯甲酸，化合物與酸性高錳酸鉀反應(yīng)后可得到對苯二甲酸，可知化合物為芳香化合物，且有兩個取代基，并處于對位，故滿足條件的的結(jié)構(gòu)簡式為；
（6）對比的結(jié)構(gòu)簡式與的結(jié)構(gòu)簡式可知，將中的苯環(huán)替換為可得的結(jié)構(gòu)簡式為；同理將中的苯環(huán)替換為氫原子可得的結(jié)構(gòu)簡式為。根據(jù)手性碳的定義可知，手性碳原子必須是飽和碳原子，則滿足條件的手性碳用“*”表示如圖。
文物
名稱
A．“布”銘銅鼎
B．獸首瑪瑙杯
文物
名稱
C．云龍紋瓷瓶
D．角形玉杯
選項
實驗?zāi)康?br>實驗過程
A
比較的大小：
向溶液中滴加2滴溶液，生成白色沉淀，再加入4滴溶液，生成藍(lán)色沉淀
B
比較和的大小
其他條件相同，測定等濃度的和溶液的
C
用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的鹽酸
用石蕊溶液做指示劑進行滴定
D
除去溴乙烷中的少量
加入過量氫氧化鈉溶液，加熱充分反應(yīng)后，分液
物質(zhì)
相對分子質(zhì)量
熔點/℃
沸點/°C
溶解性
鄰苯二甲酸酐
148
131~134
284
不溶于冷水，微溶于熱水，稍溶于乙醇
鄰苯二甲酰亞胺
147
232~235
366
微溶于熱水，易溶于乙醇，易溶于堿溶液
反應(yīng)時間/min
0
2
4
6
8
10
12
總壓強
10.0
11.5
12.3
13.0
13.6
14.0
14.0

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