【高考领航】2025年高中化学学业水平选择性考试模拟试题(江苏)(6)

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教辅解析文字版答案
2024-10-10
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高中化学学业水平选择性考试模拟试题(六) (考试用时:75分钟 试卷满分:100分) 一、选择题:本题共13小题,每小题3分,共39分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.糖类在生命活动中起重要作用。下列物质主要成分属于糖类的是(  ) A.棉布        B.羊毛        C.维生素        D.油脂 2.氨基氰(CH2N2)中C、N原子均满足8电子稳定结构,福州大学王新晨教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g-C3N4),其单层结构如图所示。下列说法错误的是(  ) A.氨基氰的结构式: B.氮化碳的单层结构中,所有原子可能共平面 C.氨基氰易溶于水,氮化碳能导电 D.氨基氰和氮化碳中,N原子杂化方式均为sp2和sp3 3.设计实验验证木炭和浓硫酸反应的产物。下列装置和操作能达到实验目的的是(  ) 甲    乙   丙       丁 A.用装置甲实现木炭与浓硫酸反应 B.用装置乙检验产物中的SO2 C.用装置丙检验产物中的水蒸气 D.用装置丁检验产物中的CO2 4.已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下,它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是(  ) A.化合物X2Y2为含有非极性共价键的离子化合物 B.简单离子半径:Z>Y>W>X C.X、Z和O形成的盐溶液XZO呈酸性 D.Y单质与Z的简单氢化物能发生置换反应 阅读下列材料,完成5~7题。 氯、氮、硫的化合物应用广泛。ClO2(分子空间填充模型为)、NaClO等含氯消毒剂可用于杀菌消毒。人工固氮可将N2转化为NH3,再进一步制备肼(N2H4)、硝酸、铵盐等化合物,肼和偏二甲肼(C2H8N2)常用作火箭燃料,肼的燃烧热为622.08 kJ·mol-1。H2S可除去废水中Hg2+等重金属离子,H2S水溶液在空气中会缓慢氧化生成S而变浑浊。 5.下列说法正确的是(  ) A.基态氮原子的核外电子有5种运动状态 B.NH和H2S中心原子均采用sp3杂化方式 C.ClO2是由极性键构成的非极性分子 D.偏二甲肼(C2H8N2)的结构简式为 6.下列化学反应的方程式表示不正确的是(  ) A.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3:ClO-+CO2+H2O===HClO+HCO B.H2S水溶液在空气中变浑浊的化学方程式:2H2S+O2===2S↓+2H2O C.用石墨作电极电解NaCl溶液的离子方程式:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- D.肼燃烧的热化学方程式:N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-622.08 kJ·mol-1 7.下列物质的性质与用途具有对应关系的是(  ) A.H2S具有还原性,可除去废水中的Hg2+ B.HNO3具有强氧化性,可用于制NH4NO3 C.NH4Cl溶液呈酸性,可用于去除铁锈 D.NaClO溶液呈碱性,可用于杀菌消毒 8.目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B,模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正确的是(  )   A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑ B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+ C.每生成5.6 L气体a,理论上获得副产品A和B各0.5 mol D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH) 9.布洛芬虽有抗炎、解热、镇痛作用,但口服对胃肠道有刺激性,可以对该分子进行如图所示的修饰,以减轻副作用。 下列说法错误的是(  ) A.布洛芬属于芳香酸 B.布洛芬和修饰分子均含有1个手性碳原子 C.该做法使布洛芬水溶性增强 D.1 mol布洛芬与足量H2反应,可消耗3 mol H2 10.甲苯与CH3COCl在无水AlCl3存在下发生反应,其反应机理及部分能量示意图如下。下列说法错误的是(  )   A.AlCl3是该反应的催化剂 B.步骤Ⅱ是该反应的决速步骤 ΔH=(b-a)kJ/mol D.虚线L可表示与CH3COCl的反应中能量的变化 11.下列实验操作和现象可得出相应结论的是(  ) 选项 实验操作 现象 结论 A 将红热的木炭加入浓硝酸中 产生红棕色气体 碳与浓硝酸反应生成了NO2 B 室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液 溶液变红 Kb(BOH)<Ka(HA) C 向KBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉-KI溶液 溶液依次变为橙色和蓝色 元素非金属性:Cl>Br>I D 向1 mL 0.1 mol·L-1AgNO3溶液中依次滴加2滴0.1 mol·L-1NaCl溶液和0.1 mol·L-1KI溶液 依次产生白色和黄色沉淀 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) 12.常温下,用Hg(NO3)2测定NaCl溶液中的c(Cl-)时,含Hg微粒的分布系数(δ)与lg c(Cl-)的关系如图所示。Hg2+与Cl-的配合物存在如下平衡:HgClHgClHgCl2HgCl+Hg2+。下列说法错误的是(  ) A.K1=10-1,K2=10-0.85 B.在X点:c(HgCl2)∶c(HgCl+)∶c(Hg2+)=2∶2∶1 C.在Q点:c(Cl-)+3c(HgCl)>c(H+)-c(OH-) D.若P点pH=7,c(Na+)+c(HgCl+)-c(NO)+2c(HgCl2)=10-5.6 mol·L-1 13.一定条件下热解制取H2:2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)。已知其他条件不变时,温度对H2S的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示。下列说法一定正确的是(  ) A.平衡常数:K(Y)>K(Z) B.达到平衡所需时间:t(X)<t(Y) C.总能量:E生成物>E反应物 D.单位时间的转化率:α(Z)>α(Y) 二、非选择题:本题共4小题,共61分。 14.(15分)固体电解质LATP的化学式为Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3,某研究人员以钛铁矿精粉(主要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、SiO2)为原料合成LATP的工艺流程如图所示。 请回答下列问题: (1)“粉碎”的目的是________________________,为了达到这一目的,还可以采用的措施有________________________________________(答一条即可)。 (2)“碱浸”的目的是除去_________________________________(填化学式)。 (3)“碱浸”时加入适当过量的NaOH溶液,“酸浸”时加入适当过量的稀硫酸,且NaOH溶液和稀硫酸均不宜过量太多,其主要原因是_________________。 (4)“沉钛”时生成Ti3(PO4)4的化学方程式为__________________________。 (5)本实验洗涤Ti3(PO4)4时采用如图所示装置,该装置为抽滤装置,其原理是用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,达到快速固液分离的目的。其中“安全瓶”的作用是_______________________________________。 (6)常温下,Ti3(PO4)4的Ksp=a,当溶液中c(Ti4+)≤1.0×10-5 mol·L-1时可认为Ti4+沉淀完全,则“沉钛”时,溶液中c(PO)最低为_____________mol·L-1。 15.(15分)以CO2为原料生产系列高附加值产品A~I的合成路线如图。 回答下列问题: (1)A→B的反应类型为________。 (2)B→C的化学方程式为_______________________。 (3)E的名称为____________,E→F+G的原子利用率为100%,试剂X为__________。 (4)F+G→H过程中使用HSCH2COOH有利于提高催化效率,其部分催化机理如图。 ①HSCH2COOH结合水相中H+能力比J强的原因是____________________。 ②H+能从+H2SCH2COOH传递到J的醇羟基氧上的原因是______________。 (5)D和H通过酯交换缩聚合成I,H的结构简式为________________。 (6)C的一种同分异构体同时满足: ①可与NaHCO3溶液反应; ②核磁共振氢谱如图;③含有手性碳原子。 其结构简式为____________。 (7)以D和葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]为原料(其他无机试剂任选),制备工程塑料的合成路线__________________________。 16.(16分)邻苯二甲酰亚胺广泛用于染料、农药医药橡胶、香料等行业,是许多重要有机精细化学品的中间体。反应原理为 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解性 苯酐 131~134 284 不溶于冷水,微溶于热水 邻氨甲酰苯甲酸 140~143 394.2 稍溶于热水 邻苯二甲酰亚胺 232~235 366 微溶于水,易溶于碱溶液 制备邻苯二甲酰亚胺的实验装置如图所示。          甲        乙 实验步骤: 向装置甲的三颈烧瓶中加入14.8000 g苯酐(相对分子质量为148),然后再加入15.0 mL氨水(过量),加热至冷凝管中有部分液体回流时开启搅拌,控制温度为80~95 ℃,待苯酐固体完全反应后,改为蒸馏装置乙,继续加热,将装置中的水蒸出,体系温度逐渐升高至固体熔化。保温反应60 min后,冷却至室温,洗涤、抽滤、烘干,进一步提纯得固体邻苯二甲酰亚胺(相对分子质量为147)14.1120 g。 请回答下列问题: (1)仪器M的名称是________________________。 (2)仪器Y中冷水由________(填“a”或“b”)口流出,装置甲中仪器X一般不用装置乙中仪器Y代替的原因是____________________________。 (3)装置甲中温度控制在80~95 ℃,若温度过低导致的结果是____________。 (4)反应①中除了生成邻氨甲酰苯甲酸,还可能生成的副产物是______________________(写一种物质的结构简式)。 (5)蒸馏时,需要及时将装置中的水蒸出,目的是___________________。 (6)该固体产品的产率是________________________。 (7)邻苯二甲酰亚胺还可以用邻二甲苯与氨气、空气在加热条件下催化反应一步制得,写出该反应的化学方程式:______________________。 17.(15分)我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。CO2的综合利用是实现碳中和的措施之一。 Ⅰ.CO2和CH4在催化剂表面可以合成CH3COOH,该反应的历程和相对能量的变化情况如下图所示(*指微粒吸附在催化剂表面,H#指H吸附在催化剂载体上的氧原子上,TS表示过渡态): (1)决定该过程的总反应速率的基元反应方程式为_____________________。 (2)下列说法正确的有________。 a.增大催化剂表面积可提高CO2在催化剂表面的吸附速率 b. CH3COOH*比CH3COOH(g)能量高 c.催化效果更好的是催化剂2 d.使用高活性催化剂可降低反应焓变,加快反应速率 Ⅱ. CO2和 H2在一定条件下也可以合成甲醇,该过程存在副反应ⅱ。 反应ⅰ: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1=-49.3 kJ·mol-1 反应ⅱ: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 (3)有关物质能量变化如图所示,稳定单质的焓(H)为0,则ΔH2=________ kJ·mol-1。 (4)恒温恒容条件下,仅发生反应ⅱ,反应达到平衡的标志是________。 a.CO的分压不再发生变化       b.气体平均相对分子质量不再发生变化 c.气体密度不再发生变化 d.比值不再发生变化 (5)在5.0 MPa,将n(CO2)∶n(H2)=5∶16的混合气体在催化剂作用下进行反应。体系中气体平衡组成比例(CO和CH3OH在含碳产物中物质的量百分数)及CO2的转化率随温度的变化如图所示。 ①表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是________(填“a”或“b”)。 ②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是_________________________________________________________。 ③250 ℃时反应ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的Kp=__________(MPa)-2(用最简分数表示)。 学科网(北京)股份有限公司 $$ 高中化学学业水平选择性考试模拟试题(六)  1—6 ADBABD 7—13 CDCDBDC 1.A 棉布的主要成分是纤维素,属于多糖,A正确;羊毛的主要成分是蛋白质,不属于糖类,B错误;维生素属于有机化合物,是人体必需的营养物质,不属于糖类,C错误;油脂不属于糖类,D错误。 2.D 由氨基氰分子中C、N原子均满足8电子稳定结构可知,氨基氰的结构式为,故A正确;由氮化碳的单层结构可知,单层结构中C、N原子两两相连且成环,C、N原子均采取sp2杂化,则氮化碳的单层结构中所有原子可能共平面,故B正确;氨基氰易与水分子间形成氢键,则氨基氰易溶于水,由信息可知氮化碳的结构与石墨相似,石墨能导电,则氮化碳也能导电,故C正确;氨基氰的结构式为,由结构式可知氨基氰分子中N原子杂化方式为sp和sp3,故D错误。 3.B 浓硫酸和木炭反应需要加热,A不能达到实验目的;SO2具有还原性,能和酸性KMnO4溶液反应使其褪色,B能达到实验目的;装置甲、乙溶液中都会带出水,使无水硫酸铜变蓝色,C不能达到实验目的;未反应的SO2会和饱和NaHCO3溶液反应生成CO2,装置丁中澄清石灰水变浑浊不能说明产物中有CO2,D不能达到实验目的。 4.A W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液的浓度均为0.01 mol·L-1,其中X的pH=12,属于一元强碱,且X的原子半径最大,则X为Na;W、Z的pH均为2,说明是一元强酸,原子序数和原子半径均满足Z>W,则Z为Cl,W为N元素;Y的pH<2,应该为二元强酸,Y的原子半径大于Cl,则Y为S元素。X2Y2为Na2S2,S和Na+之间形成离子键,S中S原子之间含有非极性共价键,故A正确;离子的核外电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,电子层数越多离子半径越大,则简单离子半径大小为:S2->Cl->N3->Na+,即Y>Z>W>X,故B错误;XZO为NaClO,ClO-水解呈碱性,故C错误;氯的非金属性比硫强,故硫不与盐酸反应,故D错误。 5.B 基态氮原子的核外有7个电子,所以有7种运动状态,A错误;NH和H2S中心原子的价层电子对数都是4,所以均采用sp3杂化,B正确;ClO2是夹角小于120度的折线结构,是由极性键构成的极性分子,C错误;偏二甲肼(C2H8N2)的结构简式为,D错误。 6.D HClO的酸性比碳酸的弱,比HCO的酸性强,故NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3,A正确;H2S水溶液在空气中和O2反应后生成单质硫和水,B正确;用石墨作电极电解NaCl溶液,产生Cl2、H2和NaOH,C正确;标准燃烧热,水为液态,肼燃烧的热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)===N2(g)+2H2O(l) ΔH=-622.08 kJ·mol-1,D错误。 7.C H2S部分电离产生的S2-与Hg2+结合生成沉淀,可除去废水中的Hg2+,A错误;HNO3具有酸性,可与氨水反应制NH4NO3,B错误;NH4Cl溶液因NH水解呈酸性,可用于去除铁锈,C正确;NaClO溶液中ClO-水解生成的HClO具有强氧化性,可用于杀菌消毒,D错误。 8.D 由图中氢氧根移动方向可知X电极为阳极,电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑,A错误;由题意可知,精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室,与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠,所以M膜为阳离子交换膜,氯离子经过N离子交换膜移向产品B室,与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢,所以N为阴离子交换膜,BP双极膜的作用是选择性通过氢离子和氢氧根离子,B错误;阳极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑,电路中每生成标况下5.6 L氯气,其物质的量为0.25 mol,转移电子0.5 mol,理论上获得副产品A(氢氧化钠)和B(氯化氢)各0.5 mol,需标明标准状况,C错误;“双极膜组”电渗析法从氯化钠溶液中获得酸(HCl)和碱(NaOH),由此可知:也可从MX溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH),D正确。 9.C 由结构简式可知,布洛芬分子中含有苯环和羧基,属于芳香酸,故A正确;由结构简式可知,布洛芬和修饰分子中均含有1个连有4个不同原子或原子团的手性碳原子,故B正确;由结构简式可知,修饰过程中布洛芬分子中含有的亲水基羧基转化为憎水基酯基,所以该做法使布洛芬水溶性减弱,故C错误;由结构简式可知,布洛芬分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应,则1 mol布洛芬分子最多消耗3 mol氢气,故D正确。 10.D 由反应历程可知,AlCl3是该反应的催化剂,A正确;由图可知,步骤 Ⅱ 活化能最大,反应速率最慢,是该反应的决速步骤,B正确;根据反应历程,总反应为: (l)+HCl(g) ΔH=(b-a)kJ/mol,C正确;三氟甲基为吸电子基团,与苯环相连能降低苯环上π电子云密度,形成的配合物不稳定,故其能量轮廓图曲线(虚线L)应在甲苯的实线图之上,D错误。 11.B A项,将红热的木炭加入浓硝酸中,产生红棕色气体,可能是浓硝酸在受热的条件下分解得到二氧化氮,不一定是碳与浓硝酸反应生成了NO2;B项,室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,说明混合后溶液显酸性,根据“谁强显谁性”即谁相对强,溶液显谁的性质,则Kb(BOH)<Ka(HA);C项,因为氯水是过量的,可能过量氯水氧化碘离子得到单质碘,不能得到元素非金属性:Br>I;D项,根据题意硝酸银是过量的,过量硝酸银和碘化钾反应生成碘化银沉淀,不能说是氯化银转化为碘化银,不能得出Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)。 12.D 随氯离子浓度增大,HgClHgClHgCl2HgCl+Hg2+平衡逆向移动,所以A表示Hg2+、B表示HgCl+、C表示HgCl2、D表示HgCl、E表示HgCl。 根据图像,c(HgCl)=c(HgCl)时,c(Cl-)=10-1 mol·L-1;c(HgCl2)=c(HgCl)时,c(Cl-)=10-0.85 mol·L-1,则K1==10-1,K2==10-0.85,故A正确;根据图像K4==10-6.74,在X点c(HgCl2)∶c(HgCl+)=1∶1,c(Cl-)=10-6.48 mol·L-1,此时==10-0.26≈0.5,故B正确;根据电荷守恒,在Q点:c(Cl-)+2c(HgCl)+c(HgCl)+c(OH-)+c(NO)=c(H+)+c(Na+),Hg2+平均配位数约为3,所以c(NO)<c(Na+),c(HgCl)=c(HgCl),所以c(Cl-)+3c(HgCl)>c(H+)-c(OH-),故C正确;若P点pH=7,根据电荷守恒c(Cl-)+c(NO)=2c(Hg2+)+c(HgCl+)+c(Na+),P点c(Hg2+)=c(HgCl2),K4==10-6.74,K3==10-6.48,K4×K3==10-13.22,c(Cl-)=10-6.61 mol·L-1,所以c(Na+)+c(HgCl+)-c(NO)+2c(HgCl2)=c(Cl-)=10-6.61 mol·L-1,故D错误。 13.C 由图可知,升高温度,H2S的平衡转化率增大,说明反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸热,温度越高,平衡常数越大,温度:Z>Y,平衡常数:K(Y)<K(Z),故A错误;温度越高,催化效率越强,反应速率越快,则Y点的反应速率大于X点的反应速率,则达到平衡所需时间:t(X)>t(Y),故B错误;由图可知,升高温度,H2S的平衡转化率增大,说明反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)吸热,总能量:E生成物>E反应物,故C正确;Z点和Y点温度差别不大,但Z点的催化效率远低于Y点,说明Y的反应速率大于Z点的反应速率,则单位时间的转化率:α(Z)<α(Y),故D错误。 14.解析:(1)“粉碎”的目的是增大接触面积,加快反应速率;为了达到加快反应速率的目的,还可以适当升温或搅拌;(2)钛铁矿粉碎过筛后主要成分为FeTiO3,含少量Al2O3、SiO2,加入NaOH溶液“碱浸”的目的是除去杂质Al2O3、SiO2;(3)NaOH溶液、H2SO4溶液均具有强烈的腐蚀作用,NaOH 溶液和稀硫酸均不宜过量太多,防止过量NaOH、H2SO4腐蚀反应容器;(4)“沉钛”时加入磷酸生成Ti3(PO4)4的化学方程式为4H3PO4+3TiOSO4===Ti3(PO4)4↓+3H2SO4+3H2O;(5)抽滤原理是用抽气泵使吸滤瓶中的压强降低,抽气泵中的压强降低容易出现倒吸现象,需要加入“安全瓶”防止吸滤瓶中的液体倒吸到抽气泵中;(6)Ti3(PO4)4(s)3Ti4+(aq)+4PO(aq),Ksp=c3(Ti4+)·c4(PO),当沉淀完全时c(PO)== mol/L= mol/L。 答案:(1)增大接触面积,加快反应速率 适当升温(或搅拌) (2)Al2O3、SiO2 (3)适当过量可以使反应更充分,不能过量太多是防止过量NaOH、H2SO4腐蚀反应容器,且后续处理浸液1和滤液2成本高 (4)4H3PO4+3TiOSO4===Ti3(PO4)4↓+3H2SO4+3H2O (5)防止吸滤瓶中的液体倒吸到抽气泵中 (6) 15.解析:二氧化碳生成A,A中—NH2被取代生成B,B和甲醇发生取代反应转化为C;E转化为F、G,且原子利用率为100%,结合EFG结构可知,X为氧气;F和G生成H,D和H通过酯交换缩聚合成I,结合F、G、D、I结构可知,H为F与G反应生成的含羟基的物质,H结构简式为。 (2)B和甲醇在酸性条件下发生取代反应转化为C,反应为+2CH3OH; (4)①HSCH2COOH结合水相中H+能力比J强的原因是两者虽然均有亲水基团,但是J的疏水基团更大,导致其水溶性不如HSCH2COOH的水溶性好。②H+能从+H2SCH2COOH传递到J的醇羟基氧上的原因是HSCH2COOH也能溶于有机相,且O—H键键能大于S—H键键能,导致J结合氢离子的能力更强,使得氢离子能被传递到J的醇羟基氧上;(6)C含有3个碳、3个氧、不饱和度为1,其一种同分异构体同时满足:①可与NaHCO3溶液反应,含有羧基;②核磁共振氢谱如图,分子中含有4种氢且一种氢的原子数目较大;③含有手性碳原子。则其结构简式可以为CH3CHOHCOOH;(7)葡萄糖和氢气加成将醛基转化为羟基,在浓硫酸催化作用下发生成环反应生成醚键得到,和D通过酯交换缩聚合成产品,流程为:CH2OH(CHOH)4CHO 答案:(1)取代反应 (2)+2CH3OH (3) 异丙苯 O2 (4)①两者虽然均有亲水基团,但是J的疏水基团更大,导致其水溶性不如HSCH2COOH的水溶性好 ②HSCH2COOH也能溶于有机相,且O—H键键能大于S—H键键能,导致J结合氢离子的能力更强 (5) (6)CH3CHOHCOOH (7)CH2OH(CHOH)4CHO CH2OH(CHOH)4CH2OH 16.解析:由题给流程可知,装置甲中发生的反应为苯酐与氨水在80~95 ℃的热水浴中发生取代反应生成邻氨甲酰苯甲酸,邻氨甲酰苯甲酸在加热条件下发生取代反应生成邻苯二甲酰亚胺,装置乙用于除去所得固体中的水分,除水所得固体经冷却,洗涤、抽滤、烘干,进一步提纯得固体邻苯二甲酰亚胺。(1)由实验装置图可知,仪器M为锥形瓶;(2)由实验装置图可知,仪器Y为直形冷凝管,为增强冷凝效果,实验时,冷水应由下口a通入,上口b流出;仪器X为球形冷凝管,与直形冷凝管相比,球形冷凝管与气流接触面积大,冷凝效果好,所以装置甲中球形冷凝管一般不用装置乙中直形冷凝管代替;(3)由题意可知,装置甲中温度控制在80~95 ℃目的是防止温度过低时,反应速率慢,容易生成邻氨甲酰苯甲酸等副产物,导致产率降低;(4)由题给流程可知,反应①中生成的邻氨甲酰苯甲酸能与氨水继续发生取代反应生成副产物;(5)蒸馏时,及时将装置中的水蒸出可以减少反应②的水,使反应②的平衡向正反应方向移动,有利于提高邻苯二甲酰亚胺的产率;(6)由题意可知,14.8000 g苯酐制得14.1120 g邻苯二甲酰亚胺,则邻苯二甲酰亚胺的产率为×100%=96%;(7)由题意可知,邻二甲苯与氨气、空气在加热条件下催化反应生成邻苯二甲酰亚胺和水,反应的化学方程式为+NH3+3O2+4H2O。 答案:(1)锥形瓶 (2)b 球形冷凝管与气流接触面积大,冷凝效果好 (3)温度过低反应速率慢,容易生成邻氨甲酰苯甲酸等副产物,导致产率降低 (4)  (5)减少反应②的产物H2O的量,使反应②平衡正向移动,提高产率 (6)96% (7) +NH3+3O2+4H2O 17.解析:(1)从图中可以看出,第二个过渡态的活化能最大,则此步为控速步,其基元反应CH+CO===CH3COO*或CH+H*+CO===CH3COO*+H*。(2)a.增大催化剂表面积,可提高CO2在催化剂表面的接触面积,从而提高二氧化碳在催化剂表面的吸附速率,故正确;b.从图中可以看出CH3COOH*比CH3COOH(g)能量要低得多,故错误;c.从图中看出,催化剂2参与的反应中,活化能都比催化剂1参与的相同的反应活化能低,所以催化效果更好的是催化剂2,故正确;d.使用高活性催化剂能加快反应速率,但不能降低反应焓变,故错误。(3)从图分析,有热化学方程式①H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-242 kJ·mol-1 ②CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283 kJ·mol-1,则根据盖斯定律分析,由①-②得热化学方程式CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=-242 kJ·mol-1+283 kJ·mol-1=+41 kJ·mol-1。(4)恒温恒容条件下a.CO的分压不再发生变化能说明反应达到平衡,故正确;b.该反应前后气体总物质的量不变,故气体平均相对分子质量始终不变,故气体平均相对分子质量不再发生变化不能说明反应达到平衡,故错误;c.该反应在密闭容器中进行,容器的体积不变,反应体系全为气体,气体总质量不变,故气体密度始终不变,故密度不再发生变化不能说明达到平衡,故错误;d.比值不再发生变化说明该反应达到平衡,故正确。(5)①反应ⅰ为放热反应,反应ⅱ为吸热反应,升温反应ⅰ逆向移动,反应ⅱ正向移动,故表示平衡时CH3OH在含碳产物中物质的量百分数的曲线是a。②CO2平衡转化率随温度的升高先减小后增大,增大的原因可能是升温后反应以反应ⅱ为主,该反应为吸热反应,升温正向移动,二氧化碳的转化率增大。③假设起始加入的二氧化碳为5 mol,氢气为16 mol,250 ℃时二氧化碳的转化率为20%,即反应的二氧化碳的量为1 mol,体系中一氧化碳和甲醇在含碳产物中的物质的量百分数为50%,即各为0.5 mol, 平衡时二氧化碳为(5-1)mol=4 mol,氢气为(16-1.5-0.5)mol=14 mol,甲醇为0.5 mol,水为(0.5+0.5)mol=1 mol,一氧化碳为0.5 mol,总物质的量为(4+14+0.5+1+0.5)mol=20 mol,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的 Kp==。 答案:(1)CH+CO===CH3COO*或CH+H*+CO===CH3COO*+H* (2)ac (3)+41 (4)ad (5)①a ②温度升高后,以副反应(或反应ⅱ)为主,副反应(或反应ⅱ)是一个吸热反应,升高温度平衡正向移动(其他合理答案也可) ③ 学科网(北京)股份有限公司 $$

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【高考领航】2025年高中化学学业水平选择性考试模拟试题(江苏)(6)
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