内容正文:
辽宁省重点高中沈阳市郊联体2023—2024学年度下学期高一期末考试
化学试题
考试时间:75分钟 试题总分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
第Ⅰ卷选择题(共45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学让世界更美好,生活中处处有化学,下列叙述正确的是
A. 煤经过液化、气化等清洁处理后,可以减少二氧化碳产生,避免“温室效应”,符合绿色化学理念
B. 天然气、沼气、煤层气的主要成分都是甲烷,凡士林、石蜡的主要成分是碳数较多的烷烃
C. 冬奥会火炬“飞扬”以碳纤维复合材料为外壳,碳纤维是一种新型的有机高分子材料
D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,属于烯烃
2. 有关化学用语正确的是
A. 乙烯的结构简式:
B. 甲基的电子式:
C. 的名称:3-甲基戊烷
D. 甲烷分子的球棍模型:
3. 下列说法不正确的是
A. 0.2 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数一定为
B. 3 g乙酸和葡萄糖的混合物中所含电子数一定为
C. 0.5 mol分子式为的混合物中含有的共价键数目一定为
D. 46 g 中含有的的数目一定为
4. 某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
5. 关于下列物质性质和用途叙述不正确的是
A. 阿司匹林(乙酰水杨酸)显酸性,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可用碳酸氢钠解毒
B. 维生素C(抗坏血酸)性质比较稳定,难以被氧化,用来做食品抗氧化剂
C. NaHCO3可中和酸并受热分解产生大量气体,用来做馒头、面包等食品膨松剂
D. 植物油中含有碳碳双键,可利用油脂的氢化制造人造奶油
6. 下列物质中,能使酸性溶液褪色的物质有______个
① ② ③二氧化硫 ④甘油 ⑤焦炉气 ⑥葡萄糖 ⑦聚乙烯 ⑧硬脂酸() ⑨天然橡胶 ⑩石油裂解气
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
7. 2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷,悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷和35%丙烷。下列有关物质说法不正确的是
A. 正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
B. 分子式为、、、的有机化合物分别有1种、2种、4种、9种结构(不考虑立体异构)
C. 所有链状烷烃分子中,碳碳键数目均比碳原子数目少1
D. 等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,前者耗氧量大
8. 有关海水资源的开发利用中,各工业体系的某项操作叙述错误的是
选项
工业体系
操作
A
镁工业:制备单质镁
用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁
B
溴工业:制备单质溴
用作吸收剂将转化为HBr达到富集的目的
C
淡水工业:制备蒸馏水
将海水加热至沸腾汽化,然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水
D
氯碱工业:制备含氯消毒剂
用得到的和石灰乳反应制漂白粉
A. A B. B C. C D. D
9. 探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
A. H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4=CaC2O4↓+2H2O
B. 酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4=NaHC2O4+CO2↑+H2O
C. H2C2O4具有还原性,2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D. H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
10. 下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A. ①的反应类型为取代反应 B. ②的反应类型为加成反应
C. 产物分子中所有碳原子共平面 D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯
11. 下列物质既能被催化氧化生成醛,又能发生消去反应的是
A. 2,2-二甲基-1-丙醇 B. 2-丁醇
C. 环己醇 D. 2-甲基-1-丁醇
12. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. ①制取乙酸乙酯
B. ②甲烷与氯气在光照下反应的实验
C. ③从海带中提取碘的实验中灼烧碎海带
D. ④比较乙醇中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性
13. 已知: 。实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4 mol 和0.6 mol 发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 此反应
B. 正、逆反应活化能的大小关系为
C. 温度下的温度下的
D. 化学反应速率:c点的>b点的>a点的
14. 中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池,电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图),该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是
A. 放电时,正极反应式为
B. 电池工作时,a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大
C. 离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D. 放电时,每转移2 mol电子,中间溶液中溶质减少1 mol
15. ag某烃完全燃烧生成3.08 g和1.44 g 。下列说法不正确的是
A. 该烃属于烷烃,其分子式为
B. 该烃的同分异构体中沸点最低的物质系统命名为:2,3,3-三甲基丁烷
C. 该烃主链有5个碳原子的结构有5种
D. 该烃的同分异构体中一氯代物有三种的结构有4种
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
16. 按要求回答下列问题:
(1)写出氯乙烯加聚反应的化学反应方程式:___________。
(2)的同分异构体中含有1个的结构有___________种。
(3)分子式为的醇与的羧酸在浓硫酸存在时共热生成的酯共有___________种,其中烃基上一氯代物有三种的是___________(写结构简式)。
(4)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的分子式是___________,用系统命名法命名为___________。
(5)加成反应是有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应;根据定义将下列反应进行分类,其中属于加成反应的是___________(填序号,下同)
①
②
③
④
⑤
⑥
(6)下列关于同分异构体和同系物的说法中正确的是___________
①两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为同分异构体
②相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体
③互为同系物的两种有机物的通式一定相同
④符合通式,且所含碳原子数不同的两种有机物一定互为同系物
17. 1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体。它不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点为83.6℃;在光照条件下易分解,碱性条件下易水解。化学家们提出了“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,实验装置图如下。
已知:;甘油的沸点为290℃。
请回答以下问题:
(1)装置Ⅵ中水的作用是___________。
(2)Ⅳ中多孔球泡的作用是___________。
(3)Ⅳ中反应前先加入少量1,2-二氯乙烷液体,其作用是___________(填序号)。
a.溶解和乙烯 b.作催化剂 c.促进气体反应物间的接触
(4)制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯,可适当加热将气体逐出,逐出的气体可依次通过NaOH溶液、___________以达到尾气处理的目的。
(5)Ⅶ中采用甘油浴加热,该加热方式的优点是___________。
(6)有实验表明70℃水浴加热条件下乙醇与反应几乎不生成乙烯,而生成磷酸三乙酯。原因是与水反应生成磷酸,结构式为,无机酸和有机酸一样会发生酯化反应,写出磷酸三乙酯的结构简式___________。
18. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调,实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。
(1)以和为原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
①: kJ⋅mol-1
②: kJ⋅mol-1
③:
反应③的___________kJ⋅mol-1,据此判断该反应在___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)用还原可以合成:。恒压下,和的起始物质的量之比为1∶3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为___________。
(3)利用工业废气中的可以制取甲醇,,一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ,相同时间内的转化率随温度变化如图所示:
①催化剂效果最佳的反应是___________(填“反应Ⅰ”“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)。
②一定温度下,下列不能说明上述反应Ⅰ达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.的质量分数在混合气体中保持不变
B.反应中与的物质的量之比为1∶3
C.
D.容器内气体总压强不再变化
E.容器内混合气体的密度不再变化
③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态,a点转化率高于b点和c点的原因分别为___________。
19. (Ⅰ)有机玻璃透光性好、质轻,可制飞机用玻璃。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下;
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________。
(2)C生成D的化学方程式是___________。
(3)E酯化成为六元环的反应方程式为___________。
(4)E→F的反应类型为___________,与E具有相同官能团的同分异构体还有___________种。
(Ⅱ)以淀粉为原料在一定条件下制取一系列有机物的转化关系如图所示。
(5)淀粉水解的反应方程式___________。
(6)C分子中的官能团名称为___________。
(7)A和B生成C的反应方程式___________。
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辽宁省重点高中沈阳市郊联体2023—2024学年度下学期高一期末考试
化学试题
考试时间:75分钟 试题总分:100分
可能用到的相对原子质量:H1 C12 O16
第Ⅰ卷选择题(共45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学让世界更美好,生活中处处有化学,下列叙述正确的是
A. 煤经过液化、气化等清洁处理后,可以减少二氧化碳产生,避免“温室效应”,符合绿色化学理念
B. 天然气、沼气、煤层气的主要成分都是甲烷,凡士林、石蜡的主要成分是碳数较多的烷烃
C. 冬奥会火炬“飞扬”以碳纤维复合材料为外壳,碳纤维是一种新型的有机高分子材料
D. 石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,属于烯烃
【答案】B
【解析】
【详解】A.煤经过液化、气化等清洁处理后,会生成甲烷、甲醇等清洁燃料,但并不会减少二氧化碳产生,故A错误;
B.天然气、沼气、煤层气的主要成分都是甲烷,凡士林、石蜡的主要成分是碳数较多的烷烃,故B正确;
C.碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料,主要成分是碳单质,是一种新型的无机非金属材料,故C错误;
D.石墨烯是碳的单质,不含有氢元素,不属于烯烃,故D错误;
答案选B。
2. 有关化学用语正确的是
A. 乙烯的结构简式:
B. 甲基的电子式:
C. 的名称:3-甲基戊烷
D. 甲烷分子的球棍模型:
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯的官能团是碳碳双键,故乙烯的结构简式为,A错误;
B.甲基的碳原子最外层有7个电子,甲基的电子式为,B错误;
C.选择最长碳链为主链,主链含有5个C原子,3号碳原子连接一个甲基,命名为,C正确;
D.C原子半径大于H原子,故甲烷分子的球棍模型为,D错误;
故选C。
3. 下列说法不正确的是
A. 0.2 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数一定为
B. 3 g乙酸和葡萄糖的混合物中所含电子数一定为
C. 0.5 mol分子式为的混合物中含有的共价键数目一定为
D. 46 g 中含有的的数目一定为
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙醇分子可以认为是C2H4H2O,则0.2 mol乙烯与乙醇的混合物完全燃烧所消耗的氧气可看成是0.2mol乙烯燃烧消耗氧气0.6mol,氧分子数一定为,A正确;
B.乙酸和葡萄糖最简式均为CH2O,3 g乙酸和葡萄糖的混合物可认为是0.1molCH2O,则所含电子数一定为,B正确;
C.1分子分子式为的混合物含14个共价键,则0.5 mol分子式为的混合物中含有的共价键7.5mol,则数目一定为,C正确;
D.可能为醇或醚,则46 g (为1mol)中含有的不一定为5mol,数目不一定为,D错误;
故选D。
4. 某链状烷烃在氧气中充分燃烧,需要消耗标准状况下的氧气,它在光照的条件下与氯气反应能生成4种不同的一氯代物(不考虑立体异构),该烃的结构简式是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】链状烷烃分子式通式为,在氧气中充分燃烧的化学方程式为。由题可知,该烃燃烧消耗的物质的量为,可得,解得,烷烃分子式为。
【详解】A.的分子式为,分子中含有4种不同化学环境的H,其一氯代物有4种,故A正确;
B.的分子式为,故B错误;
C.的分子式为,故C错误;
D.的分子式为,分子中含有3种不同化学环境的H,其一氯代物有3种,故D错误;
故答案为:A。
5. 关于下列物质性质和用途叙述不正确的是
A. 阿司匹林(乙酰水杨酸)显酸性,服用阿司匹林出现水杨酸反应时,可用碳酸氢钠解毒
B. 维生素C(抗坏血酸)性质比较稳定,难以被氧化,用来做食品抗氧化剂
C. NaHCO3可中和酸并受热分解产生大量气体,用来做馒头、面包等食品膨松剂
D. 植物油中含有碳碳双键,可利用油脂的氢化制造人造奶油
【答案】B
【解析】
【详解】A.阿司匹林(乙酰水杨酸)结构中含有羧基,显酸性,可以和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,出现水杨酸反应时,可用碳酸氢钠解毒,故A正确;
B.维生素C(抗坏血酸)具有还原性,容易被氧化,用来做食品抗氧化剂,故B错误;
C.NaHCO3受热易分解生成二氧化碳,也可以和酸反应生成二氧化碳气体,可用来做馒头、面包等食品膨松剂,故C正确;
D.植物油中含不饱和高级脂肪酸甘油酯,不饱和高级脂肪酸的烃基中含有不饱和碳碳双键,经过催化加氢反应,制造人造奶油,故D正确;
故选B。
6. 下列物质中,能使酸性溶液褪色的物质有______个
① ② ③二氧化硫 ④甘油 ⑤焦炉气 ⑥葡萄糖 ⑦聚乙烯 ⑧硬脂酸() ⑨天然橡胶 ⑩石油裂解气
A. 5个 B. 6个 C. 7个 D. 8个
【答案】C
【解析】
【详解】①为烷烃,与酸性高锰酸钾溶液不反应,不能使高锰酸钾溶液褪色,故①不符合题意;
②中含有碳碳双键,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故②符合题意;
③二氧化硫具有还原性,能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使高锰酸钾溶液褪色,故③符合题意;
④甘油中含有羟基,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,故④符合题意;
⑤焦炉气中含有H2S等还原性气体,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,故⑤符合题意;
⑥葡萄糖是一种多羟基醛,含有的羟基和醛基均能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使高锰酸钾溶液褪色,故⑥符合题意;
⑦聚乙烯中不含碳碳双键,与酸性高锰酸钾溶液不反应,不能使高锰酸钾溶液褪色,故⑦不符合题意;
⑧硬脂酸与酸性高锰酸钾溶液不反应,不能使高锰酸钾溶液褪色,故⑧不符合题意;
⑨天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故⑨符合题意;
⑩石油裂解气中主要含有短链不饱和烃,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化,使其褪色,故⑩符合题意;
所以能够使酸性高锰酸钾溶液褪色的有7个。答案选C。
7. 2008年北京奥运会“祥云”火炬用的是环保型燃料——丙烷,悉尼奥运会火炬所用燃料为65%丁烷和35%丙烷。下列有关物质说法不正确的是
A. 正丁烷和异丁烷中碳原子均不可能共平面
B. 分子式为、、、的有机化合物分别有1种、2种、4种、9种结构(不考虑立体异构)
C. 所有链状烷烃分子中,碳碳键数目均比碳原子数目少1
D. 等质量的丙烷和丁烷完全燃烧时,前者耗氧量大
【答案】A
【解析】
【详解】A.正丁烷中碳原子可能共平面,A错误;
B.分子式为、、、的有机化合物分别有1种、2种、4种、9种结构,B正确;
C.所有链状烷烃CnH2n+2分子中,碳碳键数目为n-1,故碳碳键数目比碳原子数目少1,C正确;
D.丙烷中氢的百分含量大于丁烷,因此等质量的丙烷完全燃烧耗氧量大,D正确;
故选A。
8. 有关海水资源的开发利用中,各工业体系的某项操作叙述错误的是
选项
工业体系
操作
A
镁工业:制备单质镁
用提纯得到的MgO加热熔融、电解得单质镁
B
溴工业:制备单质溴
用作吸收剂将转化为HBr达到富集的目的
C
淡水工业:制备蒸馏水
将海水加热至沸腾汽化,然后将蒸气冷凝而得到蒸馏水
D
氯碱工业:制备含氯消毒剂
用得到的和石灰乳反应制漂白粉
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.镁是活泼金属,在工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼,而不是氧化镁,氧化镁的熔点高,反应过程耗能多,故A错误;
B.工业上制备单质溴,是氯气将海水中的溴转化为单质溴,用SO2作吸收剂将Br2转化为HBr达到富集的目的,最后再用氯气氧化,故B正确;
C.工业上制备蒸馏水,将海水加热至沸腾汽化再液化得到初步的淡水,便于节约能量,故C正确;
D.氯碱工业可以制备氢气、烧碱和氯气,用电解得到的Cl2和石灰乳反应得到以次氯酸钙为有效成分的漂白粉,故D正确;
故选A。
9. 探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①
Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质
由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是
A. H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+ H2C2O4=CaC2O4↓+2H2O
B. 酸性:H2C2O4> H2CO3,NaHCO3+ H2C2O4=NaHC2O4+CO2↑+H2O
C. H2C2O4具有还原性,2+5+16H+=2Mn2++10CO2↑+ 8H2O
D. H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
【答案】C
【解析】
【分析】草酸(又称乙二酸)为一种二元弱酸,具有酸的通性,因此能发生中和反应,具有还原性,因为乙二酸中含有羧基因此能发生酯化反应,据此解题;
【详解】A.H2C2O4为二元弱酸,能与氢氧化钙溶液发生中和反应,生成白色沉淀草酸钙和水,因此含酚酞的氢氧化钙溶液碱性逐渐减弱,溶液红色退去,故A正确;
B.产生气泡证明有CO2 产生,因此可证明酸性H2C2O4>H2CO3,反应方程式为:H2C2O4+2NaHCO3=Na2C2O4+2CO2 ↑+2H2O 或H2C2O4+NaHCO3=NaHC2O4+CO2 ↑+H2O,故B正确;
C.0.1 mol·L−1 H2C2O4的pH=1.3,说明草酸为弱酸,故在其参与的离子方程式中要写其化学式,不能用草酸根表示,故C不正确;
D.草酸(又称乙二酸),其中含有羧基,因此其能发生酯化反应,反应方程式正确,故D正确;
本题选不正确的,应选C。
【点睛】本题考查草酸的性质和离子反应方程式的书写,侧重考查学生的分析能力和元素化合物知识的综合理解和运用。
10. 下列反应得到相同的产物,相关叙述错误的是
A. ①的反应类型为取代反应 B. ②的反应类型为加成反应
C. 产物分子中所有碳原子共平面 D. 产物的化学名称是乙酸异丙酯
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①为乙酸和异丙醇在酸的催化下发生酯化反应生成了乙酸异丙酯和水,因此,①的反应类型为取代反应,故A项正确;
B.反应②为乙酸和丙烯发生加成反应生成乙酸异丙酯,故B项正确;
C.乙酸异丙酯分子中含有4个饱和的碳原子,其中异丙基中存在着一个饱和碳原子连接两个饱和碳原子和一个乙酰氧基,类比甲烷的正四面体结构可知,乙酸异丙酯分子中的所有碳原子不可能共平面,故C项错误;
D.两个反应的产物是相同的,从结构上看,该产物是由乙酸与异丙醇通过酯化反应生成的酯,故其化学名称是乙酸异丙酯,故D项正确;
故本题选C。
11. 下列物质既能被催化氧化生成醛,又能发生消去反应的是
A. 2,2-二甲基-1-丙醇 B. 2-丁醇
C. 环己醇 D. 2-甲基-1-丁醇
【答案】D
【解析】
【详解】A.2,2-二甲基-1-丙醇的结构简式为:,分子中含有-CH2OH的醇能氧化生成醛,-OH相连C的邻位C上没有H,不能发生消去反应,故A错误;
B.2-丁醇的结构简式为:CH3CH(OH)CH2CH3,羟基所连碳的相邻碳上连有H,能发生消去反应生成烯烃,羟基相连的碳原子上有H原子,能发生氧化反应生成酮,故B错误;
C.环己醇结构简式为,羟基所连碳的相邻碳上连有H,能发生消去反应生成环烯烃,羟基相连的碳原子上有H原子,能发生氧化反应生成酮,故C错误;
D.2-甲基-1-丁醇的结构简式为:CH3CH2CH(CH3)CH2OH,羟基所连碳的相邻碳上连有H,能发生消去反应生成烯烃,羟基相连的碳原子上有2个H,能发生氧化反应生成醛,故D正确;
故选D。
12. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. ①制取乙酸乙酯
B. ②甲烷与氯气在光照下反应的实验
C. ③从海带中提取碘的实验中灼烧碎海带
D. ④比较乙醇中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙醇、乙酸在浓硫酸作用下发生酯化反应生成乙酸乙酯,饱和碳酸钠可吸收乙醇、除去乙酸、降低酯的溶解度,导管口在液面上可防止倒吸,图中装置可制备乙酸乙酯,故A正确;
B.甲烷和氯气在光照条件下反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,一氯甲烷为气体,二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳为不溶于水的油状液体,氯化氢极易溶于水,故完全反应后液面上升,但是液体不会充满试管,且观察到试管内黄色气体颜色变浅,故B正确;
C.灼烧在坩埚中进行,不能用烧杯灼烧,故C错误;
D.钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则可比较乙醇中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性,故D正确;
故选:C。
13. 已知: 。实验测得速率方程为,(、为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关)。向2L恒容密闭容器中充入0.4 mol 和0.6 mol 发生上述反应,测得NO的体积分数与温度和时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A. 此反应
B. 正、逆反应活化能的大小关系为
C. 温度下的温度下的
D. 化学反应速率:c点的>b点的>a点的
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据先拐先平衡规律可知,,时大,说明升高温度平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,,A错误;
B.由于该反应逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,,故正逆反应活化能的大小关系为,B错误;
C.当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,,,由选项的分析可知:,升高温度,平衡逆向移动,值减小,则温度下的温度下的,C错误;
D.,点未达平衡状态,点达平衡状态,正逆反应速率相等且,点温度和反应物浓度均大于点,反应速率大于点,故化学反应速率:,D正确;
故选D。
14. 中科院研究所曾报道了一种高压可充电碱-酸混合电池,电池采用阴、阳双隔膜完成离子循环(如图),该电池良好的电化学性能为解决传统水性电池的关键问题提供了很好的机会。下列说法不正确的是
A. 放电时,正极反应式为
B. 电池工作时,a室电解质溶液pH减小、d室电解质溶液pH增大
C. 离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D. 放电时,每转移2 mol电子,中间溶液中溶质减少1 mol
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,a极为负极,Zn发生失电子的氧化反应生成,电极反应式为,d极为正极,PbO2发生得电子的还原反应,电极反应式为,负极区电解质为KOH,正极区电解质为H2SO4,原电池工作时,负极区溶液中的K+通过离子交换膜b、正极区溶液中的通过离子交换膜c移向中间中性溶液中,离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,充电时为电解池,阴阳极反应与负正极反应相反;
【详解】A.d极为正极,PbO2发生得电子的还原反应,电极反应式为,A正确;
B.由分析,放电时,负极反应式为,正极反应式为,则a极室电解质溶液pH减小、d极室电解质溶液pH增大,B正确;
C.由分析,离子交换膜b、c分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜,C正确;
D.放电时每转移2mol电子,则有2molK+通过离子交换膜b、1mol通过离子交换膜c移向中间中性溶液中生成1mol,所以中间溶液中溶质增加1mol,D错误;
故选D。
15. ag某烃完全燃烧生成3.08 g和1.44 g 。下列说法不正确的是
A. 该烃属于烷烃,其分子式为
B. 该烃的同分异构体中沸点最低的物质系统命名为:2,3,3-三甲基丁烷
C. 该烃主链有5个碳原子的结构有5种
D. 该烃的同分异构体中一氯代物有三种的结构有4种
【答案】B
【解析】
【分析】完全燃烧ag 某脂肪烃,生成3.08g CO2和1.44gH2O,二氧化碳的物质的量是=0.07mol,水的物质的量是= 0.08mol,所以该脂肪烃的最简式为C7H16,此时C原子已经饱和,属于烷烃,其分子式为,以此解答。
【详解】A.由分析可知,该烃属于烷烃,其分子式为,A正确;
B.该脂肪烃的同分异构体中,支链越多,沸点越低,的同分异构体中支链最多的为,系统命名为:2,2,3-三甲基丁烷,B错误;
C.该脂肪烃主链有5个碳原子的结构有5种: 、、、、,C正确;
D.该脂肪烃的同分异构体中核磁共振氢谱有三组峰的有4种:、、、,D正确;
故选B。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
16. 按要求回答下列问题:
(1)写出氯乙烯加聚反应的化学反应方程式:___________。
(2)的同分异构体中含有1个的结构有___________种。
(3)分子式为的醇与的羧酸在浓硫酸存在时共热生成的酯共有___________种,其中烃基上一氯代物有三种的是___________(写结构简式)。
(4)分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的分子式是___________,用系统命名法命名为___________。
(5)加成反应是有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合,生成饱和的或比较饱和的有机化合物的反应;根据定义将下列反应进行分类,其中属于加成反应的是___________(填序号,下同)
①
②
③
④
⑤
⑥
(6)下列关于同分异构体和同系物的说法中正确的是___________
①两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则二者一定互为同分异构体
②相对分子质量相同的几种化合物,互为同分异构体
③互为同系物的两种有机物的通式一定相同
④符合通式,且所含碳原子数不同的两种有机物一定互为同系物
【答案】(1)
(2)6 (3) ①. 8 ②.
(4) ①. ②. 2,2,3,3-四甲基丁烷
(5)①③⑥ (6)③④
【解析】
【小问1详解】
氯乙烯含有碳碳双键,发生加聚反应生成聚氯乙烯,化学反应方程式:;
【小问2详解】
的同分异构体中含有1个的结构有、共6种;
【小问3详解】
分子式为的醇结构有、、、,的羧酸结构有、,在浓硫酸存在时共热生成的酯共有2×4=8种,其中烃基上一氯代物有三种即有3种不同环境的氢原子的是;
【小问4详解】
分子中有6个甲基而一溴代物只有1种的烷烃的结构简式为,分子式是,用系统命名法命名为2,2,3,3-四甲基丁烷;
【小问5详解】
根据加成反应的特征,生成物只有一种,属于加成反应的是①③⑥;
【小问6详解】
①两种化合物组成元素相同,各元素的质量分数也相同,则它们的最简式必定相同,最简式相同的化合物可能是同分异构体,也可能是非同分异构体,如CH3(CH2)2CH3和CH3CH(CH3)2是同分异构体,而CH2=CH2和CH2=CH-CH3不是同分异构体,故①错误;
②相对分子质量相同的物质是很多的,如无机物中的H2SO4和H3PO4,又如有机物中的C2H6O(乙醇)与CH2O2(甲酸),这些物质分别具有相同的相对分子质量,但由于它们的分子组成不同,所以它们不是同分异构体,故②错误;
③结构相似,在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的化合物互为同系物,即互为同系物的物质的结构一定相似,即一定属于同一类物质,且分子式相差一个或若干个CH2原子团。互为同系物的物质必须属于同一类物质,则通式一定相同,故③正确;
④符合通式即烷烃,且所含碳原子数不同的两种有机物结构相似,分子组成上一定相差一个或若干个CH2原子团,一定互为同系物,故④正确;故选:③④。
17. 1,2-二氯乙烷是杀菌剂稻瘟灵和植物生长调节剂矮壮素的中间体。它不溶于水,易溶于有机溶剂,沸点为83.6℃;在光照条件下易分解,碱性条件下易水解。化学家们提出了“乙烯液相直接氯化法”制备1,2-二氯乙烷,实验装置图如下。
已知:;甘油的沸点为290℃。
请回答以下问题:
(1)装置Ⅵ中水的作用是___________。
(2)Ⅳ中多孔球泡的作用是___________。
(3)Ⅳ中反应前先加入少量1,2-二氯乙烷液体,其作用是___________(填序号)。
a.溶解和乙烯 b.作催化剂 c.促进气体反应物间的接触
(4)制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯,可适当加热将气体逐出,逐出的气体可依次通过NaOH溶液、___________以达到尾气处理的目的。
(5)Ⅶ中采用甘油浴加热,该加热方式的优点是___________。
(6)有实验表明70℃水浴加热条件下乙醇与反应几乎不生成乙烯,而生成磷酸三乙酯。原因是与水反应生成磷酸,结构式为,无机酸和有机酸一样会发生酯化反应,写出磷酸三乙酯的结构简式___________。
【答案】(1)除去乙烯中的乙醇杂质
(2)增大气体与液体的接触面积,使反应物反应更充分
(3)ac (4)酸性(溴水,溴的四氯化碳溶液均可以)
(5)加热温度恒定,受热均匀,加热温度更高
(6)
【解析】
【分析】Ⅰ中反应生成氯气通过Ⅱ中饱和食盐水除去氯化氢后进入Ⅲ装置干燥,然后进入Ⅳ;Ⅶ 装置生成乙烯通过Ⅵ 装置除杂后通过Ⅴ装置干燥后进入Ⅳ;装置Ⅳ中乙烯和氯气反应生成1,2-二氯乙烷。
【小问1详解】
乙醇易挥发且能溶于水,故装置Ⅵ中水的作用是除去乙烯中的乙醇杂质;
【小问2详解】
Ⅵ装置中多孔球泡的作用是增大气体与液体的接触面积,使反应更充分;
【小问3详解】
氯气和乙烯在水相中溶解度较小,先装入1,2-二氯乙烷液体,其作用是溶解和乙烯、促进气体反应物间的接触,故选ac;
【小问4详解】
制得的1,2-二氯乙烷中溶解有、乙烯,逐出的可使用NaOH溶液除去,乙烯可通过与酸性高锰酸钾溶液的氧化反应或者与溴水的加成反应除去。
【小问5详解】
Ⅶ装置中采用甘油浴加热,该加热方式的优点是加热温度恒定,受热均匀,且加热温度较高。
【小问6详解】
磷酸,结构式为,其中含有3个羟基,能和3分子乙醇发生酯化反应,得到磷酸三乙酯的结构简式为:。
18. 习近平总书记在十九届中共中央政治局第三十六次集中学习时强调,实现“碳达峰”“碳中和”是贯彻新发展理念、构建新发展格局、推动高质量发展的内在要求。因此,二氧化碳的合理利用成为研究热点。
(1)以和为原料合成尿素是利用的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下:
①: kJ⋅mol-1
②: kJ⋅mol-1
③:
反应③的___________kJ⋅mol-1,据此判断该反应在___________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)用还原可以合成:。恒压下,和的起始物质的量之比为1∶3时,该反应在无分子筛膜时甲醇的平衡产率和有分子筛膜(能选择性分离出)时甲醇的产率随温度的变化如图所示。P点甲醇产率高于T点的原因为___________。
(3)利用工业废气中的可以制取甲醇,,一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol 和3 mol ,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ,相同时间内的转化率随温度变化如图所示:
①催化剂效果最佳的反应是___________(填“反应Ⅰ”“反应Ⅱ”或“反应Ⅲ”)。
②一定温度下,下列不能说明上述反应Ⅰ达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.的质量分数在混合气体中保持不变
B.反应中与的物质的量之比为1∶3
C.
D.容器内气体总压强不再变化
E.容器内混合气体的密度不再变化
③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态,a点转化率高于b点和c点的原因分别为___________。
【答案】(1) ①. -87 ②. 低温
(2)分子筛膜能不断分离出,有利于反应正向进行
(3) ①. 反应Ⅰ ②. BE ③. 该反应为放热反应,c点所在温度高,平衡逆向移动,转化率低于a点;b点所在温度低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡,转化率低于a点
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应①+②得总反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH3=(−159.5 kJ⋅mol-1)+ 72.5 kJ⋅mol-1=-87kJ⋅mol-1,该反应是气体体积减小的放热反应,ΔH<0,ΔS<0,时反应能自发进行,低温时反应能自发进行;故答案为:-87;低温;
【小问2详解】
P点有分子筛膜,T点无分子筛膜,分子筛膜能不断分离出H2O(g),,有利于反应正向进行,P点甲醇产率高于T点;故答案为:分子筛膜能不断分离出H2O(g),有利于反应正向进行;
【小问3详解】
①由图可知,相同温度时,反应Ⅰ中CO2转化率最高,故催化效果最佳的是反应Ⅰ;
②A.CO2的质量分数在混合气体中保持不变,即反应体系各组分浓度保持不变,说明反应达到平衡,故A错误;
B.起始时CO2与H2的物质的量之比为1:3,根据方程式可知,转化中CO2与H2的物质的量之比为1:3,则反应中CO2与H2的物质的量之比一直为1:3,故不能说明反应达到平衡,故B正确;
C.根据化学反应速率之比等于化学计量系数比可知3v正(CO2)=v正(H2),则当3v正(CO2)=v逆(H2)时,即 v正(H2) =v逆(H2)时正逆反应速率相等,反应达到化学平衡,故C错误;
D.根据反应方程式时可知,反应过程中气体的物质的量发生改变,故容器内气体总压强一直发生改变,现在不再变化了即说明反应达到平衡了,故D错误;
E.反应过程中气体质量守恒,恒容密闭容器体积不变,根据可知容器内混合气体的密度始终不变化,不能判定反应平衡,故E正确;
故答案选BE。
③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态,从图中可以看出,继续升高温度CO₂的转化率降低,则平衡逆向移动,所以a点的转化率比c点高的原因是:该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动。b点所在温度低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡,转化率低于a点。故答案为:该反应为放热反应,c点所在温度高,平衡逆向移动,转化率低于a点;b点所在温度低,反应速率慢,相同时间内反应未达到平衡,转化率低于a点。
19. (Ⅰ)有机玻璃透光性好、质轻,可制飞机用玻璃。由链烃A制备有机玻璃的一种合成路线如下;
回答下列问题:
(1)A的结构简式为___________。
(2)C生成D的化学方程式是___________。
(3)E酯化成为六元环的反应方程式为___________。
(4)E→F的反应类型为___________,与E具有相同官能团的同分异构体还有___________种。
(Ⅱ)以淀粉为原料在一定条件下制取一系列有机物的转化关系如图所示。
(5)淀粉水解的反应方程式___________。
(6)C分子中的官能团名称为___________。
(7)A和B生成C的反应方程式___________。
【答案】(1)
(2)2+O22+2H2O
(3)2+2H2O
(4) ①.
消去反应 ②.
4 (5)
(6)羟基,酯基 (7)CH3CH2OH+ +H2O
【解析】
【分析】核磁共振氢谱表明D只有一种化学环境的氢,C催化氧化得到D,根据E的结构可知D的结构简式为:,故C为,B发生取代反应得到C,B为,A发生加成反应得到B,A为CH2=CH-CH3;D到E发生加成反应,再水解得到E;E先发生消去反应,再与甲醇发生酯化反应得到F,F的结构简式为:,F发生加聚反应得到有机玻璃。
【小问1详解】
根据分析,A为CH2=CH-CH3;
【小问2详解】
C到D的反应方程式为:2+O22+2H2O;
【小问3详解】
2+2H2O;
【小问4详解】
E→F的反应类型为消去反应;满足条件的同分异构体为:CH3CH2CH(OH)COOH、HOCH2CH2CH2COOH、HOCH2CH(COOH)CH3、CH3 CH(OH)CH2COOH,共4种;
【小问5详解】
淀粉水解的反应方程式;
【小问6详解】
C分子中的官能团名称为羟基,酯基;
【小问7详解】
A和B生成C的反应方程式:CH3CH2OH+ +H2O。
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