精品解析：黑龙江省鹤岗市第一中学2023-2024学年高三上学期11月月考 化学试题

鹤岗一中2023-2024学年高三上学期11月月考 化学试题 分值：100 时间：100分钟 一、单选题(每题3分，45分) 1. 下列关于胶体的叙述，正确的是 A. 胶体区别与其他分散系的本质特征是丁达尔效应 B. 用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，产生的现象相同 C. Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降，达到净水目的 D. 胶体的分散质可通过过滤与分散剂分离 2. 实验室制备硝基苯的反应装置如图所，关于实验操作的叙述错误的是 A. 恒压滴液漏斗有利于液体顺利滴入三颈烧瓶中 B. 三颈烧瓶中混合液的加入顺序是苯、浓硝酸、浓硫酸 C. 加热方式可换成水浴加热 D. 反应结束后三颈烧瓶中下层液体呈油状 3. 碘与氢气反应的热化学方程式是：① ，② ，下列说法正确的是 A. 和完全反应生成时放热 B. C. ②的反应物总能量比①的反应物总能量低 D. 比稳定 4. 有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是 ①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体 ②存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种 ③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别 ④手性异构体的医药作用可能完全不同 A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ③ 5. 用相对分子质量为 43 的烷基取代甲苯上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为（ ） A. 3 种 B. 4 种 C. 6 种 D. 8 种 6. 科学家研制出一种新型短路膜化学电池，利用这种电池可以消除空气中的，该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A. 短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子还可以传递电子 B. 当负极生成时，理论上需要转移电子 C. 负极反应为： D. 当反应消耗时，理论上需要转移电子 7. 下列离子方程式正确的是 A. NaClO溶液中通入少量的CO2：CO2+2ClO-+H2O=2HClO+ B. 明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使恰好完全沉淀：2Ba2++Al3++4OH-+2=2BaSO4↓++2H2O C. 铜与稀硝酸反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O D. 向酸性KMnO4溶液中加入过量H2C2O4溶液，紫色褪去：16H+＋5＋2=10CO2↑+2Mn2＋＋8H2O 8. 如图所示是实验室制取氨气的装置示意图，下列说法错误的是 A. 这样制取氨气是利用了NH与OH-反应的性质 B. 所有的铵盐都可与碱反应(加热)生成氨气 C. 可以用湿润的酚酞试纸检验氨气是否收集满 D. 可以用浓硫酸干燥氨气 9. 利用下列实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是 A 验证酸性：醋酸>碳酸>苯酚 B. 收集乙烯 C. 验证乙醇发生了消去反应 D. 制取氢气 10. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A. 在火柴头浸取的水溶液中滴入AgNO3溶液，稀硝酸溶液检验氯元素时离子反应：Ag++Cl-=AgCl↓ B. NaNO2溶液中滴加适量稀盐酸：2+2H+=H2O+NO↑+NO2↑ C. 向Cu(NO3)2溶液中加入过量氨水：Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2 D. 苯酚与三氯化铁溶液反应，得到溶液显紫色：6C6H5O-+Fe3+=[Fe(OC6H5)6]3- 11. 汽车排气系统中的催化转化器可将汽车尾气中的转化为无害物质，减少对大气的污染，一种储存-还原(NSR)技术的工作原理如图所示。下列说法中正确的是 A. 该过程可减少的排放高温 B. 存储阶段发生反应： C. 是催化剂 D. 汽车尾气中来自润滑油的磷、锌元素会增强催化效果 12. 合成某有机药物的中间体X的结构简式如下图所示，下列说法错误的是 A. X的分子式为 B. X在空气中易发生氧化反应 C. X中含有羟基和酯基两种官能团 D. 最多可与氢气发生加成反应 13. 月桂烯有令人愉快、清淡的香脂气味，芳樟醇、香叶醇和乙酸橙花酯均可由月桂烯合成 下列有关说法不正确的是 A. ②是取代反应 B. 芳樟醇与香叶醇互为同分异构体 C. 1mol月桂烯与1mol单质溴加成的产物有4种(不考虑立体异构) D. 乙酸橙花酯的同分异构体中可能有芳香族化合物 14. 下列各组物质的相互关系描述正确的是 A. 和是同种物质 B. CH3CH2OH和CH3CH2OCH3互为同系物 C. H2O、D2O和T2O互为同位素 D. 和互为同分异构体 15. 在催化剂作用下，以CO2和H2为原料进行合成CH3OH的实验。保持压强一定，将起始n(CO2)∶n(H2)=1∶3的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率和CH3OH的选择性与温度的关系如下图所示。 已知反应管内发生的反应为 反应1∶CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5 kJ·mol-1 反应2∶CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=41.2 kJ·mol-1 下列说法正确的是 A. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的△H=90.7kJ·mol-1 B. 280℃时，出口处CH3OH的体积分数的实验值小于平衡值 C. 220℃~240℃时CO2的平衡转化率随温度升高而降低，原因是反应2转化的CO2随温度的升高而减少 D. 220℃~280℃时，反应1的速率高于反应2的速率 二、解答题 16. 某芳香烃X(分子式为C7H8)是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如图转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物。 已知： Ⅰ. Ⅱ.(苯胺，易被氧化) （1）F的名称：_______，B→C的反应类型为_______； （2）G中官能团的名称为_______，反应②和③先后顺序不能颠倒的原因是_______； （3）写出反应⑤的化学方程式：_______。 （4）有多种同分异构体，其中所有满足下列条件的同分异构体有_______种。 ①遇FeCl3溶液显紫色 ②能发生银镜反应 ③苯环上一氯代物只有2种。 （5）写出由A转化为的合成路线_______。(合成路线表示方法为：AB……目标产物)。 17. 二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应： ①CO（g） + 2H2（g）CH3OH（g） △H1＝－Q1kJ·mol－1 ②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2＝－Q2kJ·mol－1 ③CO（g）+ H2O（g）CO2（g） + H2（g） △H3＝－Q3kJ·mol－1 回答下列问题： （1）新工艺的总反应3H2（g）+ 3CO（g）CH3OCH3（g）+ CO2（g）的热化学方程式为_________。 （2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H下表所列数据是该反应在不同温度下化学平衡常数(Κ)。 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 ① 由表中数据判断ΔH______0 (填“ ＞”、“=”或“＜”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是________； A.体系的压强不变 B.密度不变 C.混合气体的相对分子质量不变 D.c(CO)=c(CH3OH) ② 某温度下，将 2mol CO和 6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K=__________。 （3）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产，在恒容密闭容器中冲入一定量N2和H2后，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。 请回答下列问题： ①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变条件为_______________。 ②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，请在下图中画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图________ 18. 下图是中学化学中常用于化合物的分离和提纯装置，请根据装置回答问题： （1）装置B中被加热仪器的名称是________。装置C中①的名称是________。 （2）某硝酸钠固体中混有少量硫酸钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。 实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。 选择试剂 ① Na2CO3溶液 ④ 实验操作 ② ③ 加热 所加入的试剂①可以是________（填化学式），证明溶液中SO42-已经除尽的操作是____________。加入Na2CO3溶液的目的是_________________________，所加入的试剂④是________（填化学式）。 （3）青蒿素是高效的抗疟疾药，为无色针状晶体，在乙醇、乙醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156-157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35℃。提取青蒿素的主要工艺为： 若要在实验室模拟上述工艺，操作I选择的实验装置是____（填代号），操作Ⅱ选择的实验装置是______（填代号）。操作Ⅲ的主要过程最可能是________（填字母）： A.加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B.加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C.加入乙醚进行萃取分液 19. 某小组在探究Fe2+性质的实验中观察到异常现象。 实验Ⅰ 现象 溶液变红，片刻红色褪去，有气体生成(经检验为O2) 资料：ⅰ．(红色)，Fe(SCN)3中S元素的化合价为-2价； ⅱ．BaSO4是不溶于盐酸的白色沉淀。 （1）实验Ⅰ体现了Fe2+的_______性，补全H2O2与FeCl2酸性溶液反应的离子方程式：。________ （2）探究“红色褪去”原因，进行实验Ⅱ： 将褪色后的溶液分三份分别进行实验。 实验Ⅱ得出结论是：红色褪去的原因是_______。 （3）为进一步探究“红色褪去”的原因，进行了实验Ⅲ. 实验Ⅲ 现象 溶液变红，一段时间后不褪色 取上述反应后的溶液，滴加盐酸和溶液 无白色沉淀产生 分析上述三个实验，下列叙述正确的是_______(填字母)。 A. 实验Ⅲ中发生了氧化还原反应： B. 通过实验Ⅲ推出实验Ⅰ中氧化FeCl2的只有O2 C. O2在该实验条件下不能使红色溶液褪色 D. 实验Ⅰ中红色褪去与H2O2的氧化性有关 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 鹤岗一中2023-2024学年高三上学期11月月考 化学试题 分值：100 时间：100分钟 一、单选题(每题3分，45分) 1. 下列关于胶体的叙述，正确的是 A. 胶体区别与其他分散系的本质特征是丁达尔效应 B. 用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，产生的现象相同 C. Fe(OH)3胶体能够使水中悬浮的固体颗粒沉降，达到净水目的 D. 胶体的分散质可通过过滤与分散剂分离 【答案】C 【解析】 【详解】A．胶体区别于其他分散系的本质特征是粒子直径不同，故A错误； B．用平行光照射NaCl溶液和Fe(OH)3胶体时，Fe(OH)3胶体能产生丁达尔效应，而NaCl溶液不可以，故B错误； C．Fe(OH)3胶体具有吸附性，能够使水中悬浮的固体颗粒沉降，故C正确； D．胶体中的分散质可以透过滤纸，不能使用滤纸将分散质与分散剂分离，故D错误； 答案选C。 2. 实验室制备硝基苯的反应装置如图所，关于实验操作的叙述错误的是 A. 恒压滴液漏斗有利于液体顺利滴入三颈烧瓶中 B. 三颈烧瓶中混合液的加入顺序是苯、浓硝酸、浓硫酸 C 加热方式可换成水浴加热 D. 反应结束后三颈烧瓶中下层液体呈油状 【答案】B 【解析】 【详解】A．恒压滴液漏斗能保持漏斗内压强与三颈烧瓶内压强相同，便于液体顺利滴入三颈烧瓶中，A正确； B．三颈烧瓶中混合液的加入顺序是浓硝酸、浓硫酸、苯，B错误； C．因为加热温度在50~60℃之间，所以加热方式可换成水浴加热，C正确； D．反应结束后，由于硝基苯的密度比水大，且难溶于水，所以三颈烧瓶的下层液体呈油状，D正确； 故选B。 3. 碘与氢气反应的热化学方程式是：① ，② ，下列说法正确的是 A. 和完全反应生成时放热 B C. ②的反应物总能量比①的反应物总能量低 D 比稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据可得，和完全反应生成时放热，没有指明碘的物质的量，无法判断放出热量的多少，A错误； B．由盖斯定律有得，B错误； C．得，即的能量高于，②的反应物总能量比①的反应物总能量低，C正确； D．相同物质的量的的总能量大于的总能量，能量越高越不稳定，故前者热稳定性更差，D错误； 故选C。 4. 有效成分为手性分子的药物称为手性药物。下列有关手性药物叙述正确的是 ①化学反应生成手性药物时一定是成对生成它们的手性异构体 ②存在少量手性催化剂时可只生成手性异构体中的一种 ③手性药物中两种手性异构体的医药作用几乎没有区别 ④手性异构体的医药作用可能完全不同 A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ③ 【答案】B 【解析】 【详解】①如果没有手性催化剂，则手性药物大多数是两种手性异构体同时生成的，错误； ②在手性催化剂作用下，可以主要生成一种手性异构体，正确； ③一对手性异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，错误； ④一对手性异构体化学性质几乎相同，但生物性质会截然不同，一种有疗效，另一种可能没有疗效甚至有害，正确； ②④正确，故选B。 5. 用相对分子质量为 43 的烷基取代甲苯上的一个氢原子，所得芳香烃产物的数目为（ ） A. 3 种 B. 4 种 C. 6 种 D. 8 种 【答案】C 【解析】 【详解】烷基组成通式为CnH2n+1，烷基式量为43，所以14n+1=43，解得n=3，所以烷基为-C3H7，当为正丙基，甲苯苯环上的H原子种类有3种，所以有3种同分异构体；当为异丙基，甲苯苯环上的H原子种类有3种，所以有3种同分异构体，故该芳香烃产物的种类数共为6种，故C正确； 故选C。 6. 科学家研制出一种新型短路膜化学电池，利用这种电池可以消除空气中的，该装置的结构、工作原理如图所示。下列有关说法错误的是 A. 短路膜和常见的离子交换膜不同，它既能传递离子还可以传递电子 B. 当负极生成时，理论上需要转移电子 C. 负极反应为： D. 当反应消耗时，理论上需要转移电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．短路膜和常见的离子交换膜不同，根据图中信息得到短路膜既能传递离子还可以传递电子，故A正确； B．根据负极反应式为：，当负极生成时，理论上需要转移电子，B正确； C．负极反应式为：，C正确； D．没有标准状况的条件，无法进行计算，D错误； 故选D。 7. 下列离子方程式正确的是 A. NaClO溶液中通入少量的CO2：CO2+2ClO-+H2O=2HClO+ B. 明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使恰好完全沉淀：2Ba2++Al3++4OH-+2=2BaSO4↓++2H2O C. 铜与稀硝酸反应：Cu+4H++2=Cu2++2NO2↑+2H2O D. 向酸性KMnO4溶液中加入过量H2C2O4溶液，紫色褪去：16H+＋5＋2=10CO2↑+2Mn2＋＋8H2O 【答案】B 【解析】 【详解】A．NaClO溶液中通入少量的CO2反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的化学方程式为：CO2+ ClO-+H2O=+HClO，故A错误； B．明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使恰好完全沉淀，反应顺序是硫酸根和钡离子沉淀，氢氧根离子和铝离子沉淀，过量氢氧根离子和氢氧化铝反应生成偏铝酸根离子，离子反应方程式为：2Ba2++Al3++4OH-+2=2BaSO4↓++2H2O，故B正确； C．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子反应方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，故C错误； D．向酸性KMnO4溶液中加入过量H2C2O4溶液，紫色褪去，草酸为弱酸，在离子反应中保留化学式，离子反应方程式为：2+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故D错误； 答案选B。 8. 如图所示是实验室制取氨气的装置示意图，下列说法错误的是 A. 这样制取氨气是利用了NH与OH-反应的性质 B. 所有的铵盐都可与碱反应(加热)生成氨气 C. 可以用湿润的酚酞试纸检验氨气是否收集满 D. 可以用浓硫酸干燥氨气 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．反应的实质是NH4+与OH-反应生成NH3·H2O，NH3·H2O受热分解为NH3和H2O，A说法正确； B．NH4+与OH-反应生成NH3·H2O，NH3·H2O受热分解为NH3和H2O，则所有的铵盐都可与碱反应(加热)生成氨气，B说法正确； C．NH3和H2O发生反应生成NH3·H2O，NH3·H2O显碱性，能使酚酞变成红色，C说法正确； D．NH3能与H2SO4反应生成(NH4)2SO4，不能用浓硫酸干燥氨气，D说法错误； 答案为D。 9. 利用下列实验装置进行的相应实验，不能达到实验目的的是 A. 验证酸性：醋酸>碳酸>苯酚 B. 收集乙烯 C. 验证乙醇发生了消去反应 D. 制取氢气 【答案】A 【解析】 【详解】A．醋酸易挥发，二氧化碳气体中混有醋酸，苯酚的生成并不能说明碳酸酸性强于苯酚，A符合题意； B．乙烯难溶于水，可以用排水法收集乙烯，B不符合题意； C．乙醇在浓硫酸条件下加热反应生成的乙烯气体中混有二氧化硫、乙醇等还原性气体可用氢氧化钠溶液吸收，再用高锰酸钾溶液检验乙烯，可以验证发生消去反应，C不符合题意； D．长颈漏斗没入稀盐酸中进行液封，盐酸与锌反应生成气体进行氢气的制备，D不符合题意； 故选A。 10. 下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是 A. 在火柴头浸取的水溶液中滴入AgNO3溶液，稀硝酸溶液检验氯元素时离子反应：Ag++Cl-=AgCl↓ B. NaNO2溶液中滴加适量稀盐酸：2+2H+=H2O+NO↑+NO2↑ C. 向Cu(NO3)2溶液中加入过量氨水：Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2 D. 苯酚与三氯化铁溶液反应，得到溶液显紫色：6C6H5O-+Fe3+=[Fe(OC6H5)6]3- 【答案】B 【解析】 【详解】A．火柴头含有氯酸钾，浸于水中片刻后的溶液，溶液中Cl以ClO3-的形式存在，故A错误； B．NaNO2溶液中滴加适量稀盐酸发生歧化反应生成氯化钠、NO、NO2、H2O，反应方程式是2+2H+=H2O+NO↑+NO2↑，故B正确； C．向Cu(NO3)2溶液中加入过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+，故C错误； D．苯酚是弱电解质，离子方程式中苯酚不能拆写为离子，苯酚与三氯化铁溶液反应的离子方程式是苯酚与三氯化铁溶液反应，6C6H5OH+Fe3+=[Fe(OC6H5)6]3-+ 6H+，故D错误； 选B。 11. 汽车排气系统中的催化转化器可将汽车尾气中的转化为无害物质，减少对大气的污染，一种储存-还原(NSR)技术的工作原理如图所示。下列说法中正确的是 A. 该过程可减少的排放高温 B. 存储阶段发生反应： C. 是催化剂 D. 汽车尾气中来自润滑油的磷、锌元素会增强催化效果 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，还原阶段将CO转化为，增加了的排放，A错误； B．由图可知，存储阶段Ba、和反应生成，结合汽车尾气具有较高的温度可知，该反应的条件为高温，根据守恒原则可写出化学方程式：，B正确； C．该过程中Ba在存储阶段中先转化为，在还原阶段又分解为Ba、和，则为反应中间产物，根据图可知，Pt、Ba为催化剂，C错误； D．在富氧条件下，汽车尾气中来自润滑油的磷、锌元素会被氧气氧化为、ZnO等固体氧化物，这些氧化物沉积在催化剂表面，会减小催化剂与汽车尾气的接触面积，减弱催化效果，D错误； 故选B。 12. 合成某有机药物的中间体X的结构简式如下图所示，下列说法错误的是 A. X的分子式为 B. X在空气中易发生氧化反应 C. X中含有羟基和酯基两种官能团 D. 最多可与氢气发生加成反应 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据X的结构简式可知，其分子中含有10个碳原子、3个氧原子，不饱和度为5，应含有10+2-5=12个氢原子，其分子式为，故A正确； B．X分子中含有酚羟基，在空气中易被氧化，发生氧化反应，故B正确； C．X分子中不含酯基，含有羟基、醚键和羰基基3种官能团，故C错误； D. 苯环和羰基可与氢气发生加成反应，含有1mol苯环(消耗3molH2)和1mol羰基(消耗1molH2)，所以最多可与氢气发生加成反应，故D正确； 答案选C 13. 月桂烯有令人愉快、清淡的香脂气味，芳樟醇、香叶醇和乙酸橙花酯均可由月桂烯合成 下列有关说法不正确的是 A. ②是取代反应 B. 芳樟醇与香叶醇互为同分异构体 C. 1mol月桂烯与1mol单质溴加成的产物有4种(不考虑立体异构) D. 乙酸橙花酯的同分异构体中可能有芳香族化合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应②中氯原子转化为羟基，该反应为氯代烃的水解反应，属于取代反应，A正确； B．芳樟醇与香叶醇分子式均为C10H18O，结构不同，因此二者互为同分异构体，B正确； C．1mol月桂烯与1mol单质溴加成时，三个碳碳双键位置均可以与一分子溴单质发生加成，或与两个相邻双键发生1，4-加成，因此产物有、、、共4种，C正确； D．乙酸橙花酯分子含有2个碳碳双键和1个酯基，不饱和度为3，不能形成苯环，因此乙酸橙花酯的同分异构体中不可能有芳香族化合物，D错误； 故选D。 14. 下列各组物质的相互关系描述正确的是 A. 和是同种物质 B. CH3CH2OH和CH3CH2OCH3互为同系物 C. H2O、D2O和T2O互为同位素 D. 和互为同分异构体 【答案】A 【解析】 【详解】A．和的名称都是3—甲基己烷，二者属于同一种物质，A正确； B．CH3CH2OH属于醇，CH3CH2OCH3属于醚，二者的类别不同，不互为同系物，B不正确； C．同位素是同种元素不同原子的互称，H2O、D2O和T2O都是分子，所以它们不互为同位素，C不正确； D．和的分子式相同、结构相同，属于同一种物质，不互为同分异构体，D不正确； 故选A。 15. 在催化剂作用下，以CO2和H2为原料进行合成CH3OH的实验。保持压强一定，将起始n(CO2)∶n(H2)=1∶3的混合气体通过装有催化剂的反应管，测得出口处CO2的转化率和CH3OH的选择性与温度的关系如下图所示。 已知反应管内发生的反应为 反应1∶CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.5 kJ·mol-1 反应2∶CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=41.2 kJ·mol-1 下列说法正确的是 A. CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的△H=90.7kJ·mol-1 B. 280℃时，出口处CH3OH的体积分数的实验值小于平衡值 C. 220℃~240℃时CO2的平衡转化率随温度升高而降低，原因是反应2转化的CO2随温度的升高而减少 D. 220℃~280℃时，反应1的速率高于反应2的速率 【答案】D 【解析】 【分析】由题给热化学方程式可知，反应1为放热反应，反应2为吸热反应，升高温度反应1逆向移动，则CH3OH的选择性随温度升高而减小，依据图中曲线解答。 【详解】A．根据盖斯定律，反应1-反应2得到CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H=-49.5 kJ·mol-1-41.2 kJ·mol-1=-90.7kJ·mol-1，故A错误； B．由图可知，280℃时，出口处CH3OH的选择性实验值等于CO2的转化率的平衡值，而CO2的转化率实验值又大于CH3OH的选择性平衡值，出口处CH3OH的体积=起始CO2的体积CO2的转化率CH3OH的选择性，所以CH3OH的体积分数的实验值大于平衡值，故B错误； C．反应1为放热反应，升高温度反应1逆向移动，CH3OH的选择性随温度升高而降低，则220℃~240℃时，CO2的平衡转化率随温度升高而降低，原因是反应1转化的CO2随温度的升高而减少，故C错误； D．根据B项分析，CH3OH的体积分数的实验值大于平衡值，说明反应1的速率高于反应2的速率，故D正确； 答案选D。 二、解答题 16. 某芳香烃X(分子式为C7H8)是一种重要的有机化工原料，研究部门以它为初始原料设计出如图转化关系图(部分产物、合成路线、反应条件略去)。其中A是一氯代物。 已知： Ⅰ. Ⅱ.(苯胺，易被氧化) （1）F的名称：_______，B→C的反应类型为_______； （2）G中官能团的名称为_______，反应②和③先后顺序不能颠倒的原因是_______； （3）写出反应⑤的化学方程式：_______。 （4）有多种同分异构体，其中所有满足下列条件的同分异构体有_______种。 ①遇FeCl3溶液显紫色 ②能发生银镜反应 ③苯环上一氯代物只有2种。 （5）写出由A转化为的合成路线_______。(合成路线表示方法为：AB……目标产物)。 【答案】（1） ①. 邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯) ②. 氧化反应 （2） ①. 羧基、硝基 ②. 防止氨基被氧化 （3） +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O （4）3 （5） 【解析】 【分析】芳香烃X(分子式为C7H8)是甲苯：，与Cl2在光照条件下发生取代反应产生A是，A与NaOH水溶液共热，发生取代反应产生B：，B催化氧化产生C：，C与银氨溶液水浴加热发生氧化反应产生D：，D 酸化得到E：。甲苯与浓硝酸、浓硫酸混合加热发生取代反应产生F：，F被酸性KMnO4溶液氧化，甲基丙烷羧基反应产生G：，G在Fe、HCl作用下发生还原反应产生，然后根据官能团的性质分析解答。 【小问1详解】 根据分析可知F：，名称为：邻硝基甲苯(或2-硝基甲苯)；B催化氧化产生C：，故为氧化反应； 【小问2详解】 化合物G的结构简式为：，分子中的官能团-COOH的名称为羧基，-NO2为硝基；反应②是将-CH3氧化为-COOH，反应③是将-NO2还原为-NH2，这两步不能颠倒，这是由于-NH2还原性很强，容易被酸性KMnO4溶液氧化，先氧化甲基，再还原硝基，就可以防止氨基被氧化(羧基不易被氧化，氨基易被氧化)； 【小问3详解】 反应⑤是与银氨溶液水浴加热发生氧化反应产生D：，反应方程式为： +2Ag(NH3)2OH +2Ag↓+3NH3+H2O； 【小问4详解】 化合物有多种同分异构体，其中满足条件：①遇FeCl3溶液显紫色，说明含有酚羟基；②能发生银镜反应，说明含有醛基；③苯环上一氯代物只有2种，说明苯环上有2种不同位置的H原子，则其可能的结构有、、，故符合条件的同分异构体共3种； 【小问5详解】 化合物A是，A与H2发生加成反应产生，与NaOH的乙醇溶液共热，发生消去反应产生，与Cl2发生加成反应产生，与NaOH的水溶液共热，发生取代反应产生，故由制的合成路线为：。 17. 二甲醚（CH3OCH3）是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上以CO和H2为原料生产二甲醚CH3OCH3的新工艺主要发生三个反应： ①CO（g） + 2H2（g）CH3OH（g） △H1＝－Q1kJ·mol－1 ②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2＝－Q2kJ·mol－1 ③CO（g）+ H2O（g）CO2（g） + H2（g） △H3＝－Q3kJ·mol－1 回答下列问题： （1）新工艺的总反应3H2（g）+ 3CO（g）CH3OCH3（g）+ CO2（g）的热化学方程式为_________。 （2）工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g) + 2H2(g)CH3OH (g) △H下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(Κ)。 温度 250℃ 300℃ 350℃ K 2.041 0.270 0.012 ① 由表中数据判断ΔH______0 (填“ ＞”、“=”或“＜”)。能够说明某温度下该反应是平衡状态的是________； A.体系的压强不变 B.密度不变 C.混合气体的相对分子质量不变 D.c(CO)=c(CH3OH) ② 某温度下，将 2mol CO和 6mol H2充入2L的密闭容器中，充分反应 10min后，达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L，计算此温度下的平衡常数K=__________。 （3）工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH＝-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产，在恒容密闭容器中冲入一定量N2和H2后，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如下图。 请回答下列问题： ①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为_______________。 ②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，请在下图中画出实验I和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图________ 【答案】 ①. 3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) △H＝－(2Q1+Q2+Q3) kJ/mol ②. ΔH＜0 ③. A、C ④. Κ=2.04 ⑤. 使用催化剂 ⑥. 【解析】 【分析】（1）根据盖斯定律进行计算； （2）①根据表中信息推断，升高温度平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应； ②根据三段式进行计算，求出平衡浓度，根据K= 带入数值进行计算； （3）①实验Ⅰ和实验Ⅱ平衡时N2的浓度相等，说明是相同的平衡状态，但是实验Ⅱ的反应速率快，说明实验Ⅱ加入了催化剂； ②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，升高温度平衡向吸热方向移动，即平衡向逆反应方向移动，实验Ⅲ平衡时NH3的浓度比实验Ⅰ小；温度越高，反应速率越快，实验Ⅲ先达到平衡状态。 【详解】（1）已知① CO（g） + 2H2（g）CH3OH（g） △H1＝－Q1kJ·mol－1 ② 2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+ H2O（g） △H2＝－Q2kJ·mol－1 ③ CO（g）+ H2O（g）CO2（g） + H2（g） △H3＝－Q3kJ·mol－1 根据盖斯定律，①×2+②+③得3CO（g）+3H2（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=－(2Q1+Q2+Q3) kJ/mol； （2）①根据表中信息推断，升高温度平衡常数减小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，也就是说，逆反应是吸热反应，所以正反应是△H<0的放热反应； ②根据各组分的变化浓度之比等于系数之比，可求平衡浓度： CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) 起始浓度/mol•Lˉ11 3 0 变化浓度/mol•Lˉ10.8 1.6 0.8 平衡浓度/mol•Lˉ1 0 .2 1.4 0.8 K= ==2.041； （3）①实验Ⅰ和实验Ⅱ平衡时N2的浓度相等，说明是相同的平衡状态，但是实验Ⅱ的反应速率快，说明实验Ⅱ加入了催化剂； ②在实验Ⅲ中改变条件为采用比实验Ⅰ更高的温度，升高温度平衡向吸热方向移动，即平衡向逆反应方向移动，实验Ⅲ平衡时NH3的浓度比实验Ⅰ小；温度越高，反应速率越快，实验Ⅲ先达到平衡状态。 18. 下图是中学化学中常用于化合物的分离和提纯装置，请根据装置回答问题： （1）装置B中被加热仪器的名称是________。装置C中①的名称是________。 （2）某硝酸钠固体中混有少量硫酸钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。 实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。 选择试剂 ① Na2CO3溶液 ④ 实验操作 ② ③ 加热 所加入的试剂①可以是________（填化学式），证明溶液中SO42-已经除尽的操作是____________。加入Na2CO3溶液的目的是_________________________，所加入的试剂④是________（填化学式）。 （3）青蒿素是高效的抗疟疾药，为无色针状晶体，在乙醇、乙醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156-157℃，热稳定性差。已知：乙醚沸点为35℃。提取青蒿素的主要工艺为： 若要在实验室模拟上述工艺，操作I选择的实验装置是____（填代号），操作Ⅱ选择的实验装置是______（填代号）。操作Ⅲ的主要过程最可能是________（填字母）： A.加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 B.加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤 C.加入乙醚进行萃取分液 【答案】 ①. 蒸发皿 ②. 蒸馏烧瓶 ③. Ba(NO3)2或者Ba(OH)2 ④. 静置，向上层清液中继续滴加Ba(NO3)2或者Ba(OH)2，若无沉淀产生则已除尽 ⑤. 除去过量Ba2+ ⑥. HNO3 ⑦. A ⑧. C ⑨. B 【解析】 【详解】（1）根据仪器的构造可知，装置B中被加热仪器的名称是蒸发皿；装置C中①的名称是蒸馏烧瓶； （2）试剂①为Ba(NO3)2或者Ba(OH)2，使硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀，同时生成硝酸钠； 静置，向上层清液中继续滴加Ba(NO3)2或者Ba(OH)2，若无沉淀产生则证明溶液中SO42-已经除尽；为除去过量的Ba2+，加入Na2CO3溶液；所加入的试剂④是HNO3，以除去过量的氢氧化钡和碳酸钠； （3）操作I为过滤，选择装置A。提取液经过蒸馏得到乙醚和粗品，操作Ⅱ为蒸馏，选择装置C，为防止暴沸，需要加入碎瓷片。操作Ⅲ从粗品中经过溶解、浓缩结晶，再进行过滤得到精品，答案选 B。 【点睛】本题考查了过滤、蒸发、蒸馏和分液操作，注意各操作的作用和使用注意事项。过滤常用于分离固体和溶液。蒸发常用于蒸发结晶和蒸发浓缩。蒸馏常用于分离不同沸点的液体。分液常用于分离互不相容密度不同的液体。 19. 某小组在探究Fe2+性质的实验中观察到异常现象。 实验Ⅰ 现象 溶液变红，片刻红色褪去，有气体生成(经检验为O2) 资料：ⅰ．(红色)，Fe(SCN)3中S元素的化合价为-2价； ⅱ．BaSO4是不溶于盐酸的白色沉淀。 （1）实验Ⅰ体现了Fe2+的_______性，补全H2O2与FeCl2酸性溶液反应的离子方程式：。________ （2）探究“红色褪去”的原因，进行实验Ⅱ： 将褪色后的溶液分三份分别进行实验。 实验Ⅱ得出的结论是：红色褪去的原因是_______。 （3）为进一步探究“红色褪去”的原因，进行了实验Ⅲ. 实验Ⅲ 现象 溶液变红，一段时间后不褪色 取上述反应后的溶液，滴加盐酸和溶液 无白色沉淀产生 分析上述三个实验，下列叙述正确的是_______(填字母)。 A. 实验Ⅲ中发生了氧化还原反应： B. 通过实验Ⅲ推出实验Ⅰ中氧化FeCl2的只有O2 C. O2在该实验条件下不能使红色溶液褪色 D. 实验Ⅰ中红色褪去与H2O2的氧化性有关 【答案】（1） ①. 还原 ②. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （2）SCN- [或Fe(SCN)3]被氧化为 （3）ACD 【解析】 【分析】实验I中氯化亚铁酸化的溶液中滴入KSCN溶液，滴入H2O2发生氧化还原反应，生成Fe3+，形成血红色溶液，片刻红色褪去，猜想铁离子作催化剂，过氧化氢分解有气体生成(经检验为O2)，取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液。产生白色沉淀为BaSO4沉淀，证明SCN-离子被氧化为。由实验I中KSCN溶液变红说明有Fe3+生成分析，利用化合价升降法配平；据褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀为硫酸钡沉淀，证明有硫酸根离子分析；氯化亚铁酸化的溶液中滴入KSCN溶液，滴入过氧化氢发生氧化还原反应，通入足量氧气，溶液变红且不褪色，说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀，无硫酸钡沉淀生成，排除了生成的氧气氧化SCN-的可能，对比分析判断。 【小问1详解】 实验Ⅰ向氯化亚铁和硫氰化钾的混合溶液中加入双氧水，溶液变为红色，说明Fe2+被氧化为Fe3+，实验过程中体现了Fe2+的还原性； 在酸性条件下，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，H2O2被还原为H2O，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O； 【小问2详解】 通过实验Ⅱ中三份溶液的现象，说明溶液中Fe3+没有变化，没有SCN-，而有硫酸根离子生成，因此实验Ⅱ得出结论是：实验Ⅰ中加入的H2O2将SCN-氧化为； 【小问3详解】 A．另取同浓度的FeCl2溶液滴加2滴KSCN溶液，再通入O2，溶液变红，说明O2能将Fe2+氧化成Fe3+，取上述反应后的溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀产生，说明氧气不能氧化SCN-为，则是H2O2将SCN-氧化成。O2将Fe2+氧化成Fe3+的反应的离子方程式为，A正确； B．通过实验Ⅲ可推出H2O2的氧化性强于氧气，则实验Ⅰ中氧化FeCl2的还有H2O2，B错误； C．滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀产生，说明氧气不能氧化SCN-，在该实验条件下不能使红色溶液褪色，C正确； D．实验Ⅰ中红色褪去是由于H2O2将SCN-氧化成，因此与H2O2的氧化性有关，D正确； 故合理选项是ACD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$