精品解析：西藏林芝市第二高级中学2024-2025学年高三上学期第一次月考理科综合试题-高中化学

2024~2025学年第一学期高三第一次月考 理综试题 全卷满分 300 分，考试时间 150 分钟 注意事项： 1.答卷前考生务必将自己的姓名 、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 一、选择题：本小题共 13 小题，每小题 6 分，共 78 分，在每个题目给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 文房四宝是中华传统文化的瑰宝。下列有关叙述错误的是 A. 羊毛可用于制毛笔，主要成分为蛋白质 B. 松木可用于制墨，墨的主要成分是单质碳 C. 竹子可用于造纸，纸的主要成分是纤维素 D. 大理石可用于制砚台，主要成分为硅酸盐 2. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如下所示。 下列叙述错误的是 A. PLA在碱性条件下可发生降解反应 B. MP的化学名称是丙酸甲酯 C. MP的同分异构体中含羧基的有3种 D. MMA可加聚生成高分子 3. 下列实验的对应操作中，不合理的是 眼睛注视锥形瓶中溶液 A．用标准溶液滴定溶液 B．稀释浓硫酸 C．从提纯后的溶液获得晶体 D．配制一定物质的量浓度的溶液 A. A B. B C. C D. D 4. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A 用氢氟酸刻蚀玻璃： B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板： C. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中硫酸钙： D. 用硫代硫酸钠溶液脱氯： 5. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是 A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B. 在X简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液 D 中提供电子对与形成配位键 6. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 锌筒发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ C. 发生氧化反应 D. 电池工作时，NH向负极方向移动 7. 下，、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样、含水样。 已知：①为砖红色沉淀； ②相同条件下溶解度大于； ③时，，。 pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)] pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO) 下列说法错误是 A. 曲线②为沉淀溶解平衡曲线 B. 反应的平衡常数 C. 滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过 D. 滴定达终点时，溶液中 三、非选择题：共 174 分 8. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是_______；“滤渣1”中金属元素主要为_______。 （2）“过滤1”后的溶液中加入的作用是_______。取少量反应后的溶液，加入化学试剂_______检验_______，若出现蓝色沉淀，需补加。 （3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。 （4）“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式)，残留的浓度为_______。 9. 吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2，5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下： 实验装置如图所示，将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入①中，搅拌。 待反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体。加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂，回流20 min，趁热过滤。滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。 回答下列问题： （1）量取己-2，5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。 （2）仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是_______；仪器②的名称是_______。 （3）“搅拌”的作用是_______。 （4）“加热”方式为_______。 （5）使用的“脱色剂”是_______。 （6）“趁热过滤”的目的是_______；用_______洗涤白色固体。 （7）若需进一步提纯产品，可采用的方法是_______。 10. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。利用CO2与H2合成有机燃料CH2=CH2是研究热点之一、该反应体系主要涉及以下反应： ①CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1 副反应 ②2CO(g)+4H2(g)⇌CH2=CH2(g)+2H2O(g) △H2 副反应 ③2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H3 主反应 （1）根据盖斯定律，反应③的△H3=___________(用△H1和△H2的代数式表示)。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有___________。 A. 增大CO2与H2的浓度，反应①、②、③的正反应速率都增加 B. 降低反应温度，反应①、②、③的正、逆反应速率都减小 C. 加入催化剂，可提高CO2的平衡转化率 D. 及时分离出CH2=CH2(g)，反应②、③的平衡均向右移动 （3）一定条件下，将1molCO2和3molH2加入1L容积不变的密闭容器中，只发生主反应(不考虑发生副反应)，温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图甲所示。 ①结合图象分析该反应实际反应温度定于250℃的原因：___________。 ②实验测得v正=k正c2(CO2)c6(H2)，v逆=k逆c(C2H4)·c4(H2O)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，250℃时=________(写出代数式即可)；当温度升高时，k正增大m倍，k逆增大n倍，则m_________n(填“>”、“＜”或“=”)。 ③设KX为物质的量分数平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用物质的量分数代替浓度。250℃时，该反应达到平衡时的平衡常数KX=________(写出代数式即可)。 （4）科学家通过电化学方法，用惰性电极进行电解，可有效实现以CO2和水为原料在酸性条件下合成乙烯，其合成原理如图乙所示： b电极上的电极反应式为________，该装置中使用的是_______(“阴”或“阳”)离子交换膜。 11. 化合物G是一种非常有效的肾上腺素β-2受体激动剂，临床上广泛用于治疗支气管哮喘等呼吸道疾病。其合成路线如图： 回答下列问题： （1）A的结构简式为___________。 （2）D的分子式为___________。 （3）F生成G的反应类型是___________。 （4）写出C与D生成E的化学方程式___________。 （5）H是D的同系物，且相对分子质量比D大14，满足条件的H有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________。 （6）参照上述合成路线，以和OHCCH2CH2CHO为原料，设计制备的合成路线(无机试剂任选)。___________ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年第一学期高三第一次月考 理综试题 全卷满分 300 分，考试时间 150 分钟 注意事项： 1.答卷前考生务必将自己的姓名 、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 一、选择题：本小题共 13 小题，每小题 6 分，共 78 分，在每个题目给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 文房四宝是中华传统文化瑰宝。下列有关叙述错误的是 A. 羊毛可用于制毛笔，主要成分为蛋白质 B. 松木可用于制墨，墨的主要成分是单质碳 C. 竹子可用于造纸，纸的主要成分是纤维素 D. 大理石可用于制砚台，主要成分为硅酸盐 【答案】D 【解析】 【详解】A．动物的毛、皮、角等的主要成分都是蛋白质，羊毛的主要成分为蛋白质，A正确； B．墨的主要成分是炭黑，炭黑是碳元素的一种单质，碳的单质在常温下的化学性质很稳定，不易与其他物质发生化学反应，故用墨汁书写的字画历经千年仍不褪色，B正确； C．竹子可用于造纸，竹子的主要成分是纤维素，用其造的纸的主要成分也是纤维素，C正确； D．大理石可用于制砚台，大理石主要成分为碳酸钙，不是硅酸盐，D错误； 故选D。 2. 我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法，其转化路线如下所示。 下列叙述错误的是 A. PLA在碱性条件下可发生降解反应 B. MP的化学名称是丙酸甲酯 C. MP的同分异构体中含羧基的有3种 D. MMA可加聚生成高分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据PLA的结构简式，聚乳酸是其分子中的羧基与另一分子中的羟基发生反应聚合得到的，含有酯基结构，可以在碱性条件下发生降解反应，A正确； B．根据MP的结果，MP可视为丙酸和甲醇发生酯化反应得到的，因此其化学名称为丙酸甲酯，B正确； C．MP的同分异构体中，含有羧基的有2种，分别为正丁酸和异丁酸，C错误； D．MMA中含有双键结构，可以发生加聚反应生成高分子，D正确； 故答案选C。 3. 下列实验对应操作中，不合理的是 眼睛注视锥形瓶中溶液 A．用标准溶液滴定溶液 B．稀释浓硫酸 C．从提纯后的溶液获得晶体 D．配制一定物质的量浓度的溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．用HCl标准溶液滴定NaOH溶液时，眼睛应注视锥形瓶中溶液，以便观察溶液颜色的变化从而判断滴定终点，A项合理； B．浓硫酸的密度比水的密度大，浓硫酸溶于水放热，故稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢倒入盛水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，B项合理； C．NaCl的溶解度随温度升高变化不明显，从NaCl溶液中获得NaCl晶体采用蒸发结晶的方法，C项合理； D．配制一定物质的量浓度的溶液时，玻璃棒引流低端应该在容量瓶刻度线以下；定容阶段，当液面在刻度线以下约1cm时，应改用胶头滴管滴加蒸馏水，D项不合理； 答案选D。 4. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 用氢氟酸刻蚀玻璃： B. 用三氯化铁溶液刻制覆铜电路板： C. 用碳酸钠溶液浸泡锅炉水垢中的硫酸钙： D. 用硫代硫酸钠溶液脱氯： 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃的主要成分为SiO2，用氢氟酸刻蚀玻璃时，SiO2和氢氟酸反应生成SiF4气体和水，反应的方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，故A错误； B．Fe3+可以将Cu氧化成Cu2+，三氯化铁刻蚀铜电路板时反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故B错误； C．碳酸钙的溶解度小于硫酸钙，可以用碳酸钠溶液浸泡水垢使硫酸钙转化为疏松、易溶于酸的碳酸钙，反应的离子方程式为，故C正确； D．氯气具有强氧化性，可以氧化硫代硫酸根氧化成硫酸根，氯气被还原为氯离子，反应的离子方程式为，故D错误； 故选C。 5. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是 A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B. 在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为 C. Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于溶液 D. 中提供电子对与形成配位键 【答案】A 【解析】 【分析】W、X 、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，则W为C元素；每个周期的ⅡA和ⅤA的元素的第一电离能都比左右相邻元素的高，由于配合物中Y在外界，Y可形成简单阳离子，则Y属于金属元素，故X和Y分别为N和Mg；Z的M层未成对电子数为4，则其3d轨道上有4个不成对电子，其价电子排布式为，Z为Fe元素，为。 【详解】A．W、X、 Y、Z四种元素的单质中，N元素的单质形成分子晶体，Mg和Fe均形成金属晶体，C元素既可以形成金刚石又可以形成石墨，石墨的熔点最高，A不正确； B．X的简单氢化物是，其中心N原子价层电子对数为3+，N原子轨道杂化类型为，B正确； C．Y的氢氧化物是，其属于中强碱，其难溶于水，难溶于溶液，但是，由于电离产生的可以破坏的沉淀溶解平衡，因此可以溶于溶液，C正确； D．中的C原子提供孤电子对与形成配位键，D正确； 综上所述，本题选A。 6. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A. 石墨作电池的负极材料 B. 锌筒发生的电极反应为Zn-2e-=Zn2+ C. 发生氧化反应 D. 电池工作时，NH向负极方向移动 【答案】B 【解析】 【分析】锌锰干电池属于一次 电池，其中锌筒为负极，石墨棒为正极，氯化铵糊为电解质溶液，据此回答。 【详解】A．酸性锌锰干电池，锌筒负极，石墨电极为正极，故A错误； B．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应Zn-2e-=Zn2+，故B正确； C．发生得电子的还原反应，故C错误； D．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故D错误； 故选B。 7. 下，、和的沉淀溶解平衡曲线如下图所示。某实验小组以为指示剂，用标准溶液分别滴定含水样、含水样。 已知：①为砖红色沉淀； ②相同条件下溶解度大于； ③时，，。 pAg=-lg[c(Ag+)/(mol·L-1)] pX=-lg[c(Xn-)/(mol·L-1)](X代表Cl-、Br-或CrO) 下列说法错误的是 A. 曲线②为沉淀溶解平衡曲线 B. 反应的平衡常数 C. 滴定时，理论上混合液中指示剂浓度不宜超过 D. 滴定达终点时，溶液中 【答案】D 【解析】 【分析】由于AgCl和AgBr中阴、阳离子个数比均为1：1，即两者图象平行，所以①代表，由于相同条件下，AgCl溶解度大于AgBr，即，所以②代表AgCl，则③代表AgBr，根据①上的点（2.0，7.7），可求得，根据②上的点（2.0，7.7），可求得，根据③上的点（6.1，6.1），可求得。 【详解】A．由分析得，曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线，故A正确； B．反应的平衡常数，故B正确； C．当Cl-恰好沉淀完全时可以得到的饱和溶液，，则，因此，指示剂的浓度不宜超过10-2mol/L，故C正确； D．以为指示剂，当Br-到达滴定终点时，开始形成Ag2CrO4砖红色沉淀，且半分钟内不消失，此时，，则，而此时银离子浓度并不为1 mol/L，故D错误； 故选D。 三、非选择题：共 174 分 8. 钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是_______；“滤渣1”中金属元素主要为_______。 （2）“过滤1”后的溶液中加入的作用是_______。取少量反应后的溶液，加入化学试剂_______检验_______，若出现蓝色沉淀，需补加。 （3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。 （4）“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式)，残留的浓度为_______。 【答案】（1） ①. 增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率 ②. Pb （2） ①. 将溶液中的氧化为，以便在后续调pH时除去Fe元素 ②. 溶液 ③. （3） ①. ②. （4） ① 、 ②. 【解析】 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有、、、、等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的；向滤液中加入将氧化为，然后加入ZnO调节pH=4使完全转化为，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为，滤液中的金属离子主要是、和；最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂，将溶液中氧化为，在时形成沉淀，而则被还原为，还会与溶液中的发生归中反应生成，得到和的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4，据此解答。 【小问1详解】 在原料预处理过程中，粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积，从而加快酸浸的反应速率，提高浸取效率；由分析可知，“滤渣1”的主要成分为PbSO4，则“滤渣1”中金属元素主要为Pb； 【小问2详解】 酸浸液中含有、、、、等离子。由题表中数据可知，当完全沉淀时，未开始沉淀，而当完全沉淀时，已有一部分沉淀，因此为了除去溶液中的Fe元素且不沉淀，应先将氧化为，然后调节溶液的pH使完全水解转化为沉淀，因此，的作用是将氧化为，以便在后续调pH时除去Fe元素。常用溶液检验，若生成蓝色沉淀，则说明溶液中仍存在，需补加； 【小问3详解】 由分析可知，该过程发生两个氧化还原反应，根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境()，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式：、； 【小问4详解】 最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是最初“酸浸”时与加入ZnO调pH时引入的、加入“氧化沉钴”时引入的，而阴离子是在酸浸时引入的，因此其中主要的盐有和。当溶液时，恰好完全沉淀，此时溶液中，则，则。“除钴液”的，即，则，此时溶液中。 9. 吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2，5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下： 实验装置如图所示，将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入①中，搅拌。 待反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体。加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂，回流20 min，趁热过滤。滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。 回答下列问题： （1）量取己-2，5-二酮应使用的仪器为_______(填名称)。 （2）仪器①用铁夹固定在③上，③的名称是_______；仪器②的名称是_______。 （3）“搅拌”的作用是_______。 （4）“加热”方式为_______。 （5）使用的“脱色剂”是_______。 （6）“趁热过滤”的目的是_______；用_______洗涤白色固体。 （7）若需进一步提纯产品，可采用的方法是_______。 【答案】（1）量筒 （2） ①. 铁架台 ②. 球形冷凝管 （3）使固液充分接触，加快反应速率 （4）水浴加热 （5）活性炭 （6） ①. 除去不溶性杂质，避免固体产物析出 ②. 50%的乙醇溶液 （7）重结晶 【解析】 【分析】将100 mmol己-2，5-二酮(熔点：-5.5℃，密度：)与100 mmol 4-甲氧基苯胺(熔点：57℃)放入两颈烧瓶中，利用球形冷凝管进行冷凝回流提高原料利用率，通过搅拌来提高反应速率，反应完成后，加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)，加热至65℃，至固体溶解，加入脱色剂（脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，如：活性炭），回流20min，趁热过滤，使产品尽可能多地进入滤液，滤液静置至室温，冰水浴冷却，有大量白色固体析出，经过滤、洗涤、干燥得到产品。 【小问1详解】 己-2，5-二酮的摩尔质量为，根据题中所给数据可知，所需己-2，5-二酮的体积为，所以选用量筒。 【小问2详解】 ③为铁架台；仪器②用于冷凝回流，为球形冷凝管。 【小问3详解】 己-2，5-二酮的熔点为-5.5℃，常温下为液体，4-甲氧基苯胺的熔点为57℃，常温下为固体，搅拌可使固液反应物充分接触，加快反应速率。 【小问4详解】 由题给信息“加热至65℃”可知，应用水浴加热，这样便于控制温度，且受热更均匀。 【小问5详解】 “脱色剂”的作用是吸附反应过程中产生的有色物质，结合题中信息，加入脱色剂后回流，趁热过滤，保留滤液，即脱色剂为不溶于水和乙醇等溶剂的固体，所以可以选用活性炭作脱色剂。 【小问6详解】 由题给信息可知，产品吡咯X为白色固体，加热至65℃可溶解在50%的乙醇溶液中，所以需趁热过滤，除去不溶性杂质，避免固体产物析出；由加入50%的乙醇溶液，析出浅棕色固体(即含杂质的产品)可知，常温下产品不溶于50%的乙醇溶液，所以为减少溶解损失，洗涤时可用50%的乙醇溶液。 【小问7详解】 由产品的分离提纯过程可知，若需进一步提纯，可采用的方法为重结晶。 10. 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和。利用CO2与H2合成有机燃料CH2=CH2是研究热点之一、该反应体系主要涉及以下反应： ①CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) △H1 副反应 ②2CO(g)+4H2(g)⇌CH2=CH2(g)+2H2O(g) △H2 副反应 ③2CO2(g)+6H2(g)⇌CH2=CH2(g)+4H2O(g) △H3 主反应 （1）根据盖斯定律，反应③的△H3=___________(用△H1和△H2的代数式表示)。 （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确有___________。 A. 增大CO2与H2的浓度，反应①、②、③的正反应速率都增加 B. 降低反应温度，反应①、②、③的正、逆反应速率都减小 C. 加入催化剂，可提高CO2的平衡转化率 D. 及时分离出CH2=CH2(g)，反应②、③的平衡均向右移动 （3）一定条件下，将1molCO2和3molH2加入1L容积不变的密闭容器中，只发生主反应(不考虑发生副反应)，温度对CO2的平衡转化率、实际转化率和催化剂催化效率的影响如图甲所示。 ①结合图象分析该反应实际反应温度定于250℃的原因：___________。 ②实验测得v正=k正c2(CO2)c6(H2)，v逆=k逆c(C2H4)·c4(H2O)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，250℃时=________(写出代数式即可)；当温度升高时，k正增大m倍，k逆增大n倍，则m_________n(填“>”、“＜”或“=”)。 ③设KX为物质的量分数平衡常数，其表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用物质的量分数代替浓度。250℃时，该反应达到平衡时的平衡常数KX=________(写出代数式即可)。 （4）科学家通过电化学方法，用惰性电极进行电解，可有效实现以CO2和水为原料在酸性条件下合成乙烯，其合成原理如图乙所示： b电极上的电极反应式为________，该装置中使用的是_______(“阴”或“阳”)离子交换膜。 【答案】（1）2△H1+△H2 （2）ABD （3） ①. 当温度低于250°C时，随着温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快，二氧化碳的实际转化率变大；当温度高于250°C时，随着温度升高，催化剂活性降低、催化效率降低，实际转化率变低，反应速率变慢 ②. ③. ＜ ④. （4） ①. 2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O ②. 阳 【解析】 【分析】（1）盖斯定律的应用； （2）上述反应体系在一定条件下建立平衡后，结合反应特有特点，分析温度、浓度、催化剂等因素对于平衡移动的影响及具体方向； （3）分析图中信息温度催化剂对转化率，反应速率的影响；K值与K正K逆的关系，K==，升温平衡移动向吸热方向移动，平衡分压的K值表达式； （4）电解时，二氧化碳在b极上得电子发生还原反应生成乙烯，离子交换只允许氢离子通过，所以是阳离子交换膜，以此来解析； 【小问1详解】 根据盖斯定律，③=2×①+②，△H3=2△H1+△H2； 【小问2详解】 A．CO2与H2为a、b、 c反应的反应物，增大浓度，对应的正反应速度都增大A正确； B．降低反应温度，所有反应速率均降低，B正确； C．催化剂只会改变化学反应速率，不会改变化学反应的限度，不会提高转化率，C错误； D．分离出CH2=CH2(g)，减小生成物浓度，平衡向右移动，D正确； 故选ABD。 【小问3详解】 ①当温度低于250°C时，随着温度升高，催化剂活性增强，反应速率加快，二氧化碳的实际转化率变大；当温度高于250°C时，随着温度升高，催化剂活性降低、催化效率降低，实际转化率变低，反应速率变慢； ②250℃时从图中可知，CO2的平衡转率为50%，250℃达到化学平衡时CO2反应的物质的量为1×50%=0.5mol，根据主反应 实验测得v正=k正c2(CO2)c6(H2)，v逆=k逆c(C2H4)·c4(H2O)，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，平衡时v正=v逆，则k正c2(CO2)c6(H2)=k逆c(C2H4)·c4(H2O)，可得 ===； 根据图中信息，升温平衡逆向移动，==K，当温度升高时K值较小，k正增大倍倍数小于k逆增大倍数，则m＜n； ③由上面分析可知250℃平衡时n(CO2)=0.5mol、n(H2)=1.5mol、n(C2H4)=0.25mol、n(H2O)=1mol，总的物质的量为0.5+1.5+0.25+1=3.25mol；平衡时250℃时，该反应达到平衡时的平衡常数KX== = ； 【小问4详解】 电解时，二氧化碳在b极上得电子发生还原反应生成乙烯，电极反应式为2CO2+12H+ +12e- =C2H4+4H2O；离子交换只允许氢离子通过，所以是阳离子交换膜； 11. 化合物G是一种非常有效的肾上腺素β-2受体激动剂，临床上广泛用于治疗支气管哮喘等呼吸道疾病。其合成路线如图： 回答下列问题： （1）A的结构简式为___________。 （2）D的分子式为___________。 （3）F生成G的反应类型是___________。 （4）写出C与D生成E的化学方程式___________。 （5）H是D的同系物，且相对分子质量比D大14，满足条件的H有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________。 （6）参照上述合成路线，以和OHCCH2CH2CHO为原料，设计制备的合成路线(无机试剂任选)。___________ 【答案】（1）CH3COOH （2）C7H6O2 （3）还原反应 （4）++HCl （5） ①. 13 ②. （6）HCCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2CH2OHBrCH2CH2CH2CH2Br 【解析】 【分析】由题干合成流程图中A的分子式，结合B的结构简式和A到B的转化条件，可以推出A的结构简式为：CH3COOH，(5) H是D的同系物，且相对分子质量比D大14，即H的分子式为C8H8O2，根据同系物的概念可知，H中含有与D相同的官能团即酚羟基和醛基，故有：若苯环上连有两个基团则为：-OH和-CH2CHO，这样的同分异构体有3种，若苯环上连有3个基团即-OH、-CHO和-CH3，先考虑两个取代基有邻、间、对三种，在分别连第三个基团，则邻位由4种，间位有4种，对位有2种，故一共有3+4+4+2=13种，(6)采用逆向合成法，结合流程图中E到F的信息可知，可由和BrCH2CH2CH2CH2Br反应来合成，BrCH2CH2CH2CH2Br可由HOCH2CH2CH2CH2OH和HBr反应合成得到，HOCH2CH2CH2CH2OH可由OHCCH2CH2CHO还原得到，故可确定合成路线图如下：OHCCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2CH2OHBrCH2CH2CH2CH2Br，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为CH3COOH，故答案为：CH3COOH； 【小问2详解】 由题干流程图可知，D的结构简式为： ，故D的分子式为C7H6O2，故答案为：C7H6O2； 【小问3详解】 F生成G即，有机化学中加氢失氧的反应是还原反应，故该反应的反应类型是还原反应，故答案为：还原反应； 【小问4详解】 由题干流程图可知，C、D、E的结构简式分别为： 、、，故C与D生成E的化学方程式为：++HCl，故答案为：++HCl； 【小问5详解】 H是D的同系物，且相对分子质量比D大14，即H的分子式为C8H8O2，根据同系物的概念可知，H中含有与D相同的官能团即酚羟基和醛基，故有：若苯环上连有两个基团则为：-OH和-CH2CHO，这样的同分异构体有3种，若苯环上连有3个基团即-OH、-CHO和-CH3，先考虑两个取代基有邻、间、对三种，在分别连第三个基团，则邻位由4种，间位有4种，对位有2种，故一共有3+4+4+2=13种，其中核磁共振氢谱为五组峰即有5种H原子的结构简式为：,故答案为：13； ； 【小问6详解】 采用逆向合成法，结合流程图中E到F的信息可知，可由和BrCH2CH2CH2CH2Br反应来合成，BrCH2CH2CH2CH2Br可由HOCH2CH2CH2CH2OH和HBr反应合成得到，HOCH2CH2CH2CH2OH可由OHCCH2CH2CHO还原得到，故可确定合成路线图如下：OHCCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2CH2OHBrCH2CH2CH2CH2Br，故答案为：OHCCH2CH2CHO HOCH2CH2CH2CH2OHBrCH2CH2CH2CH2Br。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $