内容正文:
云南省楚雄州民族中学2025学年1月份月考化学试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。
3.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。
以下数据可供解题时参考。
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Mn—55 Ti—48
1、 选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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.我国是古代文明发源地。下列文物主要由无机非金属材料制成的是( )
A.西周兽面纹方鼎
B.北朝青瓷莲花尊
C.唐葡萄花鸟纹银香囊
D.西汉T形帛画
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.基态原子的价层电子排布式:3d54s2 B.氧原子核外电子的空间运动状态有5种
C.NF3的电子式: D.CO2的VSEPR模型:
3.下列离子方程式书写错误的是( )
A.用饱和食盐水制烧碱:
B.向饱和溶液中通入过量
C.向溶液中通入少量
D.溶于稀硫酸:
4.实验室可利用反应:制备。设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,8.7g 和MnS的混合物中含有Mn原子的数目为
B. 溶液中含有的离子数为
C.标准状况下,11.2L 的分子数为
D.该反应中生成0.2mol 时,转移的电子数为
5.下列实验装置能达到实验目的的是( )
A.图甲:实验室制备氯气 B.图乙:除去二氧化碳中的氯化氢气体
C.图丙:检验溴乙烷发生消去反应生成的乙烯 D.图丁:测定中和反应的反应热
6.有机物M有望作为研发治疗神经退行性疾病的先导化合物,其结构如图所示。下列有关M的说法错误的是( )
A. 含有4种官能团
B.能发生消去反应和取代反应
C.含有2个手性碳原子
D.1molM最多能与4molNaOH反应
7.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,X原子在s区中半径最小,基态Z原子的价电子排布式为,Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,W元素在同周期元素中第一电离能最小,Q原子的最外层电子数与Z和W的最外层电子数之和相等。下列说法正确的是( )
A.Z分别与其他四种元素形成的二元化合物至少有两种 B.第一电离能:
C.Y、Z、W、Q的简单氢化物中沸点最高的是Z D.工业上电解饱和溶液制备W单质
8.化学是以实验为基础的学科。下列根据实验操作及现象能得到相应实验结论的是( )
选项
实验操作及现象
实验结论
A
常温下,将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,一段时间后,前者有气体产生,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸的强
B
向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液含有
C
相同温度下,用pH试纸测定相同浓度的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH,前者pH值更大
酸性:HClOCH3COOH
D
同温下,向体积为2mL的溶液中先滴加4滴的KCl溶液,再滴加4滴的KI溶液,先产生白色沉淀,再产生黄色沉淀
同温下
9.一种新型电池,可以有效地捕获,将其转化为,再将产生的电解制,装置如图所示,下列说法正确的是( )
A.b为正极,发生氧化反应 B.电池工作中电子的流向:
C.d电极的电极反应式: D.捕获23g,c极产生(标准状况)
10.钛酸钡具有优良的介电、压电特性,主要用于电容器、自动温控等领域。钛酸钡的晶胞结构如图所示。下列说法错误的是( )
A.Ti元素位于元素周期表的d区
B.该物质的化学式为
C.晶体中每个钛离子周围等距且最近的氧离子数目为6
D.若位于晶胞的体心,位于晶胞的顶点,则处于立方体的位置是棱心
11.硒是人体微量元素中的“胰岛素”。含硒废料(主要含Se、S、Fe2O3、ZnO、CuO、SiO2等)制取硒的流程如图,下列有关说法正确的是( )
A.“分离”时得到含硫煤油的操作方法是分液
B.“酸溶”后,滤渣是Se
C.“酸化”时,生成1mol Se,反应转移2mol电子
D.若向“酸溶”所得的滤液中滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红
12.基于非金属原子嵌入石墨烯三嗪基中,用于催化一氧化碳加氢生成甲醇的反应历程如图,其中吸附在催化剂表面上的物种用“”标注,下列说法中错误的是( )
A.
A.物种吸附在催化剂表面的过程为吸热过程 B.过渡态相对能量:TS55>TS44>TS77
C.整个反应历程中有极性键的断裂和生成 D.反应决速步的活化能为
13.苯酚作为重要的有机化工原料,主要用于生产双酚A、酚醛树脂、己内酰胺等,在工业上有广泛的用途。钒取代杂多酸()催化苯羟基化制苯酚的反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应涉及键的断裂和生成
B.一定条件下,“2”制取“3”的反应可以看作是有机反应中的消去反应
C.中原子的杂化方式为
D.苯羟基化制苯酚的总反应为:
14.柠檬酸(用表示)是一种有机三元弱酸,广泛存在于水果中。25℃时,用NaOH调节溶液的pH,溶液中各种微粒的分布系数与pH的关系如图所示[比如的分布系数]。下列叙述错误的是( )
A.溶液显酸性,溶液显碱性
B.曲线Ⅰ代表,曲线Ⅳ代表
C.溶液中:
D.反应的
2、 非选择题 :本题共4小题,共58分。
15.(15分)草酸是一种用途广泛的二元有机中强酸,某同学通过查阅资料设计了如图所示的装置(夹持仪器省略)制备一定量的草酸晶体(),回答下列问题:
已知:①实验室中可以用浓硝酸在的催化作用下氧化气体制备草酸
②
(1)仪器C的名称是 ,装置A中发生的主要化学反应方程式: 。
(2)装置B的作用是 ,B中溶液可选择下列 (填选项)替代。
A.溶液 B.溶液 C.溶液 D.30%NaOH溶液
(3)装置C中发生的化学方程式为 。
(4)装置C中反应一般控制在50℃左右的原因可能是 。
(5)待反应结束后,从C中分离出草酸晶体的方法是: ,过滤,洗涤,干燥。然后用0.1000mol/L的酸性溶液进行滴定以测定其纯度。三次平行滴定实验中消耗溶液的体积如下表所示,其中第一次实验滴定后的液面位置如图所示。
滴定次数
待测溶液体积/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
溶液的体积/mL
第一次
20.00
0.20
第二次
20.00
2.56
23.40
第三次
20.00
0.22
20.32
则 mL,待测溶液的草酸浓度为 。
16.(14分)钛白粉是一种重要的无机化工颜料,主要成分为二氧化钛(),一种以含、CaO、等杂质的钛铁矿()为原料制备钛白粉的工艺流程如图所示。
已知:①不溶于水和稀酸;
②“酸浸”后钛元素主要以形式存在;
③,当溶液中'时可认为完全除去。
回答下列问题:
(1)请写出加快“酸浸”速率的一个措施: 。
(2)“酸浸”时,发生反应的化学方程式为 。
(3)“滤渣”①的主要成分是 (填化学式)。
(4)流程中加入铁粉的目的是把体系中的还原成,冷却结晶析出晶体。体系中的还可以用调节pH的方法除去,设酸浸后体系中,常温下开始沉淀的pH为 。
(5)经处理后,流程中可循环利用的物质除Fe外,还有 (填化学式)。
(6)碳化钛晶胞结构如图所示,碳化钛的化学式为 ,碳原子距离最近且相等的碳原子的数目为 。晶胞边长参数,则晶体的密度
(列出计算式,不要求化简)。
17.(14分)氢能是一种重要的绿色能源,工业上用乙醇与水催化重整制氢气,发生以下反应:
反应Ⅰ:C2H5OH(g)+H2O(g) 2CO(g)+4H2(g)ΔH1=+255.7kJ/mol,K1
反应Ⅱ:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=−41.2 kJ/mol,K2
反应Ⅲ:C2H5OH(g)+3H2O(g) 2CO2(g)+6H2(g)ΔH3,K3
回答下列问题:
(1)反应Ⅲ的 ,K3= (用表示),该反应在 (填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)压强为100kPa,H2的平衡产率与温度平衡产率与温度、起始时的关系如图所示:
①反应Ⅱ的平衡常数: (填“>”“=”或“<”),判断理由是 。
②平衡体系中乙醇的物质的量分数:C点 (填“>”“=”或“<”)B点。
(3)维持压强在不变情况下,和发生上述反应,平衡时乙醇的转化率、的选择性、的选择性随温度升高的变化曲线如图所示:
[已知:的选择性]
①图中表示选择性的曲线是 (填标号)。
②时,反应达到平衡,则平衡时乙醇的物质的量为 。
③时,反应Ⅱ的 (列出计算式即可,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
18.(15分)某药物中间体的合成路线如下(部分反应条件省略):
已知:i.;
ii.。
回答下列问题:
(1)A的名称是 (用系统命名法)。
(2)B→C的反应类型是 。
(3)C→D反应的化学方程式是 。
(4)A→B反应的目的是 。
(5)G的结构简式为 。
(6)符合下列条件的E的同分异构体有 种。
①含结构;②遇溶液显紫色;③苯环上只有三个取代基。
(7)参照上述合成路线,设计以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的路线: (其他原料、试剂任选)。
云南省楚雄州民族中学2025学年1月份月考化学试卷
—参考答案及评分标准
3、 选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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。
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
B
C
A
B
D
A
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
D
D
C
A
B
B
答案以及解析
1.【答案】B
【详解】A.西周兽面纹方鼎属于金属材料,A错误;
B.北朝青瓷莲花尊是我国著名传统瓷器的一种,瓷器主要含硅酸盐属于无机非金属材料,B正确;
C.唐葡萄花鸟纹银香囊的外壁用银制成,呈圆球形,通体镂空,属于金属材料,C错误;
D.T形帛画中的帛是用蚕丝制作的,蚕丝的主要成分为蛋白质,D错误;
本题选B。
2. 【答案】B
【详解】A.基态原子为24号元素,价电子排布式为,故A错误;
B.原子电子排布式为,存在电子的轨道有5个,核外电子的空间运动状态有5种,故B正确;
C.的电子式为,故C错误;
D.分子中心原子碳原子的价层电子对数为2,且不存在孤对电子,其VSEPR模型为直线形,D错误;
故答案选B。
3. 【答案】C
【详解】A.电解饱和食盐水制烧碱,反应的离子方程式为:,故A正确;
B.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2生成碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为:,故B项正确;
C.向NaClO溶液中通入少量SO2,次氯酸根离子全部被还原,反应的离子方程式为:,故C项错误;
D.Cu2O溶于稀硫酸,生成硫酸铜、铜和水,反应的离子方程式为:,故D项正确;
故本题选C。
4.【答案】A
【详解】A.和MnS的相对分子质量均为87,8.7g 和MnS的混合物的物质的量之和为0.1mol,含锰原子的数目为,A正确;
B.溶液的体积未知,离子数目无法计算,B错误;
C.标准状况下水为液态,11.2L水的物质的量不是0.5mol,C错误;
D.方程式中Br由-1价升高为0价,生成1molBr2转移2mol电子,故该反应中生成0.2mol 时,转移的电子数为,D错误;
选A。
5.【答案】B
【详解】A.从NaCl溶液中提取NaCl晶体用蒸发结晶的方法,应在蒸发皿中进行,A错误;
B.二氧化硫能使品红溶液褪色,该装置能检验二氧化硫的漂白性,B正确;
C.碱石灰能吸收CO2和H2O,不能用装置③干燥,C错误;
D.实验室用氯化铵和氢氧化钙固体加热制备氨气,氯化铵受热分解产生的氨气和氯化氢在试管口重新结合生成氯化铵,不能用来制备氨气,D错误;
故选B。
6.【答案】D
【详解】A.由M的结构简式可知,其中含羟基、碳碳双键、酯基和共4种官能团,A正确;
B.M中含有羟基,与羟基相连碳原子的相邻碳原子上含有氢原子,能发生消去反应和取代反应,B正确;
C.手性碳原子是指与四个各不相同原子或原子团相连的碳原子,则M中含有2个手性碳原子:(如图中标有“*”的碳原子),C正确;
D.M中只有1个酯基和1个能够和NaOH反应,则1molM最多能与2molNaOH反应,D错误;
故选D。
7.【答案】A
【分析】X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素,X原子在s区中半径最小,故X元素是H;基态Z原子的价电子排布式为,故Z元素是O;Y元素的简单氢化物可用作制冷剂,故Y是N;W元素在同周期元素中第一电离能最小,则W是Na;Q原子的最外层电子数与Z和W的最外层电子数之和相等,则最外层电子数为7,故Q为Cl。据此分析作答。
【详解】A.Z与X形成的二元化合物有H2O、H2O2;Z与Y形成的二元化合物有N2O、NO2、NO等;Z与W形成的二元化合物有Na2O、Na2O2;Z与Q形成的二元化合物有ClO2、Cl2O7等,所以Z分别与其他四种元素形成的二元化合物至少有两种,故A正确;
B.同主族元素,从下往上,第一电离能逐渐增大,同周期元素,从左到右,电离能呈增大趋势,但N的2p能级为半充满,所以第一电离能比相邻元素都大,因此第一电离能:,故B错误;
C.Y、Z、Q的氢化物均为分子晶体,Y、Z的氢化物分子中均存在分子间氢键,且Z的氢化物中氢键数目比Y中多,所以H2O的沸点比NH3高,Q的氢化物中不存在分子间氢键,沸点较低;W的氢化物是离子晶体,熔沸点较分子晶体高,所以简单氢化物中沸点最高的是W,故C错误;
D.工业上电解熔融制备W单质,故D错误;
选A。
8.【答案】B
【详解】A.常温下, Fe片与浓硝酸接触发生钝化,浓硝酸的氧化性更强,A错误;
B.向某溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明该溶液含有,B正确;
C.NaClO溶液具有强氧化性,可漂白pH试纸,无法测得NaClO溶液的pH,C错误;
D.向体积为2mL的溶液中先滴加4滴的KCl溶液,再滴加4滴的KI溶液,因溶液过量,KI溶液可能直接与溶液反应,不能说明AgCl转化为AgI,D错误。
故选B。
9.【答案】D
【分析】根据图示可知:左侧装置自发进行氧化还原反应,则该装置为原电池,右侧装置为电解池。Zn电极失去电子被氧化为Zn2+,则a电极为负极,b电极为正极;c电极与正极相连,为阳极;d电极与电源负极连接,为阴极,然后根据原电池、电解池原理分析解答。
【详解】A.根据图示信息,a为原电池的负极,发生氧化反应,b为原电池的正极,发生还原反应,A错误;
B.a为原电池的负极,b为原电池的正极,c为电解池的阳极,d为电解池的阴极,电池工作中电子的流向:,,B错误;
C.d为电解池的阴极,电极反应式:,C错误;
D.b电极,N元素化合价从+4价降为+3价,捕获23g,即,转移电子,c极产生,标准状况体积为,D正确;
答案选D。
10.【答案】D
【详解】A.Ti的价电子排布式为3d24s2,位于元素周期表的d区,故A正确;
B.由结构可知,Ba2+位于体心,个数为1,O2-位于棱心,个数为=3;Ti4+位于顶点,个数为=1;则钛酸钡的化学式为BaTiO3,故B正确;
C.根据晶胞结构可知,晶体中钛离子周围等距且最近的氧离子的有6个,故C正确;
D.由晶胞结构可知,每个钛离子周围有6个O2-,若将钛离子置于晶胞体心,Ba2+置于晶胞顶点,则O2-位于立方体的面心,故D错误;
故答案选D。
11.【答案】C
【分析】由流程可知,煤油溶解S后,过滤分离出含硫的煤油,分离出Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2后,加硫酸溶解、过滤,滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁,滤渣含Se、SiO2,再加亚硫酸钠浸取Se生成Na2SeSO3,最后酸化生成粗硒;
【详解】A.煤油溶解S后,过滤分离出含硫的煤油,滤渣为Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2,“分离”时得到含硫煤油的方法是过滤,A错误;
B.根据分析,“酸溶”后,滤渣是Se、SiO2,B错误;
C.“酸化”过程中化合物硒代硫酸钠反应后生成Se单质,Se元素从+2价降低至0价,生成1mol Se,反应转移2mol电子,C正确;
D.酸溶后的溶液中含Fe3+,与硫氰化钾溶液作用,溶液呈红色,D错误;
答案选C。
12.【答案】A
【详解】A.由图可知,吸附在催化剂表面的生成物总能量低于反应物的总能量,为放热过程,故A错误;
B.由图可知,过渡态相对能量的大小顺序为TS55>TS44>TS77,故B正确;
C.由图可知,一氧化碳催化加氢生成甲醇的反应中有极性键的断裂和生成,故C正确;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,反应决速步为慢反应,由图可知,反应H2CO*+H=H3CO-H的活化能最大,反应速率最慢,则反应决速步的活化能为0.35eV—(—0.60eV)=0.95eV,故D正确;
故选A。
13.【答案】B
【详解】A.由图可知,反应涉及键的断裂和生成,A正确;
B.“2”制取“3”的反应为去水成环反应,没有生成不饱和键,不可以看作是有机反应中的消去反应,B错误;
C.中原子形成2个共价键且含有2个孤电子对,杂化方式为,C正确;
D.由图可知,羟基化制苯酚的总反应为,D正确;
故选B。
14.【答案】B
【分析】H3A为有机三元弱酸,与氢氧化钠溶液反应时,溶液的pH越小,H3A的分布系数越大,溶液的pH越大,A3-的分布系数越大,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ发表代表H3A、H2A-、HA2-、A3-的分布系数;由图可知,溶液中H3A、H2A-的浓度相等时,溶液pH为2.1,则电离常数Ka1(H3A)== 10-2.1,同理可知,Ka2(H3A)=10-7.2、Ka3(H3A)=10-12.3。
【详解】A.由上述分析可知,H3A的电离平衡常数Ka1=10-2.1,Ka2=10-7.2,Ka3=10-12.3,H2A-的水解平衡常数Kh3===10-11.9<Ka2,故以电离为主,溶液显酸性;HA2-的水解平衡常数Kh2===10-6.8>Ka3,HA2-以水解为主,溶液显碱性,A正确;
B.根据分析得,曲线Ⅰ代表δ(H3A),曲线Ⅳ代表δ(A3−),B错误;
C.根据A项分析得,H2A-的水解程度小于电离程度,0.1mol⋅L−1NaH2A溶液中:c(Na+)>c(H2A−)>c(HA2−)>c(H3A),C正确;
D.反应H3A+HA2−⇌2H2A−的K==105.1,D正确;
故答案为B。
4、 非选择题 :本题共4小题,共58分。
15. (15分,除特殊标注外,每空2分)
【答案】(1)三颈烧瓶 (1分) CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2(2分)
(2)除去硫化氢和磷化氢(2分) B(1分)
(3)C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O(2分)
(4)浓硝酸受热易分解 (2分)
(5) 蒸发浓缩、冷却结晶 (2分) 20.10 (1分) 0.2500 (2分)
【分析】由实验装置图可知,装置A中饱和食盐水和电石反应制备乙炔,硫化钙和磷化钙与水反应生成硫化氢和磷化氢,反应制得的乙炔气体中混有硫化氢和磷化氢杂质,装置B中盛有的硫酸铜溶液用于除去硫化氢和磷化氢,装置C中乙炔与浓硝酸反应制备草酸,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化氮,防止污染空气。
【详解】(1)仪器C为三颈烧瓶;A中制备乙炔,发生的主要的化学反应方程式为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2;
(2)根据分析,装置B中盛有的硫酸铜溶液的作用为:除去硫化氢和磷化氢;
乙炔能与硝酸银溶液、高锰酸钾溶液反应,不选;氢氧化钠溶液能吸收硫化氢,但不能对磷化氢吸收效果不好,故选CuCl2溶液,选B;
(3)根据已知信息①,装置C中发生的化学方程式为:C2H2+8HNO3(浓) H2C2O4+8NO2+4H2O;
(4)装置C中反应一般控制在50℃左右的原因可能是:浓硝酸受热易分解;
(5)待反应结束后,从C中分离出草酸晶体的方法是:蒸发浓缩、冷却结晶,过滤,洗涤,干燥。由图可知,,三次消耗高锰酸钾溶液的体积分别为19.90mL、20.84mL、20.10mL,第二次体积误差大,应舍去,剩下两组取平均值为:20.00mL,草酸和高锰酸钾滴定时的关系式为:,故c(H2C2O4)=。
16. (14分,除特殊标注外,每空2分)
【答案】(1)粉碎钛铁矿石、升高温度、搅拌、适当增大硫酸的浓度等 (1分)
(2) (2分)
(3)Fe、和(3分)
(4)2 (2分)
(5) (1分)
(6)TiC (1分) 12 (2分) 或 (2分)
【分析】钛铁矿主要成分FeTiO3,还含有、CaO、等杂质,加硫酸“酸浸”,用过量的铁把Fe3+还原为Fe2+,难溶于水、CaSO4微溶于水,过滤除去、CaSO4、Fe;滤液冷却结晶析出;滤液②含有TiOSO4,加热水解生成H2TiO3沉淀,H2TiO3灼烧分解的TiO2,据此分析解题。
【详解】(1)根据影响反应速率的因素,加快“酸浸”速率的一个措施有:粉碎钛铁矿石、升高温度、搅拌、适当增大硫酸的浓度等;
(2)“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在,“酸浸”时,和硫酸反应生成硫酸亚铁和TiOSO4,发生反应的化学方程式为:;
(3)难溶于水、CaSO4微溶于水,所以“滤渣”①的主要成分是、CaSO4和剩余的Fe;
(4)酸浸后体系中,,常温下开始沉淀时,c(H+)=10-2,pH为2时开始沉淀;
(5)TiOSO4水解生成H2TiO3和硫酸,硫酸可用于“酸浸”,经处理后,流程中可循环利用的物质除Fe外,还有;
(6)根据均摊原则,晶胞中Ti原子数、C原子数为,碳化钛的化学式为TiC;碳原子距离最近且相等的碳原子的数目为12;晶胞边长参数,则晶体的密度或。
17. (14分,除特殊标注外,每空2分)
【答案】(1) +173.3kJ/mol (2分) K1K (2分) 高温 (1分)
(2) = (1分) 平衡常数只与温度有关,A、D两点的温度相同,则平衡常数相等 (1分)
< (2分)
(3)a (1分) 0.4 (2分) (2分)
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应Ⅰ+Ⅱ×2得到反应Ⅲ,则反应△H=ΔH1+ΔH2= =(+255.7kJ/mol)+( −41.2 kJ/mol)×2= +173.3kJ/mol,反应的平衡常数K= K1K;该反应是熵增的吸热反应,高温条件下,反应ΔH—TΔS<0,能自发进行,故答案为:+173.3kJ/mol;K1K;高温;
(2)①平衡常数为温度函数,温度不变,平衡常数不变,由图可知,A、D两点的反应温度相同,则A、D两点平衡常数相等,故答案为:平衡常数只与温度有关,A、D两点的温度相同,则平衡常数相等;
②由图可知,B、C两点的值相等,B点反应温度低于C点,反应Ⅰ、Ⅲ都为气体体积增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,乙醇的物质的量减小、气体总物质的量增大,反应Ⅱ为气体体积不变的放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,但气体总物质的量不变,则C点平衡体系中乙醇的物质的量分数小于B点,故答案为:<;
(3)①反应Ⅰ、Ⅲ都为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,升高温度,反应Ⅰ、Ⅲ的平衡向正反应方向移动,反应Ⅱ的平衡向逆反应方向移动,则乙醇的转化率增大、二氧化碳的选择性减小、一氧化碳的选择性增大,则曲线a表示二氧化碳的选择性,故答案为:a;
②由题意可知,573K反应达到平衡时二氧化碳的选择性和一氧化碳选择性之和为1,则曲线b表示乙醇的转化率,由图可知,平衡时乙醇的转化率为60%,则平衡时乙醇的物质的量为1mol—1mol×60%=0.4mol,故答案为:0.4;
③由图可知,573K反应达到平衡时二氧化碳的选择性为85%、一氧化碳选择性为15%、乙醇的转化率为60%,则平衡时二氧化碳的物质的量为1mol×60%×85%=1.02mol、一氧化碳的物质的量为1mol×60%×15%=0.18mol,设反应Ⅰ生成一氧化碳的物质的量为amol,由题意可建立如下三段式:
由反应前后氢原子个数守恒可得:12=2.4+2.4+2a+6.84,解得a=0.18,则平衡时一氧化碳、水蒸气、二氧化碳、氢气、混合气体的物质的量分别为0.18mol、1.38 mol、1.02 mol、3.42 mol、6.4mol,则反应Ⅱ的Kp=,故答案为:。
18. (15分,除特殊标注外,每空2分)
【答案】(1)3-硝基苯酚 (2分)
(2)还原反应 (1分) (3)+CH3COOH+H2O (2分)
(4)保护羟基 (2分)
(5)(2分)
(6)40 (2分)
(7) (4分)
【分析】对比A和B的结构简式,A到B为取代反应;B到C为氨基的还原反应;结合E的结构简式,C到D为取代反应,D的结构简式为;对比E和F的结构简式,E到F为取代反应;由J的结构简式,可推知H的结构简式为;根据已知,G的结构简式为;H到I为取代反应,I的结构简式为,加热重排,得到J,据此作答。
【详解】(1)A的结构简式为,A的系统命名法是3-硝基苯酚。
(2)对比B到C的结构简式可知,B到C为在Fe和HCl作用下将硝基还原为氨基,故答案为:还原反应。
(3)结合E的结构简式,C到D为取代反应,D的结构简式为,C为,因此C→D反应的化学方程式是:+CH3COOH+H2O。
(4)根据A到B的反应与E到F的反应可知,A→B反应的目的是:保护羟基。
(5)根据已知i的信息,F到G为取代反应,其反应为+HCl,因此G的结构简式为:。
(6)E的结构简式为:,同分异构体符合:①含结构;②遇溶液显紫色,说明含有酚羟基;③苯环上只有三个取代基;因此可能的取代基为:、、,有四种结构:、、、,设苯环上连接的3个取代基为A、B、C,则有10种同分异构体:。三种取代基为:、、,有10种同分异构体,苯环上连接的取代基为:、、,有10种同分异构体,苯环上连接的取代基为:、、,有10种同分异构体,苯环上连接的取代基为:、、,有10种同分异构体,因此共有40种同分异构体。
(7)根据题中的合成路线,以苯、1-溴丙烷为主要原料制备的路线为:。
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