内容正文:
高三化学答案及解析
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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。)
123456789101112131415
BAD DC BAB AC DCC B D
1.【答案】B【详解】A选项:壮乡铜鼓是铜合金制成,属于金属材料,不是有机高分子材料。B选项:蜀绣
蟒凤衫主要原料为蚕丝,蚕丝属于蛋白质,蛋白质是天然有机高分子材料。C选项:屈家岭蛋壳彩陶杯属于
陶瓷制品,其主要成分是硅酸盐等,属于无机非金属材料,不是有机高分子材料。D选项:贾湖骨笛一般是
由动物骨骼制成,主要成分是无机物,不是有机高分子材料。
2.【答案】A【详解】B选项:因为O的电负性大于N,O-H键的极性比-H键的极性强,所以羟胺(NHOH)
分子间氢键的强弱为O-H.O>N-HN,B选项错误。C选项:缓慢析出的为晶体,快速析出的可能为
非晶体,晶体的X射线衍射图谱有明锐的衍射峰,C选项错误。D选项:N原子有5个价电子,4个杂化轨
道上电子数为21/1/1,D选项错误。
3.【答案】D【详解】A选项:O原子为sp2杂化,6个价电子:2个形成o键,1对孤电子对,2个形成大π键,
A选项错误。B选项:根据电子排布式,31g基态P原子中,含p能级电子的数目为9NA,B选项错误。C
选项:包含N-Ag配位单键、N-H键、O-H键,共为9NA,C选项错误。D选项:无论哪种同位素构成的水
分子,1个水分子都是10个电子,D选项正确。
4.【答案】D【详解】1mol物质E彻底转化为F需破坏酯基和酰胺基,需消耗2 mol NaOH。
5.【答案】C【详解】A选项:乙二醇被足量的酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳。B选项:二氧化硅晶体为
共价晶体,熔化过程中破坏了共价键。D选项:SO2具有还原性,发生氧化还原反应后生成CSO4沉淀。
6.【答案】B【详解】元素为C、N、A1、CI,B选项:氢化物的沸点:C的氢化物包含所有烃类,沸点可能高
于HCl.
7.【答案】A【详解】A选项:制备溴苯并验证有HBr产生,应在通入AgNO,溶液前,用CCL4洗气除去溴蒸
气。
8.【答案】B【详解】A选项:可能是稀释的原因。B选项:等体积等pH的酸,酸性越强稀释时pH变化越大,
说明酸性:间硝基苯甲酸>苯甲酸,证明硝基属于吸电子基团,可增强羧基的酸性。C选项:检验乙醇的消
去反应产物要排除SO2的干扰。D选项:18-冠-6可识别K+,增加其在甲苯中的溶解度。
9.【答案】A【详解】B选项:AI+和HCO,强烈双水解生成沉淀。C选项:生成KFe[Fe(C)]沉淀。D选项:
生成CuS沉淀。
10.【答案】C【详解】a≠b≠c,A选项:距离Cs最近且等距的Br原子为4个。B选项:每个晶胞中Cs和
Br构成的八面体空隙为6个面心,均摊后占3个。C选项:体对角线的一半,正确。D选项:单位换算错误,
造品体度为瓷尚em,
11.【答案】D【详解】A选项:X的名称为对溴苯胺。B选项:Z的N上无H原子且体积较大,Y无法识别。
C选项:第一电离能I1:N>O>H>C。D选项:离子半径越小,离子键越强,熔点越高。
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12.【答案】C【详解】A选项:反应①~⑤中有①③④等3步涉及化合价变化,存在电子的转移。B选项:经
过②的转化后,N原子无孤电子对,对成键电子对的斥力减小,键角∠H-N-H增大。C选项:
[NH)sCo-O-O-Co个NH)]中O为-1价,Co的化合价为+3价。
13.【答案】C【详解】B选项:Kn[Fe(OH]=1.0×108,当恰好除铁完全时,c(Fe3+)=1.0×10molL,
c(OH)=1.0×10"mol.L1,pH=3。C选项:Ka1H2S)×Ka2(H2S)=1.0×10-20,代入pH=0、c(H2S)=
0.01molL-1,c(82-)=1.0×10-2mol-L-1,c(C2+)=C2>10-5molL-1,未沉i淀完全。
c(s2=)
14.【答案】B【详解】A选项:a侧电解池的电极发生还原反应为阴极,a为电源负极。B选项:转化2mol丙
烯腈,氧化还原过程转移电子数为2a,但阴极存在副反应,理论上电路中转移电子数大于2A。C选项:
电极上有1molC3+发生转化,转移电子数为3Na,对应双极膜迁移出3molH和3 mol OH,减轻54g。
15.【答案】D【详解】A选项:横坐标数值越小,碱性越强,曲线I表示A2的物质的量分数,曲线II表示H,A
的物质的量分数。B选项:由图HA、H,A的交点处c(OH)即为HA的水解常数K=105,A、HA的
交点处c(H*)即为HA的电离常数K,=l01o5,水解>电离,0.1 mol/L NaHA溶液中c(H,A)>c(A2)。C
选项:曲线IV(PM与pOH为线性关系)表示M(OD,的溶解平衡曲线,曲线V表示MA的溶解平衡曲线,
D选项:a点在c(OH)一定,c(A2)一定,对于MA,c(M)大于平衡浓度,对于M(OH),,c(M2+)小于
平衡浓度所以M+在Na2A溶液中能生成MA沉淀但不能生成M(OD,沉淀。
二、非选择题(本题共4小题,共55分。)
16.(14分)
(1)粉碎矿物,搅拌,适当升温,适当增大硫酸的浓度(答出一条即可)(1分)
CaSO4、SiO2(2分)
C2S+2Fe203+12H+=2Cu2+S+4Fe2+6H0(2分)
(2)消耗“萃取1”过程中产生的H,避免抑制“萃取2”(2分)
(3)2≤pH<6(2分)
(4)HS04(1分)
Mn2+HCO,+NH3·H,O=MnCO3↓+NH+H2O
或Mn2+HCO,+NH,=MnCO3↓+NH(任写一个)(2分)
(5)Cu20和02(2分)
【详解】
(3)K,(NiS)=1.0×1018,“调pH除镍”时,Ni2沉淀完全,c(Ni2*)=1.0×10molL,
cS))10x10"ol:L,由ps15-pI得p=2:c0Mn)05mol-L,K,(Ms)=50x10,
c(Ni2)
Mm2+不能沉淀,c(S2-)=
K,Ms)-10x10mol-L,由pS=15-pH得pH=6,所以2≤pH<6。
c(Mn2+)
(5)起始CuS04·5H20为10ol,Cu元素始终在固体中,800C固体为Cu0,1000℃固体为Cu20,所以
900℃分解产物Cu20和02。
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17.(13分)
(1)2.600(2分)
(2)甲基橙(1分)
(3)①Ni(OHD2+6NH,·H,O=Ni(NH3)]2+2OH+6HO
或Ni(OHD2+6NH,=[Ni(NH3)]2+2OH(任写一个)(2分)
②个NH)2SO4(2分)③绿色沉淀几乎没有溶解(2分)
(4)0.1mol·L的NiS0,溶液(2分)
实验v所得铁件表面比实验vⅵ更光亮(2分)
【详解】
(3)②控制变量法,阴离子要保持一致。
(4)控制变量法,电镀液的浓度要保持一致。
18.(14分)
(1)酯基、酮羰基(2分)
(2)消去反应(2分)
(3))(2分)消耗产物中的盐酸促使平衡正移,提高卫的产率(2分)
(4)3<2<1(2分)
COOH
COOH
CH
COOH
(5)
CCHO、CH
CCHO、
HO0cCC-CHO、OHc
C-CH(任写一种)(2
CH
分)
0
(6)
○-o人+cHNH+K,c0,
40C
OK+CH3CONHCH3+KHCO3 (2
【详解】
(2)B→C转化为羟醛缩合反应,第一步加成反应,第二步消去反应。
HN
(3)
人0显碱性,可以消耗产物中的盐酸促使平衡正移,提高E的产率。
(4)N电子密度越大,碱性越强。C1为吸电子基团,根据距离,吸电子效应受影响程度3>2>1,所以碱性
3<2<1。
19.(14分)
(1)△H+△H-△H4(2分)
(2)3.80(1分)
(3)Pt-Fe(2分)
M点后,反应达到平衡,使用催化剂平衡不移动,不影响C0的产率,故重合(2分)
(4)减小(2分)
(5)1(1分)9(2分)
77.5%(2分)
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【详解】
《0由同版应r高,人产流木
p()7
(5)由图A处对应反应国的血0,=
P。
-=1,p2(H2)=100p(CH4),己知反应平衡时pH2)=30kPa,
P(CH.)
Po
则p(CH4)=9kPa,且初始状态时p(CH4)=
3+2100kPa=40kPa,故CH的平衡转化率为
2
(40-9)kPa
-×100%=77.5%
40kPa
第4页共4页高三化学
可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-140-16Na-23P-31S-32Cu-64
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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.以下四件文物分别代表了不同地域、民族和时代的文明成就,它们共同印证了中华文明“多
元一体”的发展脉络。这些文明载体使用的材料,主要属于有机高分子材料的是()
A.壮乡铜鼓
B.蜀绣蟒凤衫
C.屈家岭蛋壳彩陶杯D.贾湖骨笛
2.羟胺(NH,0H)在有机合成中用作还原剂,其熔点32.05℃,沸点70℃。下列化学用语或
图示表达正确的是(。)
A.用电子式表示羟胺的形成过程:3H+寸+9一H:0H
快速析出的
羟胺固体
B.羟胺NH,OH分子间氢键的强弱:N-H…N>O-HO
缓慢析出的
轻胺困体
C.固态羟胺X射线衍射图谱对比如右图
sp3
D.羟胺中N原子杂化后的轨道表示式:个个个T
15
20
30
3.设N是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(
)层
A.0.5mol呋喃(,平面结构,含有大π键元)中含有的孤电子对数目为N
M度
B.31g基态P原子中,含p能级电子的数目为3Na
C.1mol[Ag(NH3)]OH中含o键数目为7NA
2D.1m01H0、T,0组成的物质中含有的电子数为10N
4.化合物F(分子中含3个环状结构)是一种合成治疗哮喘药物的中间体,某研究小组按以下
路线合成该化合物(反应条件及试剂已简化),下列叙述错误的是(
HO
CICOOC,H
CaC,/H,O
1)NaH
CH=CH
足量NaOH/H,.O,F
COOC,H,
COOC,H,
COOC,H
COOC,H
A
D
A.物质C、D、E均不含手性碳
B.物质D中的碳原子包含了3种杂化方式
C.物质C有属于酚类的同分异构体
D,1mol物质E彻底转化为F需消耗1 mol NaOH
5.类比推测是科学研究中常用的方法之一,下列类比推测正确的是()
A.乙醇被足量的酸性高锰酸钾溶液氧化为乙酸,则乙二醇被足量的酸性高锰酸钾溶液氧化
为乙二酸
B.二氧化碳晶体熔化过程中破坏了范德华力,则二氧化硅晶体熔化过程中也破坏了范德华力
图C.根据电子排布特点,Mg元素的电离能:>(远大于)h,则Al元素的电离能:>(远
收舞物大于)乃板件
D.向Ca(C1Oh溶液中通入少量C02生成CaC0,沉淀,则向Ca(ClOh溶液中通入少量S02
生成CaSO3沉淀
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6.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,X的某种同位素可以用于测定文
物年代,Y的氧化物可导致酸雨的形成,Z是同周期中常见离子半径最小的元素,四种元素
的原子最外层电子数之和为19。下列叙述错误的是(,基)赛分M不合时
A.电负性和第一电离能:X<Y
B.氢化物的沸点:X<W
Ma OHe9 HO.HD
02
C.可由两种含Z的盐溶液反应制得含Z的沉淀
D.WO,(x=2、3、4)中W均为sp3杂化
7.
下列实验的对应操作中,不合理的是(
↓苯、溴混合液
V2滴
4滴
淀粉、氯
0.1 mol-L-
0.1 mol-L-
化钠混合液
gNO,溶液
KI溶液
半透膜
蒸馏水
-0.1 mol.L-
铁粉
NaC1溶液
A.制备溴苯并验证有
B.分离淀粉与氯化钠
C.CuSO,溶液中获得
D.验证Kp:
HBr产生
的混合液
无水CuSO4固体
AgCI>AgI
8.
室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是()
选项
实验操作及现象
结论
工业盐酸(俗称粗盐酸)呈亮黄色,是含有配离
证明FeCl4]只有在高浓度CI的条
A
子FeCL4]的原因。取一定量工业盐酸加水稀释,
件下才是稳定的
颜色变浅至褪去
常温下,分别向等体积等pH的苯甲酸和间硝基
证明硝基属于吸电子基团,可增强
苯甲酸溶液中加蒸馏水稀释至等体积,测得pH:
羧基的酸性
间硝基苯甲酸>苯甲酸
检验溴乙烷和乙醇的消去反应产物,分别将反应
C
证明两个消去反应均生成了乙烯
生成气体直接通入溴水中,溶液褪色
将18-冠-6与甲苯和酸性高锰酸钾溶液混合在18-冠-6可识别M血O0,增加其在甲
0
起振荡,溶液褪色加快
苯中的溶解度,进而加快反应速率
9.
室温下的溶液,下列离子组在给定条件下一定能大量共存,且经过指定操作后,可得到无沉
淀的澄清透明溶液的是(
)
选项
条件
离子组
操作
A
滴加甲基橙变红
K+、Ag*、Cu2+、NO
加入足量浓氨水
B
c(H)*=1×10-13molL1
NH、AI+、SO、CI
加入足量NaHCO,溶液
c(H*)
=102
K+、Zn2+、CI、[Fe(CN6]
加入少量FeSO4溶液
c(OH)
D
c(OH)k√K,
mol·L-
Cu2+、Kt、Na*、So
通入足量H2S气体
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10.某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料,室温下该化合物晶胞如图
所示,晶胞参数a≠b≠c,a=B=y=90°。阿伏加德罗常数为Na(单位:moll),Mc,、
M和M分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量(单位:g·mol)。下列说法正确的是()
A.距离C最近且等距的Br原子为12个
B.每个晶胞中Cs和Br构成的八面体空隙为6个
A:Cs
B:Pb
C.Cs与Pb之间的距离为a2+b2+e
C:Br
pm
2
D.该晶体密度为
o+Mpe+3MBr
N×abcx10-2I
g/cm'
11.化合物M是一种新型超分子晶体材料,以CH3COCH3为溶剂,由X、Y、HCIO4反应制得。
下列说法正确的是(
CH,COCH
+HCIO
0
N(C,H)
2
A.X的名称为对氨基溴苯
B.Z与X互为同系物,也可以与Y、HCIO4通过上述反应形成类似M的超分子
C.M中阳离子涉及的短周期元素中第一电离能I:N>O>C>H
D.M中阴阳离子之间存在离子键,但其熔点低于NaCIO4
12.利用烟气中S02可回收废水中的「,实现碘单质的再生,其反应原理如图所示,下列说法错
误的是()心蓝
1暂证怀技摄果的围
,C02+
②
茶货形的状后期8风扇角大
⑦
NH
[Co(NH)
03
果奶
[Co(NHJ)I2+
NH
NH,
路是910明
[(NHJ);Co-0-O-Co(NHJ)l+
[Co(NH,)P
s0好
④
小世体行财部民数
A.反应①~⑤中有3步存在电子的转移
证竹的时合通号期代1
B.经过②的转化后键角∠H-N-H增大
的确的备其东子赛到,中装特由在《
研
C.[CNH)5C0-0-0-CoNH)]4+中Co的化合价为十4价着的铁品数m水,点
D.总反应(省略条件)为S02+2r+02=S0}+
13.
ZnS可用于制备光学材料和回收砷,由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量疏化镉(CdS)等]制备ZnS
的过程如下:
词一每HS0,02
闪锌矿
酸浸-除铁→除镉调p→沉锌→zS
Fe(OH)Cds
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已知:常温下K,(2nS=1.6x104,Kn(CdS)=8.0x10”,Kp[Fe(0,]=1.0×10-,非
K(H,9=1.0×10',K,H,S=1.0×10-。当离子浓度不超过1.0x105mo0lL1时,认为
离子沉淀完全。雅许〔聘:O心首合亚,0M农班
下列说法错误的是(02)师服所时0博,特风大除理的口,记量心章合型
A.酸浸时通入0,可提高Zn2“浸出率
派酒
B.恰好除铁完全时,pH=3
C.当溶液pH=0、cH,S)=0.01molL-1时,Cd+已沉淀完全
D.沉锌前可加入ZnO或Zn(OD,调节溶液的pH
14、科研人员以对硝基甲苯和丙烯腈为原料,采用间接成对电解方法协同合成对硝基苯甲酸和己
二腈。两极均为惰性电极,电解质溶液为稀硫酸,双极膜内层为水层,工作时水层中的H20
解离成OH和H,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移,反应的原理示意图如下图所示。
下列说法错误的是(
电源
NC(CH.)CN
+H组:
0.1妖器不
CH,-CHCN
O.N
-COOH
中资出黄
A.a为电源负极
B.转化2mol丙烯腈,理论上电路中转移电子数为2Na
C.双极膜中减少54gH20时,则与b极相连的电极上有1 mol Cr+发生转化
不
D.右半区综合反应的方程式为:0,N-一CH-6e+2H,0→0,N-C0OH+6H
15.常温下,M2在不同酸碱性的Na2A溶液中的存在形式不同,有M2及难溶物MA、M(OH)2
等形式,NaA溶液中pM[pM=-lgc(M)]、含A微粒的物质的量分数随pOH
「pOH=一lgc(OH)】的变化如图所示,下列说法正确的是(心O)
示图
1.0
pM
风(痕然)县曲
物
识吸,和个一
的
0.5
量
5
分
0.0
0
0
3.55.57.5
POH
A.
曲线I表示H,A的物质的量分数,曲线Ⅲ表示A的物质的量分数
B.0.1 molL NaHA溶液中存在:c(A2)>c(H,A)
C.曲线V上的点满足c(M)c(A2-)=K,MA)
D,常温下a点,M“在NaA溶液中能生成MA沉淀但不能生成M(OH,沉淀
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二、非选择题(本题共4小题,共55分。)=259)X,“0xa.1=(2,X可常:
16.(14分)
叫01不实离,01×0.=2,HD,,001=2D
工业上以软锰矿(主要成分为M02,还含有少量Fe2O,等)和辉铜矿(主要成分为Cu2S,
还含有少量Si、Ni、Ca的氧化物)为原料,制备碳酸锰和胆矾(CuSO4·5H20)的工艺流程如图
所示。
疏化钠
碳酸氢铵、氨水
水相2
硫酸
N211
试剂A
HN985
调pH除镍
碳化沉锰
→MhCO
软锰矿
辉铜矿
酸浸一萃取个一
滤渣
萃取2
试剂B
划中计以西
浸出渣里
有机相1
有机相2反萃取
系列操作,胆矾
有机相3
己知:①Cu2S与稀硫酸不能直接反应:②N211、N985(用HR表示)萃取金属离子的原理
为:nHR+M*=MR+nH;③该生产条件下K.(MnS))=5.0x1010,K,(NiS)=1.0xl01,当离子
浓度不超过1.0x103mol·L1时,认为离子沉淀完全。
(1)为了提高“酸浸”速率,可采取的措施是
(答出一条即可);已知浸出渣中
含有单质$,还含有
(填化学式),写出“酸浸”时C2S与Fe203反应的离子方程式:
(2)“萃取1”的目的是除铁和钙,从化学平衡角度解释“调pH”的“试剂A”选用碱溶液
而不选用酸溶液,其目的是
(3)“萃取2”后的水溶液中cMn2=0.5mol·L,“调pH除镍”时应控制溶液pH的范围
是○已知pS-1gcS),该溶液中ps和pH的关系为pS=15-pH,忽略溶液体积变化]。
HO(4)“试剂B”为时的算(填化学式),写出“碳化沉锰”反应的离子方程式:
(5)借助现代仪器分析CuS04·5H20(M=250g·molr,固体初始质量为2.5mg)分解的
TG曲线(热重)及DSC曲线(反映体系热量变化情况,数值已省略)如下图所示。900℃左右
有一个吸热峰,则此时分解的产物为
(填化学式)
25
22
DSC
吸热峰
TG
1.6mg
0
3
0.8g0.72吗
H示得1划幽A
0.7
Ha Nom 1.0 .8
0
200
400
6008001000
1200
温度/℃
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17.(13分)合不品章,将材村晶的谢聪断中翰倒太千用动塘中怀一县合州专
镍氨配合物在催化剂、电化学传感器、电镀工业等方面有潜在的应用价值。某兴趣小组根据
所学铜氨配合物的制备和相关性质来探究镍氨配合物[NNH,)]SO,H,O]的制备及其性质。
L.准备溶液
d(1)配制100mL0.1mol·L-1的NiS0,溶液,需要用电子天平(精度0.001g)称量NiS0,·6H,0
(M=260g·mo)的质量为
g。
(2)氨水浓度的测定:移取一定体积未知浓度的氨水,用盐酸标准溶液滴定至终点,应选用
做指示剂。
Ⅱ.探究镍氨配合物的制备
显M游合迎面
(3)小组分别通过实验和来制备镍氨配合物。
实验
操作
现象
向10mL0.1mol·LNiS0,溶液中逐滴加入3mL2
先产生绿色沉淀,后得到深
i
molL1氨水
蓝色透明溶液
取0.1g氢氧化镍固体于试管中,加入5mL2molL
滴加氨水时溶液略变蓝,
氨水
但沉淀未见明显溶解
①实验中绿色沉淀溶解的离子方程式为
②对比实验和i,小组成员A提出猜想体系中存在NH可促进镍氨配离子的生成。据此设计
了实验ⅷ:
离中
实验
操作
现象
中
取0.1g氢氧化镍固体于试管中,加入5mL2molL1氨
绿色沉淀完全溶解,得到
水后,同时加入适量
(填化学式)固体,振荡
深蓝色溶液
③小组成员B则认为绿色沉淀溶解是溶液中NH和氨水共同作用的结果。据此补充设计了
实验iv:
实验
操作
现象
取0.1g氢氧化镍固体和适量实验所用的固体于试管
iv
中,加入5mL蒸馏水,振荡
结合上述实验设计和现象,证明小组成员B的观点正确。
Ⅲ.探究镍氨配合物的性质
(4)在电镀工艺中,配离子溶液具备改善镀层外观等功能,使镀层更光亮更均匀。为了验证
这一观点,小组成员C将制得的深蓝色晶体[NiNH)6]SO,·H,O配成0.1molL的电镀液,设
计了如下铁件镀镍的电镀实验:
实验
操作
现象
电镀液选用0.1mol·L1的配离
电镀一段时间后,取出待镀
子溶液
待镀
铁件观察到②
,证
铁件
vi
电镀液选用①
(填试剂)
明上述观点正确。
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18.(14分)西章分面件某的X,微元生渊圆谢饵四大做方湖提中年讯代
膏维妥色替(Vistusertib,化合物F)是一种ATP竞争性的mTOR抑制剂,可用于治疗肿瘤。
其一种合成路线如下(Me代表甲基,Et代表乙基):可,21比保S
HO
CH,OHCuoHnO,DMF
浓H2SO4
B
DMA
转化
140℃,重二甲苯
30%CH,NH,(EtOH)
X(C;HnNO)
K,C0.40℃
回答下列问题:
(1)B的含氧官能团是
(填名称)。
(2)DMF的化学名称为N,N一二甲基甲酰胺,其结构简式为HCON(CH2,则B→C的转
化分两步进行,则第二步反应类型为
(3)X的结构简式为
结合化学平衡原理,从产物的角度分析D+X→E转化过程
中X需要过量的原因为
(4)己知吡啶
(
分子中氮原子电子密度越大,碱性越强。合成D的某中间体
中,3个氮原子碱性由弱到强的排序为
(填序号)。
IN N
(5)同时满足下列条件的B的同分异构体结构简式为
(任写一种)。
①含有手性碳,属于芳香烃衍生物,核磁共振氢谱有6组峰:
②既能发生银镜反应,又能与饱和碳酸氢钠溶液反应,
(6)结合所学知识和图示转化关系,写出
与30%CH3NH2、EtOH、K2CO3在40C
共热反应的化学方程式
的晒
拉离
水房嘉硬员人面
设动家甲
斯富O方/量人
D,02,44H形
上·om-01w1.H
素路02司厘处人四
{40,D5
0=
村2xH量虽人酸
021,7,0
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19.(14分)
C02CH4催化重整是减缓温室效应、实现碳中和的重要方式,是C02利用的研究热点之一,
该重整反应体系主要涉及以下反应:
①CH4(g)+C02(g)=2C0(g)+2H(g)△
@COz(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH2
③CH4(g)=C(s)+2Hz(g)
△H3
OCO(g)+H2(g)-H2O(g)+C(s)
△H4
L.我国学者对催化重整的反应①进行理论研究,提出在Pt一Fe或Sn一Fe合金催化下,先发
生甲烷逐级脱氢反应,其反应历程如下左图所示(*表示吸附在催化剂表面)。
8.0
TS2
TS46.92
6.0
5.51
TS3
4.85
4.0
TSI
C'+4H
3.05
405
Sn-Fe
CHi+2H”CH'+3H
2.0
Pt-Fc
.7
HO.HK
0
CH
500550600650700
CH+H'
-2.0
温度/℃
不同催化剂的甲烧脱氢反应历程与相对能量的关系
(1)主反应的△H=
(用△H、△H3、△H4表示)
(2)该历程中最大能垒E
eV/mol.
(3)其他条件相同时,催化重整的主反应①在不同催化剂下反应相同时间,C0的产率随反
应温度的变化如上右图所示,P是
合金催化下CO的产率随温度的变化曲线,P、Q曲
线到达M点后重合,请解释原因
Ⅱ.设K,为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替
浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以po(po=l00kPa)。反应①、③、④的nK
随宁
(温度的倒数)的变化如下图所示。合
16
00
开00
、①
-16
先》乘1名四烟
0.8
A1.2
1.6
六×10/K
(4)反应④的正、逆反应速率分别表示为:正=k玉
p(CO)p(H,)
,其中kE、
Po
2分别为正,逆反应速率常数。升高温度时,怎
一(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在图中A点对应温度下、原料组成n(CO):n(CH4)-3:2、初始总压为100kPa的恒容
密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为30kPa。反应③的相对压力平衡常数为
Ko=
人嵌中(填数值),平衡时CH的分压一
kPa,CH4的平衡转化率
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