内容正文:
南宁二中2025-2026学年度下学期高二期中考试
化 学
(时间75分钟,共100分)
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 K 39 Mn 55 Ni 59
一、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.化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.补铁剂(有效成分是)与维生素C共服效果更佳
B.“歼-20”飞机上使用的碳纤维属于新型有机高分子材料
C.在轮船外壳装上锌可减慢钢铁的腐蚀
D.碳酸氢钠可用作加工馒头、面包和饼干等食物的膨松剂
2.下列化学用语表示错误的是
A.分子的空间填充模型
B.一种激发态Li原子的轨道表示式为
C.的电子式:
D.HF分子中键的形成:
3.结构决定性质,性质决定用途。对下列事实的解释错误的是
选项
事实
解释
A
HF的沸点比HCl的高
F原子半径比Cl原子小,H-F键长比H-Cl键长短
B
酸性:
S-H的极性:
C
稳定性:
N电负性小于O
D
可用除去试管内残余的S
是非极性分子,可以溶解硫
A.A B.B C.C D.D
4.尿素与甲醛反应,最终可以缩聚成具有线型或网状结构的脲醛树脂,下列说法正确的是
A.X中的碳原子采取sp³杂化 B.Y既能与酸反应,又能与碱反应
C.Z中含手性碳原子 D.1 mol HCHO最多可制得2 mol Ag
5.下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.证明苯与溴发生了取代反应
B.探究压强对化学平衡移动的影响
C.挤压玻璃珠排出碱式滴定管中的气泡
D.制备乙酸乙酯
A.A B.B C.C D.D
6.部分含氯物质相互转化如图。下列离子方程式正确的是
A.反应①:
B.反应②:
C.反应③:
D.反应④:
7.无机盐纳米药物,组成元素均位于前四周期。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,W原子的2p能级有3个未成对电子,Y原子的M层未成对电子数为4,Z原子的s能级和p能级电子总数相等,X、Y、Z属于不同周期。下列说法正确的是
A.电负性:
B.简单氢化物的稳定性:
C.中存在的化学键只有离子键和极性共价键
D.工业上通过电解熔融Z的氯化物获得Z单质
8.下列有关实验方案、现象和结论均正确的是
选项
实验方案
现象
结论
A
向中加入过量的溶液,加热一段时间后,静置,取少量上层清液于试管中,加入溶液
有沉淀产生
发生了水解反应
B
常温下向表面积相同的铁片上分别滴加、的硫酸溶液
相同时间内的硫酸中产生的气泡多
浓度越大,化学反应速率越快
C
向淀粉溶液中通入,溶液出现蓝色后,再通入
蓝色褪去
还原性:
D
向溶液里逐滴加入氨水至过量
先有蓝色沉淀,后溶解得到深蓝色溶液
沉淀溶解时主要反应:
A.A B.B C.C D.D
9.一种光电催化脱除的工作原理如图所示。工作时,光催化电极产生电子和空穴(),双极膜中解离出的和分别向两极迁移。下列说法错误的是
A.工作时,GDE电极的电势高于电极
B.双极膜中解离出的向GDE电极移动
C.左室发生的电极反应式:
D.工作一段时间,当电路中转移,右室增重
10.的某种氧化物的四方晶胞及其在平面的投影如图所示,晶胞边长为单位长度,①号原子的分数坐标为。当晶体有原子脱出时,出现空位,使晶体具有半导体性质。下列说法错误的是
A.
B.每个原子与个原子配位
C.②号原子的分数坐标为
D.当晶体有原子脱出时,出现空位,的化合价升高
11.臭氧法处理含氰废水的主要反应为。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.生成转移的电子数目为
B.含键的数目为
C.中最多可形成氢键的数目为
D.由和组成的混合物含氧原子数目为
12.一定条件下,合成的反应历程如图所示。已知:相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说法错误的是
A.该反应历程的决速步为步骤Ⅰ
B.发生上述反应,相同时间氘代甲醇的产量:
C.升高温度,则平衡转化率减小
D.
13.在恒容的密闭容器中充入一定量的R气体,发生反应①:,活化能为,反应②:,活化能为。控制反应温度分别为和(已知:,活化能受温度影响变化很小),测得(时间)曲线如图所示,在、下,最大值出现的时间分别为、。下列说法错误的是
A.温度下,
B.反应①的平衡常数在温度下时比温度时小
C.在温度下反应并及时分离可获得较高产率的A
D.最大值出现的时间,是因为温度升高,达到平衡所需时间少
14.常温下,向悬浊液(含有足量固体)中滴加溶液,发生如下反应①②相关数据如图所示。M代表或;N代表或下列说法错误的是
A.c点:存在
B.的平衡常数为
C.代表随变化的关系
D.当时,有:
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)硫脲是一种白色晶体,可用于制造药物,熔点,易溶于水,易被氧化,受热时部分发生异构化反应生成硫氰化铵。
Ⅰ.硫脲的制备:
实验室中先制备,再与氰氨化钙合成硫脲,实验装置(夹持及加热装置略)如上图所示。
(1)仪器a的名称为__________,装置B中盛装的试剂为______________。
(2)检查气密性后加入药品,打开,关闭、,通入一段时间,目的是_________________。
(3)D处在时合成硫脲,同时生成一种常见的碱。
①控制温度在的原因是____________________________________。
②合成硫脲的化学方程式为______________________________________。
(4)该实验装置存在的明显缺陷为_______________________________。
Ⅱ.硫脲产品纯度的测定:
(5)称取D中所得硫脲粗产品m g,加水溶解配成500.00 mL溶液。量取25.00 mL于锥形瓶中,滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性,用标准溶液滴定,滴定至终点时消耗标准溶液V mL。滴定时,硫脲转化为、、。滴定至终点时的现象为__________________________,计算m g粗产品中硫脲的质量分数为_____________(用含m、c、V的式子表示)。
16.(14分)一种从镍钴废渣(主要成分为、、以及少量钙、镁等的化合物)中提取、的工艺流程如下:
已知:①黄钠铁矾化学式为,其沉淀的范围为~。
②草酸的,。
(1)“酸浸”时镍元素反应的离子方程式为___________________________________________。
(2)“除铁”中加入的作用是______________________;该步骤中不能用代替的原因是___________________________________________________。
(3)“镍钴萃取分离”中,不同萃取剂的分离性能对比如下表所示,则萃取剂的最佳选择为_______________(填萃取剂名称),原因是________________________________________。
萃取剂名称
萃取余液中金属质量浓度/()
的萃取率/%
分相时间
7401
3.10
13.5
48.0
2
7402
2.85
13.7
52.5
5
P507
0.03
13.8
99.5
1
(4)“热解还原”中产生的,则该化学方程式为________________________。
(5)已知常温下,当溶液中时,沉淀完全[时认为完全沉淀],则此时溶液中草酸的浓度_________________(结果保留两位有效数字)。
(6)纳米氧化镍()在工业上用作催化剂、半导体等原料。已知的晶胞如下图所示:其中原子位于原子围成的__________空隙中。(填“四面体”、“立方体”、“八面体”)
17.(15分)研发碳氧化物的碳捕集和碳利用技术是科学研究热点问题。回答下列问题:
(1)常温常压下,一些常见物质的燃烧热如表所示。
化学式
已知:。
则,该反应在____________(填“低温”“高温”或“任意温度”)下能自发进行。
(2)催化加氢可合成二甲醚,发生的主要反应有:
I:
II:
向恒压的容器中充入和,若仅考虑上述反应,平衡时和的选择性及的转化率随温度的变化如图所示。的选择性。
①图中曲线__________(填“a”“b”或“c”)表示平衡时的选择性。
②A点时,容器中为__________(用最简分数表示),在此温度下,反应II的平衡常数__________。(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
③关于合成二甲醚工艺,下列说法正确的是__________
A.不改变反应时间和温度,增大压强能提高选择性
B.当温度、压强一定时,在原料气(比例不变)中加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
C.其他条件不变时,改为恒容条件,平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性低
D.由图像可知,加氢合成二甲醚应该使用较低温下具有良好活性的催化剂
(3)在氢气还原的催化反应中,可被催化转化为甲醇,同时有副产物生成,为了提高甲醇的选择性,某科研团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器,原理如图所示。保持压强为,温度为,向密闭容器中按投料,不同反应模式下的平衡转化率和甲醇的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验
反应模式
温度
平衡转化率
选择性
①
普通催化反应器
3
260
21.9
67.3
②
分子筛膜催化反应器
3
260
36.1
100
由表中数据可知双功能的分子筛膜催化反应器模式下,CO2的转化率明显提高,结合具体反应分析可能的原因:_____________________________________________。
(4)科学家发明了一种由阴离子交换树脂-碳纳米管构成的膜分离装置(如图所示),这种复合膜兼具传导离子和电子的性能,可以在富集CO2的同时得到几乎不含CO2的空气。已知A侧通入含CO2的空气,CO2转化为,反应后得到几乎不含CO2的空气;B侧通入少量H2,反应后得到高浓度的CO2。
写出A侧的电极方程式:_________________________________________。
18.(15分)化合物G是一种化疗药物的活性成分,一种合成路线如图所示(部分条件和溶剂已省略):
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______________;G中含氧官能团的名称为___________________。
(2)A→B的反应中,羧基对位的酚羟基优先反应的可能原因是______________________________。
(3)D中碳原子的杂化方式为_________________。
(4)E生成F的反应中,有副产物N生成,N为F的同分异构体且具有与F相似的环状结构。写出生成副产物N的化学方程式_________________________________________。
(5)符合下列条件的B的含苯环同分异构体共有________种。写出其中一种___________(写结构简式)
①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有4组峰
(6)参照上述合成路线,以和为原料,写出合成的路线,无机试剂任选。(合成路线的表示方式为:甲乙……目标产物)
学科网(北京)股份有限公司
$
南宁二中2025-2026学年度下学期高二5月月考参考答案
化 学
1.B
【详解】A.维生素C具有还原性,补铁剂(有效成分Fe2+)与维生素C共服时,防止Fe2+被氧化,A正确;
B.碳纤维是一种新型无机非金属材料,B错误;
C.锌作为活泼金属可保护钢铁(牺牲阳极),C正确;
D.碳酸氢钠受热分解产生气体,使食品膨松,符合膨松剂的作用,D正确;
2.C
【详解】A.分子为正四面体结构,C原子半径大于H原子,图示为甲烷的空间填充(比例)模型,符合模型要求,A正确;
B.Li原子核外共3个电子,基态Li电子排布为;激发态是的电子跃迁到高能级的轨道,电子排布变为,该轨道表示式符合激发态Li的电子排布,B正确;
C.是共价化合物,不存在离子键,不需要加括号标注电荷,电子式:,C错误;
D.HF分子中,H的轨道与F的轨道沿键轴方向头碰头重叠形成键,图示符合σ键的成键形式,D正确;
3.A
【详解】A.HF的沸点比HCl高,原因是HF分子间存在氢键,H-F键长短与沸点无关,HF沸点高是由于分子间存在氢键,A错误;
B.甲基是给电子基团,使CH3SH中极性弱于中的,极性越强越易电离出H+、酸性越强,解释正确,B正确;
C.NH3的配位能力强于H2O,因N电负性小于O,更易提供孤对电子,形成更稳定的配合物,C正确;
D.CS2是非极性分子,硫是非极性分子,根据相似相溶原理,CS2可以溶解硫,解释正确,D正确;
4.B
【详解】A.X中碳原子的价层电子对数为 3,采取sp2杂化,而非sp3杂化,A错误;
B.Y 中含有氨基和酰胺基,氨基能与酸反应,酰胺基在酸、碱条件下均可发生水解反应,因此 Y 既能与酸反应,又能与碱反应,B正确;
C.Z中不含手性碳原子,C错误;
D.1 mol甲醛发生银镜反应最多可制得4 mol Ag,D错误;
5.C
【详解】A.苯与液溴在铁粉催化下发生反应,若为取代反应会生成HBr。装置中CCl4可除去挥发的溴蒸气,石蕊溶液遇HBr变红,可证明反应生成了HBr,从而证明发生了取代反应,A正确;
B.存在平衡,压缩体积,压强增大,根据勒夏特列原理可知反应向分子数少的方向进行,应该正向进行,颜色先变深后变浅,能探究压强对化学平衡移动的影响,B正确;
C.排出碱式滴定管中的气泡时“碱式滴定管尖嘴应向上倾斜”挤压玻璃珠快速放液排出气泡,C错误;
D.制备乙酸乙酯时,乙醇、乙酸在浓硫酸催化下反应生成乙酸乙酯,混有的乙醇和乙酸可被饱和Na2CO3溶液溶解和中和,乙酸乙酯因溶解度小分层在上层,为无色透明油状液体,导管在液面上可防止倒吸,D正确;
6. C
【详解】A.与Mg2+生成Mg(OH)2沉淀,电解方程式为:Mg2++2Cl+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑ +H2↑,A错误;
B.酸性强弱:HClO>,应为: +CO2+H2O=HClO+,B错误;
C.NaClO3和SO2、硫酸混合:SO2+2=2ClO2+,C正确;
D.H2O2作还原剂,产物为O2,2ClO2+H2O2+2OH-=2+2H2O+,D错误;
7.D
【分析】首先推导元素:X最外层电子数是内层的2倍,故X为C;W的2p能级有3个未成对电子,故W为N;Y的M层未成对电子数为4,价电子排布为,故Y为Fe;Z的s能级和p能级电子总数相等,且与X、Y不同周期,电子排布为,,s能级电子总数为6,p能级电子总数为6,两者相等,符合题意,故Z为Mg。
【详解】A.电负性顺序为,选项中Z>X错误,A错误;
B.非金属性,简单氢化物稳定性,即,B错误;
C.该化合物为,与配离子之间为离子键,中C、N之间为极性共价键,与之间为配位键,共有三种化学键,C错误;
D.工业上通过电解熔融氯化镁获得Mg单质,D正确;
8.C
【详解】A.检验卤代烃中的卤素原子水解后应先加入稀硝酸酸化溶液,再加入硝酸银溶液,若产生淡黄色沉淀,说明卤代烃发生水解反应,A错误;
B.浓硫酸在常温下使铁钝化,不能生成气体,该实验不能探究浓度对反应速率的影响,B错误;
C.Cl2将I-氧化为I2使淀粉变蓝,说明I-的还原性强于Cl-;随后SO2将I2还原为I-使蓝色褪去,说明SO2的还原性强于I-,因此还原性顺序为SO2>I->Cl-,C正确;
D.CuSO4与氨水反应,先生成Cu(OH)2蓝色沉淀,氨水过量时沉淀溶解是因为生成配合物[Cu(NH3)4]2+,D错误;
9.D
【分析】由图可知,电池工作时,光催化Fe2O3电极产生电子和空穴,故Fe2O3电极为负极,电极反应为:+2OH--2e-=+H2O,GDE电极为正极,电极反应为:O2+2H++2e-=H2O2,电解质溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,故双极膜中,靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜,OH-通过阴离子交换膜移向负极,H+通过阳离子交换膜移向正极,据此分析作答。
【详解】A.原电池中正极电势高于负极,GDE为正极,因此其电势高于Fe2O3电极,A正确;
B.原电池中阳离子向正极移动,双极膜解离出的H+是阳离子,向正极(GDE电极)移动,B正确;
C.根据分析可知,左室发生反应:SO2+2OH-=+H2O、+2OH--2e-=+H2O,故C正确;
D.工作一段时间,当电路中转移1 mol e-,O2+2H++2e-=H2O2,右室增重为氢离子和氧气质量,增重=1 mol×1 g/mol+0.5 mol×32 g/mol=17 g,故D错误;
10.D
【详解】A.由均摊法得,晶胞中Mn的数目为1+8×=2,O的数目为2+4×=4,该氧化物的化学式为MnO2,,A正确;
B.由晶胞结构可推知O的配位数3,Mn的配位数6,B正确;
C.①号原子的原子分数坐标,由结构可知,②号原子在体心,原子分数坐标,C正确;
D.MnOx晶体有O原子脱出时,出现O空位,即x减小,Mn的化合价为+2x,即Mn的化合价降低,D错误;
11.A
【详解】A.反应中2 mol CN-完全反应共失去10 mol电子,同时生成2mol ,因此生成1mol 转移的电子数目为,A正确;
B.CN-中C、N之间为三键,含2个键,26 g CN-的物质的量为1 mol,含键的数目为2,B错误;
C.18 g水的物质的量为,每个水分子最多与4个相邻水分子形成氢键,每个氢键被2个水分子共有,因此水含氢键数目为,C错误;
D.O3和O2均由氧原子构成,16 g混合物中氧原子的物质的量为,数目为,D错误。
12.B
【详解】A.决速步为慢反应即活化能大的反应,由图可知步骤Ⅰ的活化能E1大于步骤Ⅱ的活化能为E3,故步骤Ⅰ为决速步,A正确;
B.CH2D2中C连接2个H和2个D,反应时断裂1个C-H或C-D键:断H形成HO-CHD2(CHD2OH),断D形成DO-CH2D(CH2DOD),由题意知直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则相同时间氘代甲醇的产量:CHD2OH > CH2DOD,B错误;
C.由图可知总反应放热,升高温度平衡逆向移动,则CH4平衡转化率减小,C正确;
D.ΔH=正反应活化能−逆反应活化能,则=,D正确;
13. D
【详解】A.温度下,图中显示中间产物A有明显积累,说明A的生成速率大于其消耗速率,反应②相对反应①是慢步,可视为决速步,A正确;
B.从曲线看,温度下A的平衡浓度更低,说明升温使反应①的平衡逆向移动,因此下的K比下小,B正确;
C.A是中间产物,反应②会消耗A生成B,在温度下,反应速率快,且的最大值更高。时及时分离A,能减少其被反应②消耗,从而获得较高产率的A,C正确;
D.的原因:温度升高,反应①和反应②的速率都加快,A的生成和消耗速率都变快,因此峰值出现的时间更早,而达到平衡所需时间少是指整个反应体系达到平衡,并非A浓度峰值出现的时间,D错误。
14. C
【分析】溴化银的饱和溶液中溴离子浓度和银离子浓度相等。向AgBr饱和溶液中加入溶液与形成配离子,减小,减小,AgBr溶解平衡正向移动,增大,增大,所以代表随变化的关系,代表随变化的关系。刚开始加入溶液时,先生成,则初始,因此有,故表示随变化的关系,表示随变化的关系。
【详解】A. 根据物料守恒,c点,c点为L4、L3的交点,故,,A正确;
B.溶液中硫代硫酸根离子浓度为10-4.6mol/L时,溶液中溴离子和银离子浓度分别为10-3.85mol/L、10-8.35mol/L,=10-4.2,的浓度为:,的平衡常数为: ,B正确;
C. 由分析知,C错误;
D.当时,,图中曲线纵坐标大于,,则,根据物料守恒:,可知最大,因此浓度关系为,D正确;
故答案选C。
15. (1) 三颈烧瓶(1分) 饱和NaHS溶液(2分)
(2) 排净装置中的空气,防止产品被氧化(2分)
(3)
温度过高,硫脲会部分发生异构化反应而生成硫氰化铵;温度过低,反应速度缓慢(2分) Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2(2分)
(4) 缺少尾气处理装置(1分)
(5) 滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不变色(2分) (2分)
【详解】(1)装置a为三颈烧瓶;反应生成硫化氢气体含有挥发的氯化氢气体,装置B中盛装的试剂为饱和硫氢化钠溶液,可以除去氯化氢气体;
(2) CS(NH2)2易被氧化,反应前通一段时间N2,目的是:排净装置中的空气,防止产品被氧化;
(3)
:受热时部分发生异构化,故温度不能过高,但温度过低易导致反应速度缓慢,需控制温度在80℃;已知在80℃时合成硫脲,同时生成一种常见的碱,根据质量守恒可知生成氢氧化钙,反应为:Ca(HS)2+2CaCN2+6H2O2CS(NH2)2+3Ca(OH)2。
(4)硫化氢气体有毒,因此要有尾气处理装置。
(5)根据,即滴定终点的现象为:滴入最后半滴高锰酸钾溶液,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不变色;样品中硫脲的质量分数为。
16.(1)(2分)
(2) 将亚铁离子氧化为铁离子,便于除去(2分) 可消耗溶液中,以调节溶液pH,而不能消耗(2分)
(3) P507(1分) 可在更短的时间,将Co最大程度的从溶液中萃取出,实现与Ni的分离(1分)
(4)(2分)
(5)(2分)
(6) 八面体(2分)
【分析】镍钴废渣(主要成分为、、以及少量钙、镁等的化合物)加入稀硫酸和亚硫酸钠进行酸浸,将Co、Fe和Ni元素还原为+2价,加入氯酸钠将Fe2+氧化,同时加入碳酸钠调节pH,形成,过滤将铁元素除去;加入NaF将Ca和Mg元素形成沉淀滤除;加入萃取剂分离镍和钴,经过系列处理,分别进行Ni和Co的提取。
【详解】(1)“酸浸”时镍元素被还原,根据得失电子守恒及电荷守恒,反应的离子方程式:;
(2)“除铁”中加入的作用是将亚铁离子氧化为铁离子,便于除去;“除铁”过程中加入的目的是消耗溶液中,以调节溶液pH,而不能消耗;
(3)选择萃取剂P507,可在更短的时间,将Co最大程度的从溶液中萃取出,实现与Ni的分离;
(4)“热解还原”中产生的,根据质量守恒,化学方程式:;
(5),此时溶液,,,;
(6)Ni原子位于O原子围成八面体空隙中。
17.【答案】(1) -90.1 (2分) 低温 (1分)
(2) ① a (2分) ② (2分)3/112(2分);③AD (2分)
(3)双功能的分子筛膜催化反应器模式下,只发生生成甲醇的反应,双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气使平衡正向移动,CO2的转化率增大(2分)
(4)(2分)
【详解】(1)①CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=−283.0kJ⋅mol−1,② ,③CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=−726.5kJ⋅mol−1,④,根据盖斯定律可知,得到然化学方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),计算得ΔH2=-90.1kJ⋅mol−1;该反应中焓变小于0.熵变小于0,所以该反应在低温条件下自发发生。
(2)从图分析三条线中随温度升高而增大,反应Ⅱ反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则曲线c表示平衡时CO的选择性;曲线a与c的趋势相反,反应I为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则曲线a表示平衡时是CH3OCH3的选择性;b为CO2的转化率曲线; 反应的正反应为气体体积减小的放热反应,不改变反应时间和温度,可以通过增大压强、使用对反应Ⅰ活性更高的催化剂实现;
②A点时二氧化碳的转化率为25%、CH3OCH3的选择性为25%,CH3OCH3的选择性=25%=×100%,n(CH3OCH3)=mol;
结合图中A点时二氧化碳的转化率为25%、CH3OCH3的选择性为25%, n(CO2)=0.75mol,一氧化碳的选择性为75%,即n(CO)=1×25%×75%=3/16,可得反应II中消耗的n(H2)=3/16,生成的n(H2O)=3/16,同时由反应I可知,反应I中生成的n(H2O)=3 n(CH3OCH3)=3/32,消耗的n(H2)= 6 n(CH3OCH3)=6/32,因此最终n(H2)=3-3/16-3/16=21/8,n(H2O)=6/32+3/32=9/32,反应II为气体体积不变的反应,
,因此Kp=3/112
③A.反应的正反应为气体体积减小的放热反应,不改变反应时间和温度,可以通过增大压强实现,故A正确;
B.当温度、压强一定时,在原料气(CO2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,相当于减压,反应向气体分子数增多的方向进行,则反应应逆向进行,不利于提高平衡转化率,故B错误;
C.随着反应进行,气体分子数减少,相当于压强减少,同一个反应分别放在恒容和恒压装置中进行,恒压装置相当于一直在加压,促使反应正向进行,所以其他条件不变,在恒容条件下的二甲醚平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性低,则CO平衡选择性比恒压条件下的平衡选择性高,故C错误;
D.低温下转化率较高,因而CO2加氢合成二甲醚应该选择具有良好的低温活性的催化剂,故D正确;
故答案为:AD;
(3)双功能的分子筛膜催化模式下只发生CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)反应,双功能分子筛催化膜反应器能及时分离出产物水蒸气占主导因素,平衡右移,二氧化碳的产率增大,故答案为:双功能的分子筛膜催化反应器模式下,只发生生成甲醇的反应,双功能的分子筛膜能及时分离出水蒸气使平衡正向移动,的转化率增大。
(4)A侧得电子,且生成,可知并没有发生化合价变化,结合空气成分推测,应为得电子,提供氢元素,该侧反应为。
18. 【答案】(1)2,4-二羟基苯甲酸(1分);醚键、酰胺基(2分)
(2) 羧基邻位的羟基与羧基形成分子内氢键,因此对位的羟基优先反应 (1分)
(3) sp2、sp3 (2分)
(4) (2分)
(5) 8(2分) 或其他合理结构(2分)
(6)(3分)
【详解】A()与发生取代反应生成含有甲氧基的B(),实现官能团从酚羟基到甲氧基的转化。B与在浓硫酸做催化剂并加热,发生酯化反应使B转化为C(),C与浓硝酸、浓硫酸混合并加热,发生硝化反应,硝基取代C中邻位上的H生成D()。D在Fe/HCl条件下,发生还原反应,D中的硝基被还原为氨基生成E()。E与发生取代反应生成F()。F与、发生取代反应生产目标化合物G。
(1)根据命名规则A命名为2,4-二羟基苯甲酸
(2)还原反应;醚键、酰胺基;
(3)从结构看,羧基是吸电子基团,会影响邻、对位酚羟基的电子云密度,但是羧基邻位的羟基与羧基形成分子内氢键,因此对位的羟基更易与反应;
故答案为:羧基邻位的羟基与羧基形成分子内氢键,因此对位的羟基优先反应;
(4)
E含氨基和酚羟基,与反应时,除生成F的成环方式,还可能酚羟基与反应,氨基与另外氯原子反应,生成N,方程式为
(5)
由题意可知,符合条件的结构分别为、、、、、、、,共8种;
故答案为:8;
(6)
(CH3OH、浓硫酸、加热 )
(HCl、Fe)
(SOCl2 )
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$