精品解析:新疆喀什地区巴楚县第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考化学试题
2026-07-08
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 新疆维吾尔自治区 |
| 地区(市) | 喀什地区 |
| 地区(区县) | 巴楚县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.18 MB |
| 发布时间 | 2026-07-08 |
| 更新时间 | 2026-07-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58703955.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
巴楚县第一中学2025-2026学年第一学期9月考试
化学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
选择题:共 7 小题,每小题 6 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. 化学来源于生活又服务生活。下列说法错误的是
A. 向漂白液中滴加少量白醋,可提高漂白效果
B. 公园的水幕灯光秀利用了胶体的丁达尔效应
C. 真空食品包装袋内,用还原铁粉作抗氧化剂
D. 在游泳池或澡堂内用明矾杀菌消毒
2. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 稀硝酸除去试管上的银镜:
B. 饱和溶液浸泡锅炉水垢:
C. 泡沫灭火器的灭火原理:
D. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
3. 华法林是香豆素类抗凝剂的一种,主要用于防治血栓栓塞性疾病。下图表示合成华法林的反应过程,有关说法正确的是
A. 华法林的分子式是C19H14O4
B. 甲和乙中的所有碳原子可能共平面
C. 华法林能发生取代、加成和消去反应
D. 甲和乙反应生成华法林的反应是取代反应
4. 一种有机除草剂的分子结构式如图所示,已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素,和同主族,与同周期,则错误的是
A. 元素电负性:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 和的空间结构均为平面三角形
5. 光催化电极可以在太阳光照下实现对设备进行充电,该电池工作原理如下图所示。放电时转化为,下列有说法错误的是
A. 充电时,石墨电极为做阴极
B. 充电时,光催化电极的电极反应式为:
C. 放电时,石墨电极发生还原反应
D. 放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少,外电路转移
6. 烯烃催化制备醛的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
A. 反应前后质量和化学性质都没有发生改变
B. 反应过程中钴的配位数和化合价都发生了变化
C. 上述过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
D. 该过程总反应为
7. 某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1mol/L通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol/L。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法不正确的是
A. ③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线
B. Ka1(H2S)=10-7.1
C. ②③两线交点所在溶液中存在c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
D. 该温度下,反应NiS(s)+Cd2+(aq)CdS(s)+Ni2+(aq)的K=107.6
第II卷(非选择题)
二、解答题 共4小题,共 58 分
8. 一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_______(写化学式);还原的化学方程式为_______。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为_______,加热至的主要原因是_______。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过_______。
(5)“第二次萃取”时,_______、_______(填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示,M表示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为_______。
9. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:
相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/
沸点/
密度/
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙酸
60
16.6
117.9
1.05
与水互溶
乙醚
74
-116.3
34.5
0.71
微溶于水
反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下:
实验步骤为:
①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸,加热煮沸;
②稍冷后,通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯,再加热回流;
③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置,蒸馏收集苯胺-水馏出液;
④将苯胺-水馏出液用饱和后,转入分液漏斗静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,用粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液;
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ),先蒸馏回收乙醚,再蒸馏收集馏分,得到苯胺。
回答下列问题:
(1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。
(2)装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(3)步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是_______。
(4)步骤④中第二次分液,醚层位于_______层(填“上”或“下”)。
(5)蒸馏回收乙醚时,锥形瓶需冰水浴的原因是_______;回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是_______。
(6)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率
B. 蒸馏时需加沸石,防止暴沸
C. 用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D. 蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(7)苯胺的产率为_______。
10. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)乙醇可由秸秆生产,主要过程为
秸秆纤维素_______乙醇
(2)对于反应Ⅰ:
①已知 则_______。
②一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.的体积分数不再变化
D.单位时间内生成,同时消耗
③反应后从混合气体分离得到,最适宜的方法为_______。
(3)恒压100kPa下,向密闭容器中按投料,产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性]
①由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为_______。
②由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
③270℃时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则_______,平衡常数_______(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)。
11. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)由C转变为D的反应类型是_______
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:_______(要求配平)。
(6)下列关于F说法正确的有_______。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
(7)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线_______。
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巴楚县第一中学2025-2026学年第一学期9月考试
化学
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
选择题:共 7 小题,每小题 6 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. 化学来源于生活又服务生活。下列说法错误的是
A. 向漂白液中滴加少量白醋,可提高漂白效果
B. 公园的水幕灯光秀利用了胶体的丁达尔效应
C. 真空食品包装袋内,用还原铁粉作抗氧化剂
D. 在游泳池或澡堂内用明矾杀菌消毒
【答案】D
【解析】
【详解】A.漂白液中含有次氯酸钠,根据平衡移动原理,酸性条件下与结合生成更多次氯酸,从而增强漂白效果,A正确;
B.水幕灯光秀中,水雾形成胶体,光线通过时发生丁达尔效应,符合实际,B正确;
C.还原铁粉可以与氧气反应,防止食品氧化变质,C正确;
D.明矾溶于水后生成的胶体能吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,但无杀菌消毒作用,D错误;
故答案选D。
2. 下列方程式与所给事实不相符的是
A. 稀硝酸除去试管上的银镜:
B. 饱和溶液浸泡锅炉水垢:
C. 泡沫灭火器的灭火原理:
D. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
【答案】A
【解析】
【详解】A.稀硝酸与银反应时,硝酸作为氧化剂被还原,产物应为NO,而非浓硝酸情况下的,正确方程式应为:,A错误;
B.(溶度积较大)与饱和反应生成更难溶的(溶度积较小),符合沉淀转化规律,方程式正确,B正确;
C.与发生双水解,生成沉淀和气体,方程式电荷、原子均守恒,C正确;
D.与Cu反应生成和,符合氧化还原规律,方程式正确,D正确;
故选A。
3. 华法林是香豆素类抗凝剂的一种,主要用于防治血栓栓塞性疾病。下图表示合成华法林的反应过程,有关说法正确的是
A. 华法林的分子式是C19H14O4
B. 甲和乙中的所有碳原子可能共平面
C. 华法林能发生取代、加成和消去反应
D. 甲和乙反应生成华法林的反应是取代反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据华法林的结构简式,华法林的分子式是C19H16O4,A错误;
B.甲中苯环、酯基、碳碳双键等结构,乙中苯环、碳碳双键、羰基结构,这些平面结构通过单键相连,单键可旋转,所以所有碳原子可能共平面,B正确;
C.华法林含有的羟基是醇羟基,但相邻碳原子上无氢原子,不能发生消去反应,C错误;
D.甲和乙反应生成华法林是加成反应(碳碳双键参与),不是取代反应,D错误;
故答案为:B。
4. 一种有机除草剂的分子结构式如图所示,已知X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期元素,和同主族,与同周期,则错误的是
A. 元素电负性:
B. 简单氢化物沸点:
C. 第一电离能:
D. 和的空间结构均为平面三角形
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、E为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和E同主族,Z与W同周期,E形成五个价键,所以为Ⅴ族元素,形成三个价键,和同主族,所以为Ⅴ族元素,因为,为;形成两个价键,所以W为ⅥA族元素,W为O,Y形成四个价键,所以Y为ⅣA族元素,Y为C,X形成一个价键,所以X为H,可知为、为、为、为、为。
【详解】A.同周期从左到右元素的电负性增强,,A正确;
B.、、均是共价化合物,和结构相似,但中存在氢键,故沸点高于,中每个分子平均含两个氢键,中每个分子平均含一个氢键,故简单氢化物沸点:,B正确;
C.同周期元素,第一电离能从左到右增大,但的能级有3个电子,处于半充满、较稳定,故的第一电离能大于的第一电离能,故第一电离能:,C错误;
D.和的空间结构均为平面三角形,D正确;
故选C。
5. 光催化电极可以在太阳光照下实现对设备进行充电,该电池工作原理如下图所示。放电时转化为,下列有说法错误的是
A. 充电时,石墨电极为做阴极
B. 充电时,光催化电极的电极反应式为:
C. 放电时,石墨电极发生还原反应
D. 放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少,外电路转移
【答案】C
【解析】
【分析】由题干电池工作原理图示信息可知,放电时石墨电极上的反应为:,发生氧化反应,为负极,光催化电极上的反应为:,发生还原反应,为正极;充电时,石墨电极上的电极反应为:,发生还原反应,为阴极,光催化电极上的电极反应为:,发生氧化反应,为阳极;
【详解】A.由分析可知,充电时,石墨电极为做阴极,A正确;
B.充电时,光催化电极为阳极,电极反应式为:,B正确;
C.放电时石墨电极上的反应为:,发生氧化反应,C错误;
D.由分析可知,放电时,石墨电极为负极,光催化电极为正极,为维持电荷守恒,左侧钠离子透过离子交换膜移向右侧,放电时当外电路转移1mol电子时,1mol钠离子从左室迁移到右室,离子交换膜左室电解质溶液质量减少23g,则放电时,离子交换膜左室电解质溶液质量减少(为0.2mol钠离子),外电路转移,D正确;
故选C。
6. 烯烃催化制备醛的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
A. 反应前后质量和化学性质都没有发生改变
B. 反应过程中钴的配位数和化合价都发生了变化
C. 上述过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
D. 该过程总反应为
【答案】B
【解析】
【详解】A.是反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变,故A正确;
B.反应过程中Co的配位数发生了变化,但是化合价一直都是,故B错误;
C.反应过程中涉及Co—H极性键的断裂和C—C非极性键的形成,故C正确;
D.根据图示可判断总反应方程式正确,故D正确;
故答案选B。
7. 某废水处理过程中始终保持H2S饱和,即c(H2S)=0.1mol/L通过调节pH使Ni2+和Cd2+形成硫化物而分离,体系中pH与-lgc关系如下图所示,c为HS-、S2-、Ni2+和Cd2+的浓度,单位为mol/L。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS),下列说法不正确的是
A. ③为pH与-lgc(S2-)的关系曲线
B. Ka1(H2S)=10-7.1
C. ②③两线交点所在溶液中存在c(H+)>c(HS-)>c(S2-)>c(OH-)
D. 该温度下,反应NiS(s)+Cd2+(aq)CdS(s)+Ni2+(aq)的K=107.6
【答案】C
【解析】
【详解】A.pH增大,HS-和S2-浓度逐渐增大,且pH相同时,HS-浓度大于S2-;Ksp(NiS)>Ksp(CdS),即当c(S2-)相同时,c(Ni2+)>c(Cd2+),由此可知曲线①代表Cd2+、②代表Ni2+、③代表S2-,④代表HS-,故A正确;
B.选择点(4.2,3.9),可知c(H+)=10-4.2mol/L,c(HS-)=10-3.9mol/L,c(H2S)=0.1mol/L,则有Ka1(H2S)==,故B正确;
C.已知Ka1∙Ka2==,由②③两线交点坐标可知,当c(H+)=10-6.8mol/L时,c(S2-)=10-9.2mol/L,故有=10-21.8,根据Ka1(H2S)=10-7.1,有Ka2(H2S)≈10-14.7,则c(HS-)=10-1.3,c(S2-)≈10-9.2, c(H+)≈10-6.8,c(OH-)≈10-7.2,c(HS-) >c(H+)>c(OH-)>c (S2-),故C错误;
D.根据①③交点数据,c(Cd2+)= c(S2-)=10-13,可知Ksp(CdS)=10-26;根据②③交点数据,c(Ni2+)= c(S2-)=10-9.2,可知Ksp(NiS)=10-18.4,则NiS(s)+Cd2+(aq)CdS(s)+Ni2+(aq)反应K==107.6,故D正确;
选C。
第II卷(非选择题)
二、解答题 共4小题,共 58 分
8. 一种从深海多金属结核[主要含,有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下:
已知:①金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子。
②常温下,溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的:
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题:
(1)基态的价层电子排布式为_______。
(2)“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是_______(写化学式);还原的化学方程式为_______。
(3)“沉铁”时,转化为的离子方程式为_______,加热至的主要原因是_______。
(4)“沉铝”时,未产生沉淀,该溶液中不超过_______。
(5)“第二次萃取”时,_______、_______(填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示,M表示金属元素)更稳定,这些配合物中氮原子的杂化类型为_______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. ②. 防止形成胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降
(4)
(5) ①. ②. ③. sp2
【解析】
【分析】金属结核[主要含,有少量的]加入、进行酸浸还原,得到的滤渣含有,滤液中含有,通入空气,调解pH=3.2,沉铁得到滤渣,继续加入NaOH调节pH=5.2沉铝主要得到,加入萃取剂第一次萃取,分液得到的萃取液1,萃余液1中加入混合萃取剂进行第二次萃取,得到电池级镍钴锰混合溶液,萃余液2中电解得到金属锰,据此解答。
【小问1详解】
原子的价电子是指和能级上的电子,所以基态原子的价电子排布式为;
【小问2详解】
由分析可知,“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是;将3价钴还原为2价钴,同时由于硫酸的作用得到,化学方程式为;
【小问3详解】
“沉铁”时,转化为,铁元素化合价上升,则做氧化剂,离子反应为:;已知金属氢氧化物胶体具有吸附性,可吸附金属阳离子,则加热至的主要原因是防止形成胶体,防止其吸附其他金属阳离子,造成产率下降;
【小问4详解】
由表可知,,“沉铝”时,未产生沉淀,则;
【小问5详解】
由流程可知,第二次萃取时,主要萃取,因此与混合萃取剂形成的配合物更稳定;六元杂环是平面结构,N原子提供单电子用于环内形成大π键,剩余1对孤对电子形成配位键,N的价层电子对数为3,是sp2杂化。
9. 苯胺是重要的有机化工原料,其实验室制备原理如下:
相关信息如下:
物质
相对分子质量
熔点/
沸点/
密度/
溶解性
硝基苯
123
5.9
210.9
1.20
不溶于水,易溶于乙醚
苯胺
93
184.0
1.02
微溶于水,易溶于乙醚
乙酸
60
16.6
117.9
1.05
与水互溶
乙醚
74
-116.3
34.5
0.71
微溶于水
反应装置Ⅰ和蒸馏装置Ⅱ(加热、夹持等装置略)如下:
实验步骤为:
①向装置Ⅰ双颈烧瓶中加入铁粉、水及乙酸,加热煮沸;
②稍冷后,通过恒压滴液漏斗缓慢滴入硝基苯,再加热回流;
③将装置Ⅰ改成水蒸气蒸馏装置,蒸馏收集苯胺-水馏出液;
④将苯胺-水馏出液用饱和后,转入分液漏斗静置分层,分出有机层;水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,用粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液;
⑤将苯胺醚溶液加入圆底烧瓶(装置Ⅱ),先蒸馏回收乙醚,再蒸馏收集馏分,得到苯胺。
回答下列问题:
(1)实验室保存硝基苯的玻璃容器是_______(填标号)。
(2)装置Ⅰ中冷凝管的进水口为_______(填“a”或“b”)。
(3)步骤④中将苯胺-水馏出液用饱和的原因是_______。
(4)步骤④中第二次分液,醚层位于_______层(填“上”或“下”)。
(5)蒸馏回收乙醚时,锥形瓶需冰水浴的原因是_______;回收乙醚后,需要放出冷凝管中的冷凝水再蒸馏,这样操作的原因是_______。
(6)下列说法正确的是_______(填标号)。
A. 缓慢滴加硝基苯是为了减小反应速率
B. 蒸馏时需加沸石,防止暴沸
C. 用红外光谱不能判断苯胺中是否含有硝基苯
D. 蒸馏回收乙醚,无需尾气处理
(7)苯胺的产率为_______。
【答案】(1)A (2)a
(3)减小苯胺在水中的溶解度,增加水层的密度
(4)上 (5) ①. 乙醚沸点低 ②. 防止冷凝管炸裂 (6)AB
(7)75%
【解析】
【分析】由硝基苯制苯胺过程中,由于反应比较剧烈,故硝基苯需从上方缓慢加入;反应完成后,改用蒸馏装置,将苯胺-水蒸馏出,苯胺在水中有一定的溶解度,加入固体,可使溶解在水中的大部分苯胺就以油状物晶体析出,分液分离出有机层,水层用乙醚萃取,分出醚层;合并有机层和醚层,加入粒状氢氧化钠干燥,得到苯胺醚溶液,再次蒸馏得到苯胺,据此解答。
【小问1详解】
选项A为细口瓶,常用于保存液体试剂;选项B为广口瓶,常用于保存固体试剂;选项C为容积瓶仅用于配制一定物质的量浓度溶液,不能用于保存试剂;选项D为烧杯,一般不用于保存试剂,故答案为A;
【小问2详解】
为使冷凝水充分冷凝管壁,保证冷凝效果,冷凝管中的水流向应为“下进上出”,故装置Ⅰ中冷凝管的进水口为下口a;
【小问3详解】
实验中将苯胺-水倒出液饱和的目的是减小苯胺在水中的溶解性,同时增加水层的密度,有利于苯胺与水的分层;
【小问4详解】
根据题中信息,乙醚密度比水小,因此乙醚层位于分液体系上层;
【小问5详解】
第一空:乙醚沸点低,室温下易挥发,水浴冷却抑制乙醚的挥发;
第二空:避免冷凝水残留影响后续高温蒸馏(收集苯胺)时冷凝管的效率(或防止高温下冷凝管因温差过大破裂);
【小问6详解】
A.采用缓慢滴加的方法可以控制反应速率,防止反应过于剧烈和引发副反应,A正确;
B.蒸馏时加沸石防暴沸是正确的操作,B正确;
C.红外光谱可区分硝基苯(含硝基特征峰)和苯胺(含氨基特征峰),C错误;
D.乙醚是一种有毒物质,具有挥发性,尾气需要处理,D错误;
故选AB;
【小问7详解】
根据反应原理可知,硝基苯,理论上制备苯胺,理论产量:,实际产量:,产率: 。
10. 我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径,并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产,主要反应为:
Ⅰ.
Ⅱ.
回答下列问题:
(1)乙醇可由秸秆生产,主要过程为
秸秆纤维素_______乙醇
(2)对于反应Ⅰ:
①已知 则_______。
②一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内的压强不再变化
B.混合气体的密度不再变化
C.的体积分数不再变化
D.单位时间内生成,同时消耗
③反应后从混合气体分离得到,最适宜的方法为_______。
(3)恒压100kPa下,向密闭容器中按投料,产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1,关键步骤中间体的能量变化如图2。[比如:乙酸选择性]
①由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为_______。
②由图中信息可知,乙酸可能是_______(填“产物1”“产物2”或“产物3”)。
③270℃时,若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则_______,平衡常数_______(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)。
【答案】(1)葡萄糖 (2) ①. +44.4 ②. AC ③. 降温冷凝后收集气体
(3) ①. 乙酸选择性最大且反应速率较快 ②. 产物1 ③. 36:5 ④.
【解析】
【小问1详解】
纤维素水解得到葡萄糖,葡萄糖发酵产生二氧化碳和乙醇;
【小问2详解】
①反应Ⅰ-反应Ⅱ得到“已知反应”,根据盖斯定律=-24.3kJ·mol-1+68.7 kJ·mol-1=+44.4 kJ·mol-1;
②恒温恒容下发生:
A.该反应是气体总物质的量增大的反应,容器内的压强不再变化,说明气体总物质的量不再改变,说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.体积自始至终不变,气体总质量自始至终不变,则气体密度不是变量,混合气体的密度不再变化,不能说明反应是否达到平衡状态,B不符合题意;
C.的体积分数不再变化,说明其物质的量不再改变,反应已达平衡,C符合题意;
D.单位时间内生成,同时消耗均是逆反应速率,不能说明反应是否达到平衡状态,D不符合题意;
答案选AC;
③可利用混合体系中各物质的沸点差异分离出氢气,最适宜的方法为降温冷凝后收集气体;
【小问3详解】
①由图1可知,反应Ⅰ最适宜的温度为270℃,原因为乙酸选择性最大且反应速率较快;
②由图2可知关键步骤中生成产物1的最大能垒为0.58eV,生成产物2的最大能垒为0.66eV,生成产物3的最大能垒为0.81eV,图1中乙酸的选择性最大,说明相同条件下生成乙酸的反应速率最大,则乙酸可能是产物1;
③设投料n(H2O)=9mol,n(乙醇)=1mol,密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时乙醇的转化率为90%,乙酸的选择性为80%,则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol,n平(乙醇)=1mol×10%=0.1mol,恒温恒压下,各组分的分压之比=各组分的物质的量之比,故0.72:0.1=36:5;列三段式、,则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、0.18mol,气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol,则kPa。
11. 我国某公司研发的治疗消化系统疾病的新药凯普拉生(化合物H),合成路线如下(部分试剂、反应条件省略)。
已知:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是_______。
(2)B的结构简式为_______。
(3)由C转变为D的反应类型是_______
(4)同时满足下列条件的B的同分异构体有_______种(不考虑立体异构)。
①含有两个甲基;②与钠反应产生氢气。
(5)由D转变为E的过程中经历了两步反应,第一步反应的化学方程式是:_______(要求配平)。
(6)下列关于F说法正确的有_______。
A. F能发生银镜反应
B. F不可能存在分子内氢键
C. 以上路线中E+F→G 的反应产生了氢气
D. 已知醛基吸引电子能力较强,与相比F的N-H键极性更小
(7)结合合成H的相关信息,以、和含一个碳原子的有机物(无机试剂任选)为原料,设计化合物的合成路线_______。
【答案】(1)硝基、羟基
(2)BrCH2CH2CH2OCH3 (3)还原反应 (4)5
(5)+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O (6)AC
(7)
【解析】
【分析】A和B发生反应生成C,的作用是与A和B反应生成的HBr反应,促进反应正向进行,结合B的分子式,以及C的结构简式,可知B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3,C中硝基还原为氨基生成D,D经历两步反应生成E,E发生取代反应生成G,据此解答。
【小问1详解】
结合A的结构简式可知,官能团的名称是,硝基、羟基;
【小问2详解】
由分析可知,B的结构简式为BrCH2CH2CH2OCH3;
【小问3详解】
C中硝基还原为氨基生成D,反应类型是还原反应;
【小问4详解】
B的分子式,含有两个甲基,与与钠反应产生氢气,则官能团为碳溴键和羟基,采用“定一移一的方法”共有、、(箭头所指溴原子位置),共有5种;
【小问5详解】
由D转变为E的第一步反应是已知条件的反应,化学方程式为:+NaNO2+2HCl+NaCl+2H2O;
【小问6详解】
A.F中含有醛基,能发生银镜反应,A正确;
B.F中亚氨基上的H原子与F原子距离较近,能形成分子内氢键,B错误;
C.E与F发生取代反应生成HCl,,故有氢气生成,C正确;
D.F中的氟原子以及醛基都是吸电子基,则F的N-H键极性更大,D错误;
故选AC;
【小问7详解】
目标产物的结构简式与G类似,则其是由和发生取代反应而合成,而可由苯胺发生D→E的反应合成,可由苯甲醛发生G→H的反应合成,故合成路线为。
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