内容正文:
四川省泸州市多校联考2025—2026学年下学期期末联合考试
高二年级化学试题
化学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。第一部分第1~3页,第二部分第4~6页。满分100分,考试时间75分钟。
答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上无效。
考试结束后,将答题卡交回,试题卷自留。预祝各位考生考试顺利!
可能用到的相对原子质量:H - 1 C - 12 O - 16 F -19 S - 32 K - 39 Ca - 40
第一部分 选择题(共45分)
注意事项: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,如有改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
一、单项选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技密切相关,下列说法错误的是
A. 等离子体因其良好的导电性和流动性,可用于制造显示器
B. 利用“杯酚”识别分离C60和C70,体现了超分子分子识别的特性
C. 油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物,有固定的熔沸点
D. 氯乙烷汽化时大量吸热,可起到冷冻麻醉的作用
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的空间填充模型:
B. 醇分子间的氢键:
C. 的名称:二乙酸二乙酯
D. 丙烷中碳原子杂化轨道示意图:
3. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A. 可与Br2发生加成反应和取代反应
B. 可与FeCl3溶液发生显色反应
C. 1 mol该有机物可以和9 mol H2发生反应
D. 存在顺反异构
4. 苦水玫瑰用途广泛,素有“金花”之美誉。从苦水玫瑰中提炼的玫瑰精油,堪称液体黄金,是制作香水等化妆品的原料。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法正确的是
A. 该分子含2个手性碳原子
B. 该分子所有碳原子共平面
C. 在铜催化下,分子中羟基可被氧化为羰基
D. 该物质发生消去反应可得3种有机产物
5. 某有机物的结构如下图所示,已知X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期元素,W与X的原子序数之差为8,Z、T同主族。下列说法错误的是
A. 该有机物属于芳香族化合物
B. X、Y、Z、W、T中部分元素能组成离子化合物
C. 简单氢化物的沸点:W>Z>Y
D. Y元素的最高价氧化物属于酸性氧化物
6. 若用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 足量的铁丝在32 g S (g) 中充分反应转移电子的数目为2 NA
B. 0.1 mol环氧乙烷()中含有 σ 键数目约0.3 NA
C. 100 g溶质质量分数为46 % 的乙醇水溶液中含有的氧原子数目为NA
D. 已知2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g) ΔH = − a kJ / mol,当反应放热a kJ时,产生SO3的分子数小于2 NA
7. 一种微生物电池无害化处理有机废水的原理如图所示,废水中含有的有机物用表示。下列说法正确的是
A. 极为该电池的负极
B. 中的有孤对电子,所以配位原子是
C. 极的电极反应式为
D. 极产生(标准状况),则Ⅲ区溶液质量增加
8. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 向氨水中加入少量AgCl:Ag+ +2NH3 · H2O = Ag(NH3)2OH + H+ + H2O
B. 向新制的Cu(OH)2(含NaOH)中,滴入乙醛溶液,加热:CH3CHO + 2Cu(OH)2CH3COOH + Cu2O ↓ + H2O
C. N,N − 二甲基甲酰胺加入NaOH溶液,加热:HCON(CH3)2 + NaOHHCOONa + (CH3)2NH ↑
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+Na2CO3
9. 化合物X可用于制作光电材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. X的化学式为KCaF3
B. 该晶体的密度为
C. K+与Ca2+之间的最近距离为
D. 与K+等距且紧邻的F-数量为6
10. 下列有关物质性质差异的主要原因的描述错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
熔点:CCl4 > CH4
键能:C − Cl > C − H
B
酸性:HCOOH > CH3COOH
电子效应:甲基是推电子基,
降低羧基中O − H键的极性
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:C < Si
D
在水中的溶解度:O3 > O2
分子极性:O3 > O2
A. A B. B C. C D. D
11. 溴单质与苯在一定条件下能发生如下反应,其中部分反应历程与能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 反应②的条件是液溴、FeBr3,反应类型为取代反应
B. 从产物稳定性或反应速率角度,溴单质与苯倾向于生成产物Y
C. 反应①的ΔH>0,反应③的ΔH<0
D. 上图所示的反应历程中,苯环中的碳碳双键发生了断裂
12. 利用下列装置或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.从浑浊的苯酚溶液中分离出苯酚
B.验证1 − 溴丁烷发生消去反应
C.制备乙炔
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
13. 从水杨酸()到阿司匹林()、长效缓释阿司匹林,水杨酸的结构改造经历了数百年。一种制备水杨酸的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 设计步骤①的目的是利用占位,减少副产物生成
B. 阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应时,最多可消耗
C. 步骤④、⑤的顺序可以互换
D. 要获得疗效更佳、作用时间更长的缓释阿司匹林,可以对分子结构进行修饰
14. 恒温条件下,甲酸分子在活性Pd催化剂表面脱氢的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应历程中,步骤Ⅱ→Ⅲ为决速步
B. 若用HCOOD代替HCOOH,则可制得HD
C. 在Pd催化剂表面上有极性键和非极性键的断裂和形成
D. 其他条件相同,当该反应在绝热容器中进行,平衡转化率变大
15. 乙二酸是二元弱酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向10mL、溶液中逐滴加入的溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液的变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线Ⅰ表示溶液中的物质的量分数随溶液的变化
B. 为2.5~5.5过程中,主要反应的离子方程式是
C. 25℃时,反应的平衡常数为
D. 加入溶液时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:
第二部分 非选择题(共55分)
注意事项:必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、综合填空题:本大题共4个小题,除注明外,每空2分,共55分。
16. 在香料行业调香师将苯甲酸乙酯作为核心香料,提升香水层次感与留香时长,打造出独特的“春日花果香”系列香水。某化学小组以苯甲酸和乙醇为原料,制备苯甲酸乙酯。
已知:有关物质的性质数据如表所示
物质
相对分子质量
密度
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
乙醇
46
0.79
78
易溶
苯甲酸乙酯
150
1.05
212
不溶
Ⅰ.粗产品制取:在图甲干燥的仪器中加入苯甲酸、乙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石,加热至70°C左右保持恒温半小时,获得苯甲酸乙酯粗产品。
(1)图甲中仪器A的名称为___________,冷凝管进水口为___________(填b或c)
(2)实验室利用图甲所示装置完成苯甲酸乙酯粗产品制取,该步骤采用的加热方式为___________;写出制取苯甲酸乙酯的化学方程式___________。
(3)实验时使用过量乙醇的目的是___________。
Ⅱ.粗产品提纯:
(4)操作①中加入a试剂最好选用___________;操作②的名称是___________。
(5)若得到的苯甲酸乙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%。
17. 硫酸锰()是合成镍钴锰三元正极材料的重要原料,工业上用软锰矿(主要成分为,还含有少量MgO、、、CuO、NiO、等)制备的工艺流程如图。
已知:①常温下,部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。
金属阳离子
开始沉淀
2.7
7.6
3.7
4.7
8.0
7.1
9.1
完全沉淀
3.7
9.6
4.7
6.7
10.1
9.2
11.3
②常温下,,。回答下列问题:
(1)基态锰原子的价电子轨道表示式为_______。
(2)“酸浸”时,滤渣1的主要成分是_______;参与反应的离子方程式为_______。
(3)“转化”时,加入的作用是_______。
(4)“调pH”时,控制pH的范围为6.7~8.0,原因是_______。
(5)“除镍”时,发生反应。常温下,该反应的平衡常数_______。
(6)已知硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如图所示。“除镍”后的滤液经“系列操作”得。“系列操作”包括蒸发结晶、_______、洗涤干燥。
18. 甲醇是重要的化工原料。某温度下,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO2 (g) + 3H2 (g) ⇌ CH3OH (g) + H2O (g) ΔH1 = − 48.5 kJ / mol K1
II.CO2 (g) + H2 (g) ⇌ CO (g) + H2O (g) ΔH2 = +41.2 kJ / mol K2
请回答下列问题:
(1)反应I在________(选填“高温”或“低温”)条件下能自发发生,已知反应III的平衡常数,写出反应III的热化学方程式________________________________________。
(2)一定温度下,向初始压强为10 kPa的恒容密闭容器内充入1 mol CO2和3 mol H2,只发生反应I、II,一段时间后反应达到平衡。
①该反应在有、无分子筛膜时,甲醇的平衡选择性随温度的变化如图所示[分子筛膜能选择性分离出H2O (g)]。恒温恒容条件下,有分子筛膜时发生反应,下列说法能作为反应I达到平衡状态的判断依据的是__________(填字母)。
A.气体压强不再变化
B.气体的密度不再改变
C.v正 (CO2) = 3 v逆 (H2)
D.c (CO2)∶c (H2)∶c (CH3OH)∶c (H2O) = 1∶3∶1∶1
②有分子筛膜时,温度高于210 ℃ 后甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是_______________________。
③某温度下CO2的转化率为80 %,反应I的选择性为60 %,则平衡时CH3OH的分压为__________ kPa,该反应温度下反应II的平衡常数Kp为_______________(写出计算表达式即可)。
(3)反应I的速率v正 = k正 · c (CO2) · c3 (H2),v逆 = k逆 · c (CH3OH) · c (H2O),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。降低温度时,lg k正 − lg k逆 __________(填“增大”“减小”或“不变”)。
19. 光刻胶是微电子制造中用于光刻工艺的关键材料。如图是制备某酯类光刻胶的合成路线:
已知:
1.(R1、R2为烃基或氢)。
2.(R3、R4为烃基)。
请回答下列问题:
(1)A分子的名称是_______________。羧酸X的结构简式为_______________。
(2)E分子中含氧官能团的名称是_______________。E → F的反应类型为_______________。
(3)B → C反应中,试剂Y可选用_______________(必要时可加热,填标号)。
a.银氨溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.新制Cu(OH)2悬浊液 d.O2
(4)由A到B的化学方程式为________________________________________。
(5)满足以下2个条件的C的羧酸类或酯类的同分异构体有__________种。
①苯环上有两个链状取代基;②能使Br2的四氯化碳溶液褪色。
其中一种同分异构体M满足核磁共振氢谱为5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,并且在NaOH溶液中能发生水解。写出M的结构简式____________________。
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高二年级化学试题
化学试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)两部分。第一部分第1~3页,第二部分第4~6页。满分100分,考试时间75分钟。
答卷前,考生务必将自己的姓名、班级、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上无效。
考试结束后,将答题卡交回,试题卷自留。预祝各位考生考试顺利!
可能用到的相对原子质量:H - 1 C - 12 O - 16 F -19 S - 32 K - 39 Ca - 40
第一部分 选择题(共45分)
注意事项: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,如有改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
一、单项选择题:本大题共15个小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 化学与生活、科技密切相关,下列说法错误的是
A. 等离子体因其良好的导电性和流动性,可用于制造显示器
B. 利用“杯酚”识别分离C60和C70,体现了超分子分子识别的特性
C. 油脂是高级脂肪酸甘油酯,属于高分子化合物,有固定的熔沸点
D. 氯乙烷汽化时大量吸热,可起到冷冻麻醉的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.等离子体由带电粒子和中性粒子组成,具有良好的导电性和流动性,可用于制备等离子显示器,A正确;
B.杯酚可通过分子识别作用选择性结合,形成超分子,从而实现和的分离,体现了超分子的分子识别特性,B正确;
C.油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量仅为几百,远小于高分子化合物的相对分子质量阈值,不属于高分子化合物,且天然油脂为多种混甘油酯的混合物,没有固定的熔沸点,C错误;
D.氯乙烷沸点较低,汽化时会吸收大量热量,使局部皮肤温度快速降低,起到冷冻麻醉的作用,D正确;
故本题选C。
2. 下列化学用语的表达正确的是
A. 的空间填充模型:
B. 醇分子间的氢键:
C. 的名称:二乙酸二乙酯
D. 丙烷中碳原子杂化轨道示意图:
【答案】B
【解析】
【详解】A.中原子与原子和原子成键,原子半径,空间填充模型为,A错误;
B.醇分子间的氢键为:一个醇分子羟基上的氢原子与另一个醇分子羟基上电负性很强的氧原子之间形成静电作用,故醇分子间的氢键表示为:,B正确;
C.的名称为:乙二酸二乙酯,C错误;
D.丙烷中碳原子采取杂化,杂化轨道示意图:,该图是杂化轨道示意图,D错误;
故答案选B。
3. 化合物X是由细菌与真菌共培养得到的一种天然产物,结构简式如图。下列相关表述错误的是
A. 可与Br2发生加成反应和取代反应
B. 可与FeCl3溶液发生显色反应
C. 1 mol该有机物可以和9 mol H2发生反应
D. 存在顺反异构
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物含有碳碳双键,可与发生加成反应;含有酚羟基,酚羟基邻位苯环上有氢原子,可与发生取代反应,A正确;
B.该有机物含有酚羟基,可与溶液发生显色反应,B正确;
C.1 mol该有机物中,2 mol苯环共消耗,1 mol碳碳双键消耗,1 mol酮羰基消耗,1 mol醛基消耗,总共消耗,C正确;
D.该有机物中碳碳双键的其中一个双键碳原子上连有2个相同的甲基,不满足顺反异构的形成条件,不存在顺反异构,D错误;
故选D。
4. 苦水玫瑰用途广泛,素有“金花”之美誉。从苦水玫瑰中提炼的玫瑰精油,堪称液体黄金,是制作香水等化妆品的原料。玫瑰精油成分之一的结构简式如图,下列说法正确的是
A. 该分子含2个手性碳原子
B. 该分子所有碳原子共平面
C. 在铜催化下,分子中羟基可被氧化为羰基
D. 该物质发生消去反应可得3种有机产物
【答案】D
【解析】
【详解】A.该分子含1个手性碳原子,如图所示,A错误;
B.该分子中存在多个连接3个碳原子的sp3杂化的碳原子,故该分子所有的碳原子一定不共平面,B错误;
C.与羟基相连的碳原子上没有氢原子,不能被氧化为羰基,C错误;
D.该物质发生消去反应可得3种有机产物,如图所示:、、,D正确;
故选D。
5. 某有机物的结构如下图所示,已知X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期元素,W与X的原子序数之差为8,Z、T同主族。下列说法错误的是
A. 该有机物属于芳香族化合物
B. X、Y、Z、W、T中部分元素能组成离子化合物
C. 简单氢化物的沸点:W>Z>Y
D. Y元素的最高价氧化物属于酸性氧化物
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、T为原子序数依次增大的短周期元素,W与X的原子序数之差为8,又W形成1个价键,所以W为F或Cl,若W为Cl,则T为Ar,不满足短周期中Z、T同主族,所以W为F、X为H;Z形成2个价键、T形成6个价键,Z、T同主族,所以Z为O、T为S;Y形成3个价键,原子序数小于O,所以Y为N;综上所述,X是H、Y是N、Z是O、W是F、T是S;
【详解】A.该有机物中含有苯环,属于芳香族化合物,A项正确;
B.NH4F、NH4NO3等属于离子化合物,B项正确;
C.Y是N、Z是O、W是F,简单氢化物分别为NH3、H2O、HF,氟化氢、水、氨都是分子晶体,其沸点高低与分子间作用力大小有关,因为这三种物质分子之间都存在氢键,由于H2O的氢键数目更多,故H2O的沸点比HF沸点高,HF分子间氢键强于NH3,NH3分子之间氢键最弱,故水的沸点最高,氨的最低,即沸点:H2O>HF>NH3,C项错误;
D.Y元素的最高价氧化物为N2O5,N2O5属于酸性氧化物,D项正确;
故答案为:C。
6. 若用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 足量的铁丝在32 g S (g) 中充分反应转移电子的数目为2 NA
B. 0.1 mol环氧乙烷()中含有 σ 键数目约0.3 NA
C. 100 g溶质质量分数为46 % 的乙醇水溶液中含有的氧原子数目为NA
D. 已知2SO2 (g) + O2 (g) ⇌ 2SO3 (g) ΔH = − a kJ / mol,当反应放热a kJ时,产生SO3的分子数小于2 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.32 g 的物质的量为1 mol,与反应生成,元素由0价降低为-2价,1 mol 完全反应转移电子的物质的量为2 mol,数目为2,A正确;
B.1个环氧乙烷分子中含有7个键(4个键、2个键、1个键),0.1 mol环氧乙烷含键数目为0.7,B错误;
C.100 g溶质质量分数为46%的乙醇水溶液中,乙醇质量为46 g,物质的量为1 mol,含1 mol 原子;水的质量为54 g,物质的量为3 mol,含3 mol 原子,总原子数目为4,C错误;
D.题给热化学方程式表示生成2 mol 时放热 kJ,当反应放热 kJ时,生成的物质的量为2 mol,分子数等于2,D错误;
故选A。
7. 一种微生物电池无害化处理有机废水的原理如图所示,废水中含有的有机物用表示。下列说法正确的是
A. 极为该电池的负极
B. 中的有孤对电子,所以配位原子是
C. 极的电极反应式为
D. 极产生(标准状况),则Ⅲ区溶液质量增加
【答案】D
【解析】
【分析】由图中信息可知M极C6H12O6转化为CO2,碳元素化合价升高,M极为原电池负极。N极铁元素由+3价降为+2价,N极为正极,Ⅱ池中Cl-移向负极,Na+移向正极。
【详解】A.根据分析可知N极为正极,A错误;
B.配体CN- 中C、N 均有孤对电子,但C的电负性小,更易提供孤电子对,所以配位原子是 C,B错误;
C.M极为负极,失电子发生氧化反应,有机物被氧化生成CO2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可得电极反应式为:,C错误;
D.极产生(标准状况)为0.25mol,转移电子为1mol,则Ⅲ区溶液中有1molNa+由Ⅱ室移入Ⅲ室,质量增加,D正确;
故答案选D。
8. 下列化学方程式或离子方程式书写正确的是
A. 向氨水中加入少量AgCl:Ag+ +2NH3 · H2O = Ag(NH3)2OH + H+ + H2O
B. 向新制的Cu(OH)2(含NaOH)中,滴入乙醛溶液,加热:CH3CHO + 2Cu(OH)2CH3COOH + Cu2O ↓ + H2O
C. N,N − 二甲基甲酰胺加入NaOH溶液,加热:HCON(CH3)2 + NaOHHCOONa + (CH3)2NH ↑
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2+CO2+H2O2+Na2CO3
【答案】C
【解析】
【详解】A.AgCl是难溶物,书写离子方程式时不能拆写为;且反应环境是氨水(碱性),不可能生成,正确反应为,A错误;
B.新制悬浊液含过量,反应体系为强碱性,生成的会与中和生成,正确方程式为,B错误;
C.N,N-二甲基甲酰胺属于酰胺类化合物,在强碱加热条件下发生水解,断裂酰胺键生成甲酸钠和二甲胺,该方程式书写符合反应事实,C正确;
D.苯酚的酸性强于,根据强酸制弱酸规律,向苯酚钠溶液中无论通入少量还是过量,都只能生成苯酚和,不会得到,正确方程式为,D错误;
故选C。
9. 化合物X可用于制作光电材料,其立方晶胞结构如图所示,晶胞边长为a nm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. X的化学式为KCaF3
B. 该晶体的密度为
C. K+与Ca2+之间的最近距离为
D. 与K+等距且紧邻的F-数量为6
【答案】D
【解析】
【详解】A.K+位于晶胞顶点,F-位于晶胞面心,Ca2+位于晶胞体心,根据均摊原则,晶胞中K+数为 、F-数为、Ca2+数为1,X的化学式为,A正确;
B.晶胞摩尔质量为 ,1个晶胞质量 ; 晶胞边长为 ,晶胞体积 ; 密度 ,B正确;
C.与之间的最近距离为体对角线的一半,与之间的最近距离为,C正确;
D.位于顶点,与其等距且紧邻的位于相邻晶胞的面心,共有12个,D错误;
故选D。
10. 下列有关物质性质差异的主要原因的描述错误的是
选项
性质差异
主要原因
A
熔点:CCl4 > CH4
键能:C − Cl > C − H
B
酸性:HCOOH > CH3COOH
电子效应:甲基是推电子基,
降低羧基中O − H键的极性
C
硬度:金刚石>晶体硅
原子半径:C < Si
D
在水中的溶解度:O3 > O2
分子极性:O3 > O2
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.和均为分子晶体,熔点由分子间作用力决定,相对分子质量更大,分子间作用力更强故熔点更高,与、的键能无关,A错误;
B.甲基是推电子基团,会使中羧基的键极性弱于中羧基的键,更难电离出,故酸性,B正确;
C.金刚石和晶体硅均为共价晶体,原子半径,键长更短、键能更大,共价键强度更高,故金刚石硬度更大,C正确;
D.水是极性分子,为极性分子、为非极性分子,根据相似相溶原理,分子极性更强的在水中溶解度更大,D正确;
故本题选A。
11. 溴单质与苯在一定条件下能发生如下反应,其中部分反应历程与能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 反应②的条件是液溴、FeBr3,反应类型为取代反应
B. 从产物稳定性或反应速率角度,溴单质与苯倾向于生成产物Y
C. 反应①的ΔH>0,反应③的ΔH<0
D. 上图所示的反应历程中,苯环中的碳碳双键发生了断裂
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应②为苯生成溴苯,其反应条件为液溴、FeBr3,为取代反应,A项正确;
B.从产物稳定性角度生成的溴苯比邻二溴苯能量更低所以更稳定;从反应速率角度分析生成溴苯的过渡态3比过渡态4需要的能量低,所以反应速率更快,故溴单质与苯倾向于生成溴苯即产物Y,B项正确;
C.据图可知,反应①的反应物总能量低于生成物总能量,所以ΔH>0,反应③的反应物邻二溴苯的能量高于生成物的总能量,所以ΔH<0,C项正确;
D.上图所示的反应历程中,苯环中只有碳氢单键发生断裂且苯环中并没有碳碳双键,D项错误;
故答案选D。
12. 利用下列装置或操作进行实验,能达到实验目的的是
A.从浑浊的苯酚溶液中分离出苯酚
B.验证1 − 溴丁烷发生消去反应
C.制备乙炔
D.验证甲基使苯环活化
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.常温下苯酚微溶于水且密度大于水,浑浊的苯酚溶液静置后会分层,可用分液操作分离,图示分液装置符合要求,A正确;
B.1-溴丁烷与的乙醇溶液共热时,挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色,未除去乙醇的干扰,无法验证消去反应发生,B错误;
C.电石与饱和食盐水反应生成的为糊状,会堵塞多孔隔板,且反应剧烈放热,无法用该装置控制反应的发生与停止,不能制备乙炔,C错误;
D.酸性溶液氧化的是甲苯的甲基,该实验验证的是苯环使甲基活化,而非甲基使苯环活化,D错误;
故选A。
13. 从水杨酸()到阿司匹林()、长效缓释阿司匹林,水杨酸的结构改造经历了数百年。一种制备水杨酸的流程如图所示,下列说法错误的是
A. 设计步骤①的目的是利用占位,减少副产物生成
B. 阿司匹林与足量氢氧化钠溶液反应时,最多可消耗
C. 步骤④、⑤的顺序可以互换
D. 要获得疗效更佳、作用时间更长的缓释阿司匹林,可以对分子结构进行修饰
【答案】C
【解析】
【详解】A.由步骤①~③分析可知:①中引入—SO3H占位,使②中的—Br定位到甲基的邻位,通过③又去除—SO3H,故A正确;
B.乙酰水杨酸和氢氧化钠溶液反应的方程式为,故B正确;
C.酚羟基会被高锰酸钾酸性溶液氧化,因此④、⑤两个步骤顺序不可以互换,故C错误;
D.分子结构的修饰可以优化性能,故D正确;
故选C。
14. 恒温条件下,甲酸分子在活性Pd催化剂表面脱氢的反应历程与能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 该反应历程中,步骤Ⅱ→Ⅲ为决速步
B. 若用HCOOD代替HCOOH,则可制得HD
C. 在Pd催化剂表面上有极性键和非极性键的断裂和形成
D. 其他条件相同,当该反应在绝热容器中进行,平衡转化率变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.决速步是整个反应中最慢的一步,它由活化能最高的步骤决定。步骤I→II的活化能为:,步骤II→III的活化能为:,步骤III→IV的活化能为:,步骤Ⅳ→V的活化能为:,步骤Ⅳ→V的活化能最高,因此它才是整个反应的决速步,A错误;
B.图甲显示,HCOOH分解时,羧基上的H原子和与碳原子相连的H原子最终结合成H2。如果用HCOOD代替HCOOH,根据相同的反应机理,羧基上的D原子和与碳原子相连的H原子会分别断裂,形成吸附在催化剂表面的D原子和H原子,一个H原子和一个D原子会结合,生成HD分子,B正确;
C.Pd催化剂表面上反应物HCOOH中的O-H键和C-H键发生了断裂,这两种都是极性键,两个H原子结合形成了H2分子中的H-H键,这是非极性键,形成了C=O键,这是极性键,但是没有非极性键的断裂,C错误;
D.从图乙可以看出,最终产物(状态V)的相对能量低于初始反应物(状态I)的相对能量,所以这是一个放热反应,在绝热容器中,放热反应释放的热量会使体系自身的温度升高。升高温度会使化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致反应物的平衡转化率降低,而不是变大,D错误;
故答案选B。
15. 乙二酸是二元弱酸,在实验研究和化学工业中应用广泛。25℃时,向10mL、溶液中逐滴加入的溶液,溶液中含碳微粒的物质的量分数随溶液的变化如图所示。下列叙述错误的是
A. 曲线Ⅰ表示溶液中的物质的量分数随溶液的变化
B. 为2.5~5.5过程中,主要反应的离子方程式是
C. 25℃时,反应的平衡常数为
D. 加入溶液时,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.随着NaOH溶液的滴加,草酸逐渐被中和,溶液的pH值逐渐增大,n(H2C2O4))逐渐减小、n(HC2)先增大后减小、n()逐渐减小,所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示H2C2O4、HC2、的物质的量分数随溶液pH的变化,故A正确;
B.根据图示可知:在溶液pH=2.5时,溶液中主要存在HC2,在溶液pH由2.5至5.5过程中,HC2的浓度逐渐减小,逐渐增大,是HC2与OH-反应产生,离子方程式为:,故B正确;
C.25℃时,pH=1.2时,c(HC2)=c(H2C2O4),Ka1==10-1.2mol/L,pH=4.2时,c(HC2)=c(),Ka2==10-4.2mol/L,反应的平衡常数K====1000,故C正确;
D.若加入NaOH溶液体积为20 mL,恰好反应生成Na2C2O4,溶液中存在水解平衡:+H2O⇌ HC2+OH-,HC2+H2O⇌H2C2O4+OH-,溶液中离子浓度由大到小的顺序为:,故D错误;
答案选D。
第二部分 非选择题(共55分)
注意事项:必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二、综合填空题:本大题共4个小题,除注明外,每空2分,共55分。
16. 在香料行业调香师将苯甲酸乙酯作为核心香料,提升香水层次感与留香时长,打造出独特的“春日花果香”系列香水。某化学小组以苯甲酸和乙醇为原料,制备苯甲酸乙酯。
已知:有关物质的性质数据如表所示
物质
相对分子质量
密度
沸点/℃
水溶性
苯甲酸
122
1.27
249
微溶
乙醇
46
0.79
78
易溶
苯甲酸乙酯
150
1.05
212
不溶
Ⅰ.粗产品制取:在图甲干燥的仪器中加入苯甲酸、乙醇和浓硫酸,再加入几粒沸石,加热至70°C左右保持恒温半小时,获得苯甲酸乙酯粗产品。
(1)图甲中仪器A的名称为___________,冷凝管进水口为___________(填b或c)
(2)实验室利用图甲所示装置完成苯甲酸乙酯粗产品制取,该步骤采用的加热方式为___________;写出制取苯甲酸乙酯的化学方程式___________。
(3)实验时使用过量乙醇的目的是___________。
Ⅱ.粗产品提纯:
(4)操作①中加入a试剂最好选用___________;操作②的名称是___________。
(5)若得到的苯甲酸乙酯的质量为,那么该实验的产率为___________%。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. b
(2) ①. 水浴加热 ②.
(3)使酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率,从而提高酯产率
(4) ①. 饱和Na2CO3溶液 ②. 蒸馏
(5)80
【解析】
【分析】由题中信息可知,苯甲酸和乙醇在浓硫酸的催化下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯,得到的粗产品经水洗、饱和碳酸钠溶液洗涤、再水洗后,分液,有机层经蒸馏得到较纯的产品,据此分析解题。
【小问1详解】
由仪器的外形可知,仪器A的名称为三颈烧瓶;
该装置中冷凝管的作用是冷凝回流,冷凝管中水流方向是下进上出,因此进水口为b。
【小问2详解】
由题干中的操作步骤可知,实验温度为70℃低于水的沸点100℃,故本实验一般可采用的加热方式为水浴加热;
苯甲酸和乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成苯甲酸乙酯和水,其化学方程式为:。
【小问3详解】
该反应为可逆反应,由于乙醇沸点低易挥发,要保证苯甲酸反应完全,所以乙醇需过量,使乙醇稍过量有利于酯化反应向正反应方向进行,提高苯甲酸的转化率,从而提高酯产率。
【小问4详解】
生成的苯甲酸乙酯中混有苯甲酸、乙醇和硫酸,因此需要加入饱和碳酸钠溶液,乙醇能溶于碳酸钠溶液中,碳酸钠可除去酸性的物质苯甲酸和硫酸,因此操作①中加入a试剂最好选用饱和Na2CO3溶液;
有机层中分离出苯甲酸乙酯的方法是蒸馏。
【小问5详解】
48.8g苯甲酸的物质的量为,35mL乙醇的物质的量为,则醇过量,根据反应,理论上得到苯甲酸乙酯的物质的量为0.4mol,则产率为
17. 硫酸锰()是合成镍钴锰三元正极材料的重要原料,工业上用软锰矿(主要成分为,还含有少量MgO、、、CuO、NiO、等)制备的工艺流程如图。
已知:①常温下,部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。
金属阳离子
开始沉淀
2.7
7.6
3.7
4.7
8.0
7.1
9.1
完全沉淀
3.7
9.6
4.7
6.7
10.1
9.2
11.3
②常温下,,。回答下列问题:
(1)基态锰原子的价电子轨道表示式为_______。
(2)“酸浸”时,滤渣1的主要成分是_______;参与反应的离子方程式为_______。
(3)“转化”时,加入的作用是_______。
(4)“调pH”时,控制pH的范围为6.7~8.0,原因是_______。
(5)“除镍”时,发生反应。常温下,该反应的平衡常数_______。
(6)已知硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如图所示。“除镍”后的滤液经“系列操作”得。“系列操作”包括蒸发结晶、_______、洗涤干燥。
【答案】(1) (2) ①. ②. MnO2+SO2+2H2O=Mn2++SO+4H+
(3)将二价铁氧化为三价铁
(4)完全沉淀Fe3+、Al3+、Cu2+,不沉淀Mn2+;
(5)
(6)趁热过滤
【解析】
【分析】本题为工业流程题,用软锰矿制备硫酸锰晶体,首先用硫酸溶解原料,同时加入二氧化硫,随后加入过氧化氢将二价铁氧化为三价铁,用碳酸锰调节pH除去铁、铝、铜杂质,再加入硫化锰除去镍,过滤后的滤液结晶后得到产品,以此解题。
【小问1详解】
Mn的原子序数为25,基态锰原子的价电子排布的轨道表示式为:;
【小问2详解】
“酸浸”时,软锰矿中的不和硫酸反应,则滤渣1的主要成分是;二氧化锰有氧化性,可以氧化二氧化硫,酸性条件下反应的离子方程式为:MnO2+SO2+2H2O=Mn2++SO+4H+;
【小问3详解】
由于酸浸时加入了二氧化硫,则此时会生成二价铁,“转化”时,加入的作用是:将二价铁氧化为三价铁;
【小问4详解】
结合表格中数据可知,“调pH”时,控制pH的范围为6.7~8.0,原因是完全沉淀Fe3+、Al3+、Cu2+,不沉淀Mn2+;
【小问5详解】
“除镍”步骤发生的反应为:MnS(s)+Ni2+(aq)=NiS(s)+Mn2+(aq),反应的平衡常数K=;
【小问6详解】
硫酸锰晶体的溶解度曲线如图,温度高于40℃时的溶解度减小,由MnSO4溶液获得晶体的系列操作为蒸发结晶,趁热过滤、洗涤干燥。
18. 甲醇是重要的化工原料。某温度下,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
I.CO2 (g) + 3H2 (g) ⇌ CH3OH (g) + H2O (g) ΔH1 = − 48.5 kJ / mol K1
II.CO2 (g) + H2 (g) ⇌ CO (g) + H2O (g) ΔH2 = +41.2 kJ / mol K2
请回答下列问题:
(1)反应I在________(选填“高温”或“低温”)条件下能自发发生,已知反应III的平衡常数,写出反应III的热化学方程式________________________________________。
(2)一定温度下,向初始压强为10 kPa的恒容密闭容器内充入1 mol CO2和3 mol H2,只发生反应I、II,一段时间后反应达到平衡。
①该反应在有、无分子筛膜时,甲醇的平衡选择性随温度的变化如图所示[分子筛膜能选择性分离出H2O (g)]。恒温恒容条件下,有分子筛膜时发生反应,下列说法能作为反应I达到平衡状态的判断依据的是__________(填字母)。
A.气体压强不再变化
B.气体的密度不再改变
C.v正 (CO2) = 3 v逆 (H2)
D.c (CO2)∶c (H2)∶c (CH3OH)∶c (H2O) = 1∶3∶1∶1
②有分子筛膜时,温度高于210 ℃ 后甲醇平衡产率随温度升高而降低的原因是_______________________。
③某温度下CO2的转化率为80 %,反应I的选择性为60 %,则平衡时CH3OH的分压为__________ kPa,该反应温度下反应II的平衡常数Kp为_______________(写出计算表达式即可)。
(3)反应I的速率v正 = k正 · c (CO2) · c3 (H2),v逆 = k逆 · c (CH3OH) · c (H2O),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。降低温度时,lg k正 − lg k逆 __________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 低温 ②.
(2) ①. AB ②. 温度高于210℃后,温度升高使平衡向逆反应方向移动的影响大于分子筛膜分离出H2O使平衡向正反应方向移动的影响,产率下降 ③. 1.2 ④.
(3)增大
【解析】
【小问1详解】
反应自发的判据是:反应I的,反应后气体分子数减少,,只有低温下的数值足够小,才能满足,因此低温下自发。
由平衡常数关系,结合平衡常数的运算规则,可知反应III = 反应I - 反应II,根据盖斯定律:,即可写出对应热化学方程式
【小问2详解】
①A.反应Ⅰ为气体分子数减小的反应,压强为变量,气体压强不再变化时,反应Ⅰ达到平衡,A符合题意;
B.有分子筛膜时,生成的水被分离,使m发生变化,密度为变量,当密度不再改变时,反应Ⅰ达到平衡,B符合题意;
C.根据速率之比等于反应系数之比可知,3v正(CO₂)=v逆(H₂)时反应Ⅰ达到平衡,题给速率关系不符合平衡要求,C不符合题意;
D.反应达平衡时各物质间不存在任何比例关系,D不符合题意;
故选AB。
②升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,甲醇产率降低,但分子筛膜分离出H2O使平衡正向移动,甲醇产率上升,总体上甲醇产率随温度升高而降低的原因是温度升高使平衡向逆反应方向移动的影响大于分子筛膜分离出使平衡向正反应方向移动的影响,产率下降。
③根据平衡时的转化率为80%,反应Ⅰ的选择性为60%可知,反应Ⅰ消耗的量为,反应Ⅱ消耗的量为,可列三段式:
对于反应Ⅰ
对于反应Ⅱ
平衡时总物质的量为。根据阿伏加德罗定律,平衡时总压满足关系,则平衡后总压为,平衡后。由于反应Ⅱ为气体分子数不变的反应,因此。
【小问3详解】
反应I达平衡时,即,可得,因此。反应I为放热反应,降低温度平衡正向移动,平衡常数K增大,故增大。
19. 光刻胶是微电子制造中用于光刻工艺的关键材料。如图是制备某酯类光刻胶的合成路线:
已知:
1.(R1、R2为烃基或氢)。
2.(R3、R4为烃基)。
请回答下列问题:
(1)A分子的名称是_______________。羧酸X的结构简式为_______________。
(2)E分子中含氧官能团的名称是_______________。E → F的反应类型为_______________。
(3)B → C反应中,试剂Y可选用_______________(必要时可加热,填标号)。
a.银氨溶液 b.酸性KMnO4溶液 c.新制Cu(OH)2悬浊液 d.O2
(4)由A到B的化学方程式为________________________________________。
(5)满足以下2个条件的C的羧酸类或酯类的同分异构体有__________种。
①苯环上有两个链状取代基;②能使Br2的四氯化碳溶液褪色。
其中一种同分异构体M满足核磁共振氢谱为5组峰,峰面积之比为1∶1∶2∶2∶2,并且在NaOH溶液中能发生水解。写出M的结构简式____________________。
【答案】(1) ①. 苯甲醛 ②. CH3COOH
(2) ①. 酯基 ②. 加聚反应
(3)ac (4) + CH3CHO + H2O
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】通过分子式推断,A为苯甲醛。由“已知”所给出的反应,结合B的分子式推断,B的结构简式为。B→C醛基被氧化为羧基,故C的结构简式为。由丙烯生成E的反应为加成反应,由E的结构简式推断羧酸X为乙酸。F为E的加聚产物,结构简式为。
【小问1详解】
A的名称为苯甲醛;X为乙酸,结构简式为CH3COOH;
【小问2详解】
E的含氧官能团名称为酯基;F为高分子化合物,E→F的反应类型为加聚反应;
【小问3详解】
试剂Y能将醛基氧化为羧基,同时避免将碳碳双键氧化,由此分析:
a.银氨溶液在加热条件下与醛类发生银镜反应,将醛基氧化为羧基,且不会氧化碳碳双键,a正确;
b.酸性高锰酸钾具有强氧化性,不仅能氧化醛基,还能氧化碳碳双键,b错误;
c.新制氢氧化铜悬浊液能在加热条件下将醛基氧化为羧基,无法氧化碳碳双键,c正确;
d.氧气为强氧化剂,能将醛基氧化为羧基,该反应需要灼热铜丝催化,且也会破坏碳碳双键,d错误;
故本题选ac;
【小问4详解】
根据“已知”所给出的提示,A→B的化学方程式为 + CH3CHO + H2O;
【小问5详解】
C的结构简式为,由条件②可知,符合题意的同分异构体也含有碳碳双键,条件①要求该同分异构体的苯环上有两个链状取代基,故其取代基必为-CH=CH2和-COOH或-OCHO,两种情况各能形成3种同分异构体,故符合题意的同分异构体总计6种;M能在氢氧化钠溶液中水解,故其含有酯基,由核磁共振氢谱可确定,M的取代基呈对位分布,故M的结构简式为。
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