【文档说明】湖南省长郡中学2025届高三上学期月考化学试题(一) Word版含解析.docx,共(20)页,3.752 MB,由小赞的店铺上传
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大联考长郡中学2025届高三月考试卷(一)化学得分:_______本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。可能用到的相对原子质量:H~1Li~7C~12N~14O~16Ti~48Cu~64一、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.各式各样的材料与生活息息相关,下列说法正确的是A.大型天线所使用的碳纤维是一种有机高分子材料B.2SiO具有导电性,所以可以用于制作光导纤维C.橡胶使用时间过长容易被氧化导致性能下降D.新型陶瓷的主要
成分是硅酸盐【答案】C【解析】【详解】A.碳纤维是一种碳单质,不是有机高分子材料,A错误;B.SiO2不具有导电性,B错误;C.橡胶是高分子化合物,使用时间过长容易被氧化导致性能下降,C正确;D.新型陶瓷的主要成分不是硅酸盐,D错误;故选C。2.下列化
学用语表述正确的是A.基态2Fe+的价电子排布图:B.HCl分子中键的形成:C.聚丙烯的链节:222CHCHCH−−−−D.4CF的电子式:【答案】B【解析】【详解】A.基态2Fe+价电子排布图是,A错误;B.HCl分子中H的1s轨道和Cl的2p轨道通过头碰头的方式重叠形成s-p键,B正确;C
.聚丙烯的链节为,C错误;D.4CF的电子式为:,D错误;答案选B。3.下列实验操作规范且能达到实验目的的是A.图甲:验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性B.图乙:稀释浓硫酸C.图丙:萃取分离碘水中的碘D.图丁:测定醋酸溶液浓度【答案】A【解析】【详解】A.加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳
和水,而碳酸钠不易分解,小试管中受热温度低,为验证二者的稳定性,小试管中应为碳酸氢钠,A正确;B.容量瓶不能用来稀释液体,浓硫酸的稀释应在烧杯中进行,B错误;C.分液过程中,分液漏斗下端尖嘴口应紧靠烧杯内壁,防止液滴飞溅,C错误;D.应使用碱式滴定管盛放氢
氧化钠溶液,D错误;答案选A。4.下列有关物质结构或性质的说法错误的是A.乙醇的质谱图中,相对丰度最高的峰归属于32CHCHOH+的B.乳酸的结构简式为,则乳酸分子是手性分子C.邻二氯苯只有一种结构,说明苯环中并不存在单、双键相间的结构D.苯环与羟基的相互
作用使酚羟基中的氢原子比醇羟基中的氢原子更活泼【答案】A【解析】【详解】A.乙醇的质谱图中质荷比最大的峰归属于32CHCHOH+,A错误;B.乳酸分子结构中有一个碳原子与氢原子、甲基、羟基和羧基四个不同的原子或基团相连,
是手性碳原子,乳酸分子是手性分子,B正确;C.假设苯环中存在单、双键相间的结构,邻二氯苯将会有两种结构,而邻二氯苯只有一种结构,说明苯环中并不存在单、双键相间的结构,C正确;D.酚羟基比醇羟基更活泼,酸性更强,是
因为苯环直接与羟基相连影响了羟基的性质,D正确;答案选A。5.下列过程中,对应的反应方程式错误的是A.AgCl沉淀在氨水中溶解:()332AgCl2NHAgNHCl+=B.钢铁在溶有氧气的中性溶液中发生吸氧腐蚀
:()2222FeO2HO2FeOH+=+C.2SO通入漂白粉溶液中:2223SOHOCa2ClCaSO2HClO+−+++=+D.以熔融金属氧化物作介质的氢氧燃料电池负极反应:222H2eOHO−−−+=【答案】C【解析】【详解】A.AgCl沉淀在氨水中溶解生
成[Ag(NH3)2]Cl,离子方程式为()332AgCl2NHAgNHCl+=,故A正确;B.钢铁在溶有氧气的中性溶液中发生吸氧腐蚀生成氢氧化亚铁,离子方程式为()2222FeO2HO2FeOH++=,故B正确;C.
SO2通入漂白粉溶液中,发生氧化还原反应生成硫酸钙和盐酸,离子方程式为42+--22SO+HO+Ca+2ClO=CaSO+HClOCl+H++,故C错误;D.以熔融金属氧化物作介质的氢氧燃料电池负极反应为H2
-2e-+O2-=H2O,故D正确;故选C。6.核酸检测为确认病毒感染提供了关键的支持性证据,某核糖核酸(RNA)的结构片段示意图如图,它在蛋白酶的催化作用下能完全水解生成戊糖、碱基和某酸,下列说法错误的是A.核酸是由许多核苷酸单体形成的聚合
物B.该核糖核酸催化水解所使用的蛋白酶是蛋白质,其催化活性与温度有关C.该核糖核酸完全水解生成的酸是34HPOD.该核糖核酸完全水解生成的产物中不含氮元素【答案】D【解析】【详解】A.核酸的基本结构单元是核苷酸,核酸是由核苷酸聚合形
成的,A正确;B.蛋白酶属于蛋白质,温度较高时蛋白质会发生变性,则酶的催化活性与温度有关,B正确;C.该核糖核酸是由磷酸、戊糖和碱基缩合而成的生物大分子,该核糖核酸完全水解的产物含有磷酸,C正确;D.核糖核酸水解生
成的碱基含有N、H、C等元素,D错误;答案选D。7.选用如图所示仪器中的两个或几个(内含物质)组装成实验装置,以验证木炭可被浓硫酸氧化成CO2,下列说法正确的是A.按气流从左向右流向,连接装置的正确顺序是A→F→E→C→D→BB.丁中
溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2C.丙中品红溶液褪色,乙中溶液变浑浊说明甲中生成CO2D.丁和丙中溶液都褪色,乙中溶液变浑浊,说明甲中有CO2生成【答案】A【解析】【分析】甲为反应发生装置,发生反应为C+2H2SO4(浓)△CO2↑+2SO2↑+2H2O,KMnO4可
氧化SO2,用酸性KMnO4溶液除去SO2,再通过品红溶液,若不褪色可确认SO2已除干净,在排除SO2干扰的条件下,气体通过澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊可确认CO2的存在。【详解】A.根据分析,按气流从左向右流向,
以上装置的顺序为甲→丁→丙→乙,气体长进短出,装置中接口的连接正确顺序是A→F→E→C→D→B,故A正确;B.SO2具有漂白性,能使品红褪色,丁装置用酸性KMnO4溶液除SO2,若丁中溶液褪色,SO2可能没除尽,若丙中品红褪色,则乙中的澄清石灰水变浑
浊无法证明甲中反应生成了CO2,故B错误;C.若丙中品红溶液褪色,则说明SO2没有除尽,SO2也能够使澄清石灰水变浑浊,所以无法证明甲中有CO2生成,故C错误;D.丁和丙都褪色,说明SO2没有除尽,SO2干扰CO2检验,不能根据乙中澄清石灰水变浑浊判断甲中生成了CO2,故D错误;答案选A。8.
下列实验操作、现象和推论都正确的是选项实验操作及现象推论A向4CuSO溶液中通入2HS气体,出现黑色沉淀酸性:224HSHSOB取少量丙烯醛于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色丙烯醛中含有碳碳双键C用干净的
玻璃棒蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,火焰呈黄色该未知无色溶液中一定含有Na+D向()3FeSCN溶液中加入少量铁粉,溶液红色变浅3Fe+与SCN−的反应是可逆反应A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析
】【详解】A.向4CuSO溶液中通入2HS气体,出现黑色沉淀,证明CuS的spK极小,不能说明2HS酸性强的于24HSO,A错误;B.醛基也能被酸性高锰酸钾溶液氧化,取少量丙烯醛于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪
色不能证明丙烯醛中含有碳碳双键,B错误;C.玻璃中含有23NaSiO,会对焰色试验造成干扰,需要用洁净的铂丝或者铁丝蘸取少量未知无色溶液于酒精灯上灼烧,C错误;D.向()FeSCN3溶液中加入少量铁粉,溶液红色变浅,证明在
溶液中存在()33Fe3SCNFeSCN+−+的化学平衡,加入铁粉后发生反应:322FeFe3Fe+++=,消耗3Fe+,使()33Fe3SCNFeSCN+−+平衡逆向移动,()FeSCN3浓度降低,红色变浅,能说明3Fe+与SCN−的
反应是可逆反应,D正确;答案选D。9.绿矾()42FeSO7HO的结构示意图如下图所示,下列说法正确的是A.24SO−中S的杂化方式为2sp杂化B.电负性:OSFeC.2HO的键角大于24SO−的键角D.绿矾中存在的化学键类型有共价键、离子键、氢键和配位键【答案】B【解析】【详解】A.2
4SO−中心原子为S,与4个O形成化学键,中心原子上的孤电子对数6+2-4?202==,故杂化方式为3sp杂化,A错误;B.Fe为活泼金属,故Fe的电负性比O和S都小,O和S同主族,从上到下电负性依次减
小,故O的电负性大于S,所以电负性:OSFe,B正确;C.二者中心原子均为sp3杂化,2HO的中心原子上的孤电子对数6-1?222==,24SO−的中心原子上的孤电子对数6+2-4?202==,由于孤电子对有
较大斥力,含孤电子对的分子键角较小,故水分子键角更小,C错误;D.氢键不是化学键,绿矾中存在的化学键类型有共价键、离子键和配位键,D错误;故选B。10.双极膜可用于电解葡萄糖(6126CHO)溶液同时制备山梨醇
(6146CHO)和葡萄糖酸(6127CHO)。电解原理示意图如下(忽略副反应)。已知:在电场作用下,双极膜可将水解离,在两侧分别得到H+和OH−。注:R为5115CHO−下列说法不正确...的是A.右侧的电极与电源的正极相连B.
阴极的电极反应:61266146CHO2e2HCHO−+++=C.一段时间后,阳极室的pH增大D.每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸【答案】C【解析】【分析】左边电极葡萄糖被还原为山梨醇,为阴极,右边电极溴离子失电子被氧化为溴,为阳极。【详解】A.右边电极溴离
子失电子被氧化为溴,为阳极,与电源正极相连,故A正确;B.左边电极为阴极,葡萄糖中的醛基被还原,电极反应式:61266146CHO2e2HCHO−+++=,故B正确;C.阳极室中还发生H2O+Br2+RCHO=RCOOH+2H++2Br-,双极膜产生的氢氧根会移向
阳极中和产生的氢离子生成水,阳极室中反应的水和生成的水物质的量相等,电解一段时间后,pH不变,故C错误;D.制备山梨醇的反应为61266146CHO2e2HCHO−+++=,制备葡萄糖酸的总反应为612626127CHO-2e+
HOCHO+2H−+=,根据得失电子守恒可知每生成1mol山梨醇,理论上同时可生成1mol葡萄糖酸,故D正确;故选C。11.用含铁废铜制备胆矾()42CuSO5HO流程如下图所示。下列说法错误的是A.“溶解”中加22HO
将铁元素氧化为3Fe+,将铜元素氧化为2Cu+B.流程中()232CuOHCO可用CuO代替C.pH3=时,溶液中()()()22sp2CuOHCuOHccK+−=D.“系列操作”前加入24HSO的目的是抑制2Cu+的水解【答
案】C【解析】【详解】A.“溶解”中加22HO发生的反应有+2+222Cu+HO+2H=Cu+2HO,+2+2Fe+2H=Fe+H,2++3+2222Fe+HO+2H=2Fe+2HO,A正确;B.向Ⅰ中加()232CuOHCO是为了调pH3=,即()232Cu
OHCO与H+反应,消耗H+且不引入其他杂质离子,符合此要求的物质除()232CuOHCO外,还有()2CuOH、3CuCO、CuO等,B正确;C.调pH3=的目的是使3Fe+生成()3FeOH沉淀,而2Cu+未开始生成()2CuOH沉淀,故()()()22sp2CuOH
CuOHccK+−,C错误;D.溶液中2Cu+会发生水解,即()222Cu2HOCuOH2H++++,加入24HSO,使平衡向左移动,抑制2Cu+的水解,D正确;故选C。12.2CuO常用作颜料、杀真菌剂和船舶涂料的防附着剂。其立方晶胞如下图所示,设晶胞参数为apm,阿伏加德罗
常数的值为AN,下列说法正确的是的A.晶胞中●代表2O−B.晶胞中一共含有4个Cu+和5个2O−C.晶胞中相互距离最近的Cu+间距为12apmD.晶体的密度为3323A2.8810gcmaN【答案】D【解析】【详解】A.
2CuO中Cu与O个数比为2:1,晶胞中黑色小球有4个,白色大球有2个,根据原子个数比可知黑色小球代表Cu,白色大球代表2O−,A错误;B.2CuO晶胞中黑色小球有4个,白色大球有2个,B错误;C.2CuO晶跑中相互距离最近的Cu+间距为面对角线的一半,即2pm2a,C
错误;D.晶体的密度为()3233313AAA226416gmol2.8810g/cm10cmmolZMNVaNaN−+===,D正确;故选D。13.常温下,向20mL0.011molL−3CHCOOH溶液中逐滴加入0.011molL−N
aOH溶液,溶液中水电离出的()H水+c随加入NaOH溶液体积的变化关系如图所示,已知()a3CHCOOHK=51.7510−,17.54.2。下列说法正确的是A.b、d点对应溶液的pH相同B.b点对应溶液中:()(
)()()3cNacCHCOOcHcOH+−+−C.e点对应溶液中:()()()133Na2CHCOOCHCOOH0.005molLccc+−−=+=D.a点时,()111H2.410molLc+−−
水【答案】D【解析】【详解】A.随加入氢氧化钠溶液体积增大,溶液pH升高,b、d两点加入氢氧化钠溶液的体积不同,所以b、d两点对应溶液的pH不同,故A错误;B.b点时消耗10mLNaOH溶液,则b点对应溶液中的溶质为等物质的量的3CHCOOH和3CHCOONa,3CHCOO−的水解常数为()149
5W5a3K101101.7510KCHCOOH1.75101.75−−−−==,3CHCOOH的电离能力大于3CHCOO−的水解能力,即b点对应溶液显酸性,所以()()()()-++-3cCHCOO
>cNa>cH>cOH,故B错误;C.e点时消耗40mLNaOH溶液,e点对应溶液中的溶质为等物质的量的3CHCOONa和NaOH,根据物料守恒可知,()()()3113334010L0.01molLNa2CHCOOCHCOOH0.007m
olL6010Lccc−−+−−−=+=,C错误;D.a点对应溶液为0.01mol/Lde3CHCOOH,由于33CHCOOHCHCOOH−++,则()()3cCHCOOcH−+,电离常数()()()()()+-2+35a33cHcCHCOOc
HKCHCOOH1.7510cCHCOOH0.01−==,则()41cH4.210molL+−−=,溶液中()()141111W4+K10cOHmolL2.410molL4.210cH−−−−−−==,即水电离出的()111cH2
.410molL+−−水,故D正确;选D。14.工业上可用“氨催化氧化法”生产NO,以氨气、氧气为原料,在Pt-Rh合金催化剂存在下生成NO和副产物N2,两个竞争反应化学方程式如下:Ⅰ.4NH3(g)+5O2(g)垐?噲?4NO(g)+6H2O(g)Ⅱ.4NH3(g)+3O2(g)垐?噲?
2N2(g)+6H2O(g)现将1molNH3、1.45molO2充入1L恒容密闭容器中,在上述催化剂作用下反应,相同时间内有关生成物物质的量随温度变化曲线如图所示:已知:有效转化率=制备目标物质消耗原料的量原料总的转化量×100%下列说法不正确的是A.400℃时,主要发生反应ⅡB.由图
分析工业上用氨催化氧化制备HNO3,最佳温度约为840℃C.520℃时,NH3的有效转化率约为66.7%D.840℃后,NO的物质的量下降,可能是反应I平衡逆向移动所致【答案】C【解析】【详解】A.400℃时,氮气的物质的量最大,说明主要发生反应Ⅱ,A正确;B.
840℃时一氧化氮的产率最高副产物氮气产率最低,则工业用氨催化氧化制备HNO3,选择的最佳温度是840℃,B正确;C.由图知520C时,生成氮气和一氧化氮的物质的量均为0.2mol,则反应Ⅱ消耗的氨气的物质的量为0.4mol,反应Ⅰ消耗的氨气的物质的量为0.2mol,NH3的有效转化率为0
.2mol100%33.3%0.2mol+0.4mol,C错误;D.840℃后,NO的物质的量下降,可能是反应Ⅰ为放热反应,升温,反应Ⅰ平衡逆向移动所致,D正确;故选C。二、非选择题(本题共4小题,共58分。)15
.某研究小组以2TiO为原料制备新型耐热材料TiN,实验装置如下图所示,夹持装置已省略。回答下列问题:(1)制备2TiO的方法是用4TiCl水解制得22TiOHOx,然后洗涤、煅烧得到2TiO固体。4TiCl水解的化学方程式为_______。(2)盛放浓氨水的仪器名称为_______,
使用该仪器的优点是_______。(3)装置A中生石灰的作用为_______。(4)装置C中在800℃的温度下发生反应生成TiN、2N和2HO,该反应的化学方程式为_______。(5)装置D中固体应选用_______(填标号)。a.碱石灰b.无水4CuSO
c.无水2CaCl(6)若该研究小组称取2TiO的质量为1.60g,最终得到TiN质量为0.93g,则本实验产率为_______。【答案】(1)()4222TiCl2HOTiOHO4HClxx++=+(2)①.恒压滴液漏斗②.能够平衡气压,便于液体顺利流下(
3)与浓氨水中的水反应,消耗氨水中的水,同时反应放热,促使3NH放出(4)23228006TiO8NH6TiNN12HO+++℃(5)c(6)75%【解析】【分析】装置A用于制取氨气,装置B干燥氨气,装置C氨气和2TiO加热反应生成TiN、氮气和水,装置D为尾气处理装置,从装置C中出来的气体可
能有氮气、水蒸气、未反应完的氨气,故应用无水氯化钙吸收氨气。【小问1详解】4TiCl水解制得22TiOHOx,水解的化学方程式为()4222TiCl2HOTiOHO4HClxx++=+;【小问2详解】
盛放浓氨水的仪器名称为恒压滴液漏斗,使用该仪器比普通漏斗的优点是能够平衡气压,便于液体顺利流下;【小问3详解】装置A为制取氨气,生石灰的作用为:与浓氨水中的水反应,消耗氨水中的水,同时反应放热,促使3NH放出;【小问4
详解】装置C中在800℃的温度下TiO2和氨气发生反应生成TiN、2N和2HO,该反应的化学方程式为23228006TiO8NH6TiNN12HO+++℃;【小问5详解】装置D为尾气处理装置,从装置C中出来的气体
可能有氮气、水蒸气、未反应完的氨气,故应用无水氯化钙吸收氨气,固体应选用无水2CaCl,故选c;【小问6详解】1.60g2TiO的物质的量为1.60g=0.02mol80g/mol,根据反应23228006TiO8NH6TiNN12HO+
++℃理论上可得0.02molTiN,质量为0.02mol×62g/mol=1.24g,该实验最终得到TiN质量为0.93g,则本实验产率为%0.93g1.24g100%75=。16.锰酸锂离子蓄电池是第
二代锂离子动力电池。一种以软锰矿浆(主要成分为2MnO,含少量23AlO、23FeO、FeO、2SiO等杂质)为原料制备锰酸锂的流程如下图所示。已知:室温下,()33sp3AlOH110K−=,()39sp3FeOH
110K−=,()15sp2FeOH110K−=,pH7.1=时()2MnOH开始沉淀。回答下列问题:(1)Mn在元素周期表中的位置是_______,基态Mn原子的价电子排布式为_______。(2)“氧化除杂”时使用的
试剂X可以选择22HO溶液或2MnO固体,这一步的目的是_______。(3)“氧化除杂”时需使溶液中3Fe+、3Al+浓度小于6110molL−,则应控制溶液pH范围为_______。(4)用过二硫酸钾()228KSO可以缓慢地氧化2Mn+为2MnO,该反应的离子方程式为__
_____。(5)反应生成的锰酸锂()24LiMnOx中的Li含量可变,锰酸锂可充电电池的总反应为()24124LiMnOLiCLiMnOC01xxx−++充电放电,装置示意图如图。①充电时阳极反应方程式为____
___。②充电时,若有1mol电子转移,石墨电极增重_______g。【答案】(1)①.第四周期第ⅦB族②.523d4s(2)将2+价的Fe氧化为3+价,方便调节pH时转化为()3FeOH沉淀(3)5.0~7.1(4)22228224MnSO2HO
MnO2SO4H+−−+++=++(5)①.()()2424LiMnO1eLiMnO1Lixxx−+−−=+−②.7【解析】【分析】软锰矿浆主要成分为MnO2,含少量23AlO、23FeO、FeO、2SiO等杂质),溶浸时将SO2通入软锰矿浆中,其中MnO2发生反应:
MnO2+SO2=MnSO4,在浸出液中加入氧化剂将亚铁离子氧化为铁离子,加入氨水调节溶液pH沉淀Fe3+、Al3+便于除去,过滤得到滤液含有Mn2+,往其中加入K2S2O8可将Mn2+氧化为MnO2,K2S2O8被还原为K2SO4,MnO2与Li2CO3在一定温度下发生
反应,产生LixMn2O4。【小问1详解】Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期第VIIB族,基态Mn原子的价电子排布式为523d4s;【小问2详解】“氧化除杂”时使用的试剂X可以选择22HO溶液或2MnO固体,这一步的目的是将2+价的Fe氧化为3+价,方便调节pH时转化
为()3FeOH沉淀;【小问3详解】除杂时显然只能除去Fe3+和Al3+,不能损失Mn2+,由题意可知,室温下,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀,除去MnSO4溶液中Fe3+、Al3+,氢氧化铝完全变成沉淀时的Ksp[AI(OH)3]=1×10-33=c(Al3+)·c3(OH-),c(Al3
+)=1×10-6mol·L-1,解得:c(OH-)=1×10-9mol·L-1,则溶液c(H+)=1x10-5mol·L-1,则pH=5.0;同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,Ksp[Fe(OH)3]=1×10-39=c(Fe3+)·c3(OH-),c(Fe3+)=1×10-6mol
·L-1,解得:c(OH-)=1×10-11mol·L-1,c(H+)=1×10-3mol·L-1,则pH约为3.0,故pH范围是:5.0<pH<7.1;【小问4详解】过二硫酸钾(K2S2O8)缓慢地氧化2Mn+为2MnO,K2S2O8被还原为K2SO4,则离子方程
式为:22228224MnSO2HOMnO2SO4H+−−+++=++;【小问5详解】锰酸锂可充电电池充电时阳极为锰酸锂,失去电子发生氧化反应:()()2424LiMnO1e=LiMnO1Lixxx−+−−+−;石墨为阴极,得到电子发生还原反应
:()()11Li1eC=LiCxxx+−−−+−+,每有1mol电子转移,石墨上增加1molLi,增重7gmol1mol7g=。17.下图为某抗菌药中间体H的合成路线。的已知:①②③回答下列问题:(1)化
合物C分子中共有_______个2sp杂化的碳原子。(2)化合物E的结构简式是_______。(3)请写出F→G的反应方程式:_______。(4)H含有的官能团名称为_______。(5)X与F互为同系物且比F少2个碳原子,X的结构有_______种(不考虑
立体异构),写出其中核磁共振氢谱峰面积比为3:1:1的结构简式:_______。(6)乙酰乙酸乙酯()是一种重要的有机合成试剂,参照上述信息,设计以乙醇为原料合成乙酰乙酸乙酯的合成路线_______(无机试剂任选)。【答案】(1)4(2)(3)+2CH3OHΔ浓硫酸+2H2O(4)羰基、
酯基(5)①.9②.(6)【解析】【分析】由已知①的信息,结合A和B的结构简式可知,则A和B发生信息①反应生成C的结构简式为:,根据E的分子式、E→F的转化关系和已知条件②可得出,D还原生成E的结构简式为,
G是F与甲醇发生酯化反应的产物,G为。【小问1详解】化合物C为A和B发生已知条件①的反应的产物,C的结构为,标*的为2sp杂化的碳原子,共4个;【小问2详解】根据E的分子式、E→F的转化关系和已知条件②,可以推出
E为;【小问3详解】G是F与甲醇发生酯化反应的产物,G为;【小问4详解】由H的结构简式知,H含有的官能团名称为羰基、酯基;【小问5详解】X与F互为同系物且比F少2个碳原子,说明X为6个碳的链状二元羧酸,同
分异构体有、、、、、、、、,共9种。其中核磁共振氢谱峰面积比为3:1:1的是;【小问6详解】根据已知条件③,用乙酸乙酯在已知条件③下即可合成乙酰乙酸乙酯,故以乙醇为原料氧化合成乙酸,再酯化得到乙酸乙酯,再在已知条件③下反应即可得到乙酰
乙酸乙酯。故可设计合成路线为:。18.尿素[CO(NH2)2]在医学、农业、工业以及环保领域都有着广泛的应用。工业合成尿素的热化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)垐?噲?CO(NH2)2(g)+H2O(l)∆H=-87.0kJ•mol-
1。合成尿素的反应分步进行,如图是反应的机理及能量变化(单位:kJ•mol-1),TS表示过渡态。回答下列问题:(1)若∆E1=66.5kJ•mol-1,则∆E2=_____kJ•mol-1。(2)若向某恒温、恒容的密闭容器中分别加
入等物质的量的NH3和CO2,发生合成尿素的反应。下列叙述能说明反应已经达到平衡状态的是_____(填标号)。a.断裂6molN-H键同时断裂2molO-H键b.混合气体的压强不再变化c.混合气体的密度不再变化d.CO2的体积分数不再
变化(3)最后一步反应的化学方程式可表示为:HNCO(g)+NH3(g)垐?噲?CO(NH2)2(g)。I.在T1℃和T2℃时,向恒容密闭容器中投入等物质的量的HNCO和NH3,平衡时lgp(NH3)与lgp[CO(NH2)2]的关系如图I所示,p为物质的分压(单位为kPa)
。的①T1_____T2(填“>”“<”或“=”)。②T2时,该反应的标准平衡常数Kθ=_____。[已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应:dD(g)+eE(g)垐?噲?gG(g),Kθ=gθdeθΘp(G)[]pp(D)p(E)[][
]pp,其中Kθ=100kPa,p(G)、p(D)、p(E)为各组分的平衡分压。]③保持温度不变,点A时继续投入等物质的量的两种反应物,再次达到平衡时,CO(NH2)2的体积分数将_____(填“增大”“减小”或“不变”)。Ⅱ.其他条件相同,
在不同催化剂下发生该反应,反应正向进行至相同时间,容器中CO(NH2)2的物质的量随温度变化的曲线如图Ⅱ所示。④在500℃时,催化效率最好的是催化剂_____(填标号)。⑤500℃以上,n[CO(NH2)2]下降的原因可能是_____(
不考虑物质的稳定性)。【答案】(1)241(2)bc(3)①.<②.1000③.增大④.c⑤.随着温度的升高,催化剂活性降低,反应速率减慢,相同时间内生成的CO(NH2)2的物质的量减少【解析】【小问1详解】反应焓变是-87kJ/mol,即图中最终阶段相对初始阶
段的能量是-87kJ/mol,那么由TS3到最终阶段,有21ΔE=ΔE+87.5kJ/mol-(-87kJ/mol)=241kJ/mol;【小问2详解】a.根据方程式可知:每2分子NH3反应产生1分子CO(NH3)2,会断裂2个N-H键,即1个NH3分子断裂1个N-H键。现在断裂6
molN-H键,就是6molNH3反应,要生成3molH2O,形成6molO-H键,同时断裂2molO-H键,就是lmol水发生反应,生成水的物质的量大于消耗的水的物质的量,正、逆反应速率不相等,没有达到平衡,a不符合题意;b.该反应在恒温恒
容条件下进行,反应前后气体的物质的量发生改变,当气体压强不再变化时,气体的物质的量不变,则反应达到了平衡状态,b符合题意;c.反应前后气体的质量发生变化,而反应恒温恒容条件下进行,气体的体积不变,气体的密度会发生变化,若在
混合气体的密度不再变化,则反应达到了平衡状态,c符合题意;d.由三段式计算可知二氧化碳体积分数为定值,所以二氧化碳体积分数不再变化不能说明是否已达平衡,d不符合题意;故选bc;【小问3详解】①由反应机理图可知,最后一步的反应为放热反应
,升高温度平衡逆向移动,若p(NH3)保持不变,温度升高,p[CO(NH2)2]会减小,由图可知,当lgp(NH3)=1时,T2直线所对应的lgp[CO(NH2)2]比T1直线所对应的lgp[CO(NH2)2]小,则有T1<T2;②向恒容密闭容器中投入等物质
的量的HNCO和NH3,平衡时HNCO和NH3分压相等,根据平衡常数表达式,并代入A点数据,可知T2℃时此反应的标准平衡常数ΘK=22q3qqp[CO(NH)]1000p100==1000p(NH)1010p(HNCO)××100100pp;③若点A时继续投入等物质的量的两种反应物,体积不变,
则相当于增大压强,加压时化学平衡向气体体积减小的方向移动,故化学平衡正向移动,CO(NH2)2的体积分数变大;④由图Ⅱ可知在温度为500℃时,催化剂c的作用下,CO(NH2)2的物质的量较多,其物质的量分数较大,故该温度下催化效率最好的是催化剂c;⑤催化剂存在活化温度,在活化温度时催
化效果较高,由图Ⅱ的CO(NH2)2的体积分数随着温度的变化趋势可知:T2℃以上,n[CO(NH2)2]下降,原因可能是:随温度的升高,可能导致催化剂活性降低,使反应速率降低,相同时间生成的CO(NH2)2的物质的量减少。