【文档说明】安徽省皖北私立联盟2023-2024学年高二下学期5月阶段性检测化学试卷 Word版含解析.docx,共(18)页,4.179 MB,由小赞的店铺上传
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2023—2024学年(下)安徽高二5月份阶段性检测化学考生注意:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上,并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量:H-1C-12N-14O-16F-19S-32Cl-35.5K-39Ca-40
Mn-55Fe-56Cu-64一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.化学与生活密切相关,下列有关说法错误的是A.我国大力发展新能源汽车,有助于实现“碳中和”B.古井贡酒是浓
香型白酒,酒香扩散是一个熵增的过程C.六安瓜片富含茶多酚,某茶多酚()含有的官能团有酚羟基和醚键D.我国古代大量使用铜制品,基态铜原子简写的电子排布式为[Ar]4s1【答案】D【解析】【详解】A.发展新能源汽车,减少碳的排放,有助于实现“碳中和”,故A正确;B.酒香扩散是自发进行的反应
,是一个熵增的过程,故B正确;C.由图可知,某茶多酚()含有的官能团有酚羟基(连在苯环的羟基)和醚键(C-O-C结构),故C正确;D.基态铜原子简写的电子排布式为[Ar]3d104s1,故D错误;答案选D。2.下列化学用
语错误的是A.H-F的σ键的形成:B.SO2的VSEPR模型:C.HS-水解的离子方程式:HS-+H2O⇌H2S+OH-D.NH3⋅BH3的电子式:【答案】B【解析】【详解】A.HF分子中σ键为H的1s轨道和F的2p轨道头碰头重叠形成,故A正确;B
.SO2的中心原子的价层电子对数为3,其VSEPR模型为平面三角形,故B错误;C.HS-水解的离子方程式:HS-+H2O⇌H2S+OH-,故C正确;D.NH3⋅BH3的电子式:,故D正确;故选B3.化学处处呈现美。下列说法错误的是A.雪花固体中存在范德华力和氢
键B.节日燃放的焰火与电子跃迁释放能量有关。C.狗烯属于芳香烃D.钟乳石内部仅存在离子键A.AB.BC.CD.D【答案】D【解析】【详解】A.雪花的主要成分是H2O,其固体中存在范德华力和分子间氢键,故A项正
确;B.节日燃放的焰火是原子由激发态到基态所释放的光能,与电子跃迁有关,故B项正确;C.狗烯结构中含有苯环,且只含碳、氢两种元素,属于芳香烃,故C项正确;D.钟乳石的化学成分为碳酸钙,内部存在离子键和共价键,故D项错误;综上所述,错误的是D项。4.FeCl3是一
种重要的盐,FeCl3的熔点为304℃、沸点为316℃,可以升华,且熔融状态的FeCl3不导电。下列说法正确的是A.铁元素位于ds区B.FeCl3晶体是离子晶体C.FeCl3可用于净水是因为发生反应:FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3↓+3HClD.基态Fe3+,中3d能级上的5个电
子的能量完全相等【答案】D【解析】【详解】A.铁元素位于d区,A错误;B.FeCl3晶体熔融状态的FeCl3不导电,是分子晶体,B错误;C.FeCl3可用于净水是因为FeCl3可以发生水解反应生成Fe(OH)3胶体:FeC
l3+3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)+3HCl,C错误;D.基态Fe3+价电子排布式为3d5,3d能级上的5个电子的能量完全相等,D正确;故选D。5.下列实验室中的做法错误的是A.用蒸馏法分离CH2Cl2与CHCl3B.向2
%的氨水中逐滴加入2%的AgNO3溶液制备银氨溶液C.中和滴定时,盛待测液的锥形瓶不用待测液润洗D.苯和浓硫酸发生反应生成苯磺酸需水浴加热【答案】B的【解析】【详解】A.CH2Cl2与CHCl3互溶,沸点不同,可用蒸馏法分离,故A正确;B.向2%的AgNO3
溶液中逐滴加入2%的稀氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可制备银氨溶液,故B错误;C.中和滴定时,盛待测液的锥形瓶不用待测液润洗,否则测定结果偏大,故C正确;D.苯和浓硫酸发生反应生成苯磺酸,需要水浴加热,故D正确;故选B。6.单质固态硫由硫分子构成,其中S8最多,S8环状分子的结
构如图所示,隔绝空气,444.6℃时硫变为蒸气,蒸气中存在3S8⇌4S6⇌654⇌12S2,温度越高,S2在硫蒸气中占的比例越高,直到温度高于750℃时,硫蒸气几乎都由S2组成。下列说法正确的是A.S8环状分子内部存在极性键B.反应4S6(g)⇌3S,(g)的△H>0C.
S8分子中S原子采用:sp2杂化D.S8分子中S—S—S的键角小于109°28'【答案】D【解析】【详解】A.S8环状分子内部只存在非极性键,故A错误;B.对于3S8⇌4S6⇌6S4⇌12S2,温度越高,S2在
硫蒸气中占的比例越高,则是S8向S2不断反应,升高温度,向正向移动,正向是吸热反应,即△H>0,故B错误;C.S8分子中S原子的价层电子对数为4,孤电子对数为2,所以S采用sp3杂化,故C错误;D.S8分子
中S采用sp3杂化,且有2对孤电子对,根据斥力:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,所以S—S—S键角小于109°28',故D正确;答案为D。7.下列各组反应不属于同一反应类型的是A.甲苯在光照条件下和Cl2反应
;甲苯在FeBr3存在下和Br2反应B.乙烯生成聚乙烯;乙炔生成n[CHCH]=C.乙烯制备;乙苯使酸性重铬酸钾溶液变色D.乙醇和HBr生成溴乙烷和水;和氢气反应的【答案】D【解析】【详解】A.甲苯在光照条件下和Cl2反应;甲苯在FeBr3存在下
和Br2反应,都属于取代反应,故A不符合题意;B.乙烯生成聚乙烯;乙炔生成n[CHCH]=,都属于加聚反应,故B不符合题意;C.乙烯制备;乙苯使酸性重铬酸钾溶液变色,都属于氧化反应,故C不符合题意;D.乙醇和HBr生成溴乙烷和水属于取代反应;和氢气反应属于加成反应,故D符合题意;答案选D。8.
6.0g某烃(相对分子质量在50~130之间)在氧气中完全燃烧,燃烧后的气体混合物先通入浓硫酸中,再通入过量的澄清石灰水中,浓硫酸增重5.4g,石灰水中得到45g沉淀。下列说法错误的是A.该烃的分子式可能为C9H12B.该
烃燃烧有浓烟冒出C.该烃一定是苯的同系物D.该烃的核磁共振氢谱可能存在两组峰且峰面积比为1:3【答案】C【解析】【详解】A.由题目可知浓硫酸增重5.4g,则生成水的物质的量为0.3mol,石灰水中得到45g沉淀,则生成碳酸钙的物质的量为0
.45mol,根据原子守恒可知烃分子中C原子数目和H原子数目之比为0.45:0.6=9:12,则烃的分子式可能为C9H12,故A正确;B.该烃分子中含碳量高,燃烧有浓烟冒出,故B正确;C.该烃分子中含碳原子数目为9,H
原子数目为12,不一定是苯的同系物,有可能是含有多个不饱和键的烃类物质,故C错误;D.该烃分子中含碳原子数目为9,H原子数目为12,可能为,核磁共振氢谱可能存在两组峰且峰面积比为1:3,故D正确;故选C。9.氢气是清洁能源
之一,解决氢气的存储问题是当今科学界需要攻克的课题。C16S8是新型环烯类储氢材料,利用吸附的方法来储存氢分子,其分子结构如图所示。下列有关说法错误的是A.C16S8是非极性分子B.C16S8完全燃烧的产物对应的水化物都是弱电解
质C.该分子间存在范德华力和氢键D.基态硫原子有5种能量不同的电子【答案】C【解析】【详解】A.C16S8分子是个对称的分子,正负电中心重叠,是非极性分子,A正确;B.C16S8完全燃烧的产物分别为CO2和SO2,对应的水化物分别是碳酸和亚硫酸,均
为弱电解质,B正确;C.该分子间存在范德华力,但不存在分子间氢键,C错误;D.基态硫原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,所以有5种能量不同的电子,D正确;故选C。10.X、Y、Z、W是原
子序数依次增大的短周期主族元素,Y的一种氧化物是红棕色气体。固体物质Z2XW3在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,其结构如图所示。下列说法正确的是A.X、W都有两种常见氧化物,且这些氧化物形成的固体都是分子晶体B.23XO−的空间构型为四面体形C.元素的第一电离能:X>
YD.Z与Y不能形成离子键【答案】A【解析】【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的一种氧化物是红棕色气体,Y为N;由X、Z、W形成的化合物的结构可知,Z可形成带1个单位正电荷的阳离子,且Z的原子序数大于Y,则Z为Na;X形成4个共价键,原子序
数小于Y,则X为C;W可形成2个共价键,W的原子序数大于Z,W为S,据此分析解答题。【详解】A.由分析可知,X、W分别为C、S,故它们都能与氧元素形成两种常见的氧化物,分别为CO、CO2和SO2、SO3,这些物质形成的固体都为分子
晶体,A正确;B.23XO−为23CO−,其中心原子C的价层电子对数为3,孤电子对数为0,所以空间构型为平面三角形,B错误;C.元素的第一电离能:C<N,C错误;D.Na与N可以活泼的金属与活泼的非金属,可形成离子键,D错误;故选A
。11.已知:水溶液中[Cu(H2O)4]2+呈蓝色。用CuSO4的稀溶液进行下列实验,溶液的颜色变化如图所示:下列说法错误的是A.溶液Y呈深蓝色,主要是因为存在[Cu(NH3)4]2+B.[Cu(NH3)4]2+的空间构型是
平面四边形,说明中心原子不是sp3杂化C.析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O是因为乙醇极性小,降低溶质的溶解度D.上述实验现象说明H2O的配位能力比NH3强【答案】D【解析】【分析】深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,氢氧化
铜沉淀能转化为配离子[Cu(NH3)4]2+。【详解】A.深蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,A项正确;B.中心原子为sp3杂化的微粒空间结构为四面体形、三角锥形、角形,[Cu(NH3)4]2+的空间构型是平面四边形
,说明中心原子不是sp3杂化,B项正确;C.乙醇极性小于水,络合物在乙醇中溶解度较小,若向反应后的溶液加入乙醇,将会有[Cu(NH3)4]SO4⋅H2O晶体,C项正确;D.蓝色的配离子为[Cu(NH3)4]2+,氢氧化铜沉淀能转化为配离子[Cu(NH3)4]2+,说明[Cu(NH3)4
]2+比[Cu(H2O)4]2+稳定,即说明NH3的配位能力比H2O强,D项错误;答案选D。12.1928年,Diels-Alder反应被发现,该反应的转化关系如图所示(-R1,-R2,-R1,-R4为不同的烃基)。下列说法错误的是A.该反应属于加成反应B.一
分子X和一分子Br2反应,加成产物可能有3种(不考虑立体异构)C.Z分子中只含4个手性碳原子D.根据Diels-Alder反应原理可以合成【答案】C【解析】【详解】A.该反应发生碳碳双键的断裂,属于加成反应,A项正确;B.一分子X()和一分子Br
2反应,可能在1和2号碳上加成,也可能在3和4号碳上加成,也可能在1和4号碳上加成,产物可能有3种,B项正确;C.Z分子中至少含4个手性碳原子:,C项错误;D.可以用与通过Diels-Alder反应原理合成,D项正确;
故选C。13.锌锰二次电池放电时存在电极MnO2剥落现象,造成电池容量衰减。研究发现,加入少量KI固体能很大程度恢复损失的容量,原理如图所示,已知PBS膜只允许Zn2+通过。下列说法正确的是A.放电时,负极反应为2
Zn2e2OHZn(OH)−−−+=B.充电时,电路中每通过2mole−,阳极固体质量增加87gC.放电时,左侧溶液中c(Zn2+)降低D.I-与剥落的MnO2反应生成3I−能很大程度恢复损失的容量【答案】D【解析】【分析】Zn为负极,发生氧化反应:
Zn-2e-=Zn2+,MnO2为正极,发生还原反应:MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O,加入KI后,发生反应:-+2+-232MnO+3I+4H=Mn+I+2HO,---3I+2e=3I;【详解】A.放电时,Zn为负极,发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,A错误;B.充电时
阳极电极反应式为:---33I-2e=I,2+-+22Mn+2HO-2e=MnO+4H,电路中每通过2mol,阳极区溶液减少的质量小于1molMnO2的质量,即小于87g,B错误;C.由上述分析可知,放电时左
侧发生反应:Zn-2e-=Zn2+,左侧溶液中c(Zn2+)增大,C错误;D.由分析可知,I-与剥落的MnO2反应生成-3I,然后-3I能继续从正极上得到电子转化为I-,故能恢复“损失”的能量,D正确;答案选D。14.已知常温下,()()a
3b32CHCOOHNHHOKK=。常温下,向含2MgCl,3CHCOOH的溶液中滴加氨水,混合溶液中lg(X)c−[()2(X)Mgcc+=、()()432NHNHHOcc+或()()33CHCOOCHCOOHcc−]与pH的关系如图所示。下列
说法错误的是A.3L代表()2lgMgc+−与pH的关系B.常温下,()4.75b32NHHO10K−=C.1340.1molLCHCOONH−溶液中:()()()()323NHHOOHCHCOOHHcccc−++=+D.常温下,22332Mg(OH)2CHCOOH2CHC
OOMg2HO−++++的平衡常数K为6.7510−【答案】D【解析】【分析】随pH值增大,c(OH-)增大,c(Mg2+)逐渐减小,则-lg(Mg2+)逐渐增大;()()432NHNHHOcc+=()()b-32NHHKOcOH,随
pH值增大,c(OH-)增大,()3b2KNHHO不变,则()()b-32NHHKOcOH减小,()()432NHNHHOcc+减小,-lg[()()432NHNHHOcc+]逐渐增大;()()33CHCOOCHCOOHcc−=()()3+CHCOKOHcHa,随pH值增大,c(H+
)减小,()3CHCOOHKa不变,()()3+CHCOKOHcHa增大,-lg[()()33CHCOOCHCOOHcc−]减小,则L1代表()()33CHCOOCHCOOHcc−;又因()()a3b32CHCOOHNHHOKK=,则pH=7时,-lg[()()43
2NHNHHOcc+]=-lg[()()33CHCOOCHCOOHcc−],结合图像可知L2应代表()()432NHNHHOcc+,L3代表c(Mg2+),据此分析解答;【详解】A.由以上分析可知L3代表c(Mg2+),故A正确;B.L2代表()()432NHNHHOcc+,
pH=7时,-lg[()()432NHNHHOcc+]=-2.25,则()()432NHNHHOcc+=2.2510,()3b2KNHHO=2.2574.75101010−−=,故B正确;C.(
)()a3b32CHCOOHNHHOKK=,34CHCOONH溶液中4NH+、3CHCOO−水解程度相同,则34CHCOONH溶液呈中性,()()OHHcc−+=,且()()323NHHOCHCOOHcc=,则()()()()323N
HHOOHCHCOOHHcccc−++=+,故C正确;D.常温下,22332Mg(OH)2CHCOOH2CHCOOMg2HO−++++的平衡常数K=()()22+323CHCOO(Mg)CHCOOHccc−=()()222+232223CHCOO(H)(Mg)(OH)CHCOOH(H)(OH
)ccccccc−+−+−=()sp2223KK[MHg(O)CCOHHO]Kaw,结合M点坐标可知,()3CHCOOHKa4.7510−=,结合N点坐标可知,sp2K[Mg(OH)]=1.2
55210(10)−−=10-11.25,则K4.75211.25142(10)10(10)−−−==107.25,故D错误;故选:D。二、非选择题:本题共4小题,共58分。15.现有下列几种有机物或微粒:①②22CHCHCHCH==③④⑤⑥⑦3CH+⑧请回答下列问题:(1)上述物质中属
于芳香烃的是________(填编号,下同),互为同分异构体的是_________。(2)④与等物质的量的HBr发生加成反应的产物可能为___________(填结构简式)。(3)⑧中只含碳、氢、氧三种
元素,其分子结构模型中小球表示原子,球与球之间的短线代表单键或双键。⑧中所含官能团的名称为___________。(4)⑤的一种同分异构体B为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图如图所示:请写出有机物B的结构简式:___________,下列关于B的说法正确的是__
_________(填字母)。A.该物质可与氢气反应,1mol该物质最多消耗氢气的物质的量为4molB.在光照条件下,该物质可以和氯水发生取代反应C.该物质可以使酸性高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,均发生氧化反
应(5)⑦是最简单的碳正离子,它的中心原子的杂化方式为___________;3CH+并不稳定,原因是___________。【答案】(1)①.③②.①⑥(2)、(3)羧基、酮羰基(4)①.②.A(5)①.sp2②.3CH+中C周围只有6个电子,未达到8电子稳定结
构【解析】【小问1详解】芳香烃含有苯环,且只有碳氢两种元素,只有③满足,同分异构体即分子式相同,而结构不同,①⑥符合定义,答案:③、①⑥;【小问2详解】与等物质的量的HBr发生加成反应的产物有两种,溴加在边碳得,溴加在中间碳
上得,答案:、;【小问3详解】⑧中只含碳、氢、氧三种元素,其分子结构模型中小球表示原子,球与球之间的短线代表单键或双键,黑球是碳,白球是氢,灰球是氧,所含官能团的名称为羧基、酮羰基,答案:羧基、酮羰基;【小问4详解】⑤的
一种同分异构体B为芳香族化合物,其核磁共振氢谱图如图所示可知等效氢为2:2:2:1:1,得结构简式:A.该物质可与氢气反应,1mol该物质最多消耗氢气的物质的量为4mol,双键1mol、苯环3mol,故A正确;B.在光照条件下,该物质不可以和氯水发生取代反应,故B错误;C.该物质可以使酸性高锰酸钾
溶液和溴的四氯化碳溶液褪色,溴的四氯化碳溶液褪色发生了加成反应,与高锰酸钾发生了氧化反应,故C错误;答案:、A;【小问5详解】3CH+的中心原子的价层电子对数=4-1-313+=32,中心原子的杂化方式为sp2,3CH+并不稳定,可以看到碳没有达到8个电子的稳定状态,原因是3CH+中C周围
只有6个电子,未达到8电子稳定结构,答案:sp2、3CH+中C周围只有6个电子,未达到8电子稳定结构。16.铜的单质及其化合物在生产生活中有广泛应用。请回答下列问题:(1)基态Zn原子的价层电子排布式为___________;第一电离能:I1(Cu)________
___(填“>”或“<”)I1(Zn)。(2)某种含铜微粒[Cu(NH3)2]2+的催化剂可用于汽车尾气脱硝。①[Cu(NH3)2]2+中NH3的键角___________(填“>”或“<”)氨气中NH3的键角;NH3
和(CH3)3N(三甲胺)都可以结合H+。结合H+的能力:NH3___________(填“>”或“<”)(CH3)3N。②(CH3)3N和H2NCH2CH2NH2(乙二胺)均属于胺,二者相对分子质量相近,但乙二
胺的沸点比三甲胺的高得多,原因是___________。(3)铜的一种氧化物的晶胞结构如图表示,该物质的化学式为___________,若A原子分数坐标为(0,0,0),B原子分数坐标为111,,444,则C原
子分数坐标为___________。(4)含铜化合物M的晶胞结构如图所示晶胞参数(a≠c,α=β=γ=90°)。若化合物M的密度为ρg⋅cm-3,则阿伏加德罗常数的值NA=_________(用含a、c、ρ的代数式表示)。【答案】(1)①.3d104s2②.<(2)①.>②.<③.乙
二胺分子之间能形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键(3)①.CuO②.133,,444(4)221221810ac−【解析】【小问1详解】Cu原子的价层电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的价
层电子排布式为3d104s2,Zn的4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子,所以Zn原子的第一电离能较大,故此处填:3d104s2、<;【小问2详解】①NH3和()2+II32CuNH中的N
价层电子对数均为4,前者中心原子孤电子对数为1,后者为0,根据斥力:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,所以()2+II32CuNH中NH3键角大于氨气中NH3的键角;甲基是供电
子基,甲基的引入,会使氮原子的电负性增大,结合H+能力增强,所以结合H+的能力:NH3<(CH3)3N(三甲胺);②乙二胺分子之间能形成氢键,三甲胺分子之间不能形成氢键,所以乙二胺的沸点比三甲胺高;【小问3详解】由晶胞结构图可知,
一个晶胞中Cu的个数为1186482+=,O的个数为4,则该化合物的化学式为CuO;若A原子分数坐标为(0,0,0),B原子分数坐标为111,,444,C原子在体内的体对角线上,其分数坐标为133,,444
;【小问4详解】由晶胞结构图可知,该晶胞中含有黑球的个数为8×14+2=4、白球的个数为16×14+4×12+2=8、灰色球的个数为8×18+1=2,由于其中Cu化合价为+2、F的化合价为-1、K的化合价为+1,根据化合价代数和为0,可以推断该晶体的化学式为K2CuF
4,则黑球代表K,白球代表F,灰球代表Cu,根据A2-21A2?218Nac?10M?nρ==V?Ng•cm-3,则NA=221221810ac−。17.A、B、C三种烃分子中均含有8个氢原子,其中A、B常温下呈气态,C呈液态
且具有芳香性。C的质谱图如图所示:请回答下列问题:(1)A是符合上述条件的物质中相对分子质量最小的,则A的名称为___________。(2)B属于环烷烃,用键线式表示B可能的结构:___________。(3)C中最多有_________
__个原子共平面,C中碳原子的杂化方式为___________,1molC完全燃烧消耗氧气的物质的量为___________,C的二氯代物共有___________种。(4)查阅资料可知,苯可被臭氧氧化,发生的反应如下:则C通过上述反应得到的有机产物的结构简式为___________。【答案】(
1)丙烷(2)、(3)①.13②.sp2、sp3③.9mol④.10(4)、【解析】【分析】只由碳氢两种元素组成的有机化合物叫作烃;A、B、C三种烃分子中均含有8个氢原子,其中A、B常温下呈气态,C呈液态,A是符合上述
条件中相对分子质量最小的,则A分子中碳原子数最小,则A为饱和烷烃,为丙烷;B属于环烷烃,则分子式为C4H8;C呈液态且具有芳香性,质荷比为92,则为甲苯,据此解答。【小问1详解】由题可知,A为烃,含有8个氢,相对分子质量最小的说明H多,饱和烃CnH2n+2,
由分析可知,A的分子式为C3H8,名称为丙烷,答案:丙烷;【小问2详解】B属于环烷烃,通式为CnH2n,含有8个氢,C4H8,键线式可能的结构、,答案:、;【小问3详解】C的质谱图,相对分子质量为92,C呈液态且具有芳香性,含有8个氢原子,具有苯环,分子式为C7H8,甲苯最多有
13个原子共平面,苯环上sp2、甲基上sp3,1molC7H8完全燃烧消耗氧气的物质的量=y8x+7+9mol44==,C7H8的二氯代物共有,图中所示为取代一个氯后,另一个氯可以取代的位置用数字代表,共计10种,答案:13
、sp2、sp3、9mol、10;【小问4详解】甲苯通过上述反应,苯环上的6个碳断成3份乙二醛,甲苯上的6个碳断成2份乙二醛,剩下一份乙二醛上氢被甲基取代,可得有机产物的结构简式为、,答案:、。18.为了减缓温室效应,实现碳中和目标,可将CO2转化为二甲醚、甲醇等产品。
CO2与H2制二甲醚(CH3OCH3)的主要反应如下:反应I:222CO(g)H(g)HO(g)CO(g)++1141.2kJmolH−=+反应II:23CO(g)2H(g)CHOH(g)+129
0.7kJmolH−=−反应III:33322CHOH(g)CHOCH(g)HO(g)+1323.5kJmolH−=−反应IV:2232CO(g)3H(g)CHOH(g)HO(g)++1449.5kJmolH−=−请回答下列问题:(1)CO2(g)和H2(g)生成CH3OCH3(g
)和H2O(g)的4=H___________。(2)反应IV的反应历程如图所示(部分物质未画出)。写出图中决速步骤的反应方程式:___________。(3)CO2在一定条件下催化加氢可生成CH3OH,主要
发生三个反应(即反应I、II、III)。①若在恒容密闭容器中只发生反应I,下列措施可提高H2平衡转化率的是___________(填字母)。a.加入催化剂b.升高温度c.充入惰性气体②在某密闭容器中充入1molC
O2、3molH2,在恒压(0.1MPa)下发生上述反应I、II、III,测得平衡时CO2的转化率和CH3OCH3的选择性随温度的变化如图所示。已知:CH3OCH3的选择性()()3322CHOCH100%C
Onn=生成消耗。温度高于300℃时,曲线N随温度升高而升高的原因是___________;若Q点温度下CO的物质的量为0.08mol,则此时H2O的物质的量为___________,该温度下反应III的
Kp=___________(Kp为用压强表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。【答案】(1)1122.5kJmol−−(2)*****2COOHHCOHO++→+或***2OHHHO+→(3)①.b②.温度高于300℃时,
升高温度对反应I的促进程度大于对反应II、反应III的抑制程度③.0.48mol④.1.5【解析】【小问1详解】223322CO(g)+6H(g)CHOCH(g)+3HO(g)3-1-1-141ΔH=2ΔHΔHkJmol+(-23.5)kJmom+=2?(-49.5)125lkJol2.=−
;【小问2详解】决速步骤即能垒最大的一步,即从***COOHH++转化为**2COHO+的一步,反应方程式:*****2COOHHCOHO++→+或***2OHHHO+→;【小问3详解】①a.加入催化剂,不能改变平
衡转化率,a错误;b.升高温度,反应I往正向移动,H2平衡转化率升高,b正确;c.恒容充入惰性气体,反应体系压强不变,平衡不移动,H2平衡转化率不变,c错误;故选b②反应①是吸热反应,反应②③是放热反应,高于30
0.C时如果以反应②③为主,平衡逆向进行,二氧化碳的转化率应该下降,所以超过300.C应以反应①为主,反应①是吸热反应,升高温度平衡正向移动,二氧化碳转化率升高;Q点温度下,CO2转化率和CH3OCH3选择性均为40%,则0.4()()3322CHOCH100%COnn=
生成消耗()332CHOCH0.4=生成n,则()33CHOCHn=0.08mol,根据碳元素守恒,则n(CH3OH)=()()()233CO2CHOCHnCO−−消耗nn=0.4-2×0.08mol-0.08=0.16mol;反应I、III均生成水,则反应生成n(H2O)=()()3
32nCO+nCHOCH消耗=0.4mol+0.08mol=0.48mol;②该温度下,根据氢元素守恒,平衡时n平衡(H2)=()()()()23332H3CHOCH2nCHOHnHO−−−=始nn3mol30.08mol20.16mol0.48mol1.96mol−−−=,n总=()()(
)()()()222333nCO+nCHOCH+nCO+nCHOHnHOnH++()=mol+0.08mol+0.08mol+0.16mol0.48mol1.96mol=3.36mol10.4++−,反应III的Kp=()()()
3323220.08mol0.48mol0.1MPa0.1MPapCHOCHpHO3.36mol3.36mol=pCHO0.16mol0.1MPa3.36oHml==1.5。的。