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文檔簡介
2025年高考第一次模擬考試高三化學(考試時間:75分鐘試卷滿分:100分)注意事項:1.答卷前,考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。2.回答選擇題時,選出每小題答案后,用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動,用橡皮擦干凈后,再選涂其他答案標號。回答非選擇題時,將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結束后,將本試卷和答題卡一并交回??赡苡玫降南鄬υ淤|量:H1C12N14O16Ti48I127Ce140第Ⅰ卷(選擇題共45分)一、選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.近年來,我國大力推動科技自立自強、建設高水平創(chuàng)新型基礎設施。下列有關基礎設施的說法錯誤的是A.高性能鎂鋁合金材料建造的人行天橋—合金的硬度一般大于其成分金屬B.摩天大樓的玻璃表面常含納米氧化鈦涂層—納米氧化鈦屬于膠體,能產生丁達爾效應C.單晶硅板光伏發(fā)電基地—單晶硅可作太陽能電池的半導體材料D.大型隧道建設使用的盾構機刀片需要釬涂金剛石材料—金剛石是高硬度的共價晶體【答案】B【解析】合金的硬度一般大于其成分金屬,A正確;納米氧化鈦屬于純凈物,不是膠體,B錯誤;單晶硅可作太陽能電池的半導體材料,C正確;金剛石具有空間網狀結構,是高硬度的共價晶體,D正確。2.化學用語可以表達化學過程。下列化學用語的表達錯誤的是A.用電子式表示Na2O2的形成:B.用離子方程式表示泡沫滅火器的原理:Al3++3=Al(OH)3↓+3CO2↑C.用電子云輪廓圖示意p-pπ鍵的形成:D.甲醛與苯酚生成酚醛樹脂的反應:n+nHCHO+(2n-1)H2O【答案】D【解析】Na2O2是離子化合物,在Na2O2的形成過程中,Na失去電子形成Na+,O原子得到電子形成,則用電子式表示Na2O2的形成:,A正確;泡沫滅火器中的成分為硫酸鋁和碳酸氫鈉,二者發(fā)生水解相互促進,生成氫氧化鋁和二氧化碳,使可燃物與空氣隔絕,達到滅火的目的,離子方程式為Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑,B正確;p-pπ鍵是由兩個原子的p軌道“肩并肩”重疊形成的,用電子云輪廓圖示意p-pπ鍵的形成:,C正確;苯酚和甲醛在一定條件下發(fā)生縮聚反應形成酚醛樹脂,化學方程式為n+nHCHO+(n-1)H2O,D錯誤。3.下圖所示的實驗操作及描述均正確,且能達到實驗目的的是A.NaOH溶液滴定鹽酸B.制備NaHCO3C.比較KMnO4、Cl2、S的氧化性強弱D.配制一定物質的量濃度的NaCl溶液【答案】C【解析】滴定操作時,左手無名指和小手指向手心彎曲,輕輕地貼著出口管,用其余三指控制活塞的轉動,A錯誤;制備NaHCO3時,為增大二氧化碳的溶解量,應先向食鹽水中通入氨氣,后通入二氧化碳,B錯誤;錐形瓶中高錳酸鉀和濃鹽酸反應放出黃綠色氯氣,可知氧化性KMnO4>Cl2,氯氣通入Na2S溶液中生成淡黃色S沉淀,證明氧化性Cl2>S,C正確;配制一定物質的量濃度的NaCl溶液,用玻璃棒引流時,玻璃棒末端應伸到刻度線以下,D錯誤。4.部分含碘的物質有如下轉化關系。已知:為阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是A.標準狀況下,4.48L中含原子數為0.4B.1L溶液中含數小于0.1C.在反應①中生成0.3mol時轉移電子數為0.6D.在反應②中生成0.1mol氧化產物時消耗氧化劑分子數為0.25【答案】D【解析】在標準狀況下,碘單質呈固態(tài),無法計算4.48L中所含原子數,A錯誤;KI為強酸強堿鹽,KI不水解,1L溶液中含數等于0.1,B錯誤;反應①為,KIO3中I由+5價降低為0價,生成0.3molI2時轉移0.5mol電子,C錯誤;反應②為,I2既是氧化劑又是還原劑,KI為還原產物,KIO3為氧化產物,生成0.1mol時,消耗0.25mol(氧化劑),個數為0.25,D正確。5.家務勞動中蘊含著豐富的化學知識。下列相關解釋錯誤的是A.用過氧乙酸溶液對居住環(huán)境消毒:CH3COOOH具有較強氧化性B.做豆腐時,用石膏作凝固劑:CaSO4·2H2O是硫酸鹽結晶水合物C.制作腌菜、醬菜時添加食鹽:高濃度的NaCl溶液迫使微生物脫水失活D.使用漂粉精洗衣服時添加醋酸:Ca(ClO)2和醋酸反應生成HClO【答案】B【解析】可以用過氧乙酸溶液對居住環(huán)境消毒,是由于CH3COOOH具有較強氧化性,能夠使細菌、病毒的蛋白質氧化變性而失去其生理活性,A正確;蛋白質溶液屬于膠體,做豆腐時,用石膏作凝固劑是由于石膏CaSO4·2H2O電離產生的離子能夠中和蛋白質膠粒上的電荷而使膠體發(fā)生聚沉,分散質與分散劑水分開,就制取得到豆腐,這與石膏是硫酸鹽結晶水合物無關,B錯誤;制作腌菜、醬菜時添加食鹽,是由于水總是從濃度小的地方流向濃度大的地方。高濃度的NaCl溶液迫使微生物脫水,蛋白質失去水分就會失去生理活性,因此食鹽具有防腐能力,C正確;由于酸性:CH3COOH>HClO,所以向洗衣服的漂粉精中加入醋酸,就會發(fā)生反應:2CH3COOH+Ca(ClO)2=Ca(CH3COO)2+2HClO,溶液中c(HClO)增大,從而可以加快漂粉精漂白衣服的反應速率,D正確。6.自然界中氮的循環(huán)對生命活動有重要意義。在不同催化劑下,能夠還原氮氧化物實現(xiàn)氮污染的治理。硝酸廠的煙氣中含有大量的氮氧化物,將煙氣與的混合氣體通入與的混合溶液中實現(xiàn)無害化處理,其轉化過程如圖所示:下列說法正確的是A.該處理過程中,起催化作用的離子是B.若該過程中,每轉移電子消耗氮氧化物,則x為1.5C.當時,反應Ⅱ中還原產物與氧化產物物質的量之比為D.當無害化處理標況下時,使用等量的可以無害化處理(不考慮和的轉化)【答案】D【解析】根據圖示,反應的歷程為:和反應生成和;和反應生成和,因此混合液中起催化劑作用,是中間產物,A錯誤;轉移電子消耗氮氧化物,最終氮氧化物全部轉化為氮氣,則氮氧化物中N元素化合價為價,則,解得,B錯誤;時,反應生成元素由價變成0價,作氧化劑,生成元素由價變成價,作還原劑,根據氧化還原反應規(guī)律配平離子反應為;還原產物與氧化產物物質的量之比為,C錯誤;標況下的物質的量為0.4mol,當處理標況下(標況)時,NO轉化為N2,據2Ce4++H2=2H++2Ce3+,可知,無害化處理時有NO~H2,即消耗,據2Ce4++H2=2H++2Ce3+,可知,無害化處理時有NO2~2H2,使用等量的0.4mol可處理(不考慮和的轉化),D正確。7.抗腫瘤藥物鹽酸苯達莫司汀的合成工藝中,其中一步的轉化過程如下圖所示,已知該轉化過程中化合物需經過兩步反應才可成環(huán)。下列敘述正確的是A.化合物的分子式為B.化合物中的含氧官能團有硝基、酮羰基、羧基C.化合物生成化合物所發(fā)生反應的類型僅有酯化反應和消去反應兩種D.化合物與足量加成后的產物中含有4個手性碳原子【答案】D【解析】由a的結構簡式可知,其分子式為,A錯誤;由a的結構簡式可知,化合物a中的含氧官能團有硝基、酰胺基、羧基,B錯誤;由a、b的結構簡式可知,a中的-COOH和C2H5OH發(fā)生酯化反應生成酯基,酰胺基先和下方N原子上的H原子發(fā)生加成反應得到羥基,羥基再發(fā)生消去反應生成碳碳雙鍵,則a生成b的過程中發(fā)生反應的類型有3種,C錯誤;化合物b與足量加成后的產物為,手性碳原子是指與四個各不相同原子或基團相連的碳原子,中含有4個手性碳原子,位置為,D正確。8.下列實驗方案能達到實驗目的的是實驗方案實驗目的A向的溶液中加入濃溶液,振蕩、靜置、分液,向水層中加入溶液,過濾從的溶液中提取B向工業(yè)食鹽中加入酸性溶液檢驗是否含有C將含少量的固體溶于水,蒸發(fā)濃縮至有晶膜析出,冷卻結晶后過濾除去中的D釀酒師:在葡萄酒中添加適量的二氧化硫是酸性氧化物【答案】A【解析】從碘的四氯化碳溶液中提取碘的操作為向碘的四氯化碳溶液中加入濃氫氧化鈉溶液反應生成碘化鈉、碘酸和水,反應的化學方程式為3I3+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,反應后的溶液振蕩、靜置、分液,向水層中加入硫酸溶液,碘化鈉與碘酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、碘和水,反應的化學方程式為5NaI+NaIO3+3H2SO4=3I3+3Na2SO4+3H2O,碘在水中的溶解度較小,過濾得到碘單質,A正確;食鹽中的氯離子也能酸性高錳酸鉀溶液反應使溶液褪色,所以向工業(yè)食鹽中加入酸性高錳酸鉀溶液無法檢驗是否含有亞硒酸鈉,B錯誤;由于硝酸鉀的溶解度受溫度影響較大,氯化鈉的溶解度受溫度影響較小,所以除去氯化鈉中的硝酸鉀的操作為為將含少量硝酸鉀的氯化鈉固體溶于水,蒸發(fā)結晶、趁熱過濾得到氯化鈉,C錯誤;在葡萄酒中添加適量的二氧化硫是因為二氧化硫具有毒性和還原性,可以起到很好的殺菌消毒、抗氧化的作用,延長紅酒保質期,D錯誤。9.我國科學家利用柱[5]芳烴(EtP5)和四硫富瓦烯(TTF)之間相互作用,在溶液和固體態(tài)下構建了穩(wěn)定的超分子聚合物(SMP),如下圖所示:下列說法不正確的是A.柱[5]芳烴(EtP5)中所有碳原子不可能共平面B.四硫富瓦烯(TTF)分子中σ鍵和π鍵個數比為5∶1C.柱[5]芳烴(EtP5)中的核磁共振氫譜圖中只有三組峰D.構造形成超分子聚合物SMP體現(xiàn)超分子的自組裝性質【答案】C【解析】與苯環(huán)直接相連的碳原子與苯環(huán)共平面,但苯環(huán)側鏈還有許多sp3雜化的碳原子間接與苯環(huán)相連,則右側間接與苯環(huán)相連的碳原子與苯環(huán)碳原子不可能在同一個平面,A正確;四硫富瓦烯分子中σ鍵和π鍵個數比為15∶3=5∶1,B正確;柱[5]芳烴(EtP5)結構不對稱,核磁共振氫譜圖中不止三組峰,C錯誤;EtP5和TTF可通過分子間作用力自組裝得到超分子聚合物SMP,故超分子具有分子識別和自組裝的特征,D正確。10.中國科學家在淀粉人工光合成方面取得重大突破性進展,該實驗方法首先將催化還原為。已知CO2催化加氫的主要反應有:其他條件不變時,在相同時間內溫度對催化加氫的影響如下圖。下列說法不正確的是A.B.使用催化劑,能降低反應的活化能,增大活化分子百分數C.其他條件不變,增大壓強,有利于反應向生成的方向進行D.220~240℃,升高溫度,對反應②速率的影響比對反應①的小【答案】D【解析】根據蓋斯定律:①-②得,A正確;使用催化劑能降低反應的活化能,增大活化分子的百分數,加快反應速率,B正確;反應①是氣體體積減小的反應,增大壓強,平衡正向移動,即向生成的方向移動,反應②是氣體體積不變的反應,增大壓強,平衡不發(fā)生移動,C正確;反應①是放熱反應,反應②是吸熱反應,,升高溫度,反應①平衡逆向移動,反應②平衡正向移動,二氧化碳的轉化率增大,但甲醇的選擇性下降,說明對反應②速率的影響比對反應①的大,D錯誤。11.化合物A是一種常用的表面活性劑,具有起泡性能好、去污能力強等特點,其結構如圖所示。已知X、Y、Z、W、M均為短周期元素,W是組成地球生命體的關鍵元素,X、Y為同族元素,M原子的核外電子只有一種運動狀態(tài),Z是短周期中金屬性最強的元素。下列說法錯誤的是A.X、Y、W元素形成的氫化物中,X的氫化物沸點最高B.原子半徑大?。篊.電負性強弱:D.三元素組成的鹽超過兩種【答案】A【解析】W是組成地球生命體的關鍵元素,結合A中W形成4個共價鍵,W為C元素;X、Y為同族元素,結合A中X形成2個共價鍵,X為O元素,Y為S元素,M原子的核外電子只有一種運動狀態(tài),M為H元素,Z是短周期中金屬性最強的元素,Z為Na元素。由于C的氫化物有很多,隨著碳原子數增多其沸點依次升高,故X、Y、W元素形成的氫化物中的沸點最高的不一定是H2O,也可能是碳氫化合物,A錯誤;根據同一周期從左往右原子半徑依次減小,同一主族從上往下原子半徑依次增大可知,原子半徑:Na>S>O>H,B正確;根據同一周期主族元素從左往右電負性依次增強,同一主族元素從上往下電負性依次減弱,則電負性:O>S>C>H>Na,C正確;X、Y、Z分別為O、S、Na,則這三種元素可組成的鹽有Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3等,D正確。12.Se@C(硒@多孔石墨)是一種極具吸引力的二次電池系統(tǒng)替代材料,一種基于四電子轉移反應的快充水系硒基電池放電或充電原理如圖所示。已知充放電時Se的變化過程為。下列說法正確的是A.放電過程中由右側流向左側B.充電時Se@C的電極總反應為C.放電時的電極反應為D.若中間物質中,則中與的個數之比為【答案】B【解析】依據題意,該電池放電時,Zn極失去電子生成Zn2+,作為負極;則Se@C(硒@多孔石墨)為正極Se得到電子、并與Cu2+結合形成CuSe,發(fā)生還原反應,發(fā)生四電子轉移,經過多步轉化,最后生成Cu2Se;充電時,陰極上Zn2+得到電子生成Zn單質,陽極上Cu2Se失去電子發(fā)生氧化反應、反應逆轉最終得到Se、且釋放Cu2+。放電時陰離子向負極移動,據分析,放電過程中流向右側,A錯誤;由分析可知充電時,陽極發(fā)生四電子轉移過程的逆過程,則充電時Se@C的電極總反應為,B正確;放電時發(fā)生四電子轉移,正極總反應為,過程中銅的化合價在降低,是其中的某一步反應,則放電時的電極反應為,C錯誤;若中間物質中,則其化學式為,改寫化學式為,則,得,即與的個數之比為,D錯誤。13.工業(yè)上從鈷鎳渣(主要含、和少量、)中回收和的流程如下。已知:①
;②,完全沉淀時;③。下列說法正確的是A.濾渣1是,濾渣2是B.氧化性:C.若沉鎳完全后濾液中,則D.“氧化沉鈷”中氧化劑、還原劑的物質的量之比為2:1【答案】C【解析】由題給流程可知,向鈷鎳渣加入硫酸溶液酸浸,將金屬氧化物轉化為可溶的硫酸鹽,銅與硫酸溶液不反應,過濾得到含有銅的濾渣和濾液;向濾液中加入過氧化氫溶液,將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,向反應后的溶液中加入碳酸亞鈷調節(jié)溶液pH,將溶液中的鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀,過濾得到含有氫氧化鐵的濾渣和濾液;向濾液中加入氨水,將溶液中的鎳離子轉化為氫氧化鎳沉淀,亞鈷離子轉化為六氨合亞鈷離子,過濾得到氫氧化鎳和含有六氨合亞鈷離子的濾液;向濾液中Na2SO5和氫氧化鈉的混合溶液,將溶液中的六氨合亞鈷離子轉化為氫氧化鈷沉淀,過濾得到氫氧化鈷。由分析可知,濾渣1是銅,濾渣2是氫氧化鐵,A錯誤;氧化除雜步驟中,加入過氧化氫溶液,可以將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子,但不能將亞鈷離子氧化為鈷離子,由氧化還原反應規(guī)律可知,鈷離子的氧化性強于過氧化氫,B錯誤;由溶度積可知,鎳離子完全沉淀時,溶液中氫氧根離子濃度c(OH—)≥=1×10—5mol/L,由方程式可知,反應平衡常數K====105,由溶液中銨根離子濃度為10-3mol/L可知,溶液中=≥=10-13,C正確;Na2SO5中鈉元素為+1價,S元素化合價為+6價,氧元素的化合價存在-1價、-2價,為方便計算,可令氧元素全部為-2價,則硫元素的化合價為+8價,則溶液中六氨合亞鈷離子與Na2SO5溶液反應時,鈷元素的化合價升高被氧化、硫元素化合價降低被還原,由得失電子數目守恒可知,氧化劑、還原劑的物質的量之比為1:2,D錯誤。14.氧化鈰(CeO2)是一種重要的催化劑,在其立方晶胞中摻雜Y2O3,Y3+占據原來Ce4+的位置,可以得到更穩(wěn)定的結構(過程如下圖),這種穩(wěn)定的結構使得氧化鈰具有許多獨特的性能。下列說法正確的是[已知:O2-的空缺率=×100%]A.CeO2晶胞中Ce4+的配位數為6B.若CeO2晶胞中兩個Ce4+間的最小距離為apm,則Ce4+與O2-的最小核間距為pmC.已知M點原子的分數坐標為(0,0,0),則N點原子的分數坐標為(,,)D.若摻雜Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=3:1的晶體,則此晶體中O2-的空缺率為10%【答案】D【解析】據圖分析,O2-的配位數為4,根據CeO2的化學式可知Ce4+的配位數為8,A錯誤;由晶胞結構示意圖可知,CeO2晶胞中兩個Ce4+間的最小距離應為面對角線的二分之一,由此可得晶胞參數為apm,Ce4+與O2-的最小核間距離為晶胞體對角線長的,即為pm,B錯誤;根據晶胞中N點的位置可以看出,N點原子的分數坐標為(,,),C錯誤;氧化鈰晶胞中摻雜Y2O3,Y3+占據原來Ce4+的位置,未摻雜之前,每個晶胞中有4個Ce,8個O,若摻雜Y2O3后得到n(CeO2):n(Y2O3)=3:1的晶體,每個晶胞中Ce和Y共4個時,分別含有2.4個Ce4+和1.6個Y3+,則含有2.4×2+0.8×3=7.2個O2-,則此晶體中O2-的空缺率為×100%=10%,D正確。15.乙二胺四乙酸用表示,可接受質子形成。在水溶液中存在六級電離,含微粒的分布分數與變化關系如圖。已知:的、。下列說法正確的是A.曲線e代表B.向溶液中加入過量溶液,離子方程式為C.溶液中存在:D.酸性條件下溶液中存在:【答案】D【解析】由題意可知,在水溶液中存在六級電離,溶液pH越大,溶液中的越小,則曲線a、b、c、d、e、f、g分別代表、、、、、、的分布分數與pH變化關系,由公式可知,的電離常數分別為10-0.9、10-1.6、10-2.0、10-2.67、10-6.16、10-10.26。由分析可知,曲線e代表的分布分數與pH變化關系,A錯誤;由分析和碳酸的電離常數可知,酸性:>>H2CO3>HCO>,則向溶液中加入過量碳酸鈉溶液發(fā)生的反應為溶液與碳酸鈉溶液反應生成Na3HY和碳酸氫鈉,反應的離子方程式為,B錯誤;由圖可知,溶液呈酸性,說明在溶液中的電離程度大于水解程度,所以離子濃度的大小順序為,C正確;由電離常數可知,溶液中==100.4,D錯誤。第II卷(非選擇題共55分)二、非選擇題,共4題,共55分。16.(14分)氮化鈦常作仿金飾品,乳酸亞鐵常作補鐵制劑。以鈦鐵礦(主要含,還含少量、)為原料制備氮化鈦和乳酸亞鐵的工藝如圖,回答下列問題:部分物質的熔點、沸點數據如表所示:物質MgTi熔點648.87141667沸點136.4109014123287(1)Ti位于元素周期表第周期族。(2)其他條件不變,“酸浸”時鐵、鈦浸出率與硫酸質量分數的關系如圖所示?!八峤睍r宜選擇的硫酸質量分數為%。(3)“熔煉”時,溫度在,反應還能得到一種具有還原性和可燃性的氣體?!叭蹮挕钡幕瘜W方程式為。(4)“還原”時得到鈦和另一產物M,采用蒸餾法分離出鈦,控制蒸餾的最低溫度為,工業(yè)上用惰性材料作為電極來電解熔融的M,陽極的電極反應式為。(5)利用溶液和過量溶液制備的離子方程式為;用酸性溶液滴定法測定乳酸亞鐵產品的純度,所有操作均正確,但經多次實驗結果發(fā)現(xiàn),測得值高于實際值,其原因是。已知滴定反應為(未配平)。(6)鈦、氮組成的一種化合物的晶胞如圖所示,鈦的配位數為,該晶體的密度為,已知、原子半徑之和等于(Ti、N相切),為阿伏加德羅常數的值。【答案】(14分,除標注外每空1分)(1)四ⅣB(2)85(3)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO(2分)(4)1412℃2Cl-—2e—=Cl2↑(2分)(5)Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O(2分)乳酸根離子具有還原性,能消耗KMnO4(6)6(2分)【解析】(1)鈦元素的原子序數為22,位于元素周期表第三周期ⅣB族。(2)由圖可知,硫酸質量分數為85%時,鐵浸出率最小、鈦浸出率最大,則“酸浸”時宜選擇的硫酸質量分數為85%。(3)結合圖示流程可知,“熔煉”時發(fā)生的反應為二氧化鈦與碳、氯氣高溫條件下熔煉反應生成四氯化鈦和一氧化碳,反應的化學方程式為TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(4)據圖可知,“還原”時發(fā)生的反應為四氯化鈦高溫條件下與鎂反應生成鈦和氯化鎂(M),由表格數據可知,四種物質中鈦的沸點最高,鈦的沸點高于氯化鎂、四氯化鈦和鎂,所以采用蒸餾法分離出鈦時,控制蒸餾的最低溫度為1412℃;工業(yè)上用惰性材料作為電極來電解熔融的氯化鎂時,氯離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣,電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑。(5)硫酸亞鐵溶液與過量碳酸氫銨溶液反應生成硫酸銨、碳酸亞鐵沉淀、二氧化碳和水,反應的離子方程式為Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O;乳酸亞鐵中的乳酸根離子具有還原性,能消耗KMnO4,所以測得值高于實際值。(6)由晶胞結構可知,晶胞中位于體心的鈦原子與位于面心的氮離子距離最近,則鈦原子的配位數為6;晶胞中位于頂點和面心的氮原子個數為8×+6×=4,位于棱上和體心的鈦原子個數為12×+1=4,鈦原子核氮原子原子半徑之和等于anm,則晶胞的邊長為2anm,設晶體的密度為dg/cm3,由晶胞的質量公式可得:=(2a×10-7)3d,解得d=。17.(14分)異山梨醇廣泛應用于化妝品、塑料、醫(yī)藥等領域。以山梨醇為原料,經兩步酸催化,可以制得異山梨醇。其中的一種制備方法,其原理、裝置(略去夾持、加熱裝置)與實驗步驟如下:i.稱取mg的山梨醇反應樣品和沸石加入100mL三口燒瓶中,組裝好裝置;ii.經一系列實驗操作;iii.反應2h后,分析產物。回答下列問題:(1)山梨醇熔點約為100℃、沸點為495℃,熔、沸點較高的原因是和較大的分子間范德華力所致。(2)“一系列實驗操作”適宜順序為(填序號)。a.打開連接冷凝管的水管,通水b.打開分液漏斗活塞,加入濃硫酸c.油浴升溫至130℃(3)當(填現(xiàn)象),反應基本完成。(4)如果硫酸改為鹽酸,產率(填“不變”“上升”或“降低”),主要原因是。(5)第一步反應產物除生成1,4-脫水山梨醇外,還有(舉一例)。(6)提純產物的實驗方法:。(7)經分析,第一步轉化率為84%,第二步轉化率為96%,則制得異山梨醇的質量為Xg,X的計算式為?!敬鸢浮浚?4分,除標注外每空2分)(1)較強的分子間氫鍵(2)c-b-a(3)分水管內的液體高度不再增加時(4)降低(1分)130℃,鹽酸極易揮發(fā),鹽酸沒有脫水性,催化效率降低(5)或或等(6)重結晶(1分)(7)【解析】(1)山梨醇的分子結構中含有多個羥基,其分子間可以形成氫鍵?,導致熔、沸點較高。(2)開始制備異山梨醇時的操作為:先升高溶液溫度至,然后逐漸加入濃硫酸,發(fā)生成環(huán)反應,同時打開連接冷凝管的水管,通水,對揮發(fā)的產物及時冷卻。故“一系列實驗操作”適宜順序為c-b-a。(3)分水管收集到液態(tài)的異山梨醇,當分水管內的液體高度不再增加時,說明反應基本完成。(4)鹽酸屬于揮發(fā)性酸,加熱以后,130℃時鹽酸容易揮發(fā),并且鹽酸沒有脫水性,導致產率下降。(5)根據題意,山梨醇()上的1,4號碳原子上的羥基互相脫水,形成異山梨醇。若采取1,5號碳原子上的羥基脫水,則生成:;若采取2,5號碳原子上的羥基脫水,則生成或或。(6)產物溶解在加熱以后變?yōu)橐簯B(tài)異山梨醇,需要冷卻使其結晶析出,所以提純產物的實驗方法是重結晶。(7)根據轉化關系可知,三種有機物在反應中的物質的量之比為:,,第一步轉化率為84%,則生成1,4-脫水山梨醇,第二步轉化率為96%,則生成異山梨醇,所以最終生成異山梨醇為。18.(14分)乙炔(C2H2)、乙烯和乙烷是重要的基礎化工原料,在生產、生活中有廣泛應用?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知幾種共價鍵的鍵能如下表所示。共價鍵鍵能/()812413.4347.7436根據上述鍵能估算:
△H1=kJ/mol。(2)科學家用計算機模擬了乙炔在鈀表面催化加氫的反應機理,單個乙炔分子在催化劑表面的反應歷程如圖甲所示,吸附在鈀表面的物質用*標注,TS代表過渡態(tài)。已知:。①總反應分多步基元反應,其中,分子有效碰撞概率最大的基元反應的化學方程式是;引入Pt催化劑,總反應的焓變(填“增大”“減小”或“不變”)。②結合(1)信息,
,a等于。(3)在反應器中充入一定量的C2H4(g)和H2(g),在鉑催化劑作用下合成乙烷,測得C2H6(g)平衡體積分數(ψ)與溫度、壓強關系如圖乙所示。①隨著X增大,ψ降低的原因是。②平衡常數MN(填“>”“<”或“=”,下同);Y1Y2。正反應速率v(N)v(Q)。(4)一定溫度下,保持總壓強為100kPa,向反應器中充入1molC2H2(g)和3molH2(g),加入一定量催化劑,經amin達到平衡,乙炔平衡轉化率為50%,乙烯的選擇性為60%。①反應開始到恰好達到平衡狀態(tài)時,H2平均壓強變化率為(用所給字母表示,數字保留1位小數)kPa/min。②反應的平衡常數Kp為(kPa)-1(只列計算式)。提示:用分壓計算的平衡常數為Kp,分壓=總壓×物質的量分數。。【答案】(14分,除標注外每空1分)(1)-317.3(2)(2分)不變-219.1(3)X為溫度,正反應放熱,升溫,平衡向逆反應方向移動(2分)=><(4)(2分)(或)(2分)【解析】(1)反應熱等于反應物的總鍵能與生成物化學鍵的鍵能的差,則反應的鍵能。(2)①活化能越低,反應速率越快,分子的有效碰撞幾率就越大。觀察圖示,總反應包括2個過渡態(tài),兩個基元反應。能壘等于最高能量與最低能量之差:,,能壘大,活化分子百分率低,有效碰撞概率低。故分子有效碰撞概率最高的反應是。催化劑只改變反應歷程,降低能壘,但不改變反應物與生成物的總能量,因此不能改變反應熱(焓變);②根據圖像可知:總反應的熱化學方程式為,根據蓋斯定律,
。(3)①根據上述分析可知反應:△H2=-219.1kJ/mol,該反應的正反應是氣體體積減小的放熱反應。升高溫度,化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,導致乙烷的體積分數降低,故橫坐標X對應的物理量為溫度。升高溫度,化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,導致乙烷的體積分數降低;②化學平衡常數只與溫度有關,溫度不變,化學平衡常數不變。根據上述①分析可知:橫坐標為溫度,點M、N的反應溫度相同,所以化學平衡常數:M=N;Y對應的物理量為壓強,在溫度不變時,增大壓強,化學平衡向氣體體積的正反應方向移動,導致C2H6的含量增大。根據圖像可知:M、N點對應溫度相同,C2H6的含量:M>N,所以壓強大小關系:Y1>Y2;根據上述分析可知:橫坐標表示溫度。升高溫度,化學反應速率加快。根據圖像可知溫度:N點<Q點,故正反應的化學速率:N點<Q點。(4)①開始時p(C2H2)=1
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