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浙江省宁波市镇海中学2023届高三化学下学期5月模拟试题(Word版附解析)
浙江省宁波市镇海中学2023届高三化学下学期5月模拟试题(Word版附解析)
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化学选考模拟试题可能用到的相对原子质量:H1Li7C12N14O16Na23Mg24Al27Si28S32Cl35.5K39Ca40Fe56Cu64Br80Ag108Sb122I127Ba137一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.化学与生活、生产、科技等息息相关,下列有关说法正确的是A.制造蛟龙号潜艇载人舱的钛合金中的钛属于稀土金属B.食盐、白糖是常见的食品调味剂,没有防腐作用C.笔墨纸砚中的“纸”特指宣纸,宣纸的主要成分是蛋白质D.《本草纲目》记载“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,所用的分离方法是蒸馏【答案】D【解析】【详解】A.钛元素位于第四周期第IVB族,属于过渡元素,不是稀土金属,故A错误;B.食盐可以使细菌脱水,可以杀菌,故B错误;C.笔墨纸砚中的“纸”特指宣纸,宣纸是利用天然纤维制作而成的,主要成分是纤维素,不是蛋白质,故C错误;D.文中“酸坏”是指少量乙醇被氧化为乙酸,乙酸和乙醇的沸点不同,用蒸馏操作进行分离,故D正确;故选:D。2.THPC即四羟甲基氯化磷,主要用于织物阻燃处理,制取THPC反应的化学方程式为:。下列有关说法正确的是A.HCl的形成过程:B.HCHO分子空间结构模型为C.基态磷原子价电子原子轨道表示式D.羟基的电子式为:【答案】B【解析】【详解】A.HCl为共价化合物,则HCl的形成过程为: ,故A错误;B.HCHO分子为平面结构,原子半径C>O>H,空间结构模型为,故B正确;C.基态磷原子的价电子排布式为:3s23p3,轨道表示式:,故C错误;D.羟基中H原子和O原子共用1对电子,O原子有一个单电子,因此羟基的电子式为:,故D错误;故选:B。3.氮及其化合物的转化具有重要应用,下列说法不正确的是A.工业上模拟自然界“雷雨发庄稼”的过程生产B.自然固氮、人工固氮都是将转化为含氮化合物C.氨气是重要的工业原料,可用于制备化肥和纯碱等大宗化学品D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【答案】A【解析】【详解】A.自然界“雷雨发庄稼”的第一步是将空气中的氮气转化为NO,工业生产硝酸的第一步是将氮气和氢气反应生成氨气,氨气催化氧化得到NO,NO被氧化为,和水反应最后得到硝酸,A项错误;B.氮的固定是是将转化为含氮化合物的过程,其中氮的固定包括自然固氮、人工固氮,B项正确;C.氨气作为重要的工业原料可以制备化肥和纯碱等大宗化学品,C项正确;D.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态,多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”,D项正确;答案选A。4.物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是A.具有强氧化性,可用作消毒剂B.固体具有氧化性,可作为黑火药的原料之一 C.SiC中存在共价键,硬度大,可做砂纸和砂轮等磨料D.溶液呈蓝色,胆矾可以与石灰乳混合制备波尔多液【答案】D【解析】【详解】A.Na2FeO4中的Fe为+6价,则该物质具有强氧化性,因而可用于消毒杀菌,A正确;B.KNO3具有氧化性,因而可作为氧化剂用于黑火药中,B正确;C.SiC是由原子直接构成且只含共价键的共价晶体,其硬度很大,因而可用作砂轮、砂纸的磨料,C正确;D.CuSO4溶液呈蓝色这一性质,与胆矾可以与石灰乳混合制备波尔多液无对应关系,D错误;故选D。5.下列有关化工生产中说法不正确的是A.工业上用和反应制备NaOHB.工业上用氯化氢在一定条件下将粗硅转化C.工业上常用“吹出法”提取溴,其过程主要包括氧化,吹出,吸收,蒸馏等环节D.工业上所用的碳素电极可以用石油焦和沥青焦原料制取【答案】A【解析】【详解】A.Na2O和H2O反应制取NaOH反应剧烈,原料来源少且不符合经济效益,工业上是电解饱和食盐水制备NaOH,故A错误;B.工业上通过反应①Si+3HCl=SiHCl3+H2和反应②SiHCl3+H2=Si+3HCl,由粗硅制得高纯硅,故B正确;C.酸化的海水中通入氯气发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,吹出塔中通入热空气吹出溴单质,在吸收塔中用二氧化硫和水吸收发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4,再通入氯气和水蒸气,发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,达到富集溴的目的,冷凝精馏分离出产品溴,工业上常用“吹出法”提取溴,其过程主要包括氧化,吹出,吸收,蒸馏等环节,故C正确;D.从石油焦和沥青焦中提取石墨,做碳素电极,故D正确;故选:A。6.氨对水体的污染情况越来越受人们的重视。用次氯酸钠可以脱除水中的,其反应式为:。设为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是A.中所含的键数目为 B.2L0.5mol/LNaClO溶液中含有的数目为C.若该反应生成时,转移的电子数为D.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3【答案】C【解析】【详解】A.题目未指明是在标准状况下,无法使用22.4L/mol计算氨气的物质的量,故A错误;B.ClO-要发生水解,ClO-数目少于NA,故B错误;C.该反应生成27gH2O时,转移的电子物质的量为×2=3mol,转移的电子数为3NA,故C正确;D.反应2NH3+3NaClO═N2+3NaCl+3H2O中N元素的化合价由-3价升高到0价,氨气是还原剂,Cl元素化合价由+1价降低到-1价,NaClO是氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为3:2,故D错误;故选:C。7.下列离子方程式书写正确的是A.溶液与稀反应的离子方程式:B.水杨酸与过量碳酸钠溶液反应:C.Fe与稀硝酸反应,当时,D.等物质的量浓度的和混合液用惰性电极电解最初发生反应:【答案】C【解析】【详解】A.Na2S2O3溶液与稀H2SO4反应的离子方程式为:+2H+=S↓+SO2↑+H2O,故A错误;B.水杨酸与过量碳酸钠溶液反应生成和,离子方程式为:+→+2,故B错误;C.Fe与稀硝酸反应,当时,硝酸不足,反应生成硝酸亚铁,离子方程式为:3Fe+2+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,故C正确; D.等物质量浓度的FeBr3和CuCl2的混合溶液中含有铁离子、铜离子、溴离子和氯离子,在阴极上是阳离子得电子,根据得电子能力:铁离子>铜离子,所以最初在负极发生反应的离子是铁离子,最初发生反应:,故D错误;故选:C。8.下列关于有机物的说法不正确的是A.醋酸纤维极易燃烧,可用于生产塑料和涂料等B.蛋白质可能在搅拌、振荡过程中发生变性C.油脂能促进维生素A、D、E、K的吸收D.淀粉经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂等【答案】A【解析】【详解】A.醋酸纤维不易燃烧,A错误;B.蛋白质在搅拌、振荡等物理因素的影响下容易发生变性,B正确;C.油脂能促进脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收,C正确;D.淀粉中含有羟基能发生酯化反应,经酯化后可用于生产食品添加剂、表面活性剂、可降解塑料等,D正确;故选A。9.磷酸奥司他韦可以用于治疗流行性感冒,其结构如图所示。下列关于磷酸奥司他韦的说法正确的是A.分子中至少有7个碳原子共平面B.该物质的分子式为C.1mol该物质最多能与2molNaOH发生反应D.1mol该物质最多能与发生加成反应【答案】B【解析】【详解】A.乙烯、-COO-中所有原子共平面,碳碳双键及直接连接碳碳双键的碳原子共平面,单键可以 旋转,该分子中至少有5个碳原子共平面,故A错误;B.分子中C、H、O、N、P原子个数依次是16、31、8、2、1,分子式为C16H31O8N2P,故B正确;C.酰胺基、酯基水解生成的羧基及磷酸都能和NaOH溶液反应,1mol该物质最多能消耗5molNaOH,故C错误;D.碳碳双键和氢气以1:1发生加成反应,酯基、酰胺基中碳氧双键和氢气不反应,1mol该物质最多消耗1mol氢气,故D错误;故选:B。10.中国地质科学院地质研究所对嫦娥五号月球玄武岩开展了分析,证明月球在19.6亿年前仍存在岩浆活动。X、Y、Z、V、W是月核中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素,X原子的s能级电子数量和p能级电子数量相等,V的单质常在地球火山口附近沉积,Y的氧化物常用作耐高温材料。Y、W原子的最外层电子数相等,且之和等于Z原子的最外层电子数。下列说法正确的是A.Y的氧化物是两性氧化物B.简单氢化物的稳定性:C.简单离子半径:D.第一电离能【答案】D【解析】【分析】X、Y、Z、V、W是月球中含有的五种原子序数依次增大的前20号元素,X原子的s能级电子数量和p能级电子数量相等,则X的电子排布式为1s22s22p4,X为O元素;V的单质常在地球火山口附近沉积,则V为S元素;Y、W原子的最外层电子数相等且之和等于Z原子的最外层电子数,则Y、W同主族,且Z处于偶数族,而Y的氧化物常用作耐高温材料,结合原子序数可知Y为Mg、W为Ca,Z原子最外层电子数为4,可推知Z为Si元素。【详解】A.SiO2是酸性氧化物,不是两性氧化物,故A错误;B.元素的非金属性O>S>Si,故简单氢化物的稳定性:H2O>H2S>SiH4,故B错误;C.电子层越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:S2->Ca2+>Mg2+,故C错误;D.同周期元素,从左到右第一电离有逐渐减小的趋势,通常IIA族、VA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素,同主族元素,从上到下,第一电离能逐渐增加,则第一电离能:Ca<Mg<Si<S<O,故D正确;故选D。11.在碱性溶液中,可以与缩二脲形成紫色配离子,其结构如图所示。下列说法正确的是 A.已知缩二脲的分子式为,其中含有多个酰胺基,因此缩二脲属于多肽B.1mol该配离子中含有的配位键数目为(设为阿伏加德罗常数的值)C.该配离子中能与水分子形成氢键的原子有N、O和HD.该配离子中含有离子键、极性共价键、配位键【答案】C【解析】【详解】A.缩二脲不能水解生成氨基酸,则缩二脲不属于多肽,故A错误;B.由图可知,该配离子中两个Cu2+与其他原子共形成8个配位键,则1mol该配离子中含有的配位键数目为8NA,故B错误;C.该配离子中含有电负性大的N、O原子,能与H原子形成氢键,H原子能与水分子形成氢键,故C正确;D.该配离子属于阴离子,含有极性共价键、配位键,但不存在离子键,故D错误;故选:C。12.生活污水中的氮和磷主要以铵盐和磷酸盐形式存在,可用电解法从溶液中去除,电解装置如图1,除氮的原理如图2,除磷的原理是利用将转化为沉淀。图3为某含污水在氮磷联合脱除过程中溶液pH变化。下列说法不正确的是A.产生的主要过程是:B.除磷时阴极产物主要是C.脱氮过程中阳极主要发生的反应为 D.在0-20min时脱除的元素是氮元素【答案】C【解析】【详解】A.由题干图1所示信息可知,当铁电极与电源正极相连作阳极时,即可产生Fe2+,该主要过程的电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,故A正确;B.除磷时,Fe作阳极,石墨作阴极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,除磷时阴极产物是H2,故B正确;C.脱氮过程中产生N2和HClO,故脱氮过程中阳极主要发生的反应为8ClO-+2-6e-═N2↑+8HClO,故C错误;D.根据图3中0~20min溶液pH的变化可知,脱除的元素是氮元素,故D正确;故选:C。13.在20℃时,用溶液滴定溶液,加入的溶液体积与溶液pH变化曲线如图所示,其中时溶液中无沉淀,之后出现白色浑浊且逐渐增多,当滴加的溶液体积为25.00mL时,溶液的pH稳定在7.20左右,整个滴定过程中未见气泡产生。下列叙述正确的是已知:,,。A.a点的混合溶液,B.a→b的过程中,水的电离程度不断增大C.总反应的化学方程式:D.b点的混合溶液,的数量级为【答案】D【解析】【分析】由图可知,a点之前,和未发生反应,随的加入浓度增大,水解增强,溶液pH逐渐增大;过程中,溶液中出现白色浑浊且无气体生成,说明发生反应,据此分析解答。 【详解】A.a点时溶液中存在电荷守恒,a点溶液显碱性,所以c(OH-)>c(H+),则可得到,A错误;B.a点溶液中溶质有NaHCO3和CaCl2,水的电离被促进,b点溶液中溶质有NaCl和H2CO3,水的电离被抑制,对比之下发现,的过程中,水的电离程度不断减小,B错误;C.根据题干中信息,有白色浑浊生成且全程无气体生成,得出反应的化学方程式:CaCl2+2NaHCO3=2NaCl+CaCO3↓+H2CO3,C错误;D.b点的混合溶液中,Ka2(H2CO3)=,则=,代入题中给出的数据=,即的数量级为,D正确;故选D。14.一定温度下,利用测压法在刚性反应器中研究固体催化剂作用下的A的分解反应:。体系的总压强p随时间t的变化如表所示:t/min0100150250420500580p/kPa12.113.313.915.117.14x19.06下列说法不正确的是A.100~150min,消耗A的平均速率为B.其他条件不变,420min时向刚性容器中再充入少量A,反应速率比原420min时大C.推测x为18.1D.升高体系温度,不一定能加快反应速率【答案】B【解析】【详解】A.反应,反应前后气体压强变化和生成C的量成正比,同时A的变化为变化量的,用压强代表浓度,则100~150min体系压强变化=13.9kPa-13.3kPa=0.06kPa,消耗A的平 均速率==0.006kPa⋅min-1,故A正确;B.其他条件不变,420min时向刚性容器中再充入少量A,相当于增大压强,反应在固体催化剂表面进行,固体表面积一定,反应速率不变,故B错误;C.0~100min,压强变化为1.2kPa,150min~250min,压强变化1.2kPa,则100kPa~500kPa,体系压强变化1.2×4kPa=4.8kPa,则500min时,体系压强=13.3kPa+4.8kPa=18.1kPa,故C正确;D.反应在催化剂表面反应,升高体系温度,催化剂活性减小时,反应速率减小,不一定能加快反应速率,故D正确;故选:B。15.从钒铬锰矿渣(主要成分为、、MnO)中提取铬的一种工艺流程如图:已知:Mn(II)在酸性环境中较稳定,在碱性环境中易被氧化;在酸性溶液中钒通常以、等存在;沉铬[生成]过程中,当溶液时,开始出现沉淀,此时铬离子浓度为。下列说法不正确的是A.“沉钒”时,胶体的作用是吸附B.“沉铬”过程中,pH升高到约5.7时,沉铬几乎完全C.“提纯”过程中作用是还原铬D.“转化”过程中发生反应:【答案】C【解析】【分析】分析本工艺流程图可知,“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质,滤液中主要含有Mn2+和Cr3+,加入NaOH“沉铬”后,Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀,滤液B中主要含有MnSO4,加入Na2S2O3主要时防止pH较大时,二价锰[Mn(II)]被空气中氧气氧化,Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3,“转化”步骤中的反应离子方程式为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,据此分析解题。【详解】A.由分析可知,“沉钒”时,胶体的作用是吸附,故A正确; B.当溶液时,开始出现沉淀,此时铬离子浓度为,则Ksp[Cr(OH)3)]==1×10-30,沉铬完全时,溶液中c(Cr3+)=1×10-5mol/L,c(OH-)=1×10-8.3mol/L,则c(H+)=,pH=-lgc(H+)=5.7,故B正确;C.由分析可知,加入Na2S2O3主要时防止pH较大时,二价锰[Mn(II)]被空气中氧气氧化,故C错误;D.由分析可知,“转化”步骤中的反应离子方程式为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,故D正确;故答案为:C。16.下列实验方案、现象和结论都正确的是实验方案现象结论A向某黄色溶液中加入淀粉KI溶液溶液呈蓝色溶液中含B将足量通入溶液中逸出的气体通入足量的酸性溶液,再通入澄清石灰水中酸性溶液颜色变浅,澄清石灰水变浑浊C向溶液中加硝酸银溶液至不再产生红棕色沉淀时,滴加稀NaCl溶液红棕色沉淀逐渐转化为白色D向少量蒸馏水中逐渐加入苯酚晶体并振荡至浑浊,静置片刻后,将试管放在热水浴中,片刻后取出,冷却静置。加热后可得到澄清溶液,冷却后溶液变浑浊,较高温度,苯酚能与水互溶;温度降低,苯酚溶解度降低且析出晶体A.AB.BC.CD.D【答案】B 【解析】【详解】A.Fe3+在溶液中也呈黄色,Fe3+也能将I-氧化为I2,所以不能确定该溶液中一定含有Br2,故A错误;B.将足量SO2通入Na2CO3溶液中逸出的气体是二氧化碳,二氧化碳通入足量的酸性KMnO4溶液除掉SO2,再通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则说明SO2与Na2CO3溶液反应生成了二氧化碳,说明亚硫酸酸性>碳酸酸性,即Ka1(H2SO3)>Ka1(H2CO3),故B正确;C.Ag2CrO4与AgCl的沉淀类型不同,由沉淀的颜色变化不能直接比较Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4)的大小,故C错误;D.析出的苯酚不是固体,是乳浊液,故D错误;故选:B。二、非选择题(本大题共5小题,共52分)17.团簇已经成为化学和材料研究的前沿和热点,在金属的腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究。金属纳米团簇最外层需要配体来稳定,常见有硫醇配体、磷配体和炔配体。卤素作为第二配体或第三配体,其体积比硫醇配体、磷配体和炔配体更小,在形成纳米团簇的过程中空间位阻更小,而且卤素与金、银、铜具有较好的配位能力(1)金位于元素周期表第六周期第IB族元素,其价电子排布式为___________。(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的和NO,盐酸提供的与形成配离子,写出总反应的离子方程式:___________。(3)结构中非金属元素的电负性由大到小的顺序是___________。(4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点(见表)化合物NaF熔点/C9931040-90-50.5由表中数值可以判断晶体类型为___________,比熔点低的原因___________;分子的空 间构型为正八面体,如图所示,该分子的键角分别为___________、___________,它的二氯代物有___________种。(5)一种含铜的热电材料的晶胞结构如图所示,底部边长为apm,高为cpm,该晶体的化学式为___________,设为阿伏加德罗常数的值,晶体的密度为___________。【答案】(1)(2)(3)(4)①.离子晶体②.与为分子晶体,分子晶体熔沸点与相对分子质量呈正比,的相对分子质量小于,熔化时克服分子间作用力小,熔沸点低。③.90°④.180°⑤.2(5)①.②.【解析】【小问1详解】金位于元素周期表第六周期第IB族元素,其价电子排布式为;【小问2详解】金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3+和NO,①Au+4H++=Au3++NO↑+2H2O,盐酸提供的Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子,②Au3++4Cl-=[AuCl4]-,故总反应的离子方程式Au+4H+++4Cl-=[AuCl4]-+NO↑+2H2O;【小问3详解】电负性是指原子得电子能力大小,电负性越强非金属性越强,该结构含有的元素有C、H、Cl,非金属性H<C<Cl,故对应的电负性大小为H<C<Cl; 【小问4详解】由表中熔点数值可以判断NaF、AlF3为离子晶体,SiF4与SF6为分子晶体,分子晶体的熔沸点与相对分子质量呈正比,SiF4的相对分子质量低,所以SiF4比SF6熔点低;又空间构型为正八面体,所以键角为90°和180°两种;它的二氯代物SF4Cl2有2种(邻位和对位);【小问5详解】分子中有Cu原子:4×+8×+2×=6,锑原子:8×+1=2,硫原子:8,故化学式为:Cu3SbS4,晶胞质量为:,体积为:V=(a×10-10)2×(c×10-10)cm3=ac×10-30cm3,晶体的密度为:g•cm-3。18化合物X由三种短周期元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:实验I实验II已知:E到F的过程中热的氧化铜变红,浓硫酸增重3.6g。单质气体F是空气中的重要组成成分,体积已折算成标准状况下的体积。请回答:(1)X的组成元素是___________,X的化学式是___________。(2)写出X→橙色溶液A所发生的化学反应方程式___________。(3)写出B→G的离子方程式___________。(4)设计实验检验溶液D中的阳离子___________。【答案】(1)①.N、H、S②. (2)(3)或(4)用玻璃棒蘸取D溶液,点在PH试纸上,若变红,则存在;取少量的D溶液,加足量的浓氢氧化钠,微热,产生了能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。则存在。【解析】【分析】化合物X由三种短周期元素组成,实验Ⅱ中3.4gX隔绝空气加热分解生成淡黄色沉淀B为S,物质的量n(S)==0.05mol,在过滤氢氧化钠溶液中加热反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水,说明X中含S元素,分解生成的混合气体E到F的过程中热的氧化铜变红,说明存在还原性气体,还原氧化铜生成铜单质,浓硫酸增重3.6g为水的质量,n(H2O)==0.2mol,证明气体中还原性气体为H2,反应,n(H2)=0.2mol,单质气体F是空气中的重要组成成分,判断为N2,物质的量为n(N2)==0.05mol,上述分析可知X中含元素H、N、S,物质的量之比n(H):n(N):n(S)=0.2×2:0.05×2:0.05=8:2:1,则X的化学式为(NH4)2S,实验Ⅰ:3.4gX为(NH4)2S,物质的量n[(NH4)2S]==0.05mol,在空气中久置后得到橙色溶液A,加入过量的盐酸反应生成淡黄色沉淀B为S,物质的量n(S)==0.04mol,生成具有臭鸡蛋气味的气体C为H2S,元素守恒得到其物质的量n(H2S)=0.01mol,则硫元素总物质的量为0.05mol,酸溶液中自身氧化还原反应生成S和H2S,其物质的量4:1,0.05molX在空气中的反应利用氧化还原反应电子守恒书写,5(NH4)2S+4H2O+2O2═(NH4)2S5+8NH3⋅H2O,据此分析回答问题。【小问1详解】上述分析计算可知:X的组成元素是H、N、S,X的化学式是:(NH4)2S,故答案为:N、H、S;(NH4)2S;【小问2详解】X→橙色溶液A所发生的化学反应方程式:5(NH4)2S+4H2O+2O2═(NH4)2S5+8NH3⋅H2O;【小问3详解】B→G的离子方程式为:或 ;【小问4详解】溶液D中的阳离子为H+和,检验氢离子用pH试纸,检验铵根离子用碱反应生成氨气,用湿润的核素石蕊试纸检验,设计实验检验溶液D中的阳离子的方法为:用用玻璃棒蘸取D溶液,点在pH试纸上,若变红,则存在H+,取少量的D溶液,加足量的浓氢氧化钠,微热,产生了能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则存在。19.利用1-甲基萘(1-MN)制备四氢萘类物质(MTLs,包括1-MTL和5-MTL)。反应过程中伴有生成十氢茶(1-MD)的副反应,涉及反应如图:(1)已知一定条件下反应、,的焓变分别为,、,则反应的焓变___________(用含、、的代数式表示)。(2)四个平衡体系的平衡常数与温度的关系如图甲所示。①下列说法不正确的是___________A.上述四个反应均为放热反应B.反应体系中1-MD最稳定C.压强越大,温度越低越有利于生成MTLsD.由图甲可知,500K前,曲线a对应的反应速率最大②若曲线c、d分别代表反应R1、R3的平衡常数随温度的变化,则表示反应R2的平衡常数随温度变化的曲线为___________。(3)某温度下,将一定量的1-MN投入一密闭容器中,检测到四种有机物的物质的量随时间的变化关系 如图乙所示。①请解释1-MTL的物质的量随时间呈现先上升后下降的原因___________;②若,请在图丙绘制反应R1、R3的“能量~反应过程”示意图___________。【答案】(1)(2)①.CD②.b(3)①.反应前期,反应1-MN的浓度较大,生成1-MTL的速率较快,1-MTL的物质的量不断增加。但是随着反应进行,1-MN的浓度逐渐减少,相应地使生成1-MTL的速率减慢,进一步生成1-MD的速率不断加快,使1-MTL大量消耗,1-MTL的物质的量下降②.【解析】【小问1详解】由盖斯定律可知,,已知一定条件下反应、,的焓变分别为,、,的焓变,则,故反应的焓变。【小问2详解】①A.由图知,温度升高,上述四个反应的平衡常数都变小,则升温平衡左移,故四个反应均为放热反应,A正确;B.能量越低越稳定,结合A选项可知,1-MD的能量最低,则反应体系中1-MD最稳定,B正确;C.生成四氢萘类物质(MTLs,包括1-MTL和5-MTL)、生成十氢茶(1-MD)的反应均为气体分子总数减小的放热反应,则压强越大,温度越低越有利于生成十氢茶(1-MD),C不正确;D.由图甲可知,500K前,曲线a对应的平衡常数最大,但平衡常数大时反应速率不一定也大,则不能判断曲线a对应的反应速率是否最大,D不正确;选CD。 ②由(1)可知,则,若曲线c、d分别代表反应R1、R3的平衡常数随温度的变化,,则表示反应R2的平衡常数随温度变化的曲线为b。【小问3详解】①1-MTL的物质的量随时间呈现先上升后下降的原因为:反应前期,反应1-MN的浓度较大,生成1-MTL的速率较快,1-MTL的物质的量不断增加。但是随着反应进行,1-MN的浓度逐渐减少,相应地使生成1-MTL的速率减慢,进一步生成1-MD的速率不断加快,使1-MTL大量消耗,1-MTL的物质的量下降;②若,则的总能量大于的总能量,由图乙可知,的物质的量大于的物质的量,则的生成速率大于的生成速率,生成的活化能小于生成的活化能,故图丙绘制反应R1、R3的“能量~反应过程”示意图为:。20.氯化氰(CNCl)是合成三聚氯氰的原料。氯化氰为无色液体,熔点-6.5℃,沸点12.5℃,遇水缓慢水解为氰酸和盐酸。现用氰化钠和氯气在四氯化碳(沸点为77℃)中反应制备氯化氰,反应式:。反应装置如图所示。(1)仪器A的名称为___________;从实验装置角度分析本实验存在的缺陷___________。(2)下列有关说法正确的是___________。A.装置A中装饱和食盐水,装置E中装浓硫酸B.反应前需要通一段时间氮气,以排出装置内的氧气C.反应过程中,需要同时维持装置B、C、F在较低的温度D.装置D中出现黄绿色气体表明反应结束 (3)反应结束后,简述将三颈烧瓶内残留的CNCl转移至装置C中的方法___________。(4)氯化氰干燥后,在聚合塔中加热至400℃后便能得到氯化氰三聚物。测定三聚氯氰的含量的方法为蒸氨法。①为完成步骤二、三,选择必须的仪器,并按连接顺序排列(填写代表仪器的字母,不考虑夹持和橡皮管连接):热源→___________。②若取mg样品,经步骤三中吸收,滴定过程消耗溶液,计算样品中三聚氯氰的百分含量___________(列出计算式)。【答案】(1)①.洗气瓶②.缺少吸收氯气尾气的装置(2)CD(3)将装置B中的温度置调整至60℃(升高),将装置C的温度调整至-40℃(降低)并缓慢通入氮气直至所有物质收集至C中的锥形瓶。(4)①.a→d→f→c②.【解析】【分析】A为洗气瓶,B中通入氯气与氯化氰(CNCl)充分反应,F和C的作用为:维持低温环境,防止产物气化,D装置中出现黄绿色气体,说明氯气过量充分反应,将装置B的温度调整为60℃,将装置C的温度调整至-40℃(降低)并缓慢通入氮气,将产品集中在C中的锥形瓶;【小问1详解】A装置的名称为洗气瓶;本实验有氯气产生缺少尾气处理装置;【小问2详解】A.装置A是为了干燥氯气,则A中应该装浓硫酸,A项错误;B.反应前不需要通一段时间氮气,B项错误;C.氯化氰熔沸点低,反应过程中,需要同时维持装置B、C、F在较低的温度,C项正确;D.D中出现黄绿色气体说明有氯气,该反应结束,D项正确;答案选CD。【小问3详解】根据分析可知将三颈烧瓶内残留的CNCl转移至装置C中方法为将装置B中的温度置调整至60℃(升高), 将装置C的温度调整至-40℃(降低)并缓慢通入氮气直至所有物质收集至C中的锥形瓶;【小问4详解】①a用于反应,d用于导气,f用于防倒吸,c用于尾气吸收,则连接顺序为a→d→f→c;②消耗NaOH溶液,则剩余的硫酸的物质的量为,实际消耗的硫酸的物质的量为,,则N原子的物质的量为,根据N原子守恒,则的物质的量为,,三聚氯氰的百分含量。21.最近我国某科研团队合成了一种用于治疗动脉硬化的药物M,其合成路线如下。已知:(1)M的官能团(填名称)为___________,A的结构简式为___________(2)B与F反应合成药物M的化学方程式是___________(3)由A合成B的反应中___________(4)下列说法错误的是___________A.A一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色B.F即能发生缩聚反应,又能与酸或碱反应C.化合物M中含2个手性碳原子D.化合物E中含有酮羰基和碳氯键(5)已知:,以E为原料,选择必要的无机试剂合成F,设计合成路线 ___________(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)(6)E的同分异构体有多种,则满足下列条件的同分异构体有___________种,写出其中有4种不同化学环境的氢原子的同分异构体的结构简式___________。①不存在顺反异构②遇溶液显紫色③苯环上有两个取代基【答案】(1)①.酯基、羟基②.(双键位置可有三种,写其中一种即可)(2)(3)1:2(4)C(5)(6)①.3种②.【解析】【分析】根据合成路线分析得出:A为或或,B为,D为,E为F为;【小问1详解】(1)观察结构可知,M中含有的官能团名称为羟基、酯基;由分析可知,A的结构简式为或或;【小问2详解】B与F反应合成药物M的化学方程式是【小问3详解】由A合成B的过程中,A分子中1个碳碳双键、1个羰基都与氢气发生加成反应,1molA能与2molH2反应,反应中n(C9H14O):n(H2)=1:2; 【小问4详解】A.A含有碳碳双键,能被酸性高锰酸钾溶液氧化,一定能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A正确;B.F为,含有羧基、羟基,能发生缩聚反应形成聚酯,能与碱发生中和反应,也能与酸反应,如与羧酸等发生酯化反应,B正确;C.连接4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,如图标“*”为手性碳原子:,化合物M中含3个手性碳原子,C错误;D.化合物E,含有酮羰基和碳氯键,D正确;故选C。【小问5详解】碱性条件下水解生成,然后发生氧化反应生成,再与氢气反应生成,合成路线为:【小问6详解】
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