【精品解析】河北省十校联考2025-2026学年高三上学期开学化学试题

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河北省十校联考2025-2026学年高三上学期开学化学试题
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.中国文物具有鲜明的时代特征。下列文物的主要成分属于硅酸盐的是
A.纳西族羊皮披肩 B.九霄环佩木古琴
C.南朝弦纹三足铜铛 D.东晋酱褐釉陶牛车
2.化学用语是学习化学的工具,下列化学用语表述错误的是
A.激发态H原子的轨道表达式:
B.形成过程:
C.可表示乙烷
D.中化学键的电子云轮廓图:
3.以下试剂的保存方法正确的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中
B.活泼金属锂、钠均应保存在盛有煤油的广口瓶中
C.氢氟酸应保存在塞有塑料塞的玻璃细口瓶中
D.盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
4.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向饱和溶液中通入过量:
B.向溶液中加入过量溶液:
C.向溶液中加入过量溶液:
D.向溶液中加入过量氨水:
5.膦是一种无色剧毒气体,其分子结构和相似,可用白磷与过量强碱溶液反应制备,反应方程式为。下列说法正确的是
A.为三元酸
B.和的空间构型相同
C.键长:,键角:
D.将过量通入溶液,形成的1mol配离子中有个σ键
6.M与N反应可合成某种药物中间体G。下列说法正确的是
A.N分子可形成分子间氢键
B.M分子中含有一个手性碳原子
C.G分子的碳原子轨道有两种杂化方式
D.G既可与NaOH溶液反应,也可与盐酸反应
7.硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.分子的空间结构为平面三角形
B.溶液中,数目为
C.反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D.反应②每生成1mol还原产物,转移电子数目为
8.部分含及物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.图中、e'对应含氧酸均为强电解质
B.工业上通过来制备
C.利用a还原c或者d可以消除氮氧化物的污染
D.久置的b'水溶液酸性会增强
9.下列选项中的物质不能按图示关系实现一步转化的是
X Y Z
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
10.某小组为了探究紫红色与草酸反应的产物,设计实验如下(夹持装置及尾气处理装置已略去):
按如图装置进行实验,观察到装置a中剧烈反应,产生大量气泡和黑色固体,用带火星的木条放在e管口处,木条复燃;装置b中澄清石灰水变浑浊。已知难溶于水。下列叙述正确的是
A.装置c中的现象是溶液变蓝色
B.由装置b中现象可推知,有生成
C.由e处现象可证明草酸被氧化
D.可用稀硝酸、KSCN溶液确定装置a中产生黑色固体的成分
11.为了探究物质的性质与成分,分别取少量样品进行实验。下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将红热的铁丝伸入盛满氯气的集气瓶中 铁丝剧烈燃烧,并生成大量红棕色的烟 氯气与铁丝在加热条件下生成
B 向溴水中通入 溴水褪色 具有还原性
C 用pH试纸测量新制氯水的pH pH试纸颜色变红 氯水显酸性
D 向溶液中滴加溶液 出现黄色沉淀 发生了水解
A.A B.B C.C D.D
12.合成气的一种制备原理为 ,在合金催化下,甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。下列说法正确的是
A.低温利于反应的自发进行
B.脱氢阶段既存在非极性键断裂又存在极性键断裂
C.反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.在合金催化下,该历程中决速步骤的化学方程式为
13.钠资源储量丰富,便于开采,价格便宜,钠离子电池有望成为下一代大规模储能电池。一种钠离子储能电池原理如下图所示(电池工作前两电极的质量相等)。
下列说法错误的是
A.充电时,疏松多孔钠电极接电源负极
B.放电时,电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极
C.充电时,阳极电极反应式为
D.放电时,电路中通过1mol电子,理论上疏松多孔钠电极比石墨电极质量少23g
14.常温下,,向某含有的酸性废液中加入一定量后,再通入生成沉淀,始终保持饱和,即,体系中[,X为、或,单位为]与关系如图,下列说法错误的是
A.的数量级为 B.B点溶液的pH为2
C.②中X为 D.
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.2,6-二溴吡啶()是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装置如下(部分加热及夹持装置已省略):
实验步骤:①在三颈瓶中加入74.2g(相当于0.5mol)2,6-二氯吡啶、105.0g无水乙酸(沸点),充分溶解;②加热三颈瓶至,缓慢通入245g(相当于3.0mol)溴化氢气体,充分反应;③利用如下装置将所得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收52.4g冰醋酸,冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,空气干燥,得到111.1g产品。
回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是   。装置B的作用是   。
(2)装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为,写出装置A中发生反应的化学方程式:   。
(3)装置C的加热方式宜选择   (填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热 d.沙浴加热
(4)操作Y需要用到的玻璃仪器有   (填名称)。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管的主要作用是   ,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是   。收集溶剂时温度计示数   (填“高于”“低于”或“等于”)。
(6)该上述实验的理论产率约为   (填字母)。
a.75.6% b.87.4% c.93.8% d.96.5%
(7)已知某些环状结构及单双键交替的共轭结构可以形成大键,大键可用符号表示,其中n代表参与形成大键的原子数,m代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则2,6-二溴吡啶()中的大键应表示为   。
16.铂族金属是国家战略性金属,被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣[含钯(Pd)、铂(Pt)、FeS、NiS及等]中提取Pd、Pt、Ni的工艺如下。
已知:Pd、Pt经“氧化浸取”转化为;“氨合”后,Pd(Ⅱ)主要以的形式存在;常温下,的,;,溶液中某离子浓度小于时认为该离子已沉淀完全。
(1)Pt、Pd与Fe为同族元素,位于元素周期表的   区。
(2)“氧化浸取”时,Pd发生反应的化学方程式为   ,除了提高的氧化性,该过程加入盐酸的目的还有   。
(3)“氧化除铁”时,温度为,该过程主要发生两步反应:
(ⅰ)
(ⅱ)   (填离子方程式)。
(4)常温下,“沉镍”时,需调节溶液,此时   ;该条件下恰好沉淀完全,则大于   (保留三位有效数字)mol/L。
(5)含Pd、Cs、I的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下,其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示),两种结构的棱边夹角均为,且转化过程中原子个数比保持不变。
①立方结构中Pd、Cs、I的原子个数比为   。
②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为   。
17.甲醇制烯烃工艺作为重要的化工生产途径,对缓解石油资源依赖意义重大。其核心反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的正反应活化能,则   
(2)在某温度下,向恒容密闭容器中通入一定量发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器内压强不再变化
B.容器内气体密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.的消耗速率与的生成速率之比为3∶1
(3)在T K、10MPa的恒压密闭容器中,充入1mol发生反应Ⅰ、Ⅱ,达平衡时,,,则的选择性   %[],   MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)①SAPO分子筛催化剂可有效催化上述过程,反应历程中会发生生成的反应,则该反应的化学方程式为   。
②其他条件相同时,用碱土金属Sr对SAPO分子筛催化剂进行改性,所得乙烯和丙烯产率如下表所示,其原因为   。
催化剂 SAPO Sr-SAPO
乙烯产率/% 49.2 67.1
丙烯产率/% 34.0 22.4
(5)在某分子筛催化剂的作用下,甲醇的平衡转化率随温度变化如图所示。在400~500℃内,几乎不变,原因可能是   。
18.维生素可用于治疗口角炎等疾病,其中间体K的合成路线如图所示(部分试剂和反应条件略去)。
已知:R1-CHO+H2N-R2→R1-CH=N-R2+H2O
(1)G中只含一种官能团,且能与溶液反应生成,则G中官能团名称是   。
(2)所需试剂和反应条件是   。
(3)下列有关戊糖T的说法正确的是   (填序号)
a.属于单糖
b.可用酸性溶液检验其中是否含有醛基
c.存在含碳碳双键的酯类同分异构体
(4)J是一种六元环状化合物,在I生成J的过程中还生成了乙醇,则J的结构简式是   。
(5)写出E生成F的化学方程式:   。
(6)D的同分异构体中属于芳香族化合物有   种(不考虑立体异构);写出其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为的结构简式   (任写一种即可)。
(7)由K经过如图转化可合成维生素。
①M生成维生素的反应类型是   。
②M的结构简式是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】合金及其应用;硅酸盐
【解析】【解答】A.羊皮披肩的主要成分为蛋白质,A不符合题意;
B.九霄环佩木古琴,由木材制成,木材的主要成分为纤维素,属于有机物,B不符合题意;
C.南朝弦纹三足铜铛的主要成分为铜,属于金属材料,C不符合题意;
D.东晋酱褐釉陶牛车的主要成分为陶瓷,陶瓷属于硅酸盐,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、羊皮的主要成分为蛋白质。
B、木古琴的材质为木材,其主要成分为纤维素。
C、三足铜铛的成分为铜。
D、陶瓷属于硅酸盐。
2.【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;共价键的形成及共价键的主要类型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.H原子基态电子排布为1s1,激发态时电子跃迁到高能级,但仅有1s轨道,不存在1p轨道,A错误;
B.Na2S为离子化合物,其形成过程中钠原子失去电子变为Na+、硫原子得到电子变成S2-,二者形成离子键,因此用电子式表示为,B正确;
C.原子半径:C>H,若两个黑球(C)相连,每个C连接三个白球(H),共6个H,符合乙烷(C2H6)结构,C正确;
D.Cl2中化学键为σ键,Cl的p电子云以“头碰头”的方式重叠,轮廓图呈轴对称椭圆形,与图片描述一致,D正确;
故答案为:A
【分析】A、H原子只有1s能级,不存在p能级。
B、Na2S是由Na+和S2-构成的。
C、乙烷的结构简式为CH3CH3,据此确定其球棍模型。
D、Cl2中氯原子的p电子云以“头碰头”的形式重叠,形成σ键,据此确定其电子云轮廓图。
3.【答案】A
【知识点】钠的化学性质;化学试剂的存放;常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.浓硝酸不稳定,见光易分解,因此需保存在棕色细口瓶中避免光照,A正确;
B.密度:石蜡<锂<煤油,无法被煤油覆盖,因此锂应保存在石蜡中,B错误;
C.玻璃中含有SiO2,HF能与SiO2反应,从而腐蚀玻璃,因此氢氟酸必须用塑料瓶保存,C错误;
D.液溴具有氧化性,会将橡胶氧化,因此应使用玻璃塞,D错误;
故答案为:A
【分析】A、浓硝酸见光易分解,应用棕色瓶保存。
B、金属锂应保存在石蜡中。
C、HF能与玻璃中的SiO2反应。
D、液溴能将橡胶氧化。
4.【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;铁盐和亚铁盐的相互转变;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.因为Na2CO3溶液是饱和的,通入过量CO2,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3,由于溶解度:NaHCO3<Na2CO3,因此生成的NaHCO3会析出,离子方程式为,A正确;
B.Ba(OH)2过量,则H+与SO42-的个数比为1:1,因此该反映的离子方程式为:,B错误;
C.Na2S溶液过量,则反应生成FeS沉淀和S单质,该反应的离子方程式:,C错误;
D.氨水过量,则反应生成[Cu(NH3)4]2+,因此该反应的离子方程式为:,D错误;
故答案为:A
【分析】A、往饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2,则反应生成NaHCO3沉淀。
B、Ba(OH)2过量,则NaHSO4溶液中参与反应的H+和SO42-的个数比为1:1。
C、Fe3+将S2-氧化成S单质,自身还原为Fe2+,Fe2+与过量的S2-反应生成FeS沉淀。
D、氨水过量,则与Cu2+反应生成[Cu(NH3)4]2+。
5.【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;物质的简单分类
【解析】【解答】A.P4在过量强碱溶液中反应生成的盐是KH2PO2,说明H2PO2-不能继续电离出H+,因此H3PO2为一元酸,A错误;
B.P4分子为正四面体结构,而PH3为三角锥形,两者空间构型不同,B错误;
C.原子半径:P>N,因此键长:PH3>NH3;但由于PH3中P电负性较低,成键电子对间排斥力较弱,因此PH3键角小于NH3,C错误;
D.过量NH3与Ag+形成[Ag(NH3)2]+,2个NH3分子含6个N-H σ键,加上2个Ag-N配位键,配位键也属于σ键,总计8个σ键,因此1mol配离子中含8NA个σ键,D正确;
故答案为:D
【分析】A、KH2PO2与过量的KOH不反应,说明H2PO2-不能电离出H+。
B、P4为正四面体结构,NH3为三角锥形结构。
C、根据原子半径大小判断键长大小;根据电负性强弱判断键角大小。
D、过量NH3反应生成[Ag(NH3)2]+,据此确定其所含的σ键个数。
6.【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;含有氢键的物质;有机物的结构和性质;酰胺
【解析】【解答】A.N为乙二醛(OHC-CHO),其中O原子不与H原子相连,因此无法形成分子间氢键,A错误;
B.手性碳原子需连四个不同的原子或原子团,M分子中-NH2所在的碳原子,还连接一个H原子,和两个相同的-CO-NH2基团,因此不属于手性碳原子,B错误;
C.G分子中所有碳原子都形成双键的结构,因此都采用sp2杂化,仅一种杂化方式,C错误;
D.G含酰胺基,在酸性或碱性溶液中都可发生水解反应,因此能与NaOH溶液或盐酸反应,D正确;
故答案为:D
【分析】A、含有N-H、O-H、F-H化学键的,才可以形成分子间氢键。
B、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子,称为手性碳原子。
C、G分子中所有的碳原子都形成双键结构,都采用sp2杂化。
D、G中含有酰胺基,能与NaOH溶液或稀盐酸反应。
7.【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.分子中S原子价层电子对数为2+1=3,其中含有一对孤电子对,因此其分子空间结构为V形,A错误;
B.溶液中会发生水解,使得溶液中的数目小于,B错误;
C.3.4g的物质的量为0.1mol,反应①的化学方程式为↓,因此0.1molH2S反应时生成n(S)=0.1mol×()=0.15mol,所以反应生成硫原子的数目为0.15,C错误;
D.反应②的化学方程式为,还原产物为,由元素化合价变化可知,当生成1mol转移2mol电子,数目为2,D正确。
故答案为:D
【分析】A、根据SO2中心硫原子的价层电子对数确定其空间结构。
B、Na2SO3溶液中SO32-发生水解,使得溶液中SO32-的数目减小。
C、反应①的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,据此计算反应生成n(S)。
D、根据反应过程中化合价变化计算转移电子数。
8.【答案】B
【知识点】强电解质和弱电解质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.e、e'对应含氧酸分别为、,二者都是强酸,因此都属于强电解质,A正确;
B.工业上用的催化氧化先合成,NO再与O2和H2O反应生成,B错误;
C.NH3中N元素为-3价,处于最低价态,具有还原性,利用还原或生成,可以消除氮氧化物的污染,C正确;
D.氯水中存在可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO,见光分解生成,使得溶液中c(H+)增大,溶液酸性会增强,D正确;
故答案为:B
【分析】由物质类别和N、Cl元素的化合价可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3, a'为HCl,b'为Cl2,c'为HClO,d'为HClO3,e'为HClO4。据此结合物质性质和变化分析选项。
9.【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.与反应生成和H2,与反应生成,电解熔融生成金属,电解溶液生成,A不符合题意;
B.是两性氧化物,能与溶液反应生成;溶液与少量稀盐酸或CO2反应生成;不稳定受热分解生成;是两性氢氧化物,能与溶液反应生成,B不符合题意;
C.与加热反应生成;难溶于水,无法一步反应生成,C符合题意;
D.高温或放电条件下与生成;与反应生成;可还原生成;与反应生成,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对物质转化的考查,结合相关物质的性质和发生反应的化学方程式进行分析即可。
10.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A.带火星的木条放在e管口处,木条复燃,说明产生装置a中产生的气体为氧气,O2能将装置c中的I-氧化成为I2,因此可观察到装置c中溶液变蓝色,A正确;
B.草酸具有挥发性,且能与澄清石灰水产生沉淀,因此无法说明反应过程中有产生,B错误;
C.木条复燃,说明H2C2O4和K2FeO4发生氧化还原反应生成了O2,O元素可能来自H2C2O4或K2FeO4或H2O,因此不能说明H2C2O4中O元素化合价上升,不能证明草酸被氧化,C错误;
D.Fe2+能被HNO3氧化成Fe3+,因此不能确定黑色固体中是否含价、价铁,D错误;
故答案为:A
【分析】A、装置a中产生的气体为O2,O2能将I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝色。
B、b中澄清石灰水变浑浊,则可能是H2C2O4或CO2与Ca(OH)2反应。
C、e处现象说明有O2产生,但不能说明H2C2O4被氧化。
D、HNO3具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+。
11.【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;氯气的化学性质;二氧化硫的性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Cl2具有氧化性,铁在Cl2中燃烧生成FeCl3,产生红棕色的烟,结论中生成FeCl2错误,A错误;
B.Br2具有氧化性,能将SO2氧化,该反应的化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,褪色的原因是Br2被还原,体现了SO2的还原性,结论正确,B正确;
C.氯水含HCl和HClO,HClO具有漂白性,会漂白试纸。因此现象应为试纸先变红后褪色,现象错误,C错误;
D.向溶液中滴加溶液,反应生成的黄色沉淀为,PO43-来自于HPO42-的电离,而不是水解,结论错误,D错误;
故答案为:B
【分析】A、Cl2具有氧化性,能将Fe氧化,生成FeCl3。
B、溴水具有氧化性,SO2具有还原性,二者可发生氧化还原反应。
C、氯水中H+能使试纸变红色,氯水中HClO能使变红的试纸褪色。
D、产生的黄色沉淀为Ag3PO4,其中PO43-来自HPO42-的电离。
12.【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.对于该反应,反应后气体分子数增多,因此该反应的ΔS>0。从反映历程图可知反应为吸热反应,ΔH>0,由ΔG=ΔH-TΔS<0可知,该反应在高温时可自发进行,A错误;
B.脱氢阶段是甲烷(CH4*)逐步脱氢生成CH3*、CH2*、CH*、C*和H*的过程,断裂的均为C-H共价键,属于极性键,不存在非极性键断裂,B错误;
C.反应热ΔH=正反应活化能-逆反应活化能,由于该反应为吸热反应,ΔH>0,因此该反应的正反应活化能>逆反应活化能,C错误;
D.由图可知:反应i(CH4*→CH3*+H*)能垒=2.981-0=2.981 eV;反应ii(CH3*+H*→CH2*+2H*)能垒=5.496-1.687=3.809 eV;反应iii(CH2*+2H*→CH*+3H*)能垒=4.837-4.035=0.802 eV;反应iv(CH*+3H*→C*+4H*)能垒=6.860-4.051=2.809 eV。其中反应ii能垒最大,反应速率最慢,因此为决速步骤,D正确;
故答案为:D
【分析】A、反应自发进行的判据为ΔG=ΔH-TΔS,当ΔG<0时反应自发进行。
B、根据反应过程中化学键的断裂与形成分析。不同种元素形成的为极性键,同种元素形成的为非极性键。
C、根据该反应的反应热判断正逆反应的活化能大小。
D、决速步骤是活化能(能垒)最大的步骤,活化能=过渡态能量-反应物能量。
13.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,钠电极为放电时的负极。因此在充电时,钠电极为阴极,与电源的负极相连,A项正确;
B.放电时,电流由正极经外电路流向负极,再由负极经电解质溶液流向正极。因此电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极,B项正确;
C.由分析可知,放电时正极的电极反应式为。因此充电时阳极的电极反应式为,C项正确;
D.电路中通过1mol电子,由负极的电极反应式可知,理论上疏松多孔钠电极质量减少1mol×23g/mol=23g。由正极的电极反应式可知,石墨电极质量增加1mol×23g/mol=23g,因此钠电极比石墨电极质量少23g-(-23g)=46g,D项错误;
故答案为:D
【分析】放电时为原电池装置,疏松多孔的钠电极为负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为;石墨电极为正极,发生得电子的还原反应,其电极反应式为。据此结合选项分析。
14.【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由可知,当,即时,溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,且此时=2.04,因此,数量级为10-8,A错误;
B.由分析可知,,B点横坐标为3,即,因此pH=2,B正确;
C.由分析可知,曲线②中的X为,C正确;
D.,当=0时,溶液中,代入数据得=10-25.04,D正确;
故答案为:A
【分析】CH3COOH的电离平衡常数,因此可得,所以。当时,pH=5;随着增大,pH减小,溶液中c(H+)增大;、。又因为H2S的电离平衡常数Ka1>Ka2,因此随着横坐标的增大,、均增大;当横坐标相同时,< ,所以曲线①中的X对应的是;曲线②中的X对应的是;曲线③中的X对应的是c(Sn2+)。据此结合选项分析。
15.【答案】(1)球形干燥管;干燥HBr
(2)
(3)c
(4)烧杯、玻璃棒、漏斗
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用(平衡气压,防暴沸;兼起搅拌作用);避免烧瓶中液体进入冷凝管;低于
(6)c
(7)
【知识点】常用仪器及其使用;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是球形干燥管;装置B中五氧化二磷的作用是干燥HBr。
故答案为:球形干燥管;干燥HBr
(2)因为装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为;则两种酸式盐为和,根据原子守恒得方程式为:。
故答案为:
(3)因为加热温度为110℃,所以宜选择油浴加热,即选c。
故答案为:c
(4)操作Y分离母液和晶体,该操作为过滤,需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗。
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用。克氏蒸馏头离支管口有一段距离,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是:避免烧瓶中液体进入冷凝管;因为通过减压蒸馏回收冰醋酸,并且无水乙酸的沸点是,所以收集溶剂时温度计示数低于117.9℃。
故答案为: 减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用(平衡气压,防暴沸;兼起搅拌作用) ; 避免烧瓶中液体进入冷凝管 ;低于
(6)根据投料可知,3.0mol溴化氢过量,以0.5mol 2,6-二氯吡啶的量为依据计算,理论上生成2,6-二溴吡啶的物质的量为0.5mol,产率约为,故选c项。
故答案为:c
(7)中碳、N价电子总数为,环中N有1个孤电子对,环中有3个C—H键、2个C—Br键,6个共价键(4个C—C键、2个C—N键),则形成大键的电子为,故大键应表示为。
故答案为:
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。装置B中P2O5是一种常见的干燥剂,据此确定其作用。
(2)装置A中生成的两种酸式盐为NaH2PO4、Na2HPO4,据此书写反应的化学方程式。
(3)装置C中反应温度为110℃,据此确定加热方式。
(4)操作Y为过滤操作,结合过滤装置确定实验过程中所需的仪器。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管可起到平衡压强的作用。克氏蒸馏头与支管口有一段距离,可防止烧瓶中的液体进入冷凝管中。结合无水乙酸的沸点进行分析。
(6)由根据题干所给数据可知,HBr过量,则应以0.5mol2,6-二氯吡啶进行计算实际产量,再结合计算。
(7)根据大π键的书写形式,结合2,6-二溴吡啶的结构分析。
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是球形干燥管;装置B中五氧化二磷的作用是干燥HBr;
(2)因为装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为;则两种酸式盐为和,根据原子守恒得方程式为:;
(3)因为加热温度为110℃,所以宜选择油浴加热,即选c;
(4)操作Y分离母液和晶体,该操作为过滤,需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用。克氏蒸馏头离支管口有一段距离,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是:避免烧瓶中液体进入冷凝管;因为通过减压蒸馏回收冰醋酸,并且无水乙酸的沸点是,所以收集溶剂时温度计示数低于;
(6)根据投料可知,3.0mol溴化氢过量,以0.5mol 2,6-二氯吡啶的量为依据计算,理论上生成2,6-二溴吡啶的物质的量为0.5mol,产率约为,故选c项;
(7)中碳、N价电子总数为,环中N有1个孤电子对,环中有3个C—H键、2个C—Br键,6个共价键(4个C—C键、2个C—N键),则形成大键的电子为,故大键应表示为。
16.【答案】(1)d
(2);与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出
(3)(反应条件也可为)
(4)0.084(或);
(5);
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;元素周期表的结构及其应用;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族,位于d区,Pt、Pd与Fe为同族元素,也位于元素周期表的d区。
故答案为:d
(2)结合信息可知,Pd、Pt经“氧化浸取”转化为,,此时Pd发生反应的化学方程式为,加入盐酸与Pd、Pt形成,,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出,故答案为:;与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出。
故答案为:; 与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出
(3)由图可知,在加热条件下“氧化除铁”最终生成了,其中步骤(ⅰ)中二价铁被氧化为三价铁,则步骤(ⅱ)为三价铁和水在加热条件下生成,离子方程式为。
故答案为:
(4)由于pH=2,则c(H+)=10-2mol/L,;
该条件下恰好沉淀完全,则,则。
故答案为: 0.084(或) ;
(5)①由图可知,立方结构中个数分别为,,则其原子个数比为。
故答案为:
②四方结构中,由于转化过程中原子个数比保持不变,则其中个数分别为2,4,12,设立方结构单元的摩尔质量为,则四方晶胞结构的摩尔质量为,立方结构单元与四方晶胞结构的密度比
故答案为:
【分析】(1)同族元素,其价层电子排布式相同,所处分区也相同,据此结合Fe的价层电子排布式分析。
(2)“氧化浸取”过程中Pd与H2O2、HCl反应生成H2[PdCl4]和H2O,据此写出反应的化学方程式。加入稀盐酸,有利于形成H2[PdCl4]和H2[PtCl6],从而将Pd、Pt从滤渣中分离。
(3)“氧化除铁”过程中O2将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与H2O2进一步反应生成Fe2O3,据此写出反应的离子方程式。
(4)pH=2,则溶液中c(H+)=0.01mol·L-1,结合H2C2O4的电离平衡常数可得,据此计算。当Ni2+完全沉淀时,溶液中c(Ni2+)≤10-5mol·L-1,结合NiC2O4的溶度积Ksp和H2C2O4的第二步电离平衡常数Ka2进行计算。
(5)①根据“均摊法”计算晶胞中原子个数比。
②根据公式计算晶胞密度,从而得出两种晶胞结构的密度之比。
(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族,位于d区,Pt、Pd与Fe为同族元素,也位于元素周期表的d区。
(2)结合信息可知,Pd、Pt经“氧化浸取”转化为,,此时Pd发生反应的化学方程式为,加入盐酸与Pd、Pt形成,,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出,故答案为:;与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出;
(3)由图可知,在加热条件下“氧化除铁”最终生成了,其中步骤(ⅰ)中二价铁被氧化为三价铁,则步骤(ⅱ)为三价铁和水在加热条件下生成,离子方程式为。
(4)由于pH=2,则c(H+)=10-2mol/L,;
该条件下恰好沉淀完全,则,则。
(5)①由图可知,立方结构中个数分别为,,则其原子个数比为;
②四方结构中,由于转化过程中原子个数比保持不变,则其中个数分别为2,4,12,设立方结构单元的摩尔质量为,则四方晶胞结构的摩尔质量为,立方结构单元与四方晶胞结构的密度比
17.【答案】(1)413.3
(2)A;C
(3)50;24
(4);Sr-SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度大于SAPO
(5)温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动,400~500℃内,Ⅰ、Ⅱ的移动程度相当,几乎不变
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)正反应活化能-逆反应活化能,。
故答案为:413.3
(2)A.反应前后气体的化学计量数不相等,即混合气体的压强是变量,当压强不变时,能说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B.各物质均为气体,由质量守恒可得气体总质量在前后反应保持不变,恒容密闭容器中体积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明达到化学平衡,故B不符合题意;
C. 混合气体的总质量不变,总物质的量增大,混合气体的平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D.的消耗速率和的生成速率是同一方向上的反应速率,其比值始终等于化学计量数之比,不能判定平衡状态,故D不符合题意;
故答案为:AC
(3)达平衡时,,消耗,,列三段式:

,,,的选择性。。
故答案为:50;24
(4)①生成的反应为分子间脱水:。
故答案为:
②由表格分析得:Sr—SAPO分子筛催化剂使得产率升高,提高了反应Ⅰ的选择性,本质是Sr—SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度更大。
故答案为: Sr-SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度大于SAPO
(5),,温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动。若400~500℃内,几乎不变,说明该段温度内,温度导致的反应Ⅰ正向的移动与反应Ⅱ逆向的移动程度相当。
故答案为: 温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动,400~500℃内,Ⅰ、Ⅱ的移动程度相当,几乎不变
【分析】(1)根据反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能进行计算。
(2)当正逆反应速率相等(或变量不变)时,可逆反应处于平衡状态,据此结合选项分析。
(3)当反应处于平衡状态时,,消耗,,列三段式:

。据此进行计算。
(4)①CH3OH在催化剂作用下发生分解反应,生成CH3OCH3和H2O,据此写出反应的化学方程式。
②使用Sr-SAPO分子筛催化剂后,C2H4的产率增大,说明该催化剂提高了反应Ⅰ的选择性。据此分析。
(5)结合温度对平衡移动的影响分析。温度升高,平衡向吸热反应反向移动。
(1)正反应活化能-逆反应活化能,。
(2)A.反应前后气体的化学计量数不相等,即混合气体的压强是变量,当压强不变时,能说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B.各物质均为气体,由质量守恒可得气体总质量在前后反应保持不变,恒容密闭容器中体积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明达到化学平衡,故B不符合题意;
C. 混合气体的总质量不变,总物质的量增大,混合气体的平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D.的消耗速率和的生成速率是同一方向上的反应速率,其比值始终等于化学计量数之比,不能判定平衡状态,故D不符合题意;
故选AC;
(3)达平衡时,,消耗,,列三段式:

,,,的选择性。;
(4)①生成的反应为分子间脱水:;
②由表格分析得:Sr—SAPO分子筛催化剂使得产率升高,提高了反应Ⅰ的选择性,本质是Sr—SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度更大;
(5),,温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动。若400~500℃内,几乎不变,说明该段温度内,温度导致的反应Ⅰ正向的移动与反应Ⅱ逆向的移动程度相当。
18.【答案】(1)羧基
(2)浓硝酸、浓硫酸,加热
(3)a
(4)
(5)
(6)19;、、
(7)消去反应;
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【分析】参照K的结构简式及F的分子式,可确定F为,J为。由此可推出A为,B为,D为,T为,E为;G为,I为。
【解答】(1)G中只含一种官能团,且能与溶液反应生成,结合分析可知,G中官能团名称是羧基。
故答案为:羧基
(2)A()→B(),发生硝化反应,所需试剂和反应条件是浓HNO3、浓H2SO4,加热;
故答案为: 浓硝酸、浓硫酸,加热
(3)a.戊糖T不能发生水解,则属于单糖,a正确;
b.戊糖T分子中含有醛基和醇羟基,它们都能被酸性KMnO4溶液氧化,不能用酸性KMnO4溶液检验其中是否含有醛基,b不正确;
c.戊糖T的不饱和度为1,不存在含碳碳双键的酯类同分异构体,c不正确;
故答案为:a
(4)由分析可知,J的结构简式是;
故答案为:
(5)E生成F发生的是取代反应,同时会生成HCl,化学方程式为:。
故答案为:
(6)D的分子式为:,不饱和度为,其同分异构体中属于芳香族化合物,说明除了含有苯环外其余结构均为饱和结构,可以分为如下几种情况讨论:
①当苯环上存在一个取代基:、、、,共4种;
②当苯环上存在两个取代基:、、,每种组合有邻、间、对三种情况,共9种;
③当苯环上存在三个取代基:,当两个甲基处于邻位时,氨基有2种位置,当两个甲基处于间位时,氨基有3种位置,当两个甲基处于对位时,氨基有1种位置,共计6种情况;
综上所述,共计4+9+6=19种同分异构体;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为,说明含有两个对称的甲基,满足条件的结构简式是、、。
故答案为:19;、、
(7)由K脱去C6H7N,则生成L的结构简式为,L发生分子内加成后生成M的结构简式是,M发生羟基的消去反应得到碳氮双键生成维生素;
①由分析可知,M生成维生素的反应类型是消去反应。
故答案为:消去反应
②M的结构简式是。
故答案为:
【分析】A的分子式为C8H10,结合K的结构简式可知,A的结构简式为 。A生成B的过程中在苯环上引入-NO2,因此B的结构简式为。B生成D的过程中-NO2被还原为-NH2,因此D的结构简式为。D与T反应生成E,E与反应生成F,F与J反应生成K,因此F的结构简式为。则E的结构简式为;T的结构简式为。G的分子式为C3H4O4,能与C2H5OH在浓硫酸加热条件下反应,生成I,因此G的结构简式为,I的结构简式为。I与进一步反应生成J,因此J的结构简式为。据此结合题干设问分析作答。
(1)G中只含一种官能团,且能与溶液反应生成,结合分析可知,G中官能团名称是羧基;
(2)A()→B(),发生硝化反应,所需试剂和反应条件是浓HNO3、浓H2SO4,加热;
(3)a.戊糖T不能发生水解,则属于单糖,a正确;
b.戊糖T分子中含有醛基和醇羟基,它们都能被酸性KMnO4溶液氧化,不能用酸性KMnO4溶液检验其中是否含有醛基,b不正确;
c.戊糖T的不饱和度为1,不存在含碳碳双键的酯类同分异构体,c不正确;
故选a;
(4)由分析可知,J的结构简式是;
(5)E生成F发生的是取代反应,同时会生成HCl,化学方程式为:;
(6)D的分子式为:,不饱和度为,其同分异构体中属于芳香族化合物,说明除了含有苯环外其余结构均为饱和结构,可以分为如下几种情况讨论:
①当苯环上存在一个取代基:、、、,共4种;
②当苯环上存在两个取代基:、、,每种组合有邻、间、对三种情况,共9种;
③当苯环上存在三个取代基:,当两个甲基处于邻位时,氨基有2种位置,当两个甲基处于间位时,氨基有3种位置,当两个甲基处于对位时,氨基有1种位置,共计6种情况;
综上所述,共计4+9+6=19种同分异构体;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为,说明含有两个对称的甲基,满足条件的结构简式是、、;
(7)由K脱去C6H7N,则生成L的结构简式为,L发生分子内加成后生成M的结构简式是,M发生羟基的消去反应得到碳氮双键生成维生素;
①由分析可知,M生成维生素的反应类型是消去反应;
②M的结构简式是。
1 / 1河北省十校联考2025-2026学年高三上学期开学化学试题
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.中国文物具有鲜明的时代特征。下列文物的主要成分属于硅酸盐的是
A.纳西族羊皮披肩 B.九霄环佩木古琴
C.南朝弦纹三足铜铛 D.东晋酱褐釉陶牛车
【答案】D
【知识点】合金及其应用;硅酸盐
【解析】【解答】A.羊皮披肩的主要成分为蛋白质,A不符合题意;
B.九霄环佩木古琴,由木材制成,木材的主要成分为纤维素,属于有机物,B不符合题意;
C.南朝弦纹三足铜铛的主要成分为铜,属于金属材料,C不符合题意;
D.东晋酱褐釉陶牛车的主要成分为陶瓷,陶瓷属于硅酸盐,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A、羊皮的主要成分为蛋白质。
B、木古琴的材质为木材,其主要成分为纤维素。
C、三足铜铛的成分为铜。
D、陶瓷属于硅酸盐。
2.化学用语是学习化学的工具,下列化学用语表述错误的是
A.激发态H原子的轨道表达式:
B.形成过程:
C.可表示乙烷
D.中化学键的电子云轮廓图:
【答案】A
【知识点】原子核外电子排布;共价键的形成及共价键的主要类型;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.H原子基态电子排布为1s1,激发态时电子跃迁到高能级,但仅有1s轨道,不存在1p轨道,A错误;
B.Na2S为离子化合物,其形成过程中钠原子失去电子变为Na+、硫原子得到电子变成S2-,二者形成离子键,因此用电子式表示为,B正确;
C.原子半径:C>H,若两个黑球(C)相连,每个C连接三个白球(H),共6个H,符合乙烷(C2H6)结构,C正确;
D.Cl2中化学键为σ键,Cl的p电子云以“头碰头”的方式重叠,轮廓图呈轴对称椭圆形,与图片描述一致,D正确;
故答案为:A
【分析】A、H原子只有1s能级,不存在p能级。
B、Na2S是由Na+和S2-构成的。
C、乙烷的结构简式为CH3CH3,据此确定其球棍模型。
D、Cl2中氯原子的p电子云以“头碰头”的形式重叠,形成σ键,据此确定其电子云轮廓图。
3.以下试剂的保存方法正确的是
A.浓硝酸保存在棕色细口瓶中
B.活泼金属锂、钠均应保存在盛有煤油的广口瓶中
C.氢氟酸应保存在塞有塑料塞的玻璃细口瓶中
D.盛有液溴的棕色细口瓶中加水液封,并盖好橡胶塞
【答案】A
【知识点】钠的化学性质;化学试剂的存放;常用仪器及其使用
【解析】【解答】A.浓硝酸不稳定,见光易分解,因此需保存在棕色细口瓶中避免光照,A正确;
B.密度:石蜡<锂<煤油,无法被煤油覆盖,因此锂应保存在石蜡中,B错误;
C.玻璃中含有SiO2,HF能与SiO2反应,从而腐蚀玻璃,因此氢氟酸必须用塑料瓶保存,C错误;
D.液溴具有氧化性,会将橡胶氧化,因此应使用玻璃塞,D错误;
故答案为:A
【分析】A、浓硝酸见光易分解,应用棕色瓶保存。
B、金属锂应保存在石蜡中。
C、HF能与玻璃中的SiO2反应。
D、液溴能将橡胶氧化。
4.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向饱和溶液中通入过量:
B.向溶液中加入过量溶液:
C.向溶液中加入过量溶液:
D.向溶液中加入过量氨水:
【答案】A
【知识点】配合物的成键情况;铁盐和亚铁盐的相互转变;离子方程式的书写
【解析】【解答】A.因为Na2CO3溶液是饱和的,通入过量CO2,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3,由于溶解度:NaHCO3<Na2CO3,因此生成的NaHCO3会析出,离子方程式为,A正确;
B.Ba(OH)2过量,则H+与SO42-的个数比为1:1,因此该反映的离子方程式为:,B错误;
C.Na2S溶液过量,则反应生成FeS沉淀和S单质,该反应的离子方程式:,C错误;
D.氨水过量,则反应生成[Cu(NH3)4]2+,因此该反应的离子方程式为:,D错误;
故答案为:A
【分析】A、往饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2,则反应生成NaHCO3沉淀。
B、Ba(OH)2过量,则NaHSO4溶液中参与反应的H+和SO42-的个数比为1:1。
C、Fe3+将S2-氧化成S单质,自身还原为Fe2+,Fe2+与过量的S2-反应生成FeS沉淀。
D、氨水过量,则与Cu2+反应生成[Cu(NH3)4]2+。
5.膦是一种无色剧毒气体,其分子结构和相似,可用白磷与过量强碱溶液反应制备,反应方程式为。下列说法正确的是
A.为三元酸
B.和的空间构型相同
C.键长:,键角:
D.将过量通入溶液,形成的1mol配离子中有个σ键
【答案】D
【知识点】键能、键长、键角及其应用;配合物的成键情况;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;物质的简单分类
【解析】【解答】A.P4在过量强碱溶液中反应生成的盐是KH2PO2,说明H2PO2-不能继续电离出H+,因此H3PO2为一元酸,A错误;
B.P4分子为正四面体结构,而PH3为三角锥形,两者空间构型不同,B错误;
C.原子半径:P>N,因此键长:PH3>NH3;但由于PH3中P电负性较低,成键电子对间排斥力较弱,因此PH3键角小于NH3,C错误;
D.过量NH3与Ag+形成[Ag(NH3)2]+,2个NH3分子含6个N-H σ键,加上2个Ag-N配位键,配位键也属于σ键,总计8个σ键,因此1mol配离子中含8NA个σ键,D正确;
故答案为:D
【分析】A、KH2PO2与过量的KOH不反应,说明H2PO2-不能电离出H+。
B、P4为正四面体结构,NH3为三角锥形结构。
C、根据原子半径大小判断键长大小;根据电负性强弱判断键角大小。
D、过量NH3反应生成[Ag(NH3)2]+,据此确定其所含的σ键个数。
6.M与N反应可合成某种药物中间体G。下列说法正确的是
A.N分子可形成分子间氢键
B.M分子中含有一个手性碳原子
C.G分子的碳原子轨道有两种杂化方式
D.G既可与NaOH溶液反应,也可与盐酸反应
【答案】D
【知识点】原子轨道杂化方式及杂化类型判断;含有氢键的物质;有机物的结构和性质;酰胺
【解析】【解答】A.N为乙二醛(OHC-CHO),其中O原子不与H原子相连,因此无法形成分子间氢键,A错误;
B.手性碳原子需连四个不同的原子或原子团,M分子中-NH2所在的碳原子,还连接一个H原子,和两个相同的-CO-NH2基团,因此不属于手性碳原子,B错误;
C.G分子中所有碳原子都形成双键的结构,因此都采用sp2杂化,仅一种杂化方式,C错误;
D.G含酰胺基,在酸性或碱性溶液中都可发生水解反应,因此能与NaOH溶液或盐酸反应,D正确;
故答案为:D
【分析】A、含有N-H、O-H、F-H化学键的,才可以形成分子间氢键。
B、连接有4个不同的原子或原子团的碳原子,称为手性碳原子。
C、G分子中所有的碳原子都形成双键结构,都采用sp2杂化。
D、G中含有酰胺基,能与NaOH溶液或稀盐酸反应。
7.硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.分子的空间结构为平面三角形
B.溶液中,数目为
C.反应①每消耗,生成物中硫原子数目为
D.反应②每生成1mol还原产物,转移电子数目为
【答案】D
【知识点】判断简单分子或离子的构型;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A.分子中S原子价层电子对数为2+1=3,其中含有一对孤电子对,因此其分子空间结构为V形,A错误;
B.溶液中会发生水解,使得溶液中的数目小于,B错误;
C.3.4g的物质的量为0.1mol,反应①的化学方程式为↓,因此0.1molH2S反应时生成n(S)=0.1mol×()=0.15mol,所以反应生成硫原子的数目为0.15,C错误;
D.反应②的化学方程式为,还原产物为,由元素化合价变化可知,当生成1mol转移2mol电子,数目为2,D正确。
故答案为:D
【分析】A、根据SO2中心硫原子的价层电子对数确定其空间结构。
B、Na2SO3溶液中SO32-发生水解,使得溶液中SO32-的数目减小。
C、反应①的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,据此计算反应生成n(S)。
D、根据反应过程中化合价变化计算转移电子数。
8.部分含及物质的分类与相应化合价关系如图所示,下列推断不合理的是
A.图中、e'对应含氧酸均为强电解质
B.工业上通过来制备
C.利用a还原c或者d可以消除氮氧化物的污染
D.久置的b'水溶液酸性会增强
【答案】B
【知识点】强电解质和弱电解质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.e、e'对应含氧酸分别为、,二者都是强酸,因此都属于强电解质,A正确;
B.工业上用的催化氧化先合成,NO再与O2和H2O反应生成,B错误;
C.NH3中N元素为-3价,处于最低价态,具有还原性,利用还原或生成,可以消除氮氧化物的污染,C正确;
D.氯水中存在可逆反应Cl2+H2OHCl+HClO,见光分解生成,使得溶液中c(H+)增大,溶液酸性会增强,D正确;
故答案为:B
【分析】由物质类别和N、Cl元素的化合价可知,a为NH3,b为N2,c为NO,d为NO2,e为HNO3, a'为HCl,b'为Cl2,c'为HClO,d'为HClO3,e'为HClO4。据此结合物质性质和变化分析选项。
9.下列选项中的物质不能按图示关系实现一步转化的是
X Y Z
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】镁、铝的重要化合物
【解析】【解答】A.与反应生成和H2,与反应生成,电解熔融生成金属,电解溶液生成,A不符合题意;
B.是两性氧化物,能与溶液反应生成;溶液与少量稀盐酸或CO2反应生成;不稳定受热分解生成;是两性氢氧化物,能与溶液反应生成,B不符合题意;
C.与加热反应生成;难溶于水,无法一步反应生成,C符合题意;
D.高温或放电条件下与生成;与反应生成;可还原生成;与反应生成,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】此题是对物质转化的考查,结合相关物质的性质和发生反应的化学方程式进行分析即可。
10.某小组为了探究紫红色与草酸反应的产物,设计实验如下(夹持装置及尾气处理装置已略去):
按如图装置进行实验,观察到装置a中剧烈反应,产生大量气泡和黑色固体,用带火星的木条放在e管口处,木条复燃;装置b中澄清石灰水变浑浊。已知难溶于水。下列叙述正确的是
A.装置c中的现象是溶液变蓝色
B.由装置b中现象可推知,有生成
C.由e处现象可证明草酸被氧化
D.可用稀硝酸、KSCN溶液确定装置a中产生黑色固体的成分
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;性质实验方案的设计
【解析】【解答】A.带火星的木条放在e管口处,木条复燃,说明产生装置a中产生的气体为氧气,O2能将装置c中的I-氧化成为I2,因此可观察到装置c中溶液变蓝色,A正确;
B.草酸具有挥发性,且能与澄清石灰水产生沉淀,因此无法说明反应过程中有产生,B错误;
C.木条复燃,说明H2C2O4和K2FeO4发生氧化还原反应生成了O2,O元素可能来自H2C2O4或K2FeO4或H2O,因此不能说明H2C2O4中O元素化合价上升,不能证明草酸被氧化,C错误;
D.Fe2+能被HNO3氧化成Fe3+,因此不能确定黑色固体中是否含价、价铁,D错误;
故答案为:A
【分析】A、装置a中产生的气体为O2,O2能将I-氧化成I2,淀粉遇碘变蓝色。
B、b中澄清石灰水变浑浊,则可能是H2C2O4或CO2与Ca(OH)2反应。
C、e处现象说明有O2产生,但不能说明H2C2O4被氧化。
D、HNO3具有氧化性,能将Fe2+氧化成Fe3+。
11.为了探究物质的性质与成分,分别取少量样品进行实验。下列实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将红热的铁丝伸入盛满氯气的集气瓶中 铁丝剧烈燃烧,并生成大量红棕色的烟 氯气与铁丝在加热条件下生成
B 向溴水中通入 溴水褪色 具有还原性
C 用pH试纸测量新制氯水的pH pH试纸颜色变红 氯水显酸性
D 向溶液中滴加溶液 出现黄色沉淀 发生了水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】盐类水解的应用;氯气的化学性质;二氧化硫的性质;氯水、氯气的漂白作用
【解析】【解答】A.Cl2具有氧化性,铁在Cl2中燃烧生成FeCl3,产生红棕色的烟,结论中生成FeCl2错误,A错误;
B.Br2具有氧化性,能将SO2氧化,该反应的化学方程式为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,褪色的原因是Br2被还原,体现了SO2的还原性,结论正确,B正确;
C.氯水含HCl和HClO,HClO具有漂白性,会漂白试纸。因此现象应为试纸先变红后褪色,现象错误,C错误;
D.向溶液中滴加溶液,反应生成的黄色沉淀为,PO43-来自于HPO42-的电离,而不是水解,结论错误,D错误;
故答案为:B
【分析】A、Cl2具有氧化性,能将Fe氧化,生成FeCl3。
B、溴水具有氧化性,SO2具有还原性,二者可发生氧化还原反应。
C、氯水中H+能使试纸变红色,氯水中HClO能使变红的试纸褪色。
D、产生的黄色沉淀为Ag3PO4,其中PO43-来自HPO42-的电离。
12.合成气的一种制备原理为 ,在合金催化下,甲烷脱氢阶段的反应历程如图所示(*表示吸附在催化剂表面)。下列说法正确的是
A.低温利于反应的自发进行
B.脱氢阶段既存在非极性键断裂又存在极性键断裂
C.反应正反应的活化能小于逆反应的活化能
D.在合金催化下,该历程中决速步骤的化学方程式为
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.对于该反应,反应后气体分子数增多,因此该反应的ΔS>0。从反映历程图可知反应为吸热反应,ΔH>0,由ΔG=ΔH-TΔS<0可知,该反应在高温时可自发进行,A错误;
B.脱氢阶段是甲烷(CH4*)逐步脱氢生成CH3*、CH2*、CH*、C*和H*的过程,断裂的均为C-H共价键,属于极性键,不存在非极性键断裂,B错误;
C.反应热ΔH=正反应活化能-逆反应活化能,由于该反应为吸热反应,ΔH>0,因此该反应的正反应活化能>逆反应活化能,C错误;
D.由图可知:反应i(CH4*→CH3*+H*)能垒=2.981-0=2.981 eV;反应ii(CH3*+H*→CH2*+2H*)能垒=5.496-1.687=3.809 eV;反应iii(CH2*+2H*→CH*+3H*)能垒=4.837-4.035=0.802 eV;反应iv(CH*+3H*→C*+4H*)能垒=6.860-4.051=2.809 eV。其中反应ii能垒最大,反应速率最慢,因此为决速步骤,D正确;
故答案为:D
【分析】A、反应自发进行的判据为ΔG=ΔH-TΔS,当ΔG<0时反应自发进行。
B、根据反应过程中化学键的断裂与形成分析。不同种元素形成的为极性键,同种元素形成的为非极性键。
C、根据该反应的反应热判断正逆反应的活化能大小。
D、决速步骤是活化能(能垒)最大的步骤,活化能=过渡态能量-反应物能量。
13.钠资源储量丰富,便于开采,价格便宜,钠离子电池有望成为下一代大规模储能电池。一种钠离子储能电池原理如下图所示(电池工作前两电极的质量相等)。
下列说法错误的是
A.充电时,疏松多孔钠电极接电源负极
B.放电时,电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极
C.充电时,阳极电极反应式为
D.放电时,电路中通过1mol电子,理论上疏松多孔钠电极比石墨电极质量少23g
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.由分析可知,钠电极为放电时的负极。因此在充电时,钠电极为阴极,与电源的负极相连,A项正确;
B.放电时,电流由正极经外电路流向负极,再由负极经电解质溶液流向正极。因此电流由疏松多孔钠电极经有机溶液流向石墨电极,B项正确;
C.由分析可知,放电时正极的电极反应式为。因此充电时阳极的电极反应式为,C项正确;
D.电路中通过1mol电子,由负极的电极反应式可知,理论上疏松多孔钠电极质量减少1mol×23g/mol=23g。由正极的电极反应式可知,石墨电极质量增加1mol×23g/mol=23g,因此钠电极比石墨电极质量少23g-(-23g)=46g,D项错误;
故答案为:D
【分析】放电时为原电池装置,疏松多孔的钠电极为负极,发生失电子的氧化反应,其电极反应式为;石墨电极为正极,发生得电子的还原反应,其电极反应式为。据此结合选项分析。
14.常温下,,向某含有的酸性废液中加入一定量后,再通入生成沉淀,始终保持饱和,即,体系中[,X为、或,单位为]与关系如图,下列说法错误的是
A.的数量级为 B.B点溶液的pH为2
C.②中X为 D.
【答案】A
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;电离平衡常数
【解析】【解答】A.由可知,当,即时,溶液中c(H+)=10-5mol·L-1,且此时=2.04,因此,数量级为10-8,A错误;
B.由分析可知,,B点横坐标为3,即,因此pH=2,B正确;
C.由分析可知,曲线②中的X为,C正确;
D.,当=0时,溶液中,代入数据得=10-25.04,D正确;
故答案为:A
【分析】CH3COOH的电离平衡常数,因此可得,所以。当时,pH=5;随着增大,pH减小,溶液中c(H+)增大;、。又因为H2S的电离平衡常数Ka1>Ka2,因此随着横坐标的增大,、均增大;当横坐标相同时,< ,所以曲线①中的X对应的是;曲线②中的X对应的是;曲线③中的X对应的是c(Sn2+)。据此结合选项分析。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.2,6-二溴吡啶()是合成阿伐斯汀的中间体。实验室制备2,6-二溴吡啶的装置如下(部分加热及夹持装置已省略):
实验步骤:①在三颈瓶中加入74.2g(相当于0.5mol)2,6-二氯吡啶、105.0g无水乙酸(沸点),充分溶解;②加热三颈瓶至,缓慢通入245g(相当于3.0mol)溴化氢气体,充分反应;③利用如下装置将所得反应液减压蒸馏(其中毛细玻璃管连通空气使少量空气进入,螺口夹能调节空气进气量)回收52.4g冰醋酸,冷却至室温,析出结晶,经操作Y得到母液,再回收溶剂,冷却,析出结晶,经操作Y,合并两次结晶,空气干燥,得到111.1g产品。
回答下列问题:
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是   。装置B的作用是   。
(2)装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为,写出装置A中发生反应的化学方程式:   。
(3)装置C的加热方式宜选择   (填字母)。
a.热水浴加热 b.直接加热 c.油浴加热 d.沙浴加热
(4)操作Y需要用到的玻璃仪器有   (填名称)。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管的主要作用是   ,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是   。收集溶剂时温度计示数   (填“高于”“低于”或“等于”)。
(6)该上述实验的理论产率约为   (填字母)。
a.75.6% b.87.4% c.93.8% d.96.5%
(7)已知某些环状结构及单双键交替的共轭结构可以形成大键,大键可用符号表示,其中n代表参与形成大键的原子数,m代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则2,6-二溴吡啶()中的大键应表示为   。
【答案】(1)球形干燥管;干燥HBr
(2)
(3)c
(4)烧杯、玻璃棒、漏斗
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用(平衡气压,防暴沸;兼起搅拌作用);避免烧瓶中液体进入冷凝管;低于
(6)c
(7)
【知识点】常用仪器及其使用;探究物质的组成或测量物质的含量;制备实验方案的设计
【解析】【解答】(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是球形干燥管;装置B中五氧化二磷的作用是干燥HBr。
故答案为:球形干燥管;干燥HBr
(2)因为装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为;则两种酸式盐为和,根据原子守恒得方程式为:。
故答案为:
(3)因为加热温度为110℃,所以宜选择油浴加热,即选c。
故答案为:c
(4)操作Y分离母液和晶体,该操作为过滤,需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗。
故答案为:烧杯、玻璃棒、漏斗
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用。克氏蒸馏头离支管口有一段距离,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是:避免烧瓶中液体进入冷凝管;因为通过减压蒸馏回收冰醋酸,并且无水乙酸的沸点是,所以收集溶剂时温度计示数低于117.9℃。
故答案为: 减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用(平衡气压,防暴沸;兼起搅拌作用) ; 避免烧瓶中液体进入冷凝管 ;低于
(6)根据投料可知,3.0mol溴化氢过量,以0.5mol 2,6-二氯吡啶的量为依据计算,理论上生成2,6-二溴吡啶的物质的量为0.5mol,产率约为,故选c项。
故答案为:c
(7)中碳、N价电子总数为,环中N有1个孤电子对,环中有3个C—H键、2个C—Br键,6个共价键(4个C—C键、2个C—N键),则形成大键的电子为,故大键应表示为。
故答案为:
【分析】(1)根据图示仪器确定其名称。装置B中P2O5是一种常见的干燥剂,据此确定其作用。
(2)装置A中生成的两种酸式盐为NaH2PO4、Na2HPO4,据此书写反应的化学方程式。
(3)装置C中反应温度为110℃,据此确定加热方式。
(4)操作Y为过滤操作,结合过滤装置确定实验过程中所需的仪器。
(5)减压蒸馏时,毛细玻璃管可起到平衡压强的作用。克氏蒸馏头与支管口有一段距离,可防止烧瓶中的液体进入冷凝管中。结合无水乙酸的沸点进行分析。
(6)由根据题干所给数据可知,HBr过量,则应以0.5mol2,6-二氯吡啶进行计算实际产量,再结合计算。
(7)根据大π键的书写形式,结合2,6-二溴吡啶的结构分析。
(1)盛装五氧化二磷的仪器的名称是球形干燥管;装置B中五氧化二磷的作用是干燥HBr;
(2)因为装置A中生成两种酸式盐且两种盐的物质的量之比为;则两种酸式盐为和,根据原子守恒得方程式为:;
(3)因为加热温度为110℃,所以宜选择油浴加热,即选c;
(4)操作Y分离母液和晶体,该操作为过滤,需要用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)减压蒸馏时,通过毛细玻璃管进入装置内少量空气,形成气泡;另外,气泡逸出推动液体汽化,起搅拌作用。克氏蒸馏头离支管口有一段距离,和普通蒸馏装置相比较,克氏蒸馏头的优点是:避免烧瓶中液体进入冷凝管;因为通过减压蒸馏回收冰醋酸,并且无水乙酸的沸点是,所以收集溶剂时温度计示数低于;
(6)根据投料可知,3.0mol溴化氢过量,以0.5mol 2,6-二氯吡啶的量为依据计算,理论上生成2,6-二溴吡啶的物质的量为0.5mol,产率约为,故选c项;
(7)中碳、N价电子总数为,环中N有1个孤电子对,环中有3个C—H键、2个C—Br键,6个共价键(4个C—C键、2个C—N键),则形成大键的电子为,故大键应表示为。
16.铂族金属是国家战略性金属,被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣[含钯(Pd)、铂(Pt)、FeS、NiS及等]中提取Pd、Pt、Ni的工艺如下。
已知:Pd、Pt经“氧化浸取”转化为;“氨合”后,Pd(Ⅱ)主要以的形式存在;常温下,的,;,溶液中某离子浓度小于时认为该离子已沉淀完全。
(1)Pt、Pd与Fe为同族元素,位于元素周期表的   区。
(2)“氧化浸取”时,Pd发生反应的化学方程式为   ,除了提高的氧化性,该过程加入盐酸的目的还有   。
(3)“氧化除铁”时,温度为,该过程主要发生两步反应:
(ⅰ)
(ⅱ)   (填离子方程式)。
(4)常温下,“沉镍”时,需调节溶液,此时   ;该条件下恰好沉淀完全,则大于   (保留三位有效数字)mol/L。
(5)含Pd、Cs、I的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下,其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示),两种结构的棱边夹角均为,且转化过程中原子个数比保持不变。
①立方结构中Pd、Cs、I的原子个数比为   。
②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为   。
【答案】(1)d
(2);与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出
(3)(反应条件也可为)
(4)0.084(或);
(5);
【知识点】晶胞的计算;氧化还原反应方程式的配平;元素周期表的结构及其应用;电离平衡常数
【解析】【解答】(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族,位于d区,Pt、Pd与Fe为同族元素,也位于元素周期表的d区。
故答案为:d
(2)结合信息可知,Pd、Pt经“氧化浸取”转化为,,此时Pd发生反应的化学方程式为,加入盐酸与Pd、Pt形成,,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出,故答案为:;与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出。
故答案为:; 与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出
(3)由图可知,在加热条件下“氧化除铁”最终生成了,其中步骤(ⅰ)中二价铁被氧化为三价铁,则步骤(ⅱ)为三价铁和水在加热条件下生成,离子方程式为。
故答案为:
(4)由于pH=2,则c(H+)=10-2mol/L,;
该条件下恰好沉淀完全,则,则。
故答案为: 0.084(或) ;
(5)①由图可知,立方结构中个数分别为,,则其原子个数比为。
故答案为:
②四方结构中,由于转化过程中原子个数比保持不变,则其中个数分别为2,4,12,设立方结构单元的摩尔质量为,则四方晶胞结构的摩尔质量为,立方结构单元与四方晶胞结构的密度比
故答案为:
【分析】(1)同族元素,其价层电子排布式相同,所处分区也相同,据此结合Fe的价层电子排布式分析。
(2)“氧化浸取”过程中Pd与H2O2、HCl反应生成H2[PdCl4]和H2O,据此写出反应的化学方程式。加入稀盐酸,有利于形成H2[PdCl4]和H2[PtCl6],从而将Pd、Pt从滤渣中分离。
(3)“氧化除铁”过程中O2将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与H2O2进一步反应生成Fe2O3,据此写出反应的离子方程式。
(4)pH=2,则溶液中c(H+)=0.01mol·L-1,结合H2C2O4的电离平衡常数可得,据此计算。当Ni2+完全沉淀时,溶液中c(Ni2+)≤10-5mol·L-1,结合NiC2O4的溶度积Ksp和H2C2O4的第二步电离平衡常数Ka2进行计算。
(5)①根据“均摊法”计算晶胞中原子个数比。
②根据公式计算晶胞密度,从而得出两种晶胞结构的密度之比。
(1)Fe是26号元素,位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族,位于d区,Pt、Pd与Fe为同族元素,也位于元素周期表的d区。
(2)结合信息可知,Pd、Pt经“氧化浸取”转化为,,此时Pd发生反应的化学方程式为,加入盐酸与Pd、Pt形成,,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出,故答案为:;与Pd、Pt形成、,从而使Pd、Pt从滤渣中浸出;
(3)由图可知,在加热条件下“氧化除铁”最终生成了,其中步骤(ⅰ)中二价铁被氧化为三价铁,则步骤(ⅱ)为三价铁和水在加热条件下生成,离子方程式为。
(4)由于pH=2,则c(H+)=10-2mol/L,;
该条件下恰好沉淀完全,则,则。
(5)①由图可知,立方结构中个数分别为,,则其原子个数比为;
②四方结构中,由于转化过程中原子个数比保持不变,则其中个数分别为2,4,12,设立方结构单元的摩尔质量为,则四方晶胞结构的摩尔质量为,立方结构单元与四方晶胞结构的密度比
17.甲醇制烯烃工艺作为重要的化工生产途径,对缓解石油资源依赖意义重大。其核心反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的正反应活化能,则   
(2)在某温度下,向恒容密闭容器中通入一定量发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.容器内压强不再变化
B.容器内气体密度不再变化
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.的消耗速率与的生成速率之比为3∶1
(3)在T K、10MPa的恒压密闭容器中,充入1mol发生反应Ⅰ、Ⅱ,达平衡时,,,则的选择性   %[],   MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)①SAPO分子筛催化剂可有效催化上述过程,反应历程中会发生生成的反应,则该反应的化学方程式为   。
②其他条件相同时,用碱土金属Sr对SAPO分子筛催化剂进行改性,所得乙烯和丙烯产率如下表所示,其原因为   。
催化剂 SAPO Sr-SAPO
乙烯产率/% 49.2 67.1
丙烯产率/% 34.0 22.4
(5)在某分子筛催化剂的作用下,甲醇的平衡转化率随温度变化如图所示。在400~500℃内,几乎不变,原因可能是   。
【答案】(1)413.3
(2)A;C
(3)50;24
(4);Sr-SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度大于SAPO
(5)温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动,400~500℃内,Ⅰ、Ⅱ的移动程度相当,几乎不变
【知识点】化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的计算;有关反应热的计算
【解析】【解答】(1)正反应活化能-逆反应活化能,。
故答案为:413.3
(2)A.反应前后气体的化学计量数不相等,即混合气体的压强是变量,当压强不变时,能说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B.各物质均为气体,由质量守恒可得气体总质量在前后反应保持不变,恒容密闭容器中体积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明达到化学平衡,故B不符合题意;
C. 混合气体的总质量不变,总物质的量增大,混合气体的平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D.的消耗速率和的生成速率是同一方向上的反应速率,其比值始终等于化学计量数之比,不能判定平衡状态,故D不符合题意;
故答案为:AC
(3)达平衡时,,消耗,,列三段式:

,,,的选择性。。
故答案为:50;24
(4)①生成的反应为分子间脱水:。
故答案为:
②由表格分析得:Sr—SAPO分子筛催化剂使得产率升高,提高了反应Ⅰ的选择性,本质是Sr—SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度更大。
故答案为: Sr-SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度大于SAPO
(5),,温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动。若400~500℃内,几乎不变,说明该段温度内,温度导致的反应Ⅰ正向的移动与反应Ⅱ逆向的移动程度相当。
故答案为: 温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动,400~500℃内,Ⅰ、Ⅱ的移动程度相当,几乎不变
【分析】(1)根据反应热等于正反应活化能减去逆反应活化能进行计算。
(2)当正逆反应速率相等(或变量不变)时,可逆反应处于平衡状态,据此结合选项分析。
(3)当反应处于平衡状态时,,消耗,,列三段式:

。据此进行计算。
(4)①CH3OH在催化剂作用下发生分解反应,生成CH3OCH3和H2O,据此写出反应的化学方程式。
②使用Sr-SAPO分子筛催化剂后,C2H4的产率增大,说明该催化剂提高了反应Ⅰ的选择性。据此分析。
(5)结合温度对平衡移动的影响分析。温度升高,平衡向吸热反应反向移动。
(1)正反应活化能-逆反应活化能,。
(2)A.反应前后气体的化学计量数不相等,即混合气体的压强是变量,当压强不变时,能说明反应达到平衡状态,故A符合题意;
B.各物质均为气体,由质量守恒可得气体总质量在前后反应保持不变,恒容密闭容器中体积不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明达到化学平衡,故B不符合题意;
C. 混合气体的总质量不变,总物质的量增大,混合气体的平均相对分子质量是变量,平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D.的消耗速率和的生成速率是同一方向上的反应速率,其比值始终等于化学计量数之比,不能判定平衡状态,故D不符合题意;
故选AC;
(3)达平衡时,,消耗,,列三段式:

,,,的选择性。;
(4)①生成的反应为分子间脱水:;
②由表格分析得:Sr—SAPO分子筛催化剂使得产率升高,提高了反应Ⅰ的选择性,本质是Sr—SAPO对反应Ⅰ的活化能降低程度更大;
(5),,温度升高,反应Ⅰ正向移动,反应Ⅱ逆向移动。若400~500℃内,几乎不变,说明该段温度内,温度导致的反应Ⅰ正向的移动与反应Ⅱ逆向的移动程度相当。
18.维生素可用于治疗口角炎等疾病,其中间体K的合成路线如图所示(部分试剂和反应条件略去)。
已知:R1-CHO+H2N-R2→R1-CH=N-R2+H2O
(1)G中只含一种官能团,且能与溶液反应生成,则G中官能团名称是   。
(2)所需试剂和反应条件是   。
(3)下列有关戊糖T的说法正确的是   (填序号)
a.属于单糖
b.可用酸性溶液检验其中是否含有醛基
c.存在含碳碳双键的酯类同分异构体
(4)J是一种六元环状化合物,在I生成J的过程中还生成了乙醇,则J的结构简式是   。
(5)写出E生成F的化学方程式:   。
(6)D的同分异构体中属于芳香族化合物有   种(不考虑立体异构);写出其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为的结构简式   (任写一种即可)。
(7)由K经过如图转化可合成维生素。
①M生成维生素的反应类型是   。
②M的结构简式是   。
【答案】(1)羧基
(2)浓硝酸、浓硫酸,加热
(3)a
(4)
(5)
(6)19;、、
(7)消去反应;
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【分析】参照K的结构简式及F的分子式,可确定F为,J为。由此可推出A为,B为,D为,T为,E为;G为,I为。
【解答】(1)G中只含一种官能团,且能与溶液反应生成,结合分析可知,G中官能团名称是羧基。
故答案为:羧基
(2)A()→B(),发生硝化反应,所需试剂和反应条件是浓HNO3、浓H2SO4,加热;
故答案为: 浓硝酸、浓硫酸,加热
(3)a.戊糖T不能发生水解,则属于单糖,a正确;
b.戊糖T分子中含有醛基和醇羟基,它们都能被酸性KMnO4溶液氧化,不能用酸性KMnO4溶液检验其中是否含有醛基,b不正确;
c.戊糖T的不饱和度为1,不存在含碳碳双键的酯类同分异构体,c不正确;
故答案为:a
(4)由分析可知,J的结构简式是;
故答案为:
(5)E生成F发生的是取代反应,同时会生成HCl,化学方程式为:。
故答案为:
(6)D的分子式为:,不饱和度为,其同分异构体中属于芳香族化合物,说明除了含有苯环外其余结构均为饱和结构,可以分为如下几种情况讨论:
①当苯环上存在一个取代基:、、、,共4种;
②当苯环上存在两个取代基:、、,每种组合有邻、间、对三种情况,共9种;
③当苯环上存在三个取代基:,当两个甲基处于邻位时,氨基有2种位置,当两个甲基处于间位时,氨基有3种位置,当两个甲基处于对位时,氨基有1种位置,共计6种情况;
综上所述,共计4+9+6=19种同分异构体;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为,说明含有两个对称的甲基,满足条件的结构简式是、、。
故答案为:19;、、
(7)由K脱去C6H7N,则生成L的结构简式为,L发生分子内加成后生成M的结构简式是,M发生羟基的消去反应得到碳氮双键生成维生素;
①由分析可知,M生成维生素的反应类型是消去反应。
故答案为:消去反应
②M的结构简式是。
故答案为:
【分析】A的分子式为C8H10,结合K的结构简式可知,A的结构简式为 。A生成B的过程中在苯环上引入-NO2,因此B的结构简式为。B生成D的过程中-NO2被还原为-NH2,因此D的结构简式为。D与T反应生成E,E与反应生成F,F与J反应生成K,因此F的结构简式为。则E的结构简式为;T的结构简式为。G的分子式为C3H4O4,能与C2H5OH在浓硫酸加热条件下反应,生成I,因此G的结构简式为,I的结构简式为。I与进一步反应生成J,因此J的结构简式为。据此结合题干设问分析作答。
(1)G中只含一种官能团,且能与溶液反应生成,结合分析可知,G中官能团名称是羧基;
(2)A()→B(),发生硝化反应,所需试剂和反应条件是浓HNO3、浓H2SO4,加热;
(3)a.戊糖T不能发生水解,则属于单糖,a正确;
b.戊糖T分子中含有醛基和醇羟基,它们都能被酸性KMnO4溶液氧化,不能用酸性KMnO4溶液检验其中是否含有醛基,b不正确;
c.戊糖T的不饱和度为1,不存在含碳碳双键的酯类同分异构体,c不正确;
故选a;
(4)由分析可知,J的结构简式是;
(5)E生成F发生的是取代反应,同时会生成HCl,化学方程式为:;
(6)D的分子式为:,不饱和度为,其同分异构体中属于芳香族化合物,说明除了含有苯环外其余结构均为饱和结构,可以分为如下几种情况讨论:
①当苯环上存在一个取代基:、、、,共4种;
②当苯环上存在两个取代基:、、,每种组合有邻、间、对三种情况,共9种;
③当苯环上存在三个取代基:,当两个甲基处于邻位时,氨基有2种位置,当两个甲基处于间位时,氨基有3种位置,当两个甲基处于对位时,氨基有1种位置,共计6种情况;
综上所述,共计4+9+6=19种同分异构体;其中核磁共振氢谱为四组峰,峰面积之比为,说明含有两个对称的甲基,满足条件的结构简式是、、;
(7)由K脱去C6H7N,则生成L的结构简式为,L发生分子内加成后生成M的结构简式是,M发生羟基的消去反应得到碳氮双键生成维生素;
①由分析可知,M生成维生素的反应类型是消去反应;
②M的结构简式是。
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