河南省周口市第一高级中学等校2026届高三五月份考前三模预测化学试卷(含解析)

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河南省周口市第一高级中学等校2026届高三五月份考前三模预测化学试卷(含解析)

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周口市第一高级中学等校2026届高三五月份考前三模预测化学试卷
一、单选题
1.我国历史悠久,文化底蕴深厚。下列藏品的主要成分为天然高分子的是( )
A饕餮纹青铜觚 B唐镶金兽首玛瑙杯
C木质官斛 D汉白玉耳杯
A.A B.B C.C D.D
2.化学用语是化学工作者的“语言”。下列化学用语表示错误的是( )
A.自由基·F的电子式:
B.分子的VSEPR模型:
C.水溶液中,的电离方程式:
D.中C-H的形成过程:
3.下列图示中,实验操作或方法符合规范且能达到相应目的的是( )
A混合浓硫酸和乙醇 B除去中的
C测定的体积 D加热溶液
A.A B.B C.C D.D
4.从海水中获得液体Q的转化过程如图(略去部分操作、参与反应的物质和反应条件),其中X为海水中质量分数最大的溶质,Y和Q为同主族相邻元素的单质。下列说法正确的是( )
A.气体Y具有漂白性,可用于自来水消毒
B.电解固体X的水溶液,在阴极可获得气体Y
C.液体Q只能通过置换反应制备
D.向溶液Z中通入,得到的溶液R呈酸性
5.对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式书写正确的是( )
A.向溶液中逐滴加入少量氨水:
B.BrCl溶于NaOH溶液:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸铜溶液中加入过量的硫氢化钠溶液:
6.天蓝石是具有玻璃光泽的蓝色晶体,由原子序数依次增大的短周期元素W、X、Y、Z、Q组成。其中W元素与其他元素均不同周期。X、Y的基态原子s轨道电子总数均与自身的p轨道电子总数相等,Q的质子数等于Z所在族的族序数的5倍。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Z>Y B.YX为共价晶体
C.中心原子孤电子对个数: D.分子中含有6molσ键
7.化合物X是从芫花中分离出的一种黄酮类药物,具有抗神经胶质瘤能力和抗癌作用,其结构如图所示。下列有关X的说法正确的是( )
A.分子中含有5种官能团
B.1molX与溴水反应时最多消耗
C.根据结构推测,该分子可作为抗氧化剂
D.能形成分子间氢键,但不能形成分子内氢键
8.实验室合成环己酮缩乙二醇的步骤如下:在圆底烧瓶中按比例加入乙二醇、环己酮、带水剂(苯)、催化剂(浓硫酸),组装好实验装置(如图),边搅拌边加热回流,反应一段时间后,冷却,依次用蒸馏水、5%溶液、蒸馏水洗涤并干燥有机层,对干燥后的有机层进行蒸馏并收集174~180℃的馏分(即产品)。
反应原理:
下列说法错误的是( )
A.实验时,圆底烧瓶中应加入沸石防止暴沸
B.第二次用蒸馏水洗涤的目的是除去硫酸和乙二醇
C.分水器中水层液面的变化情况可监控反应是否达到平衡
D.用5%溶液洗涤的目的是中和残留的酸
9.螯合物M是以为中心通过螯合配位成环而形成的化合物,具有较强荧光性能,其结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.螯合物M中提供孤电子对形成配位键
B.螯合物M中N原子均为杂化
C.螯合物M中配位数大于配体种类数
D.电负性:N>O>H
10.研究发现,使用储量丰富的非贵金属基催化剂,能实现高效加氢制甲酸,反应中两种路径的相对能量变化如图所示(已知:的相对能量为0,TS表示过渡态物质,*表示吸附态)。下列说法错误的是( )
A.通过路径1更容易实现加氢制甲酸
B.路径2的进程中,决速步骤为
C.在不同路径中,总反应的焓变相同
D.和路径1相比,路径2中甲酸被催化剂吸附得到的吸附态更稳定
11.近年来,科研人员重构出PET聚酯循环友好型合成方法,从源头上解决了聚酯高效回收难的问题,转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.化合物T、PET互为同系物
B.化合物E不能发生氧化反应
C.B→PET的过程中有生成
D.由T和E直接聚合生成PET的反应为
12.利用Cu基催化剂双活性位点协同作用机制,以草酸二甲酯(DMO)和氢气为原料制乙二醇(EG)因其原子经济性成为替代石油路线的重要工艺,其可能的反应机理如图所示(略去解离为氢原子的过程)。下列说法错误的是( )
A.草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇的原子利用率小于100%
B.上述反应机理中碳原子的成键数目发生了变化
C.上述反应机理中未涉及π键的断裂和形成
D.每生成1mol乙二醇需消耗
13.固态全锂硫电池应用于eVTOL(电动垂直起降航空器)、电动无人机,续航时间显著提升。一种全固态锂硫电池在一定条件下50次循环后容量保持率高达89.3%,库仑效率接近100%,该电池的结构示意图如图(其中LPS代表薄膜材料):
下列说法错误的是( )
A.放电时,硫电极的电极反应式为
B.该电池中合成的LPS的厚度不可控
C.充电时,向Li电极移动
D.充电时,当有0.1mol电子转移时,阴极增重0.7g
14.在一定温度下,用NaOH溶液分别滴定三种溶液,pM与pH的变化关系如图所示。pM=-lgM,M表示、或。已知,lg2=0.3。下列说法错误的是( )
A.曲线Ⅱ表示与pH的关系
B.该温度下,的溶度积数量级为
C.该温度下,的电离平衡常数
D.的平衡常数
二、实验题
15.某课外兴趣小组在学习课本探究内容“利用覆铜板制作图案”的过程中,提出能否用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否还存在。通过与人工智能大模型对话,得知向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液,溶液变为红色后颜色会褪去并立即产生白色沉淀,不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在。为判断大模型的看法是否可信,他们设计了实验进行探究。回答下列问题:
(1)用覆铜板制作印刷电路板的原理为___________(填化学方程式)。
【探究一】向“铜腐蚀液”中滴加KSCN溶液,探究产生的白色沉淀的来源和成分。
基于对“铜腐蚀液”中微粒成分的分析,白色沉淀的来源可能为:
假设1:与反应产生的;假设2:与反应产生的。
(2)通过与人工智能对话,得知仅假设2成立,请设计实验判断大模型的看法是否可信。
已知:对本实验无干扰。
实验1:
实验2:___________(用文字说明实验步骤即可)。
【查阅资料】被称为“拟卤素”,的还原性与的相当;少量与可发生反应。
(3)通过实验验证了大模型对白色沉淀来源的看法是正确的,试写出与生成白色沉淀的离子方程式:______________________。
【探究二】探究、KSCN体系的反应原理。
电极电对
0.77 0.15 0.78 0.77
(4)已知:若两种电极电对的标准电极电势()相等,则认为它们能发生可逆反应。试推测该体系中参与的可逆反应为______________________。
(5)设计实验如图,已知前两步为构建、KSCN的平衡体系。
通过实验可知,实质上的催化作用分别增强了___________(填离子符号,下同)的还原性和______________________的氧化性。
【结论】
(6)通过上述实验探究,可知大模型关于不能用KSCN溶液检验“铜腐蚀液”中是否存在的看法是___________(填“正确”或“不正确”)的,原因是______________________。
三、填空题
16.科研人员采用绿色自催化工艺对某电子废弃物(主要含Fe、Cu、Au、Pd)进行联合回收Cu、Au、Pd的工艺流程如图。
已知:①的空间结构为平面正方形;在碱性条件下,可转化为沉淀。
②PMS为过一硫酸氢钾复合盐,可用表示,具有强氧化性。
回答下列问题:
(1)“破碎筛分”有利于提高“浸出1”步骤的___________(任写一条);中Pd的杂化方式为___________(填标号)。
A. B. C. D.
(2)“浸出1”为自催化浸出步骤,写出该步骤中Au与PMS、KCl混合溶液反应生成的离子方程式:______________________。传统工艺上通常用王水或氰化物浸出Au、Pd,与传统工艺对比,上述工艺流程的优势为___________(从经济或环保角度分析,任写一条)。
(3)“反萃取1”中草酸作还原剂,中Au元素被还原为单质,则该反应的离子方程式为______________________。
(4)“浸出3”中通入空气的作用是______________________。
(5)“萃取2”的萃取剂二正辛基硫醚通过离子缔合机理萃取,当水相pH过高时萃取率下降,原因是______________________。
17.资源化利用是一个研究热点。例如通过电化学、热化学等方法,将转化为二甲醚()等化学产品,是实现“双碳”目标的途径之一、请回答下列问题:
(1)某科研小组采用电化学方法,利用太阳能驱动转化为,写出以溶液为电解质溶液时阴极的电极反应式:______________________。
(2)该研究小组改用热化学方法:
反应Ⅰ(主反应):
反应Ⅱ(副反应):
①已知反应Ⅲ:。则反应Ⅳ:
______________________。反应Ⅰ在___________(填“高温”“低温”或“任意温度”)下能自发进行。
②将加入2L含催化剂的恒容密闭容器中仅发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,的平衡转化率和生成物的选择性(如的选择性=)随温度的变化如图所示(不考虑其他因素影响)。
220℃下,反应体系在2h后达到平衡,则0~2h内,______________________,该温度下反应Ⅱ的平衡常数K=___________(保留两位有效数字);随温度升高,平衡转化率先降低后升高的原因为______________________。
(3)高分散双位点催化剂在催化二氧化碳转化方面展现出多种应用潜力。的晶胞由A区和B区组成(如图所示),该物质的化学式为______________________,密度为___________(用含a、的代数式表示)。
18.泽布替尼(Ⅰ)胶囊是我国自主研发并拥有自主知识产权的创新药,用于治疗多种B细胞恶性肿瘤(如套细胞淋巴瘤)和相关血液癌症(如慢性淋巴细胞白血病),其一种合成路线如图。
已知:①Boc基团为,是合成中常用的氨基保护基团;哌啶的结构为;L-DBTA为L-二苯甲酰酒石酸,是一种手性拆分试剂。
②红外光谱中部分官能团的吸收峰位置信息如表:
化合物类型 芳烃 芳醚 胺 氰类化合物
键型
吸收峰位置/() 3100~3010 1270~1000 3500~3000 2260~2215
回答下列问题:
(1)①下列有关A、B、C的说法正确的是___________(填标号)。
a.A、B、C三种物质的红外光谱图中,仅A在附近有特征峰
b.C中所有碳原子均为杂化
c.B中酰胺基的氮原子可与水分子形成氢键
②A→B的过程中氰基在酸性条件下水解得到酰胺的反应机理如下:
氰基酸性条件下水解生成酰胺的第一步,氰基氮原子先___________(填“得到”或“失去”)质子,带正电荷,___________(填“增强”或“减弱”)氰基碳原子的亲电活性,促进水分子进攻氰基碳,最终重排得到酰胺。
(2)已知:的结构为。试分析上述合成路线中选用C而不选用的可能原因:______________________。
(3)已知物质W为H的同分异构体。其中满足下列条件的W的结构有______________________种(不考虑立体异构)。
①结构中含有环
②含-C-O-C-结构
(4)F→G(S构型)中会产生副产物(,R构型),可将转化为G回收。
①已知,合成Ⅰ的一种不需要二次拆分的方法(方法2)及本合成方法(方法1)的相关信息如表,但工业上最终选择方法1,结合表格信息,说明原因:______________________。
方法 总产率 手性纯度 分离成本
方法1 单次19%,回收副产物后约35% 99.94% 仅需一次拆分,副产物可循环
方法2 70% 50%为S构型 需要多次柱层析,成本高
②已知:具有氧化性,可将G中①号饱和氮原子氧化为不饱和氮原子,而不氧化G中其他饱和氮原子。设计分三步由转化为G的合成路线如下:
第一步,进行氧化反应:以为氧化剂,得到有机产物的结构简式为___________(不体现构型)。
第二步,进行___________(填具体反应类型);得到的有机产物为F.
第三步,进行手性拆分:选用的手性拆分试剂为______________________。
参考答案
1.答案:C
解析:A.饕餮纹青铜觚主要成分为青铜,属于金属合金,不是天然高分子,A错误;
B.唐镶金兽首玛瑙杯主要成分为,属于无机非金属材料,不是天然高分子,B错误;
C.木质官斛主要成分为纤维素,属于天然有机高分子,C正确;
D.汉白玉耳杯主要成分为,属于无机碳酸盐,不是天然高分子,D错误;
故选C。
2.答案:D
解析:A.氟原子的最外层有7个电子,自由基·F中含有1个未成对电子,电子式为:,A正确;
B.中心的价层电子对数,中心原子连有两个配位原子并带有一对孤电子对,VSEPR模型为,B正确;
C.是强电解质,在水溶液中完全电离:,是弱酸()的酸式酸根,电离不完全,因此不能继续拆写成和;C正确;
D.碳原子需先经杂化,形成4个等价轨道,再与H的1s轨道重叠成键;题目图示直接使用2p轨道成键,未体现杂化过程,D错误;
因此答案为D。
3.答案:B
解析:A.浓硫酸密度大于乙醇,且稀释时释放大量热,混合时应将浓硫酸沿烧杯内壁缓慢注入乙醇中并不断搅拌,题中操作易引发液体飞溅,A错误;
B.可与溶液反应生成易溶于水的、,而与溶液不互溶且密度更大,通过分液操作可分离除杂,操作规范可达到目的,B正确;
C.可溶于水且能与水反应,同时测定气体体积时应短管进气、长管排水,题中操作无法收集到,不能测定其体积,C错误;
D.陶瓷蒸发皿的主要成分含,加热时会与发生反应腐蚀蒸发皿,且加热溶液不能使用蒸发皿,操作错误,D错误;
故选B。
4.答案:D
解析:根据已知信息可推知X为NaCl,Y为,Z为溴水,R为含的溶液,Q为液体。
A.可用于自来水消毒,但不具有漂白性,A错误;
B.电解NaCl溶液在阳极可获得气体,B错误;
C.含的溶液可被强氧化剂氧化获得液体,发生的反应不一定是置换反应,C错误;
D.向溴水中通入可得到含HBr、的强酸性溶液,D正确;
5.答案:A
解析:A.向溶液中加入少量氨水时,与反应生成沉淀和,所给离子方程式书写符合反应事实,A正确;
B.BrCl中Cl非金属性强于Br,因此Cl为-1价、Br为+1价,与NaOH反应应生成和,正确离子方程式为,选项中产物书写错误,B错误;
C.具有强氧化性,具有强还原性,二者会发生氧化还原反应生成和,并非仅发生复分解反应生成HClO,C错误;
D.硫氢化钠过量时,反应生成的会与过量的反应生成,正确离子方程式为,选项方程式不符合过量试剂的反应逻辑,D错误;
故答案选A。
6.答案:D
解析:W与其他短周期元素不同周期,且原子序数最小,故W为H;X、Y基态原子s轨道电子总数等于p轨道电子总数,结合原子序数递增顺序,X电子排布为,即O,Y电子排布为,即;Q的质子数为Z所在族族序数的5倍,短周期内仅族序数为3时,符合质子数要求,故Q为P,Z为ⅢA族元素。
A.同周期元素第一电离能总体呈增大趋势,的轨道全满为稳定结构,第一电离能大于相邻的,即第一电离能,A错误;
B.YX为,由和通过离子键构成,属于离子晶体,B错误;
C.为,中心O的孤电子对数为;为,中心P的孤电子对数为,故中心原子孤电子对个数,C错误;
D.为,分子为正四面体结构,每个分子含6个键,故1mol分子中含有6mol键,D正确;
故选D。
7.答案:C
解析:A.该分子中的官能团为酚羟基、醚键、羰基、碳碳双键,共4种,A错误;
B.1molX中,酚羟基邻、对位可与溴水发生取代反应,共消耗5mol,碳碳双键可与溴水发生加成反应消耗1mol,总共最多消耗6mol,B错误;
C.分子中含有酚羟基,酚羟基具有较强还原性,易被氧化,因此该分子可作为抗氧化剂,C正确;
D.分子中同时存在羟基和电负性大的氧原子,可形成分子间氢键,两个羟基处于邻位可形成分子内氢键,D错误;
故选C。
8.答案:B
解析:A.该反应需要加热,为防止液体暴沸,应在圆底烧瓶中加入沸石,A正确;
B.洗涤顺序为先水洗,再用溶液洗涤,最后再水洗。第一次水洗的目的是除去大部分水溶性的乙二醇和硫酸;用溶液洗涤的目的是中和除去作催化剂的浓硫酸;第二次水洗的目的是除去前一步残留的和生成的盐,B错误;
C.反应生成水,通过分水器可将生成的水分离出来,使平衡正向移动,提高产率。当分水器中水层液面不再变化时,说明反应达到了平衡状态,C正确;
D.催化剂为浓硫酸,反应后有残留,溶液显碱性,可以与酸反应,故用5%溶液洗涤的目的是中和残留的酸,D正确;
故答案选B。
9.答案:C
解析:A.螯合物M中,中心离子提供空轨道,配体原子(N、O、Cl)提供孤电子对,形成配位键,A错误;
B.螯合物M中,左侧与吡啶环是平面结构,N原子为杂化,右侧形成五元环中的N原子为杂化,B错误;
C.根据图示可知,螯合物M中,配体一种为有机分子和另一种为2个,其中配位原子有N、O、Cl,中心离子的配位数为5,故螯合物M中配位数大于配体种类数,C正确;
D.同周期主族元素的电负性从左到右逐渐增大,故电负性O>N,在分子中,N表现负价,说明电负性N>H,所以电负性:O>N>H,D错误;
故选C。
10.答案:B
解析:A.路径1的最大能垒低于路径2的最大能垒,反应更易发生,A正确;
B.路径2中能垒最大的步骤为转化为的过程,故决速步不是,B错误;
C.两种路径的总反应均为,始态、终态完全相同,总反应焓变相同,C正确;
D.路径2中吸附态的能量低于路径1中吸附态的能量,能量越低越稳定,故路径2的吸附态甲酸更稳定,D正确;
故选B。
11.答案:C
解析:A.T是小分子羧酸,PET是高分子聚合物,二者结构不相似,分子组成也不相差整数个,A错误;
B.化合物E为乙二醇,可被氧化为醛类,B错误;
C.B→PET属于缩聚反应。反应过程中,B分子间通过酯交换/缩合形成长链聚酯,同时脱去小分子乙二醇:,C正确;
D.T和E直接聚合生成PET的反应为:,D错误;
因此答案选C;
12.答案:C
解析:A.草酸二甲酯(DMO)加氢制乙二醇的过程中,有副产物甲醇的生成,原子利用率小于100%,A正确;
B.反应1,3的产物中均有1个碳原子只形成了3个共价键,而其他碳原子均形成了4个共价键,碳原子的成键数目发生了变化,B正确;
C.反应3中有碳氧双键中的π键断裂,反应4中有碳氧双键种的π键的形成,C错误;
D.总反应方程式为:,每生成1mol乙二醇需消耗4mol,D正确;
故选C。
13.答案:B
解析:形成原电池时,Li电极为负极,硫电极为正极。
A.放电时,在硫电极(正极),得电子产物与反应生成,由转化为,从Li元素考虑,应得到,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出电极反应式为,A正确;
B.由A可知,LPS实际上应为,该电池通过电化学方法合成,其厚度可通过控制电流、反应时间等条件调控,并非不可控,B错误;
C.充电时,Li电极为阴极,阳离子向阴极移动,则向Li电极移动,C正确;
D.充电时,在阴极,,当有0.1mol电子转移时,阴极生成0.1molLi,增重0.1mol×7g/mol=0.7g,D正确;
故选B。
14.答案:A
解析:对于难溶氢氧化物的溶度积,取负对数得关系式为:,所以n越大,曲线的斜率越小,因此曲线Ⅰ表示(n=3)与pH的关系,曲线Ⅱ表示(n=2)与pH的关系;根据醋酸的电离常数,取负对数得关系式为:,斜率为1,故曲线Ⅲ表示与pH的关系。
A.根据上述分析,金属离子的价态越高,pH随pM变化的斜率越小,的化合价为+3价,的化合价为+2价,曲线为Ⅰ表示(n=3)与pH的关系,曲线Ⅱ表示(n=2)与pH的关系,A错误;
B.曲线Ⅱ表示(n=2)与pH的关系,当pM=0时,,此时pH=4.15,即,所以,B正确;
C.根据图示及分析可知,曲线Ⅲ表示与pH的关系,根据的电离平衡常数,可得,当时,,故,C正确;
D.反应的平衡常数,由图可知当pM=0时,,此时pH=1,即,故,又B项可知,代入K可得,D正确;
故选A。
15.答案:(1)
(2)取少量溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,观察是否产生白色沉淀。
(3)
(4)
(5);
(6)正确;腐蚀液中含有大量的和,加入KSCN溶液后,在的作用下会将氧化为从而使溶液变红,产生“假阳性”干扰,因此无法据此判断原溶液中是否残留。
解析:(1)溶液与Cu反应,离子方程式对应的化学方程式为;
(2)要验证白色沉淀是与反应产生的,需要做对比实验:实验2:取2mL的溶液(不含),向其中滴加1滴溶液,观察现象;若立即产生白色沉淀,则说明假设2成立(白色沉淀由与反应生成);结合实验1中与KSCN反应无明显白色沉淀,可证明白色沉淀来源是与的反应;
(3)已知的还原性与相当,类比与的反应,会被还原为,与生成CuSCN白色沉淀,同时被氧化为;离子方程式为:;
(4)由表格中标准电极电势:;两者电势相等,可发生可逆反应:;核心是利用电势相等的可逆反应;
(5)从实验和电势变化分析:增强了的还原性(因为的电势高于,被氧化为,体现还原性增强);增强了的氧化性(因为生成CuSCN沉淀后,的电势升高,氧化性增强,可氧化);
(6)正确;原因是:铜腐蚀液中含大量和,加入KSCN溶液时,与反应生成白色CuSCN沉淀,同时生成;且(可与反应,导致溶液中存在足量的等红色配合物而产生红色(假阳性干扰),因此无法用KSCN溶液检验的存在。
16.答案:(1)增大固液接触面积,加快浸出速率(或提高浸出率);B
(2);不使用剧毒的氰化物,且不产生氮氧化物等污染性气体,更加环保(或试剂成本更低等合理答案均可)
(3)
(4)作氧化剂,将Cu氧化为使其溶解
(5)pH过高时,浓度增大,会转化为沉淀,导致水相中浓度降低
解析:电子废弃物先经破碎筛分增大接触面积,再磁选除铁;随后进入浸出1步骤,在PMS(过一硫酸氢钾复合盐,强氧化剂)和KCl作用下,Au、Pd被氧化为进入溶液,Cu则留在浸出渣中;浸出液经萃取1,二丁基卡必醇萃取进入有机相,再用草酸反萃取还原得到Au;水相中的经二正辛基硫醚萃取2得到Pd;含Cu的浸出渣经硫酸、空气浸出,Cu被氧化溶解为硫酸铜溶液,再经电解精炼得到Cu,实现三种金属的联合回收;
(1)“破碎筛分”增大了固体反应物的接触面积,能提高“浸出1”步骤的浸出速率(或浸出率);
为平面正方形结构,中心Pd的杂化方式为,对应选项B;
(2)离子方程式:PMS中的为氧化剂,将Au氧化为,自身被还原为,反应为:;
工艺优势:传统王水/氰化物法会产生有毒气体(如、氰化物废液),本工艺绿色环保,无有毒有害物质排放;或试剂更安全、成本更低,对设备腐蚀性更小;
(3)草酸作还原剂,将还原为Au单质,草酸被氧化为,离子方程式:;
(4)“浸出3”中通入空气的作用是:作氧化剂,将Cu氧化为,使其溶解进入溶液(或将浸出渣中的Cu氧化为CuO,再与硫酸反应溶解);
(5)水相pH过高时,溶液碱性增强,根据已知条件,会转化为沉淀,导致溶液中游离的浓度降低,因此萃取率下降。
17.答案:(1)
(2)-23.5;低温;0.08;0.16;温度较低时,以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,转化率降低;温度较高时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,转化率升高
(3);
解析:(1)电解池中,阴极发生还原反应,被还原为,电解质为溶液(弱碱性);根据原子守恒、电荷守恒配平:;
(2)①已知:反应I:;
反应Ⅲ:;
反应Ⅳ:;
由盖斯定律,反应Ⅳ=反应I-2×反应Ⅲ:;
反应自发进行的判据:;反应I中:气体分子数减少(反应物2+6=8mol,生成物1+3=4mol),;又,因此低温下项较小,,反应自发,即低温下自发;
②反应速率220℃时,平衡转化率为40%,总消耗的物质的量:2mol×40%=0.8mol;的选择性为80%,即生成二甲醚的占总消耗的80%,则生成二甲醚消耗的:0.8mol×80%=0.64mol;根据反应I:,生成的;容器体积2L,时间2h,则:;
反应Ⅱ的平衡常数K:反应Ⅱ消耗的:0.8mol×(1-80%)=0.16mol,根据反应Ⅱ:,生成,消耗;反应I消耗的,平衡时:,;,;,;,;平衡常数:;
平衡转化率先降后升的原因:低温时:以反应I(放热)为主,升高温度,反应I平衡逆向移动,转化率降低;高温时:以反应II(吸热)为主,升高温度,反应II平衡正向移动,转化率升高;因此整体表现为先降后升;
(3)①晶胞由A区、B区组成,整体晶胞为边长apm的立方体,包含4个A晶胞和4个B晶胞;A晶胞(共4个)::顶点4×=0.5个,内部1个,共1.5个;4个A晶胞中:4×1.5=6个;:内部4个,4个A晶胞中:4×4=16个;B晶胞(共4个)::顶点4×=0.5个;:内部4个,4个A晶胞中:4×0.5=2个;4个B晶胞中:4×4=16个;:内部4个,4个B晶胞中:4×4=16个;合并晶胞内总粒子数:,,总Co:8+16=24;O为32,最简比3:4,故化学式为;
②晶胞质量:晶胞含8个单元,摩尔质量,晶胞质量;晶胞体积:;密度公式:。
18.答案:(1)ac;得到;增强
(2)C中哌啶环上的亚氨基被保护,在后续环合反应中无副反应发生,不会降低目标产物产率
(3)7
(4)方法1虽然单次拆分产率低,但通过副产物回收,G的实际总产率接近方法2,且手性纯度远高于方法2,分离成本更低,更适合工业生产;;还原反应(或加成反应);L-DBTA
解析:由图,A和甲磺酸转化为B,B和C生成D,D和氢气加成生成E,E发生取代反应生成F,F生成G,G和H发生取代反应生成I;
(1)①a.A、B、C三种物质中只有A含-CN,水解后氰基消失,结合已知表中信息,则三者物质的红外光谱图中,仅A在附近有特征峰,a正确;
b.C中哌啶环的碳原子均为饱和碳原子,饱和碳原子为杂化,b错误;
c.当氢原子连接在电负性大且原子半径小的原子(例如氟、氧、氮)上时,可以形成氢键;B中酰胺基的氮原子可与水分子形成氢键,c正确;
故选ac;
②由图,氰基酸性条件下水解生成酰胺的第一步,氰基氮原子得到质子,带正电荷,增强氰基碳原子的亲电活性,促进水分子进攻氰基碳,最终重排得到酰胺。
(2)中含有游离的仲氨基(-NH-),具有较强的亲核性,容易在反应中发生副反应,选用C使用Boc基团保护氨基,可防止氨基发生副反应,不会降低目标产物产率;
(3)H含3个碳、1个氧、1个氯、2个不饱和度,已知物质W为H的同分异构体,其中满足下列条件:①结构中含有环,②含-C-O-C-结构,首先取代环、再确定氯原子位置:、、、、、、,存在7种;
(4)①结合表信息,方法2虽然总产率更高,但产物中一半是不需要的R构型,需要多次柱层析分离,成本很高;方法1虽然单次拆分产率低,但通过副产物回收,G的实际总产率接近方法2,且手性纯度远高于方法2,分离成本更低,更适合工业生产;
②已知:具有氧化性,先经过二氧化锰氧化,手性碳形成双键,失去手性,再经过氢气催化氢化,最后经L-DBTA拆分,得到G,因此三步路线为氧化→氢化→拆分,合成路线为:,故答案为:,还原反应,L-DBTA。

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