辽宁省实验中学2025-2026学年高三下学期高考二模化学试卷 (含解析)

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辽宁省实验中学2025-2026学年高三下学期高考二模化学试卷 (含解析)

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化学学科试卷
考试时间:75分钟 试题满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Zn-65
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求。每小题3分,共45分。)
1.化学科学与技术在民族复兴过程中发挥着关键性的作用,下列叙述错误的是
A.太阳能光伏产业所用的重要材料是硅
B.中国盛产的稀土元素的化合物可作一些重要反应的催化剂
C.留在月球上的中国国旗材料为芳纶纤维,属于有机高分子材料
D.海洋经济专属区的资源开发可获得Co、K、Au、Mg、B等金属
2.下列说法正确的是
A.的空间结构:平面三角形 B.甲酸甲酯的键线式:
C.的电子式: D.异丁烷的球棍模型:
3.下列离子方程式书写正确的是
A.氯化铁溶液腐蚀铜板:
B.稀硫酸中加氢氧化钡溶液至中性:
C.将通入KI溶液中:
D.向苯酚钠溶液中通入少量:
4.用代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol分子中共价键总数为
B.标准状况下,22.4 L甲醇中含有的氧原子数为
C.1 mol氯化铁完全转化为氢氧化铁胶体后生成个胶粒
D.超氧化钾()与反应生成碳酸钾和氧气,每生成1 mol,转移的电子数为
5.下图物质是从葡萄中提取的一种有机物。关于该物质的说法错误的是
A.该物质可发生取代反应、消去反应和加聚反应
B.1 mol该物质与足量溴水反应,消耗3 mol
C.该物质分子中含有6种官能团
D.该物质露置在空气中容易变质
6.制备芯片过程中用到的一种胶水的主要成分是聚乙烯醇肉桂酸酯,可通过如下反应制得,下列说法错误的是
A.该反应不属于缩聚反应 B.聚乙烯醇的单体是乙烯醇
C.肉桂酸的所有碳原子可能共平面 D.聚乙烯醇肉桂酸酯可溶于NaOH溶液中
7.下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计 现象 结论
A 向乙醇中加入适量浓硫酸制备乙烯,将产生的气体直接通入酸性高锰酸钾溶液中 溶液紫红色褪去 乙烯能被酸性高锰酸钾氧化
B 向尿液中加入新制的并加热 生成砖红色沉淀 尿液中含有葡萄糖
C 向碳酸钠溶液中加少量稀酸(HA)溶液 无明显气泡逸出 HA的酸性比碳酸的酸性弱
D 取一段铝条,伸入溶液中 铝条表面无明显变化 铝的活泼性比铜弱
A.A B.B C.C D.D
8.某药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是
A.元素的非金属性:W>Z>X
B.Z的最高价氧化物的水化物是强酸
C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
D.Y和Z的化合物中,每个原子的最外层不一定都满足8电子结构
9.电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示,两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出,液态金属钠经铁管F流入收集器G.下列叙述错误的是
A.电解得到的钠在熔融混合盐的上层,阴极上可能有少量的钙单质生成
B.电解时阴极的电极反应为,发生氧化反应
C.隔膜D可以防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠
D.氯化钙的作用是降低氯化钠的熔点
10.“大象牙膏”趣味实验常用溶液、KI溶液、发泡剂进行反应,可迅速产生大量喷涌的泡沫。分步反应机理如下。已知:反应①的活化能远大于反应②的活化能,总反应放热,均相催化比多相催化接触面积更大,活化能降低幅度更大。下列有关该实验的叙述正确的是


A.容器内局部温度过高,既能加快反应速率,又能提高平衡转化率
B.若将碘化钾溶液换成固体,泡沫喷涌会更剧烈
C.具有强氧化性,在反应过程中作为中间产物
D.反应②为总反应的决速步骤
11.马来酸酐与呋喃发生双烯加成反应得到X和Y,反应过程的能量变化如下图。下列说法错误的是
A.刚开始生成X更容易,达平衡后Y为主要产物
B.X分子中有4个手性碳原子,X为手性分子
C.可用红外光谱法区分马来酸酐和呋喃
D.1 molY最多能消耗2 molNaOH
12.普通石英砂含有少量、、杂质,工业上以普通石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程如下:
合成:300℃、0.1 MPa发生反应有、
下列叙述错误的是
A.“提纯石英砂”所用X溶液可以选硫酸
B.“制取粗硅”的化学方程式为
C.“合成SiHCl”的反应中体现了HCl的氧化性
D.上述流程中HCl和均可循环利用
13.(M1=241)晶体的晶胞如图所示(阳离子略去),围成正四面体空隙和正八面体空隙,中有一半的填充在正四面体空隙中,和另一半填充在正八面体空隙中,晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数为。下列说法正确的是
A.晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为1∶2
B.正四面体空隙的填充率为25%
C.周围紧邻的数目为6个
D.晶体密度为
14.一种新型的锌碘单液流电池的原理如图所示。下列说法错误的是
A.M为阴离子交换膜
B.放电时A电极反应式为:
C.充电时电解质储罐中离子总浓度减小
D.充电时,A极增重65 g时,C区增加离子数为
15.某些难溶性铅盐可用作涂料,如铅白()和黄色的。室温下,和在不同的溶液中分别达到溶解平衡时与或的关系如图所示。下列说法错误的是
A.对应的是与的关系变化
B.的数量级为
C.相同条件下,水的电离程度p点小于q点
D.p点溶液中加入浓溶液,不能得到白色沉淀
二、非选择题(共55分)
16.利用锌浸出渣(主要成分有ZnO、、、还有FeO、、等杂质)制备半导体原材料镓和锗的流程如下:
已知:
Ⅰ.单宁酸是一种有机沉淀剂,可与四价锗络合形成沉淀;
Ⅱ.,
Ⅲ.镓与铝的性质相似,但高纯度的镓难溶于酸或碱。
回答下列问题:
(1)“浸渣”主要成分有、_______、_______。
(2)“降铁浓缩”中为,则除时应控制pH的范围是_______(已知:当溶液中某离子浓度小于时,可认为该离子沉淀完全)。
(3)若用表示单宁酸,“沉锗”的反应原理为,该操作中需调节pH为2.5,pH不能过高或过低,原因是_______。
(4)与过量氢氧化钠反应的化学方程式为_______;“电解”时阴极的电极反应式为_______。
(5)步骤“①②③”目的为_______,“还原”过程中参与反应的体积为67.2 L(标准状况下),则理论上步骤①中消耗物质的量为_______mol。
17.[Co(Ⅱ)Salen]常用于模拟研究金属蛋白质的载氧机理。回答下列问题:
Ⅰ.按如图装置制备[Co(Ⅱ)Salen]
已知:ⅰ.在溶液中易被氧化为;
ⅱ.[Co(Ⅱ)Salen]的合成路线如下:
实验步骤:
①在仪器a中加入水杨醛(1.6 mL)、乙二胺(0.5 mL)及95%乙醇(80 mL),室温搅拌4~5 min,生成亮黄色双水杨醛缩乙二胺晶体;
②打开止水夹,通;
③通冷凝水,加热使晶体溶解,将醋酸钴溶液(15 mL)加入仪器a中,生成胶状沉淀,继续保持微沸,有暗红色晶体析出,回流结束;
④冷却、抽滤、洗涤、干燥,制得产品。
(1)A处应安装的仪器最好选择_______(填字母)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管
(2)步骤②的操作目的是_______。
步骤③中“保持微沸”的目的是_______。
(3)反应Y的化学反应方程式_______。
(4)步骤③中“回流结束”后的操作顺序为_______③(填序号)。
①停止通氮气 ②停止加热 ③关闭冷凝水
Ⅱ.按如图装置进行载氧量测定
(5)用氧气除去装置中的空气后,关闭、,5分钟后记录数据,重复3次。每次读数前应先进行的操作是:缓慢_______(填“向上”或“向下”)移动水准调节器,至量气管与水准调节器中的液面相平。
(6)[Co(Ⅱ)Salen]在DMF(溶剂)中三次载氧量测定结果如下表:
序号 [Co(Ⅱ)Salen]样品质量/g 吸氧体积/mL
1 m 6.65
2 m 6.88
3 m 6.67
载氧量的计算式为_______(已知:实验条件下的气体摩尔体积为;)。
18.氢气是一种清洁能源,利用乙醇催化重整制氢是实现双碳目标的重要手段。乙醇催化重整法制氢过程涉及的反应有:



回答下列问题:
(1)_______;反应①在_______(填“低温”或“高温”)时能自发进行。
(2)在恒压150 kPa的密闭容器中,将、和氩气分别按为1∶3∶1和1∶3∶2投料,发生上述3个反应,测得乙醇平衡转化率随温度的变化如图1所示。
①表示投料的为_______(填“”或“”)曲线,原因是_______。
②N点时,的分压为_______kPa。
(3)将1 mol和3 mol投入1 L恒容密闭容器中发生上述3个反应,测得和CO的选择性、乙醇的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示。[的选择性]
①表示CO选择性的曲线是_______(填“a”“b”或“c”)。
②时,反应②的平衡常数K=_______(保留两位小数)。
19.化合物F是制备一种祛痰药的中间体,其中一种合成路线如图所示(部分条件已省略):
已知:
回答下列问题:
(1)A含的官能团名称为_______;反应B→C的反应类型为_______。
(2)C→D为取代反应,除生成D外,还生成,进行该反应在合成路线中的作用是_______。
(3)写出E→F的化学方程式_______。
(4)N的同分异构体中含的有_______种(不考虑立体异构体),写出核磁共振氢谱显示3组峰的结构简式为_______。
(5)写出下述合成路线中P、Q的结构简式。
P_______、Q_______。
1.D
A.硅是良好的半导体材料,是太阳能光伏电池的核心原料,A正确;
B.稀土元素的化合物催化性能优异,常被用作多种重要化工反应的催化剂,B正确;
C.芳纶纤维是芳香族聚酰胺类合成高分子,属于有机高分子材料,C正确;
D.B(硼)属于非金属元素,不属于金属,D错误;
故选D。
2.A
A.中心原子价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为平面三角形,A正确;
B.甲酸甲酯的结构简式为,选项给出的为酰胺类物质,与甲酸甲酯结构不符,并且不是键线式,B错误;
C.为共价化合物,仅含共价键,不存在阴阳离子,正确电子式为,C错误;
D.异丁烷分子中含有4个碳原子,而且有一个支链,选项给出的球棍模型主链含有4个碳原子,为正丁烷的球棍模型,D错误;
故选A。
3.C
A.反应前后电荷不守恒,正确离子方程式为,A错误;
B.稀硫酸与氢氧化钡反应至中性时与计量数均为2,正确离子方程式为,B错误;
C.氧化生成,自身被还原为氧气和,反应满足电荷守恒、原子守恒,符合反应事实,C正确;
D.苯酚酸性弱于碳酸强于碳酸氢根,通入少量产物为,正确离子方程式为,D错误;
故选 C。
4.A
A.为癸烷,1个分子中含有9个键、22个键,共31个共价键,故1mol该分子中共价键总数为,A正确;
B.标准状况下甲醇为液态,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得到氧原子数为,B错误;
C.氢氧化铁胶体的胶粒是多个氢氧化铁分子的聚集体,故1mol氯化铁完全转化为胶体后,胶粒数小于,C错误;
D.超氧化钾与反应中,每生成1mol 转移电子数为,不是,D错误;
故选A。
5.C
A.该物质的羟基、羧基可发生取代反应,醇羟基邻位碳连有氢原子可发生消去反应,碳碳双键可发生加聚反应,A正确;
B.1 mol该物质含2 mol酚羟基,酚羟基邻位共有2 mol可被取代的氢,消耗2 mol ,碳碳双键与溴水加成消耗1 mol ,共消耗3 mol ,B正确;
C.该物质含有的官能团为羟基、醚键、碳碳双键、酯基、羧基,共5种,C错误;
D.该物质含酚羟基,露置在空气中易被氧气氧化而变质,D正确;
故选C。
6.B
A.缩聚反应是指由小分子单体通过多次缩合反应生成高分子化合物,同时脱去小分子(如水)的反应。而题目中给出的反应,反应物之一是聚乙烯醇,它本身已经是高分子化合物。该反应是在高分子链上进行的化学修饰(酯化反应),不是由单体生成高分子的缩聚反应,A正确;
B.乙烯醇是一种不稳定的物质,它会迅速异构化为乙醛(),因此不能作为单体直接聚合。工业上制备聚乙烯醇的方法是:先由单体乙酸乙烯酯()聚合生成聚乙酸乙烯酯,然后再通过醇解反应得到聚乙烯醇,B错误;
C.肉桂酸分子由苯环、碳碳双键和羧基三部分组成。这三部分各自都是平面结构。连接它们的单键可以旋转,通过旋转可以使这三个平面重合,从而使分子中所有的碳原子(苯环上的6个,双键上的2个,羧基上的1个)处于同一个平面内,C正确;
D.聚乙烯醇肉桂酸酯的分子结构中含有酯基。酯基在强碱(如NaOH)溶液中会发生水解反应,生成相应的醇和羧酸盐。该反应会破坏高分子链上的侧链,生成水溶性的聚乙烯醇和肉桂酸钠,D正确;
故选B。
7.B
A.乙醇易挥发,反应生成的副产物二氧化硫也具有还原性,二者均可使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法证明乙烯被氧化,A错误;
B.葡萄糖分子中含有醛基,可与新制共热反应生成砖红色氧化亚铜沉淀,现象与结论均正确,B正确;
C.若HA的酸性强于碳酸,加入少量HA时,碳酸钠会先与HA反应生成碳酸氢钠,同样无气泡逸出,无法证明HA酸性弱于碳酸,C错误;
D.铝条表面有致密的氧化铝保护膜,会阻碍内部铝与溶液的置换反应,铝的活泼性强于铜,D错误;
故选 B。
8.A
结合成键特征,W可形成3个共价键且可与H成键,W、Y同主族且原子序数依次增大,确定W为、Y为;X可形成双键,最外层电子数为6,原子序数介于和之间,确定X为;根据Y、Z最外层电子数之和是X最外层电子数的2倍,计算得Z最外层电子数为7,原子序数大于,确定Z为。
A.同周期主族元素从左到右非金属性增强,同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属性顺序为,即,A错误;
B.Z为,其最高价氧化物的水化物为,属于强酸,B正确;
C.W的最简单氢化物为,Z的单质为,二者混合发生反应,生成固体小颗粒,可产生白烟,C正确;
D.Y为,Z为,二者形成的中原子最外层电子数为10,不满足8电子结构,D正确;
故选A。
9.B
首先根据装置产物分布判断阳极生成氯气,发生失电子的氧化反应,阴极生成金属钠,发生得电子的还原反应,阴极得电子的阳离子包括钠离子和钙离子,可能生成少量钙单质;钠的密度小于熔融混合盐,因此位于混合盐上层;隔膜D隔开两极产物,避免氯气与钠接触反应;加入氯化钙作为助熔剂,可降低氯化钠的熔点,减少电解能耗。
A.钠的密度小于熔融混合盐,因此在混合盐上层,阴极上也可能得电子生成钙单质,A正确;
B.阴极发生得电子的还原反应,电极反应为,该反应为还原反应,不是氧化反应,B错误;
C.隔膜D隔开阳极生成的和阴极生成的,避免二者接触重新反应生成氯化钠,C正确;
D.氯化钙属于助熔剂,可降低氯化钠的熔点,降低电解所需温度,减少能耗,D正确;
故选B。
10.C
A.总反应为放热反应,局部温度过高可加快反应速率,但会使平衡逆向移动,平衡转化率降低,A错误;
B.溶液属于均相催化,固体属于多相催化,题干已知均相催化活化能降低幅度更大、催化效果更好,换成后反应速率更慢,泡沫喷涌更平缓,B错误;
C.反应①生成,反应②消耗,故是反应的中间产物,且具有强氧化性,在反应②中作氧化剂,C正确;
D.活化能越大反应速率越慢,总反应的决速步骤为速率最慢的反应,反应①活化能远大于反应②,故反应①是决速步骤,D错误;
故选C。
11.B
A.生成X的活化能低于生成Y的活化能,因此X生成速率更快,刚开始更容易生成;产物Y的能量低于X,能量越低越稳定,平衡时Y含量更高,是主要产物,A正确;
B.手性碳原子是连接4种不同基团的碳原子,X中确实有4个手性碳原子,但X分子存在对称面,属于内消旋体,整个分子不是手性分子,B错误;
C.红外光谱可以区分不同官能团,马来酸酐和呋喃的官能团不同,红外光谱信号不同,可以区分,C正确;
D.Y分子中含1个酸酐结构,1 mol酸酐在碱性条件下水解生成2 mol羧基,共消耗2 mol NaOH,D正确;
故选B。
12.A
原料普通石英砂主要成分为,含杂质、、,目标产物为高纯硅。第一步提纯石英砂的目的是溶解杂质氧化物,保留;第二步石英砂与焦炭反应生成粗硅和可燃性气体CO;第三步粗硅与HCl反应生成、和,经提纯得到高纯;第四步与高纯反应生成高纯硅和HCl,流程中HCl和可循环利用。
A.若X溶液选硫酸,与硫酸反应生成微溶的,会附着在固体表面阻碍反应持续进行,无法完全除去杂质,A错误;
B.制取粗硅的反应为,B正确;
C.合成的反应中,中元素化合价由+1降低为0,得电子作氧化剂,体现氧化性,C正确;
D.合成步骤生成,还原步骤生成,二者均可返回对应前序步骤循环利用,D正确;
故选A。
13.D
A.根据晶胞结构可知一个顶点三个面心构成一个正四面体,八个顶点可以构成八个正四面体,正四面体空隙数为8,3、6、7、8、9、12号O2-围成正八面体,将晶体向外延伸可知,共用一条棱的4个面心与该棱的两个顶点上的O2-也可以构成正八面体结构,但是这样的八面体是四个晶胞共有,所以正八面体个数为1+12×=4,即正八面体空隙数为4,则晶体中正四面体空隙数与正八面体空隙数之比为2:1,A错误;
B.晶胞中有= 个,根据化学式,Co与O的比例为,所以晶胞中含有个Co离子,题目说明“中有一半的填充在正四面体空隙中”。一个晶胞中有个Co离子,根据电荷守恒,其中有 个是,1个是,填充在正四面体空隙中的数量为 个,正四面体空隙总数为 个,填充率为 ,B错误;
C.位于晶胞的顶点和面心,以位于顶点的为研究对象,紧邻的数目为12个,C错误;
D.一个晶胞中含有 个和个Co离子,相当于含有个单元,一个晶胞的质量为 ,晶胞体积,晶体密度,D正确;
故答案选D。
14.D
首先分析电池原理:放电时,Zn失电子生成,因此A电极为负极,B(多孔碳毡电极)为正极;充电时A为阴极,B为阳极。逐一分析选项:
A.放电时,负极A生成,正电荷增多,需要阴离子移入A区平衡电荷,因此M为阴离子交换膜,A正确;
B.放电时A是负极,Zn失电子生成,电极反应为,B正确;
C.充电时,A(阴极)发生反应,被消耗,同时A区的透过阴离子交换膜M迁移到C区,因此电解质储罐(与A连通)中离子总浓度减小,C正确;
D.充电时,A极增重65g,即生成1mol Zn,转移2mol电子。转移2mol电子时:从A区迁入C区,同时从B区迁入C区,因此C区共增加4mol离子,离子数为,不是,D错误;
故选D。
15.D
首先写出两种难溶物的溶解平衡表达式,分别变形得到与对应阴离子浓度负对数的线性关系:的溶解平衡为,,变形得,斜率绝对值为2;的溶解平衡为,,变形得,斜率绝对值为1。据此匹配曲线,斜率绝对值更大的对应与的关系,对应与的关系。结合曲线交点数值计算溶度积,与横轴交点对应、,代入得;与纵轴交点对应、,得。
A.由上述推导可知,斜率绝对值为2的对应与的关系变化,A正确;
B.取与横轴交点数据,,,则,数量级为,B正确;
C.p点对应溶液为的饱和溶液,仅水解促进水的电离;q点对应溶液为的饱和溶液,与发生双水解,对水的电离促进作用更强,故相同条件下水的电离程度p点小于q点,C正确;
D.p点溶液中,加入浓溶液时,浓度商,只要即可生成白色沉淀,浓溶液可满足该浓度要求,能得到白色沉淀,D错误;
故选D。
16.(1)
(2)3≤pH<6或3~6
(3)若pH过高会生成,pH过低逆向移动,均不利于生成
(4)
(5) 获得纯度更高的 3 mol
锌浸出渣经稀硫酸酸浸1,ZnO、铁的氧化物溶解转化为,,进入滤液,、、则在浸渣中;滤液加入氧化生成,再利用调pH降铁后浓缩得到;浸渣经70%浓硫酸酸浸2,转化为沉淀;滤液中加入单宁酸沉锗,过滤,滤液经中和、酸溶得到溶液,加入过量氢氧化钠反应生成,再电解得到金属镓;含四价锗的络合沉淀先洗涤后焙烧得到粗,再经过600℃氯化、高纯水反应、脱水一系列处理后得到高纯度;最后用氢气还原生成锗,据此分析:
(1)酸浸1中,ZnO、铁的氧化物与稀硫酸反应生成可溶硫酸盐进入滤液;根据流程信息,、、不溶于稀硫酸,共同留在浸渣中;
(2)沉淀完全:,由,计算得,对应,即可使完全沉淀;不沉淀:,由,计算得,对应,即可防止沉淀。 因此pH控制范围为;
(3)pH过低,平衡逆向移动,锗沉淀不完全,产率降低;pH过高会生成,降低沉锗产率和沉淀纯度;
(4)已知镓与铝性质相似,和过量NaOH反应生成四羟基合镓酸钠,反应方程式为:;电解时阴极得电子生成Ga,反应方程式为:;
(5)粗经过①氯化、②水解、③脱水,可除去杂质得到高纯度;还原反应为,标准状况下,得需要;氯化反应为,1 mol 消耗2 mol ,因此消耗的物质的量为。
17.(1)B
(2) 通氮气防止二价钴被空气氧化为三价钴 利用加热使胶体形成沉淀析出,便于后续过滤
(3)
(4)②①
(5)向上
(6)
实验时先加入水杨醛、乙二胺和95%乙醇,在热水浴条件下完成反应X,生成Salen配体,之后再加入醋酸钴溶液,继续在热水浴中完成反应Y,生成目标产物。 热水浴可以提供稳定、温和的加热条件,便于控制反应温度,同时避免局部过热导致副反应,右侧的洗气瓶,防止外界空气倒吸入反应装置,吸收反应中可能挥发出的少量有机物。
(1)该实验为回流反应,球形冷凝管的冷凝回流效果更好,适用于回流操作,直形冷凝管多用于蒸馏操作,因此选B。
(2)已知易被氧化,通入氮气可排出装置内空气,避免被空气中的氧气氧化;继续保持微沸可使胶状微粒聚沉,形成沉淀析出,便于后续过滤。
(3)双水杨醛缩乙二胺的2个羟基脱去H,与配位,脱去的H与醋酸根结合生成2分子醋酸,化学反应方程式:。
(4)回流结束后,先停止加热,待装置冷却后停止通入氮气,最后关闭冷凝水,因此顺序为②①③。
(5)吸收氧气后,量气管内气体体积减小,液面升高,水准调节器液面低于量气管液面,因此需要向上移动水准调节器,使两液面相平,保证压强等于大气压,读数准确。
(6)三次数据中6.88 mL偏差过大,为异常值舍去,平均吸氧体积,则,,因此载氧量为: 。
18.(1) +173.3 高温
(2) 恒压下,氩气体积分数增大,乙醇和水蒸气分压减小,平衡正向移动,乙醇的平衡转化率越大 7.5
(3) c 9.33
(1)根据盖斯定律,反应③①②,因此: ;反应①,且正反应气体分子数增加,,根据反应自发,可知高温下满足条件,反应自发;
(2)①恒压条件下,充入氩气(惰性气体)越多,容器体积越大,反应体系中所有气态物质的分压减小,题中反应①③均为气体分子数增大的反应,减压平衡正向移动,乙醇平衡转化率更大。图中转化率更高,对应;
② 曲线的设初始投料为,,,总初始物质的量为。N点乙醇转化率为,反应的乙醇为,反应①③气体分子数变化量相同,均为4,反应②气体分子数反应前后不变,故可得平衡时总物质的量,剩余乙醇物质的量为,则乙醇分压: ;
(3)①反应②,升温平衡逆向移动,增大,减小,因此选择性随温度升高减小(对应下降的曲线a,a为选择性),CO选择性随温度升高增大,且选择性选择性,时选择性为,则选择性为,对应最下方上升的曲线c,曲线b为乙醇平衡转化率;
② 时,起始1 mol和3 mol,平衡乙醇转化率,平衡时,,根据碳原子守恒则有: ,选择性为,得,; 设平衡时,,根据原子守恒则有:
H原子守恒:
O原子守恒:,解得,, 体积为1L,反应②平衡常数。
19.(1) 硝基 还原反应
(2)保护氨基
(3)
(4) 8
(5)
对比A与B的结构,A中苯环发生溴代,同时硝基被还原为氨基得到B。结合已知反应,可知B中甲基先被氧化为羧基,再转化为酰氯后还原为氯甲基得到C,C中含有氨基与氯甲基。C与乙酸酐发生取代反应,氨基上的两个氢原子被乙酰基取代得到D,同时生成乙酸,该步用于保护氨基,避免后续取代反应中氨基参与反应。D发生取代生成E。E在氢氧化钠水溶液中发生酰胺水解,乙酰基被脱去,重新得到氨基,得到目标产物F。
(1)A为邻硝基甲苯,含有的官能团为硝基。反应B到C中,B中的-COCl转化为-CH2Cl,有机物去氧得氢,反应类型为还原反应。
(2)C到D为取代反应,C中氨基的两个氢原子被乙酰基取代,生成酰胺结构,后续反应中该结构不会参与亲核取代,避免氨基被破坏,反应结束后可通过水解重新得到氨基,因此该反应的作用是保护氨基。
(3)
E到F为酰胺的碱性水解反应,E中两个N-乙酰基在氢氧化钠条件下水解,生成氨基与乙酸钠,配平后的化学方程式为。
(4)
结合D、E结构可知,N为,N的同分异构体中含,含的同分异构体可看作戊基与相连,戊基即的同分异构体共有8种,因此符合条件的同分异构体共8种。核磁共振氢谱显示3组峰,说明分子中存在3种等效氢,结构需高度对称,符合条件的结构简式为,该结构中三个甲基等效,亚甲基等效,酰胺基的两个氢等效,共3组峰。
(5)
为硝基还原的常用试剂,起始原料中硝基被还原为氨基,羧基不参与反应,因此P的结构简式为,即苯环邻位连接羧基与氨基。为苯环溴代试剂,氨基为邻对位定位基,羧基为间位定位基,两者共同作用下,溴原子取代氨基邻位与对位的氢原子,因此Q的结构简式为。

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