广东省广州市2022-2023高三下学期化学模拟试题2(含解析)

广东省广州市2022-2023学年高三下学期模拟试题2
化学试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 Li 7 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64 Fe 56
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.中华文化博大精深,出土了众多历史文物,下列文物属于硅酸盐材料的是
A B C D
跽坐人漆绘铜灯 汝官窑刻花鹅颈瓶 妇好青铜鸮尊 郑板桥水墨竹石兰图
A.A B.B C.C D.D
2.反应可用于污水脱氯。下列说法正确的是
A.是极性分子 B.分子的球棍模型:
C.既含离子键又含共价键 D.的电子式为
3.某有机物结构如图。下列关于该有机物的说法正确的是
A.分子式为 B.该有机物属于酯类
C.分子中含有4种官能团 D.能发生加成、取代反应
4.化学在生活中有着广泛的应用,下列对应关系错误的是
选项 性质 实际应用
A SO2具有漂白性 SO2可用于食品增白
B SiO2熔点高 SiO2可用于制作耐高温仪器
C Al(OH)3具有弱碱性 Al(OH)3可用于制胃酸中和剂
D Fe3+具有氧化性 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
A.A B.B C.C D.D
5.利用图中装置模拟侯氏制碱法,存在不妥之处的是
A.制备NH3 B.制备CO2
C.分离NaHCO3 D.制备NaHCO3
6.关于反应,下列说法正确的是
A.可以和反应,生成 B.是氧化产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.生成,转移个电子
7.以物质类别和元素化合价为坐标的图像称为价类二维图,下图是铁元素的价类二维图,其中f和g都是硫酸盐,下列说法错误的是
A.a与g的溶液反应生成f
B.b和c可分别与水发生反应生成e和d
C.e在潮湿的空气中能转变为d
D.h的某种盐有强氧化性,用于水体的杀菌消毒
8.如图为Lil晶体锂电池的工作示意图,该电池具有使用寿命长、电压稳定等优点,常用于心脏起搏器的电源。下列说法错误的是( )
A.NaI3为电池的正极材料
B.电池工作时,Li+由NaI3移动到Li电极
C.正极电极反应为:2Li++NaI3+2e-=2LiI+NaI
D.该电池的总反应为:2Li+NaI3=2LiI+NaI
9.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒。实验室通过如下过程制备二氧化氯。下列说法正确的是
A.电解时发生反应的离子方程式为NH4++3Cl-2H2↑+NCl3
B.溶液X中大量存在的阴离子有Cl-、OH-
C.可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D.常用作净水剂的明矾可除去饮用水中残留的ClO2
10.下列有关物质及成分、性质和用途都正确的是
选项 物质及成分 性质 用途
A. 小苏打(Na2CO3) 与酸反应产生二氧化碳 作发酵粉
B. 磁性氧化铁(Fe3O4) 难溶于水,黑色 制造磁性材料
C. 氢氧化铜(Cu(OH)2) 与盐酸、氨水均能反应 Cu(OH)2为两性氢氧化物
D. 硫酸铜(CuSO4) 遇水后变蓝色 除去水蒸气
A.A B.B C.C D.D
11.下列反应的离子方程式一定正确的是
A.金属钠与水反应:
B.溶液与溶液混合:
C.溶液中通入气体:
D.乙醇与酸性溶液反应:
12.一种药物中间体的结构如图所示,W、R、X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大,其中W与Y同主族,X与Z同主族。下列叙述错误的是
A.电负性:Y<X<R
B.简单离子半径:Y<X<Z
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:R<Z
D.X分别与W、R、Y、Z元素均可以形成两种或两种以上的化合物
13.室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项 实验探究方案 探究目的
A 用pH计测量相同浓度CH3COONa和Na2CO3溶液的pH 比较CH3COOH和H2CO3的酸性
B 将铁锈溶于浓盐酸,再向溶液中滴入几滴KMnO4溶液,观察溶液颜色变化 铁锈中含有二价铁
C 常温下,向10mL0.1mol·L-1NaCl溶液中滴加5滴0.1mol·L-1AgNO3溶液,充分反应后,再滴加5滴0.1mol·L-1KI溶液,观察沉淀颜色变化 Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D 将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液,观察溶液颜色 氧化性:H2O2>Fe3+
A.A B.B C.C D.D
14.在不同体积的密闭容器中均投入0.5molCO和1molH2,在不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图所示。下列说法错误的是
A.X代表温度,且正反应放热
B.Y代表压强,且Y1>Y2
C.N点H2的转化率小于CO
D.若M点对应的容器体积为5L,则N点的平衡常数K=100
15.科学家开发了一种绿色环保“全氢电池”,其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.吸附层a发生的电极反应: H2-2e-+2OH-=2H2O
B.离子交换膜只允许Na+通过
C.一段时间后右极室pH增大
D.“全氢电池”将酸碱反应的中和能转化为电能
16.某元素M的氢氧化物M(OH)3(s)在水中的溶解反应为M(OH)3(s) M3+(aq)+3OH-(aq)、M(OH)3(s)+OH-(aq) M(OH)(aq),25℃时,lgc与pH的关系如图所示,c为M3+或M(OH)的浓度。下列说法错误的是
A.曲线①代表lgc(M3+)与pH的关系
B.M(OH)3的Ksp为1×10-33.5
C.4.5≤pH≤9.3时,体系中元素M主要以M(OH)3(s)形式存在
D.M(OH)与M3+在溶液中可以大量共存
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17.化学学习小组在实验室中对铁盐与亚铁盐的相互转化进行如下探究。
已知:SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2。
实验Ⅰ:Fe3+转化为Fe2+
(1)Fe2(SO4)3溶液与Cu粉发生反应的离子方程式为________________________。
(2)探究白色沉淀产生的原因:
①提出假设:
假设1:白色沉淀是Fe2+与SCN-直接结合所得;
假设2:白色沉淀是Cu2+与SCN-直接结合所得;
假设3:_____________________________________________。
②实验验证:
向CuSO4溶液中通入过量SO2,将Cu2+还原,再加入KSCN溶液,观察到有白色沉淀生成,证明假设三成立。写出CuSO4溶液与KSCN溶液反应的离子方程式:________。
实验Ⅱ:Fe2+转化为Fe3+
实验方案 现象
向3mL 0.1mol·L-1FeSO4溶液中加入3mL 4mol·L-1稀硝酸 溶液变为棕色,放置一段时间后,棕色消失,溶液变为黄色
(3)实验Ⅱ中,Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是_____________________________。
(4)设计如下实验,探究溶液变为棕色的原因:
①向Fe2(SO4)3溶液中通入NO,溶液颜色无变化
②向FeSO4溶液中通入NO,溶液颜色变为棕色
③向Fe(NO3)3溶液中通入NO,溶液颜色无变化
由上述实验分析溶液变为棕色的原因是_________________________________________。
18.某镍矿石的主要成分为NiO,另含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2等杂质,按以下流程可制备NiSO4 6H2O晶体和金属钴。
回答下列问题:
(1)“预处理”时需将Fe2+全部氧化为Fe3+,试剂X最好选用_______(填序号),写出发生反应的化学方程式_______。
a.稀硝酸 b.双氧水 c.高锰酸钾溶液 d.新制氯水
(2)常温下,一些金属难溶氢氧化物的溶解度(用阳离子的浓度表示)与pH的关系图如图:
加入NiO调pH=5可除去_______(填金属离子符号)。
(3)滤渣Z的成分为MgF2和CaF2。若原溶液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,沉淀后溶液中c(Mg2+)=1.5×10-6mol/L,则除钙率为_______(忽略沉淀前后溶液体积变化)。(已知:Ksp(CaF2)=1.5×10-10、Ksp(MgF2)=7.5×10-11)
(4)影响P507萃取率的因素有很多,在其他条件相同时,根据如图分析分离镍、钴的最佳条件:相比(油相O:水相A)=_______;P507萃取金属离子的原理为nHR(Org)+Mn+(aq) MRn(Org)+nH+(aq),在一定范围内,随着pH升高,萃取率升高的原因是_______。
(5)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系:
温度 低于30.8℃ 30.8℃—53.8℃ 53.8℃—280℃ 高于280℃
晶体形态 NiSO4 7H2O NiSO4 6H2O 多种结晶水合物 NiSO4
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4 6H2O晶体的操作a依次是_______。
19.近年来,我国大力加强温室气体氢化合成甲醇技术的工业化量产研究,实现可持续发展。在合适的催化剂作用下,二氧化碳可催化加氢制甲醇。
(1)已知:①

则反应③ _______。
(2)若将物质的量之比为1∶3的(g)和(g)充入容积为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应③,不同压强下转化率随温度的变化关系如图所示。
a.A、B两条曲线的压强分别为、,则_______ (填“>”、“<”或“=”);
b.在曲线A的条件下,起始充入(g)和(g)的物质的量分别为1 mol、3 mol,且c点时K=300,则c点对应转化率为_______。
(3)在 MPa、原料气、合适催化剂的条件下发生反应,温度对转化率、产率、选择性的影响如图所示。已知:选择性。
a.转化率随温度升高而增大的原因可能是_______;
b.选择性随温度升高而减小的原因可能是_______;
c.写出240℃时反应①的平衡常数的表达式:_______。
(4)除调控合适的温度外,使选择性增大的方法有_______。
20.乙酰基吡嗪Ⅷ是一种香料,也是药物合成的重要有机原料,其合成路线如下:
已知:的性质与苯环相似
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ的名称为___________,化合物Ⅱ的结构简式为___________。
(2)化合物含有的官能团名称为___________,该化合物微溶于水,而苯难溶于水的原因是___________。
(3)根据化合物Ⅵ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,参考①的示例,完成下表。
序号 结构特征 可反应的试剂 反应形成的新结构 反应类型
① 卤素单质 取代反应
② ______ ______ ______ ______
(4)化合物Ⅵ的同分异构体中符合下列条件的有___________种(不含立体异构),写出其中核磁共振氢谱峰面积比为4:2:1:1的结构简式___________(写一种)。
①含苯环且有3个取代基 ②可以与溶液反应放出
(5)Ⅵ转化为Ⅶ可用下式表示:,则Z的结构简式为___________。
(6)参照上述信息,写出以己二酸和乙醇为起始有机原料合成的路线。(反应溶剂和无机试剂任选)。______
参考答案:
1.B
【详解】A.跽坐人漆绘铜灯中只有漆和铜,不属于硅酸盐材料,A不符合;
B.汝官窑刻花鹅颈瓶是一种瓷器,是一种硅酸盐产品,属于硅酸盐材料,B符合;
C.妇好青铜鸮尊由青铜制成,青铜不属于硅酸盐材料,C不符合;
D.郑板桥水墨竹石兰图,所用宣纸是纤维素、墨是碳单质,不属于硅酸盐材料,D不符合;
答案选B。
2.C
【详解】A.Cl2中存在Cl-Cl键,为同种原子形成的共价键为非极性共价键,则是非极性分子,A项错误;
B.H2O分子的球棍模型为:,B项错误;
C.为电解质可电离出和则存在离子键,存在共价键,则既含离子键又含共价键,C项正确;
D.为共价化合物存在极性共价键,则的电子式为 ,D项错误;
答案选C。
3.D
【详解】A.根据有机物的结构简式得到分子式为,故A错误;
B.该有机物不含有酯基,因此不属于酯类,故B错误;
C.分子中含有羧基、羟基、碳碳双键3种官能团,故C错误;
D.该有机物含有碳碳双键,能发生加成,含有羟基、羧基,能发生酯化反应,又叫取代反应,故D正确;
综上所述,答案为D。
4.A
【详解】A、SO2有毒,对人体有伤害,不能用于食品加工,故说法错误;
B、SiO2是原子晶体,熔点高,因此可以作耐高温仪器,故说法正确;
C、胃酸的成分是盐酸,氢氧化铝表现弱碱性,可以中和胃酸,因此用于胃酸中和剂,故说法正确;
D、铜和Fe3+发生反应,即2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故说法正确。
5.D
【详解】A.实验室制备氨气的方程式为:,应采用固固加热装置,设备、试剂均正确,不符题意;
B.实验室制备CO2采用固液不加热装置,仪器、试剂均正确,不符题意;
C.侯氏制碱法的原理为高浓度溶液环境下发生,分离NaHCO3固体和反应液用过滤的方法,仪器操作均合适,不符题意;
D.NH3极易溶于水,所以左侧应通入NH3,右侧通入CO2,通道选择错误,符合题意;
综上,本题选D。
6.A
【分析】根据反应可知,为类卤素,类似于Cl2与反应,中S的化合价为+5,升高为+6价被氧化,为还原剂,为氧化产物,为氧化剂,为还原产物;
【详解】A.根据氯气与钠反应生成氯化钠可推知,可以和反应,生成,选项A正确;
B.是还原产物,选项B错误;
C.是还原剂,选项C错误;
D.中S的化合价为+5,升高为+6价被氧化,生成,转移个电子,选项D错误;
答案选A。
7.B
【分析】根据价类二维图可知,a为Fe,b为FeO,c为Fe2O3,d为Fe(OH)3,e为Fe(OH)2,f为FeSO4,g为Fe2(SO4)3,h为盐,据此作答。
【详解】A.a为Fe,g为Fe2(SO4)3,f为FeSO4,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,故A正确;
B.b为FeO,c为Fe2O3,FeO和Fe2O3均不溶于水,均不能直接与水反应生成相应的碱Fe(OH)2和Fe(OH)3,故B错误;
C.e为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,Fe(OH)2在潮湿的空气中容易转变为Fe(OH)3,即
4 Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3,故C正确;
D.h为高铁酸盐即含,具有强氧化性,能够杀菌消毒,故D正确;
答案为B。
8.B
【详解】A.金属锂作负极,NaI3为电池的正极材料,故A正确;
B.此装置为原电池,原电池中阳离子移向正极,Li+由Li移动到NaI3电极,故B错误;
C.由于Li+由Li移动到NaI3电极,故正极电极反应为:2Li++NaI3+2e-=2LiI+NaI,故C正确;
D.负极反应为2Li-2e-=2 Li+,2Li++NaI3+2e-=2LiI+NaI,该电池的总反应为:2Li+NaI3=2LiI+NaI,故D正确;
答案选B。
9.B
【详解】A项,由图示电解NH4Cl和盐酸的混合溶液制得H2和NCl3溶液,反应的离子方程式为NH4++3Cl-+2H+3H2↑+NCl3,错误;B项,NCl3溶液中加入NaClO2溶液生成ClO2、NH3和溶液X,NaClO2被氧化成ClO2,NCl3被还原成NH3,反应的化学方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2↑+NH3↑+3NaCl+3NaOH,溶液X中大量存在的阴离子为Cl-、OH-,正确;C项,ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,饱和食盐水不仅吸收NH3而且吸收ClO2,不能用饱和食盐水除去ClO2中的NH3,错误;D项,明矾作为净水剂的原因是:Al3+发生水解生成Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮物,明矾不能除去饮用水中残留的ClO2,错误;答案选B。
10.B
【详解】A.小苏打的成分是NaHCO3,A错误;
B.磁性氧化铁的成分是Fe3O4(黑色),通常用作磁性材料,B正确;
C.氢氧化铜溶于盐酸生成铜盐和水,体现碱的通性,但溶于氨水生成的是配位离子,未体现酸的通性,不能称为两性氢氧化物,C错误;
D.无水硫酸铜(CuSO4)的作用是检验水蒸气,但不能除杂,D错误;
故选B。
11.C
【详解】A.没有配平,应该为,故A错误;
B.溶液与溶液混合时的相对用量不确定,不能得出离子方程式,故B错误;
C.与气体反应生成CuS沉淀和盐酸,其反应的离子方程式为:,故C正确;
D.乙醇与酸性溶液反应只能氧化至乙酸,不会产生,故D错误。
综上所述,答案为C。
12.A
【分析】由药物中间体的结构可知,Y最外层1个电子,W形成一个共价键,R形成4个共价键,W、R、X、Y、Z为短周期元素且原子序数依次增大,W与Y第ⅠA族,X、Z均为第ⅥA元素,所以W为H元素,R为C元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为S元素。
【详解】A.电负性NaB.电子层越多、离子半径越大,具有相同电子排布的离子,原子序数大的离子半径小,O2-、Na+核外有2个电子层、S2-核外都有3个电子层,但Na的原子序数大于O,则简单离子半径:S2-> O2->Na+,B正确;
C.非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性S>C,所以酸性H2SO4>H2CO3,C正确;
D .X和W、R、Y、Z均形成至少两种二元化合物,如:H2O、H2O2、CO、CO2、Na2O、Na2O2 、SO2、 SO3、,D正确;
故答案选A。
13.C
【详解】A.弱酸盐水解规律:弱酸越弱对应的盐水解程度越大。测定等浓度的盐溶液pH大的水解强,酸性弱即比较CH3COOH和酸性强弱,A项错误;
B.浓盐酸也能和高锰酸钾发生反应,该实验无法确定二价铁,B项错误;
C.过量的Cl-使Ag+完全转变为AgCl,若出现黄色沉淀AgI,则说明存在。沉淀转化规律:溶解度大的转化为溶解度小的;同类型的物质,Ksp大的转化为Ksp小的。所以Ksp(AgCl)> Ksp(AgI),C项正确;
D.Fe(NO3)2中含有,酸化后引入HNO3。HNO3强氧化剂也能将Fe2+氧化而干扰实验,D项错误;
故选C。
14.C
【分析】在不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。增压则平衡右移,氢气的转化率增大,结合图示信息可知X不能代表压强、则X代表温度,Y代表压强,且压强越大,氢气的转化率越大,则Y1>Y2,据此回答。
【详解】A.据分析,X代表温度,反应温度升高,氢气的转化率减小,平衡逆向移动,故,即正反应放热,A正确;
B. 据分析,Y代表压强,且Y1>Y2,B正确;
C.在不同体积的密闭容器中均投入0.5molCO和1molH2,则投料等于化学计量数之比、改变值也等于化学计量数之比、则N点H2的转化率等于CO,C不正确;
D.M点氢气的转化率为50%,由图象可知M点的三段式为: ,若M点对应的容器体积为5L,则,D正确;
答案选C。
15.B
【分析】吸附层a吸收H2,作阳极,发生的电极反应:H2-2e-+2OH-=2H2O,吸附层b释放H2,作阴极,发生的电极反应:2H++2e-=H2↑,离子交换膜为阳离子交换膜,从左边移动到右边,据此分析解答。
【详解】A.吸附层a吸收H2为阳极,电极反应:H2-2e-+2OH-=2H2O,A正确;
B.H+在吸附层b参加反应,离子交换膜还允许H+通过,B错误;
C.右极室发生的电极反应:2H++2e-=H2↑,一段时间后,pH增大,C正确;
D.将正、负电极反应叠加可知,实际发生的是H++OH-=H2O,全氢电池工作时,将酸碱反应的中和能转化为电能,D正确;
故答案选B。
16.D
【详解】A.随着pH的增大,增大,则减小,增大,即减小,增大,因此曲线①代表与pH的关系,曲线②代表与pH的关系,A正确;
B.由题给图像可知,pH=4.5时,,则的,B正确;
C.由题图可知,4.5≤pH≤9.3|时,和均小于等于,体系中元素M主要以形式存在,C正确;
D.含的溶液显碱性,含的溶液显酸性,与在溶液中因发生互相促进的水解反应而不能共存,D错误;
故答案为:D。
17. 白色沉淀是Cu2+被还原的Cu+与SCN—反应所得 和发生(络合)反应,
【分析】(1) Fe2(SO4)3溶液中铁离子具有强氧化性可使Cu变为铜离子;
(2)①铜粉过量,则溶液中可能产生Cu+,白色沉淀是Cu+与SCN-直接结合所得;
②已知SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2,则硫酸铜中的铜离子有氧化性,可发生氧化还原反应;
(3)实验Ⅱ中,Fe2+与硝酸反应生成Fe3+、NO气体和水;
(4)通过①、③对比,溶液颜色无变化,溶液变为棕色与Fe3+、SO42-无关;实验②中,溶液变为棕色,与Fe2+有关,则NO与Fe2+形成了配合物。
【详解】(1) Fe2(SO4)3溶液中铁离子具有强氧化性可使Cu变为铜离子,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(2)①铜粉过量,则溶液中可能产生Cu+,白色沉淀是Cu+与SCN-直接结合所得;
②已知SCN-具有强还原性,易被氧化为(SCN)2,则硫酸铜中的铜离子有氧化性,可发生氧化还原反应,离子方程式为2Cu2++ 4SCN-=2CuSCN↓+(SCN)2;
(3)实验Ⅱ中,Fe2+与硝酸反应生成Fe3+、NO气体和水,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-= 3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)通过①、③对比,溶液颜色无变化,溶液变为棕色与Fe3+、SO42-无关;实验②中,溶液变为棕色,与Fe2+有关,则NO与Fe2+形成了配合物。
18.(1) b 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
(2)Fe3+、Al3+
(3)99.7%
(4) 1:1 萃取产生H+,随pH的升高H+被消耗,促进萃取金属离子的反应正向移动
(5)蒸发浓缩,冷却至30.8℃—53.8℃之间结晶,过滤,洗涤,干燥
【分析】镍矿石的主要成分为NiO,另含CoO、FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO和SiO2等杂质,酸浸后SiO2难溶,其它金属转化为离子,用双氧水预处理使Fe2+全部氧化为Fe3+,加入NiO调节pH,除去Al3+和Fe3+,得到沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3,往溶液中加入NaF,生成CaF2沉淀,过滤除去;利用萃取剂P507分离Ni2+和Co2+,有机相中的Co2+被反萃取得到CoCl2溶液,进一步转化得到金属Co;水相中的Ni2+进一步转化生成NiSO4溶液,最终可得到NiSO4 6H2O晶体。
【详解】(1)“预处理”时需将Fe2+全部转化为Fe3+,从环保角度和不能引进杂质离子考虑,试剂X最好双氧水,故b正确。根据双氧水的氧化性,及混合物中的具有还原性的离子二价铁发生氧化还原反应,根据化合价升降守恒配平得:。
(2)由图可知,加入NiO调pH=5时,Fe3+、Al3+沉淀完全。
(3)当溶液中时,,此时溶液中,除钙率为:。
(4)由相比图象可知,相比(油相O:水相A)为1:1时,Co2+的萃取率相对较大,Ni2+萃取率很小。
(5)根据表格中的信息判断:从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4·6H2O晶体,即晶体的操作依次是蒸发浓缩,冷却至30.8℃—53.8℃之间结晶,过滤,洗涤,干燥。
19.(1)-49.1
(2) > 90%
(3) 反应①为吸热反应,温度升高不但能加快反应速率,而且有利于该反应正向进行 反应②(或反应③)为放热反应,而反应①为吸热反应,所以温度升高不利于的合成,但有利于CO的生成,所以产率降低
(4)增大压强或使用更高效的催化剂
【详解】(1)反应③=反应①+反应②,则ΔH3=ΔH1+ΔH2=+41.4 kJ mol 1+(-90.5kJ mol 1)=-49.1kJ mol 1。
(2)a.反应③是气体体积减小的反应,同一温度下,增大压强,平衡正向移动,CO2转化率升高,则pA>pB;
b.在曲线A的条件下,起始充入CO2(g)和H2(g)的物质的量分别为1mol、3mol,则CO2(g)和H2(g)的起始浓度分别为1mol/L、3mol/L,设c点时,CO2的转化浓度为x mol/L,则H2、CH3OH、H2O的转化浓度分别为3x mol/L、x mol/L、x mol/L,则c点时CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度分别为(1-x)mol/L、(3-3x)mol/L、x mol/L、x mol/L,K==300,则=300,解得x=0.9,则c点对应CO2转化率为=90%。
(3)a.反应①为吸热反应,温度升高不但能加快反应速率,而且有利于该反应正向进行,故CO2转化率随温度升高而增大;
b.反应②(或反应③)为放热反应,而反应①为吸热反应,所以温度升高不利于CH3OH的合成,但有利于CO的生成,所以CH3OH产率降低,CH3OH选择性减小;
c.反应①的平衡常数的表达式为K=。
(4)反应②(或反应③)是气体体积减小的反应,反应①是气体体积不变的反应,增大压强,反应①的平衡不移动,反应②(或反应③)的平衡正向移动,CH3OH产率增大,CH3OH选择性增大;使用更高效的催化剂,加快反应②(或反应③)的速率,使CH3OH产率增大,从而使CH3OH选择性增大;综上所述,除调控合适的温度外,使CH3OH选择性增大的方法有增大压强或使用更高效的催化剂。
20.(1) 乙二醇
(2) 氨基 能与水形成氢键,而苯环中没有能与水形成氢键的原子团
(3) 稀硫酸 水解反应(或取代反应)
(4) 6 或者
(5)
(6)
【分析】根据流程,Ⅰ为乙二醇,被催化氧化生成乙二醛,Ⅱ为,与反应,生成,被氧化生成,再与反应生成,与发生酯化反应,生成,与和反应生成,最后在碱性条件下得到产品:。
【详解】(1)化合物Ⅰ的名称为乙二醇,化合物Ⅱ的结构简式为;
(2)化合物含有的官能团名称为氨基,因为能与水形成氢键,而苯环中没有能与水形成氢键的原子团,所以该化合物微溶于水,而苯难溶于水;
(3)化合物Ⅵ的结构为:,可以反应的试剂为:稀硫酸,生成产物为:,反应类型为:水解反应(或取代反应);
(4)化合物Ⅵ的同分异构体中,①含苯环,有3个取代基 ②可以与溶液反应放出,含有,基本结构为:、、、、、共6种,核磁共振氢谱峰面积比为4:2:1:1的结构简式为:和;
(5),与反应生成和,所以Z为;
(6)根据以上合成信息,和反应生成,在的作用下,生成和,在稀硫酸再发生水解反应生成产物:,合成路线为:。

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