福州市八县(市)协作校2022-2023学年高二下学期期末联考
化学试卷
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32 Ga-70 As-75
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。下列说法正确的是
A. 二氧化碳的电子式为
B. 基态氧原子的价层电子排布式为
C. 二氧化碳分子中的碳原子采取杂化方式
D. 元素的电负性:
2. 下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A. H2O2和C2H2均为直线形的非极性分子
B. 和的空间结构均为平面三角形
C. 邻羟基苯甲酸沸点比对羟基苯甲酸沸点高
D. H2S和NH3均是极性分子,且H2S分子键角较小
3. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-1,4-戊二烯
B. 3,4,4-三甲基己烷
C. 2-甲基-4-戊炔
D. 2-乙基丙烷
4. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子从电极A经熔融碳酸盐转移到电极B
B. 熔融碳酸盐中向电极A移动
C. CH4在电极A放电生成CO2
D. 反应过程熔融盐中物质的量增加
5. 维生素C可参与机体的代谢过程,俗称抗坏血酸,结构如图。下列说法正确的是
A. 维生素C的分子式为
B 维生素C分子中含有3个手性碳原子
C. 维生素C分子中C原子有、两种杂化方式
D 维生素C含碳原子较多,故难溶于水
6. 如图是CaF2晶胞的结构。下列说法正确的是
A. 一个CaF2晶胞中含有8个F-
B. 一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+
C. 在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4
D. 在CaF2晶胞中,每个Ca2+周围距离最近且等距离的Ca2+有8个
7. 己二酸是一种重要的化工原料,合成途径有如下两种:
途径一:
途径二:
下列说法正确的是
A. 苯与溴水混合充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B. 环己醇与乙醇互为同系物
C. 苯分子中所有原子共平面
D. 与途径一相比,途径二可减少污染物排放
8. 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为。在密闭容器中,和足量碳发生该反应,反应相同时间内,测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1所示。维持温度不变,反应相同时间内,测得的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法正确的是
A. 图1中的A、B、C三个点中,只有A点达到平衡状态
B. 图2中E点的小于F点的
C. 图2中平衡常数(E点)(G点),则的浓度:c (E点)=c(G点)
D. 在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的,与原平衡相比,的平衡转化率增大
9. 2022年诺贝尔化学奖授给了三位研究“点击化学”的科学家。“点击化学”能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起。下列反应就是典型的“点击化学”反应,关于该合成反应的说法中错误的是
A. Z能使酸性溶液褪色
B. 是反应的催化剂,该合成反应属于加成反应
C. Y发生加聚反应所得产物属于具有固定熔点的高分子化合物
D. 不同于传统的形成碳碳键来合成有机分子,该合成反应通过形成碳氮键来合成有机分子
10. 实验测得0.1mol/LNaHCO3溶液的pH随温度升高的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. a-b,的水解程度增大
B. 由a点可知Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)>Kw
C. b-c,可能发生反应:+CO2↑+H2O
D. a点溶液和d点溶液的c(OH-)相同
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为__________,占据最高能级的电子云轮廓图形状为_________。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位: kJ/mol)的数值依次为577、1984.5. 2961.8、6192,由此可推知镓的主要化合价为_______和+3。
(3)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________。
(4)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:__________。
镓的卤化物 GaCl3 GaBr3 GaI3
熔点/℃ 77.75 122.3 211.5
沸点/℃ 201.2 279 346
(5)AsH3的沸点比NH3低,原因是__________。
(6)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为______,草酸根中碳原子的杂化方式为__________。
(7)砷化镓晶胞结构如下图所示,晶胞参数为a=565 pm,熔点为1238℃。其固体属于________晶体,晶体密度为_________g/cm3(设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)。
12. 碳化镁(MgC2)可用于制备乙炔(C2H2)。
制备MgC2的原理是Mg+C2H4MgC2+2H2
以海水为原料制备碳化镁的工艺如下:
海水MgCl2溶液
(1)该流程从海水转化为MgCl2溶液的目的是______________。
(2)电解熔融MgCl2时,阳极的电极反应式为_____________。
(3)实验室制备HCl的一种原理是2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HC1↑,从图1中选择装置制备并收集一瓶纯净的氯化氢。
①C装置中盛放NaCl的仪器名称为_______________。
②按气流从左至右,装置中导管口连接顺序为e→______________(填管口字母代号)。
③D装置中球形干燥管的作用是___________;本实验利用利用浓硫酸的性质有_________(填字母)。
a.难挥发性 b.强氧化性 c.吸水性
(4)制备碳化镁的装置如图2所示(装置中试剂均足量)。已知:
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O,副产物有CO2、SO2等。
①B装置的作用是_________________。C装置中盛装的试剂是_____________。F装置中集气瓶收集的气体有(除水蒸气外)________(填化学式)。
②根据下列“物理量”可以计算MgC2质量的是_______(填字母)。
a.乙醇的体积和密度 b.乙烯体积(标准状况) c.镁的质量 d.浓硫酸的体积和密度
13. 三氧化钼(MoO3)是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为MoS2)通过一定条件来制备。 回答下列相关问题:
(1)已知:①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) △H1
②S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) △H2
③2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) △H3
则2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)的△H=________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下,仅发生反应MoS2(s)Mo(s)+S2(g)
①下列说法不正确的是_________(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加MoS2的质量,平衡向正反应方向移动
②达到平衡时S2(g)的浓度为1.4 mol/L,充入一定量的S2(g),反应再次达到平衡,S2(g)浓度______1.4 mol/L(填“>”"<“或""=”)。
(3)在2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol S2(g)和1.5 mol O2(g),若仅发生反应S2+2O22SO2,5 min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~ 5 min内,O2的反应速率为____________mol/(L·min),S2的平衡转化率为_______________。
(4)在密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) △H。测得氧气的平衡转化率与压强、温度的关系如图所示。
①△H______0(填“>”、“<"或“=");比较p1、p2、p3的大小:_______________。
②若初始时通入7.0 molO2,p2为7.0 kPa,则A点平衡常数Kp=_________ (用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
14. 温度感受器的发现与辣椒素有关。辣椒素1的一种合成路线如下(部分试剂或产物略)。
已知:R1-CH2BrR1-CH=CH-R2,请回答下列问题:
(1)①A的分子式为____________;
②由A生成B的反应类型为____________;
(2)①D中的官能团名称为__________;
②C的结构简式为___________。
(3)F→G的化学反应方程式为______________。
(4)G的同分异构体中,同时符合下列条件的有_______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为五组峰的同分异构体的结构简式为___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体;
③苯环上只有两个取代基。
福州市八县(市)协作校2022-2023学年高二下学期期末联考
化学试卷 答案解析
相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Mg-24 S-32 Ga-70 As-75
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为。下列说法正确的是
A. 二氧化碳的电子式为
B. 基态氧原子的价层电子排布式为
C. 二氧化碳分子中的碳原子采取杂化方式
D. 元素的电负性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化碳的电子式为,A错误;
B.基态氧原子的价层电子排布式为,B错误;
C.二氧化碳分子中的碳原子采取sp杂化方式,C错误;
D.元素的非金属性越强,电负性越强,则元素的电负性:,D正确;
故答案为;D。
2. 下列有关分子的结构和性质的说法正确的是
A. H2O2和C2H2均为直线形的非极性分子
B. 和的空间结构均为平面三角形
C. 邻羟基苯甲酸沸点比对羟基苯甲酸沸点高
D. H2S和NH3均是极性分子,且H2S分子的键角较小
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化氢分子的空间构型为书形,是结构不对称的极性分子;乙炔分子的空间构型为直线形,是结构对称的非极性分子,故A错误;
B.硅酸根离子中硅原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0,离子的空间构型为平面三角形;亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,离子的空间构型为三角锥形,故B错误;
C.分子内氢键使物质熔沸点降低,分子间氢键使物质熔沸点升高,邻羟基苯甲酸存在分子内氢键,对羟基苯甲酸存在分子间氢键,则邻羟基苯甲酸沸点比对羟基苯甲酸沸点低邻羟基苯甲酸沸点比对羟基苯甲酸沸点低,故C错误;
D.分子中孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,分子的键角越小,氨分子中的孤对电子对数为1,硫化氢分子中孤对电子对数为2,则氨分子的键角大于硫化氢分子,故D正确;
故选D。
3. 下列有机物的命名正确的是
A. 2-甲基-1,4-戊二烯
B. 3,4,4-三甲基己烷
C. 2-甲基-4-戊炔
D. 2-乙基丙烷
【答案】A
【解析】
【详解】A.选择含有碳碳双键最长链作为主链,从离支链最近一端编号,标出取代基和双键位置,2-甲基-1,4-戊二烯命名正确,故A正确;
B.支链代数和最小,正确名称为3,3,4-三甲基己烷,故B 错误;
C.从离叁键最近一端编号,正确名称为4-甲基-1-戊炔,故C错误;
D.选择最长的碳链作主链,正确的命名为2-甲基丁烷,故D错误;
答案选A。
4. 一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。下列说法正确的是
A. 电子从电极A经熔融碳酸盐转移到电极B
B. 熔融碳酸盐中向电极A移动
C. CH4在电极A放电生成CO2
D. 反应过程熔融盐中的物质的量增加
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池中燃料一端为负极发生氧化反应,氧气一端为正极发生还原反应,甲烷与水经过催化重整得到燃料CO和H2,电极A为负极,B为正极,原电池内部阴离子碳酸根离子向负极移动,总反应是2CO+O2=2CO2和2H2+O2=2H2O。
【详解】A.电子由负极A经过外电路到达B,不能进入内电路,故A错误;
B.阴离子向负极A移动,故B正确;
C.甲烷与水催化重整生成CO和H2,CO和H2在电极A上放电,故C错误;
D.总反应是2CO+O2=2CO2和2H2+O2=2H2O,碳酸根的物质的量没有增加,故D错误;
答案选B。
5. 维生素C可参与机体的代谢过程,俗称抗坏血酸,结构如图。下列说法正确的是
A. 维生素C的分子式为
B. 维生素C分子中含有3个手性碳原子
C. 维生素C分子中C原子有、两种杂化方式
D. 维生素C含碳原子较多,故难溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.维生素C的分子式为,A错误;
B.由图 可知,维生素C分子中含有2个手性碳,B错误;
C.维生素C分子中C原子形成4个单键是杂化,形成一个双键两个单键的是杂化,所以C原子有、两种杂化方式,C正确;
D.维生素C含羟基较多,羟基具有亲水性故易溶于水,D错误;
故选C。
6. 如图是CaF2晶胞的结构。下列说法正确的是
A. 一个CaF2晶胞中含有8个F-
B. 一个CaF2晶胞中含有8个Ca2+
C. 在CaF2晶胞中Ca2+的配位数为4
D. 在CaF2晶胞中,每个Ca2+周围距离最近且等距离的Ca2+有8个
【答案】A
【解析】
【详解】A.氟离子在该晶胞的内部,所以氟离子个数是8×1=8,故A正确;
B.根据晶胞结构可知,Ca2+位于晶胞的顶点和面心,一个CaF2晶胞中含有的Ca2+个数为8×+6×=4,故B错误;
C.配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目,所以根据晶胞的结构可判断Ca2+的配位数是8,故C错误;
D.在CaF2晶胞中,每个Ca2+周围距离最近且等距离的Ca2+有12个,故D错误;
故答案为:A。
7. 己二酸是一种重要的化工原料,合成途径有如下两种:
途径一:
途径二:
下列说法正确的是
A. 苯与溴水混合充分振荡后静置,下层溶液呈橙红色
B. 环己醇与乙醇互为同系物
C. 苯分子中所有原子共平面
D. 与途径一相比,途径二可减少污染物排放
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯的密度小于水,所以苯萃取溴水中的溴后分层,上层溶液呈橙红色,A错误;
B.环己醇为环状结构、乙醇为链状结构,二者结构不相似,所以二者不互为同系物,B错误;
C.环己烷中所有碳原子都采用sp3杂化,导致所有碳原子都具有甲烷结构特点,甲烷分子中最多有3个原子共平面,则环已烷中所有原子定不共平面,C错误;
D.途径一中步骤多,且反应中还生成N的化合物,途径二步骤少且可减少污染物排放,D正确;
故选D。
8. 用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为。在密闭容器中,和足量碳发生该反应,反应相同时间内,测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1所示。维持温度不变,反应相同时间内,测得的转化率随压强的变化如图2所示。
下列说法正确的是
A. 图1中的A、B、C三个点中,只有A点达到平衡状态
B. 图2中E点的小于F点的
C. 图2中平衡常数(E点)(G点),则的浓度:c (E点)=c(G点)
D. 在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的,与原平衡相比,的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由可知,NO2的生成速率(逆反应速率)等于N2的生成速率(正反应速率)的2倍时,才能使该反应的正、逆反应速率相等,即达到反应的平衡状态,图1中的A、B、C三个点中只有C点达到平衡状态,A项错误;
B.由图2知,E点时反应未达到平衡(E点的正反应速率大于逆反应速率),F点时反应达到平衡(F点的正、逆反应速率相等),且E点的压强小于F点的压强,则E点的v逆小于F点的v正,B项正确;
C.由题中信息可知,图2维持温度不变,即E、G两点温度相同,平衡常数K (E点)=K (G点),混合气体中的气体压强与浓度有关,压强越大,体积就越小,浓度就越大,所以G点压强大,NO2的浓度就大,即NO2的浓度:c (E点) <c (G点),C项错误;
D.在恒温恒容下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,D项错误;
答案选B。
9. 2022年诺贝尔化学奖授给了三位研究“点击化学”的科学家。“点击化学”能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起。下列反应就是典型的“点击化学”反应,关于该合成反应的说法中错误的是
A. Z能使酸性溶液褪色
B. 是反应的催化剂,该合成反应属于加成反应
C. Y发生加聚反应所得产物属于具有固定熔点的高分子化合物
D. 不同于传统的形成碳碳键来合成有机分子,该合成反应通过形成碳氮键来合成有机分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.Z中含有碳碳双键,能使酸性溶液褪色,选项A正确;
B.由方程式可知是反应的催化剂,该合成反应是通过形成碳氮键来合成有机分子的,属于加成反应,选项B正确;
C.Y发生加聚反应所得产物属于没有固定熔点的高分子化合物,选项C错误;
D.由方程式可知是反应的催化剂,该合成反应是通过形成碳氮键来合成有机分子的,选项D正确;
答案选C。
10. 实验测得0.1mol/LNaHCO3溶液的pH随温度升高的变化如图所示。
下列说法正确的是
A. a-b,的水解程度增大
B. 由a点可知Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)>Kw
C. b-c,可能发生反应:+CO2↑+H2O
D. a点溶液和d点溶液的c(OH-)相同
【答案】C
【解析】
【分析】a到b过程中pH变小,是由于碳酸氢根的电离程度增大,b到c过程中pH突然变大,可能发生了碳酸氢根的分解生成了碳酸根离子,碳酸根离子的水解程度大,碱性强,c到d随着温度升高碳酸根离子水解程度增大,碱性增强。
【详解】A.a-b过程中pH减小,说明升高温度碳酸氢根离子电离程度更大,故A错误;
B.a点溶液显碱性,有c(OH-)>c(H+),水解大于电离故,Ka1(H2CO3)·Ka2(H2CO3)
D.a点溶液和d点溶液的pH相同氢离子浓度相同,但温度不同,KW不同,c(OH-)不同,故D错误;
答案选C。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 镍与VA族元素形成的化合物是重要的半导体材料,应用最广泛的是砷化镓(GaAs),回答下列问题:
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为__________,占据最高能级的电子云轮廓图形状为_________。
(2)镓失去电子的逐级电离能(单位: kJ/mol)的数值依次为577、1984.5. 2961.8、6192,由此可推知镓的主要化合价为_______和+3。
(3)Ga、As、Se的第一电离能由大到小的顺序是__________。
(4)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因:__________。
镓的卤化物 GaCl3 GaBr3 GaI3
熔点/℃ 77.75 122.3 211.5
沸点/℃ 201.2 279 346
(5)AsH3的沸点比NH3低,原因是__________。
(6)二水合草酸镓的结构如图所示,其中镓原子的配位数为______,草酸根中碳原子的杂化方式为__________。
(7)砷化镓晶胞结构如下图所示,晶胞参数为a=565 pm,熔点为1238℃。其固体属于________晶体,晶体密度为_________g/cm3(设NA为阿伏加德罗常数的数值,列出算式即可)。
【答案】(1) ①. [Ar]3d104s24p1 ②. 哑铃型
(2)+1 (3)As>Se>Ga
(4)镓的卤化物都属于分子晶体,GaCl3 、GaBr3、GaI3分子量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,熔沸点逐渐升高
(5)AsH3和NH3都是分子晶体,NH3分子间有氢键,AsH3分子间没有氢键,AsH3的沸点比NH3低
(6) ①. 4 ②. sp2
(7) ①. 共价 ②.
【解析】
【小问1详解】
镓位于第四周期第VA族31号元素,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,最高能级为4p能级,电子云轮廓图为哑铃型;
【小问2详解】
镓的第一电离能和第二电离能相差较大,第三电离能和第四电离能相差较大,因此主要化合价为+1和+3;
小问3详解】
Ga、As、Se都位于第四周期,第一电离能逐渐增大,As电子排布半充满稳定,第一电离能比Se大,因此第一电离能由大到小的顺序为As>Se>Ga;
【小问4详解】
镓的卤化物都属于分子晶体,GaCl3、GaBr3、GaI3分子量逐渐增大,分子间作用力逐渐增大,熔沸点逐渐升高;
【小问5详解】
AsH3和NH3都是分子晶体,NH3分子间有氢键,AsH3分子间没有氢键,AsH3的沸点比NH3低;
【小问6详解】
镓原子周围与四个氧原子成键,因此配位数为4,草酸根中的碳原子形成有碳氧双键,价层电子对为3对,因此碳原子是sp2杂化;
【小问7详解】
由于砷化镓熔点高,原子间通过共价键结合,因此属于共价晶体;一个晶胞中含有4个As原子和4个Ga原子,晶胞的质量为g,故密度为g/cm3。
12. 碳化镁(MgC2)可用于制备乙炔(C2H2)。
制备MgC2的原理是Mg+C2H4MgC2+2H2
以海水为原料制备碳化镁的工艺如下:
海水MgCl2溶液
(1)该流程从海水转化为MgCl2溶液的目的是______________。
(2)电解熔融MgCl2时,阳极的电极反应式为_____________。
(3)实验室制备HCl的一种原理是2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HC1↑,从图1中选择装置制备并收集一瓶纯净的氯化氢。
①C装置中盛放NaCl的仪器名称为_______________。
②按气流从左至右,装置中导管口连接顺序为e→______________(填管口字母代号)。
③D装置中球形干燥管的作用是___________;本实验利用利用浓硫酸的性质有_________(填字母)。
a.难挥发性 b.强氧化性 c.吸水性
(4)制备碳化镁的装置如图2所示(装置中试剂均足量)。已知:
C2H5OHCH2=CH2↑+H2O,副产物有CO2、SO2等。
①B装置的作用是_________________。C装置中盛装的试剂是_____________。F装置中集气瓶收集的气体有(除水蒸气外)________(填化学式)。
②根据下列“物理量”可以计算MgC2质量的是_______(填字母)。
a.乙醇的体积和密度 b.乙烯体积(标准状况) c.镁的质量 d.浓硫酸的体积和密度
【答案】(1)氯化镁富集
(2)2Cl—-2e-=Cl2
(3) ①. 圆底烧瓶 ②. b→a→c→d→f。 ③. 防倒吸 ④. a
(4) ①. 除CO2、SO2 ②. 浓硫酸 ③. 氢气、乙烯 ④. c
【解析】
【分析】镁和纯净的乙烯反应生成碳化镁,A生成的乙烯气体中含有CO2、SO2等杂质,B中盛放氢氧化钠溶液除CO2、SO2,C干燥乙烯,D中镁和乙烯反应生成MgC2和氢气,E防止F中水蒸气进入D,所以F装置收集氢气、乙烯。
【小问1详解】
海水中氯化镁的浓度低,从海水转化为MgCl2溶液的目的是使氯化镁富集;
【小问2详解】
电解池的阳极发生氧化反应,电解熔融MgCl2时,阳极氯离子失电子生成氯气,电极反应式为2Cl--2e-=Cl2。
【小问3详解】
①C装置中盛放NaCl的仪器名称为圆底烧瓶。
②C制取氯化氢,A干燥氯化氢,B收集氯化氢, D吸收氯化氢,防止污染,按气流从左至右,装置中导管口连接顺序为e→b→a→c→d→f。
③氯化氢极易溶于水,氯化氢溶于水易引起倒吸,D装置中球形干燥管的作用是防倒吸;本实验利用的是高沸点酸制低沸点酸的原理,利用浓硫酸的难挥发性,选a。
【小问4详解】
①A生成的乙烯气体中含有CO2、SO2等杂质,B中盛放氢氧化钠溶液,B装置的作用是除CO2、SO2。C的作用是干燥乙烯气体,装置中盛装的试剂是浓硫酸。镁和乙烯反应生成MgC2和氢气,所以F装置中集气瓶收集的气体有(除水蒸气外)氢气、乙烯。
②
a.乙醇和浓硫酸反应有副产物生成,所以不能乙醇的体积和密度计算MgC2质量;
b.乙烯只有部分参与和镁的反应,不能根据乙烯体积计算MgC2质量;
c.根据元素守恒,根据镁的质量可计算MgC2质量;
d.浓硫酸作催化剂,不能根据浓硫酸的体积和密度计算MgC2质量;
故选c。
13. 三氧化钼(MoO3)是石油工业中常用的催化剂,也是瓷轴药的颜料,该物质常使用辉钼矿(主要成分为MoS2)通过一定条件来制备。 回答下列相关问题:
(1)已知:①MoS2(s)Mo(s)+S2(g) △H1
②S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) △H2
③2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) △H3
则2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g)的△H=________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(2)若在恒温恒容条件下,仅发生反应MoS2(s)Mo(s)+S2(g)
①下列说法不正确的是_________(填字母)。
a.气体的密度不变,则反应一定达到了平衡状态
b.气体的相对分子质量不变,反应不一定处于平衡状态
c.增加MoS2的质量,平衡向正反应方向移动
②达到平衡时S2(g)的浓度为1.4 mol/L,充入一定量的S2(g),反应再次达到平衡,S2(g)浓度______1.4 mol/L(填“>”"<“或""=”)。
(3)在2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol S2(g)和1.5 mol O2(g),若仅发生反应S2+2O22SO2,5 min后反应达到平衡,此时容器压强为起始时的80%,则0~ 5 min内,O2的反应速率为____________mol/(L·min),S2的平衡转化率为_______________。
(4)在密闭容器中,加入足量的MoS2和O2,仅发生反应:2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) △H。测得氧气的平衡转化率与压强、温度的关系如图所示。
①△H______0(填“>”、“<"或“=");比较p1、p2、p3的大小:_______________。
②若初始时通入7.0 molO2,p2为7.0 kPa,则A点平衡常数Kp=_________ (用气体平衡分压代替气体平衡浓度计算,分压=总压×气体的物质的量分数,写出计算式即可)。
【答案】(1)2(△H1+△H2)+△H3
(2) ①. ab ②. =
(3) ① 0.1mol/L·min ②. 50%
(4) ①. < ②. p1>p2>p3 ③.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律(①+②)×2+③得该反应,则反应热△H=2(△H1+△H2)+△H3;
【小问2详解】
密度是变量,密度不再变化反应一定达到平衡状态,a正确;反应体系中只有S2是气体,分子量为定值,分子量不变时,反应不一定处于平衡状态,b正确;MoS2是固体,增加固体的量平衡不移动,c错误;该反应的平衡常数为K=c(S2),温度不变K不变,充入一定量的S2,平衡后浓度不变;
【小问3详解】
,,得出x=0.5mol,O2反应速率为mol/L·min,S2的转化率为50%;
【小问4详解】
同一压强下随着温度升高O2的平衡转化率下降,平衡逆向移动,反应为放热反应△H<0;温度相同时,压强增大,平衡正向移动,O2的转化率增大,因此p1>p2>p3,
由得出:,反应后压强为x=5.5kPa,氧气的分压强为3.5kPa,SO2的分压强为2kPa,KP=。
14. 温度感受器的发现与辣椒素有关。辣椒素1的一种合成路线如下(部分试剂或产物略)。
已知:R1-CH2BrR1-CH=CH-R2,请回答下列问题:
(1)①A的分子式为____________;
②由A生成B的反应类型为____________;
(2)①D中的官能团名称为__________;
②C的结构简式为___________。
(3)F→G的化学反应方程式为______________。
(4)G的同分异构体中,同时符合下列条件的有_______种(不含立体异构),其中核磁共振氢谱为五组峰的同分异构体的结构简式为___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应;
②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体;
③苯环上只有两个取代基。
【答案】(1) ①. C6H12O3 ②. 取代反应
(2) ①. 碳碳双键、羧基 ②. (CH3)2CHCHO
(3) (4) ①. 3 ②.
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B与C发生已知反应生成D,结合B和D的结构以及已知反应的成键断键结构可得C的结构为:(CH3)2CHCHO,结合E、G的结构特点可知E与溴单质发生取代反应生成F,
F与CH3ONa发生取代反应生成G,G一定条件下转化成H,D和H发生取代反应生成I,据此分析解答。
【小问1详解】
由A的结构简式可得A的分子式为:C6H12O3,A与溴单质发取代反应生成B;
【小问2详解】
由D的结构简式可知其含有碳碳双键和羧基两种官能团,由以上分析知C为(CH3)2CHCHO;
【小问3详解】
F与CH3ONa发生取代反应生成G,反应为: ;
【小问4详解】
G的同分异构体中,同时符合①能与FeCl3溶液发生显色反应,说明存在酚羟基结构; ②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体,说明存在羧基,若苯环上两个支链为-OH、-CH2COOH,则有邻间、对三种结构;共计3种符合;其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式。