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绝密★启用前
160839-卷2▶2024年普通高等学校招生选择性考试(黑吉辽卷)《2025高考必刷卷 十年真题 化学 通用版》
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
题号 |
一 |
二 |
总分 |
得分 |
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注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.文物见证历史,化学创造文明。东北三省出土的下列文物据其主要成分不能与其他三项归为一类的是( )
A.金代六曲葵花鎏金银盏
B.北燕鸭形玻璃注
C.汉代白玉耳杯
D.新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐
2.下列化学用语或表述正确的是( )
A.中子数为1的氦核素 :
B. SiO2的晶体类型:分子晶体
C. F2 的共价键类型:p-p σ 键
D. PCl3的空间结构:平面三角形
3.下列实验操作或处理方法错误的是( )
A.点燃H2前,先检验其纯度
B.金属K着火,用湿抹布盖灭
C.温度计中水银洒落地面,用硫粉处理
D.苯酚沾到皮肤上,先后用乙醇、水冲洗
4.硫及其化合物部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L SO2中原子总数为0.5NA
B.100 mL 0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中, 数目为0.01NA
C.反应①每消耗3.4 g H2S,生成物中硫原子数目为0.1NA
D.反应②每生成1 mol还原产物,转移电子数目为2NA
5.家务劳动中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是( )
A.用过氧碳酸钠漂白衣物,Na2CO4具有较强氧化性
B.酿米酒需晾凉米饭后加酒曲,乙醇受热易挥发
C.用柠檬酸去除水垢,柠檬酸酸性强于碳酸
D.用碱液清洗厨房油污,油脂可碱性水解
6. H2O2分解的“碘钟”反应美轮美奂。将一定浓度的三种溶液(①H2O2溶液;②淀粉、丙二酸和MnSO4混合溶液;③KIO3、稀硫酸混合溶液)混合,溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,周期性变色;几分钟后,稳定为蓝色,下列说法错误的是( )
A.无色→蓝色:生成I2B.蓝色→无色:I2转化为化合态
C. H2O2起漂白作用D.淀粉作指示剂
7.如图所示的自催化反应,Y作催化剂。下列说法正确的是( )
A. X不能发生水解反应
B. Y与盐酸反应的产物不溶于水
C. Z中碳原子均采用sp2杂化
D.随c(Y)增大,该反应速率不断增大
8.下列实验方法或试剂使用合理的是( )
选项 |
实验目的 |
实验方法或试剂 |
A |
检验NaBr溶液中是否含有Fe2+ |
K3[Fe(CN)6]溶液 |
B |
测定KHS溶液中c(S2-) |
用AgNO3溶液滴定 |
C |
除去乙醇中少量的水 |
加入金属Na,过滤 |
D |
测定KClO溶液的pH |
使用pH试纸 |
9.环六糊精(D-吡喃葡萄糖缩合物)具有空腔结构,腔内极性较小,腔外极性较大,可包合某些分子形成超分子。图甲、图乙和图丙分别表示环六糊精结构、超分子示意图及相关应用。下列说法错误的是( )
A.环六糊精属于寡糖
B.非极性分子均可被环六糊精包合形成超分子
C.图乙中甲氧基对位暴露在反应环境中
D.可用萃取法分离环六糊精和氯代苯甲醚
10.异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150 ℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示。15 h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是( )
A.3 h时,反应②正、逆反应速率相等
B.该温度下的平衡常数:①>②
C.0~3 h平均速率v(异山梨醇)=0.014 mol·kg-1·h-1
D.反应②加入催化剂不改变其平衡转化率
11.如下反应相关元素中,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,基态X原子的核外电子有5种空间运动状态,基态Y、Z原子有两个未成对电子,Q是ds区元素,焰色试验呈绿色。下列说法错误的是( )
QZY4溶液 逐渐通入至过量 溶液
A.单质沸点:Z>Y>W
B.简单氢化物键角:X>Y
C.反应过程中有蓝色沉淀产生
D. QZX4Y4W12是配合物,配位原子是Y
12.“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法,装置如图所示。部分反应机理为 + 。下列说法错误的是( )
A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍
B.阴极反应: +--+
C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动
D.阳极反应: --+--++
13.某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是( )
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子 |
Zn2+ |
Cu2+ |
Cl- |
浓度/(g·L-1) |
145 |
0.03 |
1 |
A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全
B.“浸铜”反应: ++++++
C.“脱氯”反应: +++-
D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn
14.某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构;所有晶胞均为立方晶胞。下列说法错误的是( )
A.结构1钴硫化物的化学式为Co9S8
B.晶胞2中S与S的最短距离为
C.晶胞2中距Li最近的S有4个
D.晶胞2和晶胞3表示同一晶体
15.25 ℃下,AgCl、AgBr和Ag2CrO4的沉淀溶解平衡曲线如图所示,某实验小组以K2CrO4为指示剂,用AgNO3标准溶液分别滴定含Cl-水样、含Br-水样。
已知:①Ag2CrO4为砖红色沉淀;
②相同条件下AgCl溶解度大于AgBr;
③25 ℃时,pKa1(H2CrO4)=0.7,pKa2(H2CrO4)=6.5。
下列说法错误的是( )
A.曲线②为AgCl沉淀溶解平衡曲线
B.反应 ++ ++ 的平衡常数K=10-5.2
C.滴定Cl-时,理论上混合液中指示剂浓度不宜超过10-2.0 mol·L-1
D.滴定Br-达终点时,溶液中 =-
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为 (填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为 。
(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成 (填化学式)胶体起絮凝作用,促进了含As微粒的沉降。
(4)“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“焙烧氧化”,“细菌氧化”的优势为 (填序号)。
A.无需控温 B.可减少有害气体产生
C.设备无需耐高温 D.不产生废液废渣
(5)“真金不怕火炼”表明Au难被O2氧化,“浸金”中NaCN的作用为 。
(6)“沉金”中Zn的作用为 。
(7)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为 。用碱中和HCN可生成 (填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
17.(14分)某实验小组为实现乙酸乙酯的绿色制备及反应过程可视化,设计实验方案如下:
Ⅰ.向50 mL烧瓶中分别加入5.7 mL乙酸(100 mmol)、8.8 mL乙醇(150 mmol)、1.4 g NaHSO4固体及4~6滴1‰甲基紫的乙醇溶液。向小孔冷凝柱中装入变色硅胶。
Ⅱ.加热回流50 min后,反应液由蓝色变为紫色,变色硅胶由蓝色变为粉红色,停止加热。
Ⅲ.冷却后,向烧瓶中缓慢加入饱和Na2CO3溶液至无CO2逸出,分离出有机相。
Ⅳ.洗涤有机相后,加入无水MgSO4,过滤。
Ⅴ.蒸馏滤液,收集73~78 ℃馏分,得无色液体6.60 g,色谱检测纯度为98.0%。
回答下列问题:
(1)NaHSO4在反应中起 作用,用其代替浓H2SO4的优点是 (答出一条即可)。
(2)甲基紫和变色硅胶的颜色变化均可指示反应进程。变色硅胶吸水,除指示反应进程外,还可 。
(3)使用小孔冷凝柱承载,而不向反应液中直接加入变色硅胶的优点是 (填序号)。
A.无需分离
B.增大该反应平衡常数
C.起到沸石作用,防止暴沸
D.不影响甲基紫指示反应进程
(4)下列仪器中,分离有机相和洗涤有机相时均需使用的是 (填名称)。
(5)该实验乙酸乙酯的产率为 (精确至0.1%)。
(6)若改用 作为反应物进行反应,质谱检测目标产物分子离子峰的质荷比数值应为 (精确至1)。
18.(13分)为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:
+ + ΔH1=-57.2 kJ·mol-1 ΔS K
将HCl和O2分别以不同起始流速通入反应器中,在360 ℃、400 ℃和440 ℃下反应,通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。
甲 乙
回答下列问题:
(1)ΔS 0(填“>”或“<”);T3= ℃。
(2)结合以下信息,可知H2的燃烧热ΔH= kJ·mol-1。
ΔH2=+44.0 kJ·mol-1
+ ΔH3=-184.6 kJ·mol-1
(3)下列措施可提高M点HCl转化率的是 (填序号)。
A.增大HCl的流速 B.将温度升高40 ℃
C.增大n(HCl)∶n(O2)D.使用更高效的催化剂
(4)图中较高流速时,α(T3)小于α(T2)和α(T1),原因是 。
(5)设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数K= (用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
(6)负载在TiO2上的RuO2催化活性高,稳定性强。TiO2和RuO2的晶体结构均可用图丙表示,二者晶胞体积近似相等,RuO2与TiO2的密度比为1.66,则Ru的相对原子质量为 (精确至1)。
丙
19.(14分)特戈拉赞(化合物K)是抑制胃酸分泌的药物,其合成路线如下:
已知:Ⅰ. Bn为 ,咪唑为 ;
Ⅱ. 和 不稳定,能分别快速异构化为 和 。
回答下列问题:
(1)B中含氧官能团只有醛基,其结构简式为 。
(2)G中含氧官能团的名称为 和 。
(3)J→K的反应类型为 。
(4)D的同分异构体中,与D官能团完全相同,且水解生成丙二酸的有 种(不考虑立体异构)。
(5)E→F转化可能分三步:①E分子内的咪唑环与羧基反应生成X;②X快速异构化为Y;③Y与(CH3CO)2O反应生成F。第③步化学方程式为 。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质。参考E→X的转化,设计化合物I的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中M和N的结构简式为 和 。
参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. A
金代六曲葵花鎏金银盏的主要成分为Au、Ag,属于金属;北燕鸭形玻璃注、汉代白玉耳杯、新石器时代彩绘几何纹双腹陶罐的主要成分均为硅酸盐,属于无机盐,选A。
2. C
中子数为1的氦核素 : ,A错误;SiO2的晶体类型为共价晶体,B错误;F2的共价键类型为p-p σ键,C正确;PCl3的中心原子P的价层电子对数为4,有1个孤电子对,采取sp3杂化,空间结构为三角锥形,D错误。
3. B
H2为可燃性气体,点燃前需要先验纯,A正确;K为活泼金属单质,可以和水发生反应放出氢气,故金属K着火不能用湿抹布盖灭,需要用干燥的沙土来灭火,B错误;水银和硫单质可以发生反应 + ,故可用硫粉处理洒落地面的水银,C正确;苯酚对皮肤有腐蚀性,若不慎沾到皮肤上,应立即用乙醇冲洗,根据“相似相溶”规律可知,苯酚易溶于乙醇,水和乙醇可以任意比互溶,故再用水冲洗,D正确。
4. D
标准状况下,11.2 L SO2的物质的量为0.5 mol,1个SO2分子中含有3个原子,则0.5 mol SO2中原子总数为1.5NA,A错误;亚硫酸为弱酸,Na2SO3溶液中 会发生水解反应,故 数目小于0.01NA,B错误;反应①的化学方程式为 ++ ,则每消耗3.4 g(即0.1 mol)H2S,生成0.15 mol硫单质,生成物中硫原子数目为0.15NA,C错误;反应②的离子方程式为 +- +-+ ,其中还原产物为S2-,则每生成1 mol还原产物,转移电子数目为2NA,D正确。
5. B
Na2CO4中含有-1价O,具有较强的氧化性,可以用来漂白衣物,A正确;酿米酒需晾凉米饭后加酒曲是因为高温会使酒曲中的酵母菌失活,而不是乙醇受热易挥发,B错误;水垢的主要成分为碳酸盐,柠檬酸可以去除水垢,说明柠檬酸的酸性比碳酸强,C正确;油脂可以在碱性条件下发生水解反应,碱液能清洗厨房油污,D正确。
6. C
淀粉遇碘变蓝,溶液由无色变为蓝色,说明生成了I2,A正确;溶液由蓝色变为无色,说明反应生成的I2又转化为化合态,B正确;溶液颜色在无色和蓝色之间来回振荡,是I元素在化合态和单质之间不断转化,H2O2没有起到漂白作用,C错误;淀粉作为检验碘单质存在的指示剂,D正确。
7. C
X分子中含有 结构,在一定条件下能发生水解反应,A错误;Y中含有亚氨基,与盐酸反应生成盐,产物能溶于水,B错误;苯环、碳碳双键中碳原子均采用sp2杂化,C正确;Y作该反应的催化剂,c(Y)增大,反应速率增大,但随着反应进行,反应物浓度不断减小,继续反应,反应速率不一定增大,D错误。
8. A
K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成蓝色沉淀,可以用K3[Fe(CN)6]检验NaBr溶液中的Fe2+,A正确;滴入AgNO3溶液,S2-与Ag+反应生成Ag2S沉淀,电离平衡HS- ⇌H++S2-移动,测得的结果大于原溶液中c(S2-),B错误;乙醇中含有羟基,也能与Na反应,C错误;ClO-水解生成的HClO具有漂白性,无法用pH试纸测定其pH,D错误。
9. B
1 mol糖水解后能产生2~10 mol单糖的称为寡糖或低聚糖,根据环六糊精结构可知,1 mol环六糊精水解生成6 mol单糖,属于寡糖,A正确;判断能否形成超分子不仅要看分子极性,还要看空腔的大小与分子大小是否适配,B错误;结合题图丙可知,被环六糊精包合后,甲氧基对位易被取代,即题图乙中甲氧基对位暴露在反应环境中,C正确;环六糊精腔内和腔外极性不同,形成超分子后,分离时可以利用该特点,环六糊精腔外极性较大,对氯苯甲醚极性较小,可采用极性较大的溶剂作萃取剂分离环六糊精和对氯苯甲醚,再分离极性溶剂与环六糊精,D正确。
10. A
3 h时,1,4-失水山梨醇与异山梨醇浓度相等,但随着时间延长,二者浓度均仍在发生变化,则反应②未达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A错误;达到平衡时,山梨醇浓度特别小,是反应①平衡常数的分母,故反应①平衡常数特别大,所以平衡常数:①>②,B正确;3 h时,异山梨醇的浓度为0.042 mol·kg-1,则0~3 h平均速率v(异山梨醇)= = mol·kg-1·h-1,C正确;加入催化剂影响化学反应速率,不改变平衡转化率,D正确。
11. D
S单质常温下为固体,O2、H2常温下均为气体,则S单质沸点最高,氧气、氢气均为分子晶体,分子间均只存在范德华力,相对分子质量:O2>H2,则沸点:O2>H2,故单质沸点:S>O2>H2,A正确;X、Y的简单氢化物分别为NH3、H2O,中心原子N和O原子均采取sp3杂化,NH3中N原子上有1个孤电子对,H2O中O原子上有2个孤电子对,孤电子对对成键电子对有较强的排斥作用,使键角变小,即中心原子杂化方式相同时,中心原子上孤电子对数越多,键角越小,则简单氢化物键角:NH3>H2O,B正确;向蓝色CuSO4溶液中逐渐通入NH3,先生成Cu(OH)2蓝色沉淀,继续通入NH3,蓝色沉淀Cu(OH)2溶解于过量NH3中,形成[Cu(NH3)4]SO4溶液,C正确;[Cu(NH3)4]SO4是配合物,[Cu(NH3)4]2+是配离子,Cu2+是中心离子,配体NH3中N原子为配位原子,D错误。
12. A
传统电解水制氢的反应为 电解+ ,每转移2 mol电子生成1 mol H2,根据要点图解,题图电解装置每转移2 mol电子生成2 mol H2,相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍,A错误;阴极反应为水得电子生成H2和OH-,B正确;电解时,阴离子向阳极移动,所以OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动,C正确;根据题中所给部分反应机理,每1 mol HCHO被氧化为1 mol HCOO-转移1 mol电子,同时生成0.5 mol H2,D正确。
13. C
14. B
结构1中,Co在顶角及体内,共有 += 个,S在棱心和体心,共 += 个,所以结构1钴硫化物的化学式为Co9S8,A正确;晶胞2中S位于棱心和体心,所以S与S的最短距离为面对角线长的一半,即 ,B错误;晶胞2中,Li占据S所构成的正四面体空隙,所以距Li最近的S有4个,C正确;根据要点图解可知,晶胞2可以看作将晶胞3平移之后的结果,所以晶胞2和晶胞3表示同一晶体,D正确。
15. D
该可逆反应的平衡常数 = =c2(Ag+)·c(Cr )× = = =- ,B正确;指示剂的浓度控制在滴定终点附近恰好生成Ag2CrO4沉淀为宜,滴定终点时,溶液为AgCl饱和溶液, +=-==- mol·L-1,则c(Cr )= =- mol·L-1,在实际的滴定中,由于指示剂K2CrO4本身显黄色,为了减小实验误差,指示剂的实际用量比理论用量应略低一些,C正确;用AgNO3标准溶液滴定Br-达终点时, +=-==- mol·L-1,则c(Cr )= = -,= =- ,D错误。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. (14分) (1)CuSO4 (2) ++ ++++ (3)Fe(OH)3 (4)BC (5)生成稳定配离子[Au(CN)2]-,促进Au被氧化 (6)作还原剂 (7) +++ NaCN
(1)结合古代“湿法炼铜”与胆矾可知“胆水”主要溶质为CuSO4。
(2)FeS2中Fe呈+2价,S呈-1价,结合题给信息“金属硫化物在‘细菌氧化’时转化为硫酸盐”可知,足量O2与FeS2反应时,Fe元素被氧化为Fe3+,S元素被氧化为 ,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒得反应的离子方程式为 ++ ++++ 。
(3)滤液①中含有Fe3+,Fe3+易水解,加碱调节pH可生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体可起絮凝作用。
(4)细菌需要一定的活性温度,A错误;“焙烧氧化”需要在高温下进行,同时会生成污染性气体SO2等,而“细菌氧化”只需要保证细菌的活性温度,通常不超过100 ℃,且S元素转化为硫酸盐,减少了有害气体的产生,B、C正确;两种氧化过程均会产生废液废渣,D错误。
(5)Au难被O2氧化,加入NaCN后Au能转化为稳定配离子[Au(CN)2]-,即发生反应 +++--+- ,促进Au被氧化。
(6)“沉金”过程中,Zn作还原剂,置换出[Au(CN)2]-中的Au。
(7)由题给流程图知,滤液②中阴离子为[Zn(CN)4]2-,阳离子为加入NaCN时引入的Na+,则溶质主要为Na2[Zn(CN)4],已知滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN,结合元素守恒可得反应的化学方程式为 +++ ;用碱(氢氧化钠)中和HCN可生成NaCN,可在“浸金”时使用,实现循环利用。
17. (14分) (1)催化剂和吸水剂 不会使反应物脱水而发生副反应(或其他合理答案) (2)使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,提高乙酸乙酯产率 (3)AD (4)分液漏斗 (5)73.5% (6)90
(1)NaHSO4固体能够吸水,同时能为反应营造酸性环境,类比浓H2SO4的作用,NaHSO4可作为催化剂和吸水剂。若使用浓硫酸,在加热条件下可能发生乙醇脱水生成乙醚或乙烯等副反应,使用NaHSO4固体则不会发生这类副反应。
(2)乙醇和乙酸的酯化反应除生成乙酸乙酯外还会生成水,变色硅胶能够将蒸发出来的水吸收,使体系中水减少,平衡向生成乙酸乙酯的方向移动,有利于提高乙酸乙酯的产率。
(3)若将变色硅胶加入反应液中,在步骤Ⅲ分离出有机相之前需要先通过过滤将变色硅胶分离,而使用小孔冷凝柱承载变色硅胶则不需要将其分离,A正确;平衡常数只与温度有关,加入变色硅胶不能改变该反应的平衡常数,B错误;变色硅胶并未与反应液直接接触,不能起到沸石作用,C错误;反应过程中变色硅胶和甲基紫的颜色都会发生变化,将变色硅胶加入反应体系中,会影响对甲基紫颜色变化的判断,从而影响甲基紫指示反应进程,D正确。
(4)分离有机相时需要使用分液漏斗将水相和有机相分开。洗涤有机相时需要将有机相加入分液漏斗中,加入适量的水(或水溶液),盖好玻璃塞进行充分振荡,使有机相中的水溶性物质被充分洗去,之后再进行分液操作,故两种操作都会使用的仪器是分液漏斗。
(5)乙酸和乙醇按物质的量之比1∶1反应,原料中:n(乙酸)<n(乙醇),则代入n(乙酸)来计算理论产率。若乙酸全部转化为乙酸乙酯,则乙酸乙酯的理论产量为100 mmol,即0.100 mol,对应的质量为0.100 mol×88 g·mol-1=8.80 g,实际产生乙酸乙酯6.60 g,纯度为98.0%,因此该实验中乙酸乙酯的产率为 %=% 。
(6)在酯化反应中,酸脱羟基醇脱氢,因此若使用 作为反应物进行反应,则生成的乙酸乙酯为CH3CO18OC2H5,其相对分子质量为90。在质谱检测中,某物质的分子离子峰的质荷比数值等于其相对分子质量的数值,因此该目标产物分子离子峰的质荷比数值应为90。
18. (13分) (1)< 360 (2)-285.8 (3)BD (4)流速较高时,均未达到平衡,T3、T2、T1对应的反应温度分别为360 ℃、400 ℃、440 ℃,随着温度升高,反应速率加快,HCl转化率增大 (5)6 (6)101
(1)该反应为气体分子总数减少的反应,即熵减的反应,则ΔS<0;该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,HCl平衡转化率降低,根据信息“较低流速下转化率可近似为平衡转化率”,结合图像可知,低流速时,T3、T2、T1对应的HCl转化率依次降低,则T3、T2、T1对应的反应温度依次升高,分别为360 ℃、400 ℃、440 ℃。
(2)H2燃烧的热化学方程式为 + ΔH,根据盖斯定律,ΔH=ΔH1+ΔH3-ΔH2=(-57.2 kJ·mol-1)+(-184.6 kJ·mol-1)-(+44 kJ·mol-1)=-285.8 kJ·mol-1。
(3)根据图甲可知,T3温度对应的曲线中,随着HCl流速的增大,HCl的转化率下降,A错误;M点对应的HCl流速较高,未达到平衡状态,升高温度,可加快反应速率,提高HCl的转化率,结合图甲可知,HCl流速相同时,将温度升高40 ℃,即温度为400 ℃,此时HCl的转化率增大,B正确;由图甲、乙可知,温度、HCl流速相同时,增大n(HCl)∶n(O2),HCl转化率下降,C错误;使用更高效的催化剂,可加快反应速率,从而提高M点HCl的转化率,D正确。
(4)流速较高时,反应未达到平衡,则影响转化率的主要因素是反应速率,而该题影响速率的因素是温度,故从温度的角度来分析。
(5)代入1 h内的气体流量,图乙中n(HCl)∶n(O2)=4∶4,则N点通入的HCl、O2物质的量均为0.10 mol,根据图乙数据可知,平衡时HCl转化率为80%,即HCl转化的物质的量为0.08 mol,可列出三段式:
+ Cl2(g)+H2O(g)
n起始/mol 0.10 0.10 0 0
n转化/mol 0.08 0.02 0.04 0.04
n平衡/mol 0.02 0.08 0.04 0.04
平衡时气体总物质的量n总=(0.02+0.08+0.04+0.04) mol=0.18 mol,则物质的量分数 =,= ,== ,将数据代入平衡常数表达式得 == 。
(6)根据晶体结构图可知大球有4个位于面上,2个位于体内,个数为 += ,小球有8个位于顶角,1个位于体心,个数为 += ,则大球为氧原子,小球为金属原子,RuO2和TiO2的晶体结构均可用题图丙表示,二者晶胞体积近似相等,根据 = 可得RuO2与TiO2的密度之比等于二者摩尔质量之比,设Ru的相对原子质量为a,则有 = ,解得a≈101。
19. (14分) (1)OHCCH(Br)CHO (2)羧基 羟基 (3)取代反应 (4)6 (5) + +CH3COOH (6)
(2)根据思路分析中G的结构简式可知,G中含氧官能团为羧基和羟基。
(4)D的同分异构体与D的官能团完全相同,即分子中含有两个酯基,水解能生成丙二酸,则D的同分异构体为CH3OOCCH2COOC4H9或C2H5OOCCH2COOC3H7,—C4H9有4种结构、—C3H7有2种结构,故共有6种结构。
(5)E分子内的咪唑环与羧基反应,即下方N邻位C上的H与羧基中的—OH结合,脱水成环生成X( );根据已知信息,X快速异构化为Y( );Y分子中的—OH与(CH3CO)2O反应生成F和CH3COOH。
(6)苯环具有与咪唑环类似的性质,生成化合物I过程中有类似E→X的成环反应,则 被氧化生成的M中含有羧基,即分子中—CH2OH被氧化成羧基,则M的结构简式为 ;M分子中羧基的—OH与苯环上H(如图 ,标“1” C上的H)脱水成环,得到N( );N与H2发生还原反应生成 。