北京市顺义区2020┄2021届高三化学第二次模拟试题Word版 含解析

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北京市顺义区2021年高三化学第二次模拟试题(含解析)考生须知:
1.本试卷总分100分,考试用时90分钟
2.本试卷共10页,分为选择题(42分)和非选择题(58分)两个部分。

3.试卷所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答
4.考试结束后,请将答题卡交回,试卷自己保留
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5
第一部分(选择题共42分)
本部分共14小题,每小题3分,共42分。

在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项
1.下列物质制造或使用过程中没有
..
发生化学变化的是()
A B C D
明矾做净水剂丙烯制造聚丙烯熔喷布
氨气制造液氨冷
却剂
含碳酸氢钠的抗酸药
治疗胃酸过多
【答案】C
【解析】
【详解】A.明矾溶于水,铝离子水解为氢氧化铝胶体,发生化学变化,故不选A;
B .丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,有新物质生成,属于化学反应,故不选B ;
C .氨气制造液氨冷却剂,氨气的
状态发生改变,没有生成新物质,不属于化学变化,故选C ;
D .碳酸氢钠治疗胃酸过多,碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水,有新物质生成,属于化学反应,故不选D 。

答案选C 。

2.过氧乙酸是一种绿色生态杀菌剂,结构简式为
,可用乙酸与过氧化氢一定条件下反应制得。

下列说法不正确的是( )
A. 过氧化氢的电子式
B. 乙酸溶于水:CH 3COOH=CH 3COO -+H +
C. 过氧乙酸中含有极性共价键和非极性共价键 D. 制备过氧乙酸的化学反应方程式:CH 3COOH+H 2O 2CH 3COOOH+H 2O
【答案】B 【解析】 【详解】A. 过氧化氢是共价化合物,其电子式为:,A 正确; B. 乙酸是弱酸,溶于水部分电离:其电离方程式为:CH 3COOH
CH 3COO -+H +,B 错误;
C. 过氧乙酸的结构简式为:,极性共价键是指不同种非金属原子之间的化学键,非极性共价键是指同种非金属原子之间的化学键,过氧乙酸中即含有极性共价键,又含有非极性共价键,C 正确;
D. 用乙酸与过氧化氢一定条件下反应,制备过氧乙酸,其化学反应方程式为:
CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O,D正确;故答案为:B。

3.下列说法不正确的是()
A.纤维素属于天然有机高分子
B.油脂的皂化、淀粉制葡萄糖均属于水解反应
C.碳链中含碳碳双键的油脂,主要是低沸点的植物油
D.在鸡蛋清溶液中分别加入饱和Na2SO4、CuSO4溶液,都会因盐析产生沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子,包括天然和合成有机高分子化合物,常见天然有机高分子化合物有淀粉、纤维素、蛋白质、天然橡胶等,纤维素属于天然有机高分子,A正确;
B.油脂属于酯类物质,在碱性条件下的水解反应称为皂化反应,淀粉在酸的催化作用下,能发生水解,淀粉的水解过程是先生成分子量较小的糊精(淀粉不完全水解的产物),糊精继续水解生成麦芽糖,最终水解产物是葡萄糖,B正确;
C.油和脂肪统称为油脂,油脂的主要成分是各种高级脂肪酸的甘油酯,油脂中的碳链含碳碳双键时,主要是低沸点的植物油,油脂中的碳链为碳碳单键时,主要是高沸点的动物脂肪,C正确;
D.鸡蛋清的主要成分为蛋白质,加入饱和Na2SO4溶液,可以使蛋白质因盐析产生沉淀,盐析是一个可逆的过程,加入饱和CuSO4溶液会因变性产生沉淀,变性是不可逆的,D错误;故答案为:D。

4.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素。

X与Z最外层电子数相同,X2-和Y+的电子层结构相同,Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大。

下列说法正确的是
()
A.原子半径:Z>W
B.还原性:X2->Z2-
C.最高价氧化物的水化物酸性:Z>W
D. X、Y、Z形成的化合物水溶液一定显中性
【答案】A
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,Y的原子半径在短周期主族元素原子中最大,则Y为Na元素,X2-和Y+的电子层结构相同,则X为O元素,X与Z最外层电子数相同,则Z为S元素,W为Cl元素。

【详解】A.Z为S元素,W为Cl元素,同周期,从左到右,原子半径减小,则原子半径:S>Cl,A正确;
B. X为O元素,Z为S元素,同主族,从上到下,非金属性减弱,非金属性:O>S,则还原性:O2-<S2-,B错误;
C. Z为S元素,W为Cl元素,同周期,从左到右,最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,则H2SO4<HClO4,C错误;
D. X为O元素,Y为Na元素,Z为S元素,其形成的化合物中Na2SO3,NaHSO3水溶液显酸性,D错误;故答案为:A。

5.利用偏铝酸钠(NaA1O2)溶液电解法制备氢氧化铝的简易装置如图所示,其中两电极均为惰性电极。

下列说法正确的是()
A.电极A为阳极
B.气体b H2
C.所得料浆液的pH大于原料NaA1O2溶液的pH
D.该方法总反应方程式是:4NaA1O2+10H2O4A1(OH)3+4NaOH+O2↑+2H2↑【答案】D
【解析】
【分析】
电解NaA1O2溶液制备氢氧化铝,阳极A1O2-失去电子,发生氧化反应,电极反应式为:4A1O2--4e-+6H2O=O2↑+ 4A1(OH)3↓,阴极H+得到电子,发生还原反应,电极反应式为:4H2O+4e--=2H2↑+4OH-,总反应为:4NaA1O2+10H2O4A1(OH)3+4NaOH+O2↑+2H2↑。

【详解】A.阴极上H+得到电子,发生还原反应,其电极反应式为:4H2O+4e--=2H2↑+4OH-,碱性增强,有图像可知,电极A附近稀NaOH变为浓NaOH,碱性增强,则电极A为阴极,A错误;
B.电极A为阴极,电极B为阳极,阳极上A1O2-失去电子,发生氧化反应,其电极反应式为:4A1O2--4e-+6H2O=O2↑+ 4A1(OH)3↓,气体b为O2,B错误;
C.电极B上生成料浆液,电极B为阳极,阳极上A1O2-失去电子,发生氧化反应,其电极反应式为:4A1O2--4e-+6H2O=O2↑+ 4A1(OH)3↓,pH小于原料NaA1O2溶液的
pH,C错误;
D.该电解池总反应方程式是:4NaA1O2+10H2O4A1(OH)
3+4NaOH+O2↑+2H2↑,D正确;故答案为:D。

6.向浓硫酸中分别加入下列三种固体,对实验现象的分析正确的是()
A.对比实验①和②可知还原性:Br->Cl-
B.对比实验①和③可知氧化性:Br2>SO2
C.对比实验②和③可知酸性:H2SO4>HCl>H2SO3
D.由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性、脱水性
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验①生成棕色气体是溴蒸气,实验②白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,与同一种氧化剂在相同条件下反应,溴离子被氧化成溴单质,而氯离子不能被氧化,说明还原性:Br−>Cl−,A正确;
B.实验③生成是二氧化硫气体,非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,B错误;
C.实验②白雾说明氯化氢易挥发,不能说明酸性H2SO4>HCl,而实验③生成是二氧化硫气体,非氧化还原反应,而是强酸制弱酸,能说明H2SO4>H2SO3,C错误;
D.实验中不能得知浓硫酸具有脱水性,D错误;故答案为:A。

7.某树脂的结构片断如图所示,下列关于该树脂的说法不正确的是()(图中~~~表示链
延长)
A.合成该树脂的反应为缩聚反应
B.理论上合成该树脂的原料比例相同
C.合成该树脂的单体之一甲醛可由甲醇氧化得到
D.该树脂难溶于水
【答案】B
【解析】
【分析】
观察本题中高分子化合物的结构简式,首先会联想到酚醛树脂的结构
,它对应的单体是和HCHO,将题给有机物的结构再与酚醛树脂的结构比较,多出部分必然要用到的单体。

由此可知,本题高分子合成时所用到的单体有、HCHO和,这三种单体发生聚合时应为缩聚反应。

【详解】A.、HCHO和发生缩聚反应生成
,A正确;
B.根据树脂的结构片断可知,反应采取苯酚稍过量,才能得到线型结构酚醛树脂,所以理论上合成该树脂的原料比例不相同,B错误;
C. CH 3OH 在催化剂条件下被O 2氧化可得到甲醛,其化学反应方程式为:2CH 3OH+
O 2Cu Ag −−−→或△
2HCHO+2H 2O ,C 正确; D. 和均不易溶于水,合成的树脂难溶于水,D 正确;故答案为:B 。

【点睛】加聚反应是指由不饱和单体(如碳碳双键,碳碳叁键以及碳氧双键等)聚合高分子的反应,其产物只有一种高分子化合物;缩聚反应是指具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成高分子化合物,同时产生有简单分子(如 H 2O 、HX 、醇等)的化学反应。

8.下列用于解释事实的离子方程式不正确...
的是( ) A. 向AgCl 悬浊液中加入Na 2S 溶液,有黑色难溶物生成:2AgCl (s )+S 2-(aq )
Ag 2S (s )+2Cl -(aq )
B. 向酸性KMnO 4溶液中加入NaHSO 3固体,溶液紫色褪去:2MnO 4-+5HSO 3-+H +=2Mn 2++5SO 42-+3H 2O
C. 向NaHCO 3溶液中加入过量澄清石灰水,有白色沉淀生成:2HCO 3-+Ca 2++2OH -=CaCO 3↓+2H 2O+CO 32-
D. 向稀硝酸中加入铜粉,溶液变蓝色:3Cu+8H ++2NO 3-=3Cu 2++2NO↑+4H 2O
【答案】C
【解析】
【详解】A .向AgCl 悬浊液中加入Na 2S 溶液,有黑色难溶物生成,氯化银沉淀转化为硫化银,反应离子方程式是2AgCl (s )+S 2-(aq )
Ag 2S (s )+2Cl -(aq ),正确,A 不选;
B .向酸性KMnO 4溶液中加入NaHSO 3固体,HSO 3-被高锰酸钾氧化为SO 42-,溶液紫色褪去,反应的离子方程式是2MnO 4-+5HSO 3-+H +=2Mn 2++5SO 42-+3H 2O ,正确,B 不选;
C.向NaHCO3溶液中加入过量澄清石灰水,生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠、水,反应的离子方程式是HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O,错误,C选;
D.向稀硝酸中加入铜粉生成硝酸铜、一氧化氮、水,反应的离子方程式是
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,正确,D不选。

答案选C。

9.下列说法正确的是()
A. 23gNO2与足量水反应,转移的电子数约为6.02×1023
B.标准状况下,22.4L15NH3含有的质子数约为6.02×1024
C.常温下,1L0.1mo1•L-1NH4NO3溶液中含有的NH4+数约为6.02×1022
D.密闭容器中,1molNO与0.5molO2充分反应后,容器中分子数约为6.02×1023
【答案】B
【解析】
【详解】A.23gNO2物质的量为0.5mol,与足量水反应的化学反应方程式为:
3NO2+H2O=2HNO3+NO,其转移的电子数约为1
3
×6.02×1023,A错误;
B.标准状况下,22.4L15NH3的物质的量为1mol,含有的质子数约为6.02×1024,B正确;
C. NH4NO3是强酸弱碱盐,其溶液中NH4+水解生成氨水,NH4+数小于6.02×1022,C 错误;
D. NO2中存在平衡:2NO2⇌N2O4,所以密闭容器中1molNO与0.5molO2充分反应,产物的分子数小于6.02×1023,D错误;故答案为:B。

10.常温下,向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液,反应原理如图所示。

关于该反应过程的说法正确的是()
A.该反应过程中,M是Fe3+,M′是Fe2+
B.当有1molO2生成时,转移2mo1电子
C.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐降低
D. H2O2的氧化性比Fe3+强,还原性比Fe2+弱
【答案】B
【解析】
【分析】
由反应原理图可知,2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+,总反应为2H2O2=2H2O+O2↑。

【详解】A.由反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O可知,M是Fe2+,M′是Fe3+,A 错误;
B.由反应2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+可知,当生成1mol氧气,转移2mol电子,B 正确;
C.总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,H+的量不变,反应生成的水对溶液有稀释作用,所以溶液的pH逐渐增大,C错误;
D.反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O中,Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+,则H2O2的氧化性比Fe3+强,反应2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+中,Fe3+被H2O2还原生成Fe2+,则H2O2的还原性比Fe2+强,D错误;故答案为:B。

11.氯化氢直接氧化法制氯气的反应是4HCl(g)+O 2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)。

刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于1:1、4:1、7:1时,HCl平衡转
化率随温度变化的关系如图所示。

下列说法不正确...
的是( )
A. K (300℃)>K (400℃)
B. 增加反应的压强和及时分离出氯气都可以提高氯化氢的转化率
C. 当c (HCl ):c (O 2)进料比过低时,HCl 的转化率较低,且不利于分离O 2和Cl 2
D. 若HCl 的初始浓度为c ,进料比为1:1时,K (500℃)=
22
4(0.36)(0.36)(1-0.72)(1-0.18)c
⨯⨯ 【答案】C 【解析】
【详解】A .由图象可知,升高温度,HCl 平衡转化率降低,平衡逆向移动,K (300℃)>K (400℃),故A 正确;
B .增加反应的压强和及时分离出氯气,平衡正向移动,都可以提高氯化氢的转化率,故B 正确;
C .c (HCl ):c (O 2)进料比越小,HCl 的转化率越大,故C 错误;
D .相同温度下,c (HCl ):c (O 2)进料比越大,HCl 平衡转化率越小,根据图象,500℃、若HCl 的初始浓度为c ,进料比为1:1时,HCl 平衡转化率为72%,
()()()()222000.720.180.360.360.280.820.4HCl g O g 2Cl g 2360.36H O g c c c c c c c
c
c
c
++起始转化平衡
K(500℃)=
22
4
(0.36)(0.36)
(1-0.72)(1-0.18)c


,故D正确;
选C。

【点睛】本题考查化学平衡移动,明确影响平衡移动的因素是解题的关键;对于多种反应物的反应,增大一种反应物的增大,平衡正向移动,其它反应物的转化率增大,加入的反应物的转化率减小。

12.下列实验的现象与结论相对应的是()
A B C D
实验
现象一段时间后,a
管液面高于b管
液面
酸性KMnO4溶液
褪色
pH计测得①中pH
大于②中pH
试管①中有大量
气泡,试管②中
无现象
结论a管发生吸氧腐
蚀,b管发生析
氢腐蚀
有乙烯生成可以
使酸性KMnO4溶
液褪色
金属性:Mg>Al
酸性:醋酸>碳
酸>硼酸
【答案】D
【解析】
【详解】A.U型管左边装置是中性溶液,右边装置是酸性溶液,Fe与稀H2SO4发生反应生成H2,导致气体压强增大,所以右边的液体向左边移动,一段时间后,a管液面高于b管
液面,但无法证明a管发生吸氧腐蚀,A错误;
B.制备乙烯反应中,乙醇被碳化得到碳,碳与浓硫酸加热反应会生成二氧化硫气体,二氧化硫具有还原性也可以使高锰酸钾溶液褪色,高锰酸钾溶液褪色不能证明一定是生成的乙烯,B错误;
C. MgCl2溶液与AlCl3溶液的浓度不相同,C错误;
D.醋酸与碳酸氢钠反应生成气体,NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑说明酸性:醋酸>碳酸,硼酸与碳酸氢钠不反应,说明酸性:碳酸>硼酸,所以酸性:醋酸>碳酸>硼酸,D正确;
【点睛】根据越弱越水解,相同物质的量浓度的氯化铝溶液和氯化镁溶液,比较其pH大小,pH小,说明酸性强,水解程度大,对应的碱性弱,可以比较这两种元素金属性强弱。

13.25℃下,水中碳酸化合物的三种微粒占总浓度的百分比随pH变化如图所示。

25℃时,向10mL0.1mol・L-l Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol・L-1稀盐酸,下列说法正确的是()
A. 0.1mol・L-l Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)B.溶液pH=8.3时,c(Na+)=c(C1-)
C.溶液pH=7时,加入盐酸体枳大于10mL
D.溶液pH=6时的导电能力强于pH=11时的导电能力
【答案】C
【详解】A.根据电荷守恒,0.1mol・L-l Na2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),A错误;
B.根据图像,溶液pH=8.3时,溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,c(Na+)>c(C1-),B错误;
C.当加入盐酸体积为10mL时,碳酸钠与盐酸恰好反应生成碳酸氢钠和氯化钠,溶液显碱性,pH>7,若使溶液pH=7,溶液中加入盐酸体枳大于10mL,C正确
D.溶液中离子浓度越大,导电能力越强;离子所带电荷数越高,导电能力越强,根据图像可知,溶液pH=11时的导电能力强于pH=6时的导电能力,D错误;故答案为:C。

14.碲(Te)元素在元素周期表中位于第ⅥA族,其単质是重要的工业原料。

工业上可用电解法从铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)中提取单质碲,歩驟如下:
①将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为TeO2;
②用NaOH溶液碱浸;
③以石墨为电极电解②所得溶液获得Te。

已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应
下列说法不正确的是()
A. Cu2Te中,T e的化合价是-2
B.歩骤②中,碱浸的子离方程式是:TeO2+2OH-=TeO32-+H2O
C.歩骤③中,阴极上发生反应电极方程式是:TeO32-+4e-+6H+=Te+3H2O
D.在阳极区溶液中检验出有TeO42-存在,可能原因是阳极生成的氧气氧化TeO32-得到TeO42-
【答案】C
【分析】
工业上可从电解精炼铜的阳极泥(主要成分Cu 2Te ,还有少量的Ag 、Au )中提取碲,铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为TeO 2,其化学反应方程式为:Cu 2Te+2O 2
2CuO+T eO 2,
用NaOH 溶液碱浸,其化学反应方程式为:TeO 2+2NaOH=Na 2TeO 3+H 2O ,以石墨为电极,电解Na 2TeO 3溶液时,溶液中的离子有Na +、H +、TeO 32-、OH -,阴极得电子能力:TeO 32- >H +>Na +,阴极的电极反应式为TeO 32- +4e -+3H 2O=Te↓+6OH -,阳极的电极反应式为4OH --4e -=2H 2O+O 2↑,亚碲酸根离子也可能发生氧化反应,其电极反应式为TeO 32--2e -+2OH -= TeO 42- +H 2O 。

【详解】A. S 和Te 为同主族元素,类比Cu 2S ,Cu 2Te 中,Te 的化合价是-2,A 正确; B. TeO 2与较浓的强酸、强碱反应,为两性氧化物,与碱强反应的化学反应方程式为:TeO 2+2NaOH=Na 2TeO 3+H 2O ,其离子反应方程式为:TeO 2+2OH -=TeO 32-+H 2O ,B 正确;
C.阴极上发生反应的
电极方程式为: TeO 32-+4e -+3H 2O=Te↓+6OH -,C 错误; D. 阳极的电极反应式为4OH --4e -=2H 2O+O 2↑,亚碲酸根离子也可能发生氧化反应,其电极反应式为TeO 32--2e -+2OH -= TeO 42-+H 2O ,D 正确;故答案为:C 。

第二部分(非选择题共58分)
15.甲醇是重要的化工原料,可用于制备丙烯、氢气等。

(1)MTO 法由甲醇制备丙烯时的反应原理是:甲醇先脱水生成二甲醚,然后二甲醚与甲醇的平衡混合物脱水转化为含丙烯较多的低聚烯烃。

某温度下,在密闭容器中加入CH 3OH 气体,发生脱水反应:2CH 3OH (g )CH 3OCH 3(g )+H 2O (g ),一段时间后测得各
组分的浓度如表所示。

物质CH3OH CH3OCH3H2O
5min浓度(mol·L-1)0.440.60.6
10min浓度mol·L-1)0.040.80.8
15min浓度(mol•L-1)0.040.80.8
该温度下,反应的平衡常数数值是___,CH3OH的平衡转化率是___。

(2)利用甲醇水蒸气重整制氢法是获得氢气的重要方法。

反应原理如下:
反应i(主反应):CH 3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49kJ•mol-1反应ii(副反应):H 2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H=+41kJ•mol-1
①温度高于300℃则会同时发生CH3OH转化为CO和H2的副反应,该反应的热化学方程式是___。

②反应中,经常使用催化剂提高化学反应速率,但催化剂对反应具有选择性。

一定条件下,测得CH3OH转化率及CO、CO2选择性随温度变化情况分别如图所示(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)。

从图中可知,反应的适宜温度为___,随着温度的升高,催化剂对___(填“反应i”或“反应ii”)的选择性越低。

③TiO2纳米电极电化学还原法可将副产物CO2在酸性水溶液中电解生成甲醇,生成甲醇的电极反应式是___。

【答案】 (1). 400 (2). 97.56% (3). CH 3OH (g )CO (g )+2H 2(g )
△H=+90kJ·mol -1 (4). 260℃ (5). 反应i (6). CO 2+6e -+6H +=CH 3OH+H 2O 【解析】 【分析】
(1)由表格可知,10min 后,反应达到了平衡,根据()()
()
2333H o CH OCH 2CH OH c ?c
K c =,求平衡常数,
根据()3c αCH OH 100%c =⨯转始
,求甲醇的平衡转化率;
(2)①根据盖斯定律i+ii 可得:CH 3OH (g ) CO (g )+2H 2(g ),△H=△H 1+△H 2,据此求出△H;
②由图可知,低于260℃时,CH 3OH 的转化率较低,高于260℃时,CH 3OH 的转化率较高,但在高于260℃时,CO 的选择性逐渐增大,CO 2的选择性逐渐减小。

③ CO 2在酸性环境下,电解生成甲醇,二氧化碳得到电子,发生还原反应,生成甲醇,电极反应式为:CO 2+6e -+6H +=CH 3OH+H 2O ;
【详解】(1)由表格可知,10min 后,反应达到了平衡,根据反应2CH 3OH (g )
CH 3OCH 3(g )+H 2O (g ),()()
()
2333H o CH OCH 22
CH OH c ?c 0.80.8
K 400c 0.04⨯==
=;设甲醇的起始为
xmol/L ,根据三段式:
2CH 3OH (g )
CH 3OCH 3 (g ) + H 2O (g )
xmol /L ?00 1?.6mol /L ? 0.8mol /L ? 0.8mol /L 0.04mol /L ? 0.8mol /L ? 0.8mol /L
始态转化平衡 x=(1.6+0.04)mol/L=1.64mol/L ,则()3 1.6mol /L
αCH OH 100%97.56%1.64mol /L
=⨯≈,故
答案为:400;97.56%;
(2)① 反应i:CH 3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H1=+49kJ•mol-1;反应ii:H 2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)△H2=+41kJ•mol-1;根据盖斯定律i+ii可得:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),△H=△H1+△H2=49kJ•mol-
1+41kJ•mol-1=+90kJ·mol-1,故答案为:CH 3OH(g)CO(g)+2H2(g)
△H=+90kJ·mol-1。

②由图可知,低于260℃时,CH3OH的转化率较低,高于260℃时,CH3OH的转化率较高,但在高于260℃时,CO的选择性逐渐增大,CO2的选择性逐渐减小,所以最适宜温度为260℃;随着温度的升高,催化剂对CO的选择性增大,CO2的选择性减小,所以温度升高,催化剂对反应i的选择性越低,故答案为:260℃;反应i。

③ CO2在酸性环境下,电解生成甲醇,二氧化碳得到电子,发生还原反应,生成甲醇,其电极反应式为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O,故答案为:CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O。

【点睛】10min时,反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡,根据生成物的浓度,计算10min内甲醇转化的浓度,再求出始态的甲醇浓度,最后求出甲醇的平衡转化率。

16.2021年初,突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐,依据研究,含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒,为阻断疫情做出了巨大贡献。

二氧化氯(C1O2)就是其中一种高效消毒灭菌剂。

但其稳定性较差,可转化为NaC1O2保存。

分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。

其工艺流程示意图如图所示:
已知:1.纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。

2.长期放置或高于60℃时NaC1O2易分解生成NaC1O3和NaCl
(1)步骤1中,生成C1O2的离子方程式是___,通人空气的作用是___。

(2)方法1中,反应的离子方程式是___,利用方法1制NaC1O2时,温度不能超过20℃,可能的原因是___。

(3)方法2中,NaC1O2在___生成(选填“阴极”或“阳极”)。

(4)NaC1O2的溶解度曲线如图所示,步骤3中从NaC1O2溶溶液中获得NaC1O2的操作是___。

(5)为测定制得的晶体中NaC1O2的含量,做如下操作:
①称取a克样品于烧杯中,加入适量蒸馏水溶解后加过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应。

将所得混合液配成100mL待测溶液。

②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用bmol•L-1Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。

重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为cmL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。

样品中NaC1O2的质量分数为___。

(用含a、b、c的代数式表小)。

在滴定操作正确无误的情况下,测得结果偏高,可能的原因是___(用离子方程式和文字表示)。

(6)NaC1O2使用时,加入稀盐酸即可迅速得到C1O2。

但若加入盐酸浓度过大,则气体产物中Cl2的含量会增大,原因是___。

【答案】(1). 2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2(2). 稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸(3). 2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O (4). H2O2温度较高时易分解(5). 阴极(6). 加热温度至略低于60°C,浓缩,冷却至略高于38°C结晶,过滤,洗涤
(7).
-3
90.5bc10
a
(8). 4H++4I-+O
2=I2+2H2O,消耗Na2S2O3增多,结果偏高
(9). 亚氯酸钠与较浓盐酸混合,氧化性还原性增强,发生氧化还原反应,生成氯气
【解析】
【分析】
(1)~(3)NaC1O3溶液与SO2发生氧化还原反应,生成ClO2,而由题给信息可知,纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下,故加入空气稀释;方法1:在碱性环境下,用H2O2还原C1O2得到NaC1O2;方法2:在阴极上ClO2被还原生成ClO2-,其电极方程式为:ClO2+e-=ClO2-;
(4)由溶解度曲线可知,温度低于38℃时,析出晶体NaClO2⋅3H2O,温度高于38℃时析出晶体NaClO2,据此分析解答;
(5)由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式NaClO2~2I2~4S2O32-,根据关系式NaClO2~2I2~4S2O32-进行计算;
(6)盐酸浓度较大,NaC1O2与浓HCl发生氧化还原反应生成氯气;
【详解】(1)步骤1,NaC1O3溶液与SO2发生氧化还原反应,生成ClO2,根据得失电子守恒,离子反应方程式为:2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2;由题给信息可知,纯C1O2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下,则通人空气的作用是稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸,故答案为:2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2;稀释产生的ClO2,防止其分解爆炸;
(2)方法1,在碱性环境下,用H2O2还原C1O2得到NaC1O2,根据得失电子守恒,反应的离子方程式未:2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O;温度较高时H2O2易分解,所以温度不能超过20℃,故答案为:2OH-+2ClO2+H2O2=2ClO2-+O2+2H2O;H2O2温度较高时易分解;
(3)方法2,ClO2生成ClO2-,应被还原,在阴极生成,电极方程式为:ClO2+e-=ClO2-,所以在阴极上生成NaC1O2,故答案为:阴极;
(4)由NaC1O2的溶解度曲线可知,NaClO2饱和溶液中,温度低于38℃时,析出晶体是NaClO2⋅3H2O,温度高于38℃时析出晶体是
NaClO2,所以从NaC1O2溶溶液中获得NaC1O2的操作:加热温度至略低于60°C,浓缩,冷却至略高于38°C结晶,过滤,洗涤,故答案为:加热温度至略低于60°C,浓缩,冷却至略高于38°C结晶,过滤,洗涤;
(5)由ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-可得关系式为:
NaClO2~2I2~4S2O32-,n(NaClO2)=1
4
n(S2
O32-)=3
1
bc10mol
4
-
⨯,则样品中NaC1O2的质量分数为:
3
3
1100
90.51090.510
425
bc bc
a a
-
-
⨯⨯⨯⨯
=
;在滴定操作正确的情况下,测得结果偏高,可能为碘负离子被氧气氧化,生成更多的碘单质,消耗更多的
Na2S2O3,结果偏高,故答案为:
3
90.510
bc
a
-
⨯;4H++4I-+O
2=I2+2H2O,消耗
Na2S2O3增多,结果偏高;
(6)盐酸浓度大时,NaC1O2与浓HCl发生氧化还原反应生成氯气,故答案为:亚氯酸钠与较浓盐酸混合,氧化性还原性增强,发生氧化还原反应,生成氯气。

17.吡唑类化合物是重要的医用中间体,如图是吡唑类物质L的合成路线。

已知:R1—CHO+R2CH2—COOR3
R1—CHO+R2NH2R1—CH=N—R2
(1)试剂a是__。

(2)C生成D的反应类型是__。

(3)D生成E的化学方程式是___。

(4)生成G的化学方程式是__。

(5)H的结构简式是__。

(6)写出符合下列条件的I的同分异构体的结构简式__。

A.是反式结构
B.能发生银镜反应
C.苯环上的一氯代物有2种
D.1mol该有机物能与2mol氢氧化钠反应
(7)K的分子式是C10H8O2,K的结构简式是__。

(8)以2-甲基丙烯和乙酸为原料,选用必要的无机试剂,合成,写出合成路线__(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)
【答案】(1). 浓硫酸,浓硝酸(2). 取代(水解)反应
(3). 2+O22+2H2O
(4). CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O (5).
(6). (7).
(8).
【解析】
【分析】
,B在光照条件下与氯气发生取代反应生成,逆推可知B是,A发生硝化反应生成B;F的分子式是C2H4O,F与甲醇在浓硫酸作用下反应生成G,则F是乙酸、G是乙酸甲酯;,结合R1—CHO+R2CH2—COOR3,可知H为;结合R1—CHO+R2NH2R1—CH=N—R2,,逆推可知E是
、K的分子式是C10H8O2,K是;由逆推,D是

【详解】根据以上分析,(1)A是甲苯、B是,A发生硝化反应生成B,所以试剂a 是浓硫酸,浓硝酸;
(2)C是、D是,C生成D是卤代烃的水解反应,反应类型是取代(水解)反应。

(3)D是、E是,D生成E是醇的催化氧化,反应的化学方程式是
2+O22+2H2O;
(4)G是乙酸甲酯,乙酸和甲醇在在浓硫酸作用下反应生成乙酸甲酯,反应的化学方程式是CH3COOH+CH3OH CH3COOCH3+H2O;
(5),结合R1—CHO+R2CH2—
COOR3,可知H为;
(6)A.是反式结构,说明含有碳碳双键;B.能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯;C.苯环上的一氯代物有2种,说明2个取代基在苯环的对位;D.1mol该有机物能与2mol氢氧化钠反应,说明是甲酸酚酯;符合条件的I的同分异构体的结构简式是

(7)结合R1—CHO+R2NH2R1—CH=N—R2,,逆推可知E是、根据K的分子式是C10H8O2,可知K是;(8)2-甲基丙烯与溴水发生加成反应生成,水解为
,在铜做催化剂的条件下氧化为,
和乙酸发生正反应反应生成,根据R1—CHO+R2CH2—
COOR3,在碱、加热的条件下生成;合成路线为。

18.一些行业的废水中氨氮含量严重超标,废水脱氮已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点,有多种方法可以去除。

I.电镀行业废水处理流程如图:
(1)吹脱法除氨氮:水中的氨氮大多数以NH4+和游离态的NH3保持平衡状态而存在。

将空气直接通入水中,使气相和液相充分接触。

水中溶解的游离氨穿过气液界面,向气相转移。

从而达到脱除氨的目的。

氨氮废水中NH3和NH4+平衡态的平衡关系有___。

(2)温度、pH值、空气流量对脱除氨有很大的影响。

pH值、空气流量对脱除氨影响如图所示。

由图可以看出,空气流量一定时,10<pH<11时,吹脱率随着pH增加而增加,请用化学平衡移动原理解释原因___。

(3)次氯酸钠氧化法:利用次氯酸钠氧化废水中氨氮的离子方程式是___。

II.对于含有H2PO4-的氨氮废水还可以用电化学沉淀与阴极氧化协同去除水中的氨氮,装置如图所示。

电解过程中,石墨毡电极产生OH-,在通入O2的情况,又产生H2O2,以氧化水中。

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