2020年广东省珠海市高考化学三模试卷(含答案解析)
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2020年广东省珠海市高考化学三模试卷
一、单选题(本大题共7小题,共42.0分)
1.某品牌的家用消毒剂其有效成分为对氯间二甲苯酚(结构简式如图所示),可以杀灭常见的病毒
与细菌.下面有关该物质的说法正确的是()
A. 该物质的分子式是C8H10ClO
B. 1 mol该物质最多可以与2 mol NaOH反应
C. 1 mol该物质可以与2 mol液溴发生取代反应
D. 该物质可以发生加成、取代、消去、氧化等反应
2.化合物X是一种药物合成的中间体,其结构简式如图所示。
下列有关化合物X的说法正确的是
()
A. 化合物X的分子式为C16H16O6
B. 能发生加成反应、取代反应、消去反应
C. 1mol化合物X最多可与5mol NaOH、7molH2、4molBr2发生反应
D. 可与FeCl3溶液发生显色反应,但不能发生氧化反应
3.下列关于C、N、S元素及其化合物的说法中正确的是
A. 它们形成的常见单质中,碳单质不存在双原子分子,N、S均存在双原子分子
B. 它们的氧化物均易溶于水且能与水反应生成酸
C. 它们的氢化物溶于水均显酸性
D. 它们的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
4.实验室贮存下列试剂:①浓HNO3,②浓氨水,③浓H2SO4,④新制氯水.必须盛入棕色瓶中
保存的是()
A. ①④
B. 只有①
C. ①②③
D. ①②④
5.用N A表示阿伏加德罗常数的值.下列判断正确的是()
A. 1mol H2含有的分子数目为N A
B. 24g Mg变为Mg2+时失去的电子数目为N A
C. 1L 1mol⋅L−1CaCl2溶液中含有的Cl−离子数目为N A
D. 常温常压下,11.2LO2中含有的原子数目为N A
6.将0.1mol·L−1CH3COOH溶液加水稀释或加入少量CH3COONa晶体时都会引起()
A. CH3COOH电离程度变大
B. 溶液pH减小
C. 溶液的导电能力减弱
D. 溶液中[H+]减小
7.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实
现海水淡化。
现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CH3COO−的溶液为例)。
下列说法错误的是()
A. 负极反应为CH3COO−+2H2O−8e−=2CO2↑+7H+
B. 隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
二、填空题(本大题共1小题,共15.0分)
8.N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。
请回答下列问
题:
(1)第一电离能:N______ (填“>”或“<”,下同)O,电负性:S______Cl。
(2)H2O的沸点比H2S高的原因是______;SO3属于______ (填“极性”或“非极性”)分子,
1mol SO2Cl2含有π的键为______mol。
(3)SO3的空间构型是______,NH4+的中心原子的杂化方式为______。
(4)与NO3−互为等电子体的微粒有______ (任写两种)。
(5)Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。
该晶体的化学式为______。
已知该晶体中Cu原子和Cl原子之间的最短距离为a cm,且恰好为,阿伏加德罗常数为N A,则该晶体的密度为______(只写计算式)g⋅cm−3。
体对角线的1
4
三、实验题(本大题共1小题,共15.0分)
9.FeCl3在现代工业生产中应用广泛。
经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。
工业上,向500~600℃的铁屑中通入氯气可生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢可以生产无水氯化亚铁。
某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3并对产物做了如下探
究实验:
请回答下列问题:
(1)装置的连接顺序为a→(用b、c…h表示)。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为。
(3)①写出装置A气密性的检验方法:。
②D中碱石灰的作用是。
(4)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形
瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
已知:红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2,其中试剂X为KSCN溶液。
该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
Ⅰ.取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;
第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀;
Ⅱ.另取同物质的量浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。
①写出淡黄色溶液加入试剂X变为淡红色的离子方程式:。
②实验①得出的结论是。
③实验②的设计目的是。
四、简答题(本大题共3小题,共33.0分)
10.四氯化钛是无色液体,沸点为136℃.它极易水解,遇空气中水蒸气即产生“白烟”(TiCl4+
H2O=TiCl2+2HCl).TiCl4可由TiO2和Cl2发生置换反应而制得(TiO2和HCl不反应),此反应在1000℃高温下进行的很慢,但有碳粉存在,只需要在650~850℃下即可顺利进行,下图是实验
室制备TiCl4的部分装置.
请回答:
(1)A装置中反应的化学方程式为______
(2)B装置中试剂为______,其作用是______.
(3)C装置中的反应方程式为______.
(4)D装置中冷凝水的方向为______进______出,该装置的作用为______.
(5)E装置中NaOH溶液的作用为______
(6)评价此装置的缺陷和不妥之处:
①______
②______.
11.应对雾霾污染、改善空气质量需要从多方面入手,如开发利用清洁能源.甲醇是一种可再生的
清洁能源,具有广阔的开发和应用前景.回答下列问题:
(1)CO2与H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g).但是找到合适的催化剂是制约该
方法的瓶颈.目前主要使用贵金属催化剂,但是贵金属储量稀少,成本高昂,难以大规模应用,
且使用中存在环境污染的风险.最近采用真空封管法制备磷化硼纳米颗粒,在发展非金属催化剂实现CO 2电催化还原制备甲醇方向取得重要进展,该反应历程如图所示.
容易得到的副产物有CO 和CH 2O ,其中相对较多的副产物为________________;上述合成甲醇的反应速率较慢,要使反应速率加快,主要降低下列变化中________(填字母)的能量变化.
A. ∗CO+∗OH →∗CO+∗H 2O B . ∗CO →∗OCH
C. ∗OCH2→∗OCH 3 D . ∗OCH3→∗CH 3OH
(2)恒压(容器的容积可变)下,0.2 molCO 2与0.6 molH 2在催化剂作用下发生反应CO 2(g)+3H 2(g)⇌CH 3OH(g)+H 2O(g) ΔH ,CO 2的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①压强p 1________(填“<”或“>”)p 2.
②在p 1、100 ℃条件下,b 点时v 正________(填“<”或“>”)v 逆.
③已知:反应速率v =v 正−v 逆=k 正x CO 2⋅x H 23−k 逆x CH 3OH ⋅x H 2O ,k 正、k 逆分别为正、逆反应
速率常数,x 为物质的量分数,若b 点对应的坐标参数为(100,0.4),计算b 处的v 正
v 逆=________(保留3位有效数字).
(3)焦炭与水蒸气在恒容密闭容器中反应制合成气的主要反应(Ⅰ)、(Ⅱ)的lgK p (K p 为以分压表示的平衡常数)与T 的关系如下图所示.
①反应(Ⅱ)的ΔH________(填“大于”“等于”或“小于”)0.
②c点时,反应C(s)+CO2(g)⇌2CO(g)的K p=________(填数值).
③在恒容密闭容器中充入0.5molCO、2molH2O(g)只发生反应(Ⅱ),图中d点处达到平衡时,
CO的转化率为________;达到平衡时,向容器中再充入0.5molCO、2molH2O(g),重新达到平衡时,CO的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”).
12.化合物甲的分子式为C18H17ClO2,其发生转化反应的过程如下图:
已知:
回答下列问题:
(1)A的化学名称为______;A分子中最多有______个原子处于同一平面上。
(2)C→F的反应类型为______;F中含氧官能团名称为______。
(3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式为______。
(4)A有多种同分异构体,写出2种符合条件的同分异构体的结构简式
①能与溴发生加成反应
②分子中含苯环,且在NaOH溶液中发生水解反应
③核磁共振氢谱有5组峰,且面积比为1:2:2:1:2的是______;
(5)是重要的有机合成工业中间体之一,广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品,参照上述反应路线,设计一条以A为原料合成的路线(其他试剂任选)______。
(6)立体异构中有一种形式为顺反异构,当相同原子或基团在双键平面同一侧时为顺式结构,在异侧时为反式结构,则的聚合物顺式结构简式为______。
-------- 答案与解析 --------
1.答案:C
解析:解:A.该物质的分子式是C8H9ClO,故A错误;
B.含酚−OH,−Cl均与NaOH反应,且−Cl水解生成的酚−OH也反应,则1 mol该物质最多可以与
3 mol NaOH反应,故B错误;
C.只有酚−OH的邻、对位与溴水反应,则1 mol该物质可以与2 mol液溴发生取代反应,故C正确;
D.含苯环可发生加成反应,含−OH可发生取代、氧化反应,含−Cl可发生取代反应,该物质不能发生消去反应,故D错误;
故选:C。
由结构可知分子式,分子中含酚−OH,−Cl,结合酚、卤代烃的性质来解答.
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质的关系为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意酚、卤代烃的性质及应用,注意选项D为解答的易错点,题目难度不大.2.答案:C
解析:解:A.由结构可知分子式为C16H14O6,故A错误;
B.含羰基、苯环可发生加成反应,−OH可发生取代反应,不能发生消去反应,故B错误;
C.酚−OH、−COOC−与NaOH反应,苯环、羰基与氢气反应,只有酚−OH的邻对位与溴取代,则1mol 化合物X最多可与5molNaOH、7molH2、4molBr2发生反应,故C正确;
D.含酚−OH,可与FeCl3溶液发生显色反应,且能发生氧化反应,故D错误;
故选:C。
本题考查有机物的结构与性质,为高频考点,把握官能团与性质、有机反应为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意酚、酯的性质,题目难度不大。
3.答案:A
解析:
本题考查元素化合物的知识,涉及C、N、S元素及其化合物,难度不大。
A.它们形成的常见单质中,碳单质不存在双原子分子,N、S均存在双原子分子(N2、S2),故A正确;
B.CO、NO均难溶于水且不与水反应,故B错误;
C.CO、NO均难溶于水且不与水反应,水溶液不显酸性,故C错误;
D.碳酸为弱酸,故D错误。
故选A。
4.答案:A
解析:解:①浓硝酸见光易分解,须存放在棕色试剂瓶中;②浓氨水易挥发,应密闭保存在无色试剂瓶中;③浓H2SO4具有吸水性,应应密闭保存在无色试剂瓶中,④氯水中含有次氯酸,见光会分解,应盛放在棕色瓶中,
故必须盛入棕色瓶中保存的是:①④,
故选A.
见光易分解的物质,须存放在棕色试剂瓶中.
本题考查药品的储存,难度不大.解题的关键是了解所储存物质的特性.
5.答案:A
解析:解:A、1mol氢气中的分子个数N=nN A=N A个,故A正确;
B、24g镁的物质的量为1mol,而镁反应后变为+2价,故1mol镁失去2N A个电子,故B错误;
C、溶液中氯化钙的物质的量n=CV=1mol/L×1L=1mol,而1mol氯化钙中含2mol氯离子,故含2N A个,故C错误;
D、常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol,故11.2L氧气的物质的量小于0.5mol,则含有的原子个数小于N A个,故D错误。
故选:A。
A、分子个数N=nN A;
B、求出镁的物质的量,然后根据镁反应后变为+2价来分析;
C、求出氯化钙的物质的量,然后根据1mol氯化钙中含2mol氯离子来分析;
D、常温常压下气体摩尔体积大于22.4L/mol.
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算,难度不大,应注意掌握公式的运用和物质的结构.
6.答案:D
解析:,当加水稀释时,都减小,平衡右移,pH增大,导电能力减弱,CH3COOH电离程度增大;当加入少量CH3COONa晶体时,[CH3COO−]增大,平衡左移,CH3COOH电离程度减小,[H+]减小,pH增大,导电能力增强。
7.答案:B
解析:【试题解析】
解:该装置为原电池,有机废水中的CH3COO−发生失电子的氧化反应生成CO2,则a极为负极,b极为正极,正极上H+得电子生成H2,反应式为2H++2e−=H2↑,
A、该原电池中a极为负极,b极为正极,有机废水中的CH3COO−在负极失电子生成CO2,电极反应式为CH3COO−+2H2O−8e−=2CO2↑+7H+,故A正确;
B、原电池工作时,阴离子移向负极、阳离子移向正极,即NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜移向b极、Cl−通过阴离子交换膜移向a极,达到海水淡化目的,所以隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,故B错误;
C、由于电子与Na+、Cl−所带电荷数相等,所以路中转移1mol电子时,通过离子交换膜的Na+、Cl−物质的量均为1mol,质量为1mol×58.5g/mol=58.5g,即模拟海水理论上除盐58.5g,故C正确;
D、负极反应式为CH3COO−+2H2O−8e−=2CO2↑+7H+,正极反应式为2H++2e−=H2↑,转移8mole−电子时正极得到4molH2、负极得到2molCO2,即正、负极产生气体的物质的量之比为2:1,故D正确;
故选:B。
本题考查原电池工作原理及其应用,明确各个电极上发生的反应、交换膜作用是解本题关键,侧重考查基础知识灵活运用能力,注意结合电解质特点书写电极反应式,题目难度不大。
8.答案:(1)>;<;
(2)H2O分子间存在氢键,而H2S分子间没有氢键;非极性;2;
(3)平面正三角形;sp3;
(4)BF3、SO3;
(5)CuCl;4×99.5
(4a
√3
)3⋅N A 解析:
本题考查物质结构与性质,涉及电离能、电负性、空间构型、杂化方式、等电子体、晶体类型与性质、晶胞计算等,注意氢键对物质性质的影响,能用氢键解释一些问题,掌握均摊法进行晶胞有关计算。
(1)同周期元素第一电离能第ⅤA族大于第ⅥA族,则第一电离能:N>O,同周期主族元素随原子序数增大,电负性增大,则电负性:S<Cl;
(2)存在分子间氢键的物质沸点较高,所以H2O的沸点比H2S高的原因是H2O分子间存在氢键;对于SO3,根据VSEPR理论,价层电子对数=3+6−2×3
2
=3,则其构型为平面正三角形,正负电荷中心重合,则分子为非极性分子;SO2Cl2的结构为:,则1mol分子含有π键为2mol;
(3)SO3为平面正三角形分子,对于NH4+,根据VSEPR理论,价层电子对数=4+5−1−1×4
2
=4,根据杂化轨道理论,中心N为sp3杂化;
(4)等电子体为原子总数相同,价电子总数也相同的微粒,与NO3−互为等电子体的微粒有:BF3、SO3;
(5)晶胞中Cu原子处于晶胞内部,Cu原子数目为4,Cl原子处于晶胞顶点与面心,晶胞中Cl原子数
目=8×1
8+6×1
2
=4,故Cu、Cl原子数目之比为1:1,故化学式为CuCl,晶胞的质量=4×99.5
N A
g,
晶胞体对角线长度=4a cm,故晶胞棱长=
√3,则晶体密度=4×
99.5
N A
g÷(
√3
3=4×99.5
(4a
√3
)3×N A
g⋅
cm−3。
9.答案:(1)ghdebcf;
(2)MnO2+4H++2Cl=ΔMn2++Cl2↑+2H2O;
(3)①关闭分液漏斗活塞,将导管插入烧杯内水中,用酒精灯微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,冷却后导管内有稳定水柱形成,说明装置A不漏气;
②吸收没有反应完的氯气,以防污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止生成的FeCl3潮解;
(4)①Fe3++3SCN−⇌Fe(SCN)3;②SCN−发生了反应而不是Fe3+发生反应;H2O2将SCN−氧化成SO42−;③排除H2O2分解产生的O2氧化SCN−的可能。
解析:
本题通过探究氯气与铁反应,考查了物质性质实验方案的设计方法,题目难度稍大,注意掌握氯气与铁反应的现象、反应原理,明确物质性质实验方案的设计原则,试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。
(1)浓硫酸具有吸水性能作氯气干燥剂、碱石灰具有碱性而吸收氯气、饱和食盐水吸收氯化氢而抑制氯气溶解,装置排列顺序为气体的制取→洗气→干燥→氯气和铁的反应→尾气处理,所以装置连接顺序为a →g →h →d →e →b →c →f ,故答案为:ghdebcf ;
(2)实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取,化学方程式为:
MnO 2+4HCl(浓)=ΔMnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,则离子方程式为MnO 2+4H ++2Cl =ΔMn 2++Cl 2↑
+2H 2O ,
故答案为:MnO 2+4H ++2Cl =ΔMn 2++Cl 2↑+2H 2O ;
(3)①利用加热气体膨胀的原理进行装置气密性的检验,所以检验方法为:关闭分液漏斗活塞,将导管插入烧杯内水中,用酒精灯微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,冷却后导管内有稳定水柱形成,说明装置A 不漏气;
故答案为:关闭分液漏斗活塞,将导管插入烧杯内水中,用酒精灯微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,冷却后导管内有稳定水柱形成,说明装置A 不漏气;
②D 中碱石灰的作用是吸收多余污染气体,
防止空气中水蒸气进入装置B ,吸收没有反应完的氯气,以防污染空气,吸收空气中的水蒸气,防止生成的FeCl 3潮解,
故答案为:吸收没有反应完的氯气,以防污染空气;吸收空气中的水蒸气,防止生成的FeCl 3潮解;
(4)①Fe 3+和KSCN 反应生成络合物硫氰化铁而使溶液呈血红色,反应方程式为Fe 3++3SCN −⇌Fe(SCN)3;故答案为:Fe 3++3SCN −⇌Fe(SCN)3;
②根据①滴加FeCl 3溶液无明显变化,说明SCN −发生了反应而不是Fe 3+发生反应,滴加稀HCl 和BaCl 2溶液,产生白色沉淀,说明生成了硫酸根;
故答案为:SCN −发生了反应而不是Fe 3+发生反应;H 2O 2将SCN −氧化成SO 42−;
③根据②另取同浓度的 FeCl 3溶液滴加2滴试剂X ,溶液变红,再通入O 2,无明显变化,说明O 2不能氧化SCN −,所以氧化SCN −的为双氧水;
故答案为:排除H 2O 2分解产生的O 2氧化SCN −的可能。
10.答案:MnO 2+4HCl(浓)
△ ̲̲̲̲̲̲ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ;浓硫酸;干燥氯气;TiO 2+2Cl 2+2C 650−850℃
̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲ TiCl 4+2CO ;a ;b ;冷凝回流四氯化钛;吸收氯气;不能阻止E 装置的水汽进入D 装
置,而引起四氯化钛水解;由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液,E 装置会产生倒吸现象
解析:解:(1)装置中反应是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气的反应,反应的化学方程式为:MnO 2+4HCl(浓) △
̲̲̲̲̲̲ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ,
故答案为:MnO 2+4HCl(浓) △
̲̲̲̲̲̲ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O ;
(2)因制备的氯气中含有杂质水蒸气,可用浓硫酸来除去,
故答案为:浓硫酸;干燥氯气;
(3)由于TiO 2、C 、Cl 2混合物在高温条件下制得TiCl 4和一种有毒气体,根据化学反应中元素种类不变的规律可知:该有毒气体含有碳、氧两种元素,由碳、氧两种元素组成的有毒气体只有一氧化碳;因此TiO 2、C 、Cl 2混合物在高温条件下反应生成TiCl 4和一氧化碳;
该反应的化学方程式为:TiO 2+2Cl 2+2C
650−850℃ ̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲ TiCl 4+2CO , 故答案为:TiO 2+2Cl 2+2C 650−850℃
̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲̲ TiCl 4+2CO ;
(4)因根据冷凝管内的水流方向由下向上,即a 进b 出,因为这样可以提高冷凝效果;四氯化钛是无色液体,沸点为136℃较低,受热易挥发,所以冷凝管冷凝回收,故答案为:a ;b ;冷凝回流四氯化钛;
(5)E 中氢氧化钠用于吸收氯气,防止污染空气,故答案为:吸收氯气;
(6)因氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物得到的CO 气体有毒,缺少CO 的处理装置,所以由于CO 气体有毒,缺少CO 的处理装置.
故答案为:不能阻止E 装置的水汽进入D 装置,而引起四氯化钛水解;由于氯化氢和氯气易溶于氢氧化钠溶液,E 装置会产生倒吸现象.
装置A 是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气的发生在,通过装置B 中的浓硫酸干燥氯气,干燥的氯气通过装置C 和碳、二氧化钛加热反应生成四氯化钛蒸气,进入装置D 冷却,剩余的氯气最后用氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,
(1)装置中反应是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气的反应;
(2)根据制备的氯气中含有杂质水蒸气;
(3)由于TiO 2、C 、Cl 2混合物在高温条件下制得TiCl 4和一种有毒气体,根据化学反应中元素种类不变的规律可知:该有毒气体含有碳、氧两种元素,由碳、氧两种元素组成的有毒气体只有一氧化碳;因此TiO 2、C 、Cl 2混合物在高温条件下反应生成TiCl 4和一氧化碳;
(4)根据冷凝管内的水流方向由下向上,因为这样可以提高冷凝效果;四氯化钛沸点低,易挥发,所以要用冷凝管冷凝回收;
(5)E中氢氧化钠用于吸收氯气,防止污染空气;
(6)①根据TiCl4遇空气中水蒸气发生水解;
②根据TiCl4水解产生的氯化氢极易溶于水;
③根据氯气通过二氧化钛和炭粉的混合物得到的CO气体有毒.
本题考查物质的制备和性质探究,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握物质的性质以及实验原理,题目难度中等.
11.答案:(1)CO;A;
(2)①<;②>;③2.85;
(3)①小于;②1;③80%;不变
解析:
本题考查能量变化关系图、反应速率的影响因素、平衡图像、平衡常数的计算及应用、转化率的计算等,解答这类问题应明确平衡的相关知识,试题具有一定的综合性,有利于考查学生分析问题和解决问题的能力,试题难度较大。
(1)由图可知生成副产物CH2O的能量变化大,即能垒高,反应进行难,生成的量少,所以其中相对较多的副产物为CO;由图可知生成甲醇的过程中,能垒最高的变化为∗CO+∗OH→∗CO+∗H2O,该反应速率最慢,所以要想提高整个反应速率,应该降低该反应的能垒,故选A;
故答案为:CO;A
(2)①因为该反应为气体分子数减小的反应,所以压强越大,二氧化碳的转化率越大,相同温度下,p2时CO2的转化率比p1时的大,所以压强p1<p2;
②在p1、100℃条件下,a点为平衡点,与a点相比,b点的二氧化碳转化率较低,此时正反应速率大于逆反应速率;
③根据三段式可求出a点平衡时各成分的量
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
开始/mol0.20.6 0 0
转化/mol0.10.30.10.1
平衡/mol0.10.30.10.1
故x(CO 2)=x(CH 3OH)=x(H 2O)=16,x(H 2)=12,此时v 正=v 逆,故k 正k 逆=x(CH 3OH)×x(H 2O)x(CO 2)×x 3(H 2)=16×1616×(12)3=4
3; b 点根据三段式可得:
CO 2(g)+3H 2(g)⇌CH 3OH(g)+H 2O(g)
开始/mol 0.2 0.6 0 0
转化/mol 0.08 0.24 0.08 0.08
平衡/mol 0.12 0.36 0.08 0.08
此时,v 正v 逆=k 正k 逆×x(CO 2)×x 3(H 2)x(CH 3OH)×x(H 2O)=43×0.120.64×(0.360.64)30.080.64×0.080.64≈2.85
故答案为:①<;②>;③2.85
(3)①反应(II)的lgK p 随温度的升高而减小,所以△H <0;
②c 点时,两者的平衡常数相等,即
p(CO)×p(H 2)p(H 2O)=p(CO 2)×p(H 2)p(CO)×p(H 2O),化简可得p 2(CO)p(CO 2)=1,反应C(s)+CO 2(g)⇌2CO(g)的K p =p 2(CO)
p(CO 2)=1;
③d 点时,反应(II)的K p =1,
CO + H 2O ⇌CO 2+H 2
起始/mol 0.5 2 0 0
平衡/mol 0.5−x 2−x x x
xp 2.5×xp 2.50.5−x 2.5×p×2−x 2.5×p =1(p 表示容器内气体的总压强),x 2=(0.5−x)×(2−x),x =0.4,所以CO 的转化率
为0.4mol
0.5mol ×100%=80%,该反应反应前后气体分子数不变,再充入的气体在另一相同的容器中达到平衡后,压缩到前一容器中,过程中平衡不移动。
故答案为:①小于;②1;③80%;不变。
12.答案:苯丙烯酸 19 取代反应(水解) 羟基、醛
基
、
解析:解:(1)A为,A的化学名称为苯丙烯酸,其中苯环上的所有原子都可以共面,碳碳双键上的所有原子也可共面,单键可以转动,分子中所有的原子都可能处于同一平面上,共19个,
故答案为:苯丙烯酸;19;
(2)C发生水解反应生成F,也为取代反应,F含有的含氧官能团为羟基、醛基,
故答案为:取代反应(水解);羟基、醛基;
(3)化合物甲反应生成A、B的化学方程式
为,故答案为:
(4)A为,根据条件:①能与溴发生加成反应,说明有碳碳双键,②分子中含苯环,且在NaOH溶液中发生水解反应,说明有酯基,③核磁共振氢谱有5组峰,且面积比为1:2:2:1:2,则符合条件的A的同分异构体是、
,
故答案为:、等;
(5)以为原料合成的,可以用与溴发生加成反应,然后再在氢氧化钠醇溶液中发生消去、再酸化后与乙醇发生成酯化反应即可得产品,合
成的路线为,
故答案为:;(6)的聚合物顺式结构简式为,故答案为:。
根据G的结构简式结合信息②可知,F为,根据题中各物质的转化关系,甲在稀硫中水解得A和B,A经过两步氧化再消去酸化后得B,可知A和B中碳原子数相等,结合甲的化学式可知,甲应为含氯原子的酯,则甲的结构简式为,A为
,B为,B发生氧化得C为,C氧化得D为,D发生消去反应生成E为,E再酸化得A,C碱性水解得F,以此解答该题。
本题考查有机物的推断,为高考常见题型和高频考点,明确有机物的官能团及其性质是解本题关键,侧重考查学生分析推理能力与知识迁移应用,难度中等,(5)中有机合成路线为易错点、难点。