2017版《创新设计》浙江选考总复习化学(选考部分,B版)文档选考加练(三)Word版含答案

选考加练(三)(A卷)(时间：30分钟满分：30分)1．(加试题)(10分)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1②CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2③CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH3回答下列问题：(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下：由此计算ΔH1＝________kJ·mol－1；已知ΔH2＝－58 kJ·mol－1，则ΔH3＝________kJ·mol－1。

(2)反应①的化学平衡常数K表达式为________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______________(填曲线标记字母)，其判断理由是____________________________________________________________________ _______________________________________________________________。

图1图2(3)合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)＝2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。

α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是________________________________；图2中的压强由大到小为________，其判断理由是__________________________________ _________________________________________________________________。

解析(1)根据反应①，ΔH1＝[E(C≡O)＋2E(H—H)]－[3E(C—H)＋E(C—O)＋E(H—O)]＝[1 076 kJ·mol－1＋2×436 kJ·mol－1]－[3×413 kJ·mol－1＋343 kJ·mol －1＋465 kJ·mol－1]＝－99 kJ·mol－1；根据盖斯定律，②－①可得反应③，ΔH3＝ΔH2－ΔH1＝－58 kJ·mol－1－(－99 kJ·mol－1)＝＋41 kJ·mol－1。

(2)根据化学平衡常数的概念可写出反应①K的表达式；反应①是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数K减小，因此曲线a符合。

(3)由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，α(CO)减小；反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应①为气体分子数减小的反应，加压使α(CO)增大；由图2可知，固定温度(如530 K)时，p1→p2→p3，α(CO)增大，因此综合分析可知p3＞p2＞p1。

答案(1)－99＋41(2)K＝c（CH3OH）c（CO）·c2（H2）a反应①为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数K应减小(3)减小由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，α(CO)减小p3＞p2＞p1温度恒定时，反应①为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，α(CO)增大，而反应③为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于α(CO)增大2．(加试题)(10分)硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式________________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有____________________ ____________________________________________________ (写出两条)。

(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是__________________________________________________(写化学式)。

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是___________________________。

然后再调节溶液的pH约为5，目的是_________________________________。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。

(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。

(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程______________________________。

解析(1)Mg2B2O5·H2O与硫酸反应生成H3BO3、MgSO4，配平即可。

为提高浸出速率，可以从温度(升高温度)、浓度、增大接触面积(将矿石粉碎)等角度分析。

(2)Fe 3O 4具有磁性，可以利用铁块将其从“浸渣”中吸出。

SiO 2不溶于H 2SO 4，CaO 与H 2SO 4生成CaSO 4微溶于水，所以“浸渣”中还有SiO 2和CaSO 4。

此时溶液中除H 3BO 3外还有MgSO 4(由(1)中反应生成)、Fe 2(SO 4)3、FeSO 4、Al 2(SO 4)3。

(3)“净化除杂”先加H 2O 2的目的是将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，然后再通过调节pH 促进Fe 3＋、Al 3＋水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去。

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是没有除去的MgSO 4。

(5)NaBH 4由Na ＋和BH －4组成。

其中的氢显－1价，－1价的H 具有较强的还原性。

(6)以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼的过程是：H 3BO 3分解生成B 2O 3，结合铝热反应知识B 2O 3与金属镁发生置换反应生成单质B 。

答案 (1)Mg 2B 2O 5·H 2O ＋2H 2SO 4=====△2MgSO 4＋2H 3BO 3 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)Fe 3O 4 SiO 2和CaSO 4(3)将Fe 2＋氧化为Fe 3＋ 使Al 3＋和Fe 3＋形成氢氧化物沉淀而除去(4)(七水)硫酸镁(5)(6)2H 3BO 3=====△B 2O 3＋3H 2O 、B 2O 3＋3Mg =====△2B ＋3MgO3．(加试题)(10分)盐酸苯肾上腺素是一种抗休克的血管活性药物，可以由A(间羟基苯乙酮)为原料合成，合成路线如下：(盐酸苯肾上腺素)回答下列问题：(1)盐酸苯肾上腺素的分子式是______________________________________。

(2)原料A(间羟基苯乙酮)的同分异构体有多种。

其中符合条件(①含有苯环结构 ②苯环上有三个取代基)的同分异构体有________种；其中能发生银镜反应的有________种，并写出其中一种的结构简式_______________________。

(3)C →D 的反应类型是_____________________________________________。

(4)写出盐酸苯肾上腺素与NaOH 溶液反应的化学方程式_____________ ___________________________________________________________。

(5)根据所学有机化学知识及题中信息，写出以OHCH 3为主要原料(其他不含苯环的有机物任选)，经过三步反应合成的流程图。

(流程图示例：C 2H 5OH ――――→浓硫酸170 ℃CH 2===CH 2――→Br 2)解析 (2)A 除苯环外还有2个碳原子、2个氧原子和1个不饱和度，构成3个取代基，第一种可能性为2个—OH 和1个—CH===CH 2，2个—OH 可以处于苯环的邻、间、对位，—CH===CH2作取代基，分别有2、3、1种；第二种可能性为—CHO、—OH、—CH3，可以将—CHO、—OH分别处于苯环的邻、间、对位，—CH3作取代基，分别有4、4、2种，一共有16种结构，其中发生银镜反应的有10种。

(3)观察C→D的结构变化，可知C中—Br被取代。

(4)盐酸苯肾上腺素中的酚羟基和胺盐(类似于铵盐)可以和NaOH反应。

(5)对比结构可知一是将酚羟基酯化，二是将—CH3氧化为—COOH再酯化，由于酚羟基易被氧化，所以先将酚羟基酯化，利用A→B的反应，再利用酸性高锰酸钾将—CH3氧化为—COOH，再酯化。

答案(1)C9H14O2NCl(2)1610(合理即可)(3)取代反应(B卷)(时间：30分钟满分：30分)1．(加试题)(10分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：催化剂＋H2(g)(1)已知：计算上述反应的ΔH＝________ kJ·mol－1。

(2)维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。

已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用α等符号表示)。

(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。

在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实________。

②控制反应温度为600 ℃的理由是________。

(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。

保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2===CO＋H2O，CO2＋C===2CO。

新工艺的特点有________(填编号)。

①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移②不用高温水蒸气，可降低能量消耗③有利于减少积炭④有利于CO2资源利用解析(1)设“”部分的化学键键能为a kJ·mol－1，则ΔH＝(a＋348＋412×5)kJ·mol－1－(a＋612＋412×3＋436)kJ·mol－1＝124 kJ·mol－1。

(2)根据反应：催化剂＋H2(g)起始物质的量n00改变物质的量nαnαnα平衡物质的量(1－α)n nαnα平衡时体积为(1＋α)V平衡常数K＝⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤nα（1＋α）V·⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤nα（1＋α）V（1－α）n（1＋α）V＝nα2（1－α2）V另外利用分压也可以计算出：K p＝α2（1－α2）p(3)①正反应方向气体分子数增加，掺入水蒸气作稀释剂，相当于降低反应体系的分压，平衡正向移动，可以提高平衡转化率；②由图可知，温度为600 ℃时，乙苯的平衡转化率较大，苯乙烯的选择性较高。