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1、(新高考)此卷只装订不密封班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 2020-2021学年下学期高三5月月考卷化 学(A)注意事项:1答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。可能用的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn
2、 55 Ba 137一、单选题1古代文学中蕴含许多化学知识,下列说法正确的是A“客从南溟来,遗我泉客珠”中珍珠的主要成分是碳酸钙B俗语“卤水点豆腐”中“卤水”指的是氯水C成语“水滴石穿”中只发生了物理变化D“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”,该过程涉及可逆反应【答案】A【解析】A珍珠为贝类内分泌作用而形成的含碳酸钙的矿物珠粒,因此主要成分是碳酸钙,A正确;B“卤水”是电解质溶液,溶质主要是氯化镁,豆浆属于胶体,电解质溶液能使胶体发生聚沉,故“卤水”可使豆浆变为豆腐,B错误;C“水滴石穿”的过程中二氧化碳溶于水后,与石头(主要成分为碳酸钙)反应生成了溶于水的碳酸氢钙,使得石头逐渐溶解,
3、该过程中不止发生了物理变化,还发生了化学变化,C错误;D在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应,称为可逆反应,“丹砂烧之成水银”的过程需要加热,“积变又还成丹砂”则在常温下即可发生,两者不是同时发生,因此不是可逆反应,D错误;答案选A。2嫦娥五号”带回了富含氦-3的月壤,氦-3可作为未来可控核聚变()的清洁能源。下列说法正确的是A氦-3聚变属于化学变化B和具有相同的性质C位于第1周期第A族D和具有相同的中子数【答案】D【解析】A化学反应是指原子核不变的情况下有新的物质生成的反应,核反应是原子内部原子核的反应,不属于化学反应,故A错误;B和的化学性质几乎完全相同,但物
4、理性质不同,故B错误;CHe元素位于元素周期表第1周期0族,故C错误;D和的中子数都为1,具有相同的中子数,故D正确;故选D。3设阿伏加德罗常数的数值为NA,下列说法正确的是A1L 1mol·L1的NaHCO3溶液中含有的离子数为3NAB22.4L的CO2与过量Na2O2充分反应转移的电子数为NAC常温下,2.7g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3NAD常温常压下,14g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA【答案】D【解析】AHCO不能完全电离,部分发生水解,因此1L 1mol·L1的NaHCO3溶液中含有的离子数小于3NA,故A错误;B未注明气体的状
5、况,无法确定气体的物质的量,故B错误;C铝片遇到冷的浓硫酸会钝化,铝失去的电子数小于0.3NA,故C错误;D氮气和一氧化碳的摩尔质量都是28g/mol,都是双原子分子,14g由N2与CO组成的混合气体的物质的量为=0.5mol,含有1mol原子,含有的原子数目为NA,故D正确;故答案为D。4下列操作能达到实验目的的是A检验装置气密性 B检查容量瓶是否漏水C从食盐溶液中获得氯化钠晶体 D混合浓硫酸和乙醇【答案】B【解析】A检验装置气密性时,应该形成封闭体系,左边导气管和大气相通,未形成封闭体系,A错误;B检查容量瓶是否漏水时,应该先装入少量水,塞上玻璃塞后,倒立观察是否漏水,B正确;C从溶液中蒸
6、发得晶体应该用蒸发皿,C错误;D混合浓硫酸和乙醇时,由于浓硫酸稀释会放出大量热,为了防止液体飞溅,应该将密度较大的浓硫酸缓慢加入乙醇中,并不断搅拌,D错误;故选B。5下列离子方程式正确的是A将少量溴水滴入过量溶液中:Br2+H2O+SO=2Br+2H+SOB氢氧化钠溶液吸收氯气:Cl2+OH=Cl+HClOC氯化铁溶液腐蚀铜箔:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+D氯化铝溶液与过量浓氨水混合:Al3+4NH3·H2O=AlO+4NH+2H2O【答案】C【解析】A将少量溴水滴入过量Na2SO3溶液中,离子方程式:Br2+H2O+3SO=2Br+2+ SO,故A错误;B用氢氧化钠溶液吸收氯
7、气的离子反应为:Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O,故B错误;C氯化铁溶液腐蚀铜箔,离子方程式:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+,故C正确;D氢氧化铝属于两性氢氧化物,能和强碱反应但和弱碱不反应,离子方程式为Al3+3NH3·H2O=Al(OH)3+3NH,故D错误;故选C。6苹果酸环二酯(OP)的结构简式如图所示,下列相关说法不正确的是A OP含有的官能团是羧基、酯基 BOP能使Br2的CCl4溶液褪色COP能在NaOH溶液中发生水解反应 D能与Na2CO3溶液发生反应【答案】B【解析】A中含有的官能团有羧基和酯基,故A正确;BOP中不含有可使Bt2的CCl4溶液褪色的官能团,
8、故B错误;COP中含有酯基,则能在NaOH溶液中发生水解反应,故C正确;DOP中含有羧基,有酸性,则能与Na2CO3溶液发生反应,故D正确;选B。7X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,X原子核内没有中子,在周期表中,Z与Y、W均相邻;Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是A两化合物均由X、Y、Z和W四种元素组成且它们的水溶液能发生化学反应,则反应的离子方程式为:H+HSO=SO2+H2OB上述元素形成的氢化物中,W的氢化物相对分子质量最大,熔沸点最高CY和W分别形成的含氧酸均为强酸,是离子化合物DY、Z和W三种元素可能位于同一周期【答案】A【解析
9、】X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,X原子核内没有中子,所以X是H元素;在周期表中,Z与Y、W均相邻,Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17,若Y、Z、W属于同一周期,Y、Z、W的最外层电子数应为3的倍数,17不是3的倍数,所以不是同一周期;在周期表中,Z与Y、W均相邻,Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17,所以Z和Y属于同一周期,Z和W属于同主族,设Z的最外层电子数是a,则Y最外层电子数是a-1,W的最外层电子数是a,a+a+a-1=17,a=6,所以Y最外层电子数是5,Z最外层电子数是6,W最外层电子数是6,Y、Z和W的原子序数小于19,所以Y是N元素,
10、Z是O元素,W是S元素。综上所述,X是H元素,Y是N元素,Z是O元素,W是S元素。A根据分析,X、Y、Z和W可形成多种离子化合物,如NH4HSO4、NH4HSO3,二者反应的离子方程式为H+HSO=SO2+H2O,A正确;B共价化合物的熔沸点与相对分子质量有关,一般来说,相对分子质量越大物质的熔沸点越高,但由于氢键的存在导致某些物质的熔沸点增大,所以由于H2O分子间有氢键,H2O的熔沸点最高,B错误;CY和W所形成的含氧酸不一定都是强酸,如H2SO3是弱酸,C错误;D根据分析,Y是N元素,Z是O元素,W是S元素,所以Y、Z和W三种元素位于不同周期,D错误;故选A。8工业上用CO2合成乙酸的反应
11、路径如图所示:下列说法错误的是A反应过程中碳元素的化合价始终不变B第4步反应的氧化剂是CH3COORh*ICHI、LiOH、CH3I、CH3Rh*I、CH3COORh*I为反应的中间产物D催化循环的总反应为CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O【答案】A【解析】碳元素在CH3OH中显-2价,在CH3COOH中显0价,碳元素的化合价跟成键原子的非金属性有关,故A错误;B第4步反应为CH3COORh*I+H2=CH3COOH+Rh*+HI,氧化剂是CH3COORh*I,故B正确;C根据每一步的反应可知,中间产物有HI、LiOH、CH3I、CH3Rh*I、CH3COORh*I,都是先生成后反
12、应的物质,故C正确;D根据图示,CH3OH、CO2和H2在LiI、Rh*催化作用下生产CH3COOH和H2O,所以循环的总反应为CH3OH+CO2+H2CH3COOH+H2O,故D正确;答案选A。9证据推理是化学学科重要的核心素养。由下列实验现象推出的结论正确的是选项实验现象结论A某溶液中滴加K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+B某溶液中加入Ba(NO3)2溶液再加足量盐酸产生白色沉淀仍有白色沉淀原溶液中一定有SOC向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)D将NaAlO2溶液与NaHCO3溶液混合有白色絮
13、状沉淀生成AlO结合质子的能力强于CO【答案】D【解析】A实验现象只能说明含有Fe2+,无法证明是否含有Fe3+,A错误;B若原溶液中含有SO,加入硝酸钡、盐酸后,酸性环境中硝酸根会将亚硫酸根氧化为硫酸根从而生成硫酸钡沉淀,B错误;CNa2S在溶液中会电离出大量S2,加入硫酸铜后和Cu2+结合成CuS沉淀,该过程中没有发生沉淀的转化,无法比较溶度积,C错误;D根据实验现象可知发生反应:AlO+HCO+H2O=Al(OH)3+CO,说明HCO的酸性强于HAlO2,即AlO结合质子的能力强于CO,D正确;综上所述答案为D。10中科院研制出了双碳双离子电池,以石墨()和中间相炭微粒球()为电极,电解
14、质溶液为含有的有机溶液,其充电示意图如下。下列说法错误的是 A固态为离子晶体B放电时,向左迁移C放电时,负极反应为D充电时,若阴极增重则阳极增重【答案】C【解析】由图可知充电时石墨电极与电源正极相连,因此放电时石墨电极为正极,MCMB电极为负极。A在电解液中以的形式存在,则由构成,为离子化合物,故A正确;B放电时阳离子移向正极,即向左迁移,故B正确;C放电时,MCMB作负极,负极反应为,故C错误;D充电时,阳极;阴极;当阴极增重39g时,即转移1mol电子,即有1mol K+附着在电极上,使其增重39g,则电路中转移1mol电子,故有1mol 与结合生成1mol ,1mol 的质量为145g,
15、故阳极增重145g,故D正确;答案选C。11以含钴废渣(主要成分为CoO和Co2O3,含少量Al2O3和ZnO)为原料制备锂电池的电极材料CoCO3的工艺流程如下:下列说法错误的是A通入SO2发生反应的离子方程式:2Co3+SO2+2H2O=2Co2+SO+4H+B加入适量Na2CO3调节pH是利用几种氢氧化物Ksp的不同除铝C若萃取剂的总量一定,则分多次加入萃取比一次加入萃取效果更好D将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中沉钴,以提高CoCO3的产率【答案】D【解析】钴废渣主要成分为CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质,加入稀硫酸酸浸,发生反应:、,同时通入SO2,Co
16、3+被还原为Co2+,发生2Co3+SO2+2H2O=2Co2+SO+4H+,再加入碳酸钠调节溶液的pH,使铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤除去,然后加入萃取剂,萃取锌离子,在有机层中加入稀硫酸,可得到硫酸锌。在水相中加入碳酸钠生成CoCO3固体。A根据分析可知酸浸过程中二氧化硫会还原Co3+,根据电子守恒和元素守恒得到离子方程式为2Co3+SO2+2H2O=2Co2+SO+4H+,A正确;B氢氧化物Ksp不同,则开始沉淀时所需的pH值不同,加入适量Na2CO3调节相应的pH可以只沉淀Al3+,B正确;C萃取过程中,每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配,多次萃取相当于不断降低物质的浓度,提取
17、效率就高,C正确;D将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中,碳酸钠过量,碱性环境,会生成Co(OH)2沉淀,降低CoCO3的产率,D错误;综上所述答案为D。12KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3包括以下两个反应:11KClO3+6I2+3H2O=6KH(IO3)2+3Cl2+5KCl;KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O。下列说法正确的是A化合物KH(IO3)2中含有共价键、离子键和氢键等化学键B反应中每转移4mol电子生成2.24L Cl2C向淀粉溶液中加入少量碘盐,溶液变蓝D可用焰色反应实验证明碘盐中含有钾元素【答案】
18、D【解析】A化合物KH(IO3)2为离子化合物,包含离子键与共价键,氢键不属于化学键,A项错误;B气体的状态未指明,不能利用标况下气体的摩尔体积计算,B项错误;C碘盐中所含的碘元素在水溶液中以IO离子存在,没有碘单质,不能使淀粉变蓝,C项错误;D钾元素的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃),若碘盐的焰色反应显紫色,则证明碘盐中含有钾元素,D项正确;答案选D。13一定条件下,在容积为2L的刚性容器中充入1mol (g)和2mol H2,发生反应(g)+2H2(g)(g) H<0,反应过程中测得容器内压强的变化如图所示。下列说法正确的是A升高温度可增大反应速率,提高环戊二烯的平衡转化率B020m
19、in内,H2的平均反应速率为0.025mol/(L·min)C达到平衡时,氢气和环戊二烯的体积分数相同D该温度下平衡常数Kp=4.0MPa2【答案】B【解析】 C5H6(g) + 2H2(g) C5H10(g)同温、同体积,压强比等于物质的量比,x=0.5mol;A (g)+2H2(g)(g),正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,环戊二烯的平衡转化率降低,故A错误;B根据以上分析,020min内,H2的平均反应速率为0.025mol/(L·min),故B正确;C根据以上分析,达到平衡时氢气的物质的量是1mol,环戊二烯的物质的量是0.5mol,氢气和环戊二烯的体积分数不相同
20、,故C错误;D该温度下平衡常数MPa2,故D错误;选B。14灼烧硫酸铝铵晶体,发生的主要反应为4NH4Al(SO4)2·12H2O2A12O3+2NH3+N2+5SO3+3SO2+53H2O。将产生的气体通过如图所示的装置(假设试剂均过量)。下列说法正确的是 A反应中n(氧化产物)n(还原产物)=13B装置中可以观察到出现白色沉淀,其主要成分是BaSO4和BaSO3C装置中可以观察到高锰酸钾紫色褪去,体现SO2的漂白性D将装置、顺序交换,仍能观察到相同的现象【答案】A【解析】BaCl2溶液吸收SO3,SO3溶于水生成H2SO4,H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4白色沉淀;同时H
21、2SO4溶液能与氨水反应,所以混合气体中的SO3和NH3被BaCl2溶液吸收了;KMnO4具有强氧化性,能将SO2氧化吸收,最终收集到的气体是氮气。A4NH4Al(SO4)2·12H2O2Al2O3+2NH3+N2+5SO3+3SO2+53H2O反应中S的化合价降低,被还原,SO2为还原产物,N的化合价升高,被氧化,N2为氧化产物,则n(氧化产物)n(还原产物)=13,故A正确;B由产物NH3和SO3的物质的量可知,装置中只三氧化硫与氨气被吸收,生成硫酸钡,无亚硫酸钡,故B错误;C二氧化硫与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,导致紫色褪去,体现二氧化硫的还原性,故C错误;D将装置、顺序交换
22、,SO2和SO3都被酸性高锰酸钾溶液吸收,氯化钡溶液中不能生成白色沉淀,故D错误;故选A。15常温下,向20mL 0.1mol·L1 (NH4)2SO4溶液中逐滴加入0.2mol·L1 NaOH溶液时,溶液的pH与所加NaOH溶液体积的关系如图所示(不考虑挥发)。下列说法正确的是A点a所示溶液中:c(NH)>c(SO)>c(OH)>c(H+)B点b所示溶液中:c(NH)c(Na+)>c(H+)c(OH)C点c所示溶液中:c(SO)+c(H+)c(NH3·H2O)+c(OH)D点d所示溶液中:c(SO)>c(NH3·H2O)&
23、gt;c(OH)>c(NH)【答案】C【解析】分析图中信息,在a点,溶质为(NH4)2SO4;在c点,(NH4)2SO4与NaOH物质的量相等,此时溶质为等浓度的NaNH4SO4和NH3·H2O;则b点,(NH4)2SO4有剩余,此时溶质为NaNH4SO4、NH3·H2O、(NH4)2SO4;在d点,(NH4)2SO4与NaOH刚好完全反应,溶质为Na2SO4和NH3·H2O。点a所示溶液为(NH4)2SO4溶液,水解显酸性,离子浓度大小关系:c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH),A错误;B点b所示溶液为NaNH4SO4、NH3&
24、#183;H2O、(NH4)2SO4混合溶液,此时pH=7,NH不水解,NH3·H2O不电离,所以c(NH)>c(Na+)>c(H+)c(OH),B错误;C点c所示溶液为等浓度的NaNH4SO4和NH3·H2O混合溶液,此时以NH3·H2O的电离为主,根据电荷守恒和物料守恒可知:2c(SO)+c(OH)=c(H+)+c(Na+)+c(NH),c(NH3·H2O)+c(NH)=2c(Na+),c(SO)=c(Na+),整理上述三式,可得c(SO)c(NH3·H2O)+c(OH)-c(H+),C正确;D点d所示溶液为Na2SO4和NH3
25、·H2O按12摩尔比混合的溶液:c(NH3·H2O)>c(SO)>c(OH)>c(NH),D错误;故选C。2、 非选择题16聚合硫酸铁又称聚铁,化学式Fe2(OH)n(SO4)3-0.5nn,广泛用于污水处理,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是_。(2)实验室制备,收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器口,顺序为a_f。装置D的作用是_,装置E中NaOH溶液的作用是_。(3)制备绿矾
26、时,向溶液X中加入过量_,充分反应后,经_操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。(4)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,用pH试纸测定溶液pH的操作方法为_。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏_。【答案】(1)将气体通入品红溶液中,如品红褪色,加热后又变红,证明有SO2 (2) decb 安全瓶,防止倒吸 尾气处理,防止污染 (3) 铁粉 过滤 (4) 将试纸放到表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液,点到试纸的中央,然后跟标准比色卡对比 低 【解析】(1)检验二氧化硫的一般方法是:将气体通入品红溶液中,如果品红褪色,加热后又恢复红色,证明有二氧化硫;(2)收集二氧化硫应先干燥再收集
27、,二氧化硫的密度比空气大,用向上排空气法收集,即从b口进气,由于SO2有毒会污染大气,最后要进行尾气处理,因为二氧化硫易于氢氧化钠反应,用NaOH溶液吸收尾气,则各仪器口的连接顺序为adebcf;装置D的作用是安全瓶,防止倒吸;装置E中NaOH溶液的作用为尾气处理;故答案为:d;e;b;c;安全瓶,防止倒吸;尾气处理,防止污染。(3)因为在烧渣中加入了硫酸和足量氧气,故溶液X中含有Fe3+,故制备绿矾时,应先加入过量的铁粉将Fe3+还原为Fe2+,然后过滤得到FeSO4溶液,故答案为:铁粉;过滤。(4)用pH试纸测定方法为:将试纸放在表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取待测液,点在试纸的中央,然后与标
28、准比色卡对比;若溶液Z的pH偏小,则聚铁中的氢氧根的含量减少,SO的含量偏多,则聚铁中铁的质量分数偏低;故答案为:将试纸放到表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取少许待测液,滴在试纸的中央,然后与标准比色卡对比;偏低。17草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水,工业上用废镍催化剂(成分主要为Ni,含有一定量的Al2O3、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示:已知:相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据:金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ni2+开始沉淀的pH1.15.83.06.8完全沉淀的pH3.28.85.09.5Ksp(NiC2O4)=4.05×10
29、10(1)“酸浸”前将废镍催化剂粉碎的目的是 。“滤渣”的主要成分为 。(2)若试剂a为H2O2,写出氧化时反应的离子方程式 。(3)调节pH的范围为 。(4)写出“沉钙”操作中加入NH4F时发生反应的离子方程式:_,NH4F的电子式为:_。(5)如果“沉镍”操作后测得滤液中C2O的浓度为0.18mol·L1,则溶液中c(Ni2+)=_mol·L1。(6)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320分解,可重新制得单质镍催化剂。该制备过程的化学方程式为:_。【答案】(1)增大接触面积,提高酸浸速率 SiO2 (2)2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O (3)5.0pH<
30、;6.8(写为5.06.8亦可) (4)Ca2+2FCaF2 (5)2.25×109 NiC2O4·2H2ONi+2CO2+2H2O 【解析】(1)将废镍催化剂粉碎可以增大与酸的接触面积,提高酸浸速率;Al2O3、Fe、SiO2、CaO中SiO2不与硫酸反应,所以“滤渣”的主要成分为SiO2;(2)H2O2把Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O;(3)完全除去Fe3+、Al3+的最小pH是5.0,保证Ni2+不生成沉淀的pH小于6.8,所以pH的范围是5.0pH<6.8;(4)加入NH4F的目的是生成氟化钙沉淀,反应的离
31、子方程式是Ca2+2FCaF2;NH4F是离子化合物,电子式是;(5)根据Ksp(NiC2O4)=4.05×1010,c(Ni2+)=2.25×109;(6)草酸镍晶体加热至320生成单质镍、二氧化碳、水,反应方程式是NiC2O4·2H2ONi+2CO2+2H2O。18羰基硫(COS)广泛存在于煤、石油和天然气为原料的化工生产中,不经处理直接排放会引起大气污染,石油化工中产生的羰基硫可通过以下方法脱除。干法脱除:在催化剂存在下,COS和H2可发生两个平行反应:iCOS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/moliiCOS(g)+4H2(g)
32、H2S(g)+CH4(g)+H2O(g) H2(1)已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=+206kJ/mol,则H2=_。(2)T1时,向10L恒容密闭容器中充人1mol COS和4mol H2,发生反应i和ii。5min时达到平衡,测得体系压强减少了20%,CO的体积分数为10%且其平衡分压为P1。05min内,v(COS)=_。反应i的平衡常数K=_。若在起始温度为T1的绝热容器中重复上述实验,H2的平衡分压P2_P1(填“>”“=”或“<”),理由为_。湿法脱除:原理为COS+4OH=S2+CO+2H2O。温度为293K时,将COS以固定流速匀速通入
33、一定浓度的NaOH溶液中,测得体系内c(S2)随时间(t)的变化如图所示:(3)由图可知,增大NaOH溶液的初始浓度,COS的吸收速率_(填“增大”“减小”或“不变”),判断依据为_。(4)在上述反应体系中同时加入少量溴水,也能吸收COS并得到澄清溶液,发生反应的化学方程式为_。【答案】(1)-223kJ/mol (2)0.018mol·L1·min1 2.25 > 反应i和ii均为放热反应,温度升高,平衡逆移,氢气的转化率降低,平衡分压增大;升高温度,气体总压强增大 (3) 不变 随着反应的进行,c(OH)不断减小,但曲线的斜率(代表反应速率)不变 (4) COS+
34、4Br2+12NaOH=Na2CO3+Na2SO4+8NaBr+6H2O 【解析】(1)已知i:COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) H1=-17kJ/mol;iii:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) H=+206kJ/mol;根据盖斯定律由i-iii可得反应COS(g)+4H2(g)H2S(g)+CH4(g)+H2O(g) H2=-17kJ/mol-206kJ/mol=-223kJ/mol;(2)设平衡时体系内n(CO)=x mol,初始投料为1mol COS和4mol H2,根据反应方程式COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)可知,此反应消耗的ni(
35、COS)=ni(H2)=x mol,生成的ni(H2S)=x mol;设平衡时体系内n(COS)=y mol,则反应ii消耗的nii(COS)=(1-x-y)mol,根据方程式COS(g)+4H2(g)H2S(g)+CH4(g)+H2O(g)可知,此反应消耗的nii(H2)=4(1-x-y)mol,生成的nii(H2S)=nii(CH4)=nii(H2O)=(1-x-y)mol;所以此时容器中n(COS)=y mol,n(H2)=4mol-x mol-4(1-x-y)mol=(3x+4y)mol,n(CO)=x mol,n(H2S)=x mol+(1-x-y)mol=(1-y)mol,nii(
36、CH4)=nii(H2O)=(1-x-y)mol;达到平衡时测得体系压强减少了20%,恒容密闭容器压强之比等于气体的物质的量之比,所以,CO的体积分数为10%,所以,解得x=0.4mol,y=0.1mol;所以平衡时n(COS)=0.1mol,n(H2)=1.6mol,n(CO)=0.4mol,n(H2S)=0.9mol,n(CH4)=n(H2O)=0.5mol。根据分析可知平衡时n(COS)=0.1mol,所以n(COS)=0.9mol,容器体积为10L,所以v(COS)= 0.018mol·L1·min1;根据分析可知平衡时n(COS)=0.1mol,n(H2)=1.6
37、mol,n(CO)=0.4mol,n(H2S)=0.9mol,反应i前后气体系数之和相等,所以可以用物质的量来代替浓度计算平衡常数,K=2.25;反应i和ii均为放热反应,反应过程中温度升高,平衡逆移,氢气的转化率降低,平衡分压增大;升高温度,气体总压强增大,所以P2>P1;(3)随着反应的进行,c(OH)不断减小,但曲线的斜率(代表反应速率)不变,说明增大NaOH溶液的初始浓度,COS的吸收速率不变;(4)溴水具有氧化性,可以将COS中S元素氧化成硫酸根,根据电子守恒和元素守恒可得方程式为COS+4Br2+12NaOH=Na2CO3+Na2SO4+8NaBr+6H2O。19双功能手性催
38、化剂在药物合成中起到重要的作用。一种催化剂M的合成路线如图:已知:完成下列填空:(1)写出B中含有的官能团名称是:_。(2)的反应类型是_;反应所需试剂与条件为_。(3)设计反应、的目的是_。(4)写出结构简式:E_;试剂a_。(5)写出符合下列要求的C的同分异构体_(写一种)。i能发生银镜反应ii分子中含有三种化学环境不同的氢原子iii不存在结构(6)设计由为原料合成A的合成路线_(合成路线常用的表示方式为:AB目标产物)【答案】(1)羧基 (2) 消去反应 CH3OH、浓H2SO4、加热 (3) 保护羧基,避免与CH3I反应 (4) (5) HCOOCH2CH2CH2OOCH、OHCCH2
39、OCH2OCH2CHO、 (6) CH2=CHCHO 【解析】由A、B的分子式,采用逆推法,可推出A为HOCH2CH2CH2OH,B为HOOCCH2COOH;比较C、F的结构,参照D、E的分子式,可推出D为,E为;比较F、G的结构简式,可确定a为。(1)B的结构简式为HOOCCH2COOH,含有的官能团名称是:羧基。答案为:羧基;(2)反应中,失水转化为,反应类型是消去反应;反应为HOOCCH2COOH转化为,发生酯化反应,所需试剂与条件为CH3OH、浓H2SO4、加热。答案为:消去反应;CH3OH、浓H2SO4、加热;(3)反应、中,先将COOH转化为COOCH3,后将COOCH3再转化为COOH,目的是保护羧基,避免与CH3I反应。答案为:保护羧基,避免与CH3I反应;(4)由分析可知,结构简式:E为;试剂a为。答案为:;(5)符合下列要求:“i能发生银镜反应,ii分子中含有三种化学环境不同的氢原子,iii不存在结构”的C的同分异构体中,应含有呈对称的两个HCOO或CHO、O、CH2OH等,其结构简式为HCOOCH2CH2CH2OOCH、OHCCH2OCH2OCH2CHO、。(6)由为原料合成,碳原子总数不变,右边的CHO加氢还原为CH2OH,左边CH2OH的形成,应先将醇消去为烯,再与水加成,合成路线为:CH2=CH-CHO。