学年下学期期末复习备考高二化学之 大题好拿分（提升版）测试题

大题好拿分（提升版）1．3,4−亚甲二氧基苯甲酸是一种用途广泛的有机合成中间体,微溶于水,实验室可用KMnO4氧化3,4−亚甲二氧基苯甲醛制备,其反应方程式为实验步骤如下：步骤1：向反应瓶中加入3,4−亚甲二氧基苯甲醛和水,快速搅拌,于70～80℃滴加KMnO4溶液。反应结束后,加入KOH溶液至碱性。步骤2：趁热过滤,洗涤滤饼,合并滤液和洗涤液。步骤3：对合并后的溶液进行处理。步骤4：抽滤,洗涤,干燥,得3,4−亚甲二氧基苯甲酸固体。（1）步骤1中,反应结束后,若观察到反应液呈紫红色,需向溶液中滴加NaHSO3溶液,转化为_____________（填化学式）；加入KOH溶液至碱性的目的是____________________________。（2）步骤2中,趁热过滤除去的物质是__________________（填化学式）。（3）步骤3中,处理合并后溶液的实验操作为__________________。（4）步骤4中,抽滤所用的装置包括_______________、吸滤瓶、安全瓶和抽气泵。【答案】（1）SO42−将反应生成的酸转化为可溶性的盐（2）MnO2（3）向溶液中滴加盐酸至水层不再产生沉淀（4）布氏漏斗【解析】分析：（1）反应结束后,反应液呈紫红色,说明KMnO4过量,KMnO4具有强氧化性将HSO3-氧化成SO42-。根据中和反应原理,加入KOH将转化为可溶于水的。（2）MnO2难溶于水,步骤2中趁热过滤是减少的溶解,步骤2中趁热过滤除去的物质是MnO2。（3）步骤3中,合并后的滤液中主要成分为,为了制得,需要将合并后的溶液进行酸化。点睛：本题以“3,4−亚甲二氧基苯甲酸的制备实验步骤”为背景,侧重了解学生对《实验化学》模块的学习情况,考查物质的分离和提纯、实验步骤的补充、基本实验装置和仪器、利用所学知识解决问题的能力,解题的关键是根据实验原理,整体了解实验过程,围绕实验目的作答。2．K3[Fe(C2O4)3]·3H2O（三草酸合铁酸钾）为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图。回答下列问题：（1）晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑；显色反应的化学方程式为______________。（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物,按下图所示装置进行实验。①通入氮气的目的是________________________________________。②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊,装置E中固体变为红色,由此判断热分解产物中一定含有___________、___________。③为防止倒吸,停止实验时应进行的操作是_____________________________。④样品完全分解后,装置A中的残留物含有FeO和Fe2O3,检验Fe2O3存在的方法是：________________。（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。①称量mg样品于锥形瓶中,溶解后加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点。滴定终点的现象是___________________________。②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后,过滤、洗涤,将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中。加稀H2SO4酸化,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL。该晶体中铁的质量分数的表达式为________________________________。【答案】3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4隔绝空气、使反应产生的气体全部进入后续装置CO2CO先熄灭装置A、E的酒精灯,冷却后停止通入氮气取少许固体粉末于试管中,加稀硫酸溶解,滴入1~2滴KSCN溶液,溶液变红色,证明含有Fe2O3粉红色出现详解：（1）光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反应后有草点睛：本题主要是考查物质分解产物检验、元素含量测定等实验方案设计与评价,题目难度中等,明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。关于化学实验从安全角度常考虑的主要因素如下：净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸；进行某些易燃易爆实验时要防爆炸(如H2还原CuO应先通H2,气体点燃前先验纯等)；防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”,白磷切割宜在水中进行等)；污染性的气体要进行尾气处理；有粉末状物质参加的反应,要注意防止导气管堵塞；防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施,以保证达到实验目的)。3．硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O,M=248g·mol−1）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：（1）已知：Ksp(BaSO4)=1.1×10−10,Ksp(BaS2O3)=4.1×10−5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液实验步骤现象①取少量样品,加入除氧蒸馏水②固体完全溶解得无色澄清溶液③___________④___________,有刺激性气体产生⑤静置,___________⑥___________（2）利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：①溶液配制：称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在__________中溶解,完全溶解后,全部转移至100mL的_________中,加蒸馏水至____________。②滴定：取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应：Cr2O72−+6I−+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应：I2+2S2O32−S4O62−+2I−。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液__________,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为_________%（保留1位小数）。【答案】③加入过量稀盐酸④出现乳黄色浑浊⑤（吸）取上层清液,滴入BaCl2溶液⑥产生白色沉淀烧杯容量瓶刻度蓝色褪去95.0【解析】分析：本题考查的是化学实验的相关知识,主要包括两个方面一个是硫酸根离子的检验,一个是点睛：本题考查的知识点比较基本,其中第一问中的硫代硫酸钠样品中硫酸根离子的检验,在2014年的天津、山东、四川高考题中都出现过,只要注意到有刺激性气味气体就可以准确作答。4．自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在。水体中有机物含量是水质的重要指标,常用总有机碳衡量(总有机碳＝)。某学生兴趣小组用如下实验方法测定采集水样的总有机碳。步骤1：量取50mL水样,加入足量硫酸,加热,通N2,并维持一段时间(装置见右图,夹持类仪器省略)。步骤2：再向水样中加入过量的K2Cr2O7溶液(可将有机物中的碳元素氧化成CO2),加热,充分反应,生成的CO2完全被100mL0.205mol·L－1的Ba(OH)2溶液吸收。步骤3：将吸收CO2后的浊液过滤并洗涤沉淀,再将洗涤得到的滤液与原滤液合并,加水配制成500mL溶液。量取25.00mL溶液于锥形瓶中,加入指示剂,并滴加0.05000mol·L－1的H2C2O4溶液,发生反应：Ba(OH)2＋H2C2O4===BaC2O4↓＋2H2O,恰好完全反应时,共消耗H2C2O4溶液20.00mL。（1）步骤1的目的是________。（2）计算水样的总有机碳(以mg·L－1表示),并写出计算过程。____________（3）用上述实验方法测定的水样总有机碳一般低于实际值,其原因可能是__________________________________________。（4）高温燃烧可将水样中的碳酸盐、碳酸氧盐和有机物所含碳元素转化为CO2,结合高温燃烧的方法,改进上述实验。①请补充完整改进后的实验方案：取VL的水样,分为两等份；将其中一份水样高温燃烧,测定生成CO2的物质的量为n1mol；____________________________________,测定生成CO2的物质的量为n2mol。②利用实验数据计算,所取水样的总有机碳为________mg·L－1(用含字母的代数式表示)。【答案】将水样中的CO和HCO转化为CO2,并将CO2完全赶出n(H2C2O4)＝＝1.000×10－3mol,与H2C2O4反应的Ba(OH)2的物质的量n1[Ba(OH)2]＝n(H2C2O4)＝1.000×10－3mol与CO2反应的Ba(OH)2的物质的量n2[Ba(OH)2]＝－1.000×10－3mol×＝5.000×10－4mol,由水样中有机物转化而成CO2的物质的量,n(CO2)＝n2[Ba(OH)2]＝5.000×10－4mol,水样中有机物所含碳元素的物质的量n(C)＝n(CO2)＝5.000×10－4mol,水样的总有机碳＝＝120mg·L－1加热过程中,损失了部分易挥发有机物向另一份水样中加入足量硫酸,加热,通N2,维持一段时间【解析】（1）碳酸盐与稀硫酸反应生成二氧化碳,则步骤1的目的是将水样中的CO32－和HCO3－转化为CO2,5．已知硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,其摩尔质量为392g/mol,可溶于水,在100℃~110℃时分解。为探究其化学组成,甲乙两同学设计了如下实验。Ⅰ.探究莫尔盐晶体加热时的分解产物。（1）甲同学设计如下图所示的装置进行实验,装置C中可观察到的现象是溶液变红,由此可知分解产物中有_____________。（2）乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,用下列装置进行实验：①乙组同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→__________________________→G②证明含有SO3的实验现象是_______________。II.为测硫酸亚铁铵纯度,称取mg莫尔盐样品,配成500mL溶液。甲、乙两同学设计了如下两个实验方案。甲方案：取25.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol•L-1的酸性K2Cr2O7溶液分三次进行滴定。乙方案：(通过NH4+测定)设计装置如下图所示。取25.00mL样品溶液进行该实验。（1）滴定过程中,酸性K2Cr2O7溶液应装在_____________滴定管中。甲方案中的离子方程式为_________________________________。（2）乙方案中量气管中最佳试剂是______（填字母）。A．水B．饱和NaHCO3溶液C．CC14（3）乙方案中收集完气体并恢复至室温,读数前应进行的操作是______________________________。（4）若测得NH3(已折算为标准状况下)为VL,则硫酸亚铁铵纯度为___________。(用含V、m的式子表示)【答案】NH3F→D→EF中出现白色沉淀酸式Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2Oc上下移动量气管（滴定管）,使左右两边液面相平175V/m×100%或×100%【解析】分析：I.（1）根据莫尔盐的组成,莫尔盐受热分解产生的使酚酞溶液变红的气体为NH3。①根据上述分析,装置的合理连接顺序为A→H→F→D→E→G。②证明含有SO3的实验现象是：装置F中出现白色沉淀。II.（1）酸性K2Cr2O7溶液具有强氧化性,应装在酸式滴定管中。Cr2O72-将Fe2+氧化成Fe3+,自身被还原成Cr3+,1molCr2O72-参与反应得到6mol电子,1molFe2+参与反应失去1mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,甲方案中的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。（2）根据乙方案的装置,硫酸亚铁铵溶液与CaO反应产生NH3,用碱石灰除去NH3中的H2O（g）,用量气法量取NH3的体积。a项,由于NH3极易溶于水,水能吸收NH3；b项,由于NH3极易溶于水6．我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,一种以闪锌矿（ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________,若不通入氧气,其后果是________________。（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时,阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。【答案】ZnS+O2ZnO+SO2PbSO4调节溶液的pH无法除去杂质Fe2+Zn+Cd2+Zn2++CdZn2++2e－Zn溶浸【解析】分析：焙烧时硫元素转化为SO2,然后用稀硫酸溶浸,生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉,二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣,由于硫酸铅不溶于水,因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子7．铁的化合物有广泛用途,如碳酸亚铁(FeCO3)可作为补血剂,铁红(Fe2O3)可作为颜料。利用某硫酸厂产生的烧渣(主要含Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)制备碳酸亚铁的流程如下：（1）“酸溶”时加快反应速率的方法有___________________(写出一种)。（2）①“还原”时,FeS2与H2SO4不反应,Fe3+通过两个反应被还原,其中一个反应如下：FeS2+14Fe3++8H2O＝15Fe2++2SO42－+16H+,则另一个反应的离子方程式为：___________；②FeS2还原后,检验Fe3+是否反应完全的方法是___________。（3）①“沉淀”时,需控制pH不宜过高,否则生成的FeCO3中可能混有___杂质；②写出加入NH4HCO3生成“沉淀”的化学方程式：___________________；③所得FeCO3需充分洗涤,检验沉淀已洗涤干净的方法是_________________。（4）FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,同时释放出CO2,则与FeCO3反应的物质为_________(填化学式)。（5）FeCO3在空气中煅烧生成Fe2O3时,也会生成FeO。现煅烧34.8g的FeCO3,得到Fe2O3和FeO的混合物23.76g。则Fe2O3的质量为______g。【答案】适度加热、适量增加硫酸的浓度、将烧渣粉碎、搅拌等FeS2+2Fe3++=3Fe2++2S取少量溶液,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变为血红色,说明其中含有Fe3+,反之,未反应完全；Fe(OH)2FeSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4＋FeCO3↓＋H2O＋CO2↑取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稍过量稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净O2、H2O21.6【解析】烧渣（主要成分Fe2O3、FeO,还有一定量的SiO2)用硫酸浸取,过滤后含有硫酸铁、硫酸亚铁、滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明已洗涤干净；（4）红褐色固体是Fe(OH)3,FeCO3、H2O和O2反应生成Fe(OH)3和CO2；（5）在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁和氧化亚铁,设Fe2O3的物质的量为xmol,FeO的物质的量为ymol,根据化学反应前后铁元素守恒可得：①2x+y=0.3,②160x+72y=23.76,联立解得x=0.135,可知Fe2O3的质量为21.6g。点睛：本题考查化学平衡常数的应用、原电池原理等。从微观角度计算反应热,化学反应原理的综合利用,化学平衡常数的计算,平衡标志的判断,图像解析,原电池电极方程式的考查和计算。8．三盐基硫酸铅(3PbO·PbSO4·H2O)(相对分子质量为990)简称“三盐”,白色或微黄色粉末,热稳定性能优良,主要用作聚氯乙烯的热稳定剂。“三盐”是由可溶性铅盐中加入硫酸生成硫酸铅,再加氢氧化钠而制得。以100.0吨铅泥(主要成分为PbO、Pb及PbSO4等)为原料制备三盐的工艺流程如下图所示。已知:（1）Ksp(PbSO4)=1.82×10-8,Ksp(PbCO3)=1.46×10-13；（2）铅与冷盐酸、冷硫酸几乎不起作用。请回答下列问题:（1）写出步骤①“转化”的化学方程式______________________________________。（2）步骤③“酸溶”,最适合选用的酸为______________,为提高酸溶速率,可采取的措施是__________(任意写出一条)。（3）若步骤④沉铅”后的滤液中c(Pb2+)=1.82×10-5mol/L,则此时c(SO42-)=______mol/L。（4）从原子利用率的角度分析该流程的优点为_______________________。（5）步骤⑥“合成”三盐的化学方程式为____________________________。若得到纯净干燥的三盐49.5t,假设铅泥中的铅元素有80%转化为三盐,则铅泥中铅元素的质量分数为__%(结果保留一位小数)【答案】PbSO4+Na2CO3=PbCO3↓+Na2SO4硝酸(或HNO3)适当升温(适当增加硝酸浓度、减小滤渣颗粒大小等合理答案均可)1×10-3滤液2(HNO3溶液)可以循环利用4PbSO4+6NaOH3PbO·PbSO4·H2O+3Na2SO4+2H2O51.8【解析】分析：由于PbSO4溶解度较大,又不溶于稀酸,而PbCO3溶解度小,能溶于稀酸,为提高原料的利用率,加入碳酸钠将硫酸铅转化为碳酸铅,然后用硝酸将PbO、Pb和PbCO3转化为可溶性铅盐,再9．K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体的原料,以硫酸工业的尾气为原料联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如图所示。回答下列问题：（1）Mn3O4中的Mn元素有+2价和+3价两种情况,则Mn3O4中+2价与+3价Mn元素的物质的量之比为__________________________。（2）“反应I”________（填“是”或“不是”）氧化还原反应,为提高反应的反应速率,可采取的措施有____________________________(答出一条即可）。（3）“反应II”的反应原理是___________________________。（4）试剂a的电子式为_________________________。（5）“一系列操作”指____________________,该过程用到的非玻璃仪器为_______________。（6）流程图中“煅烧”操作的温度与剩余固体质量变化曲线如图所示。则产物A的化学式为______________,产物B的化学式为__________。【答案】1:2是采用CaCO3粉末（或适当增大反应温度,合理即可）微溶的CaSO4转化为难溶的CaCO3蒸发浓缩,冷却结晶,过滤蒸发皿MnSO4Mn3O4【解析】分析：硫酸工业的尾气中含有二氧化硫,反应Ⅰ是用碳酸钙、二氧化硫反应生成亚硫酸钙,再被10．冰晶石(Na3AlF6)微溶于水,工业上用萤石(CaF2含量为96%)、二氧化硅为原料,采用氟硅酸钠法制备冰晶石,其工艺流程如下：（1）Na3AlF6中氟、铝以共价键结合,写出Na3AlF6中所含阳离子的电子式________________,滤渣A的主要成分是_______________________(填名称)。（2）为探究适合“酸浸”的条件,取4份相同样品进行实验,所得结果如下表所示：实验编号萤石品位硫酸的反应温度/℃获得Na2SiF6的质量(CaF2含量)质量分数196%25%60～70120296%35%60～70153396%35%80～90100496%40%60～70141①实验3比实验2获得Na2SiF6的质量低的原因可能是___________________。②选择“酸浸”时所采用的最适合条件为____________________________。（3）写出反应③的离子方程式：______________________________。（4）“操作ⅰ”不能用硅酸盐质设备进行分离的原因__________________________。（5）经测定,操作ⅰ所得滤液中所含杂质中K+浓度为0.05mol·L-1,当Na+浓度降为0.01mol·L-1时,若不考虑其它离子影响和溶液体积变化,K+___________(填“是”或“否”)开始沉淀。(已知25℃时,Ksp(Na3AlF6)=4.0×10-10,Ksp(K3AlF6)=6.0·10-8)【答案】Na+硫酸钙温度过高,HF挥发,造成获得Na2SiF6的质量降低35%H2SO4、60～70℃3Na++4NH4++6F-+AlO2-+2H2O=Na3AlF6↓+4NH3·H2O或3Na++4NH4++6F-+AlO2-=Na3AlF6↓+4NH3++2H2O滤液中F-水解生成的HF腐蚀硅酸盐质设备否【解析】（1）Na3AlF6中氟、铝以共价键结合,Na3AlF6中所含阳离子为钠离子,电子式为Na+；根据图示,11．磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH),还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O（1）上述流程中能加快反应速率的措施有__________。（2）磷精矿粉酸浸时发生反应：2Ca5(PO4)3(OH)+3H2O+10H2SO410CaSO4·0.5H2O+6H3PO4①该反应体现出酸性关系：H3PO4__________H2SO4（填“>”或“<”）。②结合元素周期律解释①中结论：P和S电子层数相同,__________。（3）酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F所含氟转化为HF,并进一步转化为SiF4除去。写出生成HF的化学方程式：__________。（4）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除,同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。（5）脱硫时,CaCO3稍过量,充分反应后仍有SO42−残留,原因是__________；加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是____________________。（6）取ag所得精制磷酸,加适量水稀释,以百里香酚酞作指示剂,用bmol·L−1NaOH溶液滴定至终点时生成Na2HPO4,消耗NaOH溶液cmL,精制磷酸中H3PO4的质量分数是________。（已知：H3PO4摩尔质量为98g·mol−1）【答案】研磨、加热＜核电荷数P＜S,原子半径P＞S,得电子能力P＜S,非金属性P＜S2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑80℃后,H2O2分解速率大,浓度显著降低CaSO4微溶BaCO3++2H3PO4BaSO4+CO2↑+H2O+2【解析】分析：磷精矿粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏,粗磷酸经过脱有机碳、脱硫等步骤获得精制磷酸。（4）图示是相同投料比、相同反应时间,不同温度下的有机碳脱除率,80℃前温度升高反应速率加快,（6）滴定终点生成Na2HPO4,则消耗的H3PO4与NaOH物质的量之比为1：2,n（H3PO4）=n（NaOH）=bmol/Lc10-3L=mol,m（H3PO4）=mol98g/mol=g=0.049bcg,精制磷酸中H3PO4的质量分数为。点睛：本题以磷精矿湿法制备磷酸的工艺流程为载体,考查影响化学反应速率的因素、“强酸制弱酸”的复分解反应规律、元素周期律、指定情境下方程式的书写、物质含量的计算等。解题时必须利用所学知识结合流程分析,如第（5）问注意脱硫的反应是在粗磷酸中进行的,BaCO3或CaCO3中碳元素最终变为CO2；第（6）问中H3PO4与NaOH物质的量之比的确定等。12．苯乙烯是重要的基础有机化工原料。工业中以乙苯（C6H5-CH2CH3）为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯（C6H5-CH=CH2）的反应方程式：△H（1）已知：化学键C－HC－CC＝CH－H键能/kJ·molˉ1412348612436计算上述反应的△H＝________kJ·mol－1。（2）一定条件下,在体积不变的密闭容器中,反应过程中各物质浓度随时间变化的关系如下图所示。在t1时刻加入H2,t2时刻再次达到平衡。物质X为__________,判断理由是_______________________。（3）在体积为2L的恒温密闭容器中通入2mol乙苯蒸汽,2分钟后达到平衡,测得氢气的浓度是0.5mol/L,则乙苯蒸汽的反应速率为_________________；维持温度和容器体积不变,向上述平衡中再通入1mol氢气和1mol乙苯蒸汽,则v正_______v逆（填“大于”、“小于”或“等于”）。（4）实际生产时反应在常压下进行,且向乙苯蒸气中掺入水蒸气,利用热力学数据计算得到温度和投料比M对乙苯平衡转化率的影响可用如图表示。[M=n(H2O)/n(乙苯)]①比较图中A、B两点对应的平衡常数大小：KA________KB②图中投料比(M1、M2、M3)的大小顺序为________。【答案】124乙苯加入H2后平衡向左移动,乙苯浓度增大0.25mol·L-1·min-1等于<M1>M2>M3【解析】分析：（1）ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量；点睛：压强对平衡状态的影响是解答的难点和易错点,注意以下几点：气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似；对于反应前后气体分子数无变化的反应,压强的变化对其平衡无影响；同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度,应视为压强对平衡的影响。13．空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3、CO等物质。研究脱硝(除NOx)技术和脱硫(除SO2)技术都是环境科学研究的热点,对于消除环境污染有重要意义。（1）已知催化剂存在的条件下H2可以将NO还原为N2。下图是一定条件下H2还原NO生成N2和1mol水蒸气的能量变化示意图。写出该反应的热化学方程式__________________。（ΔH用E1、E2、E3表示）（2）升高温度绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的速率却随着温度的升高而减小。某化学小组为研究该特殊现象的实质原因,查阅资料知2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程分两步：I．2NO(g)⇌N2O2(g)(快)；v1正=k1正.c2(NO)；v1逆=k1逆.c(N2O2)△H1＜0II．N2O2(g)+O2(g)⇌2NO2(g)(慢)；v2正=k2正.c(N2O2)c(O2)；v2逆=k2逆.c2(NO2)△H2＜0请回答下列问题：①一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=__________________。②决定2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)速率的是反应II,反应I的活化能E1与反应II的活化能E2的大小关系为E1___E2(填“＞”、“＜”或“=”)。根据速率方程分析,升高温度该反应速率减小的原因是___。A．k2正增大,c(N2O2)增大B．k2正减小,c(N2O2)减小C．k2正增大,c(N2O2)减小D．k2正减小,c(N2O2)增大③由实验数据得到v2正～c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为____(填字母)。（3）我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展,利用如图装置可发生反应：H2S+O2=H2O2+S↓。已知甲池中发生的反应为：①装置中H+从__________移向__________(填“甲池”或“乙池”)。②乙池溶液中发生的反应为______________________________________。【答案】)2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=2(E1-E2)kJ·mol−1<Cd乙池甲池H2S+=3I－+S↓+2H+【解析】分析：本题是对化学反应原理的综合考察。根据盖斯定律进行反应热的计算,正反应活化能与逆c2(NO)×c(O2)=；正确答案：。14．C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。（1）CO2的重整用CO2和H2为原料可得到CH4燃料。已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247k/mol②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205k/mol写出CO2重整的热化学方程式:___________________________。（2）“亚碳酸盐法”吸收烟中的SO2①将烟气通入1.0mol/L的Na2SO3溶液,若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH不断___(填“减小”“不变”或“增大)。当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降,应更换吸收剂,此时溶液中c(SO32-)=0.2mol/L,则溶液中c(HSO3-)=_______。②室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图:b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3-)=__________。（3）催化氧化法去除NO。一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理;4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3时,得到NO脱除率曲线如下图所示:①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg·m-3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为___________mg·m-3·s-1。②曲线b对应NH3与NO的物质的量之比是____________________。（4）间接电化学法除NO。其原理如图所示:写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)______。吸收池中除去NO的原理_____________(用离子方程式表示)。【答案】CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H1=-163kJ/mo1减少1.6mol/L3:11.5×10-43:12HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-【解析】（1）已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247k/mol15．近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示：（1）分解池中主要物质是_______________。（填化学式）（2）在合成塔中,若有4400gCO2与足量H2反应,生成气态的H2O和甲醇,可放出5370kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______________________________________。（3）该工艺体现了“绿色自由”构想的“绿色”理念的方面有_______________________(任答一条)。（4）一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示：（图中c点的转化率为66.67%,即转化了2/3）①催化剂效果最佳的反应是_________（填“反应I”、“反应II”、“反应III”）。同一种催化剂,温度越高,催化效果____（填“不变”、“增强”、“减弱”）,分析其原因可能是_________（填字母）。A．温度升高,平衡逆向移动B．温度升高,催化剂失活C．温度升高,催化剂脱附率增加D．温度升高,平衡常数减小②b点v(正)______v(逆)（填“>”、“<”或“=”）。③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是__________。④c点时该反应的平衡常数K＝______。（5）科学家还研究了其它转化温室气体的方法,利用下图所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO。该装置工作时,N电极的电极反应式为___________________________,若导线中通过电子为amol,则M极电解质溶液中H＋改变量为________mol。【答案】KHCO3CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)ΔH=-53.7kJ/mol减少大气污染并产生清洁能源甲醇；可循环使用；能量可以循环利用,低碳经济都体现了“绿色自由”构想中的“绿色”反应I减弱BC>该反应正反应方向为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,转化率降低5.33L2•mol-2CO2+2e-+2H+=CO+H2O0【解析】（1）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液,吸收空气中的二氧化碳,转化为KHCO3；（2）1mol二氧化碳点睛：分析CO转化率与温度的关系曲线时,要注间图中表示的是在相同的时间内,不同催化剂在不同温度下CO的转化率,此转化率并不一定是该反应在此条件下的平衡转化率,题中说明a点对应的是平衡转化率,C点CO的转化率低于a点,说明温度升高化学平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,由此知c点对应的CO的转化率也一定是平衡转化率,a点以前的平衡转化率一定比a点高。16．8−羟基喹啉被广泛用作金属离子的络合剂和萃取剂,也是重要的医药中间体。下图是8−羟基喹啉的合成路线。已知：i．ii.同一个碳原子上连有2个羟基的分子不稳定。（1）按官能团分类,A的类别是__________。（2）A→B的化学方程式是____________________。（3）C可能的结构简式是__________。（4）C→D所需的试剂a是__________。（5）D→E的化学方程式是__________。（6）F→G的反应类型是__________。（7）将下列K→L的流程图补充完整：____________（8）合成8−羟基喹啉时,L发生了__________（填“氧化”或“还原”）反应,反应时还生成了水,则L与G物质的量之比为__________。【答案】烯烃CH2=CHCH3+Cl2CH2=CHCH2Cl+HClHOCH2CHClCH2ClClCH2CH(OH)CH2ClNaOH,H2OHOCH2CH(OH)CH2OHCH2=CHCHO+2H2O取代反应氧化3∶1【解析】分析：A的分子式为C3H6,A的不饱和度为1,A与Cl2高温反应生成B,B与HOCl发生加成反（2）A→B为CH3CH=CH2与Cl2高温下的取代反应,反应的化学方程式为CH3CH=CH2+Cl2CH2=CHCH2Cl+HCl。（3）B与HOCl发生加成反应生成C,由于B关于碳碳双键不对称,C可能的结构简式为HOCH2CHClCH2Cl或ClCH2CH（OH）CH2Cl。（4）C→D为氯原子的水解反应,C→D所需的试剂a是NaOH、H2O,即NaOH水溶液。（5）D→E为消去反应,反应的化学方程式为HOCH2CH（OH）CH2OHCH2=CHCHO+2H2O。（6）F的结构简式为、G的结构简式为,F→G的反应类型为取代反应。（7）K的分子式为C9H11NO2,L的分子式为C9H9NO,对比K和L的分子式,K→L的过程中脱去1个“H2O”,结合K→L的反应条件和题给已知i,K先发生加成反应生成,发生消去反应生成L,补充的流程图为：。（8）根据流程L+G→J+8-羟基喹啉+H2O,即+++H2O,对比L和8-羟基喹啉的结构简式,L发生了去氢的氧化反应。根据原子守恒,反应过程中L与G物质的量之比为3:1。点睛：本题以8-羟基喹啉的合成为载体,考查有机推断、有机物类别的判断、有机物结构简式和有机方程式的书写、有机反应类型的判断等。推断时主要依据分子式判断可能的反应类型,结合所学有机物之间的相互转化和题给信息分析。17．化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：回答下列问题：（1）A的化学名称为________。（2）②的反应类型是__________。（3）反应④所需试剂,条件分别为________。（4）G的分子式为________。（5）W中含氧官能团的名称是____________。（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式（核磁共振氢谱为两组峰,峰面积比为1∶1）______________。（7）苯乙酸苄酯（）是花香型香料,设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线__________（无机试剂任选）。【答案】氯乙酸取代反应乙醇/浓硫酸、加热C12H18O3羟基、醚键、点睛：本题考查有机物的推断和合成,涉及官能团的性质、有机物反应类型、同分异构体的书写、合成路线设计等知识,利用已经掌握的知识来考查有机合成与推断、反应条件的选择、物质的结构简式、化学方程式、同分异构体的书写的知识。考查学生对知识的掌握程度、自学能力、接受新知识、新信息的能力；考查了学生应用所学知识进行必要的分析来解决实际问题的能力。有机物的结构、性质、转化、反应类型的判断、化学方程式和同分异构体结构简式的书写及物质转化流程图的书写是有机化学学习中经常碰到的问题,掌握常见的有机代表物的性质、各类官能团的性质、化学反应类型、物质反应的物质的量关系与各类官能团的数目关系,充分利用题目提供的信息进行分析、判断是解答的关键。难点是设计合成路线图时有关信息隐含在题干中的流程图中,需要学生自行判断和灵活应用。18．屈昔多巴()是一种抗帕金森氏病药物。以下是屈昔多巴的一种合成路线(简写为BnCl,简写为CbzCl)：回答下列问题：（1）反应①的反应类型为_________,其作用为_____________。（2）屈昔多巴中所含的非含氧官能团名称为_______________,屈昔多巴分子中有_____个手性碳原子。（3）反应②为加成反应,则有机物X的名称为________________。（4）显________性（填“酸”、“中”或“碱”）。（5）的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应生成CO2的二取代芳香化合物有_____种,其中核磁共振氢谱为四组峰的结构简式为___________________________。（6）参照上述合成路线,以对羟基苯甲醛为原料(无机试剂任选),设计制备对羟基苯甲酸的合成路线：__________________________________。【答案】取代反应保护羟基氨基2氨基乙酸或甘氨酸碱6【解析】（1）反应①为酚羟基上的氢原子被Bn取代,属于取代反应；由于酚羟基易被氧化,所以其作用为点睛：本题结合有机框图推断,考查有机物和官能团的名称、结构、性质、反应类型、物质转化、同分异构、合成路线。易错点为（5）的同分异构体中,能与NaHCO3溶液反应生成CO2,说明含有羧基,其苯环上的两个取代基可以是-COOH和-CH2Cl或-CH2COOH和-Cl,均有邻间对三种,即二取代芳香化合物有6种,其中核磁共振氢谱为四组峰的结构简式为、。19．黄酮醋酸(F)具有独特抗癌活性,它的合成路线如下：已知：RCN在酸性条件下发生水解反应：RCNRCOOH（1）C的分子式为_______________,D→E的反应类型是________________。（2）F分子中有3个含氧官能团,名称分别为醚键、羧基和______________。（3）写出A→B的化学方程式：__________________________________。（4）E在酸性条件下水解的产物可通过缩聚反应生成高分子化合物,该高分子化合物的结构简式为________________。（5）写出符合下列条件的D的一种同分异构体的结构简式：________________。①分子中有4种不同化学环境的氢；②可发生水解反应,