山东省部分学校2023-2024学年高三下学期2月份大联考化学试题(含解析)

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名称 山东省部分学校2023-2024学年高三下学期2月份大联考化学试题(含解析)
格式 docx
文件大小 1.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-01 19:20:55

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文档简介

山东省部分学校2023-2024学年高三下学期2月份大联考
化学试题
本试卷共8页,20题.全卷满分100分.考试用时90分钟.
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,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:用签字笔直接写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.
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Si 28 S 32 C1 35.5 Ti 48
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.山东被称为“齐鲁大地”,齐鲁文化历史悠久,馆藏文物是其重要的历史见证.下列文物的主要化学成分不能与其他三种归为一类的是( )
A.济南唐三彩 B.红陶兽形壶 C.鲁国大玉璧 D.《孙子兵法》竹简
2.第19届杭州亚运会的设计处处充满科技感,“薪火”火炬采用丙烷为燃料,主火炬塔“钱江潮涌”采用丙烷燃烧的废碳再生甲醇为燃料,实现碳的零排放,助力打造首届碳中和亚运会.下列说法正确的是( )
A.丙烷和甲醇等燃料的燃烧,实现了零碳排放的绿色亚运
B.废碳再生绿色甲醇原子利用率
C.杭州亚运会火炬燃料甲醇属于可再生能源
D.亚运会场馆地面使用的石墨烯纳米防滑涂层,属于功能高分子材料
3.下列说法正确的是( )
A.分子中的氢键结构:
B.氢化物沸点:
C.的VSEPR模型:
D.键角:
4.下列实验能达到相应实验目的的是( )
选项 A B C D
实验装置
实验目的 制取乙二酸 电解精炼铝 证明苯环使羟基活化 验证非金属性:
A.A B.B C.C D.D
5.离子液体是在室温和室温附近温度下呈液体状态的盐类物质,一般由有机阳离子和无机阴离子组成,某离子液体(乙基甲基咪唑四氟硼酸盐)制备原理如图所示.下列说法错误的是( )
①;②
注:为为为为
已知:具有类似于苯的芳香性.
A.该离子液体的熔点低于氯化钠晶体
B.分子中1号原子更容易与形成配位键
C.中键的键长比中键的键长长,键能小
D.具有碱性,可以与盐酸反应生成相应的盐
6.冬季当大雪飘落后,环卫工人都会往雪地里撒融雪剂促进冰雪融化,一种融雪剂主要成分的化学式为为元素周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且含有电子.下列说法正确的是( )
A.中离子半径较大的是
B.氨晶体的熔化与冰的融化破坏的作用力类型相同
C.Y元素是同周期中第一电离能最大的元素
D.的单质能从酸中置换出
7.有机物的异构化反应如图所示.下列说法错误的是( )
A.X、Y分子中键数之比为
B.除氢原子外,中其他原子可能共平面
C.含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的的同分异构体有5种(不考虑立体异构)
D.类比图中反应,的异构化产物可发生银镜反应和加聚反应
阅读下列材料,完成8~10题.
北京时间2023年10月4日17时45分,三位杰出的科学家,因“发现和合成量子点”获得2023年诺贝尔化学奖.量子点是一种微小的半导体材料,具有独特的光学和电学性质,可应用于生物医学、光电子学和能源科学等多个领域.高纯硅和第ⅣA族元素及其化合物在材料方面发挥着举足轻重的作用.
8.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量),准确称量样品进行实验,下列实验方案和测量数据合理的是( )
A.滴定法:将样品配成溶液,取,加入酚酞,用标准盐酸滴定,测量消耗盐酸的体积
B.重量法:将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收,测量碱石灰增加的质量
C.重量法:将样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸,测量减少的质量
D.量气法:将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气,测量排出水的体积
9.高纯硅可以采用下列方法制备.下列说法正确的是( )
A.晶体Si导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
B.可以通过实现粗硅的制备
C.步骤①的反应为,不能说明碳的非金属性比硅强
D.已知电负性:遇水会剧烈反应,化学方程式为
10.若上述反应流程图中粗和的利用率均为,制粗硅时有的转化为,则生产纯硅,需纯度为的石英砂的质量为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分.每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全得2分,有选错的得0分.
11.下列实验操作、实验现象与得出的结论均正确且相符的是( )
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向碳酸钠溶液中滴加几滴硼酸溶液 无气泡产生 硼酸的酸性弱于碳酸
B 将熟石灰与晶体在小烧杯中混合,滴入几滴水,搅拌 烧杯壁变凉 该反应
C 常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,再滴加5滴溶液,观察沉淀颜色变化 观察到先出现白色沉淀,然后出现黄色沉淀
D 向两支盛有酸性高锰酸钾溶液的试管中分别加入草酸溶液和草酸溶液 加入草酸溶液的试管溶液紫色消失更快 其他条件相同,反应物浓度越大,反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
12.硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成.电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.惰性电极1为阴极
B.反应前后数量均不变
C.消耗氧气,可得到硝酮
D.外电路通过电子,可得到水
13.利用镍铂靶材废料(主要成分为以及微量的单质)回收铂的一种工艺流程如图所示.下列说法错误的是( )
已知:①隔绝空气“煅烧”时有两种单质生成,其中一种是;
②室温下:.
A.“酸浸”时为加快化学反应速率,须在较高温度下进行
B.“沉铂”时,若向的溶液中加入等体积的溶液,使沉淀完全,则溶液的最小浓度为(忽略溶液混合后体积的变化)
C.“操作1”中包括过滤及沉淀的洗涤、干燥,洗涤沉淀时最好选用饱和溶液
D.隔绝空气“煅烧”时每生成,理论上产生标准状况下
14.纳米碗是一种奇特的碗状共轭体系,高温条件下,可以由分子经过连续5步氢抽提和闭环脱氢反应生成,的反应机理和能量变化如图所示.下列说法错误的是( )
A.图示历程包括3个基元反应,其中第三个反应的反应速率最慢
B.该过程中既有极性键的断裂和形成又有非极性键的断裂和形成
C.纳米碗中有6个五元环和10个六元环结构
D.加入催化剂既能提高反应物的平衡转化率,又能增大生成的反应速率
15.一定温度下,和的沉淀溶解平衡曲线如图所示(不考虑的水解).下列说法正确的是( )
A.线Ⅱ代表沉淀溶解平衡曲线
B.的数量级为
C.a点
D.的平衡常数
三、非选择题:本题共5小题,共60分.
16.(12分)
Ⅰ.铊(T1)盐与氰化钾被列为级危险品,常用普鲁士蓝作为解毒剂.
(1)写出铊的价电子排布式:___________.
(2)向溶液中滴加溶液后,经提纯、结晶可得到普鲁士蓝蓝色晶体,实验表明,通过配位键构成了晶体的骨架,其局部结构如图1所示,记为Ⅰ型立方结构,将Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到晶体的晶胞(如图2所示,记为Ⅱ型立方结构,下层左后方的小立方体未标出).
图1 图2
①可溶性氰化物(如)有剧毒,但普鲁士蓝却无毒,请从结构角度解释普鲁士蓝无毒的原因:
②若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心上,则位于Ⅱ型立方结构的___________上;若的摩尔质量为,该蓝色晶体密度为,Ⅱ型立方结构的边长为,则阿伏加德罗常数的值___________(用含的代数式表示).
Ⅱ.铂钴合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性好,主要用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等.
(3)二氯二吡啶合铂是由和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体(如图所示).科学研究表明,其顺式分子具有抗癌活性.
①已知吡啶中含有与苯类似的大键,吡啶中原子的价层孤电子对占据___________轨道.
②二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有___________(填选项字母).
a.离子键 b.配位键 c.金属键
d.非极性键 e.氢键 f.极性键
③反式二氯二吡啶合铂分子是___________(填“极性分子”或“非极性分子”).
(4)、、的酸性随羟基极性的增大而增强,则酸性从强到弱的排序为___________.
17.(12分)
钕铁硼(磁铁因其超强的磁性被誉为“永磁之王”,已知某钕铁硼废料中主要成分为等金属单质,还含有不溶于水和盐酸的硼、硅酸盐及硫化物.一种利用钕铁硼废料制取和的工艺流程如图所示:
已知:①钕的金属活动性较强,能与酸发生置换反应,其稳定的化合价为价;
②某些金属氢氧化物沉淀完全(离子浓度)时的如表所示:
沉淀
沉淀完全时的 5.2 3.2 9.4 9.5 10.1 8.5
回答下列问题:
(1)钕铁硼废料“浸出”前需“预处理”,粉碎后,再除去表面的矿物油污.除去矿物油污可以选择的试剂是___________(填选项字母).
A.纯碱溶液 B.溶液 C.苯 D.稀硫酸
(2)“滤渣2”为,写出其在空气中“煅烧”的化学方程式:___________.
(3)“滤渣3”的主要成分是___________(填化学式);在“萃取”步骤中假设萃取前调节,有机萃取剂用表示,发生萃取的反应可表示为,若,多次萃取后水相中的,则钴的萃取率为___________(结果保留小数点后一位,溶液体积变化忽略不计).
(4)若溶液中,加入试剂2调节的范围是___________(忽略过程中溶液体积变化);假设“滤液1”步骤中加入的试剂有,当6时,处理铁的离子方程式为___________.
(5)在“沉钴”过程中生成的离子方程式为___________.
18.(12分)
钛在医疗领域的应用非常广泛,如制人造关节、头盖、主动心瓣等,是制备金属钛的重要中间体,某小组同学利用如图所示的装置在实验室制备(夹持装置略去).
已知:易挥发,高温时能与反应,不与反应,其他相关信息如表所示(为副产物):
熔点/℃ 沸点/℃ 密度 水溶性
136.4 1.7 易水解生成白色沉淀,能溶于有机溶剂
76.8 1.6 难溶于水
回答下列问题:
(1)装置B中所盛试剂为___________.
(2)组装好仪器后,部分实验步骤如下:
a.装入药品 b.打开分液漏斗活塞
c.检查装置气密性 d.关闭分液漏斗活塞
e.停止加热,充分冷却 f.加热装置C中陶瓷管
从上述选项中选择合适操作(不重复使用)并排序:___________.
(3)若在反应前,先打开开关,从侧管持续通入一段时间的,其目的是___________;装置C中除生成外,还生成一种气态不成盐氧化物,该反应的化学方程式为___________,判断该制备反应结束的实验现象是___________.
(4)下列说法错误的是___________(填选项字母).
A.该装置有缺陷,通过装置后的气体不可直接排放到空气中
B.石棉线载体是为了增大气体与和碳粉末的接触面积,以加快反应速率
C.装置D的烧杯中可加入冰水,便于收集到纯的液态
D.装置可防止空气中的水蒸气进入装置的圆底烧瓶中使变质
(5)可用于制备纳米:以为载体,用和水蒸气反应生成,再控制温度生成纳米.测定产物组成的方法如下:
步骤一:取样品,用稀硫酸充分溶解得到,再用足量铝将还原为,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并注入容量瓶,定容得到待测液.
步骤二:取待测液于锥形瓶中,加几滴溶液作指示剂,用的标准溶液滴定,将氧化为,三次滴定消耗标准溶液体积的平均值为.通过分析、计算,该样品中___________.
19.(12分)
奥培米芬(化合物J)是一种雌激素受体调节剂,其合成路线如图所示(部分反应条件简化):
已知:①;②—Ph为苯基.
回答下列问题:
(1)E中所含官能团的名称为___________.
(2)C的结构简式为___________.
(3)由生成的反应类型是___________.
(4)的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为,其结构简式为___________.
(5)的结构简式为___________.
(6)为的一氯取代产物,有多种同分异构体,其中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有___________种.
20.(12分)
炔烃与卤化氢反应制备卤代烯烃,在有机合成中具有重要意义.苯基丙炔可与发生催化加成反应,体系中同时存在如下反应:
反应Ⅰ.;
反应Ⅱ.;
反应Ⅲ..
已知:上述反应活化能分别为和.
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物质的量分数表示的平衡常数与温度的变化关系如图所示:
据图判断,产物和产物相对稳定的是___________(填“产物A”或“产物B”),的数值范围为___________(填选项字母).
A. B. C. D.
(2)在某温度、,向反应器中充入气态产物,若只发生反应Ⅱ(忽略其他反应),其平衡转化率为,欲将平衡转化率提高至,需向反应器中充入___________氦气作为稀释气.
(3)为研究反应体系的平衡关系,在一定温度下,向某反应容器中加入和,反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图所示:
①反应活化能:___________(填“>”“=”或“<”).
②相同条件下,若增加浓度,平衡时的值___________(填“增大”“减小”或“不变”).
③相同条件下,若将催化剂改换成高效催化剂[降低了反应Ⅰ的活化能,增大了反应Ⅱ的活化能],则产物的浓度峰值点可能是___________(填图中字母).
山东省部分学校2023-2024学年高三下学期2月份大联考
化学参考答案及解析
一、选择题
1.D 【解析】唐三彩、红陶、玉壁的主要成分都为硅酸盐,属于无机非金属材料,竹简的主要成分为纤维素,属于天然有机高分子材料,故《孙子兵法》竹简不能与其它三种归为一类.故选D项.
2.C 【解析】丙烷和甲醇燃烧都会生成,A项错误;废碳再生“零碳甲醇”的反应为,该反应的原子利用率没有,B项错误;甲醇是可再生能源,C项正确;石墨烯的成分为碳单质,不属于高分子材料,D项错误.
3.C 【解析】由的电离可知,该结构错误,A项错误;碳的氢化物和氮的氢化物种类很多,沸点无法比较,B项错误;的VSEPR模型是四面体形,C项正确;的键角小于的键角,D项错误.
4.D 【解析】乙二酸会被过量的酸性高锰酸钾溶液氧化为二氧化碳,不能达到实验目的,A项错误;铝为活泼金属,故氢离子会在阴极放电,B项错误;苯和饱和溴水不能发生取代反应,苯酚和饱和溴水反应生成三溴苯酚,说明羟基使苯环活化,C项错误;稀硫酸与反应生成,将生成的通入溶液中可制备出,说明酸性:,即非金属性:,D项正确.
5.B 【解析】离子液体在室温和室温附近温度下呈液体状态,而氯化钠常温下呈固态,A项正确;分子中1号原子的孤对电子参与形成大键号原子更容易提供孤对电子与形成配位键,项错误;中采用杂化,中采用杂化,分子中存在大键,导致键长短,键能大,项正确;2号原子容易结合,具有碱性,可以与盐酸反应生成相应的盐,D项正确.
6.B 【解析】X、Y为元素周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且含有54mol电子,则1个或含有的电子数目是18,是是,该化合物是.中离子半径较大的是,A项错误;氨晶体熔化时破坏的是分子间氢键和范德华力,与冰融化时破坏的作用力类型相同,B项正确;第三周期中第一电离能最大的元素是Ar,C项错误;未指明在标准状况下,无法计算,D项错误.
7.D 【解析】X、Y分子中均含有16个键,A项正确;由题干的结构简式可知,分子中存在两个碳碳双键所在的平面,单键可以任意旋转,故除氢原子外,中其他原子可能共平面,B项正确;由的结构简式可知,的分子式为,则含醛基和碳碳双键且有手性碳原子的的同分异构体有:
、、
、和
共5种,项正确;由题干信息可知,的异构化产物为,含有碳碳双键和酮羰基,故可以发生加聚反应但不能发生银镜反应,D项错误.
8.A 【解析】用酚 作指示剂,与盐酸发生反应,依据消耗盐酸的量可以计算出样品中的量,进而确定样品中的质量分数,A项正确;碱石灰增重的质量包括和挥发出的、水蒸气,B项错误;因盐酸的质量未知,且挥发带出和水蒸气,无法通过重量法测量的质量,C项错误;因部分能溶解到水里,故排出水的体积并不是的体积,D项错误.
9.D 【解析】用于制造光导纤维,A项错误;不与溶液反应,不能通过该途径提纯粗硅,B项错误;步骤①的反应方程式为项错误;由电负性顺序可知,中显价,显价,与水反应生成,D项正确.
10.B 【解析】设生产纯硅需纯度为的石英砂,则:
所以,解得.故选B项.
二、选择题
11.C 【解析】可能是因为硼酸的量太少与碳酸钠反应生成碳酸氢钠,无气泡生成,不能判断硼酸与碳酸的酸性强弱,A项错误;由反应现象可以判断:该反应且反应可自发,所以一定有,B项错误;常温下,向溶液中滴加5滴溶液,充分反应后,可以观察到有白色沉淀产生,且不足,再滴加5滴溶液,产生黄色沉淀,说明存在,故能得出结论,C项正确;通过计算可知高锰酸钾溶液均过量,故均不褪色,D项错误.
12.D 【解析】在情性电极1上,被还原为,惰性电极1为阴极,A项正确;循环反应,反应前后数量均不变,B项正确;总反应为氧气将二丁基羟基胺氧化为硝酮,二丁基羟基胺失去原子生成硝酮,氧气最终生成水,根据氧原子守恒,消耗氧气,可得到硝酮,C项正确;外电路通过电子,消耗,总反应为氧气与二丁基羟基胺反应生成硝酮和,根据氧原子守恒,可得到水,D项错误.
13.AB 【解析】“酸浸”若在较高温度下进行会加快盐酸的挥发,A项错误;“沉铂”过程中,设起始浓度为,列三段式:
将平衡浓度代入可解出,B项错误;“操作1”中包括过滤及沉淀的洗涤、干燥,为降低的溶解度,洗涤沉淀时最好选用饱和溶液,C项正确;隔绝空气“煅烧”时,有两种单质生成,元素化合价由降低为0,N元素化合价由升高为0,根据得失电子守恒可知生成时,生成的物质的量为,在标准状况下的体积为,D项正确.
14.BD 【解析】由反应历程可知,包含3个基元反应,分别为,,,其中第三个反应的活化能最大,反应速率最慢,A项正确;该过程中涉及键的断裂,键的断裂和键、键的形成,无极性键的形成,B项错误;由的结构可知其中含有1个五元环,10个六元环,每脱两个氢形成一个五元环,则总共含有6个五元环,10个六元环,C项正确;催化剂只能改变反应速率不能提高反应物的平衡转化率,D项错误.
15.AD 【解析】对于沉淀溶解平衡曲线,,两边同时取负对数,得,同理沉淀溶解平衡曲线,根据斜率可知,线Ⅱ为沉淀溶解平衡曲线,由图可知,由可得到的溶度积,由可得到的溶度积,由此分析.根据斜率可知,线Ⅱ为沉淀溶解平衡曲线,A项正确;线Ⅱ为沉淀溶解平衡曲线,带入点,得到,所以数量级为,B项错误;假设a点坐标为,此时计算反应的浓度商得,,则,C项错误;该反应的平衡常数表达式为,将表达式转化为与两种难溶物的溶度积有关的式子得,D项正确.
三、非选择题
16.Ⅰ.(1)
(2)①普鲁士蓝中铁与氰基以配位键结合,剧毒的氰根离子几乎不可能游离出来(2分,答案合理即可)
(2)顶点和面心
Ⅱ.(3)① ② ③非极性分子
(4)
【解析】Ⅰ.(1)铊在元素周期表中的位置是第六周期第ⅢA族,价电子排布式为.
(2)①普鲁士蓝无毒的原因为普鲁士蓝中铁与氰基以配位键结合,剧毒的氰根离子几乎不可能游离出来.
②8个Ⅰ型立方结构平移、旋转、并置,可得到Ⅱ型立方结构,若位于Ⅱ型立方结构的棱心和体心上,则位于Ⅱ型立方结构的顶点和面心上;若的摩尔质量为,密度为,Ⅱ型立方结构的边长为,则.
Ⅱ.(3)①吡啶中含有与苯类似的大键,则吡啶中原子的价层孤电子对占据轨道.
②二氯二吡啶合铂分子中存在的微粒间作用力有配位键、非极性键、极性键.
③反式二氯二吡啶合铂分子是非极性分子.
(4)氯原子为吸电子基,会导致羟基极性增大,甲基为给电子基,会导致羟基极性减小.
17.(1)C
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】(1)矿物油属于烃类,可利用有机溶剂苯处理.故选C项.
(2)在空气中“煅烧”生成的化学方程式为.
(3)钕铁硼废料中加入浓盐酸溶解,在“滤液1”这步中除去.开始时的即,多次萃取后,增加,由可知减少,的萃取率为.
(4)由已知信息②可计算出的,当时代入的可计算相应的,由表中数据可知均完全沉淀的,故调节的范围为;当时以沉淀形式除去,故处理铁的离子方程式为.
(5)在“沉钴”过程中生成的离子方程式为.
18.(1)浓硫酸 (2)cabfed
(3)排除装置内的空气,防止高温时与反应 装置中不再有液体滴下
(4)C (5)
【解析】装置A中高锰酸钾和浓盐酸反应产生的氯气中含有水蒸气,通过装置中的浓硫酸除去,然后氯气在电炉内与二氧化钛发生反应,用装置D的冰盐水降低温度,获得液态四氯化钛,四氯化钛易水解,故应在后面连接干燥管,防止空气中的水蒸气进入装置,根据三次滴定消耗标准溶液的平均体积,利用关系式,计算的质量,从而求出水的质量,可得的比值,进而得到物质的组成.
(1)装置B所盛的试剂为浓硫酸,作用是干燥氯气.
(2)组装好仪器后,首先要检查装置气密性,然后装入药品,并打开分液漏斗活塞,使浓盐酸滴入装置中发生反应,然后加热装置中陶瓷管,使与反应制取,待反应结束时停止加热,充分冷却,最后关闭分液漏斗活塞,故操作排序用字母序号表示为cabfed.
(3)先通入的目的为排除装置内的空气,防止高温时与反应,该制备反应结束的实验现象是装置中不再有液体滴下.
(4)该装置有缺陷,通过装置后的气体含有未反应的及少量的和蒸气,因此不可直接排放到空气中,A项正确;石棉线载体比较膨松,可以增大气体与和碳粉末的接触面积,以加快反应速率,B项正确;装置D的烧杯中可加入冰水,目的是降低温度,使液化,但反应产生的物质中有少量的也会被液化,因此不能收集到纯的液态,C项错误;装置的碱石灰能够吸收空气中的水分,这样就可防止空气中的水蒸气进入装置的圆底烧瓶中使变质,D项正确.
(5)三次滴定消耗标准溶液体积的平均值为,物质反应转化关系为,;,所以.
19.(1)酯基、醚键、酮羰基 (2) (3)取代反应
(4) (5) (6)19
【解析】根据有机物E的结构可以推测,有机物C的结构为,进而推断出有机物D为苯乙酸,有机物与有机物反应生成有机物,有机物根据已知条件发生反应生成有机物,有机物的结构为,有机物H发生两步反应得到目标化合物J(奥培米芬),据此分析解题.
(1)根据有机物E的结构简式可知有机物E中所含官能团的名称为酯基、醚键、酮羰基.
(2)根据分析可知有机物C的结构简式为.
(3)根据分析可知由E生成G的反应类型是取代反应.
(4)有机物F的核磁共振氢谱显示为两组峰,峰面积比为,说明这4个H原子被平均分为两组,结合
有机物F的分子式可以得到有机物F的结构简式为.
(5)根据分析可知,有机物H的结构简式为.
(6)有机物的同分异构体中属于酯类且氯原子直接连在苯环上的同分异构体有多种,其中苯环上可能有2个取代基,也可能有3个取代基.若苯环上有2个取代基,则取代基有3种情况,分别为和和和,2个取代基的位置分别有邻、间、对3种情况,即苯环上有2个取代基,共有9种同分异构体;若苯环上有3个取代基,分别是和,先将2个取代基分别定于邻、间、对三种位置,第3个取代基共有种连接方式,则一共有19种同分异构体.
20.(1)产物B D (2)5 (3)①< ②不变 ③a
【解析】(1)根据平衡常数K与温度T的变化关系图可知,对于反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,平衡常数的自然对数随着温度的倒数增大而增大,即降低温度,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数均增大,说明三个反应的正反应均为放热反应,即、,由反应为放热反应可知,产物的总能量高于产物的总能量,根据能量越低越稳定可知产物更稳定;由盖斯定律可知:反应Ⅱ-反应Ⅰ=反应Ⅲ,则,因此,则数值范围大于1.
(2)设充入氦气物质的量为,在某温度、,向反应器中充入气态产物发生反应Ⅱ,产物的平衡转化率为,可列三段式:
此平衡时混合气体总物质的量为,设容器的体积为,当产物的平衡转化率为时,可列三段式:
此时产物苯基丙炔、物质的量之和为,混合气的总物质的量为,在恒温、恒压时,体积之比等于物质的量之比,此时容器的体积为,两次平衡温度相同,则平衡常数相等,即,解得.
(3)①反应开始短时间内,反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:.
②增加的浓度,,温度不变,平衡常数不变,则的值不变.
③改换成更高效的催化剂,降低了反应Ⅰ的活化能,增大了反应Ⅱ的活化能,即加快了反应Ⅰ的反应速率,减慢了反应Ⅱ的反应速率,缩短了反应Ⅰ到达平衡所需的时间,故产物A浓度峰值提前,由于时间缩短,反应Ⅱ消耗的反应物减少,体系中反应物浓度增大,导致产物的浓度大于时刻的峰值,故产物A最有可能在a处达到峰值.
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