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1、某酮酸化合物F是一种药物合成的重要中间体,其合成路线如下(部分反应条件及过程已省略) :
已知:
ⅰ.;
ⅱ.。
回答下列问题:
(1)、化合物D的分子式为。化合物F中所含官能团的名称有、。(2)、核磁共振氢谱显示化合物A的分子中仅有两种不同化学环境的氢原子,则A的化学名称为 (用系统命名法命名)。(3)、写出A→B的化学方程式;其反应类型为。(4)、E的结构简式为;E分子中含有个手性碳原子。(5)、化合物I是D的同系物,相对分子质量比D小14,分子结构中仍然含有2个羧基,则I可能的结构有种(不考虑空间异构)。其中,核磁共振氢谱有三组峰,且峰面积之比为3:1:1的结构简式为。 -
2、某课题组研究CO2加氢制甲醇。涉及的主要反应有:
反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:CO(g) +2H2(g)CH3OH(g) ΔH4
回答下列有关问题:
(1)、反应Ⅳ的ΔH4 = kJ·mol-1。(2)、下列有关说法正确的有___________。(填字母)A、增大压强,CO的物质的量分数一定增大 B、当甲醇的浓度不再改变时,体系达到平衡 C、在恒容密闭容器中充入Ar,反应Ⅲ速率不变 D、升温时,反应Ⅱ逆反应速率加快的程度大于正反应速率(3)、在一定条件下,向容器中充入1 mol CO2和3 mol H2 , 同时发生上述四个反应。平衡时,CO2的转化率、含碳产物的选择性(转化的CO2中生成CH3OH、CH4或CO的百分比,如甲醇的选择性)与温度关系如图所示,回答下列问题。①随着温度升高,甲醇选择性降低而CO2的转化率却升高的原因可能是。
②在T温度下,若CH4的选择性为10%,则此时CO的物质的量为mol。H2的转化率为%。
(4)、一种在铜基催化剂上CO2加氢制甲醇的机理如图所示,其中吸附在铜基催化剂表面上的物种用“*”标注。①该化学反应的反应历程分步进行。
②对总反应速率影响较大的关键步骤(决速步)的基元反应方程式为。
-
3、某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下:
已知:①常温下,部分金属离子(Mn+)形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
Mn+
Fe2+
Al3+
Mg2+
Ca2+
Co2+
开始沉淀
6.3
3.8
9.6
10.6
6.6
完全沉淀c(Mn+)≤10-6
8.3
5.4
12.0
12.6
9.1
②Ksp[Mg(OH)2]=10-10
回答下列问题:
(1)、基态Co原子的价层电子中,未成对电子与成对电子数目的比值为。(2)、“酸浸”时发生反应:。①补充上述离子方程式中的缺项;
②若用盐酸代替草酸进行“酸浸”,可能带来的影响是。
(3)、①滤液2中c(Mg2+)mol·L-1;②向滤液2中加入NH4F固体的目的除了沉淀Mg2+外,还有。
(4)、滤液3中含金属元素的离子主要是[Co(NH3)6]2+ , 通入空气发生催化氧化反应过程中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为。(5)、已知沉锂过程中有气体生成,写出“沉锂”过程中的离子方程式。(6)、由Li2CO3可进一步制备Li2O,Li2O的某一种晶胞具有如图所示结构。①晶胞中O2-的配位数为;
②设阿伏加德罗常数的值为NA , Li2O晶胞的密度为b , 则晶胞参数(棱长)为pm。(列出含有字母的表达式)
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4、某小组探究SO2与FeCl3溶液的反应。常温下,向3 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中通入SO2 , 溶液由黄色变成红棕色。放置12小时后,红棕色消失,溶液变为浅绿色。探究溶液呈红棕色的原因。回答下列问题:(1)、提出猜想:
猜想1:Fe3+水解产生红棕色的Fe(OH)3胶体:(用离子方程式表示)。
猜想2:Fe3+与溶液中SO2、或中的一种微粒形成了红棕色的配合物。
(2)、设计实验:①甲同学设计简单实验方法: , 证明猜想1不成立。
②乙同学设计以下方案,证明红棕色物质中的配体是。已知:常温下溶液中+4价含硫微粒物质的量分数随pH变化曲线如图。
编号
溶液1
溶液2(2mL)
现象
a
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
SO2的饱和溶液
溶液1和溶液2混合后,(描述实验现象)
b
SO2的饱和溶液,用NaOH固体调节pH至5
c
SO2的饱和溶液,用NaOH固体调节pH至10
(3)、进一步探究:丙同学认为乙同学的实验方案不严谨,除了pH会影响溶液红棕色的深浅,还存在另一种离子浓度的变化也会产生影响。设计如下实验,通过测定吸光度进行探究,完善表格。
已知:分光光度计可测定溶液中有色物质的吸光度,吸光度A与有色物质浓度大小成正比。
编号
操作
结论
1
测定实验编号a溶液吸光度,记录数据A1
②由A1A2(填“>”、“<”或“=”,下同)可知该因素不影响溶液红棕色的深浅
2
①往上述红棕色溶液中加入少量(填化学式)固体,搅拌,测定溶液吸光度,记录数据A2
(4)、配合物在溶液中通常存在解离平衡,如[CuCl4]2-Cu2++4Cl-。丁同学设计实验,测定上述溶液中吸光度的变化,验证红棕色配合物中是否存在解离平衡,完善表格。编号
操作
结果
结论
3
向编号a所得溶液中加入Na2SO3固体,测定溶液吸光度,记录数据A3
①A3A1
②配合物中存在解离平衡,且该反应的ΔH0
4
加热编号a所得溶液,测定溶液吸光度,记录数据A4
A4<A1
(5)、写出FeCl3溶液在生产或生活中的一种用途。 -
5、由C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示。下列说法不正确的是A、过程②有极性键的断裂与生成 B、反应过程中共有4种中间产物 C、总反应为:2N2O+C2H6 CH3CHO+2N2+H2O D、反应过程中Fe元素的化合价保持不变
-
6、某物质的结构如图所示。已知该物质中所有元素处于同一短周期,X、Y、Z、M原子序数依次增大,Z的价层电子数是其能层序数的三倍。下列说法不正确的是A、简单离子半径:Z>M B、最高价含氧酸酸性:X>Y C、简单氢化物的沸点:Z>Y D、M与X或Y均可以形成非极性分子
-
7、Zn-H2O可充电电池放电时在两级可产生氢气和[Zn(OH)4]2- , 装置如图所示,其中雷尼镍仅起催化和导电作用。下列说法不正确的是A、放电时,Zn极反应:Zn-2e-+4OH- = [Zn(OH)4]2- B、充电时,K+向Zn极移动 C、充、放电过程中,雷尼镍电极表面产生的气体不同 D、充、放电过程中,KOH溶液浓度保持不变
-
8、下列物质性质与用途对应的离子方程式书写正确的是A、H2O2氧化海带灰酸性浸出液提取碘: B、Na2O2与水反应用作潜水艇氧气来源: C、绿矾处理含的酸性废水: D、向NaHSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液:
-
9、下列叙述Ⅰ、Ⅱ均正确且有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
保存FeSO4溶液时需加入铁粉
铁粉抑制Fe2+的水解
B
硫酸工业中使用催化剂调控反应
催化剂能提高SO2的平衡转化率
C
酸性:CF3COOH>CCl3COOH
电负性:F>Cl
D
CuSO4和H2S反应可生成H2SO4和CuS
酸性:H2S>H2SO4
A、A B、B C、C D、D -
10、部分含氯或硫物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断合理的是A、b→c的转化必须在加热条件下才能进行 B、e在光照下可转化为b和c C、酸雨的形成包含了d→f→g的转化过程,每一步均为氧化还原反应 D、若a和d反应生成c和水,则组成c的元素可能位于第三周期ⅥA族
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11、阿斯巴甜是一种合成甜味剂,结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是A、分子中所有原子可能在同一平面 B、含有5种官能团 C、1 mol该物质可与3 mol NaOH反应 D、1 mol该物质中含有4 mol碳氧键
-
12、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A、34 g呋喃( )中含有的非极性键数目为3NA B、加热条件下,64 g Cu分别与足量Cl2、S充分反应,转移的电子数均为2NA C、标准状况下,22.4 L的SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA D、6.4 g S2和S8的混合物中所含的电子数为3.2NA
-
13、进行下列实验操作时,选用仪器不正确的是A、利用仪器甲量取25.00 mL 10% H2O2溶液 B、利用仪器乙加热胆矾使其失去结晶水 C、利用仪器丙分离饱和碳酸钠溶液和乙酸乙酯 D、利用仪器丁配制HF水溶液
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14、劳动创造幸福。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
分析员用X射线衍射仪区分普通玻璃和水晶
普通玻璃属于非晶体,水晶属于晶体
B
实验员用加热法分离I2和NaCl
I2易升华
C
用泡沫灭火剂进行消防演习
溶液中Al3+和发生双水解
D
维修工用NaOH和铝粉疏通厨卫管道
Al与NaOH溶液反应产生H2
A、A B、B C、C D、D -
15、化学之美随处可见。下列叙述正确的是A、环己烷(C6H12)呈现对称美,在水溶液中有较大的溶解度 B、五光十色的霓虹灯发光变色过程属于化学变化 C、密封在玻璃管内的碘单质受热产生紫色碘蒸气,破坏了非极性共价键 D、锌片在AgNO3溶液中生成“银树”,Zn的金属性大于Ag
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16、侯德榜联合制碱法的原理之一是。下列说法正确的是A、基态N原子的轨道表示式若写为 , 则违背了洪特规则 B、NH3、CO2和H2O均为非电解质 C、氯化钠的电子式为 D、CO2、和H2O的中心原子均为sp3杂化
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17、神舟十六号载人飞船展示了中国航天事业的强大实力和技术水平。下列叙述不正确的是A、空间站使用的电池所含238Pu和244Pu互为同位素 B、飞船使用的Si3N4隔热层材料属于硅酸盐 C、空间站存储器所用的材料石墨烯与C60互为同素异形体 D、飞船核心器件之一的石英晶体属于共价晶体
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18、中华文明源远流长,化学与文化传承密不可分。下列物质主要由合金材料制成的是
A.薄胎玉壶
B.《孙子兵法》竹简
C.唐三彩俑
D.曾侯乙青铜编钟
A、A B、B C、C D、D -
19、
回答下面各题。
Ⅰ.近年我国大力加强温室气体CO2催化氢化合成甲醇技术的工业化研究,实现可持续发展。
(1)已知:CO2(g)+H2(g)=H2O(g)+CO(g) ∆H1=+41.1kJ/molCO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ∆H2=-90.0kJ/mol
则CO2催化氢化合成甲醇的热化学方程式:________。
Ⅱ.工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号)___________。A. 生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等 B. 混合气体的密度不变 C. 混合气体的相对平均分子质量不变 D. CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化 (3)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。①该反应的化学平衡常数表达式为K=________。
温度℃
250
300
350
K
2.041
0.270
0.012
②由表中数据判断该反应的∆H________0(填“>”、“=”或“<”);
③某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则此时的温度为________℃。
(4)要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母序号)________。a.增加CO的浓度 b.加入催化剂 c.升温 d.加入H2 e.加入惰性气体 f.分离出甲醇
Ⅲ.在一定条件下, A(g)+3B(g)C(g)+D(g) ∆H=-49.0kJ/mol,体系中A的平衡转化率(α)与L和X的关系如图所示,L和X分别表示温度或压强。
(5)X表示的物理量是________。(6)判断L1与L2的大小关系:L1________ L2 (填“<”,“=”或“>”)。 -
20、
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
Ⅰ.如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 molNH3(g)过程中能量变化示意图。
(1)请写出N2和H2反应的热化学方程式。(2)已知化学键键能是形成或拆开1mol化学键放出或吸收的能量,单位kJ/mol。若已知下表数据,试根据表中及图中数据计算N-H的键能kJ/mol(用含a、b的式子表示)化学键
H-H
键能/kJ/mol
a
b
Ⅱ.某研究性学习小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究“外界条件的改变对化学反应速率的影响”,进行了如下实验:
实验序号
实验温度/K
有关物质
溶液颜色褪至无色所需时间/s
酸性KMnO4溶液
H2C2O4溶液
H2O
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
c/(mol·L-1)
V/mL
A
293
2
0.02
4
0.1
0
t1
B
T1
2
0.02
3
0.1
V1
8
C
313
2
0.02
V2
0.1
1
t2
(3)通过实验A、B,可探究出(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响,其中V1=、T1=;通过实验(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应速率的影响,其中V2=。(4)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是;忽略溶液体积的变化,利用实验B中数据计算,0~8 s内,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=。