• 1、某化学小组在合成药物中间体M的过程中,以乙烯、苯等为原料,设计了如下合成路线:

    已知傅瑞德尔-克拉福茨反应是在苯环上引入烷基的反应:

    ⅰ.+CH3CH2Cl →25°CAlCl3   +HCl;     

    ⅱ.→600°CFe3O4+H2。

    回答下列问题:

    (1)、反应Ⅰ~Ⅳ中,属于加成反应的是(填序号)。
    (2)、中间产物C属于芳香烃的同分异构体有种(不包括自身,不考虑立体异构) , 其中苯环上的一氯代物有2种的是(写结构简式)。
    (3)、M能被O2催化氧化生成N(结构简式为),该反应的化学方程式为。
    (4)、M还可用于合成有机物P(结构简式为),P中含氧官能团的名称是 , P与乙醇反应生成酯类化合物的化学方程式为。
    (5)、中间体D可以通过加聚反应合成一种发泡胶,该发泡胶的结构简式为。
  • 2、

    能源问题是人类社会面临的重大课题,而甲醇是未来重要的绿色能源之一。回答下列问题:

    Ⅰ.以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备甲醇:

    i.CH4g+H2Og⇌COg+3H2gΔH1=+206.0kJ/mol

    ii.COg+2H2g⇌CH3OHg   ΔH2=-129.0kJ/mol

    (1)CH4g与H2Og反应生成CH3OHg和H2g的热化学方程式为。

    (2)若一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的CH4g和H2Og只发生反应ⅰ , 下列说法中能表明反应ⅰ达到平衡状态的是(填字母)。

    A. H2Og的浓度不变B. 体系总压强不变
    C. 混合气体密度不变D. CH4g和CO的物质的量相等

    (3)在压强为0.1MPa、温度为300℃时,若1.0molCO与2.0molH2的混合气体在催化剂作用下只发生反应ⅱ,达到平衡后将容器的容积压缩到原来的12 , 其他条件不变,对平衡体系产生的影响是(填字母)。

    A. 平衡常数 K增大B. 正反应速率加快,逆反应速率减慢
    C. CH3OH的物质的量增加D. 重新平衡时cH2cCH3OH减小

    Ⅱ.二氧化碳催化加氢制甲醇,涉及如下反应:

    a.CO2g+3H2g⇌CH3OHg+H2OgH1<0        K1

    b.CO2g+H2g⇌COg+H2Og ΔH2>0        K2

    c.COg+2H2g⇌CH3OHg               ΔH3<0          K3

    (4)反应a的平衡常数K1= (用含K2和K3的式子表示)。

    (5)在容积可变的密闭容器中,以nH2nCO2=3充入混合气体,发生上述3个反应,测得CO2平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

    ①根据图像,p1、p2、p3由大到小的顺序为。

    ②不同压强下,随温度升高,CO2的平衡转化率趋向交于M点,原因可能是随着温度升高,逐渐以反应   (填“a”“b”或“c”)为主,压强对平衡的影响逐渐减小,平衡转化率主要由温度决定。

    (6)一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO2和3molH2 , 发生上述反应b和c , 达到平衡时,容器中CH3OHg为0.4mol , CO为0.2mol , 此时H2g的物质的量浓度为mol⋅L−1 , 反应b的平衡常数Kx=(Kx为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。   

  • 3、某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O ):

    溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

    金属离子

    Ni2+

    Al3+

    Fe3+

    Fe2+

    开始沉淀时(c=0.01 mol∙L−1)的pH

    7.2

    3.7

    2.2

    7.5

    沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol∙L−1)的pH

    8.7

    4.7

    3.2

    9.0

    回答下列问题:

    (1)、“碱浸”中NaOH的两个作用分别是除去油脂、和。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式。
    (2)、“滤液②”中含有的金属离子是。
    (3)、“转化” 中可替代H2O2的物质是。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即(如图):

    “滤液③”中可能含有的杂质离子为。

    (4)、利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=(带入具体数据列出计算式)。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol∙L−1 , 则“调pH”应控制的pH范围是。
    (5)、硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式。
  • 4、25℃时,通过加入酸或碱调节0.1mol⋅L−1NaHCO3溶液的pH值(忽略溶液体积变化) , 溶液中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1。研究Mg2+在不同pH时的可能产物,cMg2+与pH的关系如图2 , 且曲线Ⅰ的离子浓度关系符合c(Mg2+)⋅c(CO32-)=KSP(MgCO3) , 曲线 Ⅱ的离子浓度关系符合c(Mg2+)c2(OH-)=KSP[Mg(OH)2]。下列说法错误的是

    A、0.1mol⋅L−1NaHCO3溶液中,c(HCO3-)>c(H2CO3)>c(CO32−)>c(H+) B、N点溶液中一定满足:3c(HCO3-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+) C、25℃时,KSPMgCO3>KSPMgOH2 D、Q点的体系中,发生反应:Mg2++2HCO3-=MgCO3+H2O+CO2↑
  • 5、含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2 , 随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关系一定正确的是
    A、Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(SO32-)>c(H2SO3)>c(HSO3-) B、已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-) C、当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3) D、当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
  • 6、某温度下,HNO2和CH3COOH的电离常数分别为5.0×10-4和1.7×10-4 , 将pH和体积均相同的两种酸溶液分别稀释,其pH随加水体积的变化如图所示,下列叙述正确的是

    A、曲线Ⅰ表示HNO2 , 曲线Ⅱ表示CH3COOH B、酸的电离程度:c<d;a点溶液中,c(NO2−)=c(CH3COO-) C、b点酸的总物质的量浓度小于c点酸的总物质的量浓度 D、c点和d点的两溶液分别与NaOH恰好中和后,溶液中n(Na+)不相同
  • 7、二氧化碳资源化是实现“碳中和”的重要途径。反应CO2(g)+3H2(g)⇌ CH3OH(g)+H2O(g)在起始物n(H2)n(CO2)=3时,T=250℃下的x(CH3OH)~p和p=5×105Pa下的x(CH3OH)~T的关系如下图所示[已知:x(CH3OH)表示平衡体系中CH3OH的物质的量分数]。下列说法正确的是

    A、曲线M表示等压过程的变化关系 B、反应在高温下能自发进行 C、该反应的ΔH>0 D、x(CH3OH)=0.04 , 反应条件可能为4×105Pa , 250℃
  • 8、工业上以CO2和NH3为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步:

    ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;

    ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。

    结合反应过程中能量变化示意图,下列说法正确的是

    A、反应速率:反应ⅰ<反应ⅱ B、反应i正反应ΔH<0 , 反应ⅱ逆反应ΔH<0 C、CO21+2NH31=CONH221+H2Ol   ΔH=E1−E4 D、其他条件不变的情况下,升高温度,ⅰ和ⅱ反应物转化率都增大
  • 9、某抗癌药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述正确的是

    A、元素的非金属性:W>Z>X B、Y的最高价氧化物的水化物是强酸 C、W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟 D、Y、Z形成的化合物中,每个原子均满足8电子结构
  • 10、2023年9月23日晚,杭州亚运会的“数字火炬手”与最后一棒火炬手齐心协力点燃了象征亚洲大团结的亚运主火炬。这座主火炬塔历史性地采用了废碳再生的“绿色甲醇”作为燃料,实现了零排放的循环使用。一种甲醇(CH3OH)燃料电池装置如图所示。下列说法正确的是

    A、电池工作时,K+通过交换膜移向M极侧 B、N极为负极,电池工作过程中,右侧cOH−不变 C、32g甲醇反应,理论上消耗1.5molO2 D、M极电极反应式为CH3OH−4e−+5OH−=HCO3−+4H2O
  • 11、NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
    A、0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA B、标准状况下,2.24L SO3中电子的数目为4.00NA C、1.0L pH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NA D、22.4L的CO气体与1mol N2所含的电子数相等
  • 12、下列化学用语表示正确的是
    A、乙酸的结构简式C2H4O2 B、含20个中子的氯原子:C1720l C、Cl-的结构示意图: D、氯化氢的形成过程:
  • 13、到2025年,乡村建设要取得实质性的进展。建设美丽乡村,守护中华家园,化学在乡村振兴中发挥着重要作用。下列说法错误的是
    A、乡村千家万户通光纤,光纤的主要材质为SiO2 B、乡村实现公路村村通户户通,生产水泥的主要原料是石灰石和黏土 C、乡村活动中心的钢铁健身器材涂刷彩色防锈漆,与潮湿空气隔绝可防止钢铁腐蚀 D、红薯和玉米等农产品富含膳食纤维,纤维素在人体内部可通过水解反应提供能量
  • 14、

    某兴趣小组探究酸性KMnO4溶液与草酸H2C2O4溶液反应速率的影响因素。

    【设计实验】

    序号

    1.0×10−3mol/L酸性KMnO4溶液

    0.40 mol/LH2C2O4溶液

    VH2O/mL

    反应温度/°C

    ①

    2.0/mL

    2.0/mL

    0

    20

    ②

    2.0/mL

    1.0/mL

    x

    20

    (1)溶液混合后至紫色刚好褪去用时25 s,计算①的vH2C2O4(忽略混合过程中溶液总体积变化)。
    (2)表格中x= , 实验①和②的目的是。
    (3)甲认为上述实验应控制cH+相同,可加入的试剂是(填序号)。

    a.盐酸     b.硫酸       c.草酸       d.硝酸

    【实施实验】

    小组同学将溶液中的cH+调节至0.1mol/L并进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:ⅰ.紫色溶液变为青色溶液,ⅱ.青色溶液逐渐褪至无色溶液。

    资料:(a)Mn2+在溶液中无色,与草酸不反应;

    (b)Mn3+无色,有强氧化性,发生反应:Mn3++2H2C2O4⇌MnC2O42−(青色)+4H+ , MnC2O42−氧化性很弱;

    (c)MnO42−呈绿色,在酸性条件下不稳定,迅速分解产生MnO4−和MnO2。

    (4)乙同学从氧化还原角度推测阶段ⅰ中可能产生了MnO42− , 你认为该观点是否合理,结合现象说明理由:。

    【继续探究】

    进一步实验证明溶液中含有MnC2O42− , 反应过程中MnO4−和MnC2O42−浓度随时间的变化如图。

    (5)第ⅰ阶段中检测到有CO2气体产生,反应的离子方程式为。
    (6)在第ⅱ阶段将cH+调节至0.2mol/L , 现象是溶液颜色变浅,褪至无色的时间缩短;请结合平衡移动原理解释该现象。

    【结论与反思】

    结论:反应可能是分阶段进行的,草酸浓度的改变对不同阶段反应速率的影响可能不同。

  • 15、

    CO2是一种温室气体,对人类的生存环境产生巨大的影响,将CO2作为原料转化为有用化学品,对实现碳中和及生态环境保护有着重要意义。

    Ⅰ.工业上以CO2和NH3为原料合成尿素,在合成塔中存在如下转化:

    (1)液相中,合成尿素的热化学方程式为2NH3(l)+CO2(l)=H2O(l)+NH2CONH2(l)   ΔH=kJ/mol。

    (2)在恒容密闭容器中发生反应:2NH3(g)+CO2(g)=NH2CONH2(s)+H2O(g)   ΔH<0。下列说法正确的是。

    A. 反应在高温下都能自发进行
    B. 增大CO2的浓度,有利于NH3的转化率增大
    C. 当混合气体的密度不再发生改变时反应达平衡状态
    D. 充入He,压强增大,平衡向正反应移动

    Ⅱ.由CO2与H2制备甲醇是当今研究的热点之一。

    (3)在一定条件下,向0.5 L恒容密闭容器中充入xmolCO2和ymolH2 , 发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH3=−50kJ⋅mol−1

    ①若x=1、y=3 , 测得在相同时间内,不同温度下H2的转化率如图1所示,点a(填“是”或“否”)达到平衡。T2时,若起始压强为10 atm,Kp=atm−2(结果保留一位小数,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。

    ②已知速率方程v正=k正cCO2⋅c3H2 , v逆=k逆cCH3OH⋅cH2O , k正、k逆是速率常数,只受温度影响,图2表示速率常数k正、k逆的对数lgk与温度的倒数1T之间的关系,A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数,其中点(填A或B或D或E)表示c点的lgk逆。

    (4)我国科学家设计出如图装置实现CO2的转化,可有效解决温室效应及能源问题,总反应为CO2+NaCl电解__CO+NaClO(忽略气体在溶液中的溶解及溶液的体积变化)。

    电极Ⅰ的电极反应式为。电解结束后,电极Ⅱ所在电极室溶液pH(填“变大”或“变小”)

  • 16、已知在25℃时,H2S、H2CO3、H2C2O4、HClO、NH3⋅H2O的电离平衡常数如下所示,请按要求回答下列问题。

    H2S:−lgKa1=7、−lgKa2=12.9;H2CO3:−lgKa1=6.3 , −lgKa2=10.3;H2C2O4:−lgKa1=1.2 , −lgKa2=3.8;HClO:−lgKa=7.5;NH3⋅H2O:−lgKb=4.7

    (1)、用氨水吸收二氧化碳是“碳中和”的重要途径,吸收后得到NH4HCO3溶液,则溶液中的质子守恒关系式为。
    (2)、同浓度的CO32−、HCO3−、ClO−、NH3⋅H2O结合H+的能力由大到小排列顺序为:。
    (3)、在NaClO溶液通入少量的H2S , 该反应离子方程式为。
    (4)、反应2HC2O4−⇌H2C2O4+C2O42−的平衡常数= , 在H2C2O4溶液中加入NaOH调节溶液的pH=3 , 则该溶液中cH2C2O4cC2O42−(填“>”、“<”、“=”)。
  • 17、室温时,用0.100mol⋅L−1的标准AgNO3溶液滴定15.00 mL浓度相等的Cl−、Br−和I−混合溶液,通过电位滴定法获得lgcAg+与VAgNO3的关系曲线如图所示(忽略沉淀对离子的吸附作用。若溶液中离子浓度小于1.0×10−5 mol⋅L−1时,认为该离子沉淀完全。Ksp(AgCl)=1.8×10−10 , Ksp (AgBr)=5.4×10−13 , Ksp (AgI)=8.5×10−17)。下列说法错误的是

    A、当I−沉淀完全时,Br−已部分沉淀 B、原溶液中I−的浓度为0.010 mol⋅L−1 C、a点:Qc(AgCl)<Ksp (AgCl) D、b点:cBr−cI−≈6.35×103
  • 18、工业通过高温煅烧焦炭与SrSO4(硫酸锶)混合物,并通入一定量的空气,采用反应一或反应二制备SrS(s):

    反应一:SrSO4(s)+2C(s)⇌2CO2(g)+SrS(s)   ΔH1

    反应二:SrSO4(s)+4CO(g)⇌4CO2(g)+SrS(s)   ΔH2=−118.8 kJ⋅mol−1

    已知:CO2(g)+C(s)=2CO(g)   ΔH3=+172.5 kJ⋅mol−1

    C(s)+O2(g)=CO2(g)   ΔH4=−393.5 kJ⋅mol−1

    随温度升高,反应产物种类、物质的量的变化如图所示:

    下列说法正确的是

    A、ΔH1=−226.2 kJ⋅mol−1 B、当温度高于415℃时,体系内的主反应变为CO2(g)+C(s)=2CO(g) C、800℃时,反应二的平衡常数K>1 D、通入空气的作用只是利用CO和O2反应放出的热量为制备过程供能
  • 19、全铁液流电池工作原理如图所示,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法正确的是

    A、隔膜为阴离子交换膜 B、a极为石墨电极 C、放电时,左侧溶液cFe2+增大,右侧溶液cFe2+减小 D、理论上,Fe3+每减少1 mol,Fe2+总量相应增加2 mol
  • 20、苯在浓HNO3和浓H2SO4作用下,反应过程中能量变化示意图如下。下列说法不正确的是

    A、对比进程图,苯更易生成硝基苯的主要原因是该反应速率更快、产物更稳定 B、在生成产物Ⅰ的过程中硫酸不是催化剂,在生成产物Ⅱ的过程中硫酸是催化剂 C、经两步反应生成产物Ⅰ的反应热ΔH=E1−E2 D、加入选择性高的催化剂,短时间内可以提高单位时间内产物Ⅰ的产率