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1、能源的合理开发和利用,低碳减排是人类正在努力解决的大问题。2023 年2月21日,中国气候变化特使谢振华获得首届诺贝尔可持续发展特别贡献奖,以表彰他在全球生态保护中做出的贡献(1)、在298K、100kPa时,已知:
C(s,石墨) +O2(g)=CO2(g) ΔH1= -393.5 kJ·mol-1
H2(g) +O2(g)=H2O(1) ΔH2= -285.8 kJ· mol-1
2C2H2(g) +5O2 (g)= 4CO2(g) +2H2O(1) ΔH3= -2599.0 kJ·mol-1
在298K时由C(s,石墨)和H2(g)反应生成1 mol C2H2(g) 的热化学方程式为。
(2)、在固相催化剂作用下CO2加氢合成甲烷过程中发生以下两个反应:主反应:CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) ΔH1=-156.9kJ· mol-1
副反应:CO2(g) +H2(g) CO(g) + H2O(g) ΔH2= +41.1 kJ·mol -1
工业合成甲烷通常控制温度为500℃左右,其主要原因为。
(3)、向密闭容器中充入一定量的CH4(g)和NO(g) ,保持总压为100kPa发生反应:CH4(g) +4NO(g) 2N2(g) +CO2(g) +2H2O(g) ΔH <0。
当=1时,NO的平衡转化率~;T2时NO平衡转化率~的关系如图

①能表示此反应已经达到平衡的是。
A.气体总体积保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C. 不再变化
②表示T2时NO平衡转化率~的关系是(填“I”或“II”),T1T2(填“>”或“<”)。
③在=1、T2时,CH4的平衡分压为 。已知:该反应的标准平衡常数 , 其中=100 kPa,p(CH4)、p(NO)、p(CO)2、 p(N2)和p( H2O)为各组分的平衡分压,则该温度下 =。(分压=总压 ×物质的量分数。计算结果用分数表示)。
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2、可利用炼锌矿渣(主要含Ga2O3·3Fe2O3 , ZnO·Fe2O3)制备半导体材料GaN并分离Fe和Zn ,其工艺流程如图所示:

已知:①镓又称为“类铝”,其性质与铝类似;
②一些金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH及萃取率如下表所示:
金属离子
Fe3+
Ga3+
Zn2+
Fe2+
开始沉淀
1.7
3.0
5.5
8.0
沉淀完全
3.2
4.9
8.0
9.6
萃取率(%)
99
97 ~98. 5
0
0
回答下列问题:
(1)、过滤后,滤液的主要成分是(填化学式)。(2)、固体M为 , 其作用是。(3)、反萃取的离子方程式为。(4)、合成得到的产物是( CH3 )3Ca,经化学气相沉积(类似于取代反应) ,副产物为 (填名称)。(5)、GaN晶体结构如图所示,其中Ga原子采取堆积,N原子填在Ga原子所形成的正四面体空隙中,则正四面体空隙的填隙率为。(填隙率=)
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3、实验室制取溴苯的装置如图所示。向二颈烧瓶中先滴入0.5 mL Br2 , 静置,经片刻诱导期后反应开始。再缓慢滴加其余的Br2 , 维持体系微沸至Br2加完,70~ 80℃水浴15min。(诱导期:催化反应中形成过渡态且总反应速率为0的时期)反应结束后产品处理:


有关数据如下:
物质
苯
溴
溴苯
密度(g· cm-3)
0.88
3.12
1.50
沸点/℃
80
59
156
在水中的溶解性
不溶
微溶
不溶
回答下列问题:
(1)、仪器a的名称是。(2)、溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是。(3)、A装置盛装( 填试剂)用于检验诱导期已过,反应开始。(4)、当出现 ( 填现象)时,证明反应已结束。(5)、产品后处理阶段,有机层I用10% NaOH溶液洗涤其离子反应方程式为 , 有机层Ⅱ水洗的目的是。(6)、有机层Ⅲ经干燥后分离出纯净溴苯的操作名称是。 -
4、百里酚蓝(以下记为H2A)是一种有机弱酸,结构如图1所示,其电离平衡可表示为:
25℃时0.1 mol·L-1溶液中,H2A、HA-、A2-的分布分数 δ与pH的变化关系如图2所示。 已知: δ(A2-) =

下列说法错误的是( )
A、溶液由黄色变为蓝色原因是酚羟基发生了变化 B、δ(HA-)= C、pH=7.0:c(HA-) >c(A2-) >c(H2A) >c(H+) =c(OH- ) D、NaOH 滴定CH3COOH,可用H2A作指示剂,溶液由红色变为橙色且半分钟内不复原即为滴定终点 -
5、1889 年,Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk=(R,C均为常数)。已知2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) ,经历反应1和反应2两步:
反应1:2NO(g) N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2:N2O2(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH2= -65. 7 kJ·mol-1
两步反应的活化能Ea1 < Ea2。某课题组通过实验绘制出两步反应lnK、lnk随 的变化曲线如图所示(K表示平衡常数) ,下列说法中错误的是( )
A、2molNO与1molO2充分反应,放出热量小于112kJ B、曲线③表示的是k2随的变化关系 C、温度越高,单位时间内NO的转化率可能越低 D、相同条件下,O2浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著 -
6、下列实验操作、现象和结论一致的是( )
选项
操作
现象
解释(或结论)
A
向补铁口服液中滴加几滴酸性KMnO4溶液
紫色褪去
补铁口服液中有Fe2+
B
向I2水中先加浓NaOH溶液,再加CCl4 , 振荡后静置
液体分层, 上层无色,下层紫红色
CCl4能萃取碘水中的碘,而NaOH溶液不能
C
向盛有1 mL乙酸乙酯的a、b两支试管中分别加入2 mL H2O、2 mLNaOH溶液,70 ~ 80℃热水浴
试管 a液体分层,酯层无明显 变化; 试管b酯层消失
乙酸乙酯在碱性条件下可以水解;
D
向Fe(NO3)3溶液中先加稀HNO3 ,再加NaCl
溶液黄色先褪去,再变为黄色
HNO3的强氧化性将Fe3+氧化为无色, Cl-的还原性再将其还原为Fe3+
A、A B、B C、C D、D -
7、X、Y、Z、W是前4周期原子序数依次增大的主族元素,X在周期表中非金属性最强,Y的周期序数与族序数相等,Z原子次外层电子数是核外电子总数的一半,基态W原子核外16个轨道上填有电子。下列说法正确的是( )A、原子半径:r(X) <r(Y) <r(Z) <r(W) B、Z的简单气态氢化物沸点比X的高 C、第一电离能:I1(W) <I1(Y) <I1(Z) D、W最高价氧化物对应的水化物为可溶性强碱
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8、与锂离子电池相比,有机电池不依赖战略金属、充电速度更快且环境友好。如图是一种可降解的多肽电池。(假设离子交换膜仅允许通过)下列说法错误的是( )
A、放电时d为正极,充电时b为阴极 B、c电极的电极方程式为:
C、放电时,电路中每通过NA个电子,负极区质量增加149g
D、充电时,总反应方程式为:
-
9、某抗癌、抗癫痫药物中间体M的结构如图所示。下列有关M的说法正确的是( )
A、碳原子和氧原子的杂化方式均有两种 B、分子中最多有9个碳原子共面 C、与溴水发生反应时,1 mol M最多消耗4 mol Br2 D、可发生加成反应、氧化反应、水解反应 -
10、勤洗手是预防细菌和病毒感染简单而有效的方法。一种免洗洗手液成分为三氯羟基二苯醚乙醇、甘油等,下列有关此洗手液的说法错误的是( )A、应远离火源,避光存放 B、甘油可以起到保湿作用 C、其消毒原理与“84”消毒液的不同 D、启用后,可长期使用而不会降低消毒效果
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11、芬必得是常用的解热镇痛药物,其有效成分布洛芬(F)的一种合成工艺路线如下:

已知:

回答下列问题:
(1)、A的化学名称是。(2)、B→C的反应类型为。(3)、写出D中含氧官能团的名称 , D中手性碳原子数为。(4)、分子结构修饰可提高药物的治疗效果,降低毒副作用,布洛芬可用
进行成酯修饰,请写出该过程的化学方程式。 (5)、化合物E的同分异构体中能同时满足下列条件的有种。i)与FeCl3溶液发生显色反应;
ii)除苯环外不含其他环状结构且苯环上有4个取代基;
iii)核磁共振氢谱显示有六组峰。
(6)、布洛芬有多种合成方法,试根据所学知识以化合物C为原料经另一路线合成布洛芬,请将下列流程补充完整,箭头上填写反应条件(已知:R-BrR-COOH,无机试剂任选)。
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12、低碳烯烃是最重要和最基本的有机化工原料,利用合成气间接或直接制取低碳烯烃是极具开发前景的合成气制烯烃技术。回答下列问题:(1)、乙烯(C2H4)分子中σ键和键数目之比。(2)、已知下列反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(l) ΔH1=-116kJ/mol
②CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(l) ΔH2=-206kJ/mol
③2CH3OH(l)C2H4(g)+2H2O(l) ΔH3=-35kJ/mol
计算④2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(l)的ΔH=
(3)、目前较普遍采用的合成气间接制低碳烯烃过程可简化为反应①②③,另一种方法是费托合成直接制烯烃即反应④,相比费托合成反应,合成气间接制低碳烯烃方法的优点是 , 缺点是。(4)、我国科学家发明的Fe基费托合成催化剂Fe@Si/S-34能抑制水煤气变换反应,具有更高的低碳烯烃选择性,使费托合成直接制烯烃具有很大开发前景。其中Fe基催化剂以铁的氧化物为主,其晶胞如下图所示:Fe在晶胞中的配位数是 , 该晶胞的化学式为。
(5)、在温度260℃,压强2MPa反应条件下,将n(H2):n(CO):n(N2)=2:1:1的混合气体进行反应2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g),平衡时CO的转化率为30%,该温度下反应的平衡常数Kp=(MPa)-3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。(6)、经研究反应④过程有副产物CO2、CH4、C2H6等生成。CO转化率以及产物选择性随温度的变化如下图所示。
该条件下生成乙烯最适宜的温度是。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当。
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13、金属钒在新能源动力电池中有重要作用。含钒尖晶石是钒渣中最主要的含钒物相,其主要成分有V2O3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2.采用以下工艺流程制备V2O5。
(1)、“焙烧”过程中被氧化的元素为 , 写出V2O3与Na2CO3反应的化学方程式。(2)、“沉淀1”的成分是。(3)、“滤液1”中铝元素所发生的离子反应方程式。(4)、“沉淀2”加热分解后固体产物的用途。(任写一种)(5)、“沉钒”析出NH4VO3晶体时,需要加入过量(NH4)2CO3 , 结合平衡移动原理解释原因。(6)、该工艺流程中可回收再循环利用的物质有。 -
14、重铬酸钾作为实验室重要的基准物质,通常用来标定某些物质的浓度。实验室模拟固体碱熔氧化法制备K2Cr2O7步骤如下:
I、制备阶段
①氧化焙烧:在熔融碱中,用强氧化剂氯酸钾氧化Cr2O3 , 得到易溶于水的铬酸盐;
②熔块提取:用水浸取熔体,过滤,将滤液酸化;
③复分解结晶:向酸化后的滤液中加入细小KCl晶体,抽滤、干燥、得粗产品重铬酸钾。
II、纯度分析
称取1.000g的粗产品,配制成100mL溶液,取25.00mL用硫酸酸化,加入适量KI和指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至亮绿色。
回答下列问题:
(1)、在氧化焙烧时,用进行熔融(填仪器名称),下列仪器在纯度分析中用不到的是(填序号)。
(2)、步骤①中使用的碱为苛性钠,写出该步反应的化学方程式。(3)、步骤②中加入强酸酸化的目的是。(4)、步骤③中加入细小KCl晶体能得到重铬酸钾,原理为2KCl+Na2Cr2O7=2NaCl+K2Cr2O7该反应能发生的原因是。(5)、纯度分析中选择的指示剂是 , 写出酸性重铬酸钾与KI反应的离子方程式。滴定原理是I2+2=2I-+ , 若滴定终点消耗0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液22.50mL,则该产品纯度为%(保留两位小数)。 -
15、电位滴定法是根据滴定过程中电极电位变化来判断滴定终点的一种滴定分析方法,滴定终点时电极电位发生突变。常温下,利用盐酸滴定某溶液中磷酸钠的含量,其电位滴定曲线与pH曲线如图所示。下列说法错误的是( )
已知:磷酸Ka1=6.9×10-3、Ka2=6.2×10-8、Ka3=4.8×10-13
A、a点对应的溶液呈弱碱性 B、水的电离程度:a点小于b点 C、b点对应的溶液中存在:c(H+)+c(H3PO4)=c(OH-)+()+2c() D、c点对应的溶液中存在:c(Cl-)>c(H3PO4)>c()>c() -
16、氯气是一种重要的工业原料,在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新工艺方案,如图所示。下列说法正确的是( )
A、A电极发生还原反应O2+4e-+4H+=2H2O B、电极B与外接电源的负极相连 C、电解时,电流经电极B、电解质溶液流向电极A D、当有2mol电子转移时,两室溶液中H+数目理论上相差4NA -
17、有机金属氯化物由原子序数依次增大的短周期主族元素X、Y、Z、M、N组成,部分结构如图所示,基态原子M核外电子所占据原子轨道全充满,N元素的价层电子排布式为nsn-1np2n-1。下列说法错误的是( )
A、YN4为正四面体结构 B、氢化物的沸点Z>Y C、Z元素的第一电离能比同周期相邻元素的大 D、与M同族元素的基态原子最高能级的电子云轮廓图呈球形 -
18、绿水青山是构建美丽中国的伟大构想。一种以沸石笼为载体对NO进行催化还原的原理如图所示,下列说法正确的是( )
A、反应过程中O原子的成键数目保持不变 B、+作催化剂,虚线框内物质是中间体 C、反应⑤中只起氧化剂的作用 D、该原理的总反应为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O -
19、劳动开创未来。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
工人将模具干燥后再注入熔融钢水
铁与水蒸气高温下会反应
B
用墨汁绘制国画
常温下碳单质性质稳定
C
用含NaOH和Al粉的管道疏通剂疏通厨卫管道
NaOH与Al粉反应放热产生大量气体,且NaOH有一定腐蚀性
D
用富含淀粉的谷物酿酒
淀粉水解生成乙醇
A、A B、B C、C D、D -
20、“年年重午近佳辰,符艾一番新”,端午节常采艾草悬于门户上,艾叶中含有薄荷醇(
),下列有关该物质的说法错误的是( ) A、环上的一氯代物为3种 B、与
互为同系物
C、该物质能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D、该分子中sp3杂化的原子数为11个