選考3032提升標(biāo)準(zhǔn)練四

1、選考(3032)提升標(biāo)準(zhǔn)練(四)非選擇題(本題共3題,每題10分,共30分)1.(2019·杭州二中模擬)中國政府承諾,到2020年,單位GDP二氧化碳排放比2019年下降40%50%。減少CO2排放是一項重要課題。(1)以CO2為原料制取碳(C)的太陽能工藝如圖所示。過程2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 (2)碳酸二甲酯(CH3OCOOCH3,簡稱DMC)是一種應(yīng)用前景廣泛的新材料,用甲醇、CO、CO2在常壓、70120 和催化劑條件下合成DMC。已知:表示CO標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的H1=-283 kJ·mol-1;H2O(l)H2O(g)H2=+44 kJ·mol-

2、12CH3OH(g)+CO2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)H3=-15.5 kJ·mol-1,則2CH3OH(g)+CO(g)+12O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l)H= kJ·mol-1。 (3)在某容積不變的2 L密閉容器中充入2 mol CH3OH、1 mol CO2通過反應(yīng)直接合成DMC,一定條件下,平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示,則:下列能說明在此條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。 A.2v正(CH3OH)=v逆(CO2)B.CH3OH與H2O的物質(zhì)的量之比保持不變C.容器內(nèi)氣體的密度保持不變D.各組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持

3、不變反應(yīng)在A點條件下達(dá)到平衡后,其他條件不變情況下,t1時刻繼續(xù)往該容器中充入2 mol CH3OH、1 mol CO2,t2時刻達(dá)到新的平衡,試畫出t1時刻以后容器中c(CO2)隨時間變化圖。(4)CO2經(jīng)催化加氫可以生成低碳烴,主要有以下兩個競爭反應(yīng):反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)為分析催化劑對反應(yīng)的選擇性,在1 L密閉容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,測得有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示。該催化劑在較低溫度時主要選擇(填“反應(yīng)”或“反應(yīng)”)。 520 時,反應(yīng)的平衡常

4、數(shù)K=(只列數(shù)字算式,不計算)。 用惰性電極電解強酸性的二氧化碳水溶液可得到乙烯,其原理如圖所示。b電極上的電極反應(yīng)式為。 2.二苯基乙二酮常用作醫(yī)藥中間體及紫外線固化劑,可由二苯基羥乙酮氧化制得,反應(yīng)的化學(xué)方程式及裝置圖(部分裝置省略)如下:+2FeCl3+2FeCl2+2HCl在反應(yīng)裝置中,加入原料及溶劑,攪拌,加熱回流。反應(yīng)結(jié)束后加水煮沸,冷卻后即有二苯基乙二酮粗產(chǎn)品析出,用70%乙醇水溶液重結(jié)晶提純。重結(jié)晶過程為加熱溶解活性炭脫色趁熱過濾冷卻結(jié)晶抽濾洗滌干燥。請回答下列問題:(1)寫出裝置圖中玻璃儀器的名稱:a,b。 (2)趁熱過濾后,濾液冷卻結(jié)晶。一般情

5、況下,下列因素中有利于得到較大的晶體的是(填字母)。 A.緩慢冷卻溶液B.溶液濃度較大C.溶質(zhì)溶解度較小D.緩慢蒸發(fā)溶劑如果溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象,可采用 等方法促進(jìn)晶體析出。(3)抽濾所用的濾紙應(yīng)略(填“大于”或“小于”)布氏漏斗內(nèi)徑,將全部小孔蓋住。燒杯中的二苯基乙二酮晶體轉(zhuǎn)入布氏漏斗時,杯壁上往往還粘有少量晶體,需用液體將杯壁上的晶體沖洗下來后轉(zhuǎn)入布氏漏斗,下列液體最合適的是。 A.無水乙醇B.飽和NaCl溶液C.70%乙醇水溶液D.濾液(4)上述重結(jié)晶過程中的哪一步操作除去了不溶性雜質(zhì)?。 (5)某同學(xué)采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類似)跟蹤反應(yīng)進(jìn)

6、程,分別在反應(yīng)開始、回流15 min、30 min、45 min和60 min時,用毛細(xì)管取樣、點樣,薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是。 A.15 minB.30 minC.45 minD.60 min3.(2019·浙江綠色評價聯(lián)盟統(tǒng)考)有機物A的合成路線如下,E屬于酯類,F的分子式為C6H10O3。已知1:R1COOR2+CH3COOC2H5R1COCH2COOC2H5+R2OH已知2:RCOOR'+ROHRCOOR+R'OH已知3:+回答下列問題:(1)B的結(jié)構(gòu)簡式是,CD的反應(yīng)類型是。 (2)D和F合成A分為三

7、步反應(yīng)完成,依次寫出D和F合成A的兩種中間產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式:、。 (3)寫出符合下列條件的A的任意一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。 不發(fā)生水解反應(yīng);遇氯化鐵溶液呈紫色;1 mol 可消耗3 mol NaOH;有兩個六元環(huán)。(4)設(shè)計以乙醇為原料制備F的合成路線(用流程圖表示,無機試劑任選)。參考答案選考(3032)提升標(biāo)準(zhǔn)練(四)1.答案: (1)6FeO+CO2C+2Fe3O4(2)-342.5(3)BD(4)反應(yīng)0.2×1.240.42×1.062CO2+12H+12e-C2H4+4H2O解析: (1)過程1中Fe3O4分解為FeO和O2,過程2中FeO和

8、CO2在700K條件下生成Fe3O4和C,根據(jù)得失電子守恒配平化學(xué)方程式。(2)由表示CO的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的H1可寫出熱化學(xué)方程式:CO(g)+12O2(g)CO2(g)H1=-283kJ·mol-1,由蓋斯定律可知,+-可得2CH3OH(g)+CO(g)+12O2(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(l),則H=-283kJ·mol-1+(-15.5kJ·mol-1)-44kJ·mol-1=-342.5kJ·mol-1。(3)A項,甲醇與二氧化碳的化學(xué)計量數(shù)之比為21,所以v逆(CH3OH)=2v正(CO2)的狀態(tài)是平衡狀態(tài),錯誤;B項,反應(yīng)

9、中甲醇物質(zhì)的量減小、水的物質(zhì)的量增大,甲醇與水的物質(zhì)的量之比不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài),正確;C項,體系中各物質(zhì)均為氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知反應(yīng)過程中氣體質(zhì)量保持不變,因容器容積不變,所以反應(yīng)過程中氣體密度不變,無法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),錯誤;D項,各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變的狀態(tài)是平衡狀態(tài),正確。A點二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為0.5,則平衡時二氧化碳濃度為0.25mol·L-1;平衡后繼續(xù)向容器中充入2molCH3OH和1molCO2(此時刻CO2濃度為0.75mol·L-1),反應(yīng)物起始濃度增大,等效于增大壓強,增大壓強平衡向右移動,二氧化碳濃度減小,則平衡時二氧化碳濃度小于0

10、.5mol·L-1,但大于0.25mol·L-1。(4)由圖像可知低溫時主要生產(chǎn)甲烷,高溫時主要生產(chǎn)乙烯,所以低溫時主要選擇反應(yīng);520時甲烷和乙烯的物質(zhì)的量均為0.2mol,所以反應(yīng)消耗CO2和H2的物質(zhì)的量分別為0.2mol、0.8mol,生成0.4mol水,反應(yīng)消耗CO2和H2的物質(zhì)的量分別為0.4mol、1.2mol,生成0.8mol水,此時體系中CO2的物質(zhì)的量為1mol-0.2mol-0.4mol=0.4mol,水的物質(zhì)的量為0.4mol+0.8mol=1.2mol,H2的物質(zhì)的量為3mol-0.8mol-1.2mol=1.0mol,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c(C2H

11、4)·c4(H2O)c2(CO2)·c6(H2)=0.2×1.240.42×1.06。電解二氧化碳水溶液得到乙烯,碳元素化合價由+4價降為-2價,b電極為陰極,陰極上發(fā)生還原反應(yīng),所以b電極上的電極反應(yīng)式為2CO2+12H+12e-C2H4+4H2O。2.答案: (1)三頸燒瓶(球形)冷凝管(2)AD用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁、加入晶種(3)小于D(4)趁熱過濾(5)C解析: (1)a為三頸燒瓶,b為(球形)冷凝管。(2)緩慢冷卻溶液、緩慢蒸發(fā)溶劑均可使晶體充分析出,有利于得到較大的晶體。溶液過飽和時一般用玻璃棒摩擦容器內(nèi)壁,也可以用加入晶種的方法來促進(jìn)晶體析

12、出。(3)抽濾所用的濾紙應(yīng)略小于布氏漏斗內(nèi)徑。根據(jù)題干信息,使杯壁上的晶體沖洗下來最好用濾液,因為其不帶入雜質(zhì)。(4)趁熱過濾除去了不溶性雜質(zhì)。(5)從圖中可以看出45min時最適合,反應(yīng)物基本上無剩余。3.答案: (1)取代反應(yīng)(2)(或)(或)(3)(羥基位置可以任意,合理答案即可)(4)CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOC2H5CH3COCH2COOC2H5解析: 由題中信息可知,B為間二硝基苯,C為間苯二胺,D為間苯二酚,E為乙酸乙酯,F為CH3COCH2COOC2H5。(1)B的結(jié)構(gòu)簡式是,CD的變化中,官能團由氨基變?yōu)榱u基,反應(yīng)類型是取代反應(yīng)。(2)D和F合成A分為三步反應(yīng)完成,依據(jù)題中的信息2和信息3可知,D和F之間可能先發(fā)生取代反應(yīng)生成,也可能先發(fā)生加成反應(yīng)生成,然后它們分別轉(zhuǎn)化為和,最后它們分別轉(zhuǎn)化為A。(3)A的同分異構(gòu)體符合下列條件:不發(fā)生水解反應(yīng),說明分子中沒有酯基;遇氯化鐵溶液呈紫色,說明分子中有酚羥基;1mol可消耗3m