2023年高考新課標(biāo)理綜化學(xué)高考真題（解析版）

2023年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試(新課標(biāo)卷)

理科綜合化學(xué)學(xué)科

L化學(xué)在文物的研究和修復(fù)中有重要作用。下列說法錯(cuò)誤的是

A.竹簡(jiǎn)成分之一纖維素屬于天然高分子B.龜甲的成分之一羥基磷灰石屬于

無機(jī)物

C.古陶瓷修復(fù)所用的熟石膏，其成分為Ca(OH)2D.古壁畫顏料中所用的鐵紅，其成

分為Fe2O3

【答案】C

【解析】

【詳解】A.纖維素是一種天然化合物，其分子式為(C6Hlθθ5)n,其相對(duì)分子質(zhì)量較高，是一

種天然高分子，A正確；

B.羥基磷灰石又稱又稱羥磷灰石、堿式磷酸鈣，其化學(xué)式為[Ca∣o(Pθ4)6(OH)2],屬于無機(jī)物，

B正確；

C.熟石膏是主要成分為2CaSO4?H2O,Ca(OH)2為熟石灰的主要成分，C錯(cuò)誤；

D.Fe2O3為紅色，常被用于油漆、涂料、油墨和橡膠的紅色顏料，俗稱鐵紅，D正確；

故答案選C。

2.光學(xué)性能優(yōu)良的高分子材料聚碳酸異山梨醇酯可由如下反應(yīng)制備。

?Hjo(^yo>_o/+(2〃-I)X

〃H°^\OH+〃、(A0/一

異山梨醇碳酸二甲酯聚碳酸異山梨醇酯

下列說法錯(cuò)誤的是

A.該高分子材料可降解B.異山梨醇分子中有.3個(gè)手性碳

C.反應(yīng)式中化合物X甲醇D.該聚合反應(yīng)為縮聚反應(yīng)

【答案】B

【解析】

【詳解】A.該高分子材料中含有酯基,可以降解，A正確；

,OH

B.異山梨醇中攵號(hào)

四處的碳原子為手性碳原子，故異山梨醇分子

中有4個(gè)手性碳，B錯(cuò)誤；

C.反應(yīng)式中異山梨醇釋放出一個(gè)羥基與碳酸二甲酯釋放出的甲基結(jié)合生成甲醇，故反應(yīng)式

中X為甲醇，C正確；

D.該反應(yīng)在生產(chǎn)高聚物的同時(shí)還有小分子的物質(zhì)生成，屬于縮聚反應(yīng)，D正確;

故答案選B。

3.一種可吸附甲醇的材料，其化學(xué)式為[C(NH2)3][B(OCH3)41CI,部分晶體結(jié)構(gòu)如

下圖所示，其中[C(NH2)3]+為平面結(jié)構(gòu)。

下列說法正確的是

A.該晶體中存在N-H…O氫鍵B.基態(tài)原子的第一電離能：

C<N<O

C.基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)：B<C<O<ND.晶體中B、N和O原子軌道的雜

化類型相同

【答案】A

【解析】

【詳解】A.由晶體結(jié)構(gòu)圖可知，[C(NH2)3]+中的-NH2的H與[B(θCH3)j-中的0形成

氫鍵，因此，該晶體中存在N-HO氫鍵，A說法正確；

B.同一周期元素原子的第一電離能呈遞增趨勢(shì)，但是第HA、VA元素的原子結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)

定，其第一電離能高于同周期的相鄰元素的原子，因此，基態(tài)原子的第一電離能從小到大的

順序?yàn)镃<O<N,B說法不正確；

C.B、C、O、N的未成對(duì)電子數(shù)分別為1、2、2、3,因此，基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù)B<C=O<N,

C說法不正確；

D.[C(NH2)3]+為平面結(jié)構(gòu)，則其中的C和N原子軌道雜化類型均為沖2；

[B(OCHa)J-中B與4個(gè)0形成了4個(gè)。鍵，B沒有孤電子對(duì)，則B的原子軌道雜化類

型為sp3；[B(OCH3)J-中0分別與B和C形成了2個(gè)。鍵，O原子還有2個(gè)孤電子

對(duì)，則0的原子軌道的雜化類型均為sp3；綜上所述，晶體中B、0和N原子軌道的雜化

類型不相同，D說法不正確;

綜上所述，本題選A。

4.一種以V2O5和Zn為電極、Zn（C耳SO3）2水溶液為電解質(zhì)的電池，其示意圖如下所

示。放電時(shí)，z∏2+可插入V2O5層間形成ZnχV2O5?nH2Ck下列說法錯(cuò)誤的是

A.放電時(shí)V?C）5為正極

B.放電時(shí)Zi?+由負(fù)極向正極遷移

C.充電總反應(yīng)：xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2Os?nH2O

2+

D.充電陽極反應(yīng)：ZnxV2O5?nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O

【答案】C

【解析】

【分析】由題中信息可知，該電池中Zn為負(fù)極、V2O5為正極，電池的總反應(yīng)為

xZn+V2O5+nH2O=ZnxV2O5?nH,O。

【詳解】A.由題信息可知，放電時(shí)，Zn?+可插入V2O5層間形成ZnXV2O5?nH2O,

V2O5發(fā)生了還原反應(yīng)，則放電時(shí)V2O5為正極，A說法正確；

B.Zn為負(fù)極，放電時(shí)Zn失去電子變?yōu)閆i?+,陽離子向正極遷移，則放電時(shí)Zi?+由負(fù)極

向正極遷移，B說法正確；

C.電池在放電時(shí)的總反應(yīng)為xZn+V2O5+nH2O=ZnχV2O5力凡。，則其在充電時(shí)的總反

應(yīng)為Zn*V2O5FH2Ox=Zn+V2O5+nH2O,C說法不正確；

D.充電陽極上ZnχV2O5?nH2O被氧化為丫2。5,則陽極的電極反應(yīng)為

2+

ZnxV2O5?nH2O-2xe=xZn+V2O5+nH2O,D說法正確；

綜上所述，本題選C。

5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象，下列結(jié)論中正確的是

選

實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象結(jié)論

項(xiàng)

常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產(chǎn)生無色氣稀硝酸的氧化性

A

體，后者無明顯現(xiàn)象比濃硝酸強(qiáng)

取一定量Na∕θ3樣品，溶解后加入BaCI2溶液，產(chǎn)生白色沉此樣品中含有

B

淀。加入濃HNo3,仍有沉淀SOf

將銀和AgNO3溶液與銅和Na^Oa溶液組成原電池。連通后CU的金屬性比

C

銀表面有銀白色金屬沉積，銅電極附近溶液逐漸變藍(lán)Ag強(qiáng)

澳與苯發(fā)生了加

D向溟水中加入苯，振蕩后靜置，水層顏色變淺

成反應(yīng)

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【詳解】A.常溫下，鐵片與濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化，導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯，但稀硝酸與鐵不發(fā)生鈍

化，會(huì)產(chǎn)生氣泡，所以不能通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較濃硝酸和稀硝酸的氧化性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；

B.濃硝酸會(huì)氧化亞硫酸根生成硫酸根，仍然產(chǎn)生白色沉淀，所以不能通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷

樣品中含有硫酸根，B錯(cuò)誤；

C.銅比銀活潑，在形成原電池過程中，做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成了銅離子，導(dǎo)致溶液

變?yōu)樗{(lán)色，所以該實(shí)驗(yàn)可以比較銅和銀的金屬性強(qiáng)弱，C正確；

D.向淡水中加入苯，苯可將浪萃取到上層，使下層水層顏色變淺，不是浸與苯發(fā)生了加成

反應(yīng)，D錯(cuò)誤；

故選C。

6.“附合成酶”以其中的Fe?+配合物為催化中心，可將NH2OH與NH3轉(zhuǎn)化為明

(NH2NH2),其反應(yīng)歷程如下所示。

HfQ

*0

下列說法錯(cuò)誤的是

A.NH2OH,NH3和H20均為極性分子

B.反應(yīng)涉及N-H、N-O鍵斷裂和N-N鍵生成

C.催化中心的Fe?+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe^

D.將NH?OH替換為ND?OD,反應(yīng)可得ND^ND?

【答案】D

【解析】

【詳解】的電荷分布都不均勻，不對(duì)稱，為極性分子，正確；

A.NH2OH,NH3,FhOA

B.由反應(yīng)歷程可知，有N-H,N—O鍵斷裂，還有N-H鍵的生成，B正確；

C.由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過程中，F(xiàn)e?+先失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Fe3+,后面又得到電

子生成Fe?+,C正確；

D.由反應(yīng)歷程可知，反應(yīng)過程中，生成的NH2NH2有兩個(gè)氫來源于NEh,所以將NHzOH

替換為NDzOD,不可能得到ND2ND2,得至∣JND2NH2和HDO,D錯(cuò)誤；

故選D。

7.向AgCl飽和溶液(有足量AgeI固體)中滴加氨水，發(fā)生反應(yīng)

+和

Ag+NH3.[Ag(NHj]+[Ag(NHj]++N&.?[Ag(NH)T,

1與1的關(guān)系如下圖所示(其中代表

?g[c(M)∕(molL)]lg[c(NH3)∕(molL)]MAg?

-11------------------------------------------------?

(-l,-2.35)^?^

ro

1^1(-l,-2.35)

0IV

≡(-1,^.16)

κ

nHI?

cr、[Ag(NHj]+或[Ag(NH,)]).sJ(-1,-7.40)

4

-10

-6-5-4-3-2-10

1

lg[c(NH3)∕(mol?L-)]

下列說法錯(cuò)誤的是

A.曲線I可視AgCl溶解度隨N&濃度變化曲線

的溶度積常數(shù)

B.AgCiKSP=C(Ag+)?c(cr)=ιo°75

C.反應(yīng)[Ag(NHj]++NH3a[Ag(NH3)2]+的平衡常數(shù)K的值為心刈

”時(shí)，+++

D.C(NH3)=O.0]mo[?LMaΦc([Ag(NH3)2]j>c([Ag(NH3)])>c(Ag)

【答案】A

【解析】

【分析】氯化銀飽和溶液中銀離子和氯離子的濃度相等，向飽和溶液中滴加氨水，溶液中

銀離子濃度減小，氯離子濃度增大、一氨合銀離子增大，繼續(xù)滴加氨水，一氨合銀離子增

大的幅度小于二氨合銀離子，則曲線I、n、in、IV分別表示二氨合銀離子、一氨合銀離

子、銀離子、氯離子與氨氣濃度對(duì)數(shù)變化的曲線。

【詳解】A.氨的濃度較小時(shí)AgCl(S)海為Ag+(aq)+Cl-(aq),濃度較大時(shí)AgCI(S)+2NHa

+

脩”[Ag(NH3)2](aq)+Cl-(aq),氯化銀的溶解度曲線應(yīng)與氯離子的曲線吻合，應(yīng)該為

曲線IV,故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，C(NH3)=10"mol/L時(shí)，c(Cl)=10-235mol∕L,c(Ag+)=10-7?40mol∕L,則氯化銀的

溶度積為1()235x10-7.40=10-9.75,故B正確；

C.由圖可知，氨分子濃度對(duì)數(shù)為-1時(shí)，溶液中二氨合銀離子和一氨合銀離子的濃度分別

2355l6

為10-?mol∕L>fΠ10-mol∕L,貝∣J[Ag(NH3)]"+NH3.[Ag(NH3)0J的平衡常數(shù)K=

c[Ag(NHj]c[Ag(NH,)+]c[Ag(NH,)+^

+++

c[Ag(NH,)]c(NH3)^c[Ag(NH3)]c(NH3)^c[Ag(NH,)]c(NH3)

10—235

故C正確;

D.由分析可知，曲線I、U、W、IV分別表示二氨合銀離子、一氨合銀離子、銀離子、氯

離子與氨氣濃度對(duì)數(shù)變化的曲線，則C(NH3)=0.0ImOI?匚時(shí)，溶液中

+++

c([Ag(NH3)2]j>c([Ag(NH3)])>c(Ag),故D正確；

故選Ao

8.鋁和鋼具有廣泛用途。銘釵渣中鋁和鋼以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、

硅、磷等的化合物，從錨機(jī)渣中分離提取銘和鈕的一種流程如下圖所示：

Na,COMgSo4溶液

3

NaOHH2O稀H2SO4(NH4)2SO4溶液稀H2SO4Na2S2O5溶液

H

心氣上AJ-IΓΛ/調(diào)PH

珞帆——煨燒一浸取一沉淀一A除硅磷T分離鈕I一還原一Jcr(OH)3

__1千I

水浸渣濾渣濾渣V2O5

已知：最高價(jià)銘酸根在酸性介質(zhì)中以CnO:存在，在堿性介質(zhì)中以CrOj存在。

回答下列問題：

(1)燃燒過程中，軌和銘被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含銘化合物主要為

___________(填化學(xué)式)。

(2)水浸渣中主要有SiCh和。

(3)“沉淀”步驟調(diào)PH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是o

(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制

溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致

(5)“分離鈕”步驟中，將溶液PH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<l時(shí)，溶解為

VO；或VO3+在堿性條件下，溶解為VO；或VO；,上述性質(zhì)說明V2O5具有

(填標(biāo)號(hào))。

A.酸性B.堿性C.兩性

(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為。

【答案】⑴Na2CrO4

(2)Fe2O3(3)Al(OH)3

(4)①.磷酸根會(huì)與H+反應(yīng)使其濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4,同時(shí)可能產(chǎn)生硅酸膠狀沉

淀不宜處理②.會(huì)導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形成MgSich沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中混

有雜質(zhì)，同時(shí)溶液中鏤根離子濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀

-+u

(5)C(6)2Cr2O^'+3S2θ5+1OH=4Cr+6SO4^+5H2O

【解析】

【分析】由題給流程可知，銘專凡渣在氫氧化鈉和空氣中煨燒，將鈿、銘、鋁、硅、磷等元素

轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，燃燒渣加入水浸取、過濾得到含有二氧化硅、氧化鐵的濾渣

和濾液；向?yàn)V液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液PH將Al元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得到強(qiáng)氧

化鋁濾渣和濾液；向?yàn)V液中加入硫酸鎂溶液、硫酸鍍?nèi)芤簩⒐柙?、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiO3

和MgNH&P04沉淀，過濾得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的濾渣和濾液；向?yàn)V液中加入稀硫

酸調(diào)節(jié)溶液PH將鋼元素轉(zhuǎn)化為五氧化二鋼，過濾得到五氧化二鋼和濾液；向?yàn)V液中焦亞硫

酸鈉溶液將倍元素轉(zhuǎn)化為三價(jià)倍離子，調(diào)節(jié)溶液PH將倍元素轉(zhuǎn)化為氫氧化銘沉淀，過濾得

到氫氧化銘。

【小問1詳解】

由分析可知，煨燒過程中，銘元素轉(zhuǎn)化為格酸鈉，故答案為：Na2CrO4;

【小問2詳解】

由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化鐵，故答案為：Fe2O3;

【小問3詳解】

由分析可知，沉淀步驟調(diào)PH到弱堿性的目的是將Al元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，故答案為：

Al(OH)3;

【小問4詳解】

由分析可知，加入硫酸鎂溶液、硫酸鍍?nèi)芤旱哪康氖菍⒐柙?、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSio3和

MgNH4PO4沉淀，若溶液pH<9時(shí)，磷酸根會(huì)與H+反應(yīng)使其濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4,同時(shí)

可能產(chǎn)生硅酸膠狀沉淀不宜處理；若溶液pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形

成MgSiO3沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，同時(shí)溶液中核根離子濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法

完全沉淀，故答案為：磷酸根會(huì)與H+反應(yīng)使其濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4,同時(shí)可能產(chǎn)生硅

酸膠狀沉淀不宜處理；會(huì)導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鎂沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中

混有雜質(zhì)，同時(shí)溶液中鏤根離子濃度降低導(dǎo)致MgNH4PO4無法完全沉淀；

【小問5詳解】

由題給信息可知，五氧化二機(jī)水能與酸溶液反應(yīng)生成鹽和水，也能與堿溶液發(fā)生生成鹽和水

的兩性氧化物，故選C；

【小問6詳解】

由題意可知，還原步驟中加入焦亞硫酸鈉溶液的目的是將珞元素轉(zhuǎn)化為鋁離子，反應(yīng)的離子

+3+

方程式為2CnOy+3S2O5-+10H=4Cr+6SOf+5H2O,故答案為：2CnO+3S2O；一

+3+

+10H=4Cr+6SO^+5H2Oo

9.實(shí)驗(yàn)室由安息香制備二苯乙二酮的反應(yīng)式如下：

物質(zhì)性狀熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃溶解性

難溶于冷水

安息香白色固體133344

溶于熱水、乙醇、乙酸

不溶于水

二苯乙二酮淡黃色固體95347

溶于乙醇、苯、乙酸

冰乙酸無色液體17118與水、乙醇互溶

裝置示意圖如下圖所示，實(shí)!僉步驟為：

①在圓底燒瓶中加入IOmL冰乙酸、5mL水及9.0gFeCl36H,O,邊攪拌邊加熱，至固

體全部溶解。

②停止加熱，待沸騰平息后加入2.0g安息香，加熱回流45?60min0

③加入5()mL水，煮沸后冷卻，有黃色固體析出。

④過濾，并用冷水洗滌固體3次，得到粗品。

⑤粗品用75%的乙醇重結(jié)晶，干燥后得淡黃色結(jié)晶L6g。

（1）儀器A中應(yīng)加入（填“水”或"油”）作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)。

（2）儀器B的名稱是；冷卻水應(yīng)從（填“a”或"b”）口通入。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟②中，安息香必須待沸騰平息后方可加入，其主要目的是。

（4）在本實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)eCI3為氧化劑且過量，其還原產(chǎn)物為；某同學(xué)嘗試改進(jìn)本實(shí)

驗(yàn)：采用催化量的FeCb并通入空氣制備二苯乙二酮。該方案是否可行?簡(jiǎn)述判斷

理由_______O

（5）本實(shí)驗(yàn)步驟①~③在乙酸體系中進(jìn)行，乙酸除作溶劑外，另一主要作用是防止

（6）若粗品中混有少量未氧化的安息香，可用少量洗滌的方法除去（填標(biāo)號(hào)）。若

要得到更高純度的產(chǎn)品，可用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純。

a.熱水b.乙酸c.冷水d.乙醇

（7）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率最接近于（填標(biāo)號(hào)）。

a.85%b.80%c.75%d.70%

【答案】（1）油（2）①.球形冷凝管②.a

（3）防暴沸（4）①.FeCL②.可行③.空氣可以將還原產(chǎn)物FeCL又氧化

為FeeI3,FeCl3可循環(huán)參與反應(yīng)

（5）抑制氯化鐵水解

（6）a

（7）b

【解析】

【分析】在圓底燒瓶中加入IOmL冰乙酸，5mL水，R9.0gFeCh?6H2O,加熱至固體全部

溶解，停止加熱，待沸騰平息后加入2.0g安息香，加熱回流45-60min,反應(yīng)結(jié)束后加入50mL

水，煮沸后冷卻，析出黃色固體，即為二苯乙二酮，過濾，用冷水洗滌固體三次，得到粗品，

再用75%乙醇重結(jié)晶，干燥后得到產(chǎn)品l?6g,據(jù)此解答。

【小問1詳解】

該實(shí)驗(yàn)需要加熱使冰乙酸沸騰，冰乙酸的沸點(diǎn)超過了100℃,應(yīng)選擇油浴加熱，所以儀器A

中應(yīng)加入油作為熱傳導(dǎo)介質(zhì)，故答案為：油；

【小問2詳解】

根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特征可知，B為球形冷凝管，為了充分冷卻，冷卻水應(yīng)從a口進(jìn)，b口出，

故答案為：球形冷凝管；a；

【小問3詳解】

步驟②中，若沸騰時(shí)加入安息香，會(huì)暴沸，所以需要沸騰平息后加入，故答案為：防暴

沸；

【小問4詳解】

FeCl3為氧化劑，則鐵的化合價(jià)降低，還原產(chǎn)物為FeCI2,若采用催化量的FeCl3并通入空

氣制備二苯乙二酮，空氣可以將還原產(chǎn)物FeCl2又氧化為FeCl3,FeCl3可循環(huán)參與反應(yīng)，

故答案為：FeCl2;可行；空氣可以將還原產(chǎn)物FeCI2又氧化為FeCl3,FeCl3可循環(huán)參與反

應(yīng)；

【小問5詳解】

氯化鐵易水解，所以步驟①?③中，乙酸除做溶劑外，另一主要作用是抑制氯化鐵水解；

【小問6詳解】

根據(jù)安息香和二苯乙二酮的溶解特征，安息香溶于熱水，二苯乙二酮不溶于水，所以可以

采用熱水洗滌粗品除去安息香，故答案為：a；

【小問7詳解】

2.0g安息香(CI4H12O2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol,理論上可產(chǎn)生二苯乙二酮

?6R

(C14HIOO2)的物質(zhì)的量約為0.0094mol,質(zhì)量約為1.98g,產(chǎn)率為7τ/x100%=80.8%,

1.98g

最接近80%,故答案為：b?

10.氨是最重要的化學(xué)品之一，我國(guó)目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位。回答下列問題：

13

(1)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)計(jì)算反應(yīng)5N2(g)+]H2(g)=NH3(g)的A"=kJ?mollo

N(g)3H(g)

+⑴N2(g)+*^=≡N2*

八6

S(ii)N*+*^≡2N*

VSNH(g)÷2H(g)2

9(iii)H2(g)+*BH2*

N(g)+∣H(g)§

2(?v)也*+*-2H*

NH2(g)+H(g)

(V)N*÷H*^=^NH*+*

S∣?N2(g)+?H2(g)§NHKg)

(…)*s

NH3*^=≡NH3(g)+

圖1能量轉(zhuǎn)換關(guān)系圖2反應(yīng)機(jī)理

（2）研究表明，合成氨反應(yīng)在Fe催化劑上可能通過圖2機(jī)理進(jìn)行（*表示催化劑表面吸附

位，N?*表示被吸附于催化劑表面的N2）。判斷上述反應(yīng)機(jī)理中，速率控制步驟（即速率最

慢步驟）為（填步驟前的標(biāo)號(hào)），理由是o

（3）合成氨催化劑前驅(qū)體（主要成分為FesOa）使用前經(jīng)H?還原，生成α-Fe包裹的

Fe3O40已知a-Fe屬于立方晶系，晶胞參數(shù)a=287pm,密度為7.8gfm',則a-Fe晶

胞中含有Fe的原子數(shù)為（列出計(jì)算式，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA）。

（4）在不同壓強(qiáng)下，以兩種不同組成進(jìn)料，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計(jì)算結(jié)果

如下圖所示。其中一種進(jìn)料組成為XHZ=0?75'Xn2=0.25,另一種為

n

、N、X(物質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù):

x14,=0.675X,=0.225AI=0.10OiXi=——)

^^n總

圖3

①圖中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)?判斷的依據(jù)是

②進(jìn)料組成中含有情性氣體Ar的圖是

③圖3中，當(dāng)p?=20MPa、XNHS=O?20時(shí)，氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率α=°該溫度時(shí)，反應(yīng)

13

-N2（g）+-H2（g）,NH,（g）的平衡常數(shù)KP=（MPa尸（化為最簡(jiǎn)式）。

【答案】（1）-45

（2）①.（ii）②.在化學(xué)反應(yīng)中，最大的能壘為速率控制步驟，而斷開化學(xué)鍵的步

驟都屬于能壘，由于N三N的鍵能比H-H鍵的大很多，因此，在上述反應(yīng)機(jī)理中，速率控

制步驟為（ii）

⑶7?8X2873M

56×103°

(4)①.Pi<P2<Py②.合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，壓強(qiáng)越大平衡時(shí)

氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大③.圖4④.33.33%⑤.

【解析】

【小問1詳解】

在化學(xué)反應(yīng)中，斷開化學(xué)鍵要消耗能量，形成化學(xué)鍵要釋放能量，反應(yīng)的焰變等于反應(yīng)物

的鍵能總和與生成物的鍵能總和的差，因此，由圖1數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)

3

5電（8）+彳凡值）=?45包）的A"=（473+654-436-397-339）kJ?mol"=-45kJ?moΓ1。

【小問2詳解】

由圖1中信息可知，］N?(g)=N(g)的A∕∕=+473kJ?moJ，則N三N的鍵能為

3

946kJ?moΓl;；H?(g)=3H(g)的?∕∕=+654kJ?moJ，則H-H鍵的鍵能為

436kJ?moΓlo在化學(xué)反應(yīng)中，最大的能壘為速率控制步驟，而斷開化學(xué)鍵的步驟都屬于

能壘，由于N三N的鍵能比H-H鍵的大很多，因此，在上述反應(yīng)機(jī)理中，速率控制步驟為

(ii)o

【小問3詳解】

已知α-Fe屬于立方晶系，晶胞參數(shù)a=287pm,密度為7.8g?cm",設(shè)其晶胞中含有Fe的

56x×1030

原子數(shù)為X,則α-Fe晶體密度夕=R-礪?g?cn√=7.8g?cm3,解之得

7.8x287'NAH,??,?2店工物+7.8X287J*NA

X=----------萬幺，即rla-Fce晶θ胞llfl中含有Fe的原子數(shù)為---------7—?。

56×IO3056XIO30

【小問4詳解】

①合成氨的反應(yīng)中，壓強(qiáng)越大越有利于氨的合成，因此，壓強(qiáng)越大平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)越

大。由圖中信息可知，在相同溫度下，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)6<g<A,因此，圖

中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)?<6<A,判斷的依據(jù)是：合成氨的反應(yīng)為氣體分子數(shù)減少的

反應(yīng)，壓強(qiáng)越大平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)越大。

②對(duì)比圖3和圖4中的信息可知，在相同溫度和相同壓強(qiáng)下，圖4中平衡時(shí)氫的摩爾分?jǐn)?shù)

較小。在恒壓下充入情性氣體Ar,反應(yīng)混合物中各組分的濃度減小，各組分的分壓也減

小，化學(xué)平衡要朝氣體分子數(shù)增大的方向移動(dòng)，因此，充入情性氣體Ar不利于合成氨，

進(jìn)料組成中含有情性氣體Ar的圖是圖4。

③圖3中，進(jìn)料組成為x$=0-75、XM=O25兩者物質(zhì)的量之比為3:1。假設(shè)進(jìn)料中氫氣和

氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量分別為3mol和ImO1,達(dá)到平衡時(shí)氮?dú)獾淖兓繛閄mol,則有:

N2(g)+3H,(g)一-2NH3(g)

始CmoD130

變(mol)x3x2x

平(mol)1-x3-3x2x

2χ1

當(dāng)p,=20MPa、XNH,=0?20時(shí)，X=-——=0.20,解之得工二＞則氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率

NH34-2x3

122

a二一。33.33%,平衡時(shí)N,、H?NH?的物質(zhì)的量分別為一mol、2mol、-mol,其

3?22^33

131,(z?^)225

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為上、三、上，則該溫度下KP=I,.-=CrCC(MPa廠2因

5553

lp2×(∣p2)27x400

13

此，該溫度時(shí)，反應(yīng)/N2(g)+：H2(g).NH3(g)的平衡常數(shù)

KP=厄=島(MPa)；=底(MPa)L

11.莫西賽利(化合物K)是一種治療腦血管疾病的藥物，可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥

狀。以下為其合成路線之一。

Br.

?人，?NaNOmON、?jNH4HS5(CH3CO)2O

?'OHH2O*I(GO百5NO)-"

UOHA1C「LAOHHCl*

ABC

F

I(C同。CIN)IVSY?

I)HCl(濃)IHNaNO2ZHCl

°C2H5ONa*θ^?s^N?2)NaoH(G4H24N2O)0~5。C'

EG

ΘΘ,.(CH3CO)2OxJ°YSI

cn

'^y?1.?orF

?N、△(G4H23NO2)

1

回答下列問題：

(1)A的化學(xué)名稱是_______。

(2)C中碳原子軌道雜化類型有______種0

(3)D中官能團(tuán)的名稱為_______、_______

(4)E與F反應(yīng)生成G的反應(yīng)類型為。

(5)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為。

(6)I轉(zhuǎn)變?yōu)镴的化學(xué)方程式為。

(7)在B的同分異構(gòu)體中，同時(shí)滿足下列條件的共有種(不考慮立體異構(gòu))；

①含有手性碳；②含有三個(gè)甲基；③含有苯環(huán)。

其中，核磁共振氫譜顯示為6組峰，且峰面積比為3:3:3:2:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

式