名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟）2023-2024学年高三第一次联考化学含解析

Z20名校联盟（浙江省名校新高考研究联盟）2024届高三第一次联考

化学试题

可能用到的相对原子质量：H-lC-12N-140-16Na-23Mg-24Al-27

Fe-56Ag-108

选择题部分

一、选择题（每小题只有1个选项符合题目要求。每小题3分，共48分）

1.化学是材料科学的基础。下列说法不耳嗨的是

A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料

B.La-Ni合金是一种新型储氢合金材料

C.高吸水性树脂聚丙烯酸钠是通过缩聚反应合成的

D.制造防弹装甲的芳纶纤维属于有机高分子材料

【答案】C

【解析】

【详解】A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料，A正确；

B.La-Ni合金是一种新型储氢合金材料，B正确；

C.高吸水性树脂聚丙烯酸钠是丙烯酸钠通过加聚反应合成的，C错误：

D.制造防弹装甲的芳纶纤维属于有机高分子材料，D正确。

故选Co

2.下列化学用语表示正确的是

A.羟基的电子式：

2s2p

B.基态氮原子的价层电子轨道表示式：

同|t|t|t|

D.I'的名称：3—溟丁烷

Br

【答案】B

【解析】

【详解】A.羟基的电子式为：・0：H，故A错误；

••

2s2D

B.基态氮原子价电子排布式为：2s22P3,轨道表示式：三,一p-,_.,故B正确；

[tilrnrrn

c.PC13中心原子价层电子对数为3+g（5—3xl）=4,且有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，故C错

、口

厌；

D.丫的名称是：2一漠丁烷，故D错误；

Br

故选B。

3.S02是一种常见氧化物，下列说法不氐碰的是

A.SCh属于弱电解质B.S02可用作食品添加剂

c.S02既有氧化性又有还原性D.S02具有漂白性

【答案】A

【解析】

【详解】A.二氧化硫属于非电解质，故A错误；

B.食品中适量添加二氧化硫可起到漂白、防腐和抗氧化作用，故B正确；

C.SO2中硫元素为+4价，既能升高也能降低，所以既有氧化性又有还原性，故C正确；

D.SCh具有漂白性，能与有色物质结合为无水物质，故D正确；

答案选A。

4.物质的性质决定用途，下列两者对应关系不思硼的是

A.不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，可用于制造医疗器械和厨房餐具

B.单晶硅熔点高，可用作半导体材料

C.维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂

D.氯乙烷汽化时吸热，可作肌肉拉伤的镇痛剂

【答案】B

【解析】

【详解】A.不锈钢具有很强的抗腐蚀能力，可用于制造医疗器械和厨房餐具，A正确；

B.硅介于金属元素与非金属元素之间，单晶硅可用作半导体材料，B错误；

C.维生素C具有还原性，可用作食品抗氧化剂，c正确；

D.氯乙烷汽化时吸热，可作肌肉拉伤的镇痛剂，D正确。

故选B。

5.完成下述实验，装置或试剂不氐娜的是

浓

?一氨气

广醯

■r

X*CuSO,

V“溶液

三J~酚酿

<■1_——

B.验证氨气易溶于水且溶液呈碱C.溶液的转D.实验室制乙快除去H2s杂

A.实验室制氯气

性移质

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.实验室利用二氧化镒和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯气，故A正确；

B.氨气易溶于水会引发喷泉实验，滴有酚酗的溶液变红说明氨气溶于水形成的溶液呈碱性，故B正确;

C.配置一定物质的量浓度溶液中，“转移”需要用玻璃棒引流，故C错误；

D.H2s通入硫酸铜溶液中会生成CuS沉淀，实验室用硫酸铜溶液除去乙焕中的H2s杂质，故D正确；

故选C。

6.汽车发生碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3+2KNO3=5Na2O+K2O+16N2〃下列判断不无㈣的是

A.该反应能在瞬间完成，并产生大量气体

B.生成标准状况下2.24L气体，该反应转移电子的数目为0.5NA

C.N?既是氧化产物又是还原产物

D.被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15：1

【答案】B

【解析】

【详解】A.该反应在碰撞时就迅速发生，反应放出大量N2气体，可以起到缓冲作用，防止人因撞击而

受严重伤害，A正确；

B.根据反应方程式可知：反应产生16moiN2,反应过程中转移10moi电子。现在反应生成标准状况下

2.24L气体的物质的量是0.1mol,则转移电子的物质的量是"(e-尸里x10mol=0.0625mol,故该反应

16

转移电子的数目为0.0625M,B错误；

C.在该反应中N元素化合价由反应前NaN3中的-g价变为反应后N2中的0价，化合价升高，失去电子

被氧化，故N2是氧化产物；N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的。价，化合价降

低，得到电子被还原，故N2又是还原产物，因此N2既是氧化产物又是还原产物，C正确；

D.根据选项C分析可知：NaN3中的N被氧化，KNO3中N被还原，故被氧化和被还原的N原子的物质

的量之比为30：2=15：1,D正确；

故合理选项是Bo

7.设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是

A.向ILlmol/LNH4cl溶液中加氨水至中性，此时溶液含NH：数目为NA

B.ImolAlCb完全水解生成的A1(OH)3胶体粒子数目为NA

C.4.2gC3H6中含有。键数目为0.8NA

D.标准状况下5.6LCH4与5.6LC12混合后光照，充分反应后生成CH3cl的数目为0.25NA

【答案】A

【解析】

【详解】A.向lLlmol/LNH4Cl溶液中加氨水至中性，根据电荷守恒可知

n(NH：)+n(H+)=n(OH)+n(Cr),溶液显中性结合氯离子守恒可知n(NH：)=n(C「)=lmol,则此时

溶液含NH：数目为NA,A正确；

B.A1(OH)3胶体粒子是由多个分子聚集而成的，故其胶粒的数量小于NA,B错误；

C.若C3H6为环丙烷，则4.2gC3H6中含有6键的数目为0.9NA,C错误；

D.甲烷和氯气的四步反应均会发生，故不确定生成一氯甲烷的物质的量，D错误；

故选Ao

8.下列说法正确的是

A.蛋白质、淀粉、纤维素和油脂等高分子均能发生水解

B.通过煤的液化可获得液态垃等有机化合物，煤的液化过程为物理变化

C.氨基酸既能与HC1反应，也能NaOH反应，产物均为盐和水

D.天然橡胶硫化后由线型结构转变为网状结构

【答案】D

【解析】

【详解】A.油脂的相对分子质量较小，不属于高分子化合物，A错误；

B.煤的液化是在高温、催化剂存在下，煤和氢气作用生成液体燃料的过程，此过程发生化学变化，B错

、口

庆；

C.氨基酸与HC1反应，只生成一种盐，没有水生成，C错误；

D.天然橡胶硫化后由线型结构转变为网状结构，D正确；

故选D。

9.下列反应的离子方程式不氐晒的是

2+

A.向硫酸铜溶液中滴加过量氨水：CU+2NH3-H2O=CU(OH)21+2NH

+2+

B.氢氧化铁沉淀溶于氢碘酸：2Fe(OH)3+6H+2I=2Fe+l2+6H2O

C.用硫化亚铁除去废水中的汞离子：FeS(s)+Hg2+(叫)=Fe2+(aq)+HgS(s)

2

D.向硫化钠溶液中滴加次氯酸钠溶液：S+C1O+H2O=S|+C1+2OH-

【答案】A

【解析】

【详解】A.硫酸铜溶液中滴加过量氨水，生成C〃(N”3)：+，A错误；

+2+

B.氢氧化铁沉淀溶于氢碘酸，离子方程式为：2Fe(OH)3+6H+2r=2Fe+I2+6H2O,B正确；

C.用硫化亚铁除去废水中的汞离子，离子方程式：FeS(s)+Hg2+(aq)=Fe2+(aq)+HgS(s),C正确；

2

D.向硫化钠溶液中滴加次氯酸钠溶液，发生氧化还原反应：S+C10+H20=Si+Cl+20H-,D正确;

故选A

10.a一氟基丙烯酸异丁酯可用作医用胶，其结构简式如图。下列有关其说法不无碘的是

O

CN

A.分子中碳原子的杂化方式有3种

B.其同分异构体不可能是芳香族化合物

C.能发生加成聚合反应

D.在“氏0,H+/加热”条件下反应可生成二元竣酸

【答案】B

【解析】

【详解】A.-CN中C为sp杂化，双键中C为sp?杂化，其它C均为sp3杂化，故A正确；

B该分子中含2个双键、1个三键，不饱和度为4,存在含苯环的同分异构体，可能是芳香族化合物，故

B错误；

C.含有碳碳双键，能发生加成聚合反应，故C正确；

D.在“H2O,H+/加热”条件下酯基发生酸性水解得到痰基，-CN酸性水解也得到-COOH,反应可生成二元

皴酸，故D正确；

故选：B。

11.如图化合物Q是一种表面涂层材料，其中W、X、Y、Z是分别处于三个短周期的主族元素，原子序

数依次增大且不相邻，下列有关说法不氐硬的是

一

w—x-^X

I)X=Y

w—/

w

A.电负性：Y>Z>X>W

B.X的基态原子有6种空间运动状态的电子

C.Y的氢化物的沸点较高，主要是因为分子间存在氢键

D.Q在酸性条件下水解生成的气体为非极性分子

【答案】B

【解析】

【分析】W、X、Y、Z是分别处于三个短周期的主族元素，原子序数依次增大且不相邻，W形成1条键,

W为H,X形成4条键，X为C,Y形成2条键，Y为O,Z形成1条键，则Z在第三周期，为C1。

【详解】A.同主族元素，从上到下电负性逐渐减小，同周期元素从左到右电负性逐渐增强，则电负性

O>C1>C>H,A正确；

B.C的基态原子核外有6个电子，电子排布式为Is22s22P2,有4种空间运动状态的电子，B错误；

C.H2O中存在分子间氢键，因此其沸点较高，C正确；

D.根据Q的结构可知，其中存在酯基，酸性条件下其水解能生成二氧化碳气体，二氧化碳为非极性分子，

D正确；

故答案选B。

12.通过下列实验可从L的CC14溶液中回收L。下列说法不思颐的是

水质水

溶液衿潦液力-+I。/溶液慧瓢酗扇函回ffl

加热

A.HCCk溶液可以用乙酸乙酯萃取分离其中的碘

B.操作①为分液，需要使用分液漏斗

C.步骤②发生的反应为：IO；+5r+6H+=3W+3H2。

D.操作③为升华法（如图），可除去粗碘快速结晶时混入的杂质

【答案】A

【解析】

【分析】向碘的四氯化碳溶液中加入氢氧化钠溶液，分液后水层中含有碘离子和碘酸根离子，加入硫酸

后，碘离子和碘酸根离子发生归中反应升成碘单质，得含有碘单质的悬浊液，过滤后得碘单质；

【详解】A.乙酸乙酯与四氯化碳互溶，不能萃取，故A错误；

B.据分析，操作①为分液，需分液漏斗，故B正确；

C.步骤②碘离子和碘酸根离子发生归中反应升成碘单质，离子方程式：IO]+5I-+6H*=3LJ+3H20,故C

正确；

D.操作③为升华，可除去粗碘快速结晶时混入的杂质，故D正确；

答案选A。

13.某无隔膜流动海水电解法制出的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制Ch在电极表面产

生，提高放电效率。下列说法不思聊的是

A.钛箔作阴极，发生还原反应

+

B.阳极反应主要为：Cl-2e+H2O=HClO+H

C.电解后海水pH明显下降

D.理论上生成Imolbk转移电子数为2NA

【答案】C

【解析】

【分析】钛箔附近产生氢气，为阴极；钛网附近氯离子失去电子产生次氯酸，为阳极。

【详解】A.钛箔附近产生氢气，为阴极，发生还原反应，A正确；

B.钛网为阳极，产生HC1O,反应主要为：Cl--2e+H20=HC10+H+,B正确；

C.电解的总反应方程式为：FT+HQ电解〃€70+凡T,电解后海水pH增大，C错误;

+

D.根据阴极电极方程式2H+2e-=H2t,生成ImolH2转移电子数为2NA,D正确;

故选Co

14.某溶液初始仅溶有等浓度的M和N,反应①、②同时进行:

①M+N熊诊X+W

②M+N熊诊Y+W

反应①的速率可表示为Vi=kd(M),反应②的速率可表示为V2=k2c2(M)(ki、k?为速率常数)。反应体系中

M和X的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是

C(mol/L)

A.。〜30min,消耗M的平均速率为O.OlmokL'.min-1

B.体系中X和Y的浓度之比保持不变，说明反应已平衡

C.反应①的活化能比反应②的活化能更大

n生帚(X)

D.充分反应后，X的选择性［一八“、x100%］为62.5%

n总转化(M)

【答案】D

【解析】

【详解】A.根据图示可知，0—30min时间段内，有如下关系,

M+N.-X+W

变化浓度(mol/L)为0.1250.125

M+NY+W

变化浓度(mol/L)为0.5-0.3-0.1250.075'

(0.5—0.3—0.125)+0.125

2m°=3x10^3mol/L»min,故A错误；

30min

B.相同时间内，X和Y的浓度之比等于两者的平均反应速率之比，因Y和Z分别是反应①和反应②的

c(X)匕k,

产物，故两者的浓度之比-^7；=,二产为定值，则其浓度为定值时保持不变，不能作为平衡的依据，

c(Y)v2k2

故B错误；

C.根据上述分析，相同条件下，反应①产生的X比反应②产生的Y多，反应①的反应速率大于反应②

的反应速率，则反应①的活化能小，活化能越大，反应速率越慢，故c错误:

D.前30min内M转化为X的转化率为2空xl00%=62.5%,反应中M转化为X、Y的比例不变，故

0.2

如果反应能进行到底，反应结束，有62.5%的M转化为X,故D正确；

故本题选D。

15.某温度下，用0.1000mol/L硝酸银标准溶液对25mL含KX和KY的混合溶液进行电位滴定(Y与H

的反应可以忽略)，获得电动势(E)和硝酸银标准溶液体积(V)的电位滴定曲线如图所示。

F6l0

己知:Ag+2Y=[AgY2],[AgY2r+Ag+=2AgYI。该温度下，Ksp(AgY)=2X10',Ksp(AgX)-2X10o

下列说法不氐确的是

A.BfC主要发生了反应：Ag'+X=AgXI

B.若HY为弱酸，则从0-A点，水的电离程度不断减小

C.原混合溶液中c(KX)=0.03000mol/L

D.AgX(s)+Y(aq)峰?>AgY(s)+X(aq)的平衡常数为106

【答案】D

【解析】

【分析】K、p(AgY)<KsP(AgX),可知含KX和KY的混合溶液滴加硝酸银，KY先与硝酸银反应；0A段发

生反应Ag+2Y=[AgY2「、AB段发生反应[AgY?]+Ag,=2AgYJ,BC段发生反应Ag,+X=AgXI。

【详解】A.Ksp(AgY)VKsp(AgX),KY先与硝酸银反应；可知B-C主要发生了反应:Ag+X

=AgXI,故A正确；

B.若HY为弱酸，则从0-A点，发生反应Ag'+2Y=[AgY2],Y一离子浓度减小，对水电离的促进作用

减小，水的电离程度不断减小，故B正确；

C.B-C主要发生了反应：Ag'+X=AgXI,则n(KX)=O.lmol/LX(12.5-5)X103L=7.5X104mol,原混

人、L、V.SxlO^molccr.,,.

合溶液3中fC(cKXl)=---------——=0.03mol/L,故C正确；

25xlQ-3L

D.AgX(s)+Y(aq)灌诊AgY(s)+X(aq)的平衡常数为

c(X-)_c(X-)c(Ag+)_Ksp[AgX]_2xlQ-10

c(Y-)—c(Y-)c(Ag+)—/Csp[AgY]-2xl()T6

答案选D。

16.下列实验操作对应的现象和根据现象得出的结论不氐顿的是

选

实验操作现象结论

项

向2mL0.1mol/LFeh溶液中依次滴加少量氯溶液分层，下层呈紫红

A还原性：Fe2+<r

水和CC14,振荡，静置色

结合H+的能力：A1O

B往NaAlO?溶液中滴加NaHCCh溶液产生白色沉淀

用pH计测定O.lmol/LNaHCCh溶液和NaHCCh(aq)为8.3,水解常数：Kh(HCO-)

C

0.1mol/LCH3COONa溶液的pHCH3C00Na(aq)为8.9

<Kh(CH3COO)

甲、乙试管均盛有2mL等浓度银氨溶液，分甲中无明显现象，乙中溶度积常数:KSp(Agl)

D

别加入2滴等浓度的NaCl溶液和Nai溶液产生黄色沉淀VKMAgCl)

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.FeL溶液中依次滴加少量氯水和CCL溶液分层，下层呈紫红色，说明氧化了I',还原性：

Fe2+<r,A正确；

B.往NaAlCh溶液中滴加NaHCCh溶液，发生反应40；+"CO；+凡0=々(OH1+CO：,偏铝酸

根结合碳酸氢根电离的氢离子生成氢氧化铝沉淀，则结合H+的能力：A1O；>CO：,B正确；

C.碳酸氢根在溶液中存在电离，根据同浓度的NaHCCh溶液和CH3COONa溶液的pH无法比较水解常数

的大小，C错误；

D.等浓度的NaCl溶液和Nai溶液分别与等浓度银氨溶液混合，Ksp小的才有可能产生沉淀，没有产生

氯化银沉淀，产生碘化银沉淀，说明溶度积常数：Ksp(AgI)<KSp(AgCl),D正确；

故选C。

非选择题部分

二、非选择题(共5小题，共52分)

17.硼及其化合物在工农业生产、新型材料等方面应用广泛，回答下列问题：

(1)基态硼原子的价层电子排布式是。

(2)下列说法不氐璇的是。

A.根据对角线规则，B元素的一些化学性质与Si元素相似

B.第一电离能(h)：h(Be)VIi(B)Vh(C)

C.BF3的空间结构为平面三角形

D.晶体硼的熔点为2300℃,推测其为共价晶体

催化剂「?丁

8

(3)储氢材料氨硼烷水解释放氢气：3NH3BH3+6H2O......3NH：+<r'o+9H2TO反应中硼原子

oxB'o"Bxo

的杂化轨道类型由_____变为。

(4)A1F3的熔点(1040C)远高于BF3的熔点(-127℃),从晶体类型及微粒间作用力角度分析其原因

(5)硼化镁是一种离子晶体，属于六方晶系(如图1),a=b#c,a=90°,p=120°,镁层和硼层交替排

列，硼原子层形成平面六元并环结构。硼化镁晶体沿z轴方向的投影如图2所示。

图1图2

①硼化镁的化学式为。

②B的配位数(紧邻的镁原子数)是。

【答案】⑴2s22Pl(2)B

(3)①.sp3②.sp2

(4)AIF3是离子晶体而BF3是分子晶体，前者的离子键强于后者的范德华力

(5)MgB2②.6

【解析】

【小问1详解】

硼是5号元素，价层电子排布式是2s22p)

【小问2详解】

A.根据对角线规则，B元素的一些化学性质与Si元素相似，A正确；

B.同一周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，但第UA族元素的第一电离能大于同周期第IIIA族

元素的第一电离能，第VA族元素的第一电离能大于同周期第VIA族元素的第一电离能，则第一电离

能：L(B)<h(Be)<L(C),B错误;

C.BF3中B原子的价层电子对数为3+；(3-3xl)=3,无孤电子对，则BF?的空间结构为平面三角形，C

正确；

D.共价晶体熔沸点较高，晶体硼的熔点为2300C,推测其为共价晶体，D正确；

故选B。

【小问3详解】

在NH3BH3中B原子为sp3杂化，而生成物中B原子的价层电子对数为3,则B原子为sp2杂化。

【小问4详解】

A1F3是离子晶体而BF3是分子晶体，前者的离子键强于后者的范德华力，所以A1F3的熔点(1040C)远高

于BF3的熔点(-127℃)。

【小问5详解】

观察图甲，由均摊法，晶胞中所含B原子个数为6,Mg原子个数为12x2+2x4=3,则硼化镁的化学式

62

为MgB,根据图乙，硼化镁晶体沿z轴方向的投影中，每个B原子与相邻的3个Mg原子相切，结合题

给信息可知，每个B原子所在层的上下两层分别有3个Mg原子与B原子距离最近且相等，故B原子的

配位数是6。

18.氯化亚碉(,一7?_)常用作脱水剂和氯化剂。如图流程表示其制备及用途，回答下列问题：

(1)用硫磺、氯气和三氧化硫为原料，在一定条件下可合成SOCb,原子利用率达100%。写出该反应方

程式o

(2)下列有关说法不氐碰的是。

A.SCh是极性分子，容易与H2O发生反应

B.途径①能制得无水FeCb是因为SOCb吸水性强且产物HC1能抑制Fg+水解

3+2++

C.FeCb在溶液中分步水解，第一步反应为：Fe+H2O,Fe(OH)+H

D.CH3COCI能与N%反应生成乙酰胺

(3)途径②除了CH3coe1外还产生两种酸性气体，写出该反应方程式______。

(4)S0CL极易水解，试从共价键的极性角度分析其原因______o

(5)途径①可能发生氧化还原反应而生成副产物，设计实验分别检验氧化产物和还原产物的存在

-'定条件

【答案】(1)2S+3C12+SO3~3SOC12(2)A

(3)CH3COOH+SOC12=CH3COCl+SO2t+HClT

(4)0、Cl的电负性比S大，(S=0和S—C1的电子均偏离S),使S的正电性(3+)较大；水中O的负电性

(3-)较大，容易进攻S(且C1的离去能力较好)，从而发生反应

(5)取样，加盐酸溶解，分成2份。一份滴加BaCh溶液，产生白色沉淀说明有SOj；另一份滴加K3lFe(CN)6]

溶液，有蓝色沉淀，说明有Fe2+生成

【解析】

【分析】硫磺、氯气和三氧化硫在一定条件下可合成SOCb,SOCb和氯化铁晶体反应可以得到无水氯化

铁，和乙酸反应可以得到CH3coe1；

【小问1详解】

硫磺、氯气和三氧化硫为原料，在一定条件下可合成SOCb,原子利用率达100%,则反应为化合反应，

一定条件

根据质量守恒配平可知反应为2s+3C12+SCh=^=3SOC12；

【小问2详解】

A.S03分子中硫形成3个共价键且无孤电子对，为平面三角形结构，分子中正负电荷重心重合，是非极

性分子，三氧化硫容易与H20发生反应生成硫酸，A错误；

B.水溶液中铁离子能水解生成氢氧化铁，途径①能制得无水FeCb是因为SOCL吸水性强且产物HC1能

抑制Fe3+水解，从而制的无水氯化铁，B正确；

3+2++

C.FeCb在溶液中分步水解，第一步反应生成Fe(OH)2+和H+：Fe+H2O►Fe(OH)+H,C正确；

D.CH3coe1中Cl带负电荷，氨分子中氢带正电荷，则CH3coe1能与N%反应生成乙酰胺和HCLD正

确；

故选A；

【小问3详解】

途径②除了CH3coe1外还产生两种酸性气体，根据质量守恒可知，两种气体为二氧化硫、氯化氢，则该

反应方程式CH3COOH+SOCl2-CH3COCl+SO2t+HClT；

【小问4详解】

。、C1的电负性比S大，(S=0和S—C1的电子均偏离S),使S的正电性(3+)较大；水中。的负电性(3-)较

大，容易进攻S(且。的离去能力较好)，从而发生反应使得S0CL极易水解；

【小问5详解】

铁离子具有氧化性，S0CL中硫处于低价态具有还原性，两者容易发生氧化还原反应生成氧化产物硫酸根

离子和还原产物亚铁离子，故实验设计为：取样，加盐酸溶解，分成2份。一份滴加BaCh溶液，产生白

色沉淀说明有S0丁；另一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀，说明有Fe?+生成。

19.甲烷的直接转化具有较高的经济价值，因此备受科学家关注。回答下列问题：

(1)用丝光沸石作催化剂可实现甲烷直接转化制备甲醇，合成方法有以下两种：

LCH4(g)+102(g)|^?>CHjOH(g)△H1=-126.4kJ«mol-'

II.CH4(g)+H2O(g)Gf?>CH3OH(g)+H2(g)AH2

1

已知：山的标准燃烧热为285.8kJ/mol；H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ«molo计算kJ/mol,

(2)若采用方法I生产甲醇。在200℃下，向恒容为5L的密闭反应器中加入催化剂，并充入

6.0kPaCFU、4.8kPaO2和一定量He使反应充分进行，体系的总压强随时间的变化如图所示。

9•

AA11a

010002000

反应时间4

①下列措施可提高CH4的平衡转化率的是(填标号)。

A.升高温度B.初始总压强不变，提高CH4的分压

C投料比不变，增大反应物浓度D.反应达到平衡后，再充入一定量He

②在200℃下，方法I的标准压力平衡常数K；=(可保留«)。

[P(B)]

P°

已知：2A(g)海为B(g)的标准平衡常数K；=，其中p，为标准压强(lOOkPa),p(A)和p(B)为平衡

P0

分压(某成分的物质的量分数x总压)。

③若将容器改为绝热容器，初始温度为200C,其他条件不变，达到新平衡时，甲醇产率将(填：

变大、变小或不变)。

(3)为提高生产效率，利用方法II进行连续生产时采用如图所示的步骤控制体系温度和通入气体(各阶

段气体流速相同)。已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的，He不会在催化剂表面吸附,

吸附和解吸不会导致体系温度的变化。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------►

02HeCH41HeHe/H2O02

充气种类及时间

①通入CE发生反应前，要往反应器中通入02从而活化催化剂，活化催化剂后持续通入He一段时间的

目的是。

②从反应速率的角度分析，通入CE后维持200℃的原因______(不考虑催化剂失活)。

【答案】(1)+115.4

(2)①C②.70近或99③.变小

(3)①.吹出体系中的②.温度过低，反应速率小：温度过高，反应物在催化剂表面的吸附量

减少成为主因，反应速率小

【解析】

【小问1详解】

①CH4(g)+gO2(g).CH30H(g)AHi=-126.4kJ/mol；@CH4(g)+H2O(g).•CH3OH(g)+H2(g)AH2i③Hz(g)+

1

gc)2(g)=H2O⑴△H3=-285.8kJ・moH；@H2O(l)=H2O(g)△H4=+44kJ«mol-；利用盖斯定律，将反应①-③-

④，得反应②为CH4(g)+H2O(g)-CH3OH(g)++H2(g)AH2=AHI-AH3-AH4=+115.4kJ«mol-'0

【小问2详解】

①A.升高温度，平衡逆向移动，CH4的平衡转化率减小，故A不选；

B.初始总压强不变，提高CH」的分压，平衡正向移动，但CH4的转化率减小，故B不选；

C.投料比不变，增大反应物浓度，相当于加压，平衡正向移动，CM的平衡转化率增大，故C选，

D.反应达到平衡后，再充入一定量He,参与反应的物质浓度不变，平衡不移动，CE的平衡转化率不

变，故D不选；

故选：C；

②在200℃下，向容积为5L的恒容密闭反应器中加入催化剂，并充入6.0kPaCH4、4.8kPaC)2和一定量He

使反应充分进行，从图中看出，起始总压强为12kPa,平衡时总压强为9.05kPa,则He的压强为12kPa-

6.0kPa-4.8kPa=1.2kPa,设参加反应的CH4的压强为x,则可建立如下三段式：

CH4(g)+102(g)--CH3OH(g)

起始(kPa)64.80

转化(kPajx

0.5xX

平衡(kPa)6-x4.8-0.5xX

5.6

则6-x+4.8-0.5x+x+1.2=92,x=5.6kPa,该反应温度下，方法1的标准压力平衡常数K；=布节=]==70

wox\100

血或99；

③若将容器改为绝热容器，初始温度为200℃,其他条件不变，达到新平衡时，甲醇产率降低，原因是：

反应为放热反应，绝热容器中温度升高，不利于主反应正向进行，甲醇的产率变小。

【小问3详解】

①已知大多数气体分子在催化剂表面的吸附过程是放热的，He不会在催化剂表面吸附，吸附和解吸附不

会导致体系温度的变化。通入CH4发生反应前，要往反应器中通入02,其目的是活化催化剂，但02被吸

附在催化剂表面；活化催化剂后持续通入He一段时间的目的是吹去体系中的02；

②从反应速率的角度，通入CK后反应温度维持在20(TC的原因是温度过低，反应速率降低，温度过

高，反应物在催化剂表面的吸附量减少成为主因，反应速率小。

20.某小组设计制备补铁剂甘氨酸亚铁实验步骤和装置图(夹持装置省略)如图：

簿藤取Na°H溶液乙砰藻懈水

D01IV

合成反应为：2HzNCH2cOOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2coO)2Fe+Na2so4+2H2O。

有关物质性质如表所示：

甘氨酸柠檬酸甘氨酸亚铁

易溶于水，微溶于乙醇易溶于水和乙醇易溶于水，微溶于乙静

具有两性酸性和还原性常温不易，氧化变质

NaOH溶液

pH传感器

磁力搅拌.

调温电热套

回答下列问题：

(1)步骤I制备FeSCU,先打开Ki、K2,关闭K3,充分反应后(仍有气泡)，将B中溶液转移到D中的操

作是。

(2)步骤I、II中，为了防止Fe?+被氧化，采取的措施有、(填2种)。

(3)步骤H,D中反应液pH过高或过低均会导致产率降低，原因是。

(4)下列说法不氐聊的是。

A.步骤I、H使用滴液漏斗A或C滴入液体时，无需取下上口玻璃塞

B.步骤HI加入乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度，促使其结晶析出

c.步骤in过滤后洗涤，往漏斗中加水浸没沉淀，小心搅拌以加快过滤

D.步骤IV重结晶，将粗产品溶解于适量水中，蒸发浓缩至出现大量晶体，趁热过滤

(5)步骤V,检测产品中铁元素的含量，需要用到如图电子天平，以茬里逑准确称量样品。操作的正确

排序为：电子天平开机预热tAtBtt---F。

A.调水平（使水平仪气泡归中）

B.利用标准码进行校准

C.往称量瓶中加入一定量样品，放回秤盘

D.将称量瓶置于秤盘中间，待示数不变时，按TAR键去皮

E.从称量瓶中倒出一定量样品，放回秤盘

F关闭侧门，待示数不变时读数记录

【答案】（1）打开K3,关闭Ki、K2

（2）①.生成H2排除装置内空气、加少量柠檬酸②.E水封，整个装置密闭进行反应

（3）pH过高，Fe2+会生成Fe（0H）2沉淀；pH过低，不利于形成H2NCH2coO,导致生成的甘氨酸亚铁偏

少（4）CD

（5）D、C、F、E

【解析】

【分析】由实验装置图可知，打开Ki、K2,关闭K3,80℃条件下铁与稀硫酸反应在装置B中反应生成硫

酸亚铁和氢气，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，然后打开K3,关闭Ki、K2,利用反应生成的氢

气将硫酸亚铁溶液压入盛有甘氨酸和少量柠檬酸的装置D中，在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅

拌，然后向D中滴入氢氧化钠溶液调节溶液pH至5.5左右，使硫酸亚铁溶液与甘氨酸、氢氧化钠溶液充

分反应生成甘氨酸亚铁，反应完成后，向装置D中加入无水乙醇，降低甘氨酸亚铁的溶解度，使溶液中

的甘氨酸亚铁结晶析出得到白色沉淀，过滤、洗涤得到甘氨酸亚铁粗产品；甘氨酸亚铁经重结晶得到精

品。

【小问1详解】

由分析可知，将B中溶液转移到D中的操作为打开K3,关闭Ki、K2,利用反应生成的氢气将硫酸亚铁

溶液压入盛有甘氨酸和少量柠檬酸的装置D中，故答案为：打开K3,关闭Ki、K2;

【小问2详解】

步骤I、II中，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气、向装置D中加少量柠檬酸和装置E水封，使整个

装置密闭进行反应的目的是防止亚铁离子被空气中氧气氧化，故答案为：生成H2排除装置内空气、加少

量柠檬酸；E水封，整个装置密闭进行反应；

【小问3详解】

若装置D中反应液pH过高，溶液中亚铁离子会转化为氢氧化亚铁沉淀导致产率降低，若装置D中反应

液pH过低，不利于甘氨酸转化为甘氨酸亚铁导致产率降低，故答案为：pH过高，Fe2+会生成Fe(0H)2沉

淀；pH过低，不利于形成H2NCH2co0-，导致生成的甘氨酸亚铁偏少；

【小问4详解】

A.滴液漏斗的作用是平衡气压，便于溶液顺利流下，所以步骤I、II使用滴液漏斗A或C滴入液体时，

无需取下上口玻璃塞，故正确；

B.步骤in加入乙醇的作用是降低甘氨酸亚铁的溶解度，使溶液中的甘氨酸亚铁结晶析出得到白色沉

淀，故正确；

C.步骤HI过滤时，不能用玻璃棒小心搅拌以加快过滤，否则会造成滤纸破损导致实验失败，故错误；

D.步骤IV重结晶的操作为将粗产品溶解于适量水中，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到甘

氨酸亚铁，故错误；

故选CD；

【小问5详解】

用电子天平检测产品中铁元素的含量的操作为电子天平开机预热，调水平，使水平仪气泡归中，利用标

准码进行校准，将称量瓶置于秤盘中间，待示数不变时，按TAR键去皮，往称量瓶中加入一定量样品，

放回秤盘，关闭侧门，待示数不变时读数记录，从称量瓶中倒出一定量样品，放回秤盘，关闭侧门，待

示数不变时读数记录，则操作顺序为电子天平开机预热TATBTDTCTF—ETF,故答案为：D、C、

F、E。

21.某研究小组按下列路线合成药物罗美昔布的中间体W。回答下列问题：

已知：R—NH2式总厂R—NH—R，

（1）化合物W的含氧官能团名称是

（2）下列说法不无砸的是。

A.A-B的反应试剂/条件是浓硝酸/加热

B.B-C的反应类型为取代反应

C.C-G的作用是定位氯原子的位置并保护氨基

0

D.0,①〜，乂②°,中②号碳氯键与埃基共同作用，C的正电性更大，反应活性更强

CI—CH2C—C1

（3）化合物I的结构简式为。

（4）写出C-D的化学方程式。

（5）利用以上合成路线中的信息，设计以苯和C1CH2coe1为原料合成的路线（用流程图表

示，无机试剂任选）»

（6）写出符合下列条件的D的同分异构体。

①分子中含有苯环且与F原子直接相连；

o

nI

②方一NMR谱和IR谱检测表明：分子中共有4种不同化学环境的氢原子,eN

【答案】（1）酰胺基（2）AB