浙江省版高考化学总复习选考加练三选考部分b版Word文档下载推荐.docx
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C—H
E/(kJ·
mol-1)
436
343
1076
465
413
由此计算ΔH1=________kJ·
mol-1;
已知ΔH2=-58kJ·
mol-1,则ΔH3=________kJ·
mol-1。
(2)反应①的化学平衡常数K表达式为________;
图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______________(填曲线标记字母),其判断理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
图1
图2
(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”),其原因是________________________________;
图2中的压强由大到小为________,其判断理由是___________________________________________________________________________________________________。
解析
(1)根据反应①,ΔH1=[E(C≡O)+2E(H—H)]-[3E(C—H)+E(C—O)+E(H—O)]=[1076kJ·
mol-1+2×
436kJ·
mol-1]-[3×
413kJ·
mol-1+343kJ·
mol-1+465kJ·
mol-1]=-99kJ·
根据盖斯定律,②-①可得反应③,ΔH3=ΔH2-ΔH1=-58kJ·
mol-1-(-99kJ·
mol-1)=+41kJ·
(2)根据化学平衡常数的概念可写出反应①K的表达式;
反应①是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数K减小,因此曲线a符合。
(3)由图2可知,压强不变时,随着温度的升高,α(CO)减小;
反应③为气体分子数不变的反应,加压对其平衡无影响;
反应①为气体分子数减小的反应,加压使α(CO)增大;
由图2可知,固定温度(如530K)时,p1→p2→p3,α(CO)增大,因此综合分析可知p3>p2>p1。
答案
(1)-99 +41
(2)K= a 反应①为放热反应,升高温度使其平衡向逆反应方向移动,平衡常数K应减小
(3)减小 由图2可知,压强恒定时,随着温度的升高,α(CO)减小 p3>p2>p1 温度恒定时,反应①为气体分子数减小的反应,加压使平衡向正反应方向移动,α(CO)增大,而反应③为气体分子数不变的反应,加压对其平衡无影响,故增大压强时,有利于α(CO)增大
2.(加试题)(10分)硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·
H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:
(1)写出Mg2B2O5·
H2O与硫酸反应的化学方程式________________。
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有________________________________________________________________________(写出两条)。
(2)利用________的磁性,可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是__________________________________________________(写化学式)。
(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是___________________________。
然后再调节溶液的pH约为5,目的是_________________________________。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。
(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为________。
(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程______________________________。
解析
(1)Mg2B2O5·
H2O与硫酸反应生成H3BO3、MgSO4,配平即可。
为提高浸出速率,可以从温度(升高温度)、浓度、增大接触面积(将矿石粉碎)等角度分析。
(2)Fe3O4具有磁性,可以利用铁块将其从“浸渣”中吸出。
SiO2不溶于H2SO4,CaO与H2SO4生成CaSO4微溶于水,所以“浸渣”中还有SiO2和CaSO4。
此时溶液中除H3BO3外还有MgSO4(由
(1)中反应生成)、Fe2(SO4)3、FeSO4、Al2(SO4)3。
(3)“净化除杂”先加H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,然后再通过调节pH促进Fe3+、Al3+水解生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而除去。
(4)“粗硼酸”中的主要杂质是没有除去的MgSO4。
(5)NaBH4由Na+和BH组成。
其中的氢显-1价,-1价的H具有较强的还原性。
(6)以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼的过程是:
H3BO3分解生成B2O3,结合铝热反应知识B2O3与金属镁发生置换反应生成单质B。
答案
(1)Mg2B2O5·
H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径
(2)Fe3O4 SiO2和CaSO4
(3)将Fe2+氧化为Fe3+ 使Al3+和Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去
(4)(七水)硫酸镁
(5)
(6)2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO
3.(加试题)(10分)盐酸苯肾上腺素是一种抗休克的血管活性药物,可以由A(间羟基苯乙酮)为原料合成,合成路线如下:
(盐酸苯肾上腺素)
(1)盐酸苯肾上腺素的分子式是______________________________________。
(2)原料A(间羟基苯乙酮)的同分异构体有多种。
其中符合条件(①含有苯环结构 ②苯环上有三个取代基)的同分异构体有________种;
其中能发生银镜反应的有________种,并写出其中一种的结构简式_______________________。
(3)C→D的反应类型是_____________________________________________。
(4)写出盐酸苯肾上腺素与NaOH溶液反应的化学方程式________________________________________________________________________。
(5)根据所学有机化学知识及题中信息,写出以OHCH3为主要原料(其他不含苯环的有机物任选),经过三步反应合成的流程图。
(流程图示例:
C2H5OHCH2===CH2)
解析
(2)A除苯环外还有2个碳原子、2个氧原子和1个不饱和度,构成3个取代基,第一种可能性为2个—OH和1个—CH===CH2,2个—OH可以处于苯环的邻、间、对位,—CH===CH2作取代基,分别有2、3、1种;
第二种可能性为—CHO、—OH、—CH3,可以将—CHO、—OH分别处于苯环的邻、间、对位,—CH3作取代基,分别有4、4、2种,一共有16种结构,其中发生银镜反应的有10种。
(3)观察C→D的结构变化,可知C中—Br被取代。
(4)盐酸苯肾上腺素中的酚羟基和胺盐(类似于铵盐)可以和NaOH反应。
(5)对比结构可知一是将酚羟基酯化,二是将—CH3氧化为—COOH再酯化,由于酚羟基易被氧化,所以先将酚羟基酯化,利用A→B的反应,再利用酸性高锰酸钾将—CH3氧化为—COOH,再酯化。
答案
(1)C9H14O2NCl
(2)16 10 (合理即可)
(3)取代反应
(B卷)
(时间:
1.(加试题)(10分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
+H2(g)
(1)已知:
C—C
C===C
键能/kJ·
mol-1
412
348
612
计算上述反应的ΔH=________kJ·
(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。
已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=________(用α等符号表示)。
(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:
①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实________。
②控制反应温度为600℃的理由是________。
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。
保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;
该工艺中还能够发生反应:
CO2+H2===CO+H2O,CO2+C===2CO。
新工艺的特点有________(填编号)。
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用
解析
(1)设“”部分的化学键键能为akJ·
mol-1,则ΔH=(a+348+412×
5)kJ·
mol-1-(a+612+412×
3+436)kJ·
mol-1=124kJ·
(2)根据反应:
起始物质的量 n 0 0
改变物质的量 nαnαnα
平衡物质的量 (1-α)nnαnα
平衡时体积为(1+α)V
平衡常数K==
另外利用分压也可以计算出:
Kp=p
(3)①正反应方向气体分子数增加,掺入水蒸气作稀释剂,相当于降低反应体系的分压,平衡正向移动,可以提高平衡转化率;
②由图可知,温度为600℃时,乙苯的平衡转化率较大,苯乙烯的选择性较高。
(4)①CO2与H2反应,H2浓度减小,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移,正确;
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗,正确;
③CO2能与碳反应,生成CO,减少积炭,正确;
④充分利用CO2资源,正确。
故选①②③④。
答案
(1)124
(2)p或
(3)①正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果
②600℃,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。
温度过低,反应速率慢,转化率低;
温度过高,选择性下降。
高温还可能使催化剂失活,且能耗大
(4)①②③④
2.(加试题)(10分)实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相
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