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解题方法
1 . 常用作有机合成催化剂,现有如下两种方法制备。已知:晶体呈白色,微溶于水,不溶于稀盐酸,露置于潮湿空气中易转化为绿色的,且易见光分解。
方法一:利用热分解(绿色)制备,并进行相关探究。
(1)将下列实验操作按先后顺序排列为:a→→→→→→d______
a.检查装置的气密性后加入药品 b.点燃酒精灯加热至,反应一段时间
c.调整酒精灯温度,反应一段时间 d.停止通入
e.停止通入,然后通入干燥 f.在“气体入口”处通入干燥
g.熄灭酒精灯
(2)当观察到___________ 时,反应达到终点,停止加热。
方法二:以(含少量)粗品为原料制取,设计的合成路线如下:
查阅资料可知:①在较高的盐酸浓度下,能溶解于甲基异丁基甲酮:
②在溶液中存在:。
(3)写出通入混合液中发生的反应的离子方程式___________ 。
(4)下列叙述正确的是___________(填字母)。
(5)向混合液中加入去氧水的目的是___________ 。
(6)现称取产品,用硫酸酸化的硫酸铁完全溶解,并稀释成。每次用移液管移取溶液于锥形瓶中,再用溶液滴定,平均消耗。
①按该实验方案计算产品的纯度为___________ %。
②有同学认为该实验方案明显不合理,会导致计算的纯度___________ (填“偏高”或“偏低”)
方法一:利用热分解(绿色)制备,并进行相关探究。
(1)将下列实验操作按先后顺序排列为:a→→→→→→d
a.检查装置的气密性后加入药品 b.点燃酒精灯加热至,反应一段时间
c.调整酒精灯温度,反应一段时间 d.停止通入
e.停止通入,然后通入干燥 f.在“气体入口”处通入干燥
g.熄灭酒精灯
(2)当观察到
方法二:以(含少量)粗品为原料制取,设计的合成路线如下:
查阅资料可知:①在较高的盐酸浓度下,能溶解于甲基异丁基甲酮:
②在溶液中存在:。
(3)写出通入混合液中发生的反应的离子方程式
(4)下列叙述正确的是___________(填字母)。
A.原料中含有的经氧化、萃取几乎都在有机相中被除去 |
B.加入萃取剂后,混合物转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,如图用力振摇 |
C.上述合成路线中,一系列操作包括:抽滤、洗涤、干燥,且干燥时应注意密封、避光 |
D.该流程中温度越高越有利于将转化为 |
(6)现称取产品,用硫酸酸化的硫酸铁完全溶解,并稀释成。每次用移液管移取溶液于锥形瓶中,再用溶液滴定,平均消耗。
①按该实验方案计算产品的纯度为
②有同学认为该实验方案明显不合理,会导致计算的纯度
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2 . 通过“CO2—合成气—高附加值产品”的工艺路线,可有效实现CO2的资源化利用。CO2和H2合成甲醇的过程中会发生如下两个反应:
Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
(1)反应Ⅰ的焓变ΔH1=___________ kJ/mol。
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是________
(3)已知反应Ⅱ的正反应速率v正=k正·p(CO2)·p(H2),逆反应速率v逆=k逆·p(CO)·p(H2O),k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,lgk(k表示k正或k逆)与的关系如下图所示,其中直线a、b分别表示k正、k逆随温度的变化。升高温度,反应Ⅱ的平衡常数K___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。(4)在上图A点对应的温度下,向某刚性密闭容器中按n(CO2):n(H2)=4:5的比例充入CO2和H2同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,已知起始时容器内压强为90kPa,10分钟后体系达到平衡状态,容器内压强变为70KPa。
①平衡时反应Ⅰ的平衡常数Kp=___________ kPa-2(用平衡分压表示平衡常数),平衡时氢气的转化率为___________ 。
②进一步提高氢气平衡转化率的方法有___________ 、___________ (写两种不同的方法)。
(5)电催化还原CO2的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,CO2在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图2所示。据此判断该过程的决速步骤为___________ (填“a”、“b”或“c”),电催化还原CO2的电极反应式为___________ 。
Ⅰ:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
Ⅱ:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH2
下表是几种物质的标准生成热(由对应稳定单质生成1mol某种物质的焓变叫做该物质的标准生成热)。
物质 | CO2(g) | H2O(g) | CH3OH(g) | H2(g) |
标准生成热/kJ/mol | -393.5 | -241.8 | -201.2 | 0.0 |
(2)若在绝热恒容容器中仅发生反应Ⅱ,则下列事实能说明反应达到平衡状态的是________
A.容器内气体的压强不变 | B.容器内温度不变 |
C.容器内气体的密度不再改变 | D.容器内气体的平均相对分子质量不变 |
①平衡时反应Ⅰ的平衡常数Kp=
②进一步提高氢气平衡转化率的方法有
(5)电催化还原CO2的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,CO2在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图2所示。据此判断该过程的决速步骤为
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3 . 1.具有抗菌、消炎等药理作用的黄酮醋酸类化合物H合成路线如下。(1)化合物A的名称为____________________ 。
(2)结合平衡移动原理分析,D→E时溶剂使用的原因是__________ 。
(3)F→G中反应物的作用为__________(填标号)。
(4)A的一种同系物分子式为,核磁共振氢谱峰面积之比为,其结构简式为__________ (写1种)。
B→C为重排。重排机理如下。①中间体Ⅱ中原子的杂化方式为__________ 。____________________ 。
④利用重排可合成肾上腺素,合成路线如下。N的结构简式为____________________ 。
(2)结合平衡移动原理分析,D→E时溶剂使用的原因是
(3)F→G中反应物的作用为__________(填标号)。
A.氧化剂 | B.还原剂 | C.催化剂 | D.萃取剂 |
(4)A的一种同系物分子式为,核磁共振氢谱峰面积之比为,其结构简式为
B→C为重排。重排机理如下。①中间体Ⅱ中原子的杂化方式为
②中间体Ⅱ→中间体Ⅲ时,因反应位点的不同,还会生成(M),分离L和M的操作为
④利用重排可合成肾上腺素,合成路线如下。N的结构简式为
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4 . 我国科学家实现了喹啉并内酯的高选择性制备。合成路线如下图。
已知:
i. R―Br+R'CHO
ii. ROH+R'BrROR'
iii.碳碳双键直接与羟基相连不稳定
(1)试剂a为_______ ;B中官能团的电子式为_______ 。
(2)B(苯胺)具有碱性,B转化为C的反应中,使B过量可以提高ClCH2COOC2H5的平衡转化率,其原因是_______ (写出一条即可)。
(3)C→D的化学方程式为_______ 。
(4)H的结构简式为_______ ;H→I的反应类型为_______ 。
(5)K是F的同分异构体,其中能使溴的四氯化碳溶液褪色的结构还有_______ 种(不考虑立体异构)。
(6)D和I转化成J的反应过程中还生成水,理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为_______ 。
已知:
i. R―Br+R'CHO
ii. ROH+R'BrROR'
iii.碳碳双键直接与羟基相连不稳定
(1)试剂a为
(2)B(苯胺)具有碱性,B转化为C的反应中,使B过量可以提高ClCH2COOC2H5的平衡转化率,其原因是
(3)C→D的化学方程式为
(4)H的结构简式为
(5)K是F的同分异构体,其中能使溴的四氯化碳溶液褪色的结构还有
(6)D和I转化成J的反应过程中还生成水,理论上该过程中消耗的与生成的J的物质的量之比为
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解题方法
5 . 近年碳中和理念成为热门,通过“→合成气→高附加值产品”的工艺路线,可有效实现的资源化利用。请回答下列问题:
(1)加氢制合成气(CO、)时发生下列反应:
已知:①
②
则_______
(2)经催化加氢可合成烯烃: 。在0.1MPa时,按投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①在一个恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是_______ (填字母)。
A.容器内各物质的浓度不随时间变化 B.
C.容器内压强不随时间变化 D.混合气体的密度不再改变
②该反应的_______ 0(填“>”或“<”)。
③曲线c表示的物质为_______ (用化学式表示)。
④要提高的转化率并同时提高反应速率,可以采取什么措施_______ (写出2种)。
(3)由与反应合成甲醇: 。某温度下将1mol和3mol充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
该条件下的分压平衡常数_______ 平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)电催化制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为_______ 。当阴极只生成HCOOH时,每转移2mol电子,阴极室溶液质量增加_______ g。
(1)加氢制合成气(CO、)时发生下列反应:
已知:①
②
则
(2)经催化加氢可合成烯烃: 。在0.1MPa时,按投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。
①在一个恒温恒容的密闭容器中,该可逆反应达到平衡的标志是
A.容器内各物质的浓度不随时间变化 B.
C.容器内压强不随时间变化 D.混合气体的密度不再改变
②该反应的
③曲线c表示的物质为
④要提高的转化率并同时提高反应速率,可以采取什么措施
(3)由与反应合成甲醇: 。某温度下将1mol和3mol充入体积不变的2L密闭容器中,初始总压为8MPa,发生上述反应,测得不同时刻反应后与反应前的压强关系如表:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.92 | 0.85 | 0.79 | 0.75 | 0.75 |
(4)电催化制备燃料可实现资源综合利用。如图所示装置工作时,阳极的电极反应式为
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解题方法
6 . 聚醋酸乙烯酯难溶于水,可用作白乳胶、塑料薄膜和涂料等,用它可得到聚乙烯醇,聚乙烯醇水溶液可用作医用滴眼液。合成路线如下:
已知:(R’、不同的羟基)
下列说法不正确 的是
已知:(R’、不同的羟基)
下列说法
A.试剂a是乙酸 |
B.通过增加甲醇用量可提高聚乙烯醇的产率 |
C.由M转化为聚醋酸乙烯酯的过程中发生了缩聚反应 |
D.由聚醋酸乙烯酯转化为聚乙烯醇过程中还会生成乙酸甲酯 |
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7 . 含氮化合物对工业生产有多种影响,化学工作者设计了如下再利用的方案:
I.以和为原料合成化肥-尿素,两步反应的能量变化如图:
(1)该反应在_______ (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)已知第二步反应决定了生产尿素的快慢,可推测_______ (填“”、“”或“”)。
(3)下列措施能提高该反应的平衡转化率的是_______。
II.氨的催化氧化过程发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性的影响。
①
②
在容积固定的密闭容器中充入和,一定时间内,在催化剂作用下发生上述反应。生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。
(4)当温度低于400℃时,的物质的量增大的幅度高于,其原因是_______ 。
(5)840℃时,的转化率约为_______ 若520℃时平衡压强为,列出520℃反应②平衡常数的计算式_______ (无需化简)。
I.以和为原料合成化肥-尿素,两步反应的能量变化如图:
(1)该反应在
(2)已知第二步反应决定了生产尿素的快慢,可推测
(3)下列措施能提高该反应的平衡转化率的是_______。
A.选用更有效的催化剂 | B.升高反应体系的温度 |
C.降低反应体系的温度 | D.缩小容器的体积 |
II.氨的催化氧化过程发生以下两种反应,该过程易受催化剂选择性的影响。
①
②
在容积固定的密闭容器中充入和,一定时间内,在催化剂作用下发生上述反应。生成物和的物质的量随温度的变化曲线如图。
(4)当温度低于400℃时,的物质的量增大的幅度高于,其原因是
(5)840℃时,的转化率约为
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8 . 三甲胺(N (CH3)3)是重要的化工原料,最近我国科学家发明了使用铜催化剂将二甲基甲酰胺 [N(CH3)2CHO,简称为]转化为三甲胺的合成路线,单一分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示,(*表示物质吸附在铜催化剂上)下列说法正确的是
A.该历程中决速步骤为: (CH3)2NCH2OH*=(CH3)2NCH2+OH* |
B.该反应的原子利用率为,该历程中的最大能垒(活化能)为2.16eV |
C.升高温度可以加快反应速率,并提高DMF的平衡转化率 |
D.若完全转化为三甲胺,则会释放出1.02eV·NA的能量 |
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2021-11-06更新
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632次组卷
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5卷引用:押新高考卷11题 反应机理分析-备战2022年高考化学临考题号押题(新高考通版)
(已下线)押新高考卷11题 反应机理分析-备战2022年高考化学临考题号押题(新高考通版)(已下线)专题13 反应微观机理分析-2023年高考化学毕业班二轮热点题型归纳与变式演练(新高考专用)黑龙江省八校2022届高三上学期期中联合考试化学试题山东省枣庄滕州市2022-2023学年高三上学期期中考试化学试题山东省滕州市第二中学2022-2023学年高三上学期11月定时检测化学试题
9 . 氯化铜、氯化亚铜广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物,流程如图:
(1)现用如图所示的实验仪器和药品制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(夹持及加热装置已省略)。按气流从左到右的方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→__ (填小写字母)。
(2)上述流程中,所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解,其目的是__ ;操作②的方法是___ 。
(3)溶液Ⅰ可加试剂X__ (写一种物质的化学式),用于调节pH以除去杂质。
(4)检验溶液II中是否含有杂质离子的试剂是__ 。向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,写出该反应的离子方程式__ 。
在溶液II转化为CuCl2•2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。同学欲探究其原因,查文献知:Cu(H2O)(aq)(蓝色)+4Cl-(aq)CuCl(aq)(绿色)+4H2O(l)
(5)设计简单实验,证明溶液中有上述转化关系___ 。
(6)为测定原料CuCl2•xH2O中结晶水的数目x,可采取如下方案:
①完成实验操作步骤。
a.用电子天平称取一定质量氯化铜晶体
b.在坩埚中充分灼烧
c.在__ (填仪器名称)中冷却
d.称量所得黑色固体质量
e.重复b~d操作直至__ 。
②若氯化铜晶体质量为3.384g,最终得到黑色固体质量为1.600g,则x=__ (精确到0.1)。
③若称量操作无误,但最终测定结果的相对误差为0.5%,写出可能导致该结果的一种情况___ 。
(1)现用如图所示的实验仪器和药品制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(夹持及加热装置已省略)。按气流从左到右的方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→
(2)上述流程中,所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解,其目的是
(3)溶液Ⅰ可加试剂X
(4)检验溶液II中是否含有杂质离子的试剂是
在溶液II转化为CuCl2•2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。同学欲探究其原因,查文献知:Cu(H2O)(aq)(蓝色)+4Cl-(aq)CuCl(aq)(绿色)+4H2O(l)
(5)设计简单实验,证明溶液中有上述转化关系
(6)为测定原料CuCl2•xH2O中结晶水的数目x,可采取如下方案:
①完成实验操作步骤。
a.用电子天平称取一定质量氯化铜晶体
b.在坩埚中充分灼烧
c.在
d.称量所得黑色固体质量
e.重复b~d操作直至
②若氯化铜晶体质量为3.384g,最终得到黑色固体质量为1.600g,则x=
③若称量操作无误,但最终测定结果的相对误差为0.5%,写出可能导致该结果的一种情况
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10 . 甲醇是一种重要的化工原料.
已知:
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式______ .
甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景.其反应为:
该反应的平衡常数表达式为______ .
下列措施中能使平衡时减小的是双选______ .
A.加入催化剂 恒容充入,使体系压强增大
C.将从体系中分离 恒容再充入
甲醇可以氧化成甲酸,在常温下用 NaOH溶液滴定 甲酸溶液过程中,当混合液的时,所消耗的______
填“”或“”或“” .
利用甲醇燃烧设计为燃料电池,如图所示,则负极电极反应式为______ .
合成甲醇的主要反应为:原料气的加工过程中常常混有一些,为了研究温度及含量对该反应的影响,以、CO和的混合气体为原料在一定条件下进行实验.实验数据见下表:
由表中数据可得出多个结论.
结论一:在一定条件下,反应温度越高,生成的碳转化率______ .
结论二:______ .
已知:
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式
甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源,具有广泛的应用前景.其反应为:
该反应的平衡常数表达式为
下列措施中能使平衡时减小的是双选
A.加入催化剂 恒容充入,使体系压强增大
C.将从体系中分离 恒容再充入
甲醇可以氧化成甲酸,在常温下用 NaOH溶液滴定 甲酸溶液过程中,当混合液的时,所消耗的
填“”或“”或“” .
利用甲醇燃烧设计为燃料电池,如图所示,则负极电极反应式为
合成甲醇的主要反应为:原料气的加工过程中常常混有一些,为了研究温度及含量对该反应的影响,以、CO和的混合气体为原料在一定条件下进行实验.实验数据见下表:
体积分数 | ||||||||||||
反应温度 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 | 225 | 235 | 250 |
生成的碳转化率 |
由表中数据可得出多个结论.
结论一:在一定条件下,反应温度越高,生成的碳转化率
结论二:
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2019-12-27更新
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159次组卷
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2卷引用:2019年秋高三化学复习强化练习—— 有机化学综合练习