高考化学总复习选考加练(三)(选考部分,B版).pdf

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1、精品教案可编辑选考加练(三)(时间：30 分钟满分：30 分)1(加试题)(10 分)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和 H2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题：(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下：化学键H HC OH OC HE/(kJ mol 1)4363431 076465413由此计算H1 _kJ mol 1；已知 H2 58 kJ mol1，则 H3 _kJ mol1。(

2、2)反应的化学平衡常数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_。精品教案可编辑图 1图 2(3)合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60 时，体系中的CO 平衡转化率()与温度和压强的关系 如图2所 示。(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，H1 E(C O)2E(H H)3E(C H)E(C O)E(H O)1 076 kJmol1 2 436 kJ mol1 3 413 kJ mol1343

3、kJ mol1 465 kJ mol1精品教案可编辑99 kJ mol 1；根据盖斯定律，可得反应，H3H2H158 kJ mol1(99 kJ mol 1)41 kJ mol1。(2)根据化学平衡常数的概念可写出反应K的表达式；反应是放热反应，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，(CO)减小；反应为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应为气体分子数减小的反应，加压使(CO)增大；由图2 可知，固定温度(如 530 K)时，p1p2p3，(CO)增大，因此综合分析可知p3p2p1。答案(1)99 41

4、(2)Kc（CH3OH）c（CO）c2（H2）a 反应为放热反应，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，(CO)减小p3p2p1温度恒定时，反应为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，(CO)增大，而反应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(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：回答下列问题：(1

5、)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_ 精品教案可编辑_(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

6、_。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

7、)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 BH4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 H2O2H2SO4=2MgSO42H3BO3提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2)Fe3O4SiO2和 CaSO4精品教案可编辑(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)2H3BO3=B2O33H2O、B2O33Mg=2B3M

8、gO3(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)回答下列问题：(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(含有苯环结构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_。精品教案可编辑(3)CD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

9、反应合成的流程图。(流程图示例：C2H5OH 浓硫酸170 CH2=CH2 Br2)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 CD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 N

10、aOH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AB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)取代反应精品教案可编辑精品教案可编辑(B 卷)(时间：30 分钟满分：30 分)1(加试题)(10 分)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：催化剂H2(g)(1)已知：化学键C HC CC=CH H键能/kJ mol 1412348612436计算上述反应的H _ kJ mol 1。(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

11、发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数K_(用等符号表示)。(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：掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_。精品教案可编辑控制反应温度为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

12、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：CO2H2=CO H2O，CO2C=2CO。新工艺的特点有 _(填编号)。CO2与 H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移不用高温水蒸气，可降低能量消耗有利于减少积炭有利于CO2资源利用解析(1)设“”部分的化学键键能为a kJ mol1，则 H(a348 412 5)kJ mol 1(a612 412 3 436)kJ mol1 124 kJ mol 1。(2)根据反应：催化剂H2(g)起始物质的量n0 0改变物质的量nnn平衡物质的量(1)nnn平衡时体积为(1)V平衡常数Kn（1）Vn（1）V（1）n（1）Vn2（12）V另外利用分

13、压也可以计算出：Kp2（12）p精品教案可编辑(3)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；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)CO2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；不用高温水蒸气，可降低能量消耗，正确；CO2能与碳反应，生成CO，减少积炭，正确；充分利用CO2资源，正确。故选。答案(1)124(2)2（12）p或n2（12）V(3)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600，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，

14、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)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，相关物质的沸点见附表)。其实验步骤为：附表相关物质的沸点(101 kPa)物质沸点/物质沸点/溴58.81，2二氯乙烷83.5精品教案可编辑苯甲醛179间溴苯甲醛229步骤 1：将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1，2二氯乙烷和苯甲醛充分混合后，升温至60，缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴，保温反应一段时间，冷却。步骤 2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。步骤 3：经洗涤的有机相加入适

15、量无水MgSO4固体，放置一段时间后过滤。步骤 4：减压蒸馏有机相，收集相应馏分。(1)实验装置中冷凝管的主要作用是_，锥形瓶中的溶液应为_。(2)步 骤1所 加 入 的 物 质 中，有 一 种 物 质 是 催 化 剂，其 化 学 式 为_。(3)步骤 2 中用 10%NaHCO3溶液洗涤有机相，是为了除去溶于有机相的_(填化学式)。(4)步骤 3 中加入无水MgSO4固体的作用是 _。(5)步骤 4 中采用减压蒸馏技术，是为了防止_。解析(1)冷凝管的主要作用是冷凝回流，防止反应物逸出，提高原料的利用率。由于液溴易挥发且溴蒸气有毒，不能直接排入空气，需要用NaOH等强碱溶液吸收尾气。(2)苯

16、甲醛与溴单质是在AlCl3的催化作用下发生取代反应生成间溴苯甲醛。(3)NaHCO3可以与 Br2及盐酸反应，所以用NaHCO3溶液是为了除去没有反应的Br2和 HCl。(4)洗涤后的有机相中含有少量的水，加入无水MgSO4的作用是作干燥剂除去有机相的水，吸水生成MgSO4 7H2O 晶体。(5)减压蒸馏是为了降低蒸馏的温度，防止间溴苯甲醛被氧化。答案(1)冷凝回流NaOH溶液(2)AlCl3(3)Br2、HCl(4)除去有机相的水(5)间溴苯甲醛被氧化精品教案可编辑3(加试题)(10 分)聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景。PPG

17、 的一种合成路线如下：已知；已知：烃 A 的相对分子质量为70，核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢化合物B 为单氯代烃；化合物C 的分子式为C5H8E、F 为相对分子质量差14 的同系物，F 是福尔马林的溶质R1CHO R2CH2CHO 稀NaOH回答下列问题：(1)A 的结构简式为_。(2)由 B 生成 C 的化学方程式为_。(3)由 E和 F 生成 G 的反应类型为 _，G 的化学名称为 _。(4)由 D 和 H 生成 PPG 的化学方程式为_；若 PPG 平均相对分子质量为10 000，则其平均聚合度约为_(填标号)。a 48 b 58 c76 d122(5)D 的同分异构体中能同时满

18、足下列条件的共有_ 种(不含立体异构)；精品教案可编辑能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体既能发生银镜反应，又能发生皂化反应，其中核磁共振氢谱显示为3 组峰，且峰面积比为6 11的是 _(写结构简式)；D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同，该仪器是_(填标号)。a质谱仪b红外光谱仪c元素分析仪d核磁共振仪解析(1)由烃 A 的相对分子质量为70，可求出其分子式，70/14 5，则分子式为C5H10；又由核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢可知，A 是环戊烷。(2)合成路线中环戊烷与Cl2发生取代反应生成单氯代烃B，则 B 的结构简式为；根据合成路线中BC 的反应条

19、件(NaOH的乙醇溶液，加热)可知，该反应是的消去反应，化合物C的结构简式为。(3)由已知可知，F 是甲醛，E是乙醛；又由已知可知，E和 F 生成 G 的反应类型为加成反应，G 的结构简式为HO CH2CH2CHO，从而可写出其化学名称。(4)根据合成路线中GH的反应条件(H2，催化剂)可知，G 与 H2发生加成反应，H 的结构简式为HO CH2CH2CH2 OH；根据 PPG 的名称聚戊二酸丙二醇酯及合成路线中CD的反 应 条 件(酸 性KMnO4)可 知，C被 氧 化 为D(戊 二 酸)，其 结 构 简 式 为HOOCCH2CH2CH2COOH，D 与 H 在浓硫酸作用下发生缩聚反应生成P

20、PG，其结构简式为，从而写出该反应的化学方程式。PPG的链节的相对质量为172，则其平均聚合度n(10 000 18)/172 58，b 项正确。(5)D精品教案可编辑的结构简式为HOOCCH2CH2CH2COOH，其同分异构体能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体，说明含有羧基；能发生银镜反应和皂化反应，说明含有醛基和酯基，因此为HCOOR结构，所 以 可 能 的 结 构 简 式 为HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH(COOH)CH3、HCOOCH(COOH)CH2CH3、HCOOCH(CH3)CH2COOH、HCOOC(CH3)2COOH，共 5 种。其中核磁共振氢谱显示为3 组峰，且峰面积比为6 11的是。a 项，质谱仪可测定有机物的相对分子质量及分子离子和碎片离子的种类；b 项，红外光谱仪可测定有机物分子中含有何种化学键或官能团；c 项，元素分析仪可测定有机物所含元素种类；d 项，核磁共振仪可测定有机物分子中氢原子种类及它们的数目，因此只有c 项符合题意。答案(1)(2)(3)加成反应3-羟基丙醛(或 -羟基丙醛)(4)