选考(30~32)提升标准练(三)非选择题(本题共3题,每题10分,共30分)1.(2022·嘉兴模拟)燃煤烟气中含有大量SO2和NO。某科研小组研究臭氧氧化-碱吸收法同时脱除SO2和NO的工艺,氧化过程反应原理及反应热、活化能数据如下:反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)ΔH1=-200.9kJ·mol-1 Ea1=3.2kJ·mol-1反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)ΔH2=-241.6kJ·mol-1 Ea2=58kJ·mol-1已知该体系中温度为80℃以上的臭氧发生分解反应:2O3(g)3O2(g),请回答:(1)已知反应Ⅰ在低温下自发进行,则该反应的熵变ΔS 0(填“大于”或“小于”)。 (2)其他条件不变,每次向反应器中充入含1.0molNO、1.0molSO2的模拟烟气和2.0molO3,改变温度,反应相同时间后体系中NO和SO2的转化率如图1所示:图1①由图1可知相同温度下NO的转化率远大于SO2的,结合题中数据分析其可能的原因: 。 ②100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,则体系中剩余O3的物质的量是 mol。 ③下列说法正确的是 。 A.P点一定为平衡状态点B.温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著减小,最后几乎为零C.其他条件不变,若缩小反应器的容积,可增大NO和SO2的转化率D.臭氧氧化过程不能有效地脱除SO2,但后续步骤“碱吸收”可以有效脱硫(3)150℃条件下,向反应器中充入含1molNO、1molSO2的模拟烟气,在图2中分别画出NO和SO2的物质的量随O3的物质的量的变化曲线。-6-\n图2(4)工业上可以通过电解NO制备NH4NO3,原理如图3所示。写出电解过程中阳极的电极反应式: 。 图32.用Skraup法合成8-羟基喹啉的原理和流程如下:+已知水蒸气蒸馏原理:在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气,使难溶或不溶于水的有机物和水一起蒸出。物质熔点/℃沸点/℃溶解性某些化学性质邻氨基苯酚177153可溶于水,能溶于强酸、强碱;易溶于乙醇两性邻硝基苯酚45216微溶于水,能随水蒸气挥发;易溶于乙醇甘油20290.9与水、乙醇混溶;能吸潮8-羟基喹啉76257难溶于水,能溶于强酸、强碱;易溶于乙醇两性主要实验装置如下:-6-\n图1 反应装置图2 水蒸气蒸馏装置图3 干燥器(1)图1中仪器a的名称为 ;图2中仪器b的作用是 。 (2)甘油中水量大于5%会影响产量,需要重新配。下列说法合理的是 。 A.将普通甘油置于蒸发皿加热至180℃去水后,立即放入干燥器中(图3)d处备用B.为了增强干燥器的干燥效果,可在磨口边缘涂极薄的一层凡士林C.当干燥器内变色硅胶(干燥剂,含有CoCl2)颜色为浅粉红色时,需要更换干燥剂D.取用甘油时,手握干燥器盖顶圆球向上拉,取下盖子正着放置,取用甘油(3)第一次水蒸气蒸馏主要除去的杂质是 。 (4)剩余液调节pH=7的作用是 。 (5)第二次馏出物经过一系列操作可以获得高纯度的产品,下列说法正确的是 。 A.第二次水蒸气蒸馏的馏出物经过抽滤、洗涤、干燥可以获得粗产品B.粗产品加入4∶1的乙醇水溶液溶解后,慢慢滴加水,可得到颗粒较细的晶体C.将重结晶过滤后的母液收集起来进行适当处理,可提高产率D.可以测产品熔点来判断产物的纯度3.(2022·乐清中学模拟)化合物H是一种昆虫信息素,可通过如下路线合成。已知:①1H核磁共振谱显示C、E均有6种不同化学环境的氢原子,G有5种不同化学环境的氢原子;②CH3CHCH2CH3CHCHCOOCH3;-6-\n③CH3COOHCH4;④+。回答下列问题:(1)D中含氧官能团的名称为 ,B的结构简式为 。 (2)由D生成E的化学方程式为 ,其反应类型为 。 (3)H的结构简式为 。 (4)D的同分异构体中,不能发生水解反应,且1mol该物质与足量银氨溶液反应会生成4molAg单质的芳香族化合物共有 种(不考虑立体异构),其中1H核磁共振谱中有4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1的结构简式是 (任写一种)。 (5)参照上述合成路线,设计一条以B为原料制备新型导电高分子材料PPA()的合成路线。
参考答案
选考(30~32)提升标准练(三)1.答案:(1)小于(2)①反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的,相同条件下更易发生反应 ②0.765 ③ABCD(3)(4)NO-3e-+2H2ONO3-+4H+解析:(1)反应Ⅰ在低温下自发进行,已知反应Ⅰ的ΔH1<0,则说明低温时ΔS<0;(2)①由题中数据可知反应Ⅰ的活化能Ea1=3.2kJ·mol-1,远低于反应Ⅱ的活化能Ea2=58kJ·mol-1,相同条件下反应Ⅰ更易发生。②100℃时,由图1可知NO的转化率为85%,SO2的转化率为30%,根据反应Ⅰ:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)可得消耗的n1(O3)=0.85mol,根据反应Ⅱ:SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)可得消耗的n2(O3)=0.3mol;根据反应2O3(g)3O2(g),100℃、反应相同时间t时O3的分解率达10%,可得消耗的n3(O3)=(2.0-0.85-0.3)mol×10%=0.085mol,所以体系中剩余O3的物质的量是2-0.85-0.3-0.085=0.765mol。③P点以后随温度的升高,NO的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,所以P点一定为平衡状态点,A正确;由图像可知,当温度高于200℃后,NO和SO2的转化率随温度升高显著减小,最后几乎为零,B正确;反应Ⅰ和反应Ⅱ都是气体分子数不变的反应,缩小反应器的容积,平衡不移动,2O3(g)3O2-6-\n(g)是气体分子数增大的反应,缩小反应器的容积,平衡向左移动,O3的浓度增大,导致反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动,NO和SO2的转化率增大,C正确;2O3(g)3O2(g)为可逆反应,臭氧氧化过程脱除SO2不彻底,用碱可以吸收SO2,D正确。答案选ABCD。(3)随着O3的增多,反应的NO和SO2的物质的量逐渐增多,剩余的NO和SO2的物质的量逐渐减少,变化曲线为。(4)NO在阳极上被氧化,生成NO3-,电极反应式为NO-3e-+2H2ONO3-+4H+。2.答案:(1)(球形)冷凝管 防止内压过大(2)BC(3)邻硝基苯酚(4)将邻氨基苯酚和8-羟基喹啉的硫酸盐转化为邻氨基苯酚和8-羟基喹啉,使产物容易蒸出(5)ACD解析:(1)根据图示,仪器a的名称是(球形)冷凝管;图2中仪器b是安全管,烧瓶内压强增大时,管内液面上升,可以防止内压过大。(2)干燥器中(图3)d处放置干燥剂,故A错误;凡士林起到密封的作用,故B正确;变色硅胶的颜色为浅粉红色时失去干燥作用,需要更换干燥剂,故C正确;干燥器在开启时,左手按住干燥器底部,右手握住盖顶圆球,沿干燥器上沿轻推或拉动,切勿用力上提,盖子取下后要倒放在桌面上,故D错误。(2)在难溶或不溶于水的有机物中通入水蒸气,使难溶或不溶于水的有机物和水一起蒸出,邻硝基苯酚微溶于水,所以第一次水蒸气蒸馏主要除去的杂质是邻硝基苯酚。(4)调节pH=7,可以将邻氨基苯酚和8-羟基喹啉的硫酸盐转化为邻氨基苯酚和8-羟基喹啉,使产物8-羟基喹啉容易蒸出。(5)第二次水蒸气蒸馏的馏出物是8-羟基喹啉,难溶于水,所以经过抽滤、洗涤、干燥可以获得粗产品,故A正确;粗产品加入乙醇溶解后,慢慢滴加水,可得到颗粒较细的晶体,故B错误;过滤后的母液中含有少量产品,所以将重结晶过滤后的母液收集起来进行适当处理,可提高产率,故C正确;晶体一旦混入杂质,熔点就会下降,所以可通过测定熔点来判断产品的纯度,故D正确。3.答案:(1)羧基 (2)+Br2 加成反应(3)(4)10 (或)-6-\n(5)解析:本题可通过题给框图和条件,先由A和D推出B、C的结构简式,再由D出发依次推出E、F、G、H的结构简式。A与乙烯反应生成B(C8H8),则B的结构简式为;再结合已知条件②推出C为;D和Br2反应生成E,则E为;再由已知条件③可知F为;结合已知条件①可知G为;结合已知条件④可知H为。(4)根据题目要求推知,符合条件的同分异构体有10种,分别为、、、、、、、、、。其中1H核磁共振谱中有4组峰,且峰面积之比为3∶2∶2∶1的是、。-6-
