高中化学试题

空气中 $C{O}_2$含量的控制和 $C{O}_2$资源利用具有重要意义。

（1）燃煤烟气中 $C{O}_2$的捕集可通过如图所示的物质转化实现。

“吸收”后所得的 $KHC{O}_3$溶液与石灰乳反应的化学方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；载人航天器内，常用 $LiOH$固体而很少用 $KOH$固体吸收空气中的 $C{O}_2$，其原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（2）合成尿素 $[CO（N{H}_2{）}_2]$是利用 $C{O}_2$的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现

反应Ⅰ： $2N{H}_3（g）+C{O}_2（g）═N{H}_{2}COON{H}_4（l）$

反应Ⅱ： $N{H}_{2}COON{H}_4（l）═CO（N{H}_2{）}_2（l）+H_{2}O（l）$

①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数（ $K$）与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的 $\Delta H$＿＿＿＿＿（填“ $＝0$”或“ $＞0$”或“ $＜0$”）。

②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[ $（N{H}_{2}CO{）}_{2}NH$]和尿素转化为氰酸铵（ $N{H}_{4}OCN$）等副反应。尿素生产中实际投入 $N{H}_3$和 $C{O}_2$的物质的量之比为 $n（N{H}_3）：n（C{O}_2）＝4：1$，其实际投料比值远大于理论值的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）催化电解吸收 $C{O}_2$的 $KOH$溶液可将 $C{O}_2$转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率（ $FE\%$）随电解电压的变化如图乙所示。

$FE\%＝\frac{Q_X\left(\mathrm{生成还原产物所需要的电量}\right)}{Q_{总}\left(\mathrm{电解过程中通过的总电量}\right)}\times 100\%$

其中， $Q_X＝nF$， $n$表示电解生成还原产物 $X$所转移电子的物质的量， $F$表示法拉第常数。

①当电解电压为 $U_{1}V$时，电解过程中含碳还原产物的 $FE\%$为 $0$，阴极主要还原产物为＿＿＿＿＿（填化学式）。

②当电解电压为 $U_{2}V$时，阴极由 $HC{O_3}^{-}$生成 $C{H}_4$的电极反应式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③当电解电压为 $U_{3}V$时，电解生成的 $C_2{H}_4$和 $HCO{O}^{﹣}$的物质的量之比为＿＿＿＿＿（写出计算过程）。

含有吡喃萘醌骨架的化合物常具有抗菌、抗病毒等生物活性，一种合成该类化合物的路线如图（部分反应条件已简化）：

回答下列问题：

（1）B的结构简式为＿＿＿＿＿；

（2）从F转化为G的过程中所涉及的反应类型是＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿；

（3）物质G所含官能团的名称为＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿；

（4）依据上述流程提供的信息，下列反应产物J的结构简式为＿＿＿＿＿；

（5）下列物质的酸性由大到小的顺序是＿＿＿＿＿（写标号）；

①②③

（6）（呋喃）是一种重要的化工原料，其能够发生银镜反应的同分异构体中，除 $H_{2}C＝C＝CH﹣CHO$外，还有＿＿＿＿＿种；

（7）甲苯与溴在 $FeB{r}_3$催化下发生反应，会同时生成对溴甲苯和邻溴甲苯。依据由C到D的反应信息，设计以甲苯为原料选择性合成邻溴甲苯的路线 　＿＿＿＿＿（无机试剂任选）。

加兰他敏是一种天然生物碱，可作为阿尔茨海默症的药物，其中间体的合成路线如图。

已知：① $Bn$为

②（ $R_1$为烃基， $R_2、R_3$为烃基或 $H$）

回答下列问题：

（1）A中与卤代烃成醚活性高的羟基位于酯基的＿＿＿＿＿位（填“间”或“对”）。

（2）C发生酸性水解，新产生的官能团为羟基和＿＿＿＿＿（填名称）。

（3）用 $O_2$代替 $PCC$完成D→E的转化，化学方程式为＿＿＿＿＿。

（4）F的同分异构体中，红外光谱显示有酚羟基、无 $N﹣H$键的共有＿＿＿＿＿种。

（5）H→I的反应类型为＿＿＿＿＿。

（6）某药物中间体的合成路线如图（部分反应条件已略去），其中M和N的结构简式分别为＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

硫酸工业在国民经济中占有重要地位。

（1）我国古籍记载了硫酸的制备方法——“炼石胆（ $CuS{O}_4•5H_{2}O$）取精华法”。借助现代仪器分析，该制备过程中 $CuS{O}_4•5H_{2}O$分解的TG曲线（热重）及 $DSC$曲线（反映体系热量变化情况，数值已省略）如图所示。 $700℃$左右有两个吸热峰，则此时分解生成的氧化物有 $S{O}_2$、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿（填化学式）。

（2）铅室法使用了大容积铅室制备硫酸（ $76\%$以下），副产物为亚硝基硫酸，主要反应如下：

$N{O}_2+S{O}_2+H_{2}O═NO+H_{2}S{O}_4$ㅤ

$2NO+O_2═2N{O}_2$

（i）上述过程中 $N{O}_2$的作用为＿＿＿＿＿。

（ii）为了适应化工生产的需求，铅室法最终被接触法所代替，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出两点即可）。

（3）接触法制硫酸的关键反应为 $S{O}_2$的催化氧化： $S{O}_2（g）+\frac{1}{2}{O}_2（g）\rightleftharpoons S{O}_3（g）\Delta H＝﹣98.9kJ•mo{l}^{﹣1}$

（i）为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度，绘制相应转化率（ $\alpha$）下反应速率（数值已略去）与温度的关系如图所示，下列说法正确的是＿＿＿＿＿。

A．	温度越高，反应速率越大
B．	$\alpha ＝0.88$的曲线代表平衡转化率
C．	$\alpha$越大，反应速率最大值对应温度越低
D．	可根据不同 $\alpha$下的最大速率，选择最佳生产温度

（ii）为提高钒催化剂的综合性能，我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下，温度和转化率关系如图所示，催化性能最佳的是＿＿＿＿＿（填标号）。

（iii）设 $O_2$的平衡分压为 $p$， $S{O}_2$的平衡转化率为 ${\alpha }_0$，用含 $p$和 ${\alpha }_0$的代数式表示上述催化氧化反应的 $K_p＝$＿＿＿＿＿（用平衡分压代替平衡浓度计算）。

我国科学家发现一种钒配合物Ⅰ可以充当固氮反应的催化剂，反应过程中经历的中间体包括Ⅱ和Ⅲ。

（代表单键、双键或三键）

回答问题：

（1）配合物Ⅰ中钒的配位原子有 $4$种，它们是＿＿＿＿＿。

（2）配合物Ⅰ中， $R\prime$代表芳基， $V﹣O﹣R\prime$空间结构呈角形，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）配合物Ⅱ中，第一电离能最大的配位原子是＿＿＿＿＿。

（4）配合物Ⅱ和Ⅲ中，钒的化合价分别为 $+4$和 $+3$，配合物Ⅱ、Ⅲ和 $N_2$三者中，两个氮原子间键长最长的是＿＿＿＿＿。

（5）近年来，研究人员发现含钒的锑化物 $Cs{V}_{3}S{b}_5$在超导方面表现出潜在的应用前景。 $Cs{V}_{3}S{b}_5$晶胞如图1所示，晶体中包含由 $V$和 $Sb$组成的二维平面（见图2）。

①晶胞中有 $4$个面的面心由钒原子占据，这些钒原子各自周围紧邻的锑原子数为＿＿＿＿＿。锑和磷同族，锑原子基态的价层电子排布式为＿＿＿＿＿。

②晶体中少部分钒原子被其它元素（包括 $Ti、Nb、Cr、Sn$）原子取代，可得到改性材料。下列有关替代原子说法正确的是＿＿＿＿＿。

A．	有 $+4$或 $+5$价态形式
B．	均属于第四周期元素
C．	均属于过渡元素
D．	替代原子与原离子的离子半径相近

[化学--选修5：有机化学基础]

化合物G是治疗高血压的药物"比索洛尔"的中间体，一种合成G的路线如下：

已知以下信息：

①A的核磁共振氢谱为单峰；B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。

②D的苯环上仅有两种不同化学环境的氢； $1molD$ 可与 $1molNaOH$ 或 $2molNa$ 反应。

回答下列问题：

（1）A的结构简式为____________。

（2）B的化学名称为____________。

（3）C与D反应生成E的化学方程式为____________。

（4）由E生成F的反应类型为____________。

（5）G的分子式为____________。

（6）L是D的同分异构体，可与FeCl ₃溶液发生显色反应， $1mol$ 的L可与 $2mol$ 的 $N{a}_{2}C{O}_3$ 反应，L共有______种；其中核磁共振氢谱为四组峰，峰面积比为3∶2∶2∶1的结构简式为___________、____________。

[化学——选修5：有机化学基础]

氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下：

回答下列问题：

（1）A的结构简式为________。C的化学名称是________。

（2）③的反应试剂和反应条件分别是________，该反应的类型是________。

（3）⑤的反应方程式为________。吡啶是一种有机碱，其作用是________。

（4）G的分子式为________。

（5）H是G的同分异构体，其苯环上的取代基与G的相同但位置不同，则H可能的结构有________种。

（6）4-甲氧基乙酰苯胺（ ）是重要的精细化工中间体，写出由苯甲醚（）制备4-甲氧基乙酰苯胺的合成路线________（其他试剂任选）。

【选修五：有机化学基础】氧化白藜芦醇W具有抗病毒等作用。下面是利用Heck反应合成W的一种方法：

回答下列问题：

（1）A的化学名称为________。    

（2） 中的官能团名称是________。    

（3）反应③的类型为________，W的分子式为________。    

（4）不同条件对反应④产率的影响见下表：

实验	碱	溶剂	催化剂	产率/%
①	KOH	DMF	$Pd(OAc{)}_2$	22.3
②	$K_{2}C{O}_3$	DMF	$Pd(OAc{)}_2$	10.5
③	$E{t}_{3}N$	DMF	$Pd(OAc{)}_2$	12.4
④	六氢吡啶	DMF	$Pd(OAc{)}_2$	31.2
⑤	六氢吡啶	DMA	$Pd(OAc{)}_2$	38.6
⑥	六氢吡啶	NMP	$Pd(OAc{)}_2$	24.5

上述实验探究了________和________对反应产率的影响。此外，还可以进一步探究________等对反应产率的影响。

（5）X为D的同分异构体，写出满足如下条件的X的结构简式________。

①含有苯环；②有三种不同化学环境的氢，个数比为6∶2∶1；③ $1mol$ 的X与足量金属Na反应可生成 $2g{H}_2$ 。

（6）利用Heck反应，由苯和溴乙烷为原料制备 ，写出合成路线________。（无机试剂任选）    

【选修五：有机化学基础】

环氧树脂因其具有良好的机械性能、绝缘性能以及与各种材料的粘结性能，已广泛应用于涂料和胶黏剂等领域。下面是制备一种新型环氧树脂G的合成路线：

已知以下信息：

回答下列问题：

（1）A是一种烯烃，化学名称为________，C中官能团的名称为________、________。    

（2）由B生成C的反应类型为________。    

（3）由C生成D的反应方程式为________。    

（4）E的结构简式为________。    

（5）E的二氯代物有多种同分异构体，请写出其中能同时满足以下条件的芳香化合物的结构简式________、________。

①能发生银镜反应；②核磁共振氢谱有三组峰，且峰面积比为3∶2∶1。

（6）假设化合物D、F和NaOH恰好完全反应生成1 mol单一聚合度的G，若生成的NaCl和H ₂O的总质量为765g，则G的 n值理论上应等于________。    

近来有报道，碘代化合物E与化合物H在Cr-Ni催化下可以发生偶联反应，合成一种多官能团的化合物Y，其合成路线如下：

已知：

回答下列问题：

（1）A的化学名称是________。    

（2）B为单氯代烃，由B生成C的化学方程式为________。    

（3）由A生成B、G生成H的反应类型分别是________、________。    

（4）D的结构简式为________。    

（5）Y中含氧官能团的名称为________。    

（6）E与F在Cr-Ni催化下也可以发生偶联反应，产物的结构简式为________。    

（7）X与D互为同分异构体，且具有完全相同官能团。X的核磁共振氢谱显示三种不同化学环境的氢，其峰面积之比为3∶3∶2。写出3种符合上述条件的X的结构简式________。    

以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物。有葡萄糖为原料合成E的路线如下：

回答下列问题：

（1）葡萄糖的分子式为________.    

（2）A中含有的官能团的名称为________.    

（3）由B到C的反应类型为________.    

（4）C的结构简式为________.    

（5）由D到E的反应方程式为________.    

（6）F是B的同分异构体，7.30g的F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.24L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有________种（不考虑立体异构）；其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3:1:1的结构简式为________.    

化合物W可用作高分子膨胀剂,一种合成路线如下：

回答下列问题

（1）A的化学名称为________。   

（2）②的反应类型是________。   

（3）反应④所需试剂,条件分别为________。   

（4）G的分子式为________。   

（5）W中含氧官能团的名称是________。   

（6）写出与E互为同分异构体的酯类化合物的结构简式(核磁共振氢谱为两组峰，

峰面积比为1:1)________。

（7）苯乙酸苄酯( )是花香类香料，设计由苯甲醇为起始原料制备苯乙酸苄酯的合成路线________(无机试剂任选)。  

化合物H是一种有机光电材料中间体．实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：

已知：①  $RCHO+C{H}_{3}CHO\stackrel{\mathit{NaOH}/H_{2}O}{\underset{△}{\to }} RCH=CHCHO+H_{2}O$

② + $\stackrel{\mathit{催化剂}}{\to }$

回答下列问题：

（1）A的化学名称为为________．

（2）由C生成D和E生成F的反应类型分别为________、________．

（3）E的结构简式为________．

（4）G为甲苯的同分异构体，由F生成H的化学方程式为________．

（5）芳香化合物X是F的同分异构体，X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 $C{O}_2$ ， 其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢，峰面积比为6:2:1:1，写出2种符合要求的X的结构简式________．

（6）写出用环戊烷和2﹣丁炔为原料制备化合物 的合成路线________（其他试剂任选）．

近期发现， $H_{2}S$ 是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能．回答下列问题：

（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是（填标号）．

A．	氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以
B．	氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸
C．	$0.10mol•L^{﹣1}$ 的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1
D．	氢硫酸的还原性强于亚硫酸

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理．

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为________、________，制得等量H ₂所需能量较少的是________．

（3） $H_{2}S$ 与 $C{O}_2$ 在高温下发反应：生 $H_{2}S（g）+C{O}_2（g）\rightleftharpoons COS（g）+H_{2}O（g）$ ．在610k时，将 $0.10molC{O}_2$ 与 $0.40mol H_{2}S$ 充入2.5L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02．

① $H_{2}S$ 的平衡转化率 $a_1$ =________%，反应平衡常数K=________．

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03， $H_{2}S$ 的转化率 $a_2$ ________ $a_1$ ， 该反应的△H________0．（填"＞""＜"或"="）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使 $H_{2}S$ 转化率增大的是________（填标号）

A．

$H_{2}S$

B．

$C{O}_{2 }$

C．

COS

D．

$N_2$

氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为 从而具有胶黏性．某种氰基丙烯酸酯（G）的合成路线如下：

已知：

①A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，核磁共振氢谱显示为单峰

②

回答下列问题：

（1）A的化学名称为________．

（2）B的结构简式为________．其核磁共振氢谱显示为________组峰，峰面积比为________．

（3）由C生成D的反应类型为________．

（4）由D生成E的化学方程式为________．

（5）G中的官能团有________、________、________．（填官能团名称）

（6）G的同分异构体中，与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有________种．（不含立体结构）