上海市虹口區(qū)2023-2024學(xué)年高三下學(xué)期二模考試 化學(xué) 含解析

虹口區(qū)2023學(xué)年度第二學(xué)期期學(xué)生學(xué)習(xí)能力診斷測(cè)試高三化學(xué)試卷考生注意：1．本試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試設(shè)試卷和答題紙兩部分，試卷包括試題與答題要求，所有答案必須涂（選擇題）或?qū)懀ǚ沁x擇題）在答題紙上，做在試卷上一律不得分。3．考生務(wù)必在答題紙上用水筆清楚填寫姓名、準(zhǔn)考證號(hào)，并將條形碼貼在指定位置上。4．本試題的選擇題，沒有特別注明，為單選題，只有一個(gè)正確選項(xiàng)；若注明雙選，有兩個(gè)正確選項(xiàng)；若注明不定項(xiàng)，有1~2個(gè)正確選項(xiàng)，多選、錯(cuò)選不得分，漏選得一半分。相對(duì)原子質(zhì)量：H-1Li-7N-14O-16F-19Cl-35.5Fe-56一、鋰離子電池的電解質(zhì)——四氟硼酸鋰（本題共20分）LiBF4在高溫下具有較好的穩(wěn)定性，在低溫下具有可觀的電導(dǎo)率，作為鋰離子電池的電解質(zhì)有著良好的發(fā)展前景。1.寫出基態(tài)B原子的軌道表示式__________；BF3的分子構(gòu)型為___________。2.關(guān)于LiBF4及所含元素的說法正確的是A.熔點(diǎn)：LiBF4<H3BO3 B.原子半徑：Li<B<FC.第一電離能：Li<B<F D.電負(fù)性：Li<B<F固相-氣相接觸法制取LiBF4原理為：3.下列關(guān)于BF3和LiBF4的說法中正確的是A.都含有配位鍵 B.F-B-F的鍵角相同C.B原子的雜化方式相同 D.B元素的化合價(jià)相同4.LiF晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）下列物質(zhì)晶胞結(jié)構(gòu)與LiF類似的是________。A.氯化鈉 B.氟化鈣 C.金剛石 D.二氧化碳（2）LiF晶胞中，Li+位于F-圍成的________空隙中。A.正四面體 B.正八面體C.立方體 D.平面正方形（3）已知該晶胞棱長為，表示阿伏加德羅常數(shù)，則LiF晶體的密度為________g·cm-3。5.溶液法制取LiBF4的流程如下：已知：i．25℃時(shí)，，，；ⅱ．反應(yīng)①可以表示為：。（1）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：___________。室溫條件下，反應(yīng)②完成后若溶液中，pH=8.0，則此時(shí)溶液中___________。（2）對(duì)LiBF4粗品進(jìn)一步提純的方法稱為______________。（3）寫出固相-氣相接觸法較溶液法制取LiBF4的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：__________。二、氮?dú)浠衔铩拢ū绢}共20分）肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，分子模型如圖所示，外觀為無色油狀液體，具有強(qiáng)還原性，在生活生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。6.下列關(guān)于肼的說法正確的是A.電子式為 B.既含極性鍵，又含非極性鍵C.屬于極性分子 D.N原子為sp2雜化7.N2H4的沸點(diǎn)（113.5℃）比NH3的沸點(diǎn)（-33.4℃）高，原因是_____________。8.在催化劑作用下，肼蒸氣受熱可分解生成N2和一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________。9.一定條件下，Co2+與肼在堿性環(huán)境中反應(yīng)制得高純度納米鈷。請(qǐng)完成相應(yīng)的離子方程式_______：N2H4+Co2++Co+N2↑+檢驗(yàn)產(chǎn)品的顆粒尺寸是否為納米級(jí)的簡易方案是：_____________。10.肼能除去鍋爐用水中的溶解氧（即溶解的氧氣），以減緩鍋爐銹蝕。已知某鍋爐用水中的溶解氧的濃度為8.0mg·L-1，若反應(yīng)過程中肼全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)?，則每處理1m3該鍋爐用水，需要消耗肼的質(zhì)量為多少?______（寫出計(jì)算過程）。11.科學(xué)家利用圖裝置（其中A和B均為惰性電極）進(jìn)行電化學(xué)固氮，在常溫常壓下得到肼。下列有關(guān)說法正確的是A.電極B為陰極B.H+穿過質(zhì)子交換膜向B電極一側(cè)移動(dòng)C.A電極反應(yīng)式為：D.相同條件下，A電極每消耗22.4LN2，B電極理論上生成22.4LO212.肼在水溶液中為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。常溫下，向0.1mol·L-1肼溶液中，滴加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH。溶液中、、占含氮物種的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為（如），隨溶液pH變化的曲線如下圖所示：（1）常溫下中性溶液中，各含氮物種的濃度大小關(guān)系為______________。A. B.C. D.（2）室溫時(shí)，反應(yīng)平衡常數(shù)K的數(shù)值為_____________。A. B. C. D.三、苯乙烯的制備（本題共20分）13.苯乙烯是重要的有機(jī)化工原料，可用乙苯為原料制備苯乙烯。常見的方法有直接脫氫法和氧化脫氫法。反應(yīng)原理表示如下：反應(yīng)①（氧化脫氫）：反應(yīng)②（直接脫氫）：（1）H2的燃燒反應(yīng)：的焓變__________。（2）判斷反應(yīng)①能否自發(fā)進(jìn)行，并說明理由。______________（3）欲提高反應(yīng)①中乙苯平衡轉(zhuǎn)化率，可采用的措施有_____________、_____________。（4）某溫度下，向2L容器中通入2mol氣態(tài)乙苯與2molO2發(fā)生反應(yīng)①，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)混合氣體中乙苯和苯乙烯的物質(zhì)的量相等。①可以判斷反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________A．正反應(yīng)與逆反應(yīng)不再進(jìn)行B．氣體密度不再改變C．體系壓強(qiáng)不再改變D．與之和保持不變②從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡時(shí)間段內(nèi)平均反應(yīng)速率_____________。（5）中國化學(xué)家提出了在某催化劑表面反應(yīng)②的機(jī)理（Ph-代表苯基，*代表吸附態(tài)）：①虛線框內(nèi)反應(yīng)歷程共包含___________步反應(yīng)。A．1B．2C．3D．4②虛線框內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率最慢的一步活化能的值為_____________kJ·mol-1。A．11.5B．17.3C．63.5D．102.1③關(guān)于上述反應(yīng)歷程說法正確的是___________（不定項(xiàng)）。A．物質(zhì)吸附在催化劑表面時(shí)通常比其形成的過渡態(tài)穩(wěn)定B．使用催化劑后，有效提升了乙苯平衡轉(zhuǎn)化率C．狀態(tài)ⅱ→狀態(tài)ⅲ過程中形成了π鍵D．狀態(tài)?！鸂顟B(tài)ⅳ的能量變化說明形成H-H鍵是吸熱過程④若工業(yè)上采用反應(yīng)②來生產(chǎn)苯乙烯，常伴有乙苯的裂解副反應(yīng)，且一般情況下，該副反應(yīng)的反應(yīng)速率與程度都比反應(yīng)②大。生產(chǎn)中可____________（填措施名稱）來提高反應(yīng)②的選擇性。四、普托馬尼的合成（本題共19分）14.普托馬尼（P）為口服的抗分枝桿菌藥物，用于結(jié)核病的治療。P的某種合成路線如下所示（部分反應(yīng)條件已省略）：（1）P分子中含有不對(duì)稱碳原子數(shù)目____________。A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)（2）②的反應(yīng)類型是____________。A.加成反應(yīng) B.取代反應(yīng) C.消去反應(yīng) D.氧化反應(yīng)（3）③所需的反應(yīng)試劑與條件為____________。（4）④中生成的無機(jī)產(chǎn)物為____________。（5）寫出①的反應(yīng)式：___________。（6）X的結(jié)構(gòu)簡式為____________。（7）反應(yīng)②、⑤目的是___________。（8）M與X互為同分異構(gòu)體，且具有如下性質(zhì)，寫出M的結(jié)構(gòu)簡式___________。ⅰ．屬于芳香族化合物，核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1:1:2:2；ⅱ．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；ⅲ．分子中含有一個(gè)氟甲基（-CF3）。（9）結(jié)合題示信息，設(shè)計(jì)以為有機(jī)原料合成的合成路線___________（其他無機(jī)試劑與溶劑任選）。五、氯化亞鐵的制備（本題共21分）15.FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室里用如下方法來制備無水FeCl2。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下：

C6H5Cl（氯苯）C6H4Cl2（二氯苯）FeCl3FeCl2溶解性不溶于水，易溶于苯、乙醇不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯；易溶于乙醇，易吸水熔點(diǎn)/℃-4553100℃時(shí)升華672沸點(diǎn)/℃132173>1000方法一：用H2還原無水FeCl3制取FeCl2。有關(guān)裝置如下：（1）用H2還原無水FeCl3制取FeCl2的化學(xué)方程式為____________。（2）按氣流由左到右的方向，上述儀器的連接順序?yàn)開___________。A.D→C→B→A→E B.D→A→B→C→EC.D→B→A→C→E D.D→C→A→B→E（3）該制備裝置的缺點(diǎn)為____________。方法二：利用反應(yīng)制取無水FeCl2，并通過測(cè)定HCl的量來計(jì)算FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按下圖裝置，在三頸燒瓶中放入32.50g無水氯化鐵和過量的氯苯，控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3h，冷卻并持續(xù)通N2一段時(shí)間，分離提純得到粗產(chǎn)品。（4）儀器a的名稱是_____________。（5）儀器b中干燥劑可以選擇_____________。A.堿石灰 B.無水硫酸銅 C.無水氯化鈣 D.濃硫酸（6）反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)至室溫，將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，得到粗產(chǎn)品。洗滌所用最佳試劑是___________。（7）回收濾液中C6H6Cl的操作方法是_____________。A.萃取 B.分液 C.過濾 D.蒸餾（8）反應(yīng)后將c中溶液稀釋至250mL。量取25.00mL所配溶液，用0.400mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液19.60mL。則氯化鐵轉(zhuǎn)化率為___________。（9）若反應(yīng)后通入N2時(shí)間不足，則測(cè)得氯化鐵的轉(zhuǎn)化率______________。A．偏低B．偏高C．不影響（10）制備無水FeCl2需要用到無水FeCl3，某同學(xué)提出利用制備無水FeCl3。你認(rèn)為該設(shè)想是否可行。若不可行，請(qǐng)說明理由；若可行，請(qǐng)簡要敘述實(shí)驗(yàn)方_______________。虹口區(qū)2023學(xué)年度第二學(xué)期期學(xué)生學(xué)習(xí)能力診斷測(cè)試高三化學(xué)試卷考生注意：1．本試卷滿分100分，考試時(shí)間60分鐘。2．本考試設(shè)試卷和答題紙兩部分，試卷包括試題與答題要求，所有答案必須涂（選擇題）或?qū)懀ǚ沁x擇題）在答題紙上，做在試卷上一律不得分。3．考生務(wù)必在答題紙上用水筆清楚填寫姓名、準(zhǔn)考證號(hào)，并將條形碼貼在指定位置上。4．本試題的選擇題，沒有特別注明，為單選題，只有一個(gè)正確選項(xiàng)；若注明雙選，有兩個(gè)正確選項(xiàng)；若注明不定項(xiàng)，有1~2個(gè)正確選項(xiàng)，多選、錯(cuò)選不得分，漏選得一半分。相對(duì)原子質(zhì)量：H-1Li-7N-14O-16F-19Cl-35.5Fe-56一、鋰離子電池的電解質(zhì)——四氟硼酸鋰（本題共20分）LiBF4在高溫下具有較好的穩(wěn)定性，在低溫下具有可觀的電導(dǎo)率，作為鋰離子電池的電解質(zhì)有著良好的發(fā)展前景。1.寫出基態(tài)B原子的軌道表示式__________；BF3的分子構(gòu)型為___________?！敬鸢浮竣?②.平面三角形【解析】【詳解】基態(tài)B原子的軌道表示式為：；BF3中B的雜化類型為sp2，形成3個(gè)共用電子對(duì)，無孤對(duì)電子，故BF3的分子構(gòu)型為平面三角形。2.關(guān)于LiBF4及所含元素的說法正確的是A.熔點(diǎn)：LiBF4<H3BO3 B.原子半徑：Li<B<FC.第一電離能：Li<B<F D.電負(fù)性：Li<B<F【答案】CD【解析】【詳解】A．LiBF4是離子晶體，H3BO3是分子晶體，熔點(diǎn)離子晶體大于分子晶體，所以熔點(diǎn)：LiBF4＞H3BO3，故A錯(cuò)誤；B．同周期元素原子從左到右原子半徑依次減小，所以原子半徑：Li＞B＞F，故B錯(cuò)誤；C．同周期，從左到右，第一電離能呈增大趨勢(shì)，則第一電離能：Li<B<F，故C正確；D．同周期元素從左到右元素非金屬性逐漸增強(qiáng)，元素非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，所以電負(fù)性：Li<B<F，故D正確；故選CD。固相-氣相接觸法制取LiBF4原理為：3.下列關(guān)于BF3和LiBF4的說法中正確的是A.都含有配位鍵 B.F-B-F的鍵角相同C.B原子的雜化方式相同 D.B元素的化合價(jià)相同【答案】D【解析】【詳解】A．在BF3分子中，B原子發(fā)生sp2雜化，分子中只存在3個(gè)B-F共價(jià)鍵，LiBF4為離子化合物，由Li+和構(gòu)成，在中，存在3個(gè)B-F共價(jià)鍵和1個(gè)F→B配位鍵，A不正確；B．在BF3分子中，B原子發(fā)生sp2雜化，鍵角為120°，在中，B原子發(fā)生sp3雜化，鍵角為109°28′，則F-B-F的鍵角不相同，B不正確；C．BF3分子中，B原子發(fā)生sp2雜化，在中，B原子發(fā)生sp3雜化，B原子的雜化方式不相同，C不正確；D．BF3中，F(xiàn)顯-1價(jià)，則B顯+3價(jià)，LiBF4中，F(xiàn)顯-1價(jià)，Li顯+1價(jià)，則B顯+3價(jià)，D正確；故選D。4.LiF晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。（1）下列物質(zhì)晶胞結(jié)構(gòu)與LiF類似的是________。A.氯化鈉 B.氟化鈣 C.金剛石 D.二氧化碳（2）LiF晶胞中，Li+位于F-圍成的________空隙中。A.正四面體 B.正八面體C.立方體 D.平面正方形（3）已知該晶胞棱長為，表示阿伏加德羅常數(shù)，則LiF晶體的密度為________g·cm-3?！敬鸢浮浚?）A（2）B（3）【解析】【分析】Li+在12條棱心和體心，均攤為個(gè)，F(xiàn)-在8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，均攤為，據(jù)此回答。【小問1詳解】鈉與鋰同族，F(xiàn)與Cl同族，所以晶胞結(jié)構(gòu)與LiF類似的是氯化鈉，故選A；【小問2詳解】根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知，每個(gè)Li+周圍最近的F-為6個(gè)，即Li+位于F-圍成的正八面體空隙中，故選B；【小問3詳解】晶胞密度為：g·cm-3。5.溶液法制取LiBF4的流程如下：已知：i．25℃時(shí)，，，；ⅱ．反應(yīng)①可以表示為：。（1）寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式：___________。室溫條件下，反應(yīng)②完成后若溶液中，pH=8.0，則此時(shí)溶液中___________。（2）對(duì)LiBF4粗品進(jìn)一步提純的方法稱為______________。（3）寫出固相-氣相接觸法較溶液法制取LiBF4的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：__________?！敬鸢浮浚?）①.②.（2）重結(jié)晶（3）原子利用率高、步驟少、原料相對(duì)安全(合理即可)【解析】【分析】已知反應(yīng)①可以表示為：，則反應(yīng)②是與生成LiBF4和CO2，再經(jīng)過過濾、濃縮、結(jié)晶得到LiBF4粗品?！拘?詳解】根據(jù)分析知，反應(yīng)②發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：，因?yàn)?，，；【小?詳解】對(duì)LiBF4粗品進(jìn)一步提純的方法稱為重結(jié)晶；【小問3詳解】固相-氣相接觸法制取LiBF4的優(yōu)點(diǎn)是原子利用率高、步驟少、原料相對(duì)安全(合理即可)二、氮?dú)浠衔铩拢ū绢}共20分）肼（N2H4）又稱聯(lián)氨，分子模型如圖所示，外觀為無色油狀液體，具有強(qiáng)還原性，在生活生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。6.下列關(guān)于肼的說法正確的是A.電子式為 B.既含極性鍵，又含非極性鍵C.屬于極性分子 D.N原子為sp2雜化【答案】BC【解析】【詳解】A．在N2H4分子中，每個(gè)N原子需形成3個(gè)共用電子對(duì)，另外每個(gè)N原子的最外層還有1個(gè)孤電子對(duì)，電子式為，A不正確；B．在N2H4分子中，既含N-H極性鍵，又含N-N非極性鍵，B正確；C．在N2H4分子中，每個(gè)N原子的最外層都存在1個(gè)孤電子對(duì)，正負(fù)電荷重心不重合，屬于極性分子，C正確；D．在N2H4分子中，N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，發(fā)生sp3雜化，D不正確；故選BC。7.N2H4的沸點(diǎn)（113.5℃）比NH3的沸點(diǎn)（-33.4℃）高，原因是_____________。【答案】N2H4分子間形成氫鍵的數(shù)目比NH3分子間的氫鍵數(shù)目多【解析】【詳解】N2H4的沸點(diǎn)（113.5℃）比NH3的沸點(diǎn)（-33.4℃）高，原因是:N2H4分子間形成氫鍵的數(shù)目比NH3分子間的氫鍵數(shù)目多。8.在催化劑作用下，肼蒸氣受熱可分解生成N2和一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________?！敬鸢浮?N2H4(g)N2+4NH3【解析】【詳解】在催化劑作用下，肼蒸氣受熱可分解生成N2和一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體，此氣體為NH3。依據(jù)得失電子守恒的原則，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3N2H4(g)N2+4NH3。9.一定條件下，Co2+與肼在堿性環(huán)境中反應(yīng)制得高純度納米鈷。請(qǐng)完成相應(yīng)離子方程式_______：N2H4+Co2++Co+N2↑+檢驗(yàn)產(chǎn)品顆粒尺寸是否為納米級(jí)的簡易方案是：_____________?！敬鸢浮竣?②.將生成的納米鈷分散到合適的分散劑中制成膠體，再用一束光照射膠體，觀察是否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)【解析】【詳解】在反應(yīng)中，鈷的化合價(jià)降低，氮的化合價(jià)升高，結(jié)合反應(yīng)條件為堿性條件，由電荷守恒、電子守恒和質(zhì)量守恒得，反應(yīng)得離子方程式為；可將生成的納米鈷分散到合適的分散劑中制成膠體，再用一束光照射膠體，觀察是否產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng)。10.肼能除去鍋爐用水中的溶解氧（即溶解的氧氣），以減緩鍋爐銹蝕。已知某鍋爐用水中的溶解氧的濃度為8.0mg·L-1，若反應(yīng)過程中肼全部轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓瑒t每處理1m3該鍋爐用水，需要消耗肼的質(zhì)量為多少?______（寫出計(jì)算過程）?！敬鸢浮?g【解析】【詳解】發(fā)生的化學(xué)方程式是：，則，則。11.科學(xué)家利用圖裝置（其中A和B均為惰性電極）進(jìn)行電化學(xué)固氮，在常溫常壓下得到肼。下列有關(guān)說法正確的是A.電極B為陰極B.H+穿過質(zhì)子交換膜向B電極一側(cè)移動(dòng)C.A電極的反應(yīng)式為：D.相同條件下，A電極每消耗22.4LN2，B電極理論上生成22.4LO2【答案】D【解析】【分析】已知科學(xué)家利用圖裝置（其中A和B均惰性電極）進(jìn)行電化學(xué)固氮，在常溫常壓下得到肼，所以A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：，B為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式：；【詳解】A．由分析知，電極B為陽極，A錯(cuò)誤；B．H+穿過質(zhì)子交換膜向陰極移動(dòng)，即向A電極一側(cè)移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．A電極的反應(yīng)式為：，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電極反應(yīng)式知，相同條件下，A電極消耗N2物質(zhì)的量等于B電極生成O2的物質(zhì)的量，相同條件下，氣體體積與物質(zhì)的量成正比，所以相同條件下，A電極每消耗22.4LN2，B電極理論上生成22.4LO2，D正確；故選D。12.肼在水溶液中為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似。常溫下，向0.1mol·L-1肼溶液中，滴加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH。溶液中、、占含氮物種的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為（如），隨溶液pH變化的曲線如下圖所示：（1）常溫下中性溶液中，各含氮物種的濃度大小關(guān)系為______________。A. B.C. D.（2）室溫時(shí)，反應(yīng)平衡常數(shù)K的數(shù)值為_____________。A. B. C. D.【答案】（1）D（2）C【解析】【分析】由于肼在水溶液中為二元弱堿，在水中的電離方式與氨相似向0.1mol·L-1肼溶液中，滴加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH，反應(yīng)的離子方程式為①和②，隨著鹽酸的加入，酸性增強(qiáng)，堿性減弱，反應(yīng)①正向移動(dòng)，N2H4逐漸減小，逐漸增加，繼續(xù)加入鹽酸，反應(yīng)②正向移動(dòng)，逐漸減小，逐漸增加，在a點(diǎn)，和濃度相等，故，在b點(diǎn)，和濃度相等，故，在a點(diǎn)，和濃度相等，故，由此回答，【小問1詳解】由圖和分析可知，常溫下中性溶液中，各含氮物種的濃度大小關(guān)系為，故選D；【小問2詳解】由分析可知，反應(yīng)平衡常數(shù)，故選C。三、苯乙烯的制備（本題共20分）13.苯乙烯是重要的有機(jī)化工原料，可用乙苯為原料制備苯乙烯。常見的方法有直接脫氫法和氧化脫氫法。反應(yīng)原理表示如下：反應(yīng)①（氧化脫氫）：反應(yīng)②（直接脫氫）：（1）H2的燃燒反應(yīng)：的焓變__________。（2）判斷反應(yīng)①能否自發(fā)進(jìn)行，并說明理由。______________（3）欲提高反應(yīng)①中乙苯平衡轉(zhuǎn)化率，可采用的措施有_____________、_____________。（4）某溫度下，向2L容器中通入2mol氣態(tài)乙苯與2molO2發(fā)生反應(yīng)①，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，此時(shí)混合氣體中乙苯和苯乙烯的物質(zhì)的量相等。①可以判斷反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________A．正反應(yīng)與逆反應(yīng)不再進(jìn)行B．氣體密度不再改變C．體系壓強(qiáng)不再改變D．與之和保持不變②從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡時(shí)間段內(nèi)平均反應(yīng)速率_____________。（5）中國化學(xué)家提出了在某催化劑表面反應(yīng)②的機(jī)理（Ph-代表苯基，*代表吸附態(tài)）：①虛線框內(nèi)反應(yīng)歷程共包含___________步反應(yīng)。A．1B．2C．3D．4②虛線框內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率最慢的一步活化能的值為_____________kJ·mol-1。A．11.5B．17.3C．63.5D．102.1③關(guān)于上述反應(yīng)歷程說法正確的是___________（不定項(xiàng)）。A．物質(zhì)吸附在催化劑表面時(shí)通常比其形成的過渡態(tài)穩(wěn)定B．使用催化劑后，有效提升了乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率C．狀態(tài)ⅱ→狀態(tài)ⅲ過程中形成了π鍵D．狀態(tài)?！鸂顟B(tài)ⅳ的能量變化說明形成H-H鍵是吸熱過程④若工業(yè)上采用反應(yīng)②來生產(chǎn)苯乙烯，常伴有乙苯的裂解副反應(yīng)，且一般情況下，該副反應(yīng)的反應(yīng)速率與程度都比反應(yīng)②大。生產(chǎn)中可____________（填措施名稱）來提高反應(yīng)②的選擇性?！敬鸢浮浚?）-483.6（2）該反應(yīng)△S＞0，＜0，△G=-T△S＜0，故該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行（3）①及時(shí)分離出產(chǎn)物②.降低溫度（4）①.C②.（5）①.B②.C③.ACD④.選擇合適的催化劑【解析】【小問1詳解】反應(yīng)①2-②2得到反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律可知，=-483.6；【小問2詳解】由反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)△S＞0，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，＜0，△G=-T△S＜0，故該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行；【小問3詳解】欲提高反應(yīng)①中乙苯平衡轉(zhuǎn)化率可改變條件，使平衡向正向移動(dòng)，方法有：及時(shí)分離出產(chǎn)物、適當(dāng)降低溫度等；【小問4詳解】①A．反應(yīng)①達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，不代表正反應(yīng)與逆反應(yīng)不再進(jìn)行，A項(xiàng)不選；B．氣體總質(zhì)量與氣體體積始終不變，則氣體密度保持不變，故氣體密度不再改變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)不選；C．該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng)，當(dāng)體系壓強(qiáng)不再改變，說明各組分物質(zhì)的量濃度不變，達(dá)到平衡狀態(tài)，C項(xiàng)選；D．與的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1:1，在反應(yīng)過程中與之和始終保持不變，故與之和保持不變，不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，D項(xiàng)不選；答案選C；②某溫度下，向2L容器中通入2mol氣態(tài)乙苯與2molO2發(fā)生反應(yīng)①，10min后反應(yīng)達(dá)到平衡，設(shè)達(dá)平衡時(shí)消耗O2的物質(zhì)的量為xmol，則反應(yīng)消耗乙苯的物質(zhì)的量為2xmol，剩余乙苯的物質(zhì)的量為(2-2x)mol，生成苯乙烯的物質(zhì)的量為2xmol，乙苯和苯乙烯的物質(zhì)的量相等，則有：2-2x=2x，解得x=0.5，則從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡時(shí)間段內(nèi)平均反應(yīng)速率；【小問5詳解】①由圖可知，該反應(yīng)為：i→ii→iii，共2步反應(yīng)，答案選B；②活化能越大，反應(yīng)速率越慢，則虛線框內(nèi)化學(xué)反應(yīng)速率最慢的一步為i變?yōu)檫^渡態(tài)1，其活化能為(86.6-23.1)kJ·mol-1=63.5kJ·mol-1，答案選C；③A．從圖中可以看出過渡態(tài)的能量均比物質(zhì)吸附在催化劑表面時(shí)的能量高，能量越高，物質(zhì)越不穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；B．使用催化劑，化學(xué)平衡不移動(dòng)，不能改變乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．狀態(tài)ⅱ→狀態(tài)ⅲ過程中形成碳碳雙鍵，碳碳雙鍵中含有π鍵，C項(xiàng)正確；D．由圖可知，狀態(tài)?！鸂顟B(tài)ⅳ形成H-H鍵，物質(zhì)總能量升高，說明形成H-H鍵是吸熱過程，D項(xiàng)正確；答案選ACD；④在生產(chǎn)中，可以選擇合適催化劑，提高反應(yīng)②的反應(yīng)速率，使一定時(shí)間內(nèi)生成苯乙烯的量增加，從而提高苯乙烯的選擇性，。四、普托馬尼的合成（本題共19分）14.普托馬尼（P）為口服的抗分枝桿菌藥物，用于結(jié)核病的治療。P的某種合成路線如下所示（部分反應(yīng)條件已省略）：（1）P分子中含有不對(duì)稱碳原子數(shù)目為____________。A.0個(gè) B.1個(gè) C.2個(gè) D.3個(gè)（2）②的反應(yīng)類型是____________。A.加成反應(yīng) B.取代反應(yīng) C.消去反應(yīng) D.氧化反應(yīng)（3）③所需的反應(yīng)試劑與條件為____________。（4）④中生成的無機(jī)產(chǎn)物為____________。（5）寫出①的反應(yīng)式：___________。（6）X的結(jié)構(gòu)簡式為____________。（7）反應(yīng)②、⑤的目的是___________。（8）M與X互為同分異構(gòu)體，且具有如下性質(zhì)，寫出M的結(jié)構(gòu)簡式___________。ⅰ．屬于芳香族化合物，核磁共振氫譜有四組峰，峰面積比為1:1:2:2；ⅱ．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；ⅲ．分子中含有一個(gè)氟甲基（-CF3）。（9）結(jié)合題示信息，設(shè)計(jì)以為有機(jī)原料合成的合成路線___________（其他無機(jī)試劑與溶劑任選）?！敬鸢浮浚?）B（2）A（3）水、稀硫酸、加熱（4）HCl（5）++H2O（6）保護(hù)羥基（7）（8）（9）【解析】【分析】由(A)制取時(shí)，需使用作反應(yīng)物；與發(fā)生反應(yīng)，生成；發(fā)生水解反應(yīng)，生成和；在KOH、醇溶液中發(fā)生反應(yīng)生成等，再轉(zhuǎn)化為；然后與X()反應(yīng)生成。【小問1詳解】連接4個(gè)不同原子或原子團(tuán)的碳原子是不對(duì)稱碳原子，如圖標(biāo)“?”的碳原子為不對(duì)稱碳原子，則P分子中含有1個(gè)不對(duì)稱碳原子，故選B?！拘?詳解】反應(yīng)②中，與反應(yīng)，生成，發(fā)生碳碳雙鍵的斷裂且得到一種產(chǎn)物，反應(yīng)類型是加成反應(yīng)，故選A?！拘?詳解】反應(yīng)③中，酯基發(fā)生水解，生成醇和羧酸，所需的反應(yīng)試劑與條件為：水、稀硫酸、加熱?！拘?詳解】反應(yīng)④中，轉(zhuǎn)化為，產(chǎn)物比反應(yīng)物少了1個(gè)HCl，則生成的無機(jī)產(chǎn)物為HCl?！拘?詳解】反應(yīng)①中，與反應(yīng)生成和H2O，反應(yīng)式：++H2O?！拘?詳解】對(duì)比和的結(jié)構(gòu)簡式，結(jié)合X的分子式，可推知X的結(jié)構(gòu)簡式為?！拘?詳解】反應(yīng)②中羥基與碳碳雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)，經(jīng)過系列反應(yīng)，在反應(yīng)⑤中又重新生成羥基，可知反應(yīng)②、⑤的目的是：保護(hù)羥基?！拘?詳解】X為，M與X互為同分異構(gòu)體，且具有如下性質(zhì)：“?。畬儆诜枷阕寤衔铮舜殴舱駳渥V有四組峰，峰面積比為1:1:2:2；ⅱ．能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)；ⅲ．分子中含有一個(gè)氟甲基(-CF3)”，則M分子中含有苯環(huán)、酚羥基、氟甲基(-CF3)，不含有-CH3，則M的結(jié)構(gòu)簡式為?！拘?詳解】以為有機(jī)原料，采用逆推法，要合成，需合成，再結(jié)合反應(yīng)物的結(jié)構(gòu)，需制得，從而得出合成路線為。【點(diǎn)睛】合成有機(jī)物時(shí)，可采用逆推法。五、氯化亞鐵的制備（本題共21分）15.FeCl2是一種常用的還原劑、媒染劑。某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室里用如下方法來制備無水FeCl2。有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)如下：

C6H5Cl（氯苯）C6H4Cl2（二氯苯）FeCl3FeCl2溶解性不溶于水，易溶于苯、乙醇不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯；易溶于乙醇，易吸水熔點(diǎn)/℃-4553100℃時(shí)升華672沸點(diǎn)/℃132173>1000方法一：用H2還原無水FeCl3制取FeCl2。有關(guān)裝置如下：（1）用H2還原無水FeCl3制取FeCl2的化學(xué)方程式為____________。（2）按氣流由左到右的方向，上述儀器的連接順序?yàn)開___________。A.D→C→B→A→E B.D→A→B→C→EC.D→B→A→C→E D.D→C→A→B→E（3）該制備裝置的缺點(diǎn)為____________。方法二：利用反應(yīng)制取無水FeCl2，并通過測(cè)定HCl的量來計(jì)算FeCl3的轉(zhuǎn)化率。按下圖裝置，在三頸燒瓶中放入32.50g無水氯化鐵和過量的氯苯，控制反應(yīng)溫度在一定范圍加熱3h，冷卻并持續(xù)通N2一段時(shí)間，分離提純得到粗產(chǎn)品。（4）儀器a的名稱是_____________。（5）儀器b中干燥劑可以選擇_____________。A.堿石灰 B.無水硫酸銅 C.無水氯化鈣 D.濃硫酸（6）反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)至室溫，將三頸燒瓶內(nèi)物質(zhì)倒出，經(jīng)