二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答-优题课

二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO ₂的热点研究领域。回答下列问题：

（1）CO ₂催化加氢生成乙烯和水的反应中，产物的物质的量之比n（C ₂H ₄）：n（H ₂O）＝　　。当反应达到平衡时，若增大压强，则n（C ₂H ₄）　　（填"变大""变小"或"不变"）。

（2）理论计算表明。原料初始组成n（CO ₂）：n（H ₂）＝1：3，在体系压强为0.1MPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。图中，表示C ₂H ₄、CO ₂变化的曲线分别是　　、　　。 CO ₂催化加氢合成C ₂H ₄反应的△H 　　0 （填"大于"或"小于"）。

（3）根据图中点A（440K，0.39），计算该温度时反应的平衡常数K _p＝　 $\frac{2.5 \times 1 0^{8}}{6591}$ 　（MPa） ^﹣ ³（列出计算式。以分压表示，分压＝总压×物质的量分数）。

（4）二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应，生成C ₃H ₆、C ₃H ₈、C ₄H ₈等低碳烃。一定温度和压强条件下，为了提高反应速率和乙烯选择性，应当　　。

科目化学题型解答题难度中等

知识点：化学平衡常数的含义用化学平衡常数进行计算化学反应速率的影响因素化学平衡的影响因素化学平衡移动原理体积百分含量随温度、压强变化曲线

[化学--选修5：有机化学基础]

化合物 $G$ 是一种药物合成中间体，其合成路线如下：

回答下列问题：

（1）A中的官能团名称是。

（2）碳原子上连有4个不同的原子或基团时，该碳称为手性碳。写出B的结构简式，用星号(*)标出B中的手性碳。

（3）写出具有六元环结构、并能发生银镜反应的B的同分异构体的结构简式:。(不考虑立体异构，只需写出3个)

（4）反应④所需的试剂和条件是。

（5）⑤的反应类型是。

（6）写出 $F$ 到 $G$ 的反应方程式: 。

（7）设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯 $({CH}_{3} CO {CH}_{2} COO C_{2} H_{5})$ 制备的合成路线(无机试剂任选)。

［化学--选修3：物质结构与性质］

在普通铝中加入少量 $Cu$ 和 $Mg$ 后，形成一种称为拉维斯相的 $Mg {Cu}_{2}$ 微小晶粒，其分散在 $Al$ 中可使得铝材的硬度增加、延展性减小，形成所谓"坚铝"，是制造飞机的主要村料。回答下列问题：

（1）下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。

A. $[Ne] \binom{eq o ac (○, ↑)}{3 s}$ B. $[Ne] \binom{eq o ac (○, ↑) eq o ac (○, ↓)}{3 s}$ C. $[Ne] \binom{eq o ac (○, ↑)}{3 s} \binom{eq o ac (○, ↑)}{3 p}$ D. $[Ne] \binom{eq o ac (○, ↑)}{3 p}$

（2）乙二胺 $(H_{2} NC H_{2} C H_{2} N H_{2})$ 是一种有机化合物，分子中氮、碳的杂化类型分别是、。乙二胺能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是(填" ${Mg}^{2 +}$ "或" ${Cu}^{2 +}$ ")。

（3）一些氧化物的熔点如下表所示：

氧化物	${Li}_{2} O$	$MgO$	$P_{4} O_{6}$	${SO}_{2}$
熔点/°C	$1570$	$2800$	$23.8$	$- 75.5$

解释表中氧化物之间熔点差异的原因。

（4）图(a)是 $Mg {Cu}_{2}$ 的拉维斯结构， $Mg$ 以金刚石方式堆积，八面体空隙和半数的四面体空隙中，填入以四面体方式排列的 $Cu$ 。图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。可见， $Cu$ 原子之间最短距离 $x =$ $pm$ ， $Mg$ 原子之间最短距离 $y =$ $pm$ 。设阿伏加德罗常数的值为 $N_{A}$ ，则 $Mg {Cu}_{2}$ 的密度是 $g \cdot {cm}^{- 3}$ (列出计算表达式)。

[化学－一选修 5: 有机化学基础]

秸秆（含多糖物质）的综合应用具有重要的意义。下面是以秸秆为原料合成聚酯类高分子化合物的路线:

回答下列问题：

(1）下列关于糖类的说法正确的是_ （填标号）

A. 糖类都有甜味, 具有 $C_{n} H_{2 m} O_{m}$ 的通式

B. 麦芽糖水解生成互为同分异构体的葡萄糖和果糖

C. 用银镜反应不能判断淀粉水解是否完全

D. 淀粉和纤维素都属于多糖类天然高分子化合物

(2) $B$ 生成 $C$ 的反应类型为。

（3）D中官能团名称为______，D生成E的反应类型为______。

（4） $F$ 的化学名称是，由 $F$ 生成 $G$ 的化学方程式为 .

（5）具有一种官能团的二取代芳香化合物 $W$ 是 $E$ 的同分异构体, $0.5 mol W$ 与足量碳酸氢钠溶液反应生成 $44 {gCO}_{2}, W$ 共有种（不含立体结构 $)$ , 其中核磁共振氢谱为三组峰的结构简式为 .

(6) 参照上述合成路线，以（反，反）-2, 4-己二烯和 $C_{2} H_{4}$ 为原料（无机试剂任选 ), 设计制备对二苯二甲酸的合成路线_ 。

[化学一一选修3: 物质结构与性质]

锗（Ge）是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:

(1) 基态 Ge 原子的核外电子排布式为[Ar] ，有个末成对电子。

(2) Ge 与 C 是同族元素, $C$ 原子之间可以形成双键、叁键, 但 $Ge$ 原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析，原因是。

（3）比较下列锗卤化物的熔点和沸点, 分析其变化规律及原因。

	${GeCl}_{4}$	${GeBr}_{4}$	${Gel}_{4}$
熔点/ $^{\circ} C$	$- 49.5$	26	146
沸点/ $^{\circ} C$	$83.1$	186	约 400

(4) 光催化还原 ${CO}_{2}$ 制备 ${CH}_{4}$ 反应中，带状纳米 ${Zn}_{2} {GeO}_{4}$ 是该反应的良好催化剂。 $Zn$ 、Ge、O 电负性由大至小的顺序是。

(5) Ge 单晶具有金刚石型结构, 其中 $Ge$ 原子的杂化方式为_ , 微粒之间存在的作用力是_ 。

（6）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数, 表示晶胞内部各原子的相对位置, 下图为 Ge 单晶的晶胞, 其中原子坐标参数 $A$ 为 $(0 ， 0 ， 0) ； B$ 为 $(\frac{1}{2} ， 0 ， \frac{1}{2}) ； C$ 为 $(\frac{1}{2} ， \frac{1}{2} ， 0)$ 。则 $D$ 原子的坐标参数为。

②晶胞参数, 描述晶胞的大小和形状，已知 Ge 单晶的晶胞参数 $a = 565.76 pm$ , 其密度为 $g \cdot {cm}^{- 3}$ (列出计算式即可)。

【化学ーー选修2:化学与技术】

高锰酸钾（ ${KMnO}_{4}$ ）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为 ${MnO}_{2}$ ）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:

回答下列问题:

(1) 原料软锰矿与氢氧化钾按 $1 : 1$ 的比例在 "烘炒锅"中混配，混配前应将软锰矿粉碎, 其作用是。

(2) "平炉"中发生的化学方程式为 .

（3）"平炉"中需要加压，其目的是。

(4) 将 $K_{2} {MnO}_{4}$ 转化为 ${KMnO}_{4}$ 的生产有两种工艺。

① $" {CO}_{2}$ 歧化法" 是传统工艺, 即在 $K_{2} {MnO}_{4}$ 溶液中通入 ${CO}_{2}$ 气体, 使体系呈中性或弱碱性,

$K_{2} {MnO}_{4}$ 发生歧化反应，反应中生成 $K_{2} {MnO}_{4} ， {MnO}_{2}$ 和 (写化学式)。

② "电解法" 为现代工艺, 即电解 $K_{2} {MnO}_{4}$ 水溶液, 电解槽中阳极发生的电极反应为 , 阴极逸出的气体是_ 。

③ "电解法" 和 $" {CO}_{2}$ 歧化法" 中, $K_{2} {MnO}_{4}$ 的理论利用率之比为 _ 。

（5）高锰酸钾纯度的测定：称取 $1.0800 g$ 样品, 溶解后定容于 $100 mL$ 容量瓶中, 摇匀。取浓度为 $0.2000 mol \cdot L^{- 1}$ 的 $H_{2} C_{2} O_{4}$ 标准溶液 $20.00 mL$ , 加入稀硫酸酸化，用 ${KMnO}_{4}$ 溶液平行滴定三次, 平均消耗的体积为 $24.48 mL$ , 该样品的纯度为。

(列出计算式即可, 已知 $2 M n O_{4}^{-} + 5 H_{2} C_{2} O_{4} + 6 H^{+} = 2 M n^{2 +} + 10 C O_{2} ↑ + 8 H_{2} O$ ) 。