北京昌平区2020届高三上学期期末化学试题(word版含答案)

16. （10分）利用甲醇和水蒸气重整为燃料电池提供氢气。

甲醇和水蒸气重整的主要反应是： 反应i：CH3OH(g)+H2O(g) 同时，存在副反应： 反应ii：CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H2= +91 kJ/mol CO2(g)+3H2(g) △H1= +49 kJ/mol

（1）反应i的平衡常数K的表达式是 。 （2）为探究条件对反应i平衡的影响，X、 Y（Y1、Y2）可分别代表压强或温度。下图表示Y一定时，反应i中H2O(g)的平衡转化率随X的变化关系。 H2O100 的平衡转化率Y2 Y1 X O ① X代表的物理量是 。 ② 判断Y1 Y2（填“>”或“<”），理由是 。 （3）CO易使反应i的催化剂中毒，研究温度和投料比对甲醇转化率及重整气中CO物质的

量分数的影响，结果如图所示。

甲100 醇转化率/% 90 80 70 60 50 0 1 1.5 2 200℃ 250℃

CO5 物质的量分

4 3 2 1 0 0 1 1.5 250℃ 200℃ 水/甲醇投料比

2 水/甲醇投料比

① 选择250℃、水/甲醇投料比为2作为最佳条件进行反应，原因是 。

② 250℃时CO物质的量分数始终高于200℃时CO物质的量分数的原因可能是 。

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17. （14分）抗癌药物乐伐替尼中间体M的合成路线如下：

浓H2SO4 A B C7H6O3 浓HNO,△ C7H5NO5 3②①OH， CH3I D CH3OH E C C8H9NO3 浓HSO△ C9H11NO3 C7H7NO3 ③H+ ,24?K [O] [O] H J G F C8H10O5 C3H4O4 CHO C3H4O2 C3H8O2 一定条件 684-2CH3OH …… 中间体M

已知：

①OH?

i. （R代表烃基）

②RI

ii. 有机物结构可用键线式表示，如(CH3O)3CH的键线式为

L

（1）A中含有苯环，两个取代基处于邻位，A中含有的官能团名称是 。

血液中A的浓度过高能使人中毒，可静脉滴注NaHCO3溶液解毒。A与NaHCO3反应的化学方程式是 。

（2）B生成C的过程中，B发生了 （填“氧化”或“还原”）反应。 （3）D生成E的化学方程式是 。

（4）写出符合下列条件的D的其中一种同分异构体的结构简式 。

① 分子中含有硝基且直接连在苯环上

② 核磁共振氢谱图显示苯环上有两种化学环境相同的氢原子 ③ 不能与FeCl3溶液发生显色反应

（5）F的核磁共振氢谱图中有三组峰，峰面积之比为2:1:1，F生成G的化学方程式

是 。

（6）H生成J的化学方程式是 。

（7）已知E+K→L+CH3OH，K的结构简式是 。

18. （13分）LiCoO2是锂离子电池最早使用的电极材料，利用原钴矿（含Cr2O3、NiS等杂

质）制备LiCoO2的工艺流程如下：

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原钴矿 盐酸 球磨 ii.浸取 i. Li2CO3 viii.烧结 浸出液 NaCl固体 有机胺试剂 iii iv v.洗脱 CoCl2溶液 LiCoO2 Co3O4 Co2(OH)2CO3 vii.煅烧 (NH4)2CO3 vi.沉钴 CoCl42?

资料：i. 在含一定量Cl?的溶液中，钴离子以CoCl42-形式存在：Co2+＋4Cl? ii. CoCl42?溶于有机胺试剂，有机胺不溶于水。

iii. 盐酸溶液中，有机胺试剂对金属离子的溶解率随盐酸浓度变化如下图所示：

（1）步骤ii选用盐酸的浓度应为__________。

a. 4 mol/L b. 6 mol/L c. 10 mol/L

（2）从平衡移动角度解释步骤ⅲ中加入NaCl固体的目的_____________。

（3）步骤iv的操作是_______。

（4）步骤vi用(NH4)2CO3作沉淀剂，在一定条件下得到碱式碳酸钴

（Co2(OH)2CO3）。实验测得在一段时间内加入等量(NH4)2CO3所得沉淀质量随反应温度的变化如图所示，分析曲线下降的原因____________。

（5）步骤viii中Co3O4 和Li2CO3 混合后，鼓入空气，经高温烧结得到LiCoO2。该反应的

化学方程式是_____________。

（6）锂离子电池的工作原理如图，充、放电过程中，Li+在LiCoO2电极和碳电极之间传递。

电池的总反应为：LixC + Li1-xCoO2 ① 放电时，电池的负极是 。 ② 充电时，电池的阴极反应式是______。

19. （13分）某实验小组探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应。

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充电 放电 C+LiCoO2

外电路 Li+ LiCoO2电极 固态电解质 碳电极

实验I 4 mL 0.1mol/L AgNO3溶液 操作 滴加5滴0.1mol/L Na2SO3溶液，振荡 继续滴加0.1mol/L Na2SO3溶液，振荡 现象 产生白色沉淀，测得混合溶液pH=5 白色沉淀增多，继续滴加，白色沉淀消失，测得混合溶液pH=9 资料：Ag2SO3，白色固体，难溶于水；Ag2SO4，白色固体，微溶于水；

AgOH，白色固体，常温下不稳定，易分解产生棕褐色固体。

（1）测得0.1mol/L Na2SO3溶液pH=10，用离子方程式解释原因： 。 （2） 实验小组对白色沉淀的成分提出猜想：

① 可能含Ag2SO3。② 可能含Ag2SO4，理由是 。③ 可能含AgOH。 实验产生的白色沉淀放置一段时间后未发生明显变化，排除猜想③。 （3）检验白色沉淀的成分

（资料：Ag++2S2O32?白色沉淀 Ag(S2O3)23?，Ag(S2O3)23?在溶液中稳定存在。）

溶液A 试剂1 沉淀B i.洗涤干净 ii.试剂2 测得沉淀C质量小于沉淀B，试剂1和试剂2分别是 、 ，说明白色沉淀是Ag2SO3和Ag2SO4的混合物。

（4）探究白色沉淀消失的原因。实验小组设计对照实验：

实验操作 实验II 滴加0.1mol/L Na2SO3溶液至pH=9 1 mol/L Na2S2O3溶液 沉淀C

实验III 滴加 白色沉淀 现象

沉淀溶解 白色沉淀 ① 补充实验III的实验操作及现象： ，证明SO32?使白色沉淀溶解。

② 查阅资料：Ag2SO3能溶于过量Na2SO3溶液中形成Ag(SO3)23?。白色沉淀中含有

Ag2SO4，但还能全部溶解于Na2SO3溶液的原因是 。

（5）探究AgNO3溶液与Na2SO3溶液能否发生氧化还原反应。

实验IV 4 mL 0.1mol/L AgNO3溶液 操作 步骤i：滴加一定体积0.1 mol/L Na2SO3溶液 步骤ii：再加入NaOH溶液调pH=14，振荡 现象 产生白色沉淀 白色沉淀变黑，经检验为Ag 步骤ii中Ag2SO3发生反应的离子方程式是 。

（6）综合实验I和IV，说明AgNO3溶液与Na2SO3溶液的反应类型与 有关。

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