内容正文:
2024~2025学年开封清华学校高三开学考试
化学试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 化学与材料密切相关。下列有关材料在生产生活中的应用的说法不正确的是
A. 耐高温、耐腐蚀的铱合金可用于制造发动机的火花塞
B. 氧化铁可用作颜料,如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C. 碱金属单质导热性好,钠钾合金可用作核反应堆的传热介质
D. 储氢合金是一类储氢材料,可用于解决氢能储存和运输的难题
【答案】B
【解析】
【详解】A.铱合金耐高温、耐腐蚀,可用于制造发动机的火花塞,A正确;
B.氧化铁为红色固体,瓷器制作中加入氧化铁不可能使釉呈绿色,B错误;
C.碱金属单质导热性能好,故钠钾合金可用作核反应堆的热传导介质,C正确;
D.储氢合金在一定条件下与氢气反应吸收氢气,并在条件合适时反应释放氢气,是储氢材料,可用于解决氢能储存和运输难的问题,D正确;
故答案选B。
2. 学习化学时引入数学集合思想可以帮我们更好的分析物质类别或反应之间的关系。下列选项符合图示表达方式的是
选项
X
Y
A
碱性氧化物
金属氧化物
B
化合物
电解质
C
盐
酸
D
化合反应
氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.碱性氧化物都是金属氧化物,二者为包含关系,A错误;
B.电解质都是化合物,二者为包含关系,B错误;
C.盐和酸属于并列关系,C错误;
D.一部分化合反应是氧化还原反应,一部分氧化还原反应是化合反应,两者属于交叉关系,D正确;
故选D。
3. 化学与生产、生活紧密相关,下列有关说法正确的是
A. “火树银花”烟花利用了金属元素的化学性质
B. 斑铜制作工艺是在铜中掺杂金、银等金属,斑铜的熔点比纯铜高
C. 如果不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
D. 侯氏制碱法中为提高气体利用率,向饱和食盐水中先通入后通入
【答案】C
【解析】
【详解】A.“火树银花”的烟花利用了金属元素焰色,属于物理性质,A错误;
B.斑铜制作工艺是在铜中掺杂金、银等金属,说明为合金,合金熔点低于其成分金属,B错误;
C.如果不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸,C正确;
D.侯氏制碱法中为提高气体利用率,向饱和食盐水中先通入,使溶液呈碱性,利于吸收更多的二氧化碳,D错误;
答案选C。
4. 工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是
A. 制备粗硅的反应方程式为
B. 1molSi含Si-Si键的数目约为
C. 原料气HCl和应充分去除水和氧气
D. 二氧化硅可用作光导纤维
【答案】B
【解析】
【分析】由题给流程可知,石英砂高温条件下与焦炭反应制得粗硅,粗硅与氯化氢共热反应制得三氯硅烷,三氯硅烷高温条件下与氢气反应制得高纯硅。
【详解】A.由分析可知,制备粗硅的反应为石英砂高温条件下与焦炭反应生成硅和一氧化碳,反应的方程式为,A正确;
B.晶体硅中每个硅原子与4个硅原子形成4个硅硅键,则每个硅原子形成硅硅键的数目为4×=2,则1mol单晶硅中含有硅硅键的数目为,B错误;
C.氯化氢易溶于水转化为盐酸影响氯化氢与粗硅的反应,三氯硅烷和氢气在高温下易与氧气反应发生爆炸,所以使用原料气氯化氢和氢气时应充分去除水和氧气,C正确;
D.二氧化硅具有良好的透光性,用作光导纤维,D正确;
答案选B。
5. 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A. b电极为电池正极
B. 电池工作时,海水中的向a电极移动
C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量
【答案】A
【解析】
【分析】铝为活泼金属,发生氧化反应为负极,则石墨为正极;
【详解】A.由分析可知,b电极为电池正极,A正确;
B.电池工作时,阳离子向正极移动,故海水中的向b电极移动,B错误;
C.电池工作时,a电极反应为铝失去电子生成铝离子,铝离子水解显酸性,C错误;
D.由C分析可知,每消耗1kgAl(为),电池最多向外提供mol电子的电量,D错误;
故选A。
6. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A. 过量SO2与“84”消毒液反应:ClO-+H2O+SO2=+HClO
B. 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中:SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2H+
C. 向稀硝酸中加入过量铁粉:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O
D. 用氨水吸收少量SO2:2NH3·H2O+SO2=2++H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A.过量SO2与“84”消毒液反应生成氯离子和硫酸根离子:ClO-+H2O+SO2=+2H++Cl-,A错误;
B.将SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀:+3SO2+2H2O+3Ba2+=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,B错误;
C.向稀硝酸中加入过量铁粉生成硝酸亚铁、NO和H2O:3Fe++8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,C错误;
D.用氨水吸收少量SO2生成正盐:2NH3·H2O+SO2=++H2O,D正确;
答案选D。
7. 下列说法不正确的是
A. 和互同位素 B. 和纳米碳管互为同素异形体
C. 正丁烷和异丁烷互为同分异构体 D. 和一定互为同系物
【答案】A
【解析】
【详解】A.同位素指的是质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子,和是单质,A错误;
B.和纳米碳管都是由碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,B正确;
C.正丁烷和异丁烷分子式相同,结构式不同,互为同分异构体,C正确;
D.和分子组成上相差一个CH2,结构相似,一定互为同系物,D正确;
故选A。
8. 实验室中模拟合成氨反应:在恒容密闭容器中,初始投入量相等的条件下,得到三组实验数据如表所示:
实验序号
温度()
浓度()
1
300
2.00
1.70
1.50
1.36
1.25
1.20
1.20
2
300
2.00
1.50
1.28
1.20
1.20
1.20
1.20
3
200
2.00
1.60
1.39
1.29
1.27
1.27
1.27
下列有关说法不正确的是
A. 当容器内压强不再改变时,说明该可逆反应已达到化学平衡状态
B. 实验2中,前内以的浓度变化表示的化学反应速率为
C. 比较实验1和2,说明实验2使用了更高效的催化剂
D. 实验3中,时向容器中充入一定量,则正反应速率不变
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.根据反应方程式可知,该反应前后气体的分子数不同,在反应过程中体系的压强随着分子数的变化而变化,故当容器内的压强不再改变时,说明该可逆反应已达到化学平衡状态,A正确;
B.实验2中,前20min内以H2的浓度变化表示的化学反应速率为=0.036mol•L-1•min-1,NH3的浓度变化表示的化学反应速率为0.024mol•L-1•min-1,B错误;
C.催化剂只能加快反应速率,不能影响平衡移动。比较实验1和2,实验2更快达到了与实验1相同的化学平衡状态,说明实验2使用了更高效的催化剂C正确;
D.恒容容器中通入氦气,反应混合物中各组分的深度保持不变,故反应速率不变,D正确;
故选B。
9. 在3种不同条件下,分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A (g)+B (g)2C (g)△H=Q kJ/mol,相关条件和数据见表:
实验编号
实验I
实验II
实验III
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
平衡时n(C) /mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是( )
A. K1<K2<K3
B. 升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C. 实验II比实验I达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D. 实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol C,平衡正向移动
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应为,比较实验I和III,温度升高,平衡时C的量减少,化学平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,Q<0,则K3<K1,温度相同,平衡常数相同,则K1=K2,综上,则平衡常数的关系为:K3<K2=K1,故A错误;
B.升高温度,使部分非活化分子吸收热量而变为活化分子,即增大活化分子百分数,增大活化分子有效碰撞机会,化学反应速率加快,故B错误;
C.实验II达到平衡的时间很短,与实验I温度相同,平衡时各组分的量也相同,可判断实验II使用了催化剂,催化剂加快反应速率,但不改变化学平衡状态,实验I和Ⅱ探究的是催化剂对于化学反应的影响,故C正确;
D.容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1mol B,发生反应:,实验III中,原平衡的化学平衡常数为,温度不变,则平衡常数不变,实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molC,则此时容器中c(A)=1mol/L,c(B)=0.25mol/L,c(C)=1mol/L,此时浓度商 ,则平衡不发生移动,故D错误;
答案为C。
10. 在相同温度时,100 mL0.01 mol/L醋酸与10 mL0.1 mol/L醋酸相比较,下列数值中,前者大于后者的是
A. 溶液中H+的物质的量 B. CH3COOH的电离常数
C. 中和时所需NaOH的物质的量 D. 溶液中CH3COOH的物质的量
【答案】A
【解析】
【详解】A.醋酸是弱酸,存在电离平衡,浓度越大,电离程度越小,所以在相同温度时,100 mL0.01 mol/L醋酸与10 mL0.1 mol/L醋酸中溶质的物质的量相等,但H+的物质的量前者大于后者,A符合题意;
B.电离平衡常数只与温度有关,温度相同,电离常数相同,B不符合题意;
C.100 mL0.01 mol/L醋酸与10 mL0.1 mol/L醋酸中含有溶质CH3COOH的物质的量相等,因此中和时所需NaOH的物质的量也相等,C不符合题意;
D.溶液中CH3COOH的物质的量根据公式n=cV,结合二者的浓度与体积大小可知:100 mL0.01 mol/L醋酸与10 mL0.1 mol/L醋酸中含有溶质CH3COOH的物质的量相等,D不符合题意;
故合理选项A。
11. 20℃时,用0.100mol/L盐酸滴定20mL0.100mol/L氨水的图像如图所示,下列说法不正确的是
A. a、b、c、d均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
B. b点时c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
C. c点表示酸碱恰好完全反应
D. d点时c(Cl-)=2c(NH3∙H2O)+2c(NH)
【答案】B
【解析】
【详解】A.a、b、c、d均有NH、H+、Cl-和OH-,根据电荷守恒,均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)故A错误;
B.b点时溶液呈中性,c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒c(NH)=c(Cl-),但c(NH)=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),故B正确;
C.c点加入的盐酸为20mL,恰好与氨水完全反应,所以表示酸碱恰好完全反应,故C错误;
D.d点时加入的盐酸为40mL,所得溶液的溶质为等物质的量浓度的氯化铵和盐酸,根据元素质量守恒,c(Cl-)=2c(NH3∙H2O)+2c(NH),故D错误;
故选B。
12. 我国的科技发展改变着人们的生活、生产方式。下列说法错误的是
A. 5G芯片“巴龙5000”的主要材料是硅单质
B. “嫦娥四号”使用的SiC—Al材料属于复合材料
C. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由石灰石经高温烧结而成
D. N95型口罩的熔喷布材料为聚丙烯,从类别上看聚丙烯属于混合物
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.硅是良好半导体,常用来制作手机芯片,A正确;
B.SiC—Al材料是一种由SiC为增强材料,Al为基体的复合材料,B正确;
C.陶瓷是由黏土经高温烧结而成,C错误;
D.聚丙烯为高分子材料,由于每个高分子的聚合度可能不同,所以聚丙烯属于混合物,D正确;
综上所述答案为C。
13. 磷酸可以通过脱水缩合生成链状多磷酸,其中焦磷酸和三聚磷酸的结构如图所示。
下列说法错误的是
A. 磷酸分子的结构为 B. 焦磷酸中P元素化合价为+5价
C. 三聚磷酸钠的化学式为 D. 链状多磷酸的通式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据焦磷酸的结构式可知,磷酸分子的结构为,A正确;
B.三聚磷酸的化学式为H5P3O10,P的化合价为+5,B正确;
C.三聚磷酸钠又称五钠,则为钠替代了三聚磷酸中的氢,则其化学式为Na5P3O10,C错误。
D.焦磷酸的化学式为H4P2O7,三聚磷酸的化学式为H5P3O10,则链状多磷酸的通式为Hn+2PnO3n+1,D正确;
故选C。
14. 下列说法正确的是
A. Cl2和Cl2是氯元素的两种核素
B. 石墨与金刚石互为同素异形体,两者不能发生相互转化
C. C5H12的一氯代物有8种
D. CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.核素是一种原子,Cl2表示的是分子,Cl2和Cl2是氯元素的两种核素组成两种分子,故A的说法错误;
B.石墨与金刚石互为同素异形体,两者能发生相互转化,故B的说法错误;
C.C5H12的同分异构有3种,正戊烷的一氯代物有3种,异戊烷有4种,新戊烷有1种,总计8种,故C说法正确;
D.CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3都是指乙酸乙酯,属于同一种物质,故D说法错误;
本题答案C
15. 实验室制备丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH₃,沸点为103~105℃)的流程如下图所示,下列说法正确的是
A. “蒸馏”时可用水浴加热
B. “操作1”名称为洗涤
C. “洗涤2”中5% Na₂CO₃溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质
D. “反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇
【答案】C
【解析】
【分析】在反应瓶中,加入丙炔酸和甲醇,其中甲醇过量可促进酯化反应正向进行,提高丙炔酸的转化率,反应后的混合液中加入饱和食盐水,分液分离出有机相,分别用5%的碳酸钠溶液、水洗涤可以除去未反应完的丙炔酸和无机盐,有机相不溶于水,可用分液的方式分离出来,有机相经过无水硫酸钠干燥、过滤、蒸馏即可得到丙炔酸甲酯,据此分析解题。
【详解】A.由题干信息可知,丙炔酸甲酯的沸点超过100℃,故“蒸馏”时不可用水浴加热,A错误;
B.由分析可知,“操作1”名称为干燥,B错误;
C.由分析可知,“洗涤2”中5% Na₂CO₃溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质,C正确;
D.由分析可知,“反应”前加入试剂的顺序为丙炔酸、甲醇,最后加入浓硫酸,D错误;
故答案为:C。
16. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 基态Zn原子价电子排布式为
B. Cu与Zn相邻,第一电离能:
C. 该物质中,的配位数为5,配原子为O、N
D. 电负性由小到大的顺序为
【答案】B
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置及价电子排布式可以判断其电离能的大小,根据图象判断中心离子和配位键及配位原子,利用元素周期律判断元素的电负性的大小;
【详解】A.锌原子的核外电子数为30,其位于元素周期表第4周期第ⅡB,基态Zn原子价电子排布式为,A正确;
B.锌与29号铜相邻,由于锌原子的所有排布电子的原子轨道均处于较稳定的全充满状态,故其第一电离能大于铜的,B错误;
C.由一水合甘氨酸锌的分子结构可知,锌离子与相邻的5个原子(N和O)成键,故其配位数为5,配位原子为O、N,C正确;
D.根据电负性的变化规律可知,非金属元素的电负性大于金属元素,非金属性越强其电负性越大,因此,由小到大的顺序为,D正确;
故选B;
【点睛】此题考查元素周期律的应用及配位键,注意利用价电子排布式的判断元素性质,特别是电离能的大小比较。
17. EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为
A. B.
C. 和 D. 和
【答案】C
【解析】
【详解】此聚合物链节中无双键,则两个碳原子为一组,取链节断开中间的单键后加双键即得高聚物的单体,故C项正确。
18. 有机物M、N常用作合成香料的原料,结构如图。下列关于M、N的说法错误的是
A. 两者互为同系物
B. M能发生消去反应,且所得产物均存在顺反异构
C. N的同分异构体中,遇溶液显紫色且能与NaHCO3反应产生气体的有13种
D. M、N均可以通过聚合反应生成可降解的高分子化合物
【答案】B
【解析】
【详解】A.M、N的分子式分别为C10H12O3、C8H8O3,两者结构相似,在分子组成上相差2个CH2原子团,则两者互为同系物,A正确;
B.M中与羟基直接相连的碳原子的相邻碳原子上有氢原子,能发生消去反应,且所得产物为或,前者存在顺反异构,后者不存在顺反异构,B错误;
C.N的同分异构体中,遇FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,且能与NaHCO3反应产生气体,说明分子中含有-COOH,若分子中有2个取代基:-OH、-CH2COOH,二者在苯环上的位置有邻、间、对位3种;若分子中有3个取代基:-OH、-CH3、-COOH,当-CH3分别在酚羟基的邻、间、对位时,-COOH在苯环上的位置分别有4种、4种、2种,则符合要求的同分异构体有3+4+4+2=13种,C正确;
D.M、N分子中均含有羧基、羟基,均可以通过聚合反应生成聚酯,聚酯是可降解的高分子化合物,D正确;
故选B。
19. 维伦(链节中含六元环)可用于生产服装,绳索等。部分合成路线如图所示:
下列说法错误的是
A. 室温下,在水中的溶解度:b>a
B. 聚乙烯醇缩甲醛的结构简式为
C. 通过质谱法测定高分子c的平均相对分子质量,可得其平均聚合度
D. 若b的平均聚合度为n,则与1molb反应理论上所需的甲醛为nmol
【答案】D
【解析】
【分析】根据合成流程进行分析可以得到a为,b为, c为。
【详解】A.由分析可知,b结构中含多个羟基在水中溶解度大于a,A正确;
B.由分析可以得到聚乙烯醇缩甲醛的结构简式为,B正确;
C.通过质谱法可确定c的平均相对分子质量,结合化学式能确定平均聚合度,C正确;
D.1个甲醛需要与两个相邻的羟基形成缩醛结构,即1molb具有nmol羟基,需要甲醛0.5nmol,D错误;
故选D。
20. 下列说法正确的是
A. 酚醛树脂可由邻羟甲基苯酚发生缩聚反应得到
B. 合成的单体是乙烯和2-丁烯
C. 己二酸与乙醇可缩聚形成高分子化合物
D. 由合成的聚合物为
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.邻羟甲基苯酚发生缩聚反应脱去水可得到酚醛树脂,故A正确;
B.根据“见双键,四个碳,无双键,两个碳”规律画线断开,然后将半键闭合,可得到的单体为1,3-丁二烯和丙烯,故B错误;
C.己二酸与乙醇可发生酯化反应生成己二酸二乙酯,但不能缩聚形成高分子化合物,故C错误;
D.发生加聚反应生成的聚合物为,故D错误;
故答案为A。
第II卷(非选择题)
二、填空题(共60分)
21. 回答下列问题:
(1)以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适的物质,分别填在下表中。(只填一种即可)
物质类别
强酸
强碱
酸性氧化物
碱性氧化物
化学式
HCl
③___________
⑤CO2
⑦Na2O
②___________
④NaOH
⑥___________
⑧___________
(2)现有以下物质:
①NaCl晶体;②干冰;③液态的醋酸;④铜;⑤BaSO4固体;⑥蔗糖;⑦酒精;⑧熔融的KNO3;⑨HCl。请回答下列问题(填序号)
a.以上物质能导电的是___________。
b.以上物质属于电解质的是___________。
c.以上物质属于非电解质的是___________。
【答案】(1) ①. H2SO4或HNO3 ②. KOH ③. SO2或SO3或N2O5 ④. K2O
(2) ①. ④⑧ ②. ①③⑤⑧⑨ ③. ②⑥⑦
【解析】
【分析】
【小问1详解】
强酸指在水溶液中能完全电离的酸,有HCl、H2SO4或HNO3;
强碱指在水溶液中完全电离的碱,有NaOH、KOH;
酸性氧化物指能和碱反应只生成盐和水的氧化物,有CO2、SO2、SO3、N2O5等;
碱性氧化物指能和酸反应只生成盐和水的氧化物,有K2O、Na2O;
【小问2详解】
a.Cu含有自由的电子可以导电,熔融硝酸钾含有自由移动的离子可以导电,故选④⑧;
b.在熔融状态下或水溶液中可以导电的化合物为电解质,醋酸、HCl的水溶液可以导电,NaCl晶体、硫酸钡固体、熔融的硝酸钾在熔融状态下可以导电,故选①③⑤⑧⑨;
c.在熔融状态下和水溶液中均不导电的化合物为非电解质,故选②⑥⑦。
22. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:N 2NH;据此回答以下问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应温度越高,其化学平衡常数的值_______。(填“越大”、“越小”或“不变”)
(3)某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体的压强变为开始时的,则平衡时氢气的转化率=_______ (用百分数表示。能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ 填字母。
a.容器内的密度保持不变 b.容器内压强保持不变
c.v正(N2)=2v逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是选填序号_______。
【答案】(1)
(2)越小 (3) ①. ②. bd
(4)AB
【解析】
【分析】
【小问1详解】
化学平衡常数的表达式是用平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,则该反应的化学平衡常数表达式为。
【小问2详解】
根据勒夏特列原理,当其他条件不变时,升高温度,平衡向吸热反应方向移动。该反应的正反应是放热反应,所以温度升高,平衡逆向移动,则化学平衡常数的值减小。
【小问3详解】
某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体的压强变为开始时的。在恒温恒容的条件下,压强和气体的物质的量成正比,所以混合气的物质的量变为开始时的,开始时混合气的总的物质的量为40mol,所以平衡时混合气的总物质的量为40×=36mol,气体的物质的量减小了4mol,根据反应的化学方程式N 2NH3可知,生成的氨气的物质的量和气体减小的物质的量相等,所以生成的氨气的物质的量为4mol,则消耗的氢气的物质的量为6mol,所以平衡时氢气的转化率=×100%=20%。该反应在恒容容器中进行,且反应物和生成物均为气体,混合气的总质量是不变的,所以密度一直不变,不能根据容器内密度保持不变判断反应是否达到平衡状态;该反应在恒温恒容下发生,压强和气体物质的量之和成正比,该反应前后气体物质的量之和不相等,随着反应进行,容器的压强在一直减小,当容器内压强不变时,说明反应达到了平衡状态;平衡时,正逆反应速率相等,用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比,即当2v正(N2)=v逆(NH3)时达到了平衡,而v正(N2)=2v逆(NH3)没有达到平衡状态;该反应开始时加入的是氮气和氢气,氨气的浓度随反应进行而增大,当氨气浓度不再变化时,说明该反应达到了化学平衡状态,故选bd。
【小问4详解】
A.催化剂能加快反应速率,使用催化剂的反应速率快,先达到平衡,且催化剂不影响平衡,故A正确;
B.温度高,速率快,先达到平衡,所以T1<T2;升高温度,平衡逆向移动,氨的体积分数降低,故B正确;
C.反应开始加入的氮气和氢气,随着反应进行,氮气和氢气浓度降低,氨气浓度增大,当氮气、氢气、氨气浓度不再改变时,达到了平衡状态,但平衡时各物质的浓度不一定相等,故C错误;
故选AB。
23. 有机化合物J是一种重要的化工产品,其合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)物质A的密度是相同条件下氢气密度的13倍,其名称是___________。
(2)F反应生成G的反应类型是___________。
(3)I分子中的含氧官能团名称是___________。
(4)写出G生成H的化学方程式:___________。
(5)J的结构简式为___________。
(6)符合下列条件的H的同分异构体有___________种。
①能发生银镜反应 ②苯环上有三个取代基 ③与FeCl3溶液混合不显紫色
其中核磁共振氢谱峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为(写出其中1种)___________。
(7)写出以苯、乙烯和为原料合成的合成路线(其它试剂任选):___________。
【答案】(1)乙炔 (2)取代反应
(3)羰基(或酮基) (4)
(5) (6) ①. 26 ②. 或
(7)
【解析】
【分析】由(1)物质A的密度是相同条件下氢气密度的13倍,即A的相对分子质量为13×2=26,结合B的键线式可知,A为CH≡CH,由F到G的转化条件结合I的结构简式和G到H的条件可推知,G的结构简式为:,H的结构简式为:,由E和I转化为J的反应条件和题给信息②可推知J的结构简式为:,(7)本题采用逆向合成法,根据题干信息②可知,可由和CH3CH2MgBr反应而成,由题干信息F到G可知,可由和反应合成,由信息②可知,CH3CH2MgBr可由CH3CH2Br和Mg、乙醚反应制得,而CH2=CH2和HBr在一定条件下可制得CH3CH2Br,由此分析可确定据此分析解题。
【小问1详解】
物质A的密度是相同条件下氢气密度的13倍,即A的相对分子质量为13×2=26,结合B的键线式可知,A为CH≡CH,故其名称是乙炔,故答案为:乙炔;
【小问2详解】
由分析可知,F反应生成G即苯转化为,故其反应类型是取代反应,故答案为:取代反应;
【小问3详解】
由题干流程图中,I分子的结构简式可知其含氧官能团名称是羰基(或称为酮羰基),故答案为:羰基(或酮羰基);
【小问4详解】
由分析可知,G的结构简式为:,H的结构简式为:,结合题给信息可知G生成H的化学方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
由分析可知,J的结构简式为,故答案为:;
【小问6详解】
由分析可知,H的分子式为:C9H10O2,符合下列条件①能发生银镜反应,说明其含有醛基或者甲酸酯基,②苯环上有三个取代基,③与FeCl3溶液混合不显紫色,说明其中不含有酚羟基,故苯环上的三个取代基可能为(1)-CHO、-CH2OH、-CH3,(2)-CHO、-OCH3、-CH3,(3)-OOCH、-CH3、-CH3三种情况,然后分别在苯环上的位置异构分别有10种、10种和6种,故共10+10+6=26种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为:或,故答案为:26;或;
【小问7详解】
本题采用逆向合成法,根据题干信息②可知,可由 和CH3CH2MgBr反应而成,由题干信息F到G可知,可由和 反应合成,由信息②可知,CH3CH2MgBr可由CH3CH2Br和Mg、乙醚反应制得,而CH2=CH2和HBr在一定条件下可制得CH3CH2Br,由此分析可确定该合成路线为: ,故答案为: 。
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2024~2025学年开封清华学校高三开学考试
化学试卷
第I卷(选择题)
一、单选题(每题2分,共40分)
1. 化学与材料密切相关。下列有关材料在生产生活中的应用的说法不正确的是
A. 耐高温、耐腐蚀的铱合金可用于制造发动机的火花塞
B 氧化铁可用作颜料,如应用于瓷器制作中使釉呈绿色
C. 碱金属单质导热性好,钠钾合金可用作核反应堆的传热介质
D. 储氢合金是一类储氢材料,可用于解决氢能储存和运输的难题
2. 学习化学时引入数学集合思想可以帮我们更好的分析物质类别或反应之间的关系。下列选项符合图示表达方式的是
选项
X
Y
A
碱性氧化物
金属氧化物
B
化合物
电解质
C
盐
酸
D
化合反应
氧化还原反应
A. A B. B C. C D. D
3. 化学与生产、生活紧密相关,下列有关说法正确的是
A. “火树银花”的烟花利用了金属元素的化学性质
B. 斑铜制作工艺是在铜中掺杂金、银等金属,斑铜的熔点比纯铜高
C. 如果不慎将碱沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上1%的硼酸
D. 侯氏制碱法中为提高气体利用率,向饱和食盐水中先通入后通入
4. 工业制备高纯硅的主要过程如下:
石英砂粗硅高纯硅
下列说法错误的是
A. 制备粗硅的反应方程式为
B. 1molSi含Si-Si键的数目约为
C. 原料气HCl和应充分去除水和氧气
D. 二氧化硅可用作光导纤维
5. 利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池,如图所示。下列说法正确的是
A. b电极电池正极
B. 电池工作时,海水中的向a电极移动
C. 电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D. 每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol电子的电量
6. 下列指定反应的离子方程式书写正确的是
A. 过量SO2与“84”消毒液反应:ClO-+H2O+SO2=+HClO
B. 将SO2通入Ba(NO3)2溶液中:SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2H+
C. 向稀硝酸中加入过量铁粉:Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O
D. 用氨水吸收少量SO2:2NH3·H2O+SO2=2++H2O
7. 下列说法不正确的是
A. 和互为同位素 B. 和纳米碳管互为同素异形体
C. 正丁烷和异丁烷互为同分异构体 D. 和一定互为同系物
8. 实验室中模拟合成氨反应:在恒容密闭容器中,初始投入量相等的条件下,得到三组实验数据如表所示:
实验序号
温度()
浓度()
1
300
2.00
1.70
1.50
1.36
1.25
1.20
1.20
2
300
2.00
1.50
1.28
1.20
1.20
1.20
1.20
3
200
2.00
1.60
1.39
1.29
1.27
1.27
1.27
下列有关说法不正确的是
A. 当容器内的压强不再改变时,说明该可逆反应已达到化学平衡状态
B. 实验2中,前内以的浓度变化表示的化学反应速率为
C. 比较实验1和2,说明实验2使用了更高效的催化剂
D. 实验3中,时向容器中充入一定量,则正反应速率不变
9. 在3种不同条件下,分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A (g)+B (g)2C (g)△H=Q kJ/mol,相关条件和数据见表:
实验编号
实验I
实验II
实验III
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
平衡时n(C) /mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是( )
A. K1<K2<K3
B. 升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C. 实验II比实验I达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D. 实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol C,平衡正向移动
10. 在相同温度时,100 mL0.01 mol/L醋酸与10 mL0.1 mol/L醋酸相比较,下列数值中,前者大于后者的是
A. 溶液中H+的物质的量 B. CH3COOH的电离常数
C. 中和时所需NaOH的物质的量 D. 溶液中CH3COOH的物质的量
11. 20℃时,用0.100mol/L盐酸滴定20mL0.100mol/L氨水的图像如图所示,下列说法不正确的是
A. a、b、c、d均有c(NH)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)
B. b点时c(NH)=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)
C. c点表示酸碱恰好完全反应
D. d点时c(Cl-)=2c(NH3∙H2O)+2c(NH)
12. 我国的科技发展改变着人们的生活、生产方式。下列说法错误的是
A. 5G芯片“巴龙5000”的主要材料是硅单质
B. “嫦娥四号”使用的SiC—Al材料属于复合材料
C. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由石灰石经高温烧结而成
D. N95型口罩的熔喷布材料为聚丙烯,从类别上看聚丙烯属于混合物
13. 磷酸可以通过脱水缩合生成链状多磷酸,其中焦磷酸和三聚磷酸的结构如图所示。
下列说法错误的是
A. 磷酸分子的结构为 B. 焦磷酸中P元素化合价为+5价
C. 三聚磷酸钠的化学式为 D. 链状多磷酸的通式为
14. 下列说法正确的是
A. Cl2和Cl2是氯元素的两种核素
B. 石墨与金刚石互为同素异形体,两者不能发生相互转化
C. C5H12的一氯代物有8种
D. CH3COOCH2CH3与CH3CH2OOCCH3互为同分异构体
15. 实验室制备丙炔酸甲酯(CH≡C—COOCH₃,沸点为103~105℃)的流程如下图所示,下列说法正确的是
A. “蒸馏”时可用水浴加热
B. “操作1”名称为洗涤
C. “洗涤2”中5% Na₂CO₃溶液的作用是除去丙炔酸等酸性物质
D. “反应”前加入试剂的顺序为浓硫酸、丙炔酸、甲醇
16. 一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂,其结构简式如图所示。下列说法错误的是
A. 基态Zn原子价电子排布式为
B. Cu与Zn相邻,第一电离能:
C. 该物质中,的配位数为5,配原子为O、N
D. 电负性由小到大的顺序为
17. EPR是一种对氧化剂具有较好抗耐性的合成材料,应用极为广泛,其结构简式可以表示,合成EPR所用的单体为
A. B.
C. 和 D. 和
18. 有机物M、N常用作合成香料原料,结构如图。下列关于M、N的说法错误的是
A. 两者互为同系物
B. M能发生消去反应,且所得产物均存在顺反异构
C. N的同分异构体中,遇溶液显紫色且能与NaHCO3反应产生气体的有13种
D. M、N均可以通过聚合反应生成可降解的高分子化合物
19. 维伦(链节中含六元环)可用于生产服装,绳索等。部分合成路线如图所示:
下列说法错误的是
A. 室温下,在水中的溶解度:b>a
B. 聚乙烯醇缩甲醛的结构简式为
C. 通过质谱法测定高分子c的平均相对分子质量,可得其平均聚合度
D. 若b的平均聚合度为n,则与1molb反应理论上所需的甲醛为nmol
20. 下列说法正确的是
A. 酚醛树脂可由邻羟甲基苯酚发生缩聚反应得到
B. 合成的单体是乙烯和2-丁烯
C. 己二酸与乙醇可缩聚形成高分子化合物
D. 由合成的聚合物为
第II卷(非选择题)
二、填空题(共60分)
21. 回答下列问题:
(1)以Na、K、H、O、C、S、N中任两种或三种元素组成合适物质,分别填在下表中。(只填一种即可)
物质类别
强酸
强碱
酸性氧化物
碱性氧化物
化学式
HCl
③___________
⑤CO2
⑦Na2O
②___________
④NaOH
⑥___________
⑧___________
(2)现有以下物质:
①NaCl晶体;②干冰;③液态的醋酸;④铜;⑤BaSO4固体;⑥蔗糖;⑦酒精;⑧熔融的KNO3;⑨HCl。请回答下列问题(填序号)
a.以上物质能导电的是___________。
b.以上物质属于电解质的是___________。
c.以上物质属于非电解质是___________。
22. 合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:N 2NH;据此回答以下问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为_______。
(2)根据温度对化学平衡的影响规律可知,对于该反应温度越高,其化学平衡常数的值_______。(填“越大”、“越小”或“不变”)
(3)某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应达到平衡状态时,测得混合气体的压强变为开始时的,则平衡时氢气的转化率=_______ (用百分数表示。能说明该反应达到化学平衡状态的是_______ 填字母。
a.容器内的密度保持不变 b.容器内压强保持不变
c.v正(N2)=2v逆(NH3) d.混合气体中c(NH3)不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是选填序号_______。
23. 有机化合物J是一种重要的化工产品,其合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)物质A的密度是相同条件下氢气密度的13倍,其名称是___________。
(2)F反应生成G的反应类型是___________。
(3)I分子中的含氧官能团名称是___________。
(4)写出G生成H的化学方程式:___________。
(5)J的结构简式为___________。
(6)符合下列条件的H的同分异构体有___________种。
①能发生银镜反应 ②苯环上有三个取代基 ③与FeCl3溶液混合不显紫色
其中核磁共振氢谱峰面积之比为6:2:1:1的结构简式为(写出其中1种)___________。
(7)写出以苯、乙烯和为原料合成的合成路线(其它试剂任选):___________。
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