精品解析：河北省秦皇岛市青龙满族自治县部分学校联考2023-2024学年高三上学期12月月考化学试题

河北省秦皇岛市青龙满族自治县2023—2024学年高三上学期 12月联考化学试题 分值：100分 考试时间：75分钟 第I卷 选择题(共39分) 一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与能源开发、环境保护、资源利用、食品安全等密切相关，下列说法正确的是 A. 自来水生产中应尽量用氯气消毒 B. 充分利用地沟油提炼食用油，提高原料利用率 C. 添加硫酸铁制“铁强化酱油”，添加碘酸钾制加碘盐 D. 高纯硅及其氧化物在太阳能电池及信息高速传输中有重要应用 2. 下列有关氢化物的叙述中正确的是（ ） A. 稳定性：H2S<HF B. HCl的电子式为H+[:Cl:]- C. 一个D2O分子所含的中子数为8 D. 在卤化氢中HF沸点最低 3. 下列说法正确的是 A. 的结构式为分子中含配位键的数目为 B. 溶液中加水，的水解程度增大，溶液碱性减弱 C. 反应达到平衡后压缩体积，反应达到新平衡后变大 D. 被保护的钢铁设备作阴极，用活性电极作辅助阳极，该方法为外加电流法 4. 下列离子方程式中，正确的是 A. NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热：NH4++ OH－NH3↑+ H2O B. 氧化铁和稀硫酸反应：Fe2O3＋6H+＝2Fe2+＋3H2O C. 向Ba（OH）2溶液中滴加NaHSO4溶液至恰好为中性：Ba2+ + OH- + H+ + SO42- = BaSO4↓+ H2O D. 石灰石与硝酸反应：CaCO3＋2H+＝Ca2+＋CO2↑＋H2O 5. 用下列实验装置进行相应实验，正确的是 A.除去胶体中的杂质 B.用于实验室制备并收集 C.中和热的测定 D.制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 6. 前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体，基态时Y原子的原子轨道上没有未成对电子，Z的最高价与最低负价的绝对值之差为6，W与 Y处于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. Y的第一电离能比W的大 C. X的简单气态氢化物与Z的单质不能反应 D. Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强 7. 如图是元素周期表前四周期的一部分，下列有关说法正确的是 X W Y R Z A. 电负性：W>X B. 第一电离能：W<Y C. 五种元素形成的单质中，Z形成的单质沸点最高 D. R与其同主族下一周期元素的原子序数相差18 8. 在抗击新冠肺炎的过程中，科研人员研究了法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效，三种药物主要成分的结构简式如下。下列说法错误的是 A. X的分子式为 B. Z中含有6种官能团 C. Y分子中含有4个手性碳原子 D. X和Z都能发生加成反应和水解反应 9. 氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料，工业上可通过如下反应合成：Al2O3+N2+ 3C2AlN+3CO，下列说法不正确的是 A. Al2O3既不是氧化剂也不是还原剂 B. 氧化剂与还原剂物质的量比是1∶3 C. AlN是还原产物 D. 每生成1 mol AlN有2mol电子转移 10. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A. 明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化 B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C. 电解NaCl饱和溶液，可制得金属钠 D. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H<0 11. 金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的3M(XY)2•MZX3。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，基态X和Z的未成对电子数相同，M是人体的必需微量元素之一。1molMZX3含有60mol质子。下列说法正确的是 A. 3M(XY)2•MZX3中Z原子采用sp3杂化 B. 同周期元素中第一电离能比X大的有3种 C. 基态M原子核外电子排布式为[Ar]4s2 D. 氢化物沸点：X＞Z 12. 醋酸为一元弱酸，25℃时，其电离常数。下列说法错误的是 A. 溶液的pH在2-3范围内 B. 溶液中， C. 将溶液加水稀释，其电离常数和均不变 D. 等体积的溶液和溶液混合后，溶液，且 13. F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。其中XeF4与H2O可以发生如下反应：6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列判断正确的是 A. XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F2 B. XeF4按以上方式与水反应，每生成3mol O2转移12mol电子 C. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D. XeF2、XeF4和XeF6在空气中都不能长期存放 14. 如图是298K 时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述不正确的是 A. 该反应的热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH = -92kJ·mol-1 B. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C. 加入催化剂，该化学反应的活化能和反应热都改变 D. 在温度体积一定条件下， 通入lmol N2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ则184>Q2 >2Q1 第Ⅱ卷 非选择题(共58分) 二、填空题(本题包括4个小题，共58分) 15. 实验室用燃烧法测定某种氨基酸的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧气中燃烧，燃烧后生成的的体积用F装置进行测量，所需装置如下图夹持仪器及部分加热装置已略去： (1)该实验装置的合理连接顺序为：A、C、____、F。(装置可以重复选用) (2)实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是_____。 (3)燃烧管D中放入CuO的作用是___________________，装置B的作用是____________________ 。 (4)为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积外，还需得到的数据有______________(填字母)。 A.该氨基酸的摩尔质量 B.生成二氧化碳气体的质量 C.生成水的质量 D.通入O2的体积 (5)在读取F装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (6)已知分子式为的有机物也含有氨基酸中的某个官能团，请设计实验证明该官能团试剂任选_____。 16. 研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳 源（石油和天然气）到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。 （1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________。 a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变 c．c（H2）=3c（CH3OH） d．容器中密度不变 e．2个C＝O断裂同时有6个H－H断裂。 （2）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应 CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据： 实验组 温度℃ 起始量/mol[ 平衡量/mol 达到平衡所需 时间/min CO H2O H2 CO 1 650 4 2 1．6 2．4 6 2 900 2 1 0．4 1．6 3 3 900 a b c d t ①实验2条件下平衡常数K=___________。 ②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值______（填具体值或取值范围）。 ③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时V正__V逆（填“<”，“>”，“=”）。 （3）已知在常温常压下： ①2CH3OH（l） ＋ 3O2（g） ＝ 2CO2（g） ＋ 4H2O（g） ΔH＝－1275.6 kJ／mol ②2CO （g）+ O2（g） ＝ 2CO2（g） ΔH＝－566.0 kJ／mol ③H2O（g） ＝ H2O（l） ΔH＝－44.0 kJ／mol 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___________________________。 （4）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC2O4）溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系______________； （5）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为________。 17. 1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分MnO2，含有少量的Al、Si、Fe等的氧化物)的过程中，将其与某酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。二氧化锰是一种重要的化工原料，以软锰矿为原料制取MnO2的一种工艺流程如图： 已知：①室温下，Ksp[Al(OH)3]=1×10-32，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38 ②Mn2+开始沉淀生成Mn(OH)2时pH=7.3 （1）将软锰矿研磨的目的是___________ （2）用软锰矿制取黄绿色气体的化学方程式为：___________ （3）滤渣1的成分为：___________(用化学式表示)。 （4）“氧化"时，如何检验Fe2+是否被完全氧化：___________ （5）室温时，“调pH除杂"除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-5mol/L)，需要调节pH的范围为：___________ （6）工业上通过电解硫酸锰溶液制备二氧化锰，产生二氧化锰的电极是：___________(填“阳极”或“阴极”)。 （7）写出二氧化锰与熔融苛性钾在空气中反应生成锰酸钾(K2MnO4)的化学方程式：___________ （8）二氧化锰可用于制备干电池和涂料等，已知碱性锌锰电池总反应为：Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnO(OH)，写出电池的正极反应式：___________。 18. 氧氮杂环是新药研制过程中发现的一类重要活性物质，有抗肿瘤功效。下面是某研究团队提出的一种氧氮杂环类化合物F的合成路线： 已知：+ 回答下列问题： （1）A的名称是____，B中含氧官能团的名称是羧基、______，E中手性碳原子的数目为____。 （2）根据C的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 结构特征 反应的试剂、条件 反应形成新结构或产物 反应类型 ① _________、 还原反应 ② M的结构简式_________ D _______反应 ③ 硫酸、加热 B和乙醇 取代反应 （3）B有多种同分异构体，满足以下条件的同分异构体有_________种。 ①仅含苯环一个环状结构，且苯环上仅有2个取代基 ②仅含2种官能团且能发生银镜反应 ③不含，不含. 其中核磁共振氢谱有三组吸收峰，峰面积之比为3∶2∶2一种同分异构体结构简式_________。 （4）参照上述合成路线和信息，写出由 和为原料合成的路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件，无机试剂任选) _________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 河北省秦皇岛市青龙满族自治县2023—2024学年高三上学期 12月联考化学试题 分值：100分 考试时间：75分钟 第I卷 选择题(共39分) 一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 化学与能源开发、环境保护、资源利用、食品安全等密切相关，下列说法正确的是 A. 自来水生产中应尽量用氯气消毒 B. 充分利用地沟油提炼食用油，提高原料利用率 C 添加硫酸铁制“铁强化酱油”，添加碘酸钾制加碘盐 D. 高纯硅及其氧化物在太阳能电池及信息高速传输中有重要应用 【答案】D 【解析】 【详解】A、自来水生产中用氯气消毒,余氯对人有害，A项错误； B、地沟油提炼出的食用油对人体有害，B项错误； C、“铁强化酱油”是指是在酱油中添加高吸收的铁剂钠铁EDTA，C项错误； D、高纯硅及其氧化物在太阳能电池及信息高速传输中有重要应用，D项正确； 答案选D。 2. 下列有关氢化物的叙述中正确的是（ ） A. 稳定性：H2S<HF B. HCl的电子式为H+[:Cl:]- C. 一个D2O分子所含的中子数为8 D. 在卤化氢中HF沸点最低 【答案】A 【解析】 【详解】A．元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性更强。F的非金属性比S的强，则HF的稳定性比H2S的强，A项正确； B．HCl为共价化合物，其电子式为，B项错误； C．1个D2O分子，1个D原子中有1个中子，1个O原子有8个中子，则1个D2O分子中共1×2＋8=10个中子，C项错误； D．卤化氢中，HF由于分子间可形成氢键，其沸点最高，D项错误； 本题答案选A。 3. 下列说法正确的是 A. 的结构式为分子中含配位键的数目为 B. 溶液中加水，的水解程度增大，溶液碱性减弱 C. 反应达到平衡后压缩体积，反应达到新平衡后变大 D. 被保护的钢铁设备作阴极，用活性电极作辅助阳极，该方法为外加电流法 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据结构式，每个铝原子形成3个共价键、1个配位键，即1mol Al2Cl6分子中含配位键的数目为2NA，A错误； B．NaClO溶液中存在水解平衡：，加水，平衡正向移动，ClO−的水解程度增大，而溶液体积增大，溶液碱性减弱，B正确； C．反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)达到平衡后压缩体积，平衡逆向移动，反应达到新平衡后由于温度不变，K不变，故c(O2）不变，C错误； D．被保护的钢铁设备作阴极，用活性电极作辅助阳极，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，D错误； 故选B。 4. 下列离子方程式中，正确的是 A. NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热：NH4++ OH－NH3↑+ H2O B. 氧化铁和稀硫酸反应：Fe2O3＋6H+＝2Fe2+＋3H2O C. 向Ba（OH）2溶液中滴加NaHSO4溶液至恰好为中性：Ba2+ + OH- + H+ + SO42- = BaSO4↓+ H2O D. 石灰石与硝酸反应：CaCO3＋2H+＝Ca2+＋CO2↑＋H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A. NH4HCO3溶液与过量KOH浓溶液共热反应生成碳酸钾、氨气和水，离子方程式为：NH4++ 2OH－+HCO3-NH3↑+ 2H2O+CO32-，故A错误； B. 氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，离子方程式为：Fe2O3＋6H+＝2Fe3+＋3H2O，故B错误； C. 向Ba（OH）2溶液中滴加NaHSO4溶液至恰好为中性，则反应生成硫酸钡、硫酸钠和水，离子方程式为：Ba2+ + 2OH- +2 H+ + SO42- = BaSO4↓+ 2H2O，故C错误； D. 石灰石与硝酸发生复分解反应，生成硝酸钙、二氧化碳和水，离子方程式为：CaCO3＋2H+＝Ca2+＋CO2↑＋H2O，故D正确， 故选D。 5. 用下列实验装置进行相应实验，正确的是 A.除去胶体中的杂质 B.用于实验室制备并收集 C.中和热的测定 D.制备乙酸乙酯 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．胶体中的胶体粒子及杂质的离子都能够通过滤纸，不能采用过滤的方法分离提纯，应该采用渗析方法提纯胶体，A错误； B．铜和浓硝酸可以生成，但和水反应生成硝酸和NO，不能用排水法收集，B错误； C．中和热的测定中，温度计应该插入溶液中以测量溶液的温度变化，C错误； D．乙醇、乙酸和浓硫酸共热可以制取乙酸乙酯，用饱和碳酸钠溶液收集生成的乙酸乙酯，同时除去杂质乙酸和乙醇，用图示装置可以防止倒吸，D正确； 故选D。 6. 前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体，基态时Y原子的原子轨道上没有未成对电子，Z的最高价与最低负价的绝对值之差为6，W与 Y处于同一主族。下列说法正确的是 A. 原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) B. Y的第一电离能比W的大 C. X的简单气态氢化物与Z的单质不能反应 D. Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的强 【答案】B 【解析】 【分析】前4周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的单质是空气中含量最多的气体，则X为N元素；基态时Y原子的原子轨道上没有未成对电子，其电子排布式为1s22s22p63s2，则Y为Mg元素；W与 Y处于同一主族，则W为Ca元素；Z的最高价与最低负价的绝对值之差为6，则Z为Cl元素。 【详解】A．同一周期从左到右，原子半径逐渐减小；同一主族从上到下，原子半径逐渐增大，则原子半径：r(W)>r(Y)>r(Z)>r(X)，A项错误； B．同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小，则Y的第一电离能比W的大，B项正确； C．X的简单气态氢化物为NH3，Z的单质为Cl2，二者可以发生氧化还原反应，C项错误； D．元素的金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性：W＞Y，则Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比W的弱，D项错误； 答案选B。 7. 如图是元素周期表前四周期的一部分，下列有关说法正确的是 X W Y R Z A. 电负性：W>X B. 第一电离能：W<Y C. 五种元素形成的单质中，Z形成的单质沸点最高 D. R与其同主族下一周期元素的原子序数相差18 【答案】D 【解析】 【分析】根据元素在周期表中的位置可知，R为元素、Z为元素、Y为S元素、W为P元素、X为N元素。 【详解】A．同周期元素，从左到右，电负性呈增大趋势，同主族元素，从上到下，电负性呈减小趋势，所以电负性: ，故A项错误； B．同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，但第VA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，所以第一电离能: ，故B项错误； C．在常温下为液体，而S和P在常温下为固体，所以五种元素的单质中，沸点最高的不是，故C项错误； D．R同主族下一周期元素的原子为36，R与其同主族下一周期元素的原子序数相差18，故D项正确； 答案选D。 8. 在抗击新冠肺炎的过程中，科研人员研究了法匹拉韦、利巴韦林、氯硝柳胺等药物的疗效，三种药物主要成分的结构简式如下。下列说法错误的是 A. X的分子式为 B. Z中含有6种官能团 C. Y分子中含有4个手性碳原子 D. X和Z都能发生加成反应和水解反应 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A． 由X的结构可知，其分子式为C5H4O2N3F，A项正确； B． 由Z的结构可知，其结构中含有2个氯原子，1个硝基，一个酚羟基，一个肽键，一共4种官能团，B项错误； C． 与4个不一样的原子或原子团相连接的碳原子为手性碳原子，则手性碳原子必须为饱和碳原子，由此可知Y分子中含有4个手性碳原子，C项正确； D． 由X和Z的结构可知，X和Z中都含有肽键，所以都能发生水解反应；X中含有碳碳双键可以发生加成反应，Y中含有苯环也可以发生加成反应，D项正确； 答案选B。 9. 氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料，工业上可通过如下反应合成：Al2O3+N2+ 3C2AlN+3CO，下列说法不正确的是 A. Al2O3既不氧化剂也不是还原剂 B. 氧化剂与还原剂物质的量比是1∶3 C. AlN是还原产物 D. 每生成1 mol AlN有2mol电子转移 【答案】D 【解析】 【详解】A．在氮化铝的合成反应中，N2是氧化剂，C为还原剂，Al2O3既不是氧化剂，也不是还原剂，A正确； B．N2是氧化剂，C为还原剂，氧化剂与还原剂物质的量比是1：3，B正确； C．N元素化合价降低，N2为氧化剂，AlN是还原产物，C正确； D．上述反应中N元素化合价由0价降低到-3价，每生成1mol AlN，N2得到3mol电子，D错误； 故答案选D。 10. 化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A. 明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化 B. 在海轮外壳上镶入锌块，可减缓船体的腐蚀速率 C. 电解NaCl饱和溶液，可制得金属钠 D. 2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，则该反应的△H<0 【答案】C 【解析】 【详解】A．明矾即KAl(SO4)2·12H2O其电离出的Al3+水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中的悬浮物，可用于水的净化，A正确； B．由于Zn比Fe活泼，则在海轮外壳上镶入锌块，可以形成牺牲阳极的阴极保护法，从而可减缓船体的腐蚀速率，B正确； C．电解NaCl饱和溶液，反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，则得不到金属钠，应该电解熔融的氯化钠才可制得金属钠，C错误； D．2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)在常温下能自发进行，由于该反应是一个气体体积减小的反应即熵减的反应，则该反应的△H<0，D正确； 故答案为：C。 11. 金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的3M(XY)2•MZX3。X、Y、Z为短周期主族元素，X的原子序数是Y的8倍，基态X和Z的未成对电子数相同，M是人体的必需微量元素之一。1molMZX3含有60mol质子。下列说法正确的是 A. 3M(XY)2•MZX3中Z原子采用sp3杂化 B. 同周期元素中第一电离能比X大的有3种 C. 基态M原子核外电子排布式为[Ar]4s2 D. 氢化物的沸点：X＞Z 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z为短周期主族元素，X原子序数是Y的8倍，则Y为H元素、X为O元素；基态X和Z的未成对电子数相同，则Z可能为C或Si或S，但“金属M在潮湿的空气中会形成一层致密稳定的3M(XY)2•MZX3”，则Z只能为C元素。1mol MZX3含有60mol质子，从而得出M的质子数为60-6-8×3=30，M为Zn元素。 【详解】A．3M(XY)2•MZX3为3Zn(OH)2∙ZnCO3，C原子的价层电子对数为3，采用sp2杂化，A错误； B．X为O元素，在第二周期元素中，第一电离能比O大的元素有N、F、Ne，共3种元素，B正确； C．Zn为30号元素，基态Zn原子核外电子排布式为[Ar]3d104s2，C错误； D．X为O元素，Z为C元素，若C的氢化物为相对分子质量很大的固态碳氢化合物，则O的氢化物的沸点可能比C的氢化物的沸点低，D错误； 故选B。 12. 醋酸为一元弱酸，25℃时，其电离常数。下列说法错误的是 A. 溶液的pH在2-3范围内 B. 溶液中， C. 将溶液加水稀释，其电离常数和均不变 D. 等体积的溶液和溶液混合后，溶液，且 【答案】C 【解析】 【详解】A．，，则，pH=-lg(×10-3)=3- lg，因2=3-lg＜3- lg＜=3，则溶液的pH在2-3范围内，故A正确； B．溶液中，根据质子守恒得：，故B正确； C．温度不变，则电离常数不变，将溶液加水稀释，c(CH3COO-)减小， ，增大，故C错误； D．等体积的溶液和溶液混合后，溶液溶质为CH3COONa，，则，故D正确； 故选C。 13. F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。其中XeF4与H2O可以发生如下反应：6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑。下列判断正确的是 A. XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F2 B. XeF4按以上方式与水反应，每生成3mol O2转移12mol电子 C. 上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 D. XeF2、XeF4和XeF6在空气中都不能长期存放 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．F2能与水反应，在水分子的作用下，不可能重新生成Xe和F2，A项错误； B．由6XeF4+12H2O═2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑可知，每生成4molXe，转移电子为4mol×(4-0)=16mol，即每生成3molO2转移16mol电子，B项错误； C．6XeF4+12H2O═2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑，该反应中，生成氙气的XeF4作氧化剂，生成XeO3的XeF4作还原剂，生成氧气的水作还原剂，所以该反应中4XeF4(氧化剂)+2XeF4(还原剂)+6H2O(还原剂)+6H2O═2XeO3+4Xe↑+24HF+3O2↑，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：(2+6)=1：2，C项错误； D．XeF2、XeF4和XeF6极易与水反应，在空气中不能长期存放，D项正确； 答案选D。 14. 如图是298K 时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图。下列叙述不正确的是 A. 该反应的热化学方程式为：N2(g) + 3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH = -92kJ·mol-1 B. b曲线是加入催化剂时的能量变化曲线 C. 加入催化剂，该化学反应的活化能和反应热都改变 D. 在温度体积一定的条件下， 通入lmol N2和3molH2反应后放出的热量为Q1kJ，若通入2molN2和6molH2反应后放出的热量为Q2kJ则184>Q2 >2Q1 【答案】C 【解析】 【详解】A．热化学方程式必须标注物质的聚集状态反应的焓变，该反应的热化学方程式为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)，△H=-92kJ•mol-1，故A正确； B．催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的热效应不变，故图象中的b曲线是加入正催化剂时的能量变化曲线，故B正确； C．催化剂能改变反应的路径，使发生反应所需的活化能降低，但不改变化学平衡，反应的热效应不变，故C错误； D．向密闭容器中通入1mol N2和3mol H2，不可能完全转化，所以达到平衡时放出热量Q1kJ＜92.4kJ；另一容积相同的密闭容器中通入2mol N2和6mol H2，达到平衡时放出热量理论上讲应该是2×92.2kJ=184KJ，但反应物不可能充分进行彻底，所以Q2＜184kJ，同时通入2mol N2和6mol H2的压强比通入1mol N2和3mol H2的大了，平衡还会向正向移动，放出的热量还会增大，即Q2＞2Q1，故D正确； 故选C。 第Ⅱ卷 非选择题(共58分) 二、填空题(本题包括4个小题，共58分) 15. 实验室用燃烧法测定某种氨基酸的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧气中燃烧，燃烧后生成的的体积用F装置进行测量，所需装置如下图夹持仪器及部分加热装置已略去： (1)该实验装置的合理连接顺序为：A、C、____、F。(装置可以重复选用) (2)实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是_____。 (3)燃烧管D中放入CuO的作用是___________________，装置B的作用是____________________ 。 (4)为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积外，还需得到的数据有______________(填字母)。 A.该氨基酸的摩尔质量 B.生成二氧化碳气体的质量 C.生成水的质量 D.通入O2的体积 (5)在读取F装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 (6)已知分子式为的有机物也含有氨基酸中的某个官能团，请设计实验证明该官能团试剂任选_____。 【答案】 ①. DCEB或DCBE ②. 将装置内的或空气排除干净 ③. 将未充分燃烧的产物CO转化为或使氨基酸中的碳完全转化为 ④. 除去多余的，保证F装置最终收集的气体全为 ⑤. ABC ⑥. 偏小 ⑦. 取该有机物少许于试管中，滴加溶液，有气泡产生 【解析】 【分析】根据题意可知，用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成，用双氧水产生氧气，用纯氧气将CxHyOzNp氧化成二氧化碳、水和氮气，用氧化铜将未完全氧化的碳元素氧化成二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，用铜网吸收未反应的氧气，用排水量气法测得氮气的体积，为了准确测得各成分的质量，实验开始先用氧气将装置中的空气排尽，同时应按先吸收水，再吸收二氧化碳，再除氧气，最后测氮气的体积，根据元素守恒可计算出CxHyOzNp的组成，据此答题。 【详解】根据题意可知，用燃烧法测定某种氨基酸的分子组成，用双氧水产生氧气，用纯氧气将氧化成二氧化碳、水和氮气，用氧化铜将未完全氧化的碳元素氧化成二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，用铜网吸收未反应的氧气，用排水量气法测得氮气的体积，为了准确测得各成分的质量，实验开始先用氧气将装置中的空气排尽，同时按先吸收水，再吸收二氧化碳，再除氧气，最后测氮气的体积，根据元素守恒可计算出的组成； (1)根据上面的分析可知，该实验装置的合理连接顺序为：A、C、D、C、E、或B、、F； (2)实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是将装置内的或空气排除干净； (3)燃烧管D中放入CuO的作用是将未充分燃烧的产物CO转化为或使氨基酸中的碳完全转化为，装置B的作用是除去多余的，保证F装置最终收集的气体全为； (4)根据上面的分析可知，为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量的体积外，还需得到氨基酸的摩尔质量、生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量，故选ABC； (5)在读取F装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的压强大于空气中的压强，所以测得的体积偏小； (6)根据分子式为，及氨基酸中的官能团可知，该分子中有羧基，实验证明该官能团的方法为取该有机物少许于试管中，滴加溶液，有气泡产生。 16. 研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳 源（石油和天然气）到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。 （1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____________。 a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变 c．c（H2）=3c（CH3OH） d．容器中密度不变 e．2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂。 （2）将不同量CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应 CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），得到如下三组数据： 实验组 温度℃ 起始量/mol[ 平衡量/mol 达到平衡所需 时间/min CO H2O H2 CO 1 650 4 2 1．6 2．4 6 2 900 2 1 0．4 1．6 3 3 900 a b c d t ①实验2条件下平衡常数K=___________。 ②实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b 的值______（填具体值或取值范围）。 ③实验4，若900℃时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，则此时V正__V逆（填“<”，“>”，“=”）。 （3）已知在常温常压下： ①2CH3OH（l） ＋ 3O2（g） ＝ 2CO2（g） ＋ 4H2O（g） ΔH＝－1275.6 kJ／mol ②2CO （g）+ O2（g） ＝ 2CO2（g） ΔH＝－566.0 kJ／mol ③H2O（g） ＝ H2O（l） ΔH＝－44.0 kJ／mol 写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：___________________________。 （4）已知草酸是一种二元弱酸，草酸氢钠（NaHC2O4）溶液显酸性。常温下，向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时，比较溶液中各种离子浓度的大小关系______________； （5）以甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。该电池的负极反应式为________。 【答案】（1）b d （2） ①. 或0.17 ②. <1 （填0<a/b<1亦可） ③. < （3）CH3OH（l）+ O2（g） ＝ CO（g） + 2H2O（l） ΔH＝﹣442.8 kJ∕mol （4）c（Na+）> c（）> c（H+）> c（） > c（OH-） （5）CH3OCH3+16OH－—12e-=2+11H2O 【解析】 【小问1详解】 CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+ H2O，反应是在恒压条件下进行，压强保持不变，故不能用压强来判断是否达到平衡，a错；H2的体积分数不变，说明H2的浓度不再改变，反应达到了平衡状态，b对；c（H2）=3c（CH3OH）不能说明浓度不再改变，不能判断是否达到平衡，c错；气体的总质量不变，由于是在恒压下反应，所以如果没有达到平衡，体积就会发生改变，密度也会改变，现密度不变说明反应达到了平衡，d对；不管反应在任何时候2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂，e错，选bd。 【小问2详解】 ①根据表中数据有： 两边的气体系数相等，平衡常数为K=（0.4×0.4）÷（1.6×0.6）=1/6； ②CO的转化率要大于水蒸气，相当于增大水蒸气的浓度，那么a/b<1。 ③加入CO、H2O、CO2、H2均为1mol，QC=（1×1）÷（11×1）=1>K=，反应向逆向进行，故V正<V逆。 【小问3详解】 将①÷2-②÷2+③×2可得甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH（l）+ O2（g） ＝ CO（g） + 2H2O（l），则ΔH＝（－1275.6+566.0）÷2－44.0×2=﹣442.8 kJ∕mol。 【小问4详解】 向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时生成的是NaHC2O4，NaHC2O4溶液显酸性说明电离程度大于水解程度，草酸是一种二元弱酸，HC2O4-的酸性更弱，电离程度很小，则离子浓度关系为：c（Na+）> c（）> c（H+）> c（） > c（OH-）。 【小问5详解】 燃料电池中燃料反应的一极是负极，氧气在正极反应，所以负极是甲醚发生反应，由于是碱性电解质溶液，故生成的CO2会与碱反应生成CO32-，电极反应为：CH3OCH3＋16OH—－12e- =2 +11H2O。 17. 1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分MnO2，含有少量的Al、Si、Fe等的氧化物)的过程中，将其与某酸混合加热，产生了一种黄绿色气体。二氧化锰是一种重要的化工原料，以软锰矿为原料制取MnO2的一种工艺流程如图： 已知：①室温下，Ksp[Al(OH)3]=1×10-32，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-38 ②Mn2+开始沉淀生成Mn(OH)2时pH=7.3 （1）将软锰矿研磨的目的是___________ （2）用软锰矿制取黄绿色气体的化学方程式为：___________ （3）滤渣1的成分为：___________(用化学式表示)。 （4）“氧化"时，如何检验Fe2+是否被完全氧化：___________ （5）室温时，“调pH除杂"除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-5mol/L)，需要调节pH的范围为：___________ （6）工业上通过电解硫酸锰溶液制备二氧化锰，产生二氧化锰的电极是：___________(填“阳极”或“阴极”)。 （7）写出二氧化锰与熔融苛性钾在空气中反应生成锰酸钾(K2MnO4)的化学方程式：___________ （8）二氧化锰可用于制备干电池和涂料等，已知碱性锌锰电池总反应为：Zn+2H2O+2MnO2=Zn(OH)2+2MnO(OH)，写出电池的正极反应式：___________。 【答案】（1）增大接触面积，增大与酸反应的速率，提高浸出率 （2）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O （3）SiO2 （4）取少量氧化后的溶液于试管中，滴入1-2滴铁氰化钾溶液，若出现蓝色沉淀则表明Fe2+未被完全氧化，反之未出现蓝色沉淀，表明Fe2+已被完全氧化 （5）5≤pH<7.3 （6）阳极 （7）4KOH+ 2MnO2+O22K2MnO4+2H2O； （8）MnO2+e- +H2O=MnOOH+OH-； 【解析】 【分析】软锰矿(主要成分MnO2，含有少量的Al、Si、Fe等的氧化物)研磨目的增大接触面积，增大与酸反应的速率，提高浸出率，酸浸(主要成分MnO2，含有少量的Al、Si、Fe等的氧化物)滤渣1为SiO2，滤液为Mn2+、Al3+、铁可能是二价或三价，或者都有，氧化目的把二价铁氧化成三价铁，调节pH除杂，除去Al3+、Fe3+但不能除去Mn2+，滤渣2为氢氧化铝和氢氧化铁，滤液为Mn2+电解生成二氧化锰，以此来解析； 【小问1详解】 将软锰矿研磨的目的是增大接触面积，增大与酸反应的速率，提高浸出率； 【小问2详解】 用软锰矿制取的黄绿色的气体为氯气，二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O； 【小问3详解】 根据分析可知滤渣1的成分为：SiO2 【小问4详解】 取少量氧化后的溶液于试管中，滴入1-2滴铁氰化钾溶液，若出现蓝色沉淀则表明Fe2+未被完全氧化，反之未出现蓝色沉淀，表明Fe2+已被完全氧化； 【小问5详解】 除杂时只能除去Fe3+、A13+，不能损失Mn2+，由题意可知，在室温下pH=7.3时Mn(OH)2开始沉淀，Fe3+、A13+完全沉淀时浓度小于1×10-5mo/L，根据Ksp有A13+完全沉淀时：Ksp[Al(OH)3]=1×10-32=c(A13+)×c3(OH-)=1×10-5×c3(OH-)，c(OH-)=mol/L=10-9mol/L，则溶液中的c (H+) =10-5mol/L，pH=5，同理Fe3+完全沉淀时，Ksp[Fe(OH)3]=1×10-381×10-32=c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-5×c3(OH-)，c(OH-)=mol/L=10-11mol/L，则溶液中的c (H+) =10-3mol/L，pH=3，故pH范围为：5≤<pH<7.3； 【小问6详解】 电解硫酸锰溶液制备二氧化锰，锰离子失电子变成二氧化锰，阳极失电子，产生二氧化锰的电极是阳极； 【小问7详解】 二氧化锰与熔融苛性钾在空气中反应生成锰酸钾(K2MnO4)，而二氧化锰中锰的化合价由+4价变为了锰酸钾中+6价，化合价升高，被氧化，需要氧化剂，由于在空气中反应，所以氧气做了氧化剂，根据化合价升降守恒和元素守恒可得反应的化学方程式：4KOH+ 2MnO2+O22K2MnO4+2H2O； 【小问8详解】 碱性锌锰干电池是以锌粉为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解质，电池总反应为2MnO2+ Zn+2KOH=2MnOOH+K2ZnO2，正极上得到电子，则电池的正极反应式为MnO2+e- +H2O=MnOOH+OH-。 18. 氧氮杂环是新药研制过程中发现的一类重要活性物质，有抗肿瘤功效。下面是某研究团队提出的一种氧氮杂环类化合物F的合成路线： 已知：+ 回答下列问题： （1）A的名称是____，B中含氧官能团的名称是羧基、______，E中手性碳原子的数目为____。 （2）根据C的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 结构特征 反应的试剂、条件 反应形成新结构或产物 反应类型 ① _________、 还原反应 ② M的结构简式_________ D _______反应 ③ 硫酸、加热 B和乙醇 取代反应 （3）B有多种同分异构体，满足以下条件的同分异构体有_________种。 ①仅含苯环一个环状结构，且苯环上仅有2个取代基 ②仅含2种官能团且能发生银镜反应 ③不含，不含. 其中核磁共振氢谱有三组吸收峰，峰面积之比为3∶2∶2的一种同分异构体结构简式_________。 （4）参照上述合成路线和信息，写出由 和为原料合成的路线(用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件，无机试剂任选) _________。 【答案】（1） ①. 溴苯 ②. 羰基、羧基 ③. 2 （2） ①. 氢气 ②. ③. 加成 （3） ①. 6 ②. （4） 【解析】 【分析】根据B的结构简式及A的分子式知，可知A与 发生开环加成生成B，故A为 ，B中羧基和乙醇发生酯化反应生成C；对比C、D的结构,结合信息中的加成反应,推知M为 ，D发生加成反应生成E， E中醇羟基发生消去反应生成F 。据此解答。 【小问1详解】 A为 ，名称为溴苯，B中含有含氧官能团为羰基和羧基。E的结构为，其中标有“*”碳为手性碳原子，故手性碳原子数为2。 【小问2详解】 C的结构简式为 ，其中羰基能和氢气发生加成反应或还原反应生成羟基，C和M反应生成D，说明碳碳双键发生加成反应，而M的结构简式为 。 【小问3详解】 B的同分异构体①仅含苯环一个环状结构，且苯环上仅有2个取代基，有邻间对三种位置；②仅含2种官能团且能发生银镜反应，说明含有溴原子和醛基，因为有三个氧原子，故含有3个醛基。③不含，不含.。故苯环上两个取代基分别为-Br和C(CHO)3，在苯环上有邻间对三种位置关系，如果取代基为-CHO和-C Br (CHO)2，也有邻间对三种位置关系，故符合条件的同分异构体有6种结构。核磁共振氢谱有三组吸收峰，峰面积之比为3∶2∶2的一种同分异构体结构简式为 【小问4详解】 模仿D到E到F的转化， 与 反应生成 ，然后在催化剂条件下发生消去反应生成 ，最后和氢气发生加成反应生成 ，合成路线为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$