精品解析：辽宁省丹东市2023-2024学年高三上学期期末教学质量监测化学试题

丹东市2023~2024学年度上学期期末教学质量监测 高三化学 考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量： 第I卷(选择题共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确选项) 1. 化学在生产生活中起着重要的作用，下列说法错误的是 A. 牙齿表面釉质层的主要成分羟基磷灰石属于无机物 B. 载人飞船上的太阳能电池板能实现将太阳能转化为电能 C. 服用补铁口服液同时服用维生素C，可增强补铁的效果 D. “奋斗者号”载人舱外壳使用的钛合金属于无机非金属材料 2. 下列化学用语表述正确的是 A. 的电子式： B. 丙烯的键线式： C. 中子数为18的氯原子： D. 结构示意图： 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1.8 g重水(D2O)中所含质子数为0.9NA B. 2.0 L1.0 mol/LAlCl3溶液中，Al3+的数目为2.0NA C. 11.2 L乙烯和丙烯的混合气体中所含碳氢键数目为3NA D. 常温下，1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.02NA 4. 奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物，其结构如图所示。下列有关奥司他韦的说法错误的是 A. 分子中含有3个手性碳原子 B. 分子中采用杂化的原子只有C和N C. 该物质存在芳香族化合物的同分异构体 D. 该物质能与盐酸反应形成离子化合物 5. 短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z和M位于同一主族，由上述五种元素形成的化合物可作离子导体，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 简单氢化物的沸点： D. 同周期中第一电离能小于Z的元素有五种 6. 有色金属冶炼废水中的砷元素主要以亚砷酸和砷酸形式存在，酸性废水中砷元素回收再利用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. 流程中“沉砷”、“酸化”可实现砷元素的富集 B. 流程中可循环利用的物质有与 C. 整个流程中参加反应与在相同状态下的体积比为 D. “还原”发生反应的化学方程式为 7. 晶体在科学研究和工业生产中具有重要价值，它易升华，熔化呈液态时不导电。已知图中b位置原子的坐标参数为。下列说法错误的是 A. 图中d位置原子的坐标参数为 B. 晶体中化学键类型为离子键，它属于离子晶体 C. 晶胞结构中，的配位数为4 D. 基态原子的简化电子排布式为 8. 类比推理是化学学习中的一种重要方法。下列类推结论中正确的是 A. 是直线型分子，推测也是直线型分子 B. 晶体含键，推测金刚砂也含键 C. ，推荐 D. 与S反应生成，推测与S反应生成 9. 具有“卯榫结构双极膜的电解池可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源的负极 B. b电极的反应式为 C. 每生成，双极膜处有解离 D. 相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率 10. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下，下列说法正确的是 A. X生成Y的过程中发生了取代反应 B. X的沸点比的沸点高 C. 除了氢原子外，Z中其他原子一定共平面 D. Y与足量的溶液反应最多消耗 11. 下列实验方法或操作能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 检验淀粉是否发生水解 向淀粉水解液中加入碘水，观察现象 B 探究浓度对化学反应速率的影响 向等体积不同浓度的溶液中，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象 C 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，观察现象 D 探究铜配离子的转化 向蓝色硫酸铜溶液中滴加氨水，先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再加入乙醇，析出深蓝色晶体 A. A B. B C. C D. D 12. 已知合成氨反应：，反应速率方程为(k为常数，随温度的升高而增大)。下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时的体积分数与投料比的关系。下列说法正确的是 A. 该反应在高温条件下能自发进行 B. A、B、C三点的转化率关系为 C. 其他条件不变，减小可使合成氨速率减慢 D. 平衡常数，且D点时的平衡转化率为 13. 已知是煤液化的一个反应，在温度和时将和充入密闭容器中测得随时间(s)的变化如下表，下列说法错误的是 时间 温度 0 10 20 …… 40 50 1.0 0.7 0.5 …… 0.25 0.25 1.0 0.65 0.4 …… 0.28 0.28 A. 温度，且反应 B. 温度下，的反应速率为 C. 温度下，反应进行到时再充入各，此时平衡正向移动 D. 温度下，平衡后再充入，重新平衡后CO的转化率与的转化率相等 14. 直接无膜微流体燃料电池利用多股流体的特性，将燃料和氧化剂隔开，且使用氧化剂可确保电池工作过程中无固体析出附着电极表面问题。下列有关说法错误的是 A. 电池工作时，电子由电极a直接经外电路流向电极b B. 电极a上发生的反应为 C. 电极b上消耗时，理论上转移电子 D. 无膜微流体技术可降低燃料电池的生产成本，提升电池性能 15. 常温下将溶液滴入溶液中，混合溶液的与部分离子浓度之间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 甲表示与的变化关系 B. C. 溶液显碱性，且溶液中 D. 溶液中存在： 第Ⅱ卷 (非选择题共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 六水合氯化镍常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要含)制备六水合氯化镍晶体，设计流程如图所示： 回答下列问题： （1）已知可制得配合物中的键数目为_______。 （2）写出“酸溶”时，发生反应的离子方程式：_______。 （3）试剂a应选用下列物质中_______(填选项)。 A. B. C. D. （4）“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______。 （5）“沉镍”所得沉淀可表示为为测定沉淀的组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(时，只收集到一种气体产物，以上残留固体为)。则该样品的化学式为_______。 （6）由制备的实验方案：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节，_______，过滤，冰水洗涤，干燥(溶解度曲线如图所示)。 （7）和的合金是目前使用广泛的储氢材料，该合金的晶胞结构如图所示。已知该晶体晶胞底面边长为，高为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______(用a、c、列出计算式即可)。 17. 乙二醇是一种重要的化工原料，可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂等。由合成气直接合成乙二醇的主要反应过程如下： Ⅰ． Ⅱ． （1）已知下：；则反应Ⅱ的△H2=_______；反应Ⅱ的正反应活化能_______(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反应活化能。 （2）在恒压密闭容器中充入合成气和H2，仅考虑发生上述反应Ⅰ，维持10%转化率，所需反应条件(温度、压强)如下表： 温度 298 300 346 400 压强 5.7 6.4 49.2 261.0 反应平衡常数K 1 随着温度升高所需压强增大的原因是_______。 （3）在1 L刚性容器中充入合成气CO和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在温度473 K，催化剂Rh4(CO)120 (含0.8 mg-Rh)下进行反应。 ①测得HOCH2CH2OH(0g)和CH3OH(g)的时空收率分别为1.0 mol·(mg-Rh)-1·h-1和0.5 mol·(mg-Rh)-1·h-1 (时空收率是指催化剂中单位质量Rh在单位时间内所获得的产物量)，则用CO表示的反应速率为_______。 ②若起始总压30 MPa，充入合成气CO和H2物质的量之比为1：2，平衡时HOCH2CH2OH(g)和CH3OH(g)的物质的量之比为1：1，H2的平衡分压为5 MPa，则反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(MPa)-2(结果用分数表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）合成气直接法制乙二醇的反应I、Ⅱ的反应历程(部分)如图，下列过程中活化能最大的基元反应方程式为_______。 （5）甲醛(HCHO)电化加氢二聚法也可制备乙二醇。采用石墨电极非分隔式电解槽，在、酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇。生成乙二醇的阴极电极反应式为_______。 18. 氮化锶(，摩尔质量为)是工业上生产荧光粉的原材料。某实验小组利用如下装置制备氮化锶并测定产品的纯度。已知：金属锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。 I.制备氮化锶 （1）位于元素周期表中_______区，仪器b的名称为_______。 （2）饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液反应的化学方程式为_______。 （3）洗气瓶c中盛放的试剂是_______。 （4）该实验装置的设计有一处缺陷，如何改进_______。 Ⅱ.测定产品的纯度 称取5.0g产品，放入干燥的三颈烧瓶中，点燃A处酒精灯，向三颈烧瓶中加入蒸馏水，充分反应后，从烧杯中量取吸收液至锥形瓶中，用标准溶液滴定剩余盐酸，到终点时消耗溶液(图中夹持装置略)。 （5）三颈烧瓶中发生反应化学方程式为_______。 （6）装置A的作用为_______。 （7）产品纯度为_______。 19. 多奈哌齐是一种神经系统的治疗药物，其合成路线如图所示： 已知：同一个碳原子上连有两个羟基时，该结构不稳定，会发生如下变化： 回答下列问题： （1）B中含氧官能团的名称为_______。 （2）A与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为_______。 （3）已知X分子式为，D经过两步反应生成E，则X的结构简式_______。为此两步反应的反应类型依次为加成反应、_______。 （4）F的结构简式为_______。 （5）在A的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种。 ①能发生银镜反应和水解反应 ②遇溶液显紫色 ③苯环上有三个取代基 （6）制备的合成路线如下，其中M和N的结构简式分别为_______，_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丹东市2023~2024学年度上学期期末教学质量监测 高三化学 考试时间75分钟，满分100分 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量： 第I卷(选择题共45分) 一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个正确选项) 1. 化学在生产生活中起着重要的作用，下列说法错误的是 A. 牙齿表面釉质层的主要成分羟基磷灰石属于无机物 B. 载人飞船上的太阳能电池板能实现将太阳能转化为电能 C. 服用补铁口服液的同时服用维生素C，可增强补铁的效果 D. “奋斗者号”载人舱外壳使用钛合金属于无机非金属材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．羟基磷灰石的化学式为Ca5(PO4)3OH，不含碳元素，因此属于有机物，故A说法正确； B．太阳能电池板能实现将太阳能转化为电能，故B说法正确； C．维生素C具有还原性，能防止Fe2+被氧化，所以服用补铁口服液的同时服用维生素C，可增强补铁的效果，故C说法正确； D．钛合金属于金属材料，故D说法错误； 答案为D。 2. 下列化学用语表述正确的是 A. 的电子式： B. 丙烯的键线式： C. 中子数为18的氯原子： D. 结构示意图： 【答案】C 【解析】 【详解】A．为共价化合物，电子式为：，A错误； B．丙烯的键线式为：，B错误； C．质子数为17、中子数为18的氯原子，质量数为35，故可表示为，C正确； D．结构示意图：，D错误； 故选C。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 1.8 g重水(D2O)中所含质子数为0.9NA B. 2.0 L1.0 mol/LAlCl3溶液中，Al3+的数目为2.0NA C. 11.2 L乙烯和丙烯的混合气体中所含碳氢键数目为3NA D. 常温下，1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中含有OH-的数目为0.02NA 【答案】A 【解析】 【详解】A．D2O的式量是20，一个D2O分子中含有10个质子，则1.8 g重水(D2O)中所含质子的物质的量是n(质子)==0.9 mol，则其中含有的质子数为0.9NA，A正确； B．2.0 L1.0 mol/LAlCl3溶液中含有溶质的物质的量n(AlCl3)=2.0 L×1.0 mol/L=2.0 mol，由于该盐是强酸弱碱盐，Al3+会发生水解反应而消耗，故AlCl3溶液中，Al3+的物质的量小于2.0 mol，因此其中含有的Al3+数目小于2.0NA，B错误； C．乙烯和丙烯都是气体，题干未指明气体所处的外界条件，因此不能确定该混合气体的物质的量，也就不能判断确定其中所含碳氢键数目，C错误； D．常温下，Kw=10-14，1 L pH=12的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=mol/L=10-2 mol/L，则其中含有OH-的物质的量是n(OH-)=1 L×10-2 mol/L=0.01 mol，因此该溶液中含有的OH-数目为0.01NA，D错误； 故合理选项是A。 4. 奥司他韦是目前治疗甲型流感的常用药物，其结构如图所示。下列有关奥司他韦的说法错误的是 A. 分子中含有3个手性碳原子 B. 分子中采用杂化的原子只有C和N C. 该物质存在芳香族化合物的同分异构体 D. 该物质能与盐酸反应形成离子化合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．分子中连有4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子，奥司他韦分子中含有3个手性碳原子，分别为，故A正确； B．分子中连两个单键的O也是采用sp3杂化，故B错误； C．分子中含有4个不饱和度，存在芳香族化合物的同分异构体，故C正确； D．分子中含有氨基，能与盐酸反应形成离子化合物，故D正确； 答案选B。 5. 短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，其中基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，Z和M位于同一主族，由上述五种元素形成的化合物可作离子导体，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 简单氢化物的沸点： D. 同周期中第一电离能小于Z的元素有五种 【答案】C 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、N的原子序数依次增大，基态Y原子s能级电子数是p能级电子数的两倍，则Y为C元素；由阴阳离子的结构可知，X、Y、Z、M、N形成的共价键数目分别为1、4、4、6、1，Z和M位于同一主族，则阴阳离子中均存在配位键，X为H元素、Z为N元素、M为P元素、N为Cl元素。 【详解】A．原子的电子层数越多，原子的原子半径越大，同周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径的大小顺序为P＞C＞N，A正确； B．N、Y、X分别为氯、碳、氢，电负性的大小顺序为Cl＞C＞H，B正确； C．M、Z、Y为磷、氮、碳元素，对应的简单氢化物为甲烷、氨气和磷化氢，氨气分子间氢键而沸点异常，故简单氢化物的沸点高低为NH3>PH3>CH4，故C错误； D．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则同周期中第一电离能小于氮元素的有锂元素、铍元素、硼元素、碳元素、氧元素，共5种元素，D正确； 故选C 6. 有色金属冶炼废水中的砷元素主要以亚砷酸和砷酸形式存在，酸性废水中砷元素回收再利用的工艺流程如图所示。下列说法错误的是 A. 流程中“沉砷”、“酸化”可实现砷元素的富集 B. 流程中可循环利用的物质有与 C. 整个流程中参加反应的与在相同状态下的体积比为 D. “还原”发生反应的化学方程式为 【答案】C 【解析】 【分析】酸性含砷废水中砷元素主要以H3AsO3和H3AsO4形式存在，加入NaOH溶液碱浸，发生中和反应得到Na3AsO3和Na3AsO4，通入氧气，将+3价As氧化成+5价，然后加入石灰乳，得到Ca3AsO4沉淀和NaOH，过滤，向沉淀中加入硫酸溶解，得到H3AsO4，通入二氧化硫，将H3AsO4还原成H3AsO3，其反应方程式为H3AsO4+SO2+H2O=H3AsO3+H2SO4，据此分析； 【详解】A．根据上述分析，酸化后得到高浓度H3AsO4，因此流程中“沉砷”、“酸化”可实现砷元素的富集，故A说法正确； B．根据上述分析，可循环利用物质是NaOH、H2SO4，故B说法正确； C．“氧化”步骤中的方程式为2AsO+O2=2AsO，“还原”步骤中反应方程式为H3AsO4+SO2+H2O=H3AsO3+H2SO4，但H3AsO4一部分来源“氧化”步骤，还有一部分来自于废水中，因此整个流程中参加反应的O2与SO2在相同状态下的体积比小于1∶2，故C说法错误； D．通入二氧化硫，将H3AsO4还原成H3AsO3，本身被还原成SO，其反应方程式为H3AsO4+SO2+H2O=H3AsO3+H2SO4，故D说法正确； 答案为C。 7. 晶体在科学研究和工业生产中具有重要价值，它易升华，熔化呈液态时不导电。已知图中b位置原子的坐标参数为。下列说法错误的是 A. 图中d位置原子的坐标参数为 B. 晶体中化学键类型为离子键，它属于离子晶体 C. 晶胞结构中，的配位数为4 D. 基态原子的简化电子排布式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．d点位于体对角线的处，图中d位置原子的坐标参数为，A正确； B．晶体易升华，熔化呈液态时不导电，故不属于离子晶体，为分子晶体，B错误； C．晶胞中与Cu距离最近的Cl原子有4个，故的配位数为4，C正确； D．Cu为第29，基态原子的简化电子排布式为，D正确； 故选B。 8. 类比推理是化学学习中的一种重要方法。下列类推结论中正确的是 A. 是直线型分子，推测也是直线型分子 B. 晶体含键，推测金刚砂也含键 C. ，推荐 D. 与S反应生成，推测与S反应生成 【答案】A 【解析】 【详解】A．是直线型分子，氧与硫同主族，推测也是直线型分子，碳也采用相同的sp杂化，A正确； B．晶体含键，但金刚砂也含键，B错误； C．生成物中的亚硫酸钙有还原性能继续与具有氧化性的次氯酸反应，C错误； D．硫的氧化性弱，与变价金属反应生成低价态硫化物，故与铜反应生成Cu2S，D错误； 故选A。 9. 具有“卯榫结构双极膜的电解池可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源的负极 B. b电极的反应式为 C. 每生成，双极膜处有解离 D. 相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率 【答案】B 【解析】 【分析】由信息大电流催化电解溶液制氨可知，在电极a处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故电极a为阴极，电极方程式：，电极b为阳极，电极方程式：。 【详解】A．由分析可知电极a为阴极，连接电源的负极，A正确； B．根据分析，电极b为阳极，电极方程式：，B错误； C．每生成0.1mol，阴极得0.8mole-，同时双极膜处有0.8molH+，双极膜处有0.8mol即14.4g水的解离，C正确； D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于水解离为H+和OH-，D正确； 故选B。 10. 化合物Z是合成药物非奈利酮的重要中间体，其合成路线如下，下列说法正确的是 A. X生成Y的过程中发生了取代反应 B. X的沸点比的沸点高 C. 除了氢原子外，Z中其他原子一定共平面 D. Y与足量的溶液反应最多消耗 【答案】A 【解析】 【详解】A．X生成Y的过程中发生了取代反应，X中酚羟基中的氢原子被甲基取代，选项A正确； B．X形成分子内氢键，形成分子间氢键，X的沸点比的沸点低，选项B正确； C．除了氢原子外，Z中其他原子不一定共平面，因为与甲基形成的C-O键可以旋转，选项C错误； D．酯基水解后生成羧基消耗1个氢氧化钠，与苯环相连的Br与1个NaOH反应后苯环上生成酚羟基再消耗1个氢氧化钠，所以1molY多能与发生反应，选项D错误； 答案选A。 11. 下列实验方法或操作能达到相应实验目的的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 检验淀粉是否发生水解 向淀粉水解液中加入碘水，观察现象 B 探究浓度对化学反应速率的影响 向等体积不同浓度的溶液中，分别加入等体积等浓度的溶液，对比现象 C 检验乙醇中是否含有水 向乙醇中加入一小粒金属钠，观察现象 D 探究铜配离子的转化 向蓝色硫酸铜溶液中滴加氨水，先生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色溶液，再加入乙醇，析出深蓝色晶体 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．检验淀粉是否发生水解应通过实验检验是否存在还原性葡萄糖，向淀粉水解液中加入碘水，观察现象只能检验是否还存在淀粉，A错误； B．向等体积不同浓度的溶液中，分别加入等体积等浓度的溶液，生成硫酸钠和氯化钠，无明显现象，B错误； C．乙醇和水都可以和钠发生反应，C错误； D．向蓝色硫酸铜溶液中滴加氨水，，生成蓝色沉淀，继续滴加氨水沉淀溶解转化为四氨合铜离子得到深蓝色溶液，再加入乙醇降低了溶剂的极性而析出晶体，D正确； 故选D。 12. 已知合成氨反应：，反应速率方程为(k为常数，随温度的升高而增大)。下图表示在恒压密闭容器中，不同温度下，达到平衡时的体积分数与投料比的关系。下列说法正确的是 A. 该反应在高温条件下能自发进行 B. A、B、C三点的转化率关系为 C. 其他条件不变，减小可使合成氨速率减慢 D. 平衡常数，且D点时的平衡转化率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应为放热的熵减反应，则低温利于反应自发进行，A错误； B．反应中增加氢气投料，会促进氮气的转化，故A、B、C三点的转化率关系为，B错误； C．反应速率方程为，则其他条件不变，减小可使合成氨速率增大，C错误； D．平衡常数只受温度影响，则，比较BD点投料相同，B点氨气含量更大，则平衡常数；D点投料比为3，设氢气、氮气投料分别为3mol、1mol； 平衡时，氨气含量25%，，a=0.4mol，的平衡转化率为，D正确； 故选D。 13. 已知是煤液化的一个反应，在温度和时将和充入密闭容器中测得随时间(s)的变化如下表，下列说法错误的是 时间 温度 0 10 20 …… 40 50 1.0 0.7 0.5 …… 0.25 025 1.0 0.65 0.4 …… 0.28 0.28 A. 温度，且反应 B. 温度下，的反应速率为 C. 温度下，反应进行到时再充入各，此时平衡正向移动 D. 温度下，平衡后再充入，重新平衡后CO的转化率与的转化率相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度升高，反应速率加快，因此T2＞T1，平衡时，CO剩余量越多，说明反应向左进行，正反应放热，ΔH﹤0，故A项正确； B．温度下，0∼20s，根据反应速率之比等于化学计量数之比，则，故B项错误； C．平衡后，、、，，充入CO 、CH3OH各0.25mol，、、，则，Qc﹤K，则平衡正向移动，故C项正确； D．由于温度不变，平衡常数不变，平衡后恒容再充入0.5molCO，相当于起始条件下通入1.5molCO和3molH2，通入物质的量比例为1：2，由于两者的化学计量数之比也为1：2，所以转化的物质的量比也为1：2，所以两者转化率相等，故D项正确； 故本题选B。 14. 直接无膜微流体燃料电池利用多股流体的特性，将燃料和氧化剂隔开，且使用氧化剂可确保电池工作过程中无固体析出附着电极表面问题。下列有关说法错误的是 A. 电池工作时，电子由电极a直接经外电路流向电极b B. 电极a上发生的反应为 C. 电极b上消耗时，理论上转移电子 D. 无膜微流体技术可降低燃料电池的生产成本，提升电池性能 【答案】B 【解析】 【分析】K3[Fe(CN)6]为氧化剂，则电极b为正极，电极a为负极，负极上电极反应为HCOO--2e-+3OH-=+2H2O，正极反应为[Fe(CN6)]3-+e-=[Fe(CN6)]4-。 【详解】A．根据分析可知，电极a为负极，电极b为正极，电池工作时，电子从电极a经过外电路流向电极b，A正确； B．电极a为负极，负极的电极反应为HCOO--2e-+3OH-=+2H2O，B错误； C．电极b为正极，正极上电极反应为[Fe(CN)6]3-+e-=[Fe(CN6)]4-，消耗，理论上转移1mol电子，C正确； D．无膜微流体技术将燃料和氧化剂隔开，无需使用传统燃料电池中的交换膜，可降低生产成本，提高电池工作性能，D正确； 答案选B。 15. 常温下将溶液滴入溶液中，混合溶液的与部分离子浓度之间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 甲表示与的变化关系 B. C. 溶液显碱性，且溶液中 D. 溶液中存在： 【答案】D 【解析】 【分析】H3PO4的电离方程式为H3PO4H++、H++、H++，其各级电离平衡常数的表达式为Ka1(H3PO4)=、Ka2(H3PO4)=、Ka3(H3PO4)=，由于Ka1(H3PO4)＞Ka2(H3PO4)＞Ka3(H3PO4)，当c(H+)相同时，>>，-lg＜-lg，则-lg＞-lg，甲表示pH与-lg的变化关系，乙表示pH与-lg的变化关系，由甲上pH=4.15、-lg=2可计算Ka1(H3PO4)===10-2.15，由乙上pH=8.21、-lg=1可计算Ka2(H3PO4)===10-7.21。 【详解】A．根据分析，甲表示pH与-lg的变化关系，乙表示pH与-lg的变化关系，A项错误； B．根据分析，Ka1(H3PO4)===10-2.15，B项错误； C．NaH2PO4溶液中的水解离子方程式为+H2OH3PO4+OH-，其水解平衡常数Kh()===10-11.85＜Ka2(H3PO4)，的电离程度大于其水解程度，NaH2PO4溶液呈酸性，溶液中c()＞c(H3PO4)，C项错误； D．Na2HPO4溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c()+2c()+3c()，溶液中的物料守恒为c(Na+)=2[c()+c()+c()+c(H3PO4)]，两式整理得c(OH-)+c()=c(H+)+c()+2c(H3PO4)，D项正确； 答案选D。 第Ⅱ卷 (非选择题共55分) 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 六水合氯化镍常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要含)制备六水合氯化镍晶体，设计流程如图所示： 回答下列问题： （1）已知可制得配合物中的键数目为_______。 （2）写出“酸溶”时，发生反应的离子方程式：_______。 （3）试剂a应选用下列物质中的_______(填选项)。 A. B. C. D. （4）“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______。 （5）“沉镍”所得沉淀可表示为为测定沉淀的组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变化的曲线如图所示(时，只收集到一种气体产物，以上残留固体为)。则该样品的化学式为_______。 （6）由制备的实验方案：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节，_______，过滤，冰水洗涤，干燥(溶解度曲线如图所示)。 （7）和的合金是目前使用广泛的储氢材料，该合金的晶胞结构如图所示。已知该晶体晶胞底面边长为，高为，设为阿伏加德罗常数的值，则该晶体的密度为_______(用a、c、列出计算式即可)。 【答案】（1）24 （2） （3）B （4） （5） （6）蒸发浓缩，冷却(至左右)结晶 （7）或 【解析】 【分析】往镍矿渣(主要含NiS、CuS、FeS)中加入稀硫酸和稀硝酸进行酸溶，该过程中-2的S元素被氧化为S单质，过滤除去，滤液中主要含Ni2+、Cu2+和Fe3+等，向滤液中加入试剂a调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，该过程不能引入新的杂质，试剂a为Ni(OH)2，过滤后向滤液中加入NiS沉淀Cu2+，然后加入试剂b沉镍，以此解答。 【小问1详解】 [Ni(NH3)6]Cl2中1个NH3含有3个N-Hσ键，则6个NH3含有18个N-Hσ键，还有6个配位键，则1mol[Ni(NH3)6]Cl2中共有σ键数目为24NA，故答案为：24； 【小问2详解】 “酸溶”时，NiS和稀硝酸发生氧化还原反应生成S单质和NO，根据氧化还原反应规律配平离子方程式为：3NiS+8H++2=3Ni2++3S+2NO↑+4H2O，故答案为：3NiS+8H++2=3Ni2++3S+2NO↑+4H2O； 【小问3详解】 向滤液中加入试剂a调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，该过程不能引入新的杂质，NaOH和Na2CO3会引入Na+，Ni(NO3)2不能调节pH，则试剂a可以是Ni(OH)2，故答案为：B； 【小问4详解】 “除铜”过程中NiS和Cu(NO3)2反应生成CuS和Ni(NO3)2，离子方程式为：，故答案为：； 【小问5详解】 700℃以上残留固体为NiO，所以，500℃~750℃条件下收集到的气体产物只有一种，应是CO2，则，根据C元素守恒可知3.41g样品中含有0.01molNiCO3，根据Ni元素守恒可知样品中含有0.02molNi(OH)2，第一阶段失去的成分应为H2O，，0.02molNi(OH)2可以产生0.02mol H2O，所以样品中含有0.02mol H2O，则x:y:z=0.01mol:0.02mol:0.02mol=1:2:2，所以化学式为NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O，故答案为：NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O； 【小问6详解】 由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O固体制备NiCl2·6H2O的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液的pH值，蒸发浓缩，冷却至0°C左右结晶，过滤，用冰水洗涤，干燥，故答案为：蒸发浓缩，冷却(至0°C左右)结晶； 【小问7详解】 利用均摊法进行分析，一个晶胞中含有La的数目为：，Ni的数目为：，则该晶体的化学式为：LaNi5，晶胞的质量为：，晶胞的体积为：，则该晶体密度为：或g/cm3，故答案为：或 。 17. 乙二醇是一种重要的化工原料，可用于生产聚酯纤维、防冻剂、增塑剂、不饱和聚酯树脂等。由合成气直接合成乙二醇的主要反应过程如下： Ⅰ． Ⅱ． （1）已知下：；则反应Ⅱ的△H2=_______；反应Ⅱ的正反应活化能_______(填“大于”、“小于”或“等于”)逆反应活化能。 （2）在恒压密闭容器中充入合成气和H2，仅考虑发生上述反应Ⅰ，维持10%转化率，所需反应条件(温度、压强)如下表： 温度 298 300 346 400 压强 5.7 6.4 49.2 261.0 反应平衡常数K 1 随着温度升高所需压强增大的原因是_______。 （3）在1 L刚性容器中充入合成气CO和H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，在温度473 K，催化剂Rh4(CO)120 (含0.8 mg-Rh)下进行反应。 ①测得HOCH2CH2OH(0g)和CH3OH(g)时空收率分别为1.0 mol·(mg-Rh)-1·h-1和0.5 mol·(mg-Rh)-1·h-1 (时空收率是指催化剂中单位质量Rh在单位时间内所获得的产物量)，则用CO表示的反应速率为_______。 ②若起始总压30 MPa，充入合成气CO和H2物质的量之比为1：2，平衡时HOCH2CH2OH(g)和CH3OH(g)的物质的量之比为1：1，H2的平衡分压为5 MPa，则反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(MPa)-2(结果用分数表示，分压=总压×物质的量分数)。 （4）合成气直接法制乙二醇的反应I、Ⅱ的反应历程(部分)如图，下列过程中活化能最大的基元反应方程式为_______。 （5）甲醛(HCHO)电化加氢二聚法也可制备乙二醇。采用石墨电极非分隔式电解槽，在、酸性条件下可电解甲醛制备乙二醇。生成乙二醇的阴极电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. -90 kJ/mol ②. 小于 （2）温度升高，平衡逆向移动，为保持转化率不变需要增大压强，使平衡正向移动 （3） ①. 2 ②. （4） （5）2HCHO+2e-+2H+=HOCH2CH2OH 【解析】 【小问1详解】 已知下：①；②，根据盖斯定律，将②-①，整理可得CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90 kJ/mol； 反应Ⅱ的正反应是放热反应，说明正反应的活化能比逆反应的活化能小，即活化能：正反应＜逆反应； 【小问2详解】 根据表格数据可知：对于反应Ⅰ：2CO(g)+3H2(g)HOCH2CH2OH(g)，温度升高，化学平衡常数减小，说明正反应是放热反应。随温度升高，所需压强也增大，是由于该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，温度升高，化学平衡向吸热的逆反应方向移动，为保持反应物的转化率不变，需要增大压强，使平衡正向移动； 【小问3详解】 ①根据反应Ⅰ可知：每反应产生1 mol HOCH2CH2OH(g)，会消耗2 mol CO(g)，根据反应Ⅱ可知：每反应产生1 mol CH3OH(g)，会消耗1 mol CO(g)，若测得HOCH2CH2OH(g)和CH3OH(g)的时空收率分别为1.0 mol·(mg-Rh)-1·h-1和0.5 mol·(mg-Rh)-1·h-1，则用CO表示的反应速率为v(CO)==2.0 mol/(L·h)； ②若起始总压30 MPa，充入合成气CO和H2物质的量之比为1：2，假设n(CO)=1 mol，n(H2)=2 mol，平衡时HOCH2CH2OH(g)和CH3OH(g)的物质的量之比为1：1，二者的物质的量相等，假设二者的物质的量是x mol，根据物质反应转化关系可知：反应消耗CO的物质的量是△n(CO)=3x mol，反应消耗H2的物质的量是△n(H2)=5x mol，此时CO的物质的量是(1-3x)mol，H2的物质的量是(2-5x)mol，H2的平衡分压为5 MPa。在恒温恒容时气体的压强比等于气体的物质的量的比，则，解得x=0.3 mol，平衡时混合气体中各组分的物质的量分别是n(H2)=0.5 mol，n(CO)=0.1 mol，n(HOCH2CH2OH)=n(CH3OH)=0.3 mol，n(总)=0.5 mol+0.1 mol+0.3 mol+0.3 mol=1.2 mol，p(总)==12 MPa，则反应Ⅱ的平衡常数Kp==； 【小问4详解】 根据图示可知：合成气直接法制乙二醇过程中活化能最大的基元反应方程式为： ； 【小问5详解】 在60-70℃、酸性条件下，甲醛在阴极得到电子被还原为乙二醇HOCH2CH2OH，则阴极的电极反应式为：2HCHO+2e-+2H+=HOCH2CH2OH。 18. 氮化锶(，摩尔质量为)是工业上生产荧光粉的原材料。某实验小组利用如下装置制备氮化锶并测定产品的纯度。已知：金属锶与氮气在加热条件下可生成氮化锶，氮化锶遇水剧烈反应产生氨气。 I.制备氮化锶 （1）位于元素周期表中_______区，仪器b的名称为_______。 （2）饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液反应的化学方程式为_______。 （3）洗气瓶c中盛放的试剂是_______。 （4）该实验装置的设计有一处缺陷，如何改进_______。 Ⅱ.测定产品的纯度 称取5.0g产品，放入干燥的三颈烧瓶中，点燃A处酒精灯，向三颈烧瓶中加入蒸馏水，充分反应后，从烧杯中量取吸收液至锥形瓶中，用标准溶液滴定剩余盐酸，到终点时消耗溶液(图中夹持装置略)。 （5）三颈烧瓶中发生反应的化学方程式为_______。 （6）装置A的作用为_______。 （7）产品纯度为_______。 【答案】（1） ①. s ②. 蒸馏烧瓶 （2） （3）浓硫酸 （4）在d装置后增加一个装有碱石灰的球形干燥管 （5） （6）利用水蒸气将反应产生的氨气排出，以便被盐酸标准溶液完全吸收 （7） 【解析】 【分析】装置A为制备氮气的装置，反应原理是：；因氮化锶遇水剧烈反应故制备氮化锶装置前后需要连接干燥装置，制备的氮气需要经过干燥后才能进入装置B，故c瓶中盛放液体为浓硫酸，作用是干燥氮气。为了防止空气中的水分进入d玻璃管内干扰实验，应在d装置后加一干燥装置； 【小问1详解】 ①Sr与Mg同主族，在元素周期表中的位置为：第五周期IIA族，故答案为：第五周期IIA族； ②由图可知，仪器b为蒸馏烧瓶，故答案为：蒸馏烧瓶； 【小问2详解】 由分析可知，饱和氯化铵溶液与亚硝酸钠溶液反应生成氮气，化学方程式为：，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，c瓶中盛放液体为浓硫酸，故答案为：浓硫酸； 【小问4详解】 该装置缺陷为空气中的水蒸气进入d玻璃管内，干扰实验，则应该在d装置后增加一个装有碱石灰的球形干燥管，故答案为：在d装置后增加一个装有碱石灰的球形干燥管； 【小问5详解】 根据题中信息，氮化锶遇水剧烈反应产生氨气，化学方程式为： ，故答案为：； 【小问6详解】 装置A作用为利用水蒸气将反应产生的氨气排出，以便被盐酸标准溶液完全吸收，故答案为：利用水蒸气将反应产生的氨气排出，以便被盐酸标准溶液完全吸收； 【小问7详解】 滴定过程中的盐酸被氢氧化钠和氨气消耗，200mL盐酸溶液中与氢氧化钠反应的盐酸的物质的量为：1.0000mol/L×0.017L×10=0.17mol，与氨气反应的盐酸的物质的物质的量为：1.0000mol/L×0.2L-0.17mol=0.03mol，即氨气的物质的量为0.03mol，根据化学方程式：，氮化锶的物质的量为0.015mol，样品的纯度为：，故答案为：87.6%。 19. 多奈哌齐是一种神经系统的治疗药物，其合成路线如图所示： 已知：同一个碳原子上连有两个羟基时，该结构不稳定，会发生如下变化： 回答下列问题： （1）B中含氧官能团的名称为_______。 （2）A与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为_______。 （3）已知X的分子式为，D经过两步反应生成E，则X的结构简式_______。为此两步反应的反应类型依次为加成反应、_______。 （4）F的结构简式为_______。 （5）在A的同分异构体中，同时满足下列条件的共有_______种。 ①能发生银镜反应和水解反应 ②遇溶液显紫色 ③苯环上有三个取代基 （6）制备的合成路线如下，其中M和N的结构简式分别为_______，_______。 【答案】（1）醚键、羧基 （2） （3） ①. ②. 消去反应 （4） （5）20 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】在HOOCCH2COOH、吡啶、DMF的作用下发生取代反应生成，与氢气在催化剂的条件下反应生成，在PPA条件下反应生成 ，由和的结构式可知，试剂X为：，和在NaH和THF条件下反应生成取代反应，与4molH2在催化剂条件下发生加成反应生成，和在CH3OH、(C2H5)3N条件下发生取代反应生成，据此分析回答。 【小问1详解】 由B的结构式可知，B中含氧官能团的名称为醚键、羧基，故答案为：醚键、羧基； 【小问2详解】 A为，与新制氢氧化铜悬浊液反应的化学方程式为：，故答案为：； 【小问3详解】 ①由分析可知，试剂X为：，故答案为：； ②D经过两步反应生成E，先与发生加成反应，然后再发生消去反应，故答案为：消去反应； 【小问4详解】 由分析可知，F的结构简式为：，故答案为：； 【小问5详解】 在A的同分异构体中，能发生银镜反应和水解反应，说明含有醛基和酯基，遇FeCl3溶液显紫色说明含有酚羟基，苯环上有三个取代基，则其同分异构体分别为：，酯基和酚羟基位置不变，-CH2CH3有4种位置异构，-CH2CH3和酚羟基位置不变，HCOO-有4种位置异构，-CH2CH3和HCOO-位置不变，酚羟基有2种位置异构；，HCOOCH2-和酚羟基位置不变，-CH3有4种位置异构，-CH3和酚羟基位置不变，HCOOCH2-有4种位置异构，-CH3和HCOOCH2-位置不变，酚羟基有2种位置异构；共计20种，故答案为：20； 【小问6详解】 制备的合成路线可知，在NaOH水溶液、加热条件下生成取代反应，但由已知可知：，故M的结构式为：，故答案为：； ②M的结构式为：，在HOOCCH2COOH、吡啶、DMF的作用下发生取代反应生成N，由以及上述反应条件可知，N的结构式为：，故答案为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$