精品解析：2023届河北省唐县第一中学高三下学期二模化学试题

2022-2023学年2023届高三下学期第二次模拟考试 化学 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 3.回答选择题时，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。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Mn55 Br80 Ce140 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生活、科技密切相关。下列叙述正确的是 A. 米饭、鸡蛋白的主要成分均为碳水化合物 B. 有机玻璃属于合成高分子化合物 C. 活性炭既能除去水中的异味，又能杀死环境中的新冠病毒 D. 空间站太阳能电池板的主要材料是硅酸盐 2. “点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖表彰，利用该原理可制得如图所示的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误的是 A. 铜离子降低了反应的活化能 B. 反应物中黑球元素的电负性比N小 C. 产物中碳原子的杂化方式为 D. 反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，中含有的氯原子数为 B. 溶液中的数目为 C. 葡萄糖中含有非极性键数为 D. 与过量的酸性溶液反应，转移电子的数目为 4. 下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A. 碱性环境中被空气氧化： B. 氢氧化铁加入氢碘酸溶液中： C. 用铁作阳极电解氯化镁溶液： D. 碳酸钙加入乙酸溶液中： 5. 某有机物结构如图所示，下列有关该有机物说法错误的是 A. 分子中所有碳原子可能共平面 B. 分子中碳原子的杂化方式有两种 C. 该有机物在一定条件下与氢氧化钠发生反应，最多消耗 D. 该有机物能使稀酸性溶液褪色 6. 根据下列实验目的、操作及现象得出的结论错误的是 选项 实验目的 操作及现象 结论 A 验证溶液中存在的水解平衡 向含有酚酞的溶液中加入少量固体，有白色沉淀生成，溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡： B 比较元素的非金属性强弱 向盛有小苏打固体的大试管中加入稀硫酸，有气体生成；将生成的气体通入溶液中，溶液变浑浊 非金属性：S>C>Si C 检验实验室制得的乙烯中是否含有 将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色 制得的乙烯中含有 D 检验某无色溶液中是否含有 取少量该无色溶液于试管中，加稀硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成 该无色溶液中一定含有 A. A B. B C. C D. D 7. KMnO4是一种常用的氧化剂，某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。 已知：K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。 下列说法错误的是 A. 试剂X可以是漂白粉或MnO2 B. 装置连接顺序是 C. 装置C中每生成1 mol KMnO4，消耗Cl2的物质的量大于0.5 mol D. 若去掉装置A，会导致KMnO4产率降低 8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同周期且相邻，X与W同族，W的核外电子总数等于X和Z的核外电子总数之和。下列说法正确的是 A. 元素的第一电离能： B. 简单氢化物的稳定性： C. 中有键 D. 的空间结构为V形，属于含有极性键的极性分子 9. 在加热条件下，金属钯催化乙醇羰基()化的反应过程如图所示。下列说法错误的是 A. 在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为74 B. 整个反应过程的化学方程式为 C. 反应过程中断裂和形成最多的键是Pd-H键 D. 反应过程中钯的化合价发生了变化 10. 样品受热分解过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法正确的是 A. 属于混合物 B. 结晶水在第一个失重台阶并未全部失去 C. 第二个失重台阶得到的固体为 D. 第三个失重台阶得到的固体为 11. 的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体。电池充电时，脱出的转化过程如图所示(图中已给出各晶胞对应的化学式)。下列说法错误的是 A. 1个晶胞中含有4个 B. 中和的数目之比为10∶3 C. 1mol 晶胞完全转化为晶胞的过程中，转移0.75mol电子 D. 放电时，电池正极的电极反应为 12. 一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：Ⅰ室溶液中，锌主要以的形式存在，并存在电离平衡。下列说法错误的是 A. 放电时，Ⅰ室溶液中浓度增大 B. 放电时，Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入Ⅰ室 C. 充电时，电极的电极反应为 D. 充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少 13. 乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 以和为原料气，通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，乙醇转化率、、、选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量，可以为重整反应提供热量 B. 其他条件不变，升高温度乙醇的平衡转化率增大 C. 300～450℃时，随温度升高，的产率增大 D. 增加原料气中水的比例，可以增大的选择性 14. 柠檬酸是番茄中最常见天然酸性物质，其分子结构简式为(用表示)。常温下，用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示。已知常温下柠檬酸的电离常数为：。下列叙述正确的是 A. a点溶液中， B. b点溶液中， C. 常温下溶液加水稀释过程中，减小 D. 常温下的水解常数为 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 2-甲基-2-己醇常用作合成洗涤剂、乳化剂等。某小组欲对其进行制备，经查资料，发现传统制备方法有较多问题，于是该小组对其进行改进，该实验原理与实验装置图如下： 已知： ①RMgBr的化学性质活泼，易与等发生反应。 ②乙醚的沸点为34.5℃，2-甲基-2-己醇的沸点为141℃。 回答下列问题： （1）仪器A的名称为 ___________。2-甲基-2-己醇中官能团的电子式为___________。 （2）干燥管中无水的作用为___________。 （3）经典实验为先加入乙醚，再依次加入引发剂和混合液。该小组采用先将乙醚加入，加热至微沸回流状态，再依次加入混合液和引发剂，这样做的好处是___________。 （4）经典实验选用10% H2SO4溶液作为步骤三的酸性条件，但易导致产物发生分子内脱水反应而产生副产物___________、___________(填结构简式)。改用饱和氯化铵溶液可避免产生这些副产物，同时也能提供酸性条件。饱和氯化铵溶液能提供酸性条件的原因是_________(用离子方程式表示)。 （5）用___________方法分离乙醚和2-甲基-2-己醇的混合物。 （6）实验开始取8mL(密度为1.28)1-溴丁烷进行反应，最终得到的产品的质量为6.72g，则产品2-甲基-2-己醇的产率为___________(保留三位有效数字)。 16. 硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用碳酸铈矿石制备硫酸铈铵的工艺流程如图： 已知：①。 ②硫酸铈铵的熔点为，沸点为。 回答下列问题： （1）中铈元素化合价为_______。 （2）步骤一中，先将 矿石粉碎，目的是_______。 （3）步骤二中，反应温度需要控制在 ，原因是_______。反应完全后，要将混合物升温至 ，目的是_______。 （4）步骤二中， 与 反应生成 的化学方程式为_______。 （5）步骤三反应完全后的溶液经_______、_______、过滤，得到晶体。最后用_______洗涤 次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。 （6）若最初称取一定量的碳酸铈矿石，其中含 ，经该工艺流程最终获得 晶体，则 的产率为_______(保留三位有效数字)。 17. 为实现“双碳”目标，采用甲烷-水蒸气重整和甲烷-二氧化碳干气重整工艺制备的富氢还原气体冶炼钢铁是减少CO2排放的重要途径之一，涉及如下反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： 回答下列问题： （1）CO(g)将H2O(g)还原为H2(g)的热化学方程式为___________。 （2）反应ⅰ中，减小压强，CH4的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是___________。 （3）一定温度下，一定量CH4和CO2在恒容密闭容器中发生反应ⅲ，下列叙述能说明反应ⅲ已达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 单位时间内消耗1mol CH4的同时生成2mol H2 B. 混合气体的密度保持不变 C. D. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 （4）如图所示的图像可以方便地进行有关计算，其中nH/nC为纵坐标，nO/nC为横坐标(nH、nC、nO分别指H原子、C原子、O原子的物质的量)。 ①图中曲线L1是反应物为CH4和H2O(g)的变化曲线，当反应物只有CH4时，坐标为(0,4)；当反应物中CH4和H2O(g)的物质的量之比为1∶3时，坐标为(3,10)。在图中画出反应物为CH4和CO2的变化曲线L2___________。 ②T1℃时，A点处为向2L恒温恒容密闭容器中充入6mol CH4和一定量的H2O(g)，只发生反应ⅱ，达到平衡时，测得p(H2)=p(CH4)，则CH4的平衡转化率为_________，反应ⅱ在T1℃时的浓度平衡常数Kc=_________(保留1位小数)。实验测得反应ⅱ的，，k正、k逆为速率常数，只与温度有关。当温度为T2℃时，测得k正=80k逆，则T2________T1(填“大于”或“小于”)，理由是_________。 18. 1，3，4-噁二唑类化合物因具有独特的生物活性和光学活性而被广泛研究，该类化合物在农药、医药、材料等领域有广泛应用，其中化合物H对甜瓜果斑病的防效高达91.71%，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称为_____，A→B所需试剂及反应条件为_____。 （2）B中含氧官能团的名称为_____，H的分子式为_____。 （3）C→E的反应类型为_____。反应物按物质的量之比1∶1投料，生成E的过程中可能生成副产物的结构简式为(不考虑成环反应)_____(任写一种)。 （4）试剂G的分子式为，则F→H的化学方程式为_____。 （5）F是化合物I的一氯代物，则符合下列条件的I的同分异构体有_____种(不包含立体异构)。 ①苯环上有两个-NH2，且这两个-NH2中的氢原子在I的核磁共振氢谱图中只占有一组峰； ②含碳碳三键； ③能与银氨溶液反应。 （6）己二酸二酰肼( )主要用于环氧粉末涂料固化剂及涂料助剂。参照上述合成路线和信息，设计由1，6-己二醇、甲醇和为原料制备己二酸二酰肼的合成路线：_____(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2022-2023学年2023届高三下学期第二次模拟考试 化学 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 3.回答选择题时，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。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Mn55 Br80 Ce140 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生活、科技密切相关。下列叙述正确的是 A. 米饭、鸡蛋白的主要成分均为碳水化合物 B. 有机玻璃属于合成高分子化合物 C. 活性炭既能除去水中的异味，又能杀死环境中的新冠病毒 D. 空间站太阳能电池板的主要材料是硅酸盐 【答案】B 【解析】 【详解】A．米饭的主要成分为淀粉，属于碳水化合物，鸡蛋白的主要成分为蛋白质，不属于碳水化合物，故A错误； B．有机玻璃又称聚甲基丙烯酸甲酯，属于合成高分子化合物，故B正确； C．活性炭具有吸附作用，能除去水中的异味，但没有杀菌作用，不能杀死环境中的新冠病毒，故C错误； D．空间站太阳能电池板的主要材料是高纯硅， 故D错误； 故答案选B 2. “点击化学”研究获得2022年诺贝尔化学奖表彰，利用该原理可制得如图所示的产物。已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定。下列说法错误的是 A. 铜离子降低了反应的活化能 B. 反应物中黑球元素的电负性比N小 C. 产物中碳原子的杂化方式为 D. 反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短 【答案】C 【解析】 【详解】A．铜离子在反应中作催化剂，能降低反应的活化能，加快反应速率，A正确； B．由图可知，α位置的N原子带正电，则与黑球元素直接连接的N应该显一定负电性，黑球元素应显一定正电性，故黑球元素的电负性弱于N，B正确； C．产物中的碳原子形成了碳碳双键，其杂化方式为，C错误； D．已知杂化轨道中s成分越多，所形成的化学键越稳定；反应物中氮氮键更稳定、键长更短，故反应物中氮氮键比产物中氮氮键的键长短，D正确； 故答案选C。 3. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，中含有的氯原子数为 B. 溶液中的数目为 C. 葡萄糖中含有非极性键数为 D. 与过量的酸性溶液反应，转移电子的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下，液态，不能根据标准状况下气体摩尔体积进行相关计算，A错误； B．会发生水解，溶液中的数目小于，B错误； C．葡萄糖分子的结构简式为，葡萄糖的物质的量为，含有非极性键数为，即，C正确； D．的物质的量为，被酸性溶液氧化为，转移电子的数目为，D错误。 故答案选C。 4. 下列过程中的化学反应，相应的离子方程式正确的是 A. 在碱性环境中被空气氧化： B. 氢氧化铁加入氢碘酸溶液中： C. 用铁作阳极电解氯化镁溶液： D. 碳酸钙加入乙酸溶液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．被氧气氧化为，在碱性环境中生成沉淀，A正确； B．氢氧化铁加入氢碘酸溶液中，反应的离子方程式为，B错误； C．阳极材料为铁时，铁失去电子，反应的离子方程式为，C错误； D．碳酸钙加入乙酸溶液中，反应的离子方程式为，D错误； 故选A。 5. 某有机物结构如图所示，下列有关该有机物的说法错误的是 A. 分子中所有碳原子可能共平面 B. 分子中碳原子的杂化方式有两种 C. 该有机物在一定条件下与氢氧化钠发生反应，最多消耗 D. 该有机物能使稀酸性溶液褪色 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子中含有2个苯环决定的平面，单键可以旋转，因此分子中所有碳原子可能共平面，故A正确； B．苯环中的碳原子和羰基中的碳原子的杂化方式均为，甲基中的碳原子的杂化方式为，故B正确； C．该有机物在一定条件下与氢氧化钠发生反应、、NaCl，该有机物最多消耗，故C错误； D．苯环上含有甲基，能使稀酸性溶液褪色，故D正确； 选C。 6. 根据下列实验目的、操作及现象得出的结论错误的是 选项 实验目的 操作及现象 结论 A 验证溶液中存在的水解平衡 向含有酚酞的溶液中加入少量固体，有白色沉淀生成，溶液红色变浅 溶液中存在水解平衡： B 比较元素的非金属性强弱 向盛有小苏打固体的大试管中加入稀硫酸，有气体生成；将生成的气体通入溶液中，溶液变浑浊 非金属性：S>C>Si C 检验实验室制得的乙烯中是否含有 将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色 制得的乙烯中含有 D 检验某无色溶液中是否含有 取少量该无色溶液于试管中，加稀硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，有白色沉淀生成 该无色溶液中一定含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中存在水解平衡：，向含有酚酞的溶液中加入少量固体，有白色沉淀生成，碳酸根离子浓度减小，溶液红色变浅，碳酸根离子水解平衡逆向移动，故A 正确； B．最高价氧化物对应的水化物的酸性强，则元素的非金属性增强，向盛有小苏打固体的大试管中加入稀硫酸，有二氧化碳气体生成；将生成的气体通入溶液中，溶液变浑浊，生成硅酸，说明酸性强弱为：硫酸＞碳酸＞硅酸，非金属性：，故B正确；  C．检验实验室制得的乙烯中是否有，利用二氧化硫的漂白性，将生成的气体通入品红溶液中，溶液褪色，故C正确；  D．稀硝酸具有强氧化性，能将氧化成，若原无色溶液中不含有而含有，加稀硝酸酸化，再加入硝酸钡溶液，也会产生白色沉淀，故D错误。 故答案选D。 7. KMnO4是一种常用的氧化剂，某实验小组利用Cl2氧化K2MnO4制备KMnO4的装置如图所示(夹持装置略)。 已知：K2MnO4在浓强碱溶液中可稳定存在，碱性减弱时易发生反应：。 下列说法错误的是 A. 试剂X可以是漂白粉或MnO2 B. 装置连接顺序是 C. 装置C中每生成1 mol KMnO4，消耗Cl2的物质的量大于0.5 mol D. 若去掉装置A，会导致KMnO4产率降低 【答案】A 【解析】 【分析】使用B装置用强氧化剂漂白粉或KClO3或KMnO4等于浓盐酸在室温下制取Cl2，然后结构装置A除去Cl2中的杂质HCl，再将Cl2通入装置C中与K2MnO4制备KMnO4，导气管应该长进短出，最后通入装置D进行尾气处理，防止多余Cl2污染环境。 【详解】A．在装置B中与与浓盐酸在室温下反应制取Cl2，试剂X可以是漂白粉或KClO3或KMnO4，试剂X不可以是MnO2，因为MnO2和浓盐酸反应需要加热，图中无加热装置，因此MnO2不能与浓盐酸反应制取得到Cl2，A错误； B．根据上述分析可知装置连接顺序是BACD，则装置导气管连接顺序是，B正确； C．因氯气会与溶液中的KOH也会发生反应，故根据反应过程中电子转移数目相等可知：装置C中每生成1 mol KMnO4，反应消耗Cl2的物质的量大于0.5 mol，C正确； D．若去掉装置A，挥发的氯化氢会与溶液中的KOH中和，导致溶液碱性减弱，反应生成MnO2，从而导致KMnO4产率降低，D正确； 故合理选项是A。 8. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同周期且相邻，X与W同族，W的核外电子总数等于X和Z的核外电子总数之和。下列说法正确的是 A. 元素的第一电离能： B. 简单氢化物的稳定性： C. 中有键 D. 的空间结构为V形，属于含有极性键的极性分子 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z位于同周期且相邻，则X、Y、Z位于第二周期，W位于第三周期， X与W同族，设X的原子序数为a，则Y、Z、W的原子序数分别为a+1，a+2，a+8，W的核外电子总数等于X和Z的核外电子总数之和，则a=6.由题意可推知，X为C，Y为N，Z为O，W为。 【详解】A．元素的第一电离能：，A错误； B．简单氢化物的稳定性：，B正确； C．中含有键，C错误； D．的空间结构为直线形，属于含有极性键的非极性分子，D错误。 故答案选B。 9. 在加热条件下，金属钯催化乙醇羰基()化的反应过程如图所示。下列说法错误的是 A. 在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，相对分子质量最小的为74 B. 整个反应过程的化学方程式为 C. 反应过程中断裂和形成最多的键是Pd-H键 D. 反应过程中钯的化合价发生了变化 【答案】B 【解析】 【详解】A．羟基被氧化为羰基，C原子上应连接H原子，在金属钯催化下不能被羰基化的醇中，与羟基相连的C原子上没有氢原子，最简单的是2－甲基－2－丙醇，相对分子质量为74，A正确； B．由图可知，整个过程中和反应生成和，化学方程式为，B错误； C．由图可知，反应过程中断裂和形成最多的键是Pd－H键，C正确； D．钯单质为0价，反应过程中形成了Pd－H键，Pd的化合价发生了变化，D正确； 故答案为：B。 10. 样品受热分解过程的热重曲线(固体质量随温度变化的曲线)如图所示。下列说法正确的是 A. 属于混合物 B. 结晶水在第一个失重台阶并未全部失去 C. 第二个失重台阶得到的固体为 D. 第三个失重台阶得到的固体为 【答案】C 【解析】 【详解】A．有固定组成，属于纯净物，A错误； B．的摩尔质量为的物质的量为，其中结晶水的质量为，若失去全部结晶水，固体质量应减少到，由图可知，结晶水在第一个失重台阶已全部失去，B错误； C．第二个失重台阶得到的固体若为，则根据锰元素守恒，的物质的量的质量为，与图相符，C正确； D．第三个失重台阶得到的固体若为，则根据锰元素守恒，的物质的量的质量为，与图不符，D错误； 故答案为：C。 11. 的晶胞结构示意图如(a)所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体。电池充电时，脱出的转化过程如图所示(图中已给出各晶胞对应的化学式)。下列说法错误的是 A. 1个晶胞中含有4个 B. 中和的数目之比为10∶3 C. 1mol 晶胞完全转化为晶胞的过程中，转移0.75mol电子 D. 放电时，电池正极的电极反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．均摊法可知，晶胞中数目为，故1个晶胞中含有4个，A正确； B．由图可知，（a）→（b）充电过程中，晶胞失去1个棱心位置的和1个面心位置的，晶胞中数目为，Fe原子数目不变，有4个，故，解得，则Fe的平均化合价为，假设含a个和b个，则有，解得：，B错误； C．由B项分析可知，晶胞中Fe的平均化合价为，1mol 晶胞完全转化为晶胞的过程中，转移电子，C正确； D．放电时，电池正极的电极反应为，D正确； 故选B。 12. 一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：Ⅰ室溶液中，锌主要以的形式存在，并存在电离平衡。下列说法错误的是 A. 放电时，Ⅰ室溶液中浓度增大 B. 放电时，Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入Ⅰ室 C. 充电时，电极的电极反应为 D. 充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．放电时，该装置为原电池，通入的电极是正极，电极反应式为，Zn电极为负极，电极反应式为，浓度增大，电离平衡正向移动，导致Ⅰ室溶液中浓度增大，故A正确； B．放电时，根据原电池“同性相吸”，Ⅱ室中的通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Ⅱ室中的通过阴离子交换膜进入Ⅰ室，故B正确； C．充电时，电极为阴极，其电极反应为，故C正确； D．充电时，电极为阳极，电极反应式为，每生成转移电子，同时有通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室溶液质量理论上减少，故充电时，每生成，Ⅲ室溶液质量理论上减少，故D错误。 综上所述，答案为D。 13. 乙醇水蒸气重整释氢过程中主要反应的热化学方程式为： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 以和为原料气，通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，乙醇转化率、、、选择性随温度变化的曲线如图所示。下列说法不正确的是 A. 向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量，可以为重整反应提供热量 B. 其他条件不变，升高温度乙醇的平衡转化率增大 C. 300～450℃时，随温度升高，的产率增大 D. 增加原料气中水的比例，可以增大的选择性 【答案】D 【解析】 【详解】A．向乙醇水蒸气重整反应体系中通入适量，乙醇可以和氧气反应放出热量，从而为重整反应提供热量，A正确； B．根据题给信息可知，乙醇水蒸气重整释氢过程中涉及的反应为吸热反应，故升温后平衡正向移动，平衡转化率增大，B正确； C．由图可知，300～450℃时，随温度升高一氧化碳和甲烷的选择性降低，此时主要发生反应I，的产率增大，C正确； D．增加原料气中水的比例，则反应I进行的较多，不利于生成一氧化碳，D错误； 故选D。 14. 柠檬酸是番茄中最常见的天然酸性物质，其分子结构简式为(用表示)。常温下，用溶液滴定溶液的滴定曲线如图所示。已知常温下柠檬酸的电离常数为：。下列叙述正确的是 A. a点溶液中， B. b点溶液中， C. 常温下溶液加水稀释过程中，减小 D. 常温下的水解常数为 【答案】C 【解析】 【详解】A．a点溶液为溶液，溶液呈酸性，电荷守恒为，A错误； B．b点溶液为溶液，溶液呈酸性，的电离程度大于的水解程度，故离子浓度大小为，B错误； C．溶液呈酸性，加水稀释过程中，溶液中减小，则溶液中增大。常温下加水稀释过程中，的水解常数保持不变，加水稀释过程中增大，则减小，C正确； D．常温下，的水解常数==，D错误； 故答案选C 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 2-甲基-2-己醇常用作合成洗涤剂、乳化剂等。某小组欲对其进行制备，经查资料，发现传统制备方法有较多问题，于是该小组对其进行改进，该实验原理与实验装置图如下： 已知： ①RMgBr的化学性质活泼，易与等发生反应。 ②乙醚的沸点为34.5℃，2-甲基-2-己醇的沸点为141℃。 回答下列问题： （1）仪器A的名称为 ___________。2-甲基-2-己醇中官能团的电子式为___________。 （2）干燥管中无水的作用为___________。 （3）经典实验为先加入乙醚，再依次加入引发剂和混合液。该小组采用先将乙醚加入，加热至微沸回流状态，再依次加入混合液和引发剂，这样做的好处是___________。 （4）经典实验选用10% H2SO4溶液作为步骤三的酸性条件，但易导致产物发生分子内脱水反应而产生副产物___________、___________(填结构简式)。改用饱和氯化铵溶液可避免产生这些副产物，同时也能提供酸性条件。饱和氯化铵溶液能提供酸性条件的原因是_________(用离子方程式表示)。 （5）用___________方法分离乙醚和2-甲基-2-己醇的混合物。 （6）实验开始取8mL(密度为1.28)1-溴丁烷进行反应，最终得到的产品的质量为6.72g，则产品2-甲基-2-己醇的产率为___________(保留三位有效数字)。 【答案】（1） ①. 三口烧瓶(或三颈烧瓶) ②. （2）防止外界水蒸气进入与发生反应 （3）更好地隔绝了空气和水分 （4） ①. ②. ③. （5）蒸馏 （6）77.5% 【解析】 【分析】和镁屑反应可生成，和丙酮反应可生成，在酸性条件（饱和氯化铵溶液）下可发生水解反应生成。 【小问1详解】 仪器A的名称为三口烧瓶(或三颈烧瓶)；2-甲基-2-己醇中的官能团为羟基：-OH，其电子式为。 【小问2详解】 干燥管中无水氯化钙的作用为防止外界水蒸气的进入，导致与水反应。 【小问3详解】 采用先将乙醚加入，加热至微沸回流状态，再依次加入混合液和引发剂，这样做的好处是更好地隔绝了空气和水分，防止RMgBr与水反应。 【小问4详解】 步骤三的反应产物为，若选用10% H2SO4溶液作为酸性条件，易导致产物发生分子内脱水反应而产生副产物、。饱和氯化铵溶液中铵根离子能发生水解反应而使溶液显酸性，涉及的离子方程式为。 【小问5详解】 由于乙醚的沸点为34.5℃，2-甲基-2-己醇的沸点为141℃，二者沸点相差较大，则可用蒸馏的方法分离二者的混合物。 【小问6详解】 1-溴丁烷的质量为8 mL×1.28g/mL=10.24g，则理论上产生的2-甲基-2-己醇的质量为8.67g，则2-甲基-2-己醇的产率为。 16. 硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用碳酸铈矿石制备硫酸铈铵的工艺流程如图： 已知：①。 ②硫酸铈铵的熔点为，沸点为。 回答下列问题： （1）中铈元素的化合价为_______。 （2）步骤一中，先将 矿石粉碎，目的是_______。 （3）步骤二中，反应温度需要控制在 ，原因是_______。反应完全后，要将混合物升温至 ，目的是_______。 （4）步骤二中， 与 反应生成 的化学方程式为_______。 （5）步骤三反应完全后的溶液经_______、_______、过滤，得到晶体。最后用_______洗涤 次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。 （6）若最初称取一定量碳酸铈矿石，其中含 ，经该工艺流程最终获得 晶体，则 的产率为_______(保留三位有效数字)。 【答案】（1）+4 （2）增大溶解过程中固体与稀硫酸的接触面积，加快溶解速率 （3） ①. 温度过高会导致过氧化氢分解、氨水挥发 ②. 除去过量的过氧化氢 （4） （5） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. 乙醇 （6）60.6% 【解析】 【分析】碳酸铈矿石用硫酸浸取，Ce3+进入溶液，加入过氧化氢将三价Ce氧化为四价Ce，加入氨水升温至得到浊液，加入硫酸、硫酸铵得到硫酸铈铵晶体； 【小问1详解】 中铵根、硫酸根化合价分别为+1、-2价，根据化合价代数和为零，可知铈元素的化合价为+4； 【小问2详解】 将矿石粉碎，目的是增大溶解过程中固体与稀硫酸的接触面积，加快溶解速率，提高浸取效率； 【小问3详解】 过氧化氢不稳定、氨水易挥发，反应温度需要控制在，原因是温度过高会导致过氧化氢分解、氨水挥发；应完全后，要将混合物升温至，目的是使得过氧化氢分解为水和氧气，除去过量的过氧化氢； 【小问4详解】 与反应生成，反应中Ce化合价由+3变为+4、过氧化氢中氧化合价由-1变为-2，结合电子守恒、质量守恒可知，化学方程式为； 【小问5详解】 步骤三反应完全后的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到晶体。硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，故最后用乙醇洗涤次后，得到高纯硫酸铈铵晶体； 【小问6详解】 由Ce守恒可知，，则的产率为。 17. 为实现“双碳”目标，采用甲烷-水蒸气重整和甲烷-二氧化碳干气重整工艺制备的富氢还原气体冶炼钢铁是减少CO2排放的重要途径之一，涉及如下反应： 反应ⅰ： 反应ⅱ： 反应ⅲ： 回答下列问题： （1）CO(g)将H2O(g)还原为H2(g)的热化学方程式为___________。 （2）反应ⅰ中，减小压强，CH4的平衡转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是___________。 （3）一定温度下，一定量的CH4和CO2在恒容密闭容器中发生反应ⅲ，下列叙述能说明反应ⅲ已达到平衡状态的是___________(填标号)。 A. 单位时间内消耗1mol CH4的同时生成2mol H2 B. 混合气体的密度保持不变 C. D. 混合气体的平均摩尔质量不再变化 （4）如图所示的图像可以方便地进行有关计算，其中nH/nC为纵坐标，nO/nC为横坐标(nH、nC、nO分别指H原子、C原子、O原子的物质的量)。 ①图中曲线L1是反应物为CH4和H2O(g)的变化曲线，当反应物只有CH4时，坐标为(0,4)；当反应物中CH4和H2O(g)的物质的量之比为1∶3时，坐标为(3,10)。在图中画出反应物为CH4和CO2的变化曲线L2___________。 ②T1℃时，A点处为向2L恒温恒容密闭容器中充入6mol CH4和一定量的H2O(g)，只发生反应ⅱ，达到平衡时，测得p(H2)=p(CH4)，则CH4的平衡转化率为_________，反应ⅱ在T1℃时的浓度平衡常数Kc=_________(保留1位小数)。实验测得反应ⅱ的，，k正、k逆为速率常数，只与温度有关。当温度为T2℃时，测得k正=80k逆，则T2________T1(填“大于”或“小于”)，理由是_________。 【答案】（1） （2） ①. 增大 ②. 该反应为气体分子数增多的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，CH4的平衡转化率增大 （3）D （4） ①. ②. 20% ③. 92.2 ④. 小于 ⑤. 反应ⅱ为吸热反应，降低温度，平衡向反应ⅱ逆反应方向移动，平衡常数减小，T2℃时该反应的浓度平衡常数(T1℃时该反应的浓度平衡常数)，故T2小于T1 【解析】 【小问1详解】 由题干已知信息可知，反应ⅰ：反应ⅱ： 可知反应ii-反应i可得CO(g)将H2O(g)还原为H2(g)的反应方程式：，根据盖斯定律可知，该反应的反应热==165.0-206.2=-41.2kJ/mol，故该反应的热化学方程式为： =-41.2kJ/mol，故答案为： =-41.2kJ/mol； 【小问2详解】 由题干已知信息可知，反应ⅰ正反应是一个气体体积增大的方向，则减小压强，上述平衡正向移动，则CH4的平衡转化率增大，故答案为：增大；该反应为气体分子数增多的反应，减小压强，平衡向正反应方向移动，CH4的平衡转化率增大； 【小问3详解】 由题干已知信息可知，反应ⅲ： 正反应是一个气体体积增大的吸热反应，据此分析解题： A．化学反应平衡的本质特征为正、逆反应速率相等，而消耗CH4和生成H2均为正反应，故单位时间内消耗1mol CH4的同时生成2mol H2不能说明反应达到化学平衡，A不合题意； B．反应前后气体的质量不变，在恒容密闭容器中反应则气体的体积不变，即反应过程中混合气体的密度始终保持不变，故混合气体的密度保持不变不能说明反应达到化学平衡，B不合题意； C．化学反应平衡的本质特征之一为各组分的浓度保持不变而不是相等或成比例，故当不能说明反应达到化学平衡，C不合题意； D．该反应前后气体的物质的量一直改变，混合气体的质量保持不变，即混合气体的平均摩尔质量一直改变，则混合气体的平均摩尔质量不再变化说明反应达到化学平衡，D符合题意； 故答案为：D； 【小问4详解】 ①图中曲线L1是反应物为CH4和H2O(g)的变化曲线，当反应物只有CH4时，坐标为(0,4)即nH/nC=4，nO/nC=0；当反应物中CH4和H2O(g)的物质的量之比为1∶3时，坐标为(3,10) nH/nC==10，nO/nC=3；在反应物为CH4和CO2则当反应物只有CH4时，则坐标仍为(0,4)，当反应物只有CO2时，则坐标仍为(2, 0)，故变化曲线L2如图所示：，故答案为：； ②T1℃时，由题干图示信息可知，A点处为nH/nC=5，nO/nC=0.5，即CH4和H2O的物质的量之比为2:1，向2L恒温恒容密闭容器中充入6mol CH4和一定量的H2O(g)，只发生反应ⅱ，根据三段式分析： 达到平衡时，测得p(H2)=p(CH4)即n(H2)=n(CH4)即6-x=4x，解得x=1.2mol，则CH4的平衡转化率为×100%=20%，反应ⅱ在T1℃时的浓度平衡常数Kc===92.2(保留1位小数)，实验测得反应ⅱ的，，k正、k逆为速率常数，只与温度有关，当温度为T2℃时，测得k正=80k逆，化学平衡的本质特征为：，则有=K(T2)=80＜K(T2)，则T2小于T1，故答案为：20%；92.2；小于；反应ⅱ为吸热反应，降低温度，平衡向反应ⅱ的逆反应方向移动，平衡常数减小，T2℃时该反应的浓度平衡常数(T1℃时该反应的浓度平衡常数)，故T2小于T1。 18. 1，3，4-噁二唑类化合物因具有独特的生物活性和光学活性而被广泛研究，该类化合物在农药、医药、材料等领域有广泛应用，其中化合物H对甜瓜果斑病的防效高达91.71%，其合成路线如下： 回答下列问题： （1）A的化学名称为_____，A→B所需试剂及反应条件为_____。 （2）B中含氧官能团的名称为_____，H的分子式为_____。 （3）C→E的反应类型为_____。反应物按物质的量之比1∶1投料，生成E的过程中可能生成副产物的结构简式为(不考虑成环反应)_____(任写一种)。 （4）试剂G的分子式为，则F→H的化学方程式为_____。 （5）F是化合物I的一氯代物，则符合下列条件的I的同分异构体有_____种(不包含立体异构)。 ①苯环上有两个-NH2，且这两个-NH2中的氢原子在I的核磁共振氢谱图中只占有一组峰； ②含碳碳三键； ③能与银氨溶液反应。 （6）己二酸二酰肼( )主要用于环氧粉末涂料固化剂及涂料助剂。参照上述合成路线和信息，设计由1，6-己二醇、甲醇和为原料制备己二酸二酰肼的合成路线：_____(无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 邻甲基苯甲酸(或2−甲基苯甲酸) ②. 乙醇、浓硫酸，加热 （2） ①. 酯基 ②. （3） ①. 取代反应 ②. (或或) （4）++NaCl （5）14 （6） 【解析】 【分析】A和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应生成B，B和N2H4∙H2O反应生成C，C发生取代反应生成E，E在POCl3作用下反应生成F，F和发生反应生成H。 【小问1详解】 根据A的结构简式得到A的化学名称为邻甲基苯甲酸(或2−甲基苯甲酸)，A→B是A和乙醇在浓硫酸作用下发生酯化反应生成B，则A→B所需试剂及反应条件为乙醇、浓硫酸，加热；故答案为：邻甲基苯甲酸(或2−甲基苯甲酸)；乙醇、浓硫酸，加热。 【小问2详解】 根据B的结构简式得到B中含氧官能团的名称为酯基，根据H的结构简式得到H的分子式为；故答案为：酯基；。 【小问3详解】 C中−NH2中的氢原子被−CH2COCl取代，因此C→E的反应类型为取代反应。反应物按物质的量之比1∶1投料，生成E的过程中可能是取代左边那个氮上的氢，其生成副产物的结构简式为(不考虑成环反应)(或或)；故答案为：取代反应； (或 或)。 【小问4详解】 试剂G的分子式为，根据H的结构得到G为，则F→H的化学方程式为+ +NaCl；故答案为： + +NaCl。 【小问5详解】 F()是化合物I的一氯代物，则符合下列条件①苯环上有两个-NH2，且这两个-NH2中的氢原子在I的核磁共振氢谱图中只占有一组峰，说明两个-NH2在间位，具有对称性；②含碳碳三键；③能与银氨溶液反应，说明含有醛基；其结构简式为：、、、、、、、、、、、、、。共14种；故答案为14。 【小问6详解】 和氧气在催化剂作用下反应生成 ，和银氨溶液加热条件下反应，再酸化得到 ， 和甲醇在浓硫酸加热条件下反应生成 ，和N2H4∙H2O反应生成 ， 其合成路线为： ；故答案为： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$