精品解析：江苏省无锡市辅仁高级中学2024-2025学年高三上学期10月月考 化学试题

无锡市辅仁高中2024-2025学年第一学期高三年级 化学学科10月阶段性调研 本试卷共8页，17小题，满分100分。考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Bi—209 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是 A. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能 B. 发现了月壤中“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”：其成分属于无机盐 C. 革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀 D. 利用CO2合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变 【答案】D 【解析】 【详解】A．电池是一种可以将其他能量转化为电能的装置，钙钛矿太阳能电池可以将太阳能转化为电能，A正确； B．嫦娥石中不含有C元素，属于无机化合物，由金属离子和磷酸根离子构成，是无机盐，B正确； C．海水可以将大多数物质缓慢腐蚀，而聚四氟乙烯塑料被称为塑料王，耐酸、耐碱，不会被海水腐蚀，C正确； D．脂肪酸的相对分子质量虽大，但没有达到高分子化合物的范畴，不属于有机高分子，D错误； 故选D。 2. 用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是 A. H2O的空间结构为直线形 B. NaCN中含有离子键和共价键 C. 1mol[Au(CN)2]-中含有2molσ键 D. NaOH的电子式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．H2O的空间结构为V形，A错误； B．NaCN中Na+与CN-间形成离子键，CN-中C和N之间形成共价键，B正确； C．[Au(CN)2]-中CN-内含有1个σ键，Au与CN-间形成配位键也是σ键，故1mol[Au(CN)2]-中含有4molσ键，C错误； D．NaOH的电子式为，D错误； 故选B。 3. 下列关于氯气的实验室制备、除杂和应用的原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去HCl C．干燥 D．喷泉实验 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．浓盐酸与二氧化锰在加热条件下制取氯气，A正确； B．除去氯气中的HCl要用饱和氯化钠溶液，B错误； C．碱石灰会与氯气反应，干燥氯气要用浓硫酸，不可以用碱石灰，C错误； D．氯气不溶于饱和食盐水，无法形成喷泉，D错误； 故选A。 4. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： C. 沸点： D. 碱性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．有2个电子层，而有3个电子层，因此，的半径较大，A错误； B．同一主族的元素，其电负性从上到下依次减小，O和S都是ⅥA的元素，O元素的电负性较大，B正确； C．虽然的相对分子质量较大，但是分子间可形成氢键，因此的沸点较高，C错误； D．元素的金属性越强，其最高价的氧化物的水化物的碱性越强，K的金属性强于Al，因此的碱性较强，D错误； 综上所述，本题选 B。 5. 对于工业合成氨的反应，下列说法正确的是 A. 及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动 B. 适当降温或加压，反应的平衡常数都增大 C. 使用高效催化剂可减小ΔH D. 用E表示键能，则E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92.4kJ/mol 【答案】A 【解析】 【详解】A．及时将体系中的NH3液化分离，相当于减小了生成物浓度，平衡正向移动，A正确； B．化学平衡常数只与温度有关。对应该反应降温，平衡常数增大；但加压，反应的平衡常数不变，B错误； C．催化剂降低反应的活化能，但不改变反应的焓变，C错误； D．反应物键能总和－生成物键能总和=，D错误； 故选A。 6. 布洛芬是一种解热镇痛剂，可由如下反应制得。下列关于X和布洛芬的说法正确的是 A. X分子中所有碳原子可能共平面 B. X分子能使酸性KMnO4溶液褪色 C. 1mol布洛芬最多能与4 mol H2发生加成反应 D. X和布洛芬分子中均含有2个手性碳原子 【答案】B 【解析】 【详解】A．X分子中有与苯环相连的一个碳上还连有甲基和醛基，四个碳原子不可能共平面，A错误； B．X分子中有醛基，所以能使酸性KMnO4溶液褪色　，B正确； C．布洛芬结构中只有苯环的位置可以和氢气加成，所以1mol布洛芬最多能与3mol H2发生加成反应　，C错误； D．X和布洛芬分子中均含有1个手性碳原子，分别是和醛基、羧基相连的碳原子，D错误； 故选B。 7. 下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，观察现象 探究有机物中基团间的相互作用 B 用pH试纸测得：0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LHCN溶液的pH分别为3、5 Ka(CH3COOH)>Ka(HCN) C 向试管中滴入几滴1-溴丁烷，再加入2mL5%NaOH溶液，振荡后加热，反应一段时间后停止加热，静置。取数滴水层溶液于试管中，加入几滴2%AgNO3溶液，观察现象 检验1-溴丁烷中的溴元素 D 以Zn、Fe为电极，以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置。过一段时间，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，观察现象 探究金属的电化学保护法 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，盛有2mL苯的试管中溶液不褪色，盛有2mL甲苯的试管中溶液褪色，说明苯环能使侧链甲基的活性增强，能用于探究有机物中基团间的相互作用，故A不符合题意； B．0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LHCN溶液的pH分别为3、5，可知醋酸溶液电离出氢离子浓度大，则醋酸的电离程度大，则Ka(CH3COOH)>Ka(HCN)，故B不符合题意； C．1-溴丁烷在NaOH水溶液中加热发生水解反应，没有加硝酸中和NaOH，则加硝酸银不能检验溴离子，故C符合题意； D．以Zn、Fe为电极，以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置，Zn为负极，Fe为正极，Fe被保护，向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，无现象，可探究金属的电化学保护法，故D不符合题意； 故选：C。 8. 下列关于TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g) ΔH<0的说法正确的是 A. 上述反应的ΔS<0 B. 上述反应的平衡常数K= C. 及时分离TiCl4可加快反应达到平衡状态 D. 上述反应中每生成1molCO，转移电子的数目为2×6.02×1023 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应的正反应是气体分子数增大的反应，则ΔS＞0，A错误； B．平衡常数表达式的分子中缺少 TiCl4(g)，B错误； C．及时分离出 TiCl4可使平衡正向进行程度增大，不能加快反应速率，故不能缩短反应达到平衡状态所需的时间，C错误； D．由热化学方程式可知，每生成1molCO时，C元素由0价升高到+2价，转移2mol电子，D正确； 故选D。 9. 如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是 A. N极为负极，发生氧化反应 B. 电池工作时，N极附近溶液pH减小 C. M极发生的电极反应为 D. 处理0.1mol 时，有1.4mol 从交换膜左侧向右侧迁移 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，有机物失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，则M负极；重铬酸根离子得到电子发生还原反应，则N为正极； 【详解】A．由分析可知，M极为负极，发生氧化反应；N为正极，A错误； B．电池工作时，重铬酸根离子得到电子发生还原反应生成Cr3+，反应为，N极附近消耗氢离子，溶液pH变大，B错误； C．有机物失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，M极发生的电极反应为，C正确； D．根据电子守恒可知，，则处理0.1mol 时，有0.6mol 从交换膜左侧向右侧迁移，D错误； 故选C。 10. 有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是 A. 最多能与反应 B. Y不存在顺反异构体 C. Z分子中含有2个手性碳原子 D. 可以用溶液鉴别化合物Y和Z 【答案】A 【解析】 【详解】A．X中酯基水解生成的羧基和酚羟基能和NaOH以1 : 1反应，醇羟基和NaOH不反应，X水解生成1个羧基和1个酚羟基，所以1mol X最多消耗2molNaOH，选项A正确； B．Y分子中碳碳双键两端的碳原子连接2个不同原子或原子团，所以存在顺反异构，选项B错误； C．连接4个不同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，Z中连接苯环的饱和碳原子为手性碳原子，只有1个，选项C错误； D．Y和Z都含有羧基，都可与碳酸氢钠溶液反应，则不能用碳酸氢钠溶液鉴别，选项D错误； 答案选A。 11. 已知：。精细化学品W是酸性条件下X与反应的主产物，Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示如下： 下列说法正确的是 A. X的名称为2，3-环氧丙酮 B. Z中采取杂化的碳原子有两个 C. W不存在对映异构体 D. 溶液的酸性越强，W的产率越高 【答案】B 【解析】 【详解】A．X的名称为1，2-环氧丙烷，A项错误； B．Z中-CH3和-CH2-为sp3杂化，B项正确； C．Z中第二个碳连接四个不同基团，所以该物质中存在对映异构，C项错误； D．溶液酸性越强，HCN的电离程度越小，的浓度越小，则Z与反应的限度越小，导致W的产率降低，D项错误； 故选B。 12. 室温下用溶液吸收SO2的一种脱硫工艺流程如图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为，H2CO3电离平衡常数分别为，忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。 下列说法正确的是 A. “沉淀时发生主要反应的离子方程式： B. 溶液中： C. “沉淀”分离后的滤液中： D. 溶液中： 【答案】A 【解析】 【分析】溶液吸收烟气中的SO2，生成，由于的小于的，所以与反应只能生成和，被通入的氧气氧化生成，从而获得石膏，据此回答。 【详解】A．由分析知H2SO3的大于H2CO3的、小于H2CO3的，所以CaCO3与NaHSO3反应只能生成NaHCO3和CaSO3，“沉淀”时发生主要反应的离子方程式：，A正确； B．电离平衡常数分别为电离常数为，的水解常数为，由于电离强于水解，故溶液中，B错误； C．“沉淀”分离后的滤液，仍是的饱和溶液，则，C错误； D．溶液中，依据电荷守恒可得出c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c()+c()，依据物料守恒可得出c(Na+)=2c(H2SO3)+2c()+2c()，则由二式可得出：，D错误； 故选A。 13. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%，下列说法错误的是 A. 图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B. a>0 C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 【答案】C 【解析】 【分析】反应Ⅰ焓变小于零，升高温度，平衡Ⅰ逆向移动，则平衡时CH3OCH3选择性随温度升高会下降，结合图像可知，②表示平衡时CH3OCH3选择性随温度的变化曲线；曲线①随温度升高上升，说明反应Ⅱ为吸热反应，升高温度，平衡Ⅱ正向移动，导致CO的选择性增大，故曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化、曲线①表示平衡时CO的选择性随温度的变化，反应Ⅱ为吸热反应，焓变大于零，故a>0； 【详解】A．由分析可知，曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化，A正确； B．由分析可知，a>0，B正确； C．n始(CO2)：n始(H2)=1∶3，若只发生反应Ⅰ，则二氧化碳和氢气的平衡转化率之比为1:1，若只发生反应Ⅱ，则二氧化碳转化率和氢气转化率之比为3:1，由于两个反应均发生，则1:1＜二氧化碳转化率与氢气的转化率之比＜3:1；温度升高平衡Ⅰ逆向移动，平衡Ⅱ正向移动，二氧化碳转化率和氢气转化率之比越来越远离1:1，即相等，故图中虚线不可能表示氢气的平衡转化率，C错误； D．使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂，则单位时间内生成CH3OCH3的速率加快，可提高CH3OCH3的生产效率，D正确； 故选C。 二、非选择题：共4题，共计61分。 14. 以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备超细氧化铋的工艺流程如下： 已知： Bi3＋易与Cl－形成BiCl， BiCl易发生水解， 其反应的离子方程式为BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋。 （1）“联合焙烧”时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4。该反应的化学方程式为________。 （2）“ 酸浸”时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH。 ①一般控制浸取液pH小于1.4，其目的是________。 ②为提高酸浸时金属元素的浸出率，除适当增加浓盐酸用量、适当升高酸浸温度外，还可采取的措施有______。 （3）铋离子能被有机萃取剂(简称TBP)萃取，其萃取原理可表示为BiCl (水层)＋2TBP(有机层)⇌BiCl3·2TBP(有机层)＋3Cl－(水层)。 ① “萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节Cl－浓度，萃取率随c(Cl－)变化关系如图所示。c(Cl－)最佳为1．3 mol·L－1的可能原因是________。 ② 萃取后分液所得水相中的主要阳离子为________(填化学式)。 （4）“ 沉淀反萃取”时生成草酸铋[Bi2(C2O4)3·7H2O]晶体。为得到含Cl－较少的草酸铋晶体，“萃取” 后有机相与草酸溶液的混合方式为________________________。 （5）在空气中加热分解草酸铋晶体，测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图所示。400 ℃时制得超细氧化铋，其化学式为________________。(写出计算过程，M[Bi2(C2O4)3·7H2O]＝808 g·mol－1) 【答案】（1）2Bi2S3＋6MnO2＋9O22Bi2O3＋6MnSO4 （2） ①. 增大H＋浓度，使Bi3＋充分浸出；同时抑制金属离子Bi3＋(或BiCl)、Fe3＋水解 ②. 加快搅拌速度 （3） ①. c(Cl－)>1.3 mol·L－1时，铋离子(萃取平衡BiCl＋2TBP⇌BiCl3·2TBP＋3Cl－逆向移动，)萃取率下降，铁离子萃取率上升； c(Cl－)<1.3 mol·L－1时，铋离子水解(BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋ )程度增大，不利于铋离子的萃取提纯 ②. Fe3＋、H＋、Na＋ （4）边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中 （5）Bi2O3 【解析】 【分析】焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3，在空气中Bi2S3单独焙烧生成Bi2O3和二氧化硫，经过酸浸，Fe2O3转化为氯化铁，滤渣为二氧化硅，Mn2O3与浓盐酸生成氯气，滤液中含有Bi3+、Fe3+，滤液中加入萃取剂TBP让Bi3+和Fe3+分离，再加入草酸溶液反萃取出Bi3+，最终得到超细氧化铋，以此解答。 【小问1详解】 “联合焙烧”时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4，Mn元素由+4价下降到+2价，O2中O元素由0价下降到-2价，S元素由-2价上升到+6价，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：2Bi2S3＋6MnO2＋9O22Bi2O3＋6MnSO4。 【小问2详解】 ①Bi3＋易与Cl－形成BiCl， BiCl易发生水解， 其反应的离子方程式为BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋，增大H＋浓度，平衡逆向移动，BiCl浓度增大又抑制Bi3＋与Cl－形成BiCl，使Bi3＋充分浸出；同时抑制金属离子Bi3＋(或BiCl)、Fe3＋水解； ②加快搅拌速度，加快反应速率也可以提高酸浸时金属元素的浸出率。 【小问3详解】 ①c(Cl－)>1.3 mol·L－1时，铋离子(萃取平衡BiCl＋2TBP⇌BiCl3·2TBP＋3Cl－逆向移动，)萃取率下降，铁离子萃取率上升； c(Cl－)<1.3 mol·L－1时，铋离子水解(BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋ )程度增大，不利于铋离子的萃取提纯； ②“萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节Cl－浓度，加入萃取剂TBP的目的让Bi3+和Fe3+分离，则萃取后分液所得水相中的主要阳离子为Fe3＋、H＋、Na＋。 【小问4详解】 为使萃取充分，萃取时边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中。 【小问5详解】 设氧化铋的化学式为Bi2Ox，则，解得x≈3，因此氧化铋的化学式为Bi2O3。 15. 有机物Ⅰ是一种药物合成的中间体，其合成路线如下： （1）B→C的反应类型为_______。 （2）流程中设计E→F的目的是_______。 （3）A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为_______。 （4）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①有手性碳原子，与溶液发生显色反应且能使的溶液褪色； ②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子。 （5）写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。________ 【答案】（1）还原 （2）保护酮羰基，防止F→G转化时被还原(加成) （3） （4）或或或等 （5） 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，在氯化铝作用下与发生环加成反应，与锌(汞)、盐酸发生还原反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，在氯化铝作用下发生取代反应生成，在酸性条件下，与乙二醇先发生加成反应，再发生取代反应生成，催化剂作用下，与氢气发生加成反应生成，酸性条件下转化为，先在无水乙醚作用下与CH3CH2MgBr发生取代反应，再在酸性条件下共热发生消去反应生成。 【小问1详解】 由分析可知，B→C的反应为与锌(汞)、盐酸发生还原反应生成，故答案为：还原； 【小问2详解】 由E、H的分子中都含有酮羰基可知，流程中设计E→F的目的是保护酮羰基，防止F→G转化时与氢气反应被还原(加成)，故答案为：保护酮羰基，防止F→G转化时被还原(加成)； 【小问3详解】 由结构简式可知，A→B的反应中在氯化铝作用下与发生环加成反应生成，则A→B得到的产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物，故答案为：； 【小问4详解】 B的同分异构体有手性碳原子，与氯化铁溶液发生显色反应且能使溴的四氯化碳溶液褪色说明同分异构体分子中含有连有4个不同原子或原子团的饱和碳原子、酚羟基和碳碳双键，碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子说明同分异构体分子中含有酚酯基，则符合条件的结构简式为或或或等； 【小问5详解】 由题给有机物的转化关系可知，以苯、甲苯、为原料制备的合成步骤为与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应生成，与SOCl2发生取代反应生成，在氯化铝作用下与苯发生取代反应生成，先在无水乙醚作用下与发生取代反应，再在酸性条件下共热发生消去反应生成，催化剂作用下与氢气共热发生加成反应生成，则合成路线为，故答案为：。 16. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药，可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下： （1）B→C的反应类型为_______。 （2）化合物M分子式为，其结构简式为_______。 （3）F→G另一产物的分子式为_______。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式_______。 ①能发生银镜反应； ②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色； ③分子中不同化学环境氢原子的个数比为2∶3∶4∶9。 （5）写出以 、 为原料制备 的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 【答案】（1）还原反应 （2） （3） （4） 或 （5） 【解析】 【分析】A与 发生取代反应生成B，B中醛基被还原生成C，C与 发生取代反应生成D，D中硝基被还原生成E，E与化合物M反应生成F，根据F和E的结构简式，化合物M的分子式为C14H13N2OCl，可知M的结构简式为 ，F反应生成G。 【小问1详解】 B中醛基被还原生成羟基，B到C反应类型为还原反应。 【小问2详解】 化合物M的分子式为C14H13N2OCl，根据F和E的结构简式可知，E与M发生取代反应生成F，M的结构简式为 。 【小问3详解】 观察F与G的结构简式可知，两者只有右上部分结构不同，F右上部分两个O连接的基团共有6个C和10个H，G右上部分两个O中间的基团共有4个C和6个H，则F到G另一产物的分子式为C2H4。 【小问4详解】 C的同分异构体能发生银镜反应，说明含有醛基，碱性条件下可水解且水解产物之一遇FeCl3溶液显色，说明含有酚羟基形成的酯基且该酯为甲酸酯，分子中不同化学环境氢原子个数比为2：3：4：9，分子中只有4种化学环境的氢，说明其结构较为对称，则满足条件的同分异构体结构简式为 或 。 【小问5详解】 在浓硫酸加热条件下发生醇的消去反应生成 ，两个 在Grubb’s催化剂，DCM溶剂催化作用下生成 ， 与Br2发生加成反应生成 ， 在氢氧化钠溶液中发生水解反应生成 ， 与乙二酸发生酯化反应生成 ，合成路线为 。 17. 工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。 I.电解法制氢：甲醇电解可制得，其原理如图所示。 （1）阳极的电极反应式为_______。 II.催化重整法制氢 （2）已知： 反应1： 反应2： 则反应3： _______ （3）以催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。[] ①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是_______。 ②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是_______。 （4）铜基催化剂()能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。 ①甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学反应方程式表示为_______。 ②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能的原因是_______。 （5）在Pt-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理_______。 【答案】（1） （2）+ （3） ①. 水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升， CO选择性下降 ②. 反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升 （4） ①. ②. 催化剂表面有积碳沉积 （5）M的结构简式为 ，吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，生成 ，生成的 （通过氧原子）吸附在催化剂表面 【解析】 【小问1详解】 由图可知，阳极甲醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，反应为； 小问2详解】 由盖斯定律可知，反应1+2得反应3： 【小问3详解】 ①当水、甲醇比大于0.8时，水的含量增加，促进反应2、3正向进行，二氧化碳选择性上升， CO选择性下降； ②反应1为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为CO的平衡转化率上升；反应3为吸热反应，升高温度，使得甲醇转化为二氧化碳的平衡转化率上升；且上升幅度前者超过后者，导致一氧化碳选择性上升； 【小问4详解】 ①原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活，由催化重整法制氢反应可知，甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理是甲硫醇和氧化锌反应生成硫化锌、甲醇，反应为； ②第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原，使得第二份催化剂活性恢复，说明催化剂失活的另外可能的原因是催化剂表面有积碳沉积，而煅烧可以将积碳除去使得催化剂活性恢复； 【小问5详解】 M的结构简式为 ，吸附催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中氧原子结合，OH上的O与碳原子结合，生成 ，生成的 （通过氧原子）吸附在催化剂表面。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 无锡市辅仁高中2024-2025学年第一学期高三年级 化学学科10月阶段性调研 本试卷共8页，17小题，满分100分。考试用时75分钟 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Bi—209 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 科技是第一生产力，我国科学家在诸多领域取得新突破，下列说法错误的是 A. 研制了高效率钙钛矿太阳能电池，其能量转化形式：太阳能→电能 B. 发现了月壤中的“嫦娥石[(Ca8Y)Fe(PO4)7]”：其成分属于无机盐 C. 革新了海水原位电解制氢工艺：其关键材料多孔聚四氟乙烯耐腐蚀 D. 利用CO2合成了脂肪酸：实现了无机小分子向有机高分子的转变 2. 用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2=4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是 A. H2O的空间结构为直线形 B. NaCN中含有离子键和共价键 C. 1mol[Au(CN)2]-中含有2molσ键 D. NaOH的电子式为 3. 下列关于氯气的实验室制备、除杂和应用的原理及装置均正确的是 A．制取 B．除去HCl C．干燥 D．喷泉实验 A. A B. B C. C D. D 4. 明矾可用作净水剂。下列说法正确的是 A. 半径： B. 电负性： C. 沸点： D. 碱性： 5. 对于工业合成氨反应，下列说法正确的是 A. 及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动 B. 适当降温或加压，反应的平衡常数都增大 C. 使用高效催化剂可减小ΔH D. 用E表示键能，则E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92.4kJ/mol 6. 布洛芬是一种解热镇痛剂，可由如下反应制得。下列关于X和布洛芬的说法正确的是 A. X分子中所有碳原子可能共平面 B. X分子能使酸性KMnO4溶液褪色 C. 1mol布洛芬最多能与4 mol H2发生加成反应 D. X和布洛芬分子中均含有2个手性碳原子 7. 下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向两支分别盛有2mL苯和2mL甲苯的试管中各加入几滴酸性高锰酸钾溶液，用力振荡，观察现象 探究有机物中基团间的相互作用 B 用pH试纸测得：0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LHCN溶液的pH分别为3、5 Ka(CH3COOH)>Ka(HCN) C 向试管中滴入几滴1-溴丁烷，再加入2mL5%NaOH溶液，振荡后加热，反应一段时间后停止加热，静置。取数滴水层溶液于试管中，加入几滴2%AgNO3溶液，观察现象 检验1-溴丁烷中的溴元素 D 以Zn、Fe为电极，以酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，连接成原电池装置。过一段时间，从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]溶液，观察现象 探究金属的电化学保护法 A. A B. B C. C D. D 8. 下列关于TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g) ΔH<0的说法正确的是 A. 上述反应的ΔS<0 B. 上述反应的平衡常数K= C. 及时分离TiCl4可加快反应达到平衡状态 D. 上述反应中每生成1molCO，转移电子的数目为2×6.02×1023 9. 如图为某微生物燃料电池净化水的原理。下列说法正确的是 A. N极为负极，发生氧化反应 B. 电池工作时，N极附近溶液pH减小 C. M极发生的电极反应为 D. 处理0.1mol 时，有1.4mol 从交换膜左侧向右侧迁移 10. 有机物Z是合成药物的中间体，Z的合成路线如下。下列说法正确的是 A. 最多能与反应 B. Y不存在顺反异构体 C. Z分子中含有2个手性碳原子 D. 可以用溶液鉴别化合物Y和Z 11. 已知：。精细化学品W是酸性条件下X与反应的主产物，Y、Z是反应过程中的过渡态或中间体。X→W的反应过程可表示如下： 下列说法正确的是 A. X的名称为2，3-环氧丙酮 B. Z中采取杂化的碳原子有两个 C. W不存在对映异构体 D. 溶液的酸性越强，W的产率越高 12. 室温下用溶液吸收SO2一种脱硫工艺流程如图所示。已知H2SO3电离平衡常数分别为，H2CO3电离平衡常数分别为，忽略通入SO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发。 下列说法正确的是 A. “沉淀时发生主要反应的离子方程式： B. 溶液中： C. “沉淀”分离后的滤液中： D. 溶液中： 13. CO2催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有： 反应Ⅰ： 2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)；ΔH1=-122.5 kJ·mol-1 反应Ⅱ： CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)；ΔH2=a kJ·mol-1 在恒压、n始(CO2)和n始(H2)=1∶3时，若仅考虑上述反应，平衡时CH3OCH3和CO的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图中实线所示。CH3OCH3的选择性=×100%，下列说法错误的是 A. 图中曲线③表示平衡时CO2转化率随温度的变化 B. a>0 C. 平衡时H2转化率随温度的变化可能如图中虚线所示 D. 200 ℃时， 使用对反应Ⅰ选择性高的催化剂可提高CH3OCH3的生产效率 二、非选择题：共4题，共计61分。 14. 以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料制备超细氧化铋的工艺流程如下： 已知： Bi3＋易与Cl－形成BiCl， BiCl易发生水解， 其反应的离子方程式为BiCl＋H2O⇌BiOCl↓＋5Cl－＋2H＋。 （1）“联合焙烧”时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4。该反应的化学方程式为________。 （2）“ 酸浸”时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH。 ①一般控制浸取液pH小于1.4，其目的是________。 ②为提高酸浸时金属元素浸出率，除适当增加浓盐酸用量、适当升高酸浸温度外，还可采取的措施有______。 （3）铋离子能被有机萃取剂(简称TBP)萃取，其萃取原理可表示为BiCl (水层)＋2TBP(有机层)⇌BiCl3·2TBP(有机层)＋3Cl－(水层)。 ① “萃取”时需向溶液中加入NaCl固体调节Cl－浓度，萃取率随c(Cl－)变化关系如图所示。c(Cl－)最佳为1．3 mol·L－1的可能原因是________。 ② 萃取后分液所得水相中的主要阳离子为________(填化学式)。 （4）“ 沉淀反萃取”时生成草酸铋[Bi2(C2O4)3·7H2O]晶体。为得到含Cl－较少的草酸铋晶体，“萃取” 后有机相与草酸溶液的混合方式为________________________。 （5）在空气中加热分解草酸铋晶体，测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图所示。400 ℃时制得超细氧化铋，其化学式为________________。(写出计算过程，M[Bi2(C2O4)3·7H2O]＝808 g·mol－1) 15. 有机物Ⅰ是一种药物合成的中间体，其合成路线如下： （1）B→C反应类型为_______。 （2）流程中设计E→F的目的是_______。 （3）A→B得到产物若不经提纯，依据B到E的合成路线会生成一种与E互为同分异构体的副产物X，X的结构简式为_______。 （4）B的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_______。 ①有手性碳原子，与溶液发生显色反应且能使的溶液褪色； ②碱性条件下水解后酸化生成两种有机产物，产物之一分子中只有两种不同化学环境的氢原子。 （5）写出以苯、甲苯、为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。________ 16. 枸橼酸帕瑞替尼(G)是近年合成的新药，可治疗骨髓性恶性肿瘤。一种合成工艺路线如下： （1）B→C的反应类型为_______。 （2）化合物M的分子式为，其结构简式为_______。 （3）F→G另一产物的分子式为_______。 （4）C的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式_______。 ①能发生银镜反应； ②碱性条件下可水解且水解产物之一遇溶液显色； ③分子中不同化学环境氢原子的个数比为2∶3∶4∶9。 （5）写出以 、 为原料制备 的合成路线流程图_______(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。 17. 工业上利用甲醇和水蒸气可制备氢气。 I.电解法制氢：甲醇电解可制得，其原理如图所示。 （1）阳极的电极反应式为_______。 II.催化重整法制氢 （2）已知： 反应1： 反应2： 则反应3： _______ （3）以催化剂进行甲醇重整制氢时，固定其它条件不变，改变水、甲醇的物质的量比甲醇平衡转化率及CO选择性的影响如图所示。[] ①当水、甲醇比大于0.8时，CO选择性下降的原因是_______。 ②当水、甲醇比一定时，温度升高，CO选择性有所上升，可能原因是_______。 （4）铜基催化剂()能高效进行甲醇重整制氢，但因原料中的杂质或发生副反应生成的物质会使催化剂失活。 ①甲醇中混有少量的甲硫醇()，重整制氢时加入ZnO可有效避免铜基催化剂失活，其原理用化学反应方程式表示为_______。 ②将失活的铜基催化剂分为两份，第一份直接在氢气下进行还原，第二份先在空气中高温煅烧后再进行氢气还原。结果只有第二份催化剂活性恢复。说明催化剂失活的另外可能的原因是_______。 （5）在Pt-Pd合金表面上甲醇与水蒸气重整反应的机理如图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程中的中间产物)。 根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式并描述步骤2的反应机理_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $