精品解析：北京市北京大学附属中学2024-2025学年高三上学期12月月考 化学试题

北大附中2025届12月阶段检测 化学 2024.12 本试卷满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答视为无效。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Ni59 Zn65 第Ⅰ部分(选择题，共42分) 1. 下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是 A．切割打磨过的普通玻璃晶莹剔透与其晶体类型有关 B．橡胶老化与碳碳双键有关 C．烟花的绚丽多彩与电子跃迁有关 D．金属可加工成各种形状与金属键有关 A. A B. B C. C D. D 2. 锡(50Sn)与Si处于同一、主族，由于锡具有一定的抗腐蚀性，镀锡的铁皮常用于制作罐头盒。下列说法不合理的是 A. 原子半径：Sn>Si B. 金属性：Rb(铷)>Sn。 C. Sn位于第四周期第IVA族，p区 D. 镀锡铁皮的镀层破损后，铁更容易被腐蚀 3. 下列解释事实的方程式正确的是 A. 少量通入足量的溶液中： B. 用醋酸溶解水垢中的碳酸钙： C. 过氧化钠做呼吸面具的供氧剂： D. 铜溶于浓硝酸： 4. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L 与NaOH反应，转移的电子数约为2 B. 密闭容器中23g 与的混合气体中氮原子数为0.5 C. 1L 0.1的溶液中，和离子数之和为0.1 D. 密闭容器中1mol 与3mol 反应制备氨气，形成6个N—H键 5. 三氟化氮()常用于微电子工业，可用以下反应制备：，下列说法中，正确的是 A. 的电子式为 B. 中仅含离子键 C. 在制备的反应中，表现出还原性 D. 比的键角小 6. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T°C时，甲醇与水(各物质均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下： 下列说法正确的是 A. 反应Ⅱ的热化学方程式为： B. 和的总能量大于和的总能量 C. 选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，有利于减少过程中的能耗 D. 在反应中生成又消耗，可认为是催化剂 7. 研究表明，通过碘循环系统(如下图所示)可以吸收工业废气中的并制备一种重要的化工原料A，同时完成氢能源再生。下列说法正确的是 A. A为亚硫酸 B. 在整个循环系统中做中间产物 C. 不断分离出有利于完成氢能源再生 D. 理论上生成时，分解过程转移电子 8. 氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，流程示意图如下，下列叙述不正确的是 A. X为，Y为 B. c>a>b C. 若生成标准状况下，则消耗标准状况下空气约为 D. B池中阳离子的移动方向是从右侧移向左侧 9. 下列实验事实能作为所得结论合理证据的是 选项 实验 现象 结论 A ①中产生大量气体 ②中无明显现象 是分解的催化剂 B 压缩体积，气体颜色加深 增大压强，平衡逆向移动，上升 C 铁表面产生蓝色沉淀 不能对起到保护作用 D 先产生黄色沉淀滴加后无明显变化 A. A B. B C. C D. D 10. 酒石酸是一种有机弱酸，其分子结构模型如图。下列说法不正确的是 A. 酒石酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H B. 酒石酸中碳原子有、两种杂化方式 C. 酒石酸最多能与金属钠发生反应 D. 常温下，酒石酸氢钾水溶液，说明酒石酸氢根的电离程度大于其水解程度 11. 室温下，时刻向两个盛有蒸馏水的烧杯中分别加入①、②蔗糖，搅拌，最终分别得到悬浊液和澄清溶液，溶解过程中分散系的导电能力变化如图。 下列分析不正确的是 A. 该实验可证明蔗糖不是电解质 B. 该实验可证明碳酸钙是强电解质 C. 当①中导电能力不变时，达到平衡 D. 时刻，①中再加入，导电能力不变 12. 室温下，向溶液中逐滴滴加溶液，整个反应过程中无气体逸出。测得混合溶液的随加入溶液体积的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A. a点溶液的溶质主要为 B. b点溶液中 C. c点溶液中 D. 取d点溶液加热至沸腾，然后冷却至室温，溶液的增大 13. 甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一，常压、催化剂作用下，按照和的物质的量之比投料。有关反应如下： 某一时段内，和的转化率随温度变化如下图所示。 已知：的转化效率 下列分析不正确的是 A. 根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高的平衡转化率 B. 时，转化的R值为 C. 由升高到，含氢产物中水的占比增大 D. 由升高到，的转化效率逐渐增大 14. 某同学通过实验研究铜离子在碱性溶液中存在形式的转化，下列说法不正确的 A. 和的中心原子杂化类型相同，含有的孤电子对数不同 B. 过程①中的存在促进了的电离 C. 由②③可知，溶液中存在平衡 D. b中出现蓝色絮状沉淀可能是因为消耗了溶液中的 第Ⅱ部分(非选择题，共58分) 15. 含氮化合物具有非常广泛的应用。 （1）基态氮原子的核外电子排布式为___________。 （2）氮元素可以与短周期金属元素形成化合物。是离子化合物，比较两种微粒的半径：___________(填“>”、“<”或“=”)，从结构角度解释___________。 （3）氮元素与过渡金属元素形成的化合物，常具备高硬度、高化学稳定性和优越的催化活性等性质。某三元氮化物是良好的超导材料，其晶胞结构如图所示。 ①基态原子价层电子的轨道表示式为___________。 ②与原子距离最近且相等的原子有___________个。 ③表示阿伏加德罗常数的值。若此晶体的密度为，则晶胞的边长为___________。() （4）氨气是氮的重要化合物，法是工业上常使用的合成氨技术。 将和充入到容积为的恒容密闭容器中模拟反应，测得数据如下图所示。 ①图甲中反应达到平衡时的平均反应速率___________。 ②图乙的平衡体系中A、B、C三点的平衡常数间的大小关系是___________。 ③针对反应速率与平衡产率之间的矛盾，我国科学家研究发现采用(M表示金属)复合催化剂能在较低的温度下合成，可有效缓解这一矛盾。文献报道了可能的催化历程经如下三步完成，请填写第iii步。 第i步：(在M表面解离) 第ii步： 第iii步：___________。 16. 从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。 （1）俗话说“真金不怕火炼”，从化学反应原理的角度解释其可能原因是___________。 （2）用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。 ①补全反应的离子方程式__________。 □□□___________=□□___________。 ②简述在金被氧化过程中的作用：___________。 （3）工业上常用溶液、氨水和溶液为原料配制浸金液，其一种可能的浸金原理示意图如下。 ①上述原理可知，在浸金过程中起___________作用。 ②为了验证上述原理中的作用，进行如下实验。 实验现象：反应一段时间后，温度无明显变化，U形管内液柱左高右低，锥形瓶中溶液蓝色变浅，打开瓶塞后…… a．打开瓶塞后，___________(填实验现象)，证实了上述原理。 b．a中现象对应反应的离子方程式是___________。 ③下图表示相同时间内，配制浸金液的原料中对浸金过程中消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。 已知： 结合图1，解释图2中浸金量先上升后下降的原因：___________。 17. 奥美拉唑可用于治疗十二指肠溃疡等疾病，其合成路线如下。 已知：。 （1）A能与溶液作用显紫色，A的名称是___________。 （2）的化学方程式是___________。 （3）试剂a是___________。 （4）的过程： ①M中含有的官能团有醚键、___________。 ②N与反应的化学方程式是___________。 （5）合成的路线如下。 ①可由与___________(填化学式)经加成反应得到。 ②K转化为的同时有生成，化学方程式是___________。 18. 以铬铁矿(主要成分为，还含有等)为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧水浸后转化为，与纯碱焙烧转化为。 （1）过程Ⅰ中转化为和，写出反应的化学方程式___________。 （2）滤渣1主要含有___________。 （3）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与的关系如下图所示。 ①过程Ⅲ中使用溶液的目的是___________。 ②过程Ⅳ发生反应，计算该反应的___________。 （4）利用膜电解技术，以溶液为阳极室电解质溶液，溶液为阴极室电解质溶液也可以制备，装置如图。 ①离子交换膜应该选用___________。 a．阴离子交换膜 b．质子交换膜 c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理___________。 （5）测定产品中的质量分数。 称取产品，用容量瓶配制待测液。取待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。产品中(摩尔质量为)的质量分数为___________。已知：酸性条件下被还原为。 19. 某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离及难溶电解质溶解的影响。 文献：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”。 （1）对弱电解质的电离的影响。 资料：ⅰ.等浓度的与的盐效应相当。 ⅱ.(无色)；与不反应。 ①加入的目的是___________。 ②对比a、b中的现象，得出的结论是___________。 ③结合化学平衡移动原理解释c中红色比b浅的原因：___________。 （2）对难溶电解质的溶解性的影响。 ⅰ ⅱ 资料：等浓度的与的盐效应相当。 对比实验ⅰ、ⅱ，对于ⅱ中溶液为红色，提出假设： A．溶液的盐效应促进的溶解。 B．…… 设计对比实验，证实假设B是主要原因。 ①假设B是___________。 ②对比实验ⅲ的步骤和现象：___________(按实验ⅱ的图示方式呈现)。 （3）通过以上实验，说明该实验条件下盐溶液通过___________、___________可促进弱电解质的电离及难溶电解质的溶解。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北大附中2025届12月阶段检测 化学 2024.12 本试卷满分100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上，在试卷上作答视为无效。 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Ni59 Zn65 第Ⅰ部分(选择题，共42分) 1. 下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是 A．切割打磨过的普通玻璃晶莹剔透与其晶体类型有关 B．橡胶老化与碳碳双键有关 C．烟花的绚丽多彩与电子跃迁有关 D．金属可加工成各种形状与金属键有关 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．普通玻璃是非晶体，切割打磨过的普通玻璃晶莹剔透与其晶体类型无关，A错误； B．橡胶含有碳碳双键，易被氧化，所以橡胶老化与碳碳双键有关，B正确； C．形成烟花的过程中金属原子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态，多余的能量以光的形式释放，烟花的绚烂多彩与电子跃迁有关，C正确； D．金属晶体组成微粒为金属离子和自由电子，存在金属键，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但是金属键未被破坏，所以金属具有良好的延展性，可以加工成各种形状与其金属键有关，D正确； 故选A。 2. 锡(50Sn)与Si处于同一、主族，由于锡具有一定的抗腐蚀性，镀锡的铁皮常用于制作罐头盒。下列说法不合理的是 A. 原子半径：Sn>Si B. 金属性：Rb(铷)>Sn。 C. Sn位于第四周期第IVA族，p区 D. 镀锡铁皮的镀层破损后，铁更容易被腐蚀 【答案】C 【解析】 【详解】A．锡(50Sn)与Si处于同一主族，同主族原子半径从上至下逐渐增大，原子半径：Sn>Si，A正确； B．同周期从左至右金属性逐渐减弱，金属性：Rb(铷)>Sn，B正确； C．Sn的价电子排布式为：5s25p2位于第五周期第IVA族，p区，C错误； D．镀锡铁皮的镀层破损后，形成原电池，铁做负极，铁更容易被腐蚀，D正确； 答案选C。 3. 下列解释事实的方程式正确的是 A. 少量通入足量的溶液中： B. 用醋酸溶解水垢中的碳酸钙： C. 过氧化钠做呼吸面具的供氧剂： D. 铜溶于浓硝酸： 【答案】B 【解析】 【详解】A．少量通入足量的溶液中：，A错误； B．碳酸钙为难溶物不拆，醋酸为弱电解质不拆，B正确； C．过氧化钠与二氧化碳生成氧气：，C错误； D．铜与浓硝酸反应生成二氧化氮：，D错误； 故答案为：B。 4. 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，22.4L 与NaOH反应，转移的电子数约为2 B. 密闭容器中23g 与的混合气体中氮原子数为0.5 C. 1L 0.1的溶液中，和离子数之和为0.1 D. 密闭容器中1mol 与3mol 反应制备氨气，形成6个N—H键 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况下，22.4L （为1mol）与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，，则转移的电子数约为，A错误； B．与的最简式均为NO2，混合气体可以看作是“NO2”，故23g混合物中含有的NO2的物质的量为0.5mol，则含0.5个氮原子，B正确； C．在溶液中既能水解为H2CO3又能电离为，根据物料守恒可知：溶液中的、H2CO3、之和为0.1个，C错误； D．合成氨反应是可逆反应，1mol N2与3mol H2反应生成的氨气的物质的量小于2mol，故形成的N﹣H键小于6个，D错误； 故选B。 5. 三氟化氮()常用于微电子工业，可用以下反应制备：，下列说法中，正确的是 A. 的电子式为 B. 中仅含离子键 C. 在制备的反应中，表现出还原性 D. 比的键角小 【答案】C 【解析】 【详解】A．NF3为共价化合物，但F原子外围还有3对孤对电子，则NF3的电子式为，故A错误； B．NH4F是离子化合物，NH4F中铵根与氟离子之间为离子键，而铵根内还含有共价键，故B错误； C．该反应中，NH3→NF3，氮元素的化合价由-3价→+3价，所以氨气作还原剂、表现出还原性，故C正确； D．根据价层电子对理论知，NH3分子中N原子价层电子对个数为3+，NF3分子中N原子价层电子对个数3+=4，所以N原子均采用sp3杂化；NF3和NH3的空间构型均为三角锥形，由于电负性：F＞N＞H，使NF3中成键电子离N原子更远，N-F键间的斥力比N-H键间的斥力小，所以比的键角大，故D错误； 故答案为C。 6. 多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T°C时，甲醇与水(各物质均为气态)在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下： 下列说法正确的是 A. 反应Ⅱ的热化学方程式为： B. 和的总能量大于和的总能量 C. 选择优良的催化剂可以降低反应I和Ⅱ的活化能，有利于减少过程中的能耗 D. 在反应中生成又消耗，可认为是催化剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．通过反应过程能量图可知反应Ⅱ的热化学方程式为，是放热反应，A错误； B．通过反应过程能量图可知甲醇和水生成氢气和二氧化碳是吸热反应，1molCH3OH(g)和1molH2O(g)的总能量小于1molCO2(g)和3molH2(g)的总能量，B错误； C．选择优良的催化剂降低反应I和Ⅱ的活化能，有利于减少过程中的能耗，C正确； D．CO(g)在反应中生成又消耗，CO(g)可认为是中间体，D错误； 故选C。 7. 研究表明，通过碘循环系统(如下图所示)可以吸收工业废气中的并制备一种重要的化工原料A，同时完成氢能源再生。下列说法正确的是 A. A为亚硫酸 B. 在整个循环系统中做中间产物 C. 不断分离出有利于完成氢能源再生 D. 理论上生成时，分解过程转移电子 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，SO2与I2、H2O反应生成HI、A，该反应中I元素化合价降低，因此一定有元素化合价升高，因此该反应中S元素化合价升高至+6价，根据得失电子守恒以及质量守恒可知，该反应为SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4，以此解答。 【详解】A．由上述分析可知，A为H2SO4，故A项说法错误； B．该循环系统中，I2先消耗，后生成，作催化剂，HI先生成，后消耗，是中间产物，故B项说法错误； C．由题给示意图可知，碘化氢分解生成氢气和碘单质，若不断分离出H2，平衡向正反应方向移动，有利于HI的分解，完成氢能源再生，故C项说法正确； D．根据反应2HI=H2+I2，每生成1molH2，转移电子数为2mol，故D项说法错误； 故答案为C。 8. 氯碱工业是高耗能产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺可节能，流程示意图如下，下列叙述不正确的是 A. X为，Y为 B. c>a>b C. 若生成标准状况下，则消耗标准状况下空气约为 D. B池中阳离子的移动方向是从右侧移向左侧 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，B池为燃料电池、A池为电解池，通入除去二氧化碳的空气的一极是燃料电池的正极，水分子作用下空气中氧气在正极得到电子生成氢氧根离子，则Y为氢气，氢气在负极失去电子被氧化、在氢氧根参与下转化为水，燃料电池工作时，阳离子向正极移动，则钠离子通过阳离子交换膜向正极(从左侧向右侧)移动，所以氢氧化钠溶液的浓度c%大于a%，在A池中，逸出气体Y即氢气的电极为阴极、逸出气体X的电极为电解池的阳极、氯离子在阳极氧化生成氯气，则X为氯气，A池中水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电解时，阳离子向阴极移动，则钠离子通过阳离子交换膜向阴极(从左侧向右侧)移动，所以氢氧化钠溶液的浓度a%大于b%。 【详解】A．由分析可知，A池为电解池，X为氯气、Y为氢气，故A正确； B．由分析可知，B池中氢氧化钠溶液的浓度c%大于a%，A池中氢氧化钠溶液的浓度a%大于b%，所以c>a>b，故B正确； C．由得失电子数目守恒可知，根据，标准状况下，若生成22.4L氯气，转移电子2mol，则正极消耗氧气为0.5mol，则消耗空气的体积为=56L，故C正确； D．由分析可知，B池为燃料电池，通入除去二氧化碳的空气的一极是燃料电池的正极，所以燃料电池中阳离子的移动方向是从左侧移向右侧，故D错误； 故选D。 9. 下列实验事实能作为所得结论合理证据的是 选项 实验 现象 结论 A ①中产生大量气体 ②中无明显现象 是分解的催化剂 B 压缩体积，气体颜色加深 增大压强，平衡逆向移动，上升 C 铁表面产生蓝色沉淀 不能对起到保护作用 D 先产生黄色沉淀滴加后无明显变化 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．①中除多加入MnO2外，其H2O2的浓度也比②的大，故①中H2O2分解产生大量气体可能是浓度增大或加入MnO2引起的，因此不能以此现象得出MnO2是H2O2分解的催化剂的结论，A错误； B．压缩体积， I2的浓度增大，颜色变深，该反应前后气体物质的量不变，压缩体积平衡不移动，B错误； C．加入溶液后，在铁表面生成蓝色沉淀，说明溶液中并没有Fe2+存在，而在铁片表面形成的Fe2+，可能是因为中的Fe（Ⅲ）氧化了 Fe 单质生成的，因此不能得出Zn不能对Fe起到保护作用的结论，C错误； D．第一步操作中KI过量，反应后存在沉淀溶解平衡，再滴加2mL NaCl后，上层清液无明显变化，说明AgI沉淀没有转化成AgCl沉淀，可以得出，D正确； 故选D。 10. 酒石酸是一种有机弱酸，其分子结构模型如图。下列说法不正确的是 A. 酒石酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H B. 酒石酸中碳原子有、两种杂化方式 C. 酒石酸最多能与金属钠发生反应 D. 常温下，酒石酸氢钾水溶液，说明酒石酸氢根的电离程度大于其水解程度 【答案】C 【解析】 【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱；酒石酸中各元素的电负性由大到小的顺序为O>C>H，故A正确； B．酒石酸中饱和碳原子为杂化，羧基中碳原子为杂化，故B正确； C．羧基和羟基均可以和钠单质反应，故酒石酸最多能与金属钠发生反应，故C错误； D．常温下，酒石酸氢钾水溶液，说明酒石酸氢根的电离程度大于其水解程度，导致氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，故D正确； 故选C。 11. 室温下，时刻向两个盛有蒸馏水的烧杯中分别加入①、②蔗糖，搅拌，最终分别得到悬浊液和澄清溶液，溶解过程中分散系的导电能力变化如图。 下列分析不正确的是 A. 该实验可证明蔗糖不是电解质 B. 该实验可证明碳酸钙是强电解质 C. 当①中导电能力不变时，达到平衡 D. 时刻，①中再加入，导电能力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，蔗糖溶解过程中分散系的导电能力基本不变，说明蔗糖为非电解质，故A正确； B．由图可知，随着CaCO3固体的溶解，溶液中阴阳离子的浓度不断增大，溶液的导电性不断增强，达到饱和溶液时导电性不变，说明CaCO3是电解质，但无法证明CaCO3是否完全电离，即不能判断CaCO3是强电解质，故B错误； C．CaCO3是难溶性电解质，存在溶解平衡为，当①中导电能力不变时，溶液中阴阳离子浓度不变，即达到平衡状态，故C正确； D．t2时刻CaCO3溶解达到饱和状态，再加入1gCaCO3时，CaCO3不溶解，溶液中阴阳离子浓度不变，则溶液的导电能力不变，故D正确； 故选B。 12. 室温下，向溶液中逐滴滴加溶液，整个反应过程中无气体逸出。测得混合溶液的随加入溶液体积的变化如下图所示。下列说法不正确的是 A. a点溶液的溶质主要为 B. b点溶液中 C. c点溶液中 D. 取d点溶液加热至沸腾，然后冷却至室温，溶液的增大 【答案】C 【解析】 【分析】依据题意，向碳酸钠溶液中逐滴滴入盐酸，依次发生反应和，当加入10ml 0.100mol/L盐酸时，盐酸与10ml 0.100mol/L碳酸钠溶液恰好反应得到氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，加入20ml 0.100mol/L盐酸时，盐酸与10ml 0.100mol/L碳酸钠溶液恰好反应得到氯化钠和碳酸的混合溶液，则图中a点为碳酸钠、氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，b点为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，c点为碳酸氢钠、氯化钠和碳酸的混合溶液，d点为氯化钠和碳酸的混合溶液。 【详解】A．根据分析，a点体系中含有溶质NaCl、、，故A正确； B．b点时，加入的盐酸和碳酸钠刚好反应生成碳酸氢钠和氯化钠，且溶液呈碱性，即，根据质子守恒，，所以，故B正确； C．c点时溶质为和NaCl，其电荷守恒为，故C错误； D．d点时溶质为NaCl和，溶液呈酸性，加热煮沸碳酸分解产生二氧化碳逸出，冷却后溶液呈中性，pH增大，故D正确； 故选C。 13. 甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一，常压、催化剂作用下，按照和的物质的量之比投料。有关反应如下： 某一时段内，和的转化率随温度变化如下图所示。 已知：的转化效率 下列分析不正确的是 A. 根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高的平衡转化率 B. 时，转化的R值为 C. 由升高到，含氢产物中水的占比增大 D. 由升高到，的转化效率逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应Ⅰ是气体分子数增大的吸热反应，反应Ⅱ是气体分子数不变的吸热反应，升高温度均有利于反应Ⅰ、Ⅱ的平衡正向移动，提高CO2的平衡转化率，且降低压强有利于反应Ⅰ的平衡正向移动，c(H2)增大可促进反应Ⅱ的平衡正向移动，也可提高CO2的平衡转化率，所以低压高温有利于提高CO2的平衡转化率，故A正确； B．由图可知，500℃时CO2的转化率为20%，CH4的转化率为40%，CO2的转化效率为=1.5，故B正确； C．由图可知，温度由400℃升高到600℃时CH4转化率的增大幅度远大于CO2，则此时主要发生反应Ⅰ，且只有反应Ⅱ生成水，所以含氢产物中水的占比减小，故C错误； D．由图可知，由700℃升高到1000℃时△n(CO2)变化幅度较大，△n(CH4)变化幅度较小，则CO2的转化效率逐渐增大，故D正确； 答案选C。 14. 某同学通过实验研究铜离子在碱性溶液中存在形式的转化，下列说法不正确的 A. 和的中心原子杂化类型相同，含有的孤电子对数不同 B. 过程①中的存在促进了的电离 C. 由②③可知，溶液中存在平衡 D. b中出现蓝色絮状沉淀可能是因为消耗了溶液中的 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，实验①发生的反应为硫酸铜溶液与氨水反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀；实验②发生的反应为氢氧化铜与氨水反应生成氢氧化四氨合铜和水，实验②③说明溶液中存在平衡Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，向溶液中加入氢氧化钠溶液，溶液中氢氧根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，导致有氢氧化铜蓝色絮状沉淀生成；实验④说明铜氨络离子在溶液中存在络合平衡 [Cu(NH3)4]2+Cu2+ +4NH3，向溶液中加入稀硫酸，硫酸电离出的氢离子与氨分子反应，溶液中氨分子浓度减小，络合平衡正移，导致溶液中的铜离子浓度增大，与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀。 【详解】A．水分子中氧原子和氨分子中氮原子的价层电子对数都为4，氧原子和氮原子的杂化方式都为sp3杂化，水分子中氧原子的孤对电子对数为2、氨分子中氮原子的孤对电子对数为1，则两者含有的孤电子对数不同，故A正确； B．一水合氨是弱碱，在溶液中部分电离出铵根离子和氢氧根离子，过程①中四水合铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，溶液中氢氧根离子浓度减小，促进氨水的电离，故B正确； C．由分析可知，实验②③说明溶液中存在平衡Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O，向溶液中加入氢氧化钠溶液，溶液中氢氧根离子浓度增大，平衡向逆反应方向移动，导致有氢氧化铜蓝色絮状沉淀生成，故C正确； D．由分析可知，实验④说明铜氨络离子在溶液中存在络合平衡 [Cu(NH3)4]2+Cu2+ +4NH3，向溶液中加入稀硫酸，硫酸电离出的氢离子与氨分子反应，溶液中氨分子浓度减小，络合平衡正移，导致溶液中的铜离子浓度增大，与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀，故D错误； 故选D。 第Ⅱ部分(非选择题，共58分) 15. 含氮化合物具有非常广泛的应用。 （1）基态氮原子的核外电子排布式为___________。 （2）氮元素可以与短周期金属元素形成化合物。是离子化合物，比较两种微粒的半径：___________(填“>”、“<”或“=”)，从结构角度解释___________。 （3）氮元素与过渡金属元素形成的化合物，常具备高硬度、高化学稳定性和优越的催化活性等性质。某三元氮化物是良好的超导材料，其晶胞结构如图所示。 ①基态原子价层电子的轨道表示式为___________。 ②与原子距离最近且相等的原子有___________个。 ③表示阿伏加德罗常数的值。若此晶体的密度为，则晶胞的边长为___________。() （4）氨气是氮的重要化合物，法是工业上常使用的合成氨技术。 将和充入到容积为的恒容密闭容器中模拟反应，测得数据如下图所示。 ①图甲中反应达到平衡时的平均反应速率___________。 ②图乙的平衡体系中A、B、C三点的平衡常数间的大小关系是___________。 ③针对反应速率与平衡产率之间的矛盾，我国科学家研究发现采用(M表示金属)复合催化剂能在较低的温度下合成，可有效缓解这一矛盾。文献报道了可能的催化历程经如下三步完成，请填写第iii步。 第i步：(在M表面解离) 第ii步： 第iii步：___________。 【答案】（1） （2） ①. < ②. 和的核外电子排布相同(即电子层数和最外层电子数均相同)，核电荷数，原子核对最外层电子引力，离子半径。 （3） ①. ②. 12 ③. （4） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 N为7号元素，基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3。 【小问2详解】 具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则半径：＜，从结构角度解释原因为：和的核外电子排布相同(即电子层数和最外层电子数均相同)，核电荷数，原子核对最外层电子引力，离子半径。 【小问3详解】 ①基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2，基态原子价层电子的轨道表示式为。 ②根据晶胞结构可知，Zn在顶点，Ni在面心，与原子距离最近且相等的原子有12个。 ③表示阿伏加德罗常数的值。若此晶体的密度为，根据均摊法，则一个晶胞含有1个N，个Ni，个Zn，化学式为ZnNi3N；晶胞的质量为，体积为，所以边长为。 【小问4详解】 ①由图甲可知，X表示氨气、Y表示氢气，10min反应达到平衡时，氨气的浓度为0.5mol/L，由化学方程式可知，10min内氢气的反应速率为=0.075 mol/(L·min)，或者10min内氢气的反应速率为=0.075 mol/(L·min)； ②由图可知，A点反应温度低于300℃，B、C点反应温度为300℃，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则B点平衡常数与C点相等，合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，则图乙的平衡体系中A、B、C三点的平衡常数间的大小关系是: 。 ③由盖斯定律可知，反应ⅰ+2×ⅱ+ⅲ得到合成氨反应:，则反应ⅲ的方程式为3H2+2LiNH=2NH3+2LiH。 16. 从矿石中提取金(Au)是获取贵金属的主要来源。 （1）俗话说“真金不怕火炼”，从化学反应原理的角度解释其可能原因是___________。 （2）用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金是提取金的一种方法。 ①补全反应的离子方程式__________。 □□□___________=□□___________。 ②简述在金被氧化过程中的作用：___________。 （3）工业上常用溶液、氨水和溶液为原料配制浸金液，其一种可能的浸金原理示意图如下。 ①上述原理可知，在浸金过程中起___________作用。 ②为了验证上述原理中的作用，进行如下实验。 实验现象：反应一段时间后，温度无明显变化，U形管内液柱左高右低，锥形瓶中溶液蓝色变浅，打开瓶塞后…… a．打开瓶塞后，___________(填实验现象)，证实了上述原理。 b．a中现象对应反应的离子方程式是___________。 ③下图表示相同时间内，配制浸金液的原料中对浸金过程中消耗率和浸金量的影响(其他条件不变)。 已知： 结合图1，解释图2中浸金量先上升后下降的原因：___________。 【答案】（1）该条件下，与氧气反应的(或限度很小，) （2） ①. ②. 与形成配合物，提高的还原性 （3） ①. 催化 ②. 锥形瓶中溶液蓝色复原 ③. ④. 当时，随着的增大，的浓度增大，浸金速率增大；当时，游离的消耗使减小，浸金速率减小 【解析】 【小问1详解】 真金不怕火炼从化学反应原理角度解释其原因是：Au在高温条件下与O2反应不能自发进行，△G>0，也可以从平衡常数角度解释，反应的限度很小，即K<10-5； 【小问2详解】 该反应为氧化还原反应，根据得得失电子守恒可配平，离子反应方程式为：；从方程式中可以看出，与Au+形成配合物，提高Au的还原性； 【小问3详解】 该机理图机理为：Au失电子形成Au+，与Au+反应得到，与反应得到和Au，与氧气、氨水反应又重新生成，故在整个过程中起到了催化的作用； 反应一段时间后，温度无明显变化，U形管内液柱左高右低，锥形瓶中溶液蓝色变浅，说明生成了，打开瓶塞后锥形瓶中溶液蓝色复原，说明氧气将又氧化为；a中为在氧气和氨水的作用下生成了，方程式为：； 当c(CuSO4)<0.03mol/L时，随着c(CuSO4)的增大，配制的浸金液中的浓度增大，浸金速率增大；当c(CuSO4)>0.03mol/L时，根据题中所给已知方程式，游离的Cu2+消耗，使浓度减小，浸金速率减小。故答案为：当c(CuSO4)<0.03mol/L时，随着c(CuSO4)的增大，的浓度增大，浸金速率增大；当c(CuSO4)>0.03mol/L时，游离的Cu2+消耗，使浓度减小，浸金速率减小。 17. 奥美拉唑可用于治疗十二指肠溃疡等疾病，其合成路线如下。 已知：。 （1）A能与溶液作用显紫色，A的名称是___________。 （2）的化学方程式是___________。 （3）试剂a是___________。 （4）的过程： ①M中含有的官能团有醚键、___________。 ②N与反应的化学方程式是___________。 （5）合成的路线如下。 ①可由与___________(填化学式)经加成反应得到。 ②K转化为的同时有生成，化学方程式是___________。 【答案】（1）苯酚 （2） （3）浓硝酸、浓硫酸 （4） ①. 酰胺基(肽键也给分) ②. （5） ①. ②. (或22) 【解析】 【分析】A能与FeCl3溶液作用显紫色，说明A中含有酚羟基，结合A的分子式可以推知A的结构简式为：，A和甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B，结合B的分子式可知B的结构简式为：，D发生还原反应得到E，结合D的分子式和E的结构简式可以推知D中的硝基发生还原反应生成氨基，则D的结构简式为：，E发生多步反应得到G，G和CS2在KOH、乙醇溶液中发生反应得到J，J再经过一系列反应得到奥美拉唑，据此解答。 【小问1详解】 由分析可知，A的结构简式为：，其名称是苯酚； 【小问2详解】 A和甲醇在浓硫酸、加热的条件下发生取代反应得到B，B的结构简式为，则的化学方程式为：； 【小问3详解】 由分析可知，B的结构简式为，D的结构简式为，即B发生硝化反应得到D，则试剂a是浓硝酸、浓硫酸； 【小问4详解】 ①由M的结构简式可知，M中含有的官能团有醚键、酰胺基(或肽键)； ②N中含有酰胺基，在NaOH溶液中会发生水解反应，则N与反应的化学方程式是：； 【小问5详解】 ①由原子守恒可知，CH3CHO可由与H2O经加成反应得到； ②K和SOCl2发生取代反应生成，结合K的分子式可以推知K的结构简式为：，K转化为的同时有SO2生成，反应的化学方程式为：(或22)。 18. 以铬铁矿(主要成分为，还含有等)为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧水浸后转化为，与纯碱焙烧转化为。 （1）过程Ⅰ中转化为和，写出反应的化学方程式___________。 （2）滤渣1主要含有___________。 （3）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与的关系如下图所示。 ①过程Ⅲ中使用溶液的目的是___________。 ②过程Ⅳ发生反应，计算该反应的___________。 （4）利用膜电解技术，以溶液为阳极室电解质溶液，溶液为阴极室电解质溶液也可以制备，装置如图。 ①离子交换膜应该选用___________。 a．阴离子交换膜 b．质子交换膜 c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理___________。 （5）测定产品中的质量分数。 称取产品，用容量瓶配制待测液。取待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。产品中(摩尔质量为)的质量分数为___________。已知：酸性条件下被还原为。 【答案】（1） （2）和 （3） ①. 调节溶液使与转化为沉淀除去 ②. （4） ①. c ②. 阳极发生反应：，导致增大，促进平衡正向移动，产生同时部分移向阴极区，阳极生成 （5） 【解析】 【分析】分析流程可知，铬铁矿（主要成分为，还含有MgO、、等）中加入纯碱，也有O2参与，进行焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、 、Na2SiO3加入水进行“浸取”, 过滤，滤渣1为不溶于水的MgO、Fe2O3，向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、Na2SiO3转化为氢氧化铝硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去，再向滤液中加入H2SO4 ，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4可以循环利用，据此分析回答问题。 【小问1详解】 由题可知，过程Ⅰ中转化为和，Fe元素、Cr元素化合价上升，则需要氧化剂为O2，反应为：； 【小问2详解】 根据分析可知滤渣1主要含有Fe2O3、MgO； 【小问3详解】 ①向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去； ②过程Ⅳ发生反应，图中的点取pH=2.4，对应，有，又有即，该反应的； 【小问4详解】 以溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液，制备，电解过程中实质是电解水，阳极发生反应为：，阴极发生的反应为：，阳极区中由可知，在氢离子浓度较大的电极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极区产生，为保持溶液为电中性，离子交换膜应该选用阳离子交换膜，让钠离子通过交换膜移向阴极，由此可知总反应方程式为：； ①由分析可知，离子交换膜应该选用阳离子交换膜，故选c； ②由分析可知，产生的原理为：阳极发生反应为：，导致增大，促进平衡正向移动，产生，同时部分钠离子移向阴极区，在阳极区产生Na2Cr2O7； 【小问5详解】 根据得失电子守恒，可得反应的关系式为：，，即。 19. 某实验小组探究盐溶液对弱电解质电离及难溶电解质溶解的影响。 文献：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”。 （1）对弱电解质的电离的影响。 资料：ⅰ.等浓度的与的盐效应相当。 ⅱ.(无色)；与不反应。 ①加入的目的是___________。 ②对比a、b中的现象，得出的结论是___________。 ③结合化学平衡移动原理解释c中红色比b浅的原因：___________。 （2）对难溶电解质的溶解性的影响。 ⅰ ⅱ 资料：等浓度的与的盐效应相当。 对比实验ⅰ、ⅱ，对于ⅱ中溶液为红色，提出假设： A．溶液的盐效应促进的溶解。 B．…… 设计对比实验，证实假设B是主要原因。 ①假设B是___________。 ②对比实验ⅲ的步骤和现象：___________(按实验ⅱ的图示方式呈现)。 （3）通过以上实验，说明该实验条件下盐溶液通过___________、___________可促进弱电解质的电离及难溶电解质的溶解。 【答案】（1） ①. 排除稀释对溶液颜色的影响 ②. MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离 ③. b和c中盐效应相当，，c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2，使得c(SCN-)降低，平衡正向移动，红色变浅 （2） ①. 溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解 ②. （3） ①. 盐效应 ②. 化学反应 【解析】 【分析】通过设计不同对比实验可探究“盐效应”对弱电解质以及难溶电解质的影响，结合平衡移动原理对实验现象进行分析即可。 【小问1详解】 ①平行实验b、c中分别加入0.5mL其它溶液，所以为了排除稀释对溶液颜色的影响，向a中加入入0.5mLH2O； ②a、b两组实验已经排除稀释对溶液颜色的影响，b中红色比a中浅，证明硫氰化铁的电离平衡：受到了促进，所以MgSO4溶液促进了弱电解质Fe(SCN)3的电离； ③b、c中加入了等体积等浓度的盐溶液，所以盐效应相同，结合资料信息：，c中Fe2+结合SCN-生成Fe(SCN)2，使硫氰化铁的电离平衡：向正向移动，所以红色比b中浅； 【小问2详解】 ①根据文献信息：向弱电解质或难溶电解质中加入具有不同离子的可溶性强电解质溶液，会使弱电解质的电离程度或难溶电解质的溶解度增大，这种现象可称为“盐效应”，提出假设B溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解； ②实验ⅰ设计思路为盐效应促进FeCO3的溶解，实验ⅱ设计思路为溶液中的SCN-与Fe2+结合，促进FeCO3的溶解，想设计对比实验ⅲ证实假设B是主要原因一定要利用资料：等浓度的KCl与KSCN的盐效应相当，同时排阳离子K+的干扰，所以选择和硫氰化钾等体积等浓度的氯化钾溶液，进行试验，所以设计如下实验ⅲ：； 【小问3详解】 通过探究（1）可知，盐溶液通过盐效应可促进弱电解质的电离，通过探究（2）可知盐溶液通过化学反应可促进难溶电解质的溶解。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $