精品解析：江苏省泰州中学等三校2024-2025学年高三上学期12月联合调研化学试题

2024-2025学年高三上学期三校12月联合调研 化学试题 (考试时间：75分钟；总分：100分) 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 我国“飞天”舱外“航天服”由6层结构组成，主要用到的材料有：棉布、橡胶、涂铝涤纶、铝合金壳体、聚碳酸酯/纳米二氧化钛复合材料等。下列说法正确的是 A. 棉布所含的纤维素与淀粉互为同分异构体 B. 合金中的铝在空气中不活泼 C. 涤纶、聚碳酸酯都是合成高分子材料 D. 纳米二氧化钛属于胶体 【答案】C 【解析】 【详解】A．纤维素与淀粉都是高分子化合物，化学式均为(C6H10O5)n，但其中n的数值不定，因此不是同分异构体，A错误； B．Al性质活泼，在空气中表面生成一层致密的氧化膜，保护内部的金属铝，B错误； C．涤纶属于合成纤维，聚碳酸酯属于塑料，都是合成高分子材料，C正确； D．纳米二氧化钛是纯净物，胶体是混合物，因此纳米二氧化钛不是胶体，D错误； 故选C。 2. 用化学用语表示中的相关微粒，正确的是 A. 分子的球棍模型： B. 溶液中的水合氯离子： C. 的电子式： D. 的结构示意图： 【答案】D 【解析】 【详解】A．HClO的空间构型为：V形，O为中心原子，r(Cl)＞r(O)＞r(H)，A错误； B．水分子中氢原子一侧带正电，氧原子一侧带负电，氯离子带负电，应吸引氢原子，应表示为：，B错误； C．氯气的电子式：，C错误； D．的核外18个电子，D正确； 故答案为：D。 3. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是 A. 用装置甲比较与的金属活动性强弱 B. 用装置乙分离胶体和溶液 C. 用装置丙配制的溶液 D. 装置丁用于测定中和热 【答案】A 【解析】 【详解】A．活泼性不同的电极材料构成原电池，活泼性强的金属作负极，电极材料减少，可以比较与的金属活动性强弱，故A正确； B．过滤无法分离胶体和溶液，需要用渗析的方式，故B错误； C．溶液配制时，需要先将浓硫酸倒入水中，在100mL容量瓶中进行定容，故C错误； D．图中缺少环形玻璃搅拌棒，反应可能不充分，不能测定最高温度，故D错误； 故选：A。 4. 明矾可用于净水。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电负性大小： C. 第一电离能大小： D. 稳定性： 【答案】A 【解析】 【详解】A. 同周期元素从左到右半径依次减小，半径大小：，故A正确； B. 元素非金属性越强，电负性越大。电负性大小：，故B错误； C. 同主族元素从上到下，第一电离能依次减小，第一电离能大小：，故C错误； D. 同主族元素从上到下，非金属性依次减弱，简单氢化物稳定性依次减弱，稳定性：，故D错误； 选A。 阅读下列材料，完成下面小题： VA族元素氮、磷、砷、锑及化合物应用广泛。肼是常用的火箭燃料，其燃烧热为。次磷酸为一元弱酸。三氯化磷遇水强烈水解。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点)并放出气体。是酸性氧化物，是两性氧化物；锑能与铅形成用途广泛的合金。 5. 下列说法正确的是 A. 是离子晶体 B. 第三周期第一电离能比P大的有两种元素 C. 是正四面体形分子，其中夹角为 D. 基态砷原子核外电子排布式为 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 制的离子方程式： B. 与盐酸化学方程式： C. 与足量的溶液反应的离子方程式： D. 肼燃烧的热化学方程式： 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 易液化，可用于工业制硝酸 B. 能与水反应，可用于干燥氨气 C. 肼具有还原性，可作为火箭燃料 D. 锑铅合金导热性好，可用作铅酸电池的电极材料 【答案】5. B 6. B 7. C 【解析】 【5题详解】 A．沸点，沸点较低，为分子晶体，A错误； B．同周期，第一电离能从左到右依次增大，VA元素＞VIA元素，则第一电离能： P < Cl < Ar ，B正确； C．P4是正四面体形分子，如图，正四面体每个面都是正三角形，因此P-P-P夹角为60°，C错误； D．33As核外电子排布式为，D错误； 故答案为：B； 【6题详解】 A．制的离子方程式，A错误； B． Sb2O3是两性氧化物，与稀盐酸是可以发生复分解反应，B正确； C．次磷酸为一元弱酸，不能拆，，C错误； D．肼燃烧生成氮气和水，则肼的燃烧热的热化学方程式：，D错误； 故答案为：B； 【7题详解】 A．氨气易液化是其物理性质，可用于工业制硝酸说明氨气具有还原性，二者没有对应关系，A错误； B．五氧化二磷是酸性干燥剂，不能干燥碱性气体，B错误； C．肼与氧气反应生成氮气和水，放出大量的热，其中氧气作氧化剂，肼作还原剂，C正确； D．锑铅合金可用于铅酸电池的电极材料是因为其导电性好、易于加工，与其导热性好无关，D错误； 故答案选C。 8. 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。下列说法不正确的是 已知：电解产物的法拉第效率 A. 电解过程中，溶液浓度不变 B. a电极的反应式为 C. 当b电极产生电极产生，则 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】A 【解析】 【分析】由图可知，a电极为电解池的阴极，水分子作用下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成一水合氨和氢氧根离子，b电极为阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，双极膜中水解离出的氢氧根离子移向阳极、氢离子移向阴极。 【详解】A．由分析可知，电解过程中，b电极为阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，阳极室每消耗4mol氢氧根离子，同时有4mol氢氧根离子通过双极膜进入阳极室，所以阳极室中氢氧化钾的物质的量不改变，但反应生成了水，所以溶液浓度会变，故A错误； B．由分析可知，a电极为电解池的阴极，水分子作用下硝酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成一水合氨和氢氧根离子，电极反应式为，故B正确； C．由得失电子数目守恒可知，b电极产生2mol氧气时，通过电极的电子的物质的量为8mol，由a电极产生0.9mol氨气可知，电解产物氨气的法拉第效率为，故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，单位时间内流过的电量增大，有利于提高氨生成速率，故D正确； 故选A。 9. Z是一种长效平喘药的重要中间体，可由下列反应制得，下列说法不正确的是 A. X转变为Y发生了加成反应 B. Y不能与溶液发生显色反应 C. 利用高锰酸钾溶液可以鉴别X与Y D. Z与足量的氢气加成后分子中含有4个手性碳原子 【答案】C 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，X中的醛基与硝基甲烷发生加成反应生成Y，故A正确； B．由结构简式可知，Y分子中不含有酚羟基，不能与氯化铁溶液发生显色反应，故B正确； C．由结构简式可知，X分子中含有的醛基和Y分子中含有的醇羟基都能与高锰酸钾溶液发生氧化反应使溶液褪色，则利用高锰酸钾溶液不能鉴别X与Y，故C错误； D．由结构简式可知，Z分子中含有的苯环一定条件下能与氢气发生加成反应，则Z与足量的氢气加成后分子中含有如图* 所示的4个手性碳原子：，故D正确； 故选C。 10. 叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理具有其特殊性，可用下图表示，已知：连在同一碳原子上的甲基之间存在排斥力，步骤②为决速步骤。 下列说法正确的是 A. 用溶液中和步骤④产生的，有利于提高叔丁酯的产率 B. 用标记醇羟基，不能区别叔丁醇、乙醇与羧酸在酯化反应时的机理差异 C. 步骤②的反应活化能最小 D. 中间体2的甲基间的排斥力比羧酸叔丁酯的甲基间的排斥力小 【答案】D 【解析】 【分析】叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理为先在叔丁醇的羟基上结合形成中间体1：，再脱水转化为中间体2：，再与羧酸作用得到中间体3：，最后再去掉得到最终产物羧酸叔丁酯：，据此分析解答。 【详解】A．KOH溶液会与羧酸、叔丁酯反应，不利于提高叔丁酯的产率，A错误； B．由叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理可知，叔丁醇与羧酸发生酯化反应时叔丁醇脱去羟基、羧酸脱去羧基中的H，若用18O标记醇羟基，则18O在生成物水中，而乙醇与羧酸发生酯化反应时羧酸脱去羧基中的羟基、乙醇脱去羟基中的H，若用18O标记醇羟基，则18O在生成物酯中，能区别叔丁醇、乙醇与羧酸在酯化反应时的机理差异，B错误； C．活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；已知，步骤②为决速步骤，则步骤②的反应活化能最大，C错误； D．中间体2中与甲基相连的碳原子的价层电子对数为3、采取sp2杂化，未成对的电子对中心碳原子上甲基的成键电子对的斥力减小，甲基间的键角大；而羧酸叔丁酯中与甲基相连的碳原子的价层电子对数为4、采取sp3杂化，同时酯基中电子对中心碳原子上甲基的成键电子对的斥力增大，甲基间的键角变小，所以得到中间体2的甲基间的排斥力比羧酸叔丁酯的甲基间的排斥力小，D正确； 故答案为：D。 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用试纸测量浓度相同的溶液和溶液的，比较溶液大小 酸性： B 向还原所得到的产物中加入稀盐酸，滴加溶液，观察颜色变化 全部被还原 C 向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，再加入溶液后产生白色沉淀且红色褪去 证明溶液中存在水解平衡 D 向和的混合溶液中滴加溶液，观察沉淀颜色 溶解度： A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．次氯酸钠溶液具有强氧化性，能使有机色质漂白褪色，不能用pH试纸测定次氯酸钠溶液的pH值，故A错误； B．若氧化铁未完全还原，加入稀盐酸时，氧化铁溶于稀盐酸得到的铁离子与铁反应生成亚铁离子。滴入硫氰化钾溶液，溶液也不会变为红色，所以观察溶液颜色变化不能确定氧化铁是否全部被还原，故B错误； C．亚硫酸钠溶液中存在如下水解平衡：SO+H2OHSO+OH—，向亚硫酸钠溶液中滴加酚酞试液，溶液会变红，再加入氯化钡溶液，溶液中亚硫酸根离子反应生成亚硫酸钡白色沉淀，溶液中亚硫酸根离子浓度减小，平衡向逆反应方向移动，溶液中的氢氧根离子浓度减小，溶液红色褪去，则向亚硫酸钠溶液中滴加酚酞试液，溶液会变红，再加入氯化钡溶液后产生白色沉淀且红色褪去说明亚硫酸钠溶液中存在水解平衡，故C正确； D．未明确氯化钾和碘化钾的浓度，向混合溶液中滴加硝酸银溶液，不能确定氯离子和碘离子的反应先后顺序，所以不能观察沉淀颜色不能比较碘化银和氯化银的溶解度大小，故D错误； 故选C。 12. 室温下，用溶液制备的过程如图所示，已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “混合”时应控制和之间的用量比，防止有杂质生成 C. 制备的离子方程式为： D. “过滤”后溶液中： 【答案】B 【解析】 【分析】由题给流程可知，向硫酸亚铁溶液中加入氨水和碳酸氢铵混合溶液，硫酸亚铁溶液与混合溶液反应生成硫酸铵和碳酸亚铁沉淀，过滤得到硫酸铵溶液和碳酸亚铁。 【详解】A．碳酸氢铵是弱酸弱碱盐，铵根离子和碳酸氢根离子在溶液中均发生水解反应，由一水合氨的电离常数大于碳酸的二级电离常数可知，碳酸氢根离子在溶液中的水解程度大于铵根离子，所以溶液中一水合氨的浓度小于碳酸的浓度，故A错误； B．溶液混合时，应控制氨水和碳酸氢铵之间的用量比，防止溶液pH过大，生成氢氧化亚铁沉淀，故B正确； C．由分析可知，制备碳酸亚铁的反应为硫酸亚铁溶液与氨水和碳酸氢铵混合溶液反应生成硫酸铵和碳酸亚铁沉淀，反应的离子方程式为，故C错误； D．过滤得到的硫酸铵溶液中还含有可溶的碳酸亚铁，溶液中存在电荷守恒关系，故D错误； 故选B。 13. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为： Ⅰ： Ⅱ： 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 下列说法不正确的是 A. B. 压缩容器反应Ⅱ平衡逆向移动 C. 相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应I的速率大于反应Ⅱ D. ，随温度升高，反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知，，转化率平衡值随温度升高略微增大，而的选择性随温度的升高而降低，则反应I升高温度平衡逆向移动，反应Ⅰ的∆H1＜0，反应Ⅱ升高温度平衡正向移动，则，A正确； B．由反应Ⅰ可知，该反应为分子数减小的反应，压缩容器，增大压强，平衡正向移动，的浓度降低，反应Ⅱ平衡逆向移动，B正确； C．相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明相同时间内得到的量更多，反应Ⅰ的速率大于反应Ⅱ，C正确； D．，转化率平衡值随温度升高而略微降低，而此时甲醇的选择性平衡值降低幅度较大，说明随温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡正向移动的程度，D错误； 故选D。 二、非选择题：共4题，共61分 14. 以钛白副产品(含及少量)和为原料制备的超微细，可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。 已知：①25℃时，； ②不溶于水，溶于硫酸。 ③沉淀速度过快，沉淀的粒径会变大，包裹的杂质会变多。 （1）的制备。将一定量的钛白副产品用热水溶解，在搅拌下加入还原铁粉，反应后为，过滤得到溶液。在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液，经调节、过滤、水洗、烘干后得到超微细。 ①写出加入还原铁粉反应的离子方程式___________； ②温度对沉淀粒径的影响如图，加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃，温度过高不利于生成，原因是___________； ③若溶液中同时出现两种沉淀时，与的物质的量浓度比为___________。 （2）的结构。晶体为片层结构，层内每个与2个和2个相连，形成1个铁氧八面体，每个与2个形成两个五元环。在图中补全该结构___________。晶体中含配位键的数目为___________。 （3）的性质。将沉淀置于氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。写出时发生反应的化学方程式___________。(写出计算过程)。 【答案】（1） ①. ②. 温度过高，氨水易分解挥发，同时反应速率加快，产品粒径增大，包裹的杂质会变多 ③. （2） ①. ②. （3） 【解析】 【分析】 【小问1详解】 ①在热水中的水解程度大，水解方程式为，水解过程中产生呈酸性，加入还原铁粉的作用是消耗调节pH为，促进的水解，同时还可以提升浓度，反应的离子方程式为； ②根据温度对沉淀粒径的影响图可知，温度越高，沉淀速度过快，沉淀的粒径会越大，包裹的杂质会变多，所以加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃，温度过高不利于生成，同时氨水也容易分解挥发； ③若溶液中同时出现两种沉淀时，此时的相同，根据、，将二者化简得。 【小问2详解】 的晶体为片层结构，层内每个与2个和2个相连，形成1个铁氧八面体，每个与2个形成两个五元环，根据此信息得到的结构为；根据补全后的结构，可知该配合物是一种典型的六配位配合物，其中四个位置由草酸根离子占据，剩余两个位置由水分子占据‌，所以晶体中含配位键的数目为。 【小问3详解】 的摩尔质量为，则样品的物质的量为，当样品质量变为，减少了，折算成样品减少了，刚好为结晶水的质量，即到时失去了全部的结晶水，只剩下，继续升温到时，质量变为4.64g，减少了，折算成样品减少了，刚好为的质量，即变为了，则分解的方程式为：，再继续升温超过，样品质量变为2.88g，减少了，折算成样品减少了，刚好为的质量，即变为了。 15. 化合物G是某化工生产中的重要中间体，其合成路线如下： (注) （1）的反应类型为___________，E分子中含氧官能团的名称为___________。 （2）转化的目的是___________。 （3）的反应类型为加成反应，则F的结构简式为___________。 （4）G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种该同分异构体的结构简式：___________。 ①芳香族化合物；②分子中不同化学环境的氢原子比为。 （5）已知：，写出以和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） ①. 加成反应 ②. 酮羰基 （2）保护B中六元环上的酮羰基，防止酮羰基与后续EtMgBr反应 （3） （4） （5） 【解析】 【分析】要合成化合物G，将A与在的作用下加成生成B，将B在PPTS的作用下与反应生成C，将C在作用下转化为D，然后D在和作用下反应生成E，E自身加成后得到F，最后F中的羟基发生消去反应生成目标产物G，据此分析解答。 【小问1详解】 根据分析，的反应是将A与在的作用下通过加成生成B，E的结构简式为：，其含氧官能团的名称为：酮羰基。 故答案为：加成反应；酮羰基。 【小问2详解】 是将B中六元环上的酮羰基转化为五元环状的醚键结构，然后在的转化中又重新生成了酮羰基，则转化的目的是保护酮羰基，防止在EtMgBr作用下生成其它结构。 故答案为：保护B中六元环上的酮羰基，防止酮羰基与后续EtMgBr反应。 【小问3详解】 的反应类型为加成反应，结合G的结构中出现新的六元环和一个碳碳双键，可以推测E中六元环上的酮羰基断裂了一个键进行了加成得到F，形成了一个新六元环和一个羟基，然后羟基消去得到一个碳碳双键结构，则F的结构简式为：。 故答案为：。 【小问4详解】 G的结构简式为：，化学式为：，含5个不饱和度，G的一种同分异构体同时满足下列条件： ①芳香族化合物：有1个苯环，用掉4个不饱和度，则苯环外可能存在1个结构或结构； ②分子中不同化学环境的氢原子比为：22个氢原子已经用完且只有4种类型，则苯环上的取代基和苯环外的取代基结构都要高度对称，氢原子数为9只有能满足，2组氢原子为6的只能在苯环上对称分布4个才够，最后的O原子只能形成才能满足1个氢原子与1个不饱和度的要求，所以符合条件G的一种同分异构体为：。 故答案为：。 【小问5详解】 根据已知提示和目标产物，需要两条线，一条线先将中的酮羰基进行保护，另一条线先由乙烯制得，然后两条线合成中间产物，取消保护重新生成酮羰基后得到目标产物，合成过程如下：。 故答案为：。 16. 硫酸羟胺是一种重要的化工原料，受热易分解；呈白色粉末状，易溶于水，其溶液的值在4左右。一种利用氨法烟气脱硫中生成的亚硫酸氢铵制备环己酮肟的过程如下： 已知：①环己酮(，可溶于水，易溶于有机溶剂)和羟胺反应生成环己酮肟()称为肟化反应； ②环己酮肟能溶于水，难溶于浓溶液，熔点88℃；60℃时酸性条件下水解生成羟胺盐和环己酮。 （1）“反应”中生成，若，写出该反应的离子方程式___________。 （2）浓缩的目的有：___________。 （3）“分离”的操作名称为：___________，得到的Y是___________。 （4）写出环己酮肟在硫酸溶液中水解的化学方程式___________。补充完整用环己酮肟制取硫酸羟胺的实验方案：在三颈烧瓶中分别加入一定量环己酮肟和少量的蒸馏水，___________，冷却结晶，过滤洗涤，即可得到硫酸羟胺粗品。(实验中需要使用的试剂、仪器：溶液、Ba(OH)2溶液、甲苯、计、减压蒸发仪) 【答案】（1） （2）增大后续肟化反应的速率；减少环己酮肟在后续稀硫酸铵溶液中的溶解损失 （3） ①. 过滤 ②. 浓溶液 （4） ①. 2+H2SO4+2H2O+2 ②. 加溶液，控制温度60℃，充分反应，用甲苯萃取反应液，萃取相经气相色谱分析环己酮肟的转化率较高后，萃余水相转移至烧杯中，加Ba(OH)2溶液，同时用pH计测量萃余水相的pH，直至约为4后，过滤，用蒸馏水洗涤，将洗涤液与滤液合并，减压蒸发 【解析】 【分析】反应中SO2与NH4NO2、NH4HSO3反应生成，结合已知环已酮和羟胺反应生成环已酮肟，可以推知X为NH3，中和NH3OH+，使其转化为NH2OH，NH2OH与环己酮反应生成环已酮肟，环己酮肟能溶于水，难溶于(NH4)2SO4浓溶液，用过滤方法分离出环已酮肟。 【小问1详解】 NH4NO2、NH4HSO3、SO2在“反应”中生成， 还原为，若，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为。 【小问2详解】 浓缩的目的有：增大的浓度，提高后续肟化反应的速率； 环己酮肟能溶于水，难溶于浓溶液，减少环己酮肟在后续稀硫酸铵溶液中的溶解损失。 【小问3详解】 环己酮肟能溶于水，难溶于浓溶液，“分离”出环己酮肟的操作名称为过滤；得到的Y是浓溶液。 【小问4详解】 60℃时，环己酮肟在酸性条件下水解生成羟胺盐和环己酮，在硫酸溶液中水解的化学方程式为2+H2SO4+2H2O+2。 在三颈烧瓶中分别加入一定量环己酮肟、蒸馏水，加溶液，控制温度60℃，充分反应，用甲苯萃取反应液，萃取相经气相色谱分析环己酮肟的转化率较高后，萃余水相转移至烧杯中，加Ba(OH)2溶液，同时用pH计测量萃余水相的pH，直至约为4后，过滤，用蒸馏水洗涤，将洗涤液与滤液合并，减压蒸发、浓缩、结晶，即可得到硫酸羟胺粗品。 17. 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 （1）我国化学家模拟催化重整制，研究在合金和合金催化下。甲烷逐级脱氢的反应。不同催化剂的甲烷脱氢反应历程与相对能量关系如图所示 (*表示吸附在催化剂表面的物质，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 ①使用合金作为催化剂的历程中决速步是形成过渡态___________(填“1”或“2”或“3”或“4”) ②脱氢反应阶段应选择合金还是合金作为催化剂，原因是___________。 （2）水合肼在储氢领域有广阔的应用前景 ①肼分解制氢的主要反应为：，肼的理论储氢密度，测得肼实际分解时产生的气体中含，肼实际储氢密度小于理论值的原因是___________。 ②水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解，如图所示。已知：催化剂表面存在和两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。键、键的键能分别是。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键，原因是___________。 ③在一定量的催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得随时间的变化如下图所示。当浓度从增加到时，反应速率加快；从增加到时，反应速率几乎不变。其原因是___________。 （3），利用与的相互转化实现的储存与释放，其释放的一种机理及该过程中使用的复合催化剂的结构及各部分所带电荷如图所示。 ①根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅱ、Ⅲ可以描述为___________。 ②若是参加的释氢反应，写出释氢反应的离子方程式：___________。 【答案】（1） ①. 2 ②. 合金作催化剂时，反应历程中的活化能都较小，反应速率较快，催化效果更好 （2） ①. 肼实际分解时产生的气体中含NH3，肼中氢元素没有完全转化为氢气，造成肼实际储氢密度小于理论值，反应方程式为或 ②. N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力 ③. 浓度时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了，浓度增大至时，有更多活性位点吸附，故浓度从增大至时反应速率加快，浓度达时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了，浓度增大至1.0mol/L时，吸附的几乎不变，故浓度从增大至1.0mol/L时反应速率几乎不变 （3） ①. 水中带负电的氧与甲酸根中带正电的碳结合；甲酸根中碳氧π键断裂后带负电的氧与催化剂中带正电的TiO2成键，产物中带正电的H吸附于催化剂中带负电的Pd上，1个氢氧键断裂后带正电的氢与催化剂表面带负电的Pd成键 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①活化能越高，反应速率越慢，决速步为慢反应，使用合金作为催化剂的历程中，形成过渡态2的活化能最高，决速步是形成过渡态2。 ②根据图示，使用合金作催化剂时，反应历程中的活化能都较小，反应速率较快，所以催化效果更好。 【小问2详解】 ①根据题意，肼实际分解时产生的气体中含NH3，肼中氢元素没有完全转化为氢气，造成肼实际储氢密度小于理论值，反应方程式为或。 ②催化剂表面存在和两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷，N-N为非极性键，N-H键极性较强，N、H分别与催化剂表面原子形成作用力，削弱了N与H之间的作用力，所以肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键。 ③催化剂的量保持不变，浓度时，催化剂表面仅部分活性位点吸附了，浓度增大至时，有更多活性位点吸附，故浓度从增大至时反应速率加快，浓度达时，催化剂表面的活性位点几乎全部吸附了，浓度增大至1.0mol/L时，吸附的几乎不变，故浓度从增大至1.0mol/L时反应速率几乎不变。 【小问3详解】 ①根据图示，水中带负电的氧与甲酸根中带正电的碳结合；甲酸根中碳氧π键断裂后带负电的氧与催化剂中带正电的TiO2成键，产物中带正电的H吸附于催化剂中带负电的Pd上，1个氢氧键断裂后带正电的氢与催化剂表面带负电的Pd成键。 ②根据图示，水分子中的1个H原子和中的H结合生成氢气，若是参加的释氢反应，释氢反应的离子方程式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高三上学期三校12月联合调研 化学试题 (考试时间：75分钟；总分：100分) 可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 S32 Fe56 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 我国“飞天”舱外“航天服”由6层结构组成，主要用到的材料有：棉布、橡胶、涂铝涤纶、铝合金壳体、聚碳酸酯/纳米二氧化钛复合材料等。下列说法正确的是 A. 棉布所含的纤维素与淀粉互为同分异构体 B. 合金中的铝在空气中不活泼 C. 涤纶、聚碳酸酯都是合成高分子材料 D. 纳米二氧化钛属于胶体 2. 用化学用语表示中的相关微粒，正确的是 A. 分子的球棍模型： B. 溶液中的水合氯离子： C. 的电子式： D. 的结构示意图： 3. 下列装置或操作能达到相应实验目的的是 A. 用装置甲比较与的金属活动性强弱 B. 用装置乙分离胶体和溶液 C. 用装置丙配制的溶液 D. 装置丁用于测定中和热 4. 明矾可用于净水。下列说法正确的是 A. 半径大小： B. 电负性大小： C. 第一电离能大小： D. 稳定性： 阅读下列材料，完成下面小题： VA族元素氮、磷、砷、锑及化合物应用广泛。肼是常用的火箭燃料，其燃烧热为。次磷酸为一元弱酸。三氯化磷遇水强烈水解。雌黄和在盐酸中反应转化为雄黄和(沸点)并放出气体。是酸性氧化物，是两性氧化物；锑能与铅形成用途广泛的合金。 5. 下列说法正确的是 A. 是离子晶体 B. 第三周期第一电离能比P大的有两种元素 C. 是正四面体形分子，其中夹角为 D. 基态砷原子核外电子排布式为 6. 下列化学反应表示正确的是 A. 制的离子方程式： B. 与盐酸化学方程式： C. 与足量的溶液反应的离子方程式： D. 肼燃烧的热化学方程式： 7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是 A. 易液化，可用于工业制硝酸 B. 能与水反应，可用于干燥氨气 C. 肼具有还原性，可作为火箭燃料 D. 锑铅合金导热性好，可用作铅酸电池的电极材料 8. 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。下列说法不正确的是 已知：电解产物的法拉第效率 A. 电解过程中，溶液浓度不变 B. a电极的反应式为 C. 当b电极产生电极产生，则 D. 相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率 9. Z是一种长效平喘药的重要中间体，可由下列反应制得，下列说法不正确的是 A. X转变为Y发生了加成反应 B. Y不能与溶液发生显色反应 C. 利用高锰酸钾溶液可以鉴别X与Y D. Z与足量的氢气加成后分子中含有4个手性碳原子 10. 叔丁醇与羧酸发生酯化反应的机理具有其特殊性，可用下图表示，已知：连在同一碳原子上的甲基之间存在排斥力，步骤②为决速步骤。 下列说法正确的是 A. 用溶液中和步骤④产生的，有利于提高叔丁酯的产率 B. 用标记醇羟基，不能区别叔丁醇、乙醇与羧酸在酯化反应时的机理差异 C. 步骤②的反应活化能最小 D. 中间体2的甲基间的排斥力比羧酸叔丁酯的甲基间的排斥力小 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 用试纸测量浓度相同的溶液和溶液的，比较溶液大小 酸性： B 向还原所得到的产物中加入稀盐酸，滴加溶液，观察颜色变化 全部被还原 C 向溶液中滴入酚酞试液，溶液变红，再加入溶液后产生白色沉淀且红色褪去 证明溶液中存在水解平衡 D 向和的混合溶液中滴加溶液，观察沉淀颜色 溶解度： A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，用溶液制备的过程如图所示，已知：，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “混合”时应控制和之间的用量比，防止有杂质生成 C. 制备的离子方程式为： D. “过滤”后溶液中： 13. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下，与在密闭容器中发生的主要反应为： Ⅰ： Ⅱ： 反应相同时间，测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。 下列说法不正确的是 A. B. 压缩容器反应Ⅱ平衡逆向移动 C. 相同温度下，选择性的实验值大于平衡值，说明反应I的速率大于反应Ⅱ D. ，随温度升高，反应I平衡正向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动的程度 二、非选择题：共4题，共61分 14. 以钛白副产品(含及少量)和为原料制备的超微细，可广泛用于新型电池材料、感光材料的生产。 已知：①25℃时，； ②不溶于水，溶于硫酸。 ③沉淀速度过快，沉淀的粒径会变大，包裹的杂质会变多。 （1）的制备。将一定量的钛白副产品用热水溶解，在搅拌下加入还原铁粉，反应后为，过滤得到溶液。在搅拌下先后加入氨水和草酸溶液，经调节、过滤、水洗、烘干后得到超微细。 ①写出加入还原铁粉反应的离子方程式___________； ②温度对沉淀粒径的影响如图，加入氨水和草酸溶液过程需控制温度在40℃，温度过高不利于生成，原因是___________； ③若溶液中同时出现两种沉淀时，与的物质的量浓度比为___________。 （2）的结构。晶体为片层结构，层内每个与2个和2个相连，形成1个铁氧八面体，每个与2个形成两个五元环。在图中补全该结构___________。晶体中含配位键的数目为___________。 （3）的性质。将沉淀置于氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所示。写出时发生反应的化学方程式___________。(写出计算过程)。 15. 化合物G是某化工生产中的重要中间体，其合成路线如下： (注) （1）的反应类型为___________，E分子中含氧官能团的名称为___________。 （2）转化的目的是___________。 （3）的反应类型为加成反应，则F的结构简式为___________。 （4）G的一种同分异构体同时满足下列条件，写出一种该同分异构体的结构简式：___________。 ①芳香族化合物；②分子中不同化学环境的氢原子比为。 （5）已知：，写出以和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) 16. 硫酸羟胺是一种重要的化工原料，受热易分解；呈白色粉末状，易溶于水，其溶液的值在4左右。一种利用氨法烟气脱硫中生成的亚硫酸氢铵制备环己酮肟的过程如下： 已知：①环己酮(，可溶于水，易溶于有机溶剂)和羟胺反应生成环己酮肟()称为肟化反应； ②环己酮肟能溶于水，难溶于浓溶液，熔点88℃；60℃时酸性条件下水解生成羟胺盐和环己酮。 （1）“反应”中生成，若，写出该反应的离子方程式___________。 （2）浓缩的目的有：___________。 （3）“分离”的操作名称为：___________，得到的Y是___________。 （4）写出环己酮肟在硫酸溶液中水解的化学方程式___________。补充完整用环己酮肟制取硫酸羟胺的实验方案：在三颈烧瓶中分别加入一定量环己酮肟和少量的蒸馏水，___________，冷却结晶，过滤洗涤，即可得到硫酸羟胺粗品。(实验中需要使用的试剂、仪器：溶液、Ba(OH)2溶液、甲苯、计、减压蒸发仪) 17. 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 （1）我国化学家模拟催化重整制，研究在合金和合金催化下。甲烷逐级脱氢的反应。不同催化剂的甲烷脱氢反应历程与相对能量关系如图所示 (*表示吸附在催化剂表面的物质，吸附过程产生的能量称为吸附能)。 ①使用合金作为催化剂的历程中决速步是形成过渡态___________(填“1”或“2”或“3”或“4”) ②脱氢反应阶段应选择合金还是合金作为催化剂，原因是___________。 （2）水合肼在储氢领域有广阔的应用前景 ①肼分解制氢的主要反应为：，肼的理论储氢密度，测得肼实际分解时产生的气体中含，肼实际储氢密度小于理论值的原因是___________。 ②水合肼制氢过程中涉及肼在催化剂表面分解，如图所示。已知：催化剂表面存在和两种活性位点，两种活性位点分别带不同电性的电荷。键、键的键能分别是。肼在该催化剂表面反应断裂的化学键不是键，而是键，原因是___________。 ③在一定量的催化剂存在下，不同浓度的分解时，测得随时间的变化如下图所示。当浓度从增加到时，反应速率加快；从增加到时，反应速率几乎不变。其原因是___________。 （3），利用与的相互转化实现的储存与释放，其释放的一种机理及该过程中使用的复合催化剂的结构及各部分所带电荷如图所示。 ①根据元素电负性的变化规律，步骤Ⅱ、Ⅲ可以描述为___________。 ②若是参加的释氢反应，写出释氢反应的离子方程式：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $