2025届高三化学二轮复习 学多模块融合情境题专练

多模块融合情境题 (选择题1~8题，每小题6分，共48分) 1.三氯乙酸(CCl3COOH)主要用于有机合成和制药，三氟乙酸(CF3COOH)是重要的有机合成试剂，常温下Ka(三氯乙酸)=1.0×10-0.65。下列说法错误的是(　　) A.两种分子中的C原子均有两种杂化方式 B.三氟乙酸分子的极性更强，所以Ka(三氟乙酸)>Ka(三氯乙酸) C.Ka(二氯乙酸)<1.0×10-0.65 D.三氟乙酸为有机化合物，难溶于水 2.2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”方面做出贡献的三位科学家。点击化学的经典反应之一是叠氮-炔环加成，反应示例如图所示。下列说法正确的是(　　) A.化合物A中所有原子均在同一条直线上 B.A与足量H2加成后产物的一氯代物有3种 C.化合物B与互为同分异构体 D.化合物C不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 3.SO2排放到大气中会形成酸雨污染环境。实现环保、发电二位一体的SO2-空气质子交换燃料电池的装置如图所示(M和N均为惰性电极)。下列说法正确的是(　　) A.H+从N极室通过质子交换膜向M极室迁移 B.M极的电极反应式为SO2-2e-+2H2O===S+4H+ C.制得0.5 mol H2SO4时，理论上消耗22.4 L O2(标准状况) D.a与b的大小关系：a<b 4.甘氨酸(用Gly表示)在水中存在四种微粒，转化关系如图1，K1和K2分别表示A+和B的电离常数，25 ℃时，A+、B、D-在水中的分布系数(各微粒数目占三种微粒总数的百分比)如图2。已知：25 ℃时，K1=10-2.4，K2=10-9.4。 下列说法错误的是(　　) A.曲线Ⅲ代表δ(D-)随pH的变化 B.向10 mL 0.10 mol·L-1甘氨酸溶液(B)中加入5 mL 0.10 mol·L-1 HCl溶液，此时溶液中c(B)>c(Cl-)>c(A+) C.水的电离程度：a点大于b点 D.常温下，D-+H2OB+OH-的平衡常数K=10-4.6 5.乙二醇可用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料，用铜催化剂关联C60可实现常压下合成乙二醇，反应机理如图。下列说法错误的是(　　) A.反应②的化学方程式为 B.该反应中C60-Cu/SiO2作催化剂，是中间产物 C.乙二醇能和水以任意比例互溶，说明乙二醇为极性分子 D.中的碳原子只采取sp3杂化 6.在催化剂作用下，HCOOH分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.该反应的ΔS>0 B.第一步转化N与H间形成配位键 C.若用HCOOD催化释氢，反应除生成CO2外，还生成D2 D.若用HCOOK溶液代替HCOOH，最终所得气体中H2的纯度会提高 7.(2023·湖南师大附中模拟)自然界中原生铜的硫化物经氧化、淋滤后变成CuSO4，遇到ZnS(晶胞结构如图所示)可缓慢转化为CuS。已知：Ksp(ZnS)=2×10-24，Ksp(CuS)=6×10-36。下列说法正确的是(　　) A.1个ZnS晶胞中含有4个S B.基态Cu2+核外电子排布式为[Ar]3d84s1 C.要使反应ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)正向进行，需满足>×1012 D.体系达平衡后，溶液中：< 8.二氟卡宾()作为一种活性中间体，一直受到有机氟化学研究工作者的高度关注。硫单质与二氟卡宾可以生成S==CF2，反应历程如图所示： 下列叙述错误的是(　　) A.S==CF2中C原子为sp2杂化，1个S==CF2分子中存在3个σ键，1个π键 B.S8和生成S==CF2反应的ΔH=-207.13 kJ·mol-1 C.决定整个反应速率的步骤是 D.上述反应历程中存在S—S的断裂和生成 9.(18分)(2024·江西宜春高三模拟)CO、SO2等烟道气对环境有污染，需经处理后才能排放，处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S(l)：2CO(g)+SO2(g)===S(l)+2CO2(g)　ΔH。回答下列问题： (1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1，S(l)+O2(g)===SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1。则上述反应的ΔH=________kJ·mol-1。  (2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑催化剂价格因素，选择Fe2O3的主要优点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。某种铁镍合金的立方晶胞如图2所示，铁原子的配位数为　　　　，晶体中，铁与镍原子数目之比为　　　　　。  (3)在容积为2 L的密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO2，在一定条件下发生上述反应，体系混合气体中CO2的物质的量分数随时间的变化如图3所示。 ①0~2 min内的平均反应速率v(CO)=　　　　　mol·L-1·min-1。  ②2 min后改变下列条件能使上述反应的速率增大，且平衡正向移动的是　　　　　　　(填字母)。  a.选用更高效的催化剂 b.升高温度 c.及时分离出CO2 d.增加CO的浓度 (4)在密闭容器中，充入2 mol CO和1 mol SO2，发生上述反应，SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图4所示。 ①压强p1、p2、p3由大到小的关系是　　　　　。  ②B点对应条件下Kx=　　　　　　[对于反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)，Kx=，x为物质的量分数]。  ③A点和C点压强平衡常数之比为　　　　　(用分压代替浓度，分压=总压×物质的量分数)。  10.(16分)(2024·辽宁模拟)双氯芬酸钠(化合物K)是消炎镇痛类药，其一种合成方法如图： (1)C中官能团的名称为　　　　　；D的化学名称为　　　　　。  (2)B的结构简式为　　　　　；F→G的反应类型为　　　　　。  (3)D+G→H的化学方程式为　　　　　　　。  (4)查阅资料可知E→F的反应机理如下： ①H2SO4+HNO3++H2O； ②； ③。 下列说法正确的是　　　　(填字母)。  A.的空间结构为直线形 B.反应③的活化能比反应②高 C.硫酸是总反应的催化剂 D.中碳原子均为sp2杂化 (5)同时符合下列条件的J的同分异构体共有　　　　种，写出其中一种的结构简式：　　　　　。  ①分子中含有联苯结构()和—OCH3基团； ②核磁共振氢谱中只有4组峰。 11.(18分)(2024·河南新乡二模)以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备Bi[Al(OH)4]3的一种工艺流程如图所示： 已知常温下，部分难溶物的溶度积常数如表： 难溶物 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Bi(OH)3(不溶于氨水) Ksp 2×10-20 4×10-16 4×10-38 8×10-31 (1)铋与氮同主族，则铋元素位于元素周期表　　　　(填“s”“p”“d”或“ds”)区。  (2)已知“滤渣1”中含有S单质，写出“浸取”时生成S的主要反应的离子方程式：　　　　　　。  (3)“还原”时发生主要反应的离子方程式为　　　　　　　， “碱溶”步骤中加入氨水的目的是　　　　　　　　　　　。  (4)常温下，“沉淀”前，若“滤液”中Cu2+浓度为0.005 mol·L-1，Fe2+浓度为0.01 mol·L-1，则“沉淀”时调pH的最大值应小于　　　　　。[已知：当某离子浓度小于或等于10-5 mol·L-1时，认为该离子已完全沉淀，lg 2=0.3；Fe(OH)2不溶于氨水]  (5)中国科学院福建物质结构研究所某团队将Bi3+掺杂Cs2SnCl6(晶胞结构为a)获得空位有序型双钙钛矿纳米晶体(晶胞结构为b)，过程如图所示。若a和b的晶胞参数均为x nm，晶胞a中的的配位数为　　　　　，晶胞b中两个最近的的距离为　　　　nm，晶体b的密度为　　　　　　g·cm-3(写计算式即可)。  答案精析 1.D　[三氟乙酸上的—OH和F均能与水形成氢键，且为极性分子，根据“相似相溶”规律可知，三氟乙酸易溶于水，故选D。] 2.C　[化合物A(CH≡CCH3)中含有甲基，甲基是四面体结构，故化合物A中所有原子不可能在同一条直线上，A错误；化合物A与足量H2完全加成后生成丙烷，丙烷的一氯代物有2种，B错误；化合物B与的分子式均为C2H5N3，二者结构不同，互为同分异构体，C正确；化合物C中含有碳碳双键，可被酸性高锰酸钾溶液氧化使溶液褪色，D错误。] 3.B　[SO2-空气质子交换燃料电池为原电池，M极上SO2转化为H2SO4，发生失电子的氧化反应，M极作负极，原电池中阳离子从负极(M极)向正极(N极)迁移，A错误、B正确；N极作正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-，由正、负极电极反应式可得关系式：2H2SO4~4e-~O2，故制得0.5 mol H2SO4理论上消耗0.25 mol O2，在标准状况下的体积为5.6 L，C错误；N极每消耗2 mol H2O生成4 mol OH-，有4 mol H+由M极室迁移至N极室与OH-反应生成H2O，N极室H2O增多，c(NaOH)减小，故a>b，D错误。] 4.C　[溶液碱性越强，溶液中δ(A+)越小，δ(D-)越大，则曲线Ⅰ代表δ(A+)，曲线Ⅱ代表δ(B)，曲线Ⅲ代表δ(D-)，A正确；完全反应后，溶质为等物质的量的B和A+，结合图中x点可知，c(A+)=c(B)，K1==10-2.4，则c(H+)=10-2.4 mol·L-1，溶液显酸性，A+的电离程度>B的电离程度>B的水解程度，此时溶液中c(B)>c(Cl-)>c(A+)，B正确；a点溶液酸性较强，甘氨酸主要以A+形式存在，b点酸性较弱，甘氨酸主要以B形式存在，所以水的电离程度：b>a，C错误；D-+H2OB+OH-的平衡常数K=，y点时，c(B)=c(D-)，K2==10-9.4，c(H+)=10-9.4 mol·L-1，则K=c(OH-)===10-4.6，D正确。] 5.D　[对于环状反应机理图，“入环”的为反应物，“出环”的为生成物，位于环上的为中间产物或催化剂，结合题干信息可知，C60-Cu/SiO2、Pd作催化剂，CH3OH、为中间产物。反应②中，和H2反应生成乙二醇和甲醇，结合守恒原则可写出化学方程式，A、B正确；水是极性分子，根据“相似相溶”规律，二者互溶则说明乙二醇为极性分子，C正确；中碳氧双键上的碳原子为sp2杂化，饱和碳原子为sp3杂化，D错误。] 6.C　[根据总方程式HCOOHCO2+H2，熵值增大，A项正确；N原子含有孤电子对、H+有空轨道，根据图示，第一步转化N与HCOOH电离出的H+通过配位键结合，B项正确；第一步HCOOD电离出D+与N结合，第二步HCOO-→CO2+H-，第三步D+、H-反应生成HD，所以HCOOD催化释氢，除生成CO2外，还生成HD，C项错误；若用HCOOK溶液代替HCOOH，HCOOK水解出HCOOH，释氢历程不变，而反应生成KOH能吸收CO2，所以最终所得气体中CO2的量会减少，H2的纯度提高，D项正确。] 7.A　[根据均摊法，1个ZnS晶胞中含S的个数是8×+6×=4，故A正确；Cu为29号元素，基态Cu2+的核外电子排布式为[Ar]3d9，故B错误；反应ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq)的平衡常数K===×1012，要使反应正向进行，则Q<K，所以需满足<×1012，故C错误；体系达平衡后，c(S2-)==，故D错误。] 8.C　[根据图中数据得S8和CF2生成SCF2反应的ΔH=-207.13 kJ·mol-1，B正确；活化能大的反应慢，决定整个反应的速率，根据图中数据，第一步反应活化能是34.21 kJ·mol-1，第二步反应活化能是41.65 kJ·mol-1，决定整个反应速率的步骤是第二步，C错误；步骤中既有S—S的断裂又有S—S的生成，D正确。] 9.(1)-269.2　(2)在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源　8　1∶2　(3)①0.3　②d (4)①p1>p2>p3　②176　③p1∶p3 解析　(1)由CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1可得①CO(g)+O2(g)===CO2(g)　ΔH=-283.0 kJ·mol-1，又已知②S(l)+O2(g)===SO2(g)　ΔH=-296.8 kJ·mol-1，由盖斯定律①×2-②得2CO(g)+SO2(g)===S(l)+2CO2(g)　ΔH=2×(-283.0 kJ·mol-1)-(-296.8 kJ·mol-1)=-269.2 kJ·mol-1。 (2)从图中可知，Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高的SO2转化率，从而节约能源；Fe原子在8个顶角和6个面心，以上底面面心的Fe原子为例，与之最近的Ni原子为该晶胞内上方4个、上层晶胞中下方4个Ni原子，所以铁原子的配位数为8；晶胞中铁原子个数为8×+6×=4，镍原子个数为8，铁与镍原子数目之比为1∶2。 (3)①设平衡时SO2消耗了x mol，三段式为 　　　　2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) 始/mol　　2　　　1　　　　　　　0 转/mol　　2x　　　x　　　　　　2x 平/mol　　2-2x　　1-x　　　　　　2x 所以×100%=50%，解得x=0.6，0~2 min内的平均反应速率v(CO)= mol·L-1·min-1=0.3 mol·L-1·min-1。②催化剂只能改变反应速率，不能使平衡移动，a错误；升高温度能加快反应速率，但该反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，b错误；及时分离出CO2平衡正向移动，但反应速率减小，c错误；增加CO的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，d正确。 (4)①该反应是气体体积增大的反应，加压平衡右移，SO2的平衡转化率增大，由图像可知p1>p2>p3。 ②三段式： 　　　　　2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) 始/mol　　　2　　　1　　　　　　　0 转/mol　　　1.6　　0.8　　　　　　1.6 平/mol　　　0.4　　0.2　　　　　　1.6 n总=2.2 mol，B点对应条件下Kx==176。③A点和C点SO2的平衡转化率均为60%，所以平衡时各物质的物质的量及其物质的量分数相等，又右边气体化学计量数比左边小1，所以压强平衡常数之比为其压强反比，即为p1∶p3。 10.(1)羟基、碳氯键　2，6-二氯苯酚 (2)　还原反应 (3) (4)AC　(5)4 解析　A()在H2SO4作用下和CH3COCH3反应生成B()，B在ClCH2CH2Cl、Cl2作用下发生取代反应生成C()，C在AlCl3、苯、CH3NO2条件下生成D()；E()和浓硝酸在浓硫酸作催化剂、加热条件下发生取代反应生成F()，F在铁/盐酸作用下发生还原反应生成G()；和发生取代反应生成H()，H和ClCH2COCl反应生成I( )，I在AlCl3作用下生成的J()和氢氧化钠反应生成K()。 11.(1)p　(2)6Fe3++Bi2S3===6Fe2++2Bi3++3S (3)Bi+3Fe3+===Bi3++3Fe2+　将Cu(OH)2转化为可溶性的，Bi(OH)3不与氨水反应，从而过滤分离　(4)7.3　(5)8　x 解析　(1)铋元素与氮元素同主族，则铋元素位于第ⅤA族，为p区元素。(2)辉铋矿主要成分为Bi2S3，铁离子具有氧化性，将负二价硫氧化为硫单质，铁离子被还原为亚铁离子，结合电子守恒可知，反应的离子方程式为6Fe3++Bi2S3===6Fe2++2Bi3++3S。(3)分析可知，“还原”时，加入铋的目的是将溶液中的铁离子还原为亚铁离子，铋被氧化为铋离子，故“还原”时发生主要反应的离子方程式为Bi+3Fe3+===Bi3++3Fe2+；得到沉淀中含有氢氧化铋、氢氧化铜，“碱溶”步骤中加入氨水可以将Cu(OH)2转化为可溶性的，Bi(OH)3不与氨水反应，从而过滤分离出Bi(OH)3沉淀。(4)“沉淀”时调pH使得铋离子、铜离子转化为氢氧化铋、氢氧化铜沉淀，而亚铁离子不能转化为沉淀，由溶度积可知，当亚铁离子开始沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度为 mol·L-1=2.0×10-7 mol·L-1，pOH=6.7，pH为7.3，则“沉淀”时调pH的最大值应小于7.3。(5)由图可知，晶胞a中以面心为例，其上下层各有4个Cs+，则的配位数为8；由图可知，晶胞b中两个最近的的距离为面对角线长的一半，为x nm；据“均摊法”，晶胞b中含7×+4×=个、1×+2×=个、8个Cs+，则晶体密度为 g·cm-3= g·cm-3。 学科网（北京）股份有限公司 $$