内容正文:
2024—2025学年度(下)七校协作体3月高三联考
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 K-39 Cu-64 Au-197
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 化学与社会、生活息息相关。下列有关叙述错误的是
A. 世界大学生运动会大量使用新能源汽车,新能源包括太阳能、生物质能等
B. 第19届杭州亚运会主火炬首次采用甲醇作燃料,实现了零碳排放
C. 健康生活方式提倡“细嚼慢咽”,唾液酶与食物充分接触,能提高食物转化速率
D. “光刻技术”成像过程中发生的光敏树脂分子间聚合是化学变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能、生物质能等属于新能源,故A正确;
B.甲醇的含碳量低,燃烧充分,燃烧后生成二氧化碳和水,不能实现零碳排放,故B错误;
C.唾液酶与食物充分接触,能提高食物转化速率,故C正确;
D.“光刻技术”成像过程中发生的光敏树脂分子间聚合,聚合反应是化学变化,D正确;
答案选B。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 碳化硅的分子式:SiC
B. 丙烯醛的结构简式:
C. 的VSEPR模型:
D. 的电离方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳化硅是共价晶体,由碳原子和硅原子组成,没有分子式,A错误;
B.丙烯醛的官能团为碳碳双键和醛基,结构简式为:,B正确;
C.中心S原子价层电子对数为2+=3,且含有1个孤电子对,VSEPR模型为平面三角形,C错误;
D.是二元弱酸,在水溶液中的电离方程式为:、,D错误;
故选B。
3. 下列实验操作符合规范的是
A
B
C
D
灼烧制海带灰
量取15.00mL稀盐酸
试剂存放
制取并收集氨气
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.灼烧海带制海带灰应在坩埚中进行,并用玻璃棒搅拌,同时用泥三角和三脚架,给坩埚加热时不需要使用石棉网或陶土网,故A错误;
B.稀盐酸呈酸性,可用酸式滴定管量取15.00mL稀盐酸,故B正确;
C.橡胶中含碳碳双键会被液溴氧化,故C错误;
D.氯化铵固体受热分解,生成的氨气和氯化氢气体在试管口遇冷,会重新化合生成氯化铵固体,无法收集到氨气,故D错误;
故答案为B。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 由1mol 和少量形成的中性溶液中,数目等于
B. 12g 晶体中阴、阳离子总数为0.3
C. 0.1mol 与足量反应生成的分子数为0.1
D. 28g 分子中含有的σ键数目为4
【答案】A
【解析】
【详解】A.由1mol 和少量形成的中性溶液中,电荷守恒为:,又因为中性溶液中,则,1mol 完全解离提供1molNa+,故的物质的量也为1mol,即数目为,A正确;
B.晶体的摩尔质量120g/mol,12g的物质的量为0.1mol,晶体中仅含Na+和,故阴、阳离子总数为0.2,B错误;
C.与足量的取代反应生成四种氯代物的混合物,即使Cl2足量,CH3Cl的分子数也小于0.1,C错误;
D.分子中,每个C=C双键含1个σ键和1个π键,每个C-H单键均为σ键。1个分子共有5个σ键,故28g含×5mol-1=5个σ键,D错误;
故选A。
5. 树立正确的劳动观念,积极参加劳动是全面发展的重要内容。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用葡萄酿酒
葡萄糖在酶作用下发生水解生成乙醇
B
用肥皂或洗涤剂去油污
肥皂或洗涤剂可以促进油污水解
C
用75%酒精免洗消毒凝胶消毒
75%酒精能使微生物的蛋白质变性
D
擦干已洗净铁锅表面的水防生锈
防止铁与水蒸气反应生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.葡萄糖为单糖,不能水解,其在酶作用下发酵生成乙醇,A错误;
B.用肥皂或洗涤剂清洗油污,其中的亲油污基团结合油污后被亲水基团拖入水中,达到清洁效果,不是促进油污水解,B错误;
C.75%的酒精与细菌的渗透压相近,可以在细菌表面蛋白未变性前逐渐不断地向菌体内部渗入,使细菌所有蛋白脱水、变性凝固,最终杀死细菌,C正确;
D.铁锈的主要成分为,不是,D错误;
故选C
6. 元宵佳节松花江畔焰火璀璨,燃放烟花时发生:,同时在火药中会加入等物质。下列说法正确的是
A. 加入能得到绿色的烟花
B. 该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C. 每生成,转移电子的物质的量为
D. 燃放烟花对环境没有污染
【答案】B
【解析】
【分析】该反应中N元素化合价由+5价降为0价,S元素化合价由0价降为-2价,C元素化合价由0价升为+4价,故S和为氧化剂,C为还原剂,CO2氧化产物,K2S、N2为还原产物,据此分析解题。
【详解】A.钙离子的焰色反应为蓝色,不能得到绿色的烟花,A错误;
B.C为还原剂,CO2氧化产物,K2S、N2为还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2 ,B正确;
C.反应中N元素化合价由+5价降为0价,S元素化合价由0价降为-2价,每生成1molN2,转移电子的物质的量为12mol,C错误;
D.燃放烟花产生大量有毒烟尘颗粒物污染环境,D错误;
故选B。
7. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
A. 葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B. 具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C. SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D. 等离子体含电子、阳离子和中性粒子,具有良好的导电性和流动性,故可用作制造显示器
【答案】A
【解析】
【详解】A.葡萄糖结构中有醛基,可与银氨溶液反应制作银镜,A错误;
B.橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,因此其弹性好,强度高,且具有良好的物理力学性能和化学稳定性,故可用作汽车轮胎材料,B正确;
C.SiC中原子以共价键形成空间网状结构,熔点高、硬度大,可用作砂轮、砂纸的磨料,C正确;
D.等离子体含电子、阳离子等带电粒子和中性粒子,具有良好的导电性和流动性,故可用作制造显示器,D正确;
答案选A。
8. 下列有关实验操作、现象、结论都正确的是
实验操作及现象
结论
A
向5mL 溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色
与KI的反应是可逆反应
B
向溶液中逐渐加入NaOH溶液至过量,先生成白色沉淀,后沉淀消失
具有两性
C
向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴同浓度溶液,出现白色沉淀,振荡后再滴加4滴同浓度KI溶液,沉淀转化为黄色
D
样品溶于水,加入硝酸酸化的溶液,有白色沉淀产生
样品中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铁过量,不能判断是否可逆反应,如判断是否为可逆反应,KI溶液要过量,故A错误;
B.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液,此时发生复分解反应,生成了氢氧化铝白色沉淀,继续加过量氢氧化钠溶液,白色沉淀消失,则表明氢氧化铝和氢氧化钠溶液反应生成了四羟基合铝酸钠和水,说明Al(OH)3具有酸性,不能证明具有两性,故B错误;
C.白色沉淀转化为黄色沉淀,说明生成AgI,生成物溶度积更小,则Ksp(AgI)<Ksp(AgCl),故C正确;
D.硝酸具有氧化性,会把BaSO3氧化为BaSO4,不能证明样品中含有,D错误;
答案选C。
9. 金银花中抗病毒的一种有效成分的结构如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 该物质不能发生加成反应 B. 苯环上的一氯代物有5种
C. 碳原子的杂化方式有sp、 D. 1mol该物质能与3mol NaOH恰好完全反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质中含碳碳双键、苯环和羰基,均能于氢气发生加成反应,A错误;
B.苯环上含3种不同化学环境的氢原子,苯环上的一氯代物有3种,B错误;
C.饱和碳原子为sp3杂化,碳碳双键、苯环、酯基、羰基中的碳原子为sp2杂化,C错误;
D.该物质中酯基、酚羟基能与NaOH溶液反应,1mol该物质能与3mol NaOH恰好完全反应,D正确;
故选D。
10. 791K时在密闭刚性容器中乙醛发生分解:,。容器内总压强随反应时间t的变化如左下图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在常温下不能自发进行
B. 242~384s,CH3CHO的平均消耗速率约为
C. 若添加催化剂,随t的变化关系可能如曲线a所示
D. 若在891K下进行该反应(其他条件不变),t=1070s时
【答案】D
【解析】
【详解】A.已知常温一般为25℃,ΔH=+15.2kJ⋅mol-1,ΔS=+440J⋅mol-1⋅K-1,带入ΔG═ΔH-TΔS=15.2kJ⋅mol-1-298.15K×440J⋅mol-1⋅K-1=-115.986kJ⋅mol-1,ΔG<0,该反应在常温下能自发进行,故A错误;
B.,解得x═5.2kPa,=0.037kPa⋅s-1,故B错误;
C.催化剂影响化学反应速率,不能影响化学反应的限度,即平衡不移动,曲线a不能表示p总随t的变化关系,故C错误;
D.由题可知,该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,当t=1070s时,p总>83.6kPa,故D正确;
故选:D。
11. X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前20号元素。X是宇宙中含量最多的元素,Y的最外层电子数是次外层的两倍,Z的某种单质和氢化物都可用于杀菌消毒,Z、M同主族,W的基态原子价层s轨道上有一个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W>M B. X、Y形成的化合物一定为非极性分子
C. 简单氢化物稳定性:Z>Y D. 第二周期中第一电离能比Z大的元素有2种
【答案】C
【解析】
【分析】X是宇宙中含量最多的元素,X是H,Y的最外层电子数是次外层的两倍,Y是C,Z的某种单质和氢化物都可用于杀菌消毒,该单质为O3、氢化物为H2O2,则Z是O,Z、M同主族,M是S,W的基态原子价层s轨道上有一个未成对电子,W是K,综上所述,X是H、Y是C、Z是O、M是S、W是K。
【详解】A.电子层数相同,核电荷数越小,离子半径越小,简单离子半径:K+<S2-,A错误;
B.X是H、Y是C,CH4为非极性分子,很多碳氢化合物为极性分子,B错误;
C.元素非金属性越强,其简单氢化物越稳定,非金属性:O>C,简单氢化物的稳定性Z>Y,C正确;
D.第二周期中第一电离能比O大的元素有三种,分别是N、F、Ne,D错误;
故选C。
12. 我国科学团队研发了一种绿色环保“全氧电池”,有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 向电极a移动
B. 电极b的电极反应式为
C. “全氧电池”工作时总反应为
D. 理论上,当电极a释放22.4L 时,KOH溶液质量减少32g
【答案】C
【解析】
【分析】根据两电极物质元素化合价变化可判断电极a为负极,负极的反应式为,电极b为正极,正极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O。
【详解】A.阳离子流向正极,即K+向电极b移动,A错误;
B.电极b上为得电子,溶液是酸性环境,电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O,B错误;
C.根据正负极反应式,“全氧电池”工作时总反应为:,C正确;
D.电极a电极反应式为,理论上,当电极a释放出22.4LO2(标准状况下)即1molO2时,同时有4molK+移向右侧的K2SO4溶液中,所以KOH溶液减少的质量为:,D错误;
故选C。
13. 亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,一种制备亚氯酸钠的流程如图。下列说法错误的是
A. 若通过原电池反应实现①,正极的电极反应为:
B. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
C. 反应②中的可用代替
D. 反应②温度不宜过高,否则会导致产率下降
【答案】C
【解析】
【分析】NaClO3、H2SO4、SO2发生反应①制得ClO2气体,ClO2和H2O2、NaOH发生氧化还原反应得NaClO2。
【详解】A.若通过原电池反应实现①,则在正极得到电子发生还原反应生成ClO2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,A正确;
B.在反应①中,NaClO3、H2SO4、SO2发生反应①制得ClO2气体,是氧化剂,SO2是还原剂,根据反应方程式:,氧化剂和还原剂的物质的量之比是2:1,B正确;
C.在反应②中作为还原剂,将还原为,是一种强氧化剂,不能代替作为还原剂,C错误;
D.反应②温度不宜过高,因为高温会导致分解,从而降低产率,D正确;
故选C。
14. 黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A. Ⅰ为18K金
B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1:1、1:3、3:1
C. Ⅱ中Au的配位数是12
D Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
【答案】D
【解析】
【详解】A.由24K金的质量分数为100%,则18K金的质量分数为=75%,I中Au和Cu原子个数比值为1:1,则Au的质量分数为:×100%=75%,A正确;
B.I中,Au处于内部,Cu处于晶胞的八个顶点,其原子个数比为1:8×;Ⅱ中,Au处于方体的八个顶点,Cu处于面心,其原子个数比为:8×;III中Au立方体的面心,Cu处于顶点,其原子个数比为角6×8×=3:1;B正确;
C.Ⅱ中Au处于立方体的八个顶点,Au的配位数指距离最近的Cu,Cu处于面心处,类似于二氧化碳晶胞结构,二氧化碳分子周围距离最近的二氧化碳有12个,则Au的配位数为12,C正确;
D.设Ⅲ的晶胞参数为a,Au-Cu的核间距为,Au-Au最小核间距也为 最小核间距Au-Cu=Au-Au,D错误;
答案选D。
15. 在25℃下,向溶液中通入氨气,溶液中的含Cu微粒存在如下变化:
各含Cu微粒占其总物质的量分数依次随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 时,
C. 第③步反应的平衡常数
D. 体系中一定存在下列关系:
【答案】B
【解析】
【分析】在如下变化:,由图可知,曲线I在c(NH3)最小时,含铜离子物质的量分数最大,说明曲线I表示Cu2+,随着c(NH3)升高,c(Cu2+)逐渐减小,Cu(NH3)2+的浓度逐渐增大,故曲线Ⅱ是Cu(NH3)2+,以此类推,曲线Ⅲ表示Cu(NH3,曲线IV表示Cu(NH3,曲线V表示Cu(NH3。
【详解】A.溶液中铜离子水解,导致,A错误;
B.=-4.1时,即时,,B正确;
C.第③步反应为Cu(NH3+NH3 Cu(NH3,=-2.9时,即氨气浓度是10-2.9mol/L,c[Cu(NH3]=c[Cu(NH3],K==1×102.9,C错误;
D.根据电荷守恒,体系中没有Na+,有离子,不成立,D错误;
答案选B。
二、非选择题(共55分)
16. 黄金是一种重要的贵金属,被广泛应用于金融、珠宝、艺术、电子等领域。根据来料金含量可选择不同提炼黄金的方法。
Ⅰ.手机等电子产品中还有微量的金,主要位于芯片(绝缘板上覆盖铜、银、铁等金属)上,以下是一种从手机芯片中提炼直径5nm左右纳米金的流程:
(1)“洗脱液”中主要有的阳离子有、_______。
(2)“球磨”是通过不停转动使钢球和原料互相撞击,主要作用是_______。
(3)“王水”是将浓盐酸与浓硝酸按3:1比例配制。“浸出液”中金元素主要以四氯金酸根()的形式存在,请写出“浸出”的离子方程式_______;是一种配离子,请写出其结构式_______。
(4)“还原”步骤中,不加入葡萄糖而是加水稀释也可以得到金单质,与之相比,用葡萄糖还原的主要优势是_______;操作1的名称是_______。
Ⅱ.金含量较高的来料可以使用混汞黄金提纯法。通过将高温融化的材料与汞混合,金与汞形成“金汞齐”,再通过一系列的提炼得到金。
(5)图1是一种平面层状的金汞齐结构,其化学式为_______。
【答案】(1)、
(2)粉碎原料,增大接触面积加快浸出
(3) ①. ②.
(4) ①. 避免产生污染性气体 ②. 渗析
(5)(或)
【解析】
【分析】废旧电子元件用FeCl3溶液洗脱,铁、Cu分别和FeCl3溶液反应生成Fe2+、Cu2+,“洗脱液”中主要有的阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+,剩下的金和银混合物球磨后用王水浸出,Au转化为过滤后存在于滤液中,Ag和王水反应生成AgCl沉淀存在于滤渣中,向浸出液中加入葡萄糖将还原为Au单质;
【小问1详解】
由分析可知,“洗脱液”中主要有的阳离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。
【小问2详解】
“球磨”是通过不停转动使钢球和原料互相撞击,主要作用是粉碎原料,增大接触面积加快浸出。
【小问3详解】
“王水”是将浓盐酸与浓硝酸按3:1比例配制,“浸出液”中金元素主要以四氯金酸根()的形式存在,说明Au被浓硝酸氧化为,浓硝酸被还原为NO2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,是一种配离子,Cl-为配体,其结构式为:。
【小问4详解】
“还原”步骤中,不加入葡萄糖而是加水稀释也可以得到金单质,转化为Au,Au化合价降低,则氯化合价升高,那么会有氯气生成,则用葡萄糖还原的主要优势是避免产生污染性气体氯气。向浸出液中加入葡萄糖将还原为Au单质,纳米金直径5nm左右,可通过渗析得到纳米金。
【小问5详解】
由图1可知,Au原子被3个Hg共有,而Hg原子被2个Au原子共有,则金汞齐的化学式为(或)。
17. 连二硫酸锰晶体()呈红色,可用于蔬菜、水果等保鲜。受热易分解为和。实验室中可利用饱和水溶液与反应制备连二硫酸锰,同时有生成,其制备装置和具体步骤如下:
Ⅰ.在B的三口烧瓶中盛装适量和400ml蒸馏水,控制温度在7℃以下,将A中产生的通入B中,反应过程中保持C中管口有少量气泡持续冒出。
Ⅱ.待烧瓶中全部反应完,反应液呈透明粉红色时,停止通。
Ⅲ.将装置C换为减压装置,一段时间后将B中的溶液转移至烧杯中。
Ⅳ.向溶液中加入适量连二硫酸钡溶液,搅拌,静置,过滤。
Ⅴ.对滤液进行一系列操作后、过滤、洗涤、干燥,得。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ对B中烧瓶可采取的控温方式是_______。
(2)C装置中NaOH溶液的作用是_______;保持C中有少量气泡持续冒出的目的是_______。
(3)有同学指出装置A、B之间需要进一步完善,完善的措施是_______。
(4)步骤Ⅱ中反应的离子方程式有、_______。
(5)步骤Ⅳ中过滤出的滤渣是_______。
(6)步骤Ⅴ中“一系列操作”是_______。
【答案】(1)冰水浴(或低于7℃的冷水浴)
(2) ①. 吸收防止污染 ②. 确保B中水溶液处于饱和状态
(3)A、B间增加防倒吸装置
(4)
(5)
(6)蒸发浓缩,冷却结晶
【解析】
【分析】A制备二氧化硫,B中二氧化硫和二氧化锰在低温下反应生成连二硫酸锰,反应结束,B减压除去溶液中过量的,再加入连二硫酸钡生成硫酸钡沉淀除去硫酸根离子,C中氢氧化钠溶液吸收,防止污染。
【小问1详解】
步骤Ⅰ中B烧瓶控制温度在7℃以下,对B中烧瓶可采取的控温方式是冰水浴或低于7℃的冷水浴。
【小问2详解】
二氧化硫有毒,氢氧化钠能吸收,C装置中NaOH溶液作用是吸收防止污染;保持C中有少量气泡持续冒出,可以确保B中水溶液处于饱和状态。
【小问3详解】
为防止和反应发生倒吸,A、B间增加防倒吸装置。
【小问4详解】
步骤Ⅱ中二氧化硫被氧化为连二硫酸根离子或硫酸根离子,反应的离子方程式有、。
【小问5详解】
和反应的产物中含有硫酸锰,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,步骤Ⅳ中加入连二硫酸钡溶液的作用是除去MnSO4,过滤出的滤渣是。
【小问6详解】
从溶液中结晶得到的是,应该用冷却结晶法得到结晶水合物,所以步骤Ⅴ中“一系列操作”是蒸发浓缩,冷却结晶。
18. 太乙真人炼丹,其中需要三位真火提供能量。我们利用化学反应提供能量,大大促进了社会的发展,研究化学反应中的能量变化有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.生活中常见燃料的燃烧热如下表所示:
可燃物
燃烧热(∆H)/(kJ∙mol-1)
-285.8
-283
-890.3
(1)25℃时,CO2(g)和CH4(g)反应生成水煤气的热化学方程式为_______。
Ⅱ.燃料燃烧产生CO2会造成温室效应等环境问题,其综合利用可以减少碳排放。请回答:
(2)碱液吸收。室温下用NaOH溶液捕获CO2,若所得溶液中,则溶液pH=_______(室温下,H2CO3的电离常数:,)
(3)某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH,装置如图1所示。电极B上的电极反应式是_______。
(4)该研究小组改用热化学方法,已知 。温度为T1℃达到平衡时,化学平衡常数。实验测得:,,、为速率常数。若温度为T2℃达到平衡时,,则T2_______T1(填“>”、“<”或“=”)。
(5)二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。在特定催化剂条件下,其反应机理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
①某条件下,反应前后体系中某些物质的物质的量如下表所示,若平衡时该体系的总压强为P0,则反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(以平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应前
1mol
3mol
0mol
平衡时
mol
mol
mol
②如果在不同压强下,CO2和H2的起始物质的量比仍为1:3,测定CO2的平衡转化率随温度升高的变化关系,如图2所示。则压强p1_______p2(填“>”或“<”),图中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,试分析原因:_______。
【答案】(1)
(2)pH=11 (3)
(4)< (5) ①. ②. > ③. 反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,T1时温度高,体系中以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响
【解析】
【小问1详解】
依题意,可得出如下热化学方程式:
①H2(g)+O2(g)=H2O(l) ∆H1=-285.8kJ∙mol-1
②CO(g)+O2(g)=CO2(g) ∆H2=-283kJ∙mol-1
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ∆H3=-890.3kJ∙mol-1
依据盖斯定律,将反应③-2×①-2×②,可得出25℃时,CO2(g)和CH4(g)反应生成水煤气的热化学方程式为 ∆H=(-890.3kJ∙mol-1)-2×(-285.8kJ∙mol-1)-2×(-283kJ∙mol-1)=+247.3kJ∙mol-1。
【小问2详解】
室温下用NaOH溶液捕获CO2,若所得溶液中,则K2==c(H+)×5=5×10-11,从而得出c(H+)=10-11mol/L,溶液pH=-lgc(H+)=11。
【小问3详解】
某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH,在A电极,H2O失电子生成O2等,则A电极为阳极,B电极为阴极,A电极生成的H+通过质子交换膜进入B电极区,CO2得电子产物与电解质反应,生成HCOOH等,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出电极B上的电极反应式是。
【小问4详解】
已知 。温度为T1℃达到平衡时,化学平衡常数。实验测得:,,、为速率常数。若温度为T2℃达到平衡时,,此时K===1.9,对于放热反应,降低温度,平衡正向移动,平衡常数增大,则T2<T1。
【小问5详解】
①某条件下,反应前CO2、H2、CO的物质的量分别为1mol、3mol、0mol,反应后CO2、H2、CO的物质的量分别为mol、mol、mol,则可建立如下三段式:
,则平衡时CH3OH的物质的量为mol,H2O的物质的量为mol,混合气的总体积为:(++++)mol=mol,若平衡时该体系的总压强为P0,则反应Ⅱ的平衡常数Kp==。
②如果在不同压强下,CO2和H2的起始物质的量比仍为1:3,则CO2合成CH3OH的总化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),增大压强,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,图中p1时CO2的平衡转化率比p2时大,则压强p1>p2,图中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,表明压强对平衡不产生影响,则以反应Ⅰ为主。原因:反应Ⅰ为吸热反应,反应Ⅱ为放热反应,T1时温度高,体系中以反应Ⅰ为主,反应Ⅰ前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响。
【点睛】分析电解池的阴、阳极时,可从电极中物质转化的价态变化入手。
19. I是合成抗癌药物贝组替凡的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A能发生银镜反应,其结构简式为_______。
(2)E中官能团名称为_______和_______。
(3)H→I的反应类型为_______。
(4)D的同分异构体中,含有苯环、碳碳双键和羧基的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)E经碱性水解、取代、酸化得到G。取代步骤的化学方程式为_______。
(6)参照上述合成过程,设计B→C合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中J和K的结构简式分别为_______和_______。
【答案】(1) (2) ①. 碳溴键 ②. 酯基
(3)取代反应 (4)5
(5)++KF
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】采用逆推法,依据B的结构简式,参照A的分子式,可确定A为;被RCOOOH氧化,生成;依据D、F、G的结构简式,采用逆推法,可推出E为;G发生取代反应生成H,H在AlCl3作用下发生取代反应生成I。
【小问1详解】
A能发生银镜反应,参照A的分子式,可确定其结构简式为。
【小问2详解】
E为,官能团名称为:碳溴键和酯基。
小问3详解】
H()I()+HCl,反应类型为取代反应。
【小问4详解】
D为,它的同分异构体中,含有苯环、碳碳双键和羧基的有、、共5种(不考虑立体异构)。
【小问5详解】
E为,经碱性水解生成、取代生成、酸化得到G。取代步骤的化学方程式为++KF。
【小问6详解】
参照上述合成过程,设计B→C的合成路线如下(部分反应条件已略去)。则与H2在Pd/C催化作用下发生加成反应,生成J为,J与(COCl)2发生取代反应生成K为,K发生分子内的取代反应,从而生成。所以J和K的结构简式分别为和。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
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2024—2025学年度(下)七校协作体3月高三联考
化学试题
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 K-39 Cu-64 Au-197
一、选择题(共15小题,每小题3分,共45分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 化学与社会、生活息息相关。下列有关叙述错误的是
A. 世界大学生运动会大量使用新能源汽车,新能源包括太阳能、生物质能等
B. 第19届杭州亚运会主火炬首次采用甲醇作燃料,实现了零碳排放
C. 健康生活方式提倡“细嚼慢咽”,唾液酶与食物充分接触,能提高食物转化速率
D. “光刻技术”成像过程中发生的光敏树脂分子间聚合是化学变化
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 碳化硅的分子式:SiC
B. 丙烯醛的结构简式:
C. 的VSEPR模型:
D. 的电离方程式:
3. 下列实验操作符合规范是
A
B
C
D
灼烧制海带灰
量取15.00mL稀盐酸
试剂存放
制取并收集氨气
A. A B. B C. C D. D
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 由1mol 和少量形成的中性溶液中,数目等于
B. 12g 晶体中阴、阳离子总数为0.3
C. 0.1mol 与足量反应生成的分子数为0.1
D. 28g 分子中含有的σ键数目为4
5. 树立正确的劳动观念,积极参加劳动是全面发展的重要内容。下列劳动项目涉及的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用葡萄酿酒
葡萄糖在酶作用下发生水解生成乙醇
B
用肥皂或洗涤剂去油污
肥皂或洗涤剂可以促进油污水解
C
用75%酒精免洗消毒凝胶消毒
75%酒精能使微生物的蛋白质变性
D
擦干已洗净铁锅表面的水防生锈
防止铁与水蒸气反应生成
A. A B. B C. C D. D
6. 元宵佳节松花江畔焰火璀璨,燃放烟花时发生:,同时在火药中会加入等物质。下列说法正确的是
A. 加入能得到绿色的烟花
B. 该反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C. 每生成,转移电子的物质的量为
D. 燃放烟花对环境没有污染
7. 物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。下列结构或性质不能解释其用途的是
A. 葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B. 具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C. SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D. 等离子体含电子、阳离子和中性粒子,具有良好的导电性和流动性,故可用作制造显示器
8. 下列有关实验操作、现象、结论都正确的是
实验操作及现象
结论
A
向5mL 溶液中加入5滴同浓度的KI溶液,再加入几滴KSCN溶液,溶液显血红色
与KI的反应是可逆反应
B
向溶液中逐渐加入NaOH溶液至过量,先生成白色沉淀,后沉淀消失
具有两性
C
向盛有2mL 0.1mol/L NaCl溶液的试管中滴加2滴同浓度溶液,出现白色沉淀,振荡后再滴加4滴同浓度KI溶液,沉淀转化为黄色
D
样品溶于水,加入硝酸酸化溶液,有白色沉淀产生
样品中含有
A. A B. B C. C D. D
9. 金银花中抗病毒的一种有效成分的结构如图所示,下列有关该物质的说法正确的是
A. 该物质不能发生加成反应 B. 苯环上的一氯代物有5种
C. 碳原子的杂化方式有sp、 D. 1mol该物质能与3mol NaOH恰好完全反应
10. 791K时在密闭刚性容器中乙醛发生分解:,。容器内总压强随反应时间t的变化如左下图所示。下列说法正确的是
A. 该反应在常温下不能自发进行
B. 242~384s,CH3CHO的平均消耗速率约为
C. 若添加催化剂,随t的变化关系可能如曲线a所示
D. 若在891K下进行该反应(其他条件不变),t=1070s时
11. X、Y、Z、M、W是原子序数依次增大的前20号元素。X是宇宙中含量最多的元素,Y的最外层电子数是次外层的两倍,Z的某种单质和氢化物都可用于杀菌消毒,Z、M同主族,W的基态原子价层s轨道上有一个未成对电子。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:W>M B. X、Y形成的化合物一定为非极性分子
C. 简单氢化物稳定性:Z>Y D. 第二周期中第一电离能比Z大的元素有2种
12. 我国科学团队研发了一种绿色环保“全氧电池”,有望减少废旧电池产生的污染。其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 向电极a移动
B. 电极b的电极反应式为
C. “全氧电池”工作时总反应为
D 理论上,当电极a释放22.4L 时,KOH溶液质量减少32g
13. 亚氯酸钠是一种高效的漂白剂和氧化剂,一种制备亚氯酸钠的流程如图。下列说法错误的是
A. 若通过原电池反应实现①,正极的电极反应为:
B. 反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
C. 反应②中的可用代替
D. 反应②温度不宜过高,否则会导致产率下降
14. 黄金按质量分数分级,纯金为24K。Au-Cu合金的三种晶胞结构如图,Ⅱ和Ⅲ是立方晶胞。下列说法错误的是
A. Ⅰ为18K金
B. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,Au与Cu原子个数比依次为1:1、1:3、3:1
C. Ⅱ中Au的配位数是12
D. Ⅲ中最小核间距Au-Cu<Au-Au
15. 在25℃下,向溶液中通入氨气,溶液中的含Cu微粒存在如下变化:
各含Cu微粒占其总物质的量分数依次随的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 溶液中:
B. 时,
C. 第③步反应的平衡常数
D. 体系中一定存在下列关系:
二、非选择题(共55分)
16. 黄金是一种重要的贵金属,被广泛应用于金融、珠宝、艺术、电子等领域。根据来料金含量可选择不同提炼黄金的方法。
Ⅰ.手机等电子产品中还有微量的金,主要位于芯片(绝缘板上覆盖铜、银、铁等金属)上,以下是一种从手机芯片中提炼直径5nm左右纳米金的流程:
(1)“洗脱液”中主要有的阳离子有、_______。
(2)“球磨”是通过不停转动使钢球和原料互相撞击,主要作用是_______。
(3)“王水”是将浓盐酸与浓硝酸按3:1比例配制。“浸出液”中金元素主要以四氯金酸根()的形式存在,请写出“浸出”的离子方程式_______;是一种配离子,请写出其结构式_______。
(4)“还原”步骤中,不加入葡萄糖而是加水稀释也可以得到金单质,与之相比,用葡萄糖还原的主要优势是_______;操作1的名称是_______。
Ⅱ.金含量较高的来料可以使用混汞黄金提纯法。通过将高温融化的材料与汞混合,金与汞形成“金汞齐”,再通过一系列的提炼得到金。
(5)图1是一种平面层状的金汞齐结构,其化学式为_______。
17. 连二硫酸锰晶体()呈红色,可用于蔬菜、水果等保鲜。受热易分解为和。实验室中可利用饱和水溶液与反应制备连二硫酸锰,同时有生成,其制备装置和具体步骤如下:
Ⅰ.在B的三口烧瓶中盛装适量和400ml蒸馏水,控制温度在7℃以下,将A中产生的通入B中,反应过程中保持C中管口有少量气泡持续冒出。
Ⅱ.待烧瓶中全部反应完,反应液呈透明粉红色时,停止通。
Ⅲ.将装置C换为减压装置,一段时间后将B中的溶液转移至烧杯中。
Ⅳ.向溶液中加入适量连二硫酸钡溶液,搅拌,静置,过滤
Ⅴ.对滤液进行一系列操作后、过滤、洗涤、干燥,得。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ对B中烧瓶可采取的控温方式是_______。
(2)C装置中NaOH溶液的作用是_______;保持C中有少量气泡持续冒出的目的是_______。
(3)有同学指出装置A、B之间需要进一步完善,完善的措施是_______。
(4)步骤Ⅱ中反应的离子方程式有、_______。
(5)步骤Ⅳ中过滤出的滤渣是_______。
(6)步骤Ⅴ中“一系列操作”是_______。
18. 太乙真人炼丹,其中需要三位真火提供能量。我们利用化学反应提供能量,大大促进了社会的发展,研究化学反应中的能量变化有重要意义。回答下列问题:
Ⅰ.生活中常见燃料的燃烧热如下表所示:
可燃物
燃烧热(∆H)/(kJ∙mol-1)
-285.8
-283
-890.3
(1)25℃时,CO2(g)和CH4(g)反应生成水煤气热化学方程式为_______。
Ⅱ.燃料燃烧产生CO2会造成温室效应等环境问题,其综合利用可以减少碳排放。请回答:
(2)碱液吸收。室温下用NaOH溶液捕获CO2,若所得溶液中,则溶液pH=_______(室温下,H2CO3的电离常数:,)
(3)某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH,装置如图1所示。电极B上的电极反应式是_______。
(4)该研究小组改用热化学方法,已知 。温度为T1℃达到平衡时,化学平衡常数。实验测得:,,、为速率常数。若温度为T2℃达到平衡时,,则T2_______T1(填“>”、“<”或“=”)。
(5)二氧化碳加氢合成甲醇是人工合成淀粉的首要步骤之一,同时也是实现碳中和的重要途径。在特定催化剂条件下,其反应机理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
①某条件下,反应前后体系中某些物质的物质的量如下表所示,若平衡时该体系的总压强为P0,则反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(以平衡分压代替平衡浓度进行计算,分压=总压×物质的量分数)。
反应前
1mol
3mol
0mol
平衡时
mol
mol
mol
②如果在不同压强下,CO2和H2的起始物质的量比仍为1:3,测定CO2的平衡转化率随温度升高的变化关系,如图2所示。则压强p1_______p2(填“>”或“<”),图中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,试分析原因:_______。
19. I是合成抗癌药物贝组替凡的中间体,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A能发生银镜反应,其结构简式为_______。
(2)E中官能团名称为_______和_______。
(3)H→I的反应类型为_______。
(4)D的同分异构体中,含有苯环、碳碳双键和羧基的有_______种(不考虑立体异构)。
(5)E经碱性水解、取代、酸化得到G。取代步骤的化学方程式为_______。
(6)参照上述合成过程,设计B→C的合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中J和K的结构简式分别为_______和_______。
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