内容正文:
2025年春季学期高三年级开学检测
化学
相对原子质量:C12 O16 Na23 S32 K39 Sb122
第Ⅰ卷
一、选择题(1-12题每小题3分,共36分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 中国古代文房四宝笔墨纸砚中,其主要化学成分不属于高分子的是
A. 制毛笔用的狼毫 B. 墨条 C. 宣纸 D. 竹砚
【答案】B
【解析】
【详解】A.狼毫为动物的毛,主要成分为蛋白质,属于高分子,A不符合题意;
B.墨条主要成分是炭黑,属于无机非金属材料,不属于高分子,B符合题意;
C.宣纸主要成分是纤维素,属于高分子,C不符合题意;
D.竹砚是以竹制作的砚,主要成分是纤维素,属于高分子,D不符合题意;
故选B。
2. 亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂,可通过反应N2O4 +CsF=FNO+CsNO3制得。下列说法正确的是
A. 氧原子的结构示意图为 B. CsF的电子式为
C. FNO的空间构型为直线形 D. CsNO3中含有离子键与共价键
【答案】D
【解析】
【详解】A. O原子的质子数和电子数都是8,核外电子分层排布,其结构示意图为,故A错误;
B. CsF为离子化合物,电子式为,故B错误;
C. FNO中心原子N原子价层电子对数为2+=3,空间构型为V形,故C错误;
D. CsNO3中含有Cs+与NO间的离子键与N-O共价键,故D正确;
故选D。
3. 下列有关物质结构和性质变化规律正确的是
A. 硬度: B. 沸点:
C. 酸性: D. 原子半径:
【答案】D
【解析】
【详解】A.离子半径:Li+<Na+<K+,晶格能LiCl>NaCl>KCl,所以硬度LiCl>NaCl>KCl,故A错误;
B.氟电负性较大,HF分子间存在氢键沸点升高,所以沸点:HCl<HBr<HF,故B错误;
C.非金属性P<S<Cl,所以最高价氧化物的水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故C错误;
D.同周期元素从左到右,半径减小,原子半径:Na>Mg>Al,故D正确;
故选D。
4. 设NA表示阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4L气体时,转移的电子数为2NA
B. 15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数为0.2NA
C. 1 L 0.1 mol∙L-1的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NA
D. 12g金刚石中含有的碳碳单键数约为4NA
【答案】B
【解析】
【详解】A. 未说明气体否在标况下,不能计算,故错误;
B. Na2S和Na2O2二者的摩尔质量相同,所以 15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中即0.2mol,阴离子数为0.2NA,故正确;
C. CH3COONa溶液中醋酸根离子水解,不能计算其离子数目,故错误;
D. 12g金刚石即1mol,每个碳原子与4个碳原子形成共价键,所以平均每个碳形成2个键,则该物质中含有的碳碳单键数约为2NA,故错误。
故选B。
5. 迷迭香酸是从蜂花属植物中提取到的酸性物质,其结构如下图。下列叙述不正确的是
A. 迷迭香酸属于芳香族化合物
B. 迷迭香酸最多能和氢气发生加成反应
C. 迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D. 迷迭香酸最多能和含的水溶液完全反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有苯环,迷迭香酸属于芳香族化合物,A正确;
B.分子中含有2个苯环、1个碳碳双键,1mol迷迭香酸最多能和7mol氢气发生加成反应,B错误;
C.迷迭香酸含有酯基,可以发生水解反应、取代反应,含有羧基可发生酯化反应,C正确;
D.分子中含有4个酚羟基、1个羧基和1个酯基,1mol迷迭香酸最多能和含6molNaOH的水溶液完全反应,D正确;
故选B。
6. 室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向溶液中滴入淀粉,再滴加HI溶液,观察溶液颜色变化
探究与氧化性强弱
B
用计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的
探究键的极性对羧酸酸性的影响
C
向两支分别盛有苯和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
D
向溶液中先加入少量氢氧化钠溶液,充分反应后再加入少量溶液,观察沉淀颜色的变化
探究与溶度积的大小
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.向溶液中滴入淀粉,再滴加HI溶液,在酸性溶液中,氧化性强弱为:>Fe3+>I2,故而是氧化了而生成I2,故而不能达到探究目的,A错误;
B.通过用pH计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的pH大小的不同(前者大于后者),即酸性前者小于后者,故而能探究键的极性对羧酸酸性的影响,B正确;
C.苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,而甲苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明有机物中基团间存在相互作用,C正确;
D.向溶液中先加入少量氢氧化钠溶液,先生成白色沉淀,充分反应后再加入少量溶液,沉淀颜色变成蓝色,故而能探究与溶度积的大小,D正确;
故选A。
7. 下列解释事实的化学用语错误的是
A. 闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS + Cu2+=CuS + Zn2+
B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH约为3:CH3COOH CH3COO- + H+
C 电解NaCl溶液,阴极区溶液pH增大:2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3e-= Fe3+
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶解度大的物质可以转化为溶解度小的物质,溶解度ZnS>CuS,则闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS),反应的离子方程式为ZnS+Cu2+=CuS+Zn2+,故A正确;
B.0.1mol/L醋酸溶液的pH约为3,说明醋酸为弱酸,部分电离,电离方程式为CH3COOH⇌CH3COO-+H+,故B正确;
C.电解NaCl溶液时,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,离子方程式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阴极区溶液pH增大,故C正确;
D.钢铁发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失电子生成亚铁离子,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,故D错误;
故选D。
【点睛】本题的易错点为D,要注意电极反应式中,铁是失去2个电子生成亚铁离子。
8. 常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是
A. 两溶液中由水电离的:盐酸>醋酸
B. 两溶液中
C. 分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸
D. 分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸
【答案】B
【解析】
【分析】醋酸是弱酸,水溶液中存在电离平衡。重视外因对电离平衡的影响。
【详解】A. 稀盐酸和稀醋酸溶液中的OH-均来自水的电离,两溶液pH相等,则H+、OH-浓度分别相等,即水电离的:盐酸=醋酸,A项错误;
B. 两溶液分别满足电荷守恒关系c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)、c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),两溶液pH相等,c(H+)和 c(OH-)的也相等,则c(Cl-)=c(CH3COO-),B项正确;
C. 稀盐酸和稀醋酸等体积、等pH,则H+等物质的量,与足量的金属锌反应时促进醋酸电离出更多H+,生成更多氢气,故生成氢气量:盐酸<醋酸,C项错误;
D. 稀释过程中,醋酸电离平衡右移。分别用水稀释相同倍数后,醋酸溶液中H+浓度较大,pH较小,则溶液的pH:盐酸>醋酸,D项错误。
本题选B。
9. 海水资源具有十分巨大的开发潜力。下列关于海水资源开发的实验中不能达到实验目的的是
由海水制取蒸馏水
煅烧贝壳制取生石灰
A
B
萃取含溶液中的
蒸发溶液制取无水
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.海水中水的沸点较盐沸点低,可选图中蒸馏装置制取蒸馏水,A正确;
B.煅烧贝壳制取生石灰应在坩埚中进行,B正确;
C.萃取时,萃取剂不能与溶剂互溶,且被萃取的物质在萃取剂中溶解度更大,所以CCl4用于萃取碘水中的碘,C正确;
D.氯化镁溶液会水解,蒸发MgCl2溶液并灼烧最终得到MgO固体,D错误;
故选D。
10. 中国科研团队研发出室温下可稳定充放电的高柔性钙一氧气电池,该电池的总反应为:,下列说法正确的是
A. 中阴阳离子个数比为2:1
B. 电解质溶液可选用水溶液
C. 放电时正极电极反应式为
D. 充电时阳极电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】由总反应可知,钙失去电子发生氧化反应,金属钙为负极,则碳纳米管为正极,放电时氧气在正极反应;
【详解】A.中含有钙离子和过氧根离子,阴阳离子个数比为1∶1,A错误;
B.钙为活泼金属,会和水反应,不能选用水溶液,B错误;
C.由图可知,Ca盐作电解质溶液,可传导离子为Ca2+,正极上O2被还原生成CaO2,则放电时正极电极反应式为:,C错误;
D.充电时阳极电极反应为过氧化钙失去电子发生氧化反应生成钙离子和氧气,其电极反应式为:,D正确;
故选D。
11. W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2,X与Z同主族,Z的价电子排布式为3s23p4。下列说法不正确的是
A. 气态氢化物的热稳定性:Z>Y B. 第一电离能:R>Z>Y
C. 原子半径:R>X>W D. 电负性:Z>R>X
【答案】D
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,则W离子为H-,从而得出W为H元素;X与Z同主族,Z的价电子排布式为3s23p4,则X的最外层电子数为6,X为O元素,Z为S元素;X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2,则Y原子的最外层电子数为4,Y为Si元素;Z为S元素,则R为Cl元素。综合以上分析,W、X、Y、Z、R分别为H、O、Si、S、Cl。
【详解】A.由分析可知,Y、Z分别为Si、S,非金属性Si<S,则气态氢化物的热稳定性:H2S>SiH4,A正确;
B.Y、Z、R分别为Si、S、Cl,非金属性Si<S<Cl,当原子最外层不处于半满、全满或全空时,非金属性越强,第一电离能越大,则第一电离能:Cl>S>Si,B正确;
C.W、X、R分别为H、O、Cl,三者的电子层数依次增大,则原子半径:Cl>S>H,C正确;
D.X、Z、R分别为O、S、Cl,非金属性S<Cl<O,则电负性:S<Cl<O,D不正确;
故选D。
12. 以煤和水蒸气为原料制备合成气(CO、H2、CH4)的体系发生的主要反应为:
一定压强反应达平衡时气体组成随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 高温利于反应③逆向进行
B. 由不同温度下反应的结果变化可知
C. 欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行
D. 向制备合成气体系中加入一定量NaOH更有利于增大H₂的体积分数
【答案】B
【解析】
【详解】A.从图像可知,温度升高时,的体积分数降低,说明反应③逆向移动,即高温利于反应③逆向进行,A选项正确;
B.由图像可知,温度升高,CO体积分数增大,说明反应①正向移动,;温度升高,体积分数降低,说明反应②逆向移动,,B选项错误;
C.从图像可以看出,低温时的体积分数较高,所以欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行,C选项正确;
D.加入NaOH会与反应,使反应②的平衡正向移动,生成更多的,从而有利于增大的体积分数 ,D选项正确;
故答案选B。
第II卷
二、填空题(本题共4个小题,共64分)
13. 锑钾合金、镍钴锰酸锂[、]、磷酸铁钠[]分别作为钾离子电池、三元锂离子电池、钠离子电池的电极材料。这些电池成为目前实现碳中和研发的热点。请按要求回答下列问题。
(1)上述电池涉及的主族元素中,电负性最大的是___________。
(2)是比P的周期数大2的同主族元素。基态原子价电子排布式为___________。
(3)在回收电极材料中的时,测得溶液中,通入生成沉淀,则沉淀完全时溶液的最小为___________(已知沉淀完全时。此温度下,溶液体积变化忽略不计)。
(4)钠离子电池电极材料制备:向含的溶液中加入过量溶液,过滤后进一步处理得沉淀。然后将与混合,在气氛中加热,制得。
已知常温下,;,。
①钠离子电池工作时,转化为,则在电池___________(填“正”或“负”)极放电。
②在制的反应中的作用:___________。
③溶液中含P元素粒子的浓度由大到小的顺序为___________。
(5)立方晶系锑钾合金的晶胞结构如图1所示,其中晶胞的一部分如图2所示。
①该晶胞中,和K的原子数之比为___________。
②该晶体的密度为___________(设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示)。
【答案】(1)O (2)5s25p3
(3)2.0×10-5
(4) ①. 负 ②. 作还原剂 ③. c(HPO)>c(H2PO)>c(PO)>c(H3PO4)
(5) ①. 1:3 ②.
【解析】
【小问1详解】
上述电池涉及的主族元素中,K、Sb、O、Li、Na、P元素,元素吸引键合电子的能力越强,其电负性越大,这几种元素中吸引键合电子能力最强的是O元素,所以电负性最大的是O元素,故答案为:O;
【小问2详解】
是比P的周期数大2的同主族元素。则Sb位于第5周期第ⅤA族,基态Sb原子价电子为5s、5p能级上的电子,价电子排布式为5s25p3,故答案为:5s25p3;
【小问3详解】
在回收电极材料中的时,Co2+沉淀完全时溶液中c(Co2+)≤1.0×10-5mol•L-1,溶液中c(OH-)=mol/L=2.0×10-5mol/L,故答案为:2.0×10-5;
【小问4详解】
①钠离子电池工作时,转化为,Fe元素化合价由+2价转化为+3价,失电子发生氧化反应,在负极上发生反应,故答案为:负;
②在制的反应中发生的反应方程式为2NaI+2FePO4=2NaFePO4+I2,该反应中I元素化合价由-1价变为0价,则NaI在反应中作还原剂,故答案为:作还原剂;
③Na2HPO4溶液中,HPO的水解平衡常数Kh=≈1.6×10-7>Ka3,说明HPO的水解程度大于电离程度,则c(H2PO)>c(PO),第二步水解程度更小,但其水解和电离程度都较小,所以溶液中存在c(HPO)>c(H2PO)>c(PO)>c(H3PO4),故答案为:c(HPO)>c(H2PO)>c(PO)>c(H3PO4);
【小问5详解】
①该晶胞中K原子个数=1+8+12×=12、Sb原子个数=8×+6×=4,Sb、K原子个数之比=4:12=1:3,故答案为:1:3;
②该晶胞体积=(a×10-10cm)3,晶胞密度= g/cm3=g/cm3,故答案为:。
14. 二环己基邻二甲酰胺是一种性能优良的聚丙烯晶型成核剂,可明显提高聚丙烯的抗冲击性能。二环己基邻二甲酰胺的一种合成路线如下:
已知:i.
ii.
iii.R1-CHO+R2-CH2-CHO
(1)A分子中共平面的原子个数最多为_____个。
(2)F中官能团的名称_____。
(3)E+H→二环己基邻二甲酰胺的有机反应类型为_____。
(4)二环己基邻二甲酰胺中手性碳原子数目_____个。
(5)写出G→H的化学方程式_____。
(6)C的结构简式_____。写出满足下列条件的C的两种同分异构体的结构简式_____。
a.能与溶液发生显色反应
b.1mol该物质能与足量金属钠反应生成
c.H—NMR显示分子中含有四种不同化学环境氢原子
(7)以下是用乙烯和必要的无机试剂为原料合成物质A的路线流程图。
依次写出反应②的条件和M、P的结构简式:_____、_____、_____。
【答案】(1)10 (2)硝基
(3)取代反应 (4)2
(5)+3H2
(6) ①. ②. 、、
(7) ①. 、加热 ②. ③.
【解析】
【分析】已知A为,B为,根据D的分子式和已知信息可得C为,由D的分子式可得D为,根据题干信息可得E为,苯发生硝化反应得F为,硝基苯发生还原反应得G为,H为,最后E和H反应得目标产物。
【小问1详解】
碳碳双键和醛基上的碳原子都是sp2杂化,所以上的所有原子可以共面,即A分子中共平面的原子个数最多为10个;故答案为:10;
【小问2详解】
F的结构简式为,官能团的名称为硝基,故答案为:硝基;
【小问3详解】
由E的结构简式和H的结构简式,以及二环己基邻二甲酰胺的结构简式,可得有机反应类型为取代反应,故答案为:取代反应;
【小问4详解】
手性碳原子是各连有四个不同的基团的碳原子,右图中标有*的是手性碳原子,故手性碳原子数目为2个,故答案为:2;
【小问5详解】
由G的结构简式和H的结构简式,可知G→H是把苯环变成饱和的六元环,是和氢气加成,化学方程式为+3H2,故答案为:+3H2;
小问6详解】
由分析知C的结构简式为,满足下列条件:a.能与溶液发生显色反应说明含有苯环和酚羟基;b.1 mol该物质能与足量金属钠反应生成,说明含有两个羟基;c.H—NMR显示分子中含有四种不同化学环境氢原子,则分子中含有两个醚键,两个甲基,且结构对称,可得结构简式分别为、、,故答案为:;、、;
【小问7详解】
乙烯和溴水发生加成反应可得1,2-二溴乙烷CH2Br-CH2Br,1,2-二溴乙烷再在氢氧化钠水溶液中加热水解得乙二醇HOCH2-CH2OH,乙二醇在铜、氧气和加热条件下发生氧化反应得乙二醛OHC-CHO,乙烯和氧气在催化剂作用下发生氧化反应生成乙醛CH3CHO,最后乙二醛和乙醛在一定条件下生成,故反应②的条件是、加热,M、P、Q的结构简式分别为;;,故答案为: 、 加热;;。
15. 氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)= NH2COONH4(s) △H<0。回答下列问题:
(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为_____。
(2)简述检查装置乙气密性的操作_____。
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:_____。
B→I→J→_____→_____→EF←_____←_____←A。
(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为_____(填“热水浴”或“冷水浴”):丁中气球的作用是_____。
(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是_____(填写操作名称)。
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_____(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。
【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)关闭活塞B,通过长颈漏斗向试管中加水至长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则说明该装置的气密性良好
(3)HG;DC (4) ①. 冷水浴 ②. 平衡气压,处理多余尾气
(5)过滤 (6)79.8%
【解析】
【分析】甲为固、固加热型装置,可用于制取NH3;乙为简易气体发生装置,用于制取CO2气体;装置丙内盛有固体干燥剂,可干燥NH3;丁可用于将NH3、CO2混合并发生反应;戊为干燥装置,内盛浓硫酸,可干燥CO2;己为除去CO2中混有HCl的装置。
【小问1详解】
利用装置甲制备氨气时,所用药品为NH4Cl和Ca(OH)2,生成CaCl2、NH3和H2O,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
【小问2详解】
检查装置乙气密性时,通常利用长颈漏斗和试管内形成稳定的液面高度差来判断。操作为:关闭活塞B,通过长颈漏斗向试管中加水至长颈漏斗中的液面高于试管中的液面,静置,若液面差保持不变,则说明该装置的气密性良好。
【小问3详解】
选择图中的装置制备氨基甲酸铵,考虑戊中为浓硫酸,只能干燥CO2,所以丙中为碱石灰干燥剂,从而得出仪器的连接顺序为:乙-己-戊-丁-丙-甲,则仪器接口的连接顺序为:
B→I→J→H→G→EF←D←C←A。
【小问4详解】
由于反应放热,且气体的溶解度随温度的升高而减小,所以反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为:冷水浴:丁中气球可调节三颈瓶内的气压,收集尾气,则作用是:平衡气压,处理多余尾气。
【小问5详解】
由反应方程式可以看出,NH2COONH4呈固态,则从装置丁的混合物中分离出产品的方法是:过滤。
【小问6详解】
n(CaCO3)==0.150mol,设NH4HCO3的物质的量为x,NH2COONH4的物质的量为y,则:x+y=0.150mol、79x+78y=11.730,求解可得:x=0.03mol、y=0.12mol,则样品中氨基甲酸铵的质量分数为≈79.8%。
【点睛】干燥氨气时,不能使用无水氯化钙。
16. 综合利用CO2对完成“碳中和”的目标有重要意义。
(1)合成乙醇:向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入1.0molCO2(g)和3.0molH2(g),在催化剂X、Y的催化下发生反应。测得5min时,CO2转化率与温度的变化关系如图甲所示。
时,a点对应容器在0~5min内的平均反应速率_____。
②该反应适宜选用的催化剂为_____(填“X”或“Y”),高于时,d点以后两条线重合的原因是_____。
(2)合成二甲醚:
反应I:
反应Ⅱ:
在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图乙所示。其中:的选择性=×100%
①温度高于平衡转化率随温度升高而上升的原因是_____。
时,起始投入在催化剂作用下与反应一段时间后,测得平衡转化率为40%,的选择性为50%(图中A点),达到平衡时反应Ⅱ理论上消耗H2的物质的量为_____mol。不改变反应时间和温度,一定能提高选择性的措施有_____。
③合成二甲醚时较适宜的温度为:其原因是_____。
【答案】(1) ①. ②. X ③. 温度高于T3K时,由于温度过高,催化剂X和Y均失活,因此d点以后的两条线重合
(2) ①. 反应Ⅰ的△H>0,反应Ⅱ的△H<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度 ②. 1.8 ③. 增大压强,或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂 ④. 温度过低,反应速率太慢,温度过高,CO选择性过大,二甲醚的选择性减小
【解析】
【小问1详解】
①时,a点对应容器中二氧化碳的转化率为40%,则在内二氧化碳的浓度变化量为×40%=0.2mol/L,二氧化碳的平均反应速率为=0.04,反应速率之比等于反应化学计量数之比,则氢气的平均反应速率3×0.04=;
②根据图示可知,在相同温度下,催化剂X作用下二氧化碳的转化率更高,则该反应适宜选用的催化剂为X,温度高于T3K时,由于温度过高,催化剂X和Y均失活,因此d点以后的两条线重合。
【小问2详解】
①温度高于300℃,CO2平衡转化率随温度升高而上升的原因是:反应Ⅰ的△H>0,反应Ⅱ的△H<0,温度升高使CO2转化为CO的平衡转化率上升,使CO2转化为CH3OCH3的平衡转化率下降,且上升幅度超过下降幅度;
②起始投入3molCO2,6molH2,在催化剂作用下CO2与H2反应一段时间后,测得CO2平衡转化率为40%,则反应的n(CO2)=40%×3mol=1.2mol,CH3OCH3的选择性=×100%=50%,则n(CH3OCH3)=0.3mol,反应Ⅱ为2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),因此达到平衡时,反应Ⅱ理论上消耗H2的物质的量为0.3mol×6=1.8mol;
反应Ⅱ平衡正向进行二甲醚物质的量增大,二氧化碳物质的量减小,二甲醚选择性增大,反应Ⅰ压强不影响平衡移动,则不改变反应时间和温度,一定能提高CH3OCH3选择性的措施有增大压强,或使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂,增大二甲醚的选择性;
③温度过低,反应速率太慢,温度过高,CO选择性过大,二甲醚的选择性减小,因此合成二甲醚时较适宜的温度为260℃。
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2025年春季学期高三年级开学检测
化学
相对原子质量:C12 O16 Na23 S32 K39 Sb122
第Ⅰ卷
一、选择题(1-12题每小题3分,共36分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1. 中国古代文房四宝笔墨纸砚中,其主要化学成分不属于高分子是
A. 制毛笔用的狼毫 B. 墨条 C. 宣纸 D. 竹砚
2. 亚硝酰氟(FNO)是一种工业稳定剂,可通过反应N2O4 +CsF=FNO+CsNO3制得。下列说法正确的是
A. 氧原子的结构示意图为 B. CsF的电子式为
C. FNO的空间构型为直线形 D. CsNO3中含有离子键与共价键
3. 下列有关物质结构和性质变化规律正确的是
A. 硬度: B. 沸点:
C. 酸性: D. 原子半径:
4. 设NA表示阿伏加 德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 足量Zn与一定量的浓硫酸反应产生22.4L气体时,转移的电子数为2NA
B. 15.6g的Na2S和Na2O2固体混合物中,阴离子数为0.2NA
C. 1 L 0.1 mol∙L-1的CH3COONa溶液中含有的CH3COO-数目为0.1NA
D. 12g金刚石中含有的碳碳单键数约为4NA
5. 迷迭香酸是从蜂花属植物中提取到的酸性物质,其结构如下图。下列叙述不正确的是
A 迷迭香酸属于芳香族化合物
B. 迷迭香酸最多能和氢气发生加成反应
C. 迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D. 迷迭香酸最多能和含的水溶液完全反应
6. 室温下,下列实验方案不能达到探究目的的是
选项
实验方案
探究目的
A
向溶液中滴入淀粉,再滴加HI溶液,观察溶液颜色变化
探究与氧化性强弱
B
用计分别测定等物质的量浓度的溶液和溶液的
探究键的极性对羧酸酸性的影响
C
向两支分别盛有苯和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
D
向溶液中先加入少量氢氧化钠溶液,充分反应后再加入少量溶液,观察沉淀颜色变化
探究与溶度积的大小
A. A B. B C. C D. D
7. 下列解释事实的化学用语错误的是
A. 闪锌矿(ZnS)经CuSO4溶液作用后,转化为铜蓝(CuS):ZnS + Cu2+=CuS + Zn2+
B. 0.1 mol/L 的醋酸溶液pH约为3:CH3COOH CH3COO- + H+
C. 电解NaCl溶液,阴极区溶液pH增大:2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D. 钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为:Fe-3e-= Fe3+
8. 常温下,关于等体积、等pH的稀盐酸和稀醋酸溶液,下列说法正确的是
A. 两溶液中由水电离:盐酸>醋酸
B. 两溶液中
C. 分别与足量的金属锌反应生成氢气的量:盐酸>醋酸
D. 分别用水稀释相同倍数后溶液的pH:盐酸=醋酸
9. 海水资源具有十分巨大的开发潜力。下列关于海水资源开发的实验中不能达到实验目的的是
由海水制取蒸馏水
煅烧贝壳制取生石灰
A
B
萃取含溶液中的
蒸发溶液制取无水
C
D
A. A B. B C. C D. D
10. 中国科研团队研发出室温下可稳定充放电的高柔性钙一氧气电池,该电池的总反应为:,下列说法正确的是
A. 中阴阳离子个数比为2:1
B. 电解质溶液可选用水溶液
C. 放电时正极电极反应式为
D. 充电时阳极电极反应式为
11. W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2,X与Z同主族,Z的价电子排布式为3s23p4。下列说法不正确的是
A. 气态氢化物的热稳定性:Z>Y B. 第一电离能:R>Z>Y
C. 原子半径:R>X>W D. 电负性:Z>R>X
12. 以煤和水蒸气为原料制备合成气(CO、H2、CH4)的体系发生的主要反应为:
一定压强反应达平衡时气体组成随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A. 高温利于反应③逆向进行
B. 由不同温度下反应的结果变化可知
C. 欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行
D. 向制备合成气体系中加入一定量NaOH更有利于增大H₂的体积分数
第II卷
二、填空题(本题共4个小题,共64分)
13. 锑钾合金、镍钴锰酸锂[、]、磷酸铁钠[]分别作为钾离子电池、三元锂离子电池、钠离子电池的电极材料。这些电池成为目前实现碳中和研发的热点。请按要求回答下列问题。
(1)上述电池涉及的主族元素中,电负性最大的是___________。
(2)是比P的周期数大2的同主族元素。基态原子价电子排布式为___________。
(3)在回收电极材料中的时,测得溶液中,通入生成沉淀,则沉淀完全时溶液的最小为___________(已知沉淀完全时。此温度下,溶液体积变化忽略不计)。
(4)钠离子电池电极材料制备:向含的溶液中加入过量溶液,过滤后进一步处理得沉淀。然后将与混合,在气氛中加热,制得。
已知常温下,;,。
①钠离子电池工作时,转化为,则在电池___________(填“正”或“负”)极放电。
②在制的反应中的作用:___________。
③溶液中含P元素粒子的浓度由大到小的顺序为___________。
(5)立方晶系锑钾合金的晶胞结构如图1所示,其中晶胞的一部分如图2所示。
①该晶胞中,和K的原子数之比为___________。
②该晶体的密度为___________(设阿伏加德罗常数的值为,用含a、的代数式表示)。
14. 二环己基邻二甲酰胺是一种性能优良的聚丙烯晶型成核剂,可明显提高聚丙烯的抗冲击性能。二环己基邻二甲酰胺的一种合成路线如下:
已知:i.
ii.
iii.R1-CHO+R2-CH2-CHO
(1)A分子中共平面的原子个数最多为_____个。
(2)F中官能团的名称_____。
(3)E+H→二环己基邻二甲酰胺的有机反应类型为_____。
(4)二环己基邻二甲酰胺中手性碳原子数目为_____个。
(5)写出G→H的化学方程式_____。
(6)C的结构简式_____。写出满足下列条件的C的两种同分异构体的结构简式_____。
a.能与溶液发生显色反应
b.1mol该物质能与足量金属钠反应生成
c.H—NMR显示分子中含有四种不同化学环境氢原子
(7)以下是用乙烯和必要的无机试剂为原料合成物质A的路线流程图。
依次写出反应②的条件和M、P的结构简式:_____、_____、_____。
15. 氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体,难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和干燥氨气通入CCl4中进行制备,化学方程式为:2NH3(g)+CO2(g)= NH2COONH4(s) △H<0。回答下列问题:
(1)利用装置甲制备氨气的化学方程式为_____。
(2)简述检查装置乙气密性的操作_____。
(3)选择图中的装置制备氨基甲酸铵,仪器接口的连接顺序为:_____。
B→I→J→_____→_____→EF←_____←_____←A。
(4)反应时为了增加氨基甲酸铵的产量,三颈瓶的加热方式为_____(填“热水浴”或“冷水浴”):丁中气球的作用是_____。
(5)从装置丁的混合物中分离出产品的方法是_____(填写操作名称)。
(6)取因吸潮变质为碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11.730g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥、称量,质量为15.000g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_____(已知:Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100。计算结果保留3位有效数字)。
16. 综合利用CO2对完成“碳中和”的目标有重要意义。
(1)合成乙醇:向容积均为2L的恒容密闭容器中分别通入1.0molCO2(g)和3.0molH2(g),在催化剂X、Y的催化下发生反应。测得5min时,CO2转化率与温度的变化关系如图甲所示。
时,a点对应容器在0~5min内的平均反应速率_____。
②该反应适宜选用的催化剂为_____(填“X”或“Y”),高于时,d点以后两条线重合的原因是_____。
(2)合成二甲醚:
反应I:
反应Ⅱ:
在恒压、和起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图乙所示。其中:的选择性=×100%
①温度高于平衡转化率随温度升高而上升的原因是_____。
时,起始投入在催化剂作用下与反应一段时间后,测得平衡转化率为40%,的选择性为50%(图中A点),达到平衡时反应Ⅱ理论上消耗H2的物质的量为_____mol。不改变反应时间和温度,一定能提高选择性的措施有_____。
③合成二甲醚时较适宜的温度为:其原因是_____。
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