精品解析：河南省开封市通许县2024-2025学年高三下学期4月月考化学试题

2025届开封市通许县清华学校高三月考化学试卷 (本试卷共100分　考试时间75分钟) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容。下列做法不符合生态文明建设的是 A. 大力提倡使用一次性木筷、竹筷 B. 生活垃圾分类处理、回收和利用 C. 合理使用化肥和农药，防止水体污染 D. 使用可降解塑料，减少“白色污染” 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 乙烯的球棍模型： B. 的电子式： C. 丁酸的键线式： D. 的水解： 3. 利用下列装置或仪器进行的相应实验能达到实验目的的是 装置或仪器 实验目的 A.分离蔗糖与氯化钠的混合溶液 B.制备NO气体 装置或仪器 实验目的 C.灼烧碳酸钙制氧化钙 D.利用图示仪器进行重结晶法提纯苯甲酸 A. A B. B C. C D. D 4. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是 A. 常压下的沸点高于 B. 和分子的极性不同 C. 和均含有键和键 D. 相同条件下，稳定性比强 5. 丹参酮IIA可用于治疗冠心病，能改善冠状动脉循环，抑制血栓疾病发生。其结构如图所示。下列有关该化合物的说法正确的是 A. 与溶液能发生显色反应 B. 能使酸性溶液褪色 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生消去反应 6. 习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(图中交换膜只允许通过)，下列说法正确的是 A. 工作一段时间后，M电极室中溶液的pH增大 B. N极上的电极反应式为 C. 若有2mol电子转移，则理论上正极区会转化气体 D. 通过交换膜从M极移向N极 7. 根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 用光洁无锈的铁丝取无色溶液在灯焰上灼烧，火焰呈黄色 溶液中一定含有，不含有 B 向溶液中滴加适量盐酸，产生气泡 氯元素的非金属性大于碳 C 检验铁与水蒸气高温反应后所得固体中是否含有二价铁，取少量所得固体溶于稀硫酸，再加入少量酸性溶液，紫色褪去 铁与水蒸气反应后固体产物中有+2价的铁元素 D 向试管中加入淀粉溶液和稀硫酸，加热3~5 min，冷却后加入碘水，溶液未变蓝 淀粉已完全水解 A. A B. B C. C D. D 8. 在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-373.2kJ·mol-1。如图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是 A. 降低温度 B. 向密闭容器中通入氩气 C. 加催化剂 D. 增大反应物中NO浓度 9. CO2电催化还原制备CH3OH的反应历程如图所示(部分物质未画出)。 主反应： 副反应： 下列说法正确的是 A. 催化剂可同时降低主、副反应的活化能，从而降低、 B. *与结合形成* C. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂与生成 D. 反应为决速步 10. 豆腐是中华传统美食。下列制作豆腐的主要过程中，包含过滤操作的是 A．磨豆 B．滤渣 C．煮浆 D．点卤 A. A B. B C. C D. D 阅读下列材料，完成下面小题： 电池有铅蓄电池、燃料电池、锂离子电池、-次氯酸盐电池等，它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能，电解饱和溶液可以得到，用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。 11. 下列说法正确的是 A. 中存在配位键 B. 的空间构型为平面正方形 C. 中的键角比中的小 D. 中心原子的轨道杂化类型为 12. 下列化学反应表示正确的是 A. 铅蓄电池的正极反应： B. 电解饱和NaCl溶液： C. 燃烧热： D. 一定条件下与的反应： 13. 电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 为电源的负极 B. 阳极上的电极反应式为 C. 阴离子交换膜应能允许通过且能阻止的扩散 D. 理论上每转移，阴极上会产生气体 14. 反应从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A. 用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B. 在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C. 在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D. 2s后，D的物质的量为0.02mol 二、非选择题(本大题共5小题，共52分) 15. 苯并咪唑是一类杂环化合物，其结构与天然存在的核苷酸的结构相似，具有较强的生物活性。以，-二苄基邻苯二胺为原料，在二甲亚砜（DMSO）溶剂中，加入氧化剂DDQ，可制备1-苄基-2-苯基苯并咪唑，转化关系如图1所示： 实验装置如图2所示（夹持装置略），实验步骤如下： ①称取，-二苄基邻苯二胺，取足量氧化剂DDQ备用。 ②向三颈烧瓶中依次加入，-二苄基邻苯二胺、DDQ，再加入二甲亚砜。 ③将反应烧瓶移至的油浴锅中，加热回流。 ④向反应烧瓶中滴加饱和溶液，待反应液变色后加入蒸馏水稀释反应液。将反应液转移至分液漏斗，加乙酸乙酯萃取后分液，用少量饱和食盐水洗涤有机层，分液，向有机层中加入无水硫酸镁固体，静置一段时间后，分离出液体，对分离出的液体进一步分离纯化，得到1-苄基-2-苯基苯并咪唑，称得质量为。 回答下列问题： （1）仪器A的名称是______，冷凝水应从______（选填“a”或“b”）口通入。 （2）从绿色化学的角度考虑，本实验不用浓硝酸做氧化剂的主要原因是______。 （3）步骤③中回流结束后需要进行的操作有：①停止加热，②关闭冷凝水，③移去油浴。正确的顺序是______（填字母）。 A. ①②③ B. ③①② C. ②①③ D. ①③② （4）步骤④中加入饱和溶液的目的是______。 （5）步骤④中饱和食盐水的作用除了洗涤，还有_______。“进一步分离纯化”的操作是______。 （6）本实验中1-苄基-2-苯基苯并咪唑的产率是______（保留一位小数）。 16. 氮、硫及其化合物 Ⅰ.氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用，但对环境也有一定的危害。 （1）导致酸雨形成的气体主要是___________ A. B. C. D. （2）下列关于氮及其化合物的表述完全正确的是___________ A. 氮原子的核外电子轨道表示式： B. 氨分子的球棍模型： C. 的电离方程式： D. 氮气的结构式： （3）将一定量锌与浓硫酸充分反应后，锌完全溶解同时产生气体，将反应后的溶液稀释至，测得溶液，则下列叙述中错误的是___________ A. 反应中生成的气体有和 B. 反应中共消耗锌 C. 气体中和物质的量之比为 D. 反应共转移电子 Ⅱ.工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染： （4）书写该反应平衡常数表达式___________ （5）该反应达到平衡后，为再提高反应速率同时提高的转化率，可采取的措施有___________。 A. 改用高效催化剂 B. 升高温度 C. 缩小容器体积 D. 增加的浓度 （6）在体积一定的容器中进行上述反应并达到平衡，保持其它条件不变，通入一定量的，下列说法正确的是___________。 A. 正反应速率先增大后减小 B. 混合气体的平均密度增大 C. 化学平衡常数增大 D. 达到新平衡时增大 17. 将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3，再转化为烯烃。 （1）制备二甲醚的主要反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： ①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X的热化学方程式为_______。 （2）二甲醚制备烯烃的主要反应： 反应Ⅳ： 反应Ⅴ： ①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中，n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是_______。 ②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为po，反应到达平衡时总压为1.2po，且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)=_______。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp=_______。 （3）用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇，控制在一定温度左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变。a是电源的_______极，阴极电极反应式为_______。 18. 硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛，硼的一些化合物表现出缺电子特征。回答下列问题： （1）基态硼原子的电子排布式为_______；B和Al的第一电离能I1(B)_______I1(Al)(填“>”或“=”或“<”)。 （2）H3BO3(层状结构)的结构示意图如下，在硼酸的层状结构中O的杂化类型是_______，层内存在的作用力有_______。硼酸显弱酸性与[B(OH)4]-配离子有关，硼酸的电离方程式：_______。 （3）自然界中不存在单质硼，硼的氢化物也很少，主要存在的是硼的含氧化合物，根据表中数据分析其原因是_______。 化学键 B-H B-O B-B 键能(kJ·mol-1) 389 561 293 （4）已知晶体硼熔、沸点及硬度数据和基本结构单元(由硼原子组成的正二十面体如图1所示，每个三角形均为正三角形，每个顶点为一个硼原子)如下： 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点(K) 3832 1683 2573 沸点(K) 5100 2628 3823 硬度 10 7.0 9.6 ①晶体硼属于原子(共价)晶体，其理由是_______。 ②每一个硼基本单元由_______个原子组成； ③碳化硼，别名黑钻石，是已知最坚硬的三种材料之一，仅次于金刚石和立方氮化硼，图2为碳化硼晶胞，其化学式为_______； （5）硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图3所示，标注为“1”的Na+坐标参数为_______。已知NA代表阿伏加德罗常数的值，则硼氢化钠晶体的密度为ρ=_______g·cm-3(用含NA的代数式表示)。 19. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略，以为原料合成甲醇可以减少的排放，可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题： I.和生成甲醇涉及的反应如下： 主反应： 副反应： （1）反应 _______。 （2）时，在主、副反应的混合体系中，平衡时，生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。 ①增大压强，甲醇的选择性增大的原因是_______。 ②时，若在密闭容器中充入和，在压强为时，生成0.6mol CO，则时，主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数) II.催化剂的性能测试：一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 （3）时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下的转化率为_______。 （4）其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。 ①由图1判断，实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。 ②温度高于时，平衡转化率升高的原因是_______。 ③温度相同时，选择性的实验值略高于平衡值(见图2)，从化学反应速率的角度解释原因：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届开封市通许县清华学校高三月考化学试卷 (本试卷共100分　考试时间75分钟) 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 生态文明建设是中国特色社会主义事业的重要内容。下列做法不符合生态文明建设的是 A. 大力提倡使用一次性木筷、竹筷 B. 生活垃圾分类处理、回收和利用 C. 合理使用化肥和农药，防止水体污染 D. 使用可降解塑料，减少“白色污染” 【答案】A 【解析】 【详解】A．大量使用一次性木筷、竹筷会导致森林资源过度消耗，破坏生态平衡，不符合生态文明理念，A不符合题意； B．垃圾分类处理能提高资源利用率，减少污染，符合要求，B符合题意； C．合理使用化肥农药可避免水体污染，保护生态环境，C符合题意； D．可降解塑料能减少传统塑料对环境的长期危害，减少“白色污染”，D符合题意； 故选A。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 乙烯的球棍模型： B. 的电子式： C. 丁酸的键线式： D. 的水解： 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙烯的球棍模型中，氢原子比碳原子小，球棍模型为：，A错误； B．是共价化合物，的电子式应为，B错误； C．丁酸的结构简式为CH3CH2CH2COOH，键线式为：，C正确； D．的水解应分步进行：、，D错误； 故选C。 3. 利用下列装置或仪器进行的相应实验能达到实验目的的是 装置或仪器 实验目的 A.分离蔗糖与氯化钠混合溶液 B.制备NO气体 装置或仪器 实验目的 C.灼烧碳酸钙制氧化钙 D.利用图示仪器进行重结晶法提纯苯甲酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．蔗糖和氯化钠均能溶于水，蔗糖属于小分子，氯化钠电离为氯离子和钠离子，这些分子和离子均能透过半透膜，因此，不能用渗析法分离蔗糖和氯化钠，A不符合题意； B．铜和浓硝酸反应生成，会放出大量的热，可能会使启普发生器炸裂，B不符合题意； C．灼烧碳酸钙制氧化钙需要高温，需要酒精喷灯；灼烧碳酸钙需要坩埚等耐高温仪器，C符合题意； D．重结晶法提纯苯甲酸的具体操作为加热溶解、趁热过滤和冷却结晶，用到的仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，D不符合题意； 故选C。 4. 下列关于物质结构与性质的说法错误的是 A. 常压下的沸点高于 B. 和分子的极性不同 C. 和均含有键和键 D. 相同条件下，稳定性比强 【答案】C 【解析】 【详解】A．分子间存在氢键，沸点较高，常压下的沸点高于，A正确； B．中心原子价层电子对数为3+=4，且含有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，正负电中心不重合，为极性分子，中心原子价层电子对数为3+=3，不含孤电子对，空间构型为平面三角形，正负电中心重合，为非极性分子，B正确； C．中只存在Si-O键，中存在碳氧双键，既含有键也含有键，C错误； D．原子半径：C<Si，则键长：C-Cl<Si-Cl，键能：C-Cl>Si-Cl，C-Cl更难断裂，则相同条件下，稳定性比强，D正确； 故选C。 5. 丹参酮IIA可用于治疗冠心病，能改善冠状动脉循环，抑制血栓疾病发生。其结构如图所示。下列有关该化合物的说法正确的是 A. 与溶液能发生显色反应 B. 能使酸性溶液褪色 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生消去反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．丹参酮分子中不含酚羟基，不能与溶液发生显色反应，A错误； B．该物质中含有，可以被酸性高锰酸钾氧化而褪色，B正确 C．分子中不含羧基，不能与溶液反应放出气体，C错误； D．此物质中，没有卤素原子和醇羟基，不能发生消去反应，含有及酮羰基，可以发生氢气加成反应，D错误； 故选B。 6. 习近平总书记提出我国要在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为CO实现再利用，转化的基本原理如图所示(图中交换膜只允许通过)，下列说法正确的是 A. 工作一段时间后，M电极室中溶液的pH增大 B. N极上的电极反应式为 C. 若有2mol电子转移，则理论上正极区会转化气体 D. 通过交换膜从M极移向N极 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，该装置为原电池，M极在紫外光的作用下，H2O反应生成O2，O元素由-2价升高为0价，失电子，M为负极，电极反应式为，N为电池正极，电极反应式为，原电池中阳离子移向正极，据此分析解答。 【详解】A．M为电池的负极，在紫外光的作用下，水失去电子发生氧化反应生成，电极反应方程式为，M电极室中的溶液pH减小，A错误； B．N上的电极反应方程式为，B错误； C．未指明条件，不能用22.4L/mol直接计算，C错误； D．根据图示分析，通过交换膜从M极移向N极，D正确； 故选D。 7. 根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 用光洁无锈的铁丝取无色溶液在灯焰上灼烧，火焰呈黄色 溶液中一定含有，不含有 B 向溶液中滴加适量盐酸，产生气泡 氯元素的非金属性大于碳 C 检验铁与水蒸气高温反应后所得固体中是否含有二价铁，取少量所得固体溶于稀硫酸，再加入少量酸性溶液，紫色褪去 铁与水蒸气反应后的固体产物中有+2价的铁元素 D 向试管中加入淀粉溶液和稀硫酸，加热3~5 min，冷却后加入碘水，溶液未变蓝 淀粉已完全水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．做焰色试验，火焰呈黄色，此为Na+的焰色，则表明溶液中一定含有Na+，由于钾离子需要透过蓝色的钴玻璃观察，故可能含有钾离子，A错误； B．盐酸不是氯元素最高价氧化物的水化物，不能比较两者非金属性，B错误； C．固体产物中可能含有未与氧气反应的铁，加入硫酸后，即便反应产物中不含有Fe2+，Fe3+与Fe反应也会生成Fe2+，所以虽然KMnO4酸性溶液褪色，也不能肯定固体产物中含有Fe2+，C错误； D．根据淀粉遇碘变蓝，可以判断淀粉完全水解，D正确； 故选D。 8. 在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-373.2kJ·mol-1。如图曲线a表示该反应过程中NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是 A. 降低温度 B. 向密闭容器中通入氩气 C. 加催化剂 D. 增大反应物中NO的浓度 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．降低温度，反应速率减慢，平衡时NO的转化率增大，无法使反应过程按照曲线b进行，A项不选； B．向密闭容器中通入氩气，平衡不移动，无法使反应过程按照曲线b进行，B项不选； C．加入催化剂，反应速率加快，但平衡不移动，无法使反应过程按照曲线b进行，C项不选； D．增大反应物中NO的浓度，反应速率加快，达到平衡时NO的转化率下降，可使反应过程按照曲线b进行，D项选； 答案选D。 9. CO2电催化还原制备CH3OH的反应历程如图所示(部分物质未画出)。 主反应： 副反应： 下列说法正确的是 A. 催化剂可同时降低主、副反应的活化能，从而降低、 B. *与结合形成* C. 反应过程中有极性键和非极性键的断裂与生成 D. 反应为决速步 【答案】D 【解析】 【详解】A．催化剂可同时降低主副反应的活化能，但不能降低反应热、，A错误； B．由题干反应历程图可知，*OCH2与H原子结合形成*OCH3，B错误； C．依据图中变化关系，反应过程中包含极性键和非极性键的断裂，没有非极性键的形成，C错误； D．由题干反应历程图可知，反应的活化能最大，该步反应速率最慢为决速步，D正确； 故答案为：D。 10. 豆腐是中华传统美食。下列制作豆腐的主要过程中，包含过滤操作的是 A．磨豆 B．滤渣 C．煮浆 D．点卤 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．磨豆是将大豆研磨成碎料的操作，不包含过滤操作，A不符合题意； B． 滤渣是将豆渣与豆将分离的操作，其实就是过滤操作，B符合题意； C． 煮浆是将豆浆加热煮沸的过程，不包含过滤操作，C不符合题意； D． 点卤是加入电解质使蛋白质胶体发生聚沉的过程，不包含过滤操作，D不符合题意； 故选B。 阅读下列材料，完成下面小题： 电池有铅蓄电池、燃料电池、锂离子电池、-次氯酸盐电池等，它们可以将化学能转化为电能。都可用作燃料电池的燃料。的燃烧热为。电解则可以将电能转化为化学能，电解饱和溶液可以得到，用电解法可制备消毒剂高铁酸钠。 11. 下列说法正确的是 A. 中存在配位键 B. 的空间构型为平面正方形 C. 中的键角比中的小 D. 中心原子的轨道杂化类型为 12. 下列化学反应表示正确的是 A. 铅蓄电池的正极反应： B. 电解饱和NaCl溶液： C. 燃烧热： D. 一定条件下与的反应： 13. 电解法制备的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. 为电源的负极 B. 阳极上的电极反应式为 C. 阴离子交换膜应能允许通过且能阻止的扩散 D. 理论上每转移，阴极上会产生气体 【答案】11. A 12. D 13. C 【解析】 【11题详解】 A．B的2p能级有空轨道，H-有孤电子对，B与H-可以形成配位键，故A正确； B．硫酸根中心原子硫原子价层电子对数为4，杂化方式为sp3，且无孤对电子，空间构型为正四面体形，故B错误； C．铵根空间构型为正四面体形，氨气分子空间构型为三角锥形，由于有一对孤对电子，排斥力较大，导致键角变小，氨气分子中键角更小，故C错误； D．次氯酸中心原子为O原子，其含有2条键，和两对孤对电子，杂化类型为sp3，故D错误； 故选A； 【12题详解】 A．原电池正极应当是得电子，化合价降低，铅蓄电池正极反应为，故A错误； B．电解饱和氯化钠溶液，阳极生成氯气，阴极得到氢氧化钠和氢气，无钠单质产生，正确的离子方程式为，故B错误； C．燃烧热是1mol物质完全燃烧生成稳定产物的热量变化，故甲烷燃烧热的热反应方程式中应当生成液态水，正确的热反应方程式为，故C错误； D．一定条件下NO2与NH3反应发生氧化还原反应，可以得到氮气和水，反应方程式配平正确，故D正确； 故选D； 【13题详解】 电解法制备Na2FeO4的工作原理如图所示，Fe为电解池的阳极，M为电源的正极，Fe电极反应式为，Pt为电解池的阴极，N为电源的负极，Pt电极反应式为，阴离子交换膜应能允许OH-通过而能阻止的扩散，据此分析解题； A．由上述分析可知，M为电源的正极，故A错误； B．由上述分析可知，阳极上的电极反应式为，故B错误； C．由上述分析可知，Fe为阳极，Pt电极为阴极，OH-通过阴离子交换膜由阴极即Pt电极移向阳极即Fe电极，从而能阻止的扩散，故C正确； D．由分析可知，阴极电极反应为：，根据电子守恒可知，理论上每转移0.1mol e-，阴极上会产生0.05mol H2，但无标准状况下，无法计算气体体积，故D错误； 故选C。 14. 反应从正反应方向，经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1。下列说法正确的是 A. 用A表示的反应速率是0.04 mol⋅L-1⋅s-1 B. 在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的 C. 在2s末时的反应速率，用反应物B来表示是0.02 mol⋅L-1⋅s-1 D. 2s后，D的物质的量为0.02mol 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．A是固体，不能表示反应速率，A错误； B．B和C的计量数相同，则在这2s内用B和C表示的反应速率的值是相同的，B正确； C．经过2s后B的浓度减少了0.04 mol⋅L-1，则v(B)=0.04 mol⋅L-1÷2s=0.02 mol⋅L-1⋅s-1，此速率为2s内的平均速率，不是在2s末时的反应速率，C错误； D．不知道容器的体积，无法计算，D错误。 故选B。 二、非选择题(本大题共5小题，共52分) 15. 苯并咪唑是一类杂环化合物，其结构与天然存在的核苷酸的结构相似，具有较强的生物活性。以，-二苄基邻苯二胺为原料，在二甲亚砜（DMSO）溶剂中，加入氧化剂DDQ，可制备1-苄基-2-苯基苯并咪唑，转化关系如图1所示： 实验装置如图2所示（夹持装置略），实验步骤如下： ①称取，-二苄基邻苯二胺，取足量氧化剂DDQ备用。 ②向三颈烧瓶中依次加入，-二苄基邻苯二胺、DDQ，再加入二甲亚砜。 ③将反应烧瓶移至的油浴锅中，加热回流。 ④向反应烧瓶中滴加饱和溶液，待反应液变色后加入蒸馏水稀释反应液。将反应液转移至分液漏斗，加乙酸乙酯萃取后分液，用少量饱和食盐水洗涤有机层，分液，向有机层中加入无水硫酸镁固体，静置一段时间后，分离出液体，对分离出的液体进一步分离纯化，得到1-苄基-2-苯基苯并咪唑，称得质量为。 回答下列问题： （1）仪器A的名称是______，冷凝水应从______（选填“a”或“b”）口通入。 （2）从绿色化学的角度考虑，本实验不用浓硝酸做氧化剂的主要原因是______。 （3）步骤③中回流结束后需要进行的操作有：①停止加热，②关闭冷凝水，③移去油浴。正确的顺序是______（填字母）。 A. ①②③ B. ③①② C. ②①③ D. ①③② （4）步骤④中加入饱和溶液的目的是______。 （5）步骤④中饱和食盐水的作用除了洗涤，还有_______。“进一步分离纯化”的操作是______。 （6）本实验中1-苄基-2-苯基苯并咪唑的产率是______（保留一位小数）。 【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. b （2）浓硝酸做氧化剂会产生对环境有害气体，不利于环保 （3）D （4）除去过量的氧化剂DDQ （5） ①. 促进有机物和水层分层，便于分液及减少产品溶解损失 ②. 蒸馏 （6）90.7% 【解析】 【分析】向50mL三颈烧瓶中依次加入N，N'-二苄基邻苯二胺、DDQ，再加入1.0mL二甲亚砜，将反应烧瓶移至40℃的油浴锅中，加热回流1h，向反应烧瓶中滴加5mL饱和Na2S2O3溶液除去过量的氧化剂DDQ，待反应液变色后加入10mL蒸馏水稀释反应液，将反应液转移至分液漏斗，加乙酸乙酯萃取后分液，用少量饱和食盐水洗涤有机层，促进有机物和水层分层，分液，向有机层中加入无水硫酸镁固体，静置一段时间后，分离出液体，对分离出的液体进一步分离纯化，得到1-苄基-2-苯基苯并咪唑，据此回答。 【小问1详解】 仪器A名称是球形冷凝管，冷凝水下进上出，所以冷凝水应从b口通入； 【小问2详解】 从绿色化学的角度考虑，本实验不用浓硝酸做氧化剂的主要原因是：浓硝酸做氧化剂会产生对环境有害气体，不利于环保； 【小问3详解】 步骤③中回流结束后先停止加热，再移走油浴，最后关闭冷凝水，这样操作可以减少产品损失，故选D。 【小问4详解】 饱和Na2S2O3溶液除去过量的氧化剂DDQ； 小问5详解】 步骤④中饱和食盐水的作用除了洗涤，还有促进有机物和水层分层，便于分液及减少产品溶解损失，“进一步分离纯化”的操作是蒸馏，利用沸点不同进行分离； 【小问6详解】 N，N'-二苄基邻苯二胺(Mr=288)的质量为86.4mg，最终得到产品1-苄基-2-苯基苯并咪唑质量为77.3mg，则本实验中1-苄基-2-苯基苯并咪唑的产率是。 16. 氮、硫及其化合物 Ⅰ.氮、硫及其化合物在工农业生产生活中有着重要作用，但对环境也有一定的危害。 （1）导致酸雨形成的气体主要是___________ A. B. C. D. （2）下列关于氮及其化合物的表述完全正确的是___________ A. 氮原子的核外电子轨道表示式： B. 氨分子的球棍模型： C. 的电离方程式： D. 氮气的结构式： （3）将一定量锌与浓硫酸充分反应后，锌完全溶解同时产生气体，将反应后的溶液稀释至，测得溶液，则下列叙述中错误的是___________ A. 反应中生成的气体有和 B. 反应中共消耗锌 C. 气体中和物质的量之比为 D. 反应共转移电子 Ⅱ.工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染： （4）书写该反应的平衡常数表达式___________ （5）该反应达到平衡后，为再提高反应速率同时提高的转化率，可采取的措施有___________。 A. 改用高效催化剂 B. 升高温度 C. 缩小容器的体积 D. 增加的浓度 （6）在体积一定的容器中进行上述反应并达到平衡，保持其它条件不变，通入一定量的，下列说法正确的是___________。 A. 正反应速率先增大后减小 B. 混合气体的平均密度增大 C. 化学平衡常数增大 D. 达到新平衡时增大 【答案】（1）A （2）B （3）C （4） （5）D （6）ABD 【解析】 【小问1详解】 SO2能形成硫酸型酸雨，、是造成温室效应的气体，故答案为：A； 【小问2详解】 A.2p轨道的电子排布应该优先占据1个轨道，其自旋方向相同，原子的能量最低，故A错误； B.氨气分子为三角锥型结构，根据球棍模型的表示方法判断，故B正确； C.NH3⋅H2O的电离方程式：NH3⋅H2O⇌+OH-，故C错误； D.两个氮原子都要达到8电子稳定结构，电子要标出来，故D错误； 故答案为：B； 【小问3详解】 Zn和浓H2SO4反应开始生成SO2，随着反应的进行，浓H2SO4的浓度降低变成稀H2SO4，此时生成H2。S元素守恒可表示为n（H2SO4）=n（SO2）+n（ZnSO4）+n剩余（H2SO4），根据得失电子守恒得：Zn失去2e-变成Zn2+，得到2e-变成SO2，H+得到2e-变成H2。此时生成1.5mol气体，则转移电子为3mol,反应掉的Zn为1.5 mol。m（Zn）=65g/molX1.5 mol=97.5 g,n（SO2）=1.85 mol-0.05 mol-1.5 mol=0.3 mol,n（H2）=1.5 mol-0.3 mol=1.2 mol,所以气体中SO2和H2物质的量之比为1：4，故C错误，故答案为：C； 【小问4详解】 由平衡常数的表达式可知，该反应的平衡常数表达式； 【小问5详解】 A.改用高效催化剂增大反应速率不改变化学平衡，转化率不变，故A错误； B.反应为放热反应，升高温度平衡逆向进行，反应速率增大，转化率减小，故B错误； C.缩小容器的体积，增大压强反应速率增大，平衡逆向进行，反应物转化率减小，故C错误； D.增加CH4的浓度，反应速率增大，提高NO2的转化率，故D正确； 故答案为：D； 【小问6详解】 A.甲烷浓度增大，瞬间反应速率加快，而后随反应进行甲烷浓度又减小，反应速率又减小，故A正确； B.反应物和生物都是气体，通入甲烷，总质量增大，体积不变，混合气体的平均密度增大，故B正确； C.化学平衡常数只受温度影响，与物质的浓度无关，温度不变，平衡常数不变，故C错误； D.增大甲烷物质的量，混合气体中甲烷的含量增大，平衡时增大，故D正确； 故答案为：ABD。 17. 将煤炭转化为烯烃(乙烯、丙烯等)既可以减少CO2的排放，又可以制备重要的化工原料。该过程先转化为二甲醚CH3OCH3，再转化为烯烃。 （1）制备二甲醚的主要反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： ①“反应Ⅰ”能自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”)。 ②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X的热化学方程式为_______。 （2）二甲醚制备烯烃的主要反应： 反应Ⅳ： 反应Ⅴ： ①该反应过程常用的催化剂有两种，ZSM-5以及SAPO-34，它们都是多孔笼状结构，ZSM-5笼状孔径约为0.55nm，SAPO-34约为0.4nm。相同条件下，催化剂SAPO-34反应(如图1)获得的产物中，n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是_______。 ②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为po，反应到达平衡时总压为1.2po，且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。则平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)=_______。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp=_______。 （3）用下图装置电解二氧化碳可制取甲醇，控制在一定温度左右，持续通入二氧化碳，电解过程中物质的量基本不变。a是电源的_______极，阴极电极反应式为_______。 【答案】（1） ①. 高温 ②. △H=-878.3kJ∙mol-1 （2） ①. SAPO-34孔径较小，体积较小的乙烯更易在其表面吸附、脱吸附 ②. 50% ③. 1 （3） ①. 正 ②. 【解析】 小问1详解】 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： ① “反应Ⅰ”中，ΔS＞0，△H＞0，则能自发进行的条件是高温。 ②某反应X的平衡常数表达式为，则反应X为，利用盖斯定律，将反应Ⅰ+Ⅱ×2+Ⅲ，得热化学方程式为△H=(+131.3 kJ∙mol-1)+(-547.4 kJ∙mol-1)×2+ (+85.2 kJ∙mol-1)=-878.3kJ∙mol-1。答案为：高温；△H=-878.3kJ∙mol-1； 【小问2详解】 ①在CH3OH的转化反应中，生成物C2H4、C3H6由分子筛的孔隙流出，体积小的分子更容易从分子筛的孔隙中流出，则相同条件下，催化剂SAPO-34反应获得的产物中，n(C2H4):n(C3H6)更大的原因是：SAPO-34孔径较小，体积较小的乙烯更易在其表面吸附、脱吸附。 ②一定温度下，在体积为1L的密闭容器中投入2mol CH3OCH3发生“反应Ⅳ”和“反应Ⅴ”，初始总压为po，反应到达平衡时总压为1.2po，且n(C2H4):n(C3H6)=1:1。设反应Ⅳ中生成C2H4的物质的量为x，反应Ⅴ中生成C3H6的物质的量为y，则可建立如下两个三段式： 则(x-y):y=1:1、，从而求出x=0.4mol、y=0.2mol。平衡时体系CH3OCH3转化率α(CH3OCH3)==50%。“反应Ⅴ”的平衡常数Kp==1。答案为：SAPO-34孔径较小，体积较小的乙烯更易在其表面吸附、脱吸附；50%；1； 【小问3详解】 CO2中C显+4价，CH3OH中C显-2价，则CO2得电子，多晶铜为阴极，b是电源的负极，a是电源的正极；在阴极，CO2得电子产物与电解质反应，生成CH3OH等，电极反应式为。答案为：正；。 【点睛】在阳极，失电子，生成O2和CO2等。 18. 硼及其化合物在材料制造、有机合成等方面用途非常广泛，硼的一些化合物表现出缺电子特征。回答下列问题： （1）基态硼原子的电子排布式为_______；B和Al的第一电离能I1(B)_______I1(Al)(填“>”或“=”或“<”)。 （2）H3BO3(层状结构)的结构示意图如下，在硼酸的层状结构中O的杂化类型是_______，层内存在的作用力有_______。硼酸显弱酸性与[B(OH)4]-配离子有关，硼酸的电离方程式：_______。 （3）自然界中不存在单质硼，硼的氢化物也很少，主要存在的是硼的含氧化合物，根据表中数据分析其原因是_______。 化学键 B-H B-O B-B 键能(kJ·mol-1) 389 561 293 （4）已知晶体硼的熔、沸点及硬度数据和基本结构单元(由硼原子组成的正二十面体如图1所示，每个三角形均为正三角形，每个顶点为一个硼原子)如下： 晶体 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点(K) 3832 1683 2573 沸点(K) 5100 2628 3823 硬度 10 7.0 96 ①晶体硼属于原子(共价)晶体，其理由是_______。 ②每一个硼基本单元由_______个原子组成； ③碳化硼，别名黑钻石，是已知最坚硬的三种材料之一，仅次于金刚石和立方氮化硼，图2为碳化硼晶胞，其化学式为_______； （5）硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如图3所示，标注为“1”的Na+坐标参数为_______。已知NA代表阿伏加德罗常数的值，则硼氢化钠晶体的密度为ρ=_______g·cm-3(用含NA的代数式表示)。 【答案】（1） ①. 1s22s22p1 ②. > （2） ①. sp3杂化 ②. 共价键、氢键 ③. H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+ （3）B-O键键能大于B-B键和B-H键，所以更易形成稳定性更强的B-O键 （4） ①. 晶体硼的熔点和沸点高，硬度大，故为原子(共价)晶体 ②. 12 ③. B4C （5） ①. (1，1，) ②. 【解析】 【小问1详解】 B是5号元素，有5个电子，两个电子层，核外电子排布为1s22s22p1，由元素周期律可知，同主族元素从上到下金属性逐渐增强，第一电离能逐渐减小，故B的第一电离能大于Al的第一电离能。 【小问2详解】 O的价电子数为6，成两个σ键，价层电子对数为4，杂化方式为sp3杂化，硼酸内原子以共价键连接，硼酸分子之间存在氢键，故层内存在的作用力有共价键和氢键；因为硼酸的酸性与[B(OH)4]-配离子有关，因此硼酸的电离为硼酸与水生成[B(OH)4]-和H+，电离方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+。 【小问3详解】 由表中数据可知，三种化学键中B-O键的键能最高，因此B-O键最稳定，更易形成B-O键。 【小问4详解】 由表中数据可知，晶体硼的熔沸点高、硬度大，为原子（共价）晶体的典型特征；由图可知晶体硼的结构单元有20个 ，每个三角形的顶点被5个三角形共用，每个三角形3个顶点，因此硼原子数为20×3×=12个；由碳化硼的晶胞示意图可知，碳化硼晶胞每个顶点上有一个晶体硼结构单元，同一个结构单元又被8个晶胞共用，则含有的硼原子数为8××12=12个，由图可知含有的碳原子数为3，故分子式为B4C。 【小问5详解】 由图可知，相对于坐标原点，1处原子的x坐标为整个长，y坐标为整个宽，z坐标为半个高，因此坐标参数为(1，1，)；由晶胞结构可知，一个晶胞中8个顶点、4个面心、一个体心处有硼氢根，则含有硼氢根的数目为8×+4×+1=4，钠离子位于6个面心和4个楞心，含有钠离子的数目为6×+4×=4，则一个晶胞的质量为，晶胞体积为，则密度ρ==。 19. 碳达峰和碳中和是应对气候变化的重要策略，以为原料合成甲醇可以减少的排放，可以更快地实现碳达峰和碳中和。回答下列问题： I.和生成甲醇涉及的反应如下： 主反应： 副反应： （1）反应 _______。 （2）时，在主、副反应的混合体系中，平衡时，生成甲醇的选择性[选择性]随压强的变化如图所示。 ①增大压强，甲醇的选择性增大的原因是_______。 ②时，若在密闭容器中充入和，在压强为时，生成0.6mol CO，则时，主反应的压强平衡常数_______。(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压物质的量分数) II.催化剂的性能测试：一定条件下使、混合气体通过反应器，检测反应器出口气体的成分及其含量，计算的转化率和的选择性以评价催化剂的性能。 （3）时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比，则该温度下的转化率为_______。 （4）其他条件相同时，反应温度对的转化率和的选择性的影响如图1、2所示。 ①由图1判断，实验中反应未达到化学平衡状态的点为_______。 ②温度高于时，平衡转化率升高的原因是_______。 ③温度相同时，选择性的实验值略高于平衡值(见图2)，从化学反应速率的角度解释原因：_______。 【答案】（1）-90.7 （2） ①. 主反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向移动，甲醇的选择性增大 ②. （3）25% （4） ①. ABCD ②. 温度升高，主反应逆向进行，副反应正向进行，温度高于260℃时，副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度 ③. 温度相同时，主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可知，； 【小问2详解】 ①加压，平衡向气体分子数减小的反应，则增大压强，甲醇的选择性增大的原因是：主反应正反应为气体分子数减小的反应，副反应为气体分子数不变的反应，故增大压强主反应向正反应方向移动，甲醇的选择性增大； ②由图可知，平衡时，甲醇的选择性为40%，此时生成0.6molCO，则生成0.4mol的甲醇，根据主反应可知 ， 根据副反应可知， 平衡时总物质的量：1mol+1mol+0.6mol+1mol+04mol=4mol，平衡时二氧化碳、氢气、甲醇、水蒸气的分压分别为：、、、，则时，主反应的压强平衡常数； 【小问3详解】 230℃时，测得反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比n(CH3OH)：n(CO2)n(CO)=5：18：1，假设生成的CH3OH的物质的量为5mol，则生成的CO的物质的量为1mol，剩余的CO2的物质的量为18mol，根据碳原子守恒，起始的CO2的物质的量为5mol+18mol+1mol=24mol，则该温度下CO2转化率的计算式为×100%=25%； 【小问4详解】 ①由图1可知在不同温度下，CO2转化率的实验值均小于平衡值，说明实验中反应均未达到化学平衡状态，故答案为：ABCD； ②主反应为放热反应，副反应为吸热反应，温度升高，主反应逆向移动，副反应正向移动，温度高于260℃时，副反应正向移动的程度大于主反应逆向移动的程度，所以平衡转化率随温度升高还在增大，故答案为：温度升高，主反应逆向进行，副反应正向进行，温度高于260℃时，副反应正向进行的程度大于主反应逆向进行的程度； ③由图可知，温度相同时，CH3OH选择性的实验值略高于平衡值，从化学反应速率的角度看原因是：温度相同时，主反应的速率大于副反应，单位时间内生成甲醇的量比生成CO的量多。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$