精品解析：河南省信阳市固始县高级中学第一中学 固始县高级中学第二中学2024-2025学年高三下学期二模联考 化学试题

2024-2025学年固始县一高二高二模联考 高三化学试题卷 注意事项： 考试时间75分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 科技创新是新质生产力的核心要素。下列说法错误的是 A. 制造C919飞机的材料——氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 开启航运氢能时代——氢氧燃料电池放电时可将热能转化为电能 C. 打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用87Rb的物理性质不同 D. 突破量子通信技术——作为传输介质的光纤其主要成分为二氧化硅 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故A正确； B．氢氧燃料电池工作时可将化学能转化为电能，故B错误； C．和87Rb的质子数相同、中子数不同，互为同位素，同位素的化学性质几乎完全相同，物理性质不同，故C正确； D．光纤的主要成分是二氧化硅，故D正确； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. H2O的VSEPR模型： B. 过程中形成的是发射光谱 C. 的命名：3-甲基-2-丁醇 D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据H2O的VSEPR模型，水分子中存在两对孤对电子，因此水分子为V形.，A正确； B．p能级的三个轨道能量相同，过程中不能形成光谱，B错误； C．的命名：3-甲基-2-丁醇，C正确； D．因为在邻羟基苯甲醛分子内形成氢键，会形成六元环结构，比较稳定，，D正确； 故选B 3. 下列装置和操作能达到实验预期目的的是 A.除去中的 B.吸收氨气尾气防倒吸装置 C.，颜色加深说明平衡逆移 D.验证与水的反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．灼烧固体应在坩埚中进行，A错误； B．吸收氨气时，苯不能隔绝氨气与水的接触，不能防止倒吸，应将苯换成四氯化碳，B错误； C．加压平衡应正向移动，物质的量减少，颜色加深是因为的浓度增大，并非因为平衡移动，C错误； D．与水反应剧烈放热且生成，故可使脱脂棉燃烧，D正确； 故答案选D。 4. 离子液体因其不挥发性、无色、无臭、较好的化学稳定性被誉为二十一世纪的绿色化学溶剂，某离子液体(结构如下)在触觉传感器中应用广泛。X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y是非金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 原子半径：X>Y>Z B. 最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z>X C. 简单氢化物的沸点：Y>Z D. 该离子液体中各元素原子均满足8电子稳定结构 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z均为短周期主族元素，Y的非金属性最强，则Y为F；根据该离子液体结构，X得到1个电子后可与F形成4个共价键，且原子序数小于F，则X为B；Z失去1个电子后可形成3个共价键，且原子序数大于F，Z为S，达到8电子稳定结构，符合题干中该离子液体具有较好的化学稳定性，据此解答。 【详解】A．X为B，Y为F，Z为S，则原子半径：Z>X>Y，A错误； B．X为B，Y为F，Z为S，非金属性：Y>Z>X，但F没有最高价氧化物，则最高价氧化物的水化物的酸性：Z>X，B错误； C．Y、Z的简单氢化物分别为HF、H2S，因为HF分子之间存在氢键，沸点更高，则简单氢化物的沸点：Y>Z，C正确； D．该离子液体中含有H原子，则不是各元素原子均满足8电子稳定结构，D错误； 故选C。 5. 短周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大。X的原子核外有1个电子，Y的s能级电子数是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是小苏打中的一种元素。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>M B. 原子半径：Y<Z<M<Q C. Q与M组成的化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 【答案】B 【解析】 【分析】X的原子核外有1个电子则X为H元素，Y的s能级电子数是p能级的两倍，且Y是短周期元素，电子排布式为1s22s22p2，则Y为C元素，M是地壳中含量最多的元素，则M为O元素，Q是小苏打NaHCO3中的一种元素，且原子序数比O大，则Q为Na元素，M处于C和O之间的主族元素，则Z为N元素； 【详解】A．Z为N元素，M为O元素，N原子的2p轨道半充满较稳定，则第一电离能：N>O，A正确； B．由分析可知，Y为C，Z为N，M为O，Q为Na，电子层越多，原子半径越大，核外电子排布相同的时候，原子序数越小半径越大，则原子半径O<N<C<Na，B错误； C．由分析可知，M为O，Q为Na，两者可以形成过氧化钠，其中含有非极性共价键，C正确； D． Z为N，Y为C，非金属性越强，则其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故酸性Z>Y，D正确； 故选B。 6. 下列与食品有关的叙述中没有涉及氧化还原反应的是 A. 用葡萄糖酸-δ-内酯做食品的凝固剂品 B. 用抗坏血酸做食品抗氧化剂 C. 将植物油氢化，以便运输和储存 D. 使用臭氧代替氯气进行自来水消毒 【答案】A 【解析】 【详解】A．食品的凝固过程属于物理变化，没发生氧化还原反应，A符合题意； B．用抗坏血酸做食品抗氧化剂，利用了抗坏血酸的还原性，发生了氧化还原反应，B不符合题意； C．植物油氢化是指植物油与氢的加成反应，属于氧化还原反应，C不符合题意； D．使用臭氧代替氯气进行自来水消毒，利用了臭氧的强氧化性将细菌和病毒杀死，发生了氧化还原反应，D不符合题意； 故选：A。 7. 近日，西湖大学团队开发了一类水溶性有机储能小分子(M)，并提出在电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化，其反应装置与原理如图所示。 下列说法正确的是 A. 充电时，电极A连接电源的负极 B. 放电时电极B发生的反应为： C. 该电池可采用阴离子交换膜 D. 充电时，外电路通过，理论上该电池最多能够捕获(标况下) 【答案】B 【解析】 【分析】由装置图中物质变化分析可以知道，M→N的变化为加氢反应，是还原反应，N→M的反应过程是去氢过程，为氧化反应，则放电条件下，电极B为原电池的负极，发生电极反应N+2OH--2e-=M+2H2O，电极A为原电池正极，实现K3[Fe(CN)6]→K4[Fe(CN)6]的转化，该电池可采用阳离子交换膜，避免M、N的阴离子移向负极反应，充电时，正极A连接电源正极做电解池的阳极，负极B连接电源负极，做电解池阴极，据此分析回答问题。 【详解】A．由分析，充电时，电极A连接电源的正极，A错误； B．放电时电极B发生的反应为：N+2OH--2e-=M+2H2O，B正确； C．由上述分析，该电池采用阳离子交换膜，C错误； D．充电时，外电路通过1mole-，产生1mol氢氧根离子，根据CO2+OH-=，理论上该电池最多能够捕获22.4LCO2(标况下)，D错误； 故选B。 8. 哌醋甲酯是一种中枢神经系统兴奋剂，如图为哌醋甲酯的结构。下列关于哌醋甲酯的说法正确的是 A 1mol哌醋甲酯最多与4molH2发生加成反应 B. 该有机物的一氯代物有12种 C. 该有机物既可以与盐酸反应，也可以和NaOH反应 D. 该分子中至少有8个碳原子共面 【答案】C 【解析】 【详解】A．哌醋甲酯分子中只有苯环与H2发生加成反应，1mol哌醋甲酯分子中含有1mol苯环，最多可与3molH2发生加成反应，A错误； B．该有机物苯环对称结构，共有11种氢，一氯代物为11种，B错误； C．该分子中含有酯基、亚氨基2种官能团，其中酯基在酸性、碱性条件下都可以水解，亚氨基可与盐酸反应，C正确； D．该分子中苯环为平面结构，与苯环直接相连的碳原子为饱和碳原子，与其相连的3个碳原子中最多有2个和其共面，该分子中最多有8个碳原子共面，D错误。 故选C。 9. 硅铝酸盐沸石离子交换分子筛M－ZSM－5（M为Fe、Co、Ni、Cu）催化氧化制甲醇的反应机理如图所示，下列说法错误的是 A. 反应②的原子利用率为100% B. 反应②表示分子筛吸附，M的化合价未发生改变 C. M－ZSM－5能降低氧化制甲醇反应的活化能，改变反应的△H D. 总反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据反应②的反应物和产物结构式，反应物中的原子全部得到产物，原子利用率为100%，A正确； B．反应②分子筛吸附，吸附是一种物理变化过程，M的化合价未发生改变，B正确； C．催化剂能降低反应活化能，增大反应速率，但是不会改变反应的△H，C错误； D．根据反应机理图，反应物为N2O和CH4制，在催化剂作用下生成甲醇和氮气，总反应为正确，D正确； 故选C。 10. 中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨和中间相炭微粒球为电极，电解质溶液为含有的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是 A. 固态时为离子晶体 B. 充电时MCMB电极为阴极，放电时为负极 C. 充电时，若阳极增重，则阴极增重 D. 充电时，阳极发生反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，固态KPF6能电离生成和K+，则固态KPF6为离子晶体，故A正确； B．根据放电时离子的移动方向可知充电时石墨电极为阳极、MCMB电极为阴极，则放电时石墨电极为正极、MCMB电极为负极，故B正确； C．充电时，PF移向阳极、K+移向阴极，二者所带电荷数值相等，则移向阳极的和移向阴极的K+数目相等，即n()=n(K+)= =1mol，n()=nM=1mol×145g/mol=145g，即充电时，若负极增重39g，则正极增重145g，故C错误； D．充电时，阳极发生失去电子的氧化反应，即反应为，故D正确； 故选C。 11. 葫芦脲是一类大环化合物，在超分子化学和材料科学中发挥着重要的作用。葫芦脲的合成路线如下图。其中，试剂a和试剂b均能发生银镜反应。 下列说法正确的是 A. G为有机高分子 B. E与试剂a的化学计量数之比是 C. 试剂b为甲醛 D. 时，有生成 【答案】C 【解析】 【分析】E与试剂a反应生成F，对比E与F的结构简式，试剂a能发生银镜反应，则试剂a为OHCCHO；F与试剂b反应生成G，对比F与G的结构简式，试剂b能发生银镜反应，则试剂b为HCHO。 【详解】A．有机高分子的相对分子质量超过一万，故G不是有机高分子，A项错误； B．E与试剂a反应的化学方程式为2 +OHCCHO→ +2H2O，即E与试剂a的化学计量数之比是2∶1，B项错误； C．根据分析，试剂b为HCHO，名称为甲醛，C项正确； D．E→F的化学方程式为2+OHCCHO→+2H2O，F→G的化学方程式为7+14HCHO→+14H2O，则E→1molG时有28molH2O生成，D项错误； 答案选C。 12. 根据下列实验操作及现象，能得出正确结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向含、的溶液中滴加溶液，先产生砖红色沉淀 B 向酸性溶液中滴加邻甲基苯胺，溶液褪色 邻甲基苯胺中氨基表现还原性 C 向碳酸钙中滴加浓硝酸，产生的气体通入溶液，产生白色沉淀 酸性： D 将丁烷裂解产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色 丁烷裂解产物中含不饱和键 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液中离子起始浓度不一定相等，则不能通过该现象判断两者溶度积的大小，A错误； B．甲基也能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色，B错误； C．浓硝酸易挥发，硝酸与四羟基合铝酸钠反应也生成氢氧化铝，C错误； D．含不饱和键的物质可以和溴加成，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，D正确； 故选D。 13. 晶体晶胞如图所示(已知该立方晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为Mg/mol)，以下说法错误的是 A. 中，中心离子的配位数为6 B. 离最近的有8个 C. 若规定A点原子坐标为(0，0，0)，B点原子坐标为，则C点原子坐标为 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．中的中心离子为Co2+，其配位原子为N，配位数为6，故A正确； B．以上面面心的为对象，最近的有4个位于晶胞内部，面心的被2个晶胞共有，则离最近的有8个，故B正确； C．C位于晶胞内部，若把晶胞分为8个相等小立方体，则C位于左后上的小立方体的体心，C的原子坐标参数为，故C正确； D．根据均摊法，一个晶胞中含个数为，含有个数为8，则每个晶胞含有4个，晶胞密度为，晶胞体积为，则晶胞质量为，故D错误； 故选D。 14. 与同为第族元素，溶液中及其与形成的微粒的浓度分数随溶液变化的关系如图所示。已知的溶液的约为3.4，常温下，向溶液中滴加醋酸溶液，关于该过程的说法正确的是 A. 的浓度分数一直不变 B. 反应的平衡常数的数量级为 C. 时， D. 当溶液中与的浓度相等时， 【答案】B 【解析】 【分析】向溶液中不断滴加醋酸溶液，随着溶液的减小，与醋酸电离产生的会不断反应产生、、、。 【详解】A．向溶液中不断滴加醋酸溶液，随着溶液的减小，与醋酸电离产生的会不断反应产生、、、，因此的浓度分数一直减小，A错误； B．反应的平衡常数，由图可知，在溶液左右时，，此时，所以该反应的平衡常数的数量级为，B正确； C．常温下，的溶液显中性，，根据溶液中存在的电荷守恒可得关系式：，故，C错误； D．由图可知，当溶液中与的浓度相等时，溶液，说明的浓度远大于的浓度，D错误； 故选B。 二、非选择题(58分) 15. EDTA（乙二胺四乙酸）是一种重要的络合剂，其结构简式为（可简写为）。某实验小组以一氯乙酸（）和乙二胺（）等为原料合成EDTA并测定饮用水的硬度。步骤如下： 步骤Ⅰ：称取一氯乙酸94.50g于一定规格的三颈烧瓶中，慢慢加入50％溶液至不再产生气泡为止。 步骤Ⅱ：向三颈烧瓶中继续加入15.60g乙二胺，摇匀，放置片刻，加入溶液90mL，加水至总体积为400mL左右，装上空气冷却回流装置，于50℃水浴上保温2h，再于沸水浴上保温回流4h。 步骤Ⅲ：取下三颈烧瓶，将混合物冷却后倒入烧杯中，加入活性炭，搅拌、过滤。 步骤Ⅳ：用浓盐酸调节pH至1.2，有白色沉淀生成，抽滤得EDTA粗品。 请回答下列问题： （1）三颈烧瓶最适宜的规格为________（填“500mL”或“1000mL”）。 （2）写出步骤Ⅰ中反应的化学方程式：________。 （3）步骤Ⅱ中需要配制溶液，下列操作中正确的是________（填字母）；加入NaOH溶液的作用是________。 操作 选项 a b c d （4）使用活性炭的作用是脱色，一般加入活性炭的量为粗产品质量的1％～5％，加入量过多造成的影响是________。 （5）步骤Ⅳ中若选用试纸控制pH，应选用________（填“精密”或“广泛”）pH试纸。 （6）用溶液测定饮用水的总硬度。取饮用水样品250mL，加入掩蔽剂排除干扰、调节pH等预处理后，用标准溶液进行测定。测定中涉及的反应有：（蓝色）（酒红色）、（酒红色）（蓝色）、［代表、；铬黑为指示剂］。 ①确认达到滴定终点的标志是________。 ②平行实验三次，滴定终点时共消耗溶液的平均值为20.00mL，则该饮用水的硬度＝________度（水硬度的表示方法是将水中的和都看作，并将其折算成CaO的质量，通常把1L水中含有10mgCaO称为1度）。 【答案】（1）1000mL （2） （3） ①. a ②. 氢氧化钠和HCl发生中和反应，可以促使反应正向进行 （4）会吸附产品，导致产品产率降低 （5）精密 （6） ①. 滴入最后半滴EDTA溶液，溶液颜色由酒红色变为蓝色，且半分钟内不恢复原色 ②. 4.48 【解析】 【分析】一定物质的量浓度溶液配制的操作步骤有计算、量取、稀释、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作； 滴定实验步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算； 【小问1详解】 三颈烧瓶中加水至总体积为400mL左右，则三颈烧瓶最适宜的规格为1000mL； 【小问2详解】 步骤Ⅰ中一氯乙酸具有酸性，加入50％溶液反应生成二氧化碳和钠盐，反应为：； 【小问3详解】 转移溶液过程中使用玻璃棒引流，a正确；摇匀时不能用手指堵住瓶口，b错误；定容时视线与凹液面最低处水平，c错误；用右手食指顶住瓶塞，另一只手五指托住容量瓶底，将其倒立，翻转容量瓶而不是真的振摇，每次翻转要停留一小段时间，有一个短暂的停顿，使得瓶颈的液体与瓶体内的液体有一个交换过程，图示中没有握住容量瓶底，d错误；故选a；一氯乙酸和乙二胺发生取代反应生成HCl，氢氧化钠和HCl发生中和反应，可以促使反应正向进行，利于提高产品产率； 【小问4详解】 活性炭具有吸附性，加入量过多会吸附产品，导致产品产率降低； 【小问5详解】 广泛pH试纸只能测量pH整数，故需要选择精密pH试纸； 【小问6详解】 ①由题意可知，滴定前溶液为酒红色，滴定结束后为蓝色，则滴定终点现象为滴入最后半滴EDTA溶液，溶液颜色由酒红色变为蓝色，且半分钟内不恢复原色； ②用标准溶液进行滴定，滴定终点时共消耗溶液20.00mL，则n(M2+)=n()=0.0100mol/L×20.00×10−3L=2.0×10−4mol，则250mL水中m(CaO)= 56g/mol×2.0×10−4mol＝11.2mg，所以1L水中m(CaO)=11.2mg×=448mg，通常把1L水中含有10mg CaO称为1度，所以该地下水的硬度为448÷10=4.48度。 16. 某工厂废渣的主要成分为ZnO、PbO、、CuO、等(与性质相似)，以该工厂废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）“焙烧”产生的气体是___________(填分子式)，该气体的用途是___________(填一条)，若发生反应，则转移___________(Bi元素转化为)。 （2）“氨浸”所得滤液1中的阳离子主要成分为、，该步骤温度不宜过高，其原因是___________，“沉铜”时发生反应的离子方程式为___________。 （3）“滤渣4”的主要成分为___________(填化学式)。 （4）“滤液3”的主要溶质为，以惰性电极电解该滤液可以回收单质Ga，电解时阴极主要电极反应式为___________。 （5）“转化”时生成的同时放出能使澄清石灰水变浑浊的气体，该步骤的化学方程式为___________。 （6）铁酸铋具有铁电性和反铁磁性，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。 ①基态O原子的核外电子排布式为___________。 ②该晶体的密度=___________(为阿伏加德罗常数的值)。 【答案】（1） ①. ②. 制备硫酸或其他合理答案 ③. 0.9 （2） ①. 温度过高会导致溶解度降低、分解，原料利用率降低 ②. 或 （3） （4） （5） （6） ①. ②. 【解析】 【分析】工厂废渣含ZnO、PbO、、CuO、等在氧气中焙烧，与氧气反应，生成和SO2气体，加入和进行氨浸，CuO和ZnO发生反应生成、，得到滤液1，向滤液1中加入，发生或，进行沉铜，滤渣2为，滤液2经过一系列操作，得到ZnO，滤渣1中含有、、PbO，加入氢氧化钠进行碱浸，由于与性质相似，故与氢氧化钠发生，过滤得到滤液3，滤液3的主要成分为，滤渣3中含有和PbO，加入硫酸和氯化钠，PbO与硫酸反应，生成和水，故滤渣4为，滤液4经水解得到，加入碳酸氢铵溶液进行转化得到，据此回答。 【小问1详解】 由分析知，焙烧时产生的气体为；可用于制备硫酸等；可知，3molS2-→3molSO2转移18mol电子，转移0.9mol电子； 【小问2详解】 温度过高会溶解度降低、分解，故氨浸时温度不宜过高，由分析知，“沉铜”时发生反应的离子方程式为或； 【小问3详解】 由分析知，“滤渣4”的主要成分为； 【小问4详解】 电解时阴极主要电极反应式为 【小问5详解】 “转化”时生成的同时放出能使澄清石灰水变浑浊的气体，该步骤的化学方程式为：； 【小问6详解】 ①O原子为8号元素，基态O原子的核外电子排布式为；②由晶胞结构可知，钙晶胞含有1个Bi、1个Fe、3个O，故该晶胞的密度为。 17. 贝诺酯()具有解热、镇痛及抗炎作用。用阿司匹林()与扑热息痛()合成贝诺酯的路线如图： 已知：。回答下列问题： （1）写出阿司匹林中所有官能团的名称___________；步骤中形成的中的共价键为___________(从原子轨道重叠角度分析)键。 （2）写出化合物A的结构简式：___________。 （3）写出步骤的化学方程式：___________。 （4）化合物Q是阿司匹林的同分异构体，满足下列要求的Q的结构有___________种。 ①含苯环，不含其他环 ②只含有1种官能团，且能与Na反应放出气体 写出核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1的一种同分异构体的结构简式___________。 （5）①在催化剂(浓)作用下，将阿司匹林与聚乙烯醇()熔融酯化可以制得抗炎性和解热止痛性更长久的高分子药物M，请写出M的结构简式：___________。 ②已知：聚乙烯醇的合成路线如下： 化合物N由化合物P经加聚反应获得，则化合物P的结构简式为___________。 【答案】（1） ①. 酯基、羧基 ②. σ （2） （3） （4） ①. 10 ②. 或 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】由有机物的转化关系可知，催化剂作用下与POCl3发生取代反应生成，则A为；与氢氧化钠溶液反应生成，与发生取代反应生成。 【小问1详解】 由结构简式可知，阿司匹林的官能团为羧基和酯基；水分子中的共价键是氧原子和氢原子形成的头碰头的σ键，故答案为：酯基、羧基；σ； 【小问2详解】 由分析可知，A的结构简式为，故答案为：； 【小问3详解】 由分析可知，步骤Ⅱ发生的反应为，反应的化学方程式为与发生取代反应生成和氯化钠，反应的化学方程式为，故答案为：； 【小问4详解】 阿司匹林的同分异构体Q含苯环，不含其他环，只含有1种官能团，且能与钠反应放出气体，说明Q分子中含有羧基，同分异构体的结构可以视作甲苯分子中的氢原子被2个羧基取代所得结构，共有10种；其中核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1的一种同分异构体的结构简式为、。故答案为：10；或； 【小问5详解】 ①由题意可知，浓硫酸作用下阿司匹林与聚乙烯醇熔融发生酯化反应生成和水，则M的结构简式为，故答案为：； ②由结构简式可知，一定条件下发生加聚反应生成，则P的结构简式为，故答案为：。 18. 研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。 ．回答下列问题。 （1）汽车在行驶过程中有如下反应发生： 写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________。 （2）空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷()，空气的平均相对分子质量为29，氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________(保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值，则该汽车尾气的主要污染物为___________。 （3）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应： <0，减少汽车尾气污染。T℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO，能进行上述反应，测得不同时间的CO和NO的浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 6 1.50 1.15 0.75 0.62 0.55 0.50 0.50 3.00 2.65 2.25 2.12 2.05 2.00 200 该反应在1～4s内的平均反应速率为___________。反应达平衡时压强为100kPa，求压强平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数) ．工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态，中间部分表面反应过程未标出)： 已知：的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 （4）研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为，k为速率常数。以下说法正确的是___________。 A. 合成氨的反应在任意温度下都能自发进行 B. 增大、或的浓度都能提高合成氨速率 C. 若反应气中混有水蒸气，Fe催化剂可能中毒 D. 使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率 （5）实际工业生产中，原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由：(从两种不同的角度分析)___________。 （6）在氨气催化氧化制硝酸过程中，发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步： ①(快) ②(慢) 根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________。 【答案】（1） （2） ①. 15.1 ②. 氮的氧化物（NO，NO2，NOx均可以） （3） ①. 2.0×10-4mol·L-1·s-1；· ②. 2.0×10-2； （4）CD （5）N2原料易得，适度过量有利于提高氨气转化率；N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率； （6）温度升高，快反应①平衡逆向移动，c(N2O2)降低，导致慢反应 （决速步骤）②的反应物浓度减小，速率减慢，NO2的生成速率降低。 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将两个热化学方程式相加，得到CO燃烧热的热化学方程式： ； 【小问2详解】 空燃比是指燃料与氧气恰好完全燃烧时的1kg燃料所消耗空气的质量，首先计算氧气在空气中的质量百分含量：，由可知，设消耗氧气质量为ykg，则，则y=3.5088kg，理想空燃比为，若实际空燃比大于此值，则该汽车尾气的主要污染物为氮的氧化物； 【小问3详解】 1～4s平均反应速率为，反应达到平衡后，根据三段式计算各组分产物浓度： 根据平衡时压强为100kPa，计算得到四种组分分压分别为，，和，由。 【小问4详解】 A．合成氨的反应，，在低温下自发进行，A错误； B．减小NH3的浓度能提高合成氨速率，B错误； C．若反应气中混有水蒸气，可能导致Fe催化剂中毒，C正确； D．使用催化剂可提高单位时间内原料气的转化率，D正确； 故选CD； 【小问5详解】 工业合成氨反应为：，在实际生产中，原料氮气稍过量，从促进平衡移动角度分析，原料气中氮气相对易得，过量氮气有利于提高氨气的转化率；同时根据上述反应机理图可知，N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤，适度过量有利于提高整体反应速率； 【小问6详解】 由题意知，升高温度该反应速率减小。根据两步反应历程可推测：温度升高，快反应①平衡逆向移动，c(N2O2)降低，导致慢反应 （决速步骤）②的反应物浓度减小，速率减慢，故NO2的生成速率降低。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年固始县一高二高二模联考 高三化学试题卷 注意事项： 考试时间75分钟，满分100分。考生应首先阅读答题卡上的文字信息，然后在答题卡上作答，在试题卷上作答无效。交卷时只交答题卡。 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28 一、选择题(共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意。) 1. 科技创新是新质生产力的核心要素。下列说法错误的是 A. 制造C919飞机的材料——氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 开启航运氢能时代——氢氧燃料电池放电时可将热能转化为电能 C. 打造北斗卫星系统——与星载铷钟所用87Rb的物理性质不同 D. 突破量子通信技术——作为传输介质的光纤其主要成分为二氧化硅 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. H2O的VSEPR模型： B. 过程中形成的是发射光谱 C. 的命名：3-甲基-2-丁醇 D. 邻羟基苯甲醛分子内氢键： 3. 下列装置和操作能达到实验预期目的的是 A.除去中的 B.吸收氨气尾气防倒吸装置 C.，颜色加深说明平衡逆移 D.验证与水的反应是放热反应 A. A B. B C. C D. D 4. 离子液体因其不挥发性、无色、无臭、较好的化学稳定性被誉为二十一世纪的绿色化学溶剂，某离子液体(结构如下)在触觉传感器中应用广泛。X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增大，Y是非金属性最强的元素。下列说法正确的是 A. 原子半径：X>Y>Z B. 最高价氧化物的水化物的酸性：Y>Z>X C. 简单氢化物的沸点：Y>Z D. 该离子液体中各元素原子均满足8电子稳定结构 5. 短周期元素X、Y、Z、M、Q的原子序数依次增大。X的原子核外有1个电子，Y的s能级电子数是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是小苏打中的一种元素。下列说法错误的是 A. 第一电离能：Z>M B. 原子半径：Y<Z<M<Q C. Q与M组成化合物中可能含有非极性共价键 D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y 6. 下列与食品有关叙述中没有涉及氧化还原反应的是 A. 用葡萄糖酸-δ-内酯做食品的凝固剂品 B. 用抗坏血酸做食品抗氧化剂 C. 将植物油氢化，以便运输和储存 D. 使用臭氧代替氯气进行自来水消毒 7. 近日，西湖大学团队开发了一类水溶性有机储能小分子(M)，并提出在电池充放电过程中实现电化学碳捕获一体化，其反应装置与原理如图所示。 下列说法正确的是 A. 充电时，电极A连接电源的负极 B. 放电时电极B发生的反应为： C. 该电池可采用阴离子交换膜 D. 充电时，外电路通过，理论上该电池最多能够捕获(标况下) 8. 哌醋甲酯是一种中枢神经系统兴奋剂，如图为哌醋甲酯的结构。下列关于哌醋甲酯的说法正确的是 A. 1mol哌醋甲酯最多与4molH2发生加成反应 B. 该有机物的一氯代物有12种 C. 该有机物既可以与盐酸反应，也可以和NaOH反应 D. 该分子中至少有8个碳原子共面 9. 硅铝酸盐沸石离子交换分子筛M－ZSM－5（M为Fe、Co、Ni、Cu）催化氧化制甲醇的反应机理如图所示，下列说法错误的是 A. 反应②的原子利用率为100% B. 反应②表示分子筛吸附，M的化合价未发生改变 C. M－ZSM－5能降低氧化制甲醇反应的活化能，改变反应的△H D. 总反应为 10. 中科院研制出了双碳双离子电池，以石墨和中间相炭微粒球为电极，电解质溶液为含有的有机溶液，其充电示意图如下。下列说法错误的是 A. 固态时为离子晶体 B. 充电时MCMB电极为阴极，放电时为负极 C. 充电时，若阳极增重，则阴极增重 D. 充电时，阳极发生反应为 11. 葫芦脲是一类大环化合物，在超分子化学和材料科学中发挥着重要的作用。葫芦脲的合成路线如下图。其中，试剂a和试剂b均能发生银镜反应。 下列说法正确的是 A. G为有机高分子 B. E与试剂a的化学计量数之比是 C. 试剂b为甲醛 D. 时，有生成 12. 根据下列实验操作及现象，能得出正确结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 向含、的溶液中滴加溶液，先产生砖红色沉淀 B 向酸性溶液中滴加邻甲基苯胺，溶液褪色 邻甲基苯胺中氨基表现还原性 C 向碳酸钙中滴加浓硝酸，产生的气体通入溶液，产生白色沉淀 酸性： D 将丁烷裂解产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色 丁烷裂解产物中含不饱和键 A. A B. B C. C D. D 13. 晶体的晶胞如图所示(已知该立方晶胞的边长为a pm，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为Mg/mol)，以下说法错误的是 A. 中，中心离子的配位数为6 B. 离最近的有8个 C. 若规定A点原子坐标为(0，0，0)，B点原子坐标为，则C点原子坐标为 D. 晶体的密度为 14. 与同为第族元素，溶液中及其与形成的微粒的浓度分数随溶液变化的关系如图所示。已知的溶液的约为3.4，常温下，向溶液中滴加醋酸溶液，关于该过程的说法正确的是 A. 的浓度分数一直不变 B. 反应的平衡常数的数量级为 C. 时， D. 当溶液中与的浓度相等时， 二、非选择题(58分) 15. EDTA（乙二胺四乙酸）是一种重要的络合剂，其结构简式为（可简写为）。某实验小组以一氯乙酸（）和乙二胺（）等为原料合成EDTA并测定饮用水的硬度。步骤如下： 步骤Ⅰ：称取一氯乙酸94.50g于一定规格的三颈烧瓶中，慢慢加入50％溶液至不再产生气泡为止。 步骤Ⅱ：向三颈烧瓶中继续加入15.60g乙二胺，摇匀，放置片刻，加入溶液90mL，加水至总体积为400mL左右，装上空气冷却回流装置，于50℃水浴上保温2h，再于沸水浴上保温回流4h。 步骤Ⅲ：取下三颈烧瓶，将混合物冷却后倒入烧杯中，加入活性炭，搅拌、过滤。 步骤Ⅳ：用浓盐酸调节pH至1.2，有白色沉淀生成，抽滤得EDTA粗品。 请回答下列问题： （1）三颈烧瓶最适宜的规格为________（填“500mL”或“1000mL”）。 （2）写出步骤Ⅰ中反应的化学方程式：________。 （3）步骤Ⅱ中需要配制溶液，下列操作中正确的是________（填字母）；加入NaOH溶液的作用是________。 操作 选项 a b c d （4）使用活性炭的作用是脱色，一般加入活性炭的量为粗产品质量的1％～5％，加入量过多造成的影响是________。 （5）步骤Ⅳ中若选用试纸控制pH，应选用________（填“精密”或“广泛”）pH试纸。 （6）用溶液测定饮用水的总硬度。取饮用水样品250mL，加入掩蔽剂排除干扰、调节pH等预处理后，用标准溶液进行测定。测定中涉及的反应有：（蓝色）（酒红色）、（酒红色）（蓝色）、［代表、；铬黑为指示剂］。 ①确认达到滴定终点的标志是________。 ②平行实验三次，滴定终点时共消耗溶液平均值为20.00mL，则该饮用水的硬度＝________度（水硬度的表示方法是将水中的和都看作，并将其折算成CaO的质量，通常把1L水中含有10mgCaO称为1度）。 16. 某工厂废渣的主要成分为ZnO、PbO、、CuO、等(与性质相似)，以该工厂废渣为主要原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）“焙烧”产生的气体是___________(填分子式)，该气体的用途是___________(填一条)，若发生反应，则转移___________(Bi元素转化为)。 （2）“氨浸”所得滤液1中的阳离子主要成分为、，该步骤温度不宜过高，其原因是___________，“沉铜”时发生反应的离子方程式为___________。 （3）“滤渣4”的主要成分为___________(填化学式)。 （4）“滤液3”的主要溶质为，以惰性电极电解该滤液可以回收单质Ga，电解时阴极主要电极反应式为___________。 （5）“转化”时生成的同时放出能使澄清石灰水变浑浊的气体，该步骤的化学方程式为___________。 （6）铁酸铋具有铁电性和反铁磁性，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为apm。 ①基态O原子的核外电子排布式为___________。 ②该晶体的密度=___________(为阿伏加德罗常数的值)。 17. 贝诺酯()具有解热、镇痛及抗炎作用。用阿司匹林()与扑热息痛()合成贝诺酯的路线如图： 已知：。回答下列问题： （1）写出阿司匹林中所有官能团的名称___________；步骤中形成的中的共价键为___________(从原子轨道重叠角度分析)键。 （2）写出化合物A的结构简式：___________。 （3）写出步骤的化学方程式：___________。 （4）化合物Q是阿司匹林的同分异构体，满足下列要求的Q的结构有___________种。 ①含苯环，不含其他环 ②只含有1种官能团，且能与Na反应放出气体 写出核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为3∶2∶2∶1一种同分异构体的结构简式___________。 （5）①在催化剂(浓)作用下，将阿司匹林与聚乙烯醇()熔融酯化可以制得抗炎性和解热止痛性更长久的高分子药物M，请写出M的结构简式：___________。 ②已知：聚乙烯醇的合成路线如下： 化合物N由化合物P经加聚反应获得，则化合物P的结构简式为___________。 18. 研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。 ．回答下列问题。 （1）汽车在行驶过程中有如下反应发生： 写出表示CO燃烧热的热化学方程式为___________。 （2）空燃比是机动车内燃机气缸通入空气与燃料质量的比值。[设汽油的成分为辛烷()，空气的平均相对分子质量为29，氧气在空气中的体积分数为21%]计算汽油的最佳空燃比为___________(保留三位有效数字)。若实际空燃比大于此值，则该汽车尾气的主要污染物为___________。 （3）在汽车上安装三元催化转化器可实现反应： <0，减少汽车尾气污染。T℃时，在恒容的密闭容器中通入一定量的CO和NO，能进行上述反应，测得不同时间的CO和NO的浓度如表： 时间/s 0 1 2 3 4 5 6 1.50 1.15 0.75 0.62 0.55 0.50 0.50 3.00 2.65 2.25 2.12 2.05 2.00 2.00 该反应在1～4s内的平均反应速率为___________。反应达平衡时压强为100kPa，求压强平衡常数___________。(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数) ．工业合成氨以铁触媒作催化的反应机理如图(*表示吸附态，中间部分表面反应过程未标出)： 已知：的吸附分解反应活化能高、速率慢，决定了合成氨的整体反应速率。 （4）研究表明，合成氨的速率与相关物质的浓度关系为，k为速率常数。以下说法正确的是___________。 A. 合成氨的反应在任意温度下都能自发进行 B. 增大、或的浓度都能提高合成氨速率 C. 若反应气中混有水蒸气，Fe催化剂可能中毒 D. 使用催化剂可提高单位时间内原料气转化率 （5）实际工业生产中，原料气中和物质的量之比按1∶2.8加入。请说明原料气中过量的理由：(从两种不同的角度分析)___________。 （6）在氨气催化氧化制硝酸过程中，发现(<0)反应的速率随温度的升高而减小。某化学小组查阅资料得知该反应的反应历程分两步： ①(快) ②(慢) 根据化学反应原理解释升高温度该反应速率减小的原因可能是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $