内容正文:
北京市东城区2024-2025学年度第二学期高三综合练习(二)
化 学
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Br 80
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 敦煌壁画的无机颜料中,铅白[]是常用的白色颜料之一。光照时,铅白可变为黑棕色;遇时,铅白可变为黑色PbS。下列说法不正确的是
A. 属于盐类 B. 铅白变为时,铅元素的化合价降低
C. 铅白遇除生成PbS外,还生成和 D. 观赏敦煌壁画时,禁止使用闪光灯等强光设备
2. 由C、H、O三种元素组成的某有机化合物X的分子结构模型如图所示。下列关于X的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 能与浓溴水发生取代反应
C. 1mol X最多能与2mol NaOH发生反应 D. 1mol X最多能与4mol 发生加成反应
3. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ无关的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
节日燃放的焰火
电子跃迁时释放能量
B
沸点:HBr>HCl
相对分子质量:HBr>HCl
C
麦芽糖属于还原性糖
有甜味、能发生水解反应
D
熔点:牛油>花生油
脂肪酸的饱和程度:牛油>花生油
A. A B. B C. C D. D
4. 下列为达到实验目的所选用的试剂或方法不正确的是
选项
实验目的
试剂或方法
A
从溶液中获得固体
蒸发结晶
B
区分苯和四氯化碳
溴水
C
除去中的少量
酸性溶液、浓硫酸
D
区分1-溴丙烷和2-溴丙烷
核磁共振氢谱
A. A B. B C. C D. D
5. 下列说法正确的是
A. 甲烷的二氯取代物有两种结构
B. RNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过氢键连接
C. 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
D. 和NaCl晶体受热熔化时,所克服粒子间相互作用属于同种类型
6. 25℃时,下列说法正确的是
A. 2mL 0.1的醋酸和盐酸分别与足量锌反应,生成的量基本相同
B. 溶液中:
C. 将0.1醋酸溶液稀释后,减小
D. pH=3的盐酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH>7
7. 84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。
下列分析不正确的是
A. 该消毒液的有效成分可由和NaOH溶液反应得到
B. ①的原因主要是+1价氯的化合物具有氧化性
C. ②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应
D. ③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解
8. 已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其基态原子的结构信息如下。
元素
X
Y
Z
W
结构信息
价层电子排布为
2p能级有3个单电子
有16个不同运动状态的电子
最外层有1个电子,内层原子轨道全部排满电子
下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y B. 第一电离能:Y>Z
C. X和Z的所有单质均为分子晶体 D. W的最高价氧化物对应的水化物为强碱
9. 硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是
A. 流程中,、和NO作反应物时,均作还原剂
B. 合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率
C. 吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率
D. 可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
10. 用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生,点燃肥皂泡听到爆鸣声;实验结束后,试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析不正确的是
A. 由“肥皂液中有气泡产生”,不能推断铁与水蒸气发生了反应
B. 铁粉与水蒸气的反应需要持续加热,推断该反应为吸热反应
C. 由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”,推断有氢气生成
D. 加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
11. 某通用高分子材料(L)的结构片断如图所示。下列有关L的说法正确的是
A. 能导电 B. 易降解
C. 吸湿性能好,受热易熔融 D. 可由两种单体缩聚而成
12. 一定条件下,将乙烯和氧气通入和的盐酸溶液中可制得乙醛,热化学方程式为 。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A. X为,Z为 B. ①中,发生了氧化反应
C. ②中, D. ③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
13. 实验表明,其他条件相同时,一定范围内,(X为Br或I)在NaOH水溶液中发生反应生成的速率与无关。该反应过程的能量变化如图所示。
①下列说法不正确的是
A. 该反应为取代反应
B. 中C的杂化方式不完全相同
C. X为Br时、和均不等于X为I时的和
D. 该反应速率与无关的原因主要是不参与①
14. 在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g)、发生反应。测得压强在0.1MPa和0.5MPa下,平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列分析不正确的是
A. 为0.5MPa,为0.1MPa
B. M对应的容器体积为V L,则525℃时K=0.1V
C. 体系的状态由N转为M时,吸收19.6kJ热量
D. 转化率M小于N的原因是,压强对体系的影响大于温度的影响
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 硼氢化钠()具有高理论氢含量,是优秀的储氢材料。
(1)制取的反应为。该反应不是氧化还原反应。
①从原子结构角度解释中B显正价的原因:__________。
②比较中键角F-B-F和中键角H—B-H的大小并解释原因:__________。
③下列说法正确是__________(填序号)。
a.NaH的电子式:
b.离子半径:>
c.为极性分子
(2)晶体的一种晶胞形状为立方体,结构如图所示。
①与最近且距离相等的有__________个。
②已知该晶胞的体积为a ,为阿伏加德罗常数的值。则1晶体中,氢元素的质量为__________g(用含的代数式表示)。
(3)科学家设计如下图所示装置,实现发电和制氢一体化,总反应为:。
已知:在电场作用下,双极膜可将解离为和,和分别向两极迁移。
①只在电极a产生,则b极电极反应式是__________。
②当电极产生1mol 时,双极膜解离水的物质的量为__________mol。
16. 将转化为碳酸二甲酯[]是资源化利用的重要研究方向。
【方法一】直接转化,反应的方程式为:
(1)可用蒸馏的方法从甲醇中分离出碳酸二甲酯,原因是__________。
(2)和共同作为该反应的催化剂,其转化过程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.……
写出Ⅳ的方程式:__________。
(3)一定条件下,在高压釜中反应5小时,甲醇转化率与反应温度的关系如图所示。
甲醇转化率变化的原因可能是:
①低于130℃和高于130℃时,催化剂的活性均不佳;②__________。
【方法二】电化学转化,装置如图如示。
(4)金电极连接电源__________(填“正极”或“负极”)。
(5)下列关于电化学法合成碳酸二甲酯的说法正确的是__________(填序号)。
a.电解过程中要不断搅拌,促进电极产物在Pd/C上发生反应
b.若CO逸出,则理论上溶液中的浓度会降低
c.若导线中通过2mol电子,最多生成2mol碳酸二甲酯
17. 维生素的一种合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)易溶于水,原因是______。
(2)试剂X的相对分子质量为30,能发生银镜反应。B能与钠反应。写出A→B的化学方程式:________。
(3)D为氨基酸,D结构简式为________。
(4)
①中只含一种官能团,写出的结构简式:________。
②以乙二醇和乙醇为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线:________。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
a.C中含有碳碳双键
b.Y的系统名称为丁醇
c.K中含有5个手性碳原子
(6)F→G经历如下三步:
N的结构简式为________。
18. 一种从闪锌矿(主要成分为ZnS)中提炼多种金属的部分流程如下。
资料:
ⅰ.锌焙砂的主要成分是ZnO,还含有、、CuO、。
ⅱ.常温下、几种氢氧化物的:
氢氧化物
(1)铟()在元素周期表中的位置是__________。
(2)闪锌矿焙烧产生的气体可用于__________(写出一种用途)。
(3)“沉铜”步骤中,与铁粉发生反应的离子有__________。
(4)“沉铟”步骤得到的富铟渣中,铟元素主要以形式存在。
①结合平衡移动原理解释的生成:__________。
②“沉铟”时,研究其他条件相同,In和Fe的沉淀率与反应时间的关系,数据如图所示。
60min后,锌粉几乎无剩余。60min后。In和Fe的沉淀率变化的原因是__________。
(5)“富铟渣”经过下列步骤得到海绵状单质In。
补全“置换”的操作:加入过量Zn,__________,当不再有In析出时,过滤、洗涤、干燥。
19. 某小组同学探究氯化铝和强碱弱酸盐的反应。
【理论分析】从盐类水解规律分析,溶液显酸性,强碱弱酸盐溶液显碱性,者混合会发生反应。
(1)用离子方程式表示溶液显酸性的原因;__________。
【实验验证】
2mL 0.33 溶液(pH≈3)
试管编号
滴管中试剂(2mL)
实验现象
a
1 溶液
Ⅰ.迅速产生大量气泡和白色沉淀
b
1 溶液
Ⅱ.无明显现象
(2)现象Ⅰ中的白色沉淀是,气体是__________。
(3)针对现象Ⅱ,同学们提出猜想如下。
猜想1:小,未生成沉淀;
猜想2:其他反应导致减小,未生成沉淀。
为了验证猜想,补充实验,测得b中混合溶液pH≈5.
①甲同学结合常温下,证明猜想2成立。其推理过程是__________。
②经检验,b中含有配合物。从结构角度解释和可结合生成配合物的原因:__________。
(4)乙同学将b中混合溶液加热,观察到有白色沉淀[]生成。
①写出生成白色沉淀的化学方程式:__________。
②设计实验证明白色沉淀不是,补全实验操作和现象:分别取洗净后的白色沉淀和固体于两支试管中,__________。
(5)常温下,在溶液中要实现向沉淀的转化,加入的盐应具有的性质是__________(写出两点)。
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北京市东城区2024-2025学年度第二学期高三综合练习(二)
化 学
本试卷共10页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 B 11 C 12 O 16 Na 23 Al 27 Cl 35.5 Br 80
第一部分
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的4个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 敦煌壁画的无机颜料中,铅白[]是常用的白色颜料之一。光照时,铅白可变为黑棕色;遇时,铅白可变为黑色PbS。下列说法不正确的是
A. 属于盐类 B. 铅白变为时,铅元素的化合价降低
C. 铅白遇除生成PbS外,还生成和 D. 观赏敦煌壁画时,禁止使用闪光灯等强光设备
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于碱式盐,A正确;
B.铅白[]变为时,铅元素的化合价由价变为价,化合价升高,B错误;
C.铅白与 反应的化学方程式为:,C正确;
D.根据题目信息可知,光照时,铅白可变为黑棕色,所以观赏敦煌壁画时,禁止使用闪光灯等强光设备,D正确;
故选B。
2. 由C、H、O三种元素组成的某有机化合物X的分子结构模型如图所示。下列关于X的说法不正确的是
A. 分子式为 B. 能与浓溴水发生取代反应
C. 1mol X最多能与2mol NaOH发生反应 D. 1mol X最多能与4mol 发生加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据结构模型知X的结构简式为,分子式为C7H6O3,故A正确;
B.分子中有酚羟基,能与浓溴水发生取代反应,故B正确;
C.分子中有酚羟基和羧基,1mol X最多能与2mol NaOH发生反应,故C正确;
D.只有苯环能与氢气加成,1mol X最多能与3mol 发生加成反应,故D错误;
故答案为D。
3. 下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ无关的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
节日燃放的焰火
电子跃迁时释放能量
B
沸点:HBr>HCl
相对分子质量:HBr>HCl
C
麦芽糖属于还原性糖
有甜味、能发生水解反应
D
熔点:牛油>花生油
脂肪酸的饱和程度:牛油>花生油
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.焰火的颜色源于金属元素电子跃迁释放特定波长的光,陈述Ⅰ与Ⅱ直接相关,A不符合题意;
B.HBr、HCl均为分子晶体,HBr沸点高于HCl是因相对分子质量更大,分子间作用力更强,陈述Ⅱ正确解释Ⅰ,B不符合题意;
C.麦芽糖的还原性由结构中的游离醛基或半缩醛羟基决定,而甜味和水解能力是其他性质,与还原性无因果关系,两者无关,C符合题意;
D.牛油熔点高是因饱和脂肪酸比例高,分子排列紧密,陈述Ⅱ合理解释Ⅰ,D不符合题意;
故选C。
4. 下列为达到实验目的所选用的试剂或方法不正确的是
选项
实验目的
试剂或方法
A
从溶液中获得固体
蒸发结晶
B
区分苯和四氯化碳
溴水
C
除去中的少量
酸性溶液、浓硫酸
D
区分1-溴丙烷和2-溴丙烷
核磁共振氢谱
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.蒸发FeCl3溶液会水解为Fe(OH)3,不能得到FeCl3,故A错误;
B.苯与四氯化碳分别与溴水混合的现象为:分层后有色层在上层、分层后有色层在下层,可用溴水区分苯和四氯化碳,故B正确;
C.SO2有还原性,可被酸性高锰酸钾氧化为,可除去CO2中SO2,然后用浓硫酸干燥,故C正确;
D.1-溴丙烷和2-溴丙烷的核磁共振氢谱分别有3个和2个峰,可区分,故D正确;
故答案为A。
5. 下列说法正确的是
A. 甲烷的二氯取代物有两种结构
B. RNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间通过氢键连接
C. 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
D. 和NaCl晶体受热熔化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲烷四个氢是等价的,二氯取代物只有一种结构,故A错误;
B.RNA分子的多聚核苷酸链中,核苷酸之间并非通过氢键连接,而是通过磷酸二酯键连接,故B错误;
C.Mn2+价电子排布为3d5,Fe2+价电子排布为3d6,Mn2+价电子排布为半满稳定结构,再失去一个电子比Fe2+困难,故C正确;
D.SiO2为共价晶体,NaCl为离子晶体,熔化时分别克服的粒子间相互作用是共价键、离子键,故D错误;
故答案为C。
6. 25℃时,下列说法正确的是
A. 2mL 0.1的醋酸和盐酸分别与足量锌反应,生成的量基本相同
B. 溶液中:
C. 将0.1醋酸溶液稀释后,减小
D. pH=3的盐酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合,所得溶液pH>7
【答案】A
【解析】
【详解】A.2mL 0.1的醋酸和盐酸均为一元酸,且其中酸的物质的量相同,则分别与足量锌反应,生成的量基本相同,A正确;
B.据物料守恒,溶液中:,B错误;
C. ,0.1醋酸溶液稀释后,氢离子浓度减小,则比值增大,C错误;
D.25℃时,pH=3的盐酸溶液中c(H+)=10-3mol/L,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=10-3mol/L,二者等体积混合后所得的溶液呈中性,pH=7,D错误;
故选A。
7. 84消毒液是一种常见的含氯消毒剂。下图为某品牌84消毒液说明书中的部分内容。
下列分析不正确的是
A. 该消毒液的有效成分可由和NaOH溶液反应得到
B. ①的原因主要是+1价氯的化合物具有氧化性
C. ②的原因主要是该消毒液遇强酸发生反应
D. ③的原因主要是光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠,A正确;
B.次氯酸钠中氯为+1,氯化合价能降低,体现氧化性,其与盐酸反应可以生成有毒的氯气,B正确;
C.②的原因主要是该消毒液遇强酸盐酸,会发生归中反应生成有毒的氯气,发生反应,C错误;
D.次氯酸钠、次氯酸不稳定,光照或温度升高会促进NaClO和HClO的分解,D正确;
故选C。
8. 已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素,其基态原子的结构信息如下。
元素
X
Y
Z
W
结构信息
价层电子排布为
2p能级有3个单电子
有16个不同运动状态的电子
最外层有1个电子,内层原子轨道全部排满电子
下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y B. 第一电离能:Y>Z
C. X和Z的所有单质均为分子晶体 D. W的最高价氧化物对应的水化物为强碱
【答案】B
【解析】
【分析】根据已知,X的价层电子排布为nsnnpn,满足条件的n=2,则为C;Y的2p能级有3个单电子,即核外电子排布为1s22s22p3,则为N;Z有16个不同运动状态的电子,即核外有16个电子,则为S;根据已知:W最外层有1个电子,内层原子轨道全部排满电子,则W为第四周期元素,电子数为2+8+18+1=29,则为Cu。
【详解】A.同周期元素,原子序数越大,电负性越大,即电负性N>C,故A错误;
B.同一周期,从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N元素2p能级电子半满更稳定,第一电离能大于相邻元素,故N>O,同一主族,从上到下,第一电离能减小,所以O>S,因此第一电离能:N>S,故B正确;
C.C单质中金刚石为共价晶体,石墨属于混合型晶体,S单质为分子晶体,故C错误;
D.W的最高价氧化物对应的水化物为Cu(OH)2,是弱碱,故D错误;
故答案为B。
9. 硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是
A. 流程中,、和NO作反应物时,均作还原剂
B. 合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率
C. 吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率
D. 可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
【答案】C
【解析】
【分析】氮气和氢气在合成塔中发生反应生成,在氧化炉中发生反应生成NO,NO与空气在吸收塔中发生2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO反应制得硝酸,据此回答。
【详解】A.在合成氨反应中,N2中氮元素化合价从0价降低到-3价,N2作氧化剂;在氧化炉中发生反应 ,中氮元素化合价升高,作还原剂;NO在吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2,NO中氮元素化合价升高,NO作还原剂,A错误;
B.合成氨的正反应是放热反应,高温会使平衡逆向移动,降低的平衡产率;高压使平衡正向移动,能提高的平衡产率,B错误;
C.吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,通入空气,提供O2,使NO能充分反应,提高NO的转化率,C正确;
D.浓硝酸具有强氧化性,能与铜反应,不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料,D错误;
故选C。
10. 用如图所示装置研究铁粉与水蒸气的反应。观察到肥皂液中有气泡产生,点燃肥皂泡听到爆鸣声;实验结束后,试管中残留的黑色固体能被磁体吸引。下列分析不正确的是
A. 由“肥皂液中有气泡产生”,不能推断铁与水蒸气发生了反应
B. 铁粉与水蒸气的反应需要持续加热,推断该反应为吸热反应
C. 由“点燃肥皂泡听到爆鸣声”,推断有氢气生成
D. 加热和使用粉末状的铁均能加快铁与水蒸气的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.对试管加热后,首先排出的是空气,所以肥皂液中有气泡产生,不能推断铁与水蒸气发生了反应,A正确;
B.持续加热仅说明反应需高温条件维持,不能直接推导热效应,B错误;
C.氢气可以燃烧,当点燃肥皂泡发出爆鸣声,才能确认逸出气体中含有氢气,C正确;
D.加热可提供足够的能量使反应进行,粉末状铁增大了与水蒸气的接触面积,都能加快反应速率,D正确;
故选B。
11. 某通用高分子材料(L)的结构片断如图所示。下列有关L的说法正确的是
A. 能导电 B. 易降解
C. 吸湿性能好,受热易熔融 D. 可由两种单体缩聚而成
【答案】D
【解析】
【详解】A.该物质属于聚合物,为高分子化合物,不存在能在其中自由移动的带电粒子,不能导电,A错误;
B.分子中不存在容易分解或容易氧化或容易水解的基团,不易降解,B错误;
C.结构为体型结构,则受热不易熔融,C错误;
D.由结构可知,可由苯酚和甲醛两种单体缩聚而成,D正确;
故选D。
12. 一定条件下,将乙烯和氧气通入和的盐酸溶液中可制得乙醛,热化学方程式为 。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A. X为,Z为 B. ①中,发生了氧化反应
C. ②中, D. ③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
【答案】D
【解析】
【分析】由题中信息和催化机理分析,可知①反应:,②反应:,③反应:,故可知X为CH3CHO,Y为HCl,Z为O2,W为H2O。
【详解】A.根据分析可知X为CH3CHO,Z为O2,A正确;
B.在反应①中,C2H4转化为CH3CHO,C元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,B正确;
C.由分析可知②反应:,所以,C正确;
D.由分析可知③反应:,Y为HCl,Z为O2,则n(Y)∶n(Z) = n(HCl)∶n(O2) = 4∶1,D错误;
故答案选D。
13. 实验表明,其他条件相同时,一定范围内,(X为Br或I)在NaOH水溶液中发生反应生成的速率与无关。该反应过程的能量变化如图所示。
①下列说法不正确的是
A. 该反应为取代反应
B. 中C的杂化方式不完全相同
C. X为Br时的、和均不等于X为I时的和
D. 该反应速率与无关的原因主要是不参与①
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应为卤代烃的水解反应,属于取代反应,A正确;
B.甲基的碳原子是杂化,与三个甲基相连的碳原子失去了1个电子,带正电,价电子对数是3,为杂化,B正确;
C.表示断裂碳卤键吸收的能量,则Br和I的不相同,表示形成键释放的能量,则Br和I的相同,C错误;
D.决速步骤(活化能大的步骤)为碳卤键的离解(步骤①),不涉及OH⁻,故速率与其浓度无关,D正确;
故选C。
14. 在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g)、发生反应。测得压强在0.1MPa和0.5MPa下,平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列分析不正确的是
A. 为0.5MPa,为0.1MPa
B. M对应的容器体积为V L,则525℃时K=0.1V
C. 体系的状态由N转为M时,吸收19.6kJ热量
D. 转化率M小于N的原因是,压强对体系的影响大于温度的影响
【答案】B
【解析】
【分析】在恒压密闭容器中投入8mol (g)、11.7mol (g)和18.8mol (g),不参与反应,则只发生反应,由图曲线变化趋势可知,随温度升高,平衡转化率逐渐降低,说明平衡向左移动,则正反应为放热反应,;同时该反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡向右移动,平衡转化率逐渐增大,则压强,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,压强,则为0.5MPa,为0.1MPa,A正确;
B.如M对应的容器体积为V L,此时平衡转化率为90%,列三段式:
则反应的平衡常数为:,B错误;
C.反应,体系状态由N转为M时,转化率由92.5%减小到90%,投入8mol (g),则生成,所以体系的状态由N转为M时,吸收19.6kJ热量,C正确;
D.根据图中曲线,比较 M点(低压平衡左移、较低温平衡右移)和N点(高压平衡右移、高温平衡左移) 的温度和压强对转化率的影响,可以得到压强的推动作用大于了温度的不利影响,D正确;
故答案为:B。
第二部分
本部分共5题,共58分。
15. 硼氢化钠()具有高理论氢含量,是优秀储氢材料。
(1)制取的反应为。该反应不是氧化还原反应。
①从原子结构角度解释中B显正价的原因:__________。
②比较中键角F-B-F和中键角H—B-H的大小并解释原因:__________。
③下列说法正确的是__________(填序号)。
a.NaH的电子式:
b.离子半径:>
c.为极性分子
(2)晶体的一种晶胞形状为立方体,结构如图所示。
①与最近且距离相等的有__________个。
②已知该晶胞的体积为a ,为阿伏加德罗常数的值。则1晶体中,氢元素的质量为__________g(用含的代数式表示)。
(3)科学家设计如下图所示装置,实现发电和制氢一体化,总反应为:。
已知:在电场作用下,双极膜可将解离为和,和分别向两极迁移。
①只在电极a产生,则b极的电极反应式是__________。
②当电极产生1mol 时,双极膜解离水的物质的量为__________mol。
【答案】(1) ①. B、F电子层数相同,核电荷数B<F,原子半径B>F,吸引电子能力B<F ②. 前者大,中B为杂化,键角为120°;中B为杂化,键角为109°28' ③. a
(2) ①. 6 ②.
(3) ①. ②. 2
【解析】
【小问1详解】
①B、F电子层数相同,核电荷数B<F,原子半径B>F,吸引电子能力B<F ,使得中B显正价、F显负价。
②中B为杂化,键角为120°;中B为杂化,键角为109°28',故中键角F-B-F大于中键角H-B-H;
③a.NaH为钠离子和氢负离子形成的,电子式:,正确;
b.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;离子半径:<,错误;
c.为平面三角形结构,分子中正负电荷重心重合,为非极性分子,错误;
故选a;
【小问2详解】
①与最近且距离相等的同层有4个,上下层各1个,共有6个。
②根据“均摊法”,晶胞中含个,已知该晶胞的体积为a,则1晶体中,氢元素的质量为;
【小问3详解】
①只在电极a产生,由图,a极氢离子发生还原反应:,为正极,则b为负极,结合总反应,正极在碱性条件下,失去电子发生氧化反应生成和水,反应为;
②在电场作用下,双极膜可将解离为和,和分别向两极迁移,当电极产生1mol 时,电路中转移2mol电子,消耗2mol氢离子,则双极膜解离水的物质的量为2mol。
16. 将转化为碳酸二甲酯[]是资源化利用的重要研究方向。
【方法一】直接转化,反应的方程式为:
(1)可用蒸馏的方法从甲醇中分离出碳酸二甲酯,原因是__________。
(2)和共同作为该反应的催化剂,其转化过程如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.……
写出Ⅳ的方程式:__________。
(3)一定条件下,在高压釜中反应5小时,甲醇转化率与反应温度的关系如图所示。
甲醇转化率变化的原因可能是:
①低于130℃和高于130℃时,催化剂的活性均不佳;②__________。
【方法二】电化学转化,装置如图如示。
(4)金电极连接电源__________(填“正极”或“负极”)。
(5)下列关于电化学法合成碳酸二甲酯的说法正确的是__________(填序号)。
a.电解过程中要不断搅拌,促进电极产物在Pd/C上发生反应
b.若CO逸出,则理论上溶液中的浓度会降低
c.若导线中通过2mol电子,最多生成2mol碳酸二甲酯
【答案】(1)二者热稳定性较高,沸点相差较大
(2)
(3)温度低于130℃时,温度越高反应越快;温度高于130℃时,反应达到限度,温度升高,平衡逆向移动
(4)负极 (5)ab
【解析】
【小问1详解】
蒸馏是利用混合物中各组分沸点不同进行分离的方法,碳酸二甲酯、甲醇沸点差异显著,并且热稳定性高,适合通过蒸馏分离。
【小问2详解】
K2CO3和CH3I共同作为该反应的催化剂;反应中 未消耗,需与第Ⅲ步生成的 反应以完成催化循环,同时总反应中甲醇的物质的量为。根据电荷守恒和原子守恒,Ⅳ中甲醇、 与 反应生成 、等,所以方程式为:。
【小问3详解】
温度低于时,温度越高反应越快,随温度升高甲醇转化率增大;同时根据勒夏特列原理,温度高于,反应达到限度,温度升高,会使放热反应的平衡向逆反应方向移动,导致甲醇转化率降低。
【小问4详解】
分析该电解反应,金电极发生反应:,得到电子,作为电解池阴极;右侧电极发生反应:,失去电子,作为阳极。同时在溶液中发生反应:,生成碳酸二甲酯,所以金电极连接电源负极。
【小问5详解】
a.搅拌可促进反应物接触,提高产物在Pd/C电极上的反应效率,a正确;
b.电解过程中,溶液中发生反应:,若逸出,该反应反应趋势减弱,溴离子浓度降低,b正确;
c.根据电极反应:,若转移电子,生成,再结合反应:,则最多生成碳酸二甲酯,c错误;
故选。
17. 维生素的一种合成路线如下。
已知:ⅰ.
ⅱ.
(1)易溶于水,原因是______。
(2)试剂X的相对分子质量为30,能发生银镜反应。B能与钠反应。写出A→B的化学方程式:________。
(3)D为氨基酸,D的结构简式为________。
(4)
①中只含一种官能团,写出的结构简式:________。
②以乙二醇和乙醇为原料,选用必要的无机试剂合成,写出合成路线:________。
(5)下列说法正确的是________(填序号)。
a.C中含有碳碳双键
b.Y的系统名称为丁醇
c.K中含有5个手性碳原子
(6)F→G经历如下三步:
N的结构简式为________。
【答案】(1)可与水分子形成多个氢键且极性分子、水为极性分子,二者相似相溶
(2)
(3)
(4) ①. ②.
(5)
(6)
【解析】
【分析】根据A的分子式知,A为,试剂的相对分子质量为,能发生银镜反应, 说明含有醛基,A为;结合B的分子式知,A和X以反应生成B,B能与钠反应,B中含有醇羟基,则B为,B和氢气发生加成反应生成C,根据C的分子式知,C为, С和Y 发生取代反应生成,Y为;D为氨基酸,结合F的结构简式知,D为,D和乙醇发生酯化反应生成E为,,则的结构简式为,发生信息的反应生成K为:,最后制得维生素。
【小问1详解】
含有多个羟基,可与水分子形成多个氢键且为极性分子、水为极性分子,二者相似相溶。
【小问2详解】
A为,试剂X为,A和X以反应生成B为,则化学方程式为: 。
【小问3详解】
D为氨基酸,结合F的结构简式知,D为。
【小问4详解】
①D和乙醇发生酯化反应生成E为,,则的结构简式为。
②乙二醇发生氧化反应生成乙二酸,乙二酸和乙醇发生酯化反应生成。可以考虑先对乙二醇进行氧化,得到乙二醛,再次氧化获得乙二酸,然后再酯化,获得产物。流程为:。
【小问5详解】
a.由合成路线可推知C为,含有碳碳双键,a正确;
b.根据已知信息i,结合,可知试剂Y为:,名称为:1-丁醛,b错误;
c.根据已知信息ii,由合成路线可知K为:,手性碳位置为:,一共有5个手性碳,c正确;
故选ac。
【小问6详解】
根据流程,中间体M发生加成反应生成N,N发生消去反应生成G,则M中,圈中酯基中的羰基和分子中羟基发生加成成环得,然后生成的羟基消去得到G物质,故N是:。
18. 一种从闪锌矿(主要成分为ZnS)中提炼多种金属的部分流程如下。
资料:
ⅰ.锌焙砂的主要成分是ZnO,还含有、、CuO、。
ⅱ.常温下、几种氢氧化物的:
氢氧化物
(1)铟()在元素周期表中的位置是__________。
(2)闪锌矿焙烧产生的气体可用于__________(写出一种用途)。
(3)“沉铜”步骤中,与铁粉发生反应的离子有__________。
(4)“沉铟”步骤得到的富铟渣中,铟元素主要以形式存在。
①结合平衡移动原理解释的生成:__________。
②“沉铟”时,研究其他条件相同,In和Fe的沉淀率与反应时间的关系,数据如图所示。
60min后,锌粉几乎无剩余。60min后。In和Fe的沉淀率变化的原因是__________。
(5)“富铟渣”经过下列步骤得到海绵状单质In。
补全“置换”的操作:加入过量Zn,__________,当不再有In析出时,过滤、洗涤、干燥。
【答案】(1)第五周期第ⅢA族
(2)制硫酸、漂白剂、还原剂/抗氧化剂、杀菌剂/防腐剂等(写出一种即可)
(3)、、
(4) ①. ,加锌粉时发生反应,使降低,促进了的水解 ②. 无锌后,逐渐被氧化为,沉铟条件下析出,使得增大,促进的溶解
(5)边搅拌边加入盐酸,控制溶液pH
【解析】
【分析】闪锌矿焙烧后得到主要成分是ZnO,还含有、、CuO、的锌焙砂,经过硫酸浸出,不溶,酸性浸出液中金属阳离子有,加入铁粉,将还原为,过滤得到富铜渣,沉铜后液加入锌粉,铟元素转化为,沉铟后液中含有,据此解答。
【小问1详解】
与位于同一个主族,在第三周期ⅢA族,原子序数为49,则比大了两个周期,位于第五周期第ⅢA族;
【小问2详解】
闪锌矿主要成分为ZnS,焙烧后转化为,则该气体可用于制备硫酸、漂白剂、还原剂/抗氧化剂、杀菌剂/防腐剂等;
【小问3详解】
由分析可知,加入铁粉,将还原为,同时酸性浸出液中的也会和铁粉反应,故与铁粉发生反应的离子有:、、;
【小问4详解】
①加入锌粉,发生反应:,使降低,促进了的水解平衡正向移动,生成了;
②60min后,锌粉几乎无剩余,Fe的沉淀率上升,In的沉淀率下降,由表中数据可知,,说明沉淀时,已经沉淀,则出现此变化的原因是:无锌后,逐渐被氧化为,沉铟条件下析出,使得增大,促进的溶解;
【小问5详解】
置换前液含有,加入过量的Zn,将转化为,同时为防止水解,需要加HCl控制pH,防止析出沉淀,故加入过量的Zn之后的操作是搅拌边加入盐酸,控制溶液pH,当不再有In析出时,过滤、洗涤、干燥。
19. 某小组同学探究氯化铝和强碱弱酸盐的反应。
【理论分析】从盐类水解规律分析,溶液显酸性,强碱弱酸盐溶液显碱性,者混合会发生反应。
(1)用离子方程式表示溶液显酸性的原因;__________。
【实验验证】
2mL 0.33 溶液(pH≈3)
试管编号
滴管中试剂(2mL)
实验现象
a
1 溶液
Ⅰ.迅速产生大量气泡和白色沉淀
b
1 溶液
Ⅱ.无明显现象
(2)现象Ⅰ中的白色沉淀是,气体是__________。
(3)针对现象Ⅱ,同学们提出猜想如下。
猜想1:小,未生成沉淀;
猜想2:其他反应导致减小,未生成沉淀。
为了验证猜想,补充实验,测得b中混合溶液pH≈5.
①甲同学结合常温下,证明猜想2成立。其推理过程是__________。
②经检验,b中含有配合物。从结构角度解释和可结合生成配合物的原因:__________。
(4)乙同学将b中混合溶液加热,观察到有白色沉淀[]生成。
①写出生成白色沉淀的化学方程式:__________。
②设计实验证明白色沉淀不是,补全实验操作和现象:分别取洗净后的白色沉淀和固体于两支试管中,__________。
(5)常温下,在溶液中要实现向沉淀的转化,加入的盐应具有的性质是__________(写出两点)。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ,无沉淀说明,远小于其起始浓度 ②. 有孤电子对,有空轨道
(4) ①. ②. 加入等体积等浓度盐酸,充分反应后得到悬浊液,测得上层清液pH不同(合理即可)
(5)有碱性,酸根不与结合
【解析】
【小问1详解】
AlCl3水解生成Al(OH)3和HCl,溶液显酸性,离子方程式为。
【小问2详解】
AlCl3和NaHCO3发生双水解反应生成Al(OH)3白色沉淀和CO2气体。
【小问3详解】
①溶液pH=5时,,无沉淀说明,远小于其起始浓度;
②有孤电子对,有空轨道,两者可结合生成配合物。
【小问4详解】
①配合物水解生成白色沉淀和乙酸,化学方程式为;
②Al(OH)3加盐酸生成AlCl3,溶液pH=3,加盐酸生成和水,溶液接近中性,因此加入等体积等浓度盐酸,充分反应后得到悬浊液,测得上层清液pH不同(合理即可)。
【小问5详解】
根据以上探究实验可知,常温下,在溶液中要实现向沉淀的转化,加入的盐应具有的性质:有碱性,且酸根不与结合。
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