精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2024-2025学年高三下学期5月期中化学试题

2025年5月高三下学期化学期中考试试题 一、单选题(每题3分，共48分) 1. 下列有关化学与生活说法正确的是 A. “歼-20”飞机上使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，是我国打破其他国家技术垄断，自主研发和生产的一种新型有机高分子材料 B. 硫酸亚铁与维生素C混用有利于铁元素吸收 C. 我国海洋开发走向深海，大型舰船的底部常镶嵌锌块做正极，防止船底腐蚀 D. 白砂糖的主要成分是蔗糖，蔗糖属于高分子化合物 2. 化学用语是表述化学学科知识的专业语言符号，下列有关表述正确的是 A. H2O2是一种高价值的绿色环保氧化剂，其电子式为 B. 北京大学科研团队构筑了纯化的h-10BN和h-11BN范德华界面对原子进行研究，10B的原子结构示意图为 C. 核废水中含14C，14CO、14CO2互为同素异形体 D. 的化学名称是3-甲基-2-戊烯 3. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1.0 mol NO和混合充分反应后，气体分子总数为 B. 对于反应 ΔH=-92.4 kJ/mol，当放出92.4 kJ热量时，生成的数目小于 C. 常温下，1 L pH=1的溶液由水电离出的数目为 D. 12 g石墨含有的共价键数目为 4. 最近，科学家成功研制出一种电源，该电源在消耗二氧化碳同时，还可释放电能。电源电极为铝电极和多孔碳电极，电解质溶液为草酸盐溶液，放电过程中草酸盐浓度基本不变，电源示意图如图所示。下列有关该电源的说法正确的是 A. 铝电极电势高于多孔碳电极 B. 用该电源电解饱和食盐水，理论上，每消耗1mol二氧化碳可收集到标准状况下 11.2L 氢气 C. 若生成0.5 mol 草酸铝，有3mol电子通过电解质溶液 D. 正极的电极反应式为 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. Na2O2溶于水：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑ B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO：IO+5I-+6H+=3I2+3H2O C 向Na2SO3溶液中滴加稀HNO3溶液：SO+2H+=SO2↑+H2O D. 硫酸铝溶液中滴入足量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH 6. 某离子液体的阴离子结构如图所示，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素，其中X原子的最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同，Z与Q同主族。下列说法正确的是 A. 电负性：Z>R>Q B. 简单离子半径：Q>Z>Y C. 五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是Z D. 该阴离子中∠Q—Y—Q为180° 7. 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X的价层电子数为5，X和Y的最简单气态氢化物质子总数相等，Z的核外没有未成对电子，W与Y属于同一主族。下列说法正确的是 A. 离子键的百分数：ZY<ZW B. 原子半径大小为R>W>Y C. 简单气态氢化物热稳定性：X<Y D. 化合物ZY属于共价晶体 8. 根据下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的溶液和溶液 前者产生气泡较快 催化效率： B 用pH试纸测定的和NaCl溶液的pH 前者的试纸颜色比后者深 非金属性：S<Cl C 向盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热 先有白色沉淀，加热后沉淀变黄 蛋白质能发生变性和显色反应 D 石蜡油加强热，将生成的气体通入的中 溶液由红棕色变成无色 气体中含有乙烯 A A B. B C. C D. D 9. 常温下，用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HX(弱酸)、YCl3(可溶性盐)和ZCl3(可溶性盐)三种溶液。[M表示]随溶液的变化如图所示，已知：。下列说法错误的是 A. 曲线I代表随溶液的变化关系 B. 的数量级是 C. 固体能完全溶解在溶液中 D 滴定HX溶液至时，溶液中， 10. 利用下列两个反应可实现资源综合利用 已知：Ⅰ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol-1 Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-165.0kJ·mol-1 在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，CO2转化率和CH4选择性随温度变化关系如图所示。 CH4选择性=×100%，下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ：2E(C=O)+E(H-H)<E(C-O)+2E(H-O)(E表示键能) B. 240℃时，其他条件不变，增大压强将减小CO2的转化率 C. 在260~300℃间，其他条件不变，升高温度CH4的产率增大 D. 320℃时CO2的转化率最大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ一定都达到了平衡状态 11. Fe和N组成的一种立方晶胞如图所示，Fe原子和N原子都是紧密接触的刚性小球，Fe原子半径为a cm，N原子半径为b cm。下列说法正确的是 A. 的核外电子填充了12个原子轨道 B. 与N原子距离相等且第二近的N原子数目为8 C. N原子位于Fe原子形成的六面体空隙中 D. 该晶体的空间利用率 12. 一种高性能电池的电解质由原子序数依次增大的短周期主族元素R、W、X、Y、Z、M组成，W为一种常用于制造电池的金属元素且R、W同主族，化学式为的物质是离子化合物，的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：Y<Z<M B. W和Z可以形成多种原子个数比为1：1的化合物 C. 氢化物的沸点：X<Y D. Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 13. 常温下，用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10moL/L的HA溶液，滴定曲线如图甲所示，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图乙所示。下列叙述错误的是 A. Ka(HA)的数量级为10-5 B. M点：c(Na+)-c(A-)= C. 当滴定至溶液呈中性时，c(A-)>c(HA) D. P→Q过程中，水的电离程度逐渐增大 14. 已知：常温下；，，某实验小组利用与反应生成来“分银”，“分银”时，的浓度与溶液pH的关系如图1；及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2，下列叙述错误的是 A. 与反应生成，该反应的平衡常数 B. “分银”时，pH需控制的范围大约是 C. “分银”溶液中存在 D. 在中的大于中的 15. 化合物可用作电极材料，其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y同周期，Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示。下列说法不正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物的熔沸点： C. X单质在Y单质中燃烧，其产物中含有非极性共价键 D. W原子有15种空间运动状态不同的电子 16. 在NO的催化下，丙烷(C3H8)催化氧化制丙烯(C3H6)的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 含N分子参与的反应不一定有电子转移 B. 增大NO的量，C3H8的平衡转化率增大 C. 由•C3H7生成丙烯的历程有2种 D. 当存在反应NO+NO2+H2O=2HONO时，最终生成的水减少 二、解答题(共52分) 17. 氮氧化物(NOx)是常见的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。因此，研究氮氧化物(NOx)的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题： （1）一氧化二氮是一种强大的温室气体，可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染，反应的化学方程式为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去)。 该反应分两步进行： 第一步：Co*(s)+N2O(g)CoO*(s)+N2(g) ΔH=+15.9kJ/mol； 第二步：___________(填写第二步反应的热化学方程式)。 （2）汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应，以减少尾气污染。某温度时，向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体，发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 a．2v正(NO)=v逆(N2) b．体系中混合气体密度不再改变 c．CO与NO转化率的比值不再改变 d．该温度下，的值不再改变 （3）某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： ①250℃脱氮率较好的催化剂是___________(填“Cat-1”或“Cat-2”)。 ②催化剂在Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是___________。 （4）用H2也可还原NO气体，其反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752kJ/mol。 为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应，实验结果如图： ①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为___________﹔判断理由是___________。 ②T1温度下，充入H2、NO分别为3mol、3mol，容器内的压强为wPa，反应进行到6min时达平衡，0～6min内N2的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1，该反应的平衡常数Kp=___________(写出计算表达式)。 18. 氢镍电池是目前使用最广的含镍电池，废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、、等)进行湿法处理的流程如图1所示： 已知：①可形成； ②； ③第一步完全电离，。 回答下列问题： （1）“酸浸”后浸渣的主要成分为___________。 （2）若滤渣1的成分为，已知“沉镧”过程中溶液的pH与沉镧率的变化关系如图2所示。试分析pH<2.0时沉镧率降低的原因：___________。 （3）“沉镁”后滤液3中c(F-)≥______mol/L(溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全)。 （4）滤液3中锰以形式存在，中存在一个过氧键(—O—O—)，“沉锰”反应的离子方程式为___________。 （5）“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为___________；母液中可提取出的循环利用的物质为___________(填化学式)。 （6）在一定条件下分解可得到NiO，其晶胞如图3所示。设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为a pm，NiO的摩尔质量为，则晶体的密度为___________(列出计算式)。 19. 甲烷干重整(DRM)以温室气体CH4和CO2为原料在催化条件下生成合成气CO和H2。体系中发生的反应有 ⅰ. ⅱ. ⅲ. ⅳ. （1）___________。 （2）___________(填“高温”或“低温”)有利于反应ⅰ自发进行。 （3）起始投入CH4和CO2各1kmol，DRM反应过程中所有物质在100kPa下的热力学平衡数据如图所示。 ①950℃时，向反应器中充入N2作为稀释气，CH4的平衡转化率___________(填“升高”、“不变”或“降低”)，理由是___________。 ②625℃时，起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol，此时反应ⅱ的___________(填“>”、“=”或“<”)。 ③625℃时，反应体系经过t min达到平衡状态，测得甲烷的平衡转化率为。0~t min生成CO的平均速率为___________；用物质的量分数表示反应i的平衡常数___________(用含的表达式表示，列计算式即可)。 20. 某药物中间体G的合成路线如图1所示： 回答下列问题： （1）A→B的反应方程式为___________。 （2）D的化学名称为___________。D→E的反应类型为___________。 （3）A中混有C可用___________(写出试剂和除杂方法)除杂 （4）1 mol E最多可以与___________mol NaOH完全反应。 （5）二元取代芳香族化合物H是F的同分异构体，H满足下列条件： ①能发生银镜反应 ②酸性条件下水解产物的物质的量之比为2∶1 ③不与溶液反应 则符合上述条件的H共有___________种(不考虑立体异构)。 （6）以为原料合成的路线如图2所示(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为___________和___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年5月高三下学期化学期中考试试题 一、单选题(每题3分，共48分) 1. 下列有关化学与生活说法正确是 A. “歼-20”飞机上使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，是我国打破其他国家技术垄断，自主研发和生产的一种新型有机高分子材料 B. 硫酸亚铁与维生素C混用有利于铁元素吸收 C. 我国海洋开发走向深海，大型舰船的底部常镶嵌锌块做正极，防止船底腐蚀 D. 白砂糖的主要成分是蔗糖，蔗糖属于高分子化合物 【答案】B 【解析】 【详解】A．“歼-20”飞机上使用的碳纤维被誉为“新材料之王”，是我国打破其他国家技术垄断，自主研发和生产的一种新型无机非金属材料，故A错误； B．维生素C具有还原性，硫酸亚铁与维生素C混用有利于铁元素吸收，故B正确； C．我国海洋开发走向深蓝，大型舰船的底部常镶嵌锌块，锌活泼性大于铁，锌做负极，防止船底腐蚀，故C错误； D．白砂糖的主要成分是蔗糖，蔗糖是二糖，不是有机高分子化合物，故D错误； 选B。 2. 化学用语是表述化学学科知识的专业语言符号，下列有关表述正确的是 A. H2O2是一种高价值的绿色环保氧化剂，其电子式为 B. 北京大学科研团队构筑了纯化的h-10BN和h-11BN范德华界面对原子进行研究，10B的原子结构示意图为 C. 核废水中含14C，14CO、14CO2互为同素异形体 D. 的化学名称是3-甲基-2-戊烯 【答案】D 【解析】 【详解】A．H2O2是共价化合物，电子式为，A错误； B．的核电荷数为5，原子结构示意图为，B错误； C．同素异形体指的是单质，CO、CO2是化合物，C错误； D．由系统命名法，的化学名称是3-甲基-2-戊烯，D正确； 故选D。 3. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 1.0 mol NO和混合充分反应后，气体分子总数为 B. 对于反应 ΔH=-92.4 kJ/mol，当放出92.4 kJ热量时，生成的数目小于 C. 常温下，1 L pH=1的溶液由水电离出的数目为 D. 12 g石墨含有的共价键数目为 【答案】D 【解析】 【详解】A．1.0 mol NO和混合充分反应后生成，又会发生，气体分子总数小于，A错误； B．反应 ΔH=-92.4 kJ/mol，若放出热量92.4 kJ，则参加反应的物质的量为1 mol，生成的数目等于，B错误； C．1 L pH=1的溶液中，但溶液中由水电离出的数目等于溶液中的数目为，C错误； D．在石墨中，每个碳原子实际占化学键为1.5个，12 g石墨即1 mol所含碳碳键数目为，D正确； 本题选D。 4. 最近，科学家成功研制出一种电源，该电源在消耗二氧化碳的同时，还可释放电能。电源电极为铝电极和多孔碳电极，电解质溶液为草酸盐溶液，放电过程中草酸盐浓度基本不变，电源示意图如图所示。下列有关该电源的说法正确的是 A. 铝电极电势高于多孔碳电极 B. 用该电源电解饱和食盐水，理论上，每消耗1mol二氧化碳可收集到标准状况下 11.2L 氢气 C. 若生成0.5 mol 草酸铝，有3mol电子通过电解质溶液 D. 正极的电极反应式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．铝作原电池的负极，多孔碳电极作原电池的正极，正极的电势比负极电势高，A错误； B．正极反应式为2CO2+2e-=C2O42-，用该电源电解饱和食盐水的阴极反应式为2H++2e-=H2↑，串联电路中转移的电子数相同，故消耗1molCO2，转移1mol电子，理论上可收集到标准状况下 11.2L氢气，B正确； C．电子无法通过电解质溶液，C错误； D．根据题意，二氧化碳得电子，正极反应式为2CO2+2e-=C2O42-，D错误； 答案选B。 【点睛】在原电池工作中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，电子由负极沿导线流向正极，电子不能通过电解质溶液从负极转移到正极；在电解质溶液中，阴离子移向负极，阳离子移向正极，阴、阳离子不能通过导线移动，即“电子不下水，离子不上岸”。 5. 下列离子方程式书写正确的是 A. Na2O2溶于水：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑ B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO：IO+5I-+6H+=3I2+3H2O C. 向Na2SO3溶液中滴加稀HNO3溶液：SO+2H+=SO2↑+H2O D. 硫酸铝溶液中滴入足量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH 【答案】D 【解析】 【详解】A．原子不守恒，Na2O2溶于水：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑，A错误； B．醋酸是弱电解质，不能拆，用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO：IO+5I-+6CH3COOH=6CH3COO-+3I2+3H2O，B错误； C．稀HNO3有强氧化性，Na2SO3溶液有还原性，向Na2SO3溶液中滴加稀HNO3溶液：3SO+2NO+2H+=2NO↑+3SO+H2O，C错误； D．Al(OH)3不溶于氨水，硫酸铝溶液中滴入足量氨水：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，D正确； 故选D。 6. 某离子液体的阴离子结构如图所示，其中X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素，其中X原子的最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同，Z与Q同主族。下列说法正确的是 A. 电负性：Z>R>Q B. 简单离子半径：Q>Z>Y C. 五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是Z D. 该阴离子中∠Q—Y—Q为180° 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的短周期非金属元素，其中X原子的最外层电子中未成对电子数目与成对电子数目相同，可知X元素为C元素，结合Z元素的成键情况，可推断Z元素为O元素，则Y元素为N元素，结合R形成一个共价键可推断R元素为F元素，结合Q元素形成六个共价键推断Q元素为S元素。 【详解】A．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强。同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱。电负性：F>O>S，A错误； 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。简单离子半径：，B错误； C．五种元素形成的简单氢化物中沸点最高的是氧元素形成的水，水常温下为液态，其他均为气体，C正确； D．该阴离子中，S—N—S的中心N原子最外层存在孤电子对，对成键电子有排斥作用，所以∠S—N—S小于180°，D错误； 本题选C。 7. 短周期主族元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大，X的价层电子数为5，X和Y的最简单气态氢化物质子总数相等，Z的核外没有未成对电子，W与Y属于同一主族。下列说法正确的是 A. 离子键的百分数：ZY<ZW B. 原子半径大小为R>W>Y C. 简单气态氢化物热稳定性：X<Y D. 化合物ZY属于共价晶体 【答案】C 【解析】 【分析】X的价层电子数为5，X为N，X和Y的最简单气态氢化物质子总数相等，Z的核外没有未成对电子，Y为O，Z为Mg，W与Y属于同一主族，W为S，则R为Cl，据此回答， 【详解】A．由于非金属性O>S，故离子键百分数应该是MgO>MgS，A错误； B．S和Cl同周期，原子半径逐渐减小，故原子半径S>Cl，B错误； C．由于非金属性O>N，故简单气态氢化物热稳定性：NH3<H2O，C正确； D．MgO的离子键百分数为50%，应为过渡晶体，通常当作离子晶体处理，D错误； 故选C。 8. 根据下列实验操作和现象，得出的相应结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向两份等浓度、等体积的过氧化氢溶液中分别加入2滴等浓度的溶液和溶液 前者产生气泡较快 催化效率： B 用pH试纸测定的和NaCl溶液的pH 前者的试纸颜色比后者深 非金属性：S<Cl C 向盛有2 mL鸡蛋清溶液的试管中加入5滴浓硝酸，加热 先有白色沉淀，加热后沉淀变黄 蛋白质能发生变性和显色反应 D 石蜡油加强热，将生成的气体通入的中 溶液由红棕色变成无色 气体中含有乙烯 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A. 实验探究应遵循单一变量原则，溶液和溶液中阴离子不同，A错误； B. 非金属性要通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，B错误； C. 鸡蛋清溶液中含大量蛋白质，加入浓硝酸，使蛋白质变性，溶解度降低，产生白色沉淀，加热后，浓硝酸与蛋白质作用沉淀变黄，发生显色反应，C正确； D. 石蜡油受热分解产生的不饱和烃能与发生加成反应，但不能证明不饱和烃是乙烯，D错误； 故答案选C。 9. 常温下，用NaOH溶液分别滴定等物质的量浓度的HX(弱酸)、YCl3(可溶性盐)和ZCl3(可溶性盐)三种溶液。[M表示]随溶液的变化如图所示，已知：。下列说法错误的是 A. 曲线I代表随溶液的变化关系 B. 的数量级是 C. 固体能完全溶解在溶液中 D. 滴定HX溶液至时，溶液中， 【答案】D 【解析】 【分析】Y(OH)3存在Y(OH)3(s)Y3+(aq)+3OH-(aq)，Ksp[Y(OH)3]=c(Y3+)·c3(OH-)，建立关系式是-lgY3+=3pH+pKsp[Y(OH)3]-42，同理得到-lgZ3+=3pH+pKsp[Z(OH)3]-42，-lgM3+与pH的关系是两条平行直线，因为Ksp[Y(OH)3]＜Ksp[Ｚ(OH)3]，Ⅰ、Ⅲ分别代表-lgY3+、-lgZ3+与pH的关系，Ⅱ代表-lg与pH的关系，据此分析； 【详解】A．根据上述分析，Ⅰ、Ⅲ分别代表-lgY3+、-lgZ3+与pH的关系，Ⅱ代表-lg与pH的关系，故A说法正确； B．-lg=0，推出c(HX)=c(X-)，根据图像可知此时的pH=5.5，即Ka==c(H+)=10-5.5，即Ka(HX)的数量级为10-6，故B说法正确； C．若固体能完全溶解在溶液中，则HX溶液与发生反应，，，则，又，则，故固体能完全溶解在溶液中，故C说法正确； D．滴定HX溶液至时，根据可知，，则，由电荷守恒得，可知，故，故D说法错误； 答案为D。 10. 利用下列两个反应可实现资源综合利用 已知：Ⅰ.CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ·mol-1 Ⅱ.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH2=-165.0kJ·mol-1 在一定的温度和压力下，将按一定比例混合的CO2和H2混合气体通过装有催化剂的反应器，反应相同时间，CO2转化率和CH4选择性随温度变化关系如图所示。 CH4选择性=×100%，下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ：2E(C=O)+E(H-H)<E(C-O)+2E(H-O)(E表示键能) B. 240℃时，其他条件不变，增大压强将减小CO2的转化率 C. 在260~300℃间，其他条件不变，升高温度CH4的产率增大 D. 320℃时CO2的转化率最大，说明反应Ⅰ和反应Ⅱ一定都达到了平衡状态 【答案】C 【解析】 【详解】A．CO中化学键不是单键，且该反应是吸热反应，旧键断裂所吸收的热量大于新键形成所放的热量，A错误； B．增大压强，反应Ⅱ平衡正向移动，故能提高CO2的转化率，B错误； C．在260~320°C间，升高温度CH4的选择性虽然基本不变，但CO2的转化率在上升，所以CH4的产率上升，C正确； D．320℃时CO2的转化率最大，之后减小可能是因为温度过高而导致催化剂失去活性导致，从而无法判定此时的转化率就是平衡转化率，则此时两个反应也不一定达到平衡状态，D错误； 故选C。 11. Fe和N组成的一种立方晶胞如图所示，Fe原子和N原子都是紧密接触的刚性小球，Fe原子半径为a cm，N原子半径为b cm。下列说法正确的是 A. 的核外电子填充了12个原子轨道 B. 与N原子距离相等且第二近的N原子数目为8 C. N原子位于Fe原子形成的六面体空隙中 D. 该晶体的空间利用率 【答案】D 【解析】 【详解】A. 的电子排布式为，核外电子填充了14个原子轨道，A错误； B. 与N原子距离相等且第二近的N原子位于面对角线，数目应该有12个，B错误； C. N原子位于Fe原子形成的八面体空隙中，C错误； D. 每个晶胞中含有Fe原子的个数为个，含N原子的个数为，晶胞的棱长为(2a＋2b) cm，所以晶体的空间利用率，，D正确； 故答案选D。 12. 一种高性能电池的电解质由原子序数依次增大的短周期主族元素R、W、X、Y、Z、M组成，W为一种常用于制造电池的金属元素且R、W同主族，化学式为的物质是离子化合物，的结构如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：Y<Z<M B. W和Z可以形成多种原子个数比为1：1的化合物 C. 氢化物的沸点：X<Y D. Y和M的最高价氧化物对应的水化物均为强酸 【答案】D 【解析】 【分析】由的结构可知，M为Cl，Z为O，W为一种常用于制造电池的金属元素且R、W同主族，则W为Li，R为H，X、Y分别为C和N。 【详解】A．、形成的简单离子、属于电子层结构相同而核电荷数不同的离子，依据“序大径小”的原则，，A错误； B．和元素只能形成一种原子个数比为的化合物，即，B错误； C．元素氢化物不止一种，还有其他烃类物质，元素的氢化物有利，高级烃（常温下呈固态）的沸点高于和，C错误； D．和元素的最高价氧化物对应水化物分别为和，均为强酸，D正确； 故选D。 13. 常温下，用0.10mol/L的NaOH溶液滴定0.10moL/L的HA溶液，滴定曲线如图甲所示，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图乙所示。下列叙述错误的是 A. Ka(HA)的数量级为10-5 B. M点：c(Na+)-c(A-)= C. 当滴定至溶液呈中性时，c(A-)>c(HA) D. P→Q过程中，水的电离程度逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．M点，c(HA)=c(A-)，c(H+)=10-4.74，Ka(HA)==10-4.74，数量级为10-5，A正确； B．M点：c(Na+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+)<c(OH-)=，B错误； C．当滴定至溶液呈中性时，Ka(HA)==10-4.74，c(A-)>c(HA)，C正确； D．P→Q过程中，c(HA)不断减小，电离产生c(H+)不断减小，对水电离的抑制作用不断减弱，水的电离程度逐渐增大，D正确； 答案选B。 14. 已知：常温下；，，某实验小组利用与反应生成来“分银”，“分银”时，的浓度与溶液pH的关系如图1；及其与形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图2，下列叙述错误的是 A. 与反应生成，该反应的平衡常数 B. “分银”时，pH需控制的范围大约是 C. “分银”溶液中存在 D. 在中的大于中的 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化银与亚硫酸钠溶液反应存在如下平衡：AgCl+2SO[Ag(SO3)2]3—+Cl—，反应的平衡常数K===Ksp(AgCl)K1=1.8×10−10×1.0×108.68=1.8×10−1.32，故A正确； B．由图1可知，溶液pH在8∼9范围内时，[Ag(SO3)2]3—离子浓度最大，所以“分银”时，pH需控制的范围大约是8∼9，故B正确； C．亚硫酸钠溶液中存在物料守恒关系，分银溶液中还存在[Ag(SO3)2]3—离子，则分银溶液中的物料守恒，故C错误； D．亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子数为1，[Ag(SO3)2]3—离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大， ∠O−S−O键角越小，则在中的大于中的，故D正确； 故选C。 15. 化合物可用作电极材料，其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素，X、Y同周期，Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等。基态W原子的价层电子排布式为。该电极材料所含阴离子的结构如图所示。下列说法不正确的是 A. 简单离子半径： B. 简单氢化物的熔沸点： C. X单质在Y单质中燃烧，其产物中含有非极性共价键 D. W原子有15种空间运动状态不同的电子 【答案】C 【解析】 【分析】基态W原子的价层电子排布式为，其核外电子排布：，为Fe元素；Z原子可形成5个共价键，为第VA族元素，Y原子可形成2个共价键，为第VIA族元素，结合Y原子的电子总数与Z原子的L层电子数相等可知，Y为O元素，Z为P元素，X、Y同周期，结合化合物可知，X为Li。 【详解】A．电子层数越多，离子半径越大，则离子半径：，A正确； B．水分子间存在氢键，则简单氢化物的熔沸点：，B正确； C．Li在氧气中燃烧生成氧化锂，不含非极性共价键，C错误； D．铁原子的原子轨道数为15，故空间运动状态有15种，D正确； 答案选C。 16. 在NO的催化下，丙烷(C3H8)催化氧化制丙烯(C3H6)的部分反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 含N分子参与的反应不一定有电子转移 B. 增大NO的量，C3H8的平衡转化率增大 C. 由•C3H7生成丙烯的历程有2种 D. 当存在反应NO+NO2+H2O=2HONO时，最终生成的水减少 【答案】C 【解析】 【分析】根据反应机理的图示知，含N分子发生的反应有、、，因此NO是催化剂，回答下列问题； 【详解】A．根据分析可知，含N分子参与的反应一定有电子转移，A不符合题意； B．NO是催化剂，增大NO的量，平衡不移动，不会改变的平衡转化率，B不符合题意； C．根据反应机理，由生成丙烯的历程有2种，即图中左上角和右下角的历程，C符合题意； D．无论是否存在反应，总反应都是丙烷和氧气生成丙烯和水，最终生成的水不变，D不符合题意； 故选C。 二、解答题(共52分) 17. 氮氧化物(NOx)是常见的大气污染物，能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。因此，研究氮氧化物(NOx)的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题： （1）一氧化二氮是一种强大的温室气体，可用CO(g)在Co*的催化作用下还原N2O(g)以除去污染，反应的化学方程式为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g)，其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质认为状态未发生变化，在图中略去)。 该反应分两步进行： 第一步：Co*(s)+N2O(g)CoO*(s)+N2(g) ΔH=+15.9kJ/mol； 第二步：___________(填写第二步反应的热化学方程式)。 （2）汽车尾气中的NO可以和CO在催化转换器中发生反应，以减少尾气污染。某温度时，向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体，发生反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是___________(填序号)。 a．2v正(NO)=v逆(N2) b．体系中混合气体密度不再改变 c．CO与NO转化率的比值不再改变 d．该温度下，的值不再改变 （3）某研究小组探究温度和催化剂对CO、NO转化率的影响。将CO和NO按物质的量之比1∶1以一定的流速分别通过两种催化剂(Cat-1和Cat-2)进行反应，相同时间内测量逸出气体中NO的含量，从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率)，结果如图所示： ①250℃脱氮率较好的催化剂是___________(填“Cat-1”或“Cat-2”)。 ②催化剂在Cat-2条件下，450℃后，脱氮率随温度升高而下降的原因是___________。 （4）用H2也可还原NO气体，其反应为2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH=-752kJ/mol。 为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响，分别在不同温度下，向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应，实验结果如图： ①反应温度T1、T2、T3从低到高的关系为___________﹔判断理由是___________。 ②T1温度下，充入H2、NO分别为3mol、3mol，容器内的压强为wPa，反应进行到6min时达平衡，0～6min内N2的平均反应速率为___________mol·L-1·min-1，该反应的平衡常数Kp=___________(写出计算表达式)。 【答案】（1）CoO*(s)+CO(g)Co*(s)+CO2(g) ΔH=-374.5 kJ/mol （2）d （3） ①. Cat-1 ②. 超过450℃，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率下降 （4） ①. T1<T2<T3 ②. 正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，NO的平衡转化率降低 ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律可得到第二步反应式：CoO*(s)+CO(g)Co*(s)+CO2(g)，由图知，其ΔH=-358.6kJ/mol-15.9 kJ/mol =-374. kJ/mol，则第二步反应的热化学方程式：CoO*(s)+CO(g)Co*(s)+CO2(g) ΔH=-374.5 kJ/mol。 【小问2详解】 a. v正(NO)=v逆(N2)才能说明正逆反应速率相等，a不选； b. 体系中混合气体密度在反应过程中是定值，b不选； c. 向2L恒容密闭体系中通入2molCO和1molNO气体，发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌N2(g)+2CO2(g)，CO与NO转化率的比值为1：2且不变，c不选； d. 当浓度商等于定值即平衡常数时，说明达到了平衡，d选； 故选d。 小问3详解】 ①由图可知，250℃时，Cat-1平衡脱氮率较高； ②温度过高，催化剂活性降低，反应速率减慢，相同时间内脱氮率会下降。 【小问4详解】 )①该反应2H2(g)+2NO(g)N2(g)+2H2O(g)ΔH=-752kJ/mol，为放热反应，升高温度平衡逆向移动NO的转化率下降，由图可知T1<T2<T3； ②根据图像可知充入H2、NO分别为3mol、3mol，转化率为40%， 反应进行到6min时达平衡﹐0~-6min内N2的平均反应速率为mol/(L·min) 根据，P平=×P始=Pa；H2、NO、N2、H2O的体积分数为、、、、；Kp==。 18. 氢镍电池是目前使用最广的含镍电池，废旧电池的处理对环境保护和资源的再利用意义重大。一种对废旧氢镍电池负极材料(含有NiO、Ni和少量La、Fe、Mg、、等)进行湿法处理的流程如图1所示： 已知：①可形成； ②； ③第一步完全电离，。 回答下列问题： （1）“酸浸”后浸渣的主要成分为___________。 （2）若滤渣1的成分为，已知“沉镧”过程中溶液的pH与沉镧率的变化关系如图2所示。试分析pH<2.0时沉镧率降低的原因：___________。 （3）“沉镁”后滤液3中c(F-)≥______mol/L(溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全)。 （4）滤液3中锰以形式存在，中存在一个过氧键(—O—O—)，“沉锰”反应的离子方程式为___________。 （5）“沉镍”所用试剂不宜选用氨水的原因为___________；母液中可提取出的循环利用的物质为___________(填化学式)。 （6）在一定条件下分解可得到NiO，其晶胞如图3所示。设阿伏加德罗常数的值为，距离最近的两个间距为a pm，NiO的摩尔质量为，则晶体的密度为___________(列出计算式)。 【答案】（1） （2）与结合成而使的溶解平衡正向移动，降低沉镧率 （3）0.08 （4） （5） ①. 易形成配离子，即氨水用量不易控制 ②. （6） 【解析】 【分析】由题给流程可知，向负极材料中加入稀硫酸酸浸时，少量二氧化锰与负极中的金属材料在酸性条件下反应生成硫酸锰，一氧化镍与稀硫酸反应生成二价镍离子，镍、镧、铁、镁与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐，与稀硫酸不反应，过滤得到含有的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液。向滤液中加入硫酸钠溶液，将溶液中的镧离子转化为沉淀，过滤得到和滤液1.向滤液1调节pH至4.0的溶液中加入过氧化氢溶液将溶液中的铁元素转化为沉淀，向滤液2中加入氟化钠溶液，将镁离子转化为氟化镁沉淀，过滤得到含有氟化镁的滤渣3和滤液3.向滤液3调节pH约为5.0的溶液中加入过二硫酸钠溶液，将锰离子转化为二氧化锰沉淀，过滤得到二氧化锰和滤液4.向滤液4中加入氢氧化钠溶液，将镍离子转化为氢氧化镍沉淀，过滤得到母液和氢氧化镍。 【小问1详解】 二氧化硅和稀硫酸不反应，因此浸渣的主要成分为。 【小问2详解】 由信息知，“沉镧”工序中，镧离子形成后过滤分离出来，若溶液的pH<2.0，与结合成而使的溶解平衡正向移动，降低沉镧率。 【小问3详解】 “沉镁”后滤液3中时认为沉淀完全，。 【小问4详解】 由题意可知，沉锰发生的反应为溶液中锰离子与过二硫酸根离子反应生成二氧化锰、硫酸根离子和氢离子，反应的离子方程式为。 【小问5详解】 易形成配离子，故“沉镍”时加入氨水过量使镍沉淀率低，加入氨水不足镍离子沉淀不完全也使镍沉淀率低，即氨水用量不易控制。母液中含，处理后可得，在沉镧时可循环使用。 【小问6详解】 由图可知该晶体中存在4个和4个，则晶胞质量为，距离最近的两个为面对角线的一半，间距为a pm，则棱长为，则体积为，则晶胞密度。 19. 甲烷干重整(DRM)以温室气体CH4和CO2为原料在催化条件下生成合成气CO和H2。体系中发生的反应有 ⅰ. ⅱ. ⅲ. ⅳ. （1）___________。 （2）___________(填“高温”或“低温”)有利于反应ⅰ自发进行。 （3）起始投入CH4和CO2各1kmol，DRM反应过程中所有物质在100kPa下的热力学平衡数据如图所示。 ①950℃时，向反应器中充入N2作为稀释气，CH4平衡转化率___________(填“升高”、“不变”或“降低”)，理由是___________。 ②625℃时，起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol，此时反应ⅱ的___________(填“>”、“=”或“<”)。 ③625℃时，反应体系经过t min达到平衡状态，测得甲烷的平衡转化率为。0~t min生成CO的平均速率为___________；用物质的量分数表示反应i的平衡常数___________(用含的表达式表示，列计算式即可)。 【答案】（1）-172.1 （2）高温 （3） ①. 升高 ②. 950℃时，体系中只有反应ⅰ，该反应为体积增大的反应，恒压条件充入氮气，平衡正向移动，CH4转化率升高 ③. < ④. ⑤. 【解析】 【小问1详解】 由盖斯定律可得反应iii-反应i得，所以=+74.9kJ/mol-247kJ/mol=-172.1 kJ/mol； 【小问2详解】 反应i．，、，由，可知高温有利于反应自发进行； 【小问3详解】 ①图像1可知，950℃时体系中只有反应ⅰ，该反应为体积增大的反应，反应在100kPa下充入氮气相当于减压，平衡正向移动，CH4转化率升高； ②625℃时，起始投入CH4、CO2、H2、CO、H2O各0.5kmol，此时，由图像1可知，平衡时n(CO)= n(CO2)= n(H2O)＜n(H2)，即平衡常数K＜1，所以此时Qc＞K，平衡正在逆向进行，所以反应ⅱ的v正＜v逆； ③由图像1可知，625℃平衡时n(CO)=0.5kmol，所以0～tmin生成CO的平均速率为；由图像1可知，625℃平衡时n(CO)= n(CO2)= n(H2O)= 0.5kmol，由反应的化学计量数可知，反应i和反应iii生成的氢气的物质的量为消耗的甲烷的2倍，反应ii消耗氢气的物质的量与生成的水的物质的量相等，所以平衡时n(H2)=(2a-0.5)kmol=kmol，n(CH4)=(1-a)kmol，即平衡时气体总物质的量为(2a-0.5+1-a+0.5+0.5+0.5)kmol =(2+a)kmol，所以平衡常数Kx=。 20. 某药物中间体G的合成路线如图1所示： 回答下列问题： （1）A→B的反应方程式为___________。 （2）D的化学名称为___________。D→E的反应类型为___________。 （3）A中混有C可用___________(写出试剂和除杂方法)除杂。 （4）1 mol E最多可以与___________mol NaOH完全反应。 （5）二元取代芳香族化合物H是F的同分异构体，H满足下列条件： ①能发生银镜反应 ②酸性条件下水解产物的物质的量之比为2∶1 ③不与溶液反应 则符合上述条件的H共有___________种(不考虑立体异构)。 （6）以为原料合成的路线如图2所示(部分反应条件已略去)，其中M和N的结构简式分别为___________和___________。 【答案】（1）+Cl2   +HCl （2） ①. 邻羟基苯甲酸 ②. 取代反应 （3）氢氧化钠溶液、分液 （4）3 （5）12 （6） ①. ②. 【解析】 【分析】苯与在催化下发生取代反应产生氯苯，氯苯与熔融NaOH发生反应，然后与HCl作用，反应产生苯酚，与NaOH作用，然后通入，在一定条件下反应产生，然后通入HCl反应产生D：，D与发生酚羟基上H原子的取代反应产生E，E与作用产生F，F与乙酸酐在一定条件下发生反应产生G，据此分析解答。 【小问1详解】 A是苯，苯与在催化下发生取代反应产生氯苯、HCl，该反应的化学方程式为+Cl2   +HCl。 【小问2详解】 根据上述分析可知D的结构简式是，命名为邻羟基苯甲酸。 【小问3详解】 苯不溶于NaOH溶液，能够与NaOH溶液反应产生可溶性而溶于水中，苯与水互不相溶，密度比水小，然后通过分液分离除去，A中混有C可用氢氧化钠溶液、分液。 【小问4详解】 E是，羧基需要消耗1 mol NaOH，与苯环相连的酯基需要2 mol NaOH，则1 mol E最多需要与3 mol NaOH完全反应。 【小问5详解】 根据已知条件推出该同分异构体中含有的官能团：①能发生银镜反应，则结构中含有醛基(—CHO)；②酸性条件下水解产物物质的量之比为2∶1，则该结构中含有酯基(—COO—)，且根据氧原子数目可推出该结构中既能水解也能发生银镜反应的基团为—OOCH，数目为两个；③不与溶液反应，说明结构中不含羧基。将已知官能团和基团在苯环上排布：、、、，共12种。 【小问6详解】 与在催化下发生甲基邻位上的取代反应产生，该物质与NaOH作用然后在HCl作用下反应产生，与CH3COCl发生取代反应产生M是。与酸性溶液发生氧化反应，被氧化产生—COOH，反应产生N是，N与异构化反应产生，故M是，N是。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$