精品解析：2025届湖北省孝感市八校高三下学期三模联考 化学试题

2025届湖北省孝感市八校三模联考 高三化学试题 本试卷共8页，19题，全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45分，每小题仅有一项是符合题意。 1. 化学与传统文化密切相关。下列有关解读错误的是 A. 《天工开物》“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，“硝”指硝酸钾 B. 《劝学》“冰，水为之，而寒于水”，说明冰的能量更低，转化为水需要吸热 C. 《己亥杂诗》“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴含着自然界中碳、氮循环 D. 《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”，“飞絮”与“马尾”的化学成分均为蛋白质 2. 湖北随州出土的曾侯乙编钟属于青铜制品，先秦《考工记》记载：“金有六齐，六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐，……”。下列有关说法错误的是 A. 青铜是一种铜锡合金 B. 青铜硬度大但熔点比纯铜低 C. 用硝酸处理青铜表面的铜锈[主要成分] D. 现代工艺采用电解精炼提纯铜，用粗铜作阳极 3. 氨基氰(CH2N2)中C、N原子均满足8电子稳定结构，福州大学王新晨教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g-C3N4)，其单层结构如图所示。下列说法错误的是 A. 氨基氰的结构式： B. 氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面 C. 氨基氰易溶于水，氮化碳能导电 D. 氨基氰和氮化碳中，N原子杂化方式均为sp2和sp3 4. 化合物Z具有抗凝血作用，可由下列反应制得。下列有关说法正确的是 A. 该反应属于取代反应 B. 1 mol X与足量NaOH溶液反应最多消耗1 mol NaOH C. Y不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. Z分子中采用sp3杂化的原子数目为5 5. 下列化学用语表示正确的是 A. 氯离子的结构示意图： B. 氯化氢的电子式： C. 甲烷的填充模型： D. CH3OCH3的名称：乙醚 6. W、X、Y、Z是原子序数依次增大短周期主族元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，m、n、p均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L-1p溶液的pH为2；X、Y、Z的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 沸点：甲>乙 B. X、Y、Z在自然界均以游离态存在 C. Q中既含离子键又含共价键 D. m、n、p的水溶液均显酸性 7. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如下图所示，已知升高温度，活化能大的反应速率增大的程度越大。下列说法正确的是 A. 比稳定 B. 升高温度，生成的反应速率增大的程度更大 C. 该历程中最小正反应的活化能为 D. 改变催化剂可以改变生成的反应焓变 8. 在碱性溶液中，Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O B. 该配离子中铜离子的配位数是4 C. 基态Cu原子的价电子排布式是 3d104s1 D. 该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H 9. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 第一电离能：Zn＞Cu 元素金属性：Zn强于Cu B 熔点：SiO2＞CO2 相对分子质量：SiO2大于CO2 C 酸性：HCOOH＞CH3COOH O－H的极性：HCOOH强于CH3COOH D O2与O3分子极性相同 二者都是由非极性键构成的分子 A. A B. B C. C D. D 10. 废水中的有机污染物可通过MFC-电芬顿技术来处理，该技术通过产生羟基自由基处理有机污染物，同时高效净化废水，其耦合系统原理示意图如下，下列说法正确的是 A. 甲池中溶液的不变 B. 电极为阴极，电极反应为 C. 乙池中产生的对废水也能起到净水作用 D. 乙池中发生反应，之后部分生成絮状沉淀 11. 下列关于物质的结构与性质的叙述正确的是 A. Li、Na同主族， Na保存在煤油中，可推断Li也保存在煤油中 B. Be、Mg同主族，MgO不溶于强碱，可推断BeO也不溶于强碱 C. Ge、Pb同主族，Ge可作半导体材料，可推断Pb也可作半导体材料 D. O、S同主族，H2O2有氧化性，可推断H2S2也有氧化性 12. 某光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成，ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应：下列叙述不正确的是 A. 合成ESCAP的一种单体为苯乙烯 B. 曝光时发生了取代反应和消去反应 C. X的酸性比ESCAP的酸性强 D. Y分子碳原子共平面且存在顺反异构 13. 为考查和共存对制氢的影响，在0.1MPa下，的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质的量分数随温度的变化分别如图-1、图-2所示，体系中的反应主要有： Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 下列说法不正确的是 A. 反应 B. 图-1中曲线①表示转化率随温度的变化 C. 温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应 D. 反应Ⅲ的平衡常数：K(400℃)>K(700℃) 14. 已知，25℃时，的，。用溶液滴定溶液，溶液中、、的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如下图(忽略滴定过程中温度的变化)。下列说法错误的是[如分布分数：] A. 两次突变，应选用不同的指示剂 B pH=8时： C. b点溶液的pH约为4.54 D. 15. 西安交通大学和上海大学利用冷冻透射电子显微镜，在石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生长的由钙元素和氯元素构成的二维晶体，其结构如图。下列说法中错误的是 A. 该二维晶体的化学式为 B. 石墨烯C原子与键数之比为 C. 图中a离子分别与b、c离子的距离不相等 D. 该晶体的形成可能与钙离子和石墨间存在强的阳离子相互作用有关 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)为原料制取的流程如下： 已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置； ②高温下蒸气压大、易挥发； ③可溶于热的浓硫酸形成。 回答下列问题： （1）滤渣的主要成分为_______(填化学式)。 （2）“水解”需在沸水中进行，离子方程式为_______，该工艺中，经处理可循环利用的物质为_______(填化学式)。 （3）“热还原”中发生反应的化学方程式为_______，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是_______。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随w%增大而降低的原因是_______(用化学方程式解释)。 （4）原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料，用电渗析法制备硼酸()的工作原理如图所示，产品室中发生反应的离子方程式为_______。若反应前后NaOH溶液的质量变化为m kg，则制得的质量为_______kg。 17. 升压药物盐酸米多君(TM)及其关键中间体B的合成路线(部分条件略去)如图所示： 回答下列问题： （1）TM分子中含氧官能团名称是______。 （2）物质B的结构简式为______。上述合成路线中属于加成反应的是______(填序号)。 （3）反应①的原子利用率为100%，该反应的化学方程式为______。 （4）符合下列条件的A的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①含有苯环结构 ②1mol该物质分别与足量NaHCO3溶液、金属钠反应生成1molCO2、1molH2 ③含有手性碳原子 写出其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6个峰的分子的结构简式______。 （5）已知：NH2CH2CH2OH+ClCOCH2Cl。根据上述合成路线和相关信息，设计以 和流程中相关试剂为原料制备 的“绿色化学”合成路线(其他试剂任选)______。 18. 三氯氧磷(POCl3)可用作半导体掺杂剂。工业上采用直接氧化法由PCl3制备POCl3，反应原理为：P4(白磷)＋6Cl2 4PCl3，2PCl3＋O2 2POCl3。 已知：PCl3、POCl3的部分性质如下： 熔点/℃ 沸点/℃ 其它 PCl3 −112 75.5 遇水极易水解 POCl3 2 105.3 遇水极易水解 某实验小组模拟该工艺设计实验装置如图(部分加热和夹持装置已略去)： 请回答下列问题： （1）装置戊中发生反应的离子方程式为：___________________。 （2）装置乙的主要作用为：①干燥气体，②_________， ③_________________。 （3）装置丙温度需控制在60~65 ℃的原因是____________。 （4）实验制得的POCl3中常含有PCl3杂质，该实验小组采用下列方法测定产品中的氯元素含量，继而通过计算确定三氯氧磷的纯度： I．取m g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待水解完全后滴加稀硝酸至酸性 II．向锥形瓶中加入V1 mL c1 mol∙L−1 AgNO3溶液至完全沉淀 Ⅲ．向其中加入少量硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖 Ⅳ．加入指示剂，用c2 mol∙L−1 KSCN溶液进行滴定，至终点时消耗KSCN溶液V2 mL (已知：Ksp(AgCl)=3.2×10−10，Ksp(AgSCN)=2×10−12) ① 步骤IV中选用的指示剂为 ______________。 ② 在接近滴定终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将滴定管的旋塞稍稍转动，使半滴KSCN溶液悬于管口，_________________，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 ③ 产品中氯元素含量的表达式为：______________。 ④ 下列操作会使测得的氯元素含量偏小的是____________。 a．配制AgNO3标准溶液时仰视容量瓶刻度线 b．实验过程中未加入硝基苯 c．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后无气泡 d．滴定时锥形瓶未干燥 （5）如需进一步提纯产品，可采用的提纯方法为___________。 19. CO2与CH4均是温室气体，CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化的重要方法。 （1）CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2，其反应原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+120kJ·mol-1 ①该反应在一定温度下能自发进行的原因为___________。 ②已知键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C-H C≡O H-H 键能/(kJ·mol-1) 413 1075 436 则CO2(g)=C(g)+2O(g)　ΔH=___________kJ·mol-1。 （2） 催化重整涉及的反应如下： i．CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ii．H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH=+41.2kJ·mol-1 若在恒温、恒容密闭容器中进行反应i、ii，下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。 A. 相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1 B. 体系内n(H2)/n(CO)保持不变 C. 体系内各物质的浓度保持不变 D. 体系内混合气体的密度保持不变 （3）在总压为24p0的恒压密闭容器中，起始时通入n(CH4)：n(CO2)=1：1的混合气体，在一定温度下发生反应i、ii，测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。 ①平衡时容器的体积是起始时的___________倍。 ②该温度下反应i压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③维持其他因素不变，若向平衡体系中通入一定量的N2(N2不参与反应)，再次平衡后CH4的转化率___________ (填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”，下同)，___________。 （4）光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成CO和O2-，价带上CH4直接转化为CO和H2，反应机理如图所示： 在Rh表面，每生成1molCO，则价带产生的空穴(h+)数为___________NA；价带上的电极反应式可表示为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届湖北省孝感市八校三模联考 高三化学试题 本试卷共8页，19题，全卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45分，每小题仅有一项是符合题意。 1. 化学与传统文化密切相关。下列有关解读错误的是 A. 《天工开物》“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，“硝”指硝酸钾 B. 《劝学》“冰，水为之，而寒于水”，说明冰的能量更低，转化为水需要吸热 C. 《己亥杂诗》“落红不是无情物，化作春泥更护花”，蕴含着自然界中的碳、氮循环 D. 《杨柳歌》“独忆飞絮鹅毛下，非复青丝马尾垂”，“飞絮”与“马尾”的化学成分均为蛋白质 【答案】D 【解析】 【详解】A．火药的成分为一硫二硝三木炭，硫指硫磺，硝指硝酸钾，木炭是碳单质，故A正确； B．冰转化为水的过程吸收热量，故B正确； C．枝头掉下落花，进到土壤中腐烂发酵最终又转化为植物生长所需的营养物质被植物吸收，该过程中实现了碳、氮的循环，故C正确； D．“飞絮”的主要成分为纤维素，“马尾”的主要成分为蛋白质，故D错误； 故选：D。 2. 湖北随州出土的曾侯乙编钟属于青铜制品，先秦《考工记》记载：“金有六齐，六分其金而锡居其一，谓之钟鼎之齐，……”。下列有关说法错误的是 A. 青铜是一种铜锡合金 B. 青铜硬度大但熔点比纯铜低 C. 用硝酸处理青铜表面的铜锈[主要成分] D. 现代工艺采用电解精炼提纯铜，用粗铜作阳极 【答案】C 【解析】 【详解】A．青铜是铜、锡合金，指青铜由铜、锡两种物质混合而成，故A正确； B．合金的硬度比纯铜大，熔点比纯铜低，故B正确； C．铜可以和硝酸反应，不能用硝酸处理青铜表面的铜锈，故C错误； D．电解精炼铜，粗铜作阳极，精铜作阴极，故D正确； 故选C。 3. 氨基氰(CH2N2)中C、N原子均满足8电子稳定结构，福州大学王新晨教授以其为原料制得类石墨相氮化碳(g-C3N4)，其单层结构如图所示。下列说法错误的是 A. 氨基氰的结构式： B. 氮化碳的单层结构中，所有原子可能共平面 C. 氨基氰易溶于水，氮化碳能导电 D. 氨基氰和氮化碳中，N原子杂化方式均为sp2和sp3 【答案】D 【解析】 【详解】A.由氨基氰分子中C、N原子均满足8电子稳定结构可知，氨基氰的结构式为 ，故A正确； B.由氮化碳的单层结构可知，单层结构中C、N原子两两相连且成环，C、N原子均采取sp2杂化，则氮化碳的单层结构中所有原子可能共平面，故B正确； C.氨基氰易与水分子间形成氢键，则氨基氰易溶于水，由信息可知氮化碳的结构与石墨相似，石墨能导电，则氮化碳也能导电，故C正确； D.氨基氰的结构式为 ，由结构式可知氨基氰分子中N原子杂化方式均为sp和sp3，故D错误； 故选D。 4. 化合物Z具有抗凝血作用，可由下列反应制得。下列有关说法正确的是 A. 该反应属于取代反应 B. 1 mol X与足量NaOH溶液反应最多消耗1 mol NaOH C. Y不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 D. Z分子中采用sp3杂化的原子数目为5 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应属于加成反应，故A错误； B．1 mol X中含有1mol酯基，消耗1molNaOH，水解产物中含1mol酚羟基又消耗1molNaOH，最多消耗2molNaOH，故B错误； C．Y中含有碳碳双键，能使酸性高锰酸钾褪色，故C错误； D．Z中饱和碳原子以及单键氧原子均采用sp3 杂化，共5个，故D正确； 故选：D。 5. 下列化学用语表示正确的是 A. 氯离子的结构示意图： B. 氯化氢的电子式： C. 甲烷的填充模型： D. CH3OCH3的名称：乙醚 【答案】A 【解析】 【详解】A．Cl为17号元素，氯离子的核外电子排布为2、8、8，其离子结构示意图为，A正确； B．氯化氢为共价化合物，其电子式为，B错误； C．为甲烷的球棍模型，其填充模型为，C错误； D．CH3OCH3的名称为甲醚，乙醚为：CH3CH2OCH2CH3，D错误； 故选A。 6. W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，m、n、p均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L-1p溶液的pH为2；X、Y、Z的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，它们之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是 A. 沸点：甲>乙 B. X、Y、Z在自然界均以游离态存在 C. Q中既含离子键又含共价键 D. m、n、p的水溶液均显酸性 【答案】C 【解析】 【分析】W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，m、n、p均是这些元素组成的常见二元气体化合物，其中常温下，0.01mol·L-1p溶液的pH为2，则为p为一元强酸，则p为HCl；X、Y、Z的单质分别为甲、乙、丙，其中乙能存在于火山喷口附近，乙为S单质，则Y为S元素，Z为Cl元素，丙为氯气，W为H元素，W与X的原子序数之和是Y的一半，则X为N元素；综上，推知，n为NH3，m为H2S，p为HCl，q为NH4Cl，甲为N2，乙为S，丙为Cl2。 【详解】A．甲、乙、丙分别为N2、S、Cl2，S为固体，沸点S>N2，即乙>甲，选项A错误； B．X、Y、Z为N、S、Cl，Cl在自然界以化合物形式存在，选项B错误； C．NH4Cl中存在离子键和共价键，选项C正确； D．NH3的水溶液显碱性，，选项D错误； 答案选C。 7. 活泼自由基与氧气的反应一直是关注的热点。自由基与反应过程的能量变化如下图所示，已知升高温度，活化能大的反应速率增大的程度越大。下列说法正确的是 A. 比稳定 B. 升高温度，生成的反应速率增大的程度更大 C. 该历程中最小正反应的活化能为 D. 改变催化剂可以改变生成的反应焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．的能量更高，故其不如稳定，A错误； B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，即图中峰值越大则活化能越大，峰值越小则活化能越小，已知升高温度，活化能大的反应速率增大的程度越大；结合图像可知，升高温度，生成的反应速率增大的程度更大，B错误； C．该历程中最小正反应的活化能为中间产物Z生成过渡Ⅲ时的活化能，为，C正确； D．改变催化剂可以改变反应历程，加快反应速率，但是不能改变生成的反应焓变，D错误； 故选C。 8. 在碱性溶液中，Cu2+可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。下列说法错误的是 A. 该配离子与水分子形成氢键的原子只有N和O B. 该配离子中铜离子的配位数是4 C. 基态Cu原子的价电子排布式是 3d104s1 D. 该配离子中非金属元素的电负性大小顺序为O＞N＞C＞H 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．该配离子中的H原子也可以和水分子中的O原子形成氢键，A错误； B．根据配离子的结构可知，铜离子为受体，N和O为配体，铜离子的配位数为4，B正确； C．Cu为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，C正确； D．非金属性越强元素的电负性越大，所以电负性大小顺序为O＞N＞C＞H，D正确； 综上所述答案为A。 9. 下列关于物质的结构或性质及解释都正确的是 选项 物质的结构或性质 解释 A 第一电离能：Zn＞Cu 元素金属性：Zn强于Cu B 熔点：SiO2＞CO2 相对分子质量：SiO2大于CO2 C 酸性：HCOOH＞CH3COOH O－H的极性：HCOOH强于CH3COOH D O2与O3分子极性相同 二者都是由非极性键构成的分子 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态Cu原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，基态Zn原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s2，锌的价电子为全满较稳定结构，不易失去一个电子，电离能较大，故第一电离能：Zn＞Cu，解释不合理，A不符合题意； B．二氧化硅为共价晶体、二氧化碳为分子晶体，故熔点：SiO2＞CO2，解释不合理，B不符合题意； C．烷基是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，因此甲酸的酸性大于乙酸的，即O－H的极性：HCOOH强于CH3COOH，导致甲酸中羧基更容易电离出氢离子，使得酸性：HCOOH＞CH3COOH，解释合理，C符合题意； D．O2为非极性分子、O3为极性分子，D不符合题意； 故选C。 10. 废水中的有机污染物可通过MFC-电芬顿技术来处理，该技术通过产生羟基自由基处理有机污染物，同时高效净化废水，其耦合系统原理示意图如下，下列说法正确的是 A. 甲池中溶液的不变 B. 电极为阴极，电极反应为 C. 乙池中产生的对废水也能起到净水作用 D. 乙池中发生反应，之后部分生成絮状沉淀 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲池是燃料电池，反应生成二氧化碳和水，溶液体积增大，磷酸浓度减小，因此溶液的增大，故A错误； B．氧气为正极，则电极为阳极，电极反应为，故B错误； C．乙池中产生的会形成氢氧化铁胶体，对废水起到净水作用，故C正确； D．铁离子和氢氧根会反应，则乙池中发生反应，故D错误。 综上所述，答案为C。 11. 下列关于物质的结构与性质的叙述正确的是 A. Li、Na同主族， Na保存在煤油中，可推断Li也保存在煤油中 B. Be、Mg同主族，MgO不溶于强碱，可推断BeO也不溶于强碱 C. Ge、Pb同主族，Ge可作半导体材料，可推断Pb也可作半导体材料 D. O、S同主族，H2O2有氧化性，可推断H2S2也有氧化性 【答案】D 【解析】 【详解】A．Na的密度比煤油大可以保存在煤油中，而Li的密度比煤油小，不能保存在煤油中，故A错误； B．BeO属于两性氧化物可溶于强碱，故B错误； C．Pb的金属性比Ge强，是金属元素， 导体材料，故C错误； D．H2O2有氧化性，是因-1价O容易得电子转化成-2价，H2S2中S也为-1价，也容易得电子生成-2价S，表现氧化性，故D正确； 故选：D。 12. 某光刻胶(ESCAP)由三种单体共聚而成，ESCAP在芯片表面曝光时发生如下反应：下列叙述不正确的是 A. 合成ESCAP的一种单体为苯乙烯 B. 曝光时发生了取代反应和消去反应 C. X的酸性比ESCAP的酸性强 D. Y分子碳原子共平面且存在顺反异构 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，合成ESCAP的单体为，故其中一种单体为苯乙烯，故A正确； B．曝光时ESCAP支链上酯基发生取代反应生成羧基和羟基，羟基又发生消去反应生成碳碳双键得到，故发生了取代反应和消去反应，故B正确； C．X中含有羧基，故其酸性比ESCAP的酸性强，故C正确； D．Y分子中碳碳双键两端的基团相同，不存在顺反异构，故D错误； 答案选D。 13. 为考查和共存对制氢的影响，在0.1MPa下，的混合气体反应达到平衡时，反应物的转化率、产物的物质的量分数随温度的变化分别如图-1、图-2所示，体系中的反应主要有： Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 下列说法不正确的是 A. 反应 B. 图-1中曲线①表示转化率随温度的变化 C. 温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应 D. 反应Ⅲ的平衡常数：K(400℃)>K(700℃) 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据盖斯定律可知反应CH4(g)+H2O(g)=3H2(g)+CO(g)可由反应I-反应Ⅱ得到，则 ΔH=+260.4kJ⋅mol−1-(+34.0kJ⋅mol−1)= +226.4kJ⋅mol−1，A正确； B．反应I、Ⅱ、Ⅲ三个反应都由CO2参加反应，所以在几种反应物中转化率最高，三个反应都是吸热反应，升高温度CO2转化率提高，故图-1中曲线①表示CO2转化率随温度的变化，B正确； C．反应I、Ⅱ、Ⅲ三个反应都是吸热反应，升高温度平衡正反应方向移动，根据图-2可知，升高温度COS、H2O的物质的量分数没有增加，CO、H2的物质的量分数不断增加，说明提高温度后对反应Ⅱ、Ⅲ影响较小，而对反应I影响较大，故温度700℃时，反应Ⅰ是体系中的主要反应，C正确； D．反应Ⅲ为吸热反应，温度升高平衡正向移动，平衡常数变大，故反应进行平衡常数：K(400℃)＜K(700℃)，D错误； 故答案为：D。 14. 已知，25℃时，的，。用溶液滴定溶液，溶液中、、的分布分数随pH变化曲线及滴定曲线如下图(忽略滴定过程中温度的变化)。下列说法错误的是[如分布分数：] A. 两次突变，应选用不同的指示剂 B. pH=8时： C. b点溶液的pH约为4.54 D. 【答案】D 【解析】 【分析】用溶液滴定溶液，pH较大时，R-的分布分数较大，随着pH的减小，R2-的分布分数逐渐减小，HR-的分布分数逐渐增大，恰好生成NaHR之后，HA-的分布分数逐渐减小，H2R的分布分数逐渐增大，表示H2R、HR-、R2-的分布分数的曲线如图所示。 【详解】A．根据图像可知，第一次滴定突变时溶液呈酸性，所以可以选择甲基橙作指示剂，第二次滴定突变时溶液呈碱性，所以可以选择酚酞作指示剂，故A正确； B．根据图像可知，pH=8时，溶液中含有Na2R和NaHR，此时>，则，故B正确； C．由图可知，b点时，，，则，故pH=4.54，故C正确； D．的，，则，则，故D错误； 故选D。 15. 西安交通大学和上海大学利用冷冻透射电子显微镜，在石墨烯膜上直接观察到了自然环境下生长的由钙元素和氯元素构成的二维晶体，其结构如图。下列说法中错误的是 A. 该二维晶体的化学式为 B. 石墨烯C原子与键数之比为 C. 图中a离子分别与b、c离子的距离不相等 D. 该晶体的形成可能与钙离子和石墨间存在强的阳离子相互作用有关 【答案】C 【解析】 【详解】A．由该晶体的俯视图可知，一个结构单元中含有3个Ca和3个Cl，对结构单元的贡献均为，所以该晶体的化学式为CaCl，故A正确； B．每个六角结构中分摊的碳原子数目，6×=2，分摊的C-C键数是6×=3，则石墨烯C原子与键数之比为，故B正确； C．由侧视图和俯视图可知，晶体中Ca-Cl-Ca 构成非平面正六边形，a离子分别与b、c离子的距离相等，故C错误； D．该晶体的形成是由于石墨烯表面的芳香环与钙离子之间的强阳离子相互作用所致，故D正确； 故选C。 二、非选择题：本题共4小题，共55分。 16. 硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)为原料制取的流程如下： 已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置； ②高温下蒸气压大、易挥发； ③可溶于热的浓硫酸形成。 回答下列问题： （1）滤渣的主要成分为_______(填化学式)。 （2）“水解”需在沸水中进行，离子方程式为_______，该工艺中，经处理可循环利用的物质为_______(填化学式)。 （3）“热还原”中发生反应化学方程式为_______，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是_______。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随w%增大而降低的原因是_______(用化学方程式解释)。 （4）原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料，用电渗析法制备硼酸()的工作原理如图所示，产品室中发生反应的离子方程式为_______。若反应前后NaOH溶液的质量变化为m kg，则制得的质量为_______kg。 【答案】（1） （2） ①. ++2H+ ②. H2SO4 （3） ①. ++5C+5CO↑ ②. 高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应 ③. ++2C+3CO↑ （4） ①. H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O ②. 【解析】 【分析】工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)加入稀盐酸，只有不会溶解，可溶于热的浓硫酸形成，在沸水中形成，“热还原”中发生反应的化学方程式为++5C+5CO↑，据此分析解题。 【小问1详解】 加入稀盐酸，只有不会溶解，滤渣为； 【小问2详解】 “水解”需在沸水中进行，在沸水中形成，离子方程式为++2H+，该工艺中，经处理可循环利用的物质为H2SO4； 【小问3详解】 “热还原”中发生反应的化学方程式为++5C+5CO↑，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应；仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随w%增大而降低的原因是++2C+3CO↑； 【小问4详解】 有稀硫酸得一极为阳极，1膜为阳离子交换膜，氢离子由左边极室通过1膜进入产品室，2膜为阴离子交换膜，原料室中的[B(OH)4]-通过2膜进入产品室，产品室中发生反应的离子方程式为H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O。原料室中的钠离子通过阳极膜进入右侧极室，由电荷守恒可知，当阴极上通过1mol电子时，NaOH溶液的质量变化为23g-1g=22g，此时制得的物质的量为1mol，质量为62g，若反应前后NaOH溶液的质量变化为m kg，则制得的质量。 17. 升压药物盐酸米多君(TM)及其关键中间体B的合成路线(部分条件略去)如图所示： 回答下列问题： （1）TM分子中含氧官能团名称是______。 （2）物质B的结构简式为______。上述合成路线中属于加成反应的是______(填序号)。 （3）反应①的原子利用率为100%，该反应的化学方程式为______。 （4）符合下列条件的A的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①含有苯环结构 ②1mol该物质分别与足量NaHCO3溶液、金属钠反应生成1molCO2、1molH2 ③含有手性碳原子 写出其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6个峰的分子的结构简式______。 （5）已知：NH2CH2CH2OH+ClCOCH2Cl。根据上述合成路线和相关信息，设计以 和流程中相关试剂为原料制备 的“绿色化学”合成路线(其他试剂任选)______。 【答案】（1）羟基、醚键、酰胺基 （2） ①. ②. ①② （3） +CH3NO2→ （4） ①. 13 ②. （5） 【解析】 【分析】对照反应①和②可知，A为 ，物质X为CH3NO2，结合反应条件和后面物质的结构简式分析，B的结构简式为 ，KCN溶液中存在HCN，对比A的分子式和反应②的产物可以，反应②为A和HCN的加成反应，据此解答。 【小问1详解】 根据TM的结构简式可知，TM分子中含氧官能团名称是羟基、醚键、酰胺基； 【小问2详解】 根据分析，B 的结构简式为： ；由分析可知，A为 ，则反应①为A与CH3NO2的加成反应，反应②为A与HCN的加成反应，故上述合成路线中属于加成反应的是①②； 【小问3详解】 A的结构简式为：，物质X的结构简式为CH3NO2，反应中原子利用率100%，则为加成反应，该反应方程式为：+CH3NO2→； 【小问4详解】 符合下列条件的有机物A的同分异构体①含有苯环；②1mol该物质分别与足量的NaHCO3溶液、金属钠反应生成1molCO2、1molH2，说明结构中含有一个羧基和一个羟基；③含有手性碳原子。则若苯环上有一个侧链，同分异构体有、、、，若苯环上有两个侧链，分别为羧基和、—OH和、—CH3和，均有邻间对三种位置关系，故符合条件的同分异构体有13种；其中苯环上仅有一个支链且核磁共振氢谱中有6个峰的分子的结构简式； 【小问5详解】 首先用苯甲醛和CH3NO2发生加成反应生成，，随后硝基被还原为氨基生成，再在ClCOCH2Cl在作用下生成产物，具体流程为：。 18. 三氯氧磷(POCl3)可用作半导体掺杂剂。工业上采用直接氧化法由PCl3制备POCl3，反应原理为：P4(白磷)＋6Cl2 4PCl3，2PCl3＋O2 2POCl3。 已知：PCl3、POCl3的部分性质如下： 熔点/℃ 沸点/℃ 其它 PCl3 −112 755 遇水极易水解 POCl3 2 105.3 遇水极易水解 某实验小组模拟该工艺设计实验装置如图(部分加热和夹持装置已略去)： 请回答下列问题： （1）装置戊中发生反应的离子方程式为：___________________。 （2）装置乙的主要作用为：①干燥气体，②_________， ③_________________。 （3）装置丙的温度需控制在60~65 ℃的原因是____________。 （4）实验制得的POCl3中常含有PCl3杂质，该实验小组采用下列方法测定产品中的氯元素含量，继而通过计算确定三氯氧磷的纯度： I．取m g产品于锥形瓶中，加入足量NaOH溶液，待水解完全后滴加稀硝酸至酸性 II．向锥形瓶中加入V1 mL c1 mol∙L−1 AgNO3溶液至完全沉淀 Ⅲ．向其中加入少量硝基苯，用力摇动，使沉淀表面被有机物覆盖 Ⅳ．加入指示剂，用c2 mol∙L−1 KSCN溶液进行滴定，至终点时消耗KSCN溶液V2 mL (已知：Ksp(AgCl)=3.2×10−10，Ksp(AgSCN)=2×10−12) ① 步骤IV中选用的指示剂为 ______________。 ② 在接近滴定终点时，使用“半滴操作”可提高测量的准确度。其方法是：将滴定管的旋塞稍稍转动，使半滴KSCN溶液悬于管口，_________________，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化。 ③ 产品中氯元素含量的表达式为：______________。 ④ 下列操作会使测得的氯元素含量偏小的是____________。 a．配制AgNO3标准溶液时仰视容量瓶刻度线 b．实验过程中未加入硝基苯 c．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后无气泡 d．滴定时锥形瓶未干燥 （5）如需进一步提纯产品，可采用的提纯方法为___________。 【答案】（1）MnO2 ＋ 4H＋ ＋2Cl－ Mn2+ ＋ Cl2↑＋ 2H2O （2） ①. 观察O2流速进而调节PCl3与O2的反应速率 ②. 平衡气压 （3）温度过低反应速率慢，温度过高会造成PCl3挥发，利用率降低 （4） ①. 硫酸铁溶液 ②. 用锥形瓶内壁将半滴KSCN溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁 ③. ④. bc （5）蒸馏 【解析】 【分析】根据工业上采用直接氧化法由PCl3制备POCl3，反应原理为：P4(白磷)＋6Cl2 4PCl3，2PCl3＋O2 2POCl3，则甲装置是制备氧气的装置，乙装置是干燥氧气的装置，戊装置是制备氯气的发生装置，丁装置是干燥氯气的装置，丙装置发生P4(白磷)与Cl2反应、PCl3与O2反应。 小问1详解】 装置戊是制备氯气的发生装置，因此发生反应的离子方程式为：MnO2＋ 4H＋ ＋2Cl－ Mn2+＋ Cl2↑＋ 2H2O；故答案为：MnO2＋ 4H＋ ＋2Cl－ Mn2+＋ Cl2↑＋ 2H2O。 【小问2详解】 甲装置是制备氧气的装置，由于PCl3、POCl3遇水极易水解，因此装置乙的主要作用为：①干燥气体，②观察O2流速进而调节PCl3与O2的反应速率， ③平衡气压；故答案为：观察O2流速进而调节PCl3与O2的反应速率；平衡气压。 【小问3详解】 PCl3的沸点是75.5℃，为了加快反应速率，因此装置丙的温度需控制在60~65 ℃，其主要的原因是温度过低反应速率慢，温度过高会造成PCl3挥发，利用率降低；故答案为：温度过低反应速率慢，温度过高会造成PCl3挥发，利用率降低。 【小问4详解】 ① 铁离子与KSCN呈红色，因此步骤IV中选用的指示剂为硫酸铁溶液；故答案为：硫酸铁溶液。 ②根据题意，其方法是：将滴定管的旋塞稍稍转动，使半滴KSCN溶液悬于管口，用锥形瓶内壁将半滴KSCN溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁，继续摇动锥形瓶，观察颜色变化；故答案为：用锥形瓶内壁将半滴KSCN溶液沾落，再用洗瓶以少量蒸馏水吹洗锥形瓶内壁。 ③氯离子的物质的量为，则产品中氯元素含量的表达式为：；故答案为：。 ④a．配制AgNO3标准溶液时仰视容量瓶刻度线，所配浓度偏低，取出相同体积的溶液，物质的量偏小，则消耗KSCN的量减小，则消耗的硝酸银物质的量偏大，测定氯离子结果偏大，故a错误； b．实验过程中未加入硝基苯，部分沉淀溶解，导致结果偏小，故b正确； c．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后无气泡，消耗KSCN体积偏大，则消耗的硝酸银物质的量偏小，测定氯离子结果偏小，故c正确； d．滴定时锥形瓶未干燥，对结果无影响，故d错误； 综上所述，答案为：bc。 【小问5详解】 如需进一步提纯产品，根据PCl3、POCl3的沸点不同，则可采用的提纯方法为蒸馏；故答案为：蒸馏。 19. CO2与CH4均是温室气体，CO2与CH4催化重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化的重要方法。 （1）CO2与CH4经催化重整可制得合成气CO和H2，其反应原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)　ΔH=+120kJ·mol-1 ①该反应在一定温度下能自发进行的原因为___________。 ②已知键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，上述反应中相关的化学键键能数据如下： 化学键 C-H C≡O H-H 键能/(kJ·mol-1) 413 1075 436 则CO2(g)=C(g)+2O(g)　ΔH=___________kJ·mol-1。 （2） 催化重整涉及的反应如下： i．CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g) ii．H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)　ΔH=+41.2kJ·mol-1 若在恒温、恒容密闭容器中进行反应i、ii，下列事实能说明上述反应达到平衡状态的是___________ (填字母)。 A. 相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1 B. 体系内n(H2)/n(CO)保持不变 C. 体系内各物质的浓度保持不变 D. 体系内混合气体的密度保持不变 （3）在总压为24p0的恒压密闭容器中，起始时通入n(CH4)：n(CO2)=1：1的混合气体，在一定温度下发生反应i、ii，测得CH4、CO2的平衡转化率分别为20%和40%。 ①平衡时容器的体积是起始时的___________倍。 ②该温度下反应i的压强平衡常数Kp=___________(Kp为用分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 ③维持其他因素不变，若向平衡体系中通入一定量的N2(N2不参与反应)，再次平衡后CH4的转化率___________ (填“增大”“减小”“不变”或“无法判断”，下同)，___________。 （4）光催化甲烷重整技术也是研究热点。以Rh/SrTiO3为光催化剂，光照时，价带失去电子并产生空穴(h+，具有强氧化性)，CO2在导带获得电子生成CO和O2-，价带上CH4直接转化为CO和H2，反应机理如图所示： 在Rh表面，每生成1molCO，则价带产生的空穴(h+)数为___________NA；价带上的电极反应式可表示为___________。 【答案】（1） ①. 该反应的ΔH>0，ΔS>0，高温时ΔG=ΔH-TΔS<0(合理即可) ②. +1490 （2）BC （3） ①. 1.2 ②. 3 ③. 增大 ④. 不变 （4） ①. 2 ②. CH4+2h++O2-=CO+2H2 【解析】 【小问1详解】 ①该反应为吸热反应，根据吉布斯自由能公式ΔG=ΔH-TΔS<0反应可以自发进行，故该反应可以发生的原因是：该反应的ΔH>0，ΔS>0，高温时ΔG=ΔH-TΔS<0； ②根据反应热=反应物键能和-生成物键能和，则ΔH=2E(C=O)+4×413-2×1075-2×436=120kJ/mol，解得，E(C=O)=745kJ/mol，故CO2(g)=C(g)+2O(g)　ΔH=745×2=+1490kJ/mol； 小问2详解】 A. 两个可逆反应中都有氢气参加反应，故相同时间内形成C-H键和H-H键的数目之比为2：1，不能证明反应达到平衡，A错误； B. 在反应进行的过程中，氢气的物质的量和一氧化碳的物质的量比值是一个变量，故当其不变的时候，可以证明反应达到平衡，B正确； C. 在反应进行的过程中，体系内各物质的浓度是变量，故当其保持不变时可以证明反应达到平衡，C正确； D.体系内所有物质都是气体，且为恒容容器，故混合气体的密度不是一个变化的量，故当其保持不变时，不能证明反应达到平衡，D错误； 故选BC； 【小问3详解】 根据题给数据可得以下三段式： ①根据体积之比等于压强之比，则平衡时容器的体积是起始时的； ②平衡时气体总物质的量=2.4mol，则此时反应i平衡常数； ③加入氮气相当于减压，反应i正向移动，CH4的转化率增大；反应i平衡常数，反应ii平衡常数，则，平衡常数只与温度有关，故该比值不变； 【小问4详解】 1molCH4转化为1molCO反应为，转移2 mol电子,即2NA个电子，则形成空穴(h+)数为2NA；由图可知在价带上甲烷结合空穴和氧离子形成一氧化碳和氢气，可以表示为：CH4+2h++O2-=CO+2H2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$