精品解析：四川省眉山市眉山中学校2024-2025学年高二下学期4月期中考试 化学试题

2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题 总分：100分；考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 Co-59 Pb-207 第I卷(选择题) 一、单选题 1. 化学和生活、科技密切相关。下列说法中正确的是 A. 全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢，磺酸基具有很好的亲水性 B. (聚四氟乙烯)膜耐腐蚀性能好，是一种合成有机高分子材料，能使溴水褪色 C. 空间站的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅 D. 人们常喝溶有的碳酸饮料：和均为极性分子，与水互溶 2. 下列化学用语表述错误的是 A. HClO的空间填充模型： B. 轨道表示式：违背了泡利原理 C. 的名称：2，2，4，5-四甲基己烷 D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： 3. 物质结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 18-冠-6醚能识别 冠醚中的O通过离子键与作用 B 加热稀溶液，溶液变色 升温促进与形成 C 的碱性强于 中N的电子云密度比大 D 离子液体常温下呈液态 原因之一是离子液体的阴阳离子半径较大 A. A B. B C. C D. D 4. 下列关于同分异构体的说法，错误的是 A. 分子式为C4H8O2的有机物中含有结构的同分异构体有6种 B. 与互为顺反异构体 C. 有机物的同分异构体中，属于酯且苯环上有2个取代基的结构有3种 D. C6H6存在一种正三棱柱形的立体结构：，该结构的二氯代物有2种 5. 氮化硼晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是 A. 六方相氮化硼含有小分子 B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大 D 立方氮化硼结构中含有键 6. 合成氨工业中，原料气(、及少量、)在进入合成塔前需经过铜氨液处理其反应为： 。下列说法错误的是 A. 处理的主要目的是除去，防止催化剂中毒 B. 中的键与键数目之比为 C. 铜氨液吸收的适宜生产条件是低温加压 D. 吸收后的铜氨液经过高温高压下再生处理可循环使用 7. 下列离子方程式错误的是 A. 向溶液中滴加1滴KSCN溶液时主要发生反应： B 向溶液中滴加几滴溶液： C. 通入热的NaOH溶液： D. 乙醛与新制银氨溶液反应： 8. 化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生取代反应 9. 已知：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 反应，转移电子数目为 B. 标准状况所含的电子数为 C. 0的HF溶液中的数目小于 D. 1的中心原子的孤电子对数目为 10. 根据实验目的设计方案并进行实验，观察现象，方案设计及结论均正确的是 选项 实验目 方案设计 现象 结论 A 比较和溶度积大小 向少量悬浊液中加入足量饱和溶液 沉淀由黑色变为浅红色 B 探究结合的能力 向溶液中依次加入足量溶液和铁粉 加入溶液后溶液变红，加入铁粉后无明显变化 结合能力：与相同 C 探究的氧化性及还原产物 向溶液中加入溶液，再加入苯，振荡后静置 上层呈紫红色，下层有白色沉淀生成 可以氧化，白色沉淀可能为 D 探究温度对化学反应速率的影响 取一定量的和各两份溶液分别在冷水和热水中存放，一段时间后将和混合 热水组产生气泡的速率快 高温可以加快反应速率 A. A B. B C. C D. D 11. 一种洗衣粉增白剂的阴离子结构如图所示，、、、是原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的最外层电子数之和为11.W、X、Y与碳元素形成的化合物常用作木材防腐剂。下列叙述错误的是 A. 第一电离能： B. 该阴离子中的X不含孤对电子 C. 的熔沸点比高 D. 与中X的杂化形式不同 12. 研究表明，2-氯二乙硫醚()由于分子中氯原子位硫原子的参与，其碱性条件下的水解速率比1-氯己烷快很多，这一效应称为邻基参与，可表示如下： 下列说法错误的是 A. 2-氯二乙硫醚中硫原子和碳原子均采取杂化 B. 水解时生成中间体 C. 邻基参与效应降低了2-氯二乙硫醚水解反应的活化能 D. 的水溶性小于 13. 晶体的一种立方晶胞如图。已知：与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，两个“○”之间的最短距离为b。下列说法错误的是 A. x=1，y=3 B. 周围最近的O原子数目为12 C. 图中体心位置“”一定代表 D. 晶体的密度为 14. 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O B. 理论上若有44gCO2被转化，则有2molH+从左侧向右侧迁移 C. 与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好 D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接 15. 常温下，分别向HX、HY、溶液中滴加NaOH溶液，pC[pC=-1gC，C代表、、]与pH的关系如图所示，已知。下列说法错误的是 A. 表示与pH的关系 B. C. 与交叉点坐标：x=5.47，y=-0.77 D. 与HY不能发生反应 第II卷(非选择题) 二、解答题 16. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有等元素。回答下列问题： （1）元素在周期表中的位置___________，基态的价电子轨道表达式为___________。 （2）N与同主族，空间构型为___________。 （3）已知吡啶()中含有与苯类似的大π键，、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是___________(用键线式表示)。 （4）一水合甘氨酸锌结构简式如图所示，其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是___________，C原子的杂化类型有___________，的配位数为___________；甘氨酸易溶于水，试从结构角度解释___________。 （5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中的个数比为___________(填最简整数比)；若中M原子分数坐标为，则。中N原子分数坐标为___________。 17. 甲醇水蒸气重整制氢技术具有操作方便，反应条件温和等优点，回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： ． ． 计算反应．的___________，反应在时___________(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）以作催化剂时，甲醇与水蒸气重整制氢过程中只考虑反应和反应。向密闭容器中充入等物质的量的与，反应温度对平衡时的转化率，的选择性及的物质的量分数的影响结果如图所示。 已知： ①平衡时转化率随温度升高而增大，原因是___________。 ②时，的平衡转化率为___________，反应的平衡常数___________(列出计算式，用摩尔分数代替平衡浓度计算，物质i的摩尔分数：)。 （3）当温度升高时，反应的活化能越大，反应速率增加的倍数越大。据此对的物质的量分数在时出现拐点加以解释：___________。 18. 苯乙酮用于制香皂和香烟，也用作纤维素酯和树脂等的溶剂和塑料。工业生产中的增塑剂，是一种重要的化工原料，可由苯经下述反应制备： CH3COOH+AlCl3→CH3COOAlCl2+HCl↑ 相关物质的部分物理性质 名称 熔点/°C 沸点/°C 密度/g·mL-1 溶解度 乙酸酐 -73 140 1.082 与水反应(生成乙酸) 苯 5.5 80.5 0.879 不溶于水 苯乙酮 20.5 202 1.028 微溶于水 实验步骤如下： 步骤1：向如图所示的仪器A中迅速加入13g粉状无水AlCl3和16mL(14g，0.18mol)无水苯。在搅拌下将4mL(4.3g，0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到A中，控制乙酸酐滴加的速度(约10min)。加完后，待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流，直到不再有HCl气体逸出为止。 步骤2：将反应混合物冷却到室温，在搅拌下倒入装有18mL37%的HCl和30g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行)，若仍有固体不溶物，可补加适量37%的HCl使之完全溶解。将混合物转入分液漏斗中，分出有机层，水层用苯萃取两次(每次8mL)。合并有机层，依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗涤，再用无水MgSO4干燥。 步骤3：先在水浴上蒸馏回收物质B，稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分，产量约4.0g。 （1）步骤1中搅拌回流时，冷凝水从___________(填“a”或“b”)端进水，仪器A的名称___________。 （2）步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是___________。 （3）步骤2中水层用苯萃取两次(每次8mL)，而不萃取一次(16mL)的目的是___________。用15mL10%NaOH溶液洗涤主要是为了除去___________(填物质名称) 。 （4）步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质B为___________。 （5）本实验为收集产品用了减压蒸馏装置，如图二所示，其中毛细管的作用是___________，蒸馏中需要控制一定温度，可能是___________(填字母代号)。 A．202°C B．220°C C．175°C （6）本次实验苯乙酮的产率为___________(保留两位有效数字) 。 19. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜(CuS)精矿为原料生产CuCl的工艺如下： 已知：CuCl难溶于醇和水，溶于较大的体系，可发生反应，潮湿空气中易水解氧化。 回答下列问题： （1）本工艺不采用向硫化铜精矿中先通入空气进行“焙烧”，再“酸浸”，而采用直接“氧化酸浸”，直接“氧化酸浸”的优点是_______。 （2）“氧化酸浸”时温度不宜太高，原因为_______；该工序发生反应的离子方程式为_______。 （3）“氧化溶解”工序中产生的气体为_______(填化学式)。 （4）“还原沉铜”工序中对CuCl沉淀率的影响如图所示。 ①CuCl的沉淀率随着的加入先增大后减小的原因为_______。 ②的最佳值约为_______。 （5）对“滤液”进行蒸发浓缩、冷却结晶可获得的主要物质为_______(填化学式)。 （6）“酸洗”工序中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，其理由是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二下学期期中考试 化学试题 总分：100分；考试时间：75分钟 注意事项： 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2.请将答案正确填写在答题卡上。 相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 Co-59 Pb-207 第I卷(选择题) 一、单选题 1. 化学和生活、科技密切相关。下列说法中正确的是 A. 全氟磺酸质子膜广泛用于水电解制氢，磺酸基具有很好的亲水性 B. (聚四氟乙烯)膜耐腐蚀性能好，是一种合成有机高分子材料，能使溴水褪色 C. 空间站的太阳能电池板的主要材料是二氧化硅 D. 人们常喝溶有的碳酸饮料：和均为极性分子，与水互溶 【答案】A 【解析】 【详解】A．全氟磺酸质子膜中的磺酸基（-SO3H）为强极性基团，易与水形成氢键，具有良好亲水性，用于水电解制氢的质子传导，A正确； B．PTFE（聚四氟乙烯）是合成高分子材料且耐腐蚀，无双键无法与溴水反应使其褪色，B错误； C．太阳能电池板的主要材料是单晶硅或多晶硅（半导体硅），而非二氧化硅（SiO2用于绝缘体或光纤），C错误； D．CO2为直线形对称分子，整体为非极性分子，水为极性分子，CO2可溶于水（部分因生成碳酸），D错误； 故选A。 2. 下列化学用语表述错误的是 A. HClO的空间填充模型： B. 轨道表示式：违背了泡利原理 C. 的名称：2，2，4，5-四甲基己烷 D. 邻羟基苯甲醛的分子内氢键： 【答案】D 【解析】 【详解】A．次氯酸的结构式为H—O—Cl，其中原子半径：Cl>O>H，且是V形分子，A正确； B．泡利原理指出一个原子轨道内最多容纳自旋相反的2个电子，该轨道表示式违背了泡利原理，B正确； C．该物质最长链碳个数为6，四个甲基分别在2、2、4、5号碳上，系统命名为2，2，4，5-四甲基己烷，C正确； D．邻羟基苯甲醛的分子内氢键为，D错误； 故选D。 3. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A 18-冠-6醚能识别 冠醚中的O通过离子键与作用 B 加热稀溶液，溶液变色 升温促进与形成 C 的碱性强于 中N的电子云密度比大 D 离子液体常温下呈液态 原因之一是离子液体的阴阳离子半径较大 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．18-冠-6醚通过冠醚空穴与的尺寸匹配，利用氧原子的孤对电子与形成配位键，而非离子键。离子键是阴阳离子间的静电作用，而冠醚与的作用属于配位作用，故A错误； B．加热稀溶液时，促进与结合生成绿色的络离子，导致溶液颜色加深，故B正确； C．的碱性比强，是因为甲基（）的给电子诱导效应增大了原子的电子云密度，使其更易结合质子，故C正确； D．离子液体的阴阳离子半径较大，导致离子间作用力较弱，熔融态所需能量降低，因此常温下呈液态，故D正确； 故选A。 4. 下列关于同分异构体的说法，错误的是 A. 分子式为C4H8O2的有机物中含有结构的同分异构体有6种 B. 与互为顺反异构体 C. 有机物的同分异构体中，属于酯且苯环上有2个取代基的结构有3种 D. C6H6存在一种正三棱柱形的立体结构：，该结构的二氯代物有2种 【答案】D 【解析】 【详解】A．C4H8O2的有机物中，若为一元饱和羧酸，则有2种同分异构体；若为饱和一元酯，可由甲酸和丙醇得到，丙醇有2种不同位置关系；可由乙酸乙醇得到，无同分异构体；可由于丙酸甲醇得到，无同分异构，综上，共有6种同分异构体，A正确； B．根据两个相同原子或基团是否在双键同一侧判断是否存在顺反异构，根据图示可知，两种物质互为顺反异构，B正确； C．该有机物，有2个取代基且属于酯类，则其取代基为-CH3、-OOC-，在苯环上有邻、间、对三种结构，C正确； D．C6H6存在一种正三棱柱形的立体结构：，该结构的二氯代物有3种，D错误； 故答案为：D。 5. 氮化硼晶体有多种相结构。它们的两种晶体结构如图所示。关于这两种晶体的说法，不正确的是 A. 六方相氮化硼含有小分子 B. 六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软 C. 立方氮化硼中熔点高、硬度大 D. 立方氮化硼结构中含有键 【答案】A 【解析】 【详解】A．六方相氮化硼中存在共价键和分子间作用力，空间结构与石墨类似，属于混合晶体，不含BN小分子，故A错误； B．六方相氮化硼层与层之间存在分子间作用力，分子间作用力比较小，所以其质地较软，故B正确； C．立方相氮化硼空间结构为网状结构，与金刚石类似，属于共价晶体，所以其熔点高、硬度大，故C正确； D．立方氮化硼结构中 1个B原子和4个N原子形成4个B-N键， 1molBN含有 4molB - N键，故D正确； 故选A。 6. 合成氨工业中，原料气(、及少量、)在进入合成塔前需经过铜氨液处理其反应为： 。下列说法错误的是 A. 处理的主要目的是除去，防止催化剂中毒 B. 中的键与键数目之比为 C. 铜氨液吸收的适宜生产条件是低温加压 D. 吸收后的铜氨液经过高温高压下再生处理可循环使用 【答案】D 【解析】 【详解】A．CO会使催化剂失去活性，所以原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理，主要目的是除去，防止催化剂中毒，A正确； B．中的配位键和N-H键属于键，CO中含有1个键和2个键，中含有4+3×3+1=14个键，含有2个键，则中的键与键数目之比为，B正确； C．由题意可知，铜氨溶液吸收CO的反应为放热反应，且为气体分子数减少的反应，低温加压可使其平衡向正反应方向移动，则铜氨液吸收适宜生产条件是低温加压，C正确； D．为使吸收后的铜氨液再生，即使反应 平衡逆向进行，因逆反应为吸热反应，且逆反应气体分子数增多，则采用的条件为高温低压，D错误； 故选D。 7. 下列离子方程式错误的是 A. 向溶液中滴加1滴KSCN溶液时主要发生反应： B. 向溶液中滴加几滴溶液： C. 通入热NaOH溶液： D. 乙醛与新制银氨溶液反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加1滴溶液，量不足，主要发生反应：，A正确； B．向溶液中滴加几滴溶液，不足完全反应，与按1:1比例中和生成，离子方程式：，B错误； C．通入热的溶液生成氯化钠、氯酸钠、水，反应的离子方程式为，C正确； D．乙醛含有醛基，能发生银镜反应生成银沉淀，反应的离子方程式为：，D正确； 故选B。 8. 化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物，其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是 A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子 C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应，又能发生取代反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．化合物L中含碳碳双键、羟基，能使酸性溶液褪色，A正确； B．已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，故L分子存在2个手性碳原子，如图所示：，B正确； C．化合物L分子中不含羧基，含有酚羟基，酸性比碳酸弱，不能与碳酸氢钠溶液反应产生 CO2，C错误； D．化合物L中含有碳碳双键可以发生加成反应，含有羟基可以发生取代反应，D正确； 故选C。 9. 已知：。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 反应，转移电子数目为 B. 标准状况所含的电子数为 C. 0的HF溶液中的数目小于 D. 1的中心原子的孤电子对数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．在反应中，中Xe元素的化合价为+4价，生成中Xe为+6价，生成Xe单质为0价。反应时，有2molXe化合价升高到+6价，4molXe化合价降低到0价，转移电子数为，即转移电子数目为，A正确； B．标准状况下的物质的量为，1个O2分子含有16个电子，则0.1mol O2所含的电子数为，B正确； C．只知道HF溶液的浓度为0.1mol/L，但溶液体积未知，根据n = cV，无法确定溶液中的物质的量，也就不能确定的数目，C错误； D．中O原子的价层电子对数，其中成键电子对数为2，则中心原子O的孤电子对数为4 - 2 = 2，所以1的中心原子的孤电子对数为，D正确； 故选C。 10. 根据实验目的设计方案并进行实验，观察现象，方案设计及结论均正确的是 选项 实验目的 方案设计 现象 结论 A 比较和溶度积大小 向少量悬浊液中加入足量饱和溶液 沉淀由黑色变为浅红色 B 探究结合的能力 向溶液中依次加入足量溶液和铁粉 加入溶液后溶液变红，加入铁粉后无明显变化 结合能力：与相同 C 探究的氧化性及还原产物 向溶液中加入溶液，再加入苯，振荡后静置 上层呈紫红色，下层有白色沉淀生成 可以氧化，白色沉淀可能为 D 探究温度对化学反应速率的影响 取一定量的和各两份溶液分别在冷水和热水中存放，一段时间后将和混合 热水组产生气泡的速率快 高温可以加快反应速率 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向FeS悬浊液中加入足量MnCl2溶液，过量与浓度乘积大于MnS的溶度积，无法证明FeS转化为MnS，不能比较二者的溶度积大小，A错误； B．结合显红色，加入铁粉后被还原为，但溶液仍显红色可能因KSCN过量，无法得出两者结合能力相同的结论，B错误； C．上层紫红色为单质溶解在苯中，下层白色沉淀可能为，则表现为氧化性，白色沉淀可能为，是还原产物，C正确； D．水温会影响气体溶解度，溶液和溶液反应产生，可利用产生黄色沉淀时间比较反应速率，而二氧化硫可溶于水，无法准确体现反应速率，D错误； 故选C。 11. 一种洗衣粉增白剂的阴离子结构如图所示，、、、是原子序数依次增大的短周期元素，四种元素的最外层电子数之和为11.W、X、Y与碳元素形成的化合物常用作木材防腐剂。下列叙述错误的是 A. 第一电离能： B. 该阴离子中的X不含孤对电子 C. 的熔沸点比高 D. 与中X的杂化形式不同 【答案】C 【解析】 【分析】、、、是原子序数依次增大的短周期元素，W有1条化学键，W为H，X有4条化学键，能形成4条化学键的有很多，如B、C、N等，Y有2条化学键，Y可能为O、S等，阴离子带2个单位负电，则Z带一个单位正电，则Z为Na，则Y一定是O元素，W、X、Y与碳元素形成的化合物常用作木材防腐剂，由此可知，X形成三条键，结合四种元素的最外层电子数之和为11进行推断，X为B元素，阴离子中B的四条键中存在1条配位键，因此：W为H、X为B、Y为O、Z为Na，据此解答。 【详解】A．同周期从左到右，元素的第一电离能有增大的趋势，第一电离能：O>B，金属钠的第一电离能最小，故第一电离能：，A正确； B．由分析可知，B形成的4条共价键中，其中一条是配位键，其不含有孤对电子，B正确； C．是硼酸，其能形成分子间氢键，沸点比[]的高，C错误； D．中B有3条键，无孤对电子，为杂化，而中B有4条键，为杂化，D正确； 故选C。 12. 研究表明，2-氯二乙硫醚()由于分子中氯原子位硫原子的参与，其碱性条件下的水解速率比1-氯己烷快很多，这一效应称为邻基参与，可表示如下： 下列说法错误的是 A. 2-氯二乙硫醚中硫原子和碳原子均采取杂化 B. 水解时生成中间体 C. 邻基参与效应降低了2-氯二乙硫醚水解反应的活化能 D. 的水溶性小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．在2-氯二乙硫醚中碳原子均形成了四个共价键，硫原子连接着两个乙基，形成了两个单键，其杂化方式符合杂化的特征， A项正确； B．根据题目所给信息，水解时生成中间体应为：，B项错误； C．根据题目所给信息， 2-氯二乙硫醚在碱性条件下水解速率比1-氯己烷快很多是由于邻基参与效应，故邻基参与效应降低了2-氯二乙硫醚水解反应的活化能，C项正确； D．中含有羟基，可与水分子形成氢键，故的水溶性小于，D项正确； 故选B 。 13. 晶体的一种立方晶胞如图。已知：与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，两个“○”之间的最短距离为b。下列说法错误的是 A. x=1，y=3 B. 周围最近的O原子数目为12 C. 图中体心位置“”一定代表 D. 晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．黑球位于顶点，个数为=1，白球位于面心，个数为=3，位于体心，个数为1，由化合价代数和为0可知化学式为，即x=1，y=3，A正确； B．与O最小间距大于与O最小间距，则黑球为Al，白球为O，根据晶胞结构，1个Al原子共用8个晶胞，每个晶胞使用3个面，每2个面重叠使用，则1个Al原子周围的O原子数为，B正确； C．由B可知，为，体心位置“”一定代表，C正确； D．根据晶体中2个白球间的距离为b nm，设晶胞的边长为2a nm，由 可知，则边长=，则晶胞的体积，最后晶体的密度为，D错误； 故答案为D。 14. 华南师范大学兰亚乾教授课题组从催化剂结构与性能间关系的角度，设计了一种催化剂同时作用在阳极和阴极，用于CH3OH氧化和CO2还原反应耦合的混合电解，工作原理如图甲所示。不同催化剂条件下CO2→CO电极反应历程如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O B. 理论上若有44gCO2被转化，则有2molH+从左侧向右侧迁移 C. 与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好 D. 若以铅蓄电池为电源，则B极应与PbO2极相连接 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示，A电极二氧化碳得电子发生还原反应生成CO、B电极甲醇失电子发生氧化反应生成甲酸，A是阴极、B是阳极。 【详解】A．A电极二氧化碳得电子生成CO、B电极甲醇失电子生成甲酸，电解总反应为2CO2+CH3OH2CO+HCOOH+H2O，故A正确； B．A是阴极、B是阳极，理论上若有44gCO2被转化，则电路中转移2mol电子，根据电荷守恒，则有2molH+从右侧向左侧迁移，故B错误； C．使用Ni-TPP时反应活化能小，所以与Ni8-TET催化剂相比，使用Ni-TPP时催化效果更好，故C正确； D．A是阴极、B是阳极，铅蓄电池中PbO2为正极、Pb为负极，若以铅蓄电池为电源，B极应与PbO2极相连接，故D正确； 选B。 15. 常温下，分别向HX、HY、溶液中滴加NaOH溶液，pC[pC=-1gC，C代表、、]与pH的关系如图所示，已知。下列说法错误的是 A. 表示与pH的关系 B. C. 与交叉点坐标：x=5.47，y=-0.77 D. 与HY不能发生反应 【答案】D 【解析】 【分析】，取负对数可得，，同理，，又，故表示与pH的关系；表示与pH的关系，根据，取负对数，则表示与pH的关系。据此分析； 【详解】A．由上述分析可知，表示与pH的关系，A正确； B．由C点数据可知，，B正确； C．根据A点坐标，=，，由表达式和联立可得x≈5.47，y≈-0.77，，C正确； D．的平衡常数为代入数据计算结果较大，故与HY能发生反应，D错误； 故选D。 第II卷(非选择题) 二、解答题 16. 我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有等元素。回答下列问题： （1）元素在周期表中的位置___________，基态的价电子轨道表达式为___________。 （2）N与同主族，空间构型为___________。 （3）已知吡啶()中含有与苯类似的大π键，、、的碱性随N原子电子云密度的增大而增强，其中碱性最弱的是___________(用键线式表示)。 （4）一水合甘氨酸锌结构简式如图所示，其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是___________，C原子的杂化类型有___________，的配位数为___________；甘氨酸易溶于水，试从结构角度解释___________。 （5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该化合物中的个数比为___________(填最简整数比)；若中M原子分数坐标为，则。中N原子分数坐标为___________。 【答案】（1） ①. 第四周期IVB族 ②. （2）三角锥形 （3） （4） ①. ②. 和 ③. 5 ④. 甘氨酸含有氨基和羧基，能与水形成氢键 （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 Ti为22号元素，位于第四周期IVB族；Fe为26号元素，基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，基态Fe2+的价电子排布式为3d6，轨道表达式为：； 【小问2详解】 N与As同主族，中心原子As，价电子对数为3+=4，孤电子对为1，立体构型为三角锥形； 【小问3详解】 碱性强弱与结合H+的难易有关，N原子上电子云密度大的结合H+能力强，碱性强，Cl是吸电子基，-CH3是推电子基，N原子上电子云密度>>，结合H+能力最弱的是，碱性最弱的是； 【小问4详解】 非金属性越强，电负性越大，同周期从左到右电负性依次增大，C-H键中H显示正价，电负性H<C，非金属元素的电负性由大到小的顺序是：；C周围有四个单键为sp3杂化，有双键的C原子为sp2杂化，故C的杂化方式有sp2和sp3两种；由图可知，的配位数为5；甘氨酸含有氨基和羧基，能与水形成氢键，故甘氨酸易溶于水； 【小问5详解】 A中Fe2+个数为1+4×=1.5，O2-的个数为4，B中Fe2+为4×=0.5，Fe3+为4个，O2-为4个，晶胞中有四个A和四个B组成，则Fe2+的个数为4×1.5+4×0.5=8，Fe3+为4×4=16，O2-为4×4+4×4=32，的个数比为8:16:32=1:2:4；由图可知，若中M原子分数坐标为，则中N原子分数坐标为。 17. 甲醇水蒸气重整制氢技术具有操作方便，反应条件温和等优点，回答下列问题： （1）已知如下热化学方程式： ． ． 计算反应．的___________，反应在时___________(填“能”或“不能”)自发进行。 （2）以作催化剂时，甲醇与水蒸气重整制氢过程中只考虑反应和反应。向密闭容器中充入等物质的量的与，反应温度对平衡时的转化率，的选择性及的物质的量分数的影响结果如图所示。 已知： ①平衡时的转化率随温度升高而增大，原因是___________。 ②时，的平衡转化率为___________，反应的平衡常数___________(列出计算式，用摩尔分数代替平衡浓度计算，物质i的摩尔分数：)。 （3）当温度升高时，反应活化能越大，反应速率增加的倍数越大。据此对的物质的量分数在时出现拐点加以解释：___________。 【答案】（1） ①. +49.8 ②. 不能 （2） ①. 反应、均为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动 ②. 38% ③. （3）反应的活化能大于反应，温度升高，其速率增加的倍数更大；后反应占优势，的物质的量分数增大 【解析】 【小问1详解】 观察知，反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，根据盖斯定律，则ΔH3=ΔH1​−ΔH2​；850K时反应Ⅱ的ΔG=ΔH−TΔS=40.9J⋅mol−1-850K42.08J⋅K−1⋅mol−1=5132J⋅mol−1>0，所以反应Ⅱ在850K时不能自发进行。 【小问2详解】 ①反应Ⅰ、反应ⅠⅠI的ΔH均大于0，两个反应均为吸热反应，当升高温度时，平衡向正反应方向移动，所以平衡时CH3​OH的转化率随温度升高而增大。 ②由图可知520K时，CH3​OH的转化率为40%，CO2​的选择性为95%。设起始CH3​OH和H2​O的物质的量都为1mol，生成CO2​的物质的量为x mol，生成CO的物质的量为y mol，则，x+y=0.4，解得x=0.38，y=0.02，即反应Ⅰ消耗CH3​OH 0.02mol，生成CO 0.02mol、H2 0.04mol，反应Ⅲ消耗CH3​OH 0.38mol、消耗水0.38mol，生成CO2​ 0.38mol、H2 1.14mol，所以H2​O的平衡转化率为；平衡时，n(CH3OH)=0.6mol，n(CO)=0.02mol，n(CO2)=0.38mol，n(H2​)=(0.04+1.14)mol=1.18mol，n(H2​O)=0.62mol，气体的总物质的量为2.8mol，故反应Ⅰ的平衡常数。 【小问3详解】 图中520K 之前CO的物质的量分数随温度升高而减小，520K 之后CO的物质的量分数随温度升高而增大，是因为升温反应Ⅰ和反应Ⅲ平衡均正向移动；但520K前，升温对反应Ⅲ影响程度更大，CO的物质的量分数减小，反应Ⅰ活化能大于反应Ⅲ，升温时反应Ⅰ速率增加倍数更大，520K后其主导作用使CO物质的量分数增大。 18. 苯乙酮用于制香皂和香烟，也用作纤维素酯和树脂等的溶剂和塑料。工业生产中的增塑剂，是一种重要的化工原料，可由苯经下述反应制备： CH3COOH+AlCl3→CH3COOAlCl2+HCl↑ 相关物质的部分物理性质 名称 熔点/°C 沸点/°C 密度/g·mL-1 溶解度 乙酸酐 -73 140 1.082 与水反应(生成乙酸) 苯 5.5 80.5 0.879 不溶于水 苯乙酮 20.5 202 1.028 微溶于水 实验步骤如下： 步骤1：向如图所示的仪器A中迅速加入13g粉状无水AlCl3和16mL(14g，0.18mol)无水苯。在搅拌下将4mL(4.3g，0.04mol)乙酸酐自滴液漏斗慢慢滴加到A中，控制乙酸酐滴加的速度(约10min)。加完后，待反应稍缓和后在沸水浴中搅拌回流，直到不再有HCl气体逸出为止。 步骤2：将反应混合物冷却到室温，在搅拌下倒入装有18mL37%的HCl和30g碎冰的烧杯中(在通风橱中进行)，若仍有固体不溶物，可补加适量37%的HCl使之完全溶解。将混合物转入分液漏斗中，分出有机层，水层用苯萃取两次(每次8mL)。合并有机层，依次用15mL10%NaOH溶液、15mL水洗涤，再用无水MgSO4干燥。 步骤3：先在水浴上蒸馏回收物质B，稍冷后改用空气冷凝管蒸馏收集馏分，产量约4.0g。 （1）步骤1中搅拌回流时，冷凝水从___________(填“a”或“b”)端进水，仪器A的名称___________。 （2）步骤1中要逐滴滴加乙酸酐的原因是___________。 （3）步骤2中水层用苯萃取两次(每次8mL)，而不萃取一次(16mL)的目的是___________。用15mL10%NaOH溶液洗涤主要是为了除去___________(填物质名称) 。 （4）步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质B为___________。 （5）本实验为收集产品用了减压蒸馏装置，如图二所示，其中毛细管的作用是___________，蒸馏中需要控制一定温度，可能是___________(填字母代号)。 A．202°C B．220°C C．175°C （6）本次实验苯乙酮的产率为___________(保留两位有效数字) 。 【答案】（1） ①. a ②. 三颈烧瓶 （2）防止反应太过剧烈，产生副反应 （3） ①. 提高苯乙酮的萃取率 ②. 盐酸和醋酸 （4）苯 （5） ①. 防止暴沸(作沸石) ②. C （6）83% 【解析】 【小问1详解】 步骤1中搅拌回流时，冷凝水从a端进水冷却效果好；仪器A为三颈烧瓶。 【小问2详解】 因为醋酸酐与苯反应是放热反应，逐滴滴加乙酸酐目的是防止反应太过剧烈，产生副反应。 【小问3详解】 步骤2中水层用苯萃取两次的目的是提高苯乙酮的萃取率；用15mL10% NaOH溶液洗涤的目的是除去盐酸、醋酸等酸性物质。 【小问4详解】 由表中信息可知，苯的沸点最低，步骤3中在水浴上蒸馏回收的物质B为苯。 【小问5详解】 毛细管在减压蒸馏中可调节蒸馏体系的真空度，同时通入的气体在加热过程中起到搅拌作用，使得体系受热均匀防止暴沸；蒸馏中温度应该控制比苯乙酮的沸点低，比其他杂质的沸点高，故选C。 【小问6详解】 由化学方程式+(CH3CO)2O+CH3COOH可知，0.04mol醋酸酐和0.18mol无水苯反应，无水苯过量，醋酸酐完全反应，则生成苯乙酮为0.04mol，所以产率=。 19. 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金工业，也用作催化剂和杀菌剂。以硫化铜(CuS)精矿为原料生产CuCl的工艺如下： 已知：CuCl难溶于醇和水，溶于较大的体系，可发生反应，潮湿空气中易水解氧化。 回答下列问题： （1）本工艺不采用向硫化铜精矿中先通入空气进行“焙烧”，再“酸浸”，而采用直接“氧化酸浸”，直接“氧化酸浸”的优点是_______。 （2）“氧化酸浸”时温度不宜太高，原因为_______；该工序发生反应的离子方程式为_______。 （3）“氧化溶解”工序中产生的气体为_______(填化学式)。 （4）“还原沉铜”工序中对CuCl沉淀率影响如图所示。 ①CuCl的沉淀率随着的加入先增大后减小的原因为_______。 ②的最佳值约为_______。 （5）对“滤液”进行蒸发浓缩、冷却结晶可获得的主要物质为_______(填化学式)。 （6）“酸洗”工序中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”，其理由是_______。 【答案】（1）可以减少气体的排放 （2） ①. 温度过高易分解 ②. （3）NO （4） ①. 随着的加入，增多，CuCl的沉淀率增大，当过量时，会使CuCl与过量的反应 ②. 1.5~2.0之间的数 （5） （6）会氧化CuCl 【解析】 【分析】根据流程图，H2O2在酸性条件下将CuS中的S2-氧化生成S单质，其反应方程式为：CuS+H2SO4+H2O2=CuSO4+S+2H2O，CuSO4经一系列操作被还原生成Cu单质；利用在酸性条件下具有强氧化性，可氧化Cu单质生成Cu2+，然后过滤，滤液中加入(NH4)2SO3和NH4Cl发生氧化还原反应生成CuCl，得到的CuCl经硫酸酸洗后再用乙醇洗涤，烘干得到CuCl，据此分析解答。 【小问1详解】 若直接在空气进行“焙烧”，硫元素转化为，而直接“氧化酸浸”将硫元素氧化为S单质，其优点是以减少气体的排放； 【小问2详解】 氧化酸浸”时采用的氧化剂是，温度如果过高易分解，使得氧化效率下降；由分析中的化学方程式可知，离子方程式为； 【小问3详解】 “氧化溶解”加入稀硫酸和硝酸铵，利用在酸性条件性具有强氧化性，可溶解Cu生成氧化产物Cu2+，被还原成NO； 【小问4详解】 ①随着的加入，增多，Cu+与Cl-形成CuCl的沉淀，最高点时建立了CuCl(s) Cu+(aq)+Cl-(aq)平衡，当过量时，c(Cl-)增大，可发生反应，降低了CuCl的沉淀率； ②由图可知，的值约为1.5-2之间CuCl的沉淀率达到最大值； 【小问5详解】 “还原沉铜”工序中被氧化为，故滤液中含有，故对“滤液”进行蒸发浓缩、冷却结晶可获得的主要物质为； 【小问6详解】 硝酸具有强氧化性，可氧化CuCl，所以洗涤过程中不能用硝酸代替硫酸进行“酸洗”。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $