精品解析：江苏省镇江市第一中学2024-2025学年高二下学期6月期末考试化学试题

2024-2025学年高二下学期期末学情调查 化学试卷 2025.06 可能用到的相对原子质量：H1　Li7　C12　N14　O16　S32　K39　Fe　56　Ni59 一、单项选择题(共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。) 1. 《中国制造2025》对制造业提出了更高要求。下列材料的主要成分属于合金的是 A. 石墨烯 B. 氮化硅 C. 玻璃钢 D. 不锈钢 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨烯成分为碳的单质，不属于合金，A项错误 B．氮化硅为无机化合物，不属于合金，B项错误； C．玻璃钢是一种复合材料，不属于合金，C项错误； D．不锈钢为铁合金，D项正确； 答案选D。 2. 向溶液中通入，发生反应：。下列有关说法正确的是 A. 的电子式为 B. 中硫原子的杂化类型为 C. 的基态核外电子排布式为 D. 基态O原子核外电子轨道表示式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．是共价化合物，故其电子式为：，A错误； B．中硫原子周围的价层电子对数为：4+=4，故该原子的杂化类型为，B正确； C．已知Cu是29号元素，故的基态核外电子排布式为，C错误； D．根据洪特规则可知，基态O原子核外电子轨道表示式为，D错误； 故答案为：B。 3. CuBr是常用的催化剂，受热易分解。可通过制备。下列实验室制备CuBr的实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备SO2气体 B. 用装置乙收集SO2气体 C. 用装置丙制备CuBr D. 用装置丁吸收多余的SO2气体 【答案】B 【解析】 【详解】A．实验室用亚硫酸钠固体和70%的硫酸制取二氧化硫，故A能达到实验目的，故A不选； B．二氧化硫密度比空气大，所以应用向上排空气法收集，故B不能达到实验目的，故B选； C．根据题给方程式，二氧化硫通入硫酸铜和NaBr的混合溶液中可制取CuBr，能达到实验目的，故C不选； D．SO2和NaOH溶液反应，可以用NaOH溶液吸收多余的SO2，用干燥管可以防止倒吸，能达到实验目的，故D不选； 故选B。 4. 月球土壤中含橄榄石（）、辉石（）和等。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 离子半径： C. 属于分子晶体 D. 碱性： 【答案】A 【解析】 详解】A．同周期越靠右电负性越大，同主族越靠上电负性越大，则电负性，A正确； B．电子层越多半径越大，则离子半径：，B错误； C．由原子通过共价键相互连接而形成的具有空间网状结构的晶体，属于共价晶体，C错误； D．金属性越强，则其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性Ca>Mg，则碱性：，D错误； 故选A。 阅读下列材料，完成下面小题： 氨是重要的化工原料。向AgNO3溶液中逐滴加入氨水配成银氨溶液，可用于工业制镜。强碱性条件下NaClO氧化NH3生成N2H4(肼)，常温下肼为液体，具有很高的燃烧热(577kJ·mol-1)，是一种重要的火箭燃料。工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]，尿素在高温条件下可将汽车尾气中的NOx转化为无毒气体N2。 5. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. N2化学性质稳定，可用于工业合成氨 B. NH3极易溶于水，液氨可用作制冷剂 C. [Ag(NH3)2]OH有强碱性，可用于保温瓶内胆镀银 D. CO(NH2)2有还原性，可将NOx转化为N2 6. 下列有关说法正确的是 A. N2中π键与σ键的数目比例为1：2 B. N2H4的结构式为 C. NH3为含有极性键的极性分子 D. [Ag(NH3)2]+中H-N-H键角小于NH3的键角 7. 下列化学反应表示正确的是 A. NaClO氧化氨气制取N2H4的离子方程式：2NH3＋ClO-=N2H4＋Cl-＋H2O B. N2H4燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-577kJ·mol-1 C. 碱性N2H4燃料电池负极发生的电极反应式：N2H4＋4e-＋4OH-=N2↑＋4H2O D. N2H4与NO2高温下反应的化学方程式：N2H4＋NO2N2＋2H2O 【答案】5. D 6. C 7. A 【解析】 【5题详解】 A．氮气与氢气反应可生成氨气，与其稳定性无关，A错误； B．NH3易液化，液氨汽化吸热，常用作制冷剂，B错误； C．[Ag(NH3)2]OH有弱氧化性，可与还原剂反应生成银，所以可用于保温瓶内胆镀银，C错误； D．CO(NH2)2中N为-3价，具有还原性，可将NOx转化为N2，D正确； 故选D； 【6题详解】 A．氮气的结构为N≡N，则其中π键与σ键的数目比例为2：1，A错误； B．每个N原子可以形成3个共价键，N2H4的结构式为，B错误； C．NH3中原子的价层电子对数为4，故电子对数为1，空间构型为三角锥形，其中N—H键是极性键，则NH3为含有极性键的极性分子，C正确； D．[Ag(NH3)2]+中N的孤电子对和银离子形成配位键，而氨气中存在孤电子对，孤电子对的斥力较大，则[Ag(NH3)2]+中H-N-H键角大于NH3的键角，D错误； 故选C； 【7题详解】 A．NaClO氧化氨气制取，1molNaClO得2mol电子，1mol氨气失1mol电子，根据得失电子守恒得离子方程式：，故A正确； B．1mol液态肼完全燃烧生成气体和液态水放出577kJ的热量，则N2H4燃烧的热化学方程式为：N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ，故B错误； C．负极失电子，负极反应为：，故C错误； D．1mol失去4mol电子生成氮气，1mol二氧化氮得4mol电子生成氮气，根据得失电子守恒得反应方程式：，故D错误； 故选A。 8. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D. 该反应中每消耗，转移电子的数目约为 【答案】C 【解析】 【详解】A．左侧反应物气体计量数之和为3，右侧生成物气体计量数之和为5， ，A错误； B．由方程形式知， ，B错误； C．由题图知，经过步骤Ⅰ后，中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力，C正确； D．由方程式知，消耗同时生成，转移，数目为，D错误； 故选C。 【点睛】 9. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 【答案】B 【解析】 【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑；催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。 【详解】A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确； B．根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误； C．根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑，C项正确； D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确； 答案选B。 10. 化合物Z是合成鞘氨醇激酶抑制剂重要中间体，其合成路线如下，下列说法正确的是 A. X在水中的溶解度比Y小 B. Y与足量氢气加成后的分子中含3个手性碳原子 C. X→Y中产生的HCl被(C2H5)3N结合 D. 加热条件下Z与NaOH溶液反应，1molZ最多消耗2molNaOH 【答案】C 【解析】 【详解】A．X中含有亲水官能团羟基，溶解度X大于Y， A错误； B．Y与足量氢气加成后生成，分子中存在2个手性碳原子， B错误； C．根据X、Y的结构式对比，X的中断裂，中的断裂，生成HCl，(C2H5)3N中氮原子存在孤对电子，能与形成配位键，故HCl能与(C2H5)3N结合， C正确。 D．Z中含有碳溴键，酯基，碳溴键水解与NaOH1：1反应，酯基水解生成的羧基、酚羟基都能和NaOH以1：1反应，1molZ最多消耗3mol NaOH， D错误； 故选C。 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 某卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液混合共热，得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色 生成了不饱和烃 B 向盐酸溶液中加入Cu片，无明显现象，再加入适量Fe(NO3)3溶液，Cu片溶解 Fe3＋氧化性比Cu2＋强 C 向盛有1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加2～3滴 0.1mol·L-1NaCl溶液，有白色沉淀生成，向其中继续滴加 0.1mol·L-1KI溶液，有黄色沉淀产生 Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) D 室温下用pH计分别测定浓度均为0.1mol·L–1CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH3COONa溶液pH较大 CH3COO-结合H+能力强于NO A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．卤代烃与NaOH乙醇溶液共热生成的气体可能含有挥发的乙醇，乙醇也能使酸性高锰酸钾褪色，无法直接证明生成了不饱和烃，A错误； B．向盐酸中加入Cu片无现象，说明氢离子未氧化Cu；加入Fe(NO3)3后，在酸性条件下与Cu反应，起氧化作用的是氢离子和，而非，结论不成立，B错误； C．AgNO3溶液过量时，加入NaCl生成AgCl沉淀后，溶液中仍有大量，继续加KI会直接生成AgI沉淀，无法证明AgCl转化为AgI，故不能比较Ksp，C错误； D．CH3COONa溶液pH较大，说明CH3COO⁻水解程度更大，对应CH3COOH酸性弱于HNO2，因此CH3COO⁻结合H⁺能力强于，D正确； 故选D。 12. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “除镁”得到的上层清液中： C. 溶液中： D. “沉锰”后的滤液中： 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中存在电荷守恒：，A错误； B．“除镁”得到的上层清液中为的饱和溶液，有，故，B错误； C．溶液中存在质子守恒：，故，C正确； D．“沉锰”后的滤液中还存在F-、以及极少量的锰离子等离子，故电荷守恒中应增加其他离子使等式成立，D错误； 故选C。 【点睛】 13. 二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在密闭容器中，1.01×105Pa、n始(CO2)：n始(H2)=1：3时，CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是 A. ΔH1<0，ΔH2<0 B. 一定温度时，当密闭容器体积不变时，可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态 C. 从480～540K，CO的实际产率先降后升 D. 500K时CO的实际产率小于平衡时的产率 【答案】B 【解析】 【详解】A．520℃以前，温度低，反应未达平衡状态，520℃之后，温度升高，CH3OH的产率下降，反应I平衡逆向移动，ΔH1<0，温度升高，CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大，说明更多的CO2转化为CO，反应Ⅱ正向移动，，A错误； B．反应Ⅰ是气体体积前后改变的反应，一定温度时，当密闭容器体积不变时，体系各组分物质的量不变，可说明反应Ⅱ和反应I达到化学平衡状态，B正确； C．480～540K，CH3OH的产率和CO2实际转化率差距越大，说明更多的CO2转化为CO ，CO的实际产率在上升，C错误； D．如图所示，500K时，平衡时，CO2转化率为0.31，CH3OH的产率为0.26，实际上，CO2转化率为0.22，CH3OH的产率为0.16，设起始时，CO2为1mol，平衡时CO为：，实际产率为：，D错误； 故选B 二、非选择题(共4题，共61分) 14. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+和Mn2+)，实现镍、钴元素的回收并获得Co(OH)3和NiSO4•7H2O。 回答下列问题： （1）在一定温度下，用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_____。(答出一条即可) （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，写出H2SO5的结构式：_____。Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，滤渣的成分为MnO2、_____(填化学式)。 （3）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图。SO2体积分数为9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_____。 （4）写出“钴镍分离”时发生反应的离子方程式：_____。“镍钴分离”后溶液中c(Ni2＋)=1.0mol·L-1，若“滤液1”中c()=10-5mol·L-1，则沉镍率=_____。[已知：Ksp(NiCO3)=1.0×10-7，沉镍率=×100%] （5）测定NiSO4•7H2O粗品的纯度。取3.000gNiSO4•7H2O粗品溶于水(滴加几滴稀硫酸)配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴入几滴指示剂，用0.1000mol·L–1的Na2H2Y标准溶液滴定，平均消耗标准溶液25.00mL。计算确定粗品中NiSO4•7H2O的纯度_____(写出计算过程，结果保留四位有效数字)。(已知：Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+) 【答案】（1）适当增大硫酸浓度或搅拌 （2） ①. (S=O写成S→O也可以) ②. CaSO4、Fe(OH)3 （3）SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率 （4） ①. ClO-＋2Co2+＋5H2O==2Co(OH)3↓＋Cl-＋4H+ ②. 99%或0.99 （5）n(Ni2+)=n(H2Y2-)=0.1000mol/L×25.00×10-3L=2.5000×10-3mol 粗品中n(Ni2+)= 粗品中NiSO4•7H2O的纯度为： 【解析】 【分析】硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+和Mn2+)中加入混合气，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的H2SO5，加入石灰乳调节pH，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，亚铁离子也被H2SO5氧化成铁离子，故还有氢氧化铁沉淀生成，钙离子与硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀，滤渣为MnO2、CaSO4和Fe(OH)3；过滤后滤液中加入NaClO沉钴，过滤后滤液中加入Na2CO3沉镍，生成硫酸钠滤液1和碳酸镍沉淀，硫酸酸化生成硫酸镍，浓缩结晶得到NiSO4•7H2O，据此分析； 【小问1详解】 用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿并不断搅拌时，适当增大硫酸浓度或搅拌可提高浸取速率； 【小问2详解】 H2SO5中S形成6条共价键，O形成两条，H形成1条，故H2SO5的结构式：(S=O写成S→O也可以)；根据分析，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，滤渣的成分为MnO2、CaSO4、Fe(OH)3； 【小问3详解】 的体积分数高于9.0%时，相同时间内氧化率开始降低的原因是：有还原性，过多将会降低的浓度，且生成的也会被还原成，降低氧化速率 【小问4详解】 溶液中的正二价钴元素被NaClO氧化为三价钴元素形成氢氧化钴沉淀，自身被还原为Cl-，离子方程式为：ClO-＋2Co2+＋5H2O=2Co(OH)3↓＋Cl-＋4H+；根据可知，c(Ni2+)=，沉镍率； 小问5详解】 n(Ni2+)=n(H2Y2-)=0.1000mol/L×25.00×10-3L=2.5000×10-3mol，粗品中n(Ni2+)=，粗品中NiSO4•7H2O的纯度为：。 15. 化合物H是一种胃药中间体，其人工合成路线如下： 已知： （1）写出A中官能团的名称_____。 （2）E→F的反应类型为_____。 （3）B→C的反应中经过B→I(C11H18N2O2)→C的过程，I的结构简式为_____。 （4）有机物K与F互为同系物，K分子比F分子多两个碳原子。K的一种同分异构体同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_____。 碱性条件下水解后酸化，生成X、Y两种有机产物。X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，Y能与浓溴水反应。 （5）写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图_____。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 【答案】（1）羟基、醛基 （2）氧化反应 （3） （4） （5） 【解析】 【分析】A与发生取代反应生成B（），B与氨气先发生加成反应生成，再发生消去反应生成C，C与氢气加成生成D（）；E被高锰酸钾氧化生成F，F与SOCl2反应生成G（），G与D发生取代反应生成H，据此分析； 【小问1详解】 根据A的结构可知，A中官能团的名称羟基、醛基； 【小问2详解】 E→F的反应类型为苯环侧链的氧化反应 【小问3详解】 根据分析B→C的反应中经过B→I(C11H18N2O2)→C的过程，I的结构简式为； 小问4详解】 有机物K与F互为同系物，K分子比F分子多两个碳原子，K的分子式为：C11H14O4，K的一种同分异构体碱性条件下水解后酸化，生成X、Y两种有机产物，说明K中含有酯基，X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，Y能与浓溴水反应，说明Y中含有酚羟基，则Y的结构为，X的结构为，所以F的结构为； 【小问5详解】 乙醇发生信息所给的取代反应生成CH3CH2Cl，CH3CH2Cl与苯酚在HF条件下生成，与CH3CH2Cl发生取代反应生成，与高锰酸钾反应生成，与乙醇酯化生成，合成路线流程图。 16. LiFePO4和FePO4可以作为锂离子电池的正极材料。 （1）LiFePO4的制备。将LiOH(强碱)加入煮沸过的蒸馏水配成溶液，在氮气的氛围中，将一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液与H3PO4、LiOH溶液中的一种混合，加入到三颈烧瓶中如图1所示，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液，充分反应后，过滤，洗涤，干燥，得到粗产品。 ①滴液漏斗中的溶液是_____，通入N2的目的是_____。 ②(NH4)2Fe(SO4)2与H3PO4、LiOH反应得到LiFePO4和NH4HSO4，该反应离子方程式为_____。已知Ka(HSO)=1.0×10-2。 ③在氮气氛围下，粗产品经150℃干燥、高温焙烧，即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少量活性炭黑，其主要目的是_____。 （2）FePO4的制备。工业上也可以用磷酸亚铁粗产品[主要含Fe3(PO4)2，混有少量Fe(OH)3]制备磷酸铁(FePO4)。其他条件一定，制备FePO4时测得Fe的有效转化率与溶液pH的关系如图2所示。 ①请设计制备磷酸铁的实验方案：_____。(实验中须使用的试剂有：1mol∙L-1H2SO4，30%H2O2溶液，1mol∙L-1Na2HPO4)。 ②LiFePO4的晶胞结构如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构，每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_____个。 【答案】（1） ①. LiOH ②. 排除装置中的氧气，防止Fe2+被氧化 ③. Fe2++Li++OH-+H3PO4+2=LiFePO4↓+H2O+2HSO ④. 改善LiFePO4的导电性能；防止+2价铁被氧化 （2） ①. 边搅拌边向磷酸亚铁粗产品中加入1mol∙L-1H2SO4至完全溶解，向溶液中加入足量的30%H2O2溶液充分反应，边搅拌边逐滴加入1mol∙L-1Na2HPO4溶液至溶液pH约为1.5，充分反应至沉淀不再产生，过滤、洗涤、干燥 ②. 4 【解析】 【分析】将LiOH(强碱)加入煮沸过的蒸馏水配成溶液，首先H3PO4溶液与(NH4)2Fe(SO4)2溶液混合，加到三颈烧瓶中，连接好装置，通入氮气排尽装置内的空气，然后通过滴液漏斗加入LiOH溶液，充分反应后，过滤，洗涤，干燥，得到粗产品，据此分析； 【小问1详解】 ①根据分析可知，通过滴液漏斗加入LiOH溶液，则制备磷酸铁锂的实验操作为在氮气的氛围中，将一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液和H3PO4溶液混合加到三颈烧瓶中，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加氢氧化锂溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得到粗磷酸铁锂；通入N2的目的是：排除装置中的氧气，防止Fe2+被氧化； ②由分析可知，制备磷酸铁锂的反应为氢氧化锂溶液与硫酸亚铁铵、磷酸混合溶液反应生成磷酸铁锂、硫酸氢铵和水，反应的离子方程式为； ③活性炭黑能够导电，则在氮气氛围下，焙烧时向中加入少量活性炭黑的目的是改善成型后的导电性能，同时防止+2价铁被氧化； 【小问2详解】 ①从图中可以看出，pH约为1.5时，Fe的有效转化率最高。设计制备磷酸铁的方案时，需考虑：加入硫酸保证磷酸亚铁粗产品(混有氢氧化铁)完全溶解，加入过氧化氢保证Fe2+完全氧化，控制溶液的pH在1.5左右，则实验方案：边搅拌边向磷酸亚铁粗产品中加入1mol∙L-1H2SO4至完全溶解，向溶液中加入足量的30%H2O2溶液充分反应，边搅拌边逐滴加入1mol∙L-1Na2HPO4溶液至溶液pH约为1.5，充分反应至沉淀不再产生，过滤、洗涤、干燥； ②根据均摊法可知晶胞中Li+的个数为，所以每个晶胞中含有4个LiFePO4单元。 17. CO2的转化、回收和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。 （1）合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现： 反应I：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)　△H1=-272kJ·mol-1 反应Ⅱ：NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(1)+H2O(g)　△H2=+138kJ·mol-1 CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是_____(填“低温”“高温”或“任意条件”)。 （2）燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。 “吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为_____；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是_____。 （3）CO2与丙烯通过金属杂多酸盐[CoxH(3-2x)PW12O40]催化合成甲基丙烯酸。 ①研究发现金属杂多酸盐中x对CO2转化率的影响如图1所示，由图1得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是_____。 ②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图2所示，300℃催化效果远不如200℃和250℃的原因_____。 （4）催化电解法可将CO2转化为有机物。金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。 ①X为_____。在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构_____。 ②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是_____。 【答案】（1）低温 （2） ①. KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O ②. 相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳 （3） ①. Co0.5H2PW12O40或CoH4P2W24O80 ②. 温度过高，可能会导致催化剂失活 （4） ①. H＋＋e- ②. ③. 加快了生成乙醇与甲醛的速率，提高了乙醇的选择性 【解析】 【分析】（2）含CO2的烟气用KOH溶液吸收生成KHCO3，KHCO3溶液中加入石灰乳得到碳酸钙沉淀和氢氧化钾，碳酸钙煅烧得到CaO和CO2，CaO和水反应得到石灰乳，可以循环使用，“转化”步骤生成的KOH可以回到“吸收”步骤循环使用； 【小问1详解】 由盖斯定律可知二氧化碳和氨气合成尿素的反应可由反应I+反应II得到，则=-134kJ·mol-1，该反应的热化学方程式为：2NH3(g)+CO2(g)⇌NH2CONH2(l)+H2O(g) △H3=-134kJ·mol-1，该反应的焓变小于0，熵变也小于0，则反应在低温下才能自发进行； 【小问2详解】 “吸收”后所得的KHCO3溶液与足量石灰乳反应生成碳酸钙和KOH，反应的化学方程式为KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O；由于LiOH的摩尔质量小于KOH的摩尔质量，故单位质量的LiOH物质的量大，相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳； 【小问3详解】 ①图1中可以看出，x=0.5时催化剂的催化效果最好，此时催化剂的化学式为：Co0.5H2PW12O40或CoH4P2W24O80； ②200-250℃催化剂的催化效果相当，继续升高温度到300℃时催化效果变差，说明300℃时催化剂活性降低，温度过高，可能会导致催化剂失活； 【小问4详解】 ①从过程分析，两步都与氢离子和一个电子反应，反应上两个氢原子，因此X为H＋＋e-；虚线框内Y的结构如图：； ②图4可以得到，与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是降低活化能，加快了生成乙醇与甲醛的速率，提高了乙醇的选择性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二下学期期末学情调查 化学试卷 2025.06 可能用到的相对原子质量：H1　Li7　C12　N14　O16　S32　K39　Fe　56　Ni59 一、单项选择题(共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。) 1. 《中国制造2025》对制造业提出了更高要求。下列材料的主要成分属于合金的是 A. 石墨烯 B. 氮化硅 C. 玻璃钢 D. 不锈钢 2. 向溶液中通入，发生反应：。下列有关说法正确的是 A. 的电子式为 B. 中硫原子杂化类型为 C. 的基态核外电子排布式为 D. 基态O原子核外电子轨道表示式为 3. CuBr是常用的催化剂，受热易分解。可通过制备。下列实验室制备CuBr的实验装置和操作不能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备SO2气体 B. 用装置乙收集SO2气体 C. 用装置丙制备CuBr D. 用装置丁吸收多余的SO2气体 4. 月球土壤中含橄榄石（）、辉石（）和等。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 离子半径： C. 属于分子晶体 D. 碱性： 阅读下列材料，完成下面小题： 氨是重要化工原料。向AgNO3溶液中逐滴加入氨水配成银氨溶液，可用于工业制镜。强碱性条件下NaClO氧化NH3生成N2H4(肼)，常温下肼为液体，具有很高的燃烧热(577kJ·mol-1)，是一种重要的火箭燃料。工业上利用NH3和CO2制取尿素[CO(NH2)2]，尿素在高温条件下可将汽车尾气中的NOx转化为无毒气体N2。 5. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是 A. N2化学性质稳定，可用于工业合成氨 B NH3极易溶于水，液氨可用作制冷剂 C. [Ag(NH3)2]OH有强碱性，可用于保温瓶内胆镀银 D. CO(NH2)2有还原性，可将NOx转化为N2 6. 下列有关说法正确的是 A. N2中π键与σ键的数目比例为1：2 B. N2H4的结构式为 C. NH3为含有极性键的极性分子 D. [Ag(NH3)2]+中H-N-H键角小于NH3的键角 7. 下列化学反应表示正确的是 A. NaClO氧化氨气制取N2H4的离子方程式：2NH3＋ClO-=N2H4＋Cl-＋H2O B. N2H4燃烧的热化学方程式：N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)　ΔH=-577kJ·mol-1 C. 碱性N2H4燃料电池负极发生的电极反应式：N2H4＋4e-＋4OH-=N2↑＋4H2O D. N2H4与NO2高温下反应的化学方程式：N2H4＋NO2N2＋2H2O 8. 金属硫化物()催化反应，既可以除去天然气中的，又可以获得。下列说法正确的是 A. 该反应的 B. 该反应的平衡常数 C. 题图所示的反应机理中，步骤Ⅰ可理解为中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用 D. 该反应中每消耗，转移电子的数目约为 9. 以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质量之比 10. 化合物Z是合成鞘氨醇激酶抑制剂重要中间体，其合成路线如下，下列说法正确的是 A. X在水中的溶解度比Y小 B. Y与足量氢气加成后的分子中含3个手性碳原子 C. X→Y中产生的HCl被(C2H5)3N结合 D. 加热条件下Z与NaOH溶液反应，1molZ最多消耗2molNaOH 11. 根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 某卤代烃与氢氧化钠的乙醇溶液混合共热，得到的气体通入酸性高锰酸钾溶液，酸性高锰酸钾溶液褪色 生成了不饱和烃 B 向盐酸溶液中加入Cu片，无明显现象，再加入适量Fe(NO3)3溶液，Cu片溶解 Fe3＋氧化性比Cu2＋强 C 向盛有1mL0.1mol·L-1AgNO3溶液的试管中滴加2～3滴 0.1mol·L-1NaCl溶液，有白色沉淀生成，向其中继续滴加 0.1mol·L-1KI溶液，有黄色沉淀产生 Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) D 室温下用pH计分别测定浓度均为0.1mol·L–1CH3COONa溶液和NaNO2溶液pH，CH3COONa溶液pH较大 CH3COO-结合H+能力强于NO A. A B. B C. C D. D 12. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如题图所示。已知，。下列说法正确的是 A. 溶液中： B. “除镁”得到的上层清液中： C 溶液中： D. “沉锰”后的滤液中： 13. 二氧化碳催化加氢制甲醇过程中的主要反应如下： 反应I：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH1 反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)　ΔH2 在密闭容器中，1.01×105Pa、n始(CO2)：n始(H2)=1：3时，CO2平衡转化率、CH3OH平衡产率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率、CH3OH实际产率随温度变化如图所示。CH3OH的产率可表示为×100%。下列说法正确的是 A. ΔH1<0，ΔH2<0 B. 一定温度时，当密闭容器体积不变时，可说明反应Ⅱ达到化学平衡状态 C. 从480～540K，CO的实际产率先降后升 D. 500K时CO的实际产率小于平衡时的产率 二、非选择题(共4题，共61分) 14. 某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+和Mn2+)，实现镍、钴元素的回收并获得Co(OH)3和NiSO4•7H2O。 回答下列问题： （1）在一定温度下，用硫酸浸取已粉碎的镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_____。(答出一条即可) （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，写出H2SO5的结构式：_____。Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，滤渣的成分为MnO2、_____(填化学式)。 （3）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图。SO2体积分数为9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_____。 （4）写出“钴镍分离”时发生反应的离子方程式：_____。“镍钴分离”后溶液中c(Ni2＋)=1.0mol·L-1，若“滤液1”中c()=10-5mol·L-1，则沉镍率=_____。[已知：Ksp(NiCO3)=1.0×10-7，沉镍率=×100%] （5）测定NiSO4•7H2O粗品的纯度。取3.000gNiSO4•7H2O粗品溶于水(滴加几滴稀硫酸)配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中，滴入几滴指示剂，用0.1000mol·L–1的Na2H2Y标准溶液滴定，平均消耗标准溶液25.00mL。计算确定粗品中NiSO4•7H2O的纯度_____(写出计算过程，结果保留四位有效数字)。(已知：Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+) 15. 化合物H是一种胃药中间体，其人工合成路线如下： 已知： （1）写出A中官能团的名称_____。 （2）E→F的反应类型为_____。 （3）B→C的反应中经过B→I(C11H18N2O2)→C的过程，I的结构简式为_____。 （4）有机物K与F互为同系物，K分子比F分子多两个碳原子。K的一种同分异构体同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式：_____。 碱性条件下水解后酸化，生成X、Y两种有机产物。X分子和Y分子中均含有2种不同化学环境的氢原子，Y能与浓溴水反应。 （5）写出以苯酚和乙醇为原料制备的合成路线流程图_____。(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干) 16. LiFePO4和FePO4可以作为锂离子电池的正极材料。 （1）LiFePO4的制备。将LiOH(强碱)加入煮沸过的蒸馏水配成溶液，在氮气的氛围中，将一定量的(NH4)2Fe(SO4)2溶液与H3PO4、LiOH溶液中的一种混合，加入到三颈烧瓶中如图1所示，在搅拌下通过滴液漏斗缓慢滴加剩余的另一种溶液，充分反应后，过滤，洗涤，干燥，得到粗产品。 ①滴液漏斗中的溶液是_____，通入N2的目的是_____。 ②(NH4)2Fe(SO4)2与H3PO4、LiOH反应得到LiFePO4和NH4HSO4，该反应的离子方程式为_____。已知Ka(HSO)=1.0×10-2。 ③在氮气氛围下，粗产品经150℃干燥、高温焙烧，即可得到锂离子电池的正极材料。焙烧时常向其中加入少量活性炭黑，其主要目的是_____。 （2）FePO4的制备。工业上也可以用磷酸亚铁粗产品[主要含Fe3(PO4)2，混有少量Fe(OH)3]制备磷酸铁(FePO4)。其他条件一定，制备FePO4时测得Fe的有效转化率与溶液pH的关系如图2所示。 ①请设计制备磷酸铁的实验方案：_____。(实验中须使用的试剂有：1mol∙L-1H2SO4，30%H2O2溶液，1mol∙L-1Na2HPO4)。 ②LiFePO4的晶胞结构如图3所示。其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构，每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有_____个。 17. CO2的转化、回收和重整受到越来越多的关注，它是有效应对全球气候变化、促进低碳社会构建的重要方法。 （1）合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现： 反应I：2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)　△H1=-272kJ·mol-1 反应Ⅱ：NH2COONH4(s)=CO(NH2)2(1)+H2O(g)　△H2=+138kJ·mol-1 CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是_____(填“低温”“高温”或“任意条件”)。 （2）燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。 “吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为_____；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是_____。 （3）CO2与丙烯通过金属杂多酸盐[CoxH(3-2x)PW12O40]催化合成甲基丙烯酸。 ①研究发现金属杂多酸盐中x对CO2转化率的影响如图1所示，由图1得出催化效果最好的金属杂多酸盐化学式是_____。 ②催化剂在温度不同时对CO2转化率的影响如图2所示，300℃催化效果远不如200℃和250℃的原因_____。 （4）催化电解法可将CO2转化为有机物。金属Cu/La复合电极材料电催化还原CO2制备甲醛和乙醇的可能机理如图3所示。研究表明，在不同电极材料上形成中间体的部分反应活化能如图4所示。 ①X为_____。在答题卡上相应位置补充完整虚线框内Y的结构_____。 ②与单纯的Cu电极相比，利用Cu/La复合电极材料电催化还原CO2的优点是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $