精品解析:宁夏回族自治区银川二中2024-2025学年高三下学期一模化学试卷
2025-08-25
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内容正文:
银川二中2024-2025学年第二学期高三年级一模
化学试题
注意事项:
1.本试卷共18小题,满分100分。考试时间为75分钟。
2.答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后,交回答题卡。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56 Zr:91
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 科技创造未来,我国近年来科技发展举世瞩目,下列说法正确的是
A. 宇航服的气密限制层通常会采用涂氯丁尼龙胶布和涤纶,两种材料都属于烃
B. 中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,天然气是纯净物
C. “东数西算”工程实现了东部和西部地区的数据高速传输,光纤的主要成分是硅单晶
D. “嫦娥六号”在月球背面成功展开五星红旗,这面五星红旗的材料玄武岩纤维属无机纤维
【答案】D
【解析】
【详解】A.氯丁尼龙含氯元素,涤纶含氧元素,二者均不属于烃;A错误;
B.天然气主要成分为甲烷,但含有其他气体,属于混合物;B错误;
C.光纤主要成分是二氧化硅,而非硅单晶;C错误;
D.玄武岩纤维由硅酸盐组成,属于无机纤维;D正确;
故选D。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的空间结构:
B. 的电子式:
C. 基态C原子价电子排布图:
D. 分子中键的形成:
【答案】B
【解析】
【详解】A.P的原子半径大于Cl的原子半径,的中心P原子上的孤电子对数为,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,则的空间构型为三角锥形,空间结构为,A错误;
B.中每个O原子提供1个电子与另一个O原子共用外,还提供1个电子与H共用,则其电子式为:,B正确;
C.基态C原子价电子排布图只有2s和2p能级:,C错误;
D.分子中的键为头碰头:,D错误;
故答案为:B。
3. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 用水溶液吸收:
B. 采用醋酸给水瓶胆去水垢:
C. 次氯酸钠溶液中通入少量的:
D. 工业上,酸性条件下用硫代硫酸钠脱氯:
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2吸收Br2生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为,故A错误;
B.用醋酸给水瓶胆去水垢,反应的离子方程式为,故B错误;
C.次氯酸钠溶液中通入少量CO₂时,反应生成碳酸氢钠和HClO,反应的离子方程式为,故C正确;
D.工业上,酸性条件下用硫代硫酸钠脱氯,反应的离子方程式为,故D错误;
选C。
4. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
键角:
杂化方式
B
熔点:
晶体类型
C.
热稳定性:
氢键
D.
极性:
电负性差值
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.CO2为直线形结构,中心碳原子为sp杂化,键角180°;NH3中心氮原子为sp3杂化,键角约107°,差异由杂化方式导致,A正确;
B.MgCl2为离子晶体,FeCl3偏向分子晶体,离子晶体熔点更高,B正确;
C.HF热稳定性高于H2O是因H-F键能更大,而不是氢键(氢键影响沸点),C错误;
D.O与H电负性差(1.24)大于O与F(0.54),导致H2O极性更强,D正确;
故选C。
5. 药物吲哚美辛结构如图所示,下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中有4种官能团
C. 分子中所有碳原子、氮原子均为杂化
D. 1mol该有机物在一定条件下与过量反应,最多能消耗
【答案】D
【解析】
【详解】A.药物吲哚美辛分子式为,A错误;
B.该结构中含有酰胺基、碳氯键、碳碳双键、羧基、醚键五种官能团,B错误;
C.碳原子的杂化方式为(饱和碳原子)、(苯环、羧基、酰胺基);氮原子杂化方式为(五元杂环是平面结构),C错误;
D.该分子结构中能与氢气反应的只有苯环和五元杂环,1mol该有机物在一定条件下与过量反应,最多能消耗,D正确;
故答案选D。
6. 部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 可存在c→d→e的转化 B. 能与反应生成c的物质只有b
C. 新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D. 若b能与反应生成,则b中含共价键
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知a、b、c对应物质分别为:钠、氧化钠(过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e 、d对应物质分别为:铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。
【详解】A.由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜,氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在c→d→e的转化,A合理;
B.钠和氧化钠(过氧化钠)都能与反应都能生成氢氧化钠,B不合理;
C.新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基,C合理;
D.若b能与反应生成,则b为过氧化钠,结构中含共价键和离子键,D合理;
故选B。
7. 五种短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,在每个短周期均有分布。化合物WYX4QZ4可作肥料,Z在地壳中含量最多,Y的基态原子价层p轨道半充满,W的基态原子价层电子排布式为nsn-1,W与Q同周期,Y与Q同主族。下列说法正确的是
A. 元素电负性:Z>Y>X B. 第一电离能:W>Z>Y
C. 简单氢化物沸点:Q>Y>Z D. YX3和的空间结构均为三角锥形
【答案】A
【解析】
【分析】五种短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,在每个短周期均有分布,其中X的原子序数最小,可知X为H元素;而Z在地壳中含量最多,则Z为O元素;Y的基态原子价层p轨道半充满,其原子序数小于Z(氧),则Y原子价电子排布式为2s2p3,故Y为N元素;W的基态原子价层电子排布式为nsn-1,其原子序数大于Z(氧),则n只能为3,价电子排布式为3s2,故W为Mg元素;W与Q同周期,Y与Q同主族,可知Q为P元素,综上所述:X为H元素、Y为N元素、Z为O元素、W为Mg元素、Q为P元素。
【详解】A.元素的非金属性越强,其电负性就越大。元素的非金属性:O>N>H,则元素的电负性:O>N>H,用字母表示电负性:Z>Y>X,A正确;
B.同一周期主族元素随原子序数增大,元素的第一电离能呈增大趋势,IA族、VA族元素由于原子核外电子处于轨道的全满、半满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素。同主族自上而下,元素的第一电离能逐渐减小,则第一电离能大小关系为:N>O>Mg,用字母表示第一电离能大小关系为:Y>Z>W,B错误;
C.根据上述分析可知:Y为N、Z为O、Q为P元素。它们形成的简单氢化物分别是NH3、H2O、PH3。PH3分子之间只存在分子间作用力,NH3和H2O分子之间还存在氢键,且氢键作用:H2O>NH3,导致物质的熔沸点升高,而PH3的沸点最低,故氢化物沸点:H2O>NH3>PH3,即用字母表示简单氢化物的沸点:Z>Y>Q,C错误;
D.YX3是NH3,分子中N原子有1对孤电子对,价层电子对数为3+=4,NH3分子空间构型为三角锥形;而是,N原子孤电子对数=0、价层电子对数=3+=3,离子空间结构为平面三角形,D错误﹔
故合理选项是A。
8. 下列实验的对应操作中,能达到实验目的的是
A.检验1-氯丁烷中氯元素
B.验证SO2可与水反应
C.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.在1-氯丁烷中氯元素是以Cl原子形式存在。要检验1-氯丁烷中氯元素,应该使其先转化为Cl-,然后再加入AgNO3溶液进行检验。具体操作方法是:先向一定量的1-氯丁烷中加入NaOH水溶液,并加热煮沸,待反应混合溶液冷却后,向溶液中加入足量稀HNO3,使溶液显酸性,然后再加入AgNO3溶液,若反应产生白色沉淀,就证明水解后的溶液中含有Cl-,则原1-氯丁烷中含有氯元素,A错误;
B.二氧化硫易溶于水、二氧化硫和水反应生成亚硫酸,液面上升只能证明SO2溶于水,而不能验证SO2与水反应,B错误;
C.由于NaCl在水中的溶解度受温度的影响变化不大,只能采用蒸发溶剂的方法从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体,C正确;
D.在配制一定物质的量浓度的KCl溶液,当凹液面离刻度线1 cm时,应该改用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,直至凹液面最低处于刻度线相切,D错误;
故合理选项是C。
9. 根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A.
将某固体溶于水,取上层清液,滴加稀盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀
说明该固体中含有
B.
室温下用pH计测定同浓度溶液和NaClO溶液的pH值,NaClO溶液pH值较大
HClO酸性强
C.
在浑浊的蛋清液中滴加少量NaCl的稀溶液,蛋清液变澄清
氯化钠不能使蛋白质发生盐析反应
D.
向溶液中滴加2-4滴0.1mol/LNaOH溶液,产生白色沉淀;继续滴加2-4滴溶液,白色沉淀转化为红褐色沉淀
的溶度积小于
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验中加入盐酸酸化的BaCl2生成白色沉淀,该沉淀可能为AgCl或BaSO4,未排除Ag+干扰,无法确定含-,A错误;
B.NaClO溶液pH更大,说明ClO-水解程度更强,对应HClO酸性弱于CH3COOH,结论与事实矛盾,B错误;
C.稀NaCl使浑浊蛋清变澄清,可能因稀释导致盐析沉淀溶解,但盐析需高浓度盐,结论“NaCl不能盐析”以偏概全,C错误;
D.Mg(OH)2沉淀转化为Fe(OH)3,说明Fe(OH)3的Ksp更小(更易沉淀),D正确;
答案选D。
10. 甲醇()与CO催化制备乙酸()的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是
A. ⅲ为该历程的决速步骤
B. 该过程不涉及非极性键的形成
C. 该反应中,为催化剂,HI为中间产物
D. 总反应的热化学方程式为
【答案】A
【解析】
【详解】A.决速步骤是活化能最大的步骤(TS3),对应步骤iii,A正确;
B.该反应的产物为乙酸(),分子中含有C-C非极性键,而反应物甲醇()和CO中均不含C-C键,因此反应过程中有非极性键的生成,B错误;
C.H2O在反应i是生成物,在反应iii是反应物,所以H2O是中间产物,HI在反应i中是反应物,在反应iii中是生成物,属于是催化剂,C错误;
D.热化学方程式中,ΔH的单位是kJ/mol,且对应“每摩尔反应”,图中是“每分子”的能量变化,单位为eV,换算为每摩尔需要乘以阿伏伽德罗常数,D错误;
故选A。
11. 在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 电势:
B. 该装置工作时,通过质子交换膜从右向左移动
C. 该装置工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH减小
D. 外电路每转移,阴极室电解质溶液质量增加44g
【答案】C
【解析】
【分析】电解池工作过程中,Pt电极上H2O转化为O2,发生氧化反应,为阳极,电极反应式为;阴极上CO2得电子被还原,结合氢离子转化为HCOOH,电极反应式为。
【详解】A.Pt电极为阳极、石墨烯为阴极,则a为正极、b为负极,电势:,A错误;
B.H+移向阴极,因而从左向右移动,B错误;
C.Pt电极为阳极,水放电生成H+和O2,故电极附近溶液的pH减小,C正确;
D.外电路每转移, 阴极区增加除了1molCO2,还有从阳极迁移来的2 mol H+,因此阴极室电解质溶液质量增加46 g,D错误;
故选C。
12. 某废旧金属材料中主要含、、、、、、和可燃性有机物,现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物。下列说法正确的是
A. “碱浸”时发生反应的固体为Al2O3
B. “焙烧”的目的仅是除去可燃性有机物
C. “操作Ⅲ”为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
D. “酸浸1”后加入试剂发生的反应均为置换反应
【答案】A
【解析】
【分析】经焙烧处理将Fe、Cu、Al转化为氧化物,同时除去可燃性有机物,碱浸时只有三氧化二铝能与氢氧化钠反应:,得到滤液1最终加工得到铝单质,滤渣1主要成分是氧化铁、四氧化三铁、FeO、CuO,加入硫酸酸浸且加入过量的铁单质,过滤得到滤液Ⅱ(硫酸亚铁溶液),滤渣Ⅱ主要为Cu、Fe,向滤渣Ⅱ中加入稀硫酸,Fe与稀硫酸反应而铜与稀硫酸不反应,过滤得到Cu单质。
【详解】A.碱浸时只有氧化铝能与氢氧化钠反应:,A正确;
B.焙烧处理将转化为氧化物,同时除去可燃性有机物,B错误;
C.由于硫酸亚铁容易被氧化,所以“操作Ⅲ”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥,C错误;
D.“酸浸1”后加入试剂除了发生铁单质与铜离子发生的置换反应外,另外还发生了的归中反应,D错误;
故选A。
13. 常温下,向二元酸溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液中的物质的量分数()随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定过程若选择单一指示剂,最好选择甲基橙
B. NaHX溶液中,
C. a、b、c三个交点处,溶液中水的电离程度:
D. b点所表示的溶液中:
【答案】D
【解析】
【分析】随着NaOH溶液的滴加,pH逐渐增大。H2X的物质的量分数逐渐减小,因为H2X与NaOH发生反应,先生成HX-,之后HX-再与NaOH反应生成X2-,所以HX-的物质的量分数先增大后减小,X2-的物质的量分数逐渐增大。图中a点pH = 4.35,此时H2X和HX-的物质的量分数均为0.5;c点pH = 7.35,此时HX-和X2-的物质的量分数均为0.5;b点是HX-物质的量分数的最高点附近,此时溶液中HX-占比较大,同时有一定量的H2X和X2-。
【详解】A.甲基橙的变色范围是3.1 - 4.4。从图像可知,二元酸与NaOH溶液反应的终点pH不在甲基橙的变色范围内,所以该滴定过程若选择单一指示剂,不能选择甲基橙,A错误;
B.由图像可知,a点可计算Ka1(H2X)=10-4.35,b点可计算Ka2(H2X)=10-7.35。根据Ka1(H2X可知Kh2(H2X)==10-9.65,NaHX溶液以HX-的电离为主,溶液显酸性,HX-电离产生X2-,水解产生H2X,所以c(HX-)>c(X2-)>c(H2X),B错误;
C.H2X抑制水的电离,X2-水解促进水的电离。从a到b再到c,溶液中X2-的浓度逐渐增大,H2X的浓度逐渐减小,所以水的电离程度c > b > a,C错误。
D.根据电荷守恒。b点溶液显酸性,即,所以,D正确。
故选D。
14. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 该氧化物的密度为
C. 原子之间的最短距离为
D. 若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据“均摊法”,晶胞中含4个Zr、个O,则立方氧化锆的化学式为ZrO2,A正确;
B.结合A分析可知,晶体密度为,B错误;
C.原子之间的最短距离为面对角线的一半,即,C正确;
D.根据晶胞的位置可知,若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则垂直向下,q点原子位于晶胞面的面心,D正确;
答案选B。
二、非选择题(共58分)
15. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。
已知:
①煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐
②溶液中
③Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示:
回答下列问题:
(1)基态铬原子与基态钒原子的未成对电子数之比是___________,基态硅原子核外电子有___________种空间运动状态。
(2)“煅烧”步骤中,气体与矿料逆流而行,目的是___________。
(3)“浸取”步骤中,溶液中含铬微粒主要存在形式是___________(填化学符号)。
(4)“沉淀”步骤滤渣的主要成分为,写出生成该沉淀的离子方程式___________。
(5)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,写出生成沉淀的化学方程式___________。
(6)“还原”步骤中加入溶液,其作用是___________。
(7)生成时,调节溶液的pH在6~12范围内,原因是___________。
【答案】(1) ①. ②. 8
(2)增大气体与矿料间的接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分
(3)
(4)
(5)
(6)作还原剂,将溶液中还原为
(7)时未完全沉淀,时溶解为
【解析】
【分析】由流程可知,铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐,煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有氧化铁的滤渣;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝滤渣;向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为和沉淀,过滤得到含有和的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒,过滤得到五氧化二钒和滤液;向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子,调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀,过滤得到氢氧化铬。
【小问1详解】
铬原子的价层电子排布为,未成对电子数为6,钒原子价层电子排布为,未成对电子数为3,二者未成对电子数之比,基态硅原子核外电子排布为,其空间运动状态即为轨道数个,故答案为:①②;
【小问2详解】
“煅烧”步骤中,气体与矿料逆流而行,可以增大气体与矿料间的接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分,故答案为:增大气体与矿料间的接触面积,加快化学反应速率,使反应更充分;
【小问3详解】
“浸取”步骤中,溶液呈碱性,根据,此时铬微粒主要存在形式是,故答案为:;
【小问4详解】
“沉淀”步骤前铝以形式存在,加入稀硫酸后,发生得到,故答案为:;
【小问5详解】
“除硅磷”步骤前,磷元素以磷酸根的形式存在,加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液发生反应,故答案为:;
【小问6详解】
由分析知,“还原”步骤中加入溶液,铬元素由转化为, 转化为,故答案为:作还原剂,将溶液中还原为;
【小问7详解】
由已知信息③中图可知,在时,未沉淀完全,主要以形式存在,在时,生成的已经溶解为,故答案为:时未完全沉淀,时溶解为。
16. 草酸()是一种常用的除锈剂、还原剂和滴定剂。某小组以电石(主要成分是,含少量CaS、杂质)为原料制备草酸并探究草酸的性质、测定粗草酸产品的纯度。
请回答下列问题:
(1)该装置存在一处明显缺陷,请指出___________。
(2)装置A中,为了控制反应速率,得到平稳的气流,可采取的措施有:___________。
A. 将块状电石粉碎 B. 用饱和食盐水代替水
C. 导气管口加棉花,防止泡沫喷出 D. 改用长颈漏斗滴加液体
(3)装置B的作用是___________。
(4)实验测得装置C中产生NO、的物质的量之比为,则装置C中反应的化学方程式为___________。(忽略,的转化)。反应一般控制在50℃左右,若高于50℃,则生成草酸的速率会减慢,原因是___________。
(5)称取wg草酸粗产品配制成250mL溶液,准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为VmL。
①盛装标准溶液的滴定管名称是___________。
②该粗产品的纯度为___________(假设杂质不参加反应,用含w、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)没有对乙炔气体进行尾气处理 (2)BC
(3)吸收硫化氢等杂质气体
(4) ①. ②. 高于50℃,浓硝酸会大量挥发和分解
(5) ①. 酸式滴定管 ②.
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A中饱和食盐水和电石反应制备乙炔,硫化钙和磷化钙与水反应生成硫化氢和磷化氢,反应制得的乙炔气体中混有硫化氢和磷化氢杂质,装置B中盛有的硫酸铜溶液用于除去硫化氢和磷化氢,装置C中乙炔与浓硝酸反应制备草酸,装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氮氧化物,防止污染空气。
【小问1详解】
乙炔不和NaOH溶液反应,该装置存在一处明显错误,没有对乙炔气体进行尾气处理。
【小问2详解】
A.电石与水反应比较剧烈,将块状电石粉碎会导致反应速率过快,无法得到平稳的气流,A不选;
B.电石与水反应比较剧烈,用饱和食盐水代替水,可以减缓反应速率,得到平稳的气流,B选;
C.导气管口加棉花,防止泡沫喷出堵塞导气管,可以得到平稳的气流,C选;
D.改用长颈漏斗滴加液体,无法控制加入液体的体积和速率,无法得到平稳的气流,D不选;
故选BC。
【小问3详解】
结合分析可知,装置B中盛有的硫酸铜溶液用于除去硫化氢和磷化氢,故答案为:吸收硫化氢等杂质气体;
【小问4详解】
C中乙炔与浓硝酸反应制备草酸,产生NO、的物质的量之比为1∶1,则氮元素得到电子1mol×3+1mol×1=4mol,碳化合价由-1变为+3,1mol乙炔反应转移4mol×2=8mol电子,根据电子守恒可知,需0.5mol乙炔反应,则乙炔、NO、NO2的系数比为1:2:2,结合质量守恒可知,反应为:C2H2+4HNO3=H2C2O4+2NO+2NO2+2H2O;
该反应中使用了硝酸,硝酸受热会挥发和分解,则生成草酸的速率会减慢,原因是高于50℃,浓硝酸会大量挥发和分解;
【小问5详解】
①标准溶液,有强氧化性,会腐蚀橡胶,则盛装标准溶液的滴定管名称是:酸式滴定管;
②用cmol/L标准溶液滴定草酸溶液,发生反应:,滴定至终点,消耗标准液体积为VmL,则该粗产品的纯度为。
17. 由催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知:相关共价键的键能数据如表。
共价键
键能/
436.0
413.4
351
462.8
试计算:断开中的化学键所需要提供的最低能量为___________kJ。
(2)对反应Ⅰ来说,若该反应能自发进行,则该反应的熵变___________0(填“>”或“<”)。若该反应速率,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数,c为气体的浓度。若降低温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在时,向容积为1L的恒容密闭容器中投入和,此时容器内的总压为pkPa,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ.
①下列能说明反应Ⅰ、反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.CO(g)和的物质的量之比不再变化
d.容器内气体的密度不再变化
②实验测得平衡时或CO的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性,CO的选择性。
其中,表示平衡时CO的选择性的是曲线___________(填“ⅰ”或“ⅱ”);为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为___________(填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
③若在上述条件下,反应经5min后达平衡,的平衡转化率为50%,CO的选择性为20%。则在0~5min内=___________,反应Ⅰ的压强平衡常数___________。
【答案】(1)1091.9
(2) ①. > ②. 增大
(3) ①. bc ②. ⅱ ③. d ④. 0.26 ⑤.
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应Ⅱ-反应I可得:。再依据反应物中的键能-生成物中的键能,可得:,解得,则断开1molCO中的化学键所需要提供的最低能量为;
【小问2详解】
反应I能自发进行,则需要在一定温度下满足,该反应的,则只有才能满足;降低温度,平衡则向放热反应方向进行,即向该反应的逆反应方向进行,所以增大;
【小问3详解】
①a.无论反应I还是反应Ⅱ,反应速率之比等于化学计量数之比, ,则不能说明反应达到平衡状态,故a不符合题意;
b.反应I和反应Ⅱ的反应物和生成物均为气体,反应前后气体总质量不变,反应I为反应前后气体总物质的量不变,反应Ⅱ为气体分子数减小的反应,反应后气体总物质的量减小,则反应I、反应Ⅱ平衡时,气体总物质的量减小,根据公式:,则容器内混合气体的平均相对分子质量不断增大,当容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明反应达到平衡状态,故b符合题意;
c.CO(g)只是反应I的产物,而H2O(g)则是反应I,反应Ⅱ的共同产物,二者的物质的量之比是一变量,所以CO(g)和H2O(g)的物质的量之比不再变化时,说明反应达到平衡状态,故c符合题意;
d.该反应过程中气体的总质量不变,且容器的总体积不变,则混合气体的密度为一恒量,所以项容器内气体的密度不再变化,不能说明反应达到平衡,故d不符合题意;
故选bc;
②升高温度,反应向吸热方向进行(即的方向),所以反应I向正向进行,反应Ⅱ向逆向进行,CH3OH变少,CO增多,故CO的选择性增大,则表示平衡时CO的选择性是曲线ⅱ;增大压强,反应向气体体积减小的方向进行,若想要提高CO2的平衡转化率和CH3OH的选择性,应向反应Ⅱ的正反应方向进行,向反应I的逆反应方向进行,所以应选择低温、高压,故选d;
③在T℃时,反应经5min后达平衡,CO2的平衡转化率为50%,则反应消耗的CO2为0.5mol,再依据CO的选择性为20%可知,反应Ⅰ中生成的CO为0.5mol×20%=0.1mol,则反应Ⅱ生成的CH3OH为0.4mol,分别列式如下:,,达到平衡时、、、、CO的物质的量分别为0.5mol、1.7mol、0.4mol、0.5mol、0.1mol,在0~5min内,则;平衡时,根据同温同容(恒容容器)时,气体的压强与气体的总物质的量成正比,可知平衡时容器的压强为0.8pkPa,反应Ⅰ的压强平衡常数为:。
18. 化合物H是一种降脂药物的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物B的名称为___________,化合物H中的含氧官能团的名称为___________。
(2)由B生成C的反应类型是___________。E的结构简式___________。
(3)C→D的化学方程式为___________。
(4)C的同分异构体有多种,同时满足下列两个条件的有___________种;
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰的面积之比为的同分异构体的结构简式为___________。
①与溶液能发生显色反应;②能发生银镜反应
(5)参照上述流程,设计以为原料制备的合成路线___________。(无机试剂和题干中有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
【答案】(1) ①. 邻硝基苯甲酸或2-硝基苯甲酸 ②. 酯基、羟基
(2) ①. 还原反应 ②.
(3)++HCl或2+2+Na2CO32+2NaCl+CO2↑+H2O
(4) ①. 13 ②.
(5)
【解析】
【分析】A物质被高锰酸钾氧化为B:,B物质在酸性条件下还原为C,C物质与发生取代反应生成D物质。D随后发生已知信息的反应,生成E:,之后E发生取代反应生成F,F发生水解反应生成G,最终转化为H。
【小问1详解】
B中硝基和甲基处于邻位,根据习惯命名法其名称为邻硝基苯甲酸,系统命名法为2-硝基苯甲酸;观察化合物H的结构简式,可知含氧官能团为酯基和羟基。
【小问2详解】
由B生成C的过程中,B去氧又加氢,故B发生了还原反应;由分析可知,E的结构简式是。
【小问3详解】
C物质与发生取代反应生成D物质,方程式为++HCl或2+2+Na2CO32+2NaCl+CO2↑+H2O:
【小问4详解】
该同分异构体与FeCl3溶液能发生显色反应,说明含有酚羟基,能发生银镜反应,说明含有醛基,若苯环上的取代基为 ,有10种同分异构体;若苯环上的取代基为,有3种同分异构体,所以共计有种同分异构体;其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰的面积之比为的同分异构体的结构简式为:。
【小问5详解】
根据已知信息,结合D到F的过程,甲苯先氧化生成苯甲酸,苯甲酸发生类似D到F的反应生成目标产物。流程为:。
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银川二中2024-2025学年第二学期高三年级一模
化学试题
注意事项:
1.本试卷共18小题,满分100分。考试时间为75分钟。
2.答案写在答题卡上的指定位置。考试结束后,交回答题卡。
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Fe:56 Zr:91
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 科技创造未来,我国近年来科技发展举世瞩目,下列说法正确的是
A. 宇航服的气密限制层通常会采用涂氯丁尼龙胶布和涤纶,两种材料都属于烃
B. 中国“深海一号”平台成功实现从深海中开采石油和天然气,天然气是纯净物
C. “东数西算”工程实现了东部和西部地区的数据高速传输,光纤的主要成分是硅单晶
D. “嫦娥六号”在月球背面成功展开五星红旗,这面五星红旗的材料玄武岩纤维属无机纤维
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 的空间结构:
B. 的电子式:
C. 基态C原子价电子排布图:
D. 分子中键的形成:
3. 下列离子方程式与所给事实相符的是
A. 用水溶液吸收:
B. 采用醋酸给水瓶胆去水垢:
C. 次氯酸钠溶液中通入少量的:
D. 工业上,酸性条件下用硫代硫酸钠脱氯:
4. 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
性质差异
结构因素
A
键角:
杂化方式
B
熔点:
晶体类型
C.
热稳定性:
氢键
D.
极性:
电负性差值
A. A B. B C. C D. D
5. 药物吲哚美辛结构如图所示,下列说法正确的是
A. 分子式为
B. 分子中有4种官能团
C. 分子中所有碳原子、氮原子均为杂化
D. 1mol该有机物在一定条件下与过量反应,最多能消耗
6. 部分含或含物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. 可存在c→d→e的转化 B. 能与反应生成c的物质只有b
C. 新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基 D. 若b能与反应生成,则b中含共价键
7. 五种短周期元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,在每个短周期均有分布。化合物WYX4QZ4可作肥料,Z在地壳中含量最多,Y的基态原子价层p轨道半充满,W的基态原子价层电子排布式为nsn-1,W与Q同周期,Y与Q同主族。下列说法正确的是
A. 元素电负性:Z>Y>X B. 第一电离能:W>Z>Y
C. 简单氢化物沸点:Q>Y>Z D. YX3和的空间结构均为三角锥形
8. 下列实验的对应操作中,能达到实验目的的是
A.检验1-氯丁烷中氯元素
B.验证SO2可与水反应
C.从提纯后的NaCl溶液获得NaCl晶体
D.配制一定物质的量浓度的KCl溶液
A. A B. B C. C D. D
9. 根据实验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设计或结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A.
将某固体溶于水,取上层清液,滴加稀盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀
说明该固体中含有
B.
室温下用pH计测定同浓度溶液和NaClO溶液的pH值,NaClO溶液pH值较大
HClO酸性强
C.
在浑浊的蛋清液中滴加少量NaCl的稀溶液,蛋清液变澄清
氯化钠不能使蛋白质发生盐析反应
D.
向溶液中滴加2-4滴0.1mol/LNaOH溶液,产生白色沉淀;继续滴加2-4滴溶液,白色沉淀转化为红褐色沉淀
的溶度积小于
A. A B. B C. C D. D
10. 甲醇()与CO催化制备乙酸()的反应历程及每分子甲醇转化为乙酸的能量变化关系如图。下列说法正确的是
A. ⅲ为该历程的决速步骤
B. 该过程不涉及非极性键的形成
C. 该反应中,为催化剂,HI为中间产物
D. 总反应的热化学方程式为
11. 在铜基配合物的催化作用下,利用电化学原理可将还原为碳基燃料(包括烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列叙述正确的是
A. 电势:
B. 该装置工作时,通过质子交换膜从右向左移动
C. 该装置工作过程中,图中Pt电极附近溶液的pH减小
D. 外电路每转移,阴极室电解质溶液质量增加44g
12. 某废旧金属材料中主要含、、、、、、和可燃性有机物,现利用下列工艺流程回收部分金属及金属化合物。下列说法正确的是
A. “碱浸”时发生反应的固体为Al2O3
B. “焙烧”的目的仅是除去可燃性有机物
C. “操作Ⅲ”为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
D. “酸浸1”后加入试剂发生的反应均为置换反应
13. 常温下,向二元酸溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,溶液中的物质的量分数()随溶液pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A. 该滴定过程若选择单一指示剂,最好选择甲基橙
B. NaHX溶液中,
C. a、b、c三个交点处,溶液中水的电离程度:
D. b点所表示的溶液中:
14. 锆是重要的战略金属,可从其氧化物中提取。下图是某种锆的氧化物晶体的立方晶胞,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 该氧化物的化学式为
B. 该氧化物的密度为
C. 原子之间的最短距离为
D. 若坐标取向不变,将p点原子平移至原点,则q点原子位于晶胞面的面心
二、非选择题(共58分)
15. 铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。
已知:
①煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐
②溶液中
③Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图所示:
回答下列问题:
(1)基态铬原子与基态钒原子的未成对电子数之比是___________,基态硅原子核外电子有___________种空间运动状态。
(2)“煅烧”步骤中,气体与矿料逆流而行,目的是___________。
(3)“浸取”步骤中,溶液中含铬微粒主要存在形式是___________(填化学符号)。
(4)“沉淀”步骤滤渣的主要成分为,写出生成该沉淀的离子方程式___________。
(5)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以和的形式沉淀,写出生成沉淀的化学方程式___________。
(6)“还原”步骤中加入溶液,其作用是___________。
(7)生成时,调节溶液的pH在6~12范围内,原因是___________。
16. 草酸()是一种常用的除锈剂、还原剂和滴定剂。某小组以电石(主要成分是,含少量CaS、杂质)为原料制备草酸并探究草酸的性质、测定粗草酸产品的纯度。
请回答下列问题:
(1)该装置存在一处明显缺陷,请指出___________。
(2)装置A中,为了控制反应速率,得到平稳的气流,可采取的措施有:___________。
A. 将块状电石粉碎 B. 用饱和食盐水代替水
C. 导气管口加棉花,防止泡沫喷出 D. 改用长颈漏斗滴加液体
(3)装置B的作用是___________。
(4)实验测得装置C中产生NO、的物质的量之比为,则装置C中反应的化学方程式为___________。(忽略,的转化)。反应一般控制在50℃左右,若高于50℃,则生成草酸的速率会减慢,原因是___________。
(5)称取wg草酸粗产品配制成250mL溶液,准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为VmL。
①盛装标准溶液的滴定管名称是___________。
②该粗产品的纯度为___________(假设杂质不参加反应,用含w、c、V的代数式表示)。
17. 由催化加氢制的反应体系中,发生的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知:相关共价键的键能数据如表。
共价键
键能/
436.0
413.4
351
462.8
试计算:断开中的化学键所需要提供的最低能量为___________kJ。
(2)对反应Ⅰ来说,若该反应能自发进行,则该反应的熵变___________0(填“>”或“<”)。若该反应速率,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数,c为气体的浓度。若降低温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)在时,向容积为1L的恒容密闭容器中投入和,此时容器内的总压为pkPa,发生反应Ⅰ、反应Ⅱ.
①下列能说明反应Ⅰ、反应Ⅱ达到平衡状态的是___________(填字母)。
a.
b.容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化
c.CO(g)和的物质的量之比不再变化
d.容器内气体的密度不再变化
②实验测得平衡时或CO的选择性随温度的变化如图所示。
已知:的选择性,CO的选择性。
其中,表示平衡时CO的选择性的是曲线___________(填“ⅰ”或“ⅱ”);为同时提高的平衡转化率和平衡时的选择性,应选择的反应条件为___________(填标号)。
a.低温、低压 b.高温、高压 c.高温、低压 d.低温、高压
③若在上述条件下,反应经5min后达平衡,的平衡转化率为50%,CO的选择性为20%。则在0~5min内=___________,反应Ⅰ的压强平衡常数___________。
18. 化合物H是一种降脂药物的中间体,其合成路线如图所示(部分反应条件已简化)。
已知:
回答下列问题:
(1)化合物B的名称为___________,化合物H中的含氧官能团的名称为___________。
(2)由B生成C的反应类型是___________。E的结构简式___________。
(3)C→D的化学方程式为___________。
(4)C的同分异构体有多种,同时满足下列两个条件的有___________种;
其中核磁共振氢谱有5组峰,且峰的面积之比为的同分异构体的结构简式为___________。
①与溶液能发生显色反应;②能发生银镜反应
(5)参照上述流程,设计以为原料制备的合成路线___________。(无机试剂和题干中有机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)
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