精品解析:江西省宜春市丰城市第九中学2025-2026学年高三上学期开学考试化学试题(日新班)
2025-09-07
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内容正文:
丰城九中2025-2026学年上学期高三日新开学考试化学试卷
考试时长:75分钟 试卷总分:100分
可能用到的相对原子质量 H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 P:31 S:32 Ca:40 Zn:65
一、选择题(本题共14个小题,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. 化学为我国的科技发展提供了重要的贡献。下列说法涉及有关化学知识中,不正确的是
A. “蛟龙”载人潜水器的耐压球壳使用了钛合金,钛合金的硬度比钛大
B. 神舟系列飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,氮化硅属于共价晶体
C. “华龙一号”核反应堆采用二氧化铀()陶瓷芯块,含有中子数为140
D. 我国制造的第一艘出口船“长城”号货轮,其燃料柴油由煤干馏得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.一般合金的硬度比成分金属大,钛合金的硬度比钛的大,A正确;
B.分子晶体的熔沸点一般较低,氮化硅耐高温结构材料可以耐高温,所以氮化硅不是分子晶体,氮化硅应属于共价晶体,B正确;
C.含有的中子数为235-95=140,C正确;
D.货轮的燃料柴油主要由石油蒸馏得到,故D错误;
故选D。
2. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 用装置Ⅰ除去苯中的三溴苯酚
B. 用装置Ⅱ证明苯与溴发生取代反应
C. 用装置Ⅲ证明不同浓度硝酸还原产物可为NO、NO2
D. 用装置Ⅳ制备并较长时间观察到Fe(OH)2
【答案】D
【解析】
【详解】A.苯和三溴苯酚互溶,不能用过滤的方法进行分离,A不合题意;
B.挥发的溴及生成的HBr均与硝酸银溶液反应,不能证明苯与溴发生取代反应,B不合题意;
C.常温下铁遇到浓硝酸发生钝化制备不了NO2,稀硝酸与铁得到的NO不能用NaOH溶液来吸收,C不合题意;
D.装置Ⅳ中阳极电极反应为:Fe-2e-=Fe2+,阴极电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,溶液中的Fe2+和OH-结合成Fe(OH)2,且由H2还原性环境和苯隔绝空气,故用装置Ⅳ制备并较长时间观察到Fe(OH)2,D符合题意;
故答案为:D。
3. 醋酸铜氨溶液(含等)净化合成氨原料气(含和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表d区
B. 键角:
C. CO中化学键的强度大于,使CO沸点高于的
D. 在一定范围内,低温、高压有利于原料气的净化
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu的核外价电子排布式为3d104s1,位于元素周期表ds区,A错误;
B.的N原子均为sp3杂化,NH3中N原子含1个孤电子对,孤电子对对成键电子的斥力大于成键电子对之间的斥力,键角小,故键角:,B错误;
C.CO和的沸点取决于分子间作用力,不能根据化学键强度判断两者的沸点,C错误;
D.该反应为放热反应且正向气体分子数减小,平衡正向移动可净化原料气,故在一定范围内,低温、高压化学平衡正向移动有利于原料气的净化,D正确;
故选D。
4. 我国科研人员在Li-O2电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子p轨道半充满,Y、W同族,Y的价电子排布式为nsnnp2n,Z的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法不正确的是
A. 酸性:HXO3>H2WO3 B. 第一电离能:X>Y>W
C. 构成NBSF的原子中,X的半径最小 D. XZ3和的空间结构均为三角锥形
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y的价电子排布式为nsnnp2n,则Y为O元素;X的基态原子p轨道半充满,则X的价电子排布式为2s22p3,X为N元素;Y、W同族,则W为S元素;Z的氢化物可用于刻蚀玻璃,Z为F元素。从而得出X、Y、Z、W分别为N、O、F、S,据此分析;
【详解】A.X、W分别为N、S,HNO3的非羟基氧原子数为2,H2SO3的非羟基氧原子数为1,非羟基氧原子数越多,酸性越强,所以酸性:HNO3>H2SO3,A正确;
B.X、Y、W分别为N、O、S,N、O同周期且左右相邻,但N的2p轨道半充满,原子的稳定性强,第一电离能大于O,S与O 同主族,且非金属性弱于O,所以第一电离能:N>O>S,B正确;
C.构成NBSF的原子为C、N、O、F、S、H,H的半径最小,C错误;
D.NF3中,中心N原子的孤电子对数为=1,形成3个σ键,发生sp3杂化,空间结构为三角锥形,的中心S原子的孤电子对数为=1,形成3个σ键,发生sp3杂化,空间结构为三角锥形,D正确;
故选C。
5. 我国科学家研究表明可利用氟化钙晶体释放出的和脱除。氟化钙立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. F、Si和Ca电负性依次减小
B. 的空间结构为正四面体形
C. 上图中M处原子分数坐标为,则N处原子分数坐标为
D. 若晶胞参数为a nm,表示阿伏加德罗常数的值,则氟化钙晶体的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.非金属元素的非金属性越强,电负性越大,则F、Si和Ca电负性:F>Si>Ca,A项正确;
B.SiH4中Si原子的价层电子对数为4,没有孤电子对,采用sp3杂化,其空间结构为正四面体形,B项正确;
C.由晶体结构可知,M处到N处的距离为体对角线的,则N处原子分数坐标为,C项正确;
D.根据均摊法,每个晶胞中含有个数为,含有8个,晶体密度为,D项错误;
故选D。
6. 如图所示有机物可用于合成某种促凝血药物。关于该化合物,说法正确的是
A. 分子中C原子的杂化类型有sp、和
B. 能发生加成反应、氧化反应和取代反应
C. 分子中所有碳原子不可能共面
D. 与足量的NaOH溶液反应,消耗2mol NaOH
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中存在杂化,但不存在sp杂化,A错误;
B.反应类型分析:苯环可与H2发生加成反应;酚羟基易氧化(如燃烧、被O2氧化),可发生氧化反应;酯基水解(取代反应)、苯环氢取代(如卤代)等可发生取代反应,B正确;
C.两个苯环是平面结构,两个苯环之间的单键可以旋转使两个苯环共面,酯基与甲基之间的单键也可以旋转,因此分子中所有碳原子可能共面,C错误;
D.若1mol该化合物,与足量氢氧化钠溶液反应,酯基和酚羟基共计消耗2molNaOH,但该化合物的物质的量未知,则无法计算该化合物与足量的NaOH溶液反应消耗的NaOH,D错误;
故选B。
7. 下列实验操作或实验设计能达到相应实验目的的是
选项
实验操作或实验设计
实验目的
A
常温下,向饱和溶液中加入少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生
探究常温下,、的大小关系
B
向鸡蛋清溶液中加入,观察到有沉淀产生,再加入蒸馏水,沉淀溶解
验证蛋白质的盐析是可逆的
C
取溶液于试管中,加入5滴等浓度的溶液,再加入溶液
探究氯化铁与碘化钾的反应存在限度
D
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向饱和溶液中加入粉末,若生成,说明浓度足够高使Qc() > Ksp(),没有沉淀转化,无法直接比较与的Ksp。实际Ksp数据中,的Ksp更小(更难溶),此实验设计无法准确判断两者的溶度积关系,A错误;
B.鸡蛋清溶液中加入NaCl固体,盐析析出沉淀;加水后沉淀溶解,证明盐析是可逆过程,B正确;
C.KI少量(过量),此时KI完全反应,剩余与KSCN显红色,无法说明反应存在限度(仅因KI不足导致剩余),C错误;
D.盐酸浸没铁钉会引发析氢腐蚀(反应生成),而非吸氧腐蚀(需中性/弱酸性环境),D错误;
故选B。
8. 类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
选项
已知
方法
结论
A
H3PO4是三元酸
类比
H3BO3是三元酸
B
O2是非极性分子
类比
O3是非极性分子
C
“杯酚”分离和
推理
“杯酚”与、形成化学键的强度不同
D
离子液体具有良好的导电性
推理
离子液体的粒子全都是带电荷的离子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.是三元酸,但的结构不同,它通过结合水分子释放一个,是一元酸,电离方程式为:,类比错误,A错误;
B.是非极性分子,但为V形结构,正负电荷中心不重合,是极性分子,类比错误,结论不合理,B错误;
C.“杯酚”选择性分离、,是因为杯酚通过分子空腔的大小和形状选择性地包裹,借助分子间力形成超分子,与化学键强度无关,C错误;
D.在离子液体中,存在阳离子和阴离子,没有中性分子,即离子液体的粒子全都是带电荷的离子,所以具有良好的导电性,D正确;
故选D。
9. 恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的和,在催化剂表面进行反应,部分历程如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 反应过程中有非极性共价键的断裂与形成
B. 加入催化剂M可以使化学平衡正向移动
C. 物种在催化剂表面吸附的过程需要吸收能量
D. 上述历程决速步骤的反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应过程H2断键,有非极性键的断裂,没有非极性键的形成,故A错误;
B.催化剂只能改变速率,不影响平衡,故B错误;
C.由图可看出第一步在催化剂表面吸附过程能量降低,放出热量,故C错误;
D.决速步骤是活化能最大的步骤,由图可以看出HCO*+H∗→H2CO*活化能最大,故D正确;
故选D。
10. 某文章报道了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池,其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭,维持电荷守恒)。
已知:的密度为,难溶于水。
下列说法错误的是
A. 放电时,负极反应为
B. 充电时,石墨毡连电源的正极
C. 放电时,电池不能倒置,由水层移向层
D. 放电时,板每减轻,水层增重
【答案】C
【解析】
【分析】根据原电池的装置,Zn生成Zn2+,发生氧化反应,作负极,石墨毡为正极。
【详解】A.放电时,失电子,发生氧化反应,A选项正确。
B.充电时,石墨毡为阳极,与电源正极相连,B选项正确。
C.水和二氯甲烷的不互溶性和密度差能够将正极与负极分隔开,故不能倒置,放电时,阴离子移向负极,故移向水层,C选项错误。
D.放电时,板每减轻,转移电子的物质的量为,有移动到水层,故水层增重,D选项正确。
故选C。
11. DMO和以固定流速通过两种催化剂(Cu负载量分别为5%和20%)制EG的历程如图所示,其中使用Cu负载量为5%的催化剂时原料转化率更高。下列说法正确的是
A. 图中实线是Cu负载量为5%的催化剂作用下的历程
B. 改变Cu负载量,可调控EG的平衡产率
C. 仅升高温度,增大
D. 仅加快流速,DMO转化率一定增大
【答案】A
【解析】
【详解】A.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,DMO和流速固定时,使用Cu负载量为5%的催化剂时原料转化率更高,则其反应中活化能较小,故实线是Cu负载量为5%的催化剂作用下的历程,A正确;
B.催化剂可以改变反应速率,但是不能变平衡的移动,故改变Cu负载量,不可调控EG的平衡产率,B错误;
C.由图,生成物能量高于反应物,则反应为放热反应,仅升高温度,使得平衡逆向移动,则减小,C错误;
D.仅加快流速,会减少反应时间,可能会导致DMO转化率降低,D错误;
故选A。
12. 某实验小组尝试设计如下装置,利用光伏发电,以甲苯为原料通过间接氧化法制取苯甲酸并实现储能,反应原理如下图所示。下列有关说法错误的是
A. 电极b为阴极,通过质子交换膜移向b极
B. 装置中发生反应:++8H+=+2Cr3++5H2O
C. 每生成,理论上装置中可获得122g苯甲酸
D. 电极发生电极反应为
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,Cr3+在电极b失去电子生成,电极方程式为:,电极b为阳极,电极a为阴极,以此解答;
【详解】A.Cr3+在电极b失去电子生成,电极b为阳极,电极a为阴极,电解池中阳离子向阴极移动,则通过质子交换膜移向a极,A错误;
B.装置M中甲苯和发生氧化还原反应生成苯甲酸,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:++8H+=+2Cr3++5H2O,B正确;
C.H+在阴极得到电子生成H2,每生成,转移6mol电子,由可知,生成1mol,由++8H+=+2Cr3++5H2O可知生成1mol,质量为1mol×122g/mol=122g,C正确;
D.由图可知,Cr3+在电极b失去电子生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为:,D正确;
故选A。
13. 常温下,向水溶液中滴加溶液,含硫微粒的分布系数随的变化关系如图所示。[已知]
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅲ表示与溶液的关系
B. 当时,
C. 氢硫酸的的数量级为
D. 的平衡常数为
【答案】B
【解析】
【分析】随着增大,减小,先增大后减小,增大,则图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示和的分布系数随的变化,以此解题。
【详解】A.由分析可知,曲线Ⅲ表示与溶液的关系,A错误;
B.根据电荷守恒得:,时,、,可得:,,B正确;
C.点时,,,数量级为,C错误;
D.点时,,,结合选项C可知,反应的平衡常数,D错误;
故选B。
14. 为消除的污染,某实验小组研究用活性炭进行处理,发生反应:,一定温度下,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和,反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 容器内的压强 B. bc段上述反应达到平衡状态
C. c点状态下v(正)<v(逆) D. 该温度下反应的平衡常数K=
【答案】D
【解析】
【分析】反应相同时间后,图中b点NO2的转化率最高,则b点恰好达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积小于b点,NO2的浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均先于b点达到平衡状态,反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,压强越小,反应往正方向移动,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上反应均未达到平衡状态,由于NO2的起始浓度低,则反应正向进行,据此分析;
【详解】A.为1mol,a点反应0.4mol二氧化氮、b点反应0.8mol二氧化氮,反应为气体分子数增加1的反应,结合反应,ab反应后总的物质的量为1mol+0.4mol=1.2mol、1mol+0.8mol=1.4mol,由于V1<V2,则,A错误;
B.由分析,bc曲线上反应均未达到平衡状态,B错误;
C.由分析,c点反应往正方向移动,c点状态下v(正)>v(逆),C错误;
D.a点时反应达到平衡,a点反应0.4mol二氧化氮,结合方程式,生成氮气、二氧化碳分别为0.2mol、0.4mol,平衡时二氧化氮0.6mol,则,D正确;
故选D。
二、非选择题(4小题,每空2分,共58分)
15. 利用焙烧—半湿法从铜阳极泥(含有、、、、等)中提取金,银等金属的过程如下:
已知:①“焙烧”后烧渣主要成分是、、、;
②在足量盐酸中发生反应:;
③;
回答下列问题:
(1)基态S原子的价层电子排布式为___________。
(2)“烟气”的主要成分是和,用水吸收生成单质Se和___________(填化学式)。
(3)“水浸”步骤需加入固体但不能过量的原因是___________。
(4)“分银”步骤中发生反应:该反应的平衡常数,若反应达平衡后溶液中,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)通过电解“分银液”,在阴极得到银单质,阴极电极反应式为___________,电解后阴极区溶液中___________(填化学式)可以循环使用。
(6)“分金”和“还原”步骤目的是浸出和提取金,其原理为:在酸性条件下,和NaCl反应生成,把Au氧化成,再将还原成Au。
①“还原”步骤发生反应的离子方程式___________。
②温度对金的浸出率有重要的影响。如图为分金渣中金含量随反应温度的变化曲线。55℃后,分金渣中金含量显著升高,原因可能是___________。
【答案】(1)3s23p4
(2)
(3)避免被溶解
(4)< (5) ①. 或 [Ag(S2O3)]3- + e- = Ag + 2S2O ②.
(6) ①. ②. 温度高于55℃后,产生氯气速率快,氯气未及时反应就逸出,影响Au的浸出
【解析】
【分析】铜阳极泥含有、、、、等,加入硫酸焙烧,焙烧后烧渣主要成分有、、、,“烟气”主要成分为和,烧渣中加入NaCl溶液进行水浸,部分转化为,转化为,则浸出液中含、和,浸渣中加入分银,发生反应:,得到的渣中加盐酸脱铅,再加入硫酸、氯化钠和氯酸钠进行分金,“分金”和“还原”步骤目的是浸出和提取金
【小问1详解】
S原子序数16,基态S原子的价层电子排布式:3s23p4;
【小问2详解】
“烟气”的主要成分是和,用水吸收生成单质Se,Se元素化合价从+4价降低至0价,则S元素被氧化,形成硫酸;
【小问3详解】
“水浸”步骤需加入固体是为了使转化为,同时避免被溶解;
【小问4详解】
反应:平衡常数:,代入得<;
【小问5详解】
通过电解“分银液”,在阴极得到银单质,阴极电极反应式:;根据可知,同时得到可循环使用;
【小问6详解】
①“还原”时将还原成Au,离子方程式:;
②温度高于55℃后,产生氯气速率快,氯气未及时反应就逸出,影响Au的浸出。
16. 某小组同学设计探究甲醛与新制Cu(OH)2反应生成的固体产物。实验装置如下图,圆底烧瓶中依次加入25%NaOH溶液(NaOH始终过量),8%CuSO4溶液和37%的甲醛溶液按一定比例混合后加热,药品用量、实验结果见表格数据。已知:CO可以与银氨溶液反应产生Ag;Cu2O易溶于浓氨水生成[Cu(NH3)2]+。
实验
温度/℃
NaOH溶液体积/mL
CuSO4溶液体积/mL
HCHO溶液体积/mL
反应时间/min
固体产物质量/g
1
20
25
8
9
50
0.50
2
50
25
8
9
27
0.50
3
60
a
8
0.4
33
0.50
4
60
25
8
9
b
0.45
5
90
25
8
9
14
0.40
(1)a=___________,b的取值范围是___________。
(2)实验1~5中,装置A.B均无明显现象,证明气体中不含___________,推测收集的气体可能为H2.
(3)对部分实验固体产物进行X射线衍射仪分析,谱图如下。
根据X射线衍射仪谱图可知,实验1的固体产物为___________(填化学式)。对比实验3、4的谱图,推测实验4固体产物除Cu2O外还有另一种固体M为___________(填化学式)。设计实验验证固体M的存在:取少量洗净后的固体加入试管中,滴加___________(填实验操作和现象),证明有固体M存在。综上所述,推测实验4中生成固体M的化学方程式可能为___________。
【答案】(1) ①. 25或33.6 ②. 14<b<27
(2)CO2和CO (3) ①. Cu₂O ②. Cu ③. 滴加浓氨水至过量,有红色不溶物剩余 ④. 2NaOH + HCHO + 2Cu(OH)2 2Cu + 4H2O + Na2CO3或2NaOH + HCHO + 2Cu2O 4Cu + 2H2O + Na2CO3
【解析】
【分析】本题为实验探究HCHO与新制Cu(OH)2悬浊液的反应,在探究实验中,通常遵循控制变量法,对比实验1、2、4、5,可知改变的变量是温度和反应时间,其他条件保持不变,实验3中改变了甲醛溶液体积,为保证单一变量,NaOH溶液体积应与其他组保持一致,据此分析;
【小问1详解】
在探究实验中,通常遵循控制变量法,对比实验1、2、4、5,可知改变的变量是温度和反应时间,其他条件保持不变。实验3中改变了甲醛溶液体积,为保证单一变量,NaOH溶液体积应与其他组保持一致,NaOH溶液体积应为25;为保证溶液总体积不变,NaOH溶液体积应为33.6,所以a的值为25或33.6。实验4温度低于实验5,则反应时间大于14min;实验4的温度高于实验3,则反应时间小于27min,所以b范围:14<b<27,故答案为:25或33.6;14<b<27;
【小问2详解】
装置A中装有澄清石灰水,若气体含CO2,会使澄清石灰水变浑浊;装置B中是银氨溶液,若气体含CO,会产生银镜反应,实验1 -5中,装置A、B均无明显现象,证明气体中不含CO2和CO;
【小问3详解】
实验1固体产物:根据X射线衍射仪谱图,实验1的谱图与Cu2O的标准谱图一致,所以实验1的固体产物为Cu2O,实验4固体产物及验证:对比实验3、4的谱图,实验4除了有Cu2O的特征峰外,还有其他峰,推测另一种固体M,由于铜元素存在多种价态,结合反应体系,M可能是Cu,由题干信息可知,Cu2O易溶于浓氨水生成[Cu(NH3)2]+,则验证Cu存在的实验操作:取少量洗净后的固体加入试管中,滴加浓氨水至过量,有红色不溶物剩余,证明有固体Cu存在,生成Cu的化学方程式可能为:2NaOH+HCHO+2Cu(OH)22Cu+4H2O+Na2CO3或2NaOH+HCHO+2Cu2O4Cu+2H2O+Na2CO3。
17. 作为有机合成中间体,羰基硫(COS)用于合成杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等农药。工业上通过CO与H2S反应制取COS,反应体系中主要涉及以下反应:
(a)CO(g)+H2S(g)H2(g)+COS(g) ∆H1
(b)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H2
(c)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H3
(d)H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) ∆H4
(1)COS沸点___________CO2沸点(填“>”、“=”或“<”)。
(2)根据盖斯定律,反应d的∆H4=___________(用代数式表示)
(3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A. 增大CO与H2S的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B. 升高温度,CO2的浓度增大,表明反应d为放热反应
C. 反应a加入催化剂,可提高CO的平衡转化率
D. 降低反应温度,反应a~d的正、逆反应速率都减小
(4)反应a分两步进行,其反应过程能量变化如图1所示,
中间产物为___________,决定COS生成速率的步骤是___________(填“第1步”或“第2步”)。
(5)在密闭容器中按下表投料,分别发生反应a和反应d(不参与反应),反应时间和压强相同时,测得COS的物质的量分数随温度变化关系如图2实线所示(虚线表示平衡曲线)。
反应I
反应Ⅱ
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①实验测得反应d的速率方程为:,,k为速率常数,则达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数___________(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②已知相同条件下,反应a速率比反应d快。1000℃时,反应a的平衡常数K=___________。
【答案】(1)> (2)∆H1 -∆H3 (3)AD
(4) ①. S2 ②. 第2步
(5) ①. < ②.
【解析】
【小问1详解】
COS与CO2在固态时均为分子晶体,COS的电子式为:,C采用sp杂化,COS分子为直线形分子,但由于C=O与C=S的键长不同,空间结构不对称,因此COS为极性分子;CO2分子的电子式为:,C原子也是采用sp杂化,CO2为直线形分子,分子空间结构对称,CO2为非极性分子。对于相对分子质量接近的物质分子,极性分子之间的范德华力比非极性分子的大,物质的熔沸点高,且COS的相对分子质量比CO2更大,也使COS的范德华力比CO2的大,因此物质的沸点:COS>CO2;
【小问2详解】
已知:(a)CO(g)+H2S(g)H2(g)+COS(g) ∆H1;(c)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H3;(d)H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) ∆H4,根据盖斯定律,可知反应(d)=反应(a)-反应(c),故∆H4=∆H1 -∆H3;
【小问3详解】
A.增大CO和H2S的浓度,对于反应a、b、c来说,均增大了反应物的浓度,这三个化学反应的正反应速率都会增大,A正确;
B.升高温度后,CO2的浓度增大,可能是反应c正向移动导致,也可能是反应d逆向移动导致,所以不能据此判断反应d的正反应为放热反应,B错误;
C.在其它条件不变时,使用催化剂可以同等程度的增大正、逆反应速率,从而加快反应进程,但不能改变反应的平衡状态,因此CO的平衡转化率不变,C错误;
D.降低温度,体系的总能量降低,使反应a~d的正、逆反应速率都减小,D正确;
故合理选项是AD;
【小问4详解】
由图示可知:中间产物为S2;
在两步反应中,整个反应的化学反应速率由活化能大的慢反应决定。基元反应的活化能越大,发生该步反应需消耗的能量就越高,反应就越难发生,反应速率越慢。由图示可知第2步反应活化能更大,所以决定COS生成速率的步骤是第2步反应;
【小问5详解】
①对于反应d,其反应速率常数,,k为速率常数,当反应达到平衡时,v正=v逆,则,。反应达到平衡后,对于反应a、d,随着反应温度的升高,生成物COS的物质的量减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,K减小。升高温度,正、逆反应速率都增大,平衡逆向移动,说明升高温度后,v正<v逆,因此k正增大的倍数<k逆增大的倍数;
②已知相同条件下,反应a速率比反应d快,在相同温度下,相同时间内反应a生成的COS更多。根据图像可知:a曲线的生成物COS的物质的量分数大,所以a曲线表示反应a的COS物质的量分数与反应温度的关系。A点对应的平衡体系中,COS的物质的量分数为0.03%。假设容器体积为1 L,起始时反应的总物质的量为100 mol,则反应开始时CO、H2S、N2的物质的量分别为1 mol、1 mol和98 mol。该反应前后物质的量不变,所以平衡时总物质的量也为100 mol,则平衡时COS的物质的量为0.03 mol,设H2S的转化率为x,可列三段式分析:。在1000℃,反应达到平衡时COS的物质的量为0.03 mol,即x=0.03 mol,则平衡时CO、H2S、COS、H2的物质的量分别为0.97 mol、0.97 mol、0.03 mol、0.03 mol,由于假设容器体积为1 L,则平衡时各种气体物质的浓度分别为:c(CO)=0.97mol/L、c(H2S)=0.97mol/L、c(COS)=0.03 moL/L、c(H2)=0.03 mol/L,则该温度下反应a的化学平衡常数K==。
18. 某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)化合物D中官能团的名称是_______。
(2)A为芳香族化合物,A→B的化学方程式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.F中氮原子的杂化方式均为
b.B→D的反应类型为氧化反应
c.E的芳香醛类同分异构体共有6种
(4)F→G的化学方程式是_______。
(5)I的结构简式是_______。
(6)由F可制备物质K,转化过程如下图:
写出试剂a和中间产物Q的结构简式:_______、_______。
【答案】(1)羧基、碳氯键
(2)+Cl2+HCl
(3)bc (4)++H2O
(5) (6) ①. ②.
【解析】
【分析】A为芳香族化合物,结合A的分子式可知,A为甲苯,A发生苯环上的取代反应生成B,则B的结构简式为:,B中甲基被氧化为羧基生成D,D发生信息i的反应生成E为,F与发生信息ii的反应生成G为,G和E发生取代反应生成H为,H发生信息ii的第二步反应生成I为,I发生酯基的水解反应生成消炎痛;
【小问1详解】
由结构可知,D中官能团的名称是羧基、碳氯键;
【小问2详解】
A为甲苯,A与氯气在催化剂作用下发生苯环的取代反应生成B,方程式为:+Cl2+HCl;
【小问3详解】
a.F中氨基氮原子形成3个共价键,且存在1对孤对电子,价电子对数为4,杂化方式均为sp3,a错误;
b.B→D的反应是甲基被氧化为羧基,反应类型为氧化反应,b正确;
c.E为,不饱和度为1,E的芳香醛类同分异构体共有 、、(箭头所指醛基的位置),共有6种同分异构体,c正确;
故选bc;
【小问4详解】
F与发生信息ii的反应生成G,++H2O;
【小问5详解】
由分析可知,I的结构简式是;
【小问6详解】
由P→Q的条件可知,P发生信息iii的反应,则P中必须含有氨基和羧基两种官能团,F发生信息ii的反应生成P为,则试剂a为,P发生信息iii的反应生成Q为,Q中醚键转化为酚羟基得到K。
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丰城九中2025-2026学年上学期高三日新开学考试化学试卷
考试时长:75分钟 试卷总分:100分
可能用到的相对原子质量 H:1 C:12 N:14 O:16 F:19 P:31 S:32 Ca:40 Zn:65
一、选择题(本题共14个小题,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. 化学为我国的科技发展提供了重要的贡献。下列说法涉及有关化学知识中,不正确的是
A. “蛟龙”载人潜水器的耐压球壳使用了钛合金,钛合金的硬度比钛大
B. 神舟系列飞船返回舱使用氮化硅耐高温结构材料,氮化硅属于共价晶体
C. “华龙一号”核反应堆采用二氧化铀()陶瓷芯块,含有中子数为140
D. 我国制造的第一艘出口船“长城”号货轮,其燃料柴油由煤干馏得到
2. 利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A. 用装置Ⅰ除去苯中的三溴苯酚
B. 用装置Ⅱ证明苯与溴发生取代反应
C. 用装置Ⅲ证明不同浓度硝酸还原产物可为NO、NO2
D. 用装置Ⅳ制备并较长时间观察到Fe(OH)2
3. 醋酸铜氨溶液(含等)净化合成氨原料气(含和少量CO)的过程中发生反应:。下列说法正确的是
A. Cu位于元素周期表d区
B. 键角:
C. CO中化学键的强度大于,使CO沸点高于的
D. 在一定范围内,低温、高压有利于原料气的净化
4. 我国科研人员在Li-O2电池电解液中添加NBSF,能明显延长电池的循环寿命。NBSF的结构如图所示。其中短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的基态原子p轨道半充满,Y、W同族,Y的价电子排布式为nsnnp2n,Z的氢化物可用于刻蚀玻璃。下列说法不正确的是
A. 酸性:HXO3>H2WO3 B. 第一电离能:X>Y>W
C. 构成NBSF的原子中,X的半径最小 D. XZ3和的空间结构均为三角锥形
5. 我国科学家研究表明可利用氟化钙晶体释放出的和脱除。氟化钙立方晶胞结构如图所示。下列说法错误的是
A. F、Si和Ca电负性依次减小
B. 的空间结构为正四面体形
C. 上图中M处原子分数坐标为,则N处原子分数坐标为
D. 若晶胞参数为a nm,表示阿伏加德罗常数的值,则氟化钙晶体的密度为
6. 如图所示有机物可用于合成某种促凝血药物。关于该化合物,说法正确的是
A. 分子中C原子的杂化类型有sp、和
B. 能发生加成反应、氧化反应和取代反应
C. 分子中所有碳原子不可能共面
D. 与足量的NaOH溶液反应,消耗2mol NaOH
7. 下列实验操作或实验设计能达到相应实验目的的是
选项
实验操作或实验设计
实验目的
A
常温下,向饱和溶液中加入少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生
探究常温下,、的大小关系
B
向鸡蛋清溶液中加入,观察到有沉淀产生,再加入蒸馏水,沉淀溶解
验证蛋白质的盐析是可逆的
C
取溶液于试管中,加入5滴等浓度的溶液,再加入溶液
探究氯化铁与碘化钾的反应存在限度
D
将铁钉放入试管中,用盐酸浸没
验证铁的吸氧腐蚀
A. A B. B C. C D. D
8. 类比和推理是学习化学常用的思维方法,下列结论合理的是
选项
已知
方法
结论
A
H3PO4是三元酸
类比
H3BO3是三元酸
B
O2是非极性分子
类比
O3是非极性分子
C
“杯酚”分离和
推理
“杯酚”与、形成化学键的强度不同
D
离子液体具有良好的导电性
推理
离子液体的粒子全都是带电荷的离子
A. A B. B C. C D. D
9. 恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的和,在催化剂表面进行反应,部分历程如图所示(*表示物种吸附在催化剂表面,TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 反应过程中有非极性共价键的断裂与形成
B. 加入催化剂M可以使化学平衡正向移动
C. 物种在催化剂表面吸附的过程需要吸收能量
D. 上述历程决速步骤的反应为
10. 某文章报道了一种两相无膜锌/吩噻嗪电池,其放电时的工作原理如图所示(在水系/非水系电解液界面上来回穿梭,维持电荷守恒)。
已知:的密度为,难溶于水。
下列说法错误的是
A. 放电时,负极反应为
B. 充电时,石墨毡连电源的正极
C. 放电时,电池不能倒置,由水层移向层
D. 放电时,板每减轻,水层增重
11. DMO和以固定流速通过两种催化剂(Cu负载量分别为5%和20%)制EG的历程如图所示,其中使用Cu负载量为5%的催化剂时原料转化率更高。下列说法正确的是
A. 图中实线是Cu负载量为5%的催化剂作用下的历程
B. 改变Cu负载量,可调控EG的平衡产率
C. 仅升高温度,增大
D. 仅加快流速,DMO转化率一定增大
12. 某实验小组尝试设计如下装置,利用光伏发电,以甲苯为原料通过间接氧化法制取苯甲酸并实现储能,反应原理如下图所示。下列有关说法错误的是
A. 电极b为阴极,通过质子交换膜移向b极
B. 装置中发生反应:++8H+=+2Cr3++5H2O
C. 每生成,理论上装置中可获得122g苯甲酸
D. 电极发生电极反应为
13. 常温下,向水溶液中滴加溶液,含硫微粒的分布系数随的变化关系如图所示。[已知]
下列说法正确的是
A. 曲线Ⅲ表示与溶液的关系
B. 当时,
C. 氢硫酸的的数量级为
D. 的平衡常数为
14. 为消除的污染,某实验小组研究用活性炭进行处理,发生反应:,一定温度下,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和,反应相同时间后测得的转化率与容器体积的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 容器内的压强 B. bc段上述反应达到平衡状态
C. c点状态下v(正)<v(逆) D. 该温度下反应的平衡常数K=
二、非选择题(4小题,每空2分,共58分)
15. 利用焙烧—半湿法从铜阳极泥(含有、、、、等)中提取金,银等金属的过程如下:
已知:①“焙烧”后烧渣主要成分是、、、;
②在足量盐酸中发生反应:;
③;
回答下列问题:
(1)基态S原子的价层电子排布式为___________。
(2)“烟气”的主要成分是和,用水吸收生成单质Se和___________(填化学式)。
(3)“水浸”步骤需加入固体但不能过量的原因是___________。
(4)“分银”步骤中发生反应:该反应的平衡常数,若反应达平衡后溶液中,则___________(填“>”“<”或“=”)。
(5)通过电解“分银液”,在阴极得到银单质,阴极电极反应式为___________,电解后阴极区溶液中___________(填化学式)可以循环使用。
(6)“分金”和“还原”步骤目的是浸出和提取金,其原理为:在酸性条件下,和NaCl反应生成,把Au氧化成,再将还原成Au。
①“还原”步骤发生反应的离子方程式___________。
②温度对金的浸出率有重要的影响。如图为分金渣中金含量随反应温度的变化曲线。55℃后,分金渣中金含量显著升高,原因可能是___________。
16. 某小组同学设计探究甲醛与新制Cu(OH)2反应生成的固体产物。实验装置如下图,圆底烧瓶中依次加入25%NaOH溶液(NaOH始终过量),8%CuSO4溶液和37%的甲醛溶液按一定比例混合后加热,药品用量、实验结果见表格数据。已知:CO可以与银氨溶液反应产生Ag;Cu2O易溶于浓氨水生成[Cu(NH3)2]+。
实验
温度/℃
NaOH溶液体积/mL
CuSO4溶液体积/mL
HCHO溶液体积/mL
反应时间/min
固体产物质量/g
1
20
25
8
9
50
0.50
2
50
25
8
9
27
0.50
3
60
a
8
0.4
33
0.50
4
60
25
8
9
b
0.45
5
90
25
8
9
14
0.40
(1)a=___________,b的取值范围是___________。
(2)实验1~5中,装置A.B均无明显现象,证明气体中不含___________,推测收集的气体可能为H2.
(3)对部分实验固体产物进行X射线衍射仪分析,谱图如下。
根据X射线衍射仪谱图可知,实验1的固体产物为___________(填化学式)。对比实验3、4的谱图,推测实验4固体产物除Cu2O外还有另一种固体M为___________(填化学式)。设计实验验证固体M的存在:取少量洗净后的固体加入试管中,滴加___________(填实验操作和现象),证明有固体M存在。综上所述,推测实验4中生成固体M的化学方程式可能为___________。
17. 作为有机合成中间体,羰基硫(COS)用于合成杀草丹、燕麦敌、杀虫剂巴丹等农药。工业上通过CO与H2S反应制取COS,反应体系中主要涉及以下反应:
(a)CO(g)+H2S(g)H2(g)+COS(g) ∆H1
(b)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ∆H2
(c)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ∆H3
(d)H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g) ∆H4
(1)COS沸点___________CO2沸点(填“>”、“=”或“<”)。
(2)根据盖斯定律,反应d的∆H4=___________(用代数式表示)
(3)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有___________。
A. 增大CO与H2S的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B. 升高温度,CO2的浓度增大,表明反应d为放热反应
C. 反应a加入催化剂,可提高CO的平衡转化率
D. 降低反应温度,反应a~d的正、逆反应速率都减小
(4)反应a分两步进行,其反应过程能量变化如图1所示,
中间产物为___________,决定COS生成速率的步骤是___________(填“第1步”或“第2步”)。
(5)在密闭容器中按下表投料,分别发生反应a和反应d(不参与反应),反应时间和压强相同时,测得COS的物质的量分数随温度变化关系如图2实线所示(虚线表示平衡曲线)。
反应I
反应Ⅱ
起始投料
CO
H2S
N2
CO2
H2S
N2
起始物质的量分数/%
1
1
98
1
1
98
①实验测得反应d的速率方程为:,,k为速率常数,则达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数___________(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②已知相同条件下,反应a速率比反应d快。1000℃时,反应a的平衡常数K=___________。
18. 某研究小组按下列路线合成抗炎镇痛药“消炎痛”(部分反应条件已简化)。
已知:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)化合物D中官能团的名称是_______。
(2)A为芳香族化合物,A→B的化学方程式是_______。
(3)下列说法正确的是_______(填序号)。
a.F中氮原子的杂化方式均为
b.B→D的反应类型为氧化反应
c.E的芳香醛类同分异构体共有6种
(4)F→G的化学方程式是_______。
(5)I的结构简式是_______。
(6)由F可制备物质K,转化过程如下图:
写出试剂a和中间产物Q的结构简式:_______、_______。
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