精品解析：黑龙江省鹤岗市第一中学2023-2024学年高三下学期第二次模拟考试化学试题

鹤岗市第一中学2023-2024学年高三下学期模拟考试(第二次) 化学试题 总分：100分 一、单选题(每题 3 分，共 45 分) 1. 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列有关说法中错误的是 A. 飞船使用的推进剂属于纯净物 B. 飞船的主体使用的是铁合金，铁合金的熔点比纯铁的高 C. 飞船返回舱侧壁金属壳体用的铝合金材料，属于金属材料 D. 神舟飞船芯片的主要成分是Si，Si可用于制造半导体材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞船使用的推进剂是水合物，水合物属于纯净物，A正确； B．合金的熔点一般都比成分金属的熔点低，B错误； C．飞船返回舱侧壁金属壳体用铝合金材料，属于金属材料，C正确； D．单质硅可以运用到计算机芯片，也可以制造半导体材料，D正确； 故选B。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 分子的VSEPR模型为： C 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 是极性键构成的非极性分子 【答案】B 【解析】 【详解】A．N原子核外有5个价电子，两个N原子共享6个电子形成氮氮三键，电子式为，故A错误； B．SO2分子中心原子S的价层电子对数，孤电子对数为1，为sp2杂化，VSEPR构型为平面三角形，故B正确； C．邻羟基苯甲醛分子中羰基上的氧原子和羟基上的氢原子构成氢键，示意图，故C错误； D．NH3中N-H键为极性键，分子构型为三角锥形，正负电荷中心不重合，为极性分子，故D错误； 故答案为B。 3. 下列离子方程式与所给事实不相符的是 A. 泡沫灭火器的原理： B. 稀硝酸除去试管上的银镜： C. 工业上生产烧碱： D. 溶液滴入溶液中： 【答案】A 【解析】 【详解】A．泡沫灭火器的灭火原理：，A错误； B．稀硝酸与银反应时，硝酸作为氧化剂被还原，产物为和NO，离子方程式：，B正确； C．工业上电解饱和食盐水获取烧碱，离子方程式：，C正确； D．溶液滴入溶液中形成特征蓝色沉淀KFe[Fe(CN)6]，离子方程式：，D正确； 故选A。 4. 实验室中可用下图流程制备晶体，为阿伏加德罗常数。下列说法错误的是 A. 当标况下消耗的体积为11.2L时，理论上有64g铜溶解 B. 1mol 离子中键的数目为16 C. 0.1mol/L的溶液中，数目为0.2 D. 若生成1mol ，转移的电子数为2 【答案】C 【解析】 【详解】A．当标况下消耗的体积为11.2L时，转移2mol电子，根据得失电子守恒，理论上有1mol铜溶解，即有64g铜溶解，故A正确； B．中N-H键、NH3与Cu2+的配位键是键，1mol 离子中键的数目为16，故B正确； C．没有明确溶液体积，不能计算0.1mol/L的溶液中数目，故C错误； D．铜元素化合价由0升高为+2，若生成1mol ，转移的电子数为2，故D正确； 选C。 5. 属于共价化合物，可以单体分子、二聚体分子(图a)和多聚体分子(图b)等形式存在。下列说法错误的是 A. 二聚体分子中Be的杂化轨道类型为 B. 单体分子的空间结构为直线形 C. 多聚体分子中存在配位键 D. Be的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能 【答案】A 【解析】 【详解】A．二聚体分子中，Be周围有三个成键电子对，孤对电子对为0，为平面三角形，Be的杂化轨道类型为sp2，A错误； B．Be的成键电子对为2，孤对电子对为0，故分子的空间结构为直线形，B正确； C．多聚体分子中氯提供孤对电子，Be提供空轨道，形成配位键，C正确； D．Be的价电子为2s2，为全满状态，故的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，D正确； 答案选A。 6. 加入可提高电池性能。该电池放电时某电极区域的物质转变过程如图。下列说法错误的是 A. 该电极放电时发生还原反应 B. 电路中每转移2mol ，生成1mol C. SOICl和是反应过程中的中间产物 D. “步骤3”的反应为 【答案】B 【解析】 【详解】A．从物质转变过程图可知，该电极处SOCl2得到电子转化为其他物质，发生还原反应，A 选项正确； B．总反应为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2，每转移4mol电子生成1molSO2，所以电路中每转移2mol电子，生成0.5molSO2，B选项错误； C．从图中可以看出SOICl和I-在反应过程中先生成，后又参与反应被消耗，是中间产物，C选项正确； D．根据图中“步骤3”的物质转化关系，结合元素守恒和电荷守恒，可以写出反应方程式，D选项正确； 答案选B 7. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在苯酚溶液中滴加溶液 溶液变紫色 羟基使苯环上邻对位变活泼 B 加热溶液 溶液由蓝色变为绿色 为吸热反应 C 在2-溴丁烷中加入溶液 产生浅黄色沉淀 2-溴丁烷含溴元素 D 将少量硼酸溶液滴入溶液中 无气泡产生 酸性：碳酸>硼酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．苯酚遇氯化铁溶液变紫色，说明苯环使羟基活泼，A项错误； B．加热溶液由绿色逐渐变为蓝色，说明平衡正向移动，正向反应吸热，B项正确； C．碳溴键不能在水中电离，溶液中无溴离子，不会产生浅黄色沉淀，现象不正确，C项错误； D．将少量硼酸溶液滴入溶液中，无气泡产生，有可能是因为硼酸少量，只和碳酸根反应生成了碳酸氢根，没有气体产生，无法判断酸性大小，D项错误； 故本题选B。 8. 一种由短周期主族元素构成典型的离子液体结构如图所示，五种元素W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大，W原子半径最小，M原子半径最大。下列说法正确的是 A. X、Y、Z、M四种元素形成的简单气态氢化物的沸点依次升高 B. 价电子未成对电子数目M>Z>X C. 该物质由于分子量较小而常温下处于液态 D. W、X、Y形成的某种物质既含有离子键、共价键、配位键 【答案】D 【解析】 【分析】根据W、X、Y、Z、M五种元素的原子序数依次增大，其中W只连接1个键且原子半径最小，则W为H元素；X全部是连接4个键，可能是C元素或Si元素，根据M原子半径最大，如X为Si不能满足，则X为C元素；Y连接3个键，结合原子序数，则Y为N元素；Z只连接1个键，半径和原子序数都比M小，则Z为F元素， 根据离子结构得到M的价电子为5，则M为P元素，据此分析解答。 【详解】A．X、Y、Z、M四种元素形成的简单气态氢化物分别为：、、、，由于和中存在氢键作用，沸点反而比高，A错误； B．M、Z、X分别对应元素：P、F、C，价电子未成对电子数分别为：3、1、2，则为：，B错误； C．该类离子液体在室温呈液态主要由于“离子间作用力特殊、晶格能较低”等原因，与分子量大小无直接关系，C错误； D．W、X、Y分别对应元素：H、C、N，得到的中就含有离子键、共价键、配位键，D正确； 故答案为：D。 9. 已知某些烯烃被高锰酸钾氧化可生成羧酸和酮，例如：CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3。根据以上信息，下列烯烃与足量酸性高锰酸钾反应推测合理的反应是 A. CH2=C(CH3)2HCHO+CH3COCH3 B. C. D. 2CH3COCH3 【答案】D 【解析】 【分析】有碳碳双键的物质在被酸性KMnO4溶液氧化时，碳碳双键断裂，若不饱和C原子上连接两个烃基，则该C原子被氧化产生羰基；若是不饱和的C原子连接一个H原子，则该不饱和C原子被氧化变为-COOH。 【详解】A．若不饱和C原子连接两个H原子，被酸性KMnO4溶液氧化为CO2，若不饱和C原子上连接两个烃基，则该C原子被氧化产生羰基，则应为CH2=C(CH3)2CO2+H2O+CH3COCH3，A错误； B．由分析，反应为，B错误 ； C．草酸具有一定还原性，能被酸性高锰酸钾氧化为二氧化碳气体，则生成物为和二氧化碳，C错误； D．由分析，反应为2CH3COCH3，D正确； 故选D。 10. 一种新型电池，可以有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制，装置如图所示，下列说法正确的是 A. b为正极，发生氧化反应 B. 电池工作中电子的流向：， C. d电极的电极反应式： D. 捕获23g，c极产生(标准状况) 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示可知：左侧装置自发进行氧化还原反应，则该装置为原电池，右侧装置为电解池；Zn电极失去电子被氧化为Zn2+，则a电极为负极，b电极为正极；c电极与正极相连，为阳极；d电极与电源负极连接，为阴极，然后根据原电池、电解池原理分析解答。 【详解】A．根据图示信息，a为原电池的负极，发生氧化反应，b为原电池的正极，发生还原反应，A错误； B．a为原电池的负极，b为原电池的正极，c为电解池的阳极，d为电解池的阴极，电池工作中电子的流向：a→d，c→b，B错误； C．d为电解池的阴极，电极反应式：+6e−+8H+=+2H2O，C错误； D．b电极，N元素化合价从+4价降为+3价，捕获0.5molNO2，转移电子0.5mol，c极产生0.125molO2，标准状况体积为2.8L，D正确； 故答案选D。 11. 颠茄酮的合成最初通过十余步反应合成总产率为0.75%，后来罗宾逊改进合成思路只用三步合成总产率高达90%。 下列说法正确的是 A. 物质A的化学名称为二丁醛 B. 第①步反应类型为取代反应 C. 中间产物D既能与盐酸反应又能与NaOH反应 D. 该方法总收率高主要是由于该路线的原子利用率高 【答案】C 【解析】 【详解】A．物质A的化学名称为丁二醛，A错误； B．第①步反应包括A与CH3NH2的加成反应，加成产物与B的取代反应，B错误； C．中间产物D含羧基和氨基，能与盐酸反应又能与NaOH反应，C正确； D．合成步骤少，产率较之前的合成方法有明显的提升，D错误； 故选C。 12. 某化合物的晶体部分结构如下（左）图所示，晶胞结构如（右）图所示。 下列说法错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. Li+的价电子排布式为1s2 C. 的配位数为6 D. 该化合物中有2种不同化学环境的 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据晶胞结构（右）图可知，有4个位于上下面心，4个位于棱心，则的个数为：，有8个位于顶点，则的个数为：，得到晶胞的化学式为：，A正确； B．基态Li原子的电子排布式为：，则失去最外层电子后的的价电子排布式为，B正确； C．结合晶胞结构（左）图和晶胞结构（右）图可知，在的周围有6个，上下轴心有2个，则的配位数为8，C错误； D．根据晶胞结构（右）图可知，有面心和棱心2种不同的化学环境，D正确； 故答案为：C。 13. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，11.2L Cl2溶于水，溶液中、和HClO的微粒数目之和为NA B. 12g石墨中含有的碳碳单键数目为2NA C. 常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2mol O2，转移电子的数目为0.4NA D. 1mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．Cl2溶于水的反应是可逆反应，溶液中还存在氯气分子，则、和HClO的微粒数目之和小于NA，A错误； B．石墨片层结构为，平均每个碳原子的碳碳单键数为，则12g石墨中含有碳碳单键1.5NA，B错误； C．Na2O2与H2O的反应方程式为，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，O2为氧化产物，由可知，共生成0.2mol O2，转移电子的数目为，C正确； D．Cl2与消石灰反应的方程式为，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，故1mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为NA，D错误； 故选C。 14. 科学家设计了一种新型MIL-53金属框架，可通过静电作用选择性吸附氨气，主要用于工业捕捉氨气。MIL-53和另一种材料MFM-520均可用于除去有害气体NO2，MFM-520的孔径大小和形状恰能选择性固定N2O4（如图所示）。 已知：N2O4分子结构与乙烯类似。 ① ； ② 。 下列关于二者净化气体的说法中，正确的一项是 A. MFM-520捕获的气体所有原子共平面，MIL-53捕获的气体空间结构为正四面体 B. MFM-520置入废气后，废气颜色变深，MIL-53置入废气后，废气颜色变浅 C. MFM-520适宜在较高压强下净化气体，MIL-53适宜在较低压强下净化气体 D. MFM-520适宜在较低温度下吸收目标气体，MIL-53适宜在较高温度下吸收目标气体 【答案】C 【解析】 【详解】A．N2O4分子构型与乙烯类似，为平面构型，MIL-53捕获的气体是氨气，为三角锥形，A错误； B．MFM-520置入废气后平衡①向右移动，NO2浓度变小，颜色变浅，MIL-53置入废气后，平衡②向左移动，NO2浓度变小，废气颜色变浅，B错误； C．MFM-520在较高压强下平衡①右移，MIL-53在较低压强下平衡②左移有利于净化气体，C正确； D．MIL-53在较高温度下平衡②右移不利于除去NO2，MFM-520在较低温度下平衡①右移，有利于吸收目标气体，D错误； 故选C。 15. 25℃时，用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1mol·L-1 HA溶液，体系中、、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 图中曲线①表示与pH的关系 B. 25℃时，0.1 mol·L-1 NaA溶液的pH约为9 C. a点溶液中， D. b点时，V<20.00mL 【答案】A 【解析】 【分析】随着NaOH溶液的加入，溶液pH逐渐增大，溶液中c(HA)或lgc(HA)逐渐减小、c(A -)或lgc(A -)逐渐增大，则曲线①②分别代表lgc(HA)、lgc(A-)与pH的关系，当pc(A -)=pc(HA)即c(A -)=c(HA)时pH=5，此时HA的电离平衡常数Ka=×c(H+)=c(H+)=10-5，结合电荷守恒、物料守恒关系分析解答该题。 【详解】A．由上述分析可知，则曲线①②分别代表lgc(HA)、lgc(A-)与pH的关系，故A错误； B．HA的电离平衡常数Ka=10-5，A-的电离平衡常数Kh===10-9，0.1mol•L-1NaA溶液中c(OH -)≈(A -)===10-5mol/L，pH=9，故B正确； C．a点溶液中溶质HA和NaA，且c(HA)=c(NaA)，物料守恒关系为，故C正确； D．0.1mol•L-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol•L-1HA溶液至终点时消耗V(NaOH)=20.00mL，NaA溶液呈碱性，图中b点溶液呈中性，则HA有剩余，消耗V(NaOH)＜20.00mL，故D正确； 故选：A。 二、解答题 16. 硼化钛()准金属化合物，强度高、硬度大，用于机械制造领域；五氟化锑()是一种高能氟化剂，广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含、、ZnO、PbO、NiO、CoO)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图所示。 已知：性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成；高温下易挥发。 回答下列问题： （1）为了加快酸浸速率，除适当升温外，还可以采取的一条措施是：___________。滤渣Ⅰ的主要成分___________(填化学式)，“水解”后经“过滤”得到主要含___________的滤液，可以循环利用。 （2）“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___________。 （3）“除钴镍”，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理如图所示： 、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为___________。 （4）“除锌铅”加入溶液，___________(填“能”或“否”)产生气体。若能，其原因是___________，若否，此空不用填。 （5）“电解”时，以惰性材料为电极，锑的产率与电压大小关系如下图所示，当电压超过时，锑的产率降低的原因可能发生副反应的电极反应式___________。 【答案】（1） ①. 适当增大盐酸浓度、研磨等 ②. ③. （2） ①. ②. 增加反应物浓度促进反应正向进行，提高TiB2的产率，且高温下易挥发，容易分离 （3）、半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键而不匹配 （4）否 （5）或 【解析】 【分析】二氧化钛不溶于酸，因此将矿渣加盐酸后滤渣I为TiO2，滤液I为SbCl3、ZnCl2、PbCl2、NiCl2和CoCl2。TiO2加入热的浓硫酸得到TiOSO4溶液，再水解得到TiO2·xH2O沉淀和H2SO4，将TiO2·xH2O用B2O3、C还原得到TiB2。滤液I首先通过有机净化剂吸附分离Co2+和Ni2+，再加入Na2S通过形成ZnS、PbS沉淀的方式除去Zn2+和Pb2+，最后通过电解SbCl3溶液制备Sb，Sb经过氯化得到SbCl5，在经过HF氟化生成SbF5。 【小问1详解】 反应速率和温度、浓度、接触面积等有关，因此加快酸浸速率可采用升温、适当增大盐酸浓度、研磨等；据分析，滤渣I的主要成分为TiO2，“水解”后经“过滤”得到主要含H2SO4的滤液。 【小问2详解】 “热还原”中发生反应为TiO2·xH2O、B2O3、C反应生成TiB2和CO，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，原因是增加反应物浓度促进反应正向进行，提高TiB2的产率，且高温下易挥发，容易分离。 【小问3详解】 根据题干可知，有机净化剂为具有立体网格结构的聚合物，通过在网格中填充金属离子从而实现净化，、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为、半径与有机净化剂网格孔径大小匹配，可形成配位键而不匹配。 【小问4详解】 ZnS和PbS的Ksp很小，S2-易与Zn2+和Pb2+形成ZnS、PbS沉淀，因此不会形成H2S气体。 【小问5详解】 电解中的主反应为，溶液中的氢还原反应与该反应竞争，当溶液中的还原反应为时，Sb3+会发生氧化：，此时Sb的产率下降。 17. 苯胺乙酰化常用来保护苯环上氨基使其不易氧化，且使苯环上取代反应由多元取代变为有用的一元取代，同时使对位的反应活性较邻位高。实验室制备乙酰苯胺原理为： 步骤如下： I、制备：装置如图（部分加热、夹持装置已略去）。在蒸馏瓶中依次放入5 mL新蒸馏过的苯胺、7.4 mL冰醋酸和0.1 g锌粉，小火加热，使分馏柱顶温度计示数保持在左右。当温度计读数发生上下波动或自行下降时停止加热。 II、分离：在不断搅拌下，把反应混合物趁热倒入盛有100 mL水的烧杯中，搅拌并冷却，使粗乙酰苯胺析出。抽滤析出的固体并冷水洗涤。 Ⅲ、提纯：把粗乙酰苯胺加入150 mL热水中加热至沸腾。稍冷后加入0.5 g活性炭，煮沸1～2分钟。趁热减压过滤，冷却滤液。乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。产物晾干后称重并测熔点。 已知： 名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 水中溶解度/g 苯胺 无色油状有强烈气味液体、有毒 184.13 3.6 冰醋酸 无色刺激性液体 16.7 118 乙酰苯胺 白色晶体 114～116 305 20℃ 0.46 100℃ 5.5 回答下列问题： （1）加入锌粉的作用是______________。 （2）写出乙酰苯胺与溴发生取代反应的主要反应方程式______________。 （3）刺形分馏柱的作用为______________。锥形瓶中收集的物质主要是_______________。 （4）分离步骤中把反应混合物趁热倒入烧杯中的原因_______________。 （5）冷却结晶时________（①缓慢冷却 ②快速冷却，填序号，下同）可得到较大晶体颗粒，且杂质________（③较多 ④较少）。 （6）测熔点目的为_______________。 【答案】（1）防止苯胺氧化 （2） （3） ①. 减少冰醋酸的蒸出，提高原料利用率（或减少冰醋酸的蒸出，提高产率） ②. 水（或稀醋酸） （4）乙酰苯胺熔点较高，冷却会固化，粘附在烧瓶上不易倒出 （5） ①. ① ②. ④ （6）判断产物纯度是否合格（或判断产物是否纯净） 【解析】 【分析】实验室通过苯胺和乙酸发生取代反应生成苯胺乙酰，化学方程式为：，在蒸馏瓶中依次放入5 mL新蒸馏过的苯胺、7.4 mL冰醋酸和0.1 g锌粉，防止苯胺氧化，充分反应后把反应混合物趁热倒入盛有100 mL水的烧杯中，搅拌并冷却，使粗乙酰苯胺析出。抽滤析出的固体并冷水洗涤，把粗乙酰苯胺加入150 mL热水中加热至沸腾。稍冷后加入0.5 g活性炭，煮沸1～2分钟。趁热减压过滤，冷却滤液。乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。 【小问1详解】 苯胺易被氧化，加入锌粉的作用是防止苯胺氧化。 【小问2详解】 苯胺乙酰化常用来保护苯环上的氨基使其不易氧化，且使苯环上取代反应由多元取代变为有用的一元取代，同时使对位的反应活性较邻位高，则乙酰苯胺与溴发生取代反应生成，化学方程式为：。 【小问3详解】 刺形分馏柱的作用为减少冰醋酸的蒸出，提高原料利用率（或减少冰醋酸的蒸出，提高产率。该实验中分馏柱顶温度计示数保持在105°左右，高于水的沸点，低于苯胺、乙酰苯胺和醋酸的沸点，结合醋酸具有挥发性可知，锥形瓶中收集的物质主要是水（或稀醋酸）。 【小问4详解】 分离步骤中把反应混合物趁热倒入烧杯中的原因是：乙酰苯胺熔点较高，冷却会固化，粘附在烧瓶上不易倒出。 【小问5详解】 在冷却结晶过程中，缓慢冷却有助于更多的结晶中心形成，从而使得晶体有足够的时间生长成较大的颗粒，且杂质较少。 【小问6详解】 乙酰苯胺的熔点为305℃，若产物纯度较高，测得产物的熔点应该接近305℃，测熔点目的为：判断产物纯度是否合格（或判断产物是否纯净）。 18. Ⅰ．利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO−，装置如图所示。 （1）①在该装置中，右侧Pt电极的电极反应式为_______。 ②装置工作时，阴极除有HCOO−生成外，还可能生成副产物H2降低电解效率。已知：电解效率=×100％；若测得阴极区内的c(HCOO−)=0.03mol/L，电解效率为75％，则阴极和阳极生成的气体在标准状况下的体积总共_______mL。(忽略电解前后溶液的体积变化) Ⅱ．CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和H2.主要反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1； 反应Ⅱ：CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g) ΔH2； 反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3 已知：反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。 （2）上述三个反应的平衡常数Kp、ΔH与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)反应的ΔH，ΔH3=_______kJ⋅mol−1。 （3）向密闭容器中，通入3molCO2和1molCH4，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。900K时，CH4的物质的量分数为_______，用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______。900K后随温度升高，H2物质的量减少的原因为_______。 （4）DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳，该过程与两个反应有关：①CH4→NiC+2H2 ΔH>0；②2CO⇌C+CO2 ΔH<0。目前积碳问题的解决方案主要有两种：A.提高原料气中CO2的占比；B.在常规的Ni催化剂中添加MgO，使其在催化剂表面与Ni形成共熔物。试解释这两种方法可以有效抑制积碳的原因_______(答出两条即可)。 【答案】（1） ①. CO2+H2O+2e−=HCOO−+OH− ②. 672 （2） ①. Ⅱ ②. −41 （3） ①. ②. 或2.1 ③. 900K后反应Ⅲ逆向进行的程度大 （4）增大CO2浓度可以促使反应②平衡左移；MgO在Ni催化剂表面形成共熔物，减小了Ni催化剂的表面积，减慢了反应①的速率；MgO在Ni催化剂表面形成共熔物，因其显碱性更易吸附CO2有利于，有利于CO2和C在催化剂表面的反应 【解析】 【小问1详解】 ①根据题意可知该装置可以将CO2有效地转化为HCOO-，C元素被还原，所以右侧Pt电极为阴极，CO2得电子被还原，电解质溶液显碱性，电极反应式为CO2+H2O+2e−=HCOO−+OH−； ②阴极区内的c(HCOO-)=0.03mol/L，溶液体积为1L，则n(HCOO-)=0.03mol，根据电极反应式可知转移0.06mol电子，电解效率为75%，则电解池内转移电子总数为，所以阴极还有0.02mol电子还原氢离子，生成0.01mol氢气，阳极的电极反应式为，转移0.08mol电子生成0.02mol氧气，所以共产生0.03mol气体，标况下体积为； 【小问2详解】 如果∆G=∆H-T∆S<0，则该反应能自发进行，反应Ⅰ、Ⅱ的∆S>0且反应Ⅰ的∆S较大，反应Ⅰ、Ⅱ的自发均需高温条件，则反应Ⅰ、Ⅱ为吸热反应，∆H>0，反应Ⅱ的∆H较大，所以a点代表反应Ⅱ； 根据图像可知，、，，； 【小问3详解】 开始时，向密闭容器中，通入3molCO2和1molCH4，根据图知，900K时，，，根据碳原子守恒得，根据氢原子守恒得，则气体总物质的量=，CH4的物质的量分数为； 反应Ⅲ中，，，，该反应的化学平衡常数，约为2.1； 900K后随温度升高，反应I生成H2，反应Ⅲ消耗H2，反应Ⅲ逆向进行的程度大，导致H2物质的量减少； 【小问4详解】 提高原料气中CO2的占比，增大CO2浓度可以促使反应②平衡左移，积碳减少；MgO在Ni催化剂表面形成共熔物，减小了Ni催化剂的表面积，减慢了反应①的速率；MgO在Ni催化剂表面形成共熔物，因其显碱性更易吸附CO2有利于，有利于CO2和C在催化剂表面的反应。 19. 一种以原几茶醛为原料合成可自动降解聚合物材料路线如下： 已知：为烃基 ① ②R3X+NaCNR3CN+NaX、R3CNR3-COOH ③ （1）原儿茶醛的分子式为_______，合成路线图中C的核磁共振氢谱图有_______组峰。 （2）由生成C的化学方程式为_______。 （3）由C生成D的反应类型为_______。 （4）E中可水解的官能团名称为_______。 （5）G是B的同系物，其质谱图最右侧的分子离子峰的质荷比数值为121，则G的同分异构体中含有苯环的共有_______种。(不考虑立体异构) （6）设计以乙烯为原料合成F的路线_______。(用流程图表示，乙醇及无机试剂任选) 【答案】（1） ①. C7H6O3 ②. 10 （2）++H2O （3）加聚反应 （4）酰胺基 （5）20 （6）+Cl2+2NaCN+2NaCl+H2O 【解析】 【分析】结合原儿茶醛的结构式和C的结构式及A的分子式，推测A的结构式为，结合D的结构式和F的结构式，推测C和F发生加聚反应，通过自动降解得E，据此解答。 【小问1详解】 结合结构式，可得原儿茶醛的分子式为C7H6O3，根据合成路线图中C的结构式 ，可知核磁共振氢谱图有10种； 【小问2详解】 结合已知①，可得由生成C的化学方程式为++H2O； 【小问3详解】 根据分析，可知由C生成D的反应类型为加聚反应； 【小问4详解】 结合E的结构简式，可知能水解的官能团是酰胺基； 【小问5详解】 结合B的分子式可知分子离子峰的质荷比数值为107，G是B的同系物，其质谱图最右侧的分子离子峰的质荷比数值为121，则G的分子式为C8H11N，含有苯环的同分异构体：若1个取代基，可以为-CH2CH2NH2、-CH(NH2)CH3、-CH2NH(CH3)、-N(CH3) 2、-NH(CH2CH3)，有5种；若为2个取代基，可以为-CH3、-CH2NH2或-CH3、-NHCH3或-CH2CH3、-NH2，均存在邻间对3种，共9种；若为3个取代基，可以为-CH3、-CH3、-NH2，苯环上3个取代基中2个相同，则存在6种；共有20种； 【小问6详解】 以乙烯为原料合成F的路线，结合已知③，推测需要，结合已知②，推测需要，需要，由乙烯加成即可，所以合成路线为+Cl2+2NaCN+2NaCl+H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 鹤岗市第一中学2023-2024学年高三下学期模拟考试(第二次) 化学试题 总分：100分 一、单选题(每题 3 分，共 45 分) 1. 2023年10月31日，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。下列有关说法中错误是 A. 飞船使用的推进剂属于纯净物 B. 飞船的主体使用的是铁合金，铁合金的熔点比纯铁的高 C. 飞船返回舱侧壁金属壳体用的铝合金材料，属于金属材料 D. 神舟飞船芯片的主要成分是Si，Si可用于制造半导体材料 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 分子的VSEPR模型为： C. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图： D. 是极性键构成的非极性分子 3. 下列离子方程式与所给事实不相符的是 A. 泡沫灭火器的原理： B. 稀硝酸除去试管上的银镜： C. 工业上生产烧碱： D. 溶液滴入溶液中： 4. 实验室中可用下图流程制备晶体，为阿伏加德罗常数。下列说法错误的是 A. 当标况下消耗的体积为11.2L时，理论上有64g铜溶解 B. 1mol 离子中键的数目为16 C. 0.1mol/L的溶液中，数目为0.2 D. 若生成1mol ，转移的电子数为2 5. 属于共价化合物，可以单体分子、二聚体分子(图a)和多聚体分子(图b)等形式存在。下列说法错误的是 A. 二聚体分子中Be的杂化轨道类型为 B. 单体分子的空间结构为直线形 C. 多聚体分子中存在配位键 D. Be的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能 6. 加入可提高电池性能。该电池放电时某电极区域物质转变过程如图。下列说法错误的是 A. 该电极放电时发生还原反应 B. 电路中每转移2mol ，生成1mol C. SOICl和是反应过程中的中间产物 D. “步骤3”的反应为 7. 下列实验操作、现象和结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 在苯酚溶液中滴加溶液 溶液变紫色 羟基使苯环上邻对位的变活泼 B 加热溶液 溶液由蓝色变为绿色 为吸热反应 C 在2-溴丁烷中加入溶液 产生浅黄色沉淀 2-溴丁烷含溴元素 D 将少量硼酸溶液滴入溶液中 无气泡产生 酸性：碳酸>硼酸 A. A B. B C. C D. D 8. 一种由短周期主族元素构成典型的离子液体结构如图所示，五种元素W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大，W原子半径最小，M原子半径最大。下列说法正确的是 A. X、Y、Z、M四种元素形成的简单气态氢化物的沸点依次升高 B. 价电子未成对电子数目M>Z>X C. 该物质由于分子量较小而常温下处于液态 D. W、X、Y形成的某种物质既含有离子键、共价键、配位键 9. 已知某些烯烃被高锰酸钾氧化可生成羧酸和酮，例如：CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3。根据以上信息，下列烯烃与足量酸性高锰酸钾反应推测合理的反应是 A. CH2=C(CH3)2HCHO+CH3COCH3 B. C. D. 2CH3COCH3 10. 一种新型电池，可以有效地捕获，将其转化为，再将产生的电解制，装置如图所示，下列说法正确的是 A. b为正极，发生氧化反应 B. 电池工作中电子的流向：， C. d电极的电极反应式： D. 捕获23g，c极产生(标准状况) 11. 颠茄酮的合成最初通过十余步反应合成总产率为0.75%，后来罗宾逊改进合成思路只用三步合成总产率高达90%。 下列说法正确的是 A. 物质A的化学名称为二丁醛 B. 第①步反应类型为取代反应 C. 中间产物D既能与盐酸反应又能与NaOH反应 D. 该方法总收率高主要是由于该路线的原子利用率高 12. 某化合物的晶体部分结构如下（左）图所示，晶胞结构如（右）图所示。 下列说法错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. Li+的价电子排布式为1s2 C. 的配位数为6 D. 该化合物中有2种不同化学环境的 13. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下，11.2L Cl2溶于水，溶液中、和HClO微粒数目之和为NA B. 12g石墨中含有的碳碳单键数目为2NA C. 常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，共生成0.2mol O2，转移电子的数目为0.4NA D. 1mol Cl2与足量消石灰反应转移的电子数为2NA 14. 科学家设计了一种新型MIL-53金属框架，可通过静电作用选择性吸附氨气，主要用于工业捕捉氨气。MIL-53和另一种材料MFM-520均可用于除去有害气体NO2，MFM-520的孔径大小和形状恰能选择性固定N2O4（如图所示）。 已知：N2O4分子结构与乙烯类似。 ① ； ② 。 下列关于二者净化气体的说法中，正确的一项是 A. MFM-520捕获的气体所有原子共平面，MIL-53捕获的气体空间结构为正四面体 B. MFM-520置入废气后，废气颜色变深，MIL-53置入废气后，废气颜色变浅 C. MFM-520适宜在较高压强下净化气体，MIL-53适宜在较低压强下净化气体 D. MFM-520适宜在较低温度下吸收目标气体，MIL-53适宜在较高温度下吸收目标气体 15. 25℃时，用0.1mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00mL 0.1mol·L-1 HA溶液，体系中、、NaOH溶液的体积与溶液pH的关系如图所示。下列说法错误的是 A. 图中曲线①表示与pH的关系 B. 25℃时，0.1 mol·L-1 NaA溶液的pH约为9 C. a点溶液中， D. b点时，V<20.00mL 二、解答题 16. 硼化钛()准金属化合物，强度高、硬度大，用于机械制造领域；五氟化锑()是一种高能氟化剂，广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含、、ZnO、PbO、NiO、CoO)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图所示。 已知：性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成；高温下易挥发。 回答下列问题： （1）为了加快酸浸速率，除适当升温外，还可以采取的一条措施是：___________。滤渣Ⅰ的主要成分___________(填化学式)，“水解”后经“过滤”得到主要含___________的滤液，可以循环利用。 （2）“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___________。 （3）“除钴镍”，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物。其净化原理如图所示： 、能发生上述转化而不能，推测可能的原因为___________。 （4）“除锌铅”加入溶液，___________(填“能”或“否”)产生气体。若能，其原因是___________，若否，此空不用填。 （5）“电解”时，以惰性材料为电极，锑的产率与电压大小关系如下图所示，当电压超过时，锑的产率降低的原因可能发生副反应的电极反应式___________。 17. 苯胺乙酰化常用来保护苯环上的氨基使其不易氧化，且使苯环上取代反应由多元取代变为有用的一元取代，同时使对位的反应活性较邻位高。实验室制备乙酰苯胺原理为： 步骤如下： I、制备：装置如图（部分加热、夹持装置已略去）。在蒸馏瓶中依次放入5 mL新蒸馏过的苯胺、7.4 mL冰醋酸和0.1 g锌粉，小火加热，使分馏柱顶温度计示数保持在左右。当温度计读数发生上下波动或自行下降时停止加热。 II、分离：在不断搅拌下，把反应混合物趁热倒入盛有100 mL水的烧杯中，搅拌并冷却，使粗乙酰苯胺析出。抽滤析出的固体并冷水洗涤。 Ⅲ、提纯：把粗乙酰苯胺加入150 mL热水中加热至沸腾。稍冷后加入0.5 g活性炭，煮沸1～2分钟。趁热减压过滤，冷却滤液。乙酰苯胺呈无色片状晶体析出。产物晾干后称重并测熔点。 已知： 名称 性状 熔点/℃ 沸点/℃ 水中溶解度/g 苯胺 无色油状有强烈气味液体、有毒 184.13 3.6 冰醋酸 无色刺激性液体 16.7 118 乙酰苯胺 白色晶体 114～116 305 20℃ 046 100℃ 5.5 回答下列问题： （1）加入锌粉的作用是______________。 （2）写出乙酰苯胺与溴发生取代反应的主要反应方程式______________。 （3）刺形分馏柱的作用为______________。锥形瓶中收集的物质主要是_______________。 （4）分离步骤中把反应混合物趁热倒入烧杯中原因_______________。 （5）冷却结晶时________（①缓慢冷却 ②快速冷却，填序号，下同）可得到较大晶体颗粒，且杂质________（③较多 ④较少）。 （6）测熔点目的为_______________。 18. Ⅰ．利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO−，装置如图所示。 （1）①在该装置中，右侧Pt电极的电极反应式为_______。 ②装置工作时，阴极除有HCOO−生成外，还可能生成副产物H2降低电解效率。已知：电解效率=×100％；若测得阴极区内的c(HCOO−)=0.03mol/L，电解效率为75％，则阴极和阳极生成的气体在标准状况下的体积总共_______mL。(忽略电解前后溶液的体积变化) Ⅱ．CH4与CO2的干法重整(DRM)反应可同时转化两种温室气体，并制备CO和H2.主要反应如下： 反应Ⅰ：CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1； 反应Ⅱ：CH4(g)+3CO2(g)⇌4CO(g)+2H2O(g) ΔH2； 反应Ⅲ：CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH3 已知：反应I、Ⅱ的自发均需高温条件。 （2）上述三个反应的平衡常数Kp、ΔH与温度T关系如图1所示。图中a点代表的是_______(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)反应的ΔH，ΔH3=_______kJ⋅mol−1。 （3）向密闭容器中，通入3molCO2和1molCH4，若仅考虑上述反应，平衡时CO2、CH4、CO、H2的物质的量随温度T的变化如图2所示。900K时，CH4的物质的量分数为_______，用各物质的物质的量分数表示反应Ⅲ的平衡常数Kx=_______。900K后随温度升高，H2物质的量减少的原因为_______。 （4）DRM反应目前普遍存在的一个难题是积碳，该过程与两个反应有关：①CH4→NiC+2H2 ΔH>0；②2CO⇌C+CO2 ΔH<0。目前积碳问题的解决方案主要有两种：A.提高原料气中CO2的占比；B.在常规的Ni催化剂中添加MgO，使其在催化剂表面与Ni形成共熔物。试解释这两种方法可以有效抑制积碳的原因_______(答出两条即可)。 19. 一种以原几茶醛为原料合成可自动降解聚合物材料路线如下： 已知：为烃基 ① ②R3X+NaCNR3CN+NaX、R3CNR3-COOH ③ （1）原儿茶醛的分子式为_______，合成路线图中C的核磁共振氢谱图有_______组峰。 （2）由生成C的化学方程式为_______。 （3）由C生成D的反应类型为_______。 （4）E中可水解的官能团名称为_______。 （5）G是B的同系物，其质谱图最右侧的分子离子峰的质荷比数值为121，则G的同分异构体中含有苯环的共有_______种。(不考虑立体异构) （6）设计以乙烯为原料合成F的路线_______。(用流程图表示，乙醇及无机试剂任选) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $