精品解析:广西壮族自治区柳州市2025届高三下学期第三次模拟考试(三模)化学试题
2025-09-18
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-三模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广西壮族自治区 |
| 地区(市) | 柳州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.19 MB |
| 发布时间 | 2025-09-18 |
| 更新时间 | 2026-03-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53989958.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
柳州市2025届高三第三次模拟考试
化学
(考试时间75分钟 满分100分)
注意:1.请把答案填写在答题卡上,否则答题无效。
2.答卷前,考生务必将密封线内的项目填写清楚,密封线内不要答题。
3.选择题,请用2B铅笔,把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题,请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Cu-64 Pd-106
一、选择题:本题共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. 广西有很多珍贵的非物质文化遗产,下列有关说法错误的是
A. 宾阳炮龙节燃放爆竹,爆竹燃放发生氧化还原反应
B. 壮锦中的棉线主要成分是纤维素,纤维素不能发生水解反应
C. 壮族铜鼓主要成分是铜合金,铜合金属于金属材料
D. 坭兴陶的主要成分是硅酸盐,硅酸盐属于无机非金属材料
2. 关于下列含氮微粒的表示正确的是
A. 的电子式: B. 中子数为7的氮原子符号:
C. 的空间构型:V形 D. 基态氮原子的轨道表示式:
3. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的是
A. 制取无水 B. 验证干燥的氯气没有漂白性
C. 测定生成氧气的反应速率 D. 检验溶液是否变质
4. 茶叶经过高温“杀青”生成清香味的反式青叶醇,转化过程为:。下列说法错误的是
A. 青叶醇能发生取代反应
B. 反式青叶醇的分子式为
C. 可用质谱仪确定青叶醇中含有
D. 反式青叶醇分子中所有碳原子可能共平面
5. 下列关于物质结构或性质的描述错误的是
A. 孤电子对数:
B. 依次断开中的4个,所需能量相同
C. 可利用“杯酚”的分子识别特性分离和
D. 的键能大于,则HF稳定性大于HCl
6. 下列物质转化的过程可实现的是
A. 工业制漂白粉:NaCl溶液漂白粉
B. 制胶体:胶体
C. 制金属Mg:溶液Mg
D. 工业制:
7. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素,其中W、X、Y位于同一周期,由这五种元素组成的化合物结构如图,下列说法正确的是
A. 简单离子的半径:
B. 简单气态氢化物的沸点:
C. X与W可以形成只含极性键的非极性分子
D. 同一周期中,第一电离能处在Z和R之间的元素有4种
8. 下列关于物质性质的实验表述正确的是
A. 向溶液通入气体有黑色沉淀生成,说明酸性
B. 分别测定饱和溶液的pH,前者pH小,说明酸性
C. 将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去,说明铁锈中含有二价铁
D. 向无色溶液中滴加新制氯水和,振荡、静置,下层显紫红色,说明原溶液中含有
9. 锂离子电池具有广阔的应用前景。一种新型体系的电池充、放电过程如图所示,M为高比表面积活性炭电极。下列有关说法正确的是
A. d电极电势高于c电极电势
B. 导电介质可以用溶液
C. a电极反应式为
D. 放电时,外电路通过0.2 mol电子,活性炭电极质量减少1.4 g
10. 已知苯与液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
第一步:,第二步:
A. 若将Br换成ICl,将会生成
B. 反应I为
C. 反应Ⅱ为加成反应
D. 反应Ⅲ苯环上碳原子的成键方式发生了改变
11. 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子,该晶胞边长为apm,下列说法错误的是
A. 该材料中的原子个数比
B. 晶体中与B最近且等距的有8个
C. 和之间的最短距离为
D. 该化合物中存在离子键、极性键和配位键
12. 工业制备高纯硅的主要过程及“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。表示阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A. 步骤①,消耗1molC时,理论上转移的电子数为
B. 步骤②,消耗28gSi时,理论上生成的气体为44.8L
C. 历程Ⅱ,转化为,理论上吸收的热量为
D. 历程Ⅲ,当反应吸收的热量为238kJ时,理论上生成物含有键
13. “Sabatier反应”可将二氧化碳转化为甲烷。向某恒压密闭容器中充入一定量的的混合气体,发生如下反应:
①
②
在不同温度下达到平衡时各含碳物质的与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①的
B. 曲线Z表示的物质的量与温度的关系
C. 800K时,通入,曲线Z上a点可能下移至b点
D. a、c两点气体的平均相对分子质量:
14. 朱砂在中国历史上常被作为绘画颜料,其主要成分是HgS。不同温度下HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。已知HgS溶解过程吸热,,。下列说法错误的是
A.
B. 温度下,增大可使e点迁移到c点
C. 温度下,g点处有HgS沉淀析出
D. 温度下,HgS在的溶液中,的浓度为
二、非选择题。
15. 活性炭载钯(Pd/C)催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业,但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收钯的工艺流程如下图所示,回答下列问题。
已知:阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为:
(表示阴离子交换树脂)
(表示阳离子交换树脂)
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施是_______(任举一例)。
(2)“步骤”生成单质钯,该过程甲酸的作用为:①溶解金属氧化物,②_______。
(3)“浸取”过程,温度、固液比对浸取率的影响如图,则“浸取”的最佳温度及固液比分别为_______。
(4)“浸取”操作后生成可溶性二元强酸,“离子交换除杂”过程应使用_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
(5)流出液中,除外的主要阳离子为_______。
(6)“沉钯”操作后得到沉淀,“还原”过程发生的化学反应方程式为_______。
(7)某铜钯合金可看作铜晶胞(如图)中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代,则_______。实际制备的铜钯合金晶体中,可能存在部分原子空位缺陷(即某些原子位置空缺)。若该铜钯合金晶胞的顶点出现了一个铜原子空位,该晶胞的密度为,则晶胞参数a为_______pm(用含d的计算式表示)。
16. 三氯化硼可用于有机反应催化剂、电子工业等。其熔点为,沸点为,易水解。实验室利用氯气和硼酸三甲酯制备的部分装置如图所示(加热及夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______,A中反应的离子方程式为_______。
(2)按正确顺序连接上图所示装置:a→_______→c (按气流方向,用小写字母表示)。
(3)实验中装置B需要控制反应温度在左右,加热方式为_______;反应中除生成外,还有另外两种气体化合物生成,其中一种易与血红蛋白结合,使人体缺氧气而中毒,写出该反应的化学方程式_______。
(4)实验结束后蒸馏得到产品,通过以下实验测定的纯度(不考虑杂质的反应)。已知AgSCN是一种白色沉淀且
①称量mg样品于水解瓶中完全水解,稀释至100.00mL。
②取10.00mL该溶液于锥形瓶中,加入溶液,加入适量硝基苯,用力摇动,将沉淀表面完全覆盖。
③以溶液为指示剂,用标准溶液滴定过量溶液,消耗标准溶液。
判断滴定终点的现象是_______;实验所得产品的纯度是_______,(用含m、c、的代数式表示)。若未加硝基苯,则测定结果将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
17. 的综合利用是解决能源问题与实现“双碳”目标的重要技术。
I.合成新型能源二甲醚。
①
②
(1)反应:的_______,该反应的平衡常数_______ (用含的式子表示)。
(2)上述反应体系在一定条件下达平衡后,下列说法正确有_______。
A. 升高反应温度,反应①的逆反应速率增大、正反应速率减小
B. 移去部分,反应①、②的平衡均向右移动
C. 加入催化剂,可以增大的平衡转化率
D. 增大压强,可以提高的产率
II.CO2催化加氢合成乙烯。
涉及的反应如下,主反应:
副反应:(
恒定压强为PMPa,,在不同催化剂下发生上述反应(不考虑催化剂失活),测得的转化率、的选择性(的选择性)在相同时间随温度的变化如图所示:
(3)已知800K时X点已达平衡状态。
①Y点的_______(填“>”“<”或“=”);
②500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是_______;
③800K时主反应化学平衡常数_______(列出计算式即可,为用分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
III.天津大学的科研团队以与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成.装置工作原理如图所示。
(4)工作时,电极为_______极(填“阴”或“阳”),该电极的电极反应式为_______。
18. 高分子化合物I是一种绝缘涂层材料,其一种合成路线如图所示:
已知:①;
②
③A结构中只有一种处于相同化学环境的氢原子。
(1)A和B生成C的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)E中含氧官能团的名称为_______。
(5)的化学方程式为_______。
(6)下列关于化合物E、H、I的结构和性质的说法正确的是_______。
A. E、H、I均能与氢氧化钠溶液反应 B. H苯环上的一溴代物有5种
C. I分子中不含有手性碳原子 D. I分子中含有甲基的数目为
(7)化合物J是化合物B的同系物,相对分子质量比B大14。化合物J有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有_______种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为的有机物的结构简式为_______(任写一种)。
①含有苯环;②能发生水解反应。
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柳州市2025届高三第三次模拟考试
化学
(考试时间75分钟 满分100分)
注意:1.请把答案填写在答题卡上,否则答题无效。
2.答卷前,考生务必将密封线内的项目填写清楚,密封线内不要答题。
3.选择题,请用2B铅笔,把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑。非选择题,请用0.5mm黑色字迹签字笔在答题卡指定位置作答。
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 B-11 C-12 N-14 O-16 Cl-35.5 Cu-64 Pd-106
一、选择题:本题共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. 广西有很多珍贵的非物质文化遗产,下列有关说法错误的是
A. 宾阳炮龙节燃放爆竹,爆竹燃放发生氧化还原反应
B. 壮锦中的棉线主要成分是纤维素,纤维素不能发生水解反应
C. 壮族铜鼓的主要成分是铜合金,铜合金属于金属材料
D. 坭兴陶的主要成分是硅酸盐,硅酸盐属于无机非金属材料
【答案】B
【解析】
【详解】A.爆竹燃放涉及火药爆炸,包含硫、碳等被氧化,硝酸钾作为氧化剂,发生氧化还原反应,A正确;
B.纤维素属于多糖,在酸性条件或酶催化下可水解为葡萄糖,B错误;
C.铜合金是金属材料,正确分类,C正确;
D.硅酸盐是陶器主要成分,属于无机非金属材料,D正确;
故选B。
2. 关于下列含氮微粒的表示正确的是
A. 的电子式: B. 中子数为7的氮原子符号:
C. 的空间构型:V形 D. 基态氮原子的轨道表示式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.氮原子最外层有5个电子,与3个氢原子形成3对共用电子对后,还剩余1对孤对电子,的电子式:,A错误;
B.氮原子质子数为7,中子数为7,质量数=质子数+中子数=14,应为,B错误;
C.中心氮原子的价层电子对数==3,含1个孤电子对,空间构型为V形,C正确;
D.基态氮原子2p轨道有3个电子,根据洪特规则,电子应分占3个不同2p轨道且自旋方向相同,基态氮原子的轨道表示式:,D错误;
故选C。
3. 下列实验装置(部分夹持装置略)或操作能够达到实验目的的是
A. 制取无水 B. 验证干燥的氯气没有漂白性
C. 测定生成氧气的反应速率 D. 检验溶液是否变质
【答案】A
【解析】
【详解】A.制取无水FeCl3时,FeCl3·6H2O加热易水解生成Fe(OH)3和HCl,通入干燥HCl可抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3,装置中干燥HCl气氛能有效抑制水解,可制得无水FeCl3,A正确;
B.验证干燥氯气无漂白性需使用干燥的有色物质(如干燥红布条),而鲜花含水分,Cl2与水反应生成HClO会漂白鲜花,无法证明干燥Cl2是否有漂白性,B错误;
C.长颈漏斗未液封,生成的O2会从漏斗逸出,导致注射器收集气体体积偏小,无法准确测定反应速率,C错误;
D.硝酸酸化的BaCl2中,NO在酸性条件下会氧化SO生成SO,无论Na2SO3是否变质均会生成BaSO4沉淀,干扰检验,D错误;
故选A。
4. 茶叶经过高温“杀青”生成清香味的反式青叶醇,转化过程为:。下列说法错误的是
A. 青叶醇能发生取代反应
B. 反式青叶醇的分子式为
C. 可用质谱仪确定青叶醇中含有
D. 反式青叶醇分子中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.青叶醇含有羟基(-OH),可发生取代反应(如酯化反应),A正确;
B.反式青叶醇含1个碳碳双键(不饱和度1),6个C、1个O,H原子数=2×6+2-2×1=12,分子式为,B正确;
C.质谱仪用于测定相对分子质量,确定-OH需用红外光谱,C错误;
D.反式青叶醇含碳碳双键(平面结构),单键可旋转,所有碳原子通过单键旋转可能共平面,D正确;
故选C。
5. 下列关于物质结构或性质的描述错误的是
A. 孤电子对数:
B. 依次断开中的4个,所需能量相同
C. 可利用“杯酚”的分子识别特性分离和
D. 的键能大于,则HF稳定性大于HCl
【答案】B
【解析】
【详解】A.H2O中O的孤电子对数为2,H3O+中O的孤电子对数为1,因此H2O的孤电子对数更多,A正确;
B.CH4中四个C-H键依次断裂时,由于断裂第一个键后分子结构改变(如生成CH3·自由基),后续键的断裂所需能量不同,B错误;
C.杯酚通过分子识别可选择性结合C60或C70,利用其尺寸差异实现分离,C正确;
D.H-F键能大于H-Cl键能,键能越大分子越稳定,因此HF稳定性强于HCl,D正确;
故选B。
6. 下列物质转化的过程可实现的是
A. 工业制漂白粉:NaCl溶液漂白粉
B. 制胶体:胶体
C. 制金属Mg:溶液Mg
D. 工业制:
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业制漂白粉需电解NaCl溶液生成Cl2,Cl2与冷的石灰乳反应生成漂白粉,A正确;
B.FeCl3与NaOH溶液直接反应生成Fe(OH)3沉淀,而非Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体制备需将饱和FeCl3溶液滴入沸水,B错误;
C.电解MgCl2溶液生成Mg(OH)2、H2和Cl2,不能得到金属Mg,工业上冶炼Mg需电解熔融MgCl2,C错误;
D.工业制HNO3需NH3催化氧化生成NO,NO进一步氧化为NO2,NO2与水反应生成HNO3,缺少NO→NO2步骤,D错误;
故选A。
7. W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期元素,其中W、X、Y位于同一周期,由这五种元素组成的化合物结构如图,下列说法正确的是
A. 简单离子的半径:
B. 简单气态氢化物的沸点:
C. X与W可以形成只含极性键的非极性分子
D. 同一周期中,第一电离能处在Z和R之间的元素有4种
【答案】C
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z、R均为短周期主族元素,其中W、X、Y在第2周期,Z、R同处第3周期,结合该物质的结构可知,W为C,X为O,Y为F,Z为Na,R为S,以此解题。
【详解】A.简单离子半径:R(S2-)、Z(Na+)、X(O2-)、Y(F-)。S2-为三层电子,半径最大;O2-、F-、Na+均为两层电子,核电荷数越大半径越小,顺序为O2->F->Na+,故离子半径R>X>Y>Z,A错误;
B.简单气态氢化物沸点:R(H2S)、X(H2O)、W(CH4)。H2O分子间存在氢键,沸点最高;H2S沸点高于CH4(范德华力随相对分子质量增大而增强),故沸点X>R>W,B错误;
C.X(O)与W(C)可形成CO2,CO2含极性键(C=O),分子呈直线型对称,是非极性分子,C正确;
D.Z(Na)和R(S)均在第三周期,同周期越靠右第一电离能越大,第ⅡA族,第ⅤA族元素大于相邻主族的元素,第三周期第一电离能顺序:Na<Al<Mg<Si<S。介于Na和S之间的元素有Al、Mg、Si共3种,D错误;
故选C。
8. 下列关于物质性质的实验表述正确的是
A. 向溶液通入气体有黑色沉淀生成,说明酸性
B. 分别测定饱和溶液的pH,前者pH小,说明酸性
C 将铁锈溶于浓盐酸,滴入溶液,紫色褪去,说明铁锈中含有二价铁
D. 向无色溶液中滴加新制氯水和,振荡、静置,下层显紫红色,说明原溶液中含有
【答案】D
【解析】
【详解】A.向硫酸铜溶液中通入H2S生成CuS沉淀,该反应的发生是由于CuS的溶度积极小,而非H2S的酸性强于H2SO4,硫酸是强酸,H2S是弱酸,A错误;
B.比较酸的强弱应在相同浓度下进行。因和的溶解度不同,其饱和溶液的浓度也不同,故不能通过比较饱和溶液的pH来判断和的酸性强弱,B错误;
C.铁锈溶于浓盐酸后,Cl⁻在酸性条件下可能被KMnO4氧化为Cl2,导致紫色褪去,不一定是还原性的体现,C错误;
D.氯水将I⁻氧化为I2,I2在CCl4中显紫红色,且CCl4密度大位于下层,该现象可明确说明原溶液含I⁻,D正确;
故选D。
9. 锂离子电池具有广阔应用前景。一种新型体系的电池充、放电过程如图所示,M为高比表面积活性炭电极。下列有关说法正确的是
A. d电极电势高于c电极电势
B. 导电介质可以用溶液
C. a电极反应式为
D. 放电时,外电路通过0.2 mol电子,活性炭电极质量减少1.4 g
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时正电荷向c电极移动,则c为正极,d为负极,充电时正电荷向b电极移动,则b为阴极,a为阳极,以此解题。
【详解】A.放电时,d为负极,c为正极,原电池中正极电势高于负极,故c电极电势高于d,A错误;
B.负极为锂Li,故导电介质不能为水溶液,故B错误;
C.充电时a为阳极,LiMn2O4失去电子、Li+脱出,电极式为,选项中反应式为还原反应,C错误;
D.负极知,外电路通过0.2 mol电子时,脱出0.2 molLi+,质量减少0.2 mol×7 g/mol=1.4 g,D正确;
故选D。
10. 已知苯与液溴在溴化铁催化作用下发生取代反应的反应机理如下图所示,下列说法错误的是
第一步:,第二步:
A. 若将Br换成ICl,将会生成
B. 反应I为
C. 反应Ⅱ为加成反应
D. 反应Ⅲ苯环上碳原子的成键方式发生了改变
【答案】A
【解析】
【详解】A.ICl中Cl电负性大于I,分子极性为,亲电试剂为,进攻苯环应生成碘苯而非氯苯,A错误;
B.结合第一步反应可知,FeBr3可与Br2作用生成Br+,即Br2给出电子对形成FeBr,同时生成Br+,反应I为,B正确;
C.反应Ⅱ中Br+进攻苯环,苯环大π键打开形成σ键,生成中间体,属于加成反应,C正确;
D.反应Ⅲ中中间体(碳为sp3杂化)失去H+恢复苯环结构(碳为sp2杂化),碳原子成键方式(杂化类型)改变,D正确;
故选A。
11. 某种新型储氢材料的晶胞如图,八面体中心为,顶点均为配体;四面体中心为硼原子,顶点均为氢原子,该晶胞边长为apm,下列说法错误的是
A. 该材料中的原子个数比
B. 晶体中与B最近且等距的有8个
C. 和之间的最短距离为
D. 该化合物中存在离子键、极性键和配位键
【答案】B
【解析】
【详解】A.八面体中心为亚铁离子,顶点为NH3配体,则一个八面体表示为[Fe(NH3)6]2+,根据均摊法,黑球位于顶点和面心,则黑球个数为=4,白球位于晶胞内,其个数为8,白球表示为,则该物质的化学式为[Fe(NH3)6](BH4)2,则Fe:B=4:8=1:2,A正确;
B.B原子位于四面体空隙,每个四面体空隙中的B原子周围最近且等距的Fe2+为四面体的4个顶点,即4个,B错误;
C.Fe2+在面心立方结构面心位置,相邻面心Fe2+的距离为面对角线的一半,即,C正确;
D.该化合物中[Fe(NH3)6]2+与之间形成离子键,NH3内部存在极性键,亚铁离子和NH3形成配位键,D正确;
故选B。
12. 工业制备高纯硅的主要过程及“精炼硅”反应历程中的能量变化如下图所示。表示阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A. 步骤①,消耗1molC时,理论上转移的电子数为
B. 步骤②,消耗28gSi时,理论上生成的气体为44.8L
C. 历程Ⅱ,转化为,理论上吸收的热量为
D. 历程Ⅲ,当反应吸收的热量为238kJ时,理论上生成物含有键
【答案】D
【解析】
【详解】A.步骤①为SiO2与C高温反应生成Si和CO,反应的化学方程式为,C元素化合价从0升高到+2,1mol C参与反应转移2mol电子,转移电子数为,A错误;
B.未说明气体所处状况(如标准状况),无法计算气体体积,B错误;
C.历程Ⅱ中SiHCl3(g)转化为SiHCl3(l)为液化过程,气态能量高于液态,该过程放出热量,C错误;
D.历程Ⅲ为SiHCl3(l)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g),吸收238kJ热量时生成1mol Si;Si晶体中每个Si原子形成4个Si-Si键,每个键被2个Si原子共用,1mol Si含2mol Si-Si键,D正确;
故选D。
13. “Sabatier反应”可将二氧化碳转化为甲烷。向某恒压密闭容器中充入一定量的的混合气体,发生如下反应:
①
②
在不同温度下达到平衡时各含碳物质的与温度的关系如图所示。下列说法错误的是
A. 反应①的
B. 曲线Z表示的物质的量与温度的关系
C. 800K时,通入,曲线Z上a点可能下移至b点
D. a、c两点气体平均相对分子质量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①中,低温时CH4(曲线X)含量高,温度升高CH4含量减少,说明升温平衡逆向移动,故正反应为放热反应,ΔH1<0,A正确;
B.含碳物质为CO2、CH4、CO。反应②(吸热)升温正向移动,CO(曲线Y)含量随温度升高而增加;反应①(放热)升温逆向移动,CH4(曲线X)含量随温度升高而减少;剩余曲线Z为CO2,B正确;
C.800K恒压通入N2,容器体积增大,相当于减压。反应①为气体体积减小的反应(5→3),减压平衡逆向移动,CO2(曲线Z)含量应增大,a点应上移而非下移,C错误;
D.平均相对分子质量M=总质量/总物质的量,总质量守恒。a点(800K)温度低,反应①正向程度大,总物质的量少,M大;c点(高温)反应①逆向程度大,总物质的量多,M小,故a>c,D正确;
故选C。
14. 朱砂在中国历史上常被作为绘画颜料,其主要成分是HgS。不同温度下HgS在水中的沉淀溶解平衡曲线如图。已知HgS溶解过程吸热,,。下列说法错误的是
A.
B. 温度下,增大可使e点迁移到c点
C. 温度下,g点处有HgS沉淀析出
D. 温度下,HgS在的溶液中,的浓度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.HgS溶解吸热,升温平衡正向移动,Ksp增大,pS=-lgc(S2-),pHg=-lgc(Hg2+),则温度越高,pHg和pS越小,故T1>T2,A正确;
B.T2温度下,Ksp不变,增大c(S2-),pS减小,平衡逆向移动使c(Hg2+)减小,pHg增大,可沿T2曲线由e点向左上方迁移到c点,B正确;
C.下g点处,离子积,处于过饱和状态,故会析出HgS沉淀,C正确;
D.T2温度下,设曲线pHg+pS=2b(如pS=b时pHg=b),则Ksp(T2)=10-2b,c(S2-)=0.01 mol/L时,pS=2,pHg=2b-pS=2b-2,故c(Hg²⁺)=102-2b mol/L,D错误;
故选D。
二、非选择题。
15. 活性炭载钯(Pd/C)催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业,但使用过程中因生成难溶于酸的PdO而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)中回收钯的工艺流程如下图所示,回答下列问题。
已知:阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为:
(表示阴离子交换树脂)
(表示阳离子交换树脂)
(1)为提高“焙烧”速率,可采取的措施是_______(任举一例)。
(2)“步骤”生成单质钯,该过程甲酸的作用为:①溶解金属氧化物,②_______。
(3)“浸取”过程,温度、固液比对浸取率的影响如图,则“浸取”的最佳温度及固液比分别为_______。
(4)“浸取”操作后生成可溶性二元强酸,“离子交换除杂”过程应使用_______(填“阳离子”或“阴离子”)交换树脂。
(5)流出液中,除外的主要阳离子为_______。
(6)“沉钯”操作后得到沉淀,“还原”过程发生的化学反应方程式为_______。
(7)某铜钯合金可看作铜晶胞(如图)中的两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代,则_______。实际制备的铜钯合金晶体中,可能存在部分原子空位缺陷(即某些原子位置空缺)。若该铜钯合金晶胞的顶点出现了一个铜原子空位,该晶胞的密度为,则晶胞参数a为_______pm(用含d的计算式表示)。
【答案】(1)将废钯催化剂粉碎(增大反应物接触面积,加快反应速率;或适当提高焙烧温度、适当增加空气流速等,合理即可)
(2)作还原剂,将PdO还原为Pd单质
(3)70℃,3:1 (4)阴离子
(5)
(6)
(7) ①. 15 ②.
【解析】
【分析】本题从中活性炭载钯(Pd/C)催化剂回收钯,将原料废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、及少量Fe、Cu等元素)首先进行焙烧除碳和有机物,然后加入甲酸生成单质钯,加入过氧化氢和盐酸浸取,经离子交换除杂后分离和,经盐酸洗脱后,加入浓氨水以形式沉钯,再经水合肼还原得到的单质钯。
【小问1详解】
根据化学反应速率的影响因素,增大反应物接触面积、提高温度、增加气体反应物流速等都能加快反应速率,故答案为:将废钯催化剂粉碎(增大反应物接触面积,加快反应速率;或适当提高焙烧温度、适当增加空气流速等,合理即可)。
【小问2详解】
因为本流程目是回收钯单质,而焙烧后钯以PdO形式存在,加入甲酸后生成单质钯,所以甲酸起到还原作用,故答案为:作还原剂,将PdO还原为Pd单质。
【小问3详解】
从“浸取率-温度”和“浸取率-固液比”图像可知,时浸取率最高,固液比为时浸取率最高,故答案为:最佳温度为,最佳固液比为。
【小问4详解】
“浸取”操作后生成可溶性二元强酸,则溶液中存在和等离子,“离子交换除杂”过程要除去阳离子杂质,留在树脂中经后续操作最终得到Pd单质,所以应使用阴离子交换树脂,故答案为:阴离子。
【小问5详解】
废钯催化剂中含Fe、Cu等元素,经过前面步骤转化为阳离子,且未被除去,所以流出液中除外主要阳离子是,故答案为:。
【小问6详解】
根据流程可知,反应物是和,产物是Pd单质,作还原剂被氧化为,根据元素守恒配平得到该方程式。
【小问7详解】
根据均摊法,在晶胞中顶点原子被8个晶胞共用,面心原子被2个晶胞共用。原铜晶胞中铜原子个数为(8个顶点,每个顶点的铜原子对晶胞的贡献为;6个面心,每个面心的铜原子对晶胞的贡献为)。两个顶点上的Cu原子被Pd原子取代后,Cu原子个数为;Pd原子位于顶点,个数为。已知该铜钯合金化学式为,Cu与Pd原子个数比为,所以;已知顶点出现一个铜原子空位,此时晶胞中Cu原子个数为,Pd原子个数为,Cu的相对原子质量约为64,Pd的相对原子质量约为106,根据(N为原子个数,为阿伏加德罗常数,M为相对原子质量),可得晶胞质量为;已知晶胞为正方体,棱长为apm,,则晶胞体积;根据密度公式(为密度),已知该晶胞的密度为,可得:,,,,故。
16. 三氯化硼可用于有机反应催化剂、电子工业等。其熔点为,沸点为,易水解。实验室利用氯气和硼酸三甲酯制备的部分装置如图所示(加热及夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______,A中反应的离子方程式为_______。
(2)按正确顺序连接上图所示装置:a→_______→c (按气流方向,用小写字母表示)。
(3)实验中装置B需要控制反应温度在左右,加热方式为_______;反应中除生成外,还有另外两种气体化合物生成,其中一种易与血红蛋白结合,使人体缺氧气而中毒,写出该反应的化学方程式_______。
(4)实验结束后蒸馏得到产品,通过以下实验测定的纯度(不考虑杂质的反应)。已知AgSCN是一种白色沉淀且
①称量mg样品于水解瓶中完全水解,稀释至100.00mL。
②取10.00mL该溶液于锥形瓶中,加入溶液,加入适量硝基苯,用力摇动,将沉淀表面完全覆盖。
③以溶液为指示剂,用标准溶液滴定过量溶液,消耗标准溶液。
判断滴定终点的现象是_______;实验所得产品的纯度是_______,(用含m、c、的代数式表示)。若未加硝基苯,则测定结果将_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1) ①. (球形)冷凝管 ②.
(2)fgdebc(或debc)
(3) ①. 水浴加热 ②.
(4) ①. 滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色 ②. ③. 偏小
【解析】
【分析】A为制备氯气的装置,该方法制备的氯气中有HCl和水蒸气杂质,可通过饱和食盐水和浓硫酸除去,再连接反应装置;B为反应装置,B中氯气和硼酸三甲酯制备,实验过程中需要注意三氯化硼熔点为,沸点为,易水解。实验装置连接顺序为afgdebc(或adebc)。
【小问1详解】
甲指向的是球形冷凝管,用高锰酸钾和浓盐酸制备的氯气的离子方程式为;
【小问2详解】
所制中有HCl和水蒸气杂质,三氯化硼易水解,需防止水蒸气进入B,由于HCl不影响的制备可不除去,仪器连接顺序为fgdebc(或debc);
【小问3详解】
反应温度左右,最佳加热方式为水浴加热;易与血红蛋白结合,使人体缺氧气而中毒的气体是CO,则该反应的化学方程式为;
【小问4详解】
达到滴定终点时过量的与指示剂电离出的生成红色物质,则终点现象为:滴入最后半滴标准液,溶液由无色变为红色,且半分钟不褪色;根据,则的含量为;因为若未加硝基苯会导致原本部分AgCl转化为AgSCN,导致计算过量硝酸银偏大,从而导致计算溶液中氯离子浓度偏小,最终导致测得结果偏小。
17. 的综合利用是解决能源问题与实现“双碳”目标的重要技术。
I.合成新型能源二甲醚。
①
②
(1)反应:的_______,该反应的平衡常数_______ (用含的式子表示)。
(2)上述反应体系在一定条件下达平衡后,下列说法正确的有_______。
A. 升高反应温度,反应①的逆反应速率增大、正反应速率减小
B. 移去部分,反应①、②的平衡均向右移动
C. 加入催化剂,可以增大的平衡转化率
D. 增大压强,可以提高的产率
II.CO2催化加氢合成乙烯。
涉及的反应如下,主反应:
副反应:(
恒定压强为PMPa,,在不同的催化剂下发生上述反应(不考虑催化剂失活),测得的转化率、的选择性(的选择性)在相同时间随温度的变化如图所示:
(3)已知800K时X点已达平衡状态。
①Y点的_______(填“>”“<”或“=”);
②500~800K之间,乙烯的选择性随温度变化的原因是_______;
③800K时主反应的化学平衡常数_______(列出计算式即可,为用分压表示的平衡常数,气体的分压=总压×该气体的物质的量分数)。
III.天津大学的科研团队以与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成.装置工作原理如图所示。
(4)工作时,电极为_______极(填“阴”或“阳”),该电极的电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. -135 ②. (2)BD
(3) ①. > ②. 随着温度升高,催化剂的活性下降(或者随着温度的升高,以副反应为主) ③.
(4) ①. 阴极 ②.
【解析】
【小问1详解】
所求目标反应=2×反应①+反应②,故反应热,平衡常数为。
【小问2详解】
A.升高温度,正逆反应速率均增大,故A错误;
B.移去去部分,反应②正向移动,甲醇的物质的量减小,从而导致反应①也正向移动,故B正确;
C.使用催化剂,不能使平衡发生移动,因此不能提高反应物平衡的转化率,故C错误;
D.增大压强,反应①正反应为气体体积减小的反应,平衡正向移动,使甲醇的物质的量增大,从而导致反应②正向移动,提高二甲醚的产率,故D正确;
故答案为BD。
【小问3详解】
①根据使用不同催化剂M、N条件下的转化率的曲线可知,若800K时,当X点已达化学平衡状态,Y点的转化率小于X点,因此Y点未达到平衡状态,仍需正向移动才能达平衡,故Y点:;
②500-800K之间,反应未达平衡状态,因此升高温度乙烯的选择性下降主要原因为:随着温度升高,催化剂的活性下降(或者随着温度的升高,以副反应为主);
③令的物质的量为1mol,氢气物质的量为3mol,800K时,X点已达到平衡,此时消耗物质的量为,生成乙烯物质的量为,副反应是反应前后气体物质的量不变的反应,主反应是物质的量减小的反应,因此当生成0.045mol乙烯时,混合气体总物质的量为,主反应中生成水蒸气物质的量为,主要反应中消耗物质的量,消耗物质的量为,副反应中消耗物质的量为,此时副反应消耗氢气物质的量为0.06mol,生成水蒸气物质的量为0.06mol,平衡时,即主反应的平衡常数;故答案为。
【小问4详解】
该装置为电解池,由装置图中的迁移方向知,电极阴极,为阳极,阴极的电极式为。
18. 高分子化合物I是一种绝缘涂层材料,其一种合成路线如图所示:
已知:①;
②
③A结构中只有一种处于相同化学环境的氢原子。
(1)A和B生成C的反应类型为_______。
(2)B的化学名称为_______。
(3)D的结构简式为_______。
(4)E中含氧官能团的名称为_______。
(5)的化学方程式为_______。
(6)下列关于化合物E、H、I的结构和性质的说法正确的是_______。
A. E、H、I均能与氢氧化钠溶液反应 B. H苯环上的一溴代物有5种
C. I分子中不含有手性碳原子 D. I分子中含有甲基的数目为
(7)化合物J是化合物B的同系物,相对分子质量比B大14。化合物J有多种同分异构体,满足下列条件的同分异构体有_______种,其中核磁共振氢谱峰面积之比为的有机物的结构简式为_______(任写一种)。
①含有苯环;②能发生水解反应。
【答案】(1)取代反应
(2)间羟基苯甲醛(3-羟基苯甲醛)
(3) (4)酮羰基、醚键
(5) (6)BC
(7) ①. 6 ②. 或或
【解析】
【分析】A结构中只有一种处于相同化学环境的氢原子,A的结构简式为,一定条件下,与发生取代反应生成C,则C为;C与发生已知①反应生成,则D为;铜做催化剂条件下与氧气发生催化氧化反应生成E;根据已知②,催化剂作用下、与锌反应生成,则G为;与反应生成合成高分子化合物I。
【小问1详解】
A中溴原子和B中酚羟基发生取代反应生成C,该反应类型为取代反应。
【小问2详解】
B的结构简式为,化学名称为间羟基苯甲醛(3-羟基苯甲醛)。
【小问3详解】
C与发生已知①反应生成,则D的结构简式为。
【小问4详解】
E的结构简式为:,含氧官能团名称为酮羰基、醚键。
【小问5详解】
的化学方程式为。
【小问6详解】
A.E不能与氢氧化钠溶液反应,H、I能与氢氧化钠溶液反应, A错误;
B.H中苯环上有五种等效氢,故H苯环上的一溴代物有5种,B正确;
C.结合I的结构简式可知,I结构中不含手性碳原子, C正确;
D.由Ⅰ的结构简式知,I中含有甲基的数目为4nNA, D错误;
故答案选BC。
【小问7详解】
B的结构简式为,B的分子式为C7H6O2,化合物J是化合物B的同系物,相对分子质量比B大14,J的分子式为C8H8O2,其同分异构体含有苯环、能发生水解反应,故含有酯基;当苯环上只有一个取代基时,可能的结构有、、三种,当苯环上有两个取代基时,可能的结构有、、,符合题意的同分异构体共有6种,其中满足核磁共振氢谱峰面积之比为的有机物的结构简式为、、。
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