精品解析:河南师范大学附属中学2026届高三上学期9月质量检测化学试题
2025-10-01
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内容正文:
高三9月质量检测化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ca-40
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 四大发明推动了人类社会的进步和发展。下列相关用品属于高分子材料的是
A.司南
B.树皮纸
C.瓷蒺藜火球
D.铜活字
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 四水合铜离子的结构:
B. 三氧化硫的空间填充模型:
C. 环氧乙烷的结构简式:
D. 形成的σ键:
3. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 钠的燃烧反应 B. 验证
C. 制备 D. 制备溴苯并验证其反应类型
4. 短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大,其中甲、丙同主族,乙、丙、丁同周期。常温下,含甲的化合物r(r由不同短周期元素组成)浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13,p和q分别是元素丙和丁的单质,其中p为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法正确的是
A. P有多种同分异构体
B. 甲与丙能形成使紫色石蕊试液先变红后褪色的物质
C. 工业上常利用反应②制取漂白粉
D. m、n的阴离子在酸性溶液中不能大量共存
5. 下列有关反应方程式错误的是
A. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:
C. 用NaOH溶液吸收尾气中的:
D. 泡沫灭火器反应原理:
6. 日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2:1:3。下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y>Z>W
B. 原子半径:X<Y<Z<W
C. Y和W的单质都能与水反应生成气体
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
7. 2023年杭州亚运会在场馆建设中用到一种耐腐蚀、耐高温的涂料是以某双环烯酯()为原料制得的,下列说法不正确的是
A. 双环烯酯能与发生加成反应
B. 该双环烯酯完全加氢后的产物一氯代物有8种
C. 该双环烯酯的水解产物均能使酸性高锰酸钾褪色
D. 该双环烯酯分子中有2个手性碳原子
8. 钴(Co)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示),下列说法错误的是
A. 色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C
B. 色胺酮分子中N原子均为sp3杂化
C. 色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D. X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合
9. 甲酸甲酯作为潜在的储氢材料受到关注,科学家发现使用配合物催化剂可以使甲酸甲酯温和释氢,其可能的反应过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应涉及非极性键的断裂和极性键的形成 B. 将替换为,反应可得
C. I中的配体数为4 D. 总反应为
10. 一定条件下,合成的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 发生上述反应,生成的氚代甲醇有3种
C. 升高温度,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度
D. 发生上述反应,相同时间氚代甲醇的产量:
11. 高分子材料聚芳醚腈(PEN)被泛应用于航空航天、汽车等领域。某聚芳醚腈的合成反应如下:
下列说法错误的是
A. M的官能团有碳氯键、氰基
B. N苯环上的一氯代物有3种
C. 该反应属于缩聚反应
D. 与足量溶液反应生成
12. 某实验小组用这种电极构建全碱性肼-硝酸根燃料电池(结构如图所示)。已知:双极膜由阴、阳离子膜组成,双极膜中水电离出和,在电场力作用下向两极迁移。
下列叙述错误的是
A. 电极a为负极,电极b为正极
B. 电极b上的电极反应式为
C. 转移nmol电子时,负极区质量减少7ng
D. 电极a上生成时,有向电极b迁移
13. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下,1 mol 与3 mol 在密闭容器中发生的主要反应为:
I:
II:
反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。
[]下列说法不正确的是
A.
B. 相同条件下,压缩容器体积能提高转化率的实验值
C. 相同温度下,选择性的实验值大于平衡值,说明反应I的速率大于反应II
D. 220~260℃,随温度升高,反应I平衡正向移动的程度大于反应II平衡逆向移动的程度
14. 某温度下,与不同pH的体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2表示与不同pH的体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始mol⋅L,不同pH下由图1得到]。
下列说法正确的是
A. 上述体系呈中性时,一定是
B. 符合的pH范围:
C. ,mol⋅L时,溶液中存在和两种沉淀
D. ,mol⋅L时可发生反应:
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题,共4题,共58分。
15. 硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______。(写一种即可)
(3)加入物质X调溶液,最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.NaOH
滤渣①的主要成分是除之外还有_______、_______。
(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤,滤渣②中有,该步反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是_____、_____。
16. 氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理。一般可以用双氧水或硫代硫酸钠()溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)易水解生成氰化氢(有剧毒,易在空气中均匀弥散)。中C的化合价为___________;实验室用固体配制溶液时,应先将其溶于氢氧化钠溶液中,再用蒸馏水稀释,其目的是___________。用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是___________。
(2)工业制备硫代硫酸钠的反应原理:。某化学小组利用该原理在实验室制备硫代硫酸钠。
【实验一】制备硫代硫酸钠的装置如图所示。
①盛放和混合溶液的仪器名称是___________。
②溶液的作用是___________。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品的纯度。
制备的硫代硫酸钠产品一般为,可用的标准溶液测定产品的纯度:取产品配制成溶液,取溶液,用的标准溶液进行滴定(原理为),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积
20.05
18.00
19.95
③上述滴定操作中应该选用___________作为反应的指示剂。
④产品的纯度为___________。
17. 近日,石河子大学于锋教授团队制备了钙镁铝复合氧化物(P-CaMgAl-LDO),该材料具有优异的吸附性能,有利于催化加氢制备,涉及如下反应。
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)基态Mg原子中s、p能级上电子总数之比为_______。
(2)高温下与焦炭反应生成,反应为,四方晶系的晶胞结构如下图。
①中键、键的数目之比为_______。
②已知的晶胞与的晶胞类似,晶胞参数,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______(用含a、b、c和的代数式表示)。
(3)反应I的_______。
(4)在体积可变的密闭容器中以和物质的量之比充入混合气体发生上述反应,测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①根据图像,由大到小的顺序为_______,判断依据是_______。
②随着温度升高,不同压强下,平衡转化率趋向交于M点,可能的原因是_______。
(5)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol 和3 mol ,发生上述反应,达到平衡时,容器中为0.4 mol,CO为0.2 mol,此时,的浓度为_______,反应II的物质的量分数平衡常数_______(为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。
18. 是药物合成中间体,其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知:①—Ph为;
②。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为__________,A→B反应的化学方程式为___________。
(2)C→D的反应类型为___________。
(3)试剂X的化学式为___________。
(4)已知分子中原子轨道与()分子中原子轨道相似,则1molH分子中含有______mol键。
(5)①已知F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F的结构简式为_________,试剂Y可为________(填字母)。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.银氨溶液 c.新制氢氧化铜悬浊液
②F的同分异构体同时满足下列条件的可能结构有_________种(不考虑立体异构),写出一种其中核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的有机物的结构简式:_____________。
a.能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2
b.红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰
c.只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基
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高三9月质量检测化学
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Cl-35.5 Ca-40
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 四大发明推动了人类社会的进步和发展。下列相关用品属于高分子材料的是
A.司南
B.树皮纸
C.瓷蒺藜火球
D.铜活字
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.司南的主要成分为磁性氧化铁,不属于高分子材料,A错误;
B.树皮纸的主要成分为纤维素,属于有机高分子,B正确;
C.瓷蒺藜火球为以瓷制作,外施浆釉,内装火药,不属于高分子材料,C错误;
D.铜活字属于铜合金,不属于高分子材料,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. 四水合铜离子的结构:
B. 三氧化硫的空间填充模型:
C. 环氧乙烷的结构简式:
D. 形成的σ键:
【答案】C
【解析】
【详解】A.四水合铜离子中,配位键应由配体(H2O中的O)提供孤电子对给中心离子(Cu2+),需用箭头“→”表示,图示中用普通单键连接,未体现配位键的方向性,结构应为,A错误;
B.空间填充模型需用紧密接触的球体表示原子,且无“棍”状化学键,图示中有棍连接原子,属于球棍模型,并非空间填充模型,B错误;
C.环氧乙烷为三元环结构,由两个C原子和一个O原子成环,每个C原子连接两个H原子,图示结构简式正确表示了三元环及各原子连接方式,C正确;
D.为两个p轨道形成σ键的电子云图,H-H的σ键由两个H原子的1s轨道头碰头重叠形成,电子云图为:,D错误;
故选C。
3. 下列实验操作正确且能达到实验目的的是
A. 钠的燃烧反应 B. 验证
C. 制备 D. 制备溴苯并验证其反应类型
【答案】D
【解析】
【详解】A.钠燃烧反应应在坩埚中进行,玻璃表面皿不耐高温,易炸裂,A错误;
B.右侧试管中AgNO3完全电离提供大量Ag+,通入H2S后S2-直接与Ag+反应生成Ag2S,无法证明是Ag2SO4转化而来,不能比较Ksp,B错误;
C.制备NaHCO3需饱和NaCl溶液中先通NH3再通CO2,图示气体通入方式不合理,短导管应通入,长导管通入,C错误;
D.苯与液溴在Fe催化下生成溴苯和HBr(取代反应),四氯化碳吸收挥发的Br2,硝酸银溶液检验HBr生成(淡黄色沉淀),可验证反应类型,D正确;
故选D。
4. 短周期元素甲、乙、丙、丁原子序数依次增大,其中甲、丙同主族,乙、丙、丁同周期。常温下,含甲的化合物r(r由不同短周期元素组成)浓度为0.1 mol·L-1时溶液pH=13,p和q分别是元素丙和丁的单质,其中p为淡黄色固体。上述物质的转化关系如图所示(产物水已略去)。下列说法正确的是
A. P有多种同分异构体
B. 甲与丙能形成使紫色石蕊试液先变红后褪色的物质
C. 工业上常利用反应②制取漂白粉
D. m、n的阴离子在酸性溶液中不能大量共存
【答案】D
【解析】
【分析】常温下,含甲的化合物r浓度为0.1mol•L-1时溶液pH=13,为一元强碱,则r为NaOH,p和q分别是元素丙和丁的单质,p为浅黄色固体,则p为S单质,丙为S元素;丁的原子序数大于S,则丁为Cl元素,q为Cl2;甲、丙同主族,则甲为O;乙、丙、丁同周期,乙为第三周期元素;结合转化关系可知,m、n为Na2S、Na2SO3,s、t为NaCl、NaClO等物质,以此解答该题。
【详解】A.P是硫单质,硫单质有S2、S、S8等多种结构,它们互为同素异形体,故A错误;
B.甲为O,丙为S,二者形成的二氧化硫具有漂白性,但不能漂白酸碱指示剂,故B错误;
C.工业上用石灰乳与氯气反应制备漂白粉,不能用NaOH溶液,故C错误;
D.m、n为Na2S、Na2SO3,酸性条件下硫离子、亚硫酸根离子反应生成S单质,不能大量共存,故D正确;
故选D。
5. 下列有关反应方程式错误的是
A. 氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉:
B. 用金属钠除去甲苯中的微量水:
C. 用NaOH溶液吸收尾气中的:
D. 泡沫灭火器反应原理:
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯气通入冷的石灰乳中,石灰乳是悬浊液,不能拆为OH-,正确反应应为2Cl2+ 2Ca(OH)2 = CaCl2+ Ca(ClO)2+ 2H2O,A错误;
B.钠与水反应生成NaOH和H2,甲苯不参与反应,方程式正确,B正确;
C.NO2与NaOH反应生成和,配平及产物均正确,C正确;
D.Al3+与双水解生成Al(OH)3和CO2,方程式配平正确,D正确;
故选A。
6. 日光灯中用到的某种荧光粉的主要成分为3W3(ZX4)2·WY2。已知:X、Y、Z和W为原子序数依次增大的前20号元素,W为金属元素。基态X原子s轨道上的电子数和p轨道上的电子数相等,基态X、Y、Z原子的未成对电子数之比为2:1:3。下列说法正确的是
A. 电负性:X>Y>Z>W
B. 原子半径:X<Y<Z<W
C. Y和W的单质都能与水反应生成气体
D. Z元素最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中所给的信息,基态X原子s轨道上的电子式与p轨道上的电子式相同,可以推测X为O元素或Mg元素,由荧光粉的结构可知,X主要形成的是酸根,因此X为O元素;基态X原子中未成键电子数为2,因此Y的未成键电子数为1,又因X、Y、Z、W的原子序数依次增大,故Y可能为F元素、Na元素、Al元素、Cl元素,因题目中给出W为金属元素且荧光粉的结构中Y与W化合,故Y为F元素或Cl元素;Z原子的未成键电子数为3,又因其原子序大于Y,故Y应为F元素、Z其应为P元素;从荧光粉的结构式可以看出W为某+2价元素,故其为Ca元素;综上所述,X、Y、Z、W四种元素分别为O、F、P、Ca,据此答题。
【详解】A.电负性用来描述不同元素的原子对键合电子吸引力的大小,根据其规律,同一周期从左到右依次增大,同一主族从上到下依次减小,故四种原子的电负性大小为:Y>X>Z>W,A错误;
B.同一周期原子半径从左到右依次减小,同一主族原子半径从上到下依次增大,故四种原子的原子半径大小为:Y<X<Z<W,B错误;
C.F2与水反应生成HF气体和O2,Ca与水反应生成氢氧化钙和氢气,二者均可以生成气体,C正确;
D.Z元素的最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,没有强氧化性,D错误;
故答案选C。
7. 2023年杭州亚运会在场馆建设中用到一种耐腐蚀、耐高温的涂料是以某双环烯酯()为原料制得的,下列说法不正确的是
A. 双环烯酯能与发生加成反应
B. 该双环烯酯完全加氢后的产物一氯代物有8种
C. 该双环烯酯的水解产物均能使酸性高锰酸钾褪色
D. 该双环烯酯分子中有2个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,双环烯酯分子中含有的碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应,所以双环烯酯能与2mol氢气发生加成反应,故A正确;
B.由结构简式可知,双环烯酯分子中含有的碳碳双键一定条件下能与氢气发生加成反应生成,六元环连接支链的碳原子连有氢,分子中含有9类氢原子,所以一氯代物有9种,故B错误;
C.由结构简式可知,双环烯酯分子中含有的酯基一定条件下发生水解反应生成羧酸和醇,双环烯酯、羧酸和醇分子中都含有碳碳双键,能够使酸性高锰酸钾褪色,故C正确;
D.由结构简式可知,双环烯酯分子中含有2个如图*所示的手性碳原子:,故D正确;
故选B。
8. 钴(Co)在化学上称为铁系元素,其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂,Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物(合成过程如图所示),下列说法错误的是
A. 色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C
B. 色胺酮分子中N原子均为sp3杂化
C. 色胺酮钴配合物中钴的配位数为4
D. X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子,CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于O,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,氢原子的原子半径小,核外电子受到原子核的引力大于碳原子,失去1个电子消耗的能量大于碳,第一电离能大于大于碳,则元素第一电离能由大到小的顺序为N>O>H>C,故A正确;
B.由结构简式可知,色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化,故B错误;
C.由结构简式可知,色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键,的配位数为4,故C正确;
D.甲醇分子中的羟基可以形成氢键,则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合,故D正确;
故选B。
9. 甲酸甲酯作为潜在的储氢材料受到关注,科学家发现使用配合物催化剂可以使甲酸甲酯温和释氢,其可能的反应过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 反应涉及非极性键的断裂和极性键的形成 B. 将替换为,反应可得
C. I中的配体数为4 D. 总反应为
【答案】A
【解析】
【详解】A.没有涉及非极性键的断裂,故A错误;
B.由Ⅰ→Ⅱ可知,与配合物催化剂作用,中H原子被取代得到H2,将替换为,根据反应原理,得HD,故B正确;
C.I中的配位数为6,但配体数为4,故C正确;
D.由图可知,总反应为甲酸甲酯和水催化生成氢气和二氧化碳,,故D正确;
故答案选A。
10. 一定条件下,合成的反应历程如图所示。已知相同条件下,直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢(说明:过渡态中“—”表示化学键未完全断裂或形成)。下列说法正确的是
A. 该反应的
B. 发生上述反应,生成的氚代甲醇有3种
C. 升高温度,正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度
D. 发生上述反应,相同时间氚代甲醇的产量:
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应:的=生成物的总能量-反应物的总能量=,A错误;
B.发生上述反应,生成的氚代甲醇有、两种,B错误;
C.由图可知该反应放热,升高温度平衡逆向移动,即正反应速率的增大程度小于逆反应速率的增大程度,C正确;
D.转化为过程中,若用代替,由于键比键更易断开,导致生成更快,相同时间氚代甲醇的产量:,D错误;
故选C。
11. 高分子材料聚芳醚腈(PEN)被泛应用于航空航天、汽车等领域。某聚芳醚腈的合成反应如下:
下列说法错误的是
A. M的官能团有碳氯键、氰基
B. N苯环上的一氯代物有3种
C. 该反应属于缩聚反应
D. 与足量溶液反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,M分子的官能团有碳氯键、氰基,故A正确;
B.由结构简式可知,N分子的苯环上有3类氢原子,一氯代物有3种,故B正确;
C.由方程式可知,一定条件下M与N发生缩聚反应生成聚芳醚腈和氯化氢,故C正确;
D.碳酸的酸性强于酚,酚不能与碳酸氢钠溶液反应,由结构简式可知,N分子的官能团为酚羟基,则N分子不能与碳酸氢钠溶液反应,故D错误;
故选D。
12. 某实验小组用这种电极构建全碱性肼-硝酸根燃料电池(结构如图所示)。已知:双极膜由阴、阳离子膜组成,双极膜中水电离出和,在电场力作用下向两极迁移。
下列叙述错误的是
A. 电极a为负极,电极b为正极
B. 电极b上的电极反应式为
C. 转移nmol电子时,负极区质量减少7ng
D. 电极a上生成时,有向电极b迁移
【答案】C
【解析】
【分析】由题干原电池装置图可知,电极a为由N2H4转化为N2,发生氧化反应,故a为负极,电极反应为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,则b为正极,电极反应为:+6H2O+8e-=NH3+9OH-,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,电极a为负极,电极b为正极,A正确;
B.由分析可知,电极b上的电极反应式为,B正确;
C.由分析可知,转移nmol电子时,负极区逸出7ng的N2,同时流入17ng的OH-,故质量增重10ng,C错误;
D.由分析可知,a为负极,电极反应为:N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O,则电极a上生成时电路上通过的电子的物质的量为:=0.8mol,根据电荷守恒可知有向电极b迁移,D正确;
故答案为:C。
13. 催化加氢合成能实现碳的循环利用。一定压强下,1 mol 与3 mol 在密闭容器中发生的主要反应为:
I:
II:
反应相同时间,测得不同温度下转化率和选择性如题图实验值所示。图中平衡值表示在相同条件下达到平衡状态时转化率和选择性随温度的变化。
[]下列说法不正确的是
A.
B. 相同条件下,压缩容器体积能提高转化率的实验值
C. 相同温度下,选择性的实验值大于平衡值,说明反应I的速率大于反应II
D. 220~260℃,随温度升高,反应I平衡正向移动的程度大于反应II平衡逆向移动的程度
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应II为CO2+H2⇌CO+H2O,由CH3OH选择性平衡值随温度升高而降低可知,升高温度平衡时反应II占比增大,即反应II平衡正向移动,故ΔH2>0,A正确;
B.压缩容器体积增大压强,反应I分子数减少,平衡正向移动,反应II分子数不变,平衡不受影响,总CO2转化率提高,实验值也因速率加快和平衡移动而提高,B正确;
C.实验值为未达平衡时的结果,相同温度下CH₃OH选择性实验值大于平衡值,说明反应生成CH3OH的速率快于反应II生成CO的速率,导致相同时间内反应I占比更大,C正确;
D.220~260℃,CH3OH选择性平衡值随温度升高而降低,表明反应I平衡逆向移动,反应II平衡正向移动,D错误;
故答案为D。
14. 某温度下,与不同pH的体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系。图2表示与不同pH的体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合;曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始mol⋅L,不同pH下由图1得到]。
下列说法正确的是
A. 上述体系呈中性时,一定是
B. 符合的pH范围:
C. ,mol⋅L时,溶液中存在和两种沉淀
D. ,mol⋅L时可发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】图1中pH越大,碳酸根物质的量分数越大,碳酸物质的量分数越小,碳酸氢根物质的量分数先增大后减小;图2中已知曲线Ⅰ代表的是氢氧化镁,曲线Ⅱ代表的是碳酸镁。。
【详解】A.温度不一定是常温,因此中性体系pH不一定是7,也就不确定,A错误;
B.由图1可知,,,。若,则满足下列两个关系:①,②。将①代入表达式,可得,即;将②代入表达式,可得,即。因此,符合条件的pH范围是,B错误;
C.分析图2,,浓度为0.01 mol/L时,溶液中只存在沉淀,C错误;
D.分析图1和图2,时,溶液中主要含碳离子为,浓度为0.1 mol/L时,只产生沉淀,因此可以发生,D正确;
故选D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题,共4题,共58分。
15. 硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______。(写一种即可)
(3)加入物质X调溶液,最适宜使用的X是_______(填标号)。
A. B. C.NaOH
滤渣①的主要成分是除之外还有_______、_______。
(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤,滤渣②中有,该步反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是_____、_____。
【答案】(1)
(2)将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积增大硫酸的浓度等
(3) ①. B ②. ③.
(4)
(5)置换为Cu从而除去
(6) ①. ②.
【解析】
【详解】由题干信息,菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、等的化合物,结合流程图分析,菱锌矿焙烧,主要发生反应,再加入酸浸,得到含的溶液,加入物质X调节,结合表格数据,过滤得到的滤渣①,滤液①中主要含有,再向滤液①中加入溶液氧化,过滤得到和的滤渣②,滤液②中加入锌粉,发生反应,过滤后得到滤渣③为Cu,再向滤液③中加入HF脱钙镁,过滤得到滤渣④为,滤液④为溶液,经一系列处理得到,据此分析解答。
(1)由分析,焙烧时,生成ZnO的反应为:;
(2)可采用将焙烧后的产物碾碎,增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率;
(3)A.易分解产生污染空气,且经济成本较高,故A不适宜;
B.不会引入新的杂质,且成本较低,故B适宜;
C.NaOH会引入杂质,且成本较高,C不适宜;
故答案选B;
当沉淀完全时(离子浓度小于),结合表格计算各离子完全沉淀时的只有,故滤渣①中有,又是微溶物,不溶于酸,故滤渣①的主要成分是;
(4)向80~90℃滤液①中加入溶液,可氧化,得到和的滤渣②,反应的离子方程式为;
(5)滤液②中加入锌粉,发生反应,故加入锌粉的目的为置换为Cu从而除去;
(6)由分析,滤渣④为,与浓硫酸反应可得到HF,同时得到的副产物为。
16. 氰化钠是一种重要的基本化工原料,同时也是一种剧毒物质,一旦泄漏需要及时处理。一般可以用双氧水或硫代硫酸钠()溶液来处理,以减轻环境污染。
(1)易水解生成氰化氢(有剧毒,易在空气中均匀弥散)。中C的化合价为___________;实验室用固体配制溶液时,应先将其溶于氢氧化钠溶液中,再用蒸馏水稀释,其目的是___________。用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的离子方程式是___________。
(2)工业制备硫代硫酸钠的反应原理:。某化学小组利用该原理在实验室制备硫代硫酸钠。
【实验一】制备硫代硫酸钠的装置如图所示。
①盛放和混合溶液的仪器名称是___________。
②溶液的作用是___________。
【实验二】测定硫代硫酸钠产品的纯度。
制备的硫代硫酸钠产品一般为,可用的标准溶液测定产品的纯度:取产品配制成溶液,取溶液,用的标准溶液进行滴定(原理为),相关数据记录如表:
实验编号
1
2
3
溶液体积
25.00
25.00
25.00
消耗的标准溶液体积
20.05
18.00
19.95
③上述滴定操作中应该选用___________作为反应的指示剂。
④产品的纯度为___________。
【答案】(1) ①. ②. 防止水解产生污染环境 ③.
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 尾气处理 ③. 淀粉溶液 ④.
【解析】
【分析】氧化还原反应中氧化剂得电子化合价降低,还原剂失电子化合价升高,根据得失电子守恒配平方程式;
把二氧化硫通入盛放和混合溶液的三口烧瓶中发生反应制备,用氢氧化钠溶液吸收剩余二氧化硫,防止污染。
【小问1详解】
中Na显+1价、N显-3价,根据化合价代数和等于0,C的化合价为+2;易水解生成氰化氢,溶液显碱性,为抑制水解产生污染环境,实验室用固体配制溶液时,应先将其溶于氢氧化钠溶液中,再用蒸馏水稀释。用双氧水处理后,产生一种酸式盐碳酸氢钠和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体氨气,反应中C元素化合价由+2升高为+4、双氧水中O元素化合价由-1降低为-2,该反应的离子方程式是;
【小问2详解】
①根据装置图,盛放和混合溶液的仪器名称是三口烧瓶。
②二氧化硫有毒,二氧化硫能被氢氧化钠吸收,所以溶液的作用是吸收二氧化硫,防止污染,处理尾气。
③碘能使淀粉溶液变蓝,上述滴定操作中应该选用淀粉溶液作为反应的指示剂。
④根据表格数据,第二次实验数据明显超出正常误差范围,舍去不用,第1和第3次实验平均消耗的标准溶液20.00mL,可知25.00溶液中含的物质的量为 ,产品的纯度为 。
17. 近日,石河子大学于锋教授团队制备了钙镁铝复合氧化物(P-CaMgAl-LDO),该材料具有优异的吸附性能,有利于催化加氢制备,涉及如下反应。
I.
II.
III.
回答下列问题:
(1)基态Mg原子中s、p能级上电子总数之比为_______。
(2)高温下与焦炭反应生成,反应为,四方晶系的晶胞结构如下图。
①中键、键的数目之比为_______。
②已知的晶胞与的晶胞类似,晶胞参数,设为阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度为_______(用含a、b、c和的代数式表示)。
(3)反应I的_______。
(4)在体积可变的密闭容器中以和物质的量之比充入混合气体发生上述反应,测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
①根据图像,由大到小的顺序为_______,判断依据是_______。
②随着温度升高,不同压强下,平衡转化率趋向交于M点,可能的原因是_______。
(5)一定条件下,向体积为2 L的恒容密闭容器中通入1 mol 和3 mol ,发生上述反应,达到平衡时,容器中为0.4 mol,CO为0.2 mol,此时,的浓度为_______,反应II的物质的量分数平衡常数_______(为用物质的量分数替代浓度计算的平衡常数)。
【答案】(1)1:1 (2) ①. 1:2 ②.
(3)-49.3 (4) ①. ②. 反应I、III是气体分子数减小的反应,反应II是气体分子数不变的反应,其他条件相同,增大压强,平衡转化率增大 ③. 随着温度升高,逐渐以反应II为主,压强对平衡的影响逐渐减小,平衡转化率主要由温度决定
(5) ①. 0.3 ②. 或0.1875
【解析】
【详解】(1)基态Mg原子核外电子排布式为,则基态Mg原子中能级上电子总数之比为;
(2)①由和构成,中含有一个键,两个键,则中键、键的数目之比为;
②根据晶胞结构可知,该晶胞中含有个,个,则该晶体的密度;
(3)根据盖斯定律可知,反应Ⅰ=反应Ⅱ+反应Ⅲ,则;
(4)①在温度相同的情况下,反应Ⅰ、Ⅲ是气体分子数减小的反应,反应Ⅱ是气体分子数不变的反应,至过程中,平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,减小压强,平衡向气体分子数增大的方向移动,即逆向移动,故;判断依据是:反应Ⅰ、Ⅲ是气体分子数减小的反应,反应Ⅱ是气体分子数不变的反应,其他条件相同,增大压强,平衡转化率增大;
②反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,反应II为吸热反应,随着温度升高,逐渐以反应Ⅱ为主,同时反应Ⅱ是气体分子数不变的反应,压强对平衡的影响逐渐减小,平衡转化率主要由温度决定,所以平衡转化率趋向交于M点的原因可能是:随着温度升高,逐渐以反应Ⅱ为主,压强对平衡的影响逐渐减小,平衡转化率主要由温度决定;
(5)假设反应Ⅰ消耗 ,反应Ⅱ消耗 ,根据信息可建立关系式,
反应Ⅰ:,
反应Ⅱ:,
反应Ⅲ:,
,则,;平衡时,,,,,则。
18. 是药物合成中间体,其合成步骤如图(部分试剂和条件略去)。
已知:①—Ph为;
②。
回答下列问题:
(1)A中官能团名称为__________,A→B反应的化学方程式为___________。
(2)C→D的反应类型为___________。
(3)试剂X的化学式为___________。
(4)已知分子中原子轨道与()分子中原子轨道相似,则1molH分子中含有______mol键。
(5)①已知F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F的结构简式为_________,试剂Y可为________(填字母)。
a.酸性高锰酸钾溶液 b.银氨溶液 c.新制氢氧化铜悬浊液
②F的同分异构体同时满足下列条件的可能结构有_________种(不考虑立体异构),写出一种其中核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的有机物的结构简式:_____________。
a.能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2
b.红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰
c.只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基
【答案】(1) ①. 酯基 ②.
(2)还原反应 (3)HCHO
(4)2 (5) ①. ②. bc ③. 18 ④. 或
【解析】
【分析】A与PhCH2Cl发生取代反应B,B在一定条件下生成C,C发生还原反应,羧基转化为醛基生成D,D与X反应生成E,由已知②可知X为HCHO,E与Y生成F,F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F分子中含有碳碳双键,故F的结构为,F转化G,G转化为H。
【小问1详解】
由A的结构简式CH2(COOCH2CH3)2可知其官能团为酯基;由A[CH2(COOCH2CH3)2]和B()可知,PhCH2Cl中碳氯键参与结构变化,反应的化学方程式为,故答案为:酯基;;
【小问2详解】
由可知C分子失去O原子生成了D,发生还原反应,故答案为:还原反应;
【小问3详解】
由已知反应中引入碳碳双键,结合E()的结构可知X为甲醛(HCHO),故答案为:HCHO;
【小问4详解】
H()分子中含有和,各含有1个键,共含有2个键,故答案为:2;
【小问5详解】
①E的分子式为C10H10O,F的分子式为C10H10O2,且F能使溴的四氯化碳溶液褪色,F分子中含有碳碳双键,由E到F得到1个O原子,发生氧化反应,且E分子中含有醛基,可知醛基被银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液氧化为羧基得到F,而碳碳双键不发生变化,F的结构简式为,故答案为:;bc;
②F的同分异构体能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生CO2,则分子中含有羧基;红外光谱中有碳碳双键特征吸收峰,则分子中含有碳碳双键;只有苯环一种环状结构,且苯环上仅有两个取代基;综合上述,F的同分异构体:在中苯环上有邻、间、对三种位置,在中苯环上有邻、间、对三种位置,在中苯环上有邻、间、对三种位置,在中苯环上有邻、间、对三种位置,在中苯环上有邻、间、对三种位置,在中苯环上有邻、间、对三种位置,共18种,其中满足核磁共振氢谱有6组峰且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的结构简式有、,故答案为:18;或。
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