内容正文:
吉林省实验中学
2025-2026学年度上学期高三年级第一次月考
化学
(本试卷共10页,19题,满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:
第I卷
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是
A. 在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物,其中丝绸的主要成分为蛋白质
B. “天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料
C. 高分子材料聚氯乙烯可用于包装肉食、熟食及油脂食品
D. “空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,有利于“碳达峰”和“碳中和”
2. 理清基本概念是化学学习的基础。下列说法正确的是
A. 反应热是指等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
B. 电化学腐蚀是金属与接触的物质直接反应而引起的腐蚀
C. 电子云是核外电子高速运动的轨迹,形状如云
D. 在一个氧化还原反应中,同一种元素的原子不能同时得失电子
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 对二苯酚:
B. 分子中键的形成:
C. 的VSEPR构型为:
D. 的电子式为:
4. 用下列装置或操作进行相应实验,能达到实验目的的是
A.乙酸乙酯的制备和收集
B.验证铁电极是否受到保护
C.中和反应反应热的测定
D.在气流中制取无水
A. A B. B C. C D. D
5. 氯及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 反应①中含的浓盐酸与足量反应,生成的数目小于
B. 溶液中,的数目为
C. 将通入水中,所得氯水中、、、粒子数之和为
D. 标准状况下,参加反应②,转移的电子数目为
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 硫酸与氢氧化钡溶液反应:
B. 铅酸蓄电池正极的电极反应式为:
C. 用稀硝酸溶解少量铜粉:
D. 用铁电极电解饱和溶液:
7. 氯元素有多种化合价,可形成、、、、等离子。下列说法错误的是
A. 基态核外电子的运动状态有17种
B. 键角:
C. 的中心原子是,价层电子对数为4
D. 的空间结构为三角锥形
8. 下列实验操作和现象以及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶有的溶液中通入气体,出现白色沉淀
X一定具有强氧化性
B
将铜与浓硫酸反应后的反应液缓慢倒入盛水的烧杯中,溶液变蓝色
铜与浓硫酸反应有生成
C
向淀粉溶液中加入5滴稀硫酸,将混合液煮沸几分钟,冷却;向冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,没有银镜产生
淀粉尚未水解
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入溶液,溶液变成血红色
与所发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
9. 某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期元素。下列说法错误的是
A. X、Z的简单氢化物均可溶于水 B. 电负性:
C. 第一电离能: D. W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物
10. CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应:① K1,② K2。下列说法不正确的是
A. 该反应ΔH<0
B. 两步反应中,决定总反应速率的是反应①
C. 升高温度,可提高N2O的平衡转化率
D. 增大了活化分子百分数,加快了化学反应速率,但不改变反应的ΔH
11. 有关化合物(如下图),下别说法正确的是
A. 分子中至少有4个碳原子共直线
B. 分子中只含有2种官能团,1个手性碳原子
C. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D. 该分子存在顺反异构
12. 利用电解原理电解含乙醛的废水制备乙醇和乙酸不仅能减少污染,还能回收利用资源,其原理如图所示(图中双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场的作用下分别向两极迁移)。下列说法正确的是
A. 电极上发生氧化反应
B. 电极上发生的反应为
C. 双极膜中的移向极
D. 电路中通过时,电极上产生(标准状况下)
13. 已知的速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,在催化剂表面反应的变化数据如下:
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A. ,
B. 时,
C. 相同条件下,增大的浓度或催化剂的表面积,都能加快反应速率
D. 保持其他条件不变,若起始浓度为,当浓度减至一半时共耗时
14. 某锂离子电池其原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 隔膜为阳离子交换膜
B. 放电时,极发生反应为
C. 充电时B连外接电源的负极
D. 用此电池电解(惰性电极)足量溶液,当电池中有离子穿过隔膜时,需向该电解池中加入固体,才能恢复至原浓度
15. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数、与温度的关系如图-1所示;固定CO、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。下列说法正确的是
A.
B. 测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应Ⅱ有:v正<v逆
C. 由的曲线知,600K后升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ
D. 曲线B表示的物质的量分数随温度的变化
第II卷
二、非选择题:本题包括4道大题,共55分。
16. 氧化钴粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某工厂用废旧钴基合金(主要成分为,还含有、、、、)制备,工艺流程如图所示:
已知:该工艺条件下,、不能氧化。
回答下列问题:
(1)下列措施更有利于完成“碱浸”目的,提高“碱浸”的浸取速率的是___________(填字母)。
a.适当升高温度 b.碱浸过程中不断搅拌
c.延长浸取时间 d.加大废旧钴基合金的用量
(2)“酸浸”所得“浸渣”的主要成分为,写出生成的离子方程式___________。
(3)“除铁”时控制反应温度低于50℃的目的是___________。
(4)“沉镁、沉钙”时,pH不宜太小的原因___________。
(5)为测定“转化”时获得草酸钴()的纯度,现称取草酸钴样品,将其用适当试剂转化为草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,并用高锰酸钾标准溶液滴定,平行实验三次,达到滴定终点时,消耗高锰酸钾标准溶液的体积如下表所示:
实验序号
1
2
3
高锰酸钾标准溶液的体积/mL
39.97
43.86
40.03
①达到滴定终点时的标志为___________。
②写出与溶液反应的离子方程式___________。
③草酸钴样品的纯度为___________。(保留小数点后1位)(已知:)
17. 乙酸硅常用作有机合成中的催化剂和溶剂。某校同学设计实验先制备,再由与乙酸酐反应制备乙酸硅。已知部分物质性质如表:
物质
化学式
熔点
沸点
性质
乙酸硅
白色至米色晶体
四氯化硅
极易水解
乙酸酐
回答下列问题:
(1)制备原理:,制备装置(部分夹持仪器已省略)如下:
①A中制取反应的离子方程式为___________。
②B中盛放的试剂是___________。
③上述设计的装置有一处明显不妥,改进的方法是___________。
(2)制备的反应装置如图所示。将一定量的放入仪器中,
在电磁搅拌下,由滴液漏斗滴入过量的乙酸酐(),关闭活塞。和的反应为放热反应,反应后反应混合物带色,并开始析出晶体。
①仪器a的名称为___________;图中支管的作用是___________。
②写出生成的化学方程式:___________(生成物有两种)。
③完成反应后,获得晶体粗品,若得到较纯,可采用的提纯方法为___________。
18. 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:相关共价键的键能如表。
共价键
键能/
a
b
c
d
试计算:断开中的化学键所需要提供的最低能量为___________。
(2)反应II合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式___________。
(3)若反应I速率,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数,为气体的浓度。若降低温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在时,向容积为的恒容密闭容器中投入和,此时容器内的总压为,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.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实验测得平衡时或的选择性随温度的变化如图所示。已知:
的选择性
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___________(填字母)。
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,反应经后达平衡,的平衡转化率为,的选择性为20%。反应I的压强平衡常数___________。(用最简分数表示)
19. 沙美特罗是目前治疗哮喘的新型药物,它的一种合成路线如下。回答下列问题:
(1)F中官能团名称为羟基、醚键和___________。
(2)B的化学名称为___________;E的结构简式为___________。
(3)能鉴别物质和物质的是___________(填序号)。
①银氨溶液 ②金属钠 ③溶液 ④红外光谱 ⑤酸性高锰酸钾溶液
(4)反应⑤的反应类型是___________。
(5)吡啶具有碱性,反应⑥加入吡啶的作用是___________。
(6)物质的同分异构体有多种,写出一种满足下列条件的结构简式___________。
①属于芳香族化合物
②能在溶液作用下发生水解反应
③能发生银镜反应
④不同化学环境的氢原子个数比为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
吉林省实验中学
2025-2026学年度上学期高三年级第一次月考
化学
(本试卷共10页,19题,满分100分,考试用时75分钟)
可能用到的相对原子质量:
第I卷
一、选择题:本题包括15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 从科技前沿到日常生活,化学无处不在。下列说法错误的是
A. 在三星堆“祭祀坑”提取到丝绸制品残留物,其中丝绸的主要成分为蛋白质
B. “天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于无机非金属材料
C. 高分子材料聚氯乙烯可用于包装肉食、熟食及油脂食品
D. “空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,有利于“碳达峰”和“碳中和”
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绸的主要成分是蛋白质,A说法正确;
B.氮化硼陶瓷属于无机非金属材料,B说法正确;
C.高分子材料聚氯乙烯有毒,不可以用来包装食品,包装食品的是聚乙烯,C说法错误;
D.“空气捕捉”法能实现从空气中捕获二氧化碳,减少二氧化碳排放,有利于“碳达峰”和“碳中和”,D说法正确;
故答案选C。
2. 理清基本概念是化学学习的基础。下列说法正确的是
A. 反应热是指等温条件下,化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量
B. 电化学腐蚀是金属与接触的物质直接反应而引起的腐蚀
C. 电子云是核外电子高速运动的轨迹,形状如云
D. 在一个氧化还原反应中,同一种元素的原子不能同时得失电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应热是指在等温条件下,化学反应体系(系统)与环境之间交换的热量,即反应释放(放热)或吸收(吸热)的热量,A正确;
B.电化学腐蚀是金属或合金与周围接触的电解质溶液(或潮湿大气等离子导体环境)发生电化学反应,形成腐蚀原电池,伴随电流产生的腐蚀过程,并非直接反应。直接反应引起的腐蚀称为化学腐蚀,B错误;
C.电子云是描述核外电子在空间出现概率密度的模型,并非电子运动的实际轨迹,C错误;
D.在氧化还原反应中,同一种元素的原子可能同时得失电子,如歧化反应(如,氯元素既被氧化又被还原),D错误;
故选A。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. 对二苯酚:
B. 分子中键的形成:
C. 的VSEPR构型为:
D. 的电子式为:
【答案】B
【解析】
【详解】A.对二苯酚是指两个羟基在相对位置(),即对二苯酚为,故A错误;
B.分子中形成的键为氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道头对头重叠形成,为 键,其形成过程正确,故B正确;
C.分子的中心原子S的价层电子对数为:,其孤对电子数为1,图中孤对电子为2,不符合,故C错误;
D.的最外层电子数为5,其分别和每个氢原子形成一组共用电子对,中有三个氢原子,其电子式为:,故D错误;
故答案选B。
4. 用下列装置或操作进行相应实验,能达到实验目的的是
A.乙酸乙酯的制备和收集
B.验证铁电极是否受到保护
C.中和反应反应热的测定
D.在气流中制取无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.导管不能插入饱和碳酸钠溶液中,会引起倒吸,A错误;
B.为了防止与铁电极的直接接触而发生反应影响实验结果,正确的操作是用胶头滴管吸取铁电极附近的溶液于试管中,滴加溶液,观察是否产生蓝色沉淀,B错误;
C.中和反应反应热的测定,需要用玻璃搅拌器,铜搅拌器会散热,不能用铜搅拌器,C错误;
D.用MgCl2·6H2O制备MgCl2,为抑制Mg2+水解,需要在氯化氢氛围中加热MgCl2·6H2O,图中盛有无水氯化钙的干燥管用于防止水蒸气进入硬质试管中导致氯化镁水解,未反应的氯化氢用尾气吸收装置吸收,防止污染空气,本题所给装置能够达到实验目的,D正确;
故选D。
5. 氯及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 反应①中含的浓盐酸与足量反应,生成的数目小于
B. 溶液中,的数目为
C. 将通入水中,所得氯水中、、、粒子数之和为
D. 标准状况下,参加反应②,转移的电子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应①的化学方程式为,随着反应进行,浓盐酸会逐渐变稀,而稀盐酸与不反应,所以含的浓盐酸不能完全反应,生成的物质的量小于1 mol,则生成的数目小于,A正确;
B.溶液中,会发生水解,所以溶液中,的物质的量小于,则的数目小于,B错误;
C.与水的反应是可逆反应,根据氯原子守恒,氯水中、、、粒子中氯原子的总物质的量为2 mol,但粒子数之和小于,C错误;
D.反应②为,中Cl元素化合价从0价变为-1价和+1价,1 mol 参与反应时,转移1 mol电子。标准状况下,的物质的量为1 mol,则转移的电子数目为,D错误;
故答案选A。
6. 下列离子方程式书写正确的是
A. 硫酸与氢氧化钡溶液反应:
B. 铅酸蓄电池正极的电极反应式为:
C. 用稀硝酸溶解少量铜粉:
D. 用铁电极电解饱和溶液:
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫酸与氢氧化钡溶液按1:1反应,正确的离子方程式为,A错误;
B.铅酸蓄电池正极反应为PbO2被还原生成PbSO4,离子方程式书写正确,B正确;
C.稀硝酸与Cu反应生成NO,正确离子方程式为,C错误;
D.铁电极作阳极会参与反应,正确离子方程式为,D错误;
答案选B。
7. 氯元素有多种化合价,可形成、、、、等离子。下列说法错误的是
A. 基态核外电子的运动状态有17种
B. 键角:
C. 的中心原子是,价层电子对数为4
D. 的空间结构为三角锥形
【答案】A
【解析】
【详解】A.氯离子含有18个电子,每个电子的运动状态由量子数唯一确定,因此基态核外电子的运动状态有18种,A错误;
B.的价层电子对数是,含有2对孤对电子;的价层电子对数是,含有1对孤对电子;的价层电子对数是,没有孤对电子,根据孤对电子越多,键角越小的原则,三者的键角关系是:,B正确;
C.由次氯酸的结构可知,次氯酸根的中心原子是氧,价层电子对数为,C正确;
D.的价层电子对数是,含有1对孤对电子,空间结构为三角锥形,D正确;
故选A。
8. 下列实验操作和现象以及结论均正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向溶有的溶液中通入气体,出现白色沉淀
X一定具有强氧化性
B
将铜与浓硫酸反应后的反应液缓慢倒入盛水的烧杯中,溶液变蓝色
铜与浓硫酸反应有生成
C
向淀粉溶液中加入5滴稀硫酸,将混合液煮沸几分钟,冷却;向冷却后的溶液中加入银氨溶液,水浴加热,没有银镜产生
淀粉尚未水解
D
向溶液中加入溶液,萃取分液后,向水层滴入溶液,溶液变成血红色
与所发生的反应为可逆反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶有的溶液中通入气体,出现白色沉淀,X不一定具有强氧化性。若X为,与生成,与生成白色沉淀,此时不具有强氧化性,A错误;
B.铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,倒入盛水的烧杯中,含有铜离子的溶液呈蓝色,B正确;
C.向淀粉溶液中加入稀硫酸,加热水解后,应先加入NaOH溶液中和稀硫酸,使溶液呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,否则稀硫酸会与银氨溶液反应,干扰实验,C错误;
D.,即按照1:1反应,题目中过量,导致反应后有剩余,向水层滴入溶液,溶液变成血红色,不能证明反应可逆,D错误。
故答案选B。
9. 某离子液体结构如下图所示。W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,Z是第四周期元素。下列说法错误的是
A. X、Z的简单氢化物均可溶于水 B. 电负性:
C. 第一电离能: D. W、Y、Z可形成既含离子键又含共价键的化合物
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z原子序数依次增大,W、X和Y的原子序数之和为14,X和Y基态原子的核外未成对电子数之和为5,W只连接了1个共价键,W为H元素;X连接4个共价键,X为C元素;Y连接3个共价键,Y为N元素;Z带1个负电荷,是第四周期元素,则Z为Br元素。
【详解】A.CH4难溶于水,HBr易溶于水,故A错误;
B.同周期主族元素,从左往右,电负性增大,电负性:N>C>H,故B正确;
C.同周期元素,从左往右,元素第一电离能有增大的趋势,则第一电离能:,故C正确;
D.H、N、Br可形成既含离子键又含共价键的化合物NH4Br,故D正确;
故选A。
10. CO和N2O在Fe+作用下转化为N2和CO2,反应的能量变化及反应历程如图所示,两步基元反应:① K1,② K2。下列说法不正确的是
A. 该反应ΔH<0
B. 两步反应中,决定总反应速率的是反应①
C. 升高温度,可提高N2O的平衡转化率
D. 增大了活化分子百分数,加快了化学反应速率,但不改变反应的ΔH
【答案】C
【解析】
【详解】A.如图能量变化可知,生成物的总能量低于反应物的总能量,该反应为放热反应,该反应ΔH<0,A项正确;
B.两步反应均为放热反应,总反应的化学反应速率由反应速率慢的基元反应决定,而反应速率的快慢受活化能大小的影响,活化能越大,反应速率越慢,由图可知反应①的活化能大于反应②的活化能,因此反应①决定总反应速率,B项正确;
C.该反应是放热反应,升高温度,反应逆向进行,N2O的平衡转化率降低,C项错误;
D.Fe+为反应的催化剂,增大了活化分子百分数,加快反应速率,但不改变反应的ΔH,D项正确;
故选:C。
11. 有关化合物(如下图),下别说法正确的是
A. 分子中至少有4个碳原子共直线
B. 分子中只含有2种官能团,1个手性碳原子
C. 1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2molNaOH
D. 该分子存在顺反异构
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯环上,连有取代基的两个碳原子和与它们相连的取代基中的碳原子是共直线的;碳碳双键上的两个碳原子与苯环上连接的碳原子形成类似乙烯结构,三个碳原子不可能在同一直线;氧原子与两个碳原子单键连接,形成V形;故分子中至少有3个碳原子共直线,A错误;
B.分子中含有碳碳双键、酯基、亚氨基共3种官能团,1个手性碳原子(与酯基碳连接的碳原子),B错误;
C.一个该分子中酯基水解得到一个羧基和一个酚羟基,均能与NaOH反应,故1mol该物质与足量NaOH溶液反应,最多可消耗2mol NaOH,C正确;
D.根据结构可知,左侧那个双键碳原子上连接有2个氢原子,则该分子不存在顺反异构,D错误;
故选C。
12. 利用电解原理电解含乙醛的废水制备乙醇和乙酸不仅能减少污染,还能回收利用资源,其原理如图所示(图中双极膜中间层中的解离为和,并在直流电场的作用下分别向两极迁移)。下列说法正确的是
A. 电极上发生氧化反应
B. 电极上发生的反应为
C. 双极膜中的移向极
D. 电路中通过时,电极上产生(标准状况下)
【答案】B
【解析】
【分析】M电极乙醛被还原为乙醇,M是阴极;N电极水发生氧化反应生成氧气,N是阳极,则直流电源的a是负极、b是正极,据此回答
【详解】A.M电极乙醛被还原为乙醇,M电极上发生还原反应,故A错误;
B.M电极上乙醛被还原为乙醇,发生的反应为,故B正确;
C.M是阴极、N是阳极,阳离子向阴极移动,则双极膜中的H+移向M极,故 C错误;
D.N电极水发生氧化反应生成氧气,,电路中通过2 mole-时, N电极上产生0.5 mol氧气,在标准状况下生成氧气的体积为11.2 L,故D错误;
故答案选B。
13. 已知的速率方程为(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,在催化剂表面反应的变化数据如下:
0
10
20
30
40
50
60
70
0.100
0.080
0.040
0.020
0
下列说法正确的是
A. ,
B. 时,
C. 相同条件下,增大的浓度或催化剂的表面积,都能加快反应速率
D. 保持其他条件不变,若起始浓度为,当浓度减至一半时共耗时
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据表格数据分析,的消耗是匀速的,故该反应的速率始终不变,说明速率与无关,故n=0,同时分别为0.060、0、0,A错误;
B.时,,B正确;
C.由选项A分析可知,速率与无关,故增大N2O的浓度不能加快反应速率;增大催化剂X的表面积,能增大反应物与催化剂的接触面积,能加快反应速率,C错误;
D.由选项B计算出,且该反应的速率始终不变,故,解得x=50 min,D错误;
故答案选B。
14. 某锂离子电池其原理如图所示,下列说法不正确的是
A. 隔膜为阳离子交换膜
B. 放电时,极发生反应为
C. 充电时B连外接电源的负极
D. 用此电池电解(惰性电极)足量溶液,当电池中有离子穿过隔膜时,需向该电解池中加入固体,才能恢复至原浓度
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,放电时B极S→T,S失去电子,发生氧化反应,则放电时B极为负极,A极为正极,充电时,B极为阴极,A极为阳极。
【详解】A.放电时从B极移向A极,隔膜需允许阳离子通过,为阳离子交换膜,A正确;
B.放电时A极为正极,发生还原反应,得电子生成,B正确;
C.充电时原电池负极(B极)作电解池阴极,阴极连外接电源负极,C正确;
D.用此电池电解(惰性电极)足量硝酸银溶液,阳极发生,阴极发生,当有离子穿过隔膜时,转移1 mol电子时,阴极析出1 mol Ag,阳极消耗0.25 mol O2(相当于0.5 mol H2O被电解)。 恢复原浓度需补充1 mol Ag和0.25 mol O2,即相当于补充0.5 mol Ag2O,质量为116 g,才能恢复至原浓度,D错误;
故选D。
15. 二甲醚催化制备乙醇主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:;
反应Ⅱ:;
反应Ⅰ、Ⅱ的平衡常数的对数、与温度的关系如图-1所示;固定CO、、的原料比、体系压强不变的条件下,同时发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图-2所示。下列说法正确的是
A.
B. 测得X点的物质的量分数是10%,则X点反应Ⅱ有:v正<v逆
C. 由的曲线知,600K后升高温度对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ
D. 曲线B表示的物质的量分数随温度的变化
【答案】C
【解析】
【分析】图-1可知,升高温度,lgK1减小,则K1减小,说明温度升高平衡逆向移动,逆向是吸热反应;300~400K时,由图1知,此温度范围内反应Ⅰ较完全,温度升高,反应Ⅱ平衡左移,导致CH3CH2OH物质的量分数降低;600~700K时,CH3COOCH3物质的量分数随温度升高而降低,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度。A为H2,B为CO或CH3OH。
【详解】A. 结合图-1可知,升高温度,lgK1减小,则K1减小,说明温度升高平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向放热反应,所以a<0,故A错误;
B. 测得X点的物质的量分数是10%,要达到平衡,乙醇的物质的量分数要增大,平衡正向进行,则X点反应Ⅱ有:v正> v逆,故B错误;
C. 由图-1当温度相同时,K1大于K2,温度升高反应Ⅰ平衡逆向移动程度大,由图-2的曲线知,600K后升高温度反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度,对反应Ⅰ的影响程度大于反应Ⅱ,故C正确;
D. 温度低时,反应Ⅰ较完全,反应反应Ⅱ进行得少,CO含量低,600K后,反应Ⅰ平衡左移超过反应Ⅱ平衡左移的幅度,CO含量增大,曲线B表示表示CO的物质的量分数随温度的变化,曲线A表示的物质的量分数随温度的变化,故D错误;
故选C。
第II卷
二、非选择题:本题包括4道大题,共55分。
16. 氧化钴粉体材料在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。某工厂用废旧钴基合金(主要成分为,还含有、、、、)制备,工艺流程如图所示:
已知:该工艺条件下,、不能氧化。
回答下列问题:
(1)下列措施更有利于完成“碱浸”目的,提高“碱浸”的浸取速率的是___________(填字母)。
a.适当升高温度 b.碱浸过程中不断搅拌
c.延长浸取时间 d.加大废旧钴基合金的用量
(2)“酸浸”所得“浸渣”的主要成分为,写出生成的离子方程式___________。
(3)“除铁”时控制反应温度低于50℃的目的是___________。
(4)“沉镁、沉钙”时,pH不宜太小的原因___________。
(5)为测定“转化”时获得草酸钴()的纯度,现称取草酸钴样品,将其用适当试剂转化为草酸铵溶液,再用过量稀硫酸酸化,并用高锰酸钾标准溶液滴定,平行实验三次,达到滴定终点时,消耗高锰酸钾标准溶液的体积如下表所示:
实验序号
1
2
3
高锰酸钾标准溶液的体积/mL
39.97
43.86
40.03
①达到滴定终点时的标志为___________。
②写出与溶液反应的离子方程式___________。
③草酸钴样品的纯度为___________。(保留小数点后1位)(已知:)
【答案】(1)ab (2)
(3)防止双氧水分解及氨水的挥发与分解
(4)太小,浓度过大,抑制的电离,减小,镁、钙沉淀不完全
(5) ①. 当滴加最后半滴高锰酸钾标准溶液时,溶液颜色由无色变为浅紫红色,且30 s内不变色 ②. ③. 73.5%
【解析】
【分析】废旧钴基合金主要成分为,还含有、、、、,经过一系列操作制备:碱浸:可与NaOH发生反应,从而溶解进入浸出液实现与其他难溶于NaOH的物质的分离;酸浸:碱浸后的滤渣与硫酸发生反应,其中与硫酸反应生成的难溶于水,成为浸渣,实现Pb的分离;除铁:加入双氧水,氧化为,并生成沉淀;沉镁、沉钙:加入HF,分别生成沉淀;沉钴:加入碳酸钠,Co生成沉淀,实现钴元素的富集;转化:加入盐酸和反应生成;灼烧:将在空气中灼烧,最终得到目标产物,据此分析。
【小问1详解】
适当升高温度,能加快反应速率;碱浸过程中不断搅拌,可使反应物充分接触,加快反应速率;延长浸取时间只能提高浸出量,不能提高浸取速率;加大废旧钴基合金的用量,若固体过量,也不能提高浸取速率,答案选ab;
【小问2详解】
酸浸时,与硫酸反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
“除铁”时控制反应温度低于50℃是为了防止双氧水分解及氨水的挥发与分解;
【小问4详解】
HF作为弱酸,不能完全电离,当太小,浓度过大,抑制的电离,减小,镁、钙沉淀不完全;
【小问5详解】
①当滴入最后一滴高锰酸钾标准溶液时,溶液由无色变为浅紫红色,且半分钟内不褪色,则证明到达滴定终点;
②与溶液反应的离子方程式为;
③舍去实验2中偏差较大的数据,实验1和实验3消耗高锰酸钾标准溶液体积的平均值为 mL。根据离子方程式,,,纯度为。
17. 乙酸硅常用作有机合成中的催化剂和溶剂。某校同学设计实验先制备,再由与乙酸酐反应制备乙酸硅。已知部分物质性质如表:
物质
化学式
熔点
沸点
性质
乙酸硅
白色至米色晶体
四氯化硅
极易水解
乙酸酐
回答下列问题:
(1)制备原理:,制备装置(部分夹持仪器已省略)如下:
①A中制取反应的离子方程式为___________。
②B中盛放的试剂是___________。
③上述设计的装置有一处明显不妥,改进的方法是___________。
(2)制备的反应装置如图所示。将一定量的放入仪器中,
在电磁搅拌下,由滴液漏斗滴入过量的乙酸酐(),关闭活塞。和的反应为放热反应,反应后反应混合物带色,并开始析出晶体。
①仪器a的名称为___________;图中支管的作用是___________。
②写出生成的化学方程式:___________(生成物有两种)。
③完成反应后,获得晶体粗品,若得到较纯,可采用的提纯方法为___________。
【答案】(1) ①. ②. 饱和食盐水 ③. 极易水解,故装置、之间需连接干燥装置
(2) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡压强,使液体能够顺利滴落 ③. ④. 重结晶
【解析】
【分析】装置A中,二氧化锰和浓盐酸加热条件下反应,制取氯气;装置A中所制备的氯气中含有水蒸气和氯化氢,故需先除去氯化氢,后除去水蒸气,则装置B用于除去氯化氢,即B中盛放饱和食盐水,C中盛放浓硫酸;装置D中氯气、二氧化硅和C反应,生成和CO;装置E,用于收集;装置F,用于收集CO,进行尾气处理。
【小问1详解】
①A中制取反应的离子方程式为;
②由分析可知,B中盛放的试剂为饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
③于极易水解,故装置E、F之间需连接盛有浓硫酸的集气瓶装置,防止装置F中的水蒸气进入装置E中,降低产率,故答案为:极易水解,故装置E、F之间需连接干燥装置;
【小问2详解】
①仪器a的名称为三颈烧瓶;恒压漏斗中的支管作用为平衡压强,使液体能够顺利滴落,故答案为:三颈烧瓶;平衡压强,使液体能够顺利滴落;
②和 反应,生成和,化学方程式为:;
③若得到较纯的,下一步的操作为重结晶,故答案为:重结晶。
18. 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:相关共价键的键能如表。
共价键
键能/
a
b
c
d
试计算:断开中的化学键所需要提供的最低能量为___________。
(2)反应II合成的甲醇在工业上可以用作燃料电池,请写出甲醇燃料电池(KOH溶液)负极电极反应式___________。
(3)若反应I速率,其中、分别为正反应、逆反应的速率常数,为气体的浓度。若降低温度,___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)在时,向容积为的恒容密闭容器中投入和,此时容器内的总压为,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.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实验测得平衡时或的选择性随温度的变化如图所示。已知:
的选择性
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___________(填字母)。
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,反应经后达平衡,的平衡转化率为,的选择性为20%。反应I的压强平衡常数___________。(用最简分数表示)
【答案】(1)
(2)CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O
(3)增大 (4) ①. bc ②. ⅱ ③. d ④.
【解析】
【小问1详解】
据盖斯定律,将反应Ⅱ-反应I可得:,依据反应物的总键能一生成物的总键能,可得:,解得,则断开中的化学键所需要提供的最低能量为。
【小问2详解】
甲醇碱性燃料电池,甲醇在负极上发生氧化反应,同时OH-参与,生成和H2O,所以负极反应式为:CH3OH+8OH--6e-=+6H2O;
【小问3详解】
若反应I速率,则,降低温度,平衡向放热反应方向进行(即的方向),即向该反应的逆反应方向进行,所以,减小,则增大;
【小问4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,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,气体总物质的量是3.2mol,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:。
19. 沙美特罗是目前治疗哮喘的新型药物,它的一种合成路线如下。回答下列问题:
(1)F中官能团名称为羟基、醚键和___________。
(2)B的化学名称为___________;E的结构简式为___________。
(3)能鉴别物质和物质的是___________(填序号)。
①银氨溶液 ②金属钠 ③溶液 ④红外光谱 ⑤酸性高锰酸钾溶液
(4)反应⑤的反应类型是___________。
(5)吡啶具有碱性,反应⑥加入吡啶的作用是___________。
(6)物质的同分异构体有多种,写出一种满足下列条件的结构简式___________。
①属于芳香族化合物
②能在溶液作用下发生水解反应
③能发生银镜反应
④不同化学环境的氢原子个数比为
【答案】(1)氰基 (2) ①. 对甲基苯酚(4-甲基苯酚) ②.
(3)②③④ (4)加成反应或还原反应
(5)吡啶具有碱性,中和反应⑥的生成物HBr,促进反应正向进行,提高产率
(6)
、、、、、(任写一种)
【解析】
【分析】A与在做催化剂发生取代反应生成B;B与HCHO在酸性条件下,发生加成反应生成C;C与在酸性条件下反应生成D;D中加入在酸性条件下发生反应生成E,E与HCN加成生成F,结合F的结构式推知E的结构为;F与发生加成反应生成G;G 与发生取代反应生成H,反应还生成HBr,吡啶具有碱性,中和HBr;H在酸性条件下水解生成沙美特罗,据此解答。
【小问1详解】
F的结构 ,官能团名称为羟基、醚键和氰基,故答案为:氰基;
【小问2详解】
B的结构为,化学名称为对甲基苯酚(4-甲基苯酚);根据分析,结合D、F的结构简式和E的分子式,可推得E的结构简式为,故答案为:对甲基苯酚(4-甲基苯酚);;
【小问3详解】
根据物质C和物质D的官能团,物质C和物质D均没有醛基,均不能与银氨溶液反应;物质C有羟基而物质D没有,金属钠可鉴别;物质C有酚羟基,可与溶液发生显色反应,而物质D不能,可鉴别;红外光谱可测定不同的官能团,红外光谱可鉴别;物质C和物质D中苯环上的甲基均能被酸性高锰酸钾溶液氧化,酸性高锰酸钾溶液不能鉴别,综上所述②③④符合题意,故答案为:②③④;
【小问4详解】
反应⑤为F中的转化成了G中,发生了加成反应或还原反应,故答案为:加成反应或还原反应;
【小问5详解】
反应⑥发生取代反应,生成物中有,吡啶具有碱性,中和反应⑥的生成物,促进反应正向进行,提高产率,故答案为:吡啶具有碱性,中和反应⑥的生成物HBr,促进反应正向进行,提高产率;
【小问6详解】
E()的同分异构体中,①属于芳香族化合物说明有苯环,②能在NaOH溶液作用下发生水解反应说明含有酯基,③能发生银镜反应说明含有醛基,④不同化学环境的氢原子个数比为1∶2∶3∶6,说明有两个对称的甲基和一个不对称的甲基,因此同分异构体有:、、、、、(任写一种)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$