内容正文:
2026新高考单科模拟综合卷(二)
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
3.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 K 39 Fe 56
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. 化学与生活、社会、环境息息相关,下列说法正确的是
A. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B. 节日烟花利用了焰色试验原理,该变化属于化学变化
C. 铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO
D. 燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少温室效应的措施
2. 下列实验装置(尾气处理等后续装置省略)和相应试剂,能够达到实验目的的是
选项
试剂a
试剂b
试剂c
实验目的
A
浓硫酸
浓硫酸
制备干燥HBr
B
浓氨水
碱石灰
生石灰
制备干燥NH3
C
硫化钠溶液
证明SO2氧化性
D
醋酸
证明酸性:
A. A B. B C. C D. D
3. “一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
环保行动:宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋
聚乙烯塑料有毒
B
家务劳动:用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子
油脂在碱性条件下发生水解
C
工业劳作:向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+
FeS水解显碱性
D
学农劳作:用石膏改良盐碱土壤
硫酸钙溶液显酸性
A. A B. B C. C D. D
4. 宏观辨识与微观探析是高中化学核心素养的重要组成部分。下列离子方程式正确的是
A. 用MgO除去溶液中的
B. 向漂白粉溶液中通入过量
C. 酸性KMnO4与双氧水反应:
D. 向溶液中加入溴水:
5. 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
是强酸
类比
HF是强酸
B
是非极性分子
类比
是非极性分子
C
向溶液中通入足量可以制取
推理
比更容易与形成配位键
D
在中燃烧只能生成,不能生成
推理
原子的最外层电子数为1
A. A B. B C. C D. D
6. 下列含某相同元素物质在一定条件下的转化关系如图。常温下,E、G为气体,其中G能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A. E、F、G、H、Q所含同种元素化合价依次升高 B. G的水溶液能导电,所以G是电解质
C. 将E通入溶液,可实现弱酸制强酸 D. 不同量的G通入溶液,产物相同
7. 室温下,根据下列实验现象或事实以及相应实验结论都正确的是
选项
实验现象或事实
实验结论
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴0.1mol/L醋酸,无气泡产生
B
将溶液由0.1mol/L稀释到0.01mol/L,溶液的pH会变大
稀释后,的水解程度在变大
C
将红热的木炭插入浓硝酸中,产生红棕色气体
木炭和浓硝酸反应生成气体
D
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,且有黑色颗粒产生
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
8. 据研究发现,B(乙酰氧基胡椒酚乙酸酯)具有抗肿瘤作用,其合成方法之一:用A与乙酸酐()在冰水浴中反应制取,反应原理如下:
下列说法错误的是
A. 可通过红外光谱区分A、B两种物质
B. 在一定条件下,1 mol B最多能消耗2 mol NaOH
C. A、B分子中均有手性碳原子
D. 等物质的量的A、B与足量浓溴水反应消耗Br2的物质的量之比为3:1
9. X、Y、Z、M、Q均属于前四周期元素且原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,Y的基态原子核外电子占据4个原子轨道,Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Q2+的价电子排布式为3d9。由这五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图所示。下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型为平面三角形
B. 元素电负性:Y<Z<M
C. 与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有3种
D. Q的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱
10. 在催化剂作用下,制氢历程如图所示(代表过渡态,*代表物种吸附在催化剂表面),速率方程式为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。下列叙述错误的是
A. 甲醇分解制氢分5步反应进行,其中反应③和④的正反应是焓减反应
B. 控速反应方程式为
C. 制氢总反应为,正反应是熵增反应
D. 升高温度,平衡常数、速率常数都会增大
11. 电化学合成是对环境友好的合成方法,以对硝基苯甲酸()为原料,采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸()的装置如图。下列说法正确的是
A. N电极电势高于M电极电势
B. 该离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解一段时间后,阳极室的pH不变
D. 若直流电源用铅酸蓄电池,则每生成0.1mol对氨基苯甲酸,铅酸蓄电池负极质量增加28.8g
12. 采用高选择性催化剂可将加氢制备甲醇,实现碳中和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
将1 mol 和3 mol H2加入容积恒定的密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,测得的平衡转化率以及CH3OH平衡产率随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A. a曲线表示甲醇的平衡产率与温度的关系
B. 主反应为吸热反应,副反应为放热反应
C. 及时移出甲醇和加压对甲醇的生成均不利
D. T1时副反应的平衡常数为
13. 过渡金属元素Fe在自然界中可形成黄铁矿(主要成分为),在工业上有着重要的用途,是接触法制硫酸的主要原料。晶体的晶胞结构如下图所示,晶胞边长为anm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 恰好切成个如上图所示的晶胞
B. 阳离子的配位数为12
C. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为
D. 若晶胞密度为,则的摩尔质量
14. 室温下,体系中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示。在的体系中,研究在不同pH时的可能产物,与pH的关系如图2所示。曲线Ⅰ的离子浓度关系符合,曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。下列说法正确的是
A. 由M点可求得
B. 的体系中:
C. Q点的体系中,发生反应
D. P点的体系中,
二、非选择题:本题共4题,共58分。
15. 铜阳极泥预处理过程中会产生铜碲渣(主要成份为,还含有少量、含铅化合物等),以铜碲渣为原料生产高纯的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)碲元素的质子数为52,则基态碲原子的价电子排布式为______。
(2)“氧化酸浸”步骤中发生反应的离子方程式为______。
(3)“碱浸”后铅元素转化为。写出“除铅”步骤发生反应的化学方程式______。
(4)“沉渣”的成份为______(写化学式)。将“沉渣”置于饱和碳酸钠溶液中,一段时间后“沉渣”______(填“能”或“不能”)完全转化为,写出判断理由______[结合计算过程说明。已知:,]。
(5)常温下为白色晶体,熔点为315℃,属于______晶体,其熔点远高于,主要原因是晶体中______较大造成的。
16. 溴化亚铁()常作聚合反应催化剂。实验室制备溴化亚铁如图(部分加热及夹持仪器已省略)。已知:①易潮解、升华;②在高温下分解为和。回答下列问题:
(1)甲装置中用于制备氢溴酸的分液漏斗所加试剂为_______(填标号)。写出溴化钠与过量酸反应的离子方程式:_______。
A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.浓磷酸
(2)丁装置反应管中发生的化学方程式:_______,该反应属于四大反应类型中的_______反应。
(3)丙、戊中球形干燥管盛装的试剂分别为_______(填名称)。
(4)实验结束后,继续通入一段时间的目的是_______。
(5)若甲装置中分液漏斗所加酸为浓硫酸,丁中也可获得。
①铁转化为的原因是_______。
②与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,晶胞的如图所示,未标出,占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心。若已知该晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则和的最短距离为_______。
17. 生产生物柴油过程中,会产生大量副产物甘油,利用甘油制是一种有经济价值的研究途径。回答下列问题:
(1)甘油水蒸气重整法制主要发生如下反应(为反应过程中的副产物):
反应1:
反应2:
反应3:
的______。反应1能够自发进行的条件是______(选填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)初始投料,甘油水蒸气重整法制各物质的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。
①温度为1000K时,的平衡转化率最接近______。
A.10% B.40% C.50% D.100%
②温度高于923K后,的物质的量分数会降低,主要由______(填“反应1”“反应2”或“反应3”)的平衡______(填“正向”或“逆向”)移动造成。
③图中b点的纵坐标数据为______(小数点后保留2位),温度为1200K时反应2的压强平衡常数______(小数点后保留2位)。
(3)利用甘油—水蒸气氧化法也可制氢气:反应过程中加入一定的生石灰,可提高的产率,其原因是______。
18. 2-苯基色原酮( )是一种重要的有机化合物,主要应用于医药、染料和香料等领域,其合成方法如下:
回答下列问题:
(1)A在常温下容易被空气中的氧气氧化成粉红色,其结构简式为_______。
(2)C的官能团的名称为_______,根据系统命名原则,B的化学名称为_______。
(3)E到F的反应条件应选择_______(填标号)。
a.O2、Cu/加热 b.Fe/HCl c.KMnO4/H2SO4 d.O2、Ag/加热
(4)写出同时满足以下特定条件G的同分异构体的结构简式为_______。
①含有一个苯环
②能发生银镜反应和水解反应,水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3:2:2:1
(5)写出由I生成2-苯基色原酮反应的化学方程式:_______(不要求写反应条件),该反应的反应类型为_______。
(6)已知:①;②苯酚与羧酸很难发生酯化反应。结合题中信息,设计由乙苯和苯酚为原料,合成(苯甲酸苯酚酯)的合成路线:_______(无机试剂任选)。
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2026新高考单科模拟综合卷(二)
化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。
3.请按照题号顺序在各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.考试结束后,将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 K 39 Fe 56
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. 化学与生活、社会、环境息息相关,下列说法正确的是
A. 清洗铁锅后及时擦干,能减缓铁锅因发生吸氧腐蚀而生锈
B. 节日烟花利用了焰色试验原理,该变化属于化学变化
C. 铁磁流体液态机器人中,驱动机器人运动的磁铁的主要成分是FeO
D. 燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少温室效应的措施
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁锅是铁碳合金,在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀的电化学反应而生锈;铁锅及时擦干后,没有电解质溶液的存在,不能形成原电池,可以减缓铁锅生锈,A正确;
B.节日烟花利用了焰色试验原理是电子跃迁,该变化属于物理变化,B错误;
C.磁铁的主要成分是,C错误;
D.燃料的脱硫、NO的催化转化都是减少酸雨的措施,不可减少温室效应,D错误;
故选A;
2. 下列实验装置(尾气处理等后续装置省略)和相应试剂,能够达到实验目的的是
选项
试剂a
试剂b
试剂c
实验目的
A
浓硫酸
浓硫酸
制备干燥HBr
B
浓氨水
碱石灰
生石灰
制备干燥NH3
C
硫化钠溶液
证明SO2氧化性
D
醋酸
证明酸性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,会将NaBr中的氧化为,本身被还原为,无法制备HBr,A错误;
B.c为洗气瓶,应盛放液体试剂,生石灰为固体,无法在洗气瓶中起到干燥作用,B错误;
C.与反应生成,与硫化钠发生氧化还原反应生成S,中的S元素化合价降低,二氧化硫作氧化剂,体现氧化性,C正确;
D.醋酸具有挥发性,与反应生成的中混有醋酸蒸气,醋酸也能与反应生成沉淀,即无法证明沉淀是由二氧化碳与反应生成的,也无法比较碳酸和的酸性强弱,D错误;
故答案为C。
3. “一勤天下无难事”。下列劳动项目所用的化学知识正确的是
选项
劳动项目
化学知识
A
环保行动:宣传用布袋子代替聚乙烯塑料袋
聚乙烯塑料有毒
B
家务劳动:用热的纯碱溶液洗涤粘有油脂的菜盘子
油脂在碱性条件下发生水解
C
工业劳作:向工业废水中加入FeS除去废水中的Cu2+
FeS水解显碱性
D
学农劳作:用石膏改良盐碱土壤
硫酸钙溶液显酸性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.塑料袋丢弃后,在自然界会引起白色污染,但聚乙烯无毒,A错误;
B.纯碱为碳酸钠,其水溶液呈碱性,热的纯碱溶液的碱性更强,油脂在碱性条件下易水解生成高级脂肪酸盐和甘油,高级脂肪酸盐和甘油均溶于水,被水冲洗掉,劳动项目与所述的化学知识有关联,B正确;
C.向工业废水中添加FeS以除去废水中的Cu2+,FeS与Cu2+形成CuS沉淀,实现了沉淀的转化,没有体现FeS在溶液中水解呈碱性,C错误;
D.盐碱土壤中含碳酸根离子,用石膏改良盐碱土壤,CaSO4转化为更难溶的CaCO3,硫酸钙溶液显中性,D错误;
故选B;
4. 宏观辨识与微观探析是高中化学核心素养的重要组成部分。下列离子方程式正确的是
A. 用MgO除去溶液中的
B. 向漂白粉溶液中通入过量
C. 酸性KMnO4与双氧水反应:
D. 向溶液中加入溴水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.中的能发生水解:,加入MgO能消耗:,促进的水解向右进行最终生成沉淀而除去,则总的离子反应方程式为:,A正确;
B.过量与漂白粉(有效成分为)反应不生成碳酸钙沉淀而是生成,则正确的离子方程式为:,B错误;
C.该反应的得失电子不守恒,正确的离子方程式为:,C错误;
D.向溶液中加入溴水,反应并非在强碱性条件下进行,离子方程式中不应出现作为反应物,正确的离子方程式为:,D错误;
故答案为A。
5. 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
是强酸
类比
HF是强酸
B
是非极性分子
类比
是非极性分子
C
向溶液中通入足量可以制取
推理
比更容易与形成配位键
D
在中燃烧只能生成,不能生成
推理
原子的最外层电子数为1
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.HCl是强酸,但HF是弱酸,类比错误,A错误;
B.是非极性分子,是极性分子(结构不对称),类比错误,B错误;
C.能与形成稳定配位键,使生成,说明比更容易与形成配位键,推理合理,C正确;
D.Li在中燃烧生成,是因Li金属性弱,与最外层电子数为1无直接因果(如Na最外层电子数也为1,燃烧生成Na2O2),推理错误,D错误;
故选C。
6. 下列含某相同元素物质在一定条件下的转化关系如图。常温下,E、G为气体,其中G能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A. E、F、G、H、Q所含同种元素化合价依次升高 B. G的水溶液能导电,所以G是电解质
C. 将E通入溶液,可实现弱酸制强酸 D. 不同量的G通入溶液,产物相同
【答案】C
【解析】
【分析】气体G能使品红溶液褪色,且G可由E与、F与反应得到,则G是,是,是,是,是S。
【详解】A.和中S的化合价相同,A错误;
B.溶于水生成,是电解质,但是非电解质,B错误;
C.将通入硫酸铜溶液,发生反应,C正确;
D.将少量通入溶液生成,过量通入则生成,D错误;
故选C。
7. 室温下,根据下列实验现象或事实以及相应实验结论都正确的是
选项
实验现象或事实
实验结论
A
向盛有溶液的试管中滴加几滴0.1mol/L醋酸,无气泡产生
B
将溶液由0.1mol/L稀释到0.01mol/L,溶液的pH会变大
稀释后,的水解程度在变大
C
将红热的木炭插入浓硝酸中,产生红棕色气体
木炭和浓硝酸反应生成气体
D
将点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,且有黑色颗粒产生
具有氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.无气泡产生是因为过量,醋酸不足,发生的反应是,不能得出,A项错误;
B.氯化铁在溶液中水解使溶液呈酸性,氯化铁溶液加水稀释后溶液pH变大,主要是加水稀释,溶液中氢离子浓度减小导致的,B项错误;
C.产生的气体也可能是浓硝酸受热分解生成的,C项错误;
D.点燃的镁条迅速伸入集满的集气瓶,发生反应生成氧化镁和碳:,该反应中做氧化剂体现氧化性,D项正确。
故选D。
8. 据研究发现,B(乙酰氧基胡椒酚乙酸酯)具有抗肿瘤作用,其合成方法之一:用A与乙酸酐()在冰水浴中反应制取,反应原理如下:
下列说法错误的是
A. 可通过红外光谱区分A、B两种物质
B. 在一定条件下,1 mol B最多能消耗2 mol NaOH
C. A、B分子中均有手性碳原子
D. 等物质的量的A、B与足量浓溴水反应消耗Br2的物质的量之比为3:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.红外光谱可检测化学键和官能团,根据A和乙酸酐反应能生成酯可知A中含羟基;B为酯类,则B中含酯基;二者官能团不同,吸收峰也不同,可进行区分,A正确;
B.B中有1个酯基的O原子与苯环直接相连,可水解成羧酸与酚羟基,都能与NaOH溶液反应,故1 mol该酚酯基与NaOH反应要消耗2 mol NaOH;另1个酯基的O原子与饱和碳原子相连,酯基水解成醇羟基和羧酸,仅羧酸能与NaOH反应,故1 mol该醇酯基只消耗1 mol NaOH;故1 mol B最多能消耗3mol NaOH,B错误;
C.根据B的结构可反推出在A的结构中苯环上的对位有两个侧链:-OH(酚羟基)、,连着苯环、、、四种不同基团的碳原子为手性碳原子;B中与苯环直接相连的碳原子也是手性碳原子(连苯环部分、、、四种不同基团),故A、B结构中均有手性碳原子,C正确;
D.A含酚羟基,其邻位的2个H原子能与发生取代,则1 mol A的酚羟基可消耗2 mol,同时侧链中的1 mol碳碳双键还可以与发生加成,共消耗;而B中只有碳碳双键能与溴单质发生加成反应,1 mol B能消耗1 mol,故二者消耗的物质的量之比为3:1,D正确;
故答案为B。
9. X、Y、Z、M、Q均属于前四周期元素且原子序数依次增大,Y、Z、M同周期,Y的基态原子核外电子占据4个原子轨道,Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍,Q2+的价电子排布式为3d9。由这五种元素组成的某配离子是一种常用的有机催化剂,结构如图所示。下列说法错误的是
A. 的VSEPR模型为平面三角形
B. 元素电负性:Y<Z<M
C. 与Z同周期且第一电离能大于Z的元素有3种
D. Q的最高价氧化物对应的水化物能溶于强酸,不溶于任何碱
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、Q均属于前四周期元素且原子序数依次增大,Y、Z、M同周期;Y的基态原子核外电子占据4个原子轨道,即,则Y为C元素;基态价层电子排布为,则基态原子价层电子排布为,得到Q为Cu元素;结合原子序数大小关系与Y、Z、M同周期,配离子结构中存在“Y=Z”,即C=Z双键,则Z能共用2对电子,Z的最外层电子数是其内层电子数的3倍,可推知Z为O元素;同时根据配离子结构中存在“YM3”,即CM3,则M只能共用1对电子,得到M为F元素;X原子序数小于Y(C),且存在“YX2”,即CX2,可确定X为H元素,最后确定X为H元素、Y为C元素、Z为O元素、M为F元素、Q为Cu元素,据此分析解答。
【详解】A.为,中心原子C的价层电子对数,孤电子对,则其VSEPR模型为平面三角形,A正确;
B.Y(C)、Z(O)、M(F)同周期,电负性随原子序数增大而增大,即C<O<F,B正确;
C.Z为O元素,在第二周期中,同周期第一电离能大于O的元素有N(半满稳定)、F、Ne共3种元素,C正确;
D.Q为Cu元素,其最高价氧化物对应水化物为,属于碱,能溶于强酸(如、HCl等),但也能溶于氨水生成,D错误;
故答案为:D。
10. 在催化剂作用下,制氢历程如图所示(代表过渡态,*代表物种吸附在催化剂表面),速率方程式为(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。下列叙述错误的是
A. 甲醇分解制氢分5步反应进行,其中反应③和④的正反应是焓减反应
B. 控速反应方程式为
C. 制氢总反应为,正反应是熵增反应
D. 升高温度,平衡常数、速率常数都会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,反应③和④是放热过程,正反应是焓减反应,A正确;
B.反应的活化能越大,反应速率越慢,化学反应取决于慢反应,由图可知,反应⑤的活化能最大,控速反应方程式为,B错误;
C.由图可知,甲醇的分解反应是反应物总能量小于生成物总能量的吸热反应,,,正反应是熵增反应,C正确;
D.反应为吸热反应,升高温度,平衡常数(K)增大,速率常数(k) 只与温度、催化剂有关,温度升高会增大,D正确;
故选B。
11. 电化学合成是对环境友好的合成方法,以对硝基苯甲酸()为原料,采用惰性电极电解法合成对氨基苯甲酸()的装置如图。下列说法正确的是
A. N电极电势高于M电极电势
B. 该离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解一段时间后,阳极室的pH不变
D. 若直流电源用铅酸蓄电池,则每生成0.1mol对氨基苯甲酸,铅酸蓄电池负极质量增加28.8g
【答案】D
【解析】
【分析】根据图示,N电极I2得电子发生还原反应生成I-,N是阴极,则直流电源b为负极、a为正极,电解池M极为阳极,M极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成的总反应为,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,N为阴极,M为阳极,故N电极电势低于M电极电势,A错误;
B.由题干分析可知,M为阳极,反应式为:2H2O-4e-=O2↑+4H+,生成对氨基苯甲酸的反应消耗H+,且阳离子移向阴极区,故该离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;
C.由分析可知,M极为阳极,电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+,则电解一段时间后,阳极室的pH减小,C错误;
D.由分析可知,每生成0.1mol对氨基苯甲酸,电路上转移0.6mol电子,若直流电源用铅酸蓄电池,则铅酸蓄电池负极反应式为:Pb-2e-+=PbSO4(s),故质量增加=28.8g,D正确;
故答案为:D。
12. 采用高选择性催化剂可将加氢制备甲醇,实现碳中和。涉及反应如下:
主反应:
副反应:
将1 mol 和3 mol H2加入容积恒定的密闭容器中,在催化剂表面发生上述反应,测得的平衡转化率以及CH3OH平衡产率随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A. a曲线表示甲醇的平衡产率与温度的关系
B. 主反应为吸热反应,副反应为放热反应
C. 及时移出甲醇和加压对甲醇的生成均不利
D. T1时副反应的平衡常数为
【答案】D
【解析】
【分析】转化为甲醇、,故相同温度下, 的平衡转化率应等于甲醇和的平衡产率之和,则a曲线表示的平衡转化率与温度的关系;由图可知:升高温度甲醇的产率减小,平衡逆向移动,故主反应为放热反应,,随着温度升高,a、b的差值增大,即平衡产率增大,可知副反应为吸热反应,,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,a曲线为平衡转化率,b曲线为甲醇平衡产率,A错误;
B.由分析可知,主反应为放热反应,,副反应为吸热反应,,B错误;
C.及时移出甲醇,主反应平衡正向移动,有利于甲醇生成;主反应为气体分子数减少的反应,加压平衡正向移动,同样有利于甲醇生成,C错误;
D.T1时,平衡转化率为0.3,甲醇的产率为0.25,则平衡体系内有0.7 mol 、0. 25 mol,据C原子守恒可得体系中有0.05 mol ,的物质的量等于参加反应的的物质的量,故体系中有0.3 mol ,据H原子守恒可得体系中有2.2 mol ,则副反应的平衡常数为,D正确;
故答案选D。
13. 过渡金属元素Fe在自然界中可形成黄铁矿(主要成分为),在工业上有着重要的用途,是接触法制硫酸的主要原料。晶体的晶胞结构如下图所示,晶胞边长为anm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 恰好切成个如上图所示的晶胞
B. 阳离子的配位数为12
C. 晶胞中位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为
D. 若晶胞密度为,则的摩尔质量
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据均摊法可知,个数为,个数为,1个晶胞中有4个,的物质的量为,恰好切成个如题图所示的晶胞,A项正确;
B.由晶胞结构可知,每个阳离子周围距离最近且相等的阴离子有6个,故阳离子的配位数为6,B项错误;
C.由晶胞结构可知,面心的6个构成正八面体,体心的位于所形成的正八面体的体心,该正八面体的边长为,C项正确;
D.该晶胞中有4个,则,解得,D项正确;
答案选B。
14. 室温下,体系中各含碳微粒的物质的量分数与pH的关系如图1所示。在的体系中,研究在不同pH时的可能产物,与pH的关系如图2所示。曲线Ⅰ的离子浓度关系符合,曲线Ⅱ的离子浓度关系符合。下列说法正确的是
A. 由M点可求得
B. 的体系中:
C. Q点的体系中,发生反应
D. P点的体系中,
【答案】D
【解析】
【分析】图1表示体系,随着pH的逐渐减小,溶液中逐渐减小,先增大后减小,逐渐增大,当pH=6.37时,两曲线交点表示溶液中,当pH=10.25时,两曲线交点表示溶液中,由此可算出对应的电离平衡常数;图2中图像的纵坐标是,数值从下往上在增大,也即是从下往上在减小,因此位于曲线上方离子浓度小的点是未生成该沉淀,位于曲线下方离子浓度大的点会生成该沉淀,据此分析。
【详解】A.根据图1可知N点pH=10.25时,溶液中,则, A错误;
B.从图1可知时, , B错误;
C.根据图2可知点对应pH=8,该点位于Mg(OH)2曲线(Ⅱ)的上方,曲线(Ⅰ)的下方;根据图1可知,pH=8时,溶液中主要含碳微粒是碳酸氢根离子,图2中图像的纵坐标是,数值从下往上在增大,也即是从下往上在减小,因此位于曲线上方离子浓度小的点是未生成该沉淀,位于曲线下方离子浓度大的点会生成该沉淀,因此会生成碳酸镁沉淀,因此反应的离子方程式为, C错误;
D.图2可以看出点pH=11、时,该点位于曲线I、Ⅱ的上方,不会生成碳酸镁沉淀和氢氧化镁沉淀,,根据物料守恒,溶液中,D正确;
故答案为:D。
二、非选择题:本题共4题,共58分。
15. 铜阳极泥预处理过程中会产生铜碲渣(主要成份为,还含有少量、含铅化合物等),以铜碲渣为原料生产高纯的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)碲元素的质子数为52,则基态碲原子的价电子排布式为______。
(2)“氧化酸浸”步骤中发生反应的离子方程式为______。
(3)“碱浸”后铅元素转化为。写出“除铅”步骤发生反应的化学方程式______。
(4)“沉渣”的成份为______(写化学式)。将“沉渣”置于饱和碳酸钠溶液中,一段时间后“沉渣”______(填“能”或“不能”)完全转化为,写出判断理由______[结合计算过程说明。已知:,]。
(5)常温下为白色晶体,熔点为315℃,属于______晶体,其熔点远高于,主要原因是晶体中______较大造成的。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. ②. 不能 ③. 的反应正向进行的程度较小
(5) ①. 分子 ②. 范德华力
【解析】
【分析】利用阳极泥的铜碲渣(主要成份为,还含有少量、含铅化合物等)提取生产高纯的工艺流程为:在铜碲渣中加入稀和进行氧化酸浸,过滤得到含和NaCl的酸浸液,同时得到含、、AgCl的酸浸滤渣,在酸浸滤渣中加入NaOH溶液将和转化为的碱浸液,过滤才除去固体杂质,在滤液中加入除铅转化为PbS沉淀除去,再过滤在滤液中加入除硅转化为沉淀除去,再过滤在滤液 中加入稀中和沉淀得到,过滤后将滤渣的进行脱水得到产品,据此分析解答。
【小问1详解】
由质子数可知碲元素位于第五周期ⅥA族,参照基态氧原子价电子排布式的书写形式,可知基态碲原子的价电子排布式为。
【小问2详解】
由流程图可知转化为和,转化为,则反应的离子方程式为:。
【小问3详解】
由流程图可知和反应生成PbS,剩余的钠元素和氧元素在水溶液中只有形成NaOH才能稳定存在,则反应的离子方程式为:。
【小问4详解】
“碱浸”步骤中转化为,“除硅”步骤中与反应生成难溶的;将“沉渣”置于饱和碳酸钠溶液中,由和可知,会发生如下转化:,得到转化的平衡常数,而反应的平衡常数大于才可视为完全反应,所以一段时间后“沉渣”不能完全转化为。
【小问5详解】
是非金属氧化物,熔点较低,因此推测属于分子晶体;和均属于分子晶体,二者分子间均不存在氢键,因此熔点差异主要由范德华力不同造成。
16. 溴化亚铁()常作聚合反应催化剂。实验室制备溴化亚铁如图(部分加热及夹持仪器已省略)。已知:①易潮解、升华;②在高温下分解为和。回答下列问题:
(1)甲装置中用于制备氢溴酸的分液漏斗所加试剂为_______(填标号)。写出溴化钠与过量酸反应的离子方程式:_______。
A.浓盐酸 B.浓硝酸 C.浓磷酸
(2)丁装置反应管中发生的化学方程式:_______,该反应属于四大反应类型中的_______反应。
(3)丙、戊中球形干燥管盛装的试剂分别为_______(填名称)。
(4)实验结束后,继续通入一段时间的目的是_______。
(5)若甲装置中分液漏斗所加酸为浓硫酸,丁中也可获得。
①铁转化为的原因是_______。
②与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,晶胞的如图所示,未标出,占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心。若已知该晶体的密度为,设为阿伏加德罗常数的值,则和的最短距离为_______。
【答案】(1) ①. C ②.
(2) ①. ②. 置换反应
(3)无水氯化钙、碱石灰
(4)将装置中的HBr全部排出到干燥管中,被戊中碱石灰完全吸收,避免污染环境
(5) ①. 浓硫酸代替浓磷酸,生成SO2和Br2,SO2不与铁反应,Br2和铁反应生成FeBr3,FeBr3在高温下又分解为FeBr2和Br2 ②.
【解析】
【分析】浓磷酸和溴化钠在加热的条件下反应生成磷酸钠和溴化氢,溴化氢用无水氯化钙干燥后和铁反应生成溴化亚铁,溴化亚铁易升华,潮解,用锥形瓶收集后冷却得到溴化亚铁,同时用碱石灰吸水空气中的水蒸气,防止水蒸气进入锥形瓶使溴化亚铁潮解,同时吸收多余的溴化氢。
【小问1详解】
甲装置中用于制备氢溴酸,HBr易挥发,浓硫酸、浓磷酸均难挥发,但浓硫酸能氧化HBr,所以用浓磷酸和NaBr反应放出HBr气体,所以分液漏斗所加试剂为浓磷酸,选C;溴化钠与过量硫酸反应生成硫酸氢钠和溴化氢气体,反应的离子方程式为。
【小问2详解】
丁装置反应管中铁和HBr反应生成FeBr2和氢气,反应的化学方程式为,该反应属于四大反应类型中的置换反应。
【小问3详解】
丙的作用生成干燥HBr、戊的作用是吸收HBr并防止空气中的水加入戊中,所以丙、戊球形干燥管盛装的试剂分别为无水氯化钙、碱石灰。
【小问4详解】
实验结束后,关闭热源,仍需要通入一段时间N2,其目的是将装置中的HBr全部排出到干燥管中,被碱石灰完全吸收,避免污染环境。
【小问5详解】
①2H2SO4 (浓)+2NaBrNa2SO4+SO2↑+Br2↑+2H2O,浓硫酸代替浓磷酸,生成SO2和Br2,SO2不与铁反应,Br2和铁反应生成FeBr3,FeBr3在高温下又分解为FeBr2和Br2。
②占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心,可知1个小立方体中有0.5个K+,则1个小立方体中有0.5个,和的个数比为1:1,该晶体的密度为,和的最短距离为a,即小立方体的边长为a,。
17. 生产生物柴油过程中,会产生大量副产物甘油,利用甘油制是一种有经济价值的研究途径。回答下列问题:
(1)甘油水蒸气重整法制主要发生如下反应(为反应过程中的副产物):
反应1:
反应2:
反应3:
的______。反应1能够自发进行的条件是______(选填“高温”“低温”或“任意温度”)。
(2)初始投料,甘油水蒸气重整法制各物质的平衡物质的量分数随温度变化如图所示。
①温度为1000K时,的平衡转化率最接近______。
A.10% B.40% C.50% D.100%
②温度高于923K后,的物质的量分数会降低,主要由______(填“反应1”“反应2”或“反应3”)的平衡______(填“正向”或“逆向”)移动造成。
③图中b点的纵坐标数据为______(小数点后保留2位),温度为1200K时反应2的压强平衡常数______(小数点后保留2位)。
(3)利用甘油—水蒸气氧化法也可制氢气:反应过程中加入一定的生石灰,可提高的产率,其原因是______。
【答案】(1) ①. +206 ②. 高温
(2) ①. D ②. 反应2 ③. 逆向 ④. 0.34 ⑤. 0.72
(3)CaO与发生反应导致平衡正向移动
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应3-反应2可得该反应,故;
反应1的,,温度较高时有利于自发进行;
【小问2详解】
①观察图中数据,温度为1000K时,的物质的量分数为0,故完全反应,平衡转化率为100%;
②反应1和反应3均为吸热反应,升温有利于反应正向进行,反应2为放热反应,达到平衡后,升温会导致平衡逆向移动,从而使氢气的物质的量分数降低;
③假设初始的物质的量为9mol,的物质的量为1mol。由图中数据可知温度为1200K时,和的平衡物质的量为0,体系中存在的物质为。设和CO物质的量均为n,的物质的量为x,的物质的量为y,根据原子守恒可建立如下关系:
(根据C守恒)
(根据O守恒)
(根据H守恒)
解得
n总=1.5mol+1.5mol+5.5mol+7.5mol=16mol,的物质的量分数近似值分别为:0.09、0.09、0.34、0.47。
设1200K时体系的总压为p,;
【小问3详解】
CaO与发生反应,使的浓度降低,促使平衡正向移动,从而提高的产率。
18. 2-苯基色原酮( )是一种重要的有机化合物,主要应用于医药、染料和香料等领域,其合成方法如下:
回答下列问题:
(1)A在常温下容易被空气中的氧气氧化成粉红色,其结构简式为_______。
(2)C的官能团的名称为_______,根据系统命名原则,B的化学名称为_______。
(3)E到F的反应条件应选择_______(填标号)。
a.O2、Cu/加热 b.Fe/HCl c.KMnO4/H2SO4 d.O2、Ag/加热
(4)写出同时满足以下特定条件G的同分异构体的结构简式为_______。
①含有一个苯环
②能发生银镜反应和水解反应,水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应
③核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3:2:2:1
(5)写出由I生成2-苯基色原酮反应的化学方程式:_______(不要求写反应条件),该反应的反应类型为_______。
(6)已知:①;②苯酚与羧酸很难发生酯化反应。结合题中信息,设计由乙苯和苯酚为原料,合成(苯甲酸苯酚酯)的合成路线:_______(无机试剂任选)。
【答案】(1) (2) ①. 碳碳双键、羟基 ②. 2-乙基苯酚
(3)ad (4)
(5) ①. +H2O ②. 消去反应
(6)
【解析】
【分析】有机化合物A分子式是C6H6O,在常温下容易被空气中的氧气氧化成粉红色,则A是苯酚,结构简式是,A与CH3CH2OH在AlCl3催化下加热,发生酚羟基邻位C原子上的取代反应产生B,B与Al2O3在500~600℃条件下发生氧化反应产生分子式是C8H8O的C物质,结构简式是,C与H2O在高温高压条件下发生加成反应产生D,D与在K2CO3/CH3CN条件下发生酚羟基上H原子的取代反应产生E,E在Cu或Ag催化下,与O2发生醇的氧化反应产生F,F与H2在Pd-C催化下发生还原反应产生G:,G与发生取代反应产生H,H在一定条件下反应转化为I,I在浓硫酸存在条件下加热,发生消去反应产生2-苯基色原酮。
【小问1详解】
根据上述分析可知:A是苯酚,结构简式是;
【小问2详解】
根据上述分析可知:C是,其分子中含有的官能团名称为(酚)羟基、碳碳双键;
在物质B分子中,羟基与乙基在苯环的邻位上,根据系统命名方法命名,其化学名称为2-乙基苯酚;
【小问3详解】
E分子中含有醇羟基,由于羟基连接的C原子上含有H原子,因此可以在Cu或Ag作催化剂条件下加热,与O2发生催化氧化反应产生F,同时反应产生H2O,故E到F的反应条件应选择的O2、Cu/加热或O2、Ag/加热,故合理选项是ad;
【小问4详解】
物质G分子式是C8H8O2,其同分异构体符合要求:①含有一个苯环;②能发生银镜反应和水解反应,说明含有醛基-CHO和酯基,水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应,说明酯基是酚羟基与酸形成的,则证明分子中含有酚羟基与HCOOH形成的酯基;③核磁共振氢谱有四组峰,且峰面积比为3:2:2:1,则证明分子结构对称,两个取代基在苯环的对位上,故其可能的结构简式为:;
【小问5详解】
I与浓硫酸混合加热,发生消去反应产生2-苯基色原酮和水,该反应的化学方程式为:+H2O;
【小问6详解】
乙苯与酸性KMnO4溶液混合发生氧化反应产生苯甲酸,与SOCl2发生取代反应产生,与苯酚发生取代反应产生,故由乙苯和苯酚为原料合成的路线为:。
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