精品解析:山东省临沂第一中学2025-2026学年高三上学期11月期中化学试题
2025-12-10
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内容正文:
临沂一中南校区2023级期中考前模拟
化学试题
2025年11月
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 F-19 Si-28 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 化学促进我国航天事业不断蓬勃发展。下列有关说法正确的是
A. “北斗系统”芯片的主要成分为二氧化硅
B. 在制造火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是阴极电保护法
C. “天和核心舱”推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型金属材料
D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的球棍模型为
B. 的电子式为:
C. 基态原子的价层电子排布式:
D. 的VSEPR模型:
3. 下列所推导出的结论正确的是
A. 为共价化合物、为离子化合物,可推知为共价化合物、为离子化合物
B. 型的不同分子空间构型相同,可推知其中心原子的杂化方式也相同
C. 分子中采取杂化,可推知其二聚分子中采取杂化
D. 常温常压下和混合无明显现象,可推知反应在该条件下不自发
4. 属于同一周期的短周期元素,X元素基态原子s能级和p能级的电子数之比为,可以形成化合物,该分子的结构如图。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 简单氢化物的还原性:
C. 电负性: D. 为非极性分子
5. 正交晶型的黑磷具有半导体性质,应用前景广阔。与石墨相似,黑磷具有层状结构,层间依靠范德华力结合,层内原子形成连续的立体六元环-褶皱蜂巢型结构,单层黑磷又称磷烯(结构片段如图所示)。下列说法正确的是
A. 黑磷与石墨的导电原理相同,黑磷的导电性不如石墨强
B. 黑磷与石墨的晶体类型相同,黑磷的熔沸点比石墨更高
C. 相同物质的量的磷烯与石墨烯,所含键个数基本相同
D. 黑磷中的磷原子采取杂化,不可能再与其他原子形成化学键
6. 不能与酸混用,可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。用溶液浸泡黄铜()可制得溶液,再用其制取。下列说法错误的是
A. “浸泡黄铜”的过程中会产生硫单质
B. 可用溶液检验浸泡后的溶液中是否生成
C. 与稀硫酸反应只生成硫酸铜和水
D. 是配制波尔多液的原料
7. 呋喃、吡咯都是平面型分子。关于呋喃、吡咯的说法错误的是
A. 呋喃、吡咯都含有
B. 吡咯的沸点高于呋喃
C. 2种分子中C、N、O杂化方式均相同
D. 吡咯可以与盐酸反应生成相应的盐
8. 某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极I和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上说肯定错误的是
A. 正极反应的催化剂是i
B. 图a中,i到ii过程的活化能一定最高
C. 燃料电池工作过程中,两极区溶液均保持不变
D. 电池工作过程中,当转移,正极室的溶液质量增加
9. 砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在]中回收As2O3的工艺流程如下:
已知:①As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O
②As2S3 (s) +3S2-(aq) 2(aq)
③砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被SO2、HI等还原。
下列说法错误的是
A. “沉砷”过程,用过量的Na2S代替FeS效果更好
B. 浸渣的主要成分为FeS
C. “还原”过程的离子方程式为2SO2+2H3AsO4=As2O3+2+4H++H2O
D. “还原”后可以用HI、淀粉溶液检验溶液中是否仍存在砷酸
10. 使用惰性电极及阳离子交换膜和阴离子交换膜电解磷酸钠溶液同时制备氢气、氧气、氢氧化钠溶液和磷酸溶液四种产品。是气体出口,下列说法错误的是
A. 电极材料分别为石墨棒和铁棒
B. 两口开始时分别输入稀磷酸溶液和稀氢氧化钠溶液
C. 口输出的溶液,反应生成溶质的物质的量比为
D. 若G口输入次磷酸钠溶液,则A口输出的是次磷酸溶液
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11. 醚类化合物的羰基化反应可通过如图转化来实现。下列说法错误的是
A. 是该转化过程的催化剂
B. 该转化过程中C和N的杂化方式均发生了改变
C. 两个循环过程中涉及极性键的断裂和极性键的形成
D. 乙醚经上述转化可得到
12. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
选项
A
B
实验目的
在铁片上镀镍
探究反应物浓度对反应速率的影响
实验装置示意图
选项
C
D
实验目的
证明酸性:
用盐酸测定氨水浓度
实验装置示意图
A. A B. B C. C D. D
13. 某药物G在合成过程中存在异构化反应:的净消耗速率,密闭容器中投入一定浓度的A物质进行反应,当转化率取某一数值时,下列说法正确的是
A. 升高温度,一定加快
B. 如果,升高温度,一定加快
C. 如果,升高温度,一定加快
D. 不管反应是否达平衡,(为异构化反应的平衡常数)
14. 卤代烃醇解的部分反应历程能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应历程中出现了3种过渡态、2种中间产物
B. 升高温度,反应速率加快,平衡转化率减小
C. 增大乙醇的浓度可以加快反应速率
D. 加入一定可以提高的产率
15. 甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①代表
B. 反应达平衡状态时,的物质的量为
C. 其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 、、、、、、、是原子半径依次增大的前四周期元素,基态原子核外电子有9种空间运动状态,并有2个单电子;基态的轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中,其结构简式如图Ⅰ所示。回答下列问题:
(1)第一电离能小于的同周期元素有______种。
(2)的结构如图Ⅱ所示,分子中存在大键,比较键长:①______②(填“>”“<”或“=”),理由是______。
(3)分子中原子的杂化方式为______,中的化合价为+6,且含有4个-1价的Y,则该分子中键与键的个数比为______。
(4)53号元素A的电负性与W近似相等,水解反应的产物为______。
17. 以焦炭和铁矿石为主要原料的高炉炼铁技术备受关注,涉及到的主要反应为:
请回答下列问题:
(1)时,向容积为的恒容密闭容器中,加入和发生反应,时达到平衡,平衡时测得混合气体中的体积分数为,则内以表示该反应的速率________,该温度下反应的平衡常数为________,下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A.固体的物质的量不再变化
B.体系的压强保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗和生成的物质的量相等
(2)一定条件下进行反应,正向反应速率与时间的关系如图所示,其中时刻改变的一个外界条件是________。
(3)某科研小组研究了和时上述反应中和分压随时间变化关系如下图所示(均足量。
时随时间变化关系的曲线是________,时随时间变化关系的曲线是________。
18. 铁红是一种无机颜料,用于油漆、橡胶、建筑等的着色,用途广泛。用蛇纹石提镁后的废渣(主要成分为及、、、、、等杂质)为原料制备铁红,工艺流程如图。
已知:相关金属元素的氢氧化物沉淀的如表
金属氢氧化物
开始沉淀的
2.3
7.5
3.5
7.2
4.0
完全沉淀的
3.2
9.5
4.6
9.1
6.7
回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分为______。
(2)“还原”反应的离子方程式为______。
(3)“调”的范围为______。
(4)“滤液2”中主要的金属阳离子为______。“沉铁”反应的离子方程式为______。
(5)“煅烧”反应的化学方程式为______。
19. 三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向中加入、和蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯(),有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入四氢呋喃(),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除,得黏稠状固体。所得固体进行纯化处理。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入蒸馏水和过量。室温搅拌反应后,减压蒸除溶剂,得粗产品,经纯化处理后得产品。
已知:①是一种有机溶剂,与水任意比互溶。②三氟甲磺酰氯易水解回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,则该反应的化学方程式为______。
(3)步骤Ⅱ和Ⅳ中将固体进行纯化处理的操作是______。
(4)步骤Ⅲ中的电离程度______甲基亚磺酸(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是______。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为______(写出原始计算式,无需化简)。
20. 钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号
过程
(a)
(b)
(c)
(d)
(1)______。
(2)不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为______。
(3)温度下,的物质的量为______,反应(c)的平衡常数______(列出算式,无须化简)
(4)温度为时,平衡体系中、、的物质的量分别为、、,如果将容器的容积减半,再次达到平衡时,的物质的量增加了,则的物质的量为______,容器中的总压强应该______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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临沂一中南校区2023级期中考前模拟
化学试题
2025年11月
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 F-19 Si-28 S-32 Cl-35.5
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合要求。
1. 化学促进我国航天事业不断蓬勃发展。下列有关说法正确的是
A. “北斗系统”芯片的主要成分为二氧化硅
B. 在制造火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是阴极电保护法
C. “天和核心舱”推进系统中的腔体采用的氮化硼陶瓷属于新型金属材料
D. 火星全球影像彩图显示了火星表土颜色,表土中赤铁矿主要成分为
【答案】D
【解析】
【详解】A.北斗芯片中的半导体材料为晶体硅,二氧化硅是光导纤维的成分,A错误;
B.镁锂金属的活泼比镍强,如发生电化学腐蚀,先反应的是镁锂,故在火箭舱体的镁锂合金表面电镀镍是利用镍的耐腐蚀性能的物理保护方法,B错误;
C.硬度大、强度高的氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料,C错误;
D.土壤中赤铁矿的主要成分为,D正确;
故答案为:D。
2. 下列化学用语表述正确的是
A. 的球棍模型为
B. 的电子式为:
C. 基态原子的价层电子排布式:
D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中O原子为sp3杂化,球棍模型不是直线形,A错误;
B.的电子式为,B错误;
C.基态位于元素周期表第四周期第ⅣA族,其价层电子排布式为4s24p2,C错误;
D.的中心N原子为sp3杂化,其VSEPR模型:,D正确;
故答案选D。
3. 下列所推导出的结论正确的是
A. 为共价化合物、为离子化合物,可推知为共价化合物、为离子化合物
B. 型的不同分子空间构型相同,可推知其中心原子的杂化方式也相同
C. 分子中采取杂化,可推知其二聚分子中采取杂化
D. 常温常压下和混合无明显现象,可推知反应在该条件下不自发
【答案】A
【解析】
【详解】A.AlCl3为共价化合物,Al2O3为离子化合物。由于Al3+与半径较小的F-易形成离子键(如AlF3为离子化合物),而与Cl-、Br-等较大卤素离子易形成共价化合物(如AlCl3、AlBr3为共价化合物)。因此推导AlBr3为共价化合物、AlF3为离子化合物合理。A正确;
B.AB2型分子空间构型相同,但中心原子杂化方式可能不同。例如,SO2(V形,sp2杂化)与H2O(V形,sp3杂化)均为AB2型,但杂化方式不同。因此空间构型相同不能直接推断杂化方式相同。B错误;
C.AlCl3单体中Al为sp2杂化(平面三角形),但二聚体Al2Cl6中Al的配位数增至4,形成四面体结构,需采用sp3杂化。因此二聚体中Al的杂化方式与单体不同。C错误;
D.H2和O2混合无明显现象,是因反应活化能高(动力学因素),而非热力学不自发。该反应ΔG<0(常温下自发),但需外界条件(如点燃)引发。现象无法直接推导热力学自发性。D错误;
故选A。
4. 属于同一周期的短周期元素,X元素基态原子s能级和p能级的电子数之比为,可以形成化合物,该分子的结构如图。下列说法错误的是
A. 第一电离能: B. 简单氢化物的还原性:
C. 电负性: D. 为非极性分子
【答案】D
【解析】
【分析】X元素基态原子s能级和p能级的电子数之比为,结合的结构,X为N,属于同一周期的短周期元素,Y为O。
【详解】A.X为N,Y为O,同周期元素第一电离能ⅤA族>ⅥA族(N的2p3半满稳定),则第一电离能X>Y,A正确;
B.简单氢化物为NH3和H2O,非金属性O>N,氢化物还原性NH3>H2O(非金属性越弱,氢化物还原性越强),则还原性X>Y,B正确;
C.同周期电负性从左到右增大,O电负性大于N,即Y>X,C正确;
D.X2Y5为N2O5,中心的氧原子有2对孤电子对,2个键,为sp3杂化,分子中正负电荷中心不重合,为极性分子,D错误;
故答案选:D。
5. 正交晶型的黑磷具有半导体性质,应用前景广阔。与石墨相似,黑磷具有层状结构,层间依靠范德华力结合,层内原子形成连续的立体六元环-褶皱蜂巢型结构,单层黑磷又称磷烯(结构片段如图所示)。下列说法正确的是
A. 黑磷与石墨的导电原理相同,黑磷的导电性不如石墨强
B. 黑磷与石墨的晶体类型相同,黑磷的熔沸点比石墨更高
C. 相同物质的量的磷烯与石墨烯,所含键个数基本相同
D. 黑磷中的磷原子采取杂化,不可能再与其他原子形成化学键
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨为导体,导电依赖层内离域π电子;黑磷为半导体,导电依赖电子/空穴跃迁,导电原理不同,A错误;
B.二者均为层状结构(混合晶体),但石墨层内C-C键能远大于黑磷层内P-P键能,故黑磷熔沸点低于石墨,B错误;
C.石墨烯中每个C原子形成3个σ键(杂化),每个σ键被2个C共用,1 mol C含1.5 mol σ键;磷烯中每个P原子形成3个σ键(类比褶皱结构中P的成键),每个σ键被2个P共用,1 mol P也含1.5 mol σ键,故相同物质的量时σ键数基本相同,C正确;
D.P为杂化,存在孤对电子(如3个σ键+1对孤对电子),孤对电子可与其他原子形成配位键,D错误;
故答案选C。
6. 不能与酸混用,可用作陶瓷和搪瓷的着色剂。用溶液浸泡黄铜()可制得溶液,再用其制取。下列说法错误的是
A. “浸泡黄铜”的过程中会产生硫单质
B. 可用溶液检验浸泡后的溶液中是否生成
C. 与稀硫酸反应只生成硫酸铜和水
D. 是配制波尔多液的原料
【答案】C
【解析】
【详解】A.黄铜(CuFeS2)与Fe2(SO4)3溶液反应时,Fe3+作为氧化剂将S2-氧化为硫单质,同时自身被还原为Fe2+,因此反应中确实会产生硫单质,A正确;
B.K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)可用于检验Fe2+的存在。Fe2+与铁氰化钾反应生成深蓝色沉淀,若反应中生成了FeSO4(含Fe2+),可用此试剂检验,B正确;
C.Cu2O中Cu为+1价,与稀硫酸反应发生歧化反应,生成Cu2+和Cu单质,同时生成水,反应式为:,因此产物不只有硫酸铜和水,C错误;
D.波尔多液由CuSO4与石灰乳[Ca(OH)2]混合配制而成,D正确;
故本题选C。
7. 呋喃、吡咯都是平面型分子。关于呋喃、吡咯的说法错误的是
A. 呋喃、吡咯都含有
B. 吡咯的沸点高于呋喃
C. 2种分子中C、N、O杂化方式均相同
D. 吡咯可以与盐酸反应生成相应的盐
【答案】D
【解析】
【详解】A.呋喃(含O)和吡咯(含N)均为五元平面环,环中4个C各提供1个p电子,O或N提供2个p电子,形成5原子6电子大π键(),A正确;
B.呋喃、吡咯的分子量相近,吡咯分子间可形成N—H…N型氢键,呋喃分子间仅存在范德华力,分子间氢键使沸点升高,故吡咯沸点高于呋喃,B正确;
C.两种分子均为平面结构,C、N、O原子均采取sp2杂化,C正确;
D.吡咯中N的孤对电子参与大π键,电子云密度低,碱性极弱,无法与盐酸反应生成稳定盐,D错误;
故选D。
8. 某理论研究认为:燃料电池(图b)的电极I和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a和图c,其中获得第一个电子的过程最慢。由此可知,理论上说肯定错误的是
A. 正极反应的催化剂是i
B. 图a中,i到ii过程的活化能一定最高
C. 燃料电池工作过程中,两极区溶液均保持不变
D. 电池工作过程中,当转移,正极室的溶液质量增加
【答案】C
【解析】
【分析】由题干可知,该装置为燃料电池,由图a可知,电极Ⅰ上被还原为,为正极,电极反应为:,由图b可知,电极Ⅱ上被氧化为,为负极,电极反应为:。
【详解】A.燃料电池中,正极发生还原反应(得电子),图a为电极I的机理,涉及的还原过程。催化剂在反应前后不变,图a中i参与反应循环且最终再生,故i是正极反应的催化剂,A正确;
B.已知获得第一个电子的过程最慢(决速步),活化能越高反应越慢。图a中i→ii为结合H⁺和第一个电子生成中间产物的过程,即得第一个电子的步骤,故该过程活化能最高,B正确;
C.负极(图c)反应为,为保持电中性,H⁺通过质子交换膜移向正极,负极区H⁺浓度可能不变;正极反应为,生成使溶液体积增大,H⁺浓度降低,pH增大,两极区pH并非均不变,C错误;
D.当转移时,正极消耗(质量),同时有(质量)从负极迁移进入正极室参与反应,因此正极室溶液质量增加量为进入物质的总质量,即,D正确;
综上所诉,答案选C。
9. 砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在]中回收As2O3的工艺流程如下:
已知:①As2S3+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O
②As2S3 (s) +3S2-(aq) 2(aq)
③砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性,能被SO2、HI等还原。
下列说法错误的是
A. “沉砷”过程,用过量的Na2S代替FeS效果更好
B. 浸渣的主要成分为FeS
C. “还原”过程的离子方程式为2SO2+2H3AsO4=As2O3+2+4H++H2O
D. “还原”后可以用HI、淀粉溶液检验溶液中是否仍存在砷酸
【答案】A
【解析】
【分析】含砷废水中加入,根据滤渣为、可知,滤液Ⅰ中含有;滤渣中加入氢氧化钠溶液,生成,过滤除去;滤液中加入,氧化生成,同时脱硫得到S,酸化得到,被二氧化硫还原为。
【详解】A.“沉砷”过程,不可以用过量的Na2S代替FeS,加入过量Na2S易溶于水,平衡正向移动,不利于“沉砷”,A错误;
B.根据流程图,浸渣的主要成分为FeS,B正确;
C.还原过程中,与二氧化硫反应,化学方程式,C正确;
D.在酸性条件下有强氧化性,能被SO2、HI等还原,而HI被氧化为碘单质,故可以用HI、淀粉溶液检验溶液中是否仍存在砷酸,D正确;
故选A。
10. 使用惰性电极及阳离子交换膜和阴离子交换膜电解磷酸钠溶液同时制备氢气、氧气、氢氧化钠溶液和磷酸溶液四种产品。是气体出口,下列说法错误的是
A. 电极材料分别为石墨棒和铁棒
B. 两口开始时分别输入稀磷酸溶液和稀氢氧化钠溶液
C. 口输出的溶液,反应生成溶质的物质的量比为
D. 若G口输入次磷酸钠溶液,则A口输出的是次磷酸溶液
【答案】A
【解析】
【分析】电解磷酸钠溶液同时制备氢气、氧气、氢氧化钠溶液和磷酸溶液四种产品,结合题图可知,左侧为阳极区,右侧为阴极区,G口输入磷酸钠溶液,阳极区水电解生成氧气和H+(),阴极区水电解生成氢气和OH-(),阳极区生成的H⁺与移入的结合生成H3PO4,阴极区生成的OH-与移入的钠离子结合生成NaOH。
【详解】A.题目明确使用惰性电极,铁棒为活性电极,若b电极为铁棒,阴极虽主要是H⁺放电,但题目要求“惰性电极”,故b电极不能为铁棒,A错误;
B.由分析可知,阳极区的产物为H3PO4,阴极区的产物为NaOH,两口开始时分别为稀磷酸溶液和稀氢氧化钠溶液,可增强溶液的导电性,B正确;
C.A口输出H3PO4,B口输出NaOH,由于电荷守恒,当电路中转移3 mol 电子时,有1 mol 穿过阴离子交换膜与H+结合生成1 mol H3PO4,同时,有3 mol Na+穿过阳离子交换膜与OH-结合生成3 mol NaOH,故生成H3PO4与NaOH的物质的量比为1:3,C正确;
D.若G口输入次磷酸钠(NaH2PO2)溶液,次磷酸根()穿过阴离子交换膜进入阳极区与H+结合生成次磷酸(H3PO2),则A口输出次磷酸溶液,D正确;
故答案选A。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11. 醚类化合物的羰基化反应可通过如图转化来实现。下列说法错误的是
A. 是该转化过程的催化剂
B. 该转化过程中C和N的杂化方式均发生了改变
C. 两个循环过程中涉及极性键的断裂和极性键的形成
D. 乙醚经上述转化可得到
【答案】D
【解析】
【详解】A.钴配合物(LCoⅡ)参与反应,最后又生成,是该反应的催化剂,与题干所给反应机理图一致,A正确;
B.反应过程中生成酰胺,C 原本在醚中为sp3杂化,生成酰胺后为羰基碳(sp2杂化);原本胺中N为sp3杂化,在酰胺中N通常以sp2形式与羰基共轭,因而 C、N 的杂化方式均改变,B正确;
C.“两个循环中涉及极性键的断裂和形成”,亦与机理中醚键断裂、酰胺键生成等过程相符,C正确;
D.给出的“乙醚经上述转化得到的产物”并不符合该羰基化机理(实际上应生成),故 D 错;
故本题选D。
12. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
选项
A
B
实验目的
在铁片上镀镍
探究反应物浓度对反应速率的影响
实验装置示意图
选项
C
D
实验目的
证明酸性:
用盐酸测定氨水浓度
实验装置示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.电镀过程中,镀件金属作阴极,镀层金属作阳极,在铁片上镀镍应该铁片作阴极,连电源的负极,镍片作阳极,连电源的正极,A错误;
B.硫代硫酸钠浓度不同,其他条件相同,浓度大的先出现浑浊,说明浓度大反应速率更快,B正确;
C.醋酸具有挥发性,也可以通过导管与苯酚钠溶液反应生成苯酚沉淀,无法确定苯酚由哪种物质与苯酚钠溶液反应生成,故无法判断碳酸与苯酚酸性的强弱,C错误;
D.盐酸滴定氨水,滴定终点产物氯化铵溶液呈酸性,应选甲基橙作指示剂,D错误;
故选B。
13. 某药物G在合成过程中存在异构化反应:的净消耗速率,密闭容器中投入一定浓度的A物质进行反应,当转化率取某一数值时,下列说法正确的是
A. 升高温度,一定加快
B. 如果,升高温度,一定加快
C. 如果,升高温度,一定加快
D. 不管反应是否达平衡,(为异构化反应的平衡常数)
【答案】BD
【解析】
【详解】A. ,升温的变化程度不相同,无法确定一定加快,故A错;
B.如果,该反应为吸热反应,升高温度正反应速率增大的程度大于逆反应速率增大的程度,所以一定加快,故B对;
C.如果,该反应为放热反应,升高温度正反应速率增大的程度小于逆反应速率增大的程度,有可能增大,故C错;
D.根据题中信息:,对于异构化方程,则,代入方程,得到,故D对;
故答案选BD。
14. 卤代烃醇解的部分反应历程能量变化如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应历程中出现了3种过渡态、2种中间产物
B. 升高温度,反应速率加快,平衡转化率减小
C. 增大乙醇的浓度可以加快反应速率
D. 加入一定可以提高的产率
【答案】CD
【解析】
【详解】A.观察可知,图中能量最高的点对应的结构为过渡态,有3个,能量处于中间的,不是起始和最终产物的结构为中间产物,有2个,则该反应历程中出现了3种过渡态、2种中间产物,A正确;
B.由图可知,该反应为放热反应,升高温度,活化分子百分数增加,反应速率加快,但是根据平衡移动原理,平衡向吸热方向移动,即逆向移动,平衡转化率减小,B正确;
C.增大反应物乙醇的浓度,不影响决速步,反应速率不会加快,C错误;
D.加入NaOH后,NaOH会与HBr反应,使反应正向进行,但是如果NaOH浓度过大,可能会发生卤代烃的水解反应,反而会降低的产率,D错误;
故选CD。
15. 甘油水蒸气重整获得过程中的主要反应:
反应I.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
条件下,和发生上述反应达平衡状态时,体系中和的物质的量随温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线①代表
B. 反应达平衡状态时,的物质的量为
C. 其他条件不变,在范围,平衡时的物质的量随温度升高而增大
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时的物质的量
【答案】AB
【解析】
【分析】起始量,C3H8O3的物质的量为1mol,故体系中C原子的物质的量为3mol。550℃时曲线①对应的物质为5.0mol,若为5.0molCO或5.0molCH4,均会导致C原子的物质的量超过3mol,不符合题意,故曲线①对应的物质应为H2;反应Ⅲ为放热反应,升高温度,反应Ⅲ的平衡逆向移动,CH4的物质的量减小,故曲线②对应的物质是CH4,曲线③对应的物质是CO。550℃时,CO、CO2、CH4的物质的量分别为0.4mol、2.2mol、0.4mol,三者所含C原子的物质的量为0.4mol+2.2mol+0.4mol=3mol,根据C原子守恒可知,此时体系中不存在C3H8O3。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表H2,A正确;
B.550℃反应达平衡状态时,H2、CH4的物质的量分别为5.0mol、0.4mol,体系中不存在C3H8O3,依据氢元素守恒,可求出的物质的量为mol=7.2mol,B正确;
C.反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,升高温度,反应Ⅱ平衡逆向移动会消耗CO2,反应Ⅲ平衡逆向移动会生成CO2,由题图可知,温度由400℃升高到550℃的过程中,CO2的物质的量增大,说明反应Ⅲ平衡逆向移动的程度大于反应Ⅱ平衡逆向移动进行的程度,而反应Ⅲ平衡逆向移动会消耗H2O(且反应Ⅲ中H2O的化学计量数大于反应Ⅱ中H2O的化学计量数),故平衡时H2O的物质的量随温度升高而减小,C不正确;
D.反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,加压平衡逆向移动,反应Ⅲ是气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,其他条件不变时,平衡移动的结果,都使H2的物质的量减小,D不正确;
故选AB。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 、、、、、、、是原子半径依次增大的前四周期元素,基态原子核外电子有9种空间运动状态,并有2个单电子;基态的轨道半充满。由上述元素中的六种组成的一种化合物常作为“相转移催化剂”被广泛应用于有机合成中,其结构简式如图Ⅰ所示。回答下列问题:
(1)第一电离能小于的同周期元素有______种。
(2)的结构如图Ⅱ所示,分子中存在大键,比较键长:①______②(填“>”“<”或“=”),理由是______。
(3)分子中原子的杂化方式为______,中的化合价为+6,且含有4个-1价的Y,则该分子中键与键的个数比为______。
(4)53号元素A的电负性与W近似相等,水解反应的产物为______。
【答案】(1)4 (2) ①. > ②. 硝酸中端基2个氧原子参与形成大键,原子轨道重叠程度大,使键键长变短
(3) ①. ②.
(4)、
【解析】
【分析】、、、、、、、是原子半径依次增大的前四周期元素,基态原子核外电子有9种空间运动状态,并有2个单电子,则核外有16个电子,故R是S,基态的轨道半充满,则T为Cr; 、、、、、、、是原子半径依次增大,X能形成1个共价键,X是H;Y形成2个共价键,Y是O;W形成4个共价键,W是C;Z形成4个共价键带一个正电荷、M形成4个共价键带一个负电荷,Z是N,M是B,则Q是F。
【小问1详解】
R是S,基态S原子的价层电子排布式为3s23p4,第一电离能小于S的同周期元素有Na、Mg、Al、Si,共4种。
【小问2详解】
据分析为硝酸,硝酸中2个端基氧原子参与形成大键,原子轨道重叠程度大,使键键长变短,所以键长①>②。
【小问3详解】
为NH3BH3,分子中B形成4个键,B杂化方式为sp3杂化;为CrO5中Cr的化合价为+6价,且含有4个-1价的O,则CrO5的结构式为,该分子中键与键的个数比为7:1。
【小问4详解】
53号元素为碘元素,电负性与C近似相等,其电负性比F小,所以CF3I中I显正价,所以水解反应的产物为、。
17. 以焦炭和铁矿石为主要原料的高炉炼铁技术备受关注,涉及到的主要反应为:
请回答下列问题:
(1)时,向容积为的恒容密闭容器中,加入和发生反应,时达到平衡,平衡时测得混合气体中的体积分数为,则内以表示该反应的速率________,该温度下反应的平衡常数为________,下列选项中能够说明该反应已经达到平衡状态的是________。
A.固体的物质的量不再变化
B.体系的压强保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗和生成的物质的量相等
(2)一定条件下进行反应,正向反应速率与时间的关系如图所示,其中时刻改变的一个外界条件是________。
(3)某科研小组研究了和时上述反应中和分压随时间变化关系如下图所示(均足量。
时随时间变化关系的曲线是________,时随时间变化关系的曲线是________。
【答案】(1) ①. 0.048 ②. 64 ③. AC
(2)恒压条件下充入一定量的CO2气体
(3) ①. c ②. d
【解析】
【小问1详解】
为气体体积不变的反应,反应起始一氧化碳的物质的量为3mol,由平衡时测得混合气体中二氧化碳的体积分数为80%,可得二氧化碳的物质的量为3mol×80%=2.4mol,则反应消耗一氧化碳的物质的量为2.4mol,平衡时一氧化碳为3mol-2.4mol=0.6mol;0~5min内反应的平均速率v(CO2)===0.048mol·L-1·min-1;该温度下反应的平衡常数为==64;
A.平衡形成过程中,氧化铁的物质的量减小,则氧化铁的物质的量不再变化说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;
B.该反应是一个气体体积不变的反应,无论反应是否达到平衡,体系的压强始终不变,则体系的压强保持不变不能说明反应是否达到平衡状态,B错误;
C.该反应是一个气体体积不变的反应,平衡前后气体的物质的量相等,由质量守恒定律可知,气体的质量增大,混合气体的平均摩尔质量增大,则平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;
D.单位时间内消耗一氧化碳和生成二氧化碳均代表正反应速率,则单位时间内消耗一氧化碳和生成二氧化碳物质的量相等无法说明反应是否达到平衡状态,D错误;
故选AC;
【小问2详解】
是一个气体体积不变的放热反应,由图可知,条件改变的瞬间,正反应速率减小,平衡移动过程中,正反应速率增大,平衡向逆反应方向移动,达到平衡时,与开始正反应速率相等,说明平衡与原平衡相同,则改变条件是恒压条件下充入一定量的CO2气体,二氧化碳瞬间浓度增大,一氧化碳瞬间浓度减小,平衡向逆反应方向移动,由于化学平衡常数不变,平衡时二氧化碳和一氧化碳浓度与原平衡相同,反应速率相同;
【小问3详解】
为放热反应,所以降低温度,平衡正向移动,减小,则在不同温度时,,故时随时间变化关系的曲线是c;增大,则在不同温度时,,故时随时间变化关系的曲线是d。
18. 铁红是一种无机颜料,用于油漆、橡胶、建筑等的着色,用途广泛。用蛇纹石提镁后的废渣(主要成分为及、、、、、等杂质)为原料制备铁红,工艺流程如图。
已知:相关金属元素的氢氧化物沉淀的如表
金属氢氧化物
开始沉淀的
2.3
7.5
3.5
7.2
4.0
完全沉淀的
3.2
9.5
4.6
9.1
6.7
回答下列问题:
(1)“浸渣”的主要成分为______。
(2)“还原”反应的离子方程式为______。
(3)“调”的范围为______。
(4)“滤液2”中主要的金属阳离子为______。“沉铁”反应的离子方程式为______。
(5)“煅烧”反应的化学方程式为______。
【答案】(1)、
(2)
(3)
(4) ①. 、 ②.
(5)
【解析】
【分析】废渣加入硫酸酸浸,SiO2不反应、生成的硫酸铅不溶于H2SO4,所以浸渣的成分是SiO2、PbSO4,酸浸液中含有Fe3+、Al3+ 、Co2+、Cr3+、Ni2+,加入二氧化硫还原Fe3+生成Fe2+,加入NaOH调节pH生成沉淀Cr(OH)3和Al(OH)3,则滤渣1为Cr(OH)3和Al(OH)3,所得滤液加Na2S沉钴镍,则滤渣2为CoS、NiS,所得滤液2中主要的金属阳离子为Fe2+、Na+,加入碳酸氢铵沉铁,反应过程中元素化合价不发生变化,则所得滤渣3为FeCO3,经煅烧得到目标产物铁红。
【小问1详解】
由分析可知,浸渣的主要成分为硫酸铅、二氧化硅;
【小问2详解】
由分析可知,“还原”时通入二氧化硫的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子,反应的离子方程式为:;
【小问3详解】
由分析可知,加入氢氧化钠调节溶液pH的目的是将铝离子、铬离子转化为氢氧化铝、氢氧化铬沉淀,则由表格数据可知,“调pH”的范围为;
【小问4详解】
由分析可知,加入硫化钠除钴镍,将溶液中的亚钴离子、镍离子转化为硫化亚钴、硫化镍沉淀,则“滤液2”中主要的金属阳离子为亚铁离子和钠离子;加入碳酸氢铵沉铁的目的是将溶液中的亚铁离子转化为碳酸亚铁沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
由分析可知,煅烧时发生的反应为碳酸亚铁与空气中的氧气在高温条件下反应生成氧化铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
19. 三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
Ⅰ.向中加入、和蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯(),有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
Ⅱ.向上述所得固体中加入四氢呋喃(),充分搅拌后,加入无水,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除,得黏稠状固体。所得固体进行纯化处理。
Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中,加入蒸馏水和过量。室温搅拌反应后,减压蒸除溶剂,得粗产品,经纯化处理后得产品。
已知:①是一种有机溶剂,与水任意比互溶。②三氟甲磺酰氯易水解回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______
(2)步骤Ⅰ反应中有气泡产生,则该反应的化学方程式为______。
(3)步骤Ⅱ和Ⅳ中将固体进行纯化处理的操作是______。
(4)步骤Ⅲ中的电离程度______甲基亚磺酸(填“大于”、“等于”或“小于”)
(5)步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是______。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为______(写出原始计算式,无需化简)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2) (3)重结晶
(4)大于 (5)作为溶剂,溶解后加快反应速率
(6)
【解析】
【分析】向A中加入和蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢和硫酸,碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3 h后,减压蒸馏除溶剂得到浅黄色固体。向上述所得固体加入10.0 mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na2SO4,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤,除去硫酸钠,洗涤可吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:,析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1 h后,减压除溶剂,得粗产品,加入适量乙醇进行重结晶,得产品。
【小问1详解】
仪器A是恒压滴液漏斗;
【小问2详解】
有气泡产生是因为生成了CO2气体,化学方程式为:;
【小问3详解】
步骤Ⅱ和Ⅳ对所得固体的纯化均可采用“重结晶”操作;
【小问4详解】
M是,其中的F电负性更大,吸电子能力强,-OH极性变大,更易电离;
【小问5详解】
水的作用是充当溶剂;
【小问6详解】
向中加入、和蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯(),三氟甲磺酰氯少量,生成1.1 g三氟甲基亚磺酸锂,产率为。
20. 钛单质及其化合物在航空、航天、催化等领域应用广泛。
以为原料可制备。将与放入容积为的恒容密闭容器中,反应体系存在下列过程。
编号
过程
(a)
(b)
(c)
(d)
(1)______。
(2)不同温度下,平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅱ对应的物质为______。
(3)温度下,的物质的量为______,反应(c)的平衡常数______(列出算式,无须化简)
(4)温度为时,平衡体系中、、的物质的量分别为、、,如果将容器的容积减半,再次达到平衡时,的物质的量增加了,则的物质的量为______,容器中的总压强应该______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)+132.4
(2)
(3) ①. 0.5 ②.
(4) ①. ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,a+2b得到(-267.8)+2(+200.1)=+132.4;
【小问2详解】
由表格可知,反应a为放热反应,反应b、c为吸热反应,反应d为气体转化为固态也是放热的,曲线Ⅰ、Ⅱ可表示或的物质的量随温度的变化情况,随着温度升高,反应b、c正向移动,反应a、d为逆向移动,所以的含量逐渐上升,的含量逐渐下降,所以曲线Ⅰ对应的物质为,曲线Ⅱ对应的物质为;
【小问3详解】
温度下,为8.5mol、为6.0mol,、均为0mol,根据Ti元素守恒,可推出为(10+5-6-8.5)mol=0.5mol,则反应(c)的平衡常数为K=;
【小问4详解】
由反应(a)可知其平衡常数,反应(d)可知其平衡常数,由于温度不变,则、均不变,由于体积减半,故、;的物质的量增加了p,故Ti(s)反应了,则Ti(s)的物质的量变为;原气体总物质的量为n+p,体积减半后,气体总物质的量为,故容器总压强不变。
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