内容正文:
塘沽一中2026届高三毕业班第三次月考
化 学
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页, 第Ⅱ卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:H 1 Fe 56 O 16 S 32 N 14 B 11 Mg 24 Ti 48
1.化学科学已经融入国民经济的大部分技术领域,下列说法正确的是
A.“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
B.利用CO2合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
C.弹道二维In2Se3晶体管有良好半导体性能,Se位于元素周期表第四周期VIA族
D.Ni-In2O3催化剂利用太阳能实现CO2加氢合成CH3OH,该反应原子利用率为100%
2.下列化学用语正确的是
A.AsH3分子的VSEPR模型:
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
C.甲醛中π键电子云轮廓图:
D.用电子式表示CaO2的形成过程:
3.下列有关说法正确的是
A.硼原子由1s22s22p→1s22s22p时,由基态转化为激发态,形成吸收光谱
B.室温下,[Cu(NH3)4]SO4在不同溶剂中的溶解度:乙醇>水
C.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量NaOH溶液的温度,其他过程无误,则测得反应热ΔH 偏小
D.工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时,阳极因被氧气氧化须定期更换
4.1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(C8H15N2PF6)是常见的离子液体。下列说法正确的是
A.第一电离能:I1(O)>I1(N)>I1(C) B.熔沸点:C10H22<C8H15N2PF6
C.稳定性:PH3>H2O>NH3 D.原子半径:r(P)>r(N)>r(C)
5.NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.lmol NO与0.5mol O2充分反应后,混合气体分子中氮原子数目为1NA
B.常温下,100mL 0.1mol·L—1 Na2CO3溶液中阴离子总数目为0.01NA
C.常温下,5.6g Fe与足量浓硝酸完全反应,转移电子数目为0.3NA
D.在14N + 4He→X + 1H中,3.4g X含中子数为2.0NA
6.类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.S8是非极性分子,则O3是非极性分子
B.乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
C.CO2通入Na2O2中生成Na2CO3和O2,则SO2通入 Na2O2中生成Na2SO3和O2
D.根据 Knoevena gel反应,推理也可发生
7.下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是
A.用铁作电极电解饱和食盐水时,阳极上的反应:2Cl— — 2e— === Cl2↑
B.H3PO2是一元弱酸,则H3PO2与足量NaOH溶液:H3PO2 + OH— === H2PO + H2O
C.将过量的H2S通入FeCl3溶液中:2Fe3+ + 3S2— === 2FeS↓ + S↓
D.向硝酸铁溶液中通入少量的SO2:2Fe3+ + SO2 + 2H2O === 2Fe3+ + 4H+ + SO
8.下列说法正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲:定量测定H2O2的分解速率
B.图乙:该操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.图丙:俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D.图丁:比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性
9.关于下列常温下的水溶液的说法正确的是
A.室温下,pH=4的H2SO4溶液中,c(H+)水=5×10—11mol·L—1
B.含相同c(NH)的溶液的物质的量浓度:c(NH4HCO3)>c(NH4Cl)>c(NH4HSO4)
C.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液中:c(Na+)<c(NO)
D.向水中加入少量固体CH3COONa,水的电离平衡逆向移动,c(H⁺)降低
10.催化处理焦炉气(主要成分为CO、SO2)的主要反应为
反应Ⅰ:2SO2(g) + 4CO(g)4CO2(g) + S2(g) ΔH1
反应Ⅱ:SO2(g) + 3CO(g)COS(g) + 2CO2(g) ΔH2
将一定比例的焦炉气置于密闭容器中发生反应,10分钟时的S2实际产率、S2的平衡产率及COS的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.ΔH1>0
B.从700K~900K,浓度变化对反应Ⅰ平衡产率的影响小于温度变化的影响
C.从700K~900K,平衡时SO2的浓度随温度的升高逐渐降低
D.800K时,10分钟后S2的实际产率可能先升高后降低
11.羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和 H2O的原电池-电解池组合装置(如图)。下列说法错误的是
A.a极为正极,c极为阴极
B.Ⅰ中双极膜中H2O 解离出的OH—透过膜q向 Al电极移动
C.d极的电极反应式为:H2O — e— === ·OH + H+
D.Ⅰ中双极膜中质量每减少18g,左侧溶液中硫酸质量减少98g
12.丙二酸(HOOCCH2COOH,可用H2A 表示)易溶于水,常温下,用0.1mol·L—1 NaOH溶液滴定同浓度的丙二酸溶液,溶液的pH、微粒分布分数δ[δ(X)=,X 表示
H2A、HA—或A2—]随 的变化如图所示,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示的是δ(HA—)随的变化曲线
B.n=4.3
C.=1.5时,c(A2—) + c(OH—)=3c(H2A) + c(HA—) + c(H+)
D.滴定过程中可先用甲基橙溶液,后用酚酞溶液作指示剂
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化学
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题, 共64分。
13.(15分)储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。回答下列问题:
Ⅰ.NH3·BH3(氨硼烷)是一种非常有前途的新型储氢材料,可由氨气和硼烷在四氢呋喃溶剂中合成。
(1)NH3·BH3中各元素的电负性由大到小的顺序为 ,氨硼烷(NH3·BH3)的结构式为 (用“→”表示配位键)。
(2)比较在水中的溶解度:NH3·BH3 CH3CH3(填“>”或“<”),原因为 。
(3)氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构,但熔点比金刚石低,原因是 。
(4)NH3·BH3可用于燃料电池,其工作原理如右图所示:氨硼烷电池工作时,消耗3.1g氨硼烷时,
mol的H⁺通过交换膜进入 室(填“左”或“右”);
负极的电极反应式为 。
Ⅱ.铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
(5)若该晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,则该合金的密度为 g·cm—3(用含a、NA的表达式表示)。
(6)若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则含48g Mg的该储氢合金可储存H2(标准状况)的体积约为 L。
14.(17分)甲型流感是由病毒引起的呼吸道传染病,对人类致病性高。奥司他韦被称为流感特效药,具有抗病毒的生物学活性,其主流合成路线如图所示:
已知:①;
②(R为烃基或氢原子)
(1)写出A的结构简式 ;其中碳原子的杂化方式是 。
(2)F中含氧官能团名称为 。
(3)写出B→D的化学方程式为 。
(4)E→F的反应分两步进行,第一步反应是加成反应,第二步的反应类型是 。
(5)有关奥司他韦(M),下列说法错误的是 。
A.其官能团种类为5种 B.它有4个手性碳原子
C.奥司他韦分子中的六元环,碳原子不在同一个平面上
D.1mol奥司他韦最多消耗3mol NaOH
(6)B的同分异构体同时满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.分子结构中含有-CF3;
b.能与NaHCO3溶液发生反应产生气体;
c.链状结构。
其中核磁共振氢谱峰面积之比为3:1:1的物质的所有结构简式为 。
(7)请结合题中流程和已知,写出利用CH3CH2CH2Br和为主要原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
15.(18分)四氯化钛(TiCl4)是最重要的钛卤化物,工业上主要用于制取海绵钛和钛白粉。纯四氯化钛为无色透明、密度较大、不导电的液体,熔点为—25℃,沸点为136℃,有刺激性酸味,极易水解。某实验小组同学以金红石矿粉(主要成分为TiO2 )为原料制备TiCl4,所用装置如图所示。
(1)由TiCl4的性质可以判断,TiCl4属于 晶体(填晶体类型)。
(2)仪器a的名称是 ,C装置中的试剂是 。
(3)从环境保护角度考虑,本实验存在不足,请提出改进措施: 。
(4)TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生固体TiO2,写出TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是 。
(5)装置E的水槽中盛有冷水,若缺少该水槽,造成的影响是 。
(6)测定样品中TiO2纯度。取2.000g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉TiO2+还原为Ti3+。过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL 溶液。25.00mL 所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN溶液,用0.1000mol·L—1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,将 Ti3+转化成TiO2+,重复操作3次,平均消耗24.80mL NH4Fe(SO4)2 标准溶液。
①某次滴定前、后盛放标准溶液的滴定管中液面的位置如图:此次滴定消耗的标准溶液是 mL。
②判断达到滴定终点的操作和现象是 。
③计算该样品中TiO2的质量分数: 。
④若其他操作都正确,盛装NH4Fe(SO4)2标准溶液的滴定管没有润洗,则测得结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
16.(14分)I.氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)CO和H2在催化剂作用下可转化为甲醇,反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH。
①某些常见化学键的键能数据如下表:
化学键
H-O
H-H
C≡O
C-O
C-H
键能/(kJ·mol—1)
463
436
1071.1
326
414
由表中数据可得ΔH= kJ·mol—1。
②提高该反应反应物平衡转化率的措施有 、 。
(2)T1℃时,在恒容容器中充入一定量的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(φ)与反应物起始量之比[] 的关系如图所示。则温度不变,当[] =2.5,达到平衡状态时,CH3OH的体积分数可能是图像中的 (填字母)点。
(3)T1℃时,在压强恒为150kPa 的密闭容器中充入1mol CO、2mol H2,经过5min反应达到平衡,
CO的转化率为75%,则
①下列情况一定能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。
A.混合气体的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.CO(g)与CH3OH(g)的体积比保持不变 D.c(CO):c(CH3OH)=1:1
②T1℃时,反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数Kp= kPa—2。(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
Ⅱ.(4)向Na2CO3溶液中加入明矾溶液,有沉淀和气体产生,离子方程式
。
(5)在常温下,HNO2的电离常数Ka=7.1×10—4,NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10—5,0.1mol·L—1 NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(6)已知H2SO3的Ka1=1.3×10—2,Ka2=6.2×10—8。常温下,将SO2通入某氨水至溶液恰显中性,此时溶液中c(NH):c(HSO)= 。
化学试卷 第 1 页 (共 8 页)
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化 学
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时60分钟。第Ⅰ卷1至4页, 第Ⅱ卷5至8页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:H 1 Fe 56 O 16 S 32 N 14 B 11 Mg 24 Ti 48
1.化学科学已经融入国民经济的大部分技术领域,下列说法正确的是
A.“燃煤脱硫”技术有利于我国早日实现“碳达峰、碳中和”
B.利用CO2合成高级脂肪酸甘油酯,实现无机小分子向有机高分子的转化
C.弹道二维In2Se3晶体管有良好半导体性能,Se位于元素周期表第四周期VIA族
D.Ni-In2O3催化剂利用太阳能实现CO2加氢合成CH3OH,该反应原子利用率为100%
【答案】C
【详解】A.“燃煤脱硫”技术有利于减少二氧化硫污染,无法减少碳的排放,A错误;
B.高级脂肪酸甘油酯不属于高分子,B错误;
C.In2Se3晶体管速度快、能耗低,具有良好的半导体特性,Se元素的原子序数为34,位于元素周期表第四周期ⅥA族,在金属与非金属分界线附近,C正确;
D.加氢合成的反应为:CO2 + 3H2→CH3OH + H2O,该反应原子利用率小于100%,D错误;
故选C。
2.下列化学用语正确的是
A.AsH3分子的VSEPR模型:
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
C.甲醛中π键电子云轮廓图:
D.用电子式表示CaO2的形成过程:
【答案】C
【详解】A.AsH3中砷原子的价层电子对个数为3+=4且含有1个孤电子对,VSEPR模型为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛分子中醛基上的氧原子和酚羟基上的氢原子能形成分子内氢键:,B错误;
C.甲醛中π键是以轨道垂直于键轴以“肩并肩”方式重叠所形成的化学键,电子云轮廓图:,C正确;
D.用电子式表示CaO2的形成过程:,D错误;
故选C。
3.下列有关说法正确的是
A.硼原子由1s22s22p→1s22s22p时,由基态转化为激发态,形成吸收光谱
B.室温下,[Cu(NH3)4]SO4在不同溶剂中的溶解度:乙醇>水
C.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量NaOH溶液的温度,其他过程无误,则测得反应热ΔH 偏小
D.工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时,阳极因被氧气氧化须定期更换
【答案】D
【详解】A.由1s22s22p→1s22s22p转化中2px、2py的能量相同,没有转化为激发态,没有吸收光谱,A错误;
B.室温下,[Cu(NH3)4]SO4在不同溶剂中的溶解度:乙醇<水,B错误;
C.用温度计测量盐酸的起始温度后直接测量氢氧化钠溶液的温度,将使反应前溶液的平均温度增大,反应中测量的最终温度减小,其他过程无误,测量到的热量减少,但反应放热ΔH<0,则测得反应热ΔH偏大,C错误;
D.工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时,阳极发生氧化反应生成氧气,氧气会和碳发生反应,故阳极因被氧气氧化须定期更换,D正确;
故选D。
4.1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(C8H15N2PF6)是常见的离子液体。下列说法正确的是
A.第一电离能:I1(O)>I1(N)>I1(C) B.熔沸点:C10H22<C8H15N2PF6
C.稳定性:PH3>H2O>NH3 D.原子半径:r(P)>r(N)>r(C)
【答案】B
【详解】A.同周期从左到右,元素第一电离能增大的趋势,第ⅡA、ⅤA电离能大于同周期相邻元素;第一电离能:I1(N)>I1(O)>I1(C),A错误;
B.相对分子质量越大,分子晶体的熔沸点越高,熔沸点:C10H22<C8H15N2PF6,B正确;
C.非金属性:O>N>P,稳定性:H2O>NH3>PH3,C错误;
D.P原子3个电子层,C、N两个电子层,原子半径:r(P)>r(C)>r(N),D错误;
故选B。
5.NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法正确的是
A.lmol NO与0.5mol O2充分反应后,混合气体分子中氮原子数目为1NA
B.常温下,100mL 0.1mol·L—1 Na2CO3溶液中阴离子总数目为0.01NA
C.常温下,5.6g Fe与足量浓硝酸完全反应,转移电子数目为0.3NA
D.在14N + 4He→X + 1H中,3.4g X含中子数为2.0NA
【答案】A
【详解】A.1mol NO与0.5mol O2充分反应后,混合气体分子中氮原子物质的量为1mol,原子数目为1NA,A正确;
B.常温下,100mL 0.1mol·L—1 Na2CO3溶液中,碳酸根离子水解生成氢氧根离子和碳酸氢根离子,阴离子总数大于0.01NA,B错误;
C.常温下,Fe在浓硝酸中发生钝化,5.6g Fe与足量浓硝酸不能完全反应,转移电子数目小于0.3
NA,C错误;
D.n=14+4-1=17,m=7+2-1=8,中子数=17-8=9,3.4g X含中子数为1.8NA,D错误;
故选A。
6.类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是
A.S8是非极性分子,则O3是非极性分子
B.乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
C.CO2通入Na2O2中生成Na2CO3和O2,则SO2通入 Na2O2中生成Na2SO3和O2
D.根据 Knoevena gel反应,推理也可发生
【答案】D
【详解】A.根据分子极性判断依据,S8分子结构对称(环状),正负电荷中心重合,是非极性分子;但O3分子呈V形,结构不对称,正负电荷中心不重合,是极性分子,二者结构不同,不能类比,A错误;
B.乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸,由于乙二酸也具有还原性,能被酸性高锰酸钾氧化成CO2,B错误;
C.CO2通入Na2O2中生成Na2CO3和O2,但SO2通入 Na2O2中生成Na2SO4,C错误;
D.Knoevenagel反应是具有活性亚甲基的化合物在氨、胺或其羧酸盐等碱性物质的催化作用下,与醛酮发生醛醇型缩合,脱水而得到α,β-不饱和二羰基化合物或其相关化合物的反应,本质是醛基( )与含α—H的物质先加成得到( ),再消去得到碳碳双键( )的结构,D正确;
故选D。
7.下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是
A.用铁作电极电解饱和食盐水时,阳极上的反应:2Cl— — 2e— === Cl2↑
B.H3PO2是一元弱酸,则H3PO2与足量NaOH溶液:H3PO2 + OH— === H2PO + H2O
C.将过量的H2S通入FeCl3溶液中:2Fe3+ + 3S2— === 2FeS↓ + S↓
D.向硝酸铁溶液中通入少量的SO2:2Fe3+ + SO2 + 2H2O === 2Fe3+ + 4H+ + SO
【答案】B
【详解】A.用铁作电极电解饱和NaCl溶液的阳极反应为Fe — 2e— === Fe2+,A错误;
B.H3PO2是一元弱酸,则H3PO2与足量NaOH溶液:H3PO2 + OH— === H2PO + H2O,B正确;
C.将过量的H2S通入FeCl3溶液中:2Fe3+ + H2S === 2Fe2+ + 2H+ + S↓,C错误;
D.酸性条件下NO的氧化性大于Fe3+,因此向硝酸铁中加入少量SO2时,酸性条件下的硝酸根离子与SO2发生氧化还原反应,离子方程式为:2NO+ 3SO2 + 2H2O === 3SO+ 2NO↑+ 4H+,D错误;
故选B。
8.下列说法正确的是
甲 乙 丙 丁
A.图甲:定量测定H2O2的分解速率
B.图乙:该操作可排出盛有KMnO4溶液滴定管尖嘴内的气泡
C.图丙:俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D.图丁:比较乙酸、碳酸和苯酚的酸性
【答案】C
【详解】A.生成的氧气会从长颈漏斗中逸出,无法通过单位时间内生成氧气的体积测定过氧化氢的分解速率,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液可氧化橡胶,不能选图中碱式滴定管,B错误;
C.俯视刻度线定容,溶液的体积偏小,由c=可知,会导致所配溶液浓度偏大,C正确;
D.挥发的乙酸与苯酚钠反应,则不能比较碳酸、苯酚的酸性强弱,D错误;
故选C。
9.关于下列常温下的水溶液的说法正确的是
A.室温下,pH=4的H2SO4溶液中,c(H+)水=5×10—11mol·L—1
B.含相同c(NH)的溶液的物质的量浓度:c(NH4HCO3)>c(NH4Cl)>c(NH4HSO4)
C.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液中:c(Na+)<c(NO)
D.向水中加入少量固体CH3COONa,水的电离平衡逆向移动,c(H⁺)降低
【答案】B
【详解】A.室温下,pH=4的H2SO4溶液中,c(H+)水=10—10mol·L—1,A错误;
B.NH4HCO3溶液中HCO促进NH水解,NH4Cl溶液中Cl—对NH水解无影响,NH4HSO4溶液中H+抑制NH水解,含相同c(NH)的溶液的物质的量浓度:c(NH4HCO3)>c(NH4Cl)>c(NH4HSO4),B正确;
C.向硝酸钠溶液中滴加稀盐酸得到的pH=5的混合溶液,根据钠离子、硝酸根离子不水解,可得:
c(Na+)=c(NO),C错误;
D.盐类的水解促进水的电离,水的电离平衡正向移动,c(H⁺)升高,D错误;
故选B。
10.催化处理焦炉气(主要成分为CO、SO2)的主要反应为
反应Ⅰ:2SO2(g) + 4CO(g)4CO2(g) + S2(g) ΔH1
反应Ⅱ:SO2(g) + 3CO(g)COS(g) + 2CO2(g) ΔH2
将一定比例的焦炉气置于密闭容器中发生反应,10分钟时的S2实际产率、S2的平衡产率及COS的平衡产率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.ΔH1>0
B.从700K~900K,浓度变化对反应Ⅰ平衡产率的影响小于温度变化的影响
C.从700K~900K,平衡时SO2的浓度随温度的升高逐渐降低
D.800K时,10分钟后S2的实际产率可能先升高后降低
【答案】D
【详解】A.由图可知,温度升高,COS产率下降,反应II逆向移动,反应II为放热反应;温度升高,反应II逆向移动,SO2、CO浓度增大,能使反应I正向移动,温度升高平衡产率上升的原因可能是由于浓度影响超过温度影响,反应I不一定是吸热反应,即不一定存在ΔH1>0,A错误;
B.从700K~900K,随温度升高,S2平衡产率上升,说明反应I平衡正向移动,反应II平衡逆向移动,使c(SO2)、c(CO)增大,对于反应I,浓度改变对平衡的影响超过温度改变的影响,导致平衡正向移动,B错误;
C.SO2为两反应共同产物,温度升高反应II逆向生成SO2,反应I正向消耗SO2,由COS产率下降幅度大于S2产率上升幅度,可知SO2生成量大于消耗量,浓度升高,C错误;
D.800K时S2实际产率大于平衡产率,其最终要减小到与800K时S2平衡产率相等,则800K,在10min后继续反应足够长时间,S2实际产率的变化趋势可能为先增大后减小至800K时S2的平衡产率后保持不变,D正确;
故选D。
11.羟基自由基(·OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和 H2O的原电池-电解池组合装置(如图)。下列说法错误的是
A.a极为正极,c极为阴极
B.Ⅰ中双极膜中H2O解离出的OH—透过膜q向 Al电极移动
C.d极的电极反应式为:H2O — e— === ·OH + H+
D.Ⅰ中双极膜中质量每减少18g,左侧溶液中硫酸质量减少98g
【答案】D
【详解】装置I中,b电极为Al电极,能与NaOH发生氧化还原反应生成Na[Al(OH)4],Al为负极,电极反应式为:Al—3e— + 4OH— === [Al(OH)4]—,则a为正极,PbO2电极得到电子,电极反应式为 PbO2 + 2e— + 4H+ + SO=== PbSO4 + 2H2O,I中双极膜中H2O解离出的OH—透过q膜向Al电极移动,I中双极膜中H2O解离出的H+透过膜p向PbO2电极移动,电极c与b相连,为阴极,电极反应式为:2H+ + 2e— === H2↑,电极d与a相连,为阳极,电极反应式为H2O — e— === ·OH + H+,生成羟基自由基(·OH)将苯酚氧化为
CO2和H2O;
A.a极为正极,c极为阴极,A正确;
B.I中双膜中H2O解离出OH—透过膜q向Al电极移动,I中双极膜中H2O解离出的H+透过膜p向PbO2电极移动,B正确;
C.电极d与a相连,为阳极,电极反应式为H2O — e— === ·OH + H+,C正确;
D.生成羟基自由基(·OH)将苯酚氧化为CO2和H2O,故I池为原电池,II池为电解池,PbO2电极得到电子,电极反应式为 PbO2 + 2e— + 4H+ + SO=== PbSO4 + 2H2O,消耗1mol H2SO4还需要双极膜中的H2O解离出2mol H+参与反应,Ⅰ中双极膜中质量每减少18g,左侧溶液中硫酸质量减少49g,D错误;
故选D。
12.丙二酸(HOOCCH2COOH,可用H2A 表示)易溶于水,常温下,用0.1mol·L—1 NaOH溶液滴定同浓度的丙二酸溶液,溶液的pH、微粒分布分数δ[δ(X)=,X 表示
H2A、HA—或A2—]随 的变化如图所示,下列说法错误的是
A.曲线Ⅱ表示的是δ(HA—)随的变化曲线
B.n=4.3
C.=1.5时,c(A2—) + c(OH—)=3c(H2A) + c(HA—) + c(H+)
D.滴定过程中可先用甲基橙溶液,后用酚酞溶液作指示剂
【答案】C
【详解】A.曲线I随碱的加入分数减小,则曲线I表示的是δ(H2A)的变化曲线,曲线III的分布分数增大,表示的是δ(A2—)的变化曲线,曲线II的分布分数先增大后减小,表示的是δ(HA—)的变化曲线,A做完;
B.n为NaHA溶液pH,用近似计算公式pH=,pKa1=2.9(H2A与HA—交点pH),
pKa2=5.7(HA—与A2—交点pH),则pH==4.3,B正确;
C.当=1.5时,溶质为等物质的量的NaHA和Na2A,元素守恒:c(Na+)=1.5c总(A),电荷守恒:c(Na+) + c(H+) = c(HA—) + 2c(A2—)+ c(OH—),联立得c(A2—) + 2c(OH—)=3c(H2A) + c(HA—) + 2c(H+),C错误;
D.第一个终点(NaHA,pH=4.3)用甲基橙(3.1~4.4),第二个终点(Na2A,pH=9)用酚酞(8.2~10.0),D正确;
故选C。
塘沽一中2026届高三毕业班第三次月考
化学
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题, 共64分。
13.(15分)储氢材料是一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。回答下列问题:
Ⅰ.NH3·BH3(氨硼烷)是一种非常有前途的新型储氢材料,可由氨气和硼烷在四氢呋喃溶剂中合成。
(1)NH3·BH3中各元素的电负性由大到小的顺序为 ,氨硼烷(NH3·BH3)的结构式为 (用“→”表示配位键)。
(2)比较在水中的溶解度:NH3·BH3 CH3CH3(填“>”或“<”),原因为 。
(3)氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体具有类似金刚石的结构,但熔点比金刚石低,原因是 。
(4)NH3·BH3可用于燃料电池,其工作原理如右图所示:氨硼烷电池工作时,消耗3.1g氨硼烷时,
mol的H⁺通过交换膜进入 室(填“左”或“右”);
负极的电极反应式为 。
Ⅱ.铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
(5)若该晶胞的边长为anm,阿伏加德罗常数为NA,则该合金的密度为 g·cm—3(用含a、NA的表达式表示)。
(6)若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则含48g Mg的该储氢合金可储存H2(标准状况)的体积约为 L。
【答案】I.(1)N>H>B,;
(2)>,原因为NH3·BH3分子与水分子间能够形成氢键,CH3CH3分子与水分子不能形成氢键;且NH3·BH3分子极性大于CH3CH3分子,根据“相似相溶”原理,NH3·BH3溶水能力强于CH3CH3;
(3)立方氮化硼结构和硬度都与金刚石相似,均为共价晶体,B-N键键长大于C-C键,键能小于C-C键,导致立方氮化硼熔点比金刚石低;
(4)0.6,右,NH3BH3 + 2H2O - 6e— === NH+ BO+ 6H+;
Ⅱ.(5);(6)22.4。
【详解】I.(1)NH3中N元素表现负化合价,而BH3中H元素表现负化合价,电负性越大,吸引电子能力越强,则电负性:N>H>B,NH3·BH3中B市中心原子,N提供孤电子对,结构式为;
(2)比较溶水能力:NH3·BH3>CH3CH3,原因为NH3·BH3分子与水分子间能够形成氢键,而CH3CH3分子与水分子不能形成氢键;且NH3·BH3分子极性大于CH3CH3分子,根据“相似相溶”原理,NH3·BH3溶水能力强于CH3CH3;
(3)立方氮化硼结构和硬度都与金刚石相似,均为共价晶体,B-N键键长大于C-C键,键能小于C-C键,导致立方氮化硼熔点比金刚石低;
(4)图示装置为原电池,氨硼烷(NH3BH3)做还原剂,做负极,过氧化氢(H2O2)做氧化剂,做正极;负极电极反应为NH3BH3 + 2H2O - 6e— === NH+ BO+ 6H+,消耗3.1g 氨硼烷,n(NH3BH3)==0.1mol,
n(H+)=0.6mol,0.6mol H+向正极移动,则H+通过质子交换膜进入右室;
Ⅱ.(5)Fe原子位于顶点的面心,个数为:8×+6×=4,Mg原子位于晶胞内,所以化学式为
Mg2Fe或FeMg2,ρ==g·cm—3;
(6)Mg原子个数为8,48g Mg物质的量为2mol,储存的H2的物质的量为1mol,体积为22.4L。
14.(17分)甲型流感是由病毒引起的呼吸道传染病,对人类致病性高。奥司他韦被称为流感特效药,具有抗病毒的生物学活性,其主流合成路线如图所示:
已知:①;
②(R为烃基或氢原子)
(1)写出A的结构简式 ;其中碳原子的杂化方式是 。
(2)F中含氧官能团名称为 。
(3)写出B→D的化学方程式为 。
(4)E→F的反应分两步进行,第一步反应是加成反应,第二步的反应类型是 。
(5)有关奥司他韦(M),下列说法错误的是 。
A.其官能团种类为5种 B.它有4个手性碳原子
C.奥司他韦分子中的六元环,碳原子不在同一个平面上
D.1mol奥司他韦最多消耗3mol NaOH
(6)B的同分异构体同时满足以下条件的有 种(不考虑立体异构)。
a.分子结构中含有-CF3;
b.能与NaHCO3溶液发生反应产生气体;
c.链状结构。
其中核磁共振氢谱峰面积之比为3:1:1的物质的所有结构简式为 。
(7)请结合题中流程和已知,写出利用CH3CH2CH2Br和为主要原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
【答案】(1)CH2=CHCOOH;sp2;(2)酰胺基;(3);
(4)取代反应;(5)BD;(6)8;
(7)。
【详解】(1)A的分子式为C3H4O2,结合B的结构简式,推知A的结构简式为CH2=CHCOOH,碳原子的价层电子对数都是3,碳原子都采取sp2杂化;
(2)观察结构可知,F中含氧官能团名称为酰胺基,
(3)B→D的化学方程式为;
(4)E→F的反应分两步进行,第一步反应是加成反应生成,第二步再与I2发生取代反应生成;
(5)A.奥司他韦(M)含有碳碳双键、醚键、氨基、酯基、酰胺基共5种官能团,A正确;
B.碳原子上连接4个不同的基团具有手性,M分子中含有3个手性碳:,B错误;
C.环上有依次连接的4个饱和碳原子分子,饱和碳原子连接的4个原子形成四面体结构,分子中所有碳原子一定不能共平面,C正确;
D.1mol M分子中含有1mol 酰胺基,消耗1mol NaOH,1mol酯基消耗1mol NaOH,共消耗2mol NaOH,D错误;
(6)B()的同分异构体满足下列条件:①含—CF3,②能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体,说明含有羧基;③链状结构;看作是CH2=CHCH2COOH、CH3CH=CHCOOH、中烃基中的氢原子被—CF3取代,依次有3种、3种、2种结构,则符合条件的同分异构体共有3+3+2=8种;
(7)CH3CH2CH2Br发生消去反应生成,发生信息中反应形成可以五元环生成,与发生B→D的加成反应生成,合成路线为
。
15.(18分)四氯化钛(TiCl4)是最重要的钛卤化物,工业上主要用于制取海绵钛和钛白粉。纯四氯化钛为无色透明、密度较大、不导电的液体,熔点为—25℃,沸点为136℃,有刺激性酸味,极易水解。某实验小组同学以金红石矿粉(主要成分为TiO2 )为原料制备TiCl4,所用装置如图所示。
(1)由TiCl4的性质可以判断,TiCl4属于 晶体(填晶体类型)。
(2)仪器a的名称是 ,C装置中的试剂是 。
(3)从环境保护角度考虑,本实验存在不足,请提出改进措施: 。
(4)TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生固体TiO2,写出TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是 。
(5)装置E的水槽中盛有冷水,若缺少该水槽,造成的影响是 。
(6)测定样品中TiO2纯度。取2.000g样品,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉TiO2+还原为Ti3+。过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配制成250mL 溶液。25.00mL 所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴KSCN溶液,用0.1000mol·L—1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,将 Ti3+转化成TiO2+,重复操作3次,平均消耗24.80mL NH4Fe(SO4)2标准溶液。
①某次滴定前、后盛放标准溶液的滴定管中液面的位置如图:此次滴定消耗的标准溶液是 mL。
②判断达到滴定终点的操作和现象是 。
③计算该样品中TiO2的质量分数: 。
④若其他操作都正确,盛装NH4Fe(SO4)2标准溶液的滴定管没有润洗,则测得结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)分子;(2)恒压分液漏斗,浓硫酸;(3)采用收集法活燃烧法处理尾气中的CO;
(4)TiCl4 + 2H2O === TiO2 + 4HCl;(5)TiCl4挥发,产率降低;
(6)①22.00;
②将滴定管旋塞稍稍转动,使半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出,并用洗瓶以纯水冲下;当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液变为红色,且30s内不褪色;
③99.2%;④偏高。
【详解】(1)晶体熔沸点较低,根据给定信息可知,TiCl4的熔沸点较低,属于分子晶体;
(2)仪器a的名称是恒压分液漏斗,C装置中的试剂是浓硫酸,吸收H2O;
(3)从环境保护角度考虑,本实验存在不足,即尾气CO没有得到很好的处理,改进措施是采用收集法活燃烧法处理尾气中的CO;
(4)TiCl4在潮湿空气中易水解产生白雾,同时产生固体TiO2,写出TiCl4在潮湿空气中水解的化学方程式是TiCl4 + 2H2O === TiO2 + 4HCl;
(5)装置E的作用是收集TiCl4产品,CCl4的熔点为—25℃,沸点为136℃,易挥发,若缺少该水槽,造成的影响是TiCl4挥发,产率降低;
(6)①某次滴定前、后盛放标准溶液的滴定管中液面的位置如图:滴定前读数为0.80mL,滴定后读数为22.80mL,此次滴定消耗的标准溶液是22.80-0.80=22.00mL;
②判断达到滴定终点的操作是将滴定管旋塞稍稍转动,使半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出,并用洗瓶以纯水冲下;现象为当滴入最后半滴NH4Fe(SO4)2标准溶液时,溶液变为红色,且30s内不褪色;
③NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+,将Ti3+转化成TiO2+,Fe3+被还原为Fe2+,则有关系式:
NH4Fe(SO4)2~Ti3+~TiO2,TiO2的物质的量为:0.1mol/L×0.0248L×=0.0248mol,则样品中
TiO2的质量分数为0.0248mol×80g/mol÷2.000g×100%=99.2%;
④若其他操作都正确,盛装NH4Fe(SO4)2标准溶液的滴定管没有润洗,导致NH4Fe(SO4)2浓度偏低,消耗的NH4Fe(SO4)2标准溶液体积偏大,进一步导致测得结果将偏高。
16.(14分)I.氮和碳的化合物与人类生产、生活密切相关。回答下列问题:
(1)CO和H2在催化剂作用下可转化为甲醇,反应为CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH。
①某些常见化学键的键能数据如下表:
化学键
H-O
H-H
C≡O
C-O
C-H
键能/(kJ·mol—1)
463
436
1071.1
326
414
由表中数据可得ΔH= kJ·mol—1。
②提高该反应反应物平衡转化率的措施有 、 。
(2)T1℃时,在恒容容器中充入一定量的H2和CO,反应达到平衡时CH3OH的体积分数(φ)与反应物起始量之比[] 的关系如图所示。则温度不变,当[] =2.5,达到平衡状态时,CH3OH的体积分数可能是图像中的 (填字母)点。
(3)T1℃时,在压强恒为150kPa的密闭容器中充入1mol CO、2mol H2,经过5min反应达到平衡,
CO的转化率为75%,则
①下列情况一定能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母)。
A.混合气体的压强保持不变 B.混合气体的密度保持不变
C.CO(g)与CH3OH(g)的体积比保持不变 D.c(CO):c(CH3OH)=1:1
②T1℃时,反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数Kp= kPa—2。(Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)
Ⅱ.(4)向Na2CO3溶液中加入明矾溶液,有沉淀和气体产生,离子方程式
。
(5)在常温下,HNO2的电离常数Ka=7.1×10—4,NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10—5,0.1mol·L—1 NH4NO2溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。
(6)已知H2SO3的Ka1=1.3×10—2,Ka2=6.2×10—8。常温下,将SO2通入某氨水至溶液恰显中性,此时溶液中c(NH):c(HSO)= 。
【答案】I.(1)①-87.9;②增大压强,降低温度,将CH3OH移出等;
(2)F;(3)①BC;②1.2×10—3。(4)3CO+ 2Al3+ + 3H2O === 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;
(5)c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH—);(6)2.24。
【详解】I.(1)①反应热=反应物总键能-生成物总键能=1071.1+2×436-3×414-326-463=-87.9kJ/mol;
②提高该反应反应物平衡转化率的措施有增大压强,降低温度,将CH3OH移出等;
(2)<2时,随着的增大,CO的转化率增大,且生成的CH3OH的量的增加幅度超过反应体系总物质的量的增加幅度,因此CH3OH的体积分数增大;=2.5时,相比于=2(即C点),H2的比例进一步增大,CO的转化率会继续增大,但反应体系总物质的量增加更明显,导致CH3OH的体积分数减小,所以可能是图像中的F点;
(3)①A.压强为150kPa的密闭容器,压强始终不变,A错误;
B.恒温恒压条件下,反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)正向进行,m总不变,n总减小,导致V混合气减小,根据公式ρ=可知,ρ增大,混合气体的密度保持不变能作为平衡标志,B正确;
C.随着反应正向进行,V(CO)减小,V(CH3OH)增大,体积比保持不变能作为平衡标志,C正确;
D.c(CO):c(CH3OH)=1:1不一定是平衡状态,D错误;
②CO的转化率为75%,CO的转化量为1mol×0.75=0.75mol,
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)
起始量(mol) 1 2 0
变化量(mol) 0.75 1.5 0.75
平衡量(mol) 0.25 0.5 0.75
总物质的量为0.25 + 0.5 + 0.75=1.5mol,各物质分压:p(CO)=150kPa×=25kPa,p(H2)=150kPa×=50kPa,
p(CH3OH)=150kPa×=75kPa,平衡常数Kp= ==1.2×10—3kPa—2。
II.(4)明矾Al3+与Na2CO3溶液CO发生双水解反应,离子方程式为3CO+ 2Al3+ + 3H2O === 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑;
(5)亚硝酸HNO2的电离常数Ka=7.1×10—4mol•L—1大于NH3·H2O的电离常数Kb=1.7×10—5mol·L—1,0.1mol·L—1 NH4NO2溶液中NH水解程度大,溶液显酸性,离子浓度由大到小的顺序c(NO)>c(NH)>c(H+)>c(OH—);
(6)常温下,将SO2通入某氨水至溶液恰显中性,溶液中c(OH—)=c(H+)=10—7mol/L,电荷守恒得到:c(NH)=c(HSO) + 2c(SO),c(NH):c(HSO)=1 + ,已知H2SO3的Ka2=6.2×10—8,结合Ka2计算==0.62,c(NH):c(HSO)=1 + =1+0.62×2=2.24。
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