内容正文:
2025~2026学年第一学期河源高级中学、东莞第六高级中学
中山实验中学、惠州博罗中学、珠海实验中学联考(三)
化学试卷
说明:本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,试卷自行保管,答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 宁化玉扣纸有“纸中丝绸”之美誉。在传统制作工艺中,将竹藤(嫩竹)放入石灰水中浸泡(“落湖”)80天至半年,清洗后入甑蒸煮,再摊放于山坡,经日晒雨淋进行天然漂白。下列说法错误的是
A. 竹藤的主要成分是有机高分子化合物
B. 石灰水的主要作用是软化竹纤维并分解杂质
C. “落湖”80天至半年的主要目的是消毒杀菌
D. 天然漂白减少了化学试剂的使用,符合生态造纸理念
2. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 由黄铁矿制硫酸:黄铁矿
B. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿
C. 由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅纯硅
D. 工业制硝酸:
3. HF在水中的电离是吸热过程,要使平衡正向移动且氢离子浓度减小、应采取的措施为
A. 加水稀释 B. 加少量NaF固体
C. 加少量HF D. 升高温度
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 图1表示分子的VSEPR模型
B. 图2表示的电子式
C. 图3表示H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
D. 图4表示基态价层电子的轨道表示式
5. 下列说法正确的是
A. 和的相等
B. 一定条件下,将一定量的置于密闭容器中充分反应生成和,吸收46kJ热量,其热化学方程式可以表示为
C. ,则反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 甲烷的燃烧热,则
6. 工业上可用作脱硫剂,催化脱除工业废气中的,生成单质硫;脱除反应过程的部分机理如图所示。已知图中甲、乙是两种不同的吸附方式。下列说法不正确的是
A. 图乙中对的吸附能力强于图甲
B. 图中氧元素的化合价未发生变化
C. 硫单质覆盖在表面不会改变脱硫剂的活性
D. 失效的脱硫剂可在适宜的含氧气氛中重新转化为实现“再生”
7. 硝酸铵加热到400℃分解:。下列说法正确的是
A. 溶液中离子总数为
B. 的分子数为
C. 改性硝酸铵用作氮肥,不宜与草木灰混用
D. 反应生成,转移电子数为
8. 汽车的安全气囊的主要成分为,汽车受到撞击迅速分解得到钠和氮气,保护乘客。设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是
A. 中含有的离子总数为4NA
B. 撞击时分解,生成的氧化产物为6NA
C. 标准状况下,中键的数目为NA
D. 4.6g Na在空气中微热充分反应,生成和,转移电子数为0.2NA
9. 下列有关概念说法正确的是
A. 有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B. 某酸分子组成中有三个氢原子,则该酸一定是三元酸
C. 、、都是硫元素的同素异形体
D. 盐在水溶液中电离出的阳离子一定是金属阳离子
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入过量NaOH溶液:2NH+Fe3++5OH-=2NH3·H2O+Fe(OH)3↓
B. 用稀氢碘酸除去铁制品表面的铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C. 泡沫灭火器使用时发生的反应:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体:CO+CO2+ H2O=2HCO
11. 离子交换法净化除去水中的阴阳离子,若水中含有、、、、、,将其通过阳离子交换树脂,可以将阳离子交换成,接着通过阴离子交换树脂,将阴离子交换成,最终获得去离子水。下列说法中错误的是
A. 经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B. 水中的、、通过阴离子树脂后被除去
C. 通过净化处理后,水的导电性降低
D. 阴离子交换树脂填充段存在反应
12. 已知:反应I、II均为放热反应。一定条件下,丙烯()与HCl按1:1投料,反应过程及丙烯、反应产物的占比随时间的变化如图,下列说法错误的是
A. 恒温恒容,若只考虑反应II,再充入HCl,的体积分数减小
B. 反应I、II涉及键的断裂与形成
C. 其他条件不变,升高温度,反应I和反应II的平衡常数均减小
D. 反应I的活化能小于反应II
13. 在恒容密闭容器中发生反应 。若平衡后升温,下列说法正确的是
A. 平衡常数K增大 B. 容器内压强增大
C. CO的正反应速率减小 D. CO的质量减小
14. 如图所示装置可用于制作简易的燃料电池。实验时,先接通开关,一段时间后断开开关,接通开关。下列说法正确的是
A. 接通开关时,装置将化学能转化为电能
B. 接通开关时,石墨电极b附近溶液pH变大
C. 接通开关时,溶液中从石墨a处向石墨b处移动
D. 接通开关足够长时间,溶液最终呈碱性
15. 下列装置能达到实验目的的是
A.测定分解速率
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.测定中和热
D.验证对分解的催化作用
A. A B. B C. C D. D
16. 为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计了如下实验装置,虚线框处用来检验生成的气体。下列说法中正确的是
A. 球形干燥管中可加入固体
B. 反应后,乙装置中固体颜色由黑变为红棕色
C. 虚线框处应选择丙装置,现象为灼热的黑色螺旋状固体变红
D. 取适量乙中冷却后的固体,用稀盐酸溶解,滴加KSCN溶液,溶液不一定变红
二、非选择题:共56分,考生根据要求作答。
17. 阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定精确度也越来越高,现有2种简单可行的测定方法。
I.利用晶体密度测定NA的值。步骤:①将固体NaCl研细、干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到A容器中。②用滴定管向A中加苯至其唯一刻度线,根据滴加溶液的体积和A的容积规格,计算出NaCl固体的体积为。请回答下列问题:
(1)步骤①中A仪器最好用_______(填序号)
A. 量筒 B. 烧杯 C. 容量瓶 D. 试管
(2)NaCl晶体中,和是按一定方式有规则均匀排列的,可以看作一系列NaCl的晶胞延伸。晶胞边长为a cm,拥有4个和4个,则阿伏加德罗常数NA的表达式为_______。
II.实验室利用以铜为电极电解稀溶液,通过测定阳极铜片质量的变化量和通过电路的电量Q,结合两者之间的关系进行计算NA的值(已知:单个电子的电量为q,; N=nNA)。
查阅资料:电解过程中,电解电压低将导致反应速率慢,电压高则易引发电极副反应。电流强度相同时,电压与电解质溶液的浓度成反比。
猜想ⅰ:电流强度越大,越容易引发电极副反应。
猜想ⅱ:硫酸浓度越低,越容易引发电极副反应。
探究实验:其他条件相同时,进行如下表实验,利用电流传感器测定通过电路的电量Q,并测算3 min内阳极铜片质量的减少量。
实验编号
理论电流I/A
实测电量Q/C
溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
阳极铜片减少的质量/g
1
0.1
18.33
200
0
0.0060
2
0.1
18.34
20
180
0.0055
3
0.2
36.70
20
180
0.0095
4
0.3
55.02
20
180
0.0130
(3)电解时,电解池中的实验现象为_______。
(4)电解时,阳极有产生,该副反应可能导致NA的测定值比其理论值_______(填“偏大”或“偏小”),由此可得猜想ⅱ成立,硫酸浓度低,水在阳极放电导致。
(5)对比实验3和2数据或者实验4和3数据可知,猜想ⅰ成立,理由是_______。
(6)根据猜想i和ii,则实验_______(填实验编号)测算的NA值误差最小。
(7)实验结论:根据最优实验条件的数据列出NA表达式为_______(已知:)。
18. 2025年宁德时代推出的第二代钠电池,作为固态电解质,工业上以天然锆英石(,含、、、等杂质)为原料生产工艺流程如下:
已知:①“溶浸”后溶液中金属元素的存在形式为、、、;
②;
③“还原”前后相关物质升华温度及沸点如下:
回答下列问题:
(1)Zr与Ti同族相邻,属于周期表第_______族元素。
(2)在“溶浸”中产生黄绿色气体,写出发生的离子方程式_______。
(3)加入的物质A既可以达到“沉铅”的目的,又不引入新的杂质离子,物质A最好是_______(填标号)。
a.氨水 b.PbO c. d.
(4)“调pH”后,废液中,则废液中为_______。(已知:25℃时,,。)
(5)“高温氯化”时,转化为,同时生成一种还原性气体,该反应的化学方程式为_______。
(6)沸点远高于的原因可能是_______;“升华”的主要目的是_______。
19. 二氧化碳催化加氢可制甲醇、一氧化碳等,反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ: K
回答下列问题:
(1)反应ⅲ的_______(用、、表示),该反应在_______(填“低温”“高温”或“任何温度”)下正向自发进行。
(2)为了提高反应ⅱ(仅发生反应ⅱ)中的平衡转化率,可采取的措施是_______(填标号)。
A. 恒容时增大的浓度 B. 减小反应容器的容积
C. 提高反应体系的温度 D. 选择合适的催化剂
(3)向一定体积的恒容密闭容器中按物质的量1:3充入和,仅发生反应ⅰ和ⅱ,测得平衡时的平衡转化率、CO和的选择性随温度的变化如图所示。
CO或的选择性
①其中表示CO选择性的曲线是_______(填“a”“b”或“c”)。
②210~250℃过程中,平衡转化率变化的原因是_______。
(4)一定比例的和在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时,图中P点_______(填“处于”或“不处于”)平衡状态。
②490K之后,甲醇的产率随温度的升高而减小的原因除了升高温度使反应ⅱ平衡逆向移动以外。还有_______、_______。
20. 有机物C是包含两个碳原子的醛类物质,有机物D具有碳碳双键和醛基,有机物E中4个碳原子均是杂化,X是包含两个碳原子的羧酸类物质,K为丙酮,Y是制取航空润滑油的重要原料,PVAc树脂可用来生产涂料,有机物N是日用香精的主香剂,它们的合成路线如下:
已知:R为烃基,R′、R″为烃基或氢原子。
I.
II.
回答下列问题:
(1)A的名称是_______,B中含氧官能团的名称是_______。
(2)写出由B在一定条件下生成PVAc树脂的化学方程式_______。
(3)参考反应I,写出D的结构简式是_______。
(4)写出E→F的化学方程式_______。
(5)M的结构简式是_______。
(6)下列有关说法中正确的是_______(填字母序号)。
a.N属于酯类物质
b.C、K互为同系物
c.反应①,②都可以是与的加成反应
(7)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式_______。
a.能发生水解反应 b.能发生银镜反应 c.立体异构为顺式结构
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2025~2026学年第一学期河源高级中学、东莞第六高级中学
中山实验中学、惠州博罗中学、珠海实验中学联考(三)
化学试卷
说明:本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按要求作答的答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,试卷自行保管,答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 Cu-64
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 宁化玉扣纸有“纸中丝绸”之美誉。在传统制作工艺中,将竹藤(嫩竹)放入石灰水中浸泡(“落湖”)80天至半年,清洗后入甑蒸煮,再摊放于山坡,经日晒雨淋进行天然漂白。下列说法错误的是
A. 竹藤的主要成分是有机高分子化合物
B. 石灰水的主要作用是软化竹纤维并分解杂质
C. “落湖”80天至半年的主要目的是消毒杀菌
D. 天然漂白减少了化学试剂的使用,符合生态造纸理念
【答案】C
【解析】
【详解】A.竹藤的主要成分是纤维素,纤维素属于有机高分子化合物,A正确;
B.石灰水在造纸中用于软化竹纤维、去除木质素等杂质,B正确;
C.长时间浸泡旨在分解杂质,消毒杀菌通常通过蒸煮实现,C错误;
D.天然漂白依赖自然氧化,减少化学污染,符合生态造纸理念,D正确;
故答案选C。
2. 工业上制备下列物质的生产流程不合理的是
A. 由黄铁矿制硫酸:黄铁矿
B. 由铝土矿冶炼铝:铝土矿
C. 由石英砂制高纯硅:石英砂粗硅纯硅
D. 工业制硝酸:
【答案】B
【解析】
【详解】A.黄铁矿煅烧生成,催化氧化为,用98%浓硫酸吸收生成,流程合理,不符合题意,A错误;
B.铝土矿提纯得到后,若用HCl生成并电解,因为共价化合物,熔融不导电,无法电解制铝。正确流程应电解熔融(加冰晶石降低熔点),流程不合理,符合题意,B正确;
C.石英砂与焦炭高温生成粗硅,再与HCl反应生成,最后用还原得纯硅,流程合理,不符合题意,C错误;
D.工业制硝酸流程为,符合实际生产步骤,流程合理,不符合题意,D错误;
故答案选B。
3. HF在水中的电离是吸热过程,要使平衡正向移动且氢离子浓度减小、应采取的措施为
A. 加水稀释 B. 加少量NaF固体
C. 加少量HF D. 升高温度
【答案】A
【解析】
【详解】A.加水稀释时,平衡向离子数目增多的方向移动,电离平衡正向移动,但溶液体积增大导致氢离子浓度降低,A符合题目要求;
B.加NaF固体会增加F⁻浓度,使平衡逆向移动,氢离子浓度减小,C不符合题目要求;
C.加少量HF会增大反应物浓度,平衡正向移动,且氢离子浓度随之增大,B不符合题目要求;
D.HF在水中的电离过程是吸热的,升高温度使电离平衡正向移动,但氢离子浓度增大,D不符合题目要求;
故选A。
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 图1表示分子的VSEPR模型
B. 图2表示的电子式
C. 图3表示H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
D. 图4表示基态价层电子的轨道表示式
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子的中心As原子价层电子对数为,VSEPR模型为四面体形,即,A错误;
B.与结构相似,即C与S以双键结合,电子式为,B正确;
C.H原子核外只有1个电子,电子云图中的小黑点只表示电子在核外运动的机会多少,C错误;
D.基态的价电子为,根据洪特规则,3d轨道的5个电子应分占不同轨道且自旋相同,即,D错误;
故答案选B。
5. 下列说法正确的是
A. 和的相等
B. 一定条件下,将一定量的置于密闭容器中充分反应生成和,吸收46kJ热量,其热化学方程式可以表示为
C. ,则反应物的总能量高于生成物的总能量
D. 甲烷的燃烧热,则
【答案】BD
【解析】
【详解】A.焓变与反应式的化学计量数成正比,第二个反应的系数是第一个反应的2倍,也是前者的2倍,A错误;
B.一定条件下,将一定量的置于密闭容器中充分反应生成和,吸收46kJ热量,则消耗3 mol 释放的能量为92 kJ,热化学方程式为: ,B正确;
C.,反应吸热,则反应物的总能量低于生成物的总能量,C错误;
D.燃烧热定义中为液态,而选项D生成气态水,放出的热量减少,则,D正确;
故答案选BD。
6. 工业上可用作脱硫剂,催化脱除工业废气中的,生成单质硫;脱除反应过程的部分机理如图所示。已知图中甲、乙是两种不同的吸附方式。下列说法不正确的是
A. 图乙中对的吸附能力强于图甲
B. 图中氧元素的化合价未发生变化
C. 硫单质覆盖在表面不会改变脱硫剂的活性
D. 失效的脱硫剂可在适宜的含氧气氛中重新转化为实现“再生”
【答案】C
【解析】
【详解】A.Fe2O3中铁元素为+3价、氧元素为-2价,图甲Fe2O3中带正电荷的铁元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的斥力较大,而图乙Fe2O3中带负电荷的氧元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的引力较大,则图甲中Fe2O3对H2S的吸附能力弱于图乙,A正确;
B.图中硫元素价态升高、铁元素价态降低,氧元素化合价并未改变,B正确;
C.脱除一段时间后,析出的硫单质附着在脱硫剂表面,会影响脱硫剂的活性,C错误;
D.脱硫剂失效后,在氧气中加热,FeS和O2反应生成Fe2O3和SO2,实现脱硫剂再生,D正确;
故答案为C。
7. 硝酸铵加热到400℃分解:。下列说法正确的是
A. 溶液中离子总数为
B. 的分子数为
C. 改性硝酸铵用作氮肥,不宜与草木灰混用
D. 反应生成,转移电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.1mol/L NH4NO3溶液未给出体积,无法计算离子总数,A错误;
B.44.8L NO2未说明是否处于标准状况,且NO2可能部分转化为N2O4,分子数无法确定,B错误;
C.硝酸铵含,与碱性草木灰(含K2CO3)混用会释放NH3,降低肥效,C正确;
D.反应中4mol NH4NO3分解生成8mol H2O时,被氧化失去12mol电子,转移电子数为12NA,而非2NA,D错误;
故答案为C。
8. 汽车的安全气囊的主要成分为,汽车受到撞击迅速分解得到钠和氮气,保护乘客。设NA为阿伏加德罗常数,下列说法不正确的是
A. 中含有的离子总数为4NA
B. 撞击时分解,生成的氧化产物为6NA
C. 标准状况下,中键的数目为NA
D. 4.6g Na在空气中微热充分反应,生成和,转移电子数为0.2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaN3由Na+和构成,1mol NaN3含1mol Na+和1mol ,离子总数为2NA,而非4NA,A错误;
B.4mol NaN3分解生成6mol N2,反应式:2NaN3=2Na+3N2↑,N化合价升高,被氧化,N2为氧化产物,数目为6NA,B正确;
C.标准状况下11.2L N2为0.5mol,每个N2含2个π键,总π键数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,C正确;
D.4.6g Na为0.2mol,无论生成Na2O或Na2O2,每个Na失去1e-,总转移电子数为0.2NA,D正确;
故答案为A。
9. 下列有关概念说法正确的是
A. 有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B. 某酸分子组成中有三个氢原子,则该酸一定是三元酸
C. 、、都是硫元素的同素异形体
D. 盐在水溶液中电离出的阳离子一定是金属阳离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.有单质生成的反应不一定是氧化还原反应,例如氧气和臭氧的转变,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,A错误;
B.一元酸、二元酸、三元酸是根据酸电离出氢离子的个数进行分类的,如CH3COOH含有4个H,但为一元酸,B错误;
C.、、都是硫元素形成的不同单质,三者互为同素异形体,C正确;
D.盐是由金属离子(或铵根离子)和酸根离子组成的化合物,例如氯化铵为铵盐,不含金属阳离子,D错误;
故选C。
10. 下列离子方程式书写正确的是
A. 向(NH4)2Fe(SO4)2溶液中加入过量NaOH溶液:2NH+Fe3++5OH-=2NH3·H2O+Fe(OH)3↓
B. 用稀氢碘酸除去铁制品表面的铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
C. 泡沫灭火器使用时发生的反应:Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体:CO+CO2+ H2O=2HCO
【答案】C
【解析】
【详解】A. (NH4)2Fe(SO4)2溶液中为Fe2+,而不是Fe3+,则加入过量NaOH溶液,正确的离子方程式为2NH+Fe2++4OH-=2NH3·H2O+Fe(OH)2↓,故A错误;
B. 反应生成的Fe3+能氧化I-,正确的离子方程式为:Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++3H2O+I2,故B错误;
C. 泡沫灭火器的原理是利用Al2(SO4)3与NaHCO3的双水解反应生成氢氧化铝和CO2,则离子方程式正确,故C正确;
D. 向饱和碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体,会生成NaHCO3,由于NaHCO3的质量比碳酸钠大,且溶解度比碳酸钠小,反应消耗了溶剂水,则会有NaHCO3晶体析出,则正确的离子方程式为:Na2CO3+CO2+ H2O=2NaHCO3↓,故D错误;
故选C。,
11. 离子交换法净化除去水中的阴阳离子,若水中含有、、、、、,将其通过阳离子交换树脂,可以将阳离子交换成,接着通过阴离子交换树脂,将阴离子交换成,最终获得去离子水。下列说法中错误的是
A. 经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数不变
B. 水中的、、通过阴离子树脂后被除去
C. 通过净化处理后,水的导电性降低
D. 阴离子交换树脂填充段存在反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.阳离子交换树脂将、等高电荷阳离子按电荷守恒交换为(如1个替换为2个),导致阳离子总数增加,但总电荷量不变,A错误;
B.阴离子交换树脂将、、等阴离子替换为,这些阴离子确实被除去,B正确;
C.水中的离子被和替代,最终和结合为,离子浓度降低,导电性下降,C正确;
D.阴离子交换后,水中存在和,两者结合生成,反应确实存在,D正确;
故答案选A。
12. 已知:反应I、II均为放热反应。一定条件下,丙烯()与HCl按1:1投料,反应过程及丙烯、反应产物的占比随时间的变化如图,下列说法错误的是
A. 恒温恒容,若只考虑反应II,再充入HCl,的体积分数减小
B. 反应I、II涉及键的断裂与形成
C. 其他条件不变,升高温度,反应I和反应II的平衡常数均减小
D. 反应I的活化能小于反应II
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应Ⅱ为,恒温恒容充入HCl,平衡正向移动,但HCl过量时总物质的量显著增加,CH3CHClCH3体积分数减小,A正确;
B.反应I为加成反应,丙烯中C=C的π键断裂,HCl中H-Cl的σ键断裂;同时形成新的C-H σ键和C-Cl σ键,故整个过程仅涉及σ键和π键的断裂,未涉及π键的形成,B错误;
C.已知,反应I和II均为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数K均减小,C正确;
D.活化能越低,反应速率越快。由图像可知,反应II的产物初始生成速率更快,说明反应II活化能更低,D正确;
故答案选B。
13. 在恒容密闭容器中发生反应 。若平衡后升温,下列说法正确的是
A. 平衡常数K增大 B. 容器内压强增大
C. CO的正反应速率减小 D. CO的质量减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.平衡常数K与温度相关,该反应为放热反应,升温使平衡逆向移动,K减小,A错误;
B.升温导致平衡逆向移动,反应物气体总物质的量(4 mol)大于生成物(3 mol),总物质的量增加,且温度升高,根据,恒容下压强增大,B正确;
C.升温会增大所有反应速率,CO的正反应速率增大而非减小,C错误;
D.平衡逆向移动时,CO的物质的量增加,质量增大,D错误;
故答案选B。
14. 如图所示装置可用于制作简易的燃料电池。实验时,先接通开关,一段时间后断开开关,接通开关。下列说法正确的是
A. 接通开关时,装置将化学能转化为电能
B. 接通开关时,石墨电极b附近溶液pH变大
C. 接通开关时,溶液中从石墨a处向石墨b处移动
D. 接通开关足够长时间,溶液最终呈碱性
【答案】B
【解析】
【分析】闭合时,装置为电解池,电解质溶液为溶液,实际该装置电解水,石墨a(阳极)的电极反应为,石墨b(阴极)的电极反应为;断开、闭合时,电流表发生偏转说明该装置内有电流产生,则该装置转变为了原电池,反应是电解池产生的和,原本在石墨a电极上产生,在石墨b电极上产生,故石墨a作正极,电极反应为,石墨b作负极,电极反应为。据此分析。
【详解】A.接通开关时,装置有外接电源,为电解池,将电能转化为化学能,A错误;
B.接通开关时,装置为电解池,电解硫酸钠溶液实质是电解水,石墨b与电源负极相连,故为阴极,发生反应,产生使溶液碱性增强,即石墨电极b附近溶液pH变大,B正确;
C.接通开关时,装置为原电池(燃料电池),氢气所在电极为负极,氧气所在电极为正极,故石墨a为正极,石墨b为负极,阳离子()向正极移动,即从b向a移动,C错误;
D.接通开关时,燃料电池总反应为,仅生成水,溶液始终为硫酸钠中性溶液,D错误;
故答案选B。
15. 下列装置能达到实验目的的是
A.测定分解速率
B.探究浓度对化学反应速率的影响
C.测定中和热
D.验证对分解的催化作用
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.装置用量气管记录过氧化氢分解产生的氧气体积随时间的变化,可测定其分解速率,可以达到实验目的,A符合题意;
B.过氧化氢具有强氧化性,可以将亚硫酸氢根离子氧化成硫酸根离子,其自身被还原成水,此反应无明显现象,且存在溶液总体积、浓度两个变量,无法比较浓度对化学反应速率的影响,不能达到实验目的,B不符合题意;
C.测定中和热需要玻璃搅拌棒以避免热量散失,而装置中使用纯铜搅拌器,铜为热的良导体,会导致热量通过搅拌棒传递而损失,无法准确测定中和热,C不符合题意;
D.该实验既有温度的影响又有氯化铁的影响,影响因素不唯一,存在两个变量,不能达到实验目的,D不符合题意;
故答案为A。
16. 为了探究铁、铜及其化合物的性质,某同学设计了如下实验装置,虚线框处用来检验生成的气体。下列说法中正确的是
A. 球形干燥管中可加入固体
B. 反应后,乙装置中固体颜色由黑变为红棕色
C. 虚线框处应选择丙装置,现象为灼热的黑色螺旋状固体变红
D. 取适量乙中冷却后的固体,用稀盐酸溶解,滴加KSCN溶液,溶液不一定变红
【答案】D
【解析】
【分析】甲装置提供水蒸气,乙装置是铁和水蒸气反应,其反应的方程式为:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,球形干燥管中加入的为干燥剂,用于干燥氢气,方框内用于检测氢气和CuO的反应,据此解答。
【详解】A.球形干燥管中加入的为干燥剂,用于干燥氢气,吸水性较差,可以选择碱石灰等,故A错误;
B.高温加热装置中铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁与氢气,四氧化三铁为黑色固体,故B错误;
C.氢气的密度比空气的密度小,虚线框处宜选择装置丁,实验时将螺旋状铜丝加热,变黑后再趁热迅速伸入试管中,变色的物质为氧化铜,氧化铜和氢气加热条件下反应生成铜和水,因此可观察到铜丝由黑色变为红色,故C错误;
D.乙中铁粉可能不能完全反应,用稀盐酸溶解,铁粉可能和铁离子反应,滴加KSCN溶液,溶液不一定变红,故D正确;
答案选D。
二、非选择题:共56分,考生根据要求作答。
17. 阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定精确度也越来越高,现有2种简单可行的测定方法。
I.利用晶体密度测定NA的值。步骤:①将固体NaCl研细、干燥后,准确称取m g NaCl固体并转移到A容器中。②用滴定管向A中加苯至其唯一刻度线,根据滴加溶液的体积和A的容积规格,计算出NaCl固体的体积为。请回答下列问题:
(1)步骤①中A仪器最好用_______(填序号)
A. 量筒 B. 烧杯 C. 容量瓶 D. 试管
(2)NaCl晶体中,和是按一定方式有规则均匀排列的,可以看作一系列NaCl的晶胞延伸。晶胞边长为a cm,拥有4个和4个,则阿伏加德罗常数NA的表达式为_______。
II.实验室利用以铜为电极电解稀溶液,通过测定阳极铜片质量的变化量和通过电路的电量Q,结合两者之间的关系进行计算NA的值(已知:单个电子的电量为q,; N=nNA)。
查阅资料:电解过程中,电解电压低将导致反应速率慢,电压高则易引发电极副反应。电流强度相同时,电压与电解质溶液的浓度成反比。
猜想ⅰ:电流强度越大,越容易引发电极副反应。
猜想ⅱ:硫酸浓度越低,越容易引发电极副反应。
探究实验:其他条件相同时,进行如下表实验,利用电流传感器测定通过电路的电量Q,并测算3 min内阳极铜片质量的减少量。
实验编号
理论电流I/A
实测电量Q/C
溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
阳极铜片减少的质量/g
1
0.1
18.33
200
0
0.0060
2
0.1
18.34
20
180
0.0055
3
0.2
36.70
20
180
0.0095
4
0.3
55.02
20
180
0.0130
(3)电解时,电解池中的实验现象为_______。
(4)电解时,阳极有产生,该副反应可能导致NA的测定值比其理论值_______(填“偏大”或“偏小”),由此可得猜想ⅱ成立,硫酸浓度低,水在阳极放电导致。
(5)对比实验3和2数据或者实验4和3数据可知,猜想ⅰ成立,理由是_______。
(6)根据猜想i和ii,则实验_______(填实验编号)测算的NA值误差最小。
(7)实验结论:根据最优实验条件的数据列出NA表达式为_______(已知:)。
【答案】(1)C (2)
(3)阳极逐渐溶解,阴极上冒气泡
(4)偏大 (5)实验3的电量是实验2的两倍,理论上阳极铜棒质量减少也应该符合两倍关系,但是实验3的质量减少小于实验2的两倍,说明有一部分电量用于副反应发生。实验3、4同理
(6)1 (7)
【解析】
【小问1详解】
由步骤②可知,A容器有唯一刻度线,量筒、烧杯均具有多条刻度线,容量瓶只有一条刻度线,试管无刻度线,故答案选C;
【小问2详解】
m gNaCl中和数目分别
则晶胞数目为,已知一个晶胞的体积是a3 cm3,则晶体体积是=,则
【小问3详解】
以铜为电极电解稀溶液,则阳极铜失去电子,可以观察到电极逐渐溶解,阴极铜片上氢离子得到电子产生氢气,可以看到电极上冒气泡;
【小问4详解】
假设阳极铜的质量减少m g,则理论上电量为,可求出,已知Q是直接测量的,若阳极还有产生,计算时将包含副反应电量的总电量Q代入公式,导致计算结果偏大,则测量值偏大;
【小问5详解】
实验3的电量是实验2的两倍,理论上阳极铜片质量减少也应该符合两倍关系,但是实验3的质量减少小于实验2的两倍,说明有一部分电量用于副反应发生。同理,实验4的电量是实验3的1.5倍,但阳极铜片质量减少却小于1.5倍,说明有一部分电量用于副反应发生;
【小问6详解】
通过猜想i和ii可知,硫酸浓度越大并且电流越小的情况下的测量值误差才会最小,故实验1的误差是最小的;
【小问7详解】
假设阳极铜的质量减少m g,则理论上电量为,可求出,带入实验1的数据,则有。
18. 2025年宁德时代推出的第二代钠电池,作为固态电解质,工业上以天然锆英石(,含、、、等杂质)为原料生产工艺流程如下:
已知:①“溶浸”后溶液中金属元素的存在形式为、、、;
②;
③“还原”前后相关物质升华温度及沸点如下:
回答下列问题:
(1)Zr与Ti同族相邻,属于周期表第_______族元素。
(2)在“溶浸”中产生黄绿色气体,写出发生的离子方程式_______。
(3)加入的物质A既可以达到“沉铅”的目的,又不引入新的杂质离子,物质A最好是_______(填标号)。
a.氨水 b.PbO c. d.
(4)“调pH”后,废液中,则废液中为_______。(已知:25℃时,,。)
(5)“高温氯化”时,转化为,同时生成一种还原性气体,该反应的化学方程式为_______。
(6)沸点远高于的原因可能是_______;“升华”的主要目的是_______。
【答案】(1)ⅣB (2)
(3)b (4)
(5)
(6) ①. 是离子晶体,是分子晶体 ②. 避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质,以通过升华得到高纯的ZrCl4
【解析】
【分析】天然锆英石(,含、、、等杂质)加入浓盐酸和硝酸“溶浸”后溶液中金属元素的存在形式为、、、,滤渣1为,由于存在平衡,降低溶液中浓度可使转化为除去,因此物质A应为PbO(与溶液中的酸反应,自身转化为Pb2+并与氯离子结合,生成PbCl2沉淀),往滤液中加入氨水调pH,使、、转化为金属的氢氧化物,煅烧后生成金属的氧化物,加入C+Cl2高温氯化,生成ZrCl4、FeCl3、CrCl3,通入氢气还原,将FeCl3还原为FeCl2,通过升华,ZrCl4转化为气体分离出来(FeCl2、CrCl3仍以固态形式存在),ZrCl4与NaCl在特定条件下化合,生成Na2ZrCl6。
【小问1详解】
Zr与Ti同族相邻,位于周期表第四周期第ⅣB族。
【小问2详解】
在“溶浸”中与浓盐酸发生反应,生成、Cl2等,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出离子方程式为。
【小问3详解】
“沉铅”时,转化为PbCl2,结合分析可知,加入的物质A最好是PbO,选项中的其它物质都达不到转化的目的,故选b。
【小问4详解】
“调pH”后,废液中,则c(OH-)=mol/L=1.0×10-5mol/L,废液中。
【小问5详解】
“高温氯化”时,碳单质和氯气作用下,转化为,同时生成一种还原性气体,此气体为CO,依据得失电子守恒和原子守恒,该反应的化学方程式为。
【小问6详解】
沸点远高于,可能是二者的晶体类型不同,微粒间的作用力相差较大,则原因可能是是离子晶体,是分子晶体;从题给信息中可以看出,ZrCl4与FeCl3的升华温度相近,远小于CrCl3、CrCl2和FeCl2的沸点温度,把FeCl3还原为沸点更高的FeCl2,避免升华时ZrCl4含有FeCl3杂质,最后升华得到高纯的ZrCl4。
19. 二氧化碳催化加氢可制甲醇、一氧化碳等,反应如下:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ: K
回答下列问题:
(1)反应ⅲ的_______(用、、表示),该反应在_______(填“低温”“高温”或“任何温度”)下正向自发进行。
(2)为了提高反应ⅱ(仅发生反应ⅱ)中的平衡转化率,可采取的措施是_______(填标号)。
A. 恒容时增大的浓度 B. 减小反应容器的容积
C. 提高反应体系的温度 D. 选择合适的催化剂
(3)向一定体积的恒容密闭容器中按物质的量1:3充入和,仅发生反应ⅰ和ⅱ,测得平衡时的平衡转化率、CO和的选择性随温度的变化如图所示。
CO或的选择性
①其中表示CO选择性的曲线是_______(填“a”“b”或“c”)。
②210~250℃过程中,平衡转化率变化的原因是_______。
(4)一定比例的和在装有催化剂的反应器中反应12小时。体系中甲醇的产率和催化剂的催化活性与温度的关系如图所示。
①温度为470K时,图中P点_______(填“处于”或“不处于”)平衡状态。
②490K之后,甲醇的产率随温度的升高而减小的原因除了升高温度使反应ⅱ平衡逆向移动以外。还有_______、_______。
【答案】(1) ①. ②. 低温 (2)AB
(3) ①. a ②. 升高温度对反应ⅰ的影响大于对反应ⅱ的影响
(4) ①. 不处于 ②. 升高温度使的化学平衡逆向移动,消耗甲醇 ③. 催化剂的催化活性降低
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律ⅱ-ⅰ得;,,正反应气体物质的量减少,,根据反应能自发进行,可知该反应在低温下正向自发进行。
【小问2详解】
A. 恒容时增大的浓度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故选A;
B. 减小反应容器的容积,压强增大,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故选B;
C. 正反应放热,提高反应体系的温度,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,故不选C;
D. 催化剂不能使平衡移动,选择合适的催化剂,的平衡转化率不变,故不选D;
选AB。
【小问3详解】
①相同温度下,CO选择性、甲醇的选择性和为100%,可知c表示的平衡转化率;反应ⅰ正反应吸热,升高温度,反应ⅰ平衡正向移动;反应ⅱ正反应放热,升高温度,反应ⅱ平衡逆向移动,所以升高温度,CO选择性增大,所以表示CO选择性的曲线是a。
②升高温度,反应i正向移动,的平衡转化率升高,反应ii逆向移动,的平衡转化率降低,结合图像信息可知,210~250℃过程中,平衡转化率随着温度的升高而升高,说明升高温度对反应i的影响大于反应ii;
【小问4详解】
①该反应的正反应为放热反应, 490 K之前甲醇的产率均小于最大产率,则温度为470 K时的P点不处于平衡状态,继续反应,平衡转化率上升。
②根据图像,在490 K之后,甲醇的产率随温度的升高而减小,这是由于此时反应已经处于平衡状态,升高温度使的化学平衡逆向移动,消耗甲醇,并且催化剂的催化活性降低,因而会导致甲醇的产率随温度的升高而减小。
20. 有机物C是包含两个碳原子的醛类物质,有机物D具有碳碳双键和醛基,有机物E中4个碳原子均是杂化,X是包含两个碳原子的羧酸类物质,K为丙酮,Y是制取航空润滑油的重要原料,PVAc树脂可用来生产涂料,有机物N是日用香精的主香剂,它们的合成路线如下:
已知:R为烃基,R′、R″为烃基或氢原子。
I.
II.
回答下列问题:
(1)A的名称是_______,B中含氧官能团的名称是_______。
(2)写出由B在一定条件下生成PVAc树脂的化学方程式_______。
(3)参考反应I,写出D的结构简式是_______。
(4)写出E→F的化学方程式_______。
(5)M的结构简式是_______。
(6)下列有关说法中正确的是_______(填字母序号)。
a.N属于酯类物质
b.C、K互为同系物
c.反应①,②都可以是与的加成反应
(7)写出符合下列条件的B的同分异构体的结构简式_______。
a.能发生水解反应 b.能发生银镜反应 c.立体异构为顺式结构
【答案】(1) ①. 乙炔 ②. 酯基
(2) (3)CH3CH=CHCHO
(4) (5) (6)ac
(7)
【解析】
【分析】A为CH≡CH,与水发生加成反应,但两个羟基连在同一碳原子上不稳定,会脱水生成醛,故C为CH3CHO,C发生信息I中反应生成D为CH3CH=CHCHO,E在Cu作催化剂加热时生成F,即E应为醇,F应为醛,D与氢气发生加成反应生成醇E为CH3CH2CH2CH2OH,F为CH3CH2CH2CHO,F和HCHO发生已知I中反应生成G,参考Y的结构简式,可得G为,K→M参考已知Ⅱ,M应为醇,与C(CH3CHO)生成的X在浓硫酸加热条件下反应酯化反应生成N, X为羧酸CH3COOH,结合N的分子式且N中含有三个甲基,以及可知,M为,K为,N为,乙炔与X反应得到CH3COOCH=CH2, CH3COOCH=CH2发生加聚反应得到PVAc树脂为。
【小问1详解】
由分析可知,A的名称是乙炔;B是CH3COOCH=CH2,含氧官能团是酯基;
【小问2详解】
CH3COOCH=CH2发生加聚反应得到PVAc树脂(),化学方程式为:;
【小问3详解】
由分析得,D为CH3CH=CHCHO;
【小问4详解】
由分析可知,E为CH3CH2CH2CH2OH,经Cu、O2氧化为F丁醛:;
【小问5详解】
由分析得,M的结构简式为:;
【小问6详解】
a.N为,含有酯基,属于酯类物质,a正确;
b.C为CH3CHO,K为,官能团不同,并非互为同系物,b错误;
c.由上述分析可知,反应①、②都可以是与H2的加成反应,c正确;
故选ac;
【小问7详解】
B为CH3COOCH=CH2,能发生水解反应,含酯基;银镜反应,含醛基或甲酸酯基;顺式立体异构,含碳碳双键。则结构简式:。
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