精品解析:北京市东直门中学2026届高三上学期期中化学试题
2026-01-20
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.10 MB |
| 发布时间 | 2026-01-20 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56041316.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
北京市东直门中学2025—2026学年度第一学期期中考试
高三化学
2025.11
考试时间:90分钟 总分100分
本试卷共10页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列分析中不正确的是
A. 咀嚼米饭时,越嚼越甜,因为淀粉水解生成了麦芽糖
B. 向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液,有白色沉淀析出,因为食盐能使蛋白质变性
C. 铁锅用水清洗后,出现铁锈,因为潮湿环境中铁锅会发生电化学腐蚀
D. 打开汽水瓶盖,有大量气泡冒出,因为减小压强后二氧化碳的溶解度减小
2. 下列图示或化学用语表达不正确的是
A. 氯原子的结构示意图:
B. 二氧化碳的电子式:
C. 反-2-丁烯的结构简式:
D. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式:
3. 下列实验的颜色变化不涉及氧化还原反应的是
A. 用刀切开金属钠,新切开的钠的表面很快变暗
B. 向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅
C. 露置在潮湿空气中的钢铁制品,表面产生红色物质
D. 向CuSO4溶液中持续滴加氨水,溶液变为深蓝色
4. 下列性质的比较,不正确的是
A. 热稳定性:HCl>HBr>HI B. 酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3
C. 碱性:KOH>Al(OH)3>Mg(OH)2 D. 电负性:F>O>C
5. 下列指定微粒或化学键的个数比为1:2的是
A. C原子中的质子和中子 B. Na2O2固体中的阴离子和阳离子
C. SiO2晶体中的硅原子和共价键 D. FeCl2溶液中的Fe2+和Cl—
6. 实验室制备下列气体所选装置,除杂试剂不正确的是(干燥、收集装置略)
气体
制备试剂
除杂试剂
所选装置
A
SO2
Cu+浓H2SO4
饱和NaHSO3溶液
b、c
B
Cl2
MnO2+浓HCl
饱和NaCl溶液
b、c
C
C2H4
C2H5OH+浓H2SO4
KMnO4溶液
b、c
D
C2H2
电石+饱和NaCl溶液
CuSO4溶液
a、c
A. A B. B C. C D. D
7. 将Cl2通入过量石灰乳[Ca(OH)2]中即可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉。下列解释事实的方程式中,不正确的是
A. 生成Ca(ClO)2:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
B. 漂白粉溶液与盐酸混合产生Cl2:ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O
C. 漂白粉溶液吸收CO2后产生白色沉淀:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
D. 漂白粉溶液加入适量醋酸在短时间内能达到漂白效果:Ca(OH)2+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+2H2O、Ca(ClO)2+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+2HClO
8. 下列实验能达到实验目的的是
A.验证浓硫酸具有脱水性
B.配制一定物质的量浓度的溶液
C.制备并收集
D.铁件镀铜
A. A B. B C. C D. D
9. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将 Cl₂通入品红溶液
溶液红色褪去
Cl₂具有漂白性
B
向某溶液中滴加几滴氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红
原溶液中有Fe2+
C
向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体
有沉淀生成
酸性:H2SO3>HClO
D
向Al(OH)3沉淀中分别滴加足量盐酸或NaOH溶液
沉淀均溶解
Al(OH)3是两性氢氧化物,Al 表现一定的非金属性
A. A B. B C. C D. D
10. 一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,“甲烷重整”反应()原理如下。
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数:
温度/℃
850
1000
1200
1400
K
0.5
2
275
1772
下列说法不正确的是
A. 物质a可能是Fe3O4
B. 若增大的值,则CH4的平衡转化率降低
C.
D. 1000℃,若容器中、,则反应处于平衡状态
11. 一定条件下,按n(NO)∶n(O2)=2∶1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如下,
下列分析正确的是
A. 压强大小关系:p1>p2
B. 其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D. 500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为
12. 室温下,向10.0mL纯碱(可能含有NaHCO3)的稀溶液中逐滴加入0.100mol•L-1盐酸,滴定曲线如图,其中p、q为滴定终点。
下列分析正确的是
A. m处溶液pH>7,原因是+2H2OH2CO3+2OH-
B. 由滴定数据可推知,原纯碱中不含NaHCO3
C. p和q处的溶液中,均存在c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)
D. 原纯碱稀溶液中c(Na+)=0.215mol•L-1
13. 基于水煤气转化反应,通过电化学装置制备纯氢的原理示意如下。下列说法不正确的是
A. 电解质溶液可以是KOH溶液
B. 阴极电极反应为:
C. 使用阴离子交换膜能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低
D. 该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行,利于制得高纯度氢气
14. 催化重整的反应为① ,积碳是导致催化剂失活的主要原因,产生积碳的反应有② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响,在1073K时,将恒定组成的、混合气体,以恒定流速通过反应器,测得数据如图所示。
注:是以的转化率表示的催化剂活性保留分率,即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。
下列说法错误的是
A.
B. 压强越大,降低越快,其主要原因是反应①平衡逆向移动
C. 保持其他条件不变,适当增大投料时,可减缓的衰减
D. 研究表明“通入适量有利于重整反应”,因为能与C反应并放出热量
第二部分
15. 锂离子电池广泛应用于电源领域。
(1)锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂的碳酸酯作电解液。
①、、的电负性由大到小的排序是___________。
②中存在___________(填序号)。
a.共价键 b.离子键 c.金属键
③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯(),原因是___________。
④采用高温处理废旧电解液,会诱发碳酸酯发生变化,增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发生如图转化。
()发生类似转化的产物是和___________(答一种)。
(2)废旧锂离子电池含的正极材料经预处理后,可采用如下原理富集元素。
①基态的价层电子的轨道表示式是___________。
②中原子均与配位,且的配位数是4;中两个配体之间形成分子内氢键。写出的结构简式(用“…”标出氢键)___________。
(3)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时,Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时,晶体部分结构的俯视示意图如下,此时C与Li+的个数比是___________。
16. 乙二醛是一种重要的精细化工产品。可由乙醛硝酸氧化法制备。
Ⅰ.研究其它条件相同时,仅改变一个条件对乙二醛制备的影响,获得如下数据。
(1)乙二醛的结构简式是___________。
(2)图1中,曲线a对应的温度是___________,判断的依据是___________。
(3)图2中,c→d乙二醛的产率降低,并检测出较多的副产物,如乙二酸。产生较多乙二酸的原因是___________。
Ⅱ.运用电化学原理设计分离纯化乙二醛并回收硝酸的装置示意图如下(电极均为惰性电极)。
(4)与电源负极相连的是___________(填“”或“”)。
(5)结合电极反应分析硝酸回收原理:___________。
(6)测定纯化后溶液中乙二醛的含量。
ⅰ.移取纯化后的溶液于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为溶液滴定至溶液恰好由无色变为粉红色。
ⅱ.向ⅰ所得溶液加入过量溶液,完全反应。
ⅲ.用硫酸滴定ⅱ中溶液至终点,消耗硫酸体积为。
已知:乙二醛在强碱性溶液中发生反应生成。
该纯化后的溶液中乙二醛溶液的含量为___________(乙二醛摩尔质量:)。
17. 普卡必利可用于治疗某些肠道疾病,其合成路线如下(部分条件和产物略去):
已知:i.R-NH2
ii.
iii.
(1)A中的官能团名称是氨基和_____。
(2)试剂a的结构简式是_____。
(3)的反应类型是_____。
(4)的化学方程式是_____。
(5)I的核磁共振氢谱只有一组峰,I的结构简式是_____。
(6)下列说法正确的是_____(填序号)。
a.的反应过程需要控制不过量
b.G与溶液作用显紫色
c.普卡必利中含有酰胺基和氨基,能与盐酸反应
(7)K→L加入的作用是_____。
(8)以G和M为原料合成普卡必利时,在反应体系中检测到有机物Q,写出中间产物P、Q的结构简式:_____、_____。
18. 工业上利用锌焙砂(主要成分为,含有少量、、等)生产高纯的流程示意图如下。
(1)用足量溶液和氨水“浸出”锌焙砂。
①“浸出”前,锌焙砂预先粉碎的目的是___________。
②通过“浸出”步骤,锌焙砂中的转化为,该反应的离子方程式为___________。
(2)“浸出”时转化为。“除砷”步骤①中用作氧化剂,步骤①反应的离子方程式为___________。
(3)“除重金属”时,加入溶液。滤渣Ⅱ中含有的主要物质是___________和。
(4)“蒸氨”时会出现白色固体,运用平衡移动原理解释原因:___________。
(5)“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为的离子方程式为___________。
(6)“煅烧”步骤中,不同温度下,分解的失重曲线和产品的比表面积变化情况如图1、图2所示。
已知:i.固体失重质量分数=×100%。
ii.比表面积指单位质量固体所具有的总面积;比表面积越大,产品的活性越高。
①280℃时煅烧,后固体失重质量分数为33.3%,则的分解率为___________%(保留到小数点后一位)。
②根据图1和图2,获得高产率(分解率>95%)、高活性(比表面积)产品的最佳条件是___________(填字母序号)。
a.恒温280℃, b.恒温300℃,
c.恒温350℃, d.恒温550℃,
(7)该流程中可循环利用的物质有___________。
19. 资料显示,酸性介质中,和可反应转化为和。小组探究利用该反应测定含量的条件。
实验
序号
物质a
实验现象
I
0.002mol/L溶液
无明显变化
II
0.002mol/L溶液
加热至沸腾,5min后溶液变为紫色
III
0.05mol/L溶液
加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色
(1)根据实验II的现象,氧化性:_______(填“>”或“<”)。
(2)实验II中反应的离子方程式是_______。
(3)实验I的条件下能将氧化为,推测实验I未出现紫色的原因:_______。
(4)经检验,棕黑色沉淀为,针对实验Ⅲ中的现象,提出以下假设:
假设1:的浓度较低,不足以将氧化为
假设2:溶液中存在还原剂,将生成的还原为
①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是_______。
②针对假设2,乙同学设计实验IV证实了推测合理。
请写出实验操作和现象:_______。
③实验III中生成的离子方程式是_______,从化学反应速率的角度分析实验Ⅲ未得到紫色溶液的原因:_______。
(5)资料表明可作为和反应转化为的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向_______中滴加2滴0.1mol/L溶液,再加入0.0005mol固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
(6)根据上述实验,要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有:加热至沸腾、_______。
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北京市东直门中学2025—2026学年度第一学期期中考试
高三化学
2025.11
考试时间:90分钟 总分100分
本试卷共10页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 生活中的一些现象常常涉及化学知识。下列分析中不正确的是
A. 咀嚼米饭时,越嚼越甜,因为淀粉水解生成了麦芽糖
B. 向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液,有白色沉淀析出,因为食盐能使蛋白质变性
C. 铁锅用水清洗后,出现铁锈,因为潮湿环境中铁锅会发生电化学腐蚀
D. 打开汽水瓶盖,有大量气泡冒出,因为减小压强后二氧化碳的溶解度减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.咀嚼米饭时,越嚼越甜是因为淀粉在酶的作用下发生水解反应生成了麦芽糖,故A正确;
B.向食盐浓溶液中加入鸡蛋清溶液,有白色沉淀析出是因为食盐降低了蛋白质的溶解度,发生了盐析,故B错误;
C.铁锅用水清洗后,出现铁锈是因为潮湿环境中铁锅中的铁发生了吸氧腐蚀,故C正确;
D.打开汽水瓶盖,有大量气泡冒出是因为在汽水中存在平衡:CO2(g)+H2O(l) H2CO3(aq),减小压强后,平衡逆向移动,二氧化碳的溶解度减小,故D正确;
故选B。
2. 下列图示或化学用语表达不正确的是
A. 氯原子的结构示意图:
B. 二氧化碳的电子式:
C. 反-2-丁烯的结构简式:
D. 基态24Cr原子的价层电子轨道表示式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl元素的原子序数为17,核内有17个质子,核外有17个电子,各电子层上电子依次为2,8,7,则氯原子的结构示意图为,故A正确;
B.CO2中C原子最外层有4个电子,O原子最外层有6个电子,C原子与每个O原子形成两对共用电子对,使每个原子达到8电子的稳定结构,则二氧化碳的电子式为,故B正确;
C.反-2-丁烯中两个甲基位于双键的异侧,结构简式为,故C正确;
D.Cr元素的原子序数为24,根据核外电子排布规则,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1,则基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为,故D错误;
答案为D。
3. 下列实验的颜色变化不涉及氧化还原反应的是
A. 用刀切开金属钠,新切开的钠的表面很快变暗
B. 向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅
C. 露置在潮湿空气中的钢铁制品,表面产生红色物质
D. 向CuSO4溶液中持续滴加氨水,溶液变为深蓝色
【答案】D
【解析】
【详解】A.用刀切开金属钠,新切开的钠的表面很快变暗,变为氧化钠,发生了氧化还原反应,故A不符合题意;
B.向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅,铁和铁离子反应生成亚铁离子,发生了氧化还原反应,故B不符合题意;
C.露置在潮湿空气中的钢铁制品,表面产生红色物质,生成氧化铁,发生了氧化还原反应,故C不符合题意;
D.向CuSO4溶液中持续滴加氨水,溶液变为深蓝色,得到硫酸四氨合铜,没有发生氧化还原反应,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
4. 下列性质的比较,不正确的是
A. 热稳定性:HCl>HBr>HI B. 酸性:HNO3>H3PO4>H2SiO3
C. 碱性:KOH>Al(OH)3>Mg(OH)2 D. 电负性:F>O>C
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素非金属性越强,其气态氢化物稳定性越强,同族非金属元素原子序数递增,非金属性递减,描述正确,不符题意;
B.元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物(即最高价含氧酸)酸性越强,同周期主族元素原子序数递增,非金属性增强,所以三种元素非金属性由强到弱是N>P>Si,描述正确,不符题意;
C.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物(即最高价氢氧化物)碱性越强,同周期主族元素原子序数递增,金属性减弱,同主族金属元素原子序数递增,金属性增强,所以利用Na元素做过渡四种元素金属性由强到弱是K>Na>Mg>Al,所以三种氢氧化物碱性强弱应是KOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,描述错误,符合题意;
D.非金属性越强,电负性越大,描述正确,不符题意;
综上,本题选C。
5. 下列指定微粒或化学键的个数比为1:2的是
A. C原子中的质子和中子 B. Na2O2固体中的阴离子和阳离子
C. SiO2晶体中的硅原子和共价键 D. FeCl2溶液中的Fe2+和Cl—
【答案】B
【解析】
【详解】A.C原子中的质子数和中子数都为6,则质子和中子的个数比为1:1,故A不符合题意;
B.过氧化钠中过氧根离子和钠离子的个数比为1:2,故B符合题意;
C.二氧化硅中每个硅原子与4个氧原子形成4个硅氧共价键,则晶体中的硅原子和共价键的个数比为1:4,故C不符合题意;
D.氯化亚铁是强酸弱碱盐,亚铁离子在溶液中水解,所以溶液中亚铁离子和氯离子的个数比小于1:2,故D不符合题意;
故选B。
6. 实验室制备下列气体所选装置,除杂试剂不正确的是(干燥、收集装置略)
气体
制备试剂
除杂试剂
所选装置
A
SO2
Cu+浓H2SO4
饱和NaHSO3溶液
b、c
B
Cl2
MnO2+浓HCl
饱和NaCl溶液
b、c
C
C2H4
C2H5OH+浓H2SO4
KMnO4溶液
b、c
D
C2H2
电石+饱和NaCl溶液
CuSO4溶液
a、c
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜与浓硫酸在加热条件下反应得到二氧化硫,生成的二氧化硫中可能会带出硫酸,可用饱和亚硫酸钠溶液除去硫酸得到二氧化硫气体,装置可选b、c,故A正确;
B.二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气,氯气中混有挥发出的HCl气体,可用饱和食盐水除去,装置可选b、c,故B正确;
C.乙烯能被高锰酸钾氧化,不能用高锰酸钾溶液除去乙烯中的杂质气体,故C错误;
D.电石和饱和食盐水常温下反应生成乙炔,因电石中含有硫化物,同时会生成硫化氢,可用硫酸铜溶液将硫化氢沉淀除去,装置应选a、c,故D正确;
故选:C。
7. 将Cl2通入过量石灰乳[Ca(OH)2]中即可制得以Ca(ClO)2为有效成分的漂白粉。下列解释事实的方程式中,不正确的是
A. 生成Ca(ClO)2:2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
B. 漂白粉溶液与盐酸混合产生Cl2:ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O
C. 漂白粉溶液吸收CO2后产生白色沉淀:Ca2++CO2+H2O=CaCO3↓+2H+
D. 漂白粉溶液加入适量醋酸在短时间内能达到漂白效果:Ca(OH)2+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+2H2O、Ca(ClO)2+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+2HClO
【答案】C
【解析】
【详解】A.将Cl2通入过量石灰乳[Ca(OH)2]中,发生氧化还原反应,生成Ca(ClO)2、CaCl2和H2O,其化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,故A正确;
B.漂白粉溶液与盐酸混合,氯离子和次氯酸根离子在酸性溶液中发生氧化还原反应生成氯气和H2O,其离子方程式为ClO﹣+Cl﹣+2H+=Cl2↑+H2O,故B正确;
C.漂白粉溶液中吸收二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,HClO是弱酸,在离子方程式中不能拆开,其反应的离子方程式为Ca2++2ClO-+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO,故C错误;
D.漂白粉溶液加入适量醋酸,会发生Ca(OH)2+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+2H2O、Ca(ClO)2+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+2HClO,在短时间内HClO的浓度增大,能提高其漂白效率,故D正确;
答案为C。
8. 下列实验能达到实验目的的是
A.验证浓硫酸具有脱水性
B.配制一定物质的量浓度的溶液
C.制备并收集
D.铁件镀铜
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素以H2O形式脱去而生成炭黑,图中实验证明了浓硫酸的脱水性,A正确;
B.定容时,视线应该与容量瓶中凹液面最低处相切,图中操作为仰视,导致体积偏小,配制溶液物质的量浓度偏大,B错误;
C.NO2和H2O反应生成HNO3和NO,不能采用排水法收集NO2,应该采用向上排空气法收集,C错误;
D.电镀时,镀层金属作阳极、镀件作阴极,电解质溶液中含有与阳极材料相同的金属阳离子,图中阴阳极材料应该互换,且用硫酸铜溶液作电解质溶液,D错误;
故选A。
9. 根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将 Cl₂通入品红溶液
溶液红色褪去
Cl₂具有漂白性
B
向某溶液中滴加几滴氯水,再滴加KSCN溶液
溶液变红
原溶液中有Fe2+
C
向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体
有沉淀生成
酸性:H2SO3>HClO
D
向Al(OH)3沉淀中分别滴加足量盐酸或NaOH溶液
沉淀均溶解
Al(OH)3是两性氢氧化物,Al 表现一定的非金属性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cl2没有漂白性,而是Cl2与水反应生成HClO的漂白性,A错误;
B.若原溶液中含有Fe3+,滴加几滴氯水,再滴加KSCN溶液,溶液也会变红;应该先滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红,说明原溶液中有Fe2+;B错误;
C.Ca(ClO)2溶液中的ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成,生成微溶物CaSO4,而不是CaSO3,不能说明酸性H2SO3>HClO,C错误;
D.Al(OH)3可与盐酸或NaOH溶液反应生成盐和水,说明Al(OH)3是两性氢氧化物,具有一定的酸性,能说明Al具有一定的非金属性,D正确;
答案选D。
10. 一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,“甲烷重整”反应()原理如下。
已知“甲烷重整”反应在不同温度下的化学平衡常数:
温度/℃
850
1000
1200
1400
K
0.5
2
275
1772
下列说法不正确的是
A. 物质a可能是Fe3O4
B. 若增大的值,则CH4的平衡转化率降低
C.
D. 1000℃,若容器中、,则反应处于平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.由反应①可知,氢元素被还原,则铁元素被氧化,所以物质a可能是Fe3O4,故A正确;
B.若增大的值,即相当于增加CH4的浓度,则CH4的平衡转化率降低,故B正确;
C.升高温度,化学平衡常数增大,则正反应为吸热反应,故C正确;
D.1000℃,若容器中、,则,则此时反应未处于平衡状态,故D错误;
故选D。
11. 一定条件下,按n(NO)∶n(O2)=2∶1的比例向反应容器充入NO、O2,发生反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。温度、压强(p)对NO平衡转化率的影响如下,
下列分析正确的是
A. 压强大小关系:p1>p2
B. 其他条件相同时,随温度升高该反应的平衡常数增大
C. 400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%
D. 500℃、p1条件下,该反应的化学平衡常数一定为
【答案】C
【解析】
【详解】A.400℃时,从下到上,NO转化率增大,说明平衡正向移动即增大压强,因此压强大小关系:p2>p1,故A错误;
B.其他条件相同时,随温度升高,NO转化率降低,平衡逆向移动,因此该反应的平衡常数减小,故B错误;
C.根据加入的量之比等于计量系数之比,则转化率相等,因此在400℃、p1条件下,O2的平衡转化率为40%,故C正确;
D.该反应是体积减小的反应,500℃、p1条件下,由于缺少容器体积,因此无法计算该反应的化学平衡常数,故D错误;
答案为C。
12. 室温下,向10.0mL纯碱(可能含有NaHCO3)的稀溶液中逐滴加入0.100mol•L-1盐酸,滴定曲线如图,其中p、q为滴定终点。
下列分析正确的是
A. m处溶液pH>7,原因是+2H2OH2CO3+2OH-
B. 由滴定数据可推知,原纯碱中不含NaHCO3
C. p和q处的溶液中,均存在c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)
D. 原纯碱稀溶液中c(Na+)=0.215mol•L-1
【答案】D
【解析】
【分析】p、q为滴定终点,则p点时发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3,q点时发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。设原纯碱溶液中,Na2CO3的物质的量为x,NaHCO3的物质的量为y,则x=9.8×10-3L×0.100mol•L-1=9.8×10-4mol,2x+y=21.5×10-3L×0.100mol•L-1=2.15×10-3mol,y=1.9×10-4mol。
【详解】A.由分析可知,m处溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,二者的水溶液都呈碱性,则溶液的pH>7,主要原因是+H2O+OH-,A不正确;
B.由滴定数据可推知,原纯碱为Na2CO3和NaHCO3的混合物,B不正确;
C.p和q处的溶液中,均存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(OH-)+c(Cl-),C不正确;
D.由分析可知,原纯碱稀溶液中,n(Na2CO3)=9.8×10-4mol,n(NaHCO3)=1.9×10-4mol,则c(Na+)==0.215mol•L-1,D正确;
故选D。
13. 基于水煤气转化反应,通过电化学装置制备纯氢的原理示意如下。下列说法不正确的是
A. 电解质溶液可以是KOH溶液
B. 阴极电极反应为:
C. 使用阴离子交换膜能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低
D. 该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行,利于制得高纯度氢气
【答案】B
【解析】
【详解】A.阳极失去电子变成,但阳极出来的是 所以乙池里电解质溶液应为碱性,可以是KOH溶液,A正确;
B.阳极电极反应为:,阴极的电极反应式为:,B错误;
C.阴极的电极反应式为: 若为阴离子交换膜,从甲池向乙池迁移,因此能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低,C正确;
D.在阴极生成,在阳极产生且在乙池被吸收变成,因此利于制得高纯度氢气,D正确;
故选B。
14. 催化重整的反应为① ,积碳是导致催化剂失活的主要原因,产生积碳的反应有② ③ 科研人员研究压强对催化剂活性的影响,在1073K时,将恒定组成的、混合气体,以恒定流速通过反应器,测得数据如图所示。
注:是以的转化率表示的催化剂活性保留分率,即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。
下列说法错误的是
A.
B. 压强越大,降低越快,其主要原因是反应①平衡逆向移动
C. 保持其他条件不变,适当增大投料时,可减缓的衰减
D. 研究表明“通入适量有利于重整反应”,因为能与C反应并放出热量
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据盖斯定律,①=②-③,,A正确;
B.压强越大,降低越快,说明催化剂活性降低越快,积碳越多,其主要原因是反应③为气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,使得积碳增多,B错误;
C.保持其他条件不变,适当增大投料时,增大浓度,使反应③平衡逆向移动,减少积碳,可减缓的衰减,C正确;
D.根据盖斯定律,①=②-③,,反应①为吸热反应,通入适量能与C反应并放出大量的热,可减少积碳减缓的衰减,同时反应放热使得反应①正向移动,有利于重整反应,D正确;
故选B。
第二部分
15. 锂离子电池广泛应用于电源领域。
(1)锂离子电池目前广泛采用溶有六氟磷酸锂的碳酸酯作电解液。
①、、的电负性由大到小的排序是___________。
②中存在___________(填序号)。
a.共价键 b.离子键 c.金属键
③碳酸二乙酯()的沸点高于碳酸二甲酯(),原因是___________。
④采用高温处理废旧电解液,会诱发碳酸酯发生变化,增大回收难度。碳酸二甲酯在高温发生如图转化。
()发生类似转化的产物是和___________(答一种)。
(2)废旧锂离子电池含的正极材料经预处理后,可采用如下原理富集元素。
①基态的价层电子的轨道表示式是___________。
②中原子均与配位,且的配位数是4;中两个配体之间形成分子内氢键。写出的结构简式(用“…”标出氢键)___________。
(3)石墨可作锂离子电池的负极材料。充电时,Li+嵌入石墨层间。当嵌入最大量Li+时,晶体部分结构的俯视示意图如下,此时C与Li+的个数比是___________。
【答案】(1) ①. F>P>Li ②. a ③. 二者在固态均为分子晶体,碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似,前者的相对分子质量大,范德华力大,沸点高 ④. CH2=CH2
(2) ①. ②. 或
(3)6:1
【解析】
【小问1详解】
①同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强,元素的电负性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性逐渐减弱,元素电负性减弱;Li、P、F的电负性由大到小的排序是F>P>Li;
②中P原子和F原子形成共价键,故答案为:a;
③二者在固态均为分子晶体,碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似,前者的相对分子质量大,范德华力大,沸点高,故答案为:二者在固态均为分子晶体,碳酸二乙酯与碳酸二甲酯结构相似,前者的相对分子质量大,范德华力大,沸点高;
④由信息可知反应物中2个C-O断裂,剩余的形成稳定的乙烯(),则发生类似转化的产物是Li2CO3和CH2=CH2;
【小问2详解】
①已知Ni是28号元素,基态Ni2+的价层电子排布式3d8,轨道表示式是;
②DMG-Ni中两个配体之间形成分子内氢键,一个配体中和O形成共价键的H与另一个配体中的氧形成氢键,答案:或。
【小问3详解】
当嵌入最大量时,选取俯视图中最小的重复单元,根据均摊法可知,8个碳原子在边上,2个在内部,则碳原子个数是,Li的个数是,C与Li+的个数比是6:1。
16. 乙二醛是一种重要的精细化工产品。可由乙醛硝酸氧化法制备。
Ⅰ.研究其它条件相同时,仅改变一个条件对乙二醛制备的影响,获得如下数据。
(1)乙二醛的结构简式是___________。
(2)图1中,曲线a对应的温度是___________,判断的依据是___________。
(3)图2中,c→d乙二醛的产率降低,并检测出较多的副产物,如乙二酸。产生较多乙二酸的原因是___________。
Ⅱ.运用电化学原理设计分离纯化乙二醛并回收硝酸的装置示意图如下(电极均为惰性电极)。
(4)与电源负极相连的是___________(填“”或“”)。
(5)结合电极反应分析硝酸回收原理:___________。
(6)测定纯化后溶液中乙二醛的含量。
ⅰ.移取纯化后的溶液于锥形瓶中,加入2滴酚酞溶液,用浓度为溶液滴定至溶液恰好由无色变为粉红色。
ⅱ.向ⅰ所得溶液加入过量溶液,完全反应。
ⅲ.用硫酸滴定ⅱ中溶液至终点,消耗硫酸体积为。
已知:乙二醛在强碱性溶液中发生反应生成。
该纯化后的溶液中乙二醛溶液的含量为___________(乙二醛摩尔质量:)。
【答案】(1)OHC-CHO
(2) ①. 45℃ ②. “先拐先平,数值大”,温度越高反应速率越快
(3)硝酸具有强氧化性,硝酸浓度增大氧化性增强,导致副反应速率增大使得乙二醛被氧化为乙二酸。
(4)
(5)Y极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子,2H2O-4e-=O2↑+4H+,B中硝酸根离子向C室移动,氢离子和硝酸根离子在C室得到硝酸
(6)
【解析】
【小问1详解】
乙二醛分子中含有2个醛基,结构简式是OHC-CHO;
【小问2详解】
温度越高反应速率越快,根据“先拐先平,数值大”,图1中,曲线a对应的温度是45℃;
【小问3详解】
硝酸具有强氧化性,硝酸浓度增大氧化性增强,导致副反应速率增大使得乙二醛被氧化为乙二酸,所以c→d乙二醛的产率降低,产生较多乙二酸;
【小问4详解】
运用电化学原理设计分离纯化乙二醛并回收硝酸,则B中硝酸根离子向C室移动,电解池中阴离子向阳极移动,则Y为阳极、X为阴极,X与电源负极相连;
【小问5详解】
Y为阳极,Y极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子,2H2O-4e-=O2↑+4H+,B中硝酸根离子向C室移动,氢离子和硝酸根离子在C室得到硝酸;
【小问6详解】
与乙二醛反应及与硫酸反应的氢氧化钠总计为溶液;则乙二醛共消耗氢氧化钠的物质的量为 ,乙二醛在强碱性溶液中发生反应生成,根据元素守恒,反应方程式为OHC-CHO+NaOH=,则乙二醛的物质的量为,该纯化后的溶液中乙二醛溶液的含量为。
17. 普卡必利可用于治疗某些肠道疾病,其合成路线如下(部分条件和产物略去):
已知:i.R-NH2
ii.
iii.
(1)A中的官能团名称是氨基和_____。
(2)试剂a的结构简式是_____。
(3)的反应类型是_____。
(4)的化学方程式是_____。
(5)I的核磁共振氢谱只有一组峰,I的结构简式是_____。
(6)下列说法正确的是_____(填序号)。
a.的反应过程需要控制不过量
b.G与溶液作用显紫色
c.普卡必利中含有酰胺基和氨基,能与盐酸反应
(7)K→L加入的作用是_____。
(8)以G和M为原料合成普卡必利时,在反应体系中检测到有机物Q,写出中间产物P、Q的结构简式:_____、_____。
【答案】(1)碳氯键 (2)
(3)取代反应 (4)+Cl2+HCl
(5) (6)
(7)吸收生成的,促进反应正移,利于的生成
(8) ①. ②.
【解析】
【分析】根据的结构简式,结合已知信息,采取逆推法,可判断和乙酸酐发生取代反应生成为,和单质溴发生取代反应生成,则的结构简式为,根据已知信息可知发生取代反应生成为,和氯气发生苯环上的取代反应生成,根据的分子式结合生成的反应条件以及最终产品的结构简式,可知的结构简式为,根据已知信息可知的结构简式为,则的结构简式为,根据的分子式可知的结构简式为,根据已知信息可判断的结构是,的核磁共振氢谱只有一组峰,所以的结构简式为:,据此解答。
【小问1详解】
根据A的结构简式可判断A中的官能团名称是氨基和碳氯键。
【小问2详解】
和试剂发生取代反应生成,结构式为,则的结构简式是。
【小问3详解】
根据以上分析可知的反应类型是取代反应。
【小问4详解】
根据以上分析可知的化学方程式是+Cl2+HCl。
【小问5详解】
的核磁共振氢谱只有一组峰,是环丙烷,结构简式是。
【小问6详解】
a.中含有2个溴原子,的结构是,的结构简式为,所以的反应过程需要控制甲醇不过量,a正确;
b.G的结构简式为:,无酚羟基,与溶液作用不显紫色,b错误;
c.根据普卡必利的结构简式可知分子中含有酰胺基和氨基,能与盐酸反应,c正确;
答案选。
【小问7详解】
中有溴化氢生成,则加入碳酸钾的作用是吸收生成的,促进反应正移,利于的生成。
【小问8详解】
生成时减少了个氢原子,其结构为:,这说明醇羟基被氧化为醛基,则的结构简式为,由于中的氨基和中的醛基发生加成反应生成,则的结构简式为 ,最后中羟基被氧化转化为普卡必利。
18. 工业上利用锌焙砂(主要成分为,含有少量、、等)生产高纯的流程示意图如下。
(1)用足量溶液和氨水“浸出”锌焙砂。
①“浸出”前,锌焙砂预先粉碎的目的是___________。
②通过“浸出”步骤,锌焙砂中的转化为,该反应的离子方程式为___________。
(2)“浸出”时转化为。“除砷”步骤①中用作氧化剂,步骤①反应的离子方程式为___________。
(3)“除重金属”时,加入溶液。滤渣Ⅱ中含有的主要物质是___________和。
(4)“蒸氨”时会出现白色固体,运用平衡移动原理解释原因:___________。
(5)“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为的离子方程式为___________。
(6)“煅烧”步骤中,不同温度下,分解的失重曲线和产品的比表面积变化情况如图1、图2所示。
已知:i.固体失重质量分数=×100%。
ii.比表面积指单位质量固体所具有的总面积;比表面积越大,产品的活性越高。
①280℃时煅烧,后固体失重质量分数为33.3%,则的分解率为___________%(保留到小数点后一位)。
②根据图1和图2,获得高产率(分解率>95%)、高活性(比表面积)产品的最佳条件是___________(填字母序号)。
a.恒温280℃, b.恒温300℃,
c.恒温350℃, d.恒温550℃,
(7)该流程中可循环利用的物质有___________。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,提高反应速率,提高浸出率 ②. +2NH3▪H2O+2=+3H2O
(2)2NH3H2O++= AsO+2SO+2+H2O
(3)CuS (4)[Zn(NH3)4] 2+Zn2++4NH3,加热将NH3蒸出后,c(NH3)降低,平衡正向移动,c(Zn2+)增大,使2Zn2++2OH-+SO=ZnSO4Zn(OH)2,生成白色固体
(5)+ 2HCO=2ZnCO3++2H2O
(6) ①. 94.6 ②. b
(7)(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O(或NH3)、CO2
【解析】
【分析】锌焙砂(主要成分为ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)中加入(NH)2SO4和氨水,过滤后,滤液中含有、、、,加入(NH4)2S2O8、FeSO4、CaO,先将AsO氧化为AsO,再将Fe2+氧化为Fe3+,二者反应生成FeAsO4、Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀;过滤后,滤液中加入BaS,将重金属离子转化为沉淀,过滤后,滤液中加入Zn,深度除金属离子,过滤后蒸氨,再向溶液中加入NH4HCO3和CO2将[Zn(NH3)4] 2+转化为ZnCO3沉淀,烘干后煅烧,得到ZnO,以此解答。
【小问1详解】
①“浸出”时要将锌焙砂粉碎,其目的是增大接触面积,提高反应速率,提高浸出率;
②通过“浸出”步骤,锌焙砂中的转化为,该反应的离子方程式为+2NH3▪H2O+2=+3H2O。
【小问2详解】
“浸出”时转化为,由分析可知,和发生氧化还原反应生成AsO和SO,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:2NH3H2O++= AsO+2SO+2+H2O。
【小问3详解】
除砷后溶液中还存在少量Ca2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+,其中Ni2+在深度除金属离子中除去,则“除重金属”时,加入溶液可以将Cu2+除去,滤渣Ⅱ中含有的主要物质是CuS和。
【小问4详解】
[Zn(NH3)4] 2+Zn2++4NH3,加热将NH3蒸出后,c(NH3)降低,平衡正向移动,c(Zn2+)增大,使2Zn2++2OH-+SO=ZnSO4Zn(OH)2,生成白色固体。
【小问5详解】
“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为的离子方程式为:+ 2HCO=2ZnCO3++2H2O。
【小问6详解】
①加热时发生分解,设加热前的质量为ag,后固体失重质量分数为33.3%,则生成CO2的质量为0.333ag,分解的质量为,则的分解率为=94.6%;
②由图1可知,恒温300℃和恒温550℃时,失重质量分数相等,由①可知分解率>95%,由图2可知,恒温550℃时,比表面积,则应该选择恒温300℃,,故选b。
【小问7详解】
由分析可知,(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O(或NH3)、CO2都可循环使用,则流程中可循环利用的含氮物质有(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O(或NH3)、CO2。
19. 资料显示,酸性介质中,和可反应转化为和。小组探究利用该反应测定含量的条件。
实验
序号
物质a
实验现象
I
0.002mol/L溶液
无明显变化
II
0.002mol/L溶液
加热至沸腾,5min后溶液变为紫色
III
0.05mol/L溶液
加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色
(1)根据实验II的现象,氧化性:_______(填“>”或“<”)。
(2)实验II中反应的离子方程式是_______。
(3)实验I的条件下能将氧化为,推测实验I未出现紫色的原因:_______。
(4)经检验,棕黑色沉淀为,针对实验Ⅲ中的现象,提出以下假设:
假设1:的浓度较低,不足以将氧化为
假设2:溶液中存在还原剂,将生成的还原为
①甲同学分析上述实验设计,认为假设1不成立,理由是_______。
②针对假设2,乙同学设计实验IV证实了推测合理。
请写出实验操作和现象:_______。
③实验III中生成的离子方程式是_______,从化学反应速率的角度分析实验Ⅲ未得到紫色溶液的原因:_______。
(5)资料表明可作为和反应转化为的催化剂。丙同学设计实验Ⅲ的对比实验进行了证实。向_______中滴加2滴0.1mol/L溶液,再加入0.0005mol固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色。
(6)根据上述实验,要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有:加热至沸腾、_______。
【答案】(1)> (2)5+2+8H2O=2+10+16H+
(3)相比实验II,实验温度I较低,反应速率较慢
(4) ①. 实验II和实验III中的浓度相同 ②. 向盛有1mL 0.05mol/L溶液和3滴1mol/LH2SO4溶液的试管中,加入一定量KMnO4溶液,有棕黑色沉淀生成 ③. 3+2+2H2O=5↓+4H+ ④. 溶液中存在反应,反应ii速率快于反应i,所以未得到紫色溶液
(5)1mL 0.05mol/L溶液和3滴1mol/LH2SO4溶液的混合溶液中
(6)过量、加入催化剂
【解析】
【小问1详解】
酸性介质中,和可反应转化为和,该过程中是氧化剂,是氧化产物,根据氧化还原反应的规律,氧化性:>。
【小问2详解】
实验II中,和在酸性条件下反应生成和,S元素由+7价下降到+6价,Mn元素由+2价上升到+7价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为: 5+2+8H2O=2+10+16H+。
【小问3详解】
实验II、III均说明能将氧化为,相比实验II,实验温度I较低,反应速率较慢,未得到紫色溶液。
【小问4详解】
①实验II和实验III中的浓度相同,实验II中能将氧化为,说明假设1不成立;
②假设2认为溶液中存在还原剂,将生成的还原为,则可向盛有1mL 0.05mol/L溶液和3滴1mol/LH2SO4溶液的试管中,加入一定量KMnO4溶液,有棕黑色沉淀生成,说明假设2正确;
③实验III中还原生成,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:3+2+2H2O=5↓+4H+;溶液中存在反应,反应ii速率快于反应i,所以未得到紫色溶液。
【小问5详解】
向1mL 0.05mol/L溶液中滴入3滴1mol/LH2SO4溶液,再滴加2滴0.1mol/L溶液,再加入0.0005mol固体,加热至沸腾,观察到溶液变为紫色,说明可作为和反应转化为的催化剂。
【小问6详解】
实验涉及温度不同、是否使用催化剂、浓度变化,即要利用将转化为的反应来快速测定的含量,应控制的反应条件有:加过量、加入催化剂等。
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