内容正文:
辽西重点高中2025-2026学年上学期高三期末考试
化学试题
考生注意
1.本试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 36 Cu 64 Na 23
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(共45分,每题只有一个正确答案)
1. 下列与生产生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A. 小苏打发酵面团 B. 葡萄酒变酸
C. 屠呦呦利用乙醚提取青蒿素 D. 豆科植物根瘤菌自然固氮
【答案】C
【解析】
【详解】A.小苏打发酵面团涉及碳酸氢钠分解产生二氧化碳的化学反应,有新物质生成,属于化学变化,A不符合题意;
B.葡萄酒变酸是乙醇被氧化成乙酸的化学反应,有新物质生成,属于化学变化,B不符合题意;
C.屠呦呦利用乙醚提取青蒿素是通过溶解和分离的物理过程,不涉及化学变化,C符合题意;
D.豆科植物根瘤菌自然固氮是将氮气转化为氮的化合物的化学反应,有新物质生成,属于化学变化,D不符合题意;
故选C。
2. 物质的微观结构决定其宏观性质,丙酮()是一种常见的有机溶剂。下列说法不正确的是
A. 丙酮的电子式为
B. 丙酮分子中所有原子均在同一平面
C. 核磁共振氢谱只有1组峰
D. 丙酮可以和HCN发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.丙酮()中羰基C与O之间为双键,其余为单键,电子式为,A正确;
B.丙酮分子中,两个甲基()为四面体结构,所有原子不可能在同一平面,B错误;
C.丙酮分子中两个甲基上的6个H原子化学环境完全相同,因此核磁共振氢谱只有1组峰,C正确;
D.丙酮含有羰基(),可以和发生加成反应生成CH3C(CN)OHCH3,D正确;
故答案选B。
3. 华为最新研发了一种高效含硫化合物固态电池,充电快速又安全。该含硫化合物的结构如下图所示,已知X、Y、Z、L、M、R为短周期主族元素,原子序数依次递增,X的单质保存在固态石蜡中,L与R同族。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. X单质与反应生成的化合物种类相比于X的其它同族金属元素更少
C. 与NaCl溶液反应制备
D. 键角:
【答案】B
【解析】
【分析】X的单质保存在固态石蜡中,短周期金属单质中只有Li(锂)因密度小于煤油需保存在石蜡中,故 X为Li;L与R同族,且原子序数依次递增,结合结构中L形成双键,推测L为O,则R为同族的S;Y能形成4个单键,推断Y为C;Z原子序数介于Y和L之间,推断Z为N;M原子序数介于L和R之间,且只形成1个单键,推断M为F。综上,X、Y、Z、L、M、R对应元素依次为Li、C、N、O、F、S,据此分析解答。
【详解】A.Y的氢化物为烃类,Z的氢化物有、等,未指明是简单气态氢化物,物质未明确,无法比较,A错误;
B.Li与反应仅生成,与Li同族金属为碱金属元素随金属性增强,相应金属单质与反应产物越来越复杂,如Na与反应可生成,B正确;
C.为与NaCl溶液反应实质是与水反应()不能置换出,C错误;
D.为,为,的中心原子O有2对孤电子对和2个键,中心原子O为杂化,的中心原子C没有孤电子对有2个键,故中心原子C为杂化,故键角:,D错误;
故答案选B。
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 所含中子数为8NA
B. 溶液中,阳离子数目小于0.1NA
C. 粉和足量S完全反应,转移电子数为0.5NA
D. 分子中含有键的数目为2NA
【答案】B
【解析】
【详解】A.14C的质量数为14,质子数为6,中子数=质量数-质子数=8,1 mol 14C含8 mol中子,故中子数为8NA,A正确;
B.FeCl3溶液中Fe3+水解产生H+,阳离子包括Fe3+及其水解产物H+,总阳离子数目大于0.1 mol(即大于0.1NA),B错误;
C.Cu粉和S反应生成Cu2S,Cu由0价升至+1价,32 g Cu(0.5 mol)失去0.5 mol电子,转移电子数为0.5NA,C正确;
D.CO2分子结构为O=C=O,含2个σ键,44 g CO2(1 mol)含2 mol σ键,即2NA,D正确;
故选B。
5. 关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是
A. 通过红外光谱法测定酚醛树脂的平均相对分子质量,可得其链节数
B. 涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过加聚反应得到的
C. 顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体
D. 顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于人工合成高分子材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.红外光谱能够测定有机分子的化学键或官能团,无法测定平均相对分子质量,A错误;
B.由涤纶的结构可知,其单体为对苯二甲酸和乙二醇,两者通过酯化反应缩聚成涤纶,B错误;
C.顺丁橡胶的单体为1,3-丁二烯,分子式为,反-2-丁烯的分子式为,两者分子式不同,不是同分异构体,C错误;
D.顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于人工合成高分子材料,D正确;
故选D。
6. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2,最终气体颜色变浅
化学平衡向 NO2减少的方向移动
B
向盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加 KSCN 溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
Fe2+具有还原性
C
向 AgNO3溶液先滴入几滴 NaCl溶液,再滴入几滴 NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较 AgCl 和 AgI的Ksp 大小
D
将氯气通入Na2S溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.2NO2⇌N2O4(正反应气体分子数减少,逆反应分子数增多)。恒压密闭容器中通入N2,总体积增大,各物质浓度均降低,相当于恒容 “减压”,平衡逆向移动,即平衡向 NO2增多的方向移动,A错误;
B.2FeCl3+Fe=3FeCl2,即过量Fe将Fe3+完全还原为Fe2+,滴加KSCN溶液无现象排除溶液中有Fe3+, 上层清液(Fe2+)滴加氯水后变红说明滴加氯水后产生了Fe3+,证明Fe2+具有还原性,B正确;
C.向AgNO3溶液先滴加NaCl溶液、再滴加NaI溶液时,若AgNO3过量(Ag+未完全转化为沉淀),后续滴加的NaI会与过量的 Ag+直接反应(Ag++I−=AgI↓),未发生AgCl→ AgI的沉淀转化反应,无法通过沉淀颜色变化比较Ksp(AgCl)和Ksp(AgI)的大小,C错误;
D.Cl2通入水中会发生反应Cl2+H2O⇌HCl+HClO,生成的HClO也具有强氧化性。Na2S与Cl2或HClO反应均可能生成淡黄色的S沉淀,无法确定氧化剂是Cl2还是HClO,不能验证 “氯气的氧化性” ,D错误;
故选B。
7. 下列说法正确的是
A. 由常温下高锰酸钾与浓硫酸混合生成为绿色油状液体,推测其可能是由共价键构成的酸性氧化物
B. 由F、Cl、Br、I的非金属性递减,可推断HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强
C. 由键角大于120°且能二聚形成,可推断中键类型为
D. 由在中溶解度大于其在水中的溶解度,可推断为非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.Mn2O7常温下为绿色油状液体,说明其熔点不高,由共价键构成,其可以和水反应生成高锰酸,是酸性氧化物,推测合理,A正确;
B.将解析B修改为“影响氢卤酸酸性的主要因素是H-X键的键能,而非非金属性。从F到I,原子半径增大,H-X键能依次减小,酸性逐渐增强。由非金属性递减直接推断酸性增强的逻辑不严谨,B错误;
C.NO2键角大于120°(实际约134°)且能二聚形成N2O4,NO2分子中含有17个价电子,可推断中键类型为,C错误;
D.CCl4为非极性分子,O3为极性分子,但臭氧的极性较小,则O3在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,D错误。
故选A。
8. CaO2·8H2O可以用作鱼苗运输中的供氧剂等。制备CaO2·8H2O的实验方法之一如图。
关于上述实验,下列说法不正确的是
A. 样品可以加入一定量稀硫酸溶解,用KMnO4标准溶液滴定进行含量测定
B. 步骤①充分反应尚存有少量固体,煮沸前溶液一定仍呈酸性
C. 步骤②中双氧水体现出一定的酸性
D. 晶体中的主要杂质可以用冷水洗涤
【答案】A
【解析】
【分析】步骤①:纯CaCO3与稀盐酸发生反应,CaCl2在滤液中。
步骤②:CaCl2与氨水、双氧水发生反应。
最后,过滤得到CaO2·8H2O白色晶体。
【详解】A.CaO2·8H2O样品不能用稀硫酸来溶解,因为生成的微溶物CaSO4会覆盖在固体表面,阻止反应进一步进行,A错误;
B.步骤①充分反应尚存有少量固体,说明稀盐酸不足,CaCO3稍过量,故煮沸前溶液是溶解有CO2杂质的CaCl2溶液,一定呈酸性(单纯的CaCl2溶液呈中性;煮沸正是为了除去CO2),B正确;
C.步骤②中CaCl2和H2O2发生复分解反应,作为酸根离子被交换,H2O2体现出一定的酸性,C正确;
D.晶体中的主要杂质是NH4Cl,可溶于水,使用冷水洗涤还能避免CaO2·8H2O受热失去结晶水或分解,D正确;
故选A。
9. 硅化镁是一种半导体材料,在光电子器件、能源器件、激光武器等领域有重要应用前景,其常见立方晶胞如图甲所示,已知晶胞边长为a pm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。下列说法错误的是
A. 由晶体结构可推断硅化镁的化学式为
B. 距离B原子最近且等距的B原子有4个
C. 已知原子分数坐标:A点为,则B点的原子分数坐标为
D. 若将图甲中移动到,则可得到硅化镁的等边长晶胞乙
【答案】B
【解析】
【详解】A.由均摊法可知,晶胞中Mg原子数为8、Si原子数为4,原子个数比为,结合化合价推化学式为Mg2Si,A正确;
B.将晶胞中四个B原子(Si)围成的立方体单独移出,扩展到8个立方体围成一个大的面心立方可知,距离B原子最近且等距的B原子有12个,B错误;
C.已知A点分数坐标为,B点在晶胞中的相对位置对应分数坐标为,C正确;
D.若将图甲中移动到,则可得到硅化镁的等边长晶胞乙,D正确;
故答案选B。
10. 高分子广泛应用于口腔护理,其合成路线如下图。
下列说法正确的是
A. 若①为加成反应,则为 B. ②为缩聚反应
C. N中所有碳原子共平面 D. P在碱性条件下可发生降解
【答案】C
【解析】
【详解】A.若①为加成反应,则M中的碳碳双键原来应为碳碳三键,通过与甲醇加成后由碳碳三键转化为碳碳双键,故a应为乙炔,A错误;
B.反应②形成高分子化合物的方式通过将碳碳双键转化为碳碳单键,反应类型为加聚反应,B错误;
C.N中的碳原子均为杂化形成的环状,所有碳原子共平面,C正确;
D.P中的酯基可在碱性条件下水解,但是酯基的水解不能改变碳链,碳链长度不变,不属于降解,D错误;
故选C。
11. 以高砷烟尘(主要成分是As2O3、As2O5和Pb5O8)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4·10H2O)的工艺流程如图。
下列说法正确的是
A. “碱浸”时,Pb5O8与Na2S反应的物质的量之比为1:3
B. “抽滤”结束后,先关闭抽气泵
C. “氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V)
D. “系列操作”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】
【分析】以高砷烟尘(主要成分是、和)为原料制备砷酸钠晶体()流程中,、与NaOH溶液反应依次形成和,与NaOH、反应为PbS;氧化滤液中的生成,经系列操作得到砷酸钠晶体。
【详解】A.“碱浸”时,与反应为,与反应的物质的量之比为1:8,A错误;
B.“抽滤”结束后,应先断开抽滤瓶与抽气泵的连接,再关闭抽气泵,再把布氏漏斗拆除,B错误;
C.根据分析,As有+3、+5两种价态,氧化前的As为+3价,氧化后为+5价,故“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V),C正确;
D.砷酸钠晶体中含有结晶水,需要通过冷却结晶法收集固体,“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D错误;
故选C。
12. 已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量X和Y发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是
A.
B. 加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤
C. 加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化
D. 达到平衡后,若其他条件不变,再充入Z,不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,第一步反应的反应速率更快,所以Ea1<Ea2,升高温度后n(A)增加,n(Z)减小,说明温度升高到一定程度,两个反应均逆向移动,且第二个反应逆向移动的程度更大,故 ∆H2<∆H1,A正确;
B.选择反应2的合适的催化剂,可降低反应2的活化能,当反应2的活化能小于反应1时,反应1就变成决速步骤,B正确;
C.催化剂能加快反应速率,在相同时间内,反应进行的程度更大,生成物Z的量达到峰值对应的温度会降低,故图像趋势会发生变化,C正确;
D.反应中生成物只有一种物质,达平衡后,若其他条件不变,再充入Z,在作用效果上相当于增大压强,加压平衡正向移动,故因此n(X)/n(Z)减小,D错误;
故选D。
13. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 浓硝酸受热或光照分解:
B. 铁与水蒸气反应:
C. 溶液处理水垢中的
D. 溶液中加少量溶液:
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硝酸受热或光照分解的方程式为 ,该方程式正确描述了浓硝酸的分解反应,与事实相符,A正确;
B.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁而非氧化铁,正确方程式应为 ,B错误;
C.溶液处理水垢中的,为微溶物,不能拆写,因此正确离子方程式为,C错误;
D.溶液中加少量溶液,以为“1”,正确离子方程式为:,D错误;
故答案选A。
14. EDTA(乙二胺四乙酸)能与大多数金属离子形成稳定的配合物,其分子结构如图,下列说法正确的是
A. 分子式为
B. EDTA的核磁共振氢谱上有5组峰
C. EDTA分子中N、O原子可以提供孤对电子与金属离子最多可形成6个配位键
D. EDTA相对分子质量与正二十烷相近,所以沸点差异较小
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子式为,而不是,A错误;
B.分子中存在对称轴,共有3组等效氢,核磁共振氢谱中只有3组峰,B错误;
C.EDTA中的每个氨基N原子有1个孤电子对,2个氨基N原子可以与金属离子形成2个配位键,在配位过程中,受制于空间位阻等因素,4个羧基失去质子后形成羧酸根,每个羧酸根中的O原子可提供孤对电子形成1个配位键,总共可形成4个配位键,1个EDTA分子共可以与金属离子形成6个配位键,如图:,C正确;
D.EDTA相对分子质量与正二十烷相近,但是EDTA中含有羧基和氨基,能形成分子间氢键,沸点会大于正二十烷,D错误;
故选C。
15. 室温下,用溶液滴定100 mL含、的混合溶液,溶液中pX随()的变化关系如图所示,其中pX代表,、、。已知。下列说法正确的是
A. 乙为pCl与()的关系曲线
B. 交点a处为的滴定终点
C. 滴定时,可选KI作指示剂
D. 的平衡常数
【答案】D
【解析】
【分析】已知Ksp(AgI)≪Ksp(AgCl),则滴加时,I-先沉淀,Cl-后沉淀。滴加初期,乙的pX快速上升,说明对应离子浓度迅速下降 ,这是I-急剧减小,pI=−lg[c(I-)]快速增大,因此乙是pI曲线;滴加一定体积后,丙的pX开始上升,说明对应离子开始沉淀,这是Cl-,pCl=−lg[c(Cl-)]增大,因此丙是pCl曲线,甲是pAg曲线。
【详解】A.滴加时,I-先沉淀,I-浓度先大幅下降(pI=−lgc(I-)先快速上升),因此乙是pI与V()的关系曲线,而非pCl,A错误;
B.I-先沉淀,滴定I-的终点是乙曲线的突跃点,此时I-沉淀完全;交点a处于Cl-的滴定过程中,I-已沉淀完全,因此a不是I-的滴定终点,B错误;
C.滴定Cl-时,若选KI作指示剂,I-会先与Ag+生成AgI沉淀,无法指示Cl-的滴定终点,C错误;
D.反应的平衡常数:K=,由图可知,由a点数据,pAg = pI= 8,得出Ksp(AgI) = ,由b点数据pAg = pCl= 5,得出Ksp(AgCl) = :K=,D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(选择题,共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分,考生根据要求做答。)
16. 锑白是一种白色结晶状粉末,性质与相似,主要用作颜料、阻燃剂、媒染剂、催化剂,还可用于合成锑盐。工业上以辉锑矿(主要成分为、,还含有少量、)为原料生产锑白的工艺流程如图所示:
已知:①相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的见表。
金属离子
开始沉淀
1.6
6.2
3.6
完全沉淀
2.9
8.2
4.8
②“水解沉锑”时生成沉淀。
回答下列问题:
(1)锑为51号元素,其在元素周期表中的位置为___________,基态铁原子价层电子的轨道表示式为___________。
(2)为提高“氧化酸浸”速率,可采取的措施有___________(任写一种);滤渣1的主要成分是___________。
(3)“氧化酸浸”工序中的与发生反应,生成,再与发生反应生成。是一种强氧化剂,能在常压下浸取硫化锑矿,使得锑矿中的锑以离子的形式进入溶液中,同时生成难溶于水的浅黄色沉淀。浸取硫化锑的化学方程式为___________。
(4)“还原过滤”工序的主要目的为___________。
(5)为保证“水解沉锑”工序中生成沉淀不含其他沉淀,水解时应小于___________。“水解沉锑”工序生成的离子方程式为___________。
(6)若“中和转化”工序中选用溶液,则会造成锑白产量下降,锑白产量下降过程中发生反应的化学方程式为___________。
【答案】(1) ①. 第五周期第VA族 ②.
(2) ①. 适当加热或粉碎辉锑矿等 ②. 、
(3)
(4)将+5价转化为+3价;将还原为,避免与一起沉淀
(5) ①. 3.6 ②.
(6)
【解析】
【分析】本题以辉锑矿(主要含,杂质为、)为原料生产锑白的湿法冶金工艺流程题,核心考查元素化合物性质、氧化还原反应、分离提纯(除杂)、水解/中和反应等高中化学核心知识点,流程中辉锑矿中的以硫化物()形式存在,需先通过“氧化酸浸”将转化为可溶的,再通过还原、水解、中和等步骤除去杂质(、等),最终将的化合物转化为(锑白)。
【小问1详解】
①是51号元素,在元素周期表中位于第五周期第VA族;
②基态铁原子的价电子轨道表示式为;
【小问2详解】
适当加热或粉碎辉锑矿等均可以提高“氧化酸浸”速率;不溶于酸的会以沉淀的形式析出,由(3)问和元素分析,反应产生的浅黄色沉淀为,故滤渣1为、;
【小问3详解】
结合元素分析,反应产生的浅黄色沉淀为,故浸取硫化锑的化学方程式为:;
【小问4详解】
加入铁粉除了将+5价还原为+3价外,根据沉淀离子的,另外一个作用是将还原为,避免与一起沉淀;
【小问5详解】
①水解沉锑”工序的目的是生成沉淀,水解的离子为,其他离子均不沉淀,故应小于3.6;
②元素守恒和电荷守恒即可配得离子方程式:;
【小问6详解】
为强碱,为两性氧化物,故过量氢氧化钠溶液可以溶解,化学方程式为:。
17. 左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:
i.化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
ii.氯原子易与过渡金属形成配位键
iii.
iv.
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称_______,含氮官能团的电子式_______。
(2)F的结构简式_______,E→F过程中会生成一种高分子副产物,其结构简式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. J→K发生了取代反应,且形成了配位键
B. B→D的反应中,断裂的是化学键a
C. I中含有共价键和离子键两种作用
D. E中含有1个手性碳原子
(4)G与反应生成H和两种气体的化学方程式_______。
(5)已知:。A→B过程中氧化剂为过氧乙酸,而不选择在Ag催化下,用作氧化剂的原因_______。
(6)写出以为原料制备的合成路线_______。(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)
【答案】(1) ①. 羟基 ②.
(2) ①. ②. (3)BD
(4)+SOCl2+SO2+HCl
(5)催化剂Ag易与氯原子形成配位键,导致催化剂中毒,反应效率低
(6)
【解析】
【分析】B和C反应生成D,由D逆推,可知C是;化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳,根据F的分子式,可知E发生分子内酯化反应生成F,F是;G与SOCl2发生取代反应生成H,根据G的结构简式,可知H是;H和I反应生成J,根据H、J的结构简式,可推出I是;
【小问1详解】
根据D的结构简式,D中含氧官能团的名称羟基,含氮官能团是-CN,电子式为。
【小问2详解】
根据以上分析,F的结构简式,E中含有羧基、羟基,分子间脱水缩合生成高分子,E→F过程中生成的高分子副产物的结构简式为。
【小问3详解】
A. J→K发生了取代反应,且氨基中N与HCl中的H形成配位键,故A正确;
B. B→D的反应中,中的化学键b断裂,故B错误;
C. 根据以上分析,I是,含有共价键和离子键两种作用,故C正确;
D. 中含有2个手性碳原子(*标出),故D错误;
选BD。
【小问4详解】
与发生取代反应生成和SO2、HCl,反应的化学方程式为+SOCl2+SO2+HCl;
【小问5详解】
知:。催化剂Ag易与氯原子形成配位键,导致催化剂中毒,反应效率低,所以A→B过程中氧化剂为过氧乙酸,而不选择在Ag催化下,用作氧化剂。
【小问6详解】
根据信息,苯乙烯和HBr发生加成反应生成,和NaCN发生取代反应生成,水解为 ,合成路线为 。
18. CO2回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上,利用CO2制备CH3OH涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.97kJ·mol-1;
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+42kJ·mol-1.
已知反应Ⅱ的平衡常数与温度关系如下表所示:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的ΔH=______kJ·mol-1。
(2)工业上,不采用下列反应制备CH3OH,其原因是______。
CO2(g)+2H2O(g)⇌CH3OH(g)+O2(g) ΔH=+676.48kJ•mol-1,ΔS=-43.87J·mol-1·K-1
(3)在反应器中充入适量CO2和H2,发生上述反应Ⅰ合成CH3OH,下列条件下能同时提高CO2平衡转化率和反应速率的是______(填字母)。
A. 降低温度 B. 缩小体积,增大压强
C. 选择高效催化剂 D. 增大CO2浓度
(4)830℃,向恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2,只发生上述反应Ⅱ.达到平衡时CO2的转化率为______。若达到平衡后,再向反应器中充入2mol CO2和2mol CO,此时v(正)______(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
(5)在总压5MPa,n(H2):n(CO2)=3:1,催化剂为Cu-Zn-Al-Zr纳米纤维,反应相同时间时,甲醇产率与温度关系如图1所示。在520K,其他条件相同,甲醇体积分数与压强关系如图2所示(假设只发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ)。
图1中,温度高于520K时,甲醇产率降低的原因可能是______。图2中,当压强大于P0 MPa,CH3OH体积分数急剧降低,其原因是______。
(6)某温度下,在总压为100kPa恒压条件下,向反应器中充入1mol CO2和1.8mol H2,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时CO2转化率为50%,CH3OH选择性为80%。反应Ⅰ的平衡常数Kp=______(kPa)-2(分数表示即可)。提示:用分压计算平衡常数为压强平衡常数Kp。气体分压=总压×物质的量分数,甲醇选择性=。
【答案】(1)-90.97
(2)任何温度下正反应不能自发进行 (3)B
(4) ①. 50% ②. 等于
(5) ①. 520K时,反应Ⅰ、Ⅱ都达平衡,升温时反应Ⅰ平衡向左移动,反应Ⅱ平衡向右移动(或催化剂活性降低等合理即可) ②. 甲醇已液化
(6)或
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅰ-反应Ⅱ=ΔΗ1-ΔΗ2=ΔΗ,
【小问2详解】
ΔG=ΔH-TΔS,在任何温度下该正反应不能自发进行,故不能选择此反应合成甲醇;
【小问3详解】
合成甲醇正反应是放热反应,气体分子数减小反应;
A.降低温度,反应速率减小,平衡向右移动,CO2平衡转化率增大,A不符合题意;
B.缩小体积,增大压强,反应速率增大,平衡向右移动,CO2平衡转化率增大,B符合题意;
C.加入催化剂,增大反应速率,平衡不移动,C不符合题意;
D.增大CO2浓度,反应速率增大,但是CO2平衡转化率减小,D不符合题意;
故选B;
【小问4详解】
830 ℃时,K=1.0,设平衡时CO2的物质的量为x mol,容器体积为V,,解得x=0.5 mol,;
平衡时四种物质浓度相等,增大等物质的量CO、CO2,浓度商不变,故平衡不移动,即正、逆反应速率相等;
【小问5详解】
图1中520 K之前未达到平衡,升温,反应速率增大,甲醇产率增大;520 K时达到峰值(达到平衡),高于520 K时,升温,反应Ⅰ平衡向左移动、反应Ⅱ平衡向右移动,能使甲醇产率降低,或催化剂活性降低,一定时间内产率降低;图2中甲醇体积分数与各物质状态有关,增大压强,反应速率加快,达到平衡时平衡向正方向移动,同时增大压强,甲醇易液化,导致体积分数急剧降低;
【小问6详解】
CO2平衡转化率为50%,初始物质的量为1 mol,可知平衡时n(CO2)=0.5 mol,C原子守恒,n(CH3OH)+n(CO)=0.5 mol,,解得n(CH3OH)=0.4 mol,O原子守恒,n(H2O)=0.5 mol,H原子守恒,n(H2)=0.5 mol,平衡状态时各物质组成如下:
组分
CO2
H2
CH3OH(g)
CO
H2O(g)
n/mol
0.5
0.5
0.4
0.1
0.5
,
,。
19. 通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料,用于合成有机高分子材料等。回答下列问题:
(1)以丁烷为原料合成聚丙烯和有机溶剂氯仿()的流程如图所示。
①甲烷分子的空间结构为_______。
②丙烯→聚丙烯的反应类型是_______。
③光照条件下,甲烷与反应生成氯仿的总的化学方程式为_______。
④丙烯的二氯代物有_______种结构(不考虑立体异构)。
(2)以乙烯为原料合成乙二酸二乙酯的流程如图所示。
①上述转化过程中,原子利用率为的反应有i、_______(填序号)。
②下列关于乙醇的说法正确的是_______(填标号)。
a.是无色、有特殊香味的液体
b.和乙二醇互为同系物
c.医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂
d.与二甲醚互为同分异构体
③分子中官能团的名称是_______。
④反应vi的化学方程式是_______。
(3)的反应过程如下:
反应过程中能量变化可用下图中的_______表示(填“图1”或“图2”)。
【答案】(1) ①. 正四面体形 ②. 加聚反应 ③. ④. 5
(2) ①. ⅱ、ⅲ、ⅴ ②. acd ③. 醛基 ④.
(3)图2
【解析】
【分析】丁烷裂解为甲烷和丙烯,丙烯催化聚合生成聚丙烯,甲烷和氯气取代生成氯代物和HCl;
以乙烯为原料合成乙二酸二乙酯的过程中,i为乙烯和水加成生成乙醇,ⅱ为催化作用下乙烯被氧化为环氧乙烷,ⅲ为环氧乙烷和水的加成生成乙二醇,ⅳ为乙二醇的催化氧化生成M:乙二醛,ⅴ为乙二醛和氧气结合生成N:乙二酸,ⅵ为乙二酸和乙醇的酯化反应生成产物乙二酸二乙酯;
【小问1详解】
①甲烷中碳的价层电子对数为4,没有孤电子对,其空间结构为正四面体形;
②丙烯→聚丙烯的反应为丙烯的加聚反应,反应生成高聚物,故为加聚反应;
③光照条件下,甲烷与反应生成氯仿,同时生成HCl,总的化学方程式为。
④丙烯的二氯代物有1,1-二氯丙烯、1,2-二氯丙烯、1,3-二氯丙烯、2,3-二氯丙烯、3,3-二氯丙烯,共5种(不考虑立体异构);
【小问2详解】
①结合分析可知,上述转化过程中,原子利用率为100%的反应有ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅴ。
②a.乙醇是无色、有特殊香味的液体,正确;
b.同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;乙醇和乙二醇不互为同系物,错误;
c.医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂,其能杀菌消毒,正确;
d.同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物;乙醇与二甲醚互为同分异构体,正确;
故选acd;
③M为乙二醛,分子中官能团的名称是醛基。
④反应ⅵ为乙二酸和乙醇的酯化反应生成乙二酸二乙酯,化学方程式是:。
【小问3详解】
已知:
a:
b:
c:
由盖斯定律,a+b+c得反应:,则焓变为(1652-615-872) kJ/mol=+165kJ/mol,反应吸热,则生成物能量高于反应物能量,故选图2。
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辽西重点高中2025-2026学年上学期高三期末考试
化学试题
考生注意
1.本试卷本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 Cl 36 Cu 64 Na 23
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(共45分,每题只有一个正确答案)
1. 下列与生产生活相关的叙述中,不涉及化学变化的是
A. 小苏打发酵面团 B. 葡萄酒变酸
C. 屠呦呦利用乙醚提取青蒿素 D. 豆科植物根瘤菌自然固氮
2. 物质的微观结构决定其宏观性质,丙酮()是一种常见的有机溶剂。下列说法不正确的是
A. 丙酮的电子式为
B. 丙酮分子中所有原子均在同一平面
C. 核磁共振氢谱只有1组峰
D. 丙酮可以和HCN发生加成反应
3. 华为最新研发了一种高效含硫化合物固态电池,充电快速又安全。该含硫化合物的结构如下图所示,已知X、Y、Z、L、M、R为短周期主族元素,原子序数依次递增,X的单质保存在固态石蜡中,L与R同族。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. X单质与反应生成的化合物种类相比于X的其它同族金属元素更少
C. 与NaCl溶液反应制备
D. 键角:
4. NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 所含中子数为8NA
B. 溶液中,阳离子数目小于0.1NA
C. 粉和足量S完全反应,转移电子数为0.5NA
D. 分子中含有键的数目为2NA
5. 关于下列三种常见高分子材料的说法正确的是
A. 通过红外光谱法测定酚醛树脂的平均相对分子质量,可得其链节数
B. 涤纶是对苯二甲酸和乙二醇通过加聚反应得到的
C. 顺丁橡胶的单体与反-2-丁烯互为同分异构体
D. 顺丁橡胶、涤纶和酚醛树脂都属于人工合成高分子材料
6. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通入一定体积的N2,最终气体颜色变浅
化学平衡向 NO2减少的方向移动
B
向盛有2mL FeCl3溶液的试管中加入过量铁粉,充分反应后静置,滴加 KSCN 溶液无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴氯水,溶液变红
Fe2+具有还原性
C
向 AgNO3溶液先滴入几滴 NaCl溶液,再滴入几滴 NaI溶液,观察沉淀颜色变化
比较 AgCl 和 AgI的Ksp 大小
D
将氯气通入Na2S溶液,观察是否产生淡黄色沉淀
验证氯气的氧化性
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
A. 由常温下高锰酸钾与浓硫酸混合生成为绿色油状液体,推测其可能是由共价键构成的酸性氧化物
B. 由F、Cl、Br、I的非金属性递减,可推断HF、HCl、HBr、HI酸性逐渐增强
C. 由键角大于120°且能二聚形成,可推断中键类型为
D. 由在中溶解度大于其在水中的溶解度,可推断为非极性分子
8. CaO2·8H2O可以用作鱼苗运输中的供氧剂等。制备CaO2·8H2O的实验方法之一如图。
关于上述实验,下列说法不正确的是
A. 样品可以加入一定量稀硫酸溶解,用KMnO4标准溶液滴定进行含量测定
B. 步骤①充分反应尚存有少量固体,煮沸前溶液一定仍呈酸性
C. 步骤②中双氧水体现出一定的酸性
D. 晶体中的主要杂质可以用冷水洗涤
9. 硅化镁是一种半导体材料,在光电子器件、能源器件、激光武器等领域有重要应用前景,其常见立方晶胞如图甲所示,已知晶胞边长为a pm。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。下列说法错误的是
A. 由晶体结构可推断硅化镁的化学式为
B. 距离B原子最近且等距的B原子有4个
C. 已知原子分数坐标:A点为,则B点的原子分数坐标为
D. 若将图甲中移动到,则可得到硅化镁的等边长晶胞乙
10. 高分子广泛应用于口腔护理,其合成路线如下图。
下列说法正确的是
A. 若①为加成反应,则为 B. ②为缩聚反应
C. N中所有碳原子共平面 D. P在碱性条件下可发生降解
11. 以高砷烟尘(主要成分是As2O3、As2O5和Pb5O8)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4·10H2O)的工艺流程如图。
下列说法正确的是
A. “碱浸”时,Pb5O8与Na2S反应的物质的量之比为1:3
B. “抽滤”结束后,先关闭抽气泵
C. “氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V)
D. “系列操作”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
12. 已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量X和Y发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是
A.
B. 加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤
C. 加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化
D. 达到平衡后,若其他条件不变,再充入Z,不变
13. 下列方程式与所给事实相符的是
A. 浓硝酸受热或光照分解:
B. 铁与水蒸气反应:
C. 溶液处理水垢中的
D. 溶液中加少量溶液:
14. EDTA(乙二胺四乙酸)能与大多数金属离子形成稳定的配合物,其分子结构如图,下列说法正确的是
A. 分子式为
B. EDTA的核磁共振氢谱上有5组峰
C. EDTA分子中N、O原子可以提供孤对电子与金属离子最多可形成6个配位键
D. EDTA相对分子质量与正二十烷相近,所以沸点差异较小
15. 室温下,用溶液滴定100 mL含、的混合溶液,溶液中pX随()的变化关系如图所示,其中pX代表,、、。已知。下列说法正确的是
A. 乙为pCl与()的关系曲线
B. 交点a处为的滴定终点
C. 滴定时,可选KI作指示剂
D. 的平衡常数
第Ⅱ卷(选择题,共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分,考生根据要求做答。)
16. 锑白是一种白色结晶状粉末,性质与相似,主要用作颜料、阻燃剂、媒染剂、催化剂,还可用于合成锑盐。工业上以辉锑矿(主要成分为、,还含有少量、)为原料生产锑白的工艺流程如图所示:
已知:①相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的见表。
金属离子
开始沉淀
1.6
6.2
3.6
完全沉淀
2.9
8.2
4.8
②“水解沉锑”时生成沉淀。
回答下列问题:
(1)锑为51号元素,其在元素周期表中的位置为___________,基态铁原子价层电子的轨道表示式为___________。
(2)为提高“氧化酸浸”速率,可采取的措施有___________(任写一种);滤渣1的主要成分是___________。
(3)“氧化酸浸”工序中的与发生反应,生成,再与发生反应生成。是一种强氧化剂,能在常压下浸取硫化锑矿,使得锑矿中的锑以离子的形式进入溶液中,同时生成难溶于水的浅黄色沉淀。浸取硫化锑的化学方程式为___________。
(4)“还原过滤”工序的主要目的为___________。
(5)为保证“水解沉锑”工序中生成沉淀不含其他沉淀,水解时应小于___________。“水解沉锑”工序生成的离子方程式为___________。
(6)若“中和转化”工序中选用溶液,则会造成锑白产量下降,锑白产量下降过程中发生反应的化学方程式为___________。
17. 左旋米那普伦是治疗成人重度抑郁症的药物之一,以下是其盐酸盐(化合物K)的一种合成路线(部分反应条件已简化,忽略立体化学):
已知:
i.化合物F不能与饱和碳酸氢钠溶液反应产生二氧化碳。
ii.氯原子易与过渡金属形成配位键
iii.
iv.
回答下列问题:
(1)D中含氧官能团的名称_______,含氮官能团的电子式_______。
(2)F的结构简式_______,E→F过程中会生成一种高分子副产物,其结构简式为_______。
(3)下列说法不正确的是_______。
A. J→K发生了取代反应,且形成了配位键
B. B→D的反应中,断裂的是化学键a
C. I中含有共价键和离子键两种作用
D. E中含有1个手性碳原子
(4)G与反应生成H和两种气体的化学方程式_______。
(5)已知:。A→B过程中氧化剂为过氧乙酸,而不选择在Ag催化下,用作氧化剂的原因_______。
(6)写出以为原料制备的合成路线_______。(用流程图表示,无机试剂、有机溶剂任选)
18. CO2回收和利用有助于实现“碳中和”。工业上,利用CO2制备CH3OH涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.97kJ·mol-1;
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2=+42kJ·mol-1.
已知反应Ⅱ的平衡常数与温度关系如下表所示:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)的ΔH=______kJ·mol-1。
(2)工业上,不采用下列反应制备CH3OH,其原因是______。
CO2(g)+2H2O(g)⇌CH3OH(g)+O2(g) ΔH=+676.48kJ•mol-1,ΔS=-43.87J·mol-1·K-1
(3)在反应器中充入适量CO2和H2,发生上述反应Ⅰ合成CH3OH,下列条件下能同时提高CO2平衡转化率和反应速率的是______(填字母)。
A. 降低温度 B. 缩小体积,增大压强
C. 选择高效催化剂 D. 增大CO2浓度
(4)830℃,向恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2,只发生上述反应Ⅱ.达到平衡时CO2的转化率为______。若达到平衡后,再向反应器中充入2mol CO2和2mol CO,此时v(正)______(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。
(5)在总压5MPa,n(H2):n(CO2)=3:1,催化剂为Cu-Zn-Al-Zr纳米纤维,反应相同时间时,甲醇产率与温度关系如图1所示。在520K,其他条件相同,甲醇体积分数与压强关系如图2所示(假设只发生上述反应Ⅰ、反应Ⅱ)。
图1中,温度高于520K时,甲醇产率降低的原因可能是______。图2中,当压强大于P0 MPa,CH3OH体积分数急剧降低,其原因是______。
(6)某温度下,在总压为100kPa恒压条件下,向反应器中充入1mol CO2和1.8mol H2,发生上述反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时CO2转化率为50%,CH3OH选择性为80%。反应Ⅰ的平衡常数Kp=______(kPa)-2(分数表示即可)。提示:用分压计算平衡常数为压强平衡常数Kp。气体分压=总压×物质的量分数,甲醇选择性=。
19. 通过石油裂化和裂解可以得到乙烯、丙烯、甲烷等重要的基本化工原料,用于合成有机高分子材料等。回答下列问题:
(1)以丁烷为原料合成聚丙烯和有机溶剂氯仿()的流程如图所示。
①甲烷分子的空间结构为_______。
②丙烯→聚丙烯的反应类型是_______。
③光照条件下,甲烷与反应生成氯仿的总的化学方程式为_______。
④丙烯的二氯代物有_______种结构(不考虑立体异构)。
(2)以乙烯为原料合成乙二酸二乙酯的流程如图所示。
①上述转化过程中,原子利用率为的反应有i、_______(填序号)。
②下列关于乙醇的说法正确的是_______(填标号)。
a.是无色、有特殊香味的液体
b.和乙二醇互为同系物
c.医疗上常用75%(体积分数)的乙醇溶液作消毒剂
d.与二甲醚互为同分异构体
③分子中官能团的名称是_______。
④反应vi的化学方程式是_______。
(3)的反应过程如下:
反应过程中能量变化可用下图中的_______表示(填“图1”或“图2”)。
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