精品解析：河南信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上学期2月期末测试 化学试题

河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上期02月期末测试 化学试题 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 CI-35.5 Co-59 一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分，共42分)。 1. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 硬化油在碱性条件下能水解生成具有亲水基和疏水基的物质，可用于制肥皂 B. 硫酸钡不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，可用作“钡餐” C. 碳的非金属性比硅强，可用碳和石英砂反应制粗硅 D. 碘伏(成分为碘和表面活性剂)能使微生物蛋白质变性，可用于消毒 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式： C. 用电子云轮廓图示意键的形成： D. 聚苯乙烯的结构简式： 3. 已知是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 4°C时，3.6 g重水所含的电子数小于2NA B. 28 g聚乙烯()含有的质子数目为16NA C. 一定条件下，5.6 g铁粉与过量的硫粉充分反应，转移的电子数为0.3NA D. 32 gO2和O3的混合物中含有的氧原子数目为2NA 4. 下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是 A. 向酸性溶液中滴入溶液： B. 向溶液中加入过量溶液： C. 将过量的通入溶液中： D. 用白醋浸泡过的淀粉-KI试纸检验加碘盐中的 5. 下列实验的相应操作中不能达到实验目的是 A. 甲装置：用玻璃棒摩擦烧杯内壁，可析出深蓝色晶体 B. 乙装置：先通再通，可制备 C. 丙装置：制备无水 D. 丁装置：用标准溶液滴定锥形瓶中的碘水 6. 某产品中元素的含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是 A. 步骤I，需加入过量的将元素全部转化为 B. 步骤II，稀释过程中需要用到容量瓶 C. 步骤III，应加入KSCN作指示剂 D. 步骤III，锥形瓶含有少量蒸馏水不影响测定结果 7. 下列实验目的对应的实验方案设计现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验方案设计 现象和结论 A 证明某盐溶液中含有 向试样中加入盐酸酸化的溶液 产生白色沉淀，证明试样中含有 B 探究与HClO酸性的相对强弱 用pH计测量、HClO溶液的pH，比较溶液pH大小 HClO溶液的pH比溶液大，则酸性比HClO强 C 证明某盐溶液中含有 用玻璃棒蘸取待测液，放在酒精灯外焰处灼烧 观察到焰色呈黄色，证明试样中含有 D 验证某固体是还是 室温下，取少量固体于试管中，插入温度计，加入几滴水 温度降低，该固体是 A. A B. B C. C D. D 8. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列有关事实的微观解释正确的是 选项 事实 微观解释 A 甲苯与溶液反应实验中，加入冠醚可以缩短褪色时间 超分子具有自组装特征 B 只有1个最外层电子的碱金属原子光谱在光谱里呈现双线 在一个原子轨道里，最多容纳2个电子且自旋相反 C 在中的溶解度大于在水中的溶解度 与均为非极性分子，相似相溶 D 的沸点高于 相对分子质量是影响二者沸点的主要因素 A. A B. B C. C D. D 9. 某种离子化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z与W同主族，Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 非金属性：Z＞W B. 氢化物沸点：Z＞Y C. 是极性分子 D. X、Z、Q三种元素能形成离子化合物 10. 新型靶向药物能够牢牢“黏住”致病蛋白，其结构简式如图所示。下列关于的说法错误的是 A. M含有3种官能团 B. M“黏住”致病蛋白的过程可能与二者之间形成氢键有关 C. M中所有碳原子可能共平面 D. 最多可与加成 11. 甲烷与H2O2转化制甲酸等物质的反应历程和能垒变化如图所示。下列说法正确的是 A. 甲烷制甲酸的反应是吸热反应 B. 微粒ii和iii是反应的中间体 C. 该过程的决速步是CH4→·CH3 D. 该反应存在极性键、非极性键的断裂与形成 12. 室温下，用含少量Ca2+的NiCl2溶液制备NiCO3的过程如图所示。已知室温下，，。下列说法错误的是 A. 常温下，pH=9的NaF溶液中： B. “除钙”得到的上层清液中： C. 0.1mol/L的NaHCO3溶液中： D. “沉镍”时反应的离子方程式： 13. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是 A. Pt电极反应： B. 外加电场可促进双极膜中水的电离 C. Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 14. 逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有： 反应ⅰ：     反应ⅱ：     反应ⅲ：     常压下，向密闭容器中充入1 mol CO2和2 mol H2，达平衡时H2、H2O和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。下列说法正确的 A. 800 ℃时，适当增大体系压强，反应ⅱ的平衡常数保持不变 B. a代表CO、b代表、c代表 C. 649 ℃时，反应i的平衡常数 D. 二、非选择题(共58分)。 15. 草酸钴在化学中应用广泛，可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为CoO、、，含少量的、、CuO、FeO、等]为原料制取草酸钴晶体()的工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置为___________；基态Cu原子的价层电子排布式为___________。 （2）“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是___________。浸出渣的主要成分是___________(填化学式)。 （3）“氧化”时发生反应的离子方程式为___________，“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是___________。 （4）取“调节pH”后所得滤液，将pH调至9.4，可得到沉淀，在空气中850℃煅烧该沉淀得到的化学方程式为___________。 （5）“提纯”分为萃取和反萃取两步进行。向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应。当溶液pH处于一定范围内时，测得萃取率随溶液pH的增大而增大。则反萃取过程中加入的试剂X最好是___________(填标号)。 A. NaOH B. C. D. （6）“沉钴”得到草酸钴晶体()，将54.9 g该晶体“灼烧”至质量不再减轻，得到24.1 g钴的氧化物，其化学式为___________。 16. 三氯化铬()可用作媒染剂和催化剂，易水解，650℃以上升华。某学习小组在实验室中用和制备无水并测定产品纯度，进行如图实验探究。回答下列问题： （1）制备无水 ①选择合适的装置，按气流方向，合理的连接顺序为___________(用小写字母填空)。 ②实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之___________(填“前”或“后”)。 ③该实验开始前，先通入一段时间的作用是___________；充分反应后停止加热，继续通入一段时间直到装置冷却室温，结束制备实验。 ④已知制备时同时生成气体。易水解。水解产生两种酸性气体。制备反应的化学方程式为___________，尾气处理时适合选用的试剂为___________(填试剂名称)。 （2）测定产品中质量分数的实验步骤如下： Ⅰ．取产品，在强碱性条件下，加入过量的溶液，小火加热使完全转化为，继续加热一段时间； Ⅱ．冷却后，滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸的作用是防止指示剂提前变色)，使转化为，再加适量的蒸馏水将溶液稀释至； Ⅲ．取溶液，加入适量浓硫酸混合均匀，滴入3滴试亚铁灵作指示剂，用新配制的的标准溶液滴定，溶液由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点，重复2~3次，平均消耗标准溶液。 ①该样品中的质量分数为___________%(保留小数点后两位)。 ②下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是___________(填序号)。 A．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间 B．步骤Ⅲ中所用溶液已变质 C．步骤Ⅱ中未加浓磷酸 D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视 17. 在碳中和目标推动下，全球加氢制甲醇技术加速发展。 I．间接法制甲醇 先将与过量反应获得含有CO和的混合气，再生产甲醇。相关反应如下： 反应I 反应ii （1）相关键能如下表所示，则______(用含字母的代数式表示)，反应ii自发进行的条件为______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 化学键 键能 （2）恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醇合成，有利于提高CO和的平衡转化率，解释其原因为______。 II．直接法制甲醇 以和为原料生产甲醇，发生反应iii，同时发生副反应i． 反应iii （3）向2 L恒容密闭容器中加入和发生反应。平衡时，CO和在含碳产物中的体积分数及的转化率随温度的变化如图所示。 ①表示甲醇体积分数随温度变化的曲线为______(填“m”或“n”)。 ②时，反应经达到平衡，则内的生成速率______，生成的物质的量______mol，反应iii的平衡常数______(列出计算式即可)。 ③范围内，的转化率先降低后升高的原因为______。 18. 以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体I()的合成路线如下： （1）E的化学名称为___________。 （2）H官能团名称为___________。 （3）D+H→I的反应类型为___________。 （4）F→G的方程式为___________。 （5）F的同分异构体中，满足下列条件的结构有___________种。 条件：①含有苯环且苯环上只有三种取代基 ②能发生银镜反应且遇FeCl3溶液显紫色 ③1 mol该物质与足量的Na反应产生1 mol H2 其中苯环上取代基均不相邻的结构简式为___________。 （6）在D和H合成I的反应中，K2CO3可以提高原料利用率，试分析其原因___________。 （7）关于路线中各物质的说法正确的是___________(填字母)。 A. H不存在手性碳原子 B. E中所有碳原子共平面，均为sp2杂化 C. C→D的反应中有sp3-sσ键的断裂和sp3-pσ键的形成 D. D→I的反应中K2CO3和CH3CN为催化剂 （8）利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下： 根据上述信息，写出乙醇和合成的路线___________(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学北湖校区2025-2026学年高三上期02月期末测试 化学试题 可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 CI-35.5 Co-59 一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分，共42分)。 1. 物质的性质决定用途，下列两者对应关系不正确的是 A. 硬化油在碱性条件下能水解生成具有亲水基和疏水基的物质，可用于制肥皂 B. 硫酸钡不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，可用作“钡餐” C. 碳的非金属性比硅强，可用碳和石英砂反应制粗硅 D. 碘伏(成分为碘和表面活性剂)能使微生物蛋白质变性，可用于消毒 【答案】C 【解析】 【详解】A．硬化油（油脂）在碱性条件下水解生成高级脂肪酸盐（含亲水基、疏水基），可用于制肥皂，对应关系正确，A正确； B．硫酸钡不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，可用作“钡餐”，对应关系正确，B正确； C．碳和石英砂（）反应制硅的反应为，此反应能发生是因为生成气体脱离体系，并非因为碳的非金属性比硅强，对应关系不正确，C错误； D．碘伏中的碘能使微生物蛋白质变性，可用于消毒，对应关系正确，D正确； 故答案选C。 2. 下列化学用语表示正确的是 A. 的电子式： B. 基态Cr原子的价层电子轨道表示式： C. 用电子云轮廓图示意键的形成： D. 聚苯乙烯的结构简式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．的电子式为，A错误； B．d轨道半充满较稳定，基态Cr原子的价层电子排布式为，B错误； C．π键是由两个原子的 p轨道以“肩并肩”重叠形成的，用电子云轮廓图示意 p-pπ键的形成：，C正确； D．聚苯乙烯的结构式为，D错误； 故选C。 3. 已知是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 4°C时，3.6 g重水所含的电子数小于2NA B. 28 g聚乙烯()含有的质子数目为16NA C. 一定条件下，5.6 g铁粉与过量的硫粉充分反应，转移的电子数为0.3NA D. 32 gO2和O3的混合物中含有的氧原子数目为2NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．4℃时，3.6 g重水(2H2O)所含电子数=，小于2 NA，A正确； B．的最简式为，每个含8个质子，含有2 mol CH2，所含质子数目为16NA，B正确； C．5.6 g铁的物质的量为0.1 mol，一定条件下，5.6 g铁粉与过量的硫粉充分反应生成硫化亚铁，转移的电子数也只能是0.2NA，C错误； D．O2和O3的组成元素都为O元素，二者的质量实际是氧原子的质量，32 g氧原子的物质的量为n==2 mol，所含原子数为2NA，D正确； 故选C。 4. 下列有关描述对应的离子方程式书写正确的是 A. 向酸性溶液中滴入溶液： B. 向溶液中加入过量溶液： C. 将过量的通入溶液中： D. 用白醋浸泡过的淀粉-KI试纸检验加碘盐中的 【答案】B 【解析】 【详解】A．高锰酸根在酸性条件下与反应，电子转移不守恒，正确书写为，A错误； B．溶液中加入过量反应，根据少定多变原则，铝离子和硫酸根离子的计量数之比为1：2，生成和，电荷和原子守恒均满足，B正确； C．通入溶液中，是弱电解质，不能拆，正确的离子方程式为，C错误； D．白醋中的醋酸为弱酸，不能拆，应保留分子形式，正确的离子方程式为，D错误； 故选B。 5. 下列实验的相应操作中不能达到实验目的是 A. 甲装置：用玻璃棒摩擦烧杯内壁，可析出深蓝色晶体 B. 乙装置：先通再通，可制备 C. 丙装置：制备无水 D. 丁装置：用标准溶液滴定锥形瓶中的碘水 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙醇可降低硫酸四氨合铜的溶解度，用玻璃棒摩擦烧杯内壁产生微小的晶核，可析出深蓝色晶体，能达到实验目的，A不可选； B．溶解度大，先通使溶液呈碱性以吸收更多，又因极易溶于水，因此将通入饱和食盐水时采用短管进可防止倒吸，稀硫酸可吸收多余的氨气，能达到实验目的，B不可选； C．丙装置中，在氯化氢气流中加热，可抑制氯化镁水解，从而制备无水，能达到实验目的，C不可选； D．用标准溶液滴定锥形瓶中的碘水，硫代硫酸钠溶液显碱性，应使用碱式滴定管，而图中是酸式滴定管，不能达到实验目的，D可选； 故选D。 6. 某产品中元素的含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是 A. 步骤I，需加入过量的将元素全部转化为 B. 步骤II，稀释过程中需要用到容量瓶 C. 步骤III，应加入KSCN作指示剂 D. 步骤III，锥形瓶含有少量蒸馏水不影响测定结果 【答案】C 【解析】 【分析】全流程中，步骤I，在NaOH和条件下被氧化为，步骤II，在酸性条件下反应为便于后续滴定，进一步利用滴定，据此分析： 【详解】A．步骤I中，在碱性条件下将氧化为，需要过量的完全转化，A正确； B．步骤II中，需要将溶液稀释至100 mL，配制一定体积的溶液必须使用对应规格的容量瓶，因此需要100 mL容量瓶，B正确； C．步骤III中，用滴定，由于是产物，在滴定开始后即生成，故KSCN无法指示滴定终点，因此不能用KSCN作指示剂，C错误； D．锥形瓶中的蒸馏水不改变的物质的量，因此不影响滴定结果，D正确； 故答案选C。 【点睛】 7. 下列实验目的对应的实验方案设计现象和结论都正确的是 选项 实验目的 实验方案设计 现象和结论 A 证明某盐溶液中含有 向试样中加入盐酸酸化的溶液 产生白色沉淀，证明试样中含有 B 探究与HClO酸性的相对强弱 用pH计测量、HClO溶液的pH，比较溶液pH大小 HClO溶液的pH比溶液大，则酸性比HClO强 C 证明某盐溶液中含有 用玻璃棒蘸取待测液，放在酒精灯外焰处灼烧 观察到焰色呈黄色，证明试样中含有 D 验证某固体是还是 室温下，取少量固体于试管中，插入温度计，加入几滴水 温度降低，该固体是 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．盐酸酸化的引入，若原溶液含也会生成AgCl沉淀，无法确定，A错误； B．未说明CH3COOH和HClO浓度是否相同，无法通过pH直接比较酸性强弱，B错误； C．玻璃棒含Na+，焰色反应会干扰，应使用洁净铂丝或铁丝，C错误； D．Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶解吸热，温度降低说明是NaHCO3，D正确； 故选D。 8. 化学研究应当注重宏观与微观相结合。下列有关事实的微观解释正确的是 选项 事实 微观解释 A 甲苯与溶液反应实验中，加入冠醚可以缩短褪色时间 超分子具有自组装特征 B 只有1个最外层电子的碱金属原子光谱在光谱里呈现双线 在一个原子轨道里，最多容纳2个电子且自旋相反 C 在中的溶解度大于在水中的溶解度 与均为非极性分子，相似相溶 D 的沸点高于 相对分子质量是影响二者沸点的主要因素 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．冠醚与K+形成超分子复合物，促进KMnO4与甲苯接触，加快反应速率，原因是超分子有分子识别的特征，A错误； B．在一个原子轨道里，最多容纳自旋相反的2个电子，由于自旋-轨道耦合作用，单电子能级分裂为两个相近的能级，跃迁时发射两种波长相近的光，形成双线结构，B正确； C．为极性分子，为非极性分子，“均为非极性”的表述错误，C错误； D．沸点高因极性分子间作用力强，而非相对分子质量，D错误； 故选B。 9. 某种离子化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z与W同主族，Q是元素周期表中电负性最大的元素。下列说法错误的是 A. 非金属性：Z＞W B. 氢化物沸点：Z＞Y C. 是极性分子 D. X、Z、Q三种元素能形成离子化合物 【答案】B 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y的最外层电子数是内层电子数的2倍，Y原子含有2个电子层，最外层含有4个电子，则Y为C；Q是元素周期表中电负性最大的元素，Q为F；结合图示可知，X形成1个共价键，其原子序数小于C元素，则X为H；Z与W同主族，Z介于C元素和F元素之间，W与6个离子形成-1价阴离子，W的化合价为+5价，则Z为N，W为P。据此分析。 【详解】A．同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则非金属性：，A正确； B．N元素的氢化物有氨气、肼，C元素的氢化物为烃，对于简单氢化物沸点：，但是碳原子数较多的烃常温下为液态或固态，其沸点大于氨气、肼，B错误； C．为，该分子中存在孤对电子，空间结构为三角锥形，是极性分子，C正确； D．H、N、F三种元素可形成离子化合物，D正确； 故答案选B。 10. 新型靶向药物能够牢牢“黏住”致病蛋白，其结构简式如图所示。下列关于的说法错误的是 A. M含有3种官能团 B. M“黏住”致病蛋白的过程可能与二者之间形成氢键有关 C. M中所有碳原子可能共平面 D. 最多可与加成 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子中含有酚羟基、酯基、碳碳双键3种官能团，A正确； B．M中含有酚羟基，蛋白质中含氨基和羧基，其“黏住”致病蛋白的过程可能与二者之间形成氢键有关，B正确； C．与苯环直接相连的原子共面、碳碳双键和碳氧双键两端的原子共面、单键可以旋转，则分子中所有碳原子可能共平面，C正确； D．1molM 中有2mol苯环可与6mol氢气加成，1mol碳碳双键可与1mol氢气加成，最多可与7 mol H2加成，D错误； 故选D。 11. 甲烷与H2O2转化制甲酸等物质的反应历程和能垒变化如图所示。下列说法正确的是 A. 甲烷制甲酸的反应是吸热反应 B. 微粒ii和iii是反应的中间体 C. 该过程的决速步是CH4→·CH3 D. 该反应存在极性键、非极性键的断裂与形成 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，即反应过程放热，则甲烷制甲酸的反应是放热反应，A错误； B．中间体是指反应过程中生成后又被消耗的物质。由反应历程图可知，微粒ii(CH3OOH)和iii(HOCH2OOH)生成后没有再被消耗，则不是反应的中间体，B错误； C．由左图可知，的活化能最高，活化能越高，反应速率越慢，属于该过程的决速步，C正确； D．反应中存在极性键(如C-H键等)的断裂与形成，也存在非极性键(O-O键)的断裂，但没有非极性键的形成，D错误； 故选C。 12. 室温下，用含少量Ca2+的NiCl2溶液制备NiCO3的过程如图所示。已知室温下，，。下列说法错误的是 A. 常温下，pH=9的NaF溶液中： B. “除钙”得到的上层清液中： C. 0.1mol/L的NaHCO3溶液中： D. “沉镍”时反应的离子方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．常温下，pH=9的溶液中的电荷守恒：，元素质量守恒：，根据以上两式可得：，A项正确； B．“除钙”得到的上层清液为的饱和溶液，因此有：，B正确； C．的溶液中有电荷守恒：，物料守恒：。，整理得：，C正确； D．“沉镍”时反应的离子方程式应为，D项错误； 故答案选D。 13. 一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是 A. Pt电极反应： B. 外加电场可促进双极膜中水的电离 C. Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D. Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 【答案】C 【解析】 【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为：，阴极发生的反应为：，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。 【详解】A．由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为：，A正确； B．水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确； C．由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，C错误； D．Ⅳ室每生成，则转移1mol电子，有1mol氢离子移到Ⅱ室中，生成，D正确； 故选C。 14. 逆水煤气变换反应是一种转化和利用的重要途径，发生的反应有： 反应ⅰ：     反应ⅱ：     反应ⅲ：     常压下，向密闭容器中充入1 mol CO2和2 mol H2，达平衡时H2、H2O和含碳物质的物质的量随温度的变化如图。下列说法正确的 A. 800 ℃时，适当增大体系压强，反应ⅱ的平衡常数保持不变 B. a代表CO、b代表、c代表 C. 649 ℃时，反应i的平衡常数 D. 【答案】A 【解析】 【分析】反应ⅲ=反应ⅱ-反应ⅰ，则由盖斯定律可得：ΔH3=ΔH2-ΔH1=(-165.0-41.1) kJ⋅mol−1=-206.1 kJ⋅mol−1； 反应ⅰ为吸热反应，反应ⅱ、ⅲ均为放热反应，升高温度，反应ⅰ正向移动，反应ⅱ、ⅲ逆向移动，则随温度的升高，n(CO)增大、n(CH4)减小，即b表示CH4、c表示CO，则a表示CO2，据此解答。 【详解】A．平衡常数只跟温度有关，温度不变，平衡常数不变，则800 ℃时，适当增大体系压强，反应ⅱ的平衡常数保持不变，A正确； B．由分析可知， a表示CO2、b表示CH4 、c表示CO，B错误； C．由图可知，649 ℃平衡时n(H2)=1.2 mol，即消耗n(H2)=(2-1.2) mol=0.8 mol，且此时n(CO)=n(CO2)，因为还生成CH4，结合H元素守恒可知，生成n(H2O)小于0.8 mol，则此时反应i的平衡常数，C错误； D．由分析可知，，D错误； 故选A。 二、非选择题(共58分)。 15. 草酸钴在化学中应用广泛，可用于制备催化剂等。以钴矿[主要成分为CoO、、，含少量的、、CuO、FeO、等]为原料制取草酸钴晶体()的工艺流程如图所示。 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置为___________；基态Cu原子的价层电子排布式为___________。 （2）“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是___________。浸出渣的主要成分是___________(填化学式)。 （3）“氧化”时发生反应的离子方程式为___________，“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是___________。 （4）取“调节pH”后所得滤液，将pH调至9.4，可得到沉淀，在空气中850℃煅烧该沉淀得到的化学方程式为___________。 （5）“提纯”分为萃取和反萃取两步进行。向除杂后的溶液中加入某有机酸萃取剂，发生反应。当溶液pH处于一定范围内时，测得萃取率随溶液pH的增大而增大。则反萃取过程中加入的试剂X最好是___________(填标号)。 A. NaOH B. C. D. （6）“沉钴”得到草酸钴晶体()，将54.9 g该晶体“灼烧”至质量不再减轻，得到24.1 g钴的氧化物，其化学式为___________。 【答案】（1） ①. 第四周期Ⅷ族 ②. （2） ①. 增大反应物接触面积，加快反应速率，提高浸出率 ②. （3） ①. ②. 溶液中的和会催化分解 （4） （5）C （6） 【解析】 【分析】加硫酸溶解后，氢氧化物及部分金属氧化物溶于硫酸，再加入，和被还原成和，不与硫酸反应，经过滤除去，浸出渣为；向滤液中加入，将氧化为，然后加入NaOH调节pH，、、、转化为氢氧化物沉淀而除去，滤液经提纯后，加入沉钴，得到。 【小问1详解】 Co为27号元素，元素周期表的位置为第四周期Ⅷ族；Cu为29号元素，其基态原子的价层电子排布式为。 【小问2详解】 “浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，提高浸出率。由分析可知，浸出渣的主要成分是。 【小问3详解】 “氧化”时亚铁离子被H2O2氧化为铁离子，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为，和会催化分解，“氧化”过程中消耗的量明显偏高的原因是溶液中的和会催化分解。 【小问4详解】 煅烧沉淀得到，该过程中Co元素化合价上升，被氧化，则O2参与反应，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为。 【小问5详解】 反萃取过程中需要加入酸时平衡逆向移动，结合浸取步骤加入稀硫酸，为了不引入新的杂质，则反萃取过程中加入的试剂X最好是硫酸。 【小问6详解】 54.9 g草酸钴晶体中，Co的物质的量为，根据元素守恒，所得氧化物中Co的物质的量为0.3 mol，则氧化物中O元素的物质的量为，，故氧化物的化学式为。 16. 三氯化铬()可用作媒染剂和催化剂，易水解，650℃以上升华。某学习小组在实验室中用和制备无水并测定产品纯度，进行如图实验探究。回答下列问题： （1）制备无水 ①选择合适的装置，按气流方向，合理的连接顺序为___________(用小写字母填空)。 ②实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之___________(填“前”或“后”)。 ③该实验开始前，先通入一段时间的作用是___________；充分反应后停止加热，继续通入一段时间直到装置冷却室温，结束制备实验。 ④已知制备时同时生成气体。易水解。水解产生两种酸性气体。制备反应的化学方程式为___________，尾气处理时适合选用的试剂为___________(填试剂名称)。 （2）测定产品中质量分数的实验步骤如下： Ⅰ．取产品，在强碱性条件下，加入过量的溶液，小火加热使完全转化为，继续加热一段时间； Ⅱ．冷却后，滴入适量的稀硫酸和浓磷酸(浓磷酸的作用是防止指示剂提前变色)，使转化为，再加适量的蒸馏水将溶液稀释至； Ⅲ．取溶液，加入适量浓硫酸混合均匀，滴入3滴试亚铁灵作指示剂，用新配制的的标准溶液滴定，溶液由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点，重复2~3次，平均消耗标准溶液。 ①该样品中的质量分数为___________%(保留小数点后两位)。 ②下列操作将导致产品中质量分数测定值偏低的是___________(填序号)。 A．步骤Ⅰ中未继续加热一段时间 B．步骤Ⅲ中所用溶液已变质 C．步骤Ⅱ中未加浓磷酸 D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视，滴定后平视 【答案】（1） ①. afgdeh ②. 前 ③. 排尽装置中空气，防止产品氧化变质 ④. ⑤. 氢氧化钠溶液 （2） ①. 88.76 ②. AC 【解析】 【分析】实验室制取的反应，易潮解高温下易被氧气氧化，所以装置内不能存在空气，反应结束后继续通入一段时间氮气，让在氮气氛围中冷却，防止空气进入使氧化，反应装置选择D不能选择B，以防止三氯化铬蒸气冷凝时堵塞导管；从a中出来的蒸气直接通过f口进入D装置发生反应，再通入浓硫酸中，防止后面的尾气处理装置中的水蒸气进入D装置，E装置用于尾气处理、。 【小问1详解】 ①根据分析，从a中出来的蒸气直接通过f口进入D装置发生反应，再经过d口通入浓硫酸中以防止后面的尾气处理装置中的水蒸气进入D装置，E装置用于尾气处理、，故合理的顺序为afgdeh。 ②水浴加热是为了将充满整个装置，从而在D中加热条件下进行反应（为确保反应在足够高的温度下进行，应先点燃酒精喷灯将反应管加热至反应所需温度，再进行水浴加热使蒸气进入反应管），故实验开始时，点燃酒精喷灯适合在水浴加热之前。 ③该实验开始前，先通入一段时间的作用是排尽装置中空气，防止产品氧化变质。 ④制备时同时生成气体，制备反应的化学方程式为。 易水解。水解产生两种酸性气体，故尾气处理时适合选用的试剂为氢氧化钠溶液。 【小问2详解】 ①根据原子守恒可得，与发生氧化还原反应，根据电子得失守恒可得，总关系式为，，则的物质的量为，该样品中的质量分数为； ②A．步骤I末继续加热一段时间，过量的在步骤Ⅱ中会将还原为，则滴定时消耗标准溶液体积减小，测定的质量分数偏低，A正确； B．步骤Ⅲ中所用已变质，则滴定用标准液体积偏大，测定的质量分数偏高，B错误； C．步骤Ⅱ中末加浓磷酸，指示剂会提前变色，则消耗标准液体积偏小，测定的质量分数偏低，C正确； D．步骤Ⅲ中读数时，滴定前俯视(读数偏小)，滴定后平视，读取标准液的体积偏大，测定的质量分数偏高，D错误； 故选AC。 17. 在碳中和目标推动下，全球加氢制甲醇技术加速发展。 I．间接法制甲醇 先将与过量反应获得含有CO和的混合气，再生产甲醇。相关反应如下： 反应I 反应ii （1）相关键能如下表所示，则______(用含字母的代数式表示)，反应ii自发进行的条件为______(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 化学键 键能 （2）恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醇合成，有利于提高CO和的平衡转化率，解释其原因为______。 II．直接法制甲醇 以和为原料生产甲醇，发生反应iii，同时发生副反应i． 反应iii （3）向2 L恒容密闭容器中加入和发生反应。平衡时，CO和在含碳产物中的体积分数及的转化率随温度的变化如图所示。 ①表示甲醇体积分数随温度变化的曲线为______(填“m”或“n”)。 ②时，反应经达到平衡，则内的生成速率______，生成的物质的量______mol，反应iii的平衡常数______(列出计算式即可)。 ③范围内，的转化率先降低后升高的原因为______。 【答案】（1） ①. ②. 低温 （2）反应ii是气体分子数减小的反应，脱水后，反应物的分压增大，有利于平衡正移(合理答案均可) （3） ①. m ②. ③. 0.24 ④. ⑤. 反应iii占主导，反应i占主导 【解析】 【小问1详解】 反应物键能和-产物键能和=焓变，则ΔH2=E(C≡O)+2E(H-H)-3E(C-H)-E(C-O)-E(O-H)=(a+2b-3c-d-e)kJ/mol；反应ii分子数减小，熵减小，ΔS2<0，则在低温下自发进行。 【小问2详解】 反应ii是气体分子数减小的反应，脱水后，反应物的分压增大，有利于平衡正移，因此恒压条件下，反应i结束后，先分离出混合气中的水蒸气，再进行甲醇合成，有利于提高CO和的平衡转化率。(合理答案均可) 【小问3详解】 ①反应i是吸热反应，升高温度，有利于CO生成，反应iii是放热反应，升高温度平衡逆向进行，有利于CO的生成，不利于甲醇的生成，则CO的含量随温度升高而增大，甲醇的含量随温度升高而下降，因此m、n曲线代表的物质分别为甲醇、CO； ②假设二氧化碳在反应i中消耗xmol、在反应iii中消耗ymol，则时x+y=0.24，平衡时二氧化碳的物质的量为(1-x-y)mol、氢气的物质的量为(3-x-3y)mol、一氧化碳的物质的量为xmol、甲醇的物质的量为ymol、水的物质的量为(x+y)mol，此时甲醇和CO的体积分数相等，则两者物质的量相等，即x=y，由于x+y=0.24，则可知x=y=0.12mol，因此内的生成速率，生成的物质的量，平衡时二氧化碳和氢气的物质的量分别为0.76mol和2.52mol，故反应iii的平衡常数。 ③反应iii占主导，反应i占主导，因此范围内，的转化率先降低后升高。 18. 以A和芳香烃E为原料制备除草剂茚草酮中间体I()的合成路线如下： （1）E的化学名称为___________。 （2）H官能团名称为___________。 （3）D+H→I的反应类型为___________。 （4）F→G的方程式为___________。 （5）F的同分异构体中，满足下列条件的结构有___________种。 条件：①含有苯环且苯环上只有三种取代基 ②能发生银镜反应且遇FeCl3溶液显紫色 ③1 mol该物质与足量的Na反应产生1 mol H2 其中苯环上取代基均不相邻的结构简式为___________。 （6）在D和H合成I的反应中，K2CO3可以提高原料利用率，试分析其原因___________。 （7）关于路线中各物质的说法正确的是___________(填字母)。 A. H不存在手性碳原子 B. E中所有碳原子共平面，均为sp2杂化 C. C→D的反应中有sp3-sσ键的断裂和sp3-pσ键的形成 D. D→I的反应中K2CO3和CH3CN为催化剂 （8）利用原子示踪技术追踪G→H的反应过程如下： 根据上述信息，写出乙醇和合成的路线___________(无机试剂任选)。 【答案】（1）邻二甲苯或1,2-二甲基苯 （2）羰基或酮羰基 （3）取代反应 （4）+2CH3CH2OH+2H2O （5） ①. 10 ②. （6）与取代生成的氯化氢反应，促进平衡向产物方向移动 （7）AC （8）CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3 或CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3 【解析】 【分析】A发生反应生成B，B中醇羟基发生消去反应生成C中碳碳双键，C中甲基上的氢原子被氯原子取代生成D﹔根据E的分子式及G的结构简式知，E结构简式为，根据F的分子式可知，E中甲基被氧化为F分子中的羧基-COOH，则F结构简式为，F和乙醇发生酯化反应生成G，G发生反应生成H，D和H发生取代反应生成Ⅰ。 【小问1详解】 根据上述分析可知E物质分子结构简式为，其名称为邻二甲苯或1,2-二甲基苯； 【小问2详解】 根据H物质结构简式，可知H物质含有的官能团为羰基或酮羰基； 【小问3详解】 根据D、H、I结构简式的不同，可知D+H→I+HCl，其反应类型是取代反应； 【小问4详解】 F是，F与C2H5OH在浓硫酸存在条件下加热，发生酯化反应产生G、H2O，该反应是可逆反应，该反应的化学方程式为：+2CH3CH2OH+2H2O； 【小问5详解】 F是，F的同分异构体同时符合条件：①含有苯环且苯环上只有三种取代基；②能发生银镜反应且遇FeCl3溶液显紫色，说明含有-CHO、酚羟基；③1 mol该物质与足量的Na反应产生1 mol H2，说明含有2个酚-OH或1个酚-OH、1个-COOH，则其同分异构体中含有的三个取代基为-OH、-CHO、-COOH，根据它们在苯环的位置关系可知有10种不同结构，其中苯环上取代基均不相邻的结构简式为； 【小问6详解】 D与H发生取代反应产生化合物I和HCl，该反应是可逆反应。在D和H合成I的反应中，K2CO3可以与取代生成的HCl反应，从而能够促进平衡向产物方向移动，从而可以提高原料利用率； 【小问7详解】 A．手性碳原子是连接四个不同的原子或原子团的碳原子，根据H结构简式可知：H物质分子中不含有手性碳原子，A正确； B．E物质分子结构简式为，苯分子是平面分子，-CH3中C原子取代苯环上H原子的位置，在苯分子的平面上。苯环上的C原子采用sp2杂化，-CH3中的饱和碳原子采用sp3杂化，B错误； C．C发生取代反应产生D，断裂-CH3中C-H键变为-CH3中C-Cl键，则C→D的反应中有sp3-sσ键的断裂和sp3-pσ键的形成，C正确； D．在D→I的反应中，CH3CN为溶剂，K2CO3为反应物，均不是催化剂，D错误； 故合理选项是AC； 【小问8详解】 CH3CH2OH被酸性KMnO4溶液氧化为CH3COOH(或先与O2在Cu催化下加热氧化为CH3CHO，然后CH3CHO催化氧化产生CH3COOH)，CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸催化下加热，发生酯化反应产生CH3COOCH2CH3，CH3COOCH2CH3先与、NaH作用，然后在H+/H2O条件下加热，发生反应产生，故以CH3CH2OH与合成的路线为CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3 ；或CH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $