精品解析：湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高三上学期11月月考 化学试题

长沙市一中2026届高三月考试卷(四) 化 学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 不论是人类智慧的结晶还是自然界中已有的物质都是由化学物质组成。下列说法不正确的是 选项 物品或物质 相关简介 成分分析 A 黑火药 硝石(75%)、木炭(15%)和硫黄(10%) 爆炸时木炭作还原剂 B 造纸 由青檀树皮及稻草制作而成 主要成分为多糖 C 正长石 组成： 属于氧化物 D 指南针 由天然磁石制成 主要成分是 Fe3O4 A. A B. B C. C D. D 2. 下列说法不正确的是 A. 常温常压下，3.2g O2和O3的混合气体中含有氧原子的数目约为0.2×6.02× B. 溶液中含有 CH3COOH 和 CH3COO⁻的总数约为 C. 标准状况下，1.12 L HCl气体中含有电子的数目约为0.9×6.02× D. 0.1mol环氧乙烷中()含有共价键的总数约为0.3×6.02× 3. 下列化学用语表示错误的是 A. NH4Cl的电子式为 B. 基态氧原子的核外电子轨道表示式： C. NCl3的 VSEPR模型： D. 乙醚的结构简式为 CH3OCH3 4. 下列利用海带提取单质碘的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲灼烧海带 B. 用装置乙过滤海带灰浸泡液 C. 用装置丙得到I2的CCl4溶液 D. 用装置丁提纯粗碘 5. 一种农业常用肥料的结构如图所示，该物质的水溶液显酸性。其中X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前四周期元素，且位于不同周期，基态 W 原子内层有空轨道且最高能级有1个未成对电子。下列说法正确的是 A. W⁺可通过强相互作用力与冠醚组成超分子 B. Z的简单氢化物的热稳定性比Y 的强 C. Y与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 D. 该物质的水溶液中： 6. 下列实验能达到目的的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度 B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的 NaClO 溶液，分别加入等体积等浓度的Na2SO3溶液，对比现象 C 判断反应后 Ba2+是否沉淀完全 将Na2SO3溶液与BaCl2溶液混合反应后静置，向上层清液中再加1滴Na2SO3溶液 D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水 A. A B. B C. C D. D 7. 下列离子方程式或化学方程式书写正确且符合题意的是 A. 向 溶液中通入SO2，产生白色沉淀，发生的离子反应为： B. 向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少量铁粉，产生蓝色沉淀，发生的离子反应为：、 C. 向硫酸酸化的 KMnO4溶液中加入少量 Na2S，再滴加 溶液，产生白色沉淀，证明一定发生了离子反应： D. 铝和重氢氧化钠的H2O溶液反应的化学方程式： 8. 工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质 Ni 的原理如图所示。下列说法错误的是 已知：①在弱酸性溶液中发生水解； ②氧化性： (高浓度) (低浓度)。 A. 碳棒上发生的主要电极反应： B. 电解过程中，产生的镍单质和穿过阴离子膜的离子物质的量之比小于1：2 C. 电解过程中 pH越低越好 D. 若将阳离子膜去掉，电解时的阳极区会生成有漂白性的物质 9. 砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为a pm，建立如图的原子坐标系，①号位的分数坐标为( 已知：砷化镉的摩尔质量为M 为阿伏加德罗常数的值；原子分数坐标x、y、z∈[0，1)(原子分数坐标为1时记为0)。下列说法错误的是 A. 砷化镉中 Cd与 As原子个数比为3：2 B. 两个 Cd原子间最短距离为0.5a pm C. ③号位原子分数坐标为 D. 该晶体的密度为 10. 由含硒废料(主要含S、 Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)在实验室中制取硒的流程如图所示。下列说法错误的是 A. “分离”时利用了“相似相溶”的原理 B. “酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物 C. “酸化”时发生反应的离子方程式： D. Na2SO3和 H2SO4均作为氧化剂或还原剂参与了反应 11. 我国科研人员提出了由 CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。下列说法不正确的是 A. 生成CH3COOH 总反应的原子利用率为100% B. 过程①→②放出能量并形成了C-C C. CH3COOH中，甲基和羧基中C的化合价分别为-3和+4 D. 该催化剂通过增加活化分子百分数提高了反应速率 12. 1-溴丁烷是一种重要的精细化工产品，主要用于有机合成中作烷基化试剂。实验室用浓硫酸、NaBr固体、1-丁醇制备1-溴丁烷，装置如图，下列说法正确的是 A. 图中所示冷凝管的作用均为冷凝 B. 浓硫酸的作用有制取 HBr、吸水提高1-丁醇转化率、作催化剂 C. 气体吸收装置可用蒸馏水吸收 HBr、Br2，防止污染空气 D. 分液漏斗中要进行水洗分液、NaOH洗涤后分液、水洗分液以除去杂质 13. 常温下，某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是 已知：H2CO3的 A. A⁻的 B. 浓度均为0.1mol/L的NaA和HA的混合溶液中：c(HA)>c(A⁻) C. 向 Na2CO3溶液中加入足量的 HA有气泡产生 D. 某c(HA)：c(A⁻)=4：1的缓冲溶液，pH≈4 14. 已知：A(g)+2B(g)=3C(g) △H<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A 和3mol B发生反应，t1 min时达到平衡状态Ⅰ，在 t2 min时改变某一条件，t3 min 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 容器内压强不变，表明反应达到平衡 B. t2min时改变的条件：向容器中加入B C. t3min 时刻 A、B、C浓度均大于 t1min 时刻 D. 平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 为了改善环境，科学家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的转化。请回答下列有关问题: （1）利用N2与H2合成氨是重要的工业反应，下图为反应过程中的能量变化关系。 ①反应中加入铁粉可以提高反应速率，其原因是____________。 ②已知某些化学键键能数据如下表: 化学键 H-H N≡N N-H E/(kJ/mol) 436 946 391 反应N2(g) +H2(g) NH3(g)的活化能Ea=254kJ/mol，则反应NH3(g)N2(g) +H2(g) 的活化能Eb=______kJ/mol。 （2）汽车内燃机工作时会将N2转化为NO，反应式为N2(g) +O2(g) 2NO(g)，该反应在不同温度下的平衡常数K如下表: 温度 27℃ 2000℃ K 3.8×10-31 0.1 温度为2000℃，某时刻测得反应体系中各物质的浓度分别为c(N2)=0.2mol/L，c(O2)=0.03mol/L，c(NO) =0.03mol/L，此时该反应的速率(v)应满足的关系为_______(填字母序号)。 A.v正>v 逆 B.v正=v逆 C.v正<v逆 D.无法确定 （3）工业上可将CO转化成甲醇，反应式为: CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)。若在一容积可变的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2进行反应，初始体积为3L，保持压强不变，反应后CO的平衡转化率随温度(T) 的变化如右图中曲线所示。 ①若所加的CO和H2的量以及反应温度均不变，则达到平衡状态A、B时的压强pA____pB (填“>”、“<”或“=”)，其原因是___________________。 ②若达到化学平衡状态A时，CO的体积分数为25%，此时CO的转化率为_____；平衡常数KA=________。 16. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质，从该废渣中提取钴(Ⅱ)的一种工艺流程如下。 已知：Fe2+完全沉淀时pH≥9；Fe3+完全沉淀时pH≥3.2，回答下列问题： （1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是______。“浸渣”的主要成分为______(填化学式)。 （2）“沉锰”步骤中加入 的目的是______。 （3）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入过量的 NaClO氧化其反应的离子方程式为______。 （4）“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为______；若用H2O2 和稀硫酸代替浓盐酸，其优点是______。 （5）工业上利用电解含 Co(Ⅱ)的水溶液制备金属 Co和 的装置如图所示。 “电解”时石墨电极的电极反应为______，膜Ⅱ为______(填“质子”“阴离子”或“阳离子”)交换膜，目的是______。 17. 研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料(BC-PB)，并将其应用于氨氮废水(含 NH3、NH)的处理。 资料：①普鲁士蓝(PB)是亚铁氰化铁的俗称，化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，难溶于水； ②BC-PB中，PB负载在 BC表面，没有产生新化学键，各自化学性质保持不变。 Ⅰ、复合材料BC-PB的合成 （1）下列关于 i 中 HCN参与反应的说法中，正确的是______(填标号)。 a．提供H+，与 Fe反应 b．提供H+，与OH-反应 c．提供CN-，与 配位 d．提供CN-，与K+反应 （2）ⅱ中分离得到 的操作包括加热浓缩、______。 （3）ⅲ中生成普鲁士蓝反应的化学方程式为______。 （4）CN⁻做配体时一般由______(填元素符号)做配原子，原因是______。 （5）添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700℃时，KHCO3 造孔原理的化学方程式为______。 Ⅱ、氨氮废水处理 用NH4Cl溶液模拟氨氮废水。实验发现 pH=2时，在 BC-PB体系中加入H2O2，可将氨氮转化为无毒气体N2，提高氨氮的去除率。其原理如下： i、H+3H2O ii、·OH将氨氮氧化为N2 （6）ii的离子方程式为______。 （7）用BC-PB 和 H2O2混合处理1000 L某氨氮含量(以 NH4Cl质量计算)为 的废水。实验结束后，收集到22.4L N2(已折算成标准状况)。处理后的废水中氨氮含量为______mg·L-1(废水体积变化忽略不计)，达到了污水排放标准要求 18. E-苯酮是合成原药烯酰吗啉的重要中间体。合成E-苯酮的某路线如图所示。 回答下列问题： （1）下列有关A、D、E-苯酮的说法正确的是______(填标号)。 a．三者可用酸性KMnO4 溶液鉴别 b．一定条件下，三者均能与 NaOH 溶液反应 c．一定条件下，1mol E-苯酮最多与 7 mol H2反应 d．E-苯酮分子中所有碳原子一定在同一平面上 （2）A的名称为______。 （3）D中碳原子的杂化类型是______，D的水溶性一般，可形成浊液，其原因是______。 （4）B的结构简式为______。 （5）步骤Ⅳ反应的化学方程式为______，与NaOH溶液反应的化学方程式为______。 （6）步骤Ⅴ的反应类型为______。 （7）J是C的同系物，其相对分子质量比C大14，同时符合下列条件的J的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①能发生银镜反应；②含有苯环；③苯环上至多有3个取代基。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长沙市一中2026届高三月考试卷(四) 化 学 时量：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Cl—35.5 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一项符合题目要求) 1. 不论是人类智慧的结晶还是自然界中已有的物质都是由化学物质组成。下列说法不正确的是 选项 物品或物质 相关简介 成分分析 A 黑火药 硝石(75%)、木炭(15%)和硫黄(10%) 爆炸时木炭作还原剂 B 造纸 由青檀树皮及稻草制作而成 主要成分为多糖 C 正长石 组成： 属于氧化物 D 指南针 由天然磁石制成 主要成分是 Fe3O4 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．黑火药由硝石(KNO3，氧化剂)、木炭(C，还原剂)和硫黄(S，氧化剂)组成。爆炸时，木炭被氧化，作还原剂，故A正确； B．造纸原料青檀树皮及稻草含纤维素，纤维素属于多糖，是纸的主要成分，故B正确； C．正长石以氧化物的形式表示为，但实际为硅酸盐(复杂化合物)，含硅氧四面体结构，不属于氧化物类别(氧化物仅含两种元素，其中一种为氧)，故C错误； D．指南针由天然磁石(磁铁矿)制成，主要成分为Fe3O4，故D正确； 综上所述，答案为C。 2. 下列说法不正确的是 A. 常温常压下，3.2g O2和O3的混合气体中含有氧原子的数目约为0.2×6.02× B. 溶液中含有 CH3COOH 和 CH3COO⁻的总数约为 C. 标准状况下，1.12 L HCl气体中含有电子的数目约为0.9×6.02× D. 0.1mol环氧乙烷中()含有共价键的总数约为0.3×6.02× 【答案】D 【解析】 【详解】A．氧气和臭氧均由氧原子构成，故3.2g混合物中含有的氧原子的物质的量为，含有的氧原子的数目约为，故A正确； B．溶液中CH3COONa的物质的量为n=cV=0.5 mol/L×1 L=0.5 mol，醋酸钠部分水解，但满足元素守恒，故此溶液中含有CH3COOH和 CH3COO-的总数约为，故B正确； C．标准状况下1.12LHCl的物质的量为0.05 mol，而HCl中含有18个电子，故0.05mol HCl中含有电子的数目约为，故C正确； D．环氧乙烷中含7个共价键，故0.1 mol环氧乙烷中含有共价键的总数约为，故D错误； 故选D。 3. 下列化学用语表示错误的是 A. NH4Cl的电子式为 B. 基态氧原子的核外电子轨道表示式： C. NCl3的 VSEPR模型： D. 乙醚的结构简式为 CH3OCH3 【答案】D 【解析】 【详解】A．为离子化合物，由和构成，电子式：，A正确； B．O为8号元素，其原子核外有8个电子，基态氧原子的核外电子排布式为，轨道表示式为，B正确； C．NCl3的中心原子N的价层电子对数为，分子的VSEPR模型为四面体形，且氯原子半径大于氮原子，C正确； D．乙醚中含有4个碳原子，其结构简式为CH3CH2OCH2CH3，CH3OCH3为甲醚的结构简式，D错误； 故选D。 4. 下列利用海带提取单质碘的实验原理与装置不能达到实验目的的是 A. 用装置甲灼烧海带 B. 用装置乙过滤海带灰浸泡液 C. 用装置丙得到I2的CCl4溶液 D. 用装置丁提纯粗碘 【答案】A 【解析】 【详解】A．海带的灼烧要使用坩埚，A错误； B．海带灰难溶于水，用过滤方法除去，B正确； C．I2更易溶解在CCl4中，且CCl4密度比水大，与水互不相溶，用分液漏斗分离，C正确； D．碘单质易升华，碘蒸气遇装有冷水的圆底烧瓶发生凝固，得到纯净的碘固体，从而得到提纯，D正确； 故选A。 5. 一种农业常用肥料的结构如图所示，该物质的水溶液显酸性。其中X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前四周期元素，且位于不同周期，基态 W 原子内层有空轨道且最高能级有1个未成对电子。下列说法正确的是 A. W⁺可通过强相互作用力与冠醚组成超分子 B. Z的简单氢化物的热稳定性比Y 的强 C. Y与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物 D. 该物质的水溶液中： 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、W为核电荷数依次增大的前四周期元素，且位于不同周期，X位于第一周期，且形成1个共价键，则X为H；Y位于第二周期，且形成2个共价键，则Y为O；Z位于第三周期，且形成5个共价键，则Z为P；W位于第四周期，基态W原子内层有空轨道且最高能级有1个未成对电子，且形成+1价阳离子，则W为K，该物质为KH2PO4，KH2PO4的水溶液显酸性，满足条件，以此分析解答。 【详解】A．组成超分子的粒子之间只存在弱作用力，故A错误； B．Y为O，Z为P，非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强，O的非金属性强于P，则Z的简单气态氢化物(PH3)的热稳定性比Y(H2O)的弱，故B错误； C．Y为O，O与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，如H2O、H2O2，P2O5、P2O3，K2O、K2O2、KO2等，故C正确； D．KH2PO4的水溶液呈酸性，说明的电离程度大于其水解程度，则，即，故D错误； 故答案选C。 6. 下列实验能达到目的的是 选项 实验目的 实验方法或操作 A 测定中和反应的反应热 酸碱中和滴定的同时，用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度 B 探究浓度对化学反应速率的影响 量取同体积不同浓度的 NaClO 溶液，分别加入等体积等浓度的Na2SO3溶液，对比现象 C 判断反应后 Ba2+是否沉淀完全 将Na2SO3溶液与BaCl2溶液混合反应后静置，向上层清液中再加1滴Na2SO3溶液 D 检验淀粉是否发生了水解 向淀粉水解液中加入碘水 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸碱中和滴定中无保温措施，热量损失大，无法准确测定中和反应的反应热，故A错误； B．NaClO与Na2SO3反应无明显现象(如沉淀、气体或颜色变化)，无法通过现象对比浓度对反应速率的影响，故B错误； C．向上层清液中加入Na2SO3溶液，若出现浑浊(BaSO3沉淀)，则Ba2+未沉淀完全；若无浑浊，则沉淀完全，故C正确； D．碘水用于检验淀粉是否存在，淀粉水解后可能仍有残留，无法直接确认是否发生水解；应检验还原糖(如葡萄糖)，故D错误。 综上所述，答案为C。 7. 下列离子方程式或化学方程式书写正确且符合题意的是 A. 向 溶液中通入SO2，产生白色沉淀，发生的离子反应为： B. 向K3[Fe(CN)6]溶液中加入少量铁粉，产生蓝色沉淀，发生的离子反应为：、 C. 向硫酸酸化的 KMnO4溶液中加入少量 Na2S，再滴加 溶液，产生白色沉淀，证明一定发生了离子反应： D. 铝和重氢氧化钠的H2O溶液反应的化学方程式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．向溶液中通入，产生白色沉淀，离子方程式为，A错误； B．向溶液中加入少量铁粉，发生反应，与过量的反应生成蓝色沉淀， ，B正确； C．硫酸酸化的溶液中含,加入少量，再滴加 溶液，产生白色沉淀，可能原因是与反应生成白色沉淀，即，不一定是氧化生成了，C错误； D．铝和重氢氧化钠的溶液反应的化学方程式为，D错误； 故答案选B。 8. 工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质 Ni 的原理如图所示。下列说法错误的是 已知：①在弱酸性溶液中发生水解； ②氧化性： (高浓度) (低浓度)。 A. 碳棒上发生的主要电极反应： B. 电解过程中，产生的镍单质和穿过阴离子膜的离子物质的量之比小于1：2 C. 电解过程中 pH越低越好 D. 若将阳离子膜去掉，电解时的阳极区会生成有漂白性的物质 【答案】C 【解析】 【分析】碳棒与电源正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，氢氧根放电生成氧气，镀镍铁棒与电源负极相连，为电解池阴极，发生还原反应，Ni2+放电生成Ni单质，由于溶液显酸性，H+也会放电生成氢气。 【详解】A．碳棒为阳极，电极反应式为： ，故A正确； B．为维持电荷守恒，每生成1 mol Ni，至少有2 mol负电荷（2 mol ）通过阴离子膜转移至中间室，但电解过程中阴极有氢气作为副产物生成，因此比值小于1：2，故B正确； C．由于的氧化性大于低浓度Ni2+的氧化性，所以为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH，若pH过小阴极主要产生氢气，故C错误； D．若去掉阳离子膜，在阳极Cl首先放电生成Cl2，阳极区可以生成有漂白性的物质NaClO，故D正确； 故选C。 9. 砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为a pm，建立如图的原子坐标系，①号位的分数坐标为( 已知：砷化镉的摩尔质量为M 为阿伏加德罗常数的值；原子分数坐标x、y、z∈[0，1)(原子分数坐标为1时记为0)。下列说法错误的是 A. 砷化镉中 Cd与 As原子个数比为3：2 B. 两个 Cd原子间最短距离为0.5a pm C. ③号位原子分数坐标为 D. 该晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图示晶胞可知，一个晶胞中As个数为：，Cd的个数为6，故砷化镉中Cd与As原子个数比为6∶4=3∶2，A正确； B．由图示晶胞可知，两个Cd原子间最短距离为晶胞边长的一半，即0.5a pm，B正确； C．已知原子分数坐标为1时记为0，③号位原子位于右侧面的面心上，故其分数坐标为(，0，)，C正确； D．由A项分析可知，一个晶胞中含有6个Cd和4个As，即含有2个Cd3As2，故该晶胞的密度为g·cm-3，D错误； 故选D。 10. 由含硒废料(主要含S、 Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)在实验室中制取硒的流程如图所示。下列说法错误的是 A. “分离”时利用了“相似相溶”的原理 B. “酸溶”操作的目的是除去废料中的金属氧化物 C. “酸化”时发生反应的离子方程式： D. Na2SO3和 H2SO4均作为氧化剂或还原剂参与了反应 【答案】D 【解析】 【分析】由流程可知，煤油溶解S后，过滤分离出含硫煤油，得到含Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2的滤渣，加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2，再加亚硫酸钠溶液浸取Se生成Na2SeSO3，最后酸化生成粗硒。 【详解】A．由分析可知，煤油作为低极性溶剂溶解低极性S分子，利用了“相似相溶”的原理，故A正确； B．加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2，该操作的目的是除去废料中的金属氧化物，故B正确； C．Na2SeSO3酸化生成粗硒，可知“酸化”时发生反应的离子方程式：，故C正确； D．Na2SO3+Se=Na2SeSO3，Se化合价升高，Na2SO3作氧化剂，Na2SeSO3酸化生成粗硒，其离子方程式，H2SO4提供酸性环境，化合价未变，故D错误。 综上所述，答案为D。 11. 我国科研人员提出了由 CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程，该历程示意图如下所示。下列说法不正确的是 A. 生成CH3COOH 总反应的原子利用率为100% B. 过程①→②放出能量并形成了C-C C. CH3COOH中，甲基和羧基中C的化合价分别为-3和+4 D. 该催化剂通过增加活化分子百分数提高了反应速率 【答案】C 【解析】 【分析】从图中可以看出，CH4选择性活化，断裂C-H键，甲烷分子中的C原子、断键后产生的H原子与催化剂形成共价键；CO2中的C原子与甲基中的C原子间相互接近并形成C-C键；夺氢后H原子与催化剂间的共价键断裂，并形成O-H共价键。 【详解】A．CO2与CH4转化为CH3COOH的总反应为CH4+CO2CH3COOH，原子利用率为100%，A正确； B．由图示反应历程可知，①→②的过程中形成了C-C，且反应物的总能量高于生成物的总能量，该过程放出能量，故B正确； C．CH3COOH中，甲基和羧基中C的化合价分别为-3和+3，故C错误； D．催化剂通过降低反应的活化能，增大活化分子百分数，来提高反应速率，故D正确； 故选C。 12. 1-溴丁烷是一种重要的精细化工产品，主要用于有机合成中作烷基化试剂。实验室用浓硫酸、NaBr固体、1-丁醇制备1-溴丁烷，装置如图，下列说法正确的是 A. 图中所示冷凝管的作用均为冷凝 B. 浓硫酸的作用有制取 HBr、吸水提高1-丁醇转化率、作催化剂 C. 气体吸收装置可用蒸馏水吸收 HBr、Br2，防止污染空气 D. 分液漏斗中要进行水洗分液、NaOH洗涤后分液、水洗分液以除去杂质 【答案】B 【解析】 【分析】用浓硫酸与溴化钠固体反应制备HBr，然后利用1-丁醇与HBr发生取代反应制备1-溴丁烷，这样制备的1-溴丁烷中可能含有杂质，采用蒸馏方法进行分离提纯，据此分析解答。 【详解】A．回流装置中冷凝管的作用是冷凝回流，蒸馏装置中冷凝管的作用为冷凝，故A错误； B．用浓硫酸、NaBr固体反应制备HBr，且浓硫酸具有吸水性，可提高1-丁醇转化率，浓硫酸还可作催化剂，故B正确； C．HBr有毒，极易溶于水，倒扣漏斗可防止倒吸，气体吸收装置可吸收HBr防止污染空气，但与此同时浓硫酸可能体现强氧化性产生Br2，Br2微溶于水，因此用水吸收不足以防污染，故C错误； D．1-溴丁烷不溶于水，则分液漏斗中要进行水洗分液、10%Na2CO3洗涤后分液、水洗分液以除去杂质，NaOH会与产品反应，故D错误； 故答案选择B。 13. 常温下，某弱酸HA溶液中主要成分的分布分数随pH的变化如图所示。下列说法错误的是 已知：H2CO3的 A. A⁻的 B. 浓度均为0.1mol/L的NaA和HA的混合溶液中：c(HA)>c(A⁻) C. 向 Na2CO3溶液中加入足量的 HA有气泡产生 D. 某c(HA)：c(A⁻)=4：1的缓冲溶液，pH≈4 【答案】B 【解析】 【详解】A．当c(HA)=c(A⁻)时，pH=4.7，，则 ，故A正确； B．根据A选项得到，浓度均为0.1mol/L的NaA和HA的混合溶液，由于HA电离常数大于A⁻水解常数水解，说明HA电离程度大于A⁻水解程度，因此混合溶液中：c(HA)<c(A⁻)，故B错误； C．由于，因此向 Na2CO3溶液中加入足量的 HA，有二氧化碳气泡产生，故C正确； D．某c(HA)：c(A⁻)=4：1的缓冲溶液，则HA的分布分数为0.8，A⁻的分布分数为0.2，根据图中a点可得到pH≈4，故D正确。 综上所述，答案为B。 14. 已知：A(g)+2B(g)=3C(g) △H<0，向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A 和3mol B发生反应，t1 min时达到平衡状态Ⅰ，在 t2 min时改变某一条件，t3 min 时重新达到平衡状态Ⅱ，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. 容器内压强不变，表明反应达到平衡 B. t2min时改变的条件：向容器中加入B C. t3min 时刻 A、B、C浓度均大于 t1min 时刻 D. 平衡常数K：K(Ⅱ)<K(Ⅰ) 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，t1min时达到平衡状态Ⅰ，在t2 min时改变某一条件，瞬间正反应速率不变，然后增大，可知改变的条件为加入生成物，平衡逆向移动，以此来解答。 【详解】A．该反应为气体体积不变的反应，反应前后气体的物质的量不变，则压强始终不变，不能判定平衡状态，故A错误； B．根据图像可知，正反应速率是渐变的，逆反应速率应是突变的，所以改变的条件是浓度，即t2 min时改变的条件为向容器中加入C，故B错误； C．t2 min时改变的条件为向容器中加入C，再次平衡后C的浓度增加，平衡逆移A、B的量和浓度均增加，故C正确； D．温度不变平衡常数不变，则平衡常数K：K(Ⅱ)=K(Ⅰ)，故D错误； 故选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 为了改善环境，科学家投入了大量的精力研究碳、氮及其化合物的转化。请回答下列有关问题: （1）利用N2与H2合成氨是重要的工业反应，下图为反应过程中的能量变化关系。 ①反应中加入铁粉可以提高反应速率，其原因是____________。 ②已知某些化学键键能数据如下表: 化学键 H-H N≡N N-H E/(kJ/mol) 436 946 391 反应N2(g) +H2(g) NH3(g)的活化能Ea=254kJ/mol，则反应NH3(g)N2(g) +H2(g) 的活化能Eb=______kJ/mol。 （2）汽车内燃机工作时会将N2转化为NO，反应式为N2(g) +O2(g) 2NO(g)，该反应在不同温度下的平衡常数K如下表: 温度 27℃ 2000℃ K 3.8×10-31 0.1 温度为2000℃，某时刻测得反应体系中各物质的浓度分别为c(N2)=0.2mol/L，c(O2)=0.03mol/L，c(NO) =0.03mol/L，此时该反应的速率(v)应满足的关系为_______(填字母序号)。 A.v正>v 逆 B.v正=v逆 C.v正<v逆 D.无法确定 （3）工业上可将CO转化成甲醇，反应式为: CO(g) +2H2(g)CH3OH(g)。若在一容积可变的密闭容器中充入1mol CO和2mol H2进行反应，初始体积为3L，保持压强不变，反应后CO的平衡转化率随温度(T) 的变化如右图中曲线所示。 ①若所加的CO和H2的量以及反应温度均不变，则达到平衡状态A、B时的压强pA____pB (填“>”、“<”或“=”)，其原因是___________________。 ②若达到化学平衡状态A时，CO的体积分数为25%，此时CO的转化率为_____；平衡常数KA=________。 【答案】 ①. 降低了合成氨反应的活化能 ②. 300 ③. C ④. < ⑤. 该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡正向移动，CO转化率升高，故pA<pB ⑥. 50% ⑦. 4L2/mol2 【解析】 【详解】(1)①由图知，铁粉作催化剂，降低了合成氨反应的活化能，提高了反应速率；故答案为：降低了合成氨反应的活化能。 ②针对反应N2(g)+ H2(g)NH3(g)，其反应热=反应物断键吸收的总能量-生成物成键放出的总能量=(946×0.5+436×1.5-3×391) kJ·mol-1=-46 kJ·mol-1；该反应热=Ea-Eb=-46 kJ·mol-1，则Eb=300 kJ·mol-1，所以所求反应的活化能Eb=300 kJ·mol-1； (2)该时刻的浓度商Q== >K=0.1，则该反应正在逆向建立平衡，v正<v逆，故选C。 (3) ①该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡右移，CO转化率升高，所以根据图象可知：pA<pB； ② 设一氧化碳的变化量为X mol，则平衡时CO的物质的量为(1-X)mol，H2的物质的量为(2-2X)mol，CH3OH的物质的量为Xmol，达到平衡状态A时，CO的体积分数为25%，则，解得X=0.5, 此时CO的转化率为×100%=50%；恒温恒压条件下，气体的物质的总量和总体积成正比关系，反应前混合气体为3mol，体积为3L，反应后混合气体为(3-2X)mol= 2 mol，体积为2L，平衡时c(CH3OH)=0.25mol/L， c(CO)=0.25mol/L， c(H2)=0.5mol/L，平衡常数KA==L2/mol2。 点睛：本题(3)中的②问题中，求该反应的平衡常数，因为平衡常数为平衡时生成物浓度的幂之积与反应物浓度的幂之积比值，因此求平衡时各物质浓度时，注意该题是等温、等压的条件，因此要根据体积之比等于气体的物质的量之比，求出反应达平衡时气体的体积，再求出平衡浓度，然后才能求平衡常数。 16. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质，从该废渣中提取钴(Ⅱ)的一种工艺流程如下。 已知：Fe2+完全沉淀时pH≥9；Fe3+完全沉淀时pH≥3.2，回答下列问题： （1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是______。“浸渣”的主要成分为______(填化学式)。 （2）“沉锰”步骤中加入 的目的是______。 （3）“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入过量的 NaClO氧化其反应的离子方程式为______。 （4）“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为______；若用H2O2 和稀硫酸代替浓盐酸，其优点是______。 （5）工业上利用电解含 Co(Ⅱ)的水溶液制备金属 Co和 的装置如图所示。 “电解”时石墨电极的电极反应为______，膜Ⅱ为______(填“质子”“阴离子”或“阳离子”)交换膜，目的是______。 【答案】（1） ①. 增大固体与酸的接触面积，加快反应速率，提高钴的浸取效率 ②. Cu、PbSO4 （2）将Mn2+和Fe2+氧化，方便后续分离 （3） （4） ①. ②. 避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2 （5） ①. ②. 阴离子 ③. 防止氢离子在阴极上放电降低能量利用率，同时硫酸根离子进入中间室获得较浓硫酸 【解析】 【分析】炼锌废渣(锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质)中加入稀H2SO4酸浸，锌、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌都转化为二价金属的硫酸盐，铅转化为硫酸铅沉淀，铜不溶解；过滤后，往滤液中加入Na2S2O8沉锰，此时锰转化为MnO2，Fe2+转化为Fe3+；过滤后，往滤液中加入NaOH调pH=4沉铁，此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；过滤后，往滤液中加入NaClO沉钴，将Co2+转化为Co(OH)3沉淀；过滤出沉淀，加入浓HCl转化，Co(OH)3转化为Co2+，浓缩结晶，从而得到钴(Ⅱ)，据此分析； 【小问1详解】 为提高原料的利用率，“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是：增大固体与酸的接触面积，提高钴的浸取效率；由分析可知，“浸渣”的主要成分为Cu、PbSO4； 【小问2详解】 “沉锰”步骤中加入Na2S2O8，锰转化为MnO2，Fe2+转化为Fe3+，目的是：将Mn2+和Fe2+氧化，以利于后续步骤中二者的分离； 【小问3详解】 “沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入过量的NaClO氧化Co2+，同时ClO-被还原为Cl-，生成的H+与过量的ClO-反应生成HClO，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出反应的离子方程式为； 【小问4详解】 “转化”步骤中有黄绿色气体产生，表明有Cl2生成，Co(OH)3转化为Co2+，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出反应的离子方程式为；若用H2O2和稀H2SO4代替浓HCl，产物中不含有Cl2，避免造成环境污染，其优点是：避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2； 【小问5详解】 工业上利用电解含Co(Ⅱ)的水溶液制备金属Co和H2SO4，则Co2+得电子生成Co，Co电极为阴极，石墨电极为阳极。“电解”时石墨H2O失电子生成O2和H+，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出电极反应为；膜Ⅱ为阴离子交换膜，可防止氢离子在阴极上放电降低能量利用率，同时硫酸根离子进入中间室获得较浓硫酸。 17. 研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料(BC-PB)，并将其应用于氨氮废水(含 NH3、NH)的处理。 资料：①普鲁士蓝(PB)是亚铁氰化铁的俗称，化学式为Fe4[Fe(CN)6]3，难溶于水； ②BC-PB中，PB负载在 BC表面，没有产生新化学键，各自化学性质保持不变。 Ⅰ、复合材料BC-PB的合成 （1）下列关于 i 中 HCN参与反应的说法中，正确的是______(填标号)。 a．提供H+，与 Fe反应 b．提供H+，与OH-反应 c．提供CN-，与 配位 d．提供CN-，与K+反应 （2）ⅱ中分离得到 的操作包括加热浓缩、______。 （3）ⅲ中生成普鲁士蓝反应的化学方程式为______。 （4）CN⁻做配体时一般由______(填元素符号)做配原子，原因是______。 （5）添加造孔剂可以增加BC的孔道数目和容量。造孔剂的造孔原理之一是在一定条件下分解产生气体。700℃时，KHCO3 造孔原理的化学方程式为______。 Ⅱ、氨氮废水处理 用NH4Cl溶液模拟氨氮废水。实验发现 pH=2时，在 BC-PB体系中加入H2O2，可将氨氮转化为无毒气体N2，提高氨氮的去除率。其原理如下： i、H+3H2O ii、·OH将氨氮氧化为N2 （6）ii的离子方程式为______。 （7）用BC-PB 和 H2O2混合处理1000 L某氨氮含量(以 NH4Cl质量计算)为 的废水。实验结束后，收集到22.4L N2(已折算成标准状况)。处理后的废水中氨氮含量为______mg·L-1(废水体积变化忽略不计)，达到了污水排放标准要求 【答案】（1）abc （2）冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 （3） （4） ①. C ②. CN-中C、N原子上均有孤电子对，C电负性更小，更容易给出孤电子对形成配位键 （5） （6） （7）13 【解析】 【分析】反应ⅰ中铁粉转化为亚铁离子，KOH溶液和HCN气体、铁粉反应生成K4[Fe(CN)6]，K4[Fe(CN)6]溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到K4[Fe(CN)6] •3H2O，K4[Fe(CN)6] •3H2O和氯化铁溶液、生物炭反应生成BC−PB。 【小问1详解】 ⅰ中铁粉和HCN反应转化为亚铁离子，提供H+与OH-反应，同时HCN提供，形成配位键，故HCN作用为提供，与Fe、OH-反应；提供，与配位，故选abc； 【小问2详解】 ⅱ中从溶液分离得到的操作包括加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； 【小问3详解】 ⅲ中生成普鲁士蓝反应的化学方程式为； 【小问4详解】 C、N均存在孤对电子，电负性N＞C，故C给出孤对电子能力更强，更容易做配位原子； 【小问5详解】 700℃时，造孔原理为碳酸氢钾受热分解生成碳酸钾、二氧化碳和水，化学方程式为； 【小问6详解】 将氨氮氧化为N2，根据氧化还原配平离子方程式为； 【小问7详解】 由反应ⅰ、ⅱ可得总反应为：，标准状况下22.4 L物质的量为1 mol，该废水氨氮总质量为，反应消耗为2 mol，则处理后的废水中氨氮含量为，达到了污水排放标准要求()。 18. E-苯酮是合成原药烯酰吗啉的重要中间体。合成E-苯酮的某路线如图所示。 回答下列问题： （1）下列有关A、D、E-苯酮的说法正确的是______(填标号)。 a．三者可用酸性KMnO4 溶液鉴别 b．一定条件下，三者均能与 NaOH 溶液反应 c．一定条件下，1mol E-苯酮最多与 7 mol H2反应 d．E-苯酮分子中所有碳原子一定在同一平面上 （2）A的名称为______。 （3）D中碳原子的杂化类型是______，D的水溶性一般，可形成浊液，其原因是______。 （4）B的结构简式为______。 （5）步骤Ⅳ反应的化学方程式为______，与NaOH溶液反应的化学方程式为______。 （6）步骤Ⅴ的反应类型为______。 （7）J是C的同系物，其相对分子质量比C大14，同时符合下列条件的J的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①能发生银镜反应；②含有苯环；③苯环上至多有3个取代基。 【答案】（1）bc （2）对氯甲苯或4-氯甲苯 （3） ①. ②. 羟基为亲水基增加水溶性，苯环为疏水基降低水溶性，分子整体呈弱极性 （4） （5） ①. +→+CO2↑+H2O ②. （6）取代反应 （7）23 【解析】 【分析】和Cl2反应生成B，B和H2O、FeCl3反应生成，B的分子式为C7H4Cl4，由此推测B为；和H反应生成，和反应生成H，则H为。 【小问1详解】 a．A中苯环上含有-CH3，能和酸性高锰酸钾溶液反应生成，D中含有酚羟基，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，E-苯酮不能和酸性高锰酸钾溶液反应，所以A、D均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故不能用酸性KMnO4溶液鉴别A、D、E-苯酮，a项错误； b．A中含有-Cl，可以和NaOH溶液发生取代反应，D为苯酚，可以和NaOH溶液发生酸碱中和反应，E-苯酮中含有-Cl，可以和NaOH溶液发生取代反应，b项正确； c．E-苯酮分子中含有2个苯环，可和6分子H2发生加成反应，E-苯酮分子中含有1个羰基，可与1分子H2反应，因此一定条件下，1 molE-苯酮最多与7 mol H2反应，c项正确； d．E-苯酮分子中连接两个苯环的羰基存在C-C单键，可自由旋转，故所有碳原子不一定在同一平面上，d项错误； 答案选bc； 【小问2详解】 A的结构简式为，名称是对氯甲苯或4-氯甲苯； 【小问3详解】 D为苯酚，碳原子杂化方式为，苯酚水溶性一般，原因是羟基为亲水基增加水溶性，苯环为疏水基降低水溶性，分子整体呈弱极性； 【小问4详解】 B的分子式为C7H4Cl4，由分析可知，B为； 【小问5详解】 和反应生成，化学方程式为：+→+CO2↑+H2O；含有的官能团为酯基，能在NaOH溶液中发生水解反应，化学方程式为：； 【小问6详解】 和反应生成和HCl，该反应为取代反应； 【小问7详解】 C的分子式为，是C的同系物，其相对分子质量比C大14，则J的分子式为，不饱和度为5，其同分异构体满足①能发生银镜反应，含有醛基，②含有苯环；③苯环上至多有3个取代基，现分情况讨论： （1）当苯环上只有一个取代基：，只有一种； （2）当苯环上有两个取代基：、，每种组合有邻、间、对3种位置异构关系，共计6种； （3）当苯环上有三个取代基：，此种情况有6种位置异构关系；，此种情况有10种位置异构关系； 综上所述，共计1+6+6+10=23种同分异构体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $