精品解析：黑龙江省哈尔滨市第六中学校2025-2026学年高三上学期12月月考化学试题

哈尔滨市第六中学校2023级上学期12月测试 高三化学试题 可能用到的相对原子质量：N-14 O-16 S-32 Co-59 Nd-144 Cr-52 一、选择题(每题3分，共45分) 1. 推进“碳达峰”、“碳中和”双碳目标，实现能源结构转型，以下主要涉及化学变化的是 A. 风力发电 B. 核能发电 C. 秸秆发电 D. 光伏发电 【答案】C 【解析】 【详解】A．风力发电利用风能驱动涡轮机发电，主要涉及机械能到电能的转换，是物理变化，不涉及新物质生成，A不符合题意； B．核能发电通过核裂变或核聚变释放能量，属于核反应，不涉及化学键变化，B不符合题意； C．秸秆发电通常通过燃烧或生物化学过程将生物质能转化为电能，涉及新物质(如二氧化碳、水)的生成，是化学变化，C符合题意； D．光伏发电利用半导体材料的光电效应将光能直接转化为电能，是物理变化，不涉及化学变化，D不符合题意； 故选C。 2. 电石可通过如下反应制得：、。下列有关化学用语的说法正确的是 A. 基态原子最外层电子的电子云轮廓图为哑铃状 B. 的空间构型为四面体形 C. 的电子式为 D. 的中心原子杂化方式为杂化 【答案】C 【解析】 【详解】A．基态Ca最外层电子排布式为4s2，s能级电子云轮廓图为球形，A错误； B．中C的价层电子对数为，采取sp2杂化，空间构型为平面三角形，B错误； C．CaC2为离子化合物，电子式为，C正确； D．CO2为直线形分子，C采取sp杂化，D错误； 故选C。 3. 中国芯片蚀刻技术是利用进行硅芯片蚀刻，该反应微观示意图如下，说法错误的是 A. 键能： B. 键角： C. 反应后丙和丁的分子数之比为 D. 分子中键形成的轨道重叠示意图： 【答案】D 【解析】 【详解】A．N的半径小于Si，所以N-F键长短于Si-F，键能更大，A正确； B．NF3与SiF4中心原子都是sp3杂化，NF3中N原子有孤电子对，SiF4中心原子Si无孤电子对，孤对电子对成键电子斥力大于成键电子对成键电子的斥力，所以NF3键角小于SiF4的键角，B正确； C．根据图示，该反应为，反应后SiF4与N2的分子数之比为3:2，C正确； D．N2中含有2个π键，为电子云轮廓“肩并肩”形成的π键，图示形成了σ键，D错误； 故选D。 4. 氮及其化合物部分转化关系如图所示(反应条件及部分生成物略去)。 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应①中，消耗时，形成的非极性共价键数目为 B. 反应②中，完全反应转移的电子数为 C. 反应③中，完全反应后，体系中的分子数为 D. 反应④中，得到溶液时，溶液中的数量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应①为，未说明状况，无法求得22.4 L N2的物质的量，无法计算其非极性共价键数目，A错误； B．反应②为，17 g NH3即1 mol完全反应转移5 mol 电子，即5NA，B正确； C．反应③为，1 mol NO完全反应后生成1 mol NO2，NO2存在二聚反应，部分转化为N2O4，所以体系中NO2分子数小于NA，C错误； D．反应④为，由于未说明HNO3的体积，无法求得HNO3物质的量，D错误； 故选B。 5. 东北环保产业研发(聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)可降解塑料，是由丁二醇、己二酸和对苯二甲酸聚合而成的生物降解材料，结构简式如下，下列说法正确的是 A. 己二酸和对苯二甲酸互为同系物 B. 与聚乙烯()相比，可降解，难降解，故更适合环保要求 C. 有分子式，属于纯净物，但无固定熔点 D. 的同分异构体中属于二元羧酸的共有6种 【答案】B 【解析】 【详解】A．同系物为分子中官能团种类相同，分子式相差若干个CH2，而己二酸不含苯环，对苯二甲酸含有苯环，不互为同系物，A错误； B．PBAT为聚酯，其中的酯基可水解使得PBAT可降解，而聚乙烯较稳定难降解，所以PBAT更适合环保要求，B正确； C．PBAT为聚合物，分子式不能确定，属于混合物，无固定熔点，C错误； D．确定HOOC(CH2)4COOH同分异构体，以丁烷和异丁烷的碳链为骨架，定位一个-COOH，移动另一个-COOH，确定同分异构体共有，一共3+2+3=8种，D错误； 故选B。 6. 一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列对相应变化的解释错误的是 A 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 B 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 C 钠块切开后表面变暗 D 浓硝酸呈现黄色 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．方程式 要求酸性条件，但硫化钠溶液呈碱性（因 水解），实际反应为 ，故解释错误，A错误； B．硫酸亚铁溶液中的 被氧气氧化生成 棕黄色沉淀，方程式 正确，符合反应事实，B正确； C． 钠块切开后表面变暗是因与氧气反应生成 ，方程式 正确，且 薄膜导致颜色变化，C正确； D．浓硝酸呈现黄色是因分解产生 （溶于硝酸显黄色），方程式 正确，D正确； 故选A。 7. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述正确的是 A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B. 中提供电子对与形成配位键 C. W、X的氢化物中沸点较高的是X D. Y的氢氧化物难溶于溶液，可溶于溶液 【答案】D 【解析】 【分析】短周期元素中，W的外层电子数是其内层电子数的2倍，为C，X与Y为VA族或IIA元素，由于其价电子轨道处于半充满/全充满状态，所以第一电离能比左右相邻的元素高，由于X与Y不同族，则X为N，Y为Mg，Z的M层未成对电子数为4，则Z的价电子排布式为3d64s2，为Fe元素，该无机盐为Mg3[Fe(CN)6]2，据此解答。 【详解】A． Z(Fe)的熔点（约1538°C）低于W(C)的单质金刚石（熔点约3550°C），A错误； B．WX-(CN-)提供电子对，但与Z3+(Fe3+)形成配位键，不是Z2+，B错误； C．W、X的氢化物中，W(C)的氢化物有多种，如苯等，沸点可以高于X(N)的氨气（沸点-33°C），因此沸点较高的不是X，C错误； D．Y(Mg)的氢氧化物Mg(OH)2难溶于水，NaCl溶液为中性电解质溶液，不影响其溶解度，故难溶；NH4Cl溶液因水解呈酸性，可促进Mg(OH)2溶解，D正确； 故选D。 8. 利用下列装置进行实验，操作安全且能达到实验目的的是 A．实验室快速制备氨气 B．用该装置制取乙酸乙酯 C．观察与的反应 D．排出盛有酸性溶液滴定管尖嘴内的气泡 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．固体溶于水放热，促进浓氨水分解为氨气，可以采用此方法快速制取氨气，A正确； B．用该装置制取乙酸乙酯右侧导管不能插入液面之下，且左侧发生装置中应使用浓硫酸做催化剂且加入碎瓷片，B错误； C．观察与的反应不能近距离俯视坩埚，C错误； D．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，会腐蚀碱式滴定管的橡胶管，应该使用酸式滴定管盛装酸性KMnO4溶液，D错误； 故选A。 9. 氧化铈()常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示(图乙为晶胞的俯视图)。下列说法错误的是 已知：①晶胞中与最近的核间距为 ②的填充率 A. 图甲中M点的原子坐标为，则N点的原子坐标 B. 图乙中表示的相对位置的是③ C. 晶胞参数为 D. 化学式中，且该晶胞中的填充率约为83.3% 【答案】A 【解析】 【详解】A．N位于侧面的面心，所以N的坐标为，A错误； B．由图示可知，③代表O2-，②与④代表Ce4+或Y3+，B正确； C．设该晶胞参数为b pm，根据Ce4+与O2-核间距为a pm，则有，解得，b=，C正确； D．若y=4，则化学式为CeY2O5，根据均摊法，掺杂后的晶胞中金属离子数目为，O2-与氧空位总数为8，即若填充满，金属离子与氧负离子数应为1:2，则O2-的填充率为，D正确； 故选A。 10. 抗病毒药物奈玛特韦的分子结构如图所示，下列说法错误的是 A. 该分子含有2种官能团 B. 该分子在酸性条件下不稳定，需要制成胶囊剂型进入小肠吸收 C. 能发生水解反应和加成反应 D. 该分子含有6个手性碳原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图得，该分子含有酰胺基、碳氟键、氰基三种官能团，A错误； B．-CN在酸性条件下不稳定（酸性条件下，氰基先和水加成生成酰胺，酰胺再水解生成羧酸），易水解生成-COOH，所以需要制成胶囊，B正确； C．酰胺基在酸性或碱性条件下能发生水解反应，氰基发生加成反应（氰基与氢气加成生成伯胺、氰基和水加成等），C正确； D．该分子中手性碳如图所示（*标注）：，一共6个，D正确； 故答案选A。 11. 某科研团队针对新能源汽车废旧锂电池，设计正极材料()回收流程： 已知①的，且溶液中视为沉淀完全②溶解度随温度升高而减小，下列分析正确的是 A. 酸浸发生反应，作氧化剂 B. 25℃，除杂时，可完全沉淀 C. 沉锂时发生反应为 D. 纯化时用冰水洗涤，去除表面附着的杂质 【答案】C 【解析】 【分析】废旧锂电池进行机械拆解、焙烧，除去的有机粘结剂和导电剂等有机物，酸浸：使用硫酸作为浸出剂，过氧化氢作为还原剂，在加热条件下浸出金属离子，氧化氢作为还原剂，将高价态的还原为更易溶解的；除杂：向酸浸液中加入氢氧化钠溶液，调节pH值，其目的是利用不同金属氢氧化物溶度积的差异，选择性地将Fe、Al等杂质离子以及部分过渡金属离子以氢氧化物形式沉淀除去；沉锂：向除杂后的含锂滤液中加入碳酸钠溶液，其目的是利用碳酸锂溶解度较小的特性，将溶液中的以的形式沉淀出来，实现锂与其他金属的分离；连续搅拌+纯化：对沉锂得到的碳酸锂粗品进行连续搅拌、洗涤、干燥等操作，其目的是去除沉淀表面吸附的、NaOH等可溶性杂质。由此解题。 【详解】A．酸浸反应：，原子不守恒；产物中Ni、Co、Mn均为+2价，而反应物中它们为+3价，因此被还原，中O为-1价，产物中O为0价，因此被氧化，作还原剂，不是作氧化剂，A错误； B．已知的，当pH=9时：，，题目已知溶液中视为沉淀完全，此时>，因此未完全沉淀，B错误； C．沉锂时，向含LiOH的滤液中加入，反应为，溶解度较小，会从溶液中沉淀出来，该反应符合沉锂原理，C正确； D．已知溶解度随温度升高而减小，故低温下溶解度较大，用冰水洗涤会增大的溶解损失，故纯化时应用热水洗涤以减少溶解损失，D错误； 故答案选C。 12. 微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 电极II的电极反应式为 B. 电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C. 电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D. 温度越高速率越快，电池工作效率越高 【答案】D 【解析】 【分析】电极I为负极，葡萄糖被氧化为二氧化碳，电极II为正极，氧气得电子并与质子结合生成水。 【详解】A．根据质子交换膜可推测电解液呈酸性，电极Ⅱ为正极，电极反应式为，A正确； B．电路中转移时，理论上电极Ⅱ室有进入溶液，同时通过质子交换膜有进入，溶液质量共增加36 g，B正确； C．电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，正极得电子，带负电，移向正极，C正确； D．温度过高微生物会失活，电池工作效率不一定越高，D错误； 答案选D。 13. 制造航空器外壳的耐高温材料氮化铝()，常温下可与烧碱溶液发生反应：。利用如图装置测定样品中的含量(杂质不反应)。下列说法正确的是 A. 若量气管中液体使用浓硫酸，既能干燥氨气，又能准确测量体积 B. 实验过程中，应打开止水夹 C. 反应结束时，a、b两管液面的差值即为产生气体的体积 D. 反应结束后未冷却至室温即调节液面相平读数，会导致测得的AlN含量偏低 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应原理：，通过测量产生的体积，再换算为物质的量，从而计算样品中的含量，据此解答。 【详解】A．浓硫酸能吸收氨气，不能准确测量体积，A错误； B．实验过程中，应打开止水夹，将分液漏斗上下连通，可使分液漏斗上下气体压强相等，这样分液漏斗中液体就可以在重力作用下顺利流下，B正确； C．反应结束时，待气体冷却到室温，调节右侧的量气管，使左右两端的液面相平才能读数，依据起始和结束时右侧量气管的液面差计算生成气体的体积，C错误； D．反应结束后未冷却至室温即调节液面相平读数，此时由于气体体积膨胀，读数偏大，导致AlN含量偏高，D错误； 故选B。 14. 用热再生氨电池处理含电镀废液的装置如图。电池部分中，a极室为混合液，b极室为溶液；热再生部分加热a极室流出液。下列说法错误的是 A. 电池部分能产生电流的直接驱动力是结合，导致两极区产生浓度差 B. 若用该电池电解精炼铜，a电极所连电极材料为精铜 C. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 D. 电极b的电势高于电极a的电势 【答案】C 【解析】 【分析】a极室铜失去电子发生氧化反应，结合NH3生成[Cu(NH3)4 ]2+，则a极为负极，电极反应为， b极室铜离子得到电子发生还原反应生成铜，则b极为正极，电极反应为：。 【详解】A．根据分析可知电池部分能产生电流的直接驱动力是结合，导致两极区产生浓度差，A正确； B．该电池中a为负极，b为正极，若用于电解精炼铜，a极接电解池阴极，阴极的电极材料为精铜，B正确； C．a极室溶液中生成的导致正电荷增加，b极室消耗Cu2+，导致正电荷减少，需由 b极室迁移到a极室，才能维持两室溶液中的电荷呈电中性，使电池反应能不断进行下去，故装置中的离子交换膜为阴离子交换膜，C错误； D．b极为正极，a为负极，正极电势高于负极，D正确； 故选C。 15. 将、、、、及可溶性淀粉(指示剂)混合进行碘钟实验，通过光线传感器绘制出碘钟振荡反应曲线如下图。下列说法错误的是 已知：碘钟周期性振荡的反应如下，除与外，其他物质在此溶液中为无色或浅色。 ①(琥珀色) ② ③ ④ ⑤ A. 过程中，颜色变化为：蓝色琥珀色无色 B. ③反应的方程式为 C. 过程放出的气体为 D. 利用传感器代替光线传感器也可以绘制出振荡反应曲线 【答案】A 【解析】 【分析】在淀粉作指示剂的情况下混合反应，混合液在特定的时间内保持无色，而后突然转变为蓝色。由于混合液由无色到蓝色这段时间可以精确计时，因此这一反应被称为碘钟反应，溶液透光率与淀粉-碘蓝色配合物浓度成反比：浓度越高，溶液颜色越深，透光率越低，据此解答。 【详解】A．由已知得，A→E为一个周期，A→C过程中溶液瞬间由无色变为蓝色，C→E过程中蓝色逐渐消失，先转变为琥珀色，再保持无色，A→C过程先发生反应①生成I2和Mn3+，溶液颜色加深，变为蓝色，溶液透光率降低，再迅速发生反应②与反应③，生成大量I2，溶液蓝色继续加深，透光率降为最低直至C点，C→E过程缓慢发生反应④与反应⑤，I2逐渐减少，溶液由蓝色逐渐转变为琥珀色，Mn3+逐渐消耗，溶液再由琥珀色逐渐变为无色，故过程中，溶液由无色琥珀色蓝色，A错误； B．反应③为归中反应，生成I2，离子方程式为，B正确； C．D→E过程缓慢发生反应⑤，生成CO2气体，C正确； D．H+均参与了I2和Mn3+的生成与消耗反应（反应①③④⑤），即其浓度随着溶液颜色变化，所以pH传感器也可绘制出振荡反应曲线，D正确； 故选A。 二、解答题(共55分) 16. 从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提取铬的一种工艺流程如下： 已知：①较大时，二价锰[Mn(II)]在空气中易被氧化，酸性条件下钒元素的存在形式为。 ②常温下，部分、开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表。 沉淀物 开始沉淀时的 1.6 8.1 完全沉淀时的 5.6 10.1 回答下列问题： （1）中钒元素的化合价为___________；硫酸浸出钒铬锰矿渣时，与硫酸反应的离子方程式为___________。 （2）检验“沉钒”后的滤液中是否含有的方法为___________。 （3）“沉铬”时控制溶液pH的范围为___________。 （4）写出“煅烧”时发生反应的化学方程式：___________。 （5）“转化”过程中生成的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （6）若取含铬质量分数为的钒铬锰矿渣经过上述流程(铬元素在整个流程中损失率为)，则可制得固体的质量为___________(保留3位有效数字)。 【答案】（1） ①. +5 ②. （2）取少许滤液于试管中，滴入几滴溶液，若混合溶液变红，则含有，反之则没有(或其他合理答案) （3）5.6~8.1 （4） （5）1:1 （6）0.139 【解析】 【分析】依据题干可知钒铬锰矿渣经沉钒步骤将钒元素转化为钒的氧化物分离，滤液在碱性条件下使铬元素转化为氢氧化物沉淀，即固体A为；滤液B中主要含有，经过过氧化氢氧化后转化为二氧化锰。 【小问1详解】 氧为-2价，设钒化合价为x，则 2x+(-2×5)=0，解得 x=+5，即钒元素显+5价；酸性条件下， 与  反应生成，即离子方程式为 ； 【小问2详解】 检验铁离子采用硫氰化钾（），即取少许滤液于试管中，滴入几滴溶液，若混合溶液变红，则含有，反之则没有； 【小问3详解】 由表中数据，完全沉淀pH = 5.6，而  开始沉淀pH = 8.1，故应控制pH在5.6~8.1之间，使铬离子沉淀而锰离子不沉淀； 【小问4详解】 高温煅烧可得到不变价金属氧化物和水，即化学方程式为； 【小问5详解】 已知题干转化过程为碱性条件下锰离子转化为二氧化锰，则反应离子方程式为，在反应中锰离子（）做还原剂，过氧化氢（）做氧化剂，通过离子方程式可知，氧化剂和还原剂物质的量之比为1:1； 【小问6详解】 根据题干可知，矿渣中铬元素的质量为[10××（1-）] kg，铬元素物质的量为 mol，三氧化二铬的物质的量为 mol，则三氧化二铬的质量为 g≈0.139a kg。 17. 乙酰苯胺(“退热冰”)具有退热镇痛作用，可用作止痛剂和染料中间体。实验室常以苯胺和乙酸酐为原料制备，其制备过程为： 已知：①苯胺易被空气氧化 ②N原子的电子云密度越大，碱性越强 ③有关物质的物理常数如下表： 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度 苯胺 93 184.4 微溶于水 易溶于乙醇、乙醚 乙酸酐 102 139.5 易溶于水且与水反应 易溶于乙醇、乙醚 乙酰苯胺 135 115 304 微溶于冷水，溶于热水 易溶于乙醇、乙醚 实验步骤： Ⅰ、在三颈烧瓶中加入磁力搅拌子、()新蒸馏的苯胺，水，在搅拌下分批次加入()乙酸酐和锌粉，按上图安装分馏装置。 Ⅱ、控制温度计示数在105℃左右加热回流1.5小时 Ⅲ、反应结束后，将反应液趁热倒入冰水中，过滤得乙酰苯胺粗品。 Ⅳ、重结晶：将粗产品转移至烧杯中，加入适量水配制成80℃的饱和溶液，再加入过量20%的水。稍冷后，加半匙活性炭，搅拌下将溶液煮沸，过滤①，用少量沸水淋洗固体，合并滤液，冷却结晶，过滤②、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。请回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中，加入锌粉的主要目的是______。若不搅拌会有结块现象，结块将导致的后果是______。 （2）写出苯胺与乙酸酐反应生成乙酰苯胺的化学方程式______。 （3）在步骤Ⅳ中，以下哪些操作不能提高产率______(填序号)。 A. 配制成饱和溶液后，再加入过量20%的水 B. 过滤①时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体，合并滤液 C. 加活性炭吸附 D. 过滤②时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体 （4）如图玻璃仪器中，步骤Ⅳ不需要的是______(填仪器名称)。 （5）已知酰胺中N原子的未共用电子对与羰基的电子形成共轭体系，使N原子上的电子云密度降低。相同条件下，下列物质的碱性由强到弱的顺序为______(填标号)。 ① ②甲胺 ③乙酰苯胺 （6）提纯后得产品，则该实验的产率为______%(精确到0.1%)。 【答案】（1） ①. 防止苯胺被氧化 ②. 原料被产物包裹，反应不充分，使产率降低 （2） （3）CD （4）分液漏斗、容量瓶 （5）②①③ （6）68.0% 【解析】 【分析】制取乙酰苯胺时，所需原料为乙酸酐和苯胺，由于反应需要加热且苯胺易被空气中的氧气氧化，所以需加入抗氧化剂(锌粉)，同时要防止混合液加热时发生暴沸（磁力搅拌子通过不断搅拌可防暴沸），由于反应可逆，反应物最好有一种过量，且将反应的产物及时移走，从而提高原料的利用率及乙酰苯胺的产率。 【小问1详解】 苯胺易被氧化变质，锌具有还原性，加入锌粉可以防止反应过程中苯胺被氧化； 若有结块现象产生，反应物可能被产物包裹，反应不充分，使产率降低。 【小问2详解】 苯胺与乙酸酐反应生成乙酰苯胺的同时还会产生乙酸，化学方程式为：。 【小问3详解】 A．加入过量 20%的水的目的是防止加热煮沸时，溶剂减少使产品析出导致产率降低，故A不符合题意； B．过滤①时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体，合并滤液，避免烧杯和漏斗中有残留的产物，可以提高产率，故B不符合题意； C．活性炭吸附有色物质，对反应没有影响，不能提高产率，故C符合题意； D．过滤②时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体，导致乙酰苯胺的溶解度增大，损失的乙酰苯胺较多，降低了产率，故D符合题意； 故答案选CD 【小问4详解】 根据题中的重结晶步骤可知，是将产品溶于水后处理，再降温，使其结晶，通过过滤获得晶体，需要烧杯、漏斗、玻璃棒等，不需要分液漏斗、容量瓶。 【小问5详解】 甲基为供电子基团，乙酰苯胺中N原子的未共用电子对与羰基的π电子形成共轭体系，使N原子上的电子云密度降低，结合已知“N原子上电子云密度越大，碱性越强”，则碱性由强到弱的顺序是②①③。 【小问6详解】 在三颈烧瓶中加入4.6 mL(0.05 mol)新蒸馏的苯胺、6.0 mL(0.06 mol)的乙酸酐，根据反应，苯胺和乙酸酐按物质的量1：1反应，则乙酸酐过量，理论上生成乙酰苯胺0.05 mol，故该实验的产率为。 18. 近年来甲烷资源化的利用备受关注。试回答下列问题： 【催化重整】 重整反应为Ⅰ、 已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。 表中为几种物质在时的标准摩尔生成焓。 物质 () 0 （1）则该反应Ⅰ的______。 （2）为了进一步研究的甲烷化反应，科学家研究催化剂(M表示或)在300℃光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程表示如下： ①关于核心反应过程，下列说法正确的是______。 A．步骤Ⅰ中生成了非极性键 B．步骤Ⅲ发生反应为(*表示吸附在催化剂上) C．步骤Ⅳ中碳元素发生还原反应 D．整个反应过程中只有金属M起到催化作用 ②研究发现，光诱导电子从转移到M，富电子的M表面可以促进的解离和的活化，从而提高反应效率。已知和的电负性分别为1.91和2.20，使用催化剂的反应效率______(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。 【处理工业废气】 （3）利用工业废气生产的反应为。向某密闭容器充入、，维持体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。 ①图中表示的曲线是______，表示的曲线是______(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②780℃时，该反应的______(列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数)。 ③维持m点温度不变，向容器中再通入、、、各，此时速率关系为v(正)______v(逆)(填“”“”或“”)。 【答案】（1） （2） ① BC ②. 高于 （3） ①. d ②. a ③. （或其他合理形式） ④. 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应I的焓变为-==。 【小问2详解】 ①A．由图得，步骤I只有不同原子之间的共价键形成，即只形成了极性键，A错误； B．步骤III为(*表示吸附在催化剂上)，B正确； C．步骤IV中C元素由*CO转变为CH4，C由+2价转变为-4价，被还原，C正确； D．图中TiO2也存在吸附过程（步骤III），也起到催化剂作用，D错误； 故选BC； ②M电负性越强，对电子的吸引力越强，光诱导电子从TiO2转移到M的效率越高，所以Ru/TiO2催化剂的反应效率更高。 【小问3详解】 ①初始时CH4物质的量分数约为33.3%，H2S约为66.7%，由计量数，平衡时H2的物质的量分数为CS2的四倍，所以曲线a代表H2，曲线b代表CS2，曲线c代表H2S，曲线d代表CH4； ②由图得，780℃时H2和CH4的物质的量分数相等，可设H2和CH4的物质的量分数均为x，则H2S为2x，CS2为0.25x，则有x+2x+0.25x+x=1，解得x=，所以该反应平衡常数为； ③m点中，CS2和CH4的物质的量分数相等，则CH4的转化率为50%，容器内气体总物质的量为0.5+1+0.5+2=4 mol，此时平衡常数为，通入各组分气体后，此时容器中Q=<，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率。 19. 物质I是合成消化类药物盐酸凯普拉生的一种中间体，其合成路线如图： 回答以下问题： （1）物质A的系统命名为______。 （2）物质F中含氧官能团的名称为______，的反应类型为______。 （3）的化学方程式为______，若将该步骤加入的目的是______。 （4）H的结构简式为______。 （5）含有苯环的化合物K，分子式比C少两个H原子，满足下列条件K的同分异构体有几种______。 ①该物质与足量反应可生成气体。 ②核磁共振氢谱图有4组峰，峰面积之比为。 （6）参照以上合成路线，写出以、乙醇和乙酸乙酯为主要原料制备的合成路线______。(无机试剂任选)。 【答案】（1）硝基苯酚 （2） ①. 酯基 羰基 ②. 还原反应 （3） ①. ②. 消耗生成的使平衡正向移动 （4） （5）6 （6） 【解析】 【分析】A与B发生取代反应生成C，B为，C中硝基被还原为氨基，得到D，D中氨基被磺酰氯取代，得到E；E中酮碳基与氰基反应，转化为吡啶环，得到G，对比E、G、I结构并结合H分子式可知，H为，E与H发生取代反应生成I，并脱去一分子HCl，据此解答。 【小问1详解】 A的系统命名为3-硝基苯酚。 【小问2详解】 F中含氧官能团有酯基、羰基；C→D反应类型为还原反应。 【小问3详解】 A+B→C的方程式为；该反应的副产物为HBr，加入弱碱性的K2CO3可消耗HBr使平衡正向移动。 小问4详解】 根据分析，H为。 【小问5详解】 根据已知条件以及①②可得，化合物K含有2个羧基，且有4种不同化学环境的H，剩余苯环和两个饱和碳，以及一个氮原子，K可为、、、、、，一共6种。 【小问6详解】 先将羧基转化为酯基，得到再利用酮羰基和氰基的成环反应，得到，最后将碳碳双键还原，得到目标产物，合成路线为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 哈尔滨市第六中学校2023级上学期12月测试 高三化学试题 可能用到的相对原子质量：N-14 O-16 S-32 Co-59 Nd-144 Cr-52 一、选择题(每题3分，共45分) 1. 推进“碳达峰”、“碳中和”双碳目标，实现能源结构转型，以下主要涉及化学变化的是 A. 风力发电 B. 核能发电 C. 秸秆发电 D. 光伏发电 2. 电石可通过如下反应制得：、。下列有关化学用语的说法正确的是 A. 基态原子最外层电子的电子云轮廓图为哑铃状 B. 的空间构型为四面体形 C. 的电子式为 D. 的中心原子杂化方式为杂化 3. 中国芯片蚀刻技术是利用进行硅芯片蚀刻，该反应微观示意图如下，说法错误的是 A. 键能： B. 键角： C. 反应后丙和丁的分子数之比为 D. 分子中键形成的轨道重叠示意图： 4. 氮及其化合物部分转化关系如图所示(反应条件及部分生成物略去)。 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 反应①中，消耗时，形成的非极性共价键数目为 B. 反应②中，完全反应转移的电子数为 C. 反应③中，完全反应后，体系中的分子数为 D. 反应④中，得到溶液时，溶液中的数量为 5. 东北环保产业研发(聚己二酸丁二醇酯-对苯二甲酸丁二醇酯)可降解塑料，是由丁二醇、己二酸和对苯二甲酸聚合而成的生物降解材料，结构简式如下，下列说法正确的是 A. 己二酸和对苯二甲酸互为同系物 B. 与聚乙烯()相比，可降解，难降解，故更适合环保要求 C. 有分子式，属于纯净物，但无固定熔点 D. 的同分异构体中属于二元羧酸的共有6种 6. 一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列对相应变化的解释错误的是 A 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深 B 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀 C 钠块切开后表面变暗 D 浓硝酸呈现黄色 A. A B. B C. C D. D 7. 我国科学家最近研究的一种无机盐纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述正确的是 A. W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高 B. 中提供电子对与形成配位键 C. W、X的氢化物中沸点较高的是X D. Y的氢氧化物难溶于溶液，可溶于溶液 8. 利用下列装置进行实验，操作安全且能达到实验目的的是 A．实验室快速制备氨气 B．用该装置制取乙酸乙酯 C．观察与的反应 D．排出盛有酸性溶液滴定管尖嘴内的气泡 A. A B. B C. C D. D 9. 氧化铈()常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示(图乙为晶胞的俯视图)。下列说法错误的是 已知：①晶胞中与最近的核间距为 ②的填充率 A. 图甲中M点的原子坐标为，则N点的原子坐标 B. 图乙中表示的相对位置的是③ C. 晶胞参数为 D. 化学式中，且该晶胞中的填充率约为83.3% 10. 抗病毒药物奈玛特韦的分子结构如图所示，下列说法错误的是 A. 该分子含有2种官能团 B. 该分子在酸性条件下不稳定，需要制成胶囊剂型进入小肠吸收 C. 能发生水解反应和加成反应 D. 该分子含有6个手性碳原子 11. 某科研团队针对新能源汽车废旧锂电池，设计正极材料()回收流程： 已知①的，且溶液中视为沉淀完全②溶解度随温度升高而减小，下列分析正确的是 A. 酸浸发生反应，作氧化剂 B. 25℃，除杂时，可完全沉淀 C. 沉锂时发生反应为 D. 纯化时用冰水洗涤，去除表面附着的杂质 12. 微生物电池是一种借助微生物实现化学能转化为电能的装置，某微生物电池的原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 电极II的电极反应式为 B. 电路中转移4mol时，理论上电极II室溶液质量增加36g C. 电极I室的通过质子交换膜移向电极II室 D. 温度越高速率越快，电池工作效率越高 13. 制造航空器外壳的耐高温材料氮化铝()，常温下可与烧碱溶液发生反应：。利用如图装置测定样品中的含量(杂质不反应)。下列说法正确的是 A 若量气管中液体使用浓硫酸，既能干燥氨气，又能准确测量体积 B. 实验过程中，应打开止水夹 C. 反应结束时，a、b两管液面的差值即为产生气体的体积 D. 反应结束后未冷却至室温即调节液面相平读数，会导致测得的AlN含量偏低 14. 用热再生氨电池处理含电镀废液的装置如图。电池部分中，a极室为混合液，b极室为溶液；热再生部分加热a极室流出液。下列说法错误的是 A. 电池部分能产生电流的直接驱动力是结合，导致两极区产生浓度差 B. 若用该电池电解精炼铜，a电极所连电极材料为精铜 C. 装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 D. 电极b的电势高于电极a的电势 15. 将、、、、及可溶性淀粉(指示剂)混合进行碘钟实验，通过光线传感器绘制出碘钟振荡反应曲线如下图。下列说法错误的是 已知：碘钟周期性振荡的反应如下，除与外，其他物质在此溶液中为无色或浅色。 ①(琥珀色) ② ③ ④ ⑤ A. 过程中，颜色变化为：蓝色琥珀色无色 B. ③反应的方程式为 C. 过程放出的气体为 D. 利用传感器代替光线传感器也可以绘制出振荡反应曲线 二、解答题(共55分) 16. 从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提取铬的一种工艺流程如下： 已知：①较大时，二价锰[Mn(II)]在空气中易被氧化，酸性条件下钒元素的存在形式为。 ②常温下，部分、开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表。 沉淀物 开始沉淀时的 1.6 8.1 完全沉淀时的 56 10.1 回答下列问题： （1）中钒元素化合价为___________；硫酸浸出钒铬锰矿渣时，与硫酸反应的离子方程式为___________。 （2）检验“沉钒”后的滤液中是否含有的方法为___________。 （3）“沉铬”时控制溶液pH范围为___________。 （4）写出“煅烧”时发生反应的化学方程式：___________。 （5）“转化”过程中生成的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （6）若取含铬质量分数为的钒铬锰矿渣经过上述流程(铬元素在整个流程中损失率为)，则可制得固体的质量为___________(保留3位有效数字)。 17. 乙酰苯胺(“退热冰”)具有退热镇痛作用，可用作止痛剂和染料中间体。实验室常以苯胺和乙酸酐为原料制备，其制备过程为： 已知：①苯胺易被空气氧化 ②N原子的电子云密度越大，碱性越强 ③有关物质的物理常数如下表： 名称 相对分子质量 熔点/℃ 沸点/℃ 溶解度 苯胺 93 1844 微溶于水 易溶于乙醇、乙醚 乙酸酐 102 139.5 易溶于水且与水反应 易溶于乙醇、乙醚 乙酰苯胺 135 115 304 微溶于冷水，溶于热水 易溶于乙醇、乙醚 实验步骤： Ⅰ、在三颈烧瓶中加入磁力搅拌子、()新蒸馏的苯胺，水，在搅拌下分批次加入()乙酸酐和锌粉，按上图安装分馏装置。 Ⅱ、控制温度计示数在105℃左右加热回流1.5小时 Ⅲ、反应结束后，将反应液趁热倒入冰水中，过滤得乙酰苯胺粗品。 Ⅳ、重结晶：将粗产品转移至烧杯中，加入适量水配制成80℃的饱和溶液，再加入过量20%的水。稍冷后，加半匙活性炭，搅拌下将溶液煮沸，过滤①，用少量沸水淋洗固体，合并滤液，冷却结晶，过滤②、洗涤、晾干得乙酰苯胺纯品。请回答下列问题： （1）步骤Ⅰ中，加入锌粉的主要目的是______。若不搅拌会有结块现象，结块将导致的后果是______。 （2）写出苯胺与乙酸酐反应生成乙酰苯胺的化学方程式______。 （3）在步骤Ⅳ中，以下哪些操作不能提高产率______(填序号)。 A. 配制成饱和溶液后，再加入过量20%的水 B. 过滤①时用少量沸水淋洗烧杯和漏斗中的固体，合并滤液 C. 加活性炭吸附 D. 过滤②时的洗涤选用热水代替冷水洗涤固体 （4）如图玻璃仪器中，步骤Ⅳ不需要的是______(填仪器名称)。 （5）已知酰胺中N原子的未共用电子对与羰基的电子形成共轭体系，使N原子上的电子云密度降低。相同条件下，下列物质的碱性由强到弱的顺序为______(填标号)。 ① ②甲胺 ③乙酰苯胺 （6）提纯后得产品，则该实验的产率为______%(精确到0.1%)。 18. 近年来甲烷资源化的利用备受关注。试回答下列问题： 【催化重整】 重整反应为Ⅰ、 已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。 表中为几种物质在时的标准摩尔生成焓。 物质 () 0 （1）则该反应Ⅰ的______。 （2）为了进一步研究的甲烷化反应，科学家研究催化剂(M表示或)在300℃光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程表示如下： ①关于核心反应过程，下列说法正确的是______。 A．步骤Ⅰ中生成了非极性键 B．步骤Ⅲ发生的反应为(*表示吸附在催化剂上) C．步骤Ⅳ中碳元素发生还原反应 D．整个反应过程中只有金属M起到催化作用 ②研究发现，光诱导电子从转移到M，富电子的M表面可以促进的解离和的活化，从而提高反应效率。已知和的电负性分别为1.91和2.20，使用催化剂的反应效率______(填“高于”或“低于”)使用作催化剂的反应效率。 【处理工业废气】 （3）利用工业废气生产的反应为。向某密闭容器充入、，维持体系压强为，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。 ①图中表示的曲线是______，表示的曲线是______(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②780℃时，该反应的______(列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压总压物质的量分数)。 ③维持m点温度不变，向容器中再通入、、、各，此时速率关系为v(正)______v(逆)(填“”“”或“”)。 19. 物质I是合成消化类药物盐酸凯普拉生的一种中间体，其合成路线如图： 回答以下问题： （1）物质A的系统命名为______。 （2）物质F中含氧官能团的名称为______，的反应类型为______。 （3）的化学方程式为______，若将该步骤加入的目的是______。 （4）H的结构简式为______。 （5）含有苯环的化合物K，分子式比C少两个H原子，满足下列条件K的同分异构体有几种______。 ①该物质与足量反应可生成气体。 ②核磁共振氢谱图有4组峰，峰面积之比为。 （6）参照以上合成路线，写出以、乙醇和乙酸乙酯为主要原料制备的合成路线______。(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $