精品解析:山东德州市2025-2026学年下学期高三一模考试 化学试题
2026-03-07
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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 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 德州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.45 MB |
| 发布时间 | 2026-03-07 |
| 更新时间 | 2026-04-09 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56707924.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高三化学试题
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90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 F 19 S 32 Co 59
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与科技、生产密切相关,下列说法错误的是
A. “中国天眼”的防腐膜所用聚苯乙烯的单体是苯乙烯
B. “烛龙一号”核电池原料中的是碳元素的一种核素
C. 制备原电池可用抗氧化且耐高温的碳化硅作固体电解质
D. 聚变能实验装置中的低温结构部件——高强韧无磁不锈钢属于金属材料
2. 下列物质的用途及解释均正确的是
A. 氨气用作制冷剂——N-H键键能大断裂吸热多
B. 铝制容器储存浓硝酸——铝与浓硝酸不反应
C. 葡萄糖与银氨溶液反应制银镜——葡萄糖中存在多个羟基
D. 石墨可做电极材料——大键中的电子可以在层内自由移动
3. 下列试剂保存、实验操作、实验室事故处理方法错误的是
A. 氢氟酸、氯水盛放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
B. NaCl溶液导电性实验,禁止湿手操作
C. 用10 mL量筒量取2.5 mL浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸
D. 倾洒的试剂可用处理,沉淀物集中收集后再处理
4. 石灰氮()是一种固态氮肥,可通过以下反应制备:。下列说法正确的是
A. 基态钙原子核外电子占据最高能层的符号为M
B. 基态N原子核外有5种不同运动状态的电子
C. 与中键与键的个数比均为1:2
D. 是含有非极性键的离子化合物
5. 利用下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 图①装置加热制取无水
B. 图②装置检验气体中含和
C. 图③装置用标准NaOH溶液测定HCl溶液的浓度
D. 图④装置检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
6. 是大气中重要的痕量气体,分子存在三个氧原子的p轨道相互重叠形成的大键。该分子中的共价键是介于单、双键之间的特殊共价键,可用共振理论解释,其共振杂化式如下图所示。下列关于臭氧分子结构与性质的说法错误的是
A. 臭氧分子在水中的溶解度大于氧气
B. 各共振式中中心氧原子均采取杂化
C. 可通过红外光谱检测分子中的O=O双键和O-O单键
D. 大键的形成使分子电子云分布更均匀,分子稳定性有所提升
7. 下列化学事实与所列离子方程式匹配的是
A
向溶液中通入过量,溶液变浑浊
B
稀溶液与少量稀溶液混合,溶液变浑浊
C
向苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊
D
将氧化铁固体放入HI溶液中,固体溶解
A. A B. B C. C D. D
8. 有机物丙((S)-哌嗪-2-羧酸)被广泛应用于癫痫患者的治疗中,其合成路线如下。
下列说法正确的是
A. 甲、乙、丙均存在手性碳原子 B. 甲、乙、丙均能与NaOH反应
C. 上述转化涉及还原反应和氧化反应 D. 甲、乙、丙均能与氢气发生加成反应
9. 在Ga-Cu-Mg催化剂表面上甲醇与水蒸气重整的机理如图所示。
已知:“*”表示该微粒吸附在催化剂表面;为带有一定电性的吸附位点,易吸附极性大的分子。
下列说法错误的是
A. 反应过程中,可能生成副产物甲醛、甲酸
B. 上述反应涉及到极性键的断裂和非极性键的形成
C. 吸附位点对水分子的吸附能力大于
D. 若用代替,则生成的氢气为和
10. 温度下,由物种A与物种B可制备C,涉及反应如下:Ⅰ:A(g)+B(g) =D(g) Ⅱ:A(g)+D(g) 2C(g)。向恒容密闭容器中充入n mol A (g)和1.0 mol B(g),平衡体系内物种A、C、D摩尔分数随A的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①代表物种A
B. P点时,物种C的摩尔分数为74%
C. Q点时向容器中通入气体Ar,则物种A的分压减小
D. Q点时反应Ⅱ的K≈32.4
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 由实验操作和现象,得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
灼烧铜丝至其表面变黑,趁热伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色
有机物中一定有醇羟基
B
向等浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:
C
向等浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合的能力
D
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的
气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
A. A B. B C. C D. D
12. 在一定条件下,乳酸可通过分子间脱水形成低聚乳酸(n=5为示例),并存在脱水/水合平衡及环/链平衡(如下图所示)。
下列说法正确的是
A. 乳酸的酸性大于丙酸
B. 低聚乳酸(n=5)的分子式为
C. 丙交酯中键角:∠1>∠2
D. 向聚合体系中通入水蒸气,会促使脱水/水合平衡向生成低聚乳酸的方向移动
13. 研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺。下列说法错误的是
已知:
①:熔点314℃沸点460℃
②分解温度:CuO 1100℃、 560℃、 680℃、高于1000℃
A. 焙烧温度可以选择500℃
B. 酸浸的目的是为了溶解CuO
C. 浸出渣的成分是
D. 电解后所得溶液可返回酸浸工序中循环利用
14. 双极乙烯电合成系统,既能捕集,又能将废酸——丙酸()转化为乙烯,实现了双向产乙烯的高效工艺。工作原理如下:
下列说法错误的是
A. 系统中间的交换膜为阳离子交换膜
B. 阴极的反应为:
C. 电路中每转移12 mol ,可制备分子数目为7
D. A极每产生1 mol ,该室溶液质量增加34 g
15. 常温下,含MA(s)的MA饱和溶液、含(s)的饱和溶液中,()以及含A微粒的分布系数[]随pH的变化关系如图所示,和HB分别为二元酸和一元酸,不发生水解。下列说法错误的是
A. 曲线②是MA饱和溶液中随pH变化的曲线
B.
C. pH=4时,MA饱和溶液中存在:
D. 常温下,浓度均为0.1 的NaHA与NaB溶液的pH前者大
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 三元材料镍锰钴酸锂是电动汽车电池常用的正极材料。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置_______,基态的价电子排布图为_______。
(2)锂离子电池常采用离子液体作为电解质。该离子液体的结构如图所示。
①传统的有机溶剂大多易挥发,而离子液体相对难挥发,原因是_______;上述电解质中电负性最大的元素是_______(填元素符号)。
②阴离子由制得,、中中心原子B的杂化类型分别为_______,由制时B-F的键长_______。(填“变长”“变短”或“不变”)
(3)三元材料镍锰钴酸锂为六方最密堆积,其晶胞结构如图所示,以R表示上述晶胞中的过渡金属离子,该晶体的化学式为_______,晶胞中标注为m、n的两个离子的距离为_______pm。
17. 金属钴广泛应用于航空航天、电器制造等领域,是重要的战略金属。以含钴镍废料(主要成分为、NiO,还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。
已知:
①
②草酸钴晶体难溶于水
③RH为有机物难电离
回答以下问题:
(1)“酸浸”时,为提高酸浸速率可采取的措施有_______(任写一种),操作①与操作②用到的主要玻璃仪器有_______。
(2)“酸浸”时的作用是_______,生产过程中发现实际消耗的量大于理论值,主要原因可能是_______。
(3)“沉铁”时发生反应的离子方程式为_______。
(4)“除钙镁”时,当时,溶液中_______。
(5)将所得二水合草酸钴,在惰性气体中加热,其热重分析曲线如图所示,其中A、B、C均为纯净物,请写出从A点到B点的化学方程式_______。
已知:固体残留率=
18. 尼拉帕尼是一种重要的靶向抗肿瘤药物。其关键中间体I的一种合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A的名称_______,H的结构简式_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)F中含氧官能团的名称为_______,F→G的反应类型为_______。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体有_______种。
①苯环上存在3个取代基 ②含有4种不同化学环境的氢原子
(5)由E合成D的路线如下:
E→L→MD
E生成L所需的试剂和反应条件为_______;M的结构简式为_______。
19. 三氟甲基亚磺酸锂(,M=140 )是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
已知:
①THF()是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
②三氟甲基亚磺酸锂():易溶于THF,不溶于冷的乙醇,在乙醇中的溶解度随温度的升高而升高;在潮湿空气中易被氧化。
实验步骤:
步骤1:向下图装置C中加入和和少量蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯,有无色气体产生。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
步骤2:向上述所得固体中加入一定量四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡、抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状三氟甲基亚磺酸钠固体。
步骤3:向所得固体中加入少量THF,搅拌溶解后逐滴加入足量盐酸,析出白色固体,抽滤。
步骤4:将滤液转入圆底烧瓶中,加入蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,即得产品。
回答下列问题:
(1)仪器A名称是_______。
(2)步骤2中抽滤后洗涤的目的是_______。
(3)步骤4中发生反应的化学方程式为_______。
(4)对粗产品进行重结晶,重结晶的正确操作:粗产品溶于热的乙醇中→_______→放入真空干燥器中干燥。
a.抽滤 b.缓慢冷却 c.趁热过滤 d.冷的乙醇溶液洗涤
真空干燥的目的_______。
(5)测定产品纯度:准确称取0.2000 g产品,用去离子水溶解并定容至100 mL容量瓶,摇匀得待测液。取10.00 mL待测液,注入离子色谱仪,测得的峰面积为13000;同时配制浓度为0.0200 的标准溶液,测得其峰面积为26000(峰面积与浓度呈线性关系)。
①三氟甲基亚磺酸锂的纯度为_______%。
②若配制标准液时,定容时俯视容量瓶刻度线,会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
20. 逆水煤气变换是未来低碳甚至零碳社会的重要技术支柱之一、体系中存在以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题
(1)已知上述反应的活化能数值如下表所示:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
正反应
逆反应
正反应
逆反应
61.4
20.4
89.5
254
反应焓变_______。
(2)反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图),在B路径中,决速步骤的能垒是_______eV,反应Ⅰ的最优路径是_______。
(3)向体积为1 L的恒容密闭容器中投入1 mol 和3 mol 进行反应,测得各组分平衡时物质的量分数(不包括)与温度的关系如图所示。
①曲线a对应物质的化学式为_______。
②900℃时,适当增大体系压强,_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
③在600℃时,测得平衡体系的总压为p,、、的平衡分压分别为:、、。此时CO的平衡分压为_______。该温度下反应Ⅱ的平衡常数_______(写出计算式即可)。
(4)若将反应体系置于膜反应器中,该膜只允许通过从而脱离该反应体系,与普通反应器相比,达到平衡时,CO的选择性将_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
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高三化学试题
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90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C 12 O 16 F 19 S 32 Co 59
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与科技、生产密切相关,下列说法错误的是
A. “中国天眼”的防腐膜所用聚苯乙烯的单体是苯乙烯
B. “烛龙一号”核电池原料中的是碳元素的一种核素
C. 制备原电池可用抗氧化且耐高温的碳化硅作固体电解质
D. 聚变能实验装置中的低温结构部件——高强韧无磁不锈钢属于金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚苯乙烯由苯乙烯()通过加聚反应生成,A正确;
B.核素指质子数相同、中子数不同的原子,碳元素有等多种核素,核电池中使用的属于特定核素,B正确;
C.电解质需具备离子导电性(如、迁移)。碳化硅为共价晶体,以共价键结合,离子电导率极低,不能作为固体电解质,C错误;
D.不锈钢是添加铬、镍等元素的铁合金,属于金属材料中的合金类别,D正确;
故选C。
2. 下列物质的用途及解释均正确的是
A. 氨气用作制冷剂——N-H键键能大断裂吸热多
B. 铝制容器储存浓硝酸——铝与浓硝酸不反应
C. 葡萄糖与银氨溶液反应制银镜——葡萄糖中存在多个羟基
D. 石墨可做电极材料——大键中的电子可以在层内自由移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气制冷原理是液氨汽化吸热,与分子间作用力相关,N-H键断裂需高温,与制冷无关,A不符合题意;
B.铝与浓硝酸发生钝化,实际发生反应但被阻止,B不符合题意;
C.银镜反应是醛基()的还原性所致,葡萄糖虽含羟基,但反应本质在醛基,C不符合题意;
D.石墨层内碳原子通过大π键形成离域电子体系,使电子可自由移动而导电,D符合题意;
故答案选D。
3. 下列试剂保存、实验操作、实验室事故处理方法错误的是
A. 氢氟酸、氯水盛放在带橡皮塞的棕色玻璃瓶中
B. NaCl溶液导电性实验,禁止湿手操作
C. 用10 mL量筒量取2.5 mL浓硫酸用于配制一定浓度的稀硫酸
D. 倾洒的试剂可用处理,沉淀物集中收集后再处理
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氟酸会与玻璃中的二氧化硅反应,腐蚀玻璃瓶,因此不能盛放在玻璃瓶中,通常使用塑料瓶,此外,氯水具有强氧化性,会腐蚀橡胶塞,应使用玻璃塞保存,A错误;
B.NaCl溶液导电性实验涉及电器设备,湿手操作易导致触电事故,禁止湿手是必要的安全措施,B正确;
C.10 mL量筒的最小刻度通常为0.1 mL或0.2 mL,量取2.5 mL浓硫酸在量程和精度范围内,操作合理,C正确;
D.Pb(NO3)2(硝酸铅)为有毒重金属盐,倾洒后可用Na2S(硫化钠)处理,生成不溶性PbS沉淀,便于集中收集和安全处置,D正确;
故选A。
4. 石灰氮()是一种固态氮肥,可通过以下反应制备:。下列说法正确的是
A. 基态钙原子核外电子占据最高能层的符号为M
B. 基态N原子核外有5种不同运动状态的电子
C. 与中键与键的个数比均为1:2
D. 是含有非极性键的离子化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Ca(20号元素)的核外电子排布为,能层由低到高为K、L、M、N,最高能层符号为N,A错误;
B.基态N原子核外有7个电子,每个电子的运动状态均不相同,因此共有7种不同运动状态的电子,B错误;
C.的结构为,的结构为,三键中均含1个键、2个键,因此键与键个数比均为,C正确;
D.由和构成,属于离子化合物,的结构为,只含极性键(C-N键),不含非极性键,D错误;
故选C。
5. 利用下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 图①装置加热制取无水
B. 图②装置检验气体中含和
C. 图③装置用标准NaOH溶液测定HCl溶液的浓度
D. 图④装置检验1-溴丁烷发生消去反应生成丁烯
【答案】B
【解析】
【详解】A.加热制取无水硫酸铜,属于固体加热分解,在坩埚中进行,装置仪器选择和操作均正确,能达到实验目的,A不符合题意;
B.检验、时,可与溶液反应生成沉淀,而不能和反应,可使品红溶液褪色。正确顺序应为先通入检验,再通入品红检验;该装置中气体先通入品红溶液,会溶于品红的水溶液被吸收,后续无法检验出,不能达到实验目的,B符合题意;
C.溶液为碱性,该滴定管标注为聚四氟乙烯活塞,聚四氟乙烯不与碱反应,可以盛装溶液滴定,操作正确,能达到实验目的,C不符合题意;
D.1-溴丁烷在的无水乙醇溶液加热条件下发生消去反应生成1-丁烯,烯烃可与发生加成反应使褪色,挥发的乙醇不与溴反应,不干扰检验,能达到实验目的,D不符合题意;
答案选B。
6. 是大气中重要的痕量气体,分子存在三个氧原子的p轨道相互重叠形成的大键。该分子中的共价键是介于单、双键之间的特殊共价键,可用共振理论解释,其共振杂化式如下图所示。下列关于臭氧分子结构与性质的说法错误的是
A. 臭氧分子在水中的溶解度大于氧气
B. 各共振式中中心氧原子均采取杂化
C. 可通过红外光谱检测分子中的O=O双键和O-O单键
D. 大键的形成使分子电子云分布更均匀,分子稳定性有所提升
【答案】C
【解析】
【详解】A.臭氧是极性分子,氧气是非极性分子,水为极性溶剂,根据相似相溶原理,臭氧在水中溶解度大于氧气,A正确;
B.臭氧中心氧原子形成2个σ键,还有1对孤电子对,价层电子对数为,因此所有共振式中中心氧原子均为杂化,B正确;
C.臭氧分子中不存在独立的单键和双键,两个氧氧键完全等同,都是介于单、双键之间的特殊共价键,因此无法通过红外光谱检测到单独的单键和双键,C错误;
D.离域大π键的形成会使电子云分布更均匀,分子能量降低,分子稳定性提升,D正确;
故选C。
7. 下列化学事实与所列离子方程式匹配的是
A
向溶液中通入过量,溶液变浑浊
B
稀溶液与少量稀溶液混合,溶液变浑浊
C
向苯酚钠溶液中通入少量,溶液变浑浊
D
将氧化铁固体放入HI溶液中,固体溶解
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.硫化钠溶液与过量二氧化硫反应生成硫沉淀和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为:,A错误;
B.氢氧化钡稀溶液与少量碳酸氢铵溶液反应生成碳酸钡沉淀、一水合氨和水,反应的离子方程式为:,B正确;
C.苯酚钠溶液与少量二氧化碳反应生成苯酚和碳酸氢钠,反应的离子方程式为:,C错误;
D.氧化铁固体与氢碘酸溶液反应生成碘化亚铁、碘和水,反应的离子方程式为:,D错误;
故选B。
8. 有机物丙((S)-哌嗪-2-羧酸)被广泛应用于癫痫患者的治疗中,其合成路线如下。
下列说法正确的是
A. 甲、乙、丙均存在手性碳原子 B. 甲、乙、丙均能与NaOH反应
C. 上述转化涉及还原反应和氧化反应 D. 甲、乙、丙均能与氢气发生加成反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.手性碳原子是连接4个不同原子或原子团的饱和碳原子,甲中不存在饱和的碳原子,因此甲没有手性碳原子,A错误;
B.甲、乙都含酰胺键,酰胺键可在 NaOH溶液中发生水解反应,丙含羧基,可与 NaOH发生中和反应。 因此三者均能与NaOH反应 ,B正确;
C.第一步甲与氢气的加成反应,加氢属于还原反应;第二步是酰胺的水解反应,属于取代反应,整个转化没有涉及氧化反应,C错误;
D.甲中的六元环上的不饱和键可以与氢气发生加成反应,乙、丙的六元环已经饱和,仅含酰胺或羧基的羰基,不能与氢气加成,D错误;
故选B。
9. 在Ga-Cu-Mg催化剂表面上甲醇与水蒸气重整的机理如图所示。
已知:“*”表示该微粒吸附在催化剂表面;为带有一定电性的吸附位点,易吸附极性大的分子。
下列说法错误的是
A. 反应过程中,可能生成副产物甲醛、甲酸
B. 上述反应涉及到极性键的断裂和非极性键的形成
C. 吸附位点对水分子的吸附能力大于
D. 若用代替,则生成的氢气为和
【答案】D
【解析】
【详解】A.从反应机理可以看出,过程中生成甲醛、甲酸结构的中间产物,因此反应过程中可能生成副产物甲醛、甲酸,A正确;
B.甲醇水蒸气重整的总反应为,反应过程中断裂的、、均为极性键,生成的中键为非极性键,因此涉及极性键的断裂和非极性键的形成,B正确;
C.已知易吸附极性大的分子,是极性分子,是非极性分子,因此对水分子的吸附能力大于,C正确;
D.若用代替,步骤Ⅱ之后生成的的两个来自甲醇;步骤Ⅲ发生加成反应,产物中的两个羟基均是,脱氢后和可以结合生成,同理步骤Ⅴ之后的产物也是,故生成的氢气是和,D错误;
答案选D。
10. 温度下,由物种A与物种B可制备C,涉及反应如下:Ⅰ:A(g)+B(g) =D(g) Ⅱ:A(g)+D(g) 2C(g)。向恒容密闭容器中充入n mol A (g)和1.0 mol B(g),平衡体系内物种A、C、D摩尔分数随A的起始投料n的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线①代表物种A
B. P点时,物种C的摩尔分数为74%
C. Q点时向容器中通入气体Ar,则物种A的分压减小
D. Q点时反应Ⅱ的K≈32.4
【答案】C
【解析】
【分析】由方程式可知,反应Ⅰ中1.0 mol B 完全反应生成1.0 mol D、消耗1.0 molA,则 T1温度下,增大A的物质的量,反应Ⅱ的平衡向正反应方向移动,A的摩尔分数增大、D的摩尔分数减小、C的摩尔分数先增大后减小,则曲线①、②、③分别表示物种A、C、D摩尔分数随A的起始投料n的变化关系;由图可知,P点时,A的起始投料为2 mol,A、D的摩尔分数为0.13,则反应Ⅱ起始时A、D的物质的量都为1.0 mol,设容器的体积为V L,平衡时反应生成C的物质的量为2x mol,由物种A、D的摩尔分数可得:=0.13,解得x=0.74 mol,则平衡体系内物种C的摩尔分数为:×100%=74%,反应Ⅱ的平衡常数为:K=≈32.4。
【详解】A.由分析可知,曲线①代表物种A,A正确;
B.由分析可知,P点时,平衡体系内物种C的摩尔分数为74%,B正确;
C.向恒容密闭容器中充入不参与反应的氩气,平衡体系的各物质浓度不变,平衡不移动,则物种A的分压不变,C错误;
D.由分析可知,P点时,反应的平衡常数约为32.4,温度不变,平衡常数不变,P点和Q点的反应温度相同,所以Q点时,反应的平衡常数约为32.4,D正确;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 由实验操作和现象,得出相应正确结论的是
实验操作
现象
结论
A
灼烧铜丝至其表面变黑,趁热伸入盛有某有机物的试管中
铜丝恢复亮红色
有机物中一定有醇羟基
B
向等浓度的KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和振荡,静置
溶液分层,下层呈紫红色
氧化性:
C
向等浓度的KF和KSCN混合溶液中滴加几滴溶液,振荡
溶液颜色无明显变化
结合的能力
D
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的
气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.灼烧铜丝至其表面变黑,趁热伸入盛有某有机物的试管中,铜丝恢复亮红色,该有机物中可能存在醇羟基(羟基所连碳上有氢原子)将CuO还原为Cu,也可能存在羧基将表面氧化铜溶解,还可能是醛基将氧化铜还原成亮红色的铜,该操作和现象不能说明该有机物中一定含有醇羟基,A错误;
B.少量氯水优先氧化还原性更强的,只能证明氧化性,无法证明和的氧化性强弱,B错误;
C.与结合会使溶液变为血红色,加入后颜色无明显变化,说明优先与结合,证明结合的能力:,C正确;
D.恒压容器中通入,容器体积增大,各反应物浓度同等程度降低,相当于减压,平衡逆向移动(即生成/增加的方向),颜色变浅是体积增大导致浓度降低的结果,结论错误,D错误;
故选C。
12. 在一定条件下,乳酸可通过分子间脱水形成低聚乳酸(n=5为示例),并存在脱水/水合平衡及环/链平衡(如下图所示)。
下列说法正确的是
A. 乳酸的酸性大于丙酸
B. 低聚乳酸(n=5)的分子式为
C. 丙交酯中键角:∠1>∠2
D. 向聚合体系中通入水蒸气,会促使脱水/水合平衡向生成低聚乳酸的方向移动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.乳酸()分子中,与羧基直接相连的碳原子上连有羟基(),羟基是吸电子基团,会增强羧基中键的极性,使氢离子更易电离,酸性增强;而丙酸()无此吸电子基团。因此,乳酸的酸性大于丙酸,A正确;
B.低聚乳酸()是由5个乳酸分子()脱去4分子水()形成的,分子式为,B错误;
C.丙交酯的结构中,键角和均为饱和碳原子的键角。是杂化的碳原子的键角,是酯基中杂化的碳原子的键角。杂化的键角(约120°)大于杂化的键角(约109.5°),因此,C错误;
D.脱水/水合平衡为:低聚乳酸+高聚乳酸。向聚合体系中通入水蒸气,即增大了生成物的浓度,根据勒夏特列原理,平衡会向逆反应方向(生成低聚乳酸的方向)移动,D正确;
故答案选AD。
13. 研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺。下列说法错误的是
已知:
①:熔点314℃沸点460℃
②分解温度:CuO 1100℃、 560℃、 680℃、高于1000℃
A. 焙烧温度可以选择500℃
B. 酸浸的目的是为了溶解CuO
C. 浸出渣的成分是
D. 电解后所得溶液可返回酸浸工序中循环利用
【答案】A
【解析】
【分析】铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫,因沸点低被蒸出,设计温度为600℃,根据已知信息,硫酸铜被分解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后,硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要为硫酸铜,硫酸铜经过电解或置换法转化为铜,据此解答。
【详解】A.要实现各物质分离,焙烧需要满足:变为气体除去(温度高于其沸点);分解为不溶于水的(才能在水浸时保留在固体中,和可溶的分离),因此温度需要高于分解温度;同时保证不分解,仍为可溶的硫酸盐,温度需要低于分解温度。因此合适的焙烧温度范围为,不能选择,A错误;
B.焙烧分解得到,不溶于水,水浸后留在固体中,酸浸的目的就是用酸溶解得到可溶性铜盐,B正确;
C. 已知分解温度高于,全程不分解,且不溶于酸,因此酸浸后留在浸出渣中,C正确;
D.电解浸出液(硫酸铜溶液)得到铜,电解反应为,电解后所得溶液为硫酸,可返回酸浸工序循环使用,D正确;
答案选A。
14. 双极乙烯电合成系统,既能捕集,又能将废酸——丙酸()转化为乙烯,实现了双向产乙烯的高效工艺。工作原理如下:
下列说法错误的是
A. 系统中间的交换膜为阳离子交换膜
B. 阴极的反应为:
C. 电路中每转移12 mol ,可制备分子数目为7
D. A极每产生1 mol ,该室溶液质量增加34 g
【答案】AD
【解析】
【分析】左室A极上丙酸()转化为和,C元素总化合价升高,失电子发生氧化反应,因此A为阳极,因存在离子,应是碱性环境,电极反应:;右室B极上转化为,C元素化合价降低,得电子发生还原反应,因此B为阴极,电极反应为,据此解答。
【详解】A.在该电解池中,B极生成,A极消耗,为维持电中性,应从B极通过阴离子交换膜向 A极移动,故交换膜应为阴离子交换膜,A错误/不符合题意;
B.阴极(B极)得电子生成,配平后反应为: 原子、电荷均守恒,符合碱性环境,B正确;
C.阳极A配平后反应:,每转移阳极生成;阴极每转移生成。当电路转移时,阳极生成,阴极生成,共,数目为,C正确;
D.A极产生时,通入(质量),逸出(质量);同时转移,需要右侧补充(质量)维持电中性,因此溶液质量增加:,D错误;
故选AD。
15. 常温下,含MA(s)的MA饱和溶液、含(s)的饱和溶液中,()以及含A微粒的分布系数[]随pH的变化关系如图所示,和HB分别为二元酸和一元酸,不发生水解。下列说法错误的是
A. 曲线②是MA饱和溶液中随pH变化的曲线
B.
C. pH=4时,MA饱和溶液中存在:
D. 常温下,浓度均为0.1 的NaHA与NaB溶液的pH前者大
【答案】CD
【解析】
【分析】含A微粒的分布系数曲线只有一个交点,说明H2A第一步完全电离,第二步部分电离,含A微粒只有HA-和A2-,二者浓度相等时,pH=4,则HA-电离常数K=c(H+)=10-4,pH增大,OH-浓度增大,A2-离子浓度增大,HA-浓度减小,则③代表δ(HA-),④代表δ(A2-),A2-离子浓度增大,则M2+离子浓度减小,pc(M2+)增大,②代表随pH变化的曲线,①代表MB2饱和溶液中pc(M2+),因为pc(M2+)不随pH发生变化,则HB为一元强酸,完全电离,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,曲线②是MA饱和溶液中随pH变化的曲线,A正确;
B.据图可知,pH=10时,MA饱和溶液中pc(M2+)=2.5,c(A2-)=c(M2+)=mol/L,Ksp(MA)=c(M2+)·c(A2-)=,MB2饱和溶液中pc(M2+)=5.5,c(M2+)=10-5.5mol/L,Ksp(MB2)=c(M2+)·c2(B-)=10-5.5×(2×10-5.5)2=4×10-16.5,中K=,B正确;
C.当溶液pH=4时,δ(HA-)=δ(A2-),c(HA-)=c(A2-),由于H2A第一步完全电离,第二步部分电离,溶液中存在物料守恒c(M2+)=c(HA-)+c(A2-)=2c(A2-),C错误;
D.HA-只电离不水解,HA-⇋H++A2-,0.1mol/L的NaHA的c(H+)<10-1mol/L,pH>1,溶液呈酸性,而HB为强一元酸,NaB溶液呈中性,pH=7,后者大,D错误;
故选CD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 三元材料镍锰钴酸锂是电动汽车电池常用的正极材料。回答下列问题:
(1)Mn在元素周期表中的位置_______,基态的价电子排布图为_______。
(2)锂离子电池常采用离子液体作为电解质。该离子液体的结构如图所示。
①传统的有机溶剂大多易挥发,而离子液体相对难挥发,原因是_______;上述电解质中电负性最大的元素是_______(填元素符号)。
②阴离子由制得,、中中心原子B的杂化类型分别为_______,由制时B-F的键长_______。(填“变长”“变短”或“不变”)
(3)三元材料镍锰钴酸锂为六方最密堆积,其晶胞结构如图所示,以R表示上述晶胞中的过渡金属离子,该晶体的化学式为_______,晶胞中标注为m、n的两个离子的距离为_______pm。
【答案】(1) ①. 第4周期ⅦB族 ②.
(2) ①. 离子液体中存在离子键,作用力强 ②. F ③. 、 ④. 变长
(3) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
Mn的原子序数为25,价电子排布式为,在元素周期表中的位置为第4周期ⅦB族;基态的价电子排布式为,价电子排布图为 。
【小问2详解】
①由离子液体的结构可知,离子液体由阴阳离子构成,存在离子键,作用力强,不易挥发;元素非金属性越强,电负性越大,因此电解质中电负性最大的元素是F。
②的中心原子B的价层电子对数为=3,杂化类型为, 的中心原子B的价层电子对数为,杂化类型为;由制时,B的杂化类型由变为,轨道之间的夹角变小,B-F的键长变长。
【小问3详解】
由晶胞图可知,根据均摊法计算晶胞中含有Li的个数为,过渡元素R的个数为,O原子的个数为,故晶体的化学式为;如图可知,b点和n点之间的距离为,h点和b点之间的距离为 pm,由直角三角形边长关系知,m点和n点之间的距离为 pm= pm。
17. 金属钴广泛应用于航空航天、电器制造等领域,是重要的战略金属。以含钴镍废料(主要成分为、NiO,还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。
已知:
①
②草酸钴晶体难溶于水
③RH为有机物难电离
回答以下问题:
(1)“酸浸”时,为提高酸浸速率可采取的措施有_______(任写一种),操作①与操作②用到的主要玻璃仪器有_______。
(2)“酸浸”时的作用是_______,生产过程中发现实际消耗的量大于理论值,主要原因可能是_______。
(3)“沉铁”时发生反应的离子方程式为_______。
(4)“除钙镁”时,当时,溶液中_______。
(5)将所得二水合草酸钴,在惰性气体中加热,其热重分析曲线如图所示,其中A、B、C均为纯净物,请写出从A点到B点的化学方程式_______。
已知:固体残留率=
【答案】(1) ①. 将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等 ②. 分液漏斗、烧杯
(2) ①. 将还原为,同时将中的+2价铁氧化为 ②. 酸浸后溶液中的催化分解或酸浸时温度过高使分解
(3)或
(4)
(5)
【解析】
【分析】含钴镍废料(主要成分为、NiO,还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)加入硫酸、“酸浸”,得到含、、、、、等的浸出液,不溶解,和微溶于水的硫酸钙形成滤渣1,浸出液中加入热水使水解形成沉淀除去,加入碳酸钠溶液将转化为沉淀除去,加入适量的NaF溶液除去溶液中的和,滤液中加入RH和有机溶剂将转化为进入有机层,分液后向水层中加入将转化为,有机层中经过操作②得到,据此分析。
【小问1详解】
“酸浸”时,为提高酸浸速率可采取的措施有将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等;操作①与操作②为萃取操作,用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
【小问2详解】
由分析知,“酸浸”后溶液中含和,故的作用是将还原为,同时将中的+2价铁氧化为;酸浸后溶液中的会催化分解或酸浸时温度过高使分解,从而使生产过程中实际消耗的量大于理论值。
【小问3详解】
由分析知,“沉铁”时,碳酸钠溶液将转化为沉淀,发生的离子反应方程式为或。
【小问4详解】
“除钙镁”时,和达到沉淀溶解平衡,由知,当时,溶液中。
【小问5详解】
假设有1 mol受热分解,质量为183g,由图可知,A点时,固体的残留率为80.33%,则剩余固体的质量为,失去的质量为,刚好为2 mol水的质量,则A的物质为,A点以后为分解生成Co的氧化物过程,B点时固体的残留率为43.88%,则剩余固体的质量为,B点含Co的质量为59 g,则含有O的质量为,Co和O的物质的量之比,与中的比值相近,可推断B点的物质为,A点到B点的化学方程式。
18. 尼拉帕尼是一种重要的靶向抗肿瘤药物。其关键中间体I的一种合成路线如下:
已知:
①
②
回答下列问题:
(1)A的名称_______,H的结构简式_______。
(2)B→C的化学方程式为_______。
(3)F中含氧官能团的名称为_______,F→G的反应类型为_______。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体有_______种。
①苯环上存在3个取代基 ②含有4种不同化学环境的氢原子
(5)由E合成D的路线如下:
E→L→MD
E生成L所需的试剂和反应条件为_______;M的结构简式为_______。
【答案】(1) ①. 间甲基苯甲酸(3-甲基苯甲酸) ②.
(2) (3) ①. 硝基 ②. 还原反应
(4)4 (5) ①. NaOH水溶液、加热 ②.
【解析】
【分析】A发生硝化反应生成B,结合I中苯环上硝基和酯基处于邻位,可知A的结构简式为,B结构简式为,B与甲醇发生酯化反应生成C,则C的结构简式为,C中甲基被氧化为醛基生成D,D结构简式为,根据E的分子式可知,C中甲基中1个氢被氯取代,E结构简式为;F的分子式为,不饱和度为9,结合I的结构简式,F的结构简式为,F发生还原反应生成G,G的结构简式为,G与发生取代反应生成H,H的结构简式为,D和H发生已知信息②的反应生成I,据此解答。
【小问1详解】
根据分析,A的结构简式为,命名为间甲基苯甲酸(3-甲基苯甲酸);H的结构简式为;
【小问2详解】
B→C是酯化反应,化学方程式为;
【小问3详解】
F的结构简式为,含氧官能团的名称为硝基;F→G的反应是加氢的反应,类型为还原反应;
【小问4详解】
B的分子式为,不饱和度为6,①苯环上存在3个取代基 ②含有4种不同化学环境的氢原子,说明其结构高度对称,3个取代基可以是,满足条件的结构简式为、,或3个取代基为,也有2种同分异构体,所以共有4种同分异构体;
【小问5详解】
E()→D()的主要变化在于卤代烃转化为醛基,结合卤代烃的性质,卤代烃先发生水解反应转化为羟基,试剂和反应条件分别为NaOH水溶液、加热,但这里酯基同时会水解,故L的结构简式为,L中的羟基催化氧化得到醛基,故M的结构简式为,M第一步先酸化,转化为羧基,第二步与甲醇酯化得到D。
19. 三氟甲基亚磺酸锂(,M=140 )是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
已知:
①THF()是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
②三氟甲基亚磺酸锂():易溶于THF,不溶于冷的乙醇,在乙醇中的溶解度随温度的升高而升高;在潮湿空气中易被氧化。
实验步骤:
步骤1:向下图装置C中加入和和少量蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯,有无色气体产生。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
步骤2:向上述所得固体中加入一定量四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡、抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状三氟甲基亚磺酸钠固体。
步骤3:向所得固体中加入少量THF,搅拌溶解后逐滴加入足量盐酸,析出白色固体,抽滤。
步骤4:将滤液转入圆底烧瓶中,加入蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,即得产品。
回答下列问题:
(1)仪器A名称是_______。
(2)步骤2中抽滤后洗涤的目的是_______。
(3)步骤4中发生反应的化学方程式为_______。
(4)对粗产品进行重结晶,重结晶的正确操作:粗产品溶于热的乙醇中→_______→放入真空干燥器中干燥。
a.抽滤 b.缓慢冷却 c.趁热过滤 d.冷的乙醇溶液洗涤
真空干燥的目的_______。
(5)测定产品纯度:准确称取0.2000 g产品,用去离子水溶解并定容至100 mL容量瓶,摇匀得待测液。取10.00 mL待测液,注入离子色谱仪,测得的峰面积为13000;同时配制浓度为0.0200 的标准溶液,测得其峰面积为26000(峰面积与浓度呈线性关系)。
①三氟甲基亚磺酸锂的纯度为_______%。
②若配制标准液时,定容时俯视容量瓶刻度线,会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)将滤渣表面吸附的三氟甲基亚磺酸钠洗脱,提高产率
(3)+LiOH=+H2O
(4) ①. cbad ②. 防止三氟甲基亚磺酸锂氧化变质
(5) ①. 70 ②. 偏低
【解析】
【分析】本实验以三氟甲磺酰氯为起始原料:首先经亚硫酸钠还原、碳酸氢钠结合反应生成的酸,得到三氟甲基亚磺酸钠;之后加盐酸酸化得到三氟甲基亚磺酸,利用溶解性差异分离杂质后,三氟甲基亚磺酸再和氢氧化锂发生中和反应得到目标产物三氟甲基亚磺酸锂,最后通过重结晶提纯得到纯产品。
【小问1详解】
根据仪器结构,该仪器为恒压滴液漏斗,支管可平衡气压,使液体顺利流下。
【小问2详解】
三氟甲基亚磺酸钠易溶于THF,抽滤后滤渣会吸附产物,洗涤可将产物洗脱,提高产率。
【小问3详解】
步骤4是三氟甲基亚磺酸和LiOH的酸碱中和反应,生成目标产物和水,化学方程式:+LiOH=+H2O
。
【小问4详解】
根据题给信息,产物溶解度随乙醇温度升高而升高,重结晶步骤为:粗产品溶于热乙醇→c:趁热过滤(除去不溶性杂质)→b:缓慢冷却结晶→a:抽滤→d:冷乙醇洗涤→干燥;产物在潮湿空气中易被氧化,真空干燥可避免产物接触潮湿空气被氧化,同时除去残留溶剂。
【小问5详解】
① 峰面积与浓度成正比,因此,代入数据得,100mL待测液中,,纯度为;
② 定容时俯视容量瓶刻度,标准液实际体积偏小,实际浓度大于标称浓度,计算时仍使用标称的偏小浓度,最终计算得到的待测浓度偏小,故测定结果偏低。
20. 逆水煤气变换是未来低碳甚至零碳社会的重要技术支柱之一、体系中存在以下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
回答下列问题
(1)已知上述反应的活化能数值如下表所示:
反应Ⅰ
反应Ⅱ
正反应
逆反应
正反应
逆反应
61.4
20.4
89.5
254
反应焓变_______。
(2)反应Ⅰ的机理包括3种路径(主要步骤如图),在B路径中,决速步骤的能垒是_______eV,反应Ⅰ的最优路径是_______。
(3)向体积为1 L的恒容密闭容器中投入1 mol 和3 mol 进行反应,测得各组分平衡时物质的量分数(不包括)与温度的关系如图所示。
①曲线a对应物质的化学式为_______。
②900℃时,适当增大体系压强,_______(填“增大”“不变”或“减小”)。
③在600℃时,测得平衡体系的总压为p,、、的平衡分压分别为:、、。此时CO的平衡分压为_______。该温度下反应Ⅱ的平衡常数_______(写出计算式即可)。
(4)若将反应体系置于膜反应器中,该膜只允许通过从而脱离该反应体系,与普通反应器相比,达到平衡时,CO的选择性将_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】(1)+205.5
(2) ①. 1.48 ②. C
(3) ①. ②. 不变 ③. ④. 或或
(4)升高
【解析】
【小问1详解】
根据反应焓变与活化能的关系:。反应Ⅰ:,反应Ⅱ:,由盖斯定律得。
【小问2详解】
在B路径中,由图可知最大能垒为,这是决速步骤的能垒;最优路径是总活化能最低的路径,即图中的C路径,因为其整体能量变化最平缓,活化能最低。
【小问3详解】
①反应Ⅱ是放热反应,温度升高时平衡逆向移动,的物质的量分数降低,因此曲线a对应。
②时,体系中主要发生反应Ⅰ(气体分子数不变),增大压强平衡不移动,因此不变。
③已知:,初始,,平衡分压,,。在恒温恒容下,分压之比等于物质的量之比,设,,,,。根据原子守恒列方程:
碳原子守恒:、氢原子守恒:、氧原子守恒:,解得:,,。因此总物质的量。的平衡分压:;反应Ⅱ:,平衡常数或或。
【小问4详解】
分离出使体系中浓度降低,对消耗4个的反应Ⅱ的抑制作用远大于消耗1个的反应Ⅰ,因此生成的副反应被有效抑制,的选择性升高。
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