精品解析：广西南宁市第二中学2025-2026学年度下学期高二开学考试 化学试卷

南宁二中2025-2026学年度下学期高二开学考试 化学 考试时间：75 min 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 Mn-55 Ti-48 Ni-59 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 广西拥有一大批国家级非物质文化遗产代表性项目，如侗族刺绣、侗族靛蓝染布技艺、北海贝雕工艺、苗族银饰等，下列说法正确的是 A. 靛蓝染布用到的靛蓝是合成色素，着色力强，稳定性好 B. 贝雕工艺中使用的珍珠母(主要成分为)与食醋接触会产生气体 C. 苗银首饰锻造时掺入锌、镍等金属形成合金，苗银的硬度比纯银小 D. 侗族刺绣用到棉线等材料，棉线属于蛋白质 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 乙醇的分子模型： B. 的模型： C. S的原子结构示意图： D. 基态原子的价层电子排布式： 3. 下列关于物质结构与性质的说法中，正确的是 A. 键角： B. 碳化硅（SiC）、金刚石均为共价晶体，熔点高低为：金刚石＜SiC C. 为平面三角形分子，是非极性分子 D. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，主要原因是前者易形成分子内氢键，后者易形成分子间氢键 4. 有机物M的结构如图，下列说法错误的是 A. M存在顺反异构现象 B. 能使酸性溶液褪色 C. M分子中最多有9个碳原子共平面 D. M中存在手性碳原子 5. 碳元素组成的晶体种类繁多，三种常见的单质结构如图所示。下列说法错误的是 A. 金刚石中碳原子的配位数为4 B. 石墨中碳原子的杂化方式为 C. 晶体属于分子晶体 D. 三者互为同分异构体 6. 不同含铁物质间可相互转化，下列离子方程式书写不正确的是 A. 反应①： B. 反应②： C. 反应③： D. 反应④： 7. X、Y、Z、W为短周期主族元素，Y、Z、W为同一周期元素，X的基态原子中s能级与p能级电子数相等；Y的最高正价与最低负价的代数和为4；Z单质既能和强酸反应也能与强碱溶液反应放出；W的最高价氧化物对应水化物是短周期中酸性最强的酸。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 简单氢化物的热稳定性 D. Z与W形成的化合物水溶液呈中性 8. 已知：CuI为白色沉淀。下列探究铜及其化合物的性质，方案设计、现象和结论有错误的是 选项 实验方案 实验现象 结论 A 向溶液中逐滴加入氨水至过量 先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到深蓝色溶液 与形成可溶性配合物 B 将铜片放入浓硫酸中，加热 铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味气体，溶液变为蓝色 浓硫酸在加热条件下表现强氧化性和酸性 C 向溶液中加入适量KI溶液 溶液由蓝色变为棕黄色，有白色沉淀生成 氧化生成和CuI沉淀，说明氧化性： D 加热固体 蓝色固体变为黑色，试管口有无色液滴 受热分解生成CuO和 A. A B. B C. C D. D 9. 为有效降低含氮化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池，下列说法错误的是 A. A电极发生氧化反应 B. 电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强 C. 电子由电极A经负载流向电极B D. 同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为 10. 砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为。已知：砷化镉的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 砷化镉中与原子个数比为： B. 两个原子间最短距离为 C. ③号位原子坐标参数为 D. 该晶胞的密度为 11. 已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中含Si-O键数为 B. 中含键个数为 C. 室温下，的醋酸中，水电离出来的氢离子数目为 D. 100 mL 4mol/L浓盐酸与反应，转移电子的数目为 12. 联氨()可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示。 下列说法错误的是 A. 分子的共价键只有键 B. 具有还原性，在一定条件下可被氧化 C. 过程②发生是非氧化还原反应 D. ③中发生反应： 13. 催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应： 反应： 向恒压的容器中充入1mol 和3mol ，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的转化率随温度的变化如图中实线所示。 下列说法正确的是 A. B. 平衡时的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示 C. 反应状态达A点时，只有使用对反应催化活性更高的催化剂才能提高的选择性 D. 反应状态达B点时，容器中为1/32mol 14. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体，调节体系pH促进溶解，总反应为。平衡时、分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。 已知。 下列说法正确是 A. 曲线II表示的变化关系 B. 时，溶液中 C. 总反应的平衡常数 D. 时， 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 钛（是一种化学性质稳定的过渡元素，在航空航天、海洋工程和生物医疗等领域具有极为重要的实用价值。工业上以钛铁矿（，含、、等杂质）为主要原料制取的流程如下： 已知：①“酸浸”后钛主要以的形式存在于溶液中； ②煅烧生产。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分为_______________（填化学式）；绿矾中铁的化合价是__________________。 （2）“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为_______________________。 （3）“水解”析出，该反应的离子方程式是______________________________。 （4）“洗涤”工序，检验已洗涤干净的方法为_______________________。 （5）写出“高温氯化”工序中反应的化学方程式：____________________________________。 （6）镍钛记忆合金可用于飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，若合金的密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是______________（用含和的计算式表示，不必化简）。 16. 三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种很好的有机反应催化剂，还是制感光纸的原料。实验室欲制备少量三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体并开展相关检测实验。 已知：为翠绿色晶体，难溶于乙醇；0℃时在水中溶解度为4.7 g，100℃时溶解度为117.7 g。 Ⅰ.制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体。步骤如图： （1）①制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体，步骤1装置中仪器a的名称为_________，采用水浴加热的目的是_________。 ②步骤2的操作名称是_________，步骤3采用冰水冷却的目的_________。 ③过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是_________。 （2）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体具有光敏性，在强光下分解生成草酸亚铁且产物中只有一种气体，该反应的化学方程式为_________。 Ⅱ.产品纯度的测定 常温下，取2.0 g三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体溶于水配制成500 mL溶液，用0.01 mol/L的酸性高锰酸钾溶液进行滴定来测定三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体的纯度，回答下列问题： （3）滴定操作：酸性高锰酸钾溶液应该装在_________中（填写仪器名称）。 （4）配制0.01 mol/L的高锰酸钾标准液定容时俯视刻度线，然后用该高锰酸钾溶液进行滴定，会导致测定结果_________（填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 （5）用0.01 mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定该溶液，滴定终点的判断依据是_________。 （6）滴定过程中三草酸合铁（Ⅲ）酸钾与高锰酸钾反应的物质的量之比为_________。 17. 在我国大力推进生态文明建设，全力实现“碳达峰”、“碳中和”时代背景下，对CH4和CO2利用的研究尤为重要。 Ⅰ.我国科学家研发的水系可逆Zn－CO2电池可吸收利用CO2，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示： （1）充电时复合膜中向Zn极移动的离子是_____，放电时负极的电极反应式为_____。 Ⅱ.科学家使CH4和CO2发生重整反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ•mol-1。生成合成气CO和H2，以实现CO2的循环利用。该反应中，如何减少积碳，是研究的热点之一。某条件下，发生主反应的同时，还发生了积碳反应： CO岐化：2CO(g)CO2(g)+C(s) △H1=-172kJ•mol-1 CH4裂解：CH4(g)C(s)+2H2(g) △H2=+75kJ•mol-1 （2）如图表示表示温度和压强对积碳反应平衡碳量的影响，其中表示对CO岐化反应中平衡碳量影响的是______。(填“图a”或“图b”)，理由是______。 （3）结合图分析，在700℃、100kPa的恒压密闭容器中进行此重整反应且达到平衡，当升高温度至1000℃达到平衡时，容器中的含碳量_____(填“减小”“不变”或“增大”)，由此可推断100kPa且高温时积碳主要由_____(填“歧化”或“裂解”)反应产生。 （4）合成气CO和H2，可用于合成甲醇，能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)一定达平衡状态的是_____(填字母)。 A. CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 B. 一定条件，CO转化率不再变化 C. 在绝热恒容的容器中，平衡常数不再变化 D. 容器中气体的平均相对分子质量不再变化 （5）向1L恒容密闭容器中通入4mol的CH4和2mol的CO2，在800℃下若只发生主反应一段时间后达到平衡，测得CO的体积分数为25%，则主反应的K=______(保留两位有效数字)。 18. 已知A是一种气态烃，其密度在标准状况下是的14倍。下列关系图中部分产物已略去，试回答下列问题： 已知：（R代表烃基，X代表卤素原子）。 （1）写出A、C分子中的官能团名称：A_________，C_________。反应①~⑦中属于取代反应的是_________。 （2）聚苯乙烯中碳原子的杂化方式有_________。 （3）C与F以物质的量之比反应生成G，反应④的化学方程式为_________。 （4）下列说法正确的是_________（填字母）。 a.D在一定条件下可能会和水反应生成B和C b.B和F互同系物 c.F和I都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 d.与E互为同分异构体的有机物只有1种 （5）键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知常见基团的吸电子效应的强度，则下列物质酸性由强到弱的顺序是_________（填字母）。 A. B. C. D. （6）已知某有机物X：由C、H、O三种元素组成，经燃烧分析实验测定其碳氢原子比为，如图是该有机物的质谱图。 X的所有同分异构体中，和B互为同系物的有_________种（不考虑立体异构）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁二中2025-2026学年度下学期高二开学考试 化学 考试时间：75 min 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 Mn-55 Ti-48 Ni-59 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 广西拥有一大批国家级非物质文化遗产代表性项目，如侗族刺绣、侗族靛蓝染布技艺、北海贝雕工艺、苗族银饰等，下列说法正确的是 A. 靛蓝染布用到的靛蓝是合成色素，着色力强，稳定性好 B. 贝雕工艺中使用的珍珠母(主要成分为)与食醋接触会产生气体 C. 苗银首饰锻造时掺入锌、镍等金属形成合金，苗银的硬度比纯银小 D. 侗族刺绣用到棉线等材料，棉线属于蛋白质 【答案】B 【解析】 【详解】A．侗族所用染布的靛蓝为天然色素，天然色素的着色力弱，稳定性不好，A说法错误； B．醋酸的酸性强于碳酸，碳酸钙遇到食醋会产生二氧化碳，B说法正确； C．合金化通过改变金属内部结构，通常能提高硬度等，C说法错误； D．棉、麻等属于纤维素，D说法错误； 故选B。 2. 下列化学用语或图示表达不正确的是 A. 乙醇的分子模型： B. 的模型： C. S的原子结构示意图： D. 基态原子的价层电子排布式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．乙醇的结构简式为，分子模型为：，A正确； B．BF3分子中B原子的价层电子对数为3+(3-1×3)=3，无孤电子对，其空间构型和VSEPR模型均为平面三角形，B正确； C．S的原子有16个电子，结构示意图，C错误； D．锌是30号元素，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s2，价电子排布式为3d104s2，D正确； 故选C。 3. 下列关于物质结构与性质的说法中，正确的是 A. 键角： B. 碳化硅（SiC）、金刚石均为共价晶体，熔点高低为：金刚石＜SiC C. 为平面三角形分子，是非极性分子 D. 邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛，主要原因是前者易形成分子内氢键，后者易形成分子间氢键 【答案】D 【解析】 【详解】A．和的中心原子杂化方式均为，水分子中心氧原子有两对孤电子对，甲烷中心碳原子无孤电子对，因此键角小于，A错误； B．金刚石和碳化硅均为共价晶体，但C-C键键长小于Si-C键，键能大于Si-C键键能，故金刚石熔点高于碳化硅，B错误； C．NF3分子中氮原子价层电子对数为4，为三角锥形结构，属于极性分子，C错误； D．邻羟基苯甲醛中羟基与醛基相邻，易形成分子内氢键，减弱分子间作用力，沸点较低；对羟基苯甲醛中羟基与醛基对位，易形成分子间氢键，增强分子间作用力，沸点较高，解释正确，D正确； 故选D。 4. 有机物M的结构如图，下列说法错误的是 A. M存在顺反异构现象 B. 能使酸性溶液褪色 C. M分子中最多有9个碳原子共平面 D. M中存在手性碳原子 【答案】D 【解析】 【详解】A.M分子中碳碳双键同侧的原子或者原子团各不相同，因此存在顺反异构现象，A正确； B.M中含碳碳双键和醇羟基，且与羟基直接相连的碳原子上有两个氢原子，即分子中的碳碳双键和醇羟基都能被酸性溶液氧化，使酸性溶液褪色，B正确； C.苯环和碳碳双键均为平面结构，碳碳双键与其直接相连的碳原子共平面，苯环与碳碳双键之间的单键可旋转使二者共平面，故M分子中最多有9个碳原子共平面，C正确； D.手性碳原子是四个共价键分别连接四个不同的原子或者原子团，M中不含手性碳原子，D错误。 5. 碳元素组成的晶体种类繁多，三种常见的单质结构如图所示。下列说法错误的是 A. 金刚石中碳原子的配位数为4 B. 石墨中碳原子的杂化方式为 C. 晶体属于分子晶体 D. 三者互为同分异构体 【答案】D 【解析】 【详解】A． 由金刚石的结构图可知，金刚石中每个碳原子周期连接4个碳原子，故碳原子的配位数为4，故A正确； B． 石墨的每一层呈平面结构，每个碳原子连接3个碳原子，价层电子对数为3，碳原子的杂化方式为，故B正确； C． 晶体属于分子晶体，故C正确； D． 金刚石和石墨没有分子，三者不互为同分异构体，而是由C元素组成的不同单质，互为同素异形体，故D错误； 故选D。 6. 不同含铁物质间可相互转化，下列离子方程式书写不正确的是 A. 反应①： B. 反应②： C. 反应③： D. 反应④： 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应①为通入等量氯气，因还原性：，优先氧化， 离子方程式为，A错误； B．反应②为与氨水反应生成氢氧化铁沉淀和，离子方程式为，B正确； C．反应③氢氧化铁沉淀和KOH、KClO混合溶液反应生成和氯化钾，离子方程式为，C正确； D．反应④为溶液与稀硫酸反应生成和氧气，离子方程式为，D正确； 故答案选A。 7. X、Y、Z、W为短周期主族元素，Y、Z、W为同一周期元素，X的基态原子中s能级与p能级电子数相等；Y的最高正价与最低负价的代数和为4；Z单质既能和强酸反应也能与强碱溶液反应放出；W的最高价氧化物对应水化物是短周期中酸性最强的酸。下列说法正确的是 A. 原子半径： B. 电负性： C. 简单氢化物的热稳定性 D. Z与W形成的化合物水溶液呈中性 【答案】C 【解析】 【分析】X的基态原子中s能级与p能级电子数相等，X的基态原子电子排布式为或，Y的最高正价与最低负价的代数和为4，Y为S，Z单质既能和强酸反应也能与强碱溶液反应放出，Z为Al，W的最高价氧化物对应水化物是短周期中酸性最强的酸（HClO4），W为Cl，根据已知条件Y、Z、W为同一周期元素，故X应位于第二周期，X为O，据此解答。 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，同周期，从左向右，原子半径逐渐减小，原子半径：Z(Al)＞Y(S)＞W(Cl)＞X(O)，A错误； B．非金属性越强，电负性越大，非金属性：S＜Cl，则电负性：Y(S)＜W(Cl)，B错误； C．因为X(O)的非金属性更强，X(O)的简单氢化物H2O的热稳定性大于Y(S)的H2S，C正确； D．Z(Al)与W(Cl)形成的化合物水溶液因水解呈酸性，不呈中性，D错误； 故答案选C。 8. 已知：CuI为白色沉淀。下列探究铜及其化合物性质，方案设计、现象和结论有错误的是 选项 实验方案 实验现象 结论 A 向溶液中逐滴加入氨水至过量 先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，得到深蓝色溶液 与形成可溶性配合物 B 将铜片放入浓硫酸中，加热 铜片逐渐溶解，产生无色刺激性气味气体，溶液变为蓝色 浓硫酸在加热条件下表现强氧化性和酸性 C 向溶液中加入适量KI溶液 溶液由蓝色变为棕黄色，有白色沉淀生成 氧化生成和CuI沉淀，说明氧化性： D 加热固体 蓝色固体变为黑色，试管口有无色液滴 受热分解生成CuO和 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加氨水，先形成蓝色沉淀，过量氨水溶解沉淀形成可溶性深蓝色配合物，A正确； B．铜与浓硫酸加热反应生成和，溶液呈蓝色，有无色且有刺激性气味的气体产生。S的化合价降低体现氧化性，生成的CuSO4属于盐，体现酸性，B正确； C．与反应生成，溶液棕黄色；还有白色沉淀产生，现象正确；但有关氧化性的结论有误。实际情况下，的氧化性更强。而反应能进行是因生成的在溶液中不稳定，极易与形成沉淀明显降低的浓度，使得电对的电极电势升高，氧化性增强，从而使氧化的反应能够进行，C错误； D．加热分解为黑色和，在试管口冷凝为无色液滴，D正确； 答案选C。 9. 为有效降低含氮化合物的排放量，又能充分利用化学能，合作小组利用反应设计如图所示电池，下列说法错误的是 A. A电极发生氧化反应 B. 电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性增强 C. 电子由电极A经负载流向电极B D. 同温同压时，左右两侧电极室中产生的气体体积比为 【答案】B 【解析】 【分析】根据反应方程式可知，NH3失电子转化为氮气，则通入NH3的一极为负极，即电极A为负极，电极B为正极，正极上NO2得电子生成氮气。 【详解】A．由图分析可知，A电极通入氨气，NH3失电子转化为氮气，发生氧化反应，A正确； B．根据分析可知，左侧电极为负极，反应式应为，消耗氢氧根离子的同时生成水，因此电池工作一段时间后，左侧电极室溶液的碱性减弱，B错误； C．根据分析可知，电极A为负极，电极B为正极，电子从电极A经负载流向电极B，C正确； D．正极反应式为，负极反应式为，转移相同数量的电子时，正极上产生的气体与负极上产生的气体体积比为，即左右两侧电极室产生的气体体积比为，D正确； 故选B。 10. 砷化镉晶胞结构如图。图中“①”和“②”位是“真空”，晶胞参数为，建立如图的原子坐标系，①号位的坐标为。已知：砷化镉的摩尔质量为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 砷化镉中与原子个数比为： B. 两个原子间最短距离为 C. ③号位原子坐标参数为 D. 该晶胞的密度为 【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，平行于边的同一直线上的Cd原子分别位于和处，同一直线上两个Cd原子间最短距离为0.5 a pm，故两个Cd原子间最短距离为0.5a pm，B正确； C．由图所示可知，③号位原子位于右侧面的面心上，故其坐标参数为(，1，)，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，故该晶胞的密度为，D错误； 故答案选D。 11. 已知为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 中含Si-O键数为 B. 中含键个数为 C. 室温下，的醋酸中，水电离出来的氢离子数目为 D. 100 mL 4mol/L浓盐酸与反应，转移电子的数目为 【答案】B 【解析】 【详解】A．30 g SiO2为0.5 mol，SiO2中每个硅原子平均形成4个Si-O键，故Si-O键数为2NA，A错误； B．中含有键，键，氨气和银离子形成的2mol配位键，都是键，即中含键个数为，则中含键个数为，B正确； C．室温下，的醋酸中，，但溶液体积未知，则无法计算水电离出来的氢离子数目，C错误； D．与浓盐酸发生反应：，与稀盐酸不反应，随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸，则100mL4mol/L浓盐酸(0.4molHCl)与17.4gMnO2(即0.2mol)反应，转移电子的数目小于，D错误； 故选B。 12. 联氨()可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示。 下列说法错误的是 A. 分子的共价键只有键 B. 具有还原性，在一定条件下可被氧化 C. 过程②发生的是非氧化还原反应 D. ③中发生反应： 【答案】A 【解析】 【分析】由反应机理示意图可知，①转化中氧化铜与联氨共热反应生成氧化亚铜、氮气和水，反应的化学方程式为4CuO+N2H42Cu2O+N2↑+2H2O；②转化中氧化亚铜与氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水，反应的离子方程式为Cu2O+4NH3∙H2O=2Cu(NH3)+2OH—+3H2O；③转化中二氨合亚铜离子与一水合氨、氧气反应生成四氨合铜离子、氢氧根离子和水，反应的离子方程式为4Cu(NH3)+O2+8NH3∙H2O=4Cu(NH3)+4OH—+6H2O，总反应方程式为CuO+N2H4+4NH3∙H2O+O2=Cu(NH3)+N2↑+2H2O。 【详解】A．N2H4分子的共价键有N-H之间的键和N-N之间的键，A错误； B．由题干信息可知，N2H4能够被CuO氧化生成N2，即N2H4具有还原性，而O2的氧化性强于CuO，故N2H4具有还原性，在一定条件下可被O2氧化，B正确； C．由分析可知，②转化中氧化亚铜与氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，C正确； D．根据氧化还原反应配平可知，③中发生反应：，D正确； 故答案为：A。 13. 催化加氢过程中主要发生下列反应： 反应： 反应： 向恒压的容器中充入1mol 和3mol ，若仅考虑上述反应，平衡时和CO的选择性及的转化率随温度的变化如图中实线所示。 下列说法正确的是 A. B. 平衡时的转化率随温度的变化可用图中虚线④表示 C. 反应状态达A点时，只有使用对反应催化活性更高的催化剂才能提高的选择性 D. 反应状态达B点时，容器中为1/32mol 【答案】D 【解析】 【分析】反应Ⅱ为放热反应，温度升高，平衡往逆向移动，的选择性下降，则CO的选择性上升，CO的选择性对应曲线①，的选择性对应曲线②，的平衡转化率对应曲线③。据此作答。 【详解】A．随着温度升高，的选择性下降，CO的选择性上升，300℃前，CO2的平衡转化率下降，则以反应Ⅱ为主，300℃后，CO2的平衡转化率上升，则以反应I为主，说明反应I为吸热反应，A错误； B．向恒压的容器中充入1mol 和3mol ，投料比恰好与反应Ⅱ中的系数比相等，所以，300℃前，转化率应该是相同的，故应该与CO2的平衡转化率重叠，B错误； C．反应状态达A点时，想提高的选择性，应使平衡向生成更多的方向移动，温度不能改变，只能改变压强或者反应物浓度，若增大H2的浓度，反应I也会正向移动，那么的选择性不一定会被提高；若增大压强，反应I不会移动，反应Ⅱ往正向移动，生成更多的，可以提高的选择性；同时也可以通过改变催化剂来控制反应Ⅱ，使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂也能提高的选择性，C错误； D．反应状态达B点时，CO2的平衡转化率25%、的选择性也是25%，根据，则25%=，，D正确； 故选D。 14. 向饱和溶液(有足量固体)中通入HCl气体，调节体系pH促进溶解，总反应为。平衡时、分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。 已知。 下列说法正确的是 A. 曲线II表示的变化关系 B. 时，溶液中 C. 总反应的平衡常数 D. 时， 【答案】B 【解析】 【详解】A．随着pH值的增大，逐渐减小，先增大后减小，逐渐增大，逐渐减小，所以曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表、、、与pH的变化关系，，，故A错误； B．由图可知，时，，结合电荷守恒：，物料守恒：，可得，因为时，，，所以，故B正确； C．的平衡常数，故C错误； D．由图可知，时，根据物料守恒，，故D错误； 故答案为B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 钛（是一种化学性质稳定的过渡元素，在航空航天、海洋工程和生物医疗等领域具有极为重要的实用价值。工业上以钛铁矿（，含、、等杂质）为主要原料制取的流程如下： 已知：①“酸浸”后钛主要以的形式存在于溶液中； ②煅烧生产。 回答下列问题： （1）滤渣1的主要成分为_______________（填化学式）；绿矾中铁的化合价是__________________。 （2）“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为_______________________。 （3）“水解”析出，该反应的离子方程式是______________________________。 （4）“洗涤”工序，检验已洗涤干净的方法为_______________________。 （5）写出“高温氯化”工序中反应的化学方程式：____________________________________。 （6）镍钛记忆合金可用于飞机和宇宙飞船。已知一种镍钛合金的晶胞结构如图所示，若合金的密度为，代表阿伏加德罗常数的值，则晶胞中两个钛原子间的最近距离是______________（用含和的计算式表示，不必化简）。 【答案】（1） ①. 、、 ②. 价 （2）防止提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率（产品产率） （3） （4）取最后一次洗涤液，用稀盐酸（稀硝酸）酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净 （5） （6） 【解析】 【分析】钛铁矿(FeTiO3，含Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)酸浸后生成TiOSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和难溶的CaSO4，但SiO2不参加反应，“还原”过程中Fe3+被加入的铁粉还原为Fe2+，则滤渣1的主要成分为CaSO4、SiO2和剩余的Fe，所得滤液主要含有TiOSO4、FeSO4，经过操作X(蒸发浓缩、冷却结晶)得到绿矾，同时得到含有TiOSO4的滤液，TiOSO4水解(90℃)析出TiO2⋅xH2O，经洗涤、煅烧得到TiO2，“高温氯化”时，TiO2与焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO，最后“冶炼”过程中TiCl4被试剂B还原得到Ti，据此解答。 【小问1详解】 由分析可知，滤渣1的主要成分为CaSO4、SiO2和剩余的Fe，绿矾的化学式为，其中铁的化合价为价； 【小问2详解】 TiO2+在90℃时会充分水解析出TiO2⋅xH2O，若“结晶”控制温度过高，会导致TiO2+提前水解使制得绿矾不纯，同时降低钛的回收率（或产品产率），则“操作X”工序需控制温度不能过高，从产品角度分析原因为：防止TiO2+提前水解使绿矾不纯或降低钛的回收率（产品产率）； 【小问3详解】 TiO2+在溶液中存在水解平衡：，升高温度，促使水解趋于完全生成，则90℃下水解的离子方程式为：； 【小问4详解】 表面有，若洗涤液中不含，则已洗涤干净，所以检验TiO2⋅xH2O已洗涤干净的方法为：取最后一次洗涤液，用稀盐酸（稀硝酸）酸化，无明显现象，再滴入几滴溶液，没有白色沉淀产生，则证明洗涤干净； 【小问5详解】 “高温氯化”时，TiO2与焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO，则反应的化学方程式为：； 【小问6详解】 根据均摊法，晶胞中Ti原子数为：，Ni原子数为：，晶胞质量，晶胞的体积，晶胞棱长，则晶胞中两个钛原子间最近距离是。 16. 三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体是制备负载型活性铁催化剂的主要原料，也是一种很好的有机反应催化剂，还是制感光纸的原料。实验室欲制备少量三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体并开展相关检测实验。 已知：为翠绿色晶体，难溶于乙醇；0℃时在水中溶解度为4.7 g，100℃时溶解度为117.7 g。 Ⅰ.制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体。步骤如图： （1）①制备三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体，步骤1装置中仪器a的名称为_________，采用水浴加热的目的是_________。 ②步骤2的操作名称是_________，步骤3采用冰水冷却的目的_________。 ③过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是_________。 （2）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体具有光敏性，在强光下分解生成草酸亚铁且产物中只有一种气体，该反应的化学方程式为_________。 Ⅱ.产品纯度的测定 常温下，取2.0 g三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体溶于水配制成500 mL溶液，用0.01 mol/L的酸性高锰酸钾溶液进行滴定来测定三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体的纯度，回答下列问题： （3）滴定操作：酸性高锰酸钾溶液应该装在_________中（填写仪器名称）。 （4）配制0.01 mol/L的高锰酸钾标准液定容时俯视刻度线，然后用该高锰酸钾溶液进行滴定，会导致测定结果_________（填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 （5）用0.01 mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定该溶液，滴定终点的判断依据是_________。 （6）滴定过程中三草酸合铁（Ⅲ）酸钾与高锰酸钾反应的物质的量之比为_________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 使反应物受热均匀，加快反应速率且便于控制温度 ③. 蒸发浓缩 ④. 降低三草酸合铁（Ⅲ）酸钾晶体的溶解度，使其充分析出，提高产率 ⑤. 减少晶体的损失，提高产率；乙醇易挥发，有利于获得干燥产品 （2） （3）酸式滴定管 （4）偏小 （5）当滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为浅红色，且30s内不褪色 （6） 【解析】 【分析】步骤1制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾，由于产品在0℃时在水中溶解度为4.7g，100℃时溶解度为117.7g，故通过蒸发浓缩冷却结晶得到晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}，故步骤2蒸发浓缩，步骤3在冰水中冷却结晶，使其充分析出，提高产率，步骤4过滤、洗涤，已知其难溶于乙醇，且乙醇易挥发，用乙醇洗涤晶体可减少晶体的损失，提高产率、有利于产品干燥； 【小问1详解】 ①制备三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体，步骤1装置中仪器a的名称为分液漏斗，采用水浴加热的目的是：使反应物受热均匀，加快反应速率且便于控制温度。 ②据分析，步骤2的操作名称是蒸发浓缩，步骤3采用冰水冷却的目的降低三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体的溶解度，使其充分析出，提高产率。 ③过滤后需要用乙醇溶液洗涤，其优点是：减少晶体的损失，提高产率；乙醇易挥发，有利于获得干燥产品。 【小问2详解】 三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体具有光敏性，在强光下分解生成草酸亚铁(FeC2O4)，Fe元素化合价降低，则C元素化合价升高，且产物中只有一种气体，则生成CO2，该反应的化学方程式为：2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O2FeC2O4+2CO2↑+3K2C2O4+6H2O； 【小问3详解】 KMnO4具有强氧化性，易腐蚀橡胶，故放在酸式滴定管； 【小问4详解】 配制0.01mol/L的高锰酸钾标准液定容时俯视刻度线，则所得标准溶液浓度偏大，然后用该高锰酸钾溶液进行滴定，会导致滴定时标准溶液体积偏小、测定结果偏小； 【小问5详解】 用0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定该溶液，高锰酸钾被还原，滴定过程中滴入的高锰酸钾出现褪色现象，则滴定终点的判断依据是：当滴入最后半滴标准液时，溶液由无色变为浅红色，且30s内不褪色； 【小问6详解】 草酸根与高锰酸钾反应的方程式为：，则根据比例关系：，则 17. 在我国大力推进生态文明建设，全力实现“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下，对CH4和CO2利用的研究尤为重要。 Ⅰ.我国科学家研发的水系可逆Zn－CO2电池可吸收利用CO2，将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液充、放电时，复合膜间的H2O解离成H+和OH-，工作原理如图所示： （1）充电时复合膜中向Zn极移动的离子是_____，放电时负极的电极反应式为_____。 Ⅱ.科学家使CH4和CO2发生重整反应：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ•mol-1。生成合成气CO和H2，以实现CO2的循环利用。该反应中，如何减少积碳，是研究的热点之一。某条件下，发生主反应的同时，还发生了积碳反应： CO岐化：2CO(g)CO2(g)+C(s) △H1=-172kJ•mol-1 CH4裂解：CH4(g)C(s)+2H2(g) △H2=+75kJ•mol-1 （2）如图表示表示温度和压强对积碳反应平衡碳量的影响，其中表示对CO岐化反应中平衡碳量影响的是______。(填“图a”或“图b”)，理由是______。 （3）结合图分析，在700℃、100kPa的恒压密闭容器中进行此重整反应且达到平衡，当升高温度至1000℃达到平衡时，容器中的含碳量_____(填“减小”“不变”或“增大”)，由此可推断100kPa且高温时积碳主要由_____(填“歧化”或“裂解”)反应产生。 （4）合成气CO和H2，可用于合成甲醇，能说明反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)一定达平衡状态的是_____(填字母)。 A. CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率 B. 一定条件，CO的转化率不再变化 C. 在绝热恒容的容器中，平衡常数不再变化 D. 容器中气体平均相对分子质量不再变化 （5）向1L恒容密闭容器中通入4mol的CH4和2mol的CO2，在800℃下若只发生主反应一段时间后达到平衡，测得CO的体积分数为25%，则主反应的K=______(保留两位有效数字)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. b ②. CO歧化反应为体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡正移，即低温高压有利于反应正向进行，平衡碳量大，与b相符 （3） ①. 减小 ②. 裂解 （4）BCD （5）5.3 【解析】 【小问1详解】 充电时，阳离子向阴极移动，复合膜中的阳离子是，放电时，阳离子移向正极、阴离子移向负极，图中移向多孔Pd纳米片、移向Zn，则Zn为负极、多孔Pd纳米片为正极，负极上Zn失去电子生成，负极电极反应为； 【小问2详解】 对积碳反应进行计算，得到温度和压强对积碳反应中平衡碳量的影响图，其中表示温度和压强对CO歧化反应中平衡碳量影响的是b图，CO歧化反应为体积减小的放热反应，增大压强或降低温度，平衡正移，即低温高压有利于反应正向进行，平衡碳量大，与b相符；故答案为b； 【小问3详解】 根据图a、图b可知，当温度由700℃升高至1000℃且达到平衡时，裂解正向移动的碳增加量比CO歧化逆向移动的碳减少量小，故含碳量减少，而高温时CO歧化反应产生的积碳少，积碳主要有裂解产生； 【小问4详解】 A. CO的消耗速率为正反应速率，的生成速率也为正反应速率，无法判断平衡，A错误； B. 一定条件，CO的转化率不再变化，CO的消耗速率和生成速率相等，可以判断平衡，B正确； C. 在绝热恒容的容器中，随着反应的进行，反应体系的温度改变，平衡常数也改变，当平衡常数不再变化，说明反应达到平衡状态，C正确； D. 容器中气体的平均相对分子质量等于总质量与总物质的量的比值，总物质的量改变，所以平均相对分子质量改变，当不变时，反应达到平衡状态，D正确；故选择BCD； 【小问5详解】 向1L恒容密闭容器中通入4mol的CH4和2mol的CO2，在800℃下若只发生主反应，列出三段式：，平衡时测得CO的体积分数为25%，则，解得x=1，则主反应的。 18. 已知A是一种气态烃，其密度在标准状况下是的14倍。下列关系图中部分产物已略去，试回答下列问题： 已知：（R代表烃基，X代表卤素原子）。 （1）写出A、C分子中的官能团名称：A_________，C_________。反应①~⑦中属于取代反应的是_________。 （2）聚苯乙烯中碳原子的杂化方式有_________。 （3）C与F以物质的量之比反应生成G，反应④的化学方程式为_________。 （4）下列说法正确的是_________（填字母）。 a.D在一定条件下可能会和水反应生成B和C b.B和F互为同系物 c.F和I都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 d.与E互为同分异构体的有机物只有1种 （5）键的极性对物质的化学性质有重要影响。已知常见基团的吸电子效应的强度，则下列物质酸性由强到弱的顺序是_________（填字母）。 A. B. C. D. （6）已知某有机物X：由C、H、O三种元素组成，经燃烧分析实验测定其碳氢原子比为，如图是该有机物的质谱图。 X的所有同分异构体中，和B互为同系物的有_________种（不考虑立体异构）。 【答案】（1） ① 碳碳双键 ②. 羧基 ③. ③④⑤ （2） 、 （3） （4）acd （5）BCDA （6）4 【解析】 【分析】根据A的密度是的14倍，可知A的相对分子质量为28，则A为。结合图示转化可知B为，反应①为加成反应；C为，D为；与反应生成的E为，反应②为加成反应；反应③是酸和醇之间的酯化反应，属于取代反应；由F的分子式及题给信息中的已知反应可确定F为，反应④是酸和醇之间的酯化反应，属于取代反应；反应⑤是取代反应；反应⑥是消去反应。 【小问1详解】 A为，其含有的官能团为碳碳双键，C为，其含有的官能团为羧基。 结合图示转化和反应特点可知反应①~⑦中属于取代反应的是③④⑤。 【小问2详解】 聚苯乙烯中主链上的碳原子是杂化，苯环上的碳原子的杂化是，故杂化方式有。 【小问3详解】 C与F以物质的量之比反应生成G的化学方程式为。 【小问4详解】 a．D是，在一定条件下能和水发生反应生成和，a正确； b．B和F所含羟基个数不同，二者不互为同系物，b错误； c．I含碳碳双键，F含羟基（羟基相连的碳原子上有氢原子），都能使酸性溶液褪色，c正确； d．与E互为同分异构体的有机物只有1种，即，d正确； 故选acd。 【小问5详解】 羧基中的O—H越易断裂，其酸性越强，A物质中甲基为推电子基团，则其羧基中的O—H不易断裂；B、C、D物质中所含基团的吸电子效应的强度为，吸电子效应越强，羧基中O—H极性越大，越易断裂，即酸性由强到弱的顺序为。 【小问6详解】 根据图中信息得到A相对分子质量为74，由C、H、O三种元素组成，则A的实验式为；A的所有同分异构体中属于醇类的有、、、；共4种（不考虑立体异构）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $