内容正文:
合肥市普通高中六校联盟2026届高三下学期开年考化学绿色评价
(考试时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列有关化学概念或性质的判断正确的是
A. 等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
B. 二氧化硫是一种食品添加剂,少量二氧化硫可用于杀菌消毒
C. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿是利用了氧化还原反应的原理
D. 依次断开中的4个,所需能量相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.就没有毒,故A错误;
B.二氧化硫有较强还原性,且能抑制细菌生长,红酒中添加适量SO2可以起到杀菌和抗氧化的作用,故B正确;
C.牙膏中添加氟化物可用于预防龋齿,原因是氟化钙比羟基磷酸钙更难溶,故C错误;
D.依次断开中的,剩余部分能量越来越高,越来越不稳定,所以断开所需能量也越来越小,故D错误;
答案选B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的球棍模型:
B. 顺丁烯二酸的结构简式:
C. 用电子式表示HCl的形成过程:
D. 中σ键的原子轨道的电子云图形:
【答案】D
【解析】
【详解】A.中B价层电子对数为3,是杂化,O的价层电子对数为4,孤电子对数为2,为杂化,球棍模型应为,A错误;
B.顺丁烯二酸中两个羧基位于双键的同一侧,结构简式应为,B错误;
C.氯化氢为共价化合物,用电子式表示形成过程为:,C错误;
D.中的σ键是 σ键,原子轨道电子云图为,D正确;
3. 历史是根,文化是魂,而文物是历史的见证和文化的载体。下列凉山出土的文物主要成分不是金属材料的是
A. 蛇蛙铜俎(盐源·战国—西汉) B. 蜀郡铁锸(西昌·西汉)
C. 陶镇墓俑(西昌·成汉) D. 缠枝纹束发金冠(冕宁·明)
【答案】C
【解析】
【详解】A.蛇蛙铜俎主要成分是铜,属于金属材料,A不符合题意;
B.蜀郡铁锸主要成分是铁,属于金属材料,B不符合题意;
C.陶镇墓俑主要成分是陶瓷,陶瓷是硅酸盐,属于无机非金属材料,C符合题意;
D.缠枝纹束发金冠主要成分是金,属于金属材料,D不符合题意;
故选C。
4. 白果内酯是银杏白果中的一种提取物,具有神经保护、改善血液循环、抗炎等作用,常用于辅助改善脑功能、预防血管疾病等,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
A. 含有2种官能团 B. 手性碳原子数目为6
C. 能与NaOH溶液发生反应 D. 不能发生消去反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.含有酯基、羟基2种官能团,故A正确;
B.连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子,含手性碳原子(*标出)数目为6,故B正确;
C.含有酯基,能与NaOH溶液发生反应,故C正确;
D.有1个羟基[其所连的碳原子与叔丁基相连接]的邻位碳原子上有H,能发生消去反应,故D错误;
选D。
5. 下列说法正确的是
A. 的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B. 若型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
C. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D. 和都是既含键又含键的非极性分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲烷分子中心原子形成四个σ键,没有孤电子对,所以价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体,A正确;
B.SO2和OF2分子的空间构型均为V形,但前者中心原子为sp2杂化,后者中心原子为sp3杂化,B错误;
C.冰的结构是水分子通过氢键结合形成的有空隙的空间结构,表明了氢键通常具有方向性,干冰的结构表现为分子密堆积,范德华力没有方向性,C错误;
D.CO2和CCl4都是极性键形成的非极性分子,CO2既含σ键又含π键而CCl4只含σ键不含π键,D错误;
故选A。
6. 甲是自然界中一种常见矿石的主要成分,经过如图所示五步反应(部分反应条件略)可以生成己,甲和己的组成元素相同且甲中两种元素原子的质量比为,戊可用于游泳池杀菌消毒。
下列叙述正确的是
A. 甲在高温下与足量氧气反应,产生无味气体
B. 常温下,溶液丁的大于7
C. 乙能与氨水反应,说明乙是酸性氧化物
D. 常温下,固体己能与稀硫酸发生复分解反应
【答案】B
【解析】
【分析】甲是黑色固体,甲和己组成元素相同,且甲中两种元素原子质量比为4:1,结合后续反应,可推断甲为Cu2S。甲(Cu2S)与O2反应生成砖红色固体乙,乙为Cu2O。乙(Cu2O)与氨水反应生成无色溶液丙,丙中含[Cu(NH3)2]+;丙被O2氧化为深蓝色溶液丁,丁中含[Cu(NH3)4]2+。丁与硫酸反应生成蓝色溶液戊,戊为CuSO4溶液;戊与H2S反应生成黑色固体己,己为CuS。
【详解】A.甲为Cu2S(黑色固体,辉铜矿主要成分),高温下与足量O2反应生成CuO和SO2,SO2有刺激性气味,A错误;
B.溶液丁为[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)溶液,制备过程中氨水过量,溶液呈碱性,常温下pH大于7,B正确;
C.乙为Cu2O(砖红色固体),与氨水反应生成[Cu(NH3)2]+配合物,并非生成盐和水,Cu2O是碱性氧化物,C错误;
D.己为CuS(黑色固体),CuS溶度积极小,不与稀硫酸发生复分解反应,D错误;
故选B。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 中σ键的个数为
B. 22.4 L二氧化硫溶于水,溶液中、、的数目总和为
C. 1 mol (Cr的化合价为+6)含过氧键的数目为
D. 常温下,向100 mL 18 mol·L-1浓硫酸中加入足量的Cu,该过程转移电子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.每个NH3分子含有3个N-H σ键,4个NH3共12个;同时每个NH3与Cu2+形成1个配位键(σ键),共4个;总σ键数为12+4=16,即1 mol [Cu(NH3)4]2+中σ键的个数为16NA;A错误;
B.未指明气体状态是否为标准状况,无法计算含硫物质的数目,B错误;
C.CrO5中Cr的化合价为+6,则结构为CrO(O2)2,含2个过氧键(O-O),即1 mol CrO5有2NA个过氧键,C正确;
D.由可知,每消耗2 mol浓硫酸转移2 NA电子,题目共有1.8 mol浓硫酸,反应过程中生成水会稀释浓硫酸,即参与反应的浓硫酸小于1.8 mol,则转移电子数小于1.8NA,D错误;
故答案选C。
8. 下列实验装置或操作正确的且能达到实验目的的是
A. 利用甲图在萃取过程中放气
B. 利用乙图制备并收集少量氨气
C. 利用丙图移取25.00mL的草酸
D. 利用丁图证明苯与液溴的反应类型为取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图萃取放气时应将分液漏斗倒置,打开活塞放气,而不是像图中正立打开上口塞子,正确的放气方法应是将分液漏斗倒置,左手握住活塞部分,右手顶住塞子,倒置分液漏斗后打开活塞放气,故A错误;
B.乙图中,氨气密度小于空气,收集氨气的导管要伸入试管底部,故B错误;
C.图中用移液管量取草酸溶液,可以准确移取25.00mL溶液,故C正确;
D.丁图中,苯与液溴在铁粉催化下发生反应,如果是取代反应,会生成HBr,可以通过AgNO3溶液检测出Br-。但液溴易挥发,挥发出的Br2会溶于水生成HBr干扰检测。因此需在导管末端加一个盛装有CCl4的洗气装置,以吸收挥发的Br2,且导管不能伸入硝酸银溶液液面以下,故D错误;
故选C。
9. 化合物可用作肥料,所含5种元素均为短周期主族元素。X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次递增。X的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价电子层p轨道半充满。E与M同周期,且未成对电子数相同,E是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是
A. 元素电负性:Z>E>M B. 原子半径:Y>M>E
C. 第一电离能:Z>Y>X D. 简单氢化物沸点:E>M
【答案】A
【解析】
【分析】5种元素均为短周期元素,X、Y、Z同周期,基态X的价层电子排布式为,若,则排布式为,对应;若,不符合主族元素,故X为;基态Z的价层p轨道半充满,故为; E是地壳中含量最多的元素,为;E与M同周期,且未成对电子数相同,为C;Y的原子序数介于与之间,且根据化合物正负化合价代数和为0可知,为;最终确定:X为,Y为,Z为,E为,M为,据此分析。
【详解】A.同周期主族元素从左到右电负性递增,同主族从上到下电负性递减, 电负性有,,故电负性最大的为,A符合题意;
B.同周期主族元素从左到右原子半径递减,同主族从上到下原子半径递增, 故原子半径),B不符合题意;
C.同周期主族元素从左到右呈增大趋势,ⅡA、ⅤA族因轨道全满或半满出现反常,因此第一电离能顺序为,C不符合题意;
D.简单氢化物分别为和,分子间存在氢键,仅存在范德华力;氢键使的沸点远高于,即简单氢化物沸点:,D不符合题意;
故选A。
10. 单乙醇胺(MEA)捕获的反应为,在催化剂I和II的作用下,该反应均需经历“吸附-反应-脱附”过程,能量变化如图(*表示吸附态)所示。下列说法不正确的是
A. 使用催化剂II更有利于捕获
B. 除吸附与脱附外,两种反应历程均分2步进行
C. 使用催化剂I比使用催化剂II放出的热量更多
D. 反应达平衡后,升高温度有利于的释放
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,使用催化剂II时反应所需的活化能更少,反应速率更快,则使用催化剂II更有利于捕获,A正确;
B.由图可知,在催化剂I和II的作用下,除吸附与脱附外,两种反应历程均分2步进行,B正确;
C.催化剂不改变反应的焓变,则使用催化剂I和使用催化剂II放出的热量相等,C错误;
D.由图可知,该反应中反应物的总能量高于生成物,为放热反应,反应达平衡后,升高温度,平衡逆向移动,有利于的释放,D正确;
故选C。
11. 在酸性海水中催化乙炔制备氯乙烯的原理如图所示,太阳光照射下,催化剂表面产生电子和“空穴”,驱动两极反应,如图所示。
下列叙述错误的是
A. 能量主要转化形式是太阳能→电能→化学能
B. 一段时间后阴极区降低
C. 阳极反应式为
D. 总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】依题意,太阳光作用下,催化剂表面产生“空穴”,相当于将太阳能转化成电能,上端得电子,为阴极,电极反应: ,下端失电子,为阳极,电极反应:,电能将氯化氢转化成氢原子、氯原子,活泼性强的氯原子、氢原子与乙炔加成生成氯乙烯,总反应为:;
【详解】A.太阳光作用下,催化剂表面产生“空穴”,相当于将太阳能转化成电能,电能将氯化氢转化成氢原子、氯原子,活泼性强的氯原子、氢原子与乙炔加成生成氯乙烯,A正确;
B.阴极的物质的量减少,增大,B错误;
C.根据分析可知,阳极上发生氧化反应,即氯离子转化成氯原子,得到1个“空穴”相当于失去1个电子,阳极反应式为,C正确;
D.根据分析可知,两极反应加合,再与乙炔反应得到目标产物总反应为,D正确;
故选B;
12. 一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。
反应Ⅰ:2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g);ΔH1>0
反应Ⅱ:3C2H4(g)2C3H6(g);ΔH2<0
反应Ⅲ:2C2H4(g)C4H8(g);ΔH3<0
p=0.1MPa,向密闭容器中起始投入1molCH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。
C2H4的分压p(C2H4)=p总·X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=。下列说法正确的是
A. 图中a对应的物质是C2H4
B. 750K时,反应Ⅲ的Kp=1
C. 300K时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂
D. 1000K时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小
【答案】D
【解析】
【分析】由热化学方程式可知,反应I为吸热反应,升高温度平衡正向移动,C2H4物质的量分数增大;反应Ⅱ和反应Ⅲ为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C3H6和C4H8的物质的量减小,则曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,曲线b代表温度对平衡体系中C2H4物质的量分数的影响,以此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线a代表温度对平衡体系中C4H8物质的量分数的影响,A错误;
B.由图可知,750K时,C2H4和C4H8的物质的量分数相等,则反应Ⅲ的Kp=,题目中并未提供750K时有关物质的物质的量分数的具体数值,因此无法确定Kp是否等于1,B错误;
C.使用对C3H6选择性高的催化剂,不影响平衡移动,因此不能提高C3H6物质的量分数,C错误;
D.反应I为气体体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,C2H4物质的量分数减小,反应Ⅱ和反应Ⅲ为气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,C2H4物质的量分数减小,因此其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小,故D正确;
故选D。
13. 铈(Ce,镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂,能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷,其中的化合价有+3和+4。下列说法正确的是
A. 位于元素周期表中的区
B. 图(a)晶胞中的配位数为4
C. 图(a)物质的摩尔体积为
D. 图(b)晶胞中化合价为+3的的个数为2
【答案】D
【解析】
【详解】A.是镧系元素,属于f区,A错误;
B.根据晶胞结构可知的配位数为8,B错误;
C.根据均摊法,图a中O原子的个数为8,Ce原子个数为,则晶胞中含有,且,则物质的摩尔体积为,C错误;
D.图b中O原子的个数为7,Ce原子个数为,设化合价为+4的有m个,+3的有n个,则根据原子守恒和化合价代数和为0可得:,,解得,D正确;
答案选D。
14. 时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A. 曲线n为的变化曲线 B. a点:
C. b点: D. c点:
【答案】B
【解析】
【分析】溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A;HA-的水解常数为,其电离程度大于其水解程度,因此其以电离为主,其分布系数先保持不变后减小,曲线n为的变化曲线,的增大,减小,增大明显,故曲线m为的变化曲线,则曲线p为的变化曲线。
【详解】A.溶液稀释过程中,随着水的加入,因存在电离平衡HA-H++A-和水解平衡HA-+H2OOH-+H2A,HA-的分布系数开始时变化不大且保持较大,故曲线n为的变化曲线,选项A正确;
B.a点, =1.0,则=0.1mol/L,=0.70,==0.15,,,,选项B错误;
C.b点, =0.70,==0.15,即=,根据物料守恒有,,故,选项C正确;
D.c点:=,故根据电荷守恒有,故,选项D正确;
答案选B。
二、非选择题:本大题包括3小题,共52分。
15. 镍及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用红土镍矿(主要含有MgO、NiO、FeO、、等)制备镍的部分工艺流程如下:
已知:①在本工艺条件下,、不能氧化;
②常温下,。
回答下列问题:
(1)镍元素在周期表中的位置为_______,滤渣1的成分是_______。
(2)“沉铁”步骤中,加入时发生反应的离子方程式为_______,能沉铁的原因是_______。
(3)若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是_______,取“沉镁”后的溶液1 L,已知,要使溶液中,则至少需要加入_______(忽略体积的变化,保留3位小数)。
(4)沉镍所得的草酸镍晶体脱水后在高温下煅烧,可以制得,同时获得混合气体,煅烧分解的化学方程式为_______。
(5)NiO的晶胞结构如图所示,离最近的形成的空间结构为_______。
【答案】(1) ①. 第四周期第Ⅷ族 ②. SiO2
(2) ①. ②. Na2CO3是弱酸盐,会与 H+结合,促进 Fe3+水解,使水解平衡右移,生成 Fe (OH)3沉淀
(3) ①. 与结合生成弱电解质,使溶液中 浓度降低,导致 的沉淀溶解平衡正向移动,沉淀不完全 ②. 0.043
(4) (5)正八面体
【解析】
【分析】以红土镍矿为原料,先通过硫酸酸浸,使其中的 MgO、NiO、FeO、Fe2O3等氧化物溶解,SiO2不溶形成滤渣1;向酸浸液中加入 H2O2将 Fe2+氧化为 Fe3+,再加入Na2CO3调节pH,使Fe3+以氢氧化铁形式沉淀为滤渣2;之后加入NaF沉淀镁离子,生成氟化镁滤渣3;再加入草酸沉镍,得到草酸镍沉淀,经煅烧分解为氧化镍,最后用CO还原氧化镍得到金属镍,从而实现镍的提取与分离。
【小问1详解】
镍的原子序数为28,位于第四周期第Ⅷ族;根据分析,滤渣1的成分是SiO2。
【小问2详解】
在“沉铁”步骤中,H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,因为Fe3+更容易通过调节pH沉淀。反应方程式为;Na2CO3是弱酸盐,会与 H+结合,促进 Fe3+水解,使水解平衡右移,生成 Fe (OH)3沉淀。
【小问3详解】
若溶液酸度过高,沉淀不完全的原因是与结合生成弱电解质,使溶液中 浓度降低,导致 的沉淀溶解平衡正向移动,沉淀不完全。至少需要加入的物质的量:已知 ,时,,溶液体积为 ,则沉淀后的物质的量 。沉淀需要消耗 ,因此至少需要加入的物质的量为。
【小问4详解】
NiC2O4在高温下分解生成、CO和,配平后化学方程式为。
【小问5详解】
NiO为NaCl型晶胞,每个周围有6个等距离的,分别位于 的上下、左右、前后位置,构成正八面体。
16. 邻硝基苯酚主要用作染料、药物、炸药的中间体,其实验室制备原理如下:
实验装置如下图(部分仪器略去):
相关信息如下表(Mr表示相对分子质量):
物质
Mr
颜色
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
其他
苯酚
94
无色
40.9
181.8
稍溶于水,65℃以上能与水混溶。
邻硝基苯酚
139
浅黄色
44.5
216
溶于热水,微溶于冷水。
能与水蒸气一同挥发
对硝基苯酚
139
浅黄色
113.4
279
溶于热水,微溶于冷水。
不与水蒸气一同挥发
实验步骤:
①向装置I中的三颈烧瓶中加入、26.0 mL水、8.0 mL浓。完全溶解后,将烧瓶置于冰水浴;
②将9.4 g苯酚完全溶于10 mL水后,转入分液漏斗中,维持10~15℃,将其缓慢加入三颈烧瓶中,反应1 h后得到黑色油状物质,并转移至烧杯中;冷却至黑色油状物固化,倾出酸层,然后用蒸馏水洗涤3次,得到硝基苯酚粗品;
③利用装置II进行水蒸气蒸馏,馏出液经一系列操作得邻硝基苯酚样品8.5 g。
回答下列问题:
(1)装置I中仪器a的名称是_______,三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填标号)。
A.500 mL B.250 mL C.100 mL D.50 mL
(2)玻璃管b的作用为_______。
(3)步骤③中用蒸馏水洗去粗品中残留的无机酸和无机盐,检验是否洗涤干净的操作是_______。
(4)当观察到d中_______的现象时,即可停止水蒸气蒸馏。
(5)图中虚线框内合适的装置可以为_______(填标号)。
(6)取③中样品0.85 g,加入含的饱和溴水(邻硝基苯酚与以1:2反应,不考虑其他反应),充分反应后,剩余的与足量KI溶液作用生成,用标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液60.00 mL(苯酚在②中完全反应,以上数据均已扣除干扰因素),已知:。
则邻硝基苯酚的选择性=_______%(物质X的选择性)
(7)实验测得邻硝基苯酚的选择性偏低,可能的原因是_______(填标号)。
A.滴定终点时俯视读数
B.滴定时,标准溶液滴在锥形瓶外
C.滴定前,标准溶液部分变质
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. C
(2)平衡气压 (3)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净,反之,则未洗净
(4)不再有淡黄色油状液体流出
(5)AB (6)60%
(7)BC
【解析】
【小问1详解】
a的名称是球形冷凝管;根据实验步骤,该反应液体约44 mL,选用三颈烧瓶时应该时药品在三颈烧瓶最大容量的,故应该选用100 mL三颈烧瓶;故答案为:球形冷凝管;C;
【小问2详解】
玻璃管b的作用为平衡气压,防止压强过大引发事故,又能防止压强过小产生倒吸;
【小问3详解】
粗品中残留的无机酸和无机盐中有,检验应该使用溶液,具体检验操作步骤为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加溶液,若无白色沉淀产生,则已洗净,反之,则未洗净;
【小问4详解】
当观察到d中不再有淡黄色油状液体(邻硝基苯酚)流出时,说明产物已被完全蒸出,反应结束,可停止水蒸气蒸馏;
【小问5详解】
该装置应考虑防止倒吸,其中A,B在管口留有空隙,可以接安全管等装置防止倒吸,C则不可以防倒吸,故答案为:AB;
【小问6详解】
由题目所给关系,=,与邻硝基苯酚反应的溴的物质的量为,苯酚总物质的量为,邻硝基苯酚样品8.5 g取0.85 g,根据选择性定义,物质X的选择性,则邻硝基苯酚的选择性=;
【小问7详解】
邻硝基苯酚的选择性=
A.滴定终点时俯视读数,会使滴定管读数偏小,从而计算出偏小,会使邻硝基苯酚的选择性偏高,A不符合题意;
B.滴定时,标准溶液滴在锥形瓶外,会额外多消耗溶液,会使偏大,从而使邻硝基苯酚的选择性偏低,B符合题意;
C.滴定前,标准溶液部分变质,也会额外多消耗溶液,后面分析同B,C符合题意;
故答案选BC。
17. 工业合成氨反应是在催化剂表面上进行的,其反应历程如下(*表示吸附态):
化学吸附:
表面反应:
脱附:其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
回答下列问题:
(1)①催化剂的选择是合成氨的核心技术之一,使用催化剂1或催化剂2合成氨,产氨速率与温度的关系如图。
根据由图判断,活化能_______(填“>”“=”“<”)。
②分析说明原料气中过量的理由_______
(2)反应到平衡时,正、逆反应的速率方程分别为:,为速率常数,已知,据此计算_______
(3)合成氨中所使用的原料氢气可将二氧化碳转化为高附加值化学品,在催化剂作用下主要发生以下反应。甲醇的选择性。
I.
II.
①在恒容容器中温度升高甲醇的选择性_______(填:“增大”“减小”或“不变”)
②恒温恒容条件下,原料气以物质的量投料在初始压强为下进行反应。达到平衡时的选择性为,转化率为。则该条件下反应II的分压平衡常数_______。(对于气相反应,用组分B的平衡代替,记作。,p为平衡总压,为平衡系统中B的物质的量分数。)
(4)研究表明,对催化加氢也有一定催化效果,取干燥在气条件下加热,热重分析显示样品一直处于质量损失状态;X射线衍射分析结果表明随着温度升高,该晶胞边长变长,但铈离子空间排列没有发生变化。
加热后,当失重率(损失的质量/总质量)为时,每个晶胞拥有的的个数为_______。
【答案】(1) ①. < ②. N2的吸附与分解是合成氨的限速步骤,提高N2的分压可加快该限速反应并有利于平衡向生成氨方向移动,从而提高产率
(2)-1.5 (3) ①. 减小 ②.
(4)7
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,使用催化剂1时反应速率更快,说明催化剂1降低反应活化能的效果更好,则活化能<;
②工业上往往使原料气中 N2适当过量,其理由是:N2的吸附与分解是合成氨的限速步骤,提高N2的分压可加快该限速反应并有利于平衡向生成氨方向移动,从而提高产率。
【小问2详解】
由在平衡状态下相等,则Kp===,=-1、β = –1.5、。
【小问3详解】
①反应I是放热反应,反应II是吸热反应,在恒容条件下升高温度,反应I平衡逆向移动,反应II平衡正向移动故甲醇选择性减小;
②设起始投料 n(CO2) : n(H2) = 1 : 3,CO2转化率为50%,其中80%转化生成CH3OH、20%转化生成CO,列出“三段式”
=0.5、0.8,解得x=0.4,y=0.1,初始压强为,则平衡压强为:,则该条件下反应II的分压平衡常数= 。
【小问4详解】
CeO2在Ar气中加热失重主要是失去部分氧原子,生成 CeO2-δ。1mol CeO2的质量为199g,由失重率2.01%计算可得,剩余n(O)= ,新化学式约为 CeO1.75,已知每个晶胞含 =4个Ce,故对应含7个 O2-,即每个晶胞拥有7个氧离子。
18. 艾氟康唑(化合物K)是一种抗真菌药物,其合成路线如下。
已知:i
ii.
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为___________。
(2)D的名称为___________。
(3)E→F实现了___________到___________的转化(填官能团的名称)。
(4)F→G的反应类型为___________;该反应中另一种与G互为同分异构体的副产物的结构简式为___________。
(5)F的同分异构体能同时满足以下三个条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有两个取代基
②与FeCl3溶液显紫色
③分子中含-CF2Cl
写出一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:6的结构简式:___________。
【答案】(1)+Br2+HBr
(2)一氯乙酸 (3) ①. 酮羰基 ②. 羟基
(4) ①. 消去反应 ②.
(5) ①. 15 ②.
【解析】
【分析】由题干合成路线图可知,根据E的结构简式和A的分子式可知,A的结构简式为:,由A到B的转化条件和B的分子式并结合E的结构简式可知,B的结构简式为:,由B到C的转化条件并结合C的分子式可知,C的结构简式为:,由E的结构简式和D的分子式可知,D的结构简式为:ClCH2COOH,由F的分子式和E到F的转化条件,并结合已知信息i可知,F的结构简式为:,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,A的结构简式为:, B的结构简式为:,则A→B的化学方程式为+Br2+HBr,故答案为:+Br2+HBr;
【小问2详解】
由分析可知,D的结构简式为:ClCH2COOH ,故D的名称为一氯乙酸,故答案为:一氯乙酸;
【小问3详解】
由分析可知,F的结构简式为:,结合题干流程图中E的结构简式可知,E→F实现了酮羰基到羟基的转化,故答案为:酮羰基;羟基;
【小问4详解】
由分析可知,F的结构简式为:,结合题干流程图中G的结构简式:,则F→G的反应类型为消去反应,结合消去反应的机理可知,该反应中另一种与G互为同分异构体的副产物的结构简式为,故答案为:消去反应;;
【小问5详解】
由题干中F的分子式为:C10H11OF2Cl ,不饱和度为4,故F的同分异构体能同时满足以下三个条件①苯环上含有两个取代基,②与FeCl3溶液显紫色即含有酚羟基,③分子中含-CF2Cl则另一个取代基为:-CH2CH2CH2CF2Cl、-CH2CH(CH3)CF2Cl、-CH(CF2Cl)CH2CH3、-CH(CH3)2CF2Cl、-CH(CH3)CH2CF2Cl等物质,每一组又有邻间对三种位置异构,即一共有5×3=15种,其核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:6即含有两个甲基的结构简式为:,故答案为:15;。
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合肥市普通高中六校联盟2026届高三下学期开年考化学绿色评价
(考试时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题:本大题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1. 下列有关化学概念或性质的判断正确的是
A. 等钡的化合物均有毒,相关废弃物应进行无害化处理
B. 二氧化硫是一种食品添加剂,少量二氧化硫可用于杀菌消毒
C. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿是利用了氧化还原反应的原理
D. 依次断开中的4个,所需能量相同
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的球棍模型:
B. 顺丁烯二酸的结构简式:
C. 用电子式表示HCl的形成过程:
D. 中σ键的原子轨道的电子云图形:
3. 历史是根,文化是魂,而文物是历史的见证和文化的载体。下列凉山出土的文物主要成分不是金属材料的是
A. 蛇蛙铜俎(盐源·战国—西汉) B. 蜀郡铁锸(西昌·西汉)
C. 陶镇墓俑(西昌·成汉) D. 缠枝纹束发金冠(冕宁·明)
4. 白果内酯是银杏白果中的一种提取物,具有神经保护、改善血液循环、抗炎等作用,常用于辅助改善脑功能、预防血管疾病等,其结构如图所示。下列关于该分子的说法错误的是
A. 含有2种官能团 B. 手性碳原子数目为6
C. 能与NaOH溶液发生反应 D. 不能发生消去反应
5. 下列说法正确的是
A. 的价层电子对互斥模型和空间构型均为正四面体
B. 若型分子的空间构型相同,其中心原子的杂化方式也相同
C. 干冰和冰的结构表明范德华力和氢键通常都具有方向性
D. 和都是既含键又含键的非极性分子
6. 甲是自然界中一种常见矿石的主要成分,经过如图所示五步反应(部分反应条件略)可以生成己,甲和己的组成元素相同且甲中两种元素原子的质量比为,戊可用于游泳池杀菌消毒。
下列叙述正确的是
A. 甲在高温下与足量氧气反应,产生无味气体
B. 常温下,溶液丁的大于7
C. 乙能与氨水反应,说明乙是酸性氧化物
D. 常温下,固体己能与稀硫酸发生复分解反应
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 mol 中σ键的个数为
B. 22.4 L二氧化硫溶于水,溶液中、、的数目总和为
C. 1 mol (Cr的化合价为+6)含过氧键的数目为
D. 常温下,向100 mL 18 mol·L-1浓硫酸中加入足量的Cu,该过程转移电子的数目为
8. 下列实验装置或操作正确的且能达到实验目的的是
A. 利用甲图在萃取过程中放气
B. 利用乙图制备并收集少量氨气
C. 利用丙图移取25.00mL的草酸
D. 利用丁图证明苯与液溴的反应类型为取代反应
9. 化合物可用作肥料,所含5种元素均为短周期主族元素。X、Y和Z为同周期元素,原子序数依次递增。X的基态原子价层电子排布式为,Z的基态原子价电子层p轨道半充满。E与M同周期,且未成对电子数相同,E是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是
A. 元素电负性:Z>E>M B. 原子半径:Y>M>E
C. 第一电离能:Z>Y>X D. 简单氢化物沸点:E>M
10. 单乙醇胺(MEA)捕获的反应为,在催化剂I和II的作用下,该反应均需经历“吸附-反应-脱附”过程,能量变化如图(*表示吸附态)所示。下列说法不正确的是
A. 使用催化剂II更有利于捕获
B. 除吸附与脱附外,两种反应历程均分2步进行
C. 使用催化剂I比使用催化剂II放出的热量更多
D. 反应达平衡后,升高温度有利于的释放
11. 在酸性海水中催化乙炔制备氯乙烯的原理如图所示,太阳光照射下,催化剂表面产生电子和“空穴”,驱动两极反应,如图所示。
下列叙述错误的是
A. 能量主要转化形式是太阳能→电能→化学能
B. 一段时间后阴极区降低
C. 阳极反应式为
D. 总反应为
12. 一碘甲烷(CH3I)热裂解可制取乙烯等低碳烯烃化工原料。CH3I热裂解时发生如下反应。
反应Ⅰ:2CH3I(g)C2H4(g)+2HI(g);ΔH1>0
反应Ⅱ:3C2H4(g)2C3H6(g);ΔH2<0
反应Ⅲ:2C2H4(g)C4H8(g);ΔH3<0
p=0.1MPa,向密闭容器中起始投入1molCH3I(g),维持压强恒定,平衡时容器内C2H4、C3H6和C4H8所占容器内气体的物质的量分数(X)与温度的关系如图所示。
C2H4的分压p(C2H4)=p总·X(C2H4),反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=。下列说法正确的是
A. 图中a对应的物质是C2H4
B. 750K时,反应Ⅲ的Kp=1
C. 300K时,要提高C3H6的物质的量分数可以使用C3H6选择性高的催化剂
D. 1000K时,其他条件不变,若增大容器的压强,C2H4平衡时的物质的量分数一定会减小
13. 铈(Ce,镧系元素)的氧化物是一种常用的催化剂,能作为汽车尾气的净化器。下图展示的是两种铈的氧化物的晶胞结构(晶胞参数为)。图(b)晶胞中O原子出现缺陷,其中的化合价有+3和+4。下列说法正确的是
A. 位于元素周期表中的区
B. 图(a)晶胞中的配位数为4
C. 图(a)物质的摩尔体积为
D. 图(b)晶胞中化合价为+3的的个数为2
14. 时,某二元酸的、。溶液稀释过程中与的关系如图所示。已知的分布系数。下列说法错误的是
A. 曲线n为的变化曲线 B. a点:
C. b点: D. c点:
二、非选择题:本大题包括3小题,共52分。
15. 镍及其化合物在工业上有广泛的应用。工业上用红土镍矿(主要含有MgO、NiO、FeO、、等)制备镍的部分工艺流程如下:
已知:①在本工艺条件下,、不能氧化;
②常温下,。
回答下列问题:
(1)镍元素在周期表中的位置为_______,滤渣1的成分是_______。
(2)“沉铁”步骤中,加入时发生反应的离子方程式为_______,能沉铁的原因是_______。
(3)若溶液酸度过高,沉淀不完全,原因是_______,取“沉镁”后的溶液1 L,已知,要使溶液中,则至少需要加入_______(忽略体积的变化,保留3位小数)。
(4)沉镍所得的草酸镍晶体脱水后在高温下煅烧,可以制得,同时获得混合气体,煅烧分解的化学方程式为_______。
(5)NiO的晶胞结构如图所示,离最近的形成的空间结构为_______。
16. 邻硝基苯酚主要用作染料、药物、炸药的中间体,其实验室制备原理如下:
实验装置如下图(部分仪器略去):
相关信息如下表(Mr表示相对分子质量):
物质
Mr
颜色
熔点/℃
沸点/℃
溶解性
其他
苯酚
94
无色
40.9
181.8
稍溶于水,65℃以上能与水混溶。
邻硝基苯酚
139
浅黄色
44.5
216
溶于热水,微溶于冷水。
能与水蒸气一同挥发
对硝基苯酚
139
浅黄色
113.4
279
溶于热水,微溶于冷水。
不与水蒸气一同挥发
实验步骤:
①向装置I中的三颈烧瓶中加入、26.0 mL水、8.0 mL浓。完全溶解后,将烧瓶置于冰水浴;
②将9.4 g苯酚完全溶于10 mL水后,转入分液漏斗中,维持10~15℃,将其缓慢加入三颈烧瓶中,反应1 h后得到黑色油状物质,并转移至烧杯中;冷却至黑色油状物固化,倾出酸层,然后用蒸馏水洗涤3次,得到硝基苯酚粗品;
③利用装置II进行水蒸气蒸馏,馏出液经一系列操作得邻硝基苯酚样品8.5 g。
回答下列问题:
(1)装置I中仪器a的名称是_______,三颈烧瓶的最适宜规格为_______(填标号)。
A.500 mL B.250 mL C.100 mL D.50 mL
(2)玻璃管b的作用为_______。
(3)步骤③中用蒸馏水洗去粗品中残留的无机酸和无机盐,检验是否洗涤干净的操作是_______。
(4)当观察到d中_______的现象时,即可停止水蒸气蒸馏。
(5)图中虚线框内合适的装置可以为_______(填标号)。
(6)取③中样品0.85 g,加入含的饱和溴水(邻硝基苯酚与以1:2反应,不考虑其他反应),充分反应后,剩余的与足量KI溶液作用生成,用标准溶液滴定,终点时消耗标准溶液60.00 mL(苯酚在②中完全反应,以上数据均已扣除干扰因素),已知:。
则邻硝基苯酚的选择性=_______%(物质X的选择性)
(7)实验测得邻硝基苯酚的选择性偏低,可能的原因是_______(填标号)。
A.滴定终点时俯视读数
B.滴定时,标准溶液滴在锥形瓶外
C.滴定前,标准溶液部分变质
17. 工业合成氨反应是在催化剂表面上进行的,其反应历程如下(*表示吸附态):
化学吸附:
表面反应:
脱附:其中,的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率。
回答下列问题:
(1)①催化剂的选择是合成氨的核心技术之一,使用催化剂1或催化剂2合成氨,产氨速率与温度的关系如图。
根据由图判断,活化能_______(填“>”“=”“<”)。
②分析说明原料气中过量的理由_______
(2)反应到平衡时,正、逆反应的速率方程分别为:,为速率常数,已知,据此计算_______
(3)合成氨中所使用的原料氢气可将二氧化碳转化为高附加值化学品,在催化剂作用下主要发生以下反应。甲醇的选择性。
I.
II.
①在恒容容器中温度升高甲醇的选择性_______(填:“增大”“减小”或“不变”)
②恒温恒容条件下,原料气以物质的量投料在初始压强为下进行反应。达到平衡时的选择性为,转化率为。则该条件下反应II的分压平衡常数_______。(对于气相反应,用组分B的平衡代替,记作。,p为平衡总压,为平衡系统中B的物质的量分数。)
(4)研究表明,对催化加氢也有一定催化效果,取干燥在气条件下加热,热重分析显示样品一直处于质量损失状态;X射线衍射分析结果表明随着温度升高,该晶胞边长变长,但铈离子空间排列没有发生变化。
加热后,当失重率(损失的质量/总质量)为时,每个晶胞拥有的的个数为_______。
18. 艾氟康唑(化合物K)是一种抗真菌药物,其合成路线如下。
已知:i
ii.
回答下列问题:
(1)A→B的化学方程式为___________。
(2)D的名称为___________。
(3)E→F实现了___________到___________的转化(填官能团的名称)。
(4)F→G的反应类型为___________;该反应中另一种与G互为同分异构体的副产物的结构简式为___________。
(5)F的同分异构体能同时满足以下三个条件的有___________种(不考虑立体异构)。
①苯环上含有两个取代基
②与FeCl3溶液显紫色
③分子中含-CF2Cl
写出一种核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积比为1:2:2:6的结构简式:___________。
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