内容正文:
东华中学2026届高三10月联考
化 学
本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Si-28
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 中国古代食器兼具美观与实用价值。下列馆藏食器中主要材质与其他三种不同的是
A.陶刻纹豆(商)
B.蓝玻璃杯(汉)
C.叶形银盘(唐)
D.花瓣瓷碗(宋)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.陶刻纹豆属于陶器,主要材质是硅酸盐;
B.玻璃主要成分是硅酸盐;
C.银盘是金属银制成,材质与其他三项不同;
D.瓷器主要成分是硅酸盐;
故选C。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 基态Mn原子价层电子轨道表示式:
B. 键形成的轨道重叠示意图:
C. 二氧化碳的空间填充模型:
D. 离子结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Mn是第25号元素,基态Mn原子价层电子轨道表示式:,A错误;
B.键以肩并肩方式重叠,B错误;
C.分子中含有两个碳氧双键,为直线形结构,碳原子半径大于氧原子半径,其空间填充模型为,C错误;
D.Cl是13号元素,则的离子结构示意图:,D正确;
故选D。
3. 化学与人类的生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 铁粉只可以用于食品干燥剂
B. 青蒿素属于精细化学品,可依次通过萃取、柱色谱分离的方法提纯青蒿素
C. X射线衍射实验可鉴别玻璃仿造的假宝石
D. 铅笔芯在纸上留下痕迹,是由于石墨层之间的范德华力较弱
【答案】A
【解析】
【详解】A.铁粉主要用于食品双吸剂,通过吸收氧气和水,延长食品保质期,并非单一食品干燥剂,A项错误;
B.从天然产物中提纯青蒿素需通过萃取、柱色谱分离的方法,B项正确;
C.X射线衍射实验通过分析材料晶体结构来鉴别物质,该方法可有效鉴别假宝石,C项正确;
D.铅笔芯由石墨制成,石墨层状结构中层间作用为较弱的范德华力,易发生滑动和剥离,导致在纸上摩擦时留下痕迹,D项正确;
答案选A。
4. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法错误的是
A. 全息投影膜是一种薄而柔的聚酯膜(),该聚酯膜是通过缩聚反应形成的
B. 全息投影技术常用卤化银作光敏材料,利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点
C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于化学变化
D. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚酯膜通常是由二元酸和二元醇通过发生缩聚反应形成的,A正确;
B.卤化银具有感光性,在光照条件下发生分解,产生Ag原子等,所以常用卤化银作光敏材料,B正确;
C.通过电激发氧气发光,是利用氧气将电能转化为光能,氧气没有发生改变,该过程属于物理变化,C错误;
D.氮化镓是一种新型无机非金属材料,在光电器件领域有广泛应用,D正确;
故选C。
5. 分离、提纯是研究有机物的基本步骤之一,利用重结晶法提纯含有氯化钠和泥沙的苯甲酸并测量其产率,下列操作中不正确的是
A.称取晶体
B.加热溶解
C.趁热过滤
D.冷却结晶
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.用托盘天平称量晶体质量时,左盘放需称量的晶体,右盘放砝码,A项错误;
B.将晶体放在烧杯中加热溶解,并用玻璃棒搅拌,同时可加速溶解,B项正确;
C.固液分离应选择过滤装置,C项正确;
D.过滤后得到的滤液在烧杯中慢慢冷却结晶,D项正确;
答案选A。
6. 化学与生活息息相关。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
农作劳动:波尔多液可防治农作物病害
Cu2+可以使蛋白质变性
B
医务活动:次氯酸钠溶液用作消毒用品
次氯酸钠溶液有强氧化性
C
家务劳动:洗洁精可洗去油污
油污在碱性条件下可发生彻底水解
D
环保行动:燃煤时加入适量的生石灰
生石灰可与 SO2 反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.波尔多液中的能使蛋白质变性,从而杀菌防治农作物病害,A项不符合题意;
B.次氯酸钠溶液具有强氧化性,能破坏病原体结构,起到消毒作用,B项不符合题意;
C.洗洁精去油污主要依靠乳化作用,而非碱性条件下的水解,劳动项目与化学知识没有关联,C项符合题意;
D.生石灰能与SO2反应生成,减少燃煤产生的SO2污染,D项不符合题意;
答案选C。
7. 《洞天奥旨》记载:中药樟脑,气芳香浓烈刺鼻,有通窍、杀虫、止痛、辟秽之功效。下列说法正确的是
A. 樟脑属于芳香酮类化合物
B. 樟脑分子中只有一个手性碳原子
C. 樟脑分子可与氯气在光照条件下反应
D. 樟脑不能使酸性溶液褪色,因此樟脑不能发生氧化反应
【答案】C
【解析】
详解】A.由结构简式可知,樟脑分子中不含有苯环,不可能属于芳香酮类化合物,故A错误;
B.由结构简式可知,樟脑分子中含有如图*所示的2个手性碳原子:,故B错误;
C.由结构简式可知,樟脑分子中含有饱和碳原子,光照条件下能与氯气发生取代反应生成氯代化合物,故C正确;
D.由结构简式可知,樟脑分子能在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,有机物的燃烧属于氧化反应,故D错误;
故选C。
8. 下列根据事实的推论不正确的是
A. ZnS难溶于水溶于稀H2SO4,ZnS与稀H2SO4反应:ZnS+2H+ = Zn2++H2S↑
B. CuS溶于稀HNO3但不溶于c(H+)相同稀H2SO4,说明酸性:HNO3>H2SO4
C. 矿层中的ZnS遇到CuSO4溶液可转化为CuS,说明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D. 混有H2S的乙炔通入CuSO4溶液中生成CuS,说明CuS不溶于稀H2SO4
【答案】B
【解析】
【详解】A.ZnS与稀H2SO4反应生成Zn2+和H2S,符合强酸(H2SO4)制弱酸(H2S)的原理,A正确;
B.CuS溶于稀HNO3是因硝酸的强氧化性(将S2-氧化),而非酸性强于H2SO4,在相同的稀中不溶,说明在此条件下,酸性不是决定CuS溶解的关键因素,无法比较酸性,B错误;
C.矿层中ZnS转化为CuS,表明CuS溶解度更小,即溶度积Ksp(ZnS) > Ksp(CuS),推论合理,C正确;
D.H2S与CuSO4反应生成CuS沉淀,说明CuS在稀H2SO4中难溶(否则沉淀会溶解),推论合理,D正确;
故选B。
9. 为了保护埋在地下的钢管道,常用下图设计减缓腐蚀。下列说法正确的是
A. 装置中的钢管道作正极,发生电极反应:
B. 电子由镁块流出,经过潮湿的碱性土壤移动至钢管道
C. 若将镁块替换成铜块,可减缓钢管道腐蚀速率
D. 该金属保护方法为牺牲阳极保护法
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该金属保护方法为牺牲阳极保护法,镁块是原电池的负极,碱性条件下镁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化镁,钢管道为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。
【详解】A.由分析可知,钢管道为正极,水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—,故A错误;
B.由分析可知,镁块是原电池的负极,钢管道为正极,则电子的流向为电子由镁块流出,经过金属连接片移动至钢管道,故B错误;
C.若将镁块替换成铜块,钢管道做原电池的负极,铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,导致加快钢管道腐蚀速率加快,故C错误;
D.由分析可知,该金属保护方法为牺牲阳极保护法,故D正确;
故选D。
10. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中键数目为
B. 1L硝酸钾溶液中含有的氧原子数为
C. 标准状况下,通入足量水中,转移电子数
D. 等物质的量的乙烯与乙醇分别完全燃烧消耗的氧气分子数均为
【答案】A
【解析】
【详解】A.晶体中有键,摩尔质量是,物质的量为,则键数目为,A正确;
B.硝酸钾溶液中,除了硝酸钾外,水也含氧原子,故此溶液中的氧原子的个数大于,B错误;
C.标准状况下,不是气体,不能用标准状况下气体摩尔体积22.4L/mol计算,C错误;
D.1mol乙烯和乙醇均消耗3mol氧气,等物质的量并不一定为1mol,等物质的量二者分别完全燃烧所消耗的氧气分子数相同,但不一定是,D错误;
故选A。
11. 部分含Mg或Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是
A. a一定条件下可与水反应
B. b、c、d、e都能溶于盐酸
C. 海水提取Mg存在的转化过程
D. g溶液与溶液混合一定产生白色沉淀和无色气体
【答案】D
【解析】
【分析】根据化合价及对应的物质类别可知,a是Mg或Al、b是MgO,c为Al2O3,d为Mg(OH)2,e为Al (OH)3,f为+2价镁盐,g为含+3价铝元素的盐;
【详解】A.铝、镁均为活泼金属,一定条件下能和水反应,A正确;
B.b是MgO,c为Al2O3,d为Mg(OH)2,e为Al (OH)3,其均能和盐酸生成相应盐和水,B正确;
C.海水提取Mg,加入碱将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀,过滤分离出氢氧化镁加入盐酸生成氯化镁,获得氯化镁后,电解熔融氯化镁生成镁单质,存在的转化过程,C正确;
D.g为含+3价铝元素的盐,若是形成的钠盐,和溶液混合,不会产生无色气体,D错误;
故选D。
12. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
、、键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位
比的半径大
D
、、热稳定性逐渐减弱
、、键能依次减小
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子光谱是不连续的线状谱线,说明原子的能级是不连续的,即原子能级是量子化的,A正确;
B.的中心碳原子为sp杂化,键角为;的中心碳原子为杂化,键角大约为;的中心碳原子为杂化,键角为,三种物质的中心碳原子都没有孤电子对,三者键角大小与孤电子对无关,B错误;
C.离子晶体的配位数取决于阴、阳离子半径的相对大小,离子半径比越大,配位数越大,周围最多能排布8个,周围最多能排布6个,说明比半径大,C正确;
D.热稳定性和键能有关,键能越大,分子越稳定,原子半径,则、、键能依次减小,、、热稳定性逐渐减弱,D正确;
故选B。
13. 如图所示的化合物是一种重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 和EZ2的空间结构均为平面三角形
B. W和Z形成的化合物中一定只有离子键
C. 第一电离能:Z>Y>E
D. 简单氢化物的沸点:W>Z>Y>E
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态Y原子的核外有3个未成对电子,结合图示的化合物结构可知,Y为N;E形成6条键,Z、E同族,所以Z为O,E为S;从图示可知,X为H,W为Na。
【详解】A.中N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,空间构型为平面三角形,中S原子的价层电子对数为,S为sp2杂化,含有1对孤对电子,空间构型为V形,A错误;
B.W和Z形成的化合物有只含有离子键,即含有离子键,又含有共价键,B错误;
C.同主族从上到下,第一电离能减小,则O>S,同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,但ⅡA、ⅤA反常,则N>O,即第一电离能:,C错误;
D.W的简单氢化物是,其属于离子化合物,沸点最高,Z、Y的简单氢化物分别为,两者都能形成氢键,水分子的氢键数量大于氨气分子,因此水分子的沸点高于氨气分子,E的简单氢化物为,其分子间只存在范德华力,熔沸点最低,D正确;
故选D。
14. Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行与溶液是否反应的相关实验探究。某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象(尾气处理装置未画出):
①将甲中Y形试管向左倾斜,一段时间后,乙中无明显现象;
②将丙中Y形试管向左倾斜,一段时间后,乙中有大量沉淀产生。
下列叙述正确的是
A. 实验前可用稀盐酸和溶液检验是否变质
B. 甲装置中用98%浓硫酸制备效果更好
C. 乙装置中产生沉淀的离子方程式可能为
D. 丙装置中的试剂a和b可以分别是和浓盐酸
【答案】C
【解析】
【分析】Na2SO3与70%的浓硫酸反应生成SO2气体,SO2通入BaCl2溶液中,不发生反应,没有明显现象产生;将丙中产生的气体通入乙装置中,有沉淀产生,沉淀为亚硫酸钡或硫酸钡,则表明丙中产生的气体可能为NH3,也可能为氧化性气体,所以a、b反应可能产生NH3,也可能产生O2或Cl2等。
【详解】A.在酸性溶液中,硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,不论Na2SO3是否变质,都有白色沉淀产生,所以实验前不能用稀盐酸和Ba(NO3)2溶液检验Na2SO3是否变质,A错误;
B.98%的浓硫酸粘稠度大,电离出的氢离子浓度低,所以若甲中选用质量分数为98%的浓硫酸,不能提高生成SO2的速率,B错误;
C.由分析可知,乙装置中产生沉淀的离子方程式可能为Ba2++H2SO3+2NH3=BaSO3↓+2,C正确;
D.MnO2和浓盐酸在常温下不能生成氯气,D错误;
故答案选C。
15. 苯与Br2在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应焓变:反应 Ⅰ > 反应 Ⅱ
B. 产物稳定性:产物 Ⅰ< 产物 Ⅱ
C. 生成两种产物的决速步骤相同
D. 向体系中加入溴化铁,溴苯的平衡产率会提高
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,反应Ⅰ是吸热反应,反应Ⅱ是放热反应,A正确;
B.由图可知产物Ⅰ的能量比产物Ⅱ的能量高,能量越高越不稳定,B正确;
C.决速步骤为活化能最大的一步,根据图示,两个反应均分为三个步骤进行,且均在生成时活化能最大,C正确;
D.溴化铁是该反应的催化剂,只能降低活化能,无法改变平衡产率,D错误;
正确答案选D。
16. 科学家设计了一种以和为电极的可循环电池,电解质为等溶液,其工作原理如图所示,充电时,向电极方向移动,下列说法正确的是
A. 放电时电极上产生进入溶液
B. 放电时电极上的反应为
C. 充电时电极连接电源的正极
D. 当转化成时,溶液中减少
【答案】C
【解析】
【分析】由充电时氯离子向硫化铜电极方向移动可知,充电时,电极作阳极,电极作阴极;放电时,铜电极为负极,铜失去电子,发生氧化反应,生成二氯合亚铜离子,电极反应式为,硫化铜电极为正极,硫化铜得到电子,发生还原反应,生成,电极反应式为,据此分析;
【详解】A.放电时,硫化铜电极为正极,硫化铜得到电子,发生还原反应,和反应生成,溶液中数目减少,A错误;
B.放电时,铜电极为负极,铜失去电子,发生氧化反应,生成二氯合亚铜离子,电极反应式为,B错误;
C.充电时,电极作阳极,电极与直流电源正极相连,C正确;
D.放电时,铜电极为负极,铜失去电子,发生氧化反应,,硫化铜电极为正极,硫化铜得到电子,发生还原反应,生成,则当铜转化成二氯合亚铜离子时,转移电子,溶液中铝离子减少的物质的量为,D错误;
故选C
二、非选择题,共4题,共56分。
17. 回答下列问题
(1)金属与硝酸反应通常不能生成H2,用3 mol/L HNO3与过量铁粉反应,HNO3的还原产物主要是NO,请写出总反应的离子方程式:______。
有同学在查阅文献时发现文献有记载:HNO3与铁反应能产生H2.
小组同学进行了金属铁与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。
实验i:20℃,将过量铁粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3中,立即有无色气体生成,充分反应后,溶液几乎无色。
(2)检验气体:方法如图所示。
确认气体是H2,不含NO。能证实该结论的实验现象是______。
(3)检验溶液:取上层清液,等分两份
①向一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,______ (填现象),说明含有Fe2+。
②向另一份加入NaOH溶液,产生灰绿色沉淀;加热至沸,有刺激性气味气体逸出,用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。综合①、②,说明实验i中发生的反应有:Fe+2H+=Fe2++H2↑,另外还有______ (写出离子方程式)。
对H2产生的原因提出假设:在稀的酸性溶液中,HNO3中H+的氧化性大于。
验证如下:
(4)实验ii:将铜粉溶于0.5mol/L HNO3中。经检测,发现没有______(填具体物质)生成,初步证实假设不成立。
(5)再次查阅文献发现:在酸性介质中,尽管电极电势数据显示离子是个较强的氧化剂,然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验i,向2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3中加入过量铁粉,结果如下:
实验序号
iii
iv
v
温度
20℃
40℃
60℃
生成H2体积
6.0mL
3.4mL
2.6mL
经检验,实验iii、iv、v中,的还原产物与实验i相同。
从反应速率的影响因素角度解释温度升高H2体积减少的可能原因______。
(6)综上所述,有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是______。
【答案】(1)
(2)气体遇空气未见红棕色,点燃肥皂泡,发出爆鸣声
(3) ①. 产生蓝色沉淀 ②.
(4)H2 (5)温度升高,、被还原的速率均增大,被还原的速率增大的更快;同时被消耗,减小,导致得电子产生氢气的速率下降,产生的H2体积减少
(6)较低温度、低浓度硝酸
【解析】
【小问1详解】
铁和稀硝酸发生反应的离子反应方程式为;
【小问2详解】
气体遇空气未见红棕色说明不含NO,点燃肥皂泡,发出爆鸣声说明是H2;
【小问3详解】
①溶液遇产生蓝色沉淀;
②加入NaOH溶液,产生灰绿色沉淀,说明生成;加热至沸,有刺激性气味气体逸出,用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝,说明生成,则离子反应方程式为;
【小问4详解】
铜粉溶于0.5 mol/L HNO3中,若 的氧化性大于,则可以氧化Cu生成氢气和,没有氢气产生,则假设不成立;
【小问5详解】
根据题目信息,从反应速率的影响因素角度解释温度升高H2体积减少的可能原因为:温度升高,、被还原的速率均增大,被还原的速率增大的更快;同时被消耗,减小,导致得电子产生氢气的速率下降,产生的H2体积减少;
【小问6详解】
根据题目信息,有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是较低温度、低浓度硝酸。
18. 稀土金属(RE)属于战略性金属,我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce的工艺流程如图所示。
已知:①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。②常温下,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。③当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5mol/L时,可认为已沉淀完全。
(1)为提高酸浸的速率,可采取的措施为___________(写一条即可)。
(2)常温下,“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L,c(Ce3+)=0.01mol/L,则“沉Ce”时,为了使Al3+完全沉淀,但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3,需要调节溶液的pH范围为___________。
(3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为___________,“滤液2”中铝元素的存在形式为___________(填化学式)。
(4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O,将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体,发生反应的化学方程式为___________。
(5)某稀土金属氧化物的立方晶胞如图所示,则该氧化物的化学式为___________,距离RE原子最近的O原子有___________个。若M(晶胞)=Mg/mol,晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
【答案】(1)加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等
(2)
(3) ①. ②. Na[Al(OH)4](或NaAlO2)
(4)
(5) ①. REO2 ②. 8 ③.
【解析】
【分析】废旧磁性材料加入稀硫酸酸浸后过滤,滤液中含有硫酸亚铁、硫酸铈、硫酸铝,向滤液中加入磷酸二氢钠,得到Ce(H2PO4)3、氢氧化铝沉淀;“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应,过滤向滤渣中稀硫酸溶解后再加草酸“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O,将其煅烧可得Ce2O3和CO2, Ce2O3被还原为Ce。
【小问1详解】
可通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度等措施提高酸浸的速率,故答案为:通过加热、搅拌、粉碎废旧磁性材料、适当增大硫酸浓度;
【小问2详解】
“沉Ce”时,为了使Al3+完全沉淀, ,,此时,pH应大于等于4.7;溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L,c(Ce3+)=0.01mol/L,为了不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3,当,,,为了使Al3+完全沉淀,但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3,需要调节溶液的pH范围,故答案为:;
【小问3详解】
“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应,氢氧化铝溶于氢氧化钠溶液中生成了Na[Al(OH)4](或NaAlO2),故答案为:;Na[Al(OH)4](或NaAlO2);
【小问4详解】
“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O,将其煅烧可得Ce2O3和CO2,发生反应,故答案为:;
【小问5详解】
根据晶胞图可知1个晶胞中RE:, O:,两种原子个数比为1:2,化学式为:REO2;距离RE原子最近的O原子有8个;M(晶胞)=Mg/mol,晶胞边长为anm,1个晶胞的体积为,晶胞的密度为故答案为:REO2;8;。
19. 研究表明CO2(g)和CH4(g)在催化剂存在下可发生反应制得合成气: 。
(1)已知CH4(g)、CO(g)和H2(g)的燃烧焓分别为-890.3 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-285.8 kJ·mol-1,则上述反应的焓变______。
(2)恒温、恒容条件下,下列事实能说明该反应已经达到平衡的是______(填选项字母)。
A. 混合气体的压强不变 B. CO2的浓度不变
C. D. 混合气体的总质量不变
(3)将原料按充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应,达到平衡时体积分数与温度的关系如图所示。
①、下,平衡时容器体积与初始容器体积之比为______(写出计算过程)。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数,______点对应的平衡常数最小;______点对应的压强最大。
(4)在其他条件相同,不同催化剂(A、B)作用下,使原料CO2(g)和CH4(g)反应相同的时间,CO(g)的产率随反应温度的变化如图:
①在催化剂A、B作用下,它们正、逆反应活化能差值分别用和表示,则______(填选项字母,下同)。
A.> B.= C.<
②y点对应的逆反应速率v(逆)______z点对应的正反应速率v(正)。
A.> B.= C.<
【答案】(1)+247.3 (2)AB
(3) ①. 5:4 ②. A ③. C
(4) ①. B ②. C
【解析】
【小问1详解】
根据题中所给条件,可以列出
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H2=-890.3kJ/mol;
CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H3= -283.0kJ/mol;
H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H4= -285.8kJ/mol;
根据盖斯定律可得,=+247.3kJ/mol。
【小问2详解】
A.恒温、恒容条件下,反应物计量数之和小于生成物计量数之和,反应过程中压强增大,当压强不变的时候,反应达到平衡,A项正确;
B.恒温恒容,CO2的浓度不变,说明已经达到平衡,B项正确;
C.反应速率之比等于化学计量数之比,正反应的一直为1:2,题中没有明确给出是正反应速率还是逆反应速率,无法确定是否达到平衡,C项错误;
D.反应过程中质量守恒,反应物与生成物都是气体,故气体总质量一直不变,无法判断是否平衡,D项错误;
答案选AB。
【小问3详解】
①T1℃、100kPa下,设CH4、CO2的起始物质的量均为a mol,由三段式分析可知,,根据气体的体积分数即为物质的量分数,故有:×100%=30%,即得:x=0.25a,n(初始气体):n(平衡时气体)=2a:(2a+2x)=2a:(2a+2×0.25a)=4:5,同温同压,体积之比等于物质的量之比,平衡时容器体积与初始容器体积之比为5:4。
②该反应正反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,A点温度最低,故平衡常数最小;该反应正反应为气体物质的量增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,CO2的体积分数增大,在相同温度下,CO2的体积分数越大,压强越大,故C点对应CO2的体积分数最大,温度高,压强最大。
【小问4详解】
①在催化剂A、B作用下,它们正、逆反应活化能差值即该反应的反应热△H,分别用和表示,催化剂影响反应速率但不影响反应的焓变,则=表示,答案选B。
②z点温度高于y点,且产率高于y点,说明z点对应的产物浓度高于y点,因此逆反应速率v(逆)在z点比y点快,即v(逆,z)>v(逆,y),又因为z点在产率上升阶段,未达到平衡,所以v(正,z)>v(逆,z),综合可得v(正,z)>v(逆,y),故y点对应的v(逆)<z点对应的 v(正),答案选C。
20. 化合物ⅸ是一种烯丙胺类抗真菌药物,可用于皮肤浅部真菌感染的治疗,它的一种合成路线如下:
(1)根据化合物ⅰ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表:
序号
反应试剂、条件
反应形成的有机产物的结构简式
反应类型
a
_______
_______
消去反应
b
_______
_______
加成反应
(2)反应①中,化合物ⅰ与有机物x反应,生成化合物ⅱ,原子利用率为100%,x的名称为___________。
(3)化合物iv中含氧官能团的名称是___________,反应③的类型是___________。
(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。
A. 反应过程中,有C-Cl键和C-N键断裂
B. 反应过程中,有C-N键和H-Cl键的形成
C. 反应物ⅶ中,所有原子可能处于同一平面上
D. 生成物ⅷ具有碱性,能与稀盐酸发生反应
(5)化合物iii有多种同分异构体,其中含C=C-C=C结构,且核磁共振氢谱图上只有两组峰的结构简式为___________。
(6)以苯乙烯和乙醛为含碳原料,利用反应③的原理,通过四步反应合成结构简式如下的化合物y,基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)从苯乙烯出发,第一步反应的化学方程式为___________。
(b)合成路线中涉及两步消去反应,最后一步通过消去反应得到产物的化学方程式为___________(注明反应条件)。
【答案】(1) ①. NaOH醇溶液,加热 ②. HC≡CH ③. H2,催化剂 ④. CH3CH2Cl
(2)2-甲基-2-氯丙烷
(3) ①. 醛基 ②. 加成反应 (4)AC
(5) (6) ①. +Br2→ ②. +H2O;
【解析】
【分析】由有机物的转化关系可知,与发生加成反应生成,则x为,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,与发生加成反应生成,先与溴化氢发生加成反应,后发生消去反应生成;与甲胺发生取代反应生成,与发生取代反应生成。
【小问1详解】
由结构简式可知,是不饱和氯代烃,在氢氧化钠醇溶液中共热能发生消去反应生成HC≡CH,与H2发生加成反应生成CH3CH2Cl,故答案为:NaOH醇溶液,加热;HC≡CH;H2,催化剂;CH3CH2Cl;
【小问2详解】
由分析可知,x的结构简式为,其名称为2-甲基-2-氯丙烷;故答案为:2-甲基-2-氯丙烷;
【小问3详解】
由结构简式可知,其含氧官能团为醛基;由分析可知,反应③为与发生加成反应生成;故答案为:醛基;加成反应;
【小问4详解】
由分析可知,反应⑤为与甲胺发生取代反应生成和氯化氢;
A.由分析可知,反应过程中,存在碳氯键、氮氢键的断裂,不存在碳氮键的断裂,故A错误;
B.由分析可知,反应过程中,存在碳氮键和氢氯键的形成,故B正确;
C.由结构简式可知,分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子,分子中所有原子不可能处于同一平面上,故C错误;
D.由结构简式可知,分子的官能团为亚氨基,能与稀盐酸发生反应生成盐,故D正确;
故选AC;
【小问5详解】
化合物ⅲ的同分异构体中含C=C−C=C结构,其中核磁共振氢谱图上只有两组峰的结构简式为;故答案为:;
【小问6详解】
以苯乙烯和乙醛为含碳原料合成,步骤为与溴水发生加成反应生成,在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去反应生成,与乙醛发生加成反应生成,浓硫酸作用下共热发生消去反应生成;
(a)由分析可知,从苯乙烯出发,第一步反应的化学方程式为+Br2→;故答案为:+Br2→;
(b)合成路线中涉及两步消去反应,最后一步通过消去反应得到产物的化学方程式为+H2O;故答案为+H2O。
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东华中学2026届高三10月联考
化 学
本试卷共8页,20小题,满分100分,考试用时75分钟。
可能用到的相对原子质量:O-16 Si-28
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4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. 中国古代食器兼具美观与实用价值。下列馆藏食器中主要材质与其他三种不同的是
A.陶刻纹豆(商)
B.蓝玻璃杯(汉)
C.叶形银盘(唐)
D.花瓣瓷碗(宋)
A. A B. B C. C D. D
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 基态Mn原子价层电子轨道表示式:
B. 键形成的轨道重叠示意图:
C. 二氧化碳的空间填充模型:
D. 的离子结构示意图:
3. 化学与人类的生活密切相关。下列叙述不正确的是
A. 铁粉只可以用于食品干燥剂
B. 青蒿素属于精细化学品,可依次通过萃取、柱色谱分离的方法提纯青蒿素
C. X射线衍射实验可鉴别玻璃仿造的假宝石
D. 铅笔芯在纸上留下痕迹,是由于石墨层之间的范德华力较弱
4. 2025年巴黎AI峰会上,DeepSeek创始人梁文峰通过量子全息投影技术远程参会。全息投影的实现依赖于材料科学与光学技术的结合。下列相关说法错误的是
A. 全息投影膜是一种薄而柔的聚酯膜(),该聚酯膜是通过缩聚反应形成的
B. 全息投影技术常用卤化银作光敏材料,利用了光照时卤化银可分解产生Ag原子的特点
C. 空气显示影像时通过电激发氧气发光,该过程属于化学变化
D. 全息投影技术的光电器件所用材料氮化镓为新型无机非金属材料
5. 分离、提纯是研究有机物的基本步骤之一,利用重结晶法提纯含有氯化钠和泥沙的苯甲酸并测量其产率,下列操作中不正确的是
A.称取晶体
B.加热溶解
C.趁热过滤
D.冷却结晶
A. A B. B C. C D. D
6. 化学与生活息息相关。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
农作劳动:波尔多液可防治农作物病害
Cu2+可以使蛋白质变性
B
医务活动:次氯酸钠溶液用作消毒用品
次氯酸钠溶液有强氧化性
C
家务劳动:洗洁精可洗去油污
油污在碱性条件下可发生彻底水解
D
环保行动:燃煤时加入适量的生石灰
生石灰可与 SO2 反应
A. A B. B C. C D. D
7. 《洞天奥旨》记载:中药樟脑,气芳香浓烈刺鼻,有通窍、杀虫、止痛、辟秽之功效。下列说法正确的是
A. 樟脑属于芳香酮类化合物
B. 樟脑分子中只有一个手性碳原子
C. 樟脑分子可与氯气在光照条件下反应
D. 樟脑不能使酸性溶液褪色,因此樟脑不能发生氧化反应
8. 下列根据事实推论不正确的是
A ZnS难溶于水溶于稀H2SO4,ZnS与稀H2SO4反应:ZnS+2H+ = Zn2++H2S↑
B. CuS溶于稀HNO3但不溶于c(H+)相同的稀H2SO4,说明酸性:HNO3>H2SO4
C. 矿层中的ZnS遇到CuSO4溶液可转化为CuS,说明Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)
D. 混有H2S的乙炔通入CuSO4溶液中生成CuS,说明CuS不溶于稀H2SO4
9. 为了保护埋在地下的钢管道,常用下图设计减缓腐蚀。下列说法正确的是
A. 装置中的钢管道作正极,发生电极反应:
B. 电子由镁块流出,经过潮湿的碱性土壤移动至钢管道
C. 若将镁块替换成铜块,可减缓钢管道腐蚀速率
D. 该金属保护方法为牺牲阳极保护法
10. 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中键数目为
B. 1L硝酸钾溶液中含有的氧原子数为
C. 标准状况下,通入足量水中,转移电子数为
D. 等物质的量的乙烯与乙醇分别完全燃烧消耗的氧气分子数均为
11. 部分含Mg或Al物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断错误的是
A. a一定条件下可与水反应
B. b、c、d、e都能溶于盐酸
C. 海水提取Mg存在的转化过程
D. g溶液与溶液混合一定产生白色沉淀和无色气体
12. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
、、键角依次减小
孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
CsCl晶体中与8个配位,而NaCl晶体中与6个配位
比的半径大
D
、、热稳定性逐渐减弱
、、键能依次减小
A. A B. B C. C D. D
13. 如图所示的化合物是一种重要的化工原料,X、Y、Z、W、E是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中Z、E同族,基态Y原子的核外有3个未成对电子。下列说法正确的是
A. 和EZ2的空间结构均为平面三角形
B. W和Z形成的化合物中一定只有离子键
C. 第一电离能:Z>Y>E
D. 简单氢化物的沸点:W>Z>Y>E
14. Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行与溶液是否反应的相关实验探究。某学生按图示方法进行实验,观察到以下实验现象(尾气处理装置未画出):
①将甲中Y形试管向左倾斜,一段时间后,乙中无明显现象;
②将丙中Y形试管向左倾斜,一段时间后,乙中有大量沉淀产生。
下列叙述正确的是
A. 实验前可用稀盐酸和溶液检验是否变质
B. 甲装置中用98%浓硫酸制备效果更好
C. 乙装置中产生沉淀的离子方程式可能为
D. 丙装置中的试剂a和b可以分别是和浓盐酸
15. 苯与Br2在一定条件下能发生如下反应,其中部分转化历程与能量变化如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应焓变:反应 Ⅰ > 反应 Ⅱ
B. 产物稳定性:产物 Ⅰ< 产物 Ⅱ
C. 生成两种产物的决速步骤相同
D. 向体系中加入溴化铁,溴苯的平衡产率会提高
16. 科学家设计了一种以和为电极的可循环电池,电解质为等溶液,其工作原理如图所示,充电时,向电极方向移动,下列说法正确的是
A. 放电时电极上产生进入溶液
B. 放电时电极上的反应为
C. 充电时电极连接电源的正极
D. 当转化成时,溶液中减少
二、非选择题,共4题,共56分。
17. 回答下列问题
(1)金属与硝酸反应通常不能生成H2,用3 mol/L HNO3与过量铁粉反应,HNO3的还原产物主要是NO,请写出总反应的离子方程式:______。
有同学在查阅文献时发现文献有记载:HNO3与铁反应能产生H2.
小组同学进行了金属铁与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。
实验i:20℃,将过量铁粉溶于0.5 mol·L-1 HNO3中,立即有无色气体生成,充分反应后,溶液几乎无色。
(2)检验气体:方法如图所示。
确认气体是H2,不含NO。能证实该结论的实验现象是______。
(3)检验溶液:取上层清液,等分两份
①向一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,______ (填现象),说明含有Fe2+。
②向另一份加入NaOH溶液,产生灰绿色沉淀;加热至沸,有刺激性气味气体逸出,用湿润红色石蕊试纸检验,试纸变蓝。综合①、②,说明实验i中发生的反应有:Fe+2H+=Fe2++H2↑,另外还有______ (写出离子方程式)。
对H2产生的原因提出假设:在稀的酸性溶液中,HNO3中H+的氧化性大于。
验证如下:
(4)实验ii:将铜粉溶于0.5mol/L HNO3中。经检测,发现没有______(填具体物质)生成,初步证实假设不成立。
(5)再次查阅文献发现:在酸性介质中,尽管电极电势数据显示离子是个较强的氧化剂,然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验i,向2 mL 0.5 mol·L-1 HNO3中加入过量铁粉,结果如下:
实验序号
iii
iv
v
温度
20℃
40℃
60℃
生成H2体积
6.0mL
3.4mL
2.6mL
经检验,实验iii、iv、v中,的还原产物与实验i相同。
从反应速率的影响因素角度解释温度升高H2体积减少的可能原因______。
(6)综上所述,有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是______。
18. 稀土金属(RE)属于战略性金属,我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce的工艺流程如图所示。
已知:①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。②常温下,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9,Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。③当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5mol/L时,可认为已沉淀完全。
(1)为提高酸浸的速率,可采取的措施为___________(写一条即可)。
(2)常温下,“酸浸”后测得溶液中c(Fe2+)=1.0mol/L,c(Ce3+)=0.01mol/L,则“沉Ce”时,为了使Al3+完全沉淀,但不引人Fe(OH)2和Ce(OH)3,需要调节溶液的pH范围为___________。
(3)“碱转换”过程中Ce(H2PO4)所发生反应的离子方程式为___________,“滤液2”中铝元素的存在形式为___________(填化学式)。
(4)“沉淀”后所得的固体为Ce2(C2O4)3·10H2O,将其煅烧可得Ce2O3和一种无毒的气体,发生反应的化学方程式为___________。
(5)某稀土金属氧化物立方晶胞如图所示,则该氧化物的化学式为___________,距离RE原子最近的O原子有___________个。若M(晶胞)=Mg/mol,晶胞边长为anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
19. 研究表明CO2(g)和CH4(g)在催化剂存在下可发生反应制得合成气: 。
(1)已知CH4(g)、CO(g)和H2(g)的燃烧焓分别为-890.3 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-285.8 kJ·mol-1,则上述反应的焓变______。
(2)恒温、恒容条件下,下列事实能说明该反应已经达到平衡的是______(填选项字母)。
A. 混合气体的压强不变 B. CO2的浓度不变
C. D. 混合气体的总质量不变
(3)将原料按充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应,达到平衡时体积分数与温度的关系如图所示。
①、下,平衡时容器体积与初始容器体积之比为______(写出计算过程)。
②若A、B、C三点表示不同温度和压强下已达平衡时CO2的体积分数,______点对应的平衡常数最小;______点对应的压强最大。
(4)在其他条件相同,不同催化剂(A、B)作用下,使原料CO2(g)和CH4(g)反应相同的时间,CO(g)的产率随反应温度的变化如图:
①在催化剂A、B作用下,它们正、逆反应活化能差值分别用和表示,则______(填选项字母,下同)。
A.> B.= C.<
②y点对应逆反应速率v(逆)______z点对应的正反应速率v(正)。
A.> B.= C.<
20. 化合物ⅸ是一种烯丙胺类抗真菌药物,可用于皮肤浅部真菌感染的治疗,它的一种合成路线如下:
(1)根据化合物ⅰ的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表:
序号
反应试剂、条件
反应形成的有机产物的结构简式
反应类型
a
_______
_______
消去反应
b
_______
_______
加成反应
(2)反应①中,化合物ⅰ与有机物x反应,生成化合物ⅱ,原子利用率为100%,x的名称为___________。
(3)化合物iv中含氧官能团的名称是___________,反应③的类型是___________。
(4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________。
A. 反应过程中,有C-Cl键和C-N键断裂
B. 反应过程中,有C-N键和H-Cl键的形成
C 反应物ⅶ中,所有原子可能处于同一平面上
D. 生成物ⅷ具有碱性,能与稀盐酸发生反应
(5)化合物iii有多种同分异构体,其中含C=C-C=C结构,且核磁共振氢谱图上只有两组峰的结构简式为___________。
(6)以苯乙烯和乙醛为含碳原料,利用反应③的原理,通过四步反应合成结构简式如下的化合物y,基于你设计的合成路线,回答下列问题:
(a)从苯乙烯出发,第一步反应的化学方程式为___________。
(b)合成路线中涉及两步消去反应,最后一步通过消去反应得到产物的化学方程式为___________(注明反应条件)。
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