内容正文:
化学
时间75分钟,满分100分
可能用到的相对原子质量:H一1B一11C-12N一140一16A1一27S-32
K-39Ni-59As-75I-127
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.下列变化中,涉及氧化还原反应的是
A.石墨在加压、催化剂、1000℃以上转化为金刚石
B.向硝酸银溶液中滴加氨水制取银氨溶液
C.向苯酚浑浊液中加入氢氧化钠溶液,溶液变澄清
D.高温下铝粉与氧化铁的反应可用来焊接钢轨
2.下列化学用语表示不正确的是
A.C2H,的空间填充模型为
B.CO?的空间结构为平面三角形
C.C02的电子式为:O:C:O
D.p能级的原子轨道数为3
3.燃煤烟气可以采用“氨法脱硫”:2NH3·H2O+SO2一(NH4)2SO3+H2O。下列有关
说法正确的是
A第一电离能:N<O
B.S02、SO3均为非极性分子
C.NH3的中心原子N采取sp3杂化
D.H2O和SO2的空间结构都是V形,且键角也相同
4.设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是
A.34 g KHSO4晶体中所含阴、阳离子的总数为0.75NA
B.1L0.1mol/L FeCl3溶液中所含Fe3+的个数为0.1NA
C.23gC2H.0中所含C一O的数目一定为0.5NA
D.1mol硝基(一NO2)与46gNO2所含的电子数均为23Na
5.下列说法正确的是
0.2000molL1
气体了
NaOH溶液
h0
聚四氟乙烯活塞
醋酸溶液
(含几滴酚酞溶液)
-NaOH
甲
乙
丙
A.用甲装置蒸干硝酸铜溶液得硝酸铜晶体
B.用乙装置收集C2H4
C,用丙装置中的滴定管装NaOH溶液,滴定醋酸溶液
D.用丁装置溶解NaOH
第1页(共8页)①N
6苯烯莫德是一种小分子,可抑制多种自身免疫性疾病而成为研究热点。制备苯烯莫德的
反应如图所示。
H,CO
HO
1)吡啶
2)HCI
H,CO
HO
苯烯莫德
下列说法错误的是
A.苯烯莫德可与Na2CO3溶液反应产生无色气体
B.1mol苯烯莫德与足量的溴水反应时最多消耗3 mol Br2
C,苯烯莫德分子中不存在手性碳原子
D.苯烯莫德与FeCl3溶液能发生显色反应
7.下列有关物质的性质及其解释均正确的是
选项
物质的性质
解释
A
H20不易分解
水分子间存在氢键
B
酸性:CH2 FCOOH>CH,COOH
一F是推电子基团
C
硬度:金刚石>碳化硅
原子半径:Si>C
D
PH,的还原性比AsH,的强
P的非金属性比As的强
8.已知CO2在In2O3固体催化作用下转化为CH3OH的一种催化反应机理及其反应历程能
量变化如图所示。
注:a.吸附在固体催化剂表面的物质用¥表示,TS表示过渡态;
b.反应机理中催化剂只截取表面一部分;
c.反应机理①表示H2在催化剂表面解离,带走一个晶格氧,生成水并留下一个氧空位。
H
H
0-C-H
oo
r-0-1m0@Oim-0]
乐H
H/⑤
③0C
C02+3H2
0
[In-O-In O
09in-01
C02*+2H+H20
-0.49
TS
-0.70
H.cH
In2O3
TS2
40H回
氧空位、
②
-1
-1.17
rin☐hn-o
-124
n-0-In-0
HC00*+1.5H2+H,0l.6s
39-154/HCO+H,O
/TS3
H,C0*+H,+H,02.14
H,C0H*+H20
①+H,0
CH,OH
Hn-0-In-0
H3C0*+0.5H2+H,0
反应历程能量图
C02+3H2
催化反应机理
下列说法不正确的是
A.CO2催化加氢制CH3OH的总反应是放热反应
B.催化过程中氧空位快速形成有利于提高催化效率
C.该反应机理的决速步骤为④
D.该反应历程中有极性共价键的断裂与形成
第2页(共8页)
9.2025年9月,我国科学家研发全球首例CeH2|CeH@BaH2 NaAIH全固态氢负离子原型电
池,工作原理如图所示。电池的总反应为3NaA1H,+6CeH2
电NavAlH。+2Al+6CeH。
充电
CeH,
3CeHj@BaH2
NaAIH
电极b
下列说法不正确的是
A充电时,电极a应该接电源的负极
B.该电池采用固态电解质,不易起火,安全性高
C电动汽车行驶时,电极b发生的反应为3 NaAIH4+6e一Na3AlH;+2Al+6H
D.充电时,每消耗0.3 mol CeH,阳极或阴极的质量变化都为0.2g
10.某超导半导体材料的立方晶胞结构如图所示。
(0,1,1)
0,0,0)
已知该晶胞中B与As之间的最短距离为dcm,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法
正确的是
A.该晶胞的化学式为B2As
B.2号原子的分数坐标为
3331
444
129√3
C.距离B最近的B的个数是4
D.该晶胞的密度为
8NAd3 g/cm3
11.下列由实验操作和现象得出的相应结论正确的是
选项
实验操作
现象
结论
酸性高锰酸钾溶
丙烯醛分子中含碳碳
A
向丙烯醛中滴加酸性高锰酸钾溶液
液褪色
双键
向装有CaCO,固体的试管中滴加浓硝
B
产生白色沉淀
非金属性:N>C>Si
酸,将产生的气体通人Na2SiO,溶液中
向某一卤丙烷中先加人NaOH溶液并
该一卤丙烷中含有氯
C
加热,充分反应后,加人稀硝酸酸化,再
有白色沉淀生成
元素
加人AgNO3溶液
25℃时,向2mL0.1mol·L-1K0H
25℃时,Fe(OH)3的
溶液中先滴人几滴0.1mol·L-MgCl2
D
有红褐色沉淀生成
Kp比Mg(OH):的
溶液,有白色沉淀生成,再滴人
Kp小
0.1mol·L-1FeCl,溶液
12芬颜反应处理来配废水效栗显著,芬顿反应是利用F·与过氧化宝反应生成具有疆氧
化性的羟基自由基(·OH)降廊废弃物。现用谈技术必理含拧據藏鸛的废水,出水水质
要求镍离子张度低于0.1mg/L,其部分流程如国所示。
已知:①水合拧據酸睥鲫的化学式为K:[(C,H,O)(H:O)::·4H,O:②柠朦酸
(C.HO,)是三元酸,③常温下,K。[(OH):]=2.010-,@“中和沉旋”的滤渣主要
为Ni(OH)2,Fe(OH),.
希玩酸
FeS0,7H,0HO窑腋
碳石灰
预处理
中痴沉淀
废水
(p时通露
芬顿氧化肢络
趵为7列
水糟
为303.5
下列说法不正确的是
A.“预处理”pH通常为3.0~3.5,若pH过高会导致芬颜反应中铁元素沉淀
B“芬颜氧化破络"步驪存在反应:Fe++H:O,+H一Fe3*一H:O-·OH
C,“芬顿氧化破络”步骤中N+被羟基自由基氧化而胶坏了柠德馥镍钾配合物
D,“水擂中涉被未达到出水水质要求
13.已知反应2NO,(g)二N20,(g)△H<0,其速幸方程为tE(NO2)=:·c2(NO2),
V2(N2O,)=2·c(N2O,),其中k1、k2分别是正、逆反应的速率常数。T:℃时,:=:。
在容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的O,气体,发生上述反应,测得容器中不
同时刻n(NO2)如表所示。
时间/min
0
2
3
4
5
n(NO;)/mol
2.50
2.10
1.82
1.59
1.50
1.45
下列说法错误的是
A.1~4min,该反应的平均反应速率v(N2O,)=0.05mol·L-1·min1
B.在T,℃下该反应的化学平衡常数K=1
C.平衡后再通人2molN2O,(g),则NO2(g)的平衡转化率会增大
D,若其他条件不变,将原容器改为恒容绝热容器,达到平衡时,与原平衡相比,NO2(g)的
体积分数增大
14.在25℃,将0.10mol/LK0H溶液滴入10.00mL0.10mol/LH2Se0,溶液中,随着
KOH溶液的滴人,溶液中c(H+),c(SeO?)、c(HSeO,)的变化如图所示。
0.10H
①
②
M
③
0.01
0
5101520
VKOH(aq)]/mL
已知:①硒酸的电离方程式为H2SeO,一H++HSeO,、HSeO,=H++SeO;
②H2S0,的K.1=1.4×10-2,K.2=6.0×10-8。下列说法不正确的是
A.图中曲线①和②分别表示c(H+)、c(HSeO,)的变化
B.当KOH溶液滴人15mL时,溶液中存在:2c(K+)=3c(HSeO,)+3c(SeO)
C.M点处对应的溶液中存在:c(K+)<2c(HSeO,)+c(OH-)
D.25℃,等浓度的KHSeO,溶液和KHSO3溶液的pH:KHSeO,>KHSO
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二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)工业生产中常用氢碘酸合成碘化物。某实验室模拟工业制备氢碘酸,装置如下
图(夹持装置省略)。
尾气
尾气
磁力搅拌器
电热套
注:反应在通风橱中进行,整个实验需要避光。
具体操作步骤:
I.在圆底烧瓶A中加入200mL水和一定量的碘单质,快速搅拌,打开K以60mL/min的流
速通入H2S气体(标准状况),为增大反应速率,可轻微加热至30~40℃,大约4h后反应完
成,关闭K1,静置、过滤得滤液;
Ⅱ.将滤液转移至B中,打开K2,通人一段时间氨气,接通冷凝水,加热保持微沸,直至
H2S除尽;
Ⅲ.继续蒸馏,C中收集沸点为125~127℃的馏分,实验结束时停止加热,再通一段时间
的N2后再关闭K2;
V.称量得到200g氢碘酸(HΠ的质量分数为64%,忽略HⅡ损耗,为便于计算,数据有改动)。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称为
;“步骤I”反应完成时A中的现象是
(2)步骤I常温下反应即可,为增大反应速率,可轻微加热至30~40℃,但温度不能超过
40℃的原因可能是
(写一条即可);同时必须快速搅拌,否则会
导致产率下降,甚至会阻碍反应进行,其原因是
(3)步骤Ⅱ中检验H2S除尽的具体操作及现象是
(4)若产品未及时密封保存,放置在空气中一段时间后发现溶液发黄,其原因是
(用离子方程式表示)。
(5)本实验中H2S的利用率为
(保留三位有效数字)。
16.(15分)欲从某废选择性脱硝催化剂(含V2O5、WO3、TiO2等氧化物)中提取钨、钒、钛等
金属,工艺流程如下:
有机萃取剂P204
稀硫酸
NH,CI
滤液1
Na2SO、稀硫酸
萃取
反萃取
铵盐沉钒
NHVO,→煅烧
废选择性
酸浸
O,NaOH
V03
脱硝催化剂
还原
NaOH
石灰乳
滤渣加压碱浸
滤液2沉钨→CawO☑+w0,
TiO,
已知:①常温下,TiO2、WO,的性质稳定且微溶于酸,TiO2难溶于碱;V2O能与酸发生
反应。
第5页(共8页)①N
②有机萃取剂P204对VO2+有强萃取作用,其原理为
V02+(aq)+2[(R0)2PO2H]2(I)V0[(R0)2P02H]2[(RO)2PO2]2(1)+2H+(aq)
(R=-CgH,)。
③NH,VO3难溶于水,Kp(NH,VO3)=1×10-6。
④当某离子浓度为1×10-5mol/L时认为该离子沉淀完全;Kp(CaWO,)=2.0×10-9,
K[Ca(0H)2]=8.0×10-6。
回答下列问题:
(1)提高“酸浸还原”效率的措施有
(写一条即可)。“酸浸还原”
过程中钒的氧化物会被还原为VO2+,该反应的化学方程式为
(2)“萃取”得到的VO[(RO)2PO2H]2[(RO)2PO2]2的结构如图1所示,该分子中存在
的化学键有
(填字母)。
A.氢键
B.共价键
C.配位键
D.金属键
E.离子键
萃取剂P204常以二聚体的形式存在,分子式为[(RO)2PO2H]2,画出其结构:
“反萃取”中增大稀硫酸浓度的作用是
100
90
80
RO
OR
RO
OR
050
-150℃
-200℃
20
250℃
O
O
1
300℃
◆-350℃
RO
OR
RO
OR
2
3
c(NaOH溶液)/(molL-)
图1
图2
(3)已知不同温度和NaOH溶液浓度变化对WO3浸出率的影响如图2所示,则最适合
加压碱浸的条件是
(4)NH,VO3在“煅烧”的过程中会产生一种气体,且该气体用盐酸吸收后所得溶液可在
”中循环使用(填操作单元名称)。
(5)WO3可与NaOH溶液反应生成可溶性的Na2WO,,在“沉钨”过程中,若溶液中的
WO:恰好完全沉淀,则此时溶液中(WO)
c(OH-)
为
(6)一种良好的耐高温结构陶瓷(TA1,N.)晶胞如图所示,该材料的化学式为
OAI
●N
晶胞结构
z轴方向投影图
第6页(共8页)
17.(14分)科学家致力于研究C02电催化合成甲醇(CH3OH),电化学原理在降低碳排放、
实现“碳中和”目标中有广泛应用。已知如下反应:
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
△H,
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
△H2=+41.6kJ·mol-1
反应Ⅲ:CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g)
△H3=+24.5kJ·mol-1
反应N:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H,=-122.7kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)①反应I的△H1=
kJ·mol-1
②反应I的阿伦尼乌斯经验公式实验数据如图1所示。已知
、m
面伦尼鸟斯经验公式为RInk=二+C,(E,为正反应的活
(3.2,70)
1-[ow.
化能,k为速率常数,R和C为常数)。
A
(3.7,55)
直线m和直线n表示反应I在不同的催化剂下进行的实验
(3.7,45)
数据(其他条件均相同),则直线
(填“m”或“n”)催化
效果更好。在直线m反应条件下发生反应I,则反应I的逆
7K-)
图1
反应活化能为
kJ·mol-
(2)在一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3molH2,只发生
反应I。下列能说明该反应已达到平衡状态的是
(填字母)。
A.体系的压强保持不变
B.CO2和H2的转化率相等
C.单位时间内断裂3molH一H的同时有3molH一O断裂
D混合气体的平均摩尔质量不变
E混合气体的密度保持不变
F.CH3OH和H2O的浓度之比等于1:1
(3)将1 mol CO2和3molH2的混合气体充人容积为VL的密闭容器中,只发生反应I
和反应Ⅱ,起始压强为4MPa。相同时间内测得温度与CO2的转化率、CHOH的选择性的
产生n(CHOH)
关系如图2所示。已知:CH,OH的选择性=产生mC0)十产生mCH,O而×100%。
14
90
b(240,80)
知
、12
A
80
10
担
a(240,10)
的
60
6
H·L
50
4
210
230250
270
温度/℃
图2
①240℃反应达到平衡,产生的C0的物质的量为
mol。
②温度超过240℃时,发现CH,OH的选择性明显下降,分析其原因(催化剂未失活):
第7页(共8页)①N
③240℃,反应Ⅱ的K,=
(K。指用平衡分压代替平衡浓度进行计算的平衡常
数,A的平衡分压=p总XA的物质的量分数;列出计算式,无须化简)。
18.(15分)橙酮是黄酮类化合物中的重要一类,具有广泛的生物活性和药理作用,如抗肿
瘤、抗炎、抗氧化、抗菌等。由于其在自然界分布较少,且在植物体内的含量都很低,致使
其提取分离成本高。化合物G是合成氢化橙酮衍生物的中间体,其人工合成路线如图
所示。
OH
OH O
OBz
0
吡啶,
AICl,
吡啶
Pd/C
HO
OH
HO
OH
BzO
A
OH
OCH3 O
OCH,O
-CHO
CH;I
K,CO
BzO
一定条件
BzO
E
G
已知:①吡啶(
)是一种有机碱;
②一Bz为苯甲酰基,结构为
③碘甲烷(CH3ID是一种甲基化试剂,在K2CO作用下可以与酚羟基反应,生成一OCH;
用氢碘酸(H)在一定条件下可以选择性地将一OCH,转化为酚羟基。
回答下列问题:
(1)D中的官能团除羰基外,还有
(2)A→B的反应类型为
0
(3)E→F的反应过程中K2CO的作用是
(4)F→G反应的化学方程式为
(5)符合下列条件的B的同分异构体的结构简式为
①苯环上连有6个取代基;
②含有碳碳双键;
③核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为2:2:2:1。
(6)上述合成路线中先引人一B2,再引人甲基(一CH3),某同学设计了如下路线,完成了
从C→F的转化。
OCH,O
00
CHI
HI
C
BzCl
K,CO
M
一定条件
吡啶
H,CO
BzO
H
该合成路线中M的结构简式为
;该路线是否合理?
(填“合理”
或”不合理”),理由是
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