内容正文:
高三化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 F 19 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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. “大国工程”的建造离不开高性能材料的支撑,下列属于金属材料的是
A. “福建舰”甲板用的耐磨陶瓷涂层
B. “嫦娥”探测器着陆腿用的钛合金支架
C. “奋斗者”号载人潜水器外壳用的特种玻璃
D. “天宫”空间站电子元器件所用的材料氮化镓
【答案】B
【解析】
【详解】A.耐磨陶瓷涂层属于无机非金属材料,不属于金属材料,A错误;
B.金属材料包括纯金属和合金,钛合金是钛的合金,属于金属材料,B正确;
C.特种玻璃属于无机非金属材料,不属于金属材料,C错误;
D.氮化镓属于新型无机非金属材料,不属于金属材料,D错误;
故答案为:B。
2. 5,5-二甲基海因(简称DMH)是一种用途很广的有机合成中间体,也是具有一定刚性的杂环化合物,可用于制备一系列有价值的衍生物,其合成路线如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应②中有水生成
B. DMH中只含1种官能团
C. 图中含手性碳原子的有机物有1种
D. 反应①和反应③的原子利用率均为100%
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应②中化合物II的羟基被氨基取代,化合物II脱去一个羟基,NH3脱去H,生成水,A正确;
B.根据DMH的结构,所含官能团均为酰胺键,属于同一种官能团,因此只含1种官能团,B正确;
C.I、II、III、IV、DMH中的饱和碳原子上均至少有2个相同的基团,不满足手性碳要求,故没有手性碳原子,C错误;
D.反应①是丙酮与HCN的加成反应,产物只有II,原子利用率100%;反应③是氨基与发生加成反应生成,所有原子全部进入产物IV,原子利用率100%, D正确;
故答案为C。
3. 配离子在水溶液里的解离实质上是与水分子发生配体交换反应,如的解离反应之一为。下列说法正确的是
A. 键角:
B. 键的极性:
C. 为平面结构,的杂化类型为
D. 中既含离子键,又含配位键
【答案】D
【解析】
【详解】A.H2O和NH3中心原子都是sp3杂化,H2O中心O含2对孤电子对,NH3中心N含1对孤电子对,孤电子对越多对成键电子对斥力越大,键角越小,因此键角:NH3>H2O,A错误;
B.键的极性与成键原子电负性差有关,电负性O>N,H-O键的电负性差更大,键极性更强,因此键的极性:H-O>H-N,B错误;
C.若Cu2+杂化类型为sp3,[Cu(NH3)4]2+应为四面体结构,不可能是平面结构,C错误;
D.[Cu(NH3)4]SO4中,内界配离子[Cu(NH3)4]2+与外界之间存在离子键,中心Cu2+与配体NH3之间存在配位键,因此既含离子键,又含配位键,D正确;
故选D。
4. 离子液体是指完全由阴、阳离子组成的且在室温或接近室温下呈液态的物质。一种由W、X、Y、Z、R形成的离子液体的结构如图所示,W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,在R形成的所有化合物中,R均只有一种化合价。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 氢化物的沸点:
C. 第一电离能:
D. 基态原子的未成对电子数:
【答案】D
【解析】
【分析】R是短周期主族元素,且在所有化合物中只有一种化合价,短周期中只有F(氟)符合,(因为F在化合物中仅显-1价);阴离子 (实际是[RF4]-,四氟硼酸根),可知X是B(硼);W的原子序数小于X(B原子序数为5),且是短周期主族元素成1个共价键,因此W是H; Y的原子序数介于X(B,5)和R(F,9)之间,且阳离子含环状和双键结构,则Y是C(碳,原子序数6);Z原子序数介于Y和R之间,是短周期主族元素,且成三个键,则Z是N;符合原子序数依次增大,据此作答。
【详解】A.由题意可知W为H,Y为C,Z为N。由于Y(C)的电负性大于W(H),故A错误;
B.氢化物的沸点:R为F(HF),Z为N(NH3),Y为C,C的氢化物有很多种,沸点不一定低于前两者,B错误;
C.R为F,Y为C,Z为N,X为B,同周期从左到右电离能呈增大趋势,第一电离能顺序为R(F)>Z(N)>Y(C)>X(B),C错误;
D.基态原子未成对电子数:W为H(1s1,1个),X是B(2p1,1个),R是F(2p5,1个),均为1,D正确;
故选D。
5. 钼酸钠晶体()是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的)制备钼酸钠的两种途径如图所示(已知“氧化”过程中硫元素转化为)。下列说法错误的是
A. 增大空气的进气量可提高“焙烧”效率
B. “氧化”时每消耗67.05 g氧化剂,生成氧化产物的物质的量为0.1 mol
C. 途径Ⅱ比途径Ⅰ更环保
D. “碱浸”时发生反应的化学方程式为
【答案】B
【解析】
【分析】利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径:途径Ⅰ是先在空气中焙烧生成MoO3,同时得到对环境有污染的气体SO2,然后再用纯碱溶液溶解MoO3,即可得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,结晶后得到钼酸钠晶体,据此分析。
【详解】A.增大空气(反应物)进气量,可使钼精矿充分反应,提高“焙烧”效率,A正确;
B.途径Ⅱ中,碱性条件下被氧化,反应方程式为: ,氧化剂为,其摩尔质量为,的物质的量为; 氧化产物为和,每消耗,生成氧化产物总物质的量为,因此消耗时,生成氧化产物总物质的量为,不是,B错误;
C.途径Ⅰ焙烧会生成污染性气体,途径Ⅱ不产生有毒气体,因此途径Ⅱ更环保,C正确;
D.是酸性氧化物,与碳酸钠反应生成钼酸钠和二氧化碳,化学方程式正确,D正确;
故答案为:B。
6. 工业上可用锰酸钾()制取,其反应原理为。已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中氧原子数为0.4NA
B. 每消耗,反应中转移的电子数为2NA
C. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D. 常温下,为9的溶液中,由水电离出的数目为10-5NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液中氧原子包括溶质和溶剂水中的氧原子,忽略水的氧原子导致计算错误,A错误;
B.未说明 处于标准状况,不一定为2 mol,无法计算电子转移数,B错误;
C.氧化产物KMnO4为2 mol,还原产物MnO2为1 mol,物质的量之比为2:1,不是1:2,C错误;
D.水解促进水的电离,溶液中全部由水电离产生,常温下,,,1 L溶液中,水电离出的 数目为,
D正确;
故答案选D。
7. 在容积可变的密闭容器中,充入2 mol A和1 mol B进行反应。在不同压强下,反应达到平衡时,测得A的平衡转化率随温度的变化如图所示(已知容积:)。下列说法正确的是
A. 该反应的
B.
C. 平衡常数:
D. ,是因为压强对容积的影响大于温度对容积的影响
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,随温度升高,A的转化率逐渐降低,说明平衡向左移动,正反应放热,;正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向右移动,A的转化率逐渐增大,则,据此分析;
【详解】A.根据分析,正反应放热,,A错误;
B.根据分析,,B错误;
C.正反应放热,,温度升高,K值变小,故,C错误;
D.该反应的正反应为气体分子总数减小的反应,温度越高,容器的体积越大,压强越大,容器的体积越小,对比y点和x点,y点的温度增高,使y点体积增大,y点压强大,使y点体积减小,,是因为压强对容积的影响大于温度对容积的影响,D正确;
故选D。
8. 利用如图装置探究铜与浓硝酸反应所得气体产物的性质:将铜丝插入溶液中,当Ⅲ中产生白色絮状沉淀时,将铜丝拔出脱离液面。下列叙述错误的是
A. 铜丝替代铜屑,体现绿色化学理念
B. Ⅲ中长颈漏斗起平衡气压的作用
C. Ⅱ中产生“白烟”,则说明发生了氧化还原反应
D. 若铜丝不拔出,则最终Ⅲ中可能得到透明溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜丝可随时拔出脱离液面,能及时终止反应,避免反应物浪费与有毒气体(NO2)过量排放,符合绿色化学理念,A正确;
B.装置Ⅲ中长颈漏斗连通大气,可以平衡装置内气压,避免装置压强过大,B正确;
C.Ⅱ中白烟是硝酸铵固体小颗粒;可能是装置I中硝酸挥发进入装置Ⅱ,与NH3化合生成NH4NO3,为非氧化还原反应,C错误;
D.若铜丝不拔出,持续生成的NO2溶于水会生成HNO3,HNO3先与Na[Al(OH)4]反应生成Al(OH)3沉淀,过量HNO3会使Al(OH)3沉淀溶解,最终得到含Al3+的透明溶液,D正确;
故选C。
9. 可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是
A. 电池工作时,电解质溶液的pH升高
B. 阳极产物可能有
C. b极电极反应式为2+2h+→+2H+
D. 能量转化形式:光能最终转化为化学能
【答案】A
【解析】
【分析】结合图示,该装置为光电化学电池,可见光照射下,光伏电池产生“空穴(h+)”和电子,a极为阴极,电子驱动阴极产生H2,电极反应式为:;b极为阳极,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,其电极反应式为:2+2h+=+2H+,据此作答。
【详解】A.阳极反应为2+2h++2H+,阴极反应为;由于阳极产生,阴极产生,二者等物质的量生成并中和,故溶液pH基本不变,A错误;
B.苯甲醇在阳极可被氧化,羟基转化为醛基,生成苯甲醛,所以阳极产物可能有苯甲醛,B正确;
C.b极为阳极,空穴驱动反应,苯甲醇反应转化生成目标产物并释放氢离子,结合分析知,电极反应式与图示一致,C正确;
D.可见光照射光伏电池,光能先转化为电能,再通过电化学反应转化为化学能,最终能量形式为化学能,D正确;
故选A。
10. 常温下,向20 mL H2C2O4溶液中加入 NaOH溶液,滴定过程中[X为或]、V(NaOH溶液)与pH的变化关系如图所示。已知。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示随pH的变化曲线
B. a点溶液中存在
C. 25℃时,的水解平衡常数约为
D. c点溶液中存在
【答案】D
【解析】
【分析】草酸是二元弱酸,分两步电离: ,,变形得; ,,变形得,因,在pH值较低时,先达到0,因此曲线Ⅰ表示,m曲线Ⅱ表示。
【详解】A.由上述推导,曲线Ⅰ表示随的变化,A正确;
B.点加入,恰好完全反应生成,此时,溶液显酸性,说明电离程度大于水解程度,因此离子浓度:,B正确;
C.的水解平衡常数。曲线Ⅱ中点,即,因此,则: ,C正确;
D.点加入,恰好反应生成,溶液中质子守恒为: 此时,,因此得: ,与选项D的等式不符,D错误;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 主要用作分析试剂及氨吸收剂,暴露在潮湿的空气中会很快变为红色的。以含钴废料(主要成分为,还有少量的、、)为原料制备的工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:①在酸性介质中,氧化性:。
②水相中主要含有的阳离子为、。
③溶于氨水易形成配离子。
④常温下,部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
氢氧化物
完全沉淀时的pH
4.7
9.2
9.0
(1)“粉碎”的目的是___________,滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“转化”中,表现出___________(填“氧化”或“还原”)性;CoO的作用是___________。
(3)“沉钴”时调节溶液的pH为9,不宜大于9的原因是___________;试剂B可以循环用于___________工序。
(4)由制备时,先蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到,再将和过量混合共热得到无水。和反应的化学方程式为___________。
(5)常作催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞的边长为,为阿伏加德罗常数的值。的配位数为___________,晶体的密度为___________。
【答案】(1) ①. 增大接触面积,加快反应速率,提高原料利用率 ②.
(2) ①. 还原 ②. 调节溶液pH,使转化为氢氧化物沉淀除去,同时不引入新杂质
(3) ①. pH过大,会与过量氨水反应生成易溶于水的,导致钴元素损失 ②. 萃取
(4)
(5) ①. 6 ②.
【解析】
【分析】含钴废料(主要成分为,含少量、、),粉碎酸浸时,、、与热稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐,不反应成为滤渣1;转化工序中,将还原为,反应为;调pH工序加入,调节溶液pH使以氢氧化物形式沉淀,Co2+、留在溶液中;萃取工序用 HR萃取Co2+,水相中主要含有的阳离子为H+、,反萃取工序用试剂A将从有机相转移至水相,试剂B( HR)可循环用于萃取工序;沉钴工序加入氨水,使转化为,再经盐酸溶解、蒸发浓缩、降温结晶得到;最后与过量共热得到无水,反应为,据此分析。
【小问1详解】
“粉碎”的目的是增大废料与酸液的接触面积,加快反应速率,提高原料利用率;滤渣1的主要成分是不与稀硫酸反应的;
【小问2详解】
“转化”中,将 氧化为,表现出还原性;的作用是调节溶液pH,使转化为氢氧化物沉淀除去,同时不引入新杂质;
【小问3详解】
“沉钴”时调节溶液pH为9,不宜大于9的原因是pH过大,会与过量氨水反应生成易溶于水的配离子 ,导致钴元素损失;试剂B为HR,可循环用于萃取工序;
【小问4详解】
与过量 共热, 与结晶水反应生成 和 ,同时得到无水 ,反应的化学方程式为 ;
【小问5详解】
由 立方晶胞结构可知,的配位数为6;晶胞中分别位于8个顶点和体内,数目为,4个位于面上,2个位于体内,数目为,晶胞质量为,晶胞体积为,则晶体密度为。
12. 二氧化钛被认为是现今世界上综合性能最优异、应用最广泛的一种白色颜料。实验室常用炭粉和在900℃条件下制备,同时还生成一种有毒氧化物气体和少量副产物,再用制备纳米级,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。
已知:相关物质的部分性质如表。
物质
熔点/℃
沸点/℃
有关性质
136
在高温下能与反应,遇水极易水解,能溶于等有机物
306
316
遇水易水解生成红褐色物质
77
难溶于水,且密度大于水
回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为_______。
(2)装有浓盐酸的仪器的名称是_______。
(3)瓷舟中主要反应的化学方程式为_______。
(4)反应过程中需用热源间歇性微热管式炉和控温箱之间的导气管,则控温箱的温度应控制在_______范围内。
(5)装置G中碱石灰的作用是_______。
(6)利用蒸馏法分离液态混合物得到,再将得到的直接溶解于热水中,其水解生成,经过滤、洗涤、干燥得m g样品,利用电子天平称量3.12 g样品,用稀硫酸充分溶解得,再加入适量铝单质将全部还原为,最后配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入几滴KSCN溶液,用标准溶液滴定,发生的反应为,平行滴定3次,标准溶液的平均用量为12.00 mL。
①检验中被除净的方法是_______。
②滴定终点的现象是_______;则样品的组成为_______(填化学式)。
【答案】(1)
(2)恒压滴液漏斗 (3)
(4)136~306℃
(5)吸收多余氯气和HCl,防止污染环境,防止空气中的水蒸气进入装置E中
(6) ①. 取最后一次的洗涤滤液1~2 mL于试管中,向其中滴加硝酸酸化的溶液,无白色沉淀产生,则表明已被除净 ②. 滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为浅红色,且30 s内不恢复原色 ③.
【解析】
【分析】分析装置可知,反应前通入氮气,排除装置内原有的空气,用二氧化锰和浓盐酸制Cl2,经过浓硫酸干燥后,Cl2进入瓷舟与FeTiO3、C反应,根据题干可知,除了生成TiCl4、FeCl3外,同时生成一种有毒氧化物气体和少量的副产物CCl4,则该氧化物为CO,反应的化学方程式为,TiCl4、FeCl3、CO均会进入控温箱,根据FeCl3和TiCl4的沸点可知,控温箱收集FeCl3固体,抽滤瓶收集TiCl4和CCl4,因此控温箱的温度应控制的范围是136~306℃,最后TiCl4经冷凝收集在锥形瓶中,碱石灰用于吸收多余氯气和HCl,防止污染环境,防止空气中的水蒸气进入装置E中。
【小问1详解】
Ti的原子序数为22,其电子排布式为,因此价层电子排布式为;
【小问2详解】
装有浓盐酸的仪器的名称是:恒压滴液漏斗;
【小问3详解】
根据瓷舟中含有FeTiO3、碳粉和Cl2,在900℃条件下制备TiCl4,同时还生成FeCl3、一种有毒氧化物气体CO,瓷舟中主要反应为:;
【小问4详解】
FeCl3和TiCl4的混合气体进入控温箱,将控温箱温度控制在136~306℃,可冷凝产品FeCl3且保证TiCl4为气态,从而除去TiCl4中混有的FeCl3;
【小问5详解】
装置G中碱石灰作用是吸收多余氯气和HCl,防止污染环境,防止空气中的水蒸气进入装置E中;
【小问6详解】
①检验中被除净的方法是:取最后一次的洗涤滤液1~2 mL于试管中,向其中滴加硝酸酸化的溶液,无白色沉淀产生,则表明已被除净;
②滴定终点时Fe3+结合显浅红色,现象是:滴入最后半滴标准溶液时,溶液变为浅红色,且30 s内不恢复原色;
Fe3+将Ti3+氧化为TiO2+,自身被还原为Fe2+,根据得失电子守恒,Fe3+与T3+消耗的物质的量之比为1:1,现消耗Fe3+的物质的量为:,则有,根据Ti守恒,3.12 g样品中的物质的量为:,的质量为:,剩余H2O的质量为:,H2O的物质的量为:,则该样品的组成为:;
13. 脱落酸(K)是一种重要的植物激素,它的一种合成方法如下:
已知:①;
②,;
③ (代表烃基或代表烃基)。
回答下列问题:
(1)的空间结构为_______。
(2)E中含氧官能团的名称为_______,D→E的目的是_______。
(3)F→G伴随甲醇生成,写出F→G的化学方程式:_______。
(4)H→K分两步进行,第一步的有机产物为_______。产物K_______(填“能”或“不能”)进一步发生消去反应生成稳定物质。
(5)写出符合下列条件的B的同分异构体:_______(任写一种)。
a.有且只有一个环
b.核磁共振氢谱显示有两组峰,峰面积比为
(6)B→C所需的X,其结构简式为,可通过如下路线合成:
CH3CH2OHMCH3COOCH2CH3。
①M的结构简式为_______。
②的条件为_______。
【答案】(1)正四面体形
(2) ①. 醚键、酯基 ②. 保护酮羰基,防止被还原
(3) (4) ①. ②. 不能
(5)或 (6) ①. ②. 浓硫酸/Δ
【解析】
【分析】两分子丙酮(A)在碱性条件下发生取代反应生成B和水,B与X反应生成C,根据C的结构可知X为,C发生异构化生成D,D与乙二醇反应生成E,E依次与LiAlH4、MnO2反应生成F,F与反应生成G,G与m-CPBA发生环氧化反应生成H,根据H的结构和已知①可推导出G的结构式为,H在碱性条件下反应后再酸化转化为K;据此解答。
【小问1详解】
的中心原子为,价电子数为,该离子带1个单位负电荷,总可用价电子数为,与个形成个键,孤电子对数为,价层电子对数为,无孤电子对,因此空间结构为正四面体形。
【小问2详解】
根据E的结构式,可知E中含氧官能团的名称为醚键、酯基;D→E的反应D中酮羰基被保护,最后一步生成K产物时水解恢复酮羰基,故D→E的目的是保护酮羰基,防止被还原。
【小问3详解】
根据分析可知,G的结构式为,且F→G伴随甲醇生成,故F→G的化学方程式为。
【小问4详解】
H→K分两步进行,第一步反应为已知①的第二步反应(环醚的水解),故有机产物为,第二步反应是羟基的消去生成K;产物K中的羟基的一个β-C上无氢原子,另一个β-C形成了碳碳双键,均不能进一步发生消去反应生成稳定物质。
【小问5详解】
B的同分异构体存在两个不饱和度、一个氧原子和六个碳原子,要求有且只有一个环,即除了一个环的结构外还存在一个不饱和度,且核磁共振氢谱显示有两组峰,峰面积比为3:2,符合下列条件的B的同分异构体为或。
【小问6详解】
根据X的结构式推导其发生的反应为已知③,从而逆推出X的反应物为乙酸乙酯,即需要用乙醇合成乙酸乙酯,可先将乙醇氧化生成乙酸,再用乙酸和乙醇发生酯化反应得乙酸乙酯,后经已知③可得X,即合成路线为CH3CH2OHCH3COOHCH3COOCH2CH3;故M的结构简式为;的条件为浓硫酸/Δ。
14. 碳酸镁可用于制造镁盐、防火涂料,在食品中可用作面粉改良剂、面包膨松剂等。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
回答下列问题:
(1)_______。
(2)下列可提高反应③中平衡转化率的条件是_______(填标号)。
A. 高温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、高压 D. 低温、低压
(3)反应①的随温度T的变化趋势是_______(填标号)。
(4)高温下分解产生的MgO催化与反应生成,部分历程如图1所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,图示历程中反应速率最快的基元反应是_______。
(5)100 kPa下,在密闭容器中,和的物质的量均为1 mol,发生反应。的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度的变化关系如图2.(反应④在360℃以下不考虑,450℃以上可认为完全分解)
注:含碳生成物的选择性
①表示选择性随温度变化的曲线是_______(填字母)。
②550℃下达到平衡时,的体积分数为_______%(保留3位有效数字,下同)。该温度下,反应④的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③内,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是_______。
【答案】(1) (2)C
(3)A (4)(或)
(5) ①. a ②. 5.56 ③. 0.286 ④. 温度升高,反应③平衡逆移,量增多,使反应④平衡正移,量减少,且增加量大于减少量(或其他合理答案)
【解析】
【小问1详解】
反应①-反应②可得反应③,根据盖斯定律计算知,故答案为。
【小问2详解】
反应③为气体体积减小的放热反应,增大压强和降低温度,均能使平衡正向移动,从而提高平衡转化率,故答案选C。
【小问3详解】
反应①为气体体积减小的放热反应,,,,低温时,高温时,因此随温度T升高而增大,故答案选A。
【小问4详解】
反应活化能越低,反应速率越快,从图中可以看出,第三步活化能最低,速率最快,基元反应为,故答案为(或)。
【小问5详解】
①根据图像,温度升高,氢气的转化率下降,则生成甲烷的量减少,反应②为吸热反应,温度升高,碳酸镁的转化率增大,因此甲烷的选择性下降,二氧化碳的选择性上升,所以a表示二氧化碳的选择性,b表示甲烷的选择性,故答案选a。
②由图可知,550℃下达到平衡时,碳酸镁已经完全分解,氢气的转化率为,甲烷的选择性为,二氧化碳的选择性为,则一氧化碳的选择性为,故平衡时,,,,根据氧元素守恒知,,,,平衡时气体的总物质的量为=1.8 mol,所以的体积分数为;该温度下,反应④的压强平衡常数,故答案为5.56;0.286。
③内,反应③为放热反应,反应④为吸热反应,温度升高,反应③平衡逆移,量增多,使反应④平衡正移,量减少,且增加量大于减少量,故答案为温度升高,反应③平衡逆移,量增多,使反应④平衡正移,量减少,且增加量大于减少量(或其他合理答案)。
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高三化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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。
4.本试卷主要考试内容:高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 O 16 F 19 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ti 48 Co 59 Cu 64
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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. “大国工程”的建造离不开高性能材料的支撑,下列属于金属材料的是
A. “福建舰”甲板用的耐磨陶瓷涂层
B. “嫦娥”探测器着陆腿用的钛合金支架
C. “奋斗者”号载人潜水器外壳用的特种玻璃
D. “天宫”空间站电子元器件所用的材料氮化镓
2. 5,5-二甲基海因(简称DMH)是一种用途很广的有机合成中间体,也是具有一定刚性的杂环化合物,可用于制备一系列有价值的衍生物,其合成路线如图所示。
下列说法错误的是
A. 反应②中有水生成
B. DMH中只含1种官能团
C. 图中含手性碳原子的有机物有1种
D. 反应①和反应③的原子利用率均为100%
3. 配离子在水溶液里的解离实质上是与水分子发生配体交换反应,如的解离反应之一为。下列说法正确的是
A. 键角:
B. 键的极性:
C. 为平面结构,的杂化类型为
D. 中既含离子键,又含配位键
4. 离子液体是指完全由阴、阳离子组成的且在室温或接近室温下呈液态的物质。一种由W、X、Y、Z、R形成的离子液体的结构如图所示,W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,在R形成的所有化合物中,R均只有一种化合价。下列说法正确的是
A. 电负性:
B. 氢化物的沸点:
C. 第一电离能:
D. 基态原子的未成对电子数:
5. 钼酸钠晶体()是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的)制备钼酸钠的两种途径如图所示(已知“氧化”过程中硫元素转化为)。下列说法错误的是
A. 增大空气的进气量可提高“焙烧”效率
B. “氧化”时每消耗67.05 g氧化剂,生成氧化产物的物质的量为0.1 mol
C. 途径Ⅱ比途径Ⅰ更环保
D. “碱浸”时发生反应的化学方程式为
6. 工业上可用锰酸钾()制取,其反应原理为。已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中氧原子数为0.4NA
B. 每消耗,反应中转移的电子数为2NA
C. 反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D. 常温下,为9的溶液中,由水电离出的数目为10-5NA
7. 在容积可变的密闭容器中,充入2 mol A和1 mol B进行反应。在不同压强下,反应达到平衡时,测得A的平衡转化率随温度的变化如图所示(已知容积:)。下列说法正确的是
A. 该反应的
B.
C. 平衡常数:
D. ,是因为压强对容积的影响大于温度对容积的影响
8. 利用如图装置探究铜与浓硝酸反应所得气体产物的性质:将铜丝插入溶液中,当Ⅲ中产生白色絮状沉淀时,将铜丝拔出脱离液面。下列叙述错误的是
A. 铜丝替代铜屑,体现绿色化学理念
B. Ⅲ中长颈漏斗起平衡气压的作用
C. Ⅱ中产生“白烟”,则说明发生了氧化还原反应
D. 若铜丝不拔出,则最终Ⅲ中可能得到透明溶液
9. 可见光照射下,光伏电池产生“空穴()”和电子,空穴驱动阳极反应,促进苯甲醇转化,电子驱动阴极产生(如图)。下列叙述错误的是
A. 电池工作时,电解质溶液的pH升高
B. 阳极产物可能有
C. b极电极反应式为2+2h+→+2H+
D. 能量转化形式:光能最终转化为化学能
10. 常温下,向20 mL H2C2O4溶液中加入 NaOH溶液,滴定过程中[X为或]、V(NaOH溶液)与pH的变化关系如图所示。已知。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅰ表示随pH的变化曲线
B. a点溶液中存在
C. 25℃时,的水解平衡常数约为
D. c点溶液中存在
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 主要用作分析试剂及氨吸收剂,暴露在潮湿的空气中会很快变为红色的。以含钴废料(主要成分为,还有少量的、、)为原料制备的工艺流程如图所示。回答下列问题:
已知:①在酸性介质中,氧化性:。
②水相中主要含有的阳离子为、。
③溶于氨水易形成配离子。
④常温下,部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表所示。
氢氧化物
完全沉淀时的pH
4.7
9.2
9.0
(1)“粉碎”的目的是___________,滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“转化”中,表现出___________(填“氧化”或“还原”)性;CoO的作用是___________。
(3)“沉钴”时调节溶液的pH为9,不宜大于9的原因是___________;试剂B可以循环用于___________工序。
(4)由制备时,先蒸发浓缩、降温结晶、过滤得到,再将和过量混合共热得到无水。和反应的化学方程式为___________。
(5)常作催化剂,其立方晶胞如图所示。已知晶胞的边长为,为阿伏加德罗常数的值。的配位数为___________,晶体的密度为___________。
12. 二氧化钛被认为是现今世界上综合性能最优异、应用最广泛的一种白色颜料。实验室常用炭粉和在900℃条件下制备,同时还生成一种有毒氧化物气体和少量副产物,再用制备纳米级,实验装置如图所示(夹持装置已略去)。
已知:相关物质的部分性质如表。
物质
熔点/℃
沸点/℃
有关性质
136
在高温下能与反应,遇水极易水解,能溶于等有机物
306
316
遇水易水解生成红褐色物质
77
难溶于水,且密度大于水
回答下列问题:
(1)基态Ti原子的价层电子排布式为_______。
(2)装有浓盐酸的仪器的名称是_______。
(3)瓷舟中主要反应的化学方程式为_______。
(4)反应过程中需用热源间歇性微热管式炉和控温箱之间的导气管,则控温箱的温度应控制在_______范围内。
(5)装置G中碱石灰的作用是_______。
(6)利用蒸馏法分离液态混合物得到,再将得到的直接溶解于热水中,其水解生成,经过滤、洗涤、干燥得m g样品,利用电子天平称量3.12 g样品,用稀硫酸充分溶解得,再加入适量铝单质将全部还原为,最后配成250 mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,加入几滴KSCN溶液,用标准溶液滴定,发生的反应为,平行滴定3次,标准溶液的平均用量为12.00 mL。
①检验中被除净的方法是_______。
②滴定终点的现象是_______;则样品的组成为_______(填化学式)。
13. 脱落酸(K)是一种重要的植物激素,它的一种合成方法如下:
已知:①;
②,;
③ (代表烃基或代表烃基)。
回答下列问题:
(1)的空间结构为_______。
(2)E中含氧官能团的名称为_______,D→E的目的是_______。
(3)F→G伴随甲醇生成,写出F→G的化学方程式:_______。
(4)H→K分两步进行,第一步的有机产物为_______。产物K_______(填“能”或“不能”)进一步发生消去反应生成稳定物质。
(5)写出符合下列条件的B的同分异构体:_______(任写一种)。
a.有且只有一个环
b.核磁共振氢谱显示有两组峰,峰面积比为
(6)B→C所需的X,其结构简式为,可通过如下路线合成:
CH3CH2OHMCH3COOCH2CH3。
①M的结构简式为_______。
②的条件为_______。
14. 碳酸镁可用于制造镁盐、防火涂料,在食品中可用作面粉改良剂、面包膨松剂等。科研人员设计了利用与反应生成的路线,主要反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
反应④:
回答下列问题:
(1)_______。
(2)下列可提高反应③中平衡转化率的条件是_______(填标号)。
A. 高温、高压 B. 高温、低压 C. 低温、高压 D. 低温、低压
(3)反应①的随温度T的变化趋势是_______(填标号)。
(4)高温下分解产生的MgO催化与反应生成,部分历程如图1所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“·”标注,图示历程中反应速率最快的基元反应是_______。
(5)100 kPa下,在密闭容器中,和的物质的量均为1 mol,发生反应。的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度的变化关系如图2.(反应④在360℃以下不考虑,450℃以上可认为完全分解)
注:含碳生成物的选择性
①表示选择性随温度变化的曲线是_______(填字母)。
②550℃下达到平衡时,的体积分数为_______%(保留3位有效数字,下同)。该温度下,反应④的压强平衡常数_______(为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③内,随温度升高平衡转化率下降的原因可能是_______。
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