内容正文:
四川外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高三上学期12月月考
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.试卷由 整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Co-59 Sm-150
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分,每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 大国重器是国之底气。下列关于我国的国之重器叙述正确的是
A. “朱雀二号”运载火箭所用燃料液氧甲烷属于纯净物
B. “中国天眼”的防腐膜所用聚苯乙烯的单体是苯乙烯
C. “船”的液罐所用不锈钢中含量最高的元素是镍
D. “嫦娥六号”所用太阳能电池是将化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.液氧甲烷含有O2和CH4,属于混合物,A错误;
B.聚苯乙烯由苯乙烯单体通过加聚反应生成,因此聚苯乙烯的单体是苯乙烯,B正确;
C.不锈钢以铁为基体,含量最高的元素是铁,镍是合金元素但含量远低于铁,C错误;
D.太阳能电池直接将光能转化为电能,而非化学能转化为电能,D错误;
故答案为B。
2. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 晶体内氢键的数目为
B. 的NaF溶液中阳离子总数为
C. 28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D. 铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.每个水分子在冰中形成4个氢键,但每个氢键被两个分子共享,故每个分子贡献2个氢键。,氢键数目为,A正确;
B.溶液中阳离子包括。,根据电荷守恒:,钠离子不会水解,并且水电离出少量氢离子,则有,所以阳离子总数大于,B错误;
C.环己烷和戊烯的最简式均为,混合物含单元,对应碳原子,碳原子数目为,C正确;
D.铅酸蓄电池负极反应为。增重对应生成,转移电子,数目为:,D正确;
故选B。
3. 在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意;
B.会生成离子而不能大量共存,故B不符合题意;
C.会生成沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;
D.虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合题意;
答案D。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜
B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离和
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁制镀件上镀铜时,铜片应该作阳极与电源正极相连,铁制镀件作阴极与电源负极相连,A错误;
B.NaOH固体溶于水放热且呈碱性,则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气,B正确;
C.蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口,不能插入液面,C错误;
D.乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫,乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,该装置不能检验乙醇脱水生成乙烯,D错误;
故选B。
5. 下列各粒子中,空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是
A. 、平面三角形、杂化 B. 、平面三角形、杂化
C. 、三角锥形、杂化 D. HClO、V形、杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A.NCl3的中心原子N的价层电子对数为,sp3杂化,含1孤对电子,空间结构为三角锥形,A错误;
B.的中心原子C的价层电子对数为,sp2杂化,空间结构为平面三角形,B正确;
C.的中心原子S的价层电子对数为,sp3杂化,含1孤对电子,空间结构为三角锥形,C错误;
D.HClO的中心原子O的价层电子对数为,sp3杂化,含2孤对电子,空间结构为V形,D错误;
故答案为B。
6. 化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 分子中所有的原子可能共平面
B. 最多能消耗
C. 既能发生取代反应,又能发生加成反应
D. 能形成分子间氢键,但不能形成分子内氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中存在-CH3,因此不可能所有原子共面,故A项错误;
B.该分子中能与NaOH反应的官能团为2个酚羟基、酯基(1个酚酯基)、1个羧基,除酚羟基形成的酯基外,其余官能团消耗NaOH的比例均为1:1,因此1mol M最多能消耗5mol NaOH,故B项错误;
C.M中存在羟基、羧基等,能够发生取代反应,存在苯环结构,因此能发生加成反应,故C项正确;
D.M中存在羟基、羧基,能形成分子间氢键,由于存在羟基与羧基相邻的结构,因此也能形成分子内氢键,故D项错误;
综上所述,说法正确的是C项。
7. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
用替代填充探空气球更安全
的电子构型稳定,不易得失电子
B
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中的价电子数最少,金属键最强
D
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢气具有可燃性,使用氢气填充气球存在一定的安全隐患,而相比之下,氦气是一种惰性气体,不易燃烧或爆炸,因此使用电子构型稳定,不易得失电子的氦气填充气球更加安全可靠,故A正确;
B.三氟化硼分子中硼原子具有空轨道,能与氨分子中具有孤对电子的氮原子形成配位键,所以三氟化硼能与氨分子形成配合物,故B正确;
C.碱金属元素的价电子数相等,都为1,锂离子的离子半径在碱金属中最小,形成的金属键最强,所以碱金属中锂的熔点最高,故C错误;
D.氮原子价层只有4个原子轨道,3个不成对电子,由共价键的饱和性可知,氮原子不能形成5个氮氟键, 所以不存在稳定的五氟化氮分子,故D正确;
故选C。
8. 是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为 B. 体心原子的分数坐标为
C. 晶体的密度为 D. 原子Q到体心的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由晶胞图知,白球位于体心,晶胞中数目为1,黑球位于顶角、棱心、体内,六方晶胞上下表面中一个角60°, 一个角为120°,晶胞中数目为,结合题意知,白球为Sm、黑球为Co,该物质化学式为,A正确;
B.体心原子位于晶胞的中心,其分数坐标为,B正确;
C.每个晶胞中含有1个“”,晶胞底面为菱形,晶胞体积为,则晶体密度为,C正确;
D.原子Q的分数坐标为,由体心原子向上底面作垂线,垂足为上底面面心,连接该面心与原子Q、体心与原子Q可得直角三角形,则原子Q到体心的距离,D错误;
故选D。
9. 根据实验及其现象,能推出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
将分液漏斗中的稀硝酸滴入装有CaCO3固体的烧瓶,烧瓶右端连接装有Na2SiO3溶液的试管
观察到烧瓶中CaCO3溶解且产生气泡,试管中Na2SiO3 溶液变浑浊
非金属性: N>C>Si
B
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液
均有固体析出
蛋白质均发生变性
C
向5mL 0. 1mol ·L-1FeCl3溶液中加入1mL 0.1mol ·L-1KI溶液,充分振荡,完全反应后,滴加KSCN溶液
出现血红色
2Fe3++2I- 2Fe2+
I2是可逆反应
D
常温下,向两支装有等物质的量的AgCl、AgI 的试管中分别滴加足量等体积等浓度的氨水
AgCl溶解,AgI不溶解
Ksp(AgCl)>Ksp (AgI)
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.将分液漏斗中的稀硝酸滴入装有CaCO3固体的烧瓶,观察到烧瓶中CaCO3溶解且产生气泡,说明HNO3酸性强于H2CO3,但由于HNO3具有挥发性,故烧瓶右端连接装有Na2SiO3溶液的试管,试管中Na2SiO3 溶液变浑浊,不能说明H2CO3的酸性强于H2SiO3,A错误;
B.NaCl为轻金属盐,能使蛋白质发生盐析而不是变性,CuSO4为重金属盐,能使蛋白质发生变性,B错误;
C.根据反应方程式:2FeCl3+2KI=2KCl+2FeCl2+I2可知,向5mL 0. 1mol ·L-1FeCl3溶液中加入1mL 0.1mol ·L-1KI溶液,充分振荡,完全反应后,由于FeCl3溶液过量,故滴加KSCN溶液,溶液变红,但不能说明2Fe3++2I-2Fe2++I2是可逆反应,C错误;
D.AgCl溶于氨水生成银氨溶液,AgI与氨水不反应,由实验操作和现象,可知Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),D正确;
故答案为:D。
10. 最近,我国科学工作者制备了一种电催化剂,并将其与金属铝组装成可充电电池,用于还原污水中的为,其工作原理如图所示。研究证明,电池放电时,水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子,氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。
下列说法错误的是
A. 放电时,负极区游离的数目保持不变
B. 放电时,还原为,理论上需要氢原子
C. 充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D. 充电时,电池总反应为
【答案】A
【解析】
【分析】放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根,,正极水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子,氢原子再将吸附在电催化剂表面的逐步还原为,正极区发生反应为(注意此反应不是电极反应),充电时,金属铝为阴极,电极为阳极,据此解答。
【详解】A.放电时,负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根:,当转移3mol电子时,消耗,同时正极区会有通过离子交换膜进行补充,净消耗1mol,故负极区游离的数目会减少,故A错误;
B.氢原子将吸附在电催化剂表面的逐步还原为,还原为,由化合价变化可知,得到8mol电子,所以理论上需要氢原子,故B正确;
C.充电时,阴离子向阳极移动,所以充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区,故C正确;
D.充电时,电池阴极反应式为,阳极反应式为,总反应为,故D正确;
答案选A。
11. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A. 沸点: B. 最高价氧化物的水化物的酸性:
C. 第一电离能: D. 和空间结构均为平面三角形
【答案】D
【解析】
【分析】Y可形成5个共价键,Z可形成3个共价键,Z和Y同族,Y原子序数比Z大,即Z为N元素,Y为P元素,W可形成4个共价键,原子序数比N小,即W为C元素,R可形成1个共价键,原子序数比C小,即R为H元素,X可形成2个共价键,原子序数在N和P之间,即X为O元素,综上:R为H元素、W为C元素、Z为N元素、X为O元素、Y为P元素。
【详解】A.由于NH3可形成分子间氢键,而PH3不能,因此沸点:NH3>YH3,故A错误;
B.W为C元素、Z为N元素,由于非金属性:C<N,因此最高价氧化物的水化物的酸性:H2CO3<HNO3,故B错误;
C.同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势,ⅡA族、ⅤA族原子第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能:,故C错误;
D.的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形, 的中心原子价层电子对数为,属于sp2杂化,为平面三角形,故D正确;
故选D。
12. 已知:①碳的燃烧热为;
②氢气的燃烧热为;
③ 。
则的值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意,写出碳和氢气的燃烧热的热化学方程式:
①
②
根据盖斯定律,反应可由2×反应①+2×反应②-反应③组合得到,则=+-=,故选A。
13. 环境保护工程师研究利用、FeS和处理水样中的。已知25℃时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. NaHS溶液中:
C. 向的溶液中加入FeS,可使
D. 气体处理水样中的离子方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A. 溶液中的电荷守恒式为:,A正确;
B.的水解常数==>,故水解程度大于电离程度,离子浓度大小顺序为,B错误;
C.远大于,向的溶液中加入FeS,发生反应,该反应的平衡常数>,因此该反应可以完全进行,当溶液中完全沉淀时,溶液中c(Fe2+)约为0.01 mol/L,此时溶液中,C正确;
D.H2S为弱酸,气体处理水样中的离子方程式:,D正确;
故答案选B。
14. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
,下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、和的体积分致如图所示。下列说法正确的是
A. 处与处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变
C. 处的的体积分数大于处
D. 混合气从起始到通过处,的生成速率小于的生成速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.L4处与L8处的温度不同,因此反应①的平衡常数K不相等。平衡常数K只与温度有关,温度改变,平衡常数必然改变。故A错误;
B.由图像可知,L1-L3温度在升高,甲醇的体积分数增加,又该装置为绝热装置,反应①为吸热反应,所以反应②为放热反应,ΔH2<0。故B错误;
C.从L5到L9,甲醇的体积分数逐渐增加,说明反应②在向右进行,反应②消耗CO,而CO体积分数没有明显变化,说明反应①也在向右进行,反应①为气体分子数不变的反应,其向右进行时,n(H2O)增大,反应②为气体分子数减小的反应,且没有H2O的消耗与生成,故n总减小而n(H₂O)增加,即H2O的体积分数会增大,故L9处的H2O的体积分数大于L5处。故C正确;
D.L1处CO的体积分数大于CH3OH,说明生成的CO的物质的量大于CH3OH,两者反应时间相同,说明CO的生成速率大于CH3OH的生成速率。故D错误;
所以,正确答案是C。
二、综合题(本大题共4小题,共58分)
15. 一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh (铑)、Pt,含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为___________。
(2)“酸溶1”的目的是___________。
(3)已知“酸溶2”中Rh转化为,则生成该物质的化学方程式为___________;“滤渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为___________。
(5)若“活化还原”在室温下进行,初始浓度为,为避免生成沉淀,溶液适宜的pH为___________(填标号)(已知的)。
A.2.0 B.4.0 C.6.0
(6)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中Rh的化合价为___________;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为___________。
(7)“酸溶3”的目的是___________。
【答案】(1)
(2)溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现分离
(3) ①. ②.
(4)、
(5)A (6) ①. +1 ②. 6:1
(7)除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn
【解析】
【分析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸溶解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,转化为,Pt转化为相关可溶物,不溶,过滤后进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为Rh、和,再用H2进行高温还原得到铑单质,向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去,加入将(III)转化为,再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn和生成的Sn,实现Zn与Rh分离,过滤获得铑粉,以此分析解答。
【小问1详解】
Fe为26号元素,核外电子排布式为,价层电子排布式为;
【小问2详解】
原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2,Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸),而Rh和Pt在常温下不易被非氧化性酸溶解,SiO2不溶于酸,因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐,过滤后Fe(II)进入滤液,剩余滤渣主要为Rh、Pt和SiO2,实现初步分离;
【小问3详解】
“酸溶2”中转化为,Rh元素化合价由0升高至+3,HNO3中N元素化合价由+5降低至+2生成NO,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为;由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为。
【小问4详解】
“高温还原”过程中,和均被H2还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、;
【小问5详解】
初始浓度为,则溶液中,当恰好生成沉淀时,,,,因此为避免生成沉淀,溶液的pH<2.4,因此选A;
【小问6详解】
配离子中,配体带1个负电荷,设Rh的化合价为x,则,则x=+1价;(III)以计,反应中Rh(III)还原至Rh(I),每个Rh得到2个电子,为还原剂,部分被氧化为,Sn(II)被氧化为Sn(IV),每个Sn失去2个电子,同时反应过程中,部分SnCl2结合一个形成,作为新的配体,每生成1个,需要5个,因此理论上和(III)反应的物质的量之比为;
【小问7详解】
由于“二次还原”过程中,为确保完全反应,加入的Zn需过量,过滤后剩余Zn和生成物Rh、Sn存在于滤渣中,因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为:除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。
16. 三氟甲基亚磺酸锂(Mr=140)是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
.向 A 中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na₂SO₄,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL 蒸馏水和过量 LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF 是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________,仪器B相较于球形分液漏斗的优点是___________。
(2)步骤反应中有气泡产生,其主要成分为___________。
(3)步骤的目的是___________。
(4)步骤中发生反应的化学方程式为___________,判断加入浓盐酸已足量的方法为___________。
(5)步骤中排入蒸馏水的作用是___________。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为___________(保留至0.01%)。
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. 平衡内外气压,确保液体顺利流下
(2)
(3)将步骤Ⅰ所得的三氟甲基亚磺酸钠粗品进行提纯,提高产率
(4) ①. +HCl+, ②. 取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量
(5)作为溶剂,溶解后加快反应速率
(6)
【解析】
【分析】向A中加入和20.0mL蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯,生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢和硫酸,碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳,所以有气泡产生,80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤,除去硫酸钠,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,提高产率。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率,室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g,据此解答。
【小问1详解】
由图可知,A为三颈烧瓶。仪器B是恒压滴液漏斗,相较于球形分液漏斗的优点是:平衡内外气压,确保液体持续稳定流出;
【小问2详解】
向 A 中加入3.5 g NaHCO3、5.2 g Na2SO3和20.0 mL 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1 mL(3.3 g)三氟甲磺酰氯生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢,碳酸氢钠与氯化氢反应生成二氧化碳,所以有气泡产生。
【小问3详解】
A中反应生成了三氟甲基亚磺酸钠,硫酸钠和氯化氢等,上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,可促进硫酸钠结晶析出,振荡,抽滤除去硫酸钠等固体、洗涤,洗涤可将吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中,从而进行提纯,提高产率。
【小问4详解】
由分析可知,将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mLTHF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,发生的化学方程式为:+HCl+,析出白色固体,所以判断加入盐酸已足量的方法为:取少量上层清液于小试管中,滴加浓盐酸,若无白色沉淀,则浓盐酸已足量。
【小问5详解】
将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH,水可作为溶剂,溶解后加快反应速率。
【小问6详解】
向 A 中加入 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1 mL(3.3 g)三氟甲磺酰氯,三氟甲磺酰氯量不足,以三氟甲磺酰氯计算理论产量为:,氟甲基亚磺酸锂的产率为。
17. I.通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)反应的_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.的浓度不变 d.和的物质的量相等
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,反应①的选择性接近,原因是_______;升高温度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是_______。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下,可提高转化率的措施有_______(填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。
i.投料组成中含量下降,平衡体系中的值将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
ii.若平衡时的分压为,根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数_______(用含p的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】(1)-41.2
(2)bc (3) ①. 原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢 ②. 催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利
(4)b (5) ①. 增大 ②. 0.675p2
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则;
【小问2详解】
a.气体质量是定值,体积是固定的,密度始终不变,气体密度不变,不能说明达到平衡状态;
b.两个反应均为气体体积增大的反应,则随着反应进行,压强变大,压强不变是平衡状态;
c.气体浓度不变是平衡状态的标志,则浓度不变,是平衡状态;
d.CO和CO2物质的量相等,不能说明其浓度不变,不能判断达到平衡状态;
故选bc;
【小问3详解】
反应①的选择性接近100%,原因是反应①的活化能低,反应②活化能高,反应②进行的速率慢,所以反应①的选择性接近100%;反应①是吸热反应,升高温度平衡会正向移动,会有利于反应①,但反应①选择性下降,可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②更有利;
【小问4详解】
a.增加原料中CH4的量,CH4自身转化率降低;
b.增大原料中CO2的量,CH4转化率增大;
c.通入Ar,各物质浓度不变,平衡不移动,CH4转化率不变;
故选b;
【小问5详解】
如图可知,恒压时,随着Ar含量下降,反应物的分压增大,相当于加压,平衡③和⑤逆向移动,④平衡瞬间不移动;反应③的CO和H2的化学计量数相同,不影响n(CO):n(H2),但是反应⑤逆向移动,H2减少的量更多,n(CO):n(H2)增大;
设初始投料:、、,平衡时,甲烷转化率为20%,二氧化碳的转化率为30%,则平衡时:
;
;
根据碳元素守恒:;
根据氧元素守恒:;
根据氢元素守恒:;
平衡时,气体总物质的量为,Ar的分压为,则总压为,、、、,反应⑤的平衡常数。
18. 化合物H是合成某姜黄素类天然产物的中间体,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A可由R()合成,R的化学名称是_______。
(2)由A生成B的化学方程式为_______。
(3)D中含氧官能团的名称是_______。
(4)F生成G的反应类型为_______。
(5)符合下列条件的C的含苯环同分异构体共有_______种,其中能与NaHCO3溶液反应产生气体的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。
①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6:2:2:1:1。
(6)上述路线中用保护酚羟基,某同学用乙酸酐()代替,设计了如下更简短的合成路线,由J推出K的结构简式为_______。该设计路线中A→J的转化_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。
【答案】(1)邻二溴苯(或1,2-二溴苯)
(2)++K2CO3+KCl+KHCO3
(3)醚键和酮羰基 (4)还原反应
(5) ①. 8 ②. 或 或(任写一种)
(6) ①. ②. 不合理 ③. I→J时加入NaOH溶液,会使酯基发生水解,生成-ONa,后续加入时,不能转化为-OOCCH3
【解析】
【分析】A与在K2CO3作用下发生取代反应生成B等,采用逆推法,由C、D的结构简式,可确定B为;B、C在NaOH溶液中发生羟醛缩合反应生成D,D与(CH3)2CuLi作用生成E等,E与HCl发生取代反应生成F等,F在NaBH4作用下发生还原反应生成G,G与发生取代反应生成H等。
【小问1详解】
R为,R的化学名称是邻二溴苯(或1,2-二溴苯)。
【小问2详解】
A()与在K2CO3作用下发生取代反应生成B()和HCl,K2CO3和HCl反应生成KCl和KHCO3,化学方程式为++K2CO3+KCl+KHCO3。
【小问3详解】
由D的结构简式,可确定D的含氧官能团的名称是醚键和酮羰基。
【小问4详解】
F在NaBH4作用下发生反应生成G时,F分子中的酮羰基转化为醇羟基,则反应类型为还原反应。
【小问5详解】
C的分子式为C10H12O3,不饱和度为5,C的同分异构体符合下列条件:“①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6:2:2:1:1,说明C的含苯环同分异构体分子中,在分子的某对称位置上含有2个甲基,另外,还含有1个苯环、1个酚羟基,1个酯基或1个羧基,则有、 、、、、、、,共8种,其中能与NaHCO3溶液反应产生气体的同分异构体(含羧基)的结构简式为或 或(任写一种)。
【小问6详解】
参照题给流程中D→E的信息,依据J的结构简式和K的分子式,可由J推出K的结构简式为。该同学设计的路线中,I→J时加入NaOH溶液,会使酯基发生水解,生成-ONa,后续加入时,不能转化为-OOCCH3,则此转化不合理。
【点睛】推断有机物时,可采用逆推法。
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四川外国语大学附属外国语学校2025-2026学年高三上学期12月月考
化学试题
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.试卷由 整理排版。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Co-59 Sm-150
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分,每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 大国重器是国之底气。下列关于我国的国之重器叙述正确的是
A. “朱雀二号”运载火箭所用燃料液氧甲烷属于纯净物
B. “中国天眼”的防腐膜所用聚苯乙烯的单体是苯乙烯
C. “船”的液罐所用不锈钢中含量最高的元素是镍
D. “嫦娥六号”所用太阳能电池是将化学能转化为电能
2. 设是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 晶体内氢键的数目为
B. 的NaF溶液中阳离子总数为
C. 28g环己烷和戊烯的混合物中碳原子的数目为
D. 铅酸蓄电池负极增重96g,理论上转移电子数为
3. 在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
A.铁制镀件上镀铜
B.实验室快速制备氨气
C.实验室蒸馏分离和
D.检验乙醇脱水生成乙烯
A. A B. B C. C D. D
5. 下列各粒子中,空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是
A. 、平面三角形、杂化 B. 、平面三角形、杂化
C. 、三角锥形、杂化 D. HClO、V形、杂化
6. 化合物M是从红树林真菌代谢物中分离得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关M的说法正确的是
A. 分子中所有的原子可能共平面
B. 最多能消耗
C. 既能发生取代反应,又能发生加成反应
D. 能形成分子间氢键,但不能形成分子内氢键
7. 物质的结构决定其性质。下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
用替代填充探空气球更安全
的电子构型稳定,不易得失电子
B
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
C
碱金属中的熔点最高
碱金属中的价电子数最少,金属键最强
D
不存在稳定的分子
N原子价层只有4个原子轨道,不能形成5个键
A. A B. B C. C D. D
8. 是一种具有优异磁性能的稀土永磁材料,在航空航天等领域中获得重要应用。的六方晶胞示意图如下,晶胞参数、,M、N原子的分数坐标分别为、。设是阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 该物质的化学式为 B. 体心原子的分数坐标为
C. 晶体的密度为 D. 原子Q到体心的距离为
9. 根据实验及其现象,能推出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
将分液漏斗中的稀硝酸滴入装有CaCO3固体的烧瓶,烧瓶右端连接装有Na2SiO3溶液的试管
观察到烧瓶中CaCO3溶解且产生气泡,试管中Na2SiO3 溶液变浑浊
非金属性: N>C>Si
B
向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液
均有固体析出
蛋白质均发生变性
C
向5mL 0. 1mol ·L-1FeCl3溶液中加入1mL 0.1mol ·L-1KI溶液,充分振荡,完全反应后,滴加KSCN溶液
出现血红色
2Fe3++2I- 2Fe2+
I2是可逆反应
D
常温下,向两支装有等物质的量的AgCl、AgI 的试管中分别滴加足量等体积等浓度的氨水
AgCl溶解,AgI不溶解
Ksp(AgCl)>Ksp (AgI)
A. A B. B C. C D. D
10. 最近,我国科学工作者制备了一种电催化剂,并将其与金属铝组装成可充电电池,用于还原污水中的为,其工作原理如图所示。研究证明,电池放电时,水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子,氢原子再将吸附在电催化表面的逐步还原为。
下列说法错误的是
A. 放电时,负极区游离的数目保持不变
B. 放电时,还原为,理论上需要氢原子
C. 充电时,从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D. 充电时,电池总反应为
11. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,则
A. 沸点: B. 最高价氧化物的水化物的酸性:
C. 第一电离能: D. 和空间结构均为平面三角形
12. 已知:①碳的燃烧热为;
②氢气的燃烧热为;
③ 。
则的值为
A. B. C. D.
13. 环境保护工程师研究利用、FeS和处理水样中的。已知25℃时,饱和溶液浓度约为,,,,。下列说法错误的是
A. 溶液中:
B. NaHS溶液中:
C. 向的溶液中加入FeS,可使
D. 气体处理水样中的离子方程式:
14. 二氧化碳加氢制甲醇的过程中的主要反应(忽略其他副反应)为:
①
②
,下,将一定比例、混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管。装置及…位点处(相邻位点距离相同)的气体温度、和的体积分致如图所示。下列说法正确的是
A. 处与处反应①的平衡常数K相等
B. 反应②的焓变
C. 处的的体积分数大于处
D. 混合气从起始到通过处,的生成速率小于的生成速率
二、综合题(本大题共4小题,共58分)
15. 一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh (铑)、Pt,含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为___________。
(2)“酸溶1”的目的是___________。
(3)已知“酸溶2”中Rh转化为,则生成该物质的化学方程式为___________;“滤渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(4)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为___________。
(5)若“活化还原”在室温下进行,初始浓度为,为避免生成沉淀,溶液适宜的pH为___________(填标号)(已知的)。
A.2.0 B.4.0 C.6.0
(6)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中Rh的化合价为___________;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为___________。
(7)“酸溶3”的目的是___________。
16. 三氟甲基亚磺酸锂(Mr=140)是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂,其合成原理如下:
实验步骤如下:
.向 A 中加入3.5g NaHCO3、5.2g Na2SO3和20.0mL 蒸馏水,搅拌下逐滴加入2.1mL(3.3g)三氟甲磺酰氯有气泡产生(装置如图,夹持及加热装置省略)。80℃下反应3h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
.向上述所得固体中加入10.0mL四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水Na₂SO₄,振荡,抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状固体。加入适量乙醇进行重结晶。
.将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0mL THF加入圆底烧瓶中,搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸,析出白色固体。抽滤、洗涤。
.将滤液转入圆底烧瓶中,加入2.0mL 蒸馏水和过量 LiOH。室温搅拌反应1h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,得产品1.1g。
已知:THF 是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为___________,仪器B相较于球形分液漏斗的优点是___________。
(2)步骤反应中有气泡产生,其主要成分为___________。
(3)步骤的目的是___________。
(4)步骤中发生反应的化学方程式为___________,判断加入浓盐酸已足量的方法为___________。
(5)步骤中排入蒸馏水的作用是___________。
(6)三氟甲基亚磺酸锂的产率为___________(保留至0.01%)。
17. I.通过甲酸分解可获得超高纯度的。甲酸有两种可能的分解反应:
①
②
(1)反应的_______。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定量的,发生上述两个分解反应下列说法中能表明反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
a.气体密度不变 b.气体总压强不变
c.的浓度不变 d.和的物质的量相等
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如下图,反应①的选择性接近,原因是_______;升高温度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可能的原因是_______。
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法,主要反应有:
③
④
⑤
(4)恒温恒容条件下,可提高转化率的措施有_______(填标号)。
a.增加原料中的量 b.增加原料中的量 c.通入气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量之比的//混合气,投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。
i.投料组成中含量下降,平衡体系中的值将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
ii.若平衡时的分压为,根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数_______(用含p的代数式表示,是用分压代替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
18. 化合物H是合成某姜黄素类天然产物的中间体,其合成路线如下。
回答下列问题:
(1)A可由R()合成,R的化学名称是_______。
(2)由A生成B的化学方程式为_______。
(3)D中含氧官能团的名称是_______。
(4)F生成G的反应类型为_______。
(5)符合下列条件的C的含苯环同分异构体共有_______种,其中能与NaHCO3溶液反应产生气体的同分异构体的结构简式为_______(任写一种)。
①遇Fe3+发生显色反应;②分子结构中含;③核磁共振氢谱显示有5组峰,且峰面积比为6:2:2:1:1。
(6)上述路线中用保护酚羟基,某同学用乙酸酐()代替,设计了如下更简短的合成路线,由J推出K的结构简式为_______。该设计路线中A→J的转化_______(填“合理”或“不合理”),理由是_______。
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