内容正文:
长春市实验中学2025-2026学年下学期第一学程考试
高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-5 6Cu-64
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 1953年,中国第一汽车集团在长春成立,打响了新中国造车的“第一枪”。下列有关说法不正确的是
A. 汽车挡风玻璃属于无机非金属材料
B. 轮胎主要成分为橡胶,属于有机高分子材料
C. 汽车发动机缸体材质为铝合金,属于金属材料
D. 车机系统半导体芯片的主要成分为
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车挡风玻璃属于硅酸盐材料,属于无机非金属材料,A正确;
B.轮胎的主要成分为橡胶,橡胶属于有机高分子材料,B正确;
C.铝合金是合金,属于金属材料,C正确;
D.半导体芯片的主要成分是单质硅,是光导纤维的主要原料,D错误;
故选D。
2. 下列化学用语或叙述表达正确的是
A. 乙醇分子的质谱图:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. 二氯甲苯的结构简式:
D. H与Cl成键时轨道相互靠拢:
【答案】C
【解析】
【详解】A.该图属于核磁共振氢谱图,A错误;
B.HCl是共价化合物,形成过程: ,B错误;
C.命名时以甲基所在碳为1位,两个氯原子位于甲基的两个邻位(2位、6位),符合2,6-二氯甲苯的结构,C正确;
D.的轨道需要沿的轨道的对称轴(两原子核连线方向)头碰头重叠,D错误;
故选C。
3. (五羰基铁)是一种典型的金属羰基化合物,在热、光、氧化还原等条件下表现出多种反应性,广泛应用于化学合成和材料科学,但需注意其毒性和不稳定性。已知反应:,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 生成时,失去的电子数为
B. 1 mol基态Fe原子的价电子数为
C. 含有的中子数为
D. 常温下,溶液中,数目
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应过程中,只有铁元素和氯元素的化合价发生了变化,Fe(CO)5中Fe元素的化合价为0,生成物中铁元素化合价为+3,生成1mol 氯化铁时,Fe(CO)5失去3mol电子,数目为3NA,A正确;
B.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,一个基态Fe原子共有8个价电子,1mol基态Fe原子的价电子数为8NA,B错误;
C.未说明是否为标准状况,22.4 L37Cl2的物质的量不确定是否为1mol,无法计算其中的中子数,C错误;
D.Fe3+在溶液中会发生水解,实际浓度小于0.01mol/L,因此1 L溶液中Fe3+数目小于10-2NA,D错误;
故选A。
阅读下列材料,完成下列小题
是一种重要的原料,也是一种大气污染物。1 g 完全燃烧制备放出7.1 kJ热量;的配位特性使其在催化和材料科学中具有重要应用,如:可形成配合物;氧化成是制硫酸的重要过程;实验室用NaOH溶液处理含的尾气,发电厂通过“电化学方法”将废气转化为,同时发电;酸性溶液常用于检测大气中的含量,同时生成和等。
4. 下列有关反应的方程式正确的是
A. 煅烧的热化学方程式为:
B. 实验室用足量NaOH溶液处理含的尾气:
C. “电化学方法”处理废气时负极的反应式:
D. 酸性检测的离子方程式:
5. 下列有关物质结构的比较,说法正确的是
A 键角大小:
B. 中S和O配位能力:
C. 分子的极性大小:
D. 中各元素电负性大小:
【答案】4. C 5. B
【解析】
【4题详解】
A.根据题中数据:1 g 的物质的量,完全燃烧放热 7.1 kJ,则 4 mol 反应放热为 3408 kJ,反应为放热反应,故 热化学方程式为: ,A错误;
B.足量 NaOH 处理 应生成,正确方程式为:,B错误;
C.电化学法处理 时将废气转化为,负极的反应式:,C正确;
D.酸性检测的离子方程式未配平,正确的离子反应为:,D错误;
故选 C。
【5题详解】
A.的价电子对数=2+1,故是V型结构,中心原子采取杂化,的价电子对数=3+1,故是三角锥形,中心原子采取杂化,故键角>,A 错误;
B.中Ir提供空轨道与形成配位键,故需提供孤对电子,由于电负性O大于S,故O原子难提供孤对电子,S更易配位,所以 S 配位能力更强,B正确;
C.的价电子对数=2+1,故是V型结构,属于极性分子,的价电子对数=3+0,故是平面三角形,属于非极性分子,故极性大于 ,C错误;
D.H、S、O电负性正确顺序为 O > S > H,D错误;
故选B。
6. 下图实验试剂、装置、操作及现象均正确的是
A.证明铁的吸氧腐蚀
B.滴入酚酞,比较碳酸钠和碳酸氢钠溶液碱性
C.制备
D.实验室制备
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.食盐水为中性电解质,铁丝网发生吸氧腐蚀,消耗试管内的氧气,使试管内压强减小,红墨水会沿导管上升,装置、操作、现象均正确。A正确,符合题意;
B.相同浓度下,Na2CO3的水解程度远大于NaHCO3,因此Na2CO3溶液碱性更强,滴入酚酞后,Na2CO3溶液应呈更深的红色,NaHCO3溶液颜色更浅,图中现象完全相反,另外对比实验需保证溶液体积、滴加酚酞的量等条件完全一致,图中未体现控制变量。B错误;
C.该装置用于收集时,导管不应伸入液面以下,否则会阻碍气体导出,图中收集装置错误。C错误;
D.氨气密度比空气小,应采用向下排空气法收集,导管应插入到试管底部,收集氨气的试管不能有活塞,D错误;
故答案选A。
7. 某种合成镇痛消炎药酮基布洛芬的重要中间体的结构简式如图所示。下列关于分子的说法正确的是
A. 不含手性碳原子 B. 最多可与发生加成反应
C. 该分子水解可生成二元酸 D. 分子中所有碳原子可能共平面
【答案】C
【解析】
【详解】A.手性碳原子必须连接四个不同的基团,该分子手性碳原子如图中圆圈所示,A错误;
B.1 mol X中2个苯环可与6 mol 加成,酮羰基可与1 mol 加成,可与2 mol加成,酯基的羰基不能与加成,总共消耗9 mol,B错误;
C.分子中酯基在酸性条件下发生水解生成,水解也生成,最终可得到含2个羧基的二元酸,C正确;
D.分子中存在杂化的饱和碳原子有手性碳原子、乙酯的乙基中的碳原子,碳原子的空间构型为四面体结构,所有碳原子不可能共平面,D错误;
故答案选C。
8. 演绎法与归纳法是推理的核心方法。下列基于事实的推理不合理的是
选项
事实
推理
A
键能受其所在分子内化学环境的影响
逐个断开分子中的键,每步所需能量不同
B
一般情况下,升高温度,化学反应速率增大
温度越高,工业上合成氨的反应速率越快
C
能溶于稀硫酸而不能
金属硫化物的溶度积是其能否溶于稀硫酸的重要因素
D
与溶液反应生成和
卤素单质(除外)与碱性溶液都可以发生歧化反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.逐步断开分子中的4个键,每步所需能量不同,说明键的键能与C原子的成键情况有关,即受分子内化学环境的影响,A正确;
B.工业合成氨的反应需要使用催化剂,当反应温度超过催化剂的活性温度时可能导致催化剂活性降低或失活而使反应速率降低,B错误;
C.因为,且CuS不能溶于稀硫酸而ZnS可以,说明金属硫化物的溶度积是其能否溶于稀硫酸的重要因素,C正确;
D.、、都能与发生歧化反应,而碱性溶液中较大,因此除外的卤素单质都能与碱性溶液发生歧化反应,D正确;
答案选B。
9. W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前20号主族元素,其中基态X原子核外有3个能级,且每个能级的电子数相等,Y是地壳中含量最多的元素,Z是短周期中电负性最大的元素,基态M原子的核外电子有10种空间运动状态。这五种元素原子的最外层电子数之和为21,它们构成的一种电解质的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点:,因为的键能比的键能大
B. 与M同周期且基态原子最外层电子数相同的元素有2种
C. W元素的最高价氧化物对应的水化物是一种三元弱酸
D. X、Y、Z三种元素的第一电离能:
【答案】B
【解析】
【分析】X的基态原子核外有3个能级,且每个能级电子数相等,即电子排布式为,故X为C;Y是地壳中含量最多的元素,则 Y 为O;Z是短周期中电负性最大的元素,则Z为F;M的基态原子的核外电子有10种空间运动状态,且为前 20 号主族元素,原子序数大于F,且形成了M+,则电子排布式为,故 M为K;五种元素最外层电子数之和为21,已知确定了X=C,Y=O,Z=F, M=K,它们的最外层电子数分别为4、6、7、1,则 W 最外层电子数=21−(4+6+7+1)=3,且W的原子序数小于6,则W为B,据此分析解题。
【详解】A.据分析知Z 为 F,Y 为 O,它们最简单氢化物分别为HF和,HF分子间氢键强于,但的沸点更高,是因为1 mol 可形成2 mol氢键,而1 mol HF只能形成1 mol氢键,与键能无关,A错误;
B.M是K,位于第四周期,其基态原子的电子排布式为,最外层电子数为1;第4周期中Cr、Cu的最外层也为1个电子,故与K同周期且最外层电子数相同的元素有铬和铜两种,B正确;
C.W 为 B,其最高价氧化物对应的水化物为(硼酸),硼酸是一元弱酸,电离方程式为,并非三元弱酸,C错误;
D.X是C,Y是O,Z是F,均位于第二周期,同周期元素从左到右第一电离能总体呈增大趋势,故C、O、F第一电离能顺序为,即,D错误;
故答案选B。
10. 某小组设计如下实验探究铜及其化合物的转化。
下列说法正确的是
A. 若将换成,Ⅲ中也产生砖红色沉淀
B. 若将盐酸换成硫酸、硝酸,则Ⅳ→Ⅴ中发生的反应不变
C. 氨水、双氧水协同作用才能实现Ⅵ→Ⅶ转化
D. 上述转化中,共包括2个氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】I中加得II中蓝色沉淀,加加热,还原得III中砖红色,加稀盐酸发生歧化反应,得V中红色沉淀Cu,Cu加氨水、双氧水,被氧化为后配位得到VII中深蓝色溶液。
【详解】A.中无还原性,不能将中+2价Cu还原为+1价,不会产生砖红色沉淀,A错误;
B.若换成硝酸,硝酸具有强氧化性,会将歧化生成的Cu单质氧化溶解,无法得到红色Cu沉淀,反应发生改变,B错误;
C.Cu单质不与氨水直接反应,需要双氧水作氧化剂将Cu氧化为,氨水作配体与形成配离子,二者协同作用才能实现转化,C正确;
D.氧化还原反应有:II→III(Cu被还原、被氧化)、IV→V(歧化)、VI→VII(Cu被氧化、双氧水被还原),共3个氧化还原反应,D错误;
故选C。
11. 通过晶体X射线衍射实验,对乙酸晶体进行测定,可得其晶胞。已知:晶胞参数分别为apm、bpm和cpm。下列说法错误的是
A. 晶胞中含有4个乙酸分子
B. 晶胞的密度为(4×60)/(abc×10-30×NA)g/cm3
C. 晶胞中存在范德华力、氢键,属于分子密堆积
D. 图中,分子5沿y轴平移后能与分子3重合
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙酸是分子晶体,通过均摊法计算晶胞内乙酸分子数,A正确;
B.晶胞密度计算公式为,晶胞质量,故代入得:,B正确;
C.乙酸分子间存在范德华力和氢键,氢键具有方向性和饱和性,会破坏分子密堆积的结构,因此乙酸晶体属于分子非密堆积,C错误;
D.晶胞具有平移对称性,观察可知,分子5经过特定平移操作可与分子3重合,D正确;
故选C。
12. 已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是
A.
B. 加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤
C. 加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化
D. 达到平衡后,若其他条件不变,再充入变大
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,第一步反应的反应速率更快,所以,升高温度后增加,减小,说明温度升高到一定程度,两个反应均逆向移动,且第二个反应逆向移动的程度更大,故,A正确;
B.选择反应2的合适的催化剂,可降低反应2的活化能,当反应2的活化能小于反应1时,反应1就变成决速步骤,B正确;
C.催化剂能加快反应速率,在相同时间内,反应进行的程度更大,生成物Z的量达到峰值对应的温度会降低,故图像趋势会发生变化,C正确;
D.反应中生成物只有一种物质,达平衡后,若其他条件不变,再充入Z,在作用效果上相当于增大压强,加压平衡正向移动,因此小,D错误;
故答案选D。
13. 一种去除工业污水中的新型电池的工作原理如图所示。已知:为铜基普鲁士蓝,它只作为载体,不参与“洗脱”反应,下列说法正确的是
A. CuHCF中的铁为+2价 B. 交换膜为阳离子交换膜
C. “洗脱”的目的是去除电极吸附的 D. 溶液可电解再生电池负极
【答案】D
【解析】
【分析】由题干装置图可知,Zn电极转化为,发生氧化反应,该电极为负极;CuHCF为正极,发生还原反应,Ni2+得电子转化为Ni被CuHCF载体吸附,洗脱时吸附在CuHCF电极上的Ni与、反应生成和自由移动的,Ni从而在CuHCF电极上脱附出来,据此分析解题。
【详解】A.CuHCF的化学式为,设Fe化合价为x,Cu为+2价(常见价态),则有(CN⁻为-1价),解得x=+3,A错误;
B.由分析可知,正极区是为了除去溶液中的,即不能将有再次进入正极区,则原电池中,负极(Zn电极)产生,电子经外电路移向正极,溶液中阴离子向负极移动以维持电荷平衡,即离子交换膜应为阴离子交换膜,B错误;
C.洗脱过程中,CuHCF吸附的Ni与H2O2发生氧化还原反应转化为Ni2+释放出来,故“洗脱”的目的是去除并回收电极吸附的Ni,C错误;
D.电池负极Zn失电子生成,按照电解池放电顺序电解溶液时,阴极电解得到Zn,故可再生Zn电极,D正确;
故选D。
14. 室温下,向溶液中加入NaOH固体(忽略溶液体积、温度变化),溶液中主要微粒的分布系数[例如的分布系数]、溶液的pH随加入的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 上述溶液中始终存在
B. 室温下,
C. 当时,溶液中
D. 当时,
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据C原子守恒,溶液中含碳粒子的总浓度等于初始溶液中C的浓度,即始终存在,A正确;
B.当时,,图像中对应的,,B正确;
C.在图中找到的点,然后作垂直于纵轴和横轴的辅助线,可看到,,,根据A项物料守恒式,可计算,由可知,,同理,所以,C错误;
D.当pH=12时,由图像可知加入,故,根据N原子守恒,,因溶液体积相同,所以,D正确;
故选C。
15. 硒有着广泛的应用领域,但一直是严重短缺的资源。工业上以硫铁矿制酸厂的硒酸泥(含有单质硒、硫及铁的氧化物)为原料,制取粗硒的流程如下,下列有关说法错误的是
已知:①硫在煤油中溶解度随温度升高而增大;②氧化浸硒时的还原产物为。
A. 操作X为趁热过滤
B. 操作Y为蒸发
C. 流程中煤油可循环使用
D. 理论上消耗和物质的量之比为2:5
【答案】B
【解析】
【分析】硒酸泥(含单质硒、硫、铁的氧化物)首先进行煤油脱硫,利用硫在煤油中溶解度随温度升高而增大的性质,加热使硫溶解在煤油中,再通过操作X分离出不溶固体(硒、铁的氧化物)和高硫热煤油;固体进入氧化浸硒步骤,被氯酸钠氧化,硒转化为可溶性的硒的含氧酸,之后亚硫酸钠还原硒的化合物得到粗硒;高硫热煤油经过操作Y得到单质硫,分离出的煤油可回收循环。
【详解】A.根据题干信息①,硫在高温下溶解于煤油,而硒、铁的氧化物不溶,为分离不溶物与含硫煤油,需在高温下进行过滤(趁热过滤),以防止降温时硫因溶解度降低而析出,A正确;
B.高硫热煤油中,温度降低后硫溶解度大幅下降,硫会结晶析出,因此操作Y应为冷却结晶、过滤,B错误;
C.操作Y析出单质硫后,剩余的煤油可以返回第一步“煤油脱硫”工序重复使用,C正确;
D.根据电子守恒计算,还原产物为,被还原为,Cl元素的化合价从+5价降低为0价,得到电子,被氧化为,S元素的化合价从+4价升高为+6价,失去电子,整个过程得失电子守恒为,D正确;
故答案选B。
二、非选择题:
16. 常作为玻璃陶瓷的着色剂,使玻璃、陶瓷呈现黄色或绿色;同时提升产品的耐热性。以钒渣(主要含,还有少量MnO、、等)为原料提取的流程如图所示。
已知:难溶于水和碱,可溶于酸,灼烧可生成;。
回答下列问题:
(1)自旋量子数()表示电子自旋,顺时针旋转时,;逆时针旋转时,。基态V原子的自旋量子数()总和为___________。
(2)滤液1中阴离子除外,还有___________(填离子符号),滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“焙烧”时反应生成和,该反应的化学方程式为___________。
(4)写出“沉锰”时反应的离子方程式:___________。
(5)向“沉锰”的滤液中需加入过量,其目的是___________(从平衡移动角度分析,用必要的文字和化学用语回答)。
(6)“系列操作X”包括过滤、洗涤,检验洗涤干净的试剂为___________。
(7)已知的结构为,在“酸溶”时,溶液中含有。已知具有八元环结构,其结构式可表示为___________。
【答案】(1)或
(2) ①. 、 ②.
(3)
(4)
(5)加入过量,增大,使平衡向生成方向移动,提高产量
(6)溶液
(7)
【解析】
【分析】钒渣主要含,还有少量MnO、、等。钒渣加氢氧化钠“碱溶”, 、溶于氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠,、MnO不溶于氢氧化钠溶液,过滤,滤渣加碳酸钠和氧气“焙烧”, 反应生成和,MnO被氧化为较高价态锰,加硫酸溶解,得到含有硫酸铁、HVO3和较高价态锰盐,调节pH生成氢氧化铁沉淀“沉铁”,用亚硫酸钠把较高价态锰还原为Mn2+,加碳酸氢铵生成碳酸锰“沉锰”,滤液加硫酸铵生成钒酸铵沉淀,过滤、洗涤、干燥得钒酸铵晶体,钒酸铵煅烧得到V2O5。
【小问1详解】
V是23号元素,价电子排布式为,基态V原子3d轨道中有3个自旋方向相同的未成对电子,所以自旋量子数总和为或。
【小问2详解】
、溶于氢氧化钠生成四羟基合铝酸钠、硅酸钠,所以滤液1中阴离子除外,还有、;“酸溶”后的溶液中含有Fe3+,调节pH生成氢氧化铁沉淀“沉铁”,滤渣1的主要成分是。
【小问3详解】
“焙烧”时和碳酸钠、氧气反应生成和、二氧化碳,反应的化学方程式为。
【小问4详解】
“沉锰”时硫酸锰和碳酸氢铵反应生成碳酸锰沉淀、硫酸铵、二氧化碳,反应的离子方程式为。
【小问5详解】
向“沉锰”的滤液中需加入过量,增大,使平衡向生成方向移动,提高产量。
【小问6详解】
“系列操作X”包括过滤、洗涤,中的杂质可能是硫酸铵,若洗涤液中不含,说明已经洗涤干净,检验洗涤干净的试剂为溶液。
【小问7详解】
已知的结构为,在“酸溶”时,溶液中含有。4分子脱去4分子水得到,具有八元环结构,其结构式可表示为。
17. 三氟甲基亚磺酸锂(,M=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:
已知:
①THF()是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
②三氟甲基亚磺酸锂():易溶于THF,不溶于冷的乙醇,在乙醇中的溶解度随温度的升高而升高;在潮湿空气中易被氧化。
实验步骤:
步骤1:向下图装置C中加入和和少量蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯,有无色气体产生。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
步骤2:向上述所得固体中加入一定量四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡、抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状三氟甲基亚磺酸钠固体。
步骤3:向所得固体中加入少量THF,搅拌溶解后逐滴加入足量盐酸,析出白色固体,抽滤。
步骤4:将滤液转入圆底烧瓶中,加入蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,即得产品。
回答下列问题:
(1)仪器A名称是_______。
(2)步骤2中抽滤后洗涤的目的是_______。
(3)步骤4中发生反应的化学方程式为_______。
(4)对粗产品进行重结晶,重结晶的正确操作:粗产品溶于热的乙醇中→_______→放入真空干燥器中干燥。
a.抽滤 b.缓慢冷却 c.趁热过滤 d.冷的乙醇溶液洗涤
真空干燥的目的_______。
(5)测定产品纯度:准确称取0.2000 g产品,用去离子水溶解并定容至100 mL容量瓶,摇匀得待测液。取10.00 mL待测液,注入离子色谱仪,测得的峰面积为13000;同时配制浓度为0.0200 的标准溶液,测得其峰面积为26000(峰面积与浓度呈线性关系)。
①三氟甲基亚磺酸锂的纯度为_______%。
②若配制标准液时,定容时俯视容量瓶刻度线,会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)恒压滴液漏斗
(2)将滤渣表面吸附三氟甲基亚磺酸钠洗脱,提高产率
(3)+LiOH=+H2O
(4) ①. cbad ②. 防止三氟甲基亚磺酸锂氧化变质
(5) ①. 70 ②. 偏低
【解析】
【分析】本实验以三氟甲磺酰氯为起始原料:首先经亚硫酸钠还原、碳酸氢钠结合反应生成的酸,得到三氟甲基亚磺酸钠;之后加盐酸酸化得到三氟甲基亚磺酸,利用溶解性差异分离杂质后,三氟甲基亚磺酸再和氢氧化锂发生中和反应得到目标产物三氟甲基亚磺酸锂,最后通过重结晶提纯得到纯产品。
【小问1详解】
根据仪器结构,该仪器为恒压滴液漏斗,支管可平衡气压,使液体顺利流下。
【小问2详解】
三氟甲基亚磺酸钠易溶于THF,抽滤后滤渣会吸附产物,洗涤可将产物洗脱,提高产率。
【小问3详解】
步骤4是三氟甲基亚磺酸和LiOH的酸碱中和反应,生成目标产物和水,化学方程式:+LiOH=+H2O
。
【小问4详解】
根据题给信息,产物溶解度随乙醇温度升高而升高,重结晶步骤为:粗产品溶于热乙醇→c:趁热过滤(除去不溶性杂质)→b:缓慢冷却结晶→a:抽滤→d:冷乙醇洗涤→干燥;产物在潮湿空气中易被氧化,真空干燥可避免产物接触潮湿空气被氧化,同时除去残留溶剂。
【小问5详解】
① 峰面积与浓度成正比,因此,代入数据得,100mL待测液中,,纯度为;
② 定容时俯视容量瓶刻度,标准液实际体积偏小,实际浓度大于标称浓度,计算时仍使用标称的偏小浓度,最终计算得到的待测浓度偏小,故测定结果偏低。
18. 蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺,其中水碳比是目前研究的关键。水碳比是指原料气中和的物质的量之比,一般用表示,即。
用水蒸气重整制氢的总反应为:
已知:燃烧热为,燃烧热为,液态水的汽化热为。
(1)总反应的_______。
用水蒸气重整制氢的总反应可分为以下两个过程:
反应Ⅰ.水蒸气重整:
反应Ⅱ.水煤气变换:
(2)在恒容密闭容器中,加入和一定量的,若仅发生反应Ⅰ,的平衡转化率按不同水碳比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是_______(填字母)。
A. 点a、b、c对应的平衡常数:
B.
C. 下,若容器内比值不变,可判断反应达到平衡
D. 下达平衡后,压强P:
对于反应Ⅱ水煤气变换:,是重要化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。曾有科学家做过如下实验,在下,分别使和还原,得到如下数据:
化学方程式
平衡后气体物质的量分数
:
:
(3)根据上述实验结果判断:
①、还原为能力的强弱_______(填字母)。
A. B. C. D.无法判断
②反应Ⅱ水煤气变换的化学平衡常数_______(保留2位小数)。
我国学者研发了一种用于低温水煤气变换反应的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂,下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程:(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)
(4)使用金催化剂(A)和原子层金簇负载催化剂(B),哪种更有利于该反应进行?_______(填“A”或“B”)。
(5)利用某铝电池为电源,电解硫酸铜溶液的装置工作原理如图所示。b为铝电极,其余均为石墨电极,双极膜中水电离产生的H+和可以在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是_______。
A. 该装置既含有原电池,又含有电解池
B. 双极膜中的移向a电极
C. b电极反应式为
D. 若a电极附近生成4.6 g甲酸,则c电极的质量增加6.4 g
【答案】(1) (2)CD
(3) ①. A ②.
(4)B (5)B
【解析】
【小问1详解】
由题意可得以下热化学方程式:
①
②
③
由①-4×②-2×③式可得总反应,则由盖斯定律可知总反应的反应热:;
【小问2详解】
A.平衡常数只受温度影响,、两点温度相同(),设点温度为,由图可知;反应Ⅰ为吸热反应(),升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,所以,A正确;
B.同一温度下,增大水碳比,反应Ⅰ平衡正向移动,的平衡转化率增大,则由图可知,B正确;
C.反应开始进行后,容器内比值一直不变,则下,若容器内比值不变,不能判断反应达到平衡,C错误;
D.,正反应为气体分子数增大的反应,下达平衡后,的平衡转化率:,则有,D错误;
故选CD。
【小问3详解】
①分别使和还原:、,平衡后气体的物质的量分数、,则在温度为时,可以还原更多的,即、还原为能力的强弱:>,故选A;
②反应(1):设反应开始时的物质的量为,的物质的量为,转化了的的物质的量为,容器的体积为,则有三段式:
,达到平衡时,反应(1)的化学平衡常数;
反应(2):设反应开始时的物质的量为,的物质的量为,转化了的的物质的量为,容器的体积为,则有三段式:
,
反应(2)的化学平衡常数;
反应(2)减去反应(1)可得到水煤气变换反应:,则水煤气变换的化学平衡常数:;
【小问4详解】
由图可知,使用催化剂(B)的活化能比使用催化剂(A)的活化能低,因此使用催化剂(B)更有利于该反应进行;
【小问5详解】
左侧铝−CO2电池为原电池,a极(正极)电极反应式为:,b极(负极)电极反应式为:;c极为阴极,发生电极反应:,d极为阳极,发生电极反应:,据此解答。
A.左侧铝−CO2电池为原电池,右侧电解硫酸铜溶液的装置为电解池,则该装置既含有原电池,又含有电解池,A正确;
B.原电池中,b(Al)为负极,a为正极,电场作用下阴离子向负极移动,则双极膜中的OH⁻应移向b电极,而非a电极,B错误;
C.b为Al电极,在NaOH溶液中失电子生成[Al(OH)4]-,其电极反应式为:,C正确;
D.a极电极反应式为:,4.6 g甲酸的物质的量为0.1 mol,即生成4.6 g甲酸时电子转移为0.2 mol,c极为阴极,发生电极反应:,产生0.1 mol Cu单质,其质量为6.4 g,则c电极的质量增加6.4 g,D正确;
故选B。
19. 尼拉帕尼是一种重要的靶向抗肿瘤药物。其关键中间体Ⅰ的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的名称___________,H的结构简式:___________。
(2)B→C的化学方程式为:___________。
(3)F中含氧官能团的名称为___________,F→G的反应类型为___________。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体有___________种。
①苯环上存在3个取代基;②含有4种不同化学环境的氢原子
(5)由E合成D的路线如下:
E生成L所需的试剂和反应条件为___________;M的结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 间甲基苯甲酸(3-甲基苯甲酸) ②.
(2) (3) ①. 硝基 ②. 还原反应
(4)4 (5) ①. NaOH水溶液、加热 ②.
【解析】
【分析】A发生硝化反应生成B,结合I中苯环上硝基和酯基处于邻位,可知A结构简式为,B结构简式为,B与甲醇发生酯化反应生成C,则C的结构简式为,C中甲基被氧化为醛基生成D,D结构简式为,根据E的分子式可知,C中甲基中1个氢被氯取代,E结构简式为;F的分子式为,不饱和度为9,结合I的结构简式,F的结构简式为,F发生还原反应生成G,G的结构简式为,G与发生取代反应生成H,H的结构简式为,D和H发生已知信息②的反应生成I,据此解答。
【小问1详解】
根据分析,A的结构简式为,命名为间甲基苯甲酸(3-甲基苯甲酸);H的结构简式为;
【小问2详解】
B→C是酯化反应,化学方程式为;
【小问3详解】
F的结构简式为,含氧官能团的名称为硝基;F→G的反应是加氢的反应,类型为还原反应;
【小问4详解】
B的分子式为,不饱和度为6,①苯环上存在3个取代基 ②含有4种不同化学环境的氢原子,说明其结构高度对称,3个取代基可以是,满足条件的结构简式为、,或3个取代基为,也有2种同分异构体,所以共有4种同分异构体;
【小问5详解】
E()→D()的主要变化在于卤代烃转化为醛基,结合卤代烃的性质,卤代烃先发生水解反应转化为羟基,试剂和反应条件分别为NaOH水溶液、加热,但这里酯基同时会水解,故L的结构简式为,L中的羟基催化氧化得到醛基,故M的结构简式为,M第一步先酸化,转化为羧基,第二步与甲醇酯化得到D。
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长春市实验中学2025-2026学年下学期第一学程考试
高三化学试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Fe-5 6Cu-64
一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 1953年,中国第一汽车集团在长春成立,打响了新中国造车的“第一枪”。下列有关说法不正确的是
A. 汽车挡风玻璃属于无机非金属材料
B. 轮胎主要成分为橡胶,属于有机高分子材料
C. 汽车发动机缸体材质为铝合金,属于金属材料
D. 车机系统半导体芯片的主要成分为
2. 下列化学用语或叙述表达正确的是
A. 乙醇分子的质谱图:
B. 用电子式表示HCl的形成过程:
C. 二氯甲苯的结构简式:
D. H与Cl成键时轨道相互靠拢:
3. (五羰基铁)是一种典型的金属羰基化合物,在热、光、氧化还原等条件下表现出多种反应性,广泛应用于化学合成和材料科学,但需注意其毒性和不稳定性。已知反应:,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 生成时,失去的电子数为
B. 1 mol基态Fe原子的价电子数为
C. 含有的中子数为
D. 常温下,溶液中,数目
阅读下列材料,完成下列小题
是一种重要的原料,也是一种大气污染物。1 g 完全燃烧制备放出7.1 kJ热量;的配位特性使其在催化和材料科学中具有重要应用,如:可形成配合物;氧化成是制硫酸的重要过程;实验室用NaOH溶液处理含的尾气,发电厂通过“电化学方法”将废气转化为,同时发电;酸性溶液常用于检测大气中的含量,同时生成和等。
4. 下列有关反应的方程式正确的是
A. 煅烧的热化学方程式为:
B. 实验室用足量NaOH溶液处理含的尾气:
C. “电化学方法”处理废气时负极的反应式:
D. 酸性检测离子方程式:
5. 下列有关物质结构的比较,说法正确的是
A. 键角大小:
B. 中S和O配位能力:
C. 分子的极性大小:
D 中各元素电负性大小:
6. 下图实验试剂、装置、操作及现象均正确的是
A.证明铁的吸氧腐蚀
B.滴入酚酞,比较碳酸钠和碳酸氢钠溶液碱性
C.制备
D.实验室制备
A. A B. B C. C D. D
7. 某种合成镇痛消炎药酮基布洛芬的重要中间体的结构简式如图所示。下列关于分子的说法正确的是
A. 不含手性碳原子 B. 最多可与发生加成反应
C. 该分子水解可生成二元酸 D. 分子中所有碳原子可能共平面
8. 演绎法与归纳法是推理的核心方法。下列基于事实的推理不合理的是
选项
事实
推理
A
键能受其所在分子内化学环境的影响
逐个断开分子中的键,每步所需能量不同
B
一般情况下,升高温度,化学反应速率增大
温度越高,工业上合成氨的反应速率越快
C
能溶于稀硫酸而不能
金属硫化物的溶度积是其能否溶于稀硫酸的重要因素
D
与溶液反应生成和
卤素单质(除外)与碱性溶液都可以发生歧化反应
A. A B. B C. C D. D
9. W、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的前20号主族元素,其中基态X原子核外有3个能级,且每个能级的电子数相等,Y是地壳中含量最多的元素,Z是短周期中电负性最大的元素,基态M原子的核外电子有10种空间运动状态。这五种元素原子的最外层电子数之和为21,它们构成的一种电解质的结构如图所示。下列说法正确的是
A. 最简单氢化物的沸点:,因为的键能比的键能大
B. 与M同周期且基态原子最外层电子数相同的元素有2种
C. W元素的最高价氧化物对应的水化物是一种三元弱酸
D. X、Y、Z三种元素的第一电离能:
10. 某小组设计如下实验探究铜及其化合物的转化。
下列说法正确的是
A. 若将换成,Ⅲ中也产生砖红色沉淀
B. 若将盐酸换成硫酸、硝酸,则Ⅳ→Ⅴ中发生的反应不变
C. 氨水、双氧水协同作用才能实现Ⅵ→Ⅶ转化
D. 上述转化中,共包括2个氧化还原反应
11. 通过晶体X射线衍射实验,对乙酸晶体进行测定,可得其晶胞。已知:晶胞参数分别为apm、bpm和cpm。下列说法错误的是
A. 晶胞中含有4个乙酸分子
B. 晶胞的密度为(4×60)/(abc×10-30×NA)g/cm3
C. 晶胞中存在范德华力、氢键,属于分子密堆积
D. 图中,分子5沿y轴平移后能与分子3重合
12. 已知:的反应历程分两步:
第一步:
第二步:
在固定容积的容器中充入一定量和发生上述反应,相同时间内测得体系中部分物质的物质的量(n)随温度(T)的变化如图所示。已知:在图示温度范围内,反应的焓变和熵变几乎不变。下列说法中错误的是
A
B. 加入合适的催化剂,可将第一步反应变成决速步骤
C. 加入催化剂后重复上述实验,所得图像的变化趋势一定发生变化
D. 达到平衡后,若其他条件不变,再充入变大
13. 一种去除工业污水中的新型电池的工作原理如图所示。已知:为铜基普鲁士蓝,它只作为载体,不参与“洗脱”反应,下列说法正确的是
A. CuHCF中的铁为+2价 B. 交换膜为阳离子交换膜
C. “洗脱”的目的是去除电极吸附的 D. 溶液可电解再生电池负极
14. 室温下,向溶液中加入NaOH固体(忽略溶液体积、温度变化),溶液中主要微粒的分布系数[例如的分布系数]、溶液的pH随加入的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 上述溶液中始终存在
B. 室温下,
C. 当时,溶液中
D. 当时,
15. 硒有着广泛的应用领域,但一直是严重短缺的资源。工业上以硫铁矿制酸厂的硒酸泥(含有单质硒、硫及铁的氧化物)为原料,制取粗硒的流程如下,下列有关说法错误的是
已知:①硫在煤油中溶解度随温度升高而增大;②氧化浸硒时的还原产物为。
A. 操作X为趁热过滤
B. 操作Y为蒸发
C. 流程中煤油可循环使用
D. 理论上消耗和物质的量之比为2:5
二、非选择题:
16. 常作为玻璃陶瓷的着色剂,使玻璃、陶瓷呈现黄色或绿色;同时提升产品的耐热性。以钒渣(主要含,还有少量MnO、、等)为原料提取的流程如图所示。
已知:难溶于水和碱,可溶于酸,灼烧可生成;。
回答下列问题:
(1)自旋量子数()表示电子自旋,顺时针旋转时,;逆时针旋转时,。基态V原子的自旋量子数()总和为___________。
(2)滤液1中阴离子除外,还有___________(填离子符号),滤渣1的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“焙烧”时反应生成和,该反应的化学方程式为___________。
(4)写出“沉锰”时反应离子方程式:___________。
(5)向“沉锰”的滤液中需加入过量,其目的是___________(从平衡移动角度分析,用必要的文字和化学用语回答)。
(6)“系列操作X”包括过滤、洗涤,检验洗涤干净的试剂为___________。
(7)已知的结构为,在“酸溶”时,溶液中含有。已知具有八元环结构,其结构式可表示为___________。
17. 三氟甲基亚磺酸锂(,M=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:
已知:
①THF()是一种有机溶剂,与水任意比互溶。
②三氟甲基亚磺酸锂():易溶于THF,不溶于冷的乙醇,在乙醇中的溶解度随温度的升高而升高;在潮湿空气中易被氧化。
实验步骤:
步骤1:向下图装置C中加入和和少量蒸馏水,搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯,有无色气体产生。80℃下反应3 h后,减压蒸除溶剂得浅黄色固体。
步骤2:向上述所得固体中加入一定量四氢呋喃(THF),充分搅拌后,加入无水,振荡、抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除THF,得黏稠状三氟甲基亚磺酸钠固体。
步骤3:向所得固体中加入少量THF,搅拌溶解后逐滴加入足量盐酸,析出白色固体,抽滤。
步骤4:将滤液转入圆底烧瓶中,加入蒸馏水和过量LiOH。室温搅拌反应1 h后,减压蒸除溶剂,得粗产品。加入适量乙醇进行重结晶,即得产品。
回答下列问题:
(1)仪器A名称是_______。
(2)步骤2中抽滤后洗涤的目的是_______。
(3)步骤4中发生反应的化学方程式为_______。
(4)对粗产品进行重结晶,重结晶的正确操作:粗产品溶于热的乙醇中→_______→放入真空干燥器中干燥。
a.抽滤 b.缓慢冷却 c.趁热过滤 d.冷的乙醇溶液洗涤
真空干燥的目的_______。
(5)测定产品纯度:准确称取0.2000 g产品,用去离子水溶解并定容至100 mL容量瓶,摇匀得待测液。取10.00 mL待测液,注入离子色谱仪,测得的峰面积为13000;同时配制浓度为0.0200 的标准溶液,测得其峰面积为26000(峰面积与浓度呈线性关系)。
①三氟甲基亚磺酸锂的纯度为_______%。
②若配制标准液时,定容时俯视容量瓶刻度线,会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
18. 蒸汽转化是以烃类与水蒸气反应制备氢气、一氧化碳和二氧化碳的工艺,其中水碳比是目前研究的关键。水碳比是指原料气中和的物质的量之比,一般用表示,即。
用水蒸气重整制氢的总反应为:
已知:燃烧热为,燃烧热为,液态水的汽化热为。
(1)总反应的_______。
用水蒸气重整制氢的总反应可分为以下两个过程:
反应Ⅰ.水蒸气重整:
反应Ⅱ.水煤气变换:
(2)在恒容密闭容器中,加入和一定量的,若仅发生反应Ⅰ,的平衡转化率按不同水碳比随温度的变化曲线如图所示。下列说法错误的是_______(填字母)。
A. 点a、b、c对应的平衡常数:
B.
C. 下,若容器内比值不变,可判断反应达到平衡
D. 下达平衡后,压强P:
对于反应Ⅱ水煤气变换:,是重要化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。曾有科学家做过如下实验,在下,分别使和还原,得到如下数据:
化学方程式
平衡后气体的物质的量分数
:
:
(3)根据上述实验结果判断:
①、还原为能力的强弱_______(填字母)。
A. B. C. D.无法判断
②反应Ⅱ水煤气变换的化学平衡常数_______(保留2位小数)。
我国学者研发了一种用于低温水煤气变换反应的高效稳定催化剂——原子层金簇负载催化剂,下图表示该催化剂与金催化剂的反应历程:(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)
(4)使用金催化剂(A)和原子层金簇负载催化剂(B),哪种更有利于该反应进行?_______(填“A”或“B”)。
(5)利用某铝电池为电源,电解硫酸铜溶液的装置工作原理如图所示。b为铝电极,其余均为石墨电极,双极膜中水电离产生的H+和可以在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是_______。
A. 该装置既含有原电池,又含有电解池
B. 双极膜中的移向a电极
C. b电极反应式为
D. 若a电极附近生成4.6 g甲酸,则c电极的质量增加6.4 g
19. 尼拉帕尼是一种重要的靶向抗肿瘤药物。其关键中间体Ⅰ的一种合成路线如下:
已知:①
②
回答下列问题:
(1)A的名称___________,H的结构简式:___________。
(2)B→C的化学方程式为:___________。
(3)F中含氧官能团的名称为___________,F→G的反应类型为___________。
(4)B的同分异构体中,同时符合下列条件的同分异构体有___________种。
①苯环上存在3个取代基;②含有4种不同化学环境的氢原子
(5)由E合成D的路线如下:
E生成L所需的试剂和反应条件为___________;M的结构简式为___________。
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