内容正文:
2026年普通高校招生考试仿真模拟卷(六)
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 F 19 S 32 Ca 40 Mn 55 Ru 101
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. 科技的发展离不开化学材料的助力。下列说法错误的是
A. 石墨烯与金刚石互为同位素
B. 聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料
C. 氮化硅()陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨蚀,可用于制作火箭发动机
D. 高纯硅可用于制造芯片和硅太阳能电池,二氧化硅可用来生产光导纤维
2. 实验安全是进行化学实验的前提。下列说法正确的是
A. 酒精着火可以用水扑灭
B. 近距离俯视烧杯中钾与水的反应
C. 水银温度计打破后,洒落的水银立即用硫磺粉末覆盖
D. 浓硫酸溅到皮肤上,应立即用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的NaOH溶液
3. 氯及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 反应(1)中当生成标准状况下时,转移电子数目为
B. 工业生产漂白粉宜在较低温度下进行
C. 用pH试纸测定溶液的pH约为11
D. 标准状况下,33.6 L 溶于水,溶液中、和HClO的微粒数目之和为
4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实与解释均正确的是
选项
事实
解释
A
、均易溶于水
两种分子都能与水分子形成氢键
B
氢原子光谱是不连续的线状光谱
原子的能级是量子化的
C
稳定性:
电负性大的配位原子更容易提供孤电子对
D
水晶柱面上的固态石蜡在不同方向熔化的快慢不同
原子无序排列
A. A B. B C. C D. D
5. 聚脲(W)是一种先进的防水材料,广泛应用于工程建筑、管道防腐等领域。一种合成聚脲的路线如下所示:
下列说法正确的是
A. 化合物M可以发生银镜反应
B. 化合物N的核磁共振氢谱有3组峰,其一氯代物有3种同分异构体
C. 共价键稳定性:
D. W链间易形成氢键,且有极小的分子间隙,导致水分子难以渗入
6. 元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. a和i同主族 B. 非金属性:
C. 原子半径: D. 最简单氢化物沸点:
7. 在酸性条件下可发生反应:。以为原料制取晶体的实验操作或原理不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取含的悬浊液 B. 用装置乙吸收挥发出的气体
C. 用装置丙除去S和未反应的 D. 用装置丁蒸干溶液,获得
8. 常温下,根据下列实验操作及现象,得出的相应结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
白葡萄酒中含有SO2
B
将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
C
向2mL0.1mol·L−1NaCl溶液中滴加2滴0.1mol·L−1AgNO3溶液,有白色沉淀生成;振荡试管,再滴加2滴0.1mol·L−1KI溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
将Fe(NO3)3溶液加到HI溶液中,充分溶解后,滴入CCl4后振荡、静置,观察CCl4层颜色变化
证明氧化性:Fe3+>I2
A. A B. B C. C D. D
9. 科学家研究发现微米级纯水滴的有趣现象:大微滴往往带正电荷,而小微滴往往带负电荷,不同电荷的水微滴可以转移电子(充电)。下列说法正确的是
A. 大微滴正电荷微粒是,其空间结构为平面三角形
B. 产生大微滴和小微滴的过程可表示为:,该化学反应的
C. “充电”后,小微滴可得到分子产物,该分子产物的电子式为
D. “充电”过程中总化学方程式为
10. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。下列说法正确的是
A. 固体溶解是放热过程
B. 根据盖斯定律可知
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
11. 是优良的固态电解质材料,取代部分后产生空位,可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法正确的是
A. 每个晶胞中个数为8
B. 该晶胞在yz平面的投影为
C. 取代后,该电解质的化学式为
D. 若只有发生迁移,外电路转移的电子数是通过截面MNPQ的数目的2倍
12. 原电池如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,M极为负极,负极发生氧化反应
B. 放电时,N极的电极反应为
C. 充电时,消耗4 mol,同时消耗
D. 充电时,M极的电极反应为
13. 已知制备的反应为,,保持密闭容器容积不变,向反应器充入一定量和,发生上述反应。测得平衡转化率与投料比[](温度不变)、温度倒数()(投料比不变)关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 其他条件不变,达平衡后充入氩气,平衡不移动
B. 曲线②代表平衡转化率与投料比(温度不变)的关系
C. 一定条件下,当容器内气体平均摩尔质量不变时,达到平衡状态
D. 若当、温度为时,平衡转化率为40%,则时该反应的浓度平衡常数
14. 一甲胺()在医药、农药、染料、炸药等工业领域应用广泛。时,向溶液中滴加盐酸,混合液中、的分布分数[如]、水电离出的负对数[]与所加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ代表的变化
B. 25℃时,的
C.
D. 与等体积混合后的溶液:
二、非选择题:
15. 钌(Ru)熔点高、具有良好的导电性和稳定性,钌的化合物毒性低,具有高效抗癌性,在电子、医疗、催化剂、航空航天等领域应用广泛。一种以钌矿石[主要含,还含少量的、FeO、MgO、和CaO等]为原料制备钌的流程如图所示。
已知:①常温下,,,,。
②离子浓度时,则认为该离子已被完全除去。
回答下列问题:
(1)“熔融”前将矿石粉碎的目的是___________,气体A的结构式为___________。
(2)“沉铁”的离子方程式为___________。
(3)“软化”时,溶液中、的浓度分别为和,常温下取2.0 L该溶液,使其中、沉淀完全,则至少需要加入NaF的物质的量为___________(保留4位有效数字)。
(4)“灼烧”时Ar的作用是___________。
(5)某工厂用10 t钌矿石[含],最终制得3636 kg Ru,则钌的产率为___________。
(6)是离子晶体,其晶胞如图所示,晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值。每个氟化钙晶胞中的数目为___________,氟化钙晶体密度为___________。
16. 连二硫酸锰(,其中Mn为价)可缓慢释放,起到对水果灭菌、保鲜的作用。实验室用与200 mL 水悬浊液(反应前后体积不变)反应制备,装置如图(夹持装置等略)。
回答下列问题:
(1)仪器a中所盛液体为___________,装置乙中反应器的名称是___________。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为___________。
(3)为提高的产率,装置乙中反应温度需保持在,pH应控制在2.8~3.5。乙中缺少的仪器为温度计和___________。实验时需向装置乙中通入稍过量的,目的是___________。
(4)装置乙中生成等物质的量的和,则反应的化学方程式为___________。反应完成时的实验现象为___________。
(5)反应结束后用传感器监测到生成物中浓度为,为除去副产物,需加入的试剂为___________溶液,其溶质的物质的量为___________mol,过滤后真空蒸发浓缩、低温下结晶,即可得到。
【已知:、、均易溶于水,】
(6)取产品15 g溶于水配成250 mL溶液,取出20 mL溶液,用酸性重铬酸钾溶液滴定(重铬酸钾难以氧化二价锰离子),记录消耗酸性重铬酸钾溶液的体积,重复三次实验,平均消耗酸性重铬酸钾溶液12.00 mL,计算所得产品中的质量分数为___________(保留3位有效数字)。
17. 是重要的温室气体,其综合利用是实现“双碳”达标的热点领域。回答下列问题:
(1)利用两种温室气体和催化重整可制得合成气(和),其反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
部分物质的燃烧热如下表所示,则___________,理论上反应Ⅰ的原子利用率为___________。
物质
CO
燃烧热
(2)工业利用加氢合成甲醇的反应为 。将和按一定物质的量比,分别以不同的起始流速通入反应器中,加入相同的催化剂。在280℃、310℃和340℃下反应,通过检测单位时间内流出气体的成分,绘制转化率曲线如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。
加氢合成甲醇自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。图中、、由高到低的顺序是___________。
(3)氢化制备乙烯()有两种方案:
方案一:
方案二:
①你会选择___________(填“方案一”或“方案二”),理由是___________。
②对于方案二,在恒温恒压(压强为p kPa)下,将投料比的和的混合气体投入密闭容器中,反应达到平衡时的物质的量分数为0.1,则该反应的___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数。列出含p的计算式即可)。
18. 的盐酸盐是一种镇吐药物,的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)的化学名称是___________。
(2)中官能团的名称是___________。
(3)A→B的反应类型为___________。
(4)X、E的结构简式分别为___________、___________。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种。
①含有,且无键
②含有2个苯环
③核磁共振氢谱显示有6组峰
(6)药物K的合成路线如下:
已知含有羰基,按照的方法合成。第①步反应的化学方程式为___________。J的结构简式为___________。
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2026年普通高校招生考试仿真模拟卷(六)
化学
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 F 19 S 32 Ca 40 Mn 55 Ru 101
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. 科技的发展离不开化学材料的助力。下列说法错误的是
A. 石墨烯与金刚石互为同位素
B. 聚乳酸是一种可生物降解的高分子材料
C. 氮化硅()陶瓷耐高温、抗氧化、耐磨蚀,可用于制作火箭发动机
D. 高纯硅可用于制造芯片和硅太阳能电池,二氧化硅可用来生产光导纤维
【答案】A
【解析】
【详解】A.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子,石墨烯和金刚石是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,不是同位素,A错误;
B.聚乳酸是由乳酸聚合得到的有机高分子材料,可被微生物降解,属于可生物降解的高分子材料,B正确;
C.属于新型高温结构陶瓷,具备耐高温、抗氧化、耐磨蚀的特性,可用于制作火箭发动机部件,C正确;
D.高纯硅是良好的半导体材料,可用于制造芯片和硅太阳能电池;二氧化硅具有优良的光传导能力,可用来生产光导纤维,D正确;
故选A。
2. 实验安全是进行化学实验的前提。下列说法正确的是
A. 酒精着火可以用水扑灭
B. 近距离俯视烧杯中钾与水的反应
C. 水银温度计打破后,洒落的水银立即用硫磺粉末覆盖
D. 浓硫酸溅到皮肤上,应立即用大量水冲洗,最后涂上3%~5%的NaOH溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.酒精密度小于水,酒精着火时酒精会浮在水面上继续燃烧,且水流动会扩散火势,应该用湿抹布盖灭,不能用水扑灭,A错误;
B.钾与水反应剧烈,会剧烈放热、产生气体,容易发生飞溅/爆炸,近距离俯视容易被灼伤或溅伤,存在安全隐患,B错误;
C.常温下汞可与单质硫反应生成无毒的硫化汞,因此温度计打破后,洒落的水银用硫磺粉末覆盖是正确的处理方式,C正确;
D.NaOH是强腐蚀性强碱,会灼伤皮肤,浓硫酸溅到皮肤上,大量水冲洗后应涂抹3%~5%的碳酸氢钠溶液,不能涂NaOH溶液,D错误;
故选C。
3. 氯及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 反应(1)中当生成标准状况下时,转移电子数目为
B. 工业生产漂白粉宜在较低温度下进行
C. 用pH试纸测定溶液的pH约为11
D. 标准状况下,33.6 L 溶于水,溶液中、和HClO的微粒数目之和为
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应(1)的离子方程式为,当生成0.1 mol 时,转移电子数目为,A错误;
B.反应(2)的化学方程式为,要得到次氯酸盐,须在较低温度下进行,B正确;
C.具有漂白性,不能用pH试纸测定溶液的pH,C错误;
D.标准状况下,的物质的量为1.5 mol,但氯气与水反应是可逆反应,其中还含有分子,所以溶液中、和HClO的微粒数目之和小于,D错误;
故答案为B。
4. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列事实与解释均正确的是
选项
事实
解释
A
、均易溶于水
两种分子都能与水分子形成氢键
B
氢原子光谱是不连续的线状光谱
原子的能级是量子化的
C
稳定性:
电负性大的配位原子更容易提供孤电子对
D
水晶柱面上的固态石蜡在不同方向熔化的快慢不同
原子无序排列
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子不能与水分子形成氢键,易溶于水是因为其为极性分子且在水中可完全电离,解释错误,A不符合题意;
B.原子核外电子的能级是量子化的,电子跃迁时吸收或释放的能量是不连续的,对应产生的光谱为不连续的线状光谱,事实和解释均正确,B符合题意;
C.的电负性大于,电负性越大,对孤电子对的束缚力越强,越难提供孤电子对,的电负性更小、配位能力更强,因此,更稳定,解释错误,C不符合题意;
D.水晶是晶体,内部原子呈有序排列,具有各向异性,不同方向导热性不同导致石蜡熔化快慢不同,解释错误,D不符合题意;
答案选B。
5. 聚脲(W)是一种先进的防水材料,广泛应用于工程建筑、管道防腐等领域。一种合成聚脲的路线如下所示:
下列说法正确的是
A. 化合物M可以发生银镜反应
B. 化合物N的核磁共振氢谱有3组峰,其一氯代物有3种同分异构体
C. 共价键稳定性:
D. W链间易形成氢键,且有极小的分子间隙,导致水分子难以渗入
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物M中不含有醛基,不能发生银镜反应,A错误;
B.常见的二氨基甲苯异构体中,2,6-二氨基甲苯有4种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有4组峰,其一氯代物有3种;2,4-二氨基甲苯有6种不同化学环境的氢原子,核磁共振氢谱有6组峰,其一氯代物有4种。因此,B错误;
C.过程中,没有变化,发生键断裂的加成反应,说明共价键稳定性:,C错误;
D.有机物W含有大量键,所以分子之间可以形成氢键,该分子是线性分子,分子之间能形成大量氢键,可以减小分子之间的间隙,导致水分子难以渗入,D正确;
故选D。
6. 元素a~i为短周期元素,其第一电离能与原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A. a和i同主族 B. 非金属性:
C. 原子半径: D. 最简单氢化物沸点:
【答案】C
【解析】
【详解】A.元素a~i分别是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。a是B,i是Al,二者同主族,A正确;
B.B、C、N、O、F属于同周期主族元素,同周期主族元素从左到右非金属性依次增强,即非金属性:,B正确;
C.同周期主族元素从左到右原子半径减小,原子半径:,即,C错误;
D.分子间存在氢键,沸点高,沸点:,即,D正确;
故选C。
7. 在酸性条件下可发生反应:。以为原料制取晶体的实验操作或原理不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取含的悬浊液 B. 用装置乙吸收挥发出的气体
C. 用装置丙除去S和未反应的 D. 用装置丁蒸干溶液,获得
【答案】D
【解析】
【详解】A.装置甲中,与稀硫酸在加热、电磁搅拌条件下发生反应:,可制取制取含的悬浊液,A正确;
B.是酸性气体,能与NaOH溶液反应,装置乙可吸收挥发出的气体,B正确;
C.S和未反应的难溶于水,易溶于水,用装置丙(过滤装置)可除去S和未反应的,C正确。
D.溶液蒸发结晶时,易被氧化,且直接蒸干溶液不能得到晶体,应该蒸发浓缩、冷却结晶,D错误;
故答案选D。
8. 常温下,根据下列实验操作及现象,得出的相应结论正确的是
实验操作及现象
结论
A
向白葡萄酒中滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,溶液紫色褪去
白葡萄酒中含有SO2
B
将等浓度等体积的Na[Al(OH)4]溶液与NaHCO3溶液混合有白色沉淀生成
二者水解相互促进生成氢氧化铝沉淀
C
向2mL0.1mol·L−1NaCl溶液中滴加2滴0.1mol·L−1AgNO3溶液,有白色沉淀生成;振荡试管,再滴加2滴0.1mol·L−1KI溶液,有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
D
将Fe(NO3)3溶液加到HI溶液中,充分溶解后,滴入CCl4后振荡、静置,观察CCl4层颜色变化
证明氧化性:Fe3+>I2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.SO2具有还原性,可被酸性高锰酸钾氧化,导致溶液褪色,但乙醇同样能被酸性高锰酸钾氧化,也会导致其褪色,因此结论不合理,故A错误;
B.将等浓度等体积的溶液与溶液混合发生反应 ,不是水解反应,故B错误;
C.向溶液中滴加2滴溶液,产生白色沉淀,根据数据可知溶液过量,溶液全部反应生成沉淀,此时再滴加4滴溶液,沉淀变为黄色,说明白色的沉淀转化为黄色AgI沉淀,,得到Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),故C正确;
D.Fe(NO3)3与HI反应时,在酸性条件下也具有强氧化性,故可能是与I-反应生成I2,也可能是与I-反应生成I2,因此不能证明氧化性:,故D错误;
故答案选C。
9. 科学家研究发现微米级纯水滴的有趣现象:大微滴往往带正电荷,而小微滴往往带负电荷,不同电荷的水微滴可以转移电子(充电)。下列说法正确的是
A. 大微滴正电荷微粒是,其空间结构为平面三角形
B. 产生大微滴和小微滴的过程可表示为:,该化学反应的
C. “充电”后,小微滴可得到分子产物,该分子产物的电子式为
D. “充电”过程中总化学方程式为
【答案】C
【解析】
【详解】A.依据水电离产生和,结合水微滴电性可知,大微滴正电荷微粒是,小微滴负电荷微粒是。的中心原子是氧原子,其价层电子对数为4,杂化方式为,中心原子氧原子上有1个孤电子对,故其空间结构为三角锥形,A错误;
B.电离过程不是化学反应,B错误;
C.小微滴把电子转移给大微滴,变为羟基(),两羟基再结合生成分子,其电子式为,C正确;
D.“充电”时得到电子生成原子,再生成,因此总反应的产物为和,总化学方程式为,D错误;
故选C。
10. 为理解离子化合物溶解过程的能量变化,可设想固体溶于水的过程分两步实现,示意图如下。下列说法正确的是
A. 固体溶解是放热过程
B. 根据盖斯定律可知
C. 根据各微粒的状态,可判断,
D. 溶解过程的能量变化,与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知,固体溶于水的过程分两步实现,第一步为固体变为和,此过程离子键发生断裂,为吸热过程;第二步为和与水分子结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,为放热过程。固体溶解过程的焓变为,为吸热过程,A错误;
B.由盖斯定律可知,即,B错误;
C.第一步为固体变为和,此过程离子键发生断裂,为吸热过程,;第二步为和与水分子结合形成水合钠离子和水合氯离子的过程,此过程为放热过程,,C错误;
D.溶解过程的能量变化,取决于固体断键吸收的热量及和水合过程放出的热量有关,即与固体和溶液中微粒间作用力的强弱有关,D正确;
故选D。
11. 是优良的固态电解质材料,取代部分后产生空位,可提升传导性能。取代后材料的晶胞结构示意图(未画出)及其作为电解质的电池装置如下。下列说法正确的是
A. 每个晶胞中个数为8
B. 该晶胞在yz平面的投影为
C. 取代后,该电解质的化学式为
D. 若只有发生迁移,外电路转移的电子数是通过截面MNPQ的数目的2倍
【答案】B
【解析】
【详解】A.由晶胞结构可知,Sc3+分布在晶胞的8个棱心和4个面心,由均摊法算出其离子个数为8×+4×=4,由晶体的化学式可知,个数是个数的3倍,因此,每个晶胞中个数为12,A错误;
B.由晶胞结构可知,该晶胞在yz平面的投影为,B正确;
C.取代后,数目应减小并产生空位,因此,根据正负化合价的代数和为0可知,取代后该电解质的化学式为,C错误;
D.与电子所带的电荷数目相同,只是电性不同,原电池中内电路和外电路通过的电量相等,因此,若只有发生迁移,外电路转移的电子数与通过截面的数目相等,D错误;
故选B。
12. 原电池如图所示。下列说法错误的是
A. 放电时,M极为负极,负极发生氧化反应
B. 放电时,N极的电极反应为
C. 充电时,消耗4 mol,同时消耗
D. 充电时,M极的电极反应为
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,连接负载时,M极,化合价升高,发生氧化反应,则M极为原电池负极,负极反应式为,N极为原电池正极,正极反应式为;充电时,M极作阴极,发生还原反应,阴极反应式为,N极作阳极,发生氧化反应,阳极反应式为;
【详解】A.由分析可知,放电时,M极发生氧化反应,作原电池负极,A不符合题意;
B.放电时,N极为正极,正极的电极反应为,B不符合题意;
C.由分析可知,充电时,消耗4 mol,转移电子的物质的量为4 mol,根据阴极反应式,消耗的物质的量为,C符合题意;
D.由分析可知,充电时,M极作阴极,发生还原反应,阴极反应式为,D不符合题意;
答案选C。
13. 已知制备的反应为,,保持密闭容器容积不变,向反应器充入一定量和,发生上述反应。测得平衡转化率与投料比[](温度不变)、温度倒数()(投料比不变)关系如图所示。下列叙述错误的是
A. 其他条件不变,达平衡后充入氩气,平衡不移动
B. 曲线②代表平衡转化率与投料比(温度不变)的关系
C. 一定条件下,当容器内气体平均摩尔质量不变时,达到平衡状态
D. 若当、温度为时,平衡转化率为40%,则时该反应的浓度平衡常数
【答案】D
【解析】
【详解】A.密闭容器容积不变,达平衡后充入惰性气体,反应体系中各气体的分压不变,平衡不移动,A正确;
B.温度不变,投料比越大,平衡转化率越小,曲线②代表平衡转化率与投料比的关系,投料比不变,降低温度,平衡转化率增大,曲线①代表平衡转化率与的关系,B正确;
C.该反应前后,气体分子数不变,气体质量减少,则气体平均摩尔质量减少,一定条件下,当容器内气体平均摩尔质量不变时,达到平衡状态,C正确;
D.若当,温度为时,平衡转化率为40%,列出三段式如下:
,则时该反应的浓度平衡常数,D错误;
故选D。
14. 一甲胺()在医药、农药、染料、炸药等工业领域应用广泛。时,向溶液中滴加盐酸,混合液中、的分布分数[如]、水电离出的负对数[]与所加盐酸体积的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. 曲线Ⅰ代表的变化
B. 25℃时,的
C.
D. 与等体积混合后的溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】
A.一甲胺溶液中加入盐酸,发生反应的化学方程式为:,随着盐酸的滴加,不断被消耗,不断生成,结合图像可知,曲线Ⅰ代表的变化,曲线Ⅱ代表的变化,A错误;
B.由图可知,当时,水电离出,即溶液中的,溶液中的,则的电离常数为,则的水解常数,B错误;
C.由于的的,则当中和(即加入盐酸)时,溶液中,故当时,,C错误;
D.与等体积混合后的溶液中,根据物料守恒可得,根据电荷守恒可得,两式合并,消去,得到,D正确;
故选D。
二、非选择题:
15. 钌(Ru)熔点高、具有良好的导电性和稳定性,钌的化合物毒性低,具有高效抗癌性,在电子、医疗、催化剂、航空航天等领域应用广泛。一种以钌矿石[主要含,还含少量的、FeO、MgO、和CaO等]为原料制备钌的流程如图所示。
已知:①常温下,,,,。
②离子浓度时,则认为该离子已被完全除去。
回答下列问题:
(1)“熔融”前将矿石粉碎的目的是___________,气体A的结构式为___________。
(2)“沉铁”的离子方程式为___________。
(3)“软化”时,溶液中、的浓度分别为和,常温下取2.0 L该溶液,使其中、沉淀完全,则至少需要加入NaF的物质的量为___________(保留4位有效数字)。
(4)“灼烧”时Ar的作用是___________。
(5)某工厂用10 t钌矿石[含],最终制得3636 kg Ru,则钌的产率为___________。
(6)是离子晶体,其晶胞如图所示,晶胞参数为a pm,表示阿伏加德罗常数的值。每个氟化钙晶胞中的数目为___________,氟化钙晶体密度为___________。
【答案】(1) ①. 增大矿石与的接触面积,加快反应速率 ②.
(2)
(3)0.1278 mol
(4)作保护气,防止钌与空气中的氧气反应
(5)
(6) ①. 4 ②.
【解析】
【分析】预处理与熔融阶段:钌矿石粉碎的目的是增大矿石与反应物的接触面积,加快熔融反应速率,使反应更充分。加入固体高温熔融时,原料中高温分解,杂质也会与碳酸钠在高温下反应,两个过程都会放出(即气体A),得到熔块产物。浸出阶段:熔融后的熔块先水浸,过滤除去不溶性杂质得到滤液1;再加硫酸酸浸,使、、、、等金属阳离子溶解进入酸性溶液,完成金属离子的浸出。沉铁除铁:向酸浸液加入碱性溶液,酸性杂质中的被氧化,最终生成羟基硫酸铁沉淀,过滤除去铁杂质。软化除钙镁:沉铁后的滤液中加入,、分别生成、沉淀被除去,得到纯净的含离子的溶液。沉钌制备金属钌(两种方案)方案1:加入浓溶液沉钌,得到钌的碳酸盐沉淀;灼烧沉淀得到钌的氧化物,最后通入,氢气还原钌的氧化物得到单质。方案2:加入草酸铵溶液沉钌,得到草酸钌沉淀;在气氛保护下灼烧草酸钌,草酸钌分解得到单质,的作用是作保护气,防止高温下被氧气氧化。
【小问1详解】
粉碎固体可增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分;矿石中的碳酸盐高温分解生成,结构式为。
【小问2详解】
酸浸后转化为,碱性将氧化为目标沉淀,结合化合价升降守恒(6个共升6价,1个共降6价)、电荷守恒和原子守恒配平得离子方程式为。
【小问3详解】
离子浓度视为沉淀完全,根据()可得:,得; :,得; 因此游离的至少为,2L溶液中游离; 原溶液中,,沉淀共消耗; 总。
【小问4详解】
性质稳定,高温下可防止金属被氧气氧化。
【小问5详解】
的相对原子质量为101,,8.84 t Ru(CO3)2中理论可得Ru的质量为,产率。
【小问6详解】
位于晶胞顶点和面心,数目为;晶胞中数目为8,晶胞质量,晶胞体积,密度。
16. 连二硫酸锰(,其中Mn为价)可缓慢释放,起到对水果灭菌、保鲜的作用。实验室用与200 mL 水悬浊液(反应前后体积不变)反应制备,装置如图(夹持装置等略)。
回答下列问题:
(1)仪器a中所盛液体为___________,装置乙中反应器的名称是___________。
(2)装置甲中发生反应的化学方程式为___________。
(3)为提高的产率,装置乙中反应温度需保持在,pH应控制在2.8~3.5。乙中缺少的仪器为温度计和___________。实验时需向装置乙中通入稍过量的,目的是___________。
(4)装置乙中生成等物质的量的和,则反应的化学方程式为___________。反应完成时的实验现象为___________。
(5)反应结束后用传感器监测到生成物中浓度为,为除去副产物,需加入的试剂为___________溶液,其溶质的物质的量为___________mol,过滤后真空蒸发浓缩、低温下结晶,即可得到。
【已知:、、均易溶于水,】
(6)取产品15 g溶于水配成250 mL溶液,取出20 mL溶液,用酸性重铬酸钾溶液滴定(重铬酸钾难以氧化二价锰离子),记录消耗酸性重铬酸钾溶液的体积,重复三次实验,平均消耗酸性重铬酸钾溶液12.00 mL,计算所得产品中的质量分数为___________(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 浓硫酸(或70%左右的浓硫酸或中等浓度的硫酸) ②. 三颈烧瓶
(2)
(3) ①. pH计 ②. 提高的转化率
(4) ①. ②. 悬浊液变澄清
(5) ①. ②. 0.4
(6)86.1%
【解析】
【分析】装置甲中硫酸钠与浓硫酸反应制取,将生成的通入装置乙中,与二氧化锰发生反应生成和,据此分析。
【小问1详解】
甲装置为发生装置,实验室用浓硫酸与反应制备,因此仪器a分液漏斗中盛放浓硫酸;乙中反应器为三颈烧瓶。
【小问2详解】
浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,配平可得。
【小问3详解】
实验需要控制pH在2.8~3.5之间,因此除温度计外还需要pH计(酸度计)监测pH;通入稍过量可以使充分反应,提高目标产物的产率。
【小问4详解】
与水悬浊液充分反应生成等物质的量的和,根据得失电子守恒:从+4降为+2,每个得2e⁻;从+4分别变为+5(中)和+6(中),总升价=总降价,配平得方程式;反应前乙中是水悬浊液,反应完成后完全溶解,产物均易溶,因此现象为悬浊液变澄清。
【小问5详解】
副产物为,需要除去,难溶,易溶,应选择加入溶液体积为200mL,,因此需要物质的量为0.4 mol。
【小问6详解】
滴定中,得,失,因此关系:;,250mL溶液中,摩尔质量,质量,质量分数。
17. 是重要的温室气体,其综合利用是实现“双碳”达标的热点领域。回答下列问题:
(1)利用两种温室气体和催化重整可制得合成气(和),其反应过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
部分物质的燃烧热如下表所示,则___________,理论上反应Ⅰ的原子利用率为___________。
物质
CO
燃烧热
(2)工业利用加氢合成甲醇的反应为 。将和按一定物质的量比,分别以不同的起始流速通入反应器中,加入相同的催化剂。在280℃、310℃和340℃下反应,通过检测单位时间内流出气体的成分,绘制转化率曲线如图所示(较低流速下的转化率可近似为平衡转化率)。
加氢合成甲醇自发进行的条件是___________(填“高温”或“低温”)。图中、、由高到低的顺序是___________。
(3)氢化制备乙烯()有两种方案:
方案一:
方案二:
①你会选择___________(填“方案一”或“方案二”),理由是___________。
②对于方案二,在恒温恒压(压强为p kPa)下,将投料比的和的混合气体投入密闭容器中,反应达到平衡时的物质的量分数为0.1,则该反应的___________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数。列出含p的计算式即可)。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. 低温 ②.
(3) ①. 方案二 ②. 反应放热,有助于维持反应温度,减少能源消耗(或其它合理答案) ③. (或其它合理答案)
【解析】
【小问1详解】
根据、、的燃烧热可以列出以下热化学方程式:
①
②
③
则反应可由①+②+③得到,故;
反应Ⅰ中所有反应物中的原子全部转化为目标产物和,因此原子利用率为100%。
【小问2详解】
加氢合成甲醇的反应为放热反应,,且正反应气体分子数减少,,由得,仅当较小时满足,因此该反应仅在低温条件下自发进行;
较低流速下转化率可近似为平衡转化率,所以平衡转化率,而该反应放热,温度越低,平衡转化率越高,故。
【小问3详解】
①比较两反应的可知,方案一为强吸热反应,方案二为放热反应,方案一需要很高温度才能促进反应,方案二在较低温度下即可获得较好的效果,且反应自身放热利于维持反应温度,有利于降低能耗,故选方案二;
②在恒温恒压(压强为)下,将投料比的和的混合气体投入密闭容器中,按照方案二进行反应,设、,反应达到平衡时的物质的量分数为0.1,设平衡时生成,列出三段式如下:
反应达到平衡时的物质的量分数,解得。平衡时各物质的物质的量分别为:,同理,,,。平衡时混合气体的总物质的量为。则该反应的。
18. 的盐酸盐是一种镇吐药物,的一种合成路线如下(略去部分试剂和条件)。
已知:
回答下列问题:
(1)的化学名称是___________。
(2)中官能团的名称是___________。
(3)A→B的反应类型为___________。
(4)X、E的结构简式分别为___________、___________。
(5)F的同分异构体中,同时满足下列条件的共有___________种。
①含有,且无键
②含有2个苯环
③核磁共振氢谱显示有6组峰
(6)药物K的合成路线如下:
已知含有羰基,按照的方法合成。第①步反应的化学方程式为___________。J的结构简式为___________。
【答案】(1)邻硝基氯苯
(2)碳氯键、氨基 (3)取代反应
(4) ①. ②.
(5)2 (6) ①. +HCHO+H2NCH3+H2O ②.
【解析】
【分析】对氯苯磺酸(A)在混酸的作用下发生硝化反应生成B,B在稀酸的作用下加热水解生成C(1-氯-2-硝基苯),C在Fe和浓盐酸作用下发生还原反应生成D(),结合D的分子式可推出D的结构简式为,D与X()反应生成E(),对比D、X、E的分子式可知生成E时脱去一分子水,F中具有六元环结构以及形成双键,结合已知信息,可推知反应D+X→E中发生氨基和酮羰基的反应,X为具有环状结构的酮,结构简式为,E的结构简式为,E在金属催化下,脱去HCl成环生成F,F与、在酸催化下发生反应生成G;G经过多步合成得到H。
【小问1详解】
C为苯环上取代了氯原子()和硝基(),且两个取代基在邻位,化学名称为邻氯硝基苯(或1-氯-2-硝基苯);
【小问2详解】
D的结构简式为,所含官能团为碳氯键和氨基;
【小问3详解】
反应A→B为硝化反应,硝化反应属于取代反应;
【小问4详解】
由分析可知,X的结构简式为,E的结构简式为;
【小问5详解】
由F的结构简式可知,F的分子式为,不饱和度为,含有,且无键,含有两个苯环,核磁共振氢谱中有6组峰,说明结构具有一定对称性,满足条件的同分异构体有和,共2种;
【小问6详解】
已知Y→I的反应原理与F→G相同,则K中的在反应Y→I过程中引入,类推得Y→I的反应物包括甲胺()和甲醛,且Y含有羰基,则K中的O是由该羰基转化而来,故Y为,第一步Y→I的反应式为+HCHO+H2NCH3+H2O;
反应I→J则为加氢反应,在Pd/C催化剂作用下加成到羰基上,则J的结构简式为。
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