精品解析：湖北黄冈市蕲春县第一高级中学2026届高三下学期模拟预测 化学试题

化学训练二 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共45分) 1. 从天然丝缕到高分子材料，纤维的演变推动了人类社会的进程与科技创新。下列属于有机高分子合成纤维的是 A. 明朝《天工开物》记载的“质轻而韧”的葛藤——葛藤纤维 B. 点亮信息时代的“隐形翅膀”——光导纤维 C. 制作神舟飞船主降落伞的材料——聚酯纤维 D. 某品牌手机使用的内屏支撑层材料——碳纤维 【答案】C 【解析】 【详解】A．葛藤纤维是天然植物纤维，属于天然有机高分子材料，并非合成纤维，A不符合题意； B．光导纤维主要成分为二氧化硅（SiO2），属于无机材料，不属于有机高分子，B不符合题意； C．聚酯纤维（如涤纶）是通过化学合成方法如酯化反应制成的高分子聚合物，属于有机高分子合成纤维，C符合题意； D．碳纤维主要成分为碳元素，是通过有机纤维碳化制成的无机材料，不属于有机高分子合成纤维，D不符合题意； 故选C。 2. 下列化学用语或图示表示错误的是 A. 气态二聚氟化氢分子： B. 顺-2-丁烯的结构简式： C. 基态B原子的轨道表示式： D. 中阴离子的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．F的电负性很大，HF之间可以形成氢键形成气态二聚氟化氢分子：，A正确； B．顺-2-丁烯的碳碳双键两端的甲基在双键的同侧，B正确； C．泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子；基态B原子的轨道表示式：，C错误； D．中阴离子为，电子式：，D正确； 故选C 。 3. 下列有关实验操作和对实验结论的分析正确的是 A．称量NaOH固体 B．洗涤盛有CuSO4废液的试管 C．防止铁管道被腐蚀 D．温度升高时，CH3COONa溶液中c(OH-)增大 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．NaOH固体易潮解、具有强腐蚀性，不能直接放在托盘上称量，必须放在烧杯或表面皿等玻璃器皿中称量，A错误； B．废液含重金属，直接冲洗排入下水道会污染水体，废液需经过处理后才能排放，B错误； C．外加电流法防护金属腐蚀时，被保护的铁管道应该接电源负极作阴极；图中铁管道接电源正极，作阳极会加快腐蚀，C错误； D．醋酸根水解反应为吸热过程，升高温度，水解平衡正向移动，溶液中增大，D正确； 故选D。 4. 下列离子方程式书写错误的是 A. 溶液与少量反应： B. 硫酸铜溶液中滴入过量氨水： C. 硅橡胶单体(CH3)2Si(OH)2的制备： D. 将少量氯气通入Na2SO3溶液： 【答案】A 【解析】 【详解】A．(NH4)2Fe(SO4)2溶液中Fe2+结合OH-的能力强于，少量NaOH反应时是Fe2+先与OH-反应生成Fe(OH)2沉淀，离子方程式应为Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，A错误； B．硫酸铜与过量氨水反应时，Cu2+先与NH3·H2O生成Cu(OH)2沉淀，过量氨水会与Cu2+形成可溶性络合物[Cu(NH3)4]2+，B正确； C．(CH3)2SiCl2发生水解反应，Si-Cl键断裂结合羟基生成(CH3)2Si(OH)2，同时生成HCl，HCl完全电离为H+和Cl-，C正确； D．少量Cl2将氧化为，自身被还原为Cl-，反应生成的H+会与过量的结合为，D正确； 故选A。 5. 一种新型溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z单质在常温下与水反应能生成Y单质，基态M原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 最简单氢化物稳定性： C. Y、Z、M的简单离子半径： D. Q、Y、M能两两形成非极性化合物分子 【答案】D 【解析】 【分析】W 是原子序数较小的短周期主族元素，结合结构中W形成一个共价键，可知W为H；Z 的单质常温下与水反应生成 Y 的单质，可以是钠与水反应生成氢气，也可以是F2与水反应生成O2，Y不可能是H，故只能是F2与水反应生成O2，Z为F、Y为O；Q 能形成四个共价键且原子序数小于Y，推知Q为C；X 原子序数介于Q（C）与Y（O）之间，且 X、Y、Z 的电子层数之和（均为 2 层，和为 6）与未成对电子数之和（N：3、O：2、F：1，和为 6）相等，推知X 为N；基态 M 原子的核外电子空间运动状态（即轨道数）为9，且M形成了六个共价键，其核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故M为S。 【详解】A．X、Y、Q、W分别为N、O、C、H，电负性规律：同周期从左到右电负性增大，故O>N >C>H，A错误； B．非金属性O>N，非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则水的稳定性强，即，故最简单氢化物稳定性Y>X，B错误； C．离子半径规律：电子层数越多半径越大；电子层结构相同时，核电荷越大半径越小，M、Y、Z的简单离子分别为，故半径，故简单离子半径M> Y > Z，C错误； D．Q（C）、Y（O）、M（S）中，两两形成非极性化合物分子有CO2、CS2、和SO3，满足两两形成非极性化合物分子，D正确； 故答案为：D。 6. 下列有关实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向稀溶液中加入少量同浓度的氨水 溶液无明显现象 与的配位能力比强 B 在N2氛围中高温加热FeSO4固体使其分解，将气体产物依次通入Ba(NO3)2溶液、品红溶液 Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀，品红溶液不褪色 FeSO4分解的气体产物中有SO3没有SO2 C 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去 溴乙烷发生消去反应 D 向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇 最终析出深蓝色晶体 乙醇降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．中与形成稳定的配离子，氨水为弱碱，电离出的浓度低，不足以破坏该配离子，无法证明与的配位能力比强，A错误； B．若分解产物含，通入溶液时，酸性条件下会将氧化为，也会产生白色沉淀，被完全吸收，品红也不会褪色，无法证明分解产物无，B错误； C．反应中挥发的乙醇具有还原性，也能使酸性高锰酸钾溶液褪色，会干扰乙烯的检验，不能证明溴乙烷发生消去反应，C错误； D．硫酸铜与足量氨水反应生成硫酸四氨合铜，加入乙醇后，乙醇极性小于水，降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度，因此析出深蓝色晶体，D正确； 故选D。 7. 结构与组成的变化可以引起性能的变化，下列性能变化推测不合理的是 选项 材料 结构和组成变化 性能变化 A 生铁 减少含碳量 延展性增强 B 晶体铅 减小晶粒大小至纳米量级 熔点升高 C 冠醚 改成 识别的阳离子直径增大 D 顺丁橡胶 以二硫键等把线型结构连接为网状结构 强度得到增强 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．生铁中含碳量高，质地硬而脆，减少含碳量可得到钢，钢的延展性增强，性能变化推测合理，A不符合题意； B．晶体铅减小晶粒大小至纳米量级，纳米材料的熔点低于块状晶体，故熔点降低，性能变化推测不合理，B符合题意； C．冠醚的空穴大小决定其可识别的阳离子直径，空穴增大时，识别的阳离子直径增大，性能变化推测合理，C不符合题意； D．顺丁橡胶以二硫键等把线型结构连接为网状结构后，分子间作用力增强，强度得到增强，性能变化推测合理，D不符合题意； 故选B。 8. 利用下图所示实验仪器、装置及药品(夹持装置已省略)能达到实验目的的是 A. 图①装置b中溶液变蓝能够说明浓分解生成 B. 图②用分水器提高反应物转化率 C. 图③依据褪色时间的长短，能证明反应物质浓度对反应速率的影响 D. 图④用盐酸标准液测氨水浓度 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硝酸受热分解会生成，但浓硝酸本身具有挥发性，挥发出的蒸气也能将KI氧化为I2，使淀粉溶液变蓝。因此，无法仅凭b中溶液变蓝，证明是导致的，A错误； B．图②为乙酸乙酯的制备装置，分水器的作用是及时分离出反应生成的水。根据勒夏特列原理，生成物浓度降低，会使酯化反应的平衡正向移动，从而提高乙酸、乙醇的转化率，B正确； C．要探究浓度对反应速率的影响，必须保证除浓度外的其他变量完全相同。图③中两组实验的浓度不同，导致初始颜色深浅不同，无法通过褪色时间长短准确比较反应速率，C错误； D．盐酸标准液滴定氨水时，滴定终点时溶液呈弱酸性。而酚酞的变色范围为8.2~10.0（碱性），在滴定终点前就会褪色，无法准确判断滴定终点，应选用甲基橙作指示剂，D错误； 故答案选B。 9. 以异丁醛（M）为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A. M中所有的碳原子可以在同一个平面中 B. 若M+X→N原子利用率为100%，则X是甲醛 C. 用溴的四氯化碳溶液可鉴别N和Q D. 1 mol Q最多能与1 mol H2发生加成反应 【答案】A 【解析】 【分析】在X的作用下，M中与醛基相连的碳上的氢（α氢）变为羟甲基（—CH2OH），得到N。N的醛基脱氧，丙二酸二乙酯中夹在两个酯基之间的亚甲基（—CH2—）脱两个氢，生成P和水。P的酯基在碱性条件下水解后又酸化变为羧基，一个羧基脱去CO2，另一个羧基与羟基发生分子内酯化成环，得到Q。 【详解】A．M为异丁醛［(CH3)2CHCHO］，分子中与醛基相连的碳采取sp3杂化，它与氢原子、醛基碳、两个甲基碳形成四面体结构，故M中所有的碳原子无法在同一平面中，A错误； B．若M+X→N原子利用率为100%，对比M（C4H8O）和N（C5H10O2）的分子式，可推知X的分子式为CH2O，即甲醛，B正确； C．N含醛基和羟基，Q含碳碳双键和酯基，溴的四氯化碳溶液与N不反应，与Q中碳碳双键发生加成反应而褪色，可鉴别，C正确； D．Q中仅碳碳双键能与H2加成，故1 mol Q最多与1 mol H2加成，D正确； 故选A。 10. 已知反-2-丁烯转化为顺-2-丁烯反应如下，，和随温度变化的曲线如图。下列有关该转化反应的说法正确的是 A. 反-2-丁烯与顺-2-丁烯互为构造异构 B. 温度变化对的影响程度小于对的影响程度 C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定 【答案】C 【解析】 【分析】由题可知，本题图像是以lnk为纵轴，为横轴作图，根据可知，图中直线斜率等于活化能，斜率越大，对应反应的活化能 Ea 越大。 【详解】A．反-2-丁烯与顺-2-丁烯互为顺反异构体，A错误； B．由图可知，的斜率更大，说明受温度影响更大，温度变化对k正的影响程度大于对k逆的影响程度，B错误； C．由分析可知图中曲线的斜率代表活化能，正反应的斜率更大，活化能更大，C正确； D．由C分析可知，正反应的活化能更大，则反应为吸热反应，生成物能量大于反应物能量，故反-2-丁烯比顺-2-丁烯稳定，D错误； 故选C。 11. 一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是 A. 化合物A的同分异构体中，能与溶液显色的芳香族化合物至少有3种 B. D分子中不含手性碳原子 C. D与E生成P的过程中，有肽键的形成 D. 高分子P在碱性条件下降解，会生成甲酸盐 【答案】A 【解析】 【详解】A．A的分子式为，能与溶液显色说明含有酚羟基，芳香族化合物至少有3种，分别为：，A正确； B．由D与E生成P时还生成，可推出D的结构为，D分子中含有手性碳原子，位置如图：，B错误； C．肽键是酰胺键（），该反应是D中的羰基与E的端氨基脱水，形成，没有新的肽键生成，C错误； D．P中的羰基是碳酰二肼的中心羰基，碱性水解该结构生成碳酸盐和氨基化合物，不会生成甲酸盐，甲酸盐的形成需要在碱性情况下水解，D错误； 故选A。 12. 氢能是一种重要的清洁能源。每分子HCOOH在催化剂作用下催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述正确的是 A. 在催化剂表面解离键比解离键更难 B. HCOOH催化制H2的过程中没有键的形成 C. 依据图2判断HCOOH*→HCOO*+H*是催化释放氢过程中的决速步骤 D. 总反应的热化学方程式为：HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g) =-0.45eV 【答案】A 【解析】 【详解】A．反应活化能越大，断键越难进行，根据图2：解离键对应步骤，活化能；解离键对应步骤，活化能； 键解离活化能更大，说明解离更难，A正确； B．催化分解最终生成，​的结构式为，含有2个键，相比反应物（仅含1个键），过程中有新键生成，B错误； C．决速步骤是反应中活化能最大的基元步骤，由上述计算可知，活化能最大的步骤是，C错误； D．热化学方程式中，反应焓变的单位为，是单个分子的能量单位，且此处是1个甲酸分子反应的能量变化，不是1molHCOOH(g)的焓变，D错误； 故选A。 13. (铁氰化钾)可用于检验，产生特征蓝色沉淀(滕氏蓝)，滕氏蓝可作蓝色颜料。滕氏蓝晶体的晶胞结构如图(正方体结构，省略了)，晶胞边长为d nm，P原子坐标为。已知：的摩尔质量为。下列说法错误的是 A. 中，配体为CN- B. Q处坐标为 C. 和的最近距离为0.25d nm D. 滕氏蓝晶体的密度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．是配位离子，中心离子为，提供空轨道，配体为，提供孤电子对，A正确； B．P原子坐标为，设晶胞边长为1个单位，Q处在晶胞内的位置对应，因此坐标为，B正确； C．与最近的分数坐标差为，根据空间距离公式，最近距离为 ，C错误； D．该晶胞中含个，晶胞质量；晶胞边长，晶胞体积，因此密度： ​，D正确； 故选C。 14. 近日，我国科学家成功研发出新型氢负离子原电池，其利用氢负离子的移动来存储和释放能量，放电时总反应方程式为：。 下列说法错误的是 A. 电流方向：CeH2→固态电解质→NaAlH4→导线→CeH2 B. 该装置存储能量时，H-由NaAlH4电极移向CeH2电极 C. 放电时，正极的电极反应式为 D. 理论上，当有1mol CeH3生成时，两极的质量变化差值为2 g 【答案】B 【解析】 【分析】放电时总反应方程式为：，Ce元素化合价由+2升高为+3，CeH2失电子发生氧化反应，CeH2是负极；Al元素化合价由+3降低为0，NaAlH4是正极； 【详解】A．原电池放电时，电流由正极经外电路流入负极，电流方向：CeH2→固态电解质→NaAlH4→导线→CeH2，故A正确； B．该装置存储能量时为电解池，阴离子移向阳极，CeH2为阴极、NaAlH4为阳极，H-由CeH2电极移向NaAlH4电极，故B错误； C．放电时，正极NaAlH4得电子生成Al，正极的电极反应式为，故C正确； D．放电时负极反应式为CeH2-e-+H-=CeH3，理论上，当有1mol CeH3生成时，电路中转移1mol电子，负极消耗1molH-，负极质量增加1g，正极生成1molH-，正极质量减少1g，两极的质量变化差值为2 g，故D正确； 选B。 15. 用处理含、废水，并始终保持，通过调节pH使、形成硫化物沉淀而分离，体系中pH与pc(即-lgc)关系如图所示，为、、或Y2+的浓度，单位为。已知，下列说法正确的是 A. 曲线a表示对应的变化关系 B. 的第二级电离常数的数量级为 C. 溶液的时， D. 溶度积常数， 【答案】B 【解析】 【分析】保持不变，温度不变，不变，由可知，随pH增大，减小，增大，即减小，同理可知随pH增大，减小；由可知，酸性条件下，即，曲线a、b分别代表、与pH的变化关系。分别将曲线c、d与曲线b交点的数值代入的表达式(与的溶度积表达式类型相同)，可得溶度积分别为与，已知，则曲线c、d分别代表、与pH的变化关系。 【详解】A．根据分析，曲线a表示对应的变化关系，A错误； B．点代表，利用计算，，，可知的第二级电离常数的数量级为，B正确； C．据分析，曲线a、b分别代表、与pH的变化关系，曲线c、d分别代表、与pH的变化关系，当时，横坐标值a<b<c<d，故，C错误； D．根据分析可知，溶度积常数，，D错误； 故答案选B。 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 一种从废旧催化剂(主要成分为、、、)中回收稀土金属镧(La)和铈(Ce)的部分工艺流程如下。 已知：①“浸取”后的滤液中主要含有的阳离子有。 ②草酸()可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物。 ③常温下，草酸的电离常数：，。 ④常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为0.1 mol/L)开始沉淀和恰好完全沉淀(金属离子浓度，则认为该离子沉淀完全)的pH如下表。 金属离子 开始沉淀的pH 1.9 7.8 8.1 完全沉淀的pH 3.2 9.1 9.4 回答下列问题： （1）“浸取”前对废旧催化剂粉碎的目的是______。 （2）“浸取”时与双氧水反应的离子方程式为______。 （3）“沉铁”时加NaOH调pH的范围为______。 （4）一种萃取剂的结构可表示为(R为烷基)，其______(填“>”“<”或“=”)。 （5）“沉淀”后所得固体为。 ①“沉淀”过程中，镧的沉淀率随的变化情况如下图所示。当草酸用量过多时，镧的沉淀率下降的原因是______。 ②“沉淀”后所得滤液的，滤液中______(填数值)。 ③“灼烧”可得和一种无毒的气体，写出“灼烧”时发生反应的化学方程式：______。 【答案】（1）增大固体接触面积，加快反应速率，提高浸取率 （2） （3） （4）< （5） ①. 草酸与形成可溶性配位化合物 ②. 0.12(或) ③. 【解析】 【分析】废旧催化剂(主要成分为)中加入稀硫酸和，得到含有的滤液，中的Ce由价变为价，被氧化为，“沉铁”步骤除去，“萃取”后进入萃取液，最后得到Ce；萃余液中用草酸沉淀得到，“灼烧”后得到，最后得到La，据此分析。 【小问1详解】 固体反应物接触面积越大，反应速率越快，浸出率越高，所以“浸取“前，对废旧催化剂进行粉碎处理的目的是增大固体接触面积，加快反应速率，提高浸取率； 【小问2详解】 “浸取”时与反应生成，说明被氧化，氧化产物是，反应的离子方程式为； 【小问3详解】 “沉铁”过程中需要完全沉淀，而不能沉淀，由表格数据可知，需调节pH的范围是； 【小问4详解】 一种萃取剂的结构可表示为(R为烷基)，烷基是推电子基团，导致更难电离出氢离子，所以酸性会减弱，则； 【小问5详解】 ①据题给信息“草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物”可知，当草酸用量过多时，镧的沉淀率下降的原因是草酸与形成可溶性配位化合物； ②沉淀后所得滤液的，，溶液中； ③“灼烧”步骤中，与反应得到和一种无毒的气体，故灼烧时发生反应的化学方程式为。 17. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑，装置和步骤如下： ①投料：在三颈烧瓶中加入适量硫酸铵和蒸馏水，搅拌溶解；在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的混合液(含 OHC-CHO和 HCHO)，滴加时三颈烧瓶中溶液的温度低于40℃，滴毕升温至85~88℃，保温4h，反应液逐渐变浑浊。 ②排氨：冷却至50~60℃，分批加入氢氧化钙固体至；升温至85~90℃，保温1h排尽氨气。 ③浓缩：趁热过滤，用热水洗涤滤饼2~3次；合并滤液与洗液，常压浓缩至有大量晶体析出，再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯：减压蒸馏，油泵减压，收集馏分，得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制：用苯加热溶解，趁热过滤，冷却后析出白色针状晶体；抽滤、真空干燥，得到咪唑3.06 g。 已知：乙二醛的沸点为51℃，咪唑的沸点为267℃，且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题： （1）在图1装置中，仪器A的作用是___________。 （2）步骤②中，“分批加入氢氧化钙固体”的目的是___________。 （3）步骤③中，“趁热过滤”的目的是___________，“用热水洗涤滤饼”的目的是___________。 （4）利用图2装置完成步骤④，减压蒸馏中毛细玻璃管的作用是___________。 （5）步骤⑤中采用抽滤，与常压过滤相比，抽滤的优点是___________。 （6）本实验中，咪唑的产率为___________%。 （7）咪唑的碱性主要是由1号N体现的，判断依据是___________。 【答案】（1）冷凝回流，提高原料利用率 （2）避免反应剧烈，且能充分将排出 （3） ①. 避免咪唑析出，减少咪唑损失 ②. 增大咪唑的溶解度，充分洗去滤饼表面附着的咪唑，提高产率 （4）作为气化核心，防止液体暴沸 （5）过滤速度快、固体更干燥 （6）45 （7）2号N中孤电子对参与形成，1号N上孤电子对能与质子形成配位键 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是以乙二醛、甲醛与硫酸铵为原料，经过投料、排氨、浓缩、减压蒸馏、精制等实验步骤制备得到咪唑。 【小问1详解】 由实验装置图可知，仪器A是球形冷凝管，作用是冷凝回流挥发出的乙二醛、甲醛，提高原料的利用率； 【小问2详解】 由题意可知，加入氢氧化钙的目的是将硫酸铵转化为氨气排出，分批加入氢氧化钙固体可以有效控制反应速率，防止一次性加入过多导致反应过于剧烈，导致氨气的瞬间生成量过大而难以排出； 【小问3详解】 由题给信息可知，咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加，趁热过滤可防止温度降低时咪唑因溶解度下降而结晶析出，从而减少产品损失；用热水洗涤滤饼可以提高咪唑的高溶解度，将附着在滤饼表面的咪唑溶解并洗入滤液中，从而提高咪唑的产率； 【小问4详解】 减压蒸馏中毛细玻璃管可以作为气化核心，起到防止液体暴沸的作用； 【小问5详解】 与常压过滤相比，抽滤利用真空泵产生负压，加快过滤速度，同时负压有助于抽走固体表面的水分，得到的滤饼更干燥，便于后续干燥操作； 【小问6详解】 由题意可知，乙二醛、甲醛与硫酸铵按物质的量之比为反应制备咪唑，实验所用乙二醛、甲醛的物质的量分别为：=0.1 mol、=0.2mol，则反应时乙二醛不足量，理论上完全反应生成0.1 mol咪唑，则由实验制得3.06 g咪唑可知，咪唑的产率为：=45%； 【小问7详解】 由结构简式可知，咪唑分子中氮原子和碳原子的杂化方式均为sp2杂化，分子中3个碳原子和1号氮原子各提供1个未参与杂化的p电子、2号氮原子提供1对未参与杂化的p电子共同形成大π键，则2号氮原子与氢原子相连，孤电子对参与形成大π键，电子云密度降低，难以结合质子，而1号氮原子有一对孤对电子，能与氢离子形成配位键，结合质子能力更强，所以咪唑的碱性主要是由1号氮原子体现。 18. 近年来甲烷资源化的利用备受关注。试回答下列问题： 【催化重整】 重整反应为I． =＋247.3kJ/mol 已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。表中为几种物质在298K时的标准摩尔生成焓。 物质 CO2(g) CO(g) H2(g) CH4(g) () x -110.5 0 -74.8 （1）x=___________。 （2）为了进一步研究CO2的甲烷化反应，科学家研究催化剂M/TiO2(M表示Ni或Ru)在300℃光照条件下进行反应，催化反应核心过程如图： 研究发现，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率___________(填“高于”或“低于”)使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率。 【CH4处理工业废气H2S】 （3）利用工业废气H2S生产CS2的反应为。向某密闭容器充入1mol CH4、2mol H2S，维持体系压强为po kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。 ①图中表示CH4的曲线是___________(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②780℃时，该反应的Kp=___________(列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压物质的量分数)。 ③维持m点温度不变，向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，此时速率关系为(正)___________(逆)(填“>”“<”或“=”)。 【CH4和C3H8催化制氢】 还可以用甲烷和丙烷制备，同时生成苯和二甲苯，反应如下：(两个反应可视为同级数的平行反应) （4）对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下k1/k2是定值。已知，若要提高单位时间内苯的选择性，可采取的措施有___________。 【答案】（1）-393.5 （2）高于 （3） ①. d ②. ③. > （4）加入合适的催化剂或适当降低温度 【解析】 【小问1详解】 反应热等于生成物的总能量-反应物的总能量，焓变∆H=生成物的标准摩尔生成焓之和-反应物的标准摩尔生成焓之和，对于反应，可得，解得x=-393.5 。 【小问2详解】 已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，电负性越大，越容易得到电子，意味着Ru的吸电子能力更强，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的Ru表面更能促进解离和活化，因此Ru/TiO2催化效率高于Ni/TiO2。 【小问3详解】 反应中是反应物，温度升高平衡正向移动，其物质的量分数减小，且初始量为1 mol，故曲线为d（由图可知随着温度的升高，曲线a与b的物质的量分数比例约为4∶1，曲线c与d的物质的量分数比例约为2∶1，故曲线d表示平衡时CH4物质的量分数随温度的变化，曲线a、b、c依次表示平衡时H2、CS2、H2S物质的量分数随温度的变化）； 设平衡时的物质的量为n mol，列三段式总物质的量为1-n+2-2n+n+4n=3+2n，由图可知，780℃时与物质的量分数相等。，解得n=0.2。平衡时各物质的量：的物质的量为0.8 mol，的物质的量为1.6 mol，的物质的量为为0.2 mol，的物质的量为0.8 mol，总物质的量为3.4 mol。则； m点温度下平衡常数不变，再通入各1 mol后，，平衡正向移动，故。 【小问4详解】 平行反应，已知，即，则降低温度：T减小，增大，增大，苯选择性提高；加入选择性催化剂：可降低苯生成反应的活化能，提高苯的生成速率。故措施为适当降低温度或加入对苯生成选择性更高的催化剂。 19. 一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。 已知：① ②试剂a是 （1）L分子中含有的官能团是氟原子和_______。 （2）B→D的反应类型是_______。 （3）下列说法不正确的是_______(填序号)。 a.试剂a的结构简式为 b.J→K的反应中，的作用是消耗生成的，促进反应正向进行 c.F→G的反应中，还原了硝基；K→L的反应中，还原了羰基 （4）以G和M为原料合成P分为三步反应。 已知： ①M含1个sp杂化的碳原子，M的结构简式为_______。 ②第一步“加成”反应中，G与M的物质的量之比为，的结构简式为_______； （5）P的合成路线中，步骤E→F反应的意义是：_______。 【答案】（1）氨基、酯基 （2）取代反应 （3）ac （4） ①. ②. （5）E中氨基与试剂a形成酰胺键，避免后续与反应中氨基全部反应，最终通过“稀碱”脱除保护基 保护氨基，防止全部与M反应 【解析】 【分析】A为苯胺，与乙酸反应得到B：，与浓硫酸和浓硝酸加热发生硝化反应得到D：，D水解得到E为，E与试剂a反应得到F，F与H2发生还原反应得到G，I与SOCl2碱性条件下反应得到J，J与CH3OH反应得到K，根据K的分子式可以确定K为：，K还原得到L，L进一步反应得到M，根据M的分子式可以确定M的结构简式为：，G与M经过三步反应得到P。 【小问1详解】 L分子中含有的官能团是氟原子和氨基、酯基； 【小问2详解】 B()与浓硫酸和浓硝酸加热发生硝化反应得到D，反应类型是取代反应； 【小问3详解】 a、试剂a是，结构简式写为，a错误； b、J→K生成有HCl，加入碱性物质(CH3CH2)3N，与生成HCl反应，促进反应正向进行，b正确； c、根据分析F→G与K→L的反应均为硝基还原为氨基的反应，c错误； 答案选ac； 【小问4详解】 ①根据M的分子式和M含有1个sp杂化的碳原子，得出M的结构简式为：； ②M()与G在N=C双键上先发生加成反应得到X，X的结构简式为：，X在碱性条件下脱除CH3OH得到Y，Y的结构简式为：，最后发生已知的反应得到P，X的结构简式为：； 【小问5详解】 根据分析：E→F引入保护基，Y→P脱除保护基，步骤E→F反应的意义是：E中氨基与试剂a形成酰胺键，避免后续与反应中氨基全部反应，最终通过“稀碱”脱除保护基   保护氨基，防止全部与M反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学训练二 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意，每题3分，共45分) 1. 从天然丝缕到高分子材料，纤维的演变推动了人类社会的进程与科技创新。下列属于有机高分子合成纤维的是 A. 明朝《天工开物》记载的“质轻而韧”的葛藤——葛藤纤维 B. 点亮信息时代的“隐形翅膀”——光导纤维 C. 制作神舟飞船主降落伞的材料——聚酯纤维 D. 某品牌手机使用的内屏支撑层材料——碳纤维 2. 下列化学用语或图示表示错误的是 A. 气态二聚氟化氢分子： B. 顺-2-丁烯的结构简式： C. 基态B原子的轨道表示式： D. 中阴离子的电子式： 3. 下列有关实验操作和对实验结论的分析正确的是 A．称量NaOH固体 B．洗涤盛有CuSO4废液的试管 C．防止铁管道被腐蚀 D．温度升高时，CH3COONa溶液中c(OH-)增大 A. A B. B C. C D. D 4. 下列离子方程式书写错误的是 A. 溶液与少量反应： B. 硫酸铜溶液中滴入过量氨水： C. 硅橡胶单体(CH3)2Si(OH)2的制备： D. 将少量氯气通入Na2SO3溶液： 5. 一种新型溶剂结构如图所示。W、Q、X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，X、Y、Z的原子核外电子层数之和与未成对电子数之和相等，Z单质在常温下与水反应能生成Y单质，基态M原子的核外电子空间运动状态有9种。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 最简单氢化物稳定性： C. Y、Z、M的简单离子半径： D. Q、Y、M能两两形成非极性化合物分子 6. 下列有关实验操作、现象和结论均正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 向稀溶液中加入少量同浓度的氨水 溶液无明显现象 与的配位能力比强 B 在N2氛围中高温加热FeSO4固体使其分解，将气体产物依次通入Ba(NO3)2溶液、品红溶液 Ba(NO3)2溶液中产生白色沉淀，品红溶液不褪色 FeSO4分解的气体产物中有SO3没有SO2 C 溴乙烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热，将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液的紫红色褪去 溴乙烷发生消去反应 D 向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇 最终析出深蓝色晶体 乙醇降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度 A. A B. B C. C D. D 7. 结构与组成的变化可以引起性能的变化，下列性能变化推测不合理的是 选项 材料 结构和组成变化 性能变化 A 生铁 减少含碳量 延展性增强 B 晶体铅 减小晶粒大小至纳米量级 熔点升高 C 冠醚 改成 识别的阳离子直径增大 D 顺丁橡胶 以二硫键等把线型结构连接为网状结构 强度得到增强 A. A B. B C. C D. D 8. 利用下图所示实验仪器、装置及药品(夹持装置已省略)能达到实验目的的是 A. 图①装置b中溶液变蓝能够说明浓分解生成 B. 图②用分水器提高反应物转化率 C. 图③依据褪色时间的长短，能证明反应物质浓度对反应速率的影响 D. 图④用盐酸标准液测氨水浓度 9. 以异丁醛（M）为原料制备化合物Q的合成路线如下，下列说法错误的是 A. M中所有的碳原子可以在同一个平面中 B. 若M+X→N原子利用率为100%，则X是甲醛 C. 用溴的四氯化碳溶液可鉴别N和Q D. 1 mol Q最多能与1 mol H2发生加成反应 10. 已知反-2-丁烯转化为顺-2-丁烯反应如下，，和随温度变化的曲线如图。下列有关该转化反应的说法正确的是 A. 反-2-丁烯与顺-2-丁烯互为构造异构 B. 温度变化对的影响程度小于对的影响程度 C. 正反应的活化能大于逆反应的活化能 D. 顺-2-丁烯比反-2-丁烯稳定 11. 一种生物基可降解高分子P合成路线如下。 下列说法正确的是 A. 化合物A的同分异构体中，能与溶液显色的芳香族化合物至少有3种 B. D分子中不含手性碳原子 C. D与E生成P的过程中，有肽键的形成 D. 高分子P在碱性条件下降解，会生成甲酸盐 12. 氢能是一种重要的清洁能源。每分子HCOOH在催化剂作用下催化释放氢的反应机理和相对能量的变化情况分别如图1和图2所示。下列叙述正确的是 A. 在催化剂表面解离键比解离键更难 B. HCOOH催化制H2的过程中没有键的形成 C. 依据图2判断HCOOH*→HCOO*+H*是催化释放氢过程中的决速步骤 D. 总反应的热化学方程式为：HCOOH(g)=CO2(g)+H2(g) =-0.45eV 13. (铁氰化钾)可用于检验，产生特征蓝色沉淀(滕氏蓝)，滕氏蓝可作蓝色颜料。滕氏蓝晶体的晶胞结构如图(正方体结构，省略了)，晶胞边长为d nm，P原子坐标为。已知：的摩尔质量为。下列说法错误的是 A. 中，配体为CN- B. Q处坐标为 C. 和的最近距离为0.25d nm D. 滕氏蓝晶体的密度为 14. 近日，我国科学家成功研发出新型氢负离子原电池，其利用氢负离子的移动来存储和释放能量，放电时总反应方程式为：。 下列说法错误的是 A. 电流方向：CeH2→固态电解质→NaAlH4→导线→CeH2 B. 该装置存储能量时，H-由NaAlH4电极移向CeH2电极 C. 放电时，正极的电极反应式为 D. 理论上，当有1mol CeH3生成时，两极的质量变化差值为2 g 15. 用处理含、废水，并始终保持，通过调节pH使、形成硫化物沉淀而分离，体系中pH与pc(即-lgc)关系如图所示，为、、或Y2+的浓度，单位为。已知，下列说法正确的是 A. 曲线a表示对应的变化关系 B. 的第二级电离常数的数量级为 C. 溶液的时， D. 溶度积常数， 二、非选择题(本题共4小题，共55分) 16. 一种从废旧催化剂(主要成分为、、、)中回收稀土金属镧(La)和铈(Ce)的部分工艺流程如下。 已知：①“浸取”后的滤液中主要含有的阳离子有。 ②草酸()可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物。 ③常温下，草酸的电离常数：，。 ④常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为0.1 mol/L)开始沉淀和恰好完全沉淀(金属离子浓度，则认为该离子沉淀完全)的pH如下表。 金属离子 开始沉淀的pH 1.9 7.8 8.1 完全沉淀的pH 3.2 9.1 9.4 回答下列问题： （1）“浸取”前对废旧催化剂粉碎的目的是______。 （2）“浸取”时与双氧水反应的离子方程式为______。 （3）“沉铁”时加NaOH调pH的范围为______。 （4）一种萃取剂的结构可表示为(R为烷基)，其______(填“>”“<”或“=”)。 （5）“沉淀”后所得固体为。 ①“沉淀”过程中，镧的沉淀率随的变化情况如下图所示。当草酸用量过多时，镧的沉淀率下降的原因是______。 ②“沉淀”后所得滤液的，滤液中______(填数值)。 ③“灼烧”可得和一种无毒的气体，写出“灼烧”时发生反应的化学方程式：______。 17. 咪唑()是一种化工产品。某实验小组用OHC-CHO、HCHO、按物质的量之比为反应制备咪唑，装置和步骤如下： ①投料：在三颈烧瓶中加入适量硫酸铵和蒸馏水，搅拌溶解；在滴液漏斗中加入乙二醛与甲醛的混合液(含 OHC-CHO和 HCHO)，滴加时三颈烧瓶中溶液的温度低于40℃，滴毕升温至85~88℃，保温4h，反应液逐渐变浑浊。 ②排氨：冷却至50~60℃，分批加入氢氧化钙固体至；升温至85~90℃，保温1h排尽氨气。 ③浓缩：趁热过滤，用热水洗涤滤饼2~3次；合并滤液与洗液，常压浓缩至有大量晶体析出，再减压浓缩至黏稠状。 ④提纯：减压蒸馏，油泵减压，收集馏分，得淡黄色粗咪唑。 ⑤精制：用苯加热溶解，趁热过滤，冷却后析出白色针状晶体；抽滤、真空干燥，得到咪唑3.06 g。 已知：乙二醛的沸点为51℃，咪唑的沸点为267℃，且咪唑在水中的溶解度随温度升高而显著增加。 回答下列问题： （1）在图1装置中，仪器A的作用是___________。 （2）步骤②中，“分批加入氢氧化钙固体”的目的是___________。 （3）步骤③中，“趁热过滤”的目的是___________，“用热水洗涤滤饼”的目的是___________。 （4）利用图2装置完成步骤④，减压蒸馏中毛细玻璃管的作用是___________。 （5）步骤⑤中采用抽滤，与常压过滤相比，抽滤的优点是___________。 （6）本实验中，咪唑的产率为___________%。 （7）咪唑的碱性主要是由1号N体现的，判断依据是___________。 18. 近年来甲烷资源化的利用备受关注。试回答下列问题： 【催化重整】 重整反应为I． =＋247.3kJ/mol 已知：一定温度下，由稳定单质(其标准摩尔生成焓视为0)生成1mol化合物的焓变称为该化合物的标准摩尔生成焓()。表中为几种物质在298K时的标准摩尔生成焓。 物质 CO2(g) CO(g) H2(g) CH4(g) () x -110.5 0 -74.8 （1）x=___________。 （2）为了进一步研究CO2的甲烷化反应，科学家研究催化剂M/TiO2(M表示Ni或Ru)在300℃光照条件下进行反应，催化反应核心过程如图： 研究发现，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率。已知Ni和Ru的电负性分别为1.91和2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率___________(填“高于”或“低于”)使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率。 【CH4处理工业废气H2S】 （3）利用工业废气H2S生产CS2的反应为。向某密闭容器充入1mol CH4、2mol H2S，维持体系压强为po kPa，反应达到平衡时，四种组分的物质的量分数随温度T的变化如图。 ①图中表示CH4的曲线是___________(填“a”“b”“c”或“d”)。 ②780℃时，该反应的Kp=___________(列出表达式即可，用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压物质的量分数)。 ③维持m点温度不变，向容器中再通入CH4、H2S、CS2、H2各1mol，此时速率关系为(正)___________(逆)(填“>”“<”或“=”)。 【CH4和C3H8催化制氢】 还可以用甲烷和丙烷制备，同时生成苯和二甲苯，反应如下：(两个反应可视为同级数的平行反应) （4）对于同级数的平行反应有，其中v、k分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下k1/k2是定值。已知，若要提高单位时间内苯的选择性，可采取的措施有___________。 19. 一种受体拮抗剂中间体P合成路线如下。 已知：① ②试剂a是 （1）L分子中含有的官能团是氟原子和_______。 （2）B→D的反应类型是_______。 （3）下列说法不正确的是_______(填序号)。 a.试剂a的结构简式为 b.J→K的反应中，的作用是消耗生成的，促进反应正向进行 c.F→G的反应中，还原了硝基；K→L的反应中，还原了羰基 （4）以G和M为原料合成P分为三步反应。 已知： ①M含1个sp杂化的碳原子，M的结构简式为_______。 ②第一步“加成”反应中，G与M的物质的量之比为，的结构简式为_______； （5）P的合成路线中，步骤E→F反应的意义是：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $