内容正文:
河北省雄安新区
2025—2026学年度高三年级第一学期期末考试
化学
本试卷共8页,18小题,满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,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2B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。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 唐山历史文化悠久,下列唐山博物馆馆藏文物的主要成分属于无机非金属材料的是
A. 汉马形金饰件 B. 皮影
C. 《雨后飞流》图轴 D. 宋透雕白玉飞天
【答案】D
【解析】
【详解】A.汉马形金饰件主要成分是金单质,属于金属材料,A错误;
B.皮影一般由动物皮加工而成,主要成分是蛋白质,属于有机材料,B错误;
C.图轴的载体为纸,主要成分是纤维素,属于有机材料,C错误;
D.白玉的主要成分是硅酸盐,属于无机非金属材料,D正确;
故选D。
2. 下列不符合实验安全要求的是
A. 实验中产生的废液倒入下水道
B. 皮肤上沾有苯酚,用乙醇清洗,再用水冲洗
C. 未用完的钠、钾,放回盛有煤油的试剂瓶中
D. 高锰酸钾、乙醇分开放置,防止引起实验安全事故
【答案】A
【解析】
【详解】A.实验中产生的废液倒入下水道不符合安全要求,因为废液可能含有有毒或腐蚀性物质,直接排放会污染环境或引发危险,应收集后专门处理,A错误;
B.皮肤上沾有苯酚时,用乙醇清洗(苯酚易溶于乙醇)再用水冲洗,是标准的安全处理方法,B正确;
C.未用完的钠、钾放回盛有煤油的试剂瓶中,可隔绝空气防止氧化或燃烧,符合安全储存要求,C正确;
D.高锰酸钾是强氧化剂,乙醇是易燃物,分开放置可避免接触引发火灾或爆炸,符合安全要求,D正确;
故选A。
3. 下列化学用语正确的是
A. 的空间构型:V形 B. 分子中共价键电子云轮廓图:
C. 羟基的电子式: D. 顺-2-丁烯的结构简式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.中价层电子对数为2,无孤电子对,为杂化,空间构型应为直线形,A错误;
B.分子的共价三键由1个键(头碰头重叠)和2个键(肩并肩重叠)组成,图片中的轮廓图没有体现出氮气分子中一个 σ 键 + 两个相互垂直的 π 键的完整结构,正确的电子云轮廓图应能看到沿键轴的 σ 键电子云以及分布在 σ 键周围、互相垂直的 π 键电子云,B错误;
C.羟基( )是中性基团,氧原子含有1个未成对单电子,题给电子式书写正确,C正确;
D.顺丁烯的两个甲基()应该位于双键同侧,题给结构中两个甲基在双键异侧,对应反丁烯,D错误;
故答案选C。
4. 高分子材料在生产、生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 以淀粉为原料,经一系列转化可生成聚乳酸
B. 聚酯纤维(涤纶)由有机二元酸和二元胺缩聚形成
C. 聚丙烯酸钠可制作高吸水树脂
D. 高分子分离膜可用于药品提纯、血液透析
【答案】B
【解析】
【详解】A.淀粉可通过水解、发酵等过程转化为乳酸,再经缩聚反应生成聚乳酸(可降解塑料),A正确;
B.聚酯纤维(涤纶)是由有机二元酸(如对苯二甲酸)与二元醇(如乙二醇)缩聚形成的酯类聚合物;而二元酸与二元胺缩聚形成的是聚酰胺(如尼龙),B错误;
C.聚丙烯酸钠含有大量亲水性羧酸钠基团,可吸附自身重量数百倍的水,常用于制作高吸水树脂,C正确;
D.高分子分离膜具有选择性透过功能,广泛应用于海水淡化、药品提纯、血液透析等领域,D正确;
故选B。
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体中的阳离子数为
B. 完全氧化成NO时,转移电子的数目为
C. 常温下,的 溶液中,水电离出的数目为
D. 中,杂化的碳原子数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.NaHSO4晶体中阳离子为Na+,摩尔质量为120 g/mol,12 g NaHSO4为0.1 mol,阳离子数为0.1NA,A正确;
B.22.4 L NH3未指明是否为标况,不确定其物质的量,不能计算电子转移数目,B错误;
C.常温下,的 溶液中,氢氧根离子为,氢氧根离子为1L×10-4 mol/L=10-4mol,即10-4NA,C错误;
D.14 g C3H6若为环丙烷,则无sp2杂化碳原子,D错误;
故选A。
6. W、X、Y、Z四种短周期元素,其中只有Z为金属,W基态原子中最高能级电子数与其他能级电子总数相等,X与W同周期且X基态原子未成对电子数与W相等,Y与W同主族,Z位于X的对角线位置。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 简单离子半径:
C. 的VSEPR模型:四面体形 D. 简单氢化物沸点:
【答案】C
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z四种短周期元素,只有Z为金属,W基态原子中最高能级电子数与其他能级电子总数相等。对于W,其核外电子排布可能为,即W为O;X与W同周期且X基态原子未成对电子数与W相等,X核外电子排布为,即X为C;Y与W同主族,所以Y为S;Z位于X的对角线位置,Z为Al。
【详解】A.电负性顺序应为,而选项A中错误,故A错误;
B.简单离子半径:半径约140 pm,半径约184 pm,半径约54 pm,实际顺序为,而选项B中错误,故B错误;
C.即(硫代硫酸根离子),中心硫原子价层电子对数为4(无孤对电子),VSEPR模型为四面体形,故C正确;
D.简单氢化物沸点:因氢键沸点最高(),沸点约,沸点约,实际顺序为,而选项D中错误,故D错误;
故选C。
7. 实验室制备下列气体所选试剂、发生装置及收集方法均正确的是
选项
气体
试剂
发生装置
收集方法
A
Fe和浓硝酸
b
e
B
FeS和稀硫酸
b
d
C
Cu和浓硫酸
b
c
D
和
a
d
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下铁在浓硝酸中钝化,且能与水反应,不能用排水法收集,A不符合题意;
B.密度比空气大,不能用向下排空气法收集,B不符合题意;
C.和浓硫酸反应需加热,不能用装置b,且二氧化硫易溶于水,不能排水法收集,C不符合题意;
D.和加热制备,用装置a,密度比空气小,用向下排空气法收集,用装置d,D符合题意;
故选D。
8. 一种“会变脸”的高分子材料—PNIPAM,低温时与水互溶,温度高于32℃时,溶液迅速变浑浊,合成过程如下图所示。(已知酰胺基为亲水基,烃基为疏水基)
下列叙述错误的是
A. 丙烯酸分子中, 键与 键的数目比为5:2
B. 1 mol PNIPAM最多可消耗
C. PNIPAM中含有手性碳原子
D. 低温时,PNIPAM可与水分子间形成氢键
【答案】A
【解析】
【详解】A.丙烯酸结构为,分子内含 个 键, 个 键, 键与 键数目比为,A符合题意;
B.含酰胺基,酰胺基在碱性条件下可水解,水解生成的羧基能与反应,故最多可消耗,B不符合题意;
C.碳原子连接四个不同基团,为手性碳原子, PNIPAM中含有手性碳原子,C不符合题意;
D.低温时与水互溶,其酰胺基中可与水分子间形成氢键,D不符合题意;
故选A。
9. 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
比 更容易与形成配位键
N的电负性小于O
B
键角:
中心原子杂化类型不同
C
熔点:
半径小于
D
冠醚(18-冠-6)可以选择性提取
冠醚的空穴与尺寸适配,二者通过离子键形成超分子
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.中N的电负性小于 中O的电负性,导致N更易给出孤电子对而形成配位键,因此确实比 更容易与形成配位键,解释正确,A正确;
B.中B为杂化(键角),中P为杂化(键角约),杂化类型不同导致键角差异,解释正确,B正确;
C.离子半径小于(因乙基增大空间),离子半径越小,离子键越强,熔点越高,解释正确,C正确;
D.冠醚(18-冠-6)通过空穴尺寸适配与形成超分子,但作用力主要为配位键(氧原子提供孤对电子),而非离子键,解释中“通过离子键”不正确,D错误;
故选D。
10. 根据下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
在圆底烧瓶中加入5mL乙醇和15mL浓硫酸,放入碎瓷片,迅速升温到170℃,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色
乙烯具有还原性
B
向10mL浓度均为的 、混合溶液中滴入少量溶液,产生黄色沉淀
C
在容积可变的密闭容器中,达平衡时,容积加大,体系颜色变浅
平衡正向移动
D
向某溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色
该溶液中一定含有或
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.乙醇与浓硫酸在 170℃反应时,除了生成乙烯,还会发生副反应:浓硫酸使部分乙醇脱水碳化,生成的碳与浓硫酸进一步反应生成还原性气体二氧化硫;乙烯、二氧化硫、挥发出来的乙醇蒸汽都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此无法确定褪色是由乙烯的还原性引起,A错误;
B.在等浓度的Cl-和I-混合溶液中,滴加少量AgNO3产生黄色沉淀(AgI),表明AgI更难溶,因Ksp(AgI) < Ksp(AgCl),故结论Ksp(AgCl) > Ksp(AgI)正确,B正确;
C.反应H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g)反应前后气体分子数不变,增大容积(减小压强)平衡不移动,颜色变浅是由于体积增大导致I2浓度降低,并非平衡移动,C错误;
D.使品红褪色气体可能是SO2,但SO2可能来源于、或等离子转化,结论过于绝对;另外使品红溶液褪色的气体也有可能是氯气等其他气体,D错误;
故选B。
11. 可充电电池是一种新型储能体系,工作原理如下图。放电时,硫电极遵循“”这样的三个阶段转化。下列说法错误的是
A. SEI膜允许通过
B. 电池工作过程中,电解质溶液中浓度始终保持不变
C. 放电时,S电极上第二阶段发生的反应为
D. 充电时,若电路中转移2mol电子,则生成的质量为16g
【答案】D
【解析】
【分析】电池为可充电电池,由图可知,装置放电时,硫基复合材料为正极,Mg电极作负极,据此答题。
【详解】A.Mg电极失电子生成,需要穿过SEI膜迁移到正极参与反应,因此膜允许通过,A正确;
B.放电时,负极每生成,正极就会消耗;充电时,阳极每释放,阴极就消耗,因此电解质溶液中总物质的量不变,浓度始终保持不变,B正确;
C.放电第二阶段为转化为,配平后反应为,C正确;
D.最终放电产物为,中 为价,生成时,共失去电子,即转移电子生成;转移电子时,生成的物质的量为,质量为,D错误;
故选D。
12. 共轭羰基化合物与醛或酮之间的反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A. 该反应过程中的催化剂为
B. 反应过程中所有氮原子和碳原子的杂化类型均未发生改变
C. 总反应为+
D. 若将为换为,则最终产物为
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化剂在第一个反应中作反应物、最后一个反应中作生成物,所以该反应过程中的催化剂为,故A正确;
B.根据图知,反应过程步骤①②中碳原子的杂化方式发生改变,故B错误;
C.根据图知,总反应中苯甲醛和是反应物,为生成物,总方程式为+ ,故C正确;
D.+ 中醛基和发生加成反应生成醇羟基,若将苯甲醛换为丙酮,丙酮中羰基和发生加成反应生成,故D正确;
故选:B。
13. 是一种储氢材料,储氢后得到的氢化物晶胞中,Fe在立方晶胞中的结构如图甲所示,Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置,H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,储氢后的晶胞沿 轴方向投影如图乙所示,H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 晶胞的化学式为
B. 与Mg距离最近的H个数为12
C. Mg和H之间的最短距离为
D. 储氢后氢化物晶体的密度为
【答案】C
【解析】
【分析】储氢后得到的氢化物晶胞中,Fe在立方晶胞中的结构如图甲所示,Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置,H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,结合投影图,储氢后晶胞为;
【详解】A.晶胞中,Mg占据Fe堆积形成的所有正四面体空隙的中心位置,每个晶胞有8个正四面体空隙(每个顶点对应一个,共8个),因此Mg原子数为8个;Fe原子位于晶胞的顶点和面心位置,属于面心立方堆积,Fe原子数为;H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,一个Fe周围有 6个H原子,H原子数为4×6=24,Mg、Fe、H原子个数比为2:1:6,晶胞的化学式为,A正确;
B.通过观察完整晶胞图可得:晶胞中与镁最近的氢原子,同层、上下层各4个,因此其周围最近且等距的H原子个数为12个,B正确;
C.晶胞下半部的四个Mg原子构成一个边长为的正方形,H原子正好在这个正方形的中心,经计算得Mg和H之间的最短距离为,C错误;
D.根据选项A中晶胞原子数目,储氢后氢化物晶体的密度为,D正确;
故选C。
14. 某质子化氨基酸的电离平衡常数分别为,。,该氨基酸在水中含氮物种的物质的量分数()随pH变化关系如下图。[已知:氨基酸的等电点(用pI表示)是指氨基酸在溶液中正负电荷数相等时的 ,,]。下列说法错误的是
A. M点所对应的
B. 曲线b表示的微粒为
C. N点对应的
D. 氨基酸溶液中,当时,等电点
【答案】A
【解析】
【分析】随着溶液pH增大,氢离子浓度减小,的物质的量分数减小、的物质的量分数先增大后减小、的物质的量分数在之后先增大后减小、的物质的量分数增大,故曲线abcd表示的微粒分别为、、、。
【详解】A.M点, ,由得,其余物种浓度可忽略,因此,A错误;
B.由分析知,曲线b表示,B正确;
C.N点是a、b交点,此时,代入,得,因此:,C正确;
D.等电点是净电荷为0的pH,氨基酸净电荷为0时,近似满足。由,代入得,因此: ,D正确;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共4小题,共计58分)
15. 某实验小组按如下流程制备甲基橙();
实验步骤:
①在锥形瓶中加入2g对氨基苯磺酸()及溶液,温热溶解,冷却至室温后,再分批加入10%的溶液。
②将①所得溶液滴加到盛有8mL冰水及5mL浓盐酸的烧杯中,控温5℃以下,搅拌。
③向②所得溶液中加入1mL冰醋酸和1.3mLN,N-二甲基苯胺(有毒),室温搅拌20min。
④加入15mL5% 溶液变为橙色;加热至沸腾后,自然冷却、冰水浴冷却,抽滤,得到甲基橙粗品。
⑤用饱和食盐水洗涤粗品后,再溶于热水,冷却结晶,抽滤,冰水洗涤、乙醇干燥,称量得2.7g。
已知;对氨基苯磺酸易形成内盐,在水中溶解度较小。
回答下列问题:
(1)下列与本实验操作无关的图标是________(填字母代号)。
A. B. C. D.
(2)反应1中加NaOH的目的是________。
(3)重氮化反应生成的化学方程式为________。
(4)为控制重氮化反应在5℃以下进行,可采取的措施是________;通常用淀粉KI试纸检验是否过量,涉及反应的离子方程式为:________。
________________________=________________NO↑+________
(5)步骤④中抽滤装置如图,下列有关抽滤的说法正确的是________(填字母代号)。
A.抽滤加快过滤速率且滤出固体更易干燥
B.向漏斗内转移浊液时需用玻璃棒引流
C.抽滤结束后,应先关闭抽气泵,再取下吸滤瓶上的橡胶管
(6)步骤⑤中,冰水洗涤时,判断沉淀洗净的操作及现象为________。
(7)本实验中甲基橙的产率为________%(保留小数点后1位)。
【答案】(1)B (2)将对氨基苯磺酸转化为钠盐,增大在水中溶解度
(3) (4) ①. 冰水浴 ②.
(5)AB (6)取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加硝酸酸化的溶液,无白色沉淀生成
(7)71.4
【解析】
【分析】该实验以对氨基苯磺酸为原料,在碱性条件下与亚硝酸钠反应生成重氮盐,再与N,N-二甲基苯胺偶联,经碱化、抽滤、重结晶、洗涤干燥得到甲基橙产品;具体流程为:先将对氨基苯磺酸与 溶液温热溶解,分批加入溶液,冷却后滴入含浓盐酸的冰水中进行重氮化反应,控温以下;再加入冰醋酸和N,N-二甲基苯胺室温搅拌,随后加 溶液加热、冷却、抽滤得到粗品,经饱和食盐水洗涤、热水重结晶、冰水与乙醇洗涤干燥后得到甲基橙,整个过程通过重氮化、偶联、重结晶等步骤实现产物的制备与提纯。
【小问1详解】
实验中需要用到挥发性的HCl等,需要护目镜;需要排风,用到C的排风扇;需要加热,注意烫伤,需要D,与本实验操作无关的图标是B,不需要切割,不需要小刀;
【小问2详解】
有机物在水中溶解度小,反应1中加NaOH的目的是将对氨基苯磺酸转化为钠盐,增大在水中溶解度,故答案为:将对氨基苯磺酸转化为钠盐,增大在水中溶解度;
【小问3详解】
重氮化反应生成的化学方程式为;
【小问4详解】
为控制重氮化反应在5℃以下进行,可采取冰水浴;通常用淀粉KI试纸检验是否过量,反应中,N由价降低为价,I由-1价升高为0价,由得失电子守恒,离子方程式为:;
【小问5详解】
A.抽滤瓶内外存在压强差,故抽滤可缩短过滤的时间并且滤出固体易干燥,A正确;
B.向漏斗内转移浊液需用玻璃棒引流,防止迸溅,B正确;
C.抽滤结束后,应先取下吸滤瓶上的橡胶管,再关闭抽气泵,防止倒吸,C错误;
【小问6详解】
步骤⑤中,冰水洗涤时,判断沉淀洗净可以检验氯离子,操作及现象为取最后一次洗涤液少量于试管中,滴加硝酸酸化的溶液,无白色沉淀生成;
【小问7详解】
根据反应流程,关系式为,本实验中甲基橙的产率为。
16. 一种从沉积型锂矿(主要成分为锂、铁、铝、硅、钙的氧化物及微量镓)中提取锂和镓的工艺流程如下:
已知:①Ga与Al同主族,化学性质相似,。
②常温下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀及转化的pH见下表:
金属离子
开始沉淀pH
8.0
1.7
4.0
4.5
沉淀完全pH
9.6
3.3
4.7
5.5
继续转化
9.8[转化为
9.4[转化为]
回答下列问题:
(1)Ga基态原子的价电子排布式为________。
(2)“焙烧”工序前,将矿石粉碎的目的是________。
(3)“除铁”工序中,加入的目的是将氧化为,该反应的离子方程式为________,滤渣的主要成分为、、________。
(4)“锂铝镓共沉”工序中,调pH的范围为________;锂能与镓、铝共沉的原因为________。
(5)浸渣中与NaOH反应的离子方程式为________。
(6)“离子交换”步骤和“洗脱”过程的原理为。“洗脱”工序中,随盐酸浓度增大,洗脱液中浓度先增大后减小,原因是________。
【答案】(1)
(2)增大接触面积,加快反应速率,提高焙烧效率
(3) ①. ②.
(4) ①. ②. 生成的具有吸附性,吸附共同沉降
(5)
(6)盐酸浓度较小时,与反应生成,当盐酸浓度较大时,发生反应
【解析】
【分析】该流程以沉积型锂矿(含锂、铁、铝、硅、钙的氧化物及微量镓)为原料,先经焙烧、硫酸酸浸溶解金属氧化物,再用将氧化为并调pH除铁;接着调节pH使、沉淀,利用的吸附性共沉;沉锂后用 浸渣处理含镓沉淀,再经离子交换、盐酸洗脱得到含的溶液,最终实现锂与镓的分步提取和回收。
【小问1详解】
Ga是31号元素,位于第四周期第ⅢA族,核外电子排布式为,因此价电子排布式为;
【小问2详解】
矿石粉碎可增大反应物接触面积,加快焙烧反应速率,使反应更充分,提高焙烧效率;
【小问3详解】
加入将氧化为,酸性条件下的离子方程式为 ;酸浸时,矿石中的与硫酸反应生成沉淀,因此滤渣的主要成分为、和;
【小问4详解】
调pH的目的是使、完全沉淀为氢氧化物,同时避免、转化为可溶性的羟基配合物。结合表格数据,完全沉淀的pH为5.5,而开始转化为的pH为9.4,因此pH范围为;生成的沉淀具有吸附性,可吸附溶液中的,使其随沉淀共同沉降,因此锂能与镓、铝共沉;
【小问5详解】
与 同主族,化学性质相似,与 反应生成可溶性的,离子方程式为;
【小问6详解】
盐酸浓度较小时,与树脂上的反应,生成,洗脱液中浓度增大;当盐酸浓度继续增大时,发生反应,部分转化为,导致洗脱液中游离的浓度减小,因此随盐酸浓度增大,洗脱液中浓度先增大后减小。
17. 甲烷干重整过程易产生积碳,新工艺使用CaO吸附剂和Ni基催化剂的复合材料,实现了甲烷蒸汽重整(SMR)和甲烷干重整(DRM)。主要反应如下:
甲烷蒸汽重整(SMR)阶段:
Ⅰ.
Ⅱ.
甲烷干重整(DRM)阶段:
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)SMR阶段可能发生副反应,该反应的 ________,在________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)下图为有无CaO时,的平衡转化率随温度的变化。曲线________(填“a”或“b”)代表有CaO的情况。
(3)下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.恒温恒容下,混合气体的平均摩尔质量保持不变时,各反应均达到平衡状态
B.恒温恒压下,向体系中充入,的平衡转化率和正反应速率均增大
C.在SMR阶段,高温水蒸气能有效清除催化剂表面的积碳
(4)重整体系中,催化剂表面的[OH]能与CHNi等发生反应,图a为可能的两种路径,其最优路径为________(填“路径一”或“路径二”)。
(5)甲烷干重整的原理为: 。当投料投时,不同温度、压强对平衡转化率的影响如图b所示。则、、由大到小的关系为________,N点对应状态下,该反应的物质的量分数平衡常数 ________(反应,,x为组分的物质的量分数)。温度高于950℃时,不同压强下,平衡转化率趋于相同的原因是________。
【答案】(1) ①. +206.0 ②. 高温
(2)a (3)AC
(4)路径二 (5) ①. ②. 0.8 ③. 温度高于950℃后,温度对平衡的影响远大于压强对平衡的影响
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,可得该副反应,则;该反应ΔH>0,反应后气体分子数增加,ΔS>0,根据ΔG=ΔH−TΔS<0自发,可知高温下反应能自发进行;
【小问2详解】
有CaO存在时,CaO会吸收反应Ⅰ生成的,使蒸汽重整平衡正向移动,平衡转化率更高,图中曲线a转化率更高,故a代表有CaO的情况;
【小问3详解】
A.反应中有固体参与,气体总质量m、总物质的量n在平衡之前均随反应变化,平均摩尔质量,M保持不变时,说明体系中各物质的量不再改变,反应达到平衡,A正确;
B.恒温恒压下充入He,体系体积增大,反应物浓度减小,正反应速率减小,B错误;
C.催化剂表面积碳可与高温水蒸气反应:,因此高温水蒸气可以清除积碳,C正确;
故选AC;
【小问4详解】
反应的决速步为活化能最大的步骤,路径二的最大活化能[1.25-(-3.45)=4.7 eV]低于路径一的最大活化能[1.89-(-4.56)=6.45 eV],反应更易进行,因此最优路径为路径二;
【小问5详解】
反应是气体分子数增大的反应,压强增大,平衡逆向移动,平衡转化率越低,相同温度下转化率:,因此压强:;
设起始,,N点转化率为37.5%,列三段式:
平衡时总物质的量,物质的量分数:,,,则;温度高于时,温度对平衡的影响占主导,压强对平衡转化率的影响很小,因此不同压强下转化率趋于相同;故答案为:温度高于950℃后,温度对平衡的影响远大于压强对平衡的影响。
18. 有机物H是一种抗肿瘤药物,我国科学研究工作者设计的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)有机物A含有的官能团名称为________。
(2)反应B→C的反应类型为________。
(3)有机物M的结构简式为________。
(4)有机物H中的2号N未成键电子处于________轨道。
(5)D→E的转化过程如下:
写出反应①的化学方程式________,K的结构简式为________。
(6)同时满足下列条件的A的同分异构体有________种(不考虑立体异构)
①苯环上只有两个取代基;
②能与溶液反应;
③与不显色,且1mol该物质与足量金属钠反应生成1mol。
其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:2:1:1的结构简式为________(写出一种)。
【答案】(1)羟基、羰基、醚键
(2)取代反应 (3)
(4)sp2杂化 (5) ①. ②.
(6) ①. 12 ②. (或)
【解析】
【分析】A()与在K2CO3、乙腈作用下发生取代反应生成B()和HCl,B与硝酸发生取代反应生成C(),C还原得到D(),D 与在乙醇钠、甲苯中反应生成E(),E与M()在Cs2CO3、DMF作用下发生取代反应生成F(),F苯环上的硝基还原生成G(),G与发生取代反应生成H()。
【小问1详解】
有机物A含有的官能团名称为羰基、羟基、醚键。
【小问2详解】
B()与硝酸发生取代反应生成C()和水。
【小问3详解】
根据H的结构逆推,结合M的分子式C6H3NO2F2,可知M为。
【小问4详解】
H中2号N是吡啶环的N,此N为sp2杂化,它与两个C形成了两个 键,一个孤对电子(未成键电子)在sp2杂化轨道中,还有一个未杂化的p轨道中的单电子参与形成大π键。
【小问5详解】
D中的氨基与甲酸乙酯发生氨解,生成甲酰胺和乙醇,反应①的化学方程式为+ +C2H5OH,分子内加成形成新的六元环,K的结构简式:。
【小问6详解】
A的同分异构体同时满足下列条件(不考虑立体异构):①苯环上只有两个取代基;②能与溶液反应,说明含有-COOH;③与不显色,说明不含酚羟基,且1 mol该物质与足量金属钠反应生成,应该含有醇羟基,如果取代基为、,有邻间对3种位置异构;如果取代基为、-COOH,有3种位置异构;如果取代基为、-COOH,有3种位置异构,如果取代基为、-CH(OH)COOH,有3种位置异构,所以符合条件的同分异构体有12种,其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:2:1:1的结构简式为(或)。
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河北省雄安新区
2025—2026学年度高三年级第一学期期末考试
化学
本试卷共8页,18小题,满分100分。考试时长75分钟。
注意事项:
1.答卷前,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2B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。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题共42分)
一、选择题(共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题意。)
1. 唐山历史文化悠久,下列唐山博物馆馆藏文物的主要成分属于无机非金属材料的是
A. 汉马形金饰件 B. 皮影
C. 《雨后飞流》图轴 D. 宋透雕白玉飞天
2. 下列不符合实验安全要求的是
A. 实验中产生的废液倒入下水道
B. 皮肤上沾有苯酚,用乙醇清洗,再用水冲洗
C. 未用完的钠、钾,放回盛有煤油的试剂瓶中
D. 高锰酸钾、乙醇分开放置,防止引起实验安全事故
3. 下列化学用语正确的是
A. 的空间构型:V形 B. 分子中共价键电子云轮廓图:
C. 羟基的电子式: D. 顺-2-丁烯的结构简式:
4. 高分子材料在生产、生活中应用广泛。下列说法错误的是
A. 以淀粉为原料,经一系列转化可生成聚乳酸
B. 聚酯纤维(涤纶)由有机二元酸和二元胺缩聚形成
C. 聚丙烯酸钠可制作高吸水树脂
D. 高分子分离膜可用于药品提纯、血液透析
5. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 晶体中的阳离子数为
B. 完全氧化成NO时,转移电子的数目为
C. 常温下,的 溶液中,水电离出的数目为
D. 中,杂化的碳原子数目为
6. W、X、Y、Z四种短周期元素,其中只有Z为金属,W基态原子中最高能级电子数与其他能级电子总数相等,X与W同周期且X基态原子未成对电子数与W相等,Y与W同主族,Z位于X的对角线位置。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 简单离子半径:
C. 的VSEPR模型:四面体形 D. 简单氢化物沸点:
7. 实验室制备下列气体所选试剂、发生装置及收集方法均正确的是
选项
气体
试剂
发生装置
收集方法
A
Fe和浓硝酸
b
e
B
FeS和稀硫酸
b
d
C
Cu和浓硫酸
b
c
D
和
a
d
A. A B. B C. C D. D
8. 一种“会变脸”的高分子材料—PNIPAM,低温时与水互溶,温度高于32℃时,溶液迅速变浑浊,合成过程如下图所示。(已知酰胺基为亲水基,烃基为疏水基)
下列叙述错误的是
A. 丙烯酸分子中, 键与 键的数目比为5:2
B. 1 mol PNIPAM最多可消耗
C. PNIPAM中含有手性碳原子
D. 低温时,PNIPAM可与水分子间形成氢键
9. 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
比 更容易与形成配位键
N的电负性小于O
B
键角:
中心原子杂化类型不同
C
熔点:
半径小于
D
冠醚(18-冠-6)可以选择性提取
冠醚的空穴与尺寸适配,二者通过离子键形成超分子
A. A B. B C. C D. D
10. 根据下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
在圆底烧瓶中加入5mL乙醇和15mL浓硫酸,放入碎瓷片,迅速升温到170℃,将产生的气体通入酸性溶液,溶液褪色
乙烯具有还原性
B
向10mL浓度均为的 、混合溶液中滴入少量溶液,产生黄色沉淀
C
在容积可变的密闭容器中,达平衡时,容积加大,体系颜色变浅
平衡正向移动
D
向某溶液中滴加稀硫酸,将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色
该溶液中一定含有或
A. A B. B C. C D. D
11. 可充电电池是一种新型储能体系,工作原理如下图。放电时,硫电极遵循“”这样的三个阶段转化。下列说法错误的是
A. SEI膜允许通过
B. 电池工作过程中,电解质溶液中浓度始终保持不变
C. 放电时,S电极上第二阶段发生的反应为
D. 充电时,若电路中转移2mol电子,则生成的质量为16g
12. 共轭羰基化合物与醛或酮之间的反应历程如图所示。下列叙述错误的是
A. 该反应过程中的催化剂为
B. 反应过程中所有氮原子和碳原子的杂化类型均未发生改变
C. 总反应为+
D. 若将为换为,则最终产物为
13. 是一种储氢材料,储氢后得到的氢化物晶胞中,Fe在立方晶胞中的结构如图甲所示,Mg占据其堆积形成的所有四面体空隙且处于中心位置,H原子以正八面体的配位模式有序分布在Fe原子的周围,储氢后的晶胞沿 轴方向投影如图乙所示,H原子与Fe原子之间的最短距离等于晶胞参数的,晶胞参数为。下列说法错误的是
A. 晶胞的化学式为
B. 与Mg距离最近的H个数为12
C. Mg和H之间的最短距离为
D. 储氢后氢化物晶体的密度为
14. 某质子化氨基酸的电离平衡常数分别为,。,该氨基酸在水中含氮物种的物质的量分数()随pH变化关系如下图。[已知:氨基酸的等电点(用pI表示)是指氨基酸在溶液中正负电荷数相等时的 ,,]。下列说法错误的是
A. M点所对应的
B. 曲线b表示的微粒为
C. N点对应的
D. 氨基酸溶液中,当时,等电点
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共4小题,共计58分)
15. 某实验小组按如下流程制备甲基橙();
实验步骤:
①在锥形瓶中加入2g对氨基苯磺酸()及溶液,温热溶解,冷却至室温后,再分批加入10%的溶液。
②将①所得溶液滴加到盛有8mL冰水及5mL浓盐酸的烧杯中,控温5℃以下,搅拌。
③向②所得溶液中加入1mL冰醋酸和1.3mLN,N-二甲基苯胺(有毒),室温搅拌20min。
④加入15mL5% 溶液变为橙色;加热至沸腾后,自然冷却、冰水浴冷却,抽滤,得到甲基橙粗品。
⑤用饱和食盐水洗涤粗品后,再溶于热水,冷却结晶,抽滤,冰水洗涤、乙醇干燥,称量得2.7g。
已知;对氨基苯磺酸易形成内盐,在水中溶解度较小。
回答下列问题:
(1)下列与本实验操作无关的图标是________(填字母代号)。
A. B. C. D.
(2)反应1中加NaOH的目的是________。
(3)重氮化反应生成的化学方程式为________。
(4)为控制重氮化反应在5℃以下进行,可采取的措施是________;通常用淀粉KI试纸检验是否过量,涉及反应的离子方程式为:________。
________________________=________________NO↑+________
(5)步骤④中抽滤装置如图,下列有关抽滤的说法正确的是________(填字母代号)。
A.抽滤加快过滤速率且滤出固体更易干燥
B.向漏斗内转移浊液时需用玻璃棒引流
C.抽滤结束后,应先关闭抽气泵,再取下吸滤瓶上的橡胶管
(6)步骤⑤中,冰水洗涤时,判断沉淀洗净的操作及现象为________。
(7)本实验中甲基橙的产率为________%(保留小数点后1位)。
16. 一种从沉积型锂矿(主要成分为锂、铁、铝、硅、钙的氧化物及微量镓)中提取锂和镓的工艺流程如下:
已知:①Ga与Al同主族,化学性质相似,。
②常温下,浸出液中各离子形成氢氧化物沉淀及转化的pH见下表:
金属离子
开始沉淀pH
8.0
1.7
4.0
4.5
沉淀完全pH
9.6
3.3
4.7
5.5
继续转化
9.8[转化为
9.4[转化为]
回答下列问题:
(1)Ga基态原子的价电子排布式为________。
(2)“焙烧”工序前,将矿石粉碎的目的是________。
(3)“除铁”工序中,加入的目的是将氧化为,该反应的离子方程式为________,滤渣的主要成分为、、________。
(4)“锂铝镓共沉”工序中,调pH的范围为________;锂能与镓、铝共沉的原因为________。
(5)浸渣中与NaOH反应的离子方程式为________。
(6)“离子交换”步骤和“洗脱”过程的原理为。“洗脱”工序中,随盐酸浓度增大,洗脱液中浓度先增大后减小,原因是________。
17. 甲烷干重整过程易产生积碳,新工艺使用CaO吸附剂和Ni基催化剂的复合材料,实现了甲烷蒸汽重整(SMR)和甲烷干重整(DRM)。主要反应如下:
甲烷蒸汽重整(SMR)阶段:
Ⅰ.
Ⅱ.
甲烷干重整(DRM)阶段:
Ⅲ.
回答下列问题:
(1)SMR阶段可能发生副反应,该反应的 ________,在________(填“低温”“高温”或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)下图为有无CaO时,的平衡转化率随温度的变化。曲线________(填“a”或“b”)代表有CaO的情况。
(3)下列说法正确的是________(填字母代号)。
A.恒温恒容下,混合气体的平均摩尔质量保持不变时,各反应均达到平衡状态
B.恒温恒压下,向体系中充入,的平衡转化率和正反应速率均增大
C.在SMR阶段,高温水蒸气能有效清除催化剂表面的积碳
(4)重整体系中,催化剂表面的[OH]能与CHNi等发生反应,图a为可能的两种路径,其最优路径为________(填“路径一”或“路径二”)。
(5)甲烷干重整的原理为: 。当投料投时,不同温度、压强对平衡转化率的影响如图b所示。则、、由大到小的关系为________,N点对应状态下,该反应的物质的量分数平衡常数 ________(反应,,x为组分的物质的量分数)。温度高于950℃时,不同压强下,平衡转化率趋于相同的原因是________。
18. 有机物H是一种抗肿瘤药物,我国科学研究工作者设计的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)有机物A含有的官能团名称为________。
(2)反应B→C的反应类型为________。
(3)有机物M的结构简式为________。
(4)有机物H中的2号N未成键电子处于________轨道。
(5)D→E的转化过程如下:
写出反应①的化学方程式________,K的结构简式为________。
(6)同时满足下列条件的A的同分异构体有________种(不考虑立体异构)
①苯环上只有两个取代基;
②能与溶液反应;
③与不显色,且1mol该物质与足量金属钠反应生成1mol。
其中核磁共振氢谱峰面积比为2:2:2:2:1:1的结构简式为________(写出一种)。
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