精品解析：河南省信阳高级中学新校（贤岭校区）2025-2026 学年高三下学期 05月测试（一）化学试题

河南省信阳高级中学新校(贤岭校区) 2025-2026学年高三下期05月测试(一) 化学试题 可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59 一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分，共42分) 1. 2026年春晚舞台大量采用可降解环保高分子材料、LED半导体发光材料和铝合金数控装置等。下列说法错误的是 A. 可降解塑料的使用，能有效减少白色污染，符合绿色化学理念 B. 舞台荧光材料发光，利用了电子跃迁释放能量的原理 C. LED发光材料中的氮化镓(GaN)属于传统无机非金属材料 D. 铝合金用作舞台数控装置的结构材料是因为其具有硬度大、密度小、耐腐蚀等特点 【答案】C 【解析】 【详解】A．可降解塑料可在自然环境中较快分解，能减少难降解塑料带来的白色污染，符合绿色化学减少环境污染的理念，A正确； B．荧光材料中的电子吸收能量后跃迁到高能级，再从高能级跃迁回低能级时会释放能量，以光的形式释放，即发光现象利用了电子跃迁释放能量的原理，B正确； C．传统无机非金属材料指玻璃、水泥、陶瓷等硅酸盐类材料，氮化镓（GaN）属于新型无机非金属材料中的半导体材料，不属于传统无机非金属材料，C错误； D．铝合金具有硬度大、密度小、抗腐蚀性能好的特点，适合作为结构材料使用，D正确； 故选。 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 氨基的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 铍原子最外层电子的电子云轮廓图： D. 基态Mn原子的价层电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氨基中N原子有1个孤电子对及1个单电子，电子式为，A错误； B．分子中，S原子的价层孤电子对数为，形成2个键，价层电子对数为3，则VSEPR模型为，B正确； C．铍元素的原子序数为4，基态Be原子的核外电子排布为，则最外层电子的电子云轮廓图应为球形，C错误； D．Mn是第25号元素，基态Mn原子的价层电子轨道表示式为，D错误； 故选B。 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 亚硫酸钠固体与足量盐酸反应： B. 溶液与少量粉末反应： C. 一元弱酸溶液与足量烧碱溶液反应： D. 双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应： 【答案】C 【解析】 【详解】A．亚硫酸钠是可溶性强电解质，在盐酸溶液中需拆为和，正确离子方程式为：，A错误； B．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，同时会氧化亚铁离子为铁离子，反应生成的会与结合生成沉淀，正确的方程式为：，B错误； C．是一元弱酸，仅1个可电离的，与足量反应生成和水，离子方程式书写正确，C正确； D．该反应得失电子不守恒，正确的方程式为：，D错误； 故选C。 4. 下列实验能达到目的的是 A．通过注射器活塞右移，验证钠和水反应放热 B．探究浓度对化学反应速率(KMnO4溶液褪色快慢)的影响 C．探究浓度对化学平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的影响 D．制取碳酸氢钠 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．钠和水反应不仅放热，还会生成氢气，二者均能使装置内压强增大、注射器活塞右移，无法验证反应放热，A错误； B．两组实验高锰酸钾的浓度、物质的量均不同，起始颜色深浅不同，无法通过褪色时间准确比较反应速率，B错误； C．平衡中加入铁粉，发生反应使浓度降低，平衡逆向移动，溶液红色变浅，可探究浓度对化学平衡的影响，C正确； D．氨气极易溶于水，导管直接插入饱和食盐水易发生倒吸，无法达到实验目的，D错误； 故选C。 5. 化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W都是前四周期元素且原子序数依次增大，X的一种核素被广泛应用于考古研究中，Y与X电子层数相同，且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为，Z的焰色试验为紫色，元素W位于周期表d区，且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 该化合物中，W的化合价为价 C. 常温下，单质Z、W均能与水反应 D. 中键与键数目比为 【答案】D 【解析】 【分析】X的核素用于考古研究，则X为C；Y与X同周期，电子s能级与p能级电子数比为2:3，价电子排布为2s22p3，则Y为N；Z焰色试验为紫色，则Z为K；W为d区前四周期元素，基态有4个未成对电子，价电子排布为3d64s2，则W为Fe；该化合物为K3[Fe(CN)6]；据此解答。 【详解】A．同周期元素从左到右电负性逐渐增大，电负性N>C，即Y>X，A错误； B．化合物为K3[Fe(CN)6]，K为+1价，CN-为-1价，根据化合价代数和为0，Fe的化合价为+3价，B错误； C．常温下K能与水剧烈反应，Fe常温下与纯水不反应，仅高温下可与水蒸气反应，C错误； D．CN-中存在碳氮三键，1个三键含1个σ键和2个π键，故σ键与π键数目比为1:2，D正确； 故选D。 6. 某有机物是合成药物的重要中间体，其结构简式如下图，下列说法错误的是 A. 该物质中碳原子的杂化方式只有、 B. 该物质中有两个手性碳原子 C. 1 mol该物质与足量的氢气加成消耗 D. 该物质能发生氧化反应、还原反应、加成反应、取代反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．由结构可知，苯环和羰基（）中的碳原子为杂化；饱和烷基碳原子为杂化；氰基（）中的碳原子为杂化，A错误； B．手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子。在该分子中，与氰基（）直接相连的碳原子以及邻位的饱和碳原子均为手性碳原子，B正确； C．1mol苯环可与3mol加成，氰基（）可与2mol加成，酯基（）不与氢气加成。总共消耗为mol，C正确； D．该物质含有苯环、氰基、酯基和氟原子，能发生氧化反应、还原反应、加成反应、取代反应，D正确； 故答案选A。 7. 一种由Ti、In、Te组成的难熔合金的四方晶胞如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点、B点原子的分数坐标分别为、，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式为 B. 晶体中Te原子填充在Ti、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为50% C. D点原子的分数坐标为 D. 该晶体的密度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶胞中Ti原子个数为，In原子个数为，Te原子个数为8，三者个数比为4:4:8=1:1:2，化学式为，A正确； B．Ti、In共8个原子，形成的四面体空隙总数为，其中8个填充Te原子，占有率为，B正确； C．结合A点(0,0,0)、B点()的坐标，D点x、y方向均为边长的，z方向为边长的，分数坐标为，C正确； D．晶胞质量为，晶胞体积为，计算得密度为，选项中的指数错误，D错误； 故选D。 8. 与通过电催化反应生成，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是 A. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 B. 过程Ⅱ中发生了氧化反应 C. 电催化与生成的反应方程式： D. 常温常压、无催化剂条件下，与反应可生产 【答案】A 【解析】 【详解】A．过程Ⅱ为：和在酸性条件下被还原为和的反应，生成了N—H等极性共价键；过程Ⅲ为与生成的反应，生成了C—N极性共价键，A正确； B．过程Ⅱ是得电子的还原反应，N元素的化合价由降为，C元素的化合价由降为，B错误； C．所给离子方程式电荷不守恒，根据反应机理图可知，过程Ⅱ需要外界提供电子，则正确的反应方程式为，C错误； D．常温常压、无催化剂条件下，与反应生成或，D错误； 故选A。 9. 一定温度下，向恒容密闭容器甲、乙(其中一个为恒温容器，另一个为绝热容器)中均充入 和合成甲醇，发生反应 。测得压强变化量随时间的变化如图所示[，p为起始压强，为某时刻压强]。下列说法正确的是 已知净反应速率。 A. 活化能：(正)(逆) B. 转化率：a点<b点 C. 净反应速率：b点>c点 D. 若起始时向容器甲中加入催化剂，时， 【答案】B 【解析】 【分析】该反应的正反应是气体分子数减小的反应，对于恒温容器，反应开始后，压强逐渐减小，压强变化量大于0且一直增大，则容器甲为恒温容器，容器乙为绝热容器。 【详解】A．0-15 min内容器乙中压强变化量小于0，说明随着反应的进行压强增大，已知气体总物质的量减少，容器恒容，说明容器内温度升高，使压强增大，则正反应是放热反应，反应活化能：(正)(逆)，A错误； B．由图可知，a点和b点压强相等，容器容积相等，温度b点大于a点，根据理想气体方程，气体总物质的量a点大于b点，已知该反应的正反应是气体分子数减小的反应，气体总物质的量越大，说明正向进行的越少，转化率越低，故转化率：a点<b点，B正确； C．已知净反应速率，平衡时，正逆反应速率相等，而b点和c点都为平衡状态，故净反应速率：b点=c点，C错误； D．容器甲为恒温容器，若起始时向容器甲中加入催化剂，反应速率加快，达到平衡需要的时间缩短，时以达到平衡，，催化剂不影响平衡，平衡时总压为0.5p，设平衡时转化了x mol：平衡时总物质的量为3-2x，气体压强与气体物质的量成正比，则，解得，则，，D错误； 故答案选B。 10. 工业上可以通过甲烷与碳酸钙为原料，在催化剂作用下制备合成气(CO和)。 主反应： 副反应： 以为载气，将恒定组成的、混合气，以恒定流速通入反应器，其中、流速之比为2：1，测定单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图所示。下列说法错误的是 A. ，积碳速率一直增加 B. ，只有主反应发生，氮气的流速为 C. ，的生成速率副反应大于主反应 D. 之后催化剂表面被积碳完全覆盖反应停止 【答案】A 【解析】 【详解】A．积碳来自副反应，积碳速率 = 总消耗速率 - 主反应消耗速率 = ， ：逐渐减小，接近，积碳速率逐渐增大； ：，从增大到，积碳速率，逐渐减小到。 因此积碳速率先增后减，A错误； B．，流出流速为，流出、流速均为，正好符合主反应生成和，说明只有主反应发生，所有进口完全反应，因此进口流速为，结合流速比得流速为，B正确； C．应根据图像数据分析，副反应生成的速率为总流出速率与流出速率之差，即。在时间段，由图可知，且，因此副反应生成的速率大于主反应，C正确； D．时流出流速为，等于进口流速，流速为，说明不再消耗，主、副反应都停止，原因是催化剂被积碳完全覆盖，D正确； 故选A。 11. 在一定条件下，下列叙述与图像对应正确的是 A. 图1表示在时扩大容器体积，随时间变化的曲线 B. 图2表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应：，由图可知 C. 图3为一定条件下，合成氨反应中改变起始时对反应的影响，的平衡转化率的关系： D. 图4中若A、B、C三点表示反应在不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最小的是A点，化学平衡常数最小的是B点 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应  在  时扩大容器体积，系统压强骤降，各组分浓度瞬时减小，故  应瞬间下降，随后因平衡左移而缓慢回升。但图1中  呈连续下降趋势，A错误； B．对于反应  ，当  时两者转化率相等。设起始  ，  ，转化量为  ，则：，，B错误； C．合成氨反应中，增加  会提高  的平衡转化率。由图3知  顺序为  ，故  转化率应满足  ，C错误； D．反应  为放热且气体分子数减少的反应，温度升高，平衡左移，NO转化率降低；压强增大，平衡右移，NO转化率升高；A点温度最低、转化率最低，说明A点压强最小；该反应为放热反应，  随温度升高而减小，B点温度最高，平衡常数  最小，D正确； 故选D。 12. 的某水溶液体系中含汞物种的分布曲线如图。纵坐标为含汞物种占总汞的物质的量分数。已知：是易溶于水的弱电解质。 下列说法中错误的是 A. 的 B. 当约为-5～-3时，可用来滴定，化学计量点时生成 C. n从0增加到4，结合的能力随之减小 D. 当时， 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图知①，，②，，①+②得，，A正确； B．当约为-5~-3时，，故可用来滴定，化学计量点时生成，B正确； C．，比结合更强，C错误； D．当时，图中D点是与HgCl2的交点，此时=，三者分布系数，且，，故，D正确； 故答案选C。 13. “相似相溶”是预测物质溶解性的经验规律，但实际溶解度受分子极性、氢键、疏水结构的形态等多种因素综合影响。为探究这些因素，某研究测定了下列四种有机物在20℃水中的溶解度，数据如下： 化合物 乙醇 正丁醇 叔丁醇 间苯二酚 溶解度() 与互溶 7.9 与互溶 147.0 下列分析不合理的是 A. 正丁醇溶解度低于乙醇，说明随着烷基碳链增长，烃基的疏水作用增强，对溶解度的负面影响逐渐超过羟基的亲水作用，这与“相似相溶”的经验相符 B. 对于叔丁醇，由于其疏水部分被“打包”成紧凑的球形，对周围水分子氢键结构的破坏作用被减弱 C. 间苯二酚溶解度远大于正丁醇的主要原因是：间苯二酚的两个羟基均可与水形成分子间氢键，抵消了苯环的强疏水效应；间苯二酚不对称的分子结构带来了更强的极性 D. 对苯二酚的两个羟基距离较远，难以形成分子内氢键，据此推测对苯二酚的溶解度大于间苯二酚 【答案】D 【解析】 【详解】A．正丁醇烷基碳链比乙醇长，非极性烃基的疏水作用随碳链增长增强，分子整体极性减弱，水为极性溶剂，该变化符合“相似相溶”规律，因此正丁醇溶解度低于乙醇，分析合理，A正确； B．叔丁醇的疏水烷基为紧凑球形结构，相比于直链的正丁醇，其疏水结构对水分子氢键结构的破坏作用更小，因此溶解度更大，与实验数据相符，分析合理，B正确； C．间苯二酚含两个羟基，均可与水形成分子间氢键，亲水作用可以抵消苯环的疏水作用，同时间苯二酚结构不对称，分子极性更强，因此溶解度远大于仅含一个羟基的正丁醇，分析合理，C正确； D．对苯二酚结构对称性强于间苯二酚，分子极性弱于间苯二酚，即使难以形成分子内氢键，其溶解度也小于间苯二酚，该推测不合理，D错误； 故选D。 14. 基于新材料优异的氢负离子传导特性，中科院某研究团队以储氢化合物、贫氢材料为电极，组装了世界首例氢负离子电池实体原型。该电池为电源，设计双极膜BP(能将水解离为离子)制备氘代酸碱装置，电极为惰性电极，为离子交换膜。下列说法正确的是 A. 氢负离子电池放电时，电极1的电势高 B. 产品室分别得到KOD和 C. 为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中BP膜解离重水时，应补加固体 D. 氢负离子电池等质量的两极因放电导致质量差为时，氘代酸碱装置室生成气体 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，贫氢材料得到H负离子过程发生氧化反应，故电极1为电源负极，电极2为正极，电极3是阳极，电极4是阴极，据此分析。 【详解】A．贫氢材料得到H负离子过程发生氧化反应，故电极1为电源负极，电极2为正极，电极2的电势高，A错误； B．电极3是阳极，重水解离出D+，进入产品室1与通过A膜的硫酸根生成，相应的产品室2生成KOD，B错误； C．产品室1中BP膜解离重水时，则会形成，原料室应该补加固体以为维持原料室溶液浓度不变，C错误； D．氢负离子电池两极质量差为时，外电路转移，氘代酸碱装置室生成0.5mol D2和0.25mol O2，共气体，D正确； 故答案为D。 二、非选择题(共58分) 15. 我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，CO2转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程主要发生下列反应： Ⅰ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ/mol Ⅱ．CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-129kJ/mol Ⅲ．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-87.8kJ/mol （1）若反应Ⅲ逆反应的活化能为Ea kJ·mol-1，则正反应的活化能为______kJ·mol-1（用含Ea的式子表示）；反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为：v正=k正c(CO)c2(H2)；v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。达到平衡时，升高温度，k正-k逆______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）恒温恒容密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列一定能说明反应达到平衡状态的是______（填标号）。 A. 气体混合物的密度不再变化 B. CO2消耗速率和CO消耗速率相等 C. CO和H2的物质的量之比不再变化 D. 气体平均相对分子质量不再变化 （3）反应Ⅲ在催化剂作用下的反应历程如图所示，一个H2分子首先在“-O-Ga-O-Zn-”表面解离成2个（该过程未在历程中标出），随后参与到CO2的转化过程。 实验发现，原料气中氢气比例较低时，反应速率较慢，结合反应历程分析可能的原因是______。 （4）初始225℃，8×106Pa恒压下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管，发生反应Ⅰ和Ⅱ。装置及L1、L2、L3……位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。 ①混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率______（填“>”“<”或“=”）CH3OH的生成速率； ②L8-L9位点温度为280℃，且各物质体积分数保持不变，n(CO2)=n(H2)，则L9对应H2O(g)的分压为______Pa，反应Ⅰ的Kp=______（保留小数点后两位）。 【答案】（1） ①. ②. 减小 （2）BC （3）原料气中H2比例较低，形成的氧原子空位少，催化剂的催化能力减弱 （4） ①. ＞ ②. 5.6×105 ③. 0.01 【解析】 【小问1详解】 ΔH3=正反应的活化能-逆反应的活化能= kJ/mol，则正反应的活化能为 kJ/mol；反应Ⅱ为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，k正、k逆均增大，但增大程度小于增大程度，则减小； 【小问2详解】 A．反应Ⅰ的反应物和生成物均为气体，混合气体的质量不变，恒容密闭容器中气体混合物的密度始终不变，则气体混合物的密度不再变化，不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意； B．CO2消耗速率体现正反应速率，CO消耗速率体现逆反应速率，CO2消耗速率和CO消耗速率相等时，两者之比等于化学计量系数之比，能说明反应达到平衡状态，B符合题意； C．反应Ⅰ平衡正向移动时，CO和H2的物质的量之比增大；反应Ⅰ平衡逆向移动时，CO和H2的物质的量之比减小，即平衡发生移动时，CO和H2的物质的量之比为变量，则当CO和H2的物质的量之比不再变化时，能说明反应达到平衡状态，C符合题意； D．反应Ⅰ的反应物和生成物均为气体，混合气体的质量不变，且该反应是气体分子数不变的反应，即混合气体的物质的量不变，则气体平均摩尔质量始终不变，即平均相对分子质量始终不变，所以气体平均相对分子质量不再变化时，不能说明反应达到平衡状态，D不符合题意； 故选BC。 【小问3详解】 一个H2分子首先在“”表面解离成2个，随后参与到CO2的转化过程，由图可知，是使“”催化剂形成氧原子空位，分子中的氧原子进入催化剂的氧原子空位发生反应，则原料气中氢气比例较低时，反应速率较慢，结合反应历程分析可能的原因是：原料气中H2比例较低，形成的氧原子空位少，催化剂的催化能力减弱； 【小问4详解】 ①由图可知，L1处CO的体积分数大于CH3OH的体积分数，说明混合气从起始到通过L1处过程，生成CO的量更多，CO的生成速率更快，即CO的生成速率>CH3OH的生成速率； ②设起始二氧化碳和氢气的物质的量分别为a mol和b mol，平衡时水蒸气和甲醇的物质的量分别为x mol和y mol，由题意可建立如下三段式： 由L9处氢气和二氧化碳的物质的量相等可得：a-x=b-x-2y①，由L9处一氧化碳和甲醇得体积分数可得：=0.028②、=0.042③，联立方程可得：x=0.14a、y=0.084a、b=1.168a，则平衡时二氧化碳、氢气、一氧化碳、水蒸气的物质的量分数分别为：、、、，则L9对应H2O(g)的分压为，反应Ⅰ的。 16. 对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含、、、、。一种回收利用废催化剂的工艺流程如图所示。 已知：①难溶于水，且能与过量的反应生成  ， ②和在水中呈胶状。 ③流程中部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀时开始沉淀的pH和沉淀完全的pH如表所示。 金属阳离子 开始沉淀pH 2.7 7.6 8.1 7.6 沉淀完全pH 3.7 9.6 10.1 9.2 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸”速率，常采用加热、搅拌等方法，但加热时，温度不宜过高，原因是_______。“除硅”和“沉铁”时均需要先陈化再进行过滤，陈化是指将溶液静置存放一段时间，陈化的作用是_______。 （2）“沉铁”调节的pH范围为_______。“沉锰”时需要调，加入溶液后，溶液先变成紫红色，后紫红色又褪去，紫红色褪去时反应的离子方程式为_______。 （3）若“沉铁”后所得滤液中，沉钴率为，则“沉钴”后所得滤液中_______[沉钴率，计算过程中不考虑溶液体积变化]。“沉钴”时，沉钴率与的关系如图甲所示，随着溶液的持续增大，而沉钴率减小的原因是_______。 （4）“碱浸”时转化为，则“沉钼”时反应的离子方程式为_______，在空气中“焙烧”转化为和的化学方程式为_______。 【答案】（1） ①. 双氧水受热易分解 ②. 使胶体聚沉，以便过滤 （2） ①. 3.7pH<7.6 ②. （3） ①. 10-16mol/L ②. CoC2O4能与过量的反应生成而溶解 （4） ①. ②. 【解析】 【分析】废催化剂经NaOH溶液碱浸后，浸液中含硅、钼元素，加入过量二氧化碳进行除硅处理，生成沉淀；除硅后的溶液再加入进行沉钼，得到 。碱浸后的浸渣则含钴、铁、锰等金属元素，先加入和稀进行酸浸，将金属元素转入溶液；随后加入调节 pH 沉铁，生成沉淀；接着向滤液中加入沉钴，得到草酸钴沉淀，沉淀经焙烧生成；沉钴后的溶液再加入进行沉锰，最终得到，据此分析。 【小问1详解】 由于“酸浸”使用了受热易分解的双氧水，加热时，温度不宜过高，以防双氧水受热分解；“除硅”和“沉铁”得到的硅酸和氢氧化铁均为胶状，所以进行陈化主要是使胶体聚沉，以便过滤； 【小问2详解】 根据表中数据可知，“沉铁”时不能让Mn2+、Co2+沉淀，则调节的pH范围为3.7pH<7.6；“沉锰”时需要调pH=5，加入溶液后，溶液先变成紫红色，即一部分被氧化为，后紫红色又褪去，即与反应生成，紫红色褪去时反应的离子方程式为； 【小问3详解】 若“沉铁”后所得滤液中，沉钴率为，则“沉钴”后所得滤液中，根据，所以，“沉钴”是为了得到难溶于水的，但能与过量的反应生成而溶解，所以随着溶液的持续增大，沉钴率减小； 【小问4详解】 “沉钼”时与反应生成 ，反应的离子方程式为 ；在氧气中氧化得到，根据元素守恒和得失电子守恒可知反应的化学方程式为。 17. 为实现“双碳”目标，加氢制甲醇工艺展现出了巨大的潜力与价值，其实现方式可明确区分为直接加氢制备与间接加氢制备两大路径。 （1）计算机模拟直接加氢制备的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂活性位点的物种用*表示，则决速步骤的化学方程式为_______。 （2）间接加氢制备甲醇工艺(两步合成法)，首先以与作为起始原料制备合成气：_______ 键 键能 799 436 462 1070 （3）①在时，将与通入抽空的瓶中，发生(2)中制备合成气的反应，平衡后瓶中的总压为，平衡常数为，经分析知其中水蒸气的分压为，则该条件下的物质的量为_______。 ②在容器中加入过量的氧化钴和金属，在相同条件下容器中又加了如下两个反应： ，平衡常数为 ，平衡常数为 请分析与、的关系为_______；再次达到平衡时，容器中的水蒸气的体积分数为，那么在该条件下的数值为_______。 （4）间接加氢制备甲醇工艺的第二步主要反应为：。将和按物质的量之比通入某恒温恒压的密闭容器中，若只发生上述反应，下列情况下能说明反应达到平衡状态的是_______(填符号)。 A. 混合气体的密度不再变化 B. 和的物质的量之比不再改变 C. 的体积分数不再变化 D. 形成同时形成 （5）一种晶体的四方晶胞结构如图乙所示。 ①图中“黑球”代表的是_______(填“Mn”或“O”)原子。 ②设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为_______(列出计算式即可)。 【答案】（1）或 （2） （3） ①. ②. ③. 119 （4）AC （5） ①. Mn ②. 【解析】 【小问1详解】 决速步为反应历程中能垒最高的基元反应，由能量图可知最高能垒对应与结合生成的步骤，化学方程式为CH3OH∗+OH∗+H∗→CH3OH∗+H2O∗或OH∗+H∗→H2O∗。 【小问2详解】 反应焓变等于反应物总键能减去生成物总键能， 中，反应物含2个键、1个键，生成物含1个键、2个键，因此： 。 【小问3详解】 ①该反应为气体分子数不变的反应，平衡时总物质的量与初始总物质的量相等，为 。恒温恒容下，气体分压之比等于物质的量之比，水蒸气的分压为总压的 ，因此水蒸气的物质的量为 ，由反应计量数关系可知的物质的量与水蒸气的物质的量相等，为 ； ② 将已知的两个反应依次编号为反应2、反应3，反应2减去反应3可得制备合成气的反应，因此平衡常数； ③体系内C元素总物质的量为 ，H元素总物质的量为 ，因此平衡时 ， ，气体总物质的量恒为 。水蒸气的体积分数为30%，因此 ， ，反应2的平衡常数 。初始平衡时 ， ， ， ，因此。结合，可得 。 【小问4详解】 反应为 ，恒温恒压条件下，反应前后气体分子数减小，体系体积随反应进行变化。 A．混合气体总质量不变，密度，体积变化时密度变化，密度不再变化说明体积不变，反应达到平衡，A正确； B．初始投料与的物质的量之比为，反应消耗的物质的量之比也为，因此任意时刻二者物质的量之比均为，不能说明反应达到平衡，B错误； C．的体积分数不再变化，说明各组分浓度不再变化，反应达到平衡，C正确； D．分子含3个键，形成4 mol 键为正反应方向，形成2 mol 键为逆反应方向，但二者速率之比不等于化学计量数之比，不能说明正逆反应速率相等，D错误； 故选AC。 【小问5详解】 ①中与的原子个数比为，通过均摊法计算，黑球的数目为，白球的数目为4，二者个数比为，因此黑球代表原子； ②晶胞质量为，晶胞体积为，因此密度为。 18. 化合物J是治疗斑秃的新药物，其一种合成路线如图所示(部分反应条件及部分副产物已简化或略去)。 已知：-Boc、-Cbz、-Et、-Me均为有机基团。回答下列问题： （1）A的结构简式是_______。 （2）A生成B的过程中引入—Boc的作用是_______；从化学平衡的角度分析，C生成D的过程中“”的作用是_______。 （3）E→G反应的化学方程式是_______。 （4）X为I的同分异构体，满足条件：①仅含一个碳碳双键；②不含醚键，则X有_______种(不考虑立体异构，已知、不稳定)。其中，加热条件下能与新制反应生成砖红色沉淀，且核磁共振氢谱显示有3组峰的X的结构简式是_______。 （5）在最后一步合成J的步骤中，研究人员分离并鉴别出了多种杂质，其中有Y()，Y的含氧官能团名称是_______；由H和I生成Y分两步进行，其反应类型依次为取代反应、_______。 【答案】（1） （2） ①. 保护氨基 ②. 与生成的反应，降低反应体系中的浓度，使平衡正向移动 （3） （4） ①. 4 ②. （5） ①. 酰胺基 ②. 加成反应 【解析】 【分析】该路线是治疗斑秃的药物J的分步合成流程：首先以化合物A为起始原料，先引入-Boc保护A的氨基得到B，结合 A的分子式，由 B逆推可知 A的结构简式为，加氢还原B的吡啶环得到C，再向C的仲氨基上引入-Cbz保护基得到D，之后用HCl脱除-Boc保护，得到氨基盐酸盐中间体E；E和F发生亲核取代得到G，对比E 、G 的结构特点，由 F的分子式可知，其为 ，G经Pd/C催化，脱除-Cbz保护同时脱除杂环上的氯原子得到中间体H，最终H和丙烯酰氯I（）发生反应，得到目标药物J。 【小问1详解】  结合 A的分子式，由 B逆推可知 A是。 【小问2详解】 A→B的过程中引入了，过程中释放出，结合在氨基中引入了可知，的过程中引入的作用是保护氨基。从化学平衡的角度分析，的过程中还生成了，故加入的作用是与生成的反应，降低反应体系中的浓度，使平衡正向移动。 【小问3详解】 对比E 、G 的结构特点，由 F的分子式可知，其为 ，由此可写出 E→G反应的化学方程式为。 【小问4详解】 对比H 、 J 的结构简式，由I的分子式可知，其为，含3个C原子，不饱和度为2。其同分异构体有、、，共4 种。其中，加热条件下能与新制反应生成砖红色沉淀，且核磁共振氢谱显示有3组峰的X的结构简式是。 【小问5详解】 Y的含氧官能团名称是酰胺基；H和I生成Y，第一步为取代反应，第二步碳碳双键打开发生加成，反应类型加成反应。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学新校(贤岭校区) 2025-2026学年高三下期05月测试(一) 化学试题 可能用到的相对原子质量H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 S32 CI35.5 Co59 一、选择题(每题只有一个正确答案。每题3分，共42分) 1. 2026年春晚舞台大量采用可降解环保高分子材料、LED半导体发光材料和铝合金数控装置等。下列说法错误的是 A. 可降解塑料的使用，能有效减少白色污染，符合绿色化学理念 B. 舞台荧光材料发光，利用了电子跃迁释放能量的原理 C. LED发光材料中的氮化镓(GaN)属于传统无机非金属材料 D. 铝合金用作舞台数控装置的结构材料是因为其具有硬度大、密度小、耐腐蚀等特点 2. 下列化学用语或图示表达正确的是 A. 氨基的电子式： B. 的VSEPR模型： C. 铍原子最外层电子的电子云轮廓图： D. 基态Mn原子的价层电子轨道表示式： 3. 下列离子方程式书写正确的是 A. 亚硫酸钠固体与足量盐酸反应： B. 溶液与少量粉末反应： C. 一元弱酸溶液与足量烧碱溶液反应： D. 双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应： 4. 下列实验能达到目的的是 A．通过注射器活塞右移，验证钠和水反应放热 B．探究浓度对化学反应速率(KMnO4溶液褪色快慢)的影响 C．探究浓度对化学平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3的影响 D．制取碳酸氢钠 A. A B. B C. C D. D 5. 化合物可广泛应用于印刷、染色等工业。X、Y、Z、W都是前四周期元素且原子序数依次增大，X的一种核素被广泛应用于考古研究中，Y与X电子层数相同，且基态Y原子价电子的s能级与p能级的电子数之比为，Z的焰色试验为紫色，元素W位于周期表d区，且其基态原子核外含有4个未成对电子。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 该化合物中，W的化合价为价 C. 常温下，单质Z、W均能与水反应 D. 中键与键数目比为 6. 某有机物是合成药物的重要中间体，其结构简式如下图，下列说法错误的是 A. 该物质中碳原子的杂化方式只有、 B. 该物质中有两个手性碳原子 C. 1 mol该物质与足量的氢气加成消耗 D. 该物质能发生氧化反应、还原反应、加成反应、取代反应 7. 一种由Ti、In、Te组成的难熔合金的四方晶胞如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如A点、B点原子的分数坐标分别为、，为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 该晶体的化学式为 B. 晶体中Te原子填充在Ti、In围成的四面体空隙中，则四面体空隙的占有率为50% C. D点原子的分数坐标为 D. 该晶体的密度为 8. 与通过电催化反应生成，可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是 A. 过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成 B. 过程Ⅱ中发生了氧化反应 C. 电催化与生成的反应方程式： D. 常温常压、无催化剂条件下，与反应可生产 9. 一定温度下，向恒容密闭容器甲、乙(其中一个为恒温容器，另一个为绝热容器)中均充入 和合成甲醇，发生反应 。测得压强变化量随时间的变化如图所示[，p为起始压强，为某时刻压强]。下列说法正确的是 已知净反应速率。 A. 活化能：(正)(逆) B. 转化率：a点<b点 C. 净反应速率：b点>c点 D. 若起始时向容器甲中加入催化剂，时， 10. 工业上可以通过甲烷与碳酸钙为原料，在催化剂作用下制备合成气(CO和)。 主反应： 副反应： 以为载气，将恒定组成的、混合气，以恒定流速通入反应器，其中、流速之比为2：1，测定单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图所示。下列说法错误的是 A. ，积碳速率一直增加 B. ，只有主反应发生，氮气的流速为 C. ，的生成速率副反应大于主反应 D. 之后催化剂表面被积碳完全覆盖反应停止 11. 在一定条件下，下列叙述与图像对应正确的是 A. 图1表示在时扩大容器体积，随时间变化的曲线 B. 图2表示在恒温恒容的密闭容器中，按不同投料比充入和进行反应：，由图可知 C. 图3为一定条件下，合成氨反应中改变起始时对反应的影响，的平衡转化率的关系： D. 图4中若A、B、C三点表示反应在不同温度、压强下NO的平衡转化率，则压强最小的是A点，化学平衡常数最小的是B点 12. 的某水溶液体系中含汞物种的分布曲线如图。纵坐标为含汞物种占总汞的物质的量分数。已知：是易溶于水的弱电解质。 下列说法中错误的是 A. 的 B. 当约为-5～-3时，可用来滴定，化学计量点时生成 C. n从0增加到4，结合的能力随之减小 D. 当时， 13. “相似相溶”是预测物质溶解性的经验规律，但实际溶解度受分子极性、氢键、疏水结构的形态等多种因素综合影响。为探究这些因素，某研究测定了下列四种有机物在20℃水中的溶解度，数据如下： 化合物 乙醇 正丁醇 叔丁醇 间苯二酚 溶解度() 与互溶 7.9 与互溶 147.0 下列分析不合理的是 A. 正丁醇溶解度低于乙醇，说明随着烷基碳链增长，烃基的疏水作用增强，对溶解度的负面影响逐渐超过羟基的亲水作用，这与“相似相溶”的经验相符 B. 对于叔丁醇，由于其疏水部分被“打包”成紧凑的球形，对周围水分子氢键结构的破坏作用被减弱 C. 间苯二酚溶解度远大于正丁醇的主要原因是：间苯二酚的两个羟基均可与水形成分子间氢键，抵消了苯环的强疏水效应；间苯二酚不对称的分子结构带来了更强的极性 D. 对苯二酚的两个羟基距离较远，难以形成分子内氢键，据此推测对苯二酚的溶解度大于间苯二酚 14. 基于新材料优异的氢负离子传导特性，中科院某研究团队以储氢化合物、贫氢材料为电极，组装了世界首例氢负离子电池实体原型。该电池为电源，设计双极膜BP(能将水解离为离子)制备氘代酸碱装置，电极为惰性电极，为离子交换膜。下列说法正确的是 A. 氢负离子电池放电时，电极1的电势高 B. 产品室分别得到KOD和 C. 为维持原料室溶液浓度不变，产品室1中BP膜解离重水时，应补加固体 D. 氢负离子电池等质量的两极因放电导致质量差为时，氘代酸碱装置室生成气体 二、非选择题(共58分) 15. 我国“碳中和”研究领域取得了很大的成效，CO2转化为甲醇是实现“碳中和”的重要手段，该过程主要发生下列反应： Ⅰ．CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41.2kJ/mol Ⅱ．CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH2=-129kJ/mol Ⅲ．CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3=-87.8kJ/mol （1）若反应Ⅲ逆反应的活化能为Ea kJ·mol-1，则正反应的活化能为______kJ·mol-1（用含Ea的式子表示）；反应Ⅱ的正、逆反应速率分别表示为：v正=k正c(CO)c2(H2)；v逆=k逆c(CH3OH)，其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。达到平衡时，升高温度，k正-k逆______（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）恒温恒容密闭容器中只发生反应Ⅰ，下列一定能说明反应达到平衡状态的是______（填标号）。 A. 气体混合物的密度不再变化 B. CO2消耗速率和CO消耗速率相等 C. CO和H2的物质的量之比不再变化 D. 气体平均相对分子质量不再变化 （3）反应Ⅲ在催化剂作用下的反应历程如图所示，一个H2分子首先在“-O-Ga-O-Zn-”表面解离成2个（该过程未在历程中标出），随后参与到CO2的转化过程。 实验发现，原料气中氢气比例较低时，反应速率较慢，结合反应历程分析可能的原因是______。 （4）初始225℃，8×106Pa恒压下，将一定比例CO2、H2混合气匀速通过装有催化剂的绝热反应管，发生反应Ⅰ和Ⅱ。装置及L1、L2、L3……位点处（相邻位点距离相同）的气体温度、CO和CH3OH的体积分数如图所示。 ①混合气从起始到通过L1处，CO的生成速率______（填“>”“<”或“=”）CH3OH的生成速率； ②L8-L9位点温度为280℃，且各物质体积分数保持不变，n(CO2)=n(H2)，则L9对应H2O(g)的分压为______Pa，反应Ⅰ的Kp=______（保留小数点后两位）。 16. 对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含、、、、。一种回收利用废催化剂的工艺流程如图所示。 已知：①难溶于水，且能与过量的反应生成  ， ②和在水中呈胶状。 ③流程中部分金属阳离子形成氢氧化物沉淀时开始沉淀的pH和沉淀完全的pH如表所示。 金属阳离子 开始沉淀pH 2.7 7.6 8.1 7.6 沉淀完全pH 3.7 9.6 10.1 9.2 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸”速率，常采用加热、搅拌等方法，但加热时，温度不宜过高，原因是_______。“除硅”和“沉铁”时均需要先陈化再进行过滤，陈化是指将溶液静置存放一段时间，陈化的作用是_______。 （2）“沉铁”调节的pH范围为_______。“沉锰”时需要调，加入溶液后，溶液先变成紫红色，后紫红色又褪去，紫红色褪去时反应的离子方程式为_______。 （3）若“沉铁”后所得滤液中，沉钴率为，则“沉钴”后所得滤液中_______[沉钴率，计算过程中不考虑溶液体积变化]。“沉钴”时，沉钴率与的关系如图甲所示，随着溶液的持续增大，而沉钴率减小的原因是_______。 （4）“碱浸”时转化为，则“沉钼”时反应的离子方程式为_______，在空气中“焙烧”转化为和的化学方程式为_______。 17. 为实现“双碳”目标，加氢制甲醇工艺展现出了巨大的潜力与价值，其实现方式可明确区分为直接加氢制备与间接加氢制备两大路径。 （1）计算机模拟直接加氢制备的反应历程如下图所示，其中吸附在催化剂活性位点的物种用*表示，则决速步骤的化学方程式为_______。 （2）间接加氢制备甲醇工艺(两步合成法)，首先以与作为起始原料制备合成气：_______ 键 键能 799 436 462 1070 （3）①在时，将与通入抽空的瓶中，发生(2)中制备合成气的反应，平衡后瓶中的总压为，平衡常数为，经分析知其中水蒸气的分压为，则该条件下的物质的量为_______。 ②在容器中加入过量的氧化钴和金属，在相同条件下容器中又加了如下两个反应： ，平衡常数为 ，平衡常数为 请分析与、的关系为_______；再次达到平衡时，容器中的水蒸气的体积分数为，那么在该条件下的数值为_______。 （4）间接加氢制备甲醇工艺的第二步主要反应为：。将和按物质的量之比通入某恒温恒压的密闭容器中，若只发生上述反应，下列情况下能说明反应达到平衡状态的是_______(填符号)。 A. 混合气体的密度不再变化 B. 和的物质的量之比不再改变 C. 的体积分数不再变化 D. 形成同时形成 （5）一种晶体的四方晶胞结构如图乙所示。 ①图中“黑球”代表的是_______(填“Mn”或“O”)原子。 ②设为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为_______(列出计算式即可)。 18. 化合物J是治疗斑秃的新药物，其一种合成路线如图所示(部分反应条件及部分副产物已简化或略去)。 已知：-Boc、-Cbz、-Et、-Me均为有机基团。回答下列问题： （1）A的结构简式是_______。 （2）A生成B的过程中引入—Boc的作用是_______；从化学平衡的角度分析，C生成D的过程中“”的作用是_______。 （3）E→G反应的化学方程式是_______。 （4）X为I的同分异构体，满足条件：①仅含一个碳碳双键；②不含醚键，则X有_______种(不考虑立体异构，已知、不稳定)。其中，加热条件下能与新制反应生成砖红色沉淀，且核磁共振氢谱显示有3组峰的X的结构简式是_______。 （5）在最后一步合成J的步骤中，研究人员分离并鉴别出了多种杂质，其中有Y()，Y的含氧官能团名称是_______；由H和I生成Y分两步进行，其反应类型依次为取代反应、_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $