内容正文:
河南省南阳市2026届方城县第一高级中学高三化学下学期考前模拟检测答案与解析
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有1个选项符合题意)
1.河南的文物资源极为丰富,下列文物的主要成分为硅酸盐的是
A.泥咕咕
B.朱仙镇木版年画
C.汴绣
D.棠溪宝剑
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】金属材料的应用、硅酸盐工业
【详解】A.泥咕咕属于泥塑,主要成分为硅酸盐,故A正确;
B.朱仙镇木版年画的主要成分是纤维素,故B错误;
C.汴绣是真丝制品,属于蛋白质,属于有机物,故C错误;
D.棠溪宝剑的主要成分是金属,故D错误;
答案选A。
2.下列化学用语或图示表达,正确的是
A.的空间结构:
B.基态S原子的价电子轨道表示式:
C.顺-2-丁烯的结构:
D.溶于水的电离方程式:
【答案】A
【知识点】电离方程式、烯烃的顺反异构、轨道表示式、价层电子对互斥理论的应用
【详解】A.中S原子的价层电子对数为 ,其中含1对孤对电子,因此空间结构为三角锥形,图示符合结构描述,A正确;
B.基态S原子的价电子排布式为,根据洪特规则,电子会优先分占不同的简并轨道、自旋平行,故S原子的价电子轨道表示式为,B错误;
C.该图示中两个甲基位于碳碳双键异侧,为反-2-丁烯的结构,C错误;
D.是强电解质,溶于水完全电离,电离方程式用等号,不能用可逆号,D错误;
故选A。
3.下列过程中发生的化学反应,相应的方程式书写错误的是
A.用乙醇处理少量废弃的钠:
B.氢氟酸不能用玻璃瓶盛放的原因:
C.实验室中用蓝矾溶液吸收H2S尾气:
D.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
【答案】B
【知识点】二氧化硅的化学性质、电解池电极反应式及化学方程式的书写、乙醇与钠反应的机理、离子方程式的正误判断
【详解】A.乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,给出的反应方程式书写正确,A正确;
B.氢氟酸是弱电解质,离子方程式中不可拆写成和,应写化学式,正确反应为,选项给出的方程式书写错误,B错误;
C.难溶于酸,硫酸铜溶液和硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,离子方程式书写满足电荷、原子守恒,C正确;
D.铅酸蓄电池充电时阳极发生失电子的氧化反应,硫酸铅转化为二氧化铅,给出的电极反应式电荷、原子均守恒,书写正确,D正确;
故选B。
4.某实验小组发现盛有铜和盐酸的试管放置几天后,溶液变成了蓝色,并有黑色固体生成,于是对铜和盐酸的反应进行探究。实验设计如下:
试管序号
①
②
实验装置
两天后实验现象
溶液变成淡蓝色,铜片上无气泡,有极少量黑色固体
溶液变成蓝色,铜片上无气泡,有少量黑色固体
试管序号
③
④
实验装置
两天后实验现象
溶液无明显变化,铜片无明显变化
溶液无明显变化,铜片无明显变化
下列说法中错误的是
A.黑色固体不可能是
B.实验③的作用是确认实验①、②中是氧化了铜
C.实验②、④现象不同说明Cl-促进反应的发生
D.由实验可知:稀盐酸中,的氧化性强于
【答案】D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较、硫酸的酸性、物质性质的探究、实验方案评价
【分析】对比实验①、②、③、④可知,在盐酸和氧气的共同作用下,铜被氧化,生成使溶液变蓝的物质和黑色固体;
【详解】A.可以溶于盐酸,因此黑色固体不可能是,A正确;
B.实验③通入二氧化碳没有明显现象,可知实验①、②中是氧化了铜,B正确;
C.实验②、④都是酸性溶液,现象不同,说明Cl-促进反应的发生,C正确;
D.该实验中是氧化了铜,H+不是氧化剂,不能判断的氧化性强于,D错误;
故选D。
5.化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X B.甲中不存在配位键
C.乙中键和键的数目比为 D.甲和乙中X杂化方式分别为和
【答案】D
【知识点】根据原子结构进行元素种类推断、电离能的概念及变化规律、配位键、物质结构中化学键数目的计算
【分析】(YW2)2XZ为有机物,基态X、Z原子均有2个单电子,X、Z分别为IVA族和VIA族元素,X、Y、Z同周期、原子序数依次增大,若X、Y、Z为第三周期元素,则X、Y、Z分别为Si、P、S;若X、Y、Z为第二周期元素,则X、Y、Z分别为C、N、O;又YW4ZXY为无机物,(YW2)2XZ为有机物,所以X、Y、Z分别为C、N、O,W、X、Y、Z原子序数依次增大,能形成YW4ZXY,则W为H,综上所述,W、X、Y、Z分别为H、C、N、O。
【详解】A.C、N、O同周期,同一周期主族元素,从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势,第VA族的第一电离能大于同周期相邻的两种元素,则第一电离能N>O>C,故A错误;
B.甲为NH4OCN,中有N原子提供孤对电子、H+提供空轨道形成的N→H配位键,故B错误;
C.乙为,其中有4个N-H、2个C-N、碳氧原子之间1个σ键,则一个中有7个键、1个π键,键与π键的数目比为7:1,故C错误;
D.甲为NH4OCN,其中的C原子与N原子形成三键、与O原子形成单键,键电子对数为2,无孤对电子,C原子采取sp杂化,乙为,其中的C原子形成3个键,即键电子对数为3,无孤对电子,C原子采取sp2杂化,故D正确;
故答案为:D。
6.中药中的某种活性物质的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.该物质的分子式为
B.该物质的芳香同分异构体有两个苯环
C.该物质含有4个手性碳原子
D.该物质容易与氢气发生加成反应
【答案】C
【知识点】根据元素种类、原子个数、有机物类别确定分子式、分子的手性、苯与其同分异构体——不饱和度的理解及应用、酰胺的结构、性质与应用
【详解】A.该有机物含1个N原子,12个C原子,16个H原子,3个O原子,分子式为,A错误;
B.由结构可知,该物质不饱和度为5,则其芳香同分异构体中不能含两个苯环,B错误;
C.手性碳原子是连接4个不同原子或基团的饱和碳原子,该分子中共有4个符合条件的手性碳:,C正确;D.该分子中的两个羰基分别是酯羰基和酰胺羰基,酯基和酰胺基的羰基不能与氢气发生加成反应,因此该物质不能与氢气加成,D错误;
故选C。
7.CuxLiyOz的晶胞结构和沿z轴的投影如图所示,1号原子的分数坐标为,2号原子的分数坐标为。下列关于该物质的叙述,正确的是
A.化学式为 B.Cu2+的配位数为6
C.3号原子的分数坐标为 D.2号原子和3号原子的距离为
【答案】C
【知识点】晶胞的有关计算、离子配位数、常见离子晶体的结构、常见共价晶体的结构
【分析】由图可知,(白球)位于面心和棱上,所以的个数为,(灰球)位于面上,所以的个数为,(黑球)位于棱上和体心,所以的个数为,根据1号原子和2号原子的位置可以确定原点为晶胞底面左下角。
【详解】A.由分析知,该化学式为,A错误;
B.由图可知,周围距离最近的有4个,配位数为4,B错误;
C.由分析可知,3号原子的分数坐标为,C正确;
D.由分析知晶胞z方向边长为2b pm,2、3号原子坐标分别为、,构成边长为和的直角三角形,2号原子和3号原子的距离为,D错误;
故选C。
8.某科研团队构建了主客体催化体系(以中空巨型多酸笼为主体外壳,封装均相分子催化剂CoTPA),从而实现了复杂的光氧化还原级联转化,机理如图所示。
下列说法错误的是
A.该反应存在多步电子转移过程
B.过程b中,只断裂和形成了键
C.该体系中催化剂可以吸收光能
D.笼状结构与CoTPA分子通过分子间作用力结合
【答案】B
【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、化学键与分子间作用力
【详解】A.从图中可以看到有元素化合价的变化,如Mo、Co元素等,涉及氧化还原反应,且存在多步电子转移过程,A正确;
B.过程b中,转为HCOO-的关键是C原子得到电子、与 H 成键,断裂双键中的π键参与电子云重排,而非直接断裂σ键,同时过程 b 生成了新的σ键,B错误;
C.该催化剂吸收光能,促使体系中物质发生氧化还原反应,实现光氧化还原级联转化,C正确;
D.主客体催化体系是与CoTPA通过分子间相互作用形成的超分子,D正确;
故答案为B。
9.弱酸在有机相和水相中存在平衡:,平衡常数为。25℃时,向V mL 0.1 mol/L环己烷溶液中加入V mL水进行萃取,用或调节水溶液pH。测得水溶液中、、、环己烷中的浓度[]与水相萃取率[]随pH的变化关系如图。已知:①在环己烷中不电离;②忽略体积变化;下列说法正确的是
A.
B.水相中:
C.当时,体系中
D.时,近似值为73.5%
【答案】D
【知识点】化学平衡常数的计算、电离平衡常数及影响因素、盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理、盐溶液中离子浓度大小的比较
【分析】为方便分析,各曲线命名如图:
环己烷中H2A的浓度与水相萃取率满足,则曲线a代表,曲线b代表水相萃取率,水溶液中的c(HA-)会随着pH 的增大先增大后减小,曲线d代表水溶液中的c(HA-),而A2-来源于 HA-的电离,由图可知,pH=2时,HA-浓度为0,即此时A2-浓度为0,因此曲线f代表水溶液中的c(A2-),即曲线c代表水溶液中的c(H2A),综上:曲线a代、曲线b代表水相萃取率、曲线c代表水溶液中、曲线d代表水溶液中的c(HA-)、曲线f代表水溶液中的c(A2-),c和d交点的pH为4,即,曲线d和f交点的pH为7,即。
【详解】A.当pH=2时,代入数据得,A错误;
B.水相中,此反应中的,B错误;
C.当pH=6时,根据图像以及上述分析可知,体系中c(HA-)>c(A2-)>>,C错误;
D. pH=5时,,,,又由于,即,,则,D正确;
故选D。
10.在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.5 mol 和1.2 mol 发生反应:。测得随时间变化的实验数据如下表。
组别
温度
时间/ min
0
10
20
40
50
①
/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
/mol
0.50
0.30
0.18
a
0.15
下列说法错误的是
A.a=0.15
B.<
C.温度下,平衡时的体积分数为20%
D.温度下,达到平衡时,的转化率约为58%
【答案】C
【知识点】化学反应速率计算、化学平衡题中基于图表数据的相关计算、温度对化学平衡移动的影响、转化率的计算
【详解】A.温度下反应速率更快,实验①40 min时反应已达平衡,因此实验②在40 min时反应已达平衡,50 min时 物质的量为,故,A不符合题意;
B.0~10 min内,温度下 的消耗量更大,反应速率更快,温度越高反应速率越快,故,B不符合题意;
C.温度下平衡时,消耗为 ,根据反应计量比,反应每消耗1 mol 总物质的量增加1 mol,初始总物质的量为 ,平衡总物质的量为 ,的体积分数为,C符合题意;
D.温度下平衡时,消耗 为 ,对应消耗 为 , 转化率为 ,D不符合题意;
故选C。
11.恒温恒容时,以、为原料合成涉及的主要反应如下:
① ;
② ;
③ 。
反应①和②的(K为化学平衡常数)随(T为温度)的变化如下图所示。下列说法错误的是
A.直线a对应反应①
B.图中若有反应③的图像,则③的斜率大于反应①的斜率
C.反应②活化能:
D.向体系中加入Ar有助于提高的平衡转化率
【答案】D
【知识点】温度对化学平衡移动的影响、压强对化学平衡移动的影响、化学平衡图像、活化能对反应速率的影响
【详解】A.反应①放热,升温K减小,随增大(即温度降低)而增大,斜率为正。图中a线斜率为正,对应反应①,A正确;
B.根据盖斯定律,反应③反应①反应②,因此: ,比更负。 根据与的关系,斜率为,越负,斜率越大,因此反应③的斜率大于反应①的斜率,B正确;
C.反应②吸热,正反应活化能>逆反应活化能,即,C正确;
D.恒温恒容下加入Ar,总压增大但各反应物分压不变,平衡不移动,CO2的平衡转化率不变。若想提高转化率需恒压条件(充Ar相当于减压,向气体分子数增大的方向移动),D错误;
故选D,
12.我国科学家开发了一种镍催化的还原偶联策略实现对映选择性合成,如反应:,研究表明此化学反应的机理如图所示,中间产物用代号表示(如IM-3、IM-5R等)。
其中和为对映异构体。下列说法中错误的是
A.该反应生成R和S的反应均有3个基元反应,且第二步为决速步骤
B.降低温度可提高的平衡产率
C.产物中N和N之间只有键
D.物质中化学键总键能:(S)-3a小于(R)-3a
【答案】C
【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、温度对化学平衡移动的影响、共价键的形成及主要类型、活化能对反应速率的影响
【详解】A.生成R和S的反应路径在能量图中均显示3个能量峰(对应3个基元反应),且第二步的活化能(最高峰)最大,为决速步骤,A正确;
B.(R)-3a能量(-58.0 kJ/mol)低于反应物(0.0 kJ/mol),反应放热,降低温度平衡正向移动,可提高(R)-3a平衡产率,B正确;
C.产物的分子结构中N原子间含双键,还有π键,C错误;
D.(S)-3a的稳定性弱于(R)-3a,能量越低物质越稳定,总键能越大,故(S)-3a总键能小于(R)-3a,D正确;
故选C。
13.下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
微溶于水,难溶于水
与水能形成氢键,而不能
B
铜的熔点高于钠
Cu的金属键比Na的强
C
的键角大于的键角
二者的S原子杂化类型不同
D
的酸性比强
F的电负性比Cl大
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】元素性质与电负性的关系、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、金属晶体结构与性质、氢键对物质性质的影响
【详解】A.中不存在与N、O、F直接相连的H,也不含N、O、F原子,无法与水形成氢键,二者溶解性差异是因为为极性分子,为非极性分子,根据相似相溶原理,极性的微溶于极性的水,非极性的难溶于水,A错误;
B.金属晶体熔点取决于金属键强弱,Cu的阳离子电荷更高、半径更小,金属键强于Na,故铜的熔点高于钠,B正确;
C.中S的价层电子对数=σ键+孤电子对数,采取杂化,为平面三角形结构,键角120°;中S的价层电子对数=σ键+孤电子对数,采取杂化,为正四面体结构,键角约109°28′,二者杂化类型不同导致键角不同,C正确;
D.F的电负性大于Cl,吸电子诱导效应更强,使中羧基的O-H键极性更强,更易电离出,故酸性更强,D正确;
故选A。
14.一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A.④室中可以实现含锂废弃物中锂元素的回收
B.Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜
C.电极b上发生的电极反应式为
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5 g NaCl,理论上消耗标准状况下氧气5.6 L
【答案】A
【知识点】电解原理的理解及判断、电解池有关计算
【分析】由图分析可知,左侧为阴极,电极反应为,右侧为阳极,电极反应为,在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水,钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠,氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间,在此处得到LiCl,则膜Ⅰ为阳离子交换膜,膜Ⅱ为阴离子交换膜,膜Ⅲ为阳离子交换膜,据此解答。
【详解】A.海水中的移向③室,含锂废弃物的从④室迁移到③室,最终在③室富集,在③室实现锂元素的回收,不是④室,A错误;
B.根据分析可知,Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜,B正确;
C.电极b为阳极,发生氧化反应,其电极反应式为,C正确;
D.每脱除,电路中转移1 mol电子,根据a电极反应:计算可知,消耗,标准状况下体积为,D正确;
故选A。
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4小题,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) 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) > 5.6×105 0.01
【知识点】催化剂对化学反应速率的影响、化学平衡状态的判断方法、化学平衡常数的计算、活化能
【详解】(1)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;
(2)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。
(3)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;
(4)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。
三、解答题
16.某学习小组对是否溶于浓盐酸进行实验探究。回答下列问题:
Ⅰ.溶液的配制。
(1)称取6.8 g固体配制400 mL浓度约为的溶液,下列仪器中不需要使用的是___________(填标号)。
A.500 mL烧杯 B.500 mL棕色容量瓶
C.500 mL量筒 D.500 mL棕色细口试剂瓶
Ⅱ.的制备。
将溶液置于锥形瓶中,用恒压滴液漏斗缓慢滴加硫代乙酰胺溶液,避光搅拌约4 h.静置后用倾析法得到黑色沉淀,分别用去离子水和乙醇洗涤3次,在80℃下烘干约30 min。(已知:CH3CSNH2在酸性条件下缓慢水解,产生的与反应生成硫化银沉淀)
(2)中C原子的杂化方式为___________。判断实验制备的是否为晶体,可采用的仪器分析方法为___________法。
Ⅲ.在浓盐酸中的溶解性实验。
称量约1 mg的固体于塑料离心管中,加入5 mL不同浓度的盐酸,充分振荡后离心,观察实验现象,在不同浓度盐酸中的溶解情况如表所示。
实验编号
盐酸浓度
溶解情况
1
2.4
几乎不溶解
2
4.8
几乎不溶解
3
7.2
几乎不溶解
4
9.6
完全溶解
5
12
完全溶解
(3)①在浓盐酸中转化为AgCl的离子方程式为,该反应的平衡常数___________(保留1位小数),仅通过计算说明,(填“容易”或“难以”)转化为。[已知:;;的;]
②实验中5 mL盐酸溶解固体,溶液中的浓度约为(不考虑气体的逸出),在沉淀转化的过程中理论上需要盐酸浓度约为___________(保留1位小数)。(已知:;)
③已知存在平衡。上述表中的实验5所得溶液中没有白色沉淀,但在室温下自然挥发,经离心后可以看到白色沉淀。请从平衡的角度解释原因:___________。
④综上所述,的极小,但少量样品(1 mg)在浓盐酸中会发生沉淀的转化和___________(从反应角度回答),最终导致溶解于浓盐酸。
【答案】(1)B
(2) 、 晶体X射线衍射
(3) ;难以 7.8 存在平衡,在浓盐酸中由于氯离子浓度很大,平衡正向移动,促进形成,使得AgCl溶解;当HCl挥发后,导致氯离子浓度减小,平衡逆向移动,又生成白色沉淀氯化银; 氯离子的配位作用(或形成配合物、沉淀的溶解)
【知识点】化学平衡常数的计算、沉淀转化、溶度积常数相关计算、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型
【详解】(1)题中称取 ,其物质的量为 ,配成 浓度约为 的AgNO3溶液,不需要500mL棕色容量瓶,将称取的固体置于500mL烧杯中,用500mL的量筒量取水、倒入500mL烧杯中,搅拌,最后因 见光易分解,应保存在500mL棕色细口试剂瓶中,因此不需要使用的是B;
(2)CH3CSNH2 中有两种 C 原子:—CH3中的 C 原子形成4个σ键,没有孤电子对,空间构型接近四面体,为sp3杂化;与 S、N 直接相连的C原子形成3个σ键、没有孤电子对,呈平面结构,为sp2杂化。因此 C 原子的杂化方式为sp2、sp3;
区分晶体和非晶体的最科学可靠的方法为X射线衍射法,故判断 是否为晶体,可采用的仪器分析方法是晶体 X 射线衍射法;
(3)①反应的,代入数据得,因此该反应平衡常数很小,说明 难以转化为;
②设所需盐酸浓度约为,浓盐酸中可近似认为。由平衡表达式,代入,,得,所以mol/L,因此理论上需要盐酸浓度约为 7.8 mol·L-1;
③存在平衡,在浓盐酸中由于氯离子浓度很大,平衡正向移动,促进形成,使得AgCl溶解;当HCl挥发后,导致氯离子浓度减小,平衡逆向移动,又生成白色沉淀氯化银;
④综合来看,的 极小,本身很难溶解,但在浓盐酸中,一方面 可与 结合生成弱电解质 ,降低 浓度;另一方面大量 能与 形成 配离子,使生成的 进一步溶解,从而不断推动沉淀转化和配位溶解过程进行,最终使 溶解于浓盐酸中,所以答案为氯离子的配位作用(或形成配合物、沉淀的溶解)。
17.通过不同途径将转化为二甲醚、等有机物,将资源化利用是实现碳中和的重要途径。
回答下列问题:
Ⅰ.利用催化氢化制备,发生的反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)由已知信息计算___________。
(2)向起始温度为的某绝热恒压密闭容器中充入,假设只发生反应②。下列事实不能说明反应②已经达到平衡的是___________(填标号)。
a.混合气体的温度不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率的2倍
d.和的体积分数之比不再发生变化
(3)反应①在使用某种催化剂时,反应历程如图1所示。
写出决速步骤反应化学方程式为___________。
Ⅱ.利用制备,发生的反应如下:
反应④:
反应⑤:
不考虑其他副反应。
在7.0 MPa下,将和充入某密闭容器中,在催化剂作用下发生反应④和反应⑤。平衡时和CO的选择性随温度的变化曲线如图2所示。[已知:(或CO)]
(4)表示平衡时CO的选择性随温度变化的曲线是___________(填“”或“”)。
(5)若250℃条件下的选择性位于p点,则反应④的正、逆反应速率:___________(填“”、“”或“”)。
(6)250℃时,若平衡体系中有2 mol CO,则的平衡转化率___________,反应④的___________(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。
【答案】(1)-122.5
(2)c
(3)
(4)
(5)
(6) 800
【知识点】盖斯定律、化学平衡状态的判断方法、温度对化学平衡移动的影响、化学平衡常数的计算
【详解】(1)由盖斯定律可知,反应3=2x反应1+反应2,则==;
(2)该反应在绝热恒压密闭容器中进行,反应过样中温度会受化,混合气体的温度不再发生变化,说明达到平衡,a错误;
该反应为气体物质的量不变的反应,在恒压绝热条件下,反应放热导致温度升高,体积增大,密度减小,当密度不再变化时,说明反应达到平衡,b错误;
指逆反应速率,指正反应速率,即,根据速率之比等于化学计量数之比,平衡时应有,故c不能说明反应达到平衡,c正确;
和的体积分数之比不再发生变化,说明各物质的量不再变化,能说明达到平衡,d错误;
故选c
(3)过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,即图中峰值越大则活化能越大,峰值越小则活化能越小,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;第二步反应活化能较高,所以速率较慢,能决定整个反应速率的快慢;故化学方程式为:;
(4)温度升高时,放热反应④平衡逆向移动,选择性降低;吸热反应⑤平衡正向移动,选择性升高, 因此曲线y随温度升高而升高,代表的选择性;
(5)时,的选择性在p点,p点高于该温度下的平衡选择性m点,说明反应要逆向进行才能达到平衡,因此;
(6)已知,,平衡时,时,和的选择性均为50%,即,由得,的平衡转化率;列三段式计算各物质的量,反应④:平衡时各物质的量、、、、,总物质的量,;
18.吉非替尼是一种合成的苯胺喹唑啉类化合物,某研究小组按照下列线路合成吉非替尼(略去部分条件和试剂)。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的化学方程式为___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)F含苯环的同分异构体共有___________种(不含F),其中核磁共振氢谱只有3组峰,且峰面积之比为的化合物的结构简式为___________(任写一种)。
(5)下列说法不正确的是___________。
A.化合物C可与溶液作用显紫色
B.E转化为G的反应类型为取代反应
C.化合物F属于卤代烃
D.化合物G可在酸性或碱性条件下水解
(6)已知:
请以甲苯、3-氨基丙酸和为有机原料,结合路线信息设计化合物的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
【答案】(1)醚键、羧基
(2)
(3)
(4) 16 或或(任一即可)
(5)C
(6)
【知识点】常见官能团名称、组成及结构、根据要求书写同分异构体、同分异构体的数目的确定、信息给予的有机合成
【分析】
化合物A与甲酰胺缩合形成环状结构,生成化合物B ;B脱去一个甲基生成化合物C ;C与乙酸酐发生取代反应,生成化合物D ;D与SOCl2发生取代反应生成E,E与F发生缩合反应生成G,结合E的化学式和G的结构,可推测E的结构为;G在NH2OH/CH3OH的条件下与发生取代反应,生成吉非替尼。
【详解】(1)由A的结构可知,A中含氧官能团的名称为醚键和羧基,故答案为醚键、羧基。
(2)
化合物A与甲酰胺缩合形成环状结构,生成化合物B,副产物为水,故答案为。
(3)
由分析可知,E的结构简式为。
(4)①由题目信息,F含苯环的同分异构体(不含F)为苯环被-NH2、-F、-Cl三取代的结构共9种;被-NHCl和-F双取代的结构共3种;被-NHF和-Cl双取代的结构共3种,被-NHFCl单取代的结构共1种,结构简式如下图,故答案为16。
、、、、、、、、、、、、、、、
②F的同分异构体化学式为C6H5ClFN,核磁共振氢谱有3组峰,峰面积之比为,若该化合物含有-NH2结构,则除氨基的两个氢原子外,苯环上具有2个化学环境相同的氢原子,没有满足该要求的结构简式;若该化合物含有-NH-结构,则苯环上含有两组2个化学环境相同的氢原子;若该化合物含有-NClF结构,苯环上氢原子也满足题目要求,故满足该要求的结构简式为以下任一即可:或或
(5)A.化合物C含有酚羟基,可与溶液作用显紫色,A正确;
B.E转化为G的反应中,E的氯原子被取代,为取代反应,B正确;
C.烃为仅由碳和氢两种元素组成的有机物,化合物F还含有氮元素,不属于卤代烃,C错误;
D.化合物G含有酯基,可在酸性或碱性条件下水解,D正确;
故答案为C。
(6)
以甲苯、3-氨基丙酸和HCONH2为原料合成,含氮杂环的合成可参考题目路线中由A合成D的过程,逆合成分析如下:
故合成路线为:。
试卷第2页,共28页
试卷第1页,共28页
学科网(北京)股份有限公司
$
河南省南阳市2026届方城县第一高级中学高三化学下学期考前模拟检测 双向细目表
考查范围:有机化学基础、化学与STSE、物质结构与性质、认识化学科学、常见无机物及其应用、化学反应原理、化学实验基础
题号
难度
知识点
一、单选题
1
较易
通用高分子材料,光导纤维与硅芯片,金属材料的应用,“白色污染”危害及防治
2
适中
轨道表示式,电子云,价层电子对互斥理论的应用,电子式
3
适中
离子方程式的正误判断
4
适中
碳酸氢钠的俗称、物理性质及用途,浓度对化学反应速率的影响,实验方案评价,浓度对化学平衡移动的影响
5
适中
根据原子结构进行元素种类推断
6
较难
分子的手性,多官能团有机物的结构与性质,常见官能团名称、组成及结构,利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型
7
较难
离子配位数,常见离子晶体的结构,晶胞概念及判断,晶胞的有关计算
8
适中
氧化还原反应方程式的书写与配平,共价键的形成及主要类型,催化剂对化学反应速率的影响
9
较难
化学平衡常数的计算,化学平衡图像,催化剂对化学反应速率的影响,温度对化学平衡移动的影响
10
较难
化学反应速率计算,化学反应速率与化学平衡的综合应用
11
较难
化学平衡常数的影响因素及应用,与转化率变化有关图像的分析,压强对化学平衡移动的影响
12
困难
影响化学平衡的因素,化学平衡图像,盐溶液中微粒间的电荷守恒、物料守恒、质子守恒原理
13
较难
极性分子和非极性分子,相似相溶原理,含有氢键的物质,氢键对物质性质的影响
14
较难
新型电池,电解原理的理解及判断,原电池、电解池综合考查,电解池有关计算
二、解答题
15
较难
化学平衡常数的计算,化学平衡状态的判断方法,催化剂对化学反应速率的影响,活化能
16
较难
氧化还原反应方程式的书写与配平,溶度积常数相关计算,物质分离、提纯综合应用,离子方程式的书写
17
适中
化学平衡常数的计算,根据△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和计算,化学平衡状态的判断方法,晶胞的有关计算
18
较难
官能团的引入和转化,同分异构体的数目的确定,常见官能团名称、组成及结构
学科网(北京)股份有限公司
$
河南省南阳市2026届方城县第一高级中学高三化学下学期考前模拟检测
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置,认真核对条形码上的姓名、考生号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
3.回答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,按照题号在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸,试题卷上答题无效。保持卡面清洁,不折叠,不破损。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 K-39 Fe-56 Cu-64 Cl-35.5
第一部分(选择题 共42分)
一、单项选择题(本题包括14个小题,每小题3分,共42分,每小题只有1个选项符合题意)
1.河南的文物资源极为丰富,下列文物的主要成分为硅酸盐的是
A.泥咕咕
B.朱仙镇木版年画
C.汴绣
D.棠溪宝剑
A.A B.B C.C D.D
2.下列化学用语或图示表达,正确的是
A.的空间结构:
B.基态S原子的价电子轨道表示式:
C.顺-2-丁烯的结构:
D.溶于水的电离方程式:
3.下列过程中发生的化学反应,相应的方程式书写错误的是
A.用乙醇处理少量废弃的钠:
B.氢氟酸不能用玻璃瓶盛放的原因:
C.实验室中用蓝矾溶液吸收H2S尾气:
D.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:
4.某实验小组发现盛有铜和盐酸的试管放置几天后,溶液变成了蓝色,并有黑色固体生成,于是对铜和盐酸的反应进行探究。实验设计如下:
试管序号
①
②
实验装置
两天后实验现象
溶液变成淡蓝色,铜片上无气泡,有极少量黑色固体
溶液变成蓝色,铜片上无气泡,有少量黑色固体
试管序号
③
④
实验装置
两天后实验现象
溶液无明显变化,铜片无明显变化
溶液无明显变化,铜片无明显变化
下列说法中错误的是
A.黑色固体不可能是
B.实验③的作用是确认实验①、②中是氧化了铜
C.实验②、④现象不同说明Cl-促进反应的发生
D.由实验可知:稀盐酸中,的氧化性强于
5.化学家用无机物甲成功制备了有机物乙,开创了有机化学人工合成的新纪元。其中W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z同周期,基态X、Z原子均有2个单电子。下列说法正确的是
A.第一电离能:Z>Y>X B.甲中不存在配位键
C.乙中键和键的数目比为 D.甲和乙中X杂化方式分别为和
6.中药中的某种活性物质的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.该物质的分子式为
B.该物质的芳香同分异构体有两个苯环
C.该物质含有4个手性碳原子
D.该物质容易与氢气发生加成反应
7.CuxLiyOz的晶胞结构和沿z轴的投影如图所示,1号原子的分数坐标为,2号原子的分数坐标为。下列关于该物质的叙述,正确的是
A.化学式为 B.Cu2+的配位数为6
C.3号原子的分数坐标为 D.2号原子和3号原子的距离为
8.某科研团队构建了主客体催化体系(以中空巨型多酸笼为主体外壳,封装均相分子催化剂CoTPA),从而实现了复杂的光氧化还原级联转化,机理如图所示。
下列说法错误的是
A.该反应存在多步电子转移过程
B.过程b中,只断裂和形成了键
C.该体系中催化剂可以吸收光能
D.笼状结构与CoTPA分子通过分子间作用力结合
9.弱酸在有机相和水相中存在平衡:,平衡常数为。25℃时,向V mL 0.1 mol/L环己烷溶液中加入V mL水进行萃取,用或调节水溶液pH。测得水溶液中、、、环己烷中的浓度[]与水相萃取率[]随pH的变化关系如图。已知:①在环己烷中不电离;②忽略体积变化;下列说法正确的是
A.
B.水相中:
C.当时,体系中
D.时,近似值为73.5%
10.在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.5 mol 和1.2 mol 发生反应:。测得随时间变化的实验数据如下表。
组别
温度
时间/ min
0
10
20
40
50
①
/mol
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
/mol
0.50
0.30
0.18
a
0.15
下列说法错误的是
A.a=0.15
B.<
C.温度下,平衡时的体积分数为20%
D.温度下,达到平衡时,的转化率约为58%
11.恒温恒容时,以、为原料合成涉及的主要反应如下:
① ;
② ;
③ 。
反应①和②的(K为化学平衡常数)随(T为温度)的变化如下图所示。下列说法错误的是
A.直线a对应反应①
B.图中若有反应③的图像,则③的斜率大于反应①的斜率
C.反应②活化能:
D.向体系中加入Ar有助于提高的平衡转化率
12.我国科学家开发了一种镍催化的还原偶联策略实现对映选择性合成,如反应:,研究表明此化学反应的机理如图所示,中间产物用代号表示(如IM-3、IM-5R等)。
其中和为对映异构体。下列说法中错误的是
A.该反应生成R和S的反应均有3个基元反应,且第二步为决速步骤
B.降低温度可提高的平衡产率
C.产物中N和N之间只有键
D.物质中化学键总键能:(S)-3a小于(R)-3a
13.下列对物质性质的解释错误的是
选项
物质性质
解释
A
微溶于水,难溶于水
与水能形成氢键,而不能
B
铜的熔点高于钠
Cu的金属键比Na的强
C
的键角大于的键角
二者的S原子杂化类型不同
D
的酸性比强
F的电负性比Cl大
A.A B.B C.C D.D
14.一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A.④室中可以实现含锂废弃物中锂元素的回收
B.Ⅰ、Ⅲ为阳离子交换膜,Ⅱ为阴离子交换膜
C.电极b上发生的电极反应式为
D.若海水用NaCl溶液模拟,则每脱除58.5 g NaCl,理论上消耗标准状况下氧气5.6 L
第二部分(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)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.(14分)某学习小组对是否溶于浓盐酸进行实验探究。回答下列问题:
Ⅰ.溶液的配制。
(1)称取6.8 g固体配制400 mL浓度约为的溶液,下列仪器中不需要使用的是___________(填标号)。
A.500 mL烧杯 B.500 mL棕色容量瓶
C.500 mL量筒 D.500 mL棕色细口试剂瓶
Ⅱ.的制备。
将溶液置于锥形瓶中,用恒压滴液漏斗缓慢滴加硫代乙酰胺溶液,避光搅拌约4 h.静置后用倾析法得到黑色沉淀,分别用去离子水和乙醇洗涤3次,在80℃下烘干约30 min。(已知:CH3CSNH2在酸性条件下缓慢水解,产生的与反应生成硫化银沉淀)
(2)中C原子的杂化方式为___________。判断实验制备的是否为晶体,可采用的仪器分析方法为___________法。
Ⅲ.在浓盐酸中的溶解性实验。
称量约1 mg的固体于塑料离心管中,加入5 mL不同浓度的盐酸,充分振荡后离心,观察实验现象,在不同浓度盐酸中的溶解情况如表所示。
实验编号
盐酸浓度
溶解情况
1
2.4
几乎不溶解
2
4.8
几乎不溶解
3
7.2
几乎不溶解
4
9.6
完全溶解
5
12
完全溶解
(3)①在浓盐酸中转化为AgCl的离子方程式为,该反应的平衡常数___________(保留1位小数),仅通过计算说明,(填“容易”或“难以”)转化为。[已知:;;的;]
②实验中5 mL盐酸溶解固体,溶液中的浓度约为(不考虑气体的逸出),在沉淀转化的过程中理论上需要盐酸浓度约为___________(保留1位小数)。(已知:;)
③已知存在平衡。上述表中的实验5所得溶液中没有白色沉淀,但在室温下自然挥发,经离心后可以看到白色沉淀。请从平衡的角度解释原因:___________。
④综上所述,的极小,但少量样品(1 mg)在浓盐酸中会发生沉淀的转化和___________(从反应角度回答),最终导致溶解于浓盐酸。
17.(16分)通过不同途径将转化为二甲醚、等有机物,将资源化利用是实现碳中和的重要途径。
回答下列问题:
Ⅰ.利用催化氢化制备,发生的反应如下:
反应①:
反应②:
反应③:
(1)由已知信息计算___________。
(2)向起始温度为的某绝热恒压密闭容器中充入,假设只发生反应②。下列事实不能说明反应②已经达到平衡的是___________(填标号)。
a.混合气体的温度不再发生变化
b.混合气体的密度不再发生变化
c.的消耗速率等于的消耗速率的2倍
d.和的体积分数之比不再发生变化
(3)反应①在使用某种催化剂时,反应历程如图1所示。
写出决速步骤反应化学方程式为___________。
Ⅱ.利用制备,发生的反应如下:
反应④:
反应⑤:
不考虑其他副反应。
在7.0 MPa下,将和充入某密闭容器中,在催化剂作用下发生反应④和反应⑤。平衡时和CO的选择性随温度的变化曲线如图2所示。[已知:(或CO)]
(4)表示平衡时CO的选择性随温度变化的曲线是___________(填“”或“”)。
(5)若250℃条件下的选择性位于p点,则反应④的正、逆反应速率:___________(填“”、“”或“”)。
(6)250℃时,若平衡体系中有2 mol CO,则的平衡转化率___________,反应④的___________(是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数)。
18.(14分)吉非替尼是一种合成的苯胺喹唑啉类化合物,某研究小组按照下列线路合成吉非替尼(略去部分条件和试剂)。
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称为___________。
(2)A→B的化学方程式为___________。
(3)E的结构简式为___________。
(4)F含苯环的同分异构体共有___________种(不含F),其中核磁共振氢谱只有3组峰,且峰面积之比为的化合物的结构简式为___________(任写一种)。
(5)下列说法不正确的是___________。
A.化合物C可与溶液作用显紫色
B.E转化为G的反应类型为取代反应
C.化合物F属于卤代烃
D.化合物G可在酸性或碱性条件下水解
(6)已知:
请以甲苯、3-氨基丙酸和为有机原料,结合路线信息设计化合物的合成路线___________(用流程图表示,无机试剂任选)。
试卷第2页,共14页
试卷第1页,共14页
学科网(北京)股份有限公司
$