精品解析：江苏扬州中学、盐城中学、淮阴中学、丹阳中学四校2026届高三下学期联考化学试题

化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 石油通常被称为“工业的血液”，煤炭被誉为“工业的粮食”。下列有关说法正确的是 A. 石油的分馏、裂解都是化学变化 B. 煤的干馏是物理变化 C. 可用裂化汽油萃取溴水中的溴 D. 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物 【答案】D 【解析】 【详解】A．石油的分馏是利用各组分沸点不同进行分离的操作，属于物理变化，仅裂解属于化学变化，A错误； B．煤的干馏是隔绝空气加强热使其发生复杂分解的过程，属于化学变化，B错误； C．裂化汽油中含有不饱和烃，会与溴发生加成反应，不能用于萃取溴水中的溴，C错误； D．煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要组成元素为碳，D正确； 故选D。 2. 能发生反应：，下列说法不正确的是 A. 氧化性： B. 的电子式： C. I元素位于周期表的d区 D. 基态价电子排布式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．在该氧化还原反应中， 是氧化剂，I-被氧化得到的产物是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以氧化性：，A正确； B．CN-中碳原子与氮原子之间形成三对共用电子对，整体带一个单位负电荷，其电子式为，B正确； C．碘元素位于元素周期表第ⅦA 族、第五周期，属于p区元素，而非d区元素，C错误； D．基态铁原子的核外电子排布式为，失去3个电子形成，会先失去4s轨道的2个电子，再失去3d轨道的1个电子，因此Fe3+基态的价电子排布式为，D正确； 故答案选C。 3. 实验室制备晶体，下列实验操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙吸收尾气 C. 用装置丙制备 D. 用装置丁析出晶体 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯化铵受热分解产生的HCl和NH3在试管口遇冷重新化合为氯化铵，无法制得氨气，A错误； B．氨气极易溶于水，装置中导管直接插入水中，会发生倒吸；虽然上层有苯，但导管插入了水层，仍无法防止倒吸，应该将导管置于苯层，或用防倒吸装置，B错误； C．装置丙的操作是向硫酸铜溶液中滴加少量氨水，此时溶液中会先生成Cu(OH)2蓝色沉淀，只有继续滴加过量氨水，沉淀才会溶解并生成硫酸四氨合铜配合物，因此仅滴加少量氨水无法制备目标产物，不能达到实验目的，C错误； D．在乙醇中的溶解度远小于在水中的溶解度，向其水溶液中加入 95% 乙醇，会降低溶剂的极性，使配合物晶体析出，该操作符合实验原理，D正确； 故答案选D。 4. 萤石的主要成分为，可用作生产：(浓)。下列说法正确的是 A. 晶胞结构如图所示，与距离最近且等距的数目为12 B. 气态二聚氟化氢分子的结构为 C. 氢氟酸能与反应是因为是强酸 D. 的沸点高于是因为的氢键比强 【答案】A 【解析】 【详解】A．在晶胞中，采取面心立方堆积，以顶点的为例，距离它最近且等距的位于相邻面心，数目为12个（同层4个、上下层各4个），A正确； B．气态二聚氟化氢是通过氢键缔合，氢键具有方向性，正确结构为，B错误； C．HF是弱酸，氢氟酸能与反应是因为生成了稳定的SiF4气体，而非HF是强酸，C错误； D．沸点高于HF，是因为平均每个分子可形成2个氢键，而平均每个HF形成一个氢键，水分子间氢键个数多，与强度无关；实际上氢键的强度比更强，D错误； 故答案选A。 阅读下列材料，完成下面小题： 氢键对物质的性质有重要影响，如生物体内的遗传物质通过碱基之间形成氢键配对；许多金属原子或离子能通过配位键与配体形成配合物：如溶液中存在平衡，可溶于浓盐酸形成(一元强酸)，转化为更容易被氧化成。 5. 下列说法正确的是 A. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)中的碳原子杂化方式相同 B. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)互为同系物 C. 中含有离子键和共价键 D. 键角： 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 向和的混合溶液中加溶液制备： B. 溶液中加入足量氨水： C. 可溶于浓盐酸： D. 加水稀释溶液： 【答案】5. B 6. A 【解析】 【5题详解】 A．由图可知，T中环上的碳均为不饱和碳，其不饱和度均为1，则杂化方式均为sp2，但是其支链上有1个甲基，为饱和碳，其杂化方式为sp3；U中的碳均为不饱和碳，其不饱和度均为1，则杂化方式均为sp2，A错误； B．T的分子式为C5H6N2O2，U的分子式为C4H4N2O2，则它们的分子式只相差1个CH2单位，且结构相似，为同系物，B正确； C．H[AgCl2]为一元强酸，属于分子化合物，[AgCl2]-中Ag元素与Cl元素通过配位键结合(共价键)，H+与[AgCl2]-之间也为共价键，C错误； D．NH3中N原子有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，导致键角减小；[Co(NH3)6]2+中NH3的N原子孤电子对与Co2+形成配位键，无孤电子对，排斥力减小，键角增大。因此键角：[Co(NH3)6]2+>NH3，D错误； 故答案选B。 【6题详解】 通过电荷守恒、原子守恒、反应原理判断其离子反应方程式正误。 A．H2O2作为氧化剂将[Co(NH3)6]2+氧化为[Co(NH3)6]3+，自身被还原为H2O，故其离子反应方程式为：2[Co(NH3)6]2++H2O2+2=2[Co(NH3)6]3++2NH3·H2O，A错误； B．AgNO3与足量氨水反应生成可溶性配合物[Ag(NH3)2]NO3，B正确； C．AgCl在浓盐酸中因形成配合物H[AgCl2]而溶解，C正确； D．CuCl2溶液中存在平衡[CuCl4]2−+4H2O⇌[Cu(H2O)4]2++4Cl−(浓溶液中以[CuCl4]2-为主，溶液呈绿色；稀溶液中[Cu(H2O)4]2+为主，溶液呈蓝色)。加水稀释时，平衡应正向移动，即[CuCl4]2-转化为[Cu(H2O)4]2+，D正确； 故答案选A。 7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 炭黑硬度大，可用于电极材料 B. 有强氧化性，可用于漂白纺织品 C. 易液化，可用于生产氮肥 D. 溶液有酸性，可用于腐蚀铜电路板 【答案】B 【解析】 【详解】A．炭黑用于电极材料是因为其具有导电性，与硬度大的性质无关，A错误； B．具有强氧化性，可氧化有色物质使其褪色，因此可用于漂白纺织品，性质与用途具有对应关系，B正确； C．用于生产氮肥是因为其含有氮元素，可转化为含氮肥料，与易液化的性质无关，易液化对应的用途是作制冷剂，C错误； D．溶液可腐蚀铜电路板是因为具有氧化性，能发生反应，与溶液酸性无关，D错误； 故选B。 8. 一种电化学处理含的工业废气的装置，如图所示。图中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间解离成和向两极迁移。下列说法正确的是 A. b膜为阴离子交换膜 B. 电解后溶液pH上升 C. 双极膜中消耗5.4 g时，理论上可生成 D. 催化电极上发生的反应为 【答案】D 【解析】 【详解】A．催化电极将被还原为，发生还原反应，为阴极，反应需要消耗，双极膜解离出的要迁移到阴极，因此b膜是阳离子交换膜，不是阴离子交换膜，A错误； B．阳极反应：，消耗，虽然双极膜会补充，但阳极反应每消耗4 mol，同时生成2 mol，会稀释KOH溶液，导致浓度降低，pH下降，B错误； C．双极膜中1 mol解离生成1 mol和1 mol，转移1 mol电子；阴极反应：，生成1 mol需要得到6 mol电子，对应需要6 mol，即消耗6 mol。，对应转移0.3 mol电子，可生成 ，C错误； D．催化电极为阴极，在酸性溶液中，被还原为，碳元素从+4价变为-2价，得到6个电子，结合迁移过来的配平，反应式正确，D正确； 因此答案选D； 9. 化合物Z是抗菌、抗病毒有效药理成分之一，部分合成路线如下。下列说法不正确的是 A. X分子中手性碳原子数目为2 B. Z能与发生缩聚反应 C. X→Y反应分两步进行：先加成再消去 D. Z分子中存在顺反异构 【答案】C 【解析】 【详解】A．手性碳原子是指连有4个不同原子或基团的饱和碳原子，符合条件的手性碳原子有2个，如图所示，A正确； B．Z分子中有酚羟基，且酚羟基的邻位有未被取代的氢原子符合酚和发生缩聚反应的条件，B正确； C．X→Y反应分三步进行：X先加成，再脱去水分子，最后再加成得到缩酮Y，C错误； D．Z分子中存在碳碳双键，且双键两端的每个碳原子都连接了不同的原子/基团，因此存在顺反异构，D正确； 故答案选C。 10. 金属-有机框架材料在温和条件下催化与转化为，反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该过程中是中间产物 B. 该过程中有极性共价键的断裂和形成 C. 物质①到⑤中，元素的最高化合价为 D. 与反应生成的原子利用率为100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．在反应中既被生成，也被消耗，是中间产物，A正确； B．从物质③到物质④的过程中，有键的断裂和键的形成，均为极性共价键，B正确； C．观察物质①到⑤的配体，可得在物质③中元素的化合价最高，为+4价，C不正确； D．总反应方程式为：，反应物原子全部进入目标产物，原子利用率100%，D正确； 故选C。 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中滴加溶液，溶液褪色 具有还原性 B 向溶液中先滴入2滴溶液，有白色沉淀生成，再滴入2滴溶液，有黑色沉淀生成 验证： C 用pH试纸测定浓度均为溶液和溶液的pH 比较、酸性强弱 D 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，无明显现象 蔗糖未发生水解反应 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．具有强氧化性，反应时元素化合价降低被还原，说明中元素化合价升高作还原剂，可证明具有还原性，A正确； B．溶液过量，滴加时，直接与剩余的反应生成沉淀，未发生向的沉淀转化，无法验证，B错误； C．溶液具有强氧化性，会漂白pH试纸，无法用pH试纸准确测定其pH，不能比较和的酸性强弱，C错误； D．蔗糖水解后溶液呈酸性，银镜反应需要在碱性条件下进行，未加中和稀硫酸就加入银氨溶液，银氨溶液会被酸破坏，无法检验蔗糖是否水解，不能得出蔗糖未水解的结论，D错误； 故选A。 12. 常温下，以废液(主要成分为溶液，含、杂质)为原料制备电极材料的流程如图所示。 已知：，，。下列说法正确的是 A. 浓度均为和溶液中：前者大于后者 B. 溶液中：的平衡常数 C. 溶液中： D. “沉铁”反应的离子方程式为： 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，废液中加入NH4F溶液后，反应生成CaF2、MgF2沉淀，过滤后滤液中继续加入NH4H2PO4溶液，反应生成FePO4沉淀。 【详解】A．在溶液中发生水解: NH3·H2O+H+，中F-水解显碱性 ()，会中和水解产生的H+，促进水解；NH4H2PO4中电离显酸性()，会抑制水解。因此，NH4H2PO4中水解程度更小，c()更大，A错误； B．由H3PO4的电离方程式可知，的平衡常数K=，B正确； C．溶液中，电荷守恒的方程式为：①，物料守恒方程式为：②，由①-②可得：，C错误； D．根据流程图，“沉铁”前有“氧化”步骤，故反应物应为Fe3+，而非Fe2+。该反应的离子方程式应为Fe3++ = FePO4↓ + 2H+，D错误； 故答案选B。 13. 利用与获得的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 100下，在密闭容器中加入一定量的和，发生以上反应。温度后体系达平衡，已完全分解。中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量(n)随温度的变化如图所示(温度前图未画出)。 下列说法正确的是 A. 反应的 B. 曲线④表示的产率 C. 温度为时，反应达平衡后，缩小容器体积达新平衡，的浓度不变 D. 温度为时，反应Ⅲ的平衡常数为 【答案】C 【解析】 【分析】在T2之前，曲线③和曲线④重合，说明CO2的转化率和CH4的产率相等，即在这之前只发生反应Ⅱ，在T2之后，曲线④大于曲线③，说明曲线④代表CO2的转化率，曲线③代表CH4的产率，温度升高CO2的转化率减小，说明ΔH2<0，在T3之后，CO2的转化率略有上升，说明反应Ⅲ的ΔH3>0；温度升高时，反应Ⅱ逆向进行，H2O的物质的量减少，所以曲线②为H2O的物质的量，曲线为H2的物质的量，据分析答题。 【详解】A．根据盖斯定律，目标反应可由反应Ⅱ - 反应Ⅲ得到，故<0，A错误； B．根据分析，曲线④代表CO2的转化率，曲线③代表CH4的产率，B错误； C．温度为时，存在反应I和反应Ⅱ，反应达平衡后，缩小容器体积达新平衡，温度不变，反应I的化学平衡常数不变K=保持不变，即平衡后不变，C正确； D．在T3时，H2和H2O的物质的量相等为1.36 mol，根据氢元素守恒可知n(CH4)=，此时CH4的产率为64%， 则反应前CO2为1 mol，再由反应Ⅱ生成0.64 mol CH4时会产生n(H2O) =1.28 mol，可知反应Ⅲ生成的n(H2O)=1.36mol-1.28mol=0.08 mol，同时生成0.08 mol CO，根据C元素守恒平衡时n(CO2)=(1-0.64-0.08)mol=0.28 mol，反应Ⅲ的平衡常数，D错误。 答案C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 从锂云母精矿(主要成分为和K、、、、等元素的硅酸盐)中提取锂、铷、铯的工艺流程如下： 已知：①的熔点为851℃；的熔点为1088℃，熔化后形成的玻璃态硅酸盐流动性较差； ②。 （1）高温焙烧 ①控制焙烧温度为900~1000℃，其优点是_______。 ②焙烧时，矿物中的与、反应生成硅酸钙，同时产生一种可以破坏矿物结构的无色气体，有利于后续锂、铷、铯的浸出。写出该反应的化学方程式_______。 ③焙烧时，其他条件不变，控制m(锂云母)，改变的含量对锂、铷、铯浸出率的影响如图-1所示。工业上选择m(锂云母)的原因是_______。 （2）提取锂、铷、铯 ①水浸。其他条件不变，浸出时间1h，液固比[]对锂、铷、铯浸出率的影响如图-2所示。当时，锂、铷、铯的浸出率随的减小均下降的原因_______。 ②碳酸化除钙。浸出液中、，若向浸出液中加入等体积溶液，使沉淀完全，则加入溶液的初始浓度至少为_______(写出计算过程)。 [已知：；当离子浓度小于时认为沉淀完全；忽略溶液混合过程中的体积变化] （3）锂的应用 以等物质为原料制备了具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如图-3所示(已知该氧化物中为价，为价)。若，则空位的数目_______。 【答案】（1） ①. 熔化，增大反应物接触面积，加快反应速率；不熔化，无流动性差的玻璃态硅酸盐覆盖在精矿表面，有利于后续水浸 ②. ③. 含量低，产生少，不利于气体破坏矿物结构，导致锂、铷、铯的浸出率降低；含量过多，生成多，导致锂的浸出率降低 （2） ①. 当时，随减小，焙烧渣含量增大(或水含量减小)，体系黏度增大，导致物质扩散较为困难，不利于焙烧渣溶解 ②. （3） 【解析】 【分析】锂云母精矿(主要成分为和K、、、、等元素的硅酸盐)，加入、固体，反应生成、、气体以及、、、、，焙烧后得到的固相混合物包含、未反应矿物残渣、上述所有可溶性氯化物和过量的，气相产物为；水浸后，、、、、、和过量全部溶解进入滤液，滤液中含有、、、、、、、，难溶的和未反应矿物残渣作为滤渣被过滤除去；碱化除杂工序向浸出液中加入溶液，与反应生成沉淀并被过滤除去，除铝后滤液中含有、、、、、、和少量未反应的；碳酸化除钙工序向除铝滤液中加入适量溶液，与反应生成沉淀并被过滤除去，除钙后滤液中含有、、、、、和少量未反应的；高温沉锂工序向除钙滤液中加入过量溶液，与在高温下反应生成沉淀，过滤后得到主产品，沉锂母液中含有、、、、和少量残留的、过量的；萃取工序向沉锂母液中加入选择性萃取剂，和被萃取到有机相中，与留在水相的、分离，负载、的有机相经反萃取、结晶等后续步骤，最终得到高纯度的盐和盐产品，据此解答。 【小问1详解】 ①高于的熔点（851℃），使熔融，增大与矿物颗粒的接触面积，加快反应速率；低于的熔点（1088℃），避免生成流动性差的玻璃态硅酸盐包裹未反应的精矿颗粒，保障后续水浸的浸出效率； ②根据元素守恒和反应规律，与、在高温下反应，生成、和能破坏矿物结构的无色气体，反应的化学方程式为：； ③结合图1的浸出率曲线分析：当含量过低时，反应产生的气体不足，无法有效破坏锂云母的致密晶体结构，导致锂、铷、铯的浸出率显著降低；当含量超过0.2时，浸出率提升幅度极小，反而会因浓度过高，与溶液中的生成沉淀，造成锂的浸出率下降，同时增加试剂成本和后续除杂负担；该比例下浸出率已达到工业可接受的较高水平，兼顾了浸出效率和生产成本； 【小问2详解】 ①当液固比时，随着液固比减小，单位体积水中的焙烧渣含量升高（或水的相对含量降低），导致浸出体系的黏度显著增大；体系黏度升高会阻碍离子和水分子的扩散运动，使得可溶性氯化物从焙烧渣颗粒内部向溶液中扩散的速率大幅减慢，不利于焙烧渣中目标金属盐的溶解，最终导致锂、铷、铯的浸出率下降； ②等体积混合后，离子浓度均减半，则混合后初始， ；沉淀完全时溶液中剩余的浓度： 由得： ；与反应消耗的浓度：；混合后的总浓度： ；原溶液的初始浓度：因等体积混合，初始浓度为混合后浓度的2倍：；验证是否沉淀： 离子积，远小于，故不会沉淀，计算有效； 【小问3详解】 根据电荷守恒可得，代入： ，则；晶胞中体心位置总数为1，由、和空位共同占据： 。 15. 异诺卡酮(G)，也称为韦提酮，是一种倍半萜类化合物，其部分合成路线如下： （1）F分子中，与2号碳相比，1号碳的键极性相对_______(填“较大”或“较小”)。 （2）F→G实际上是先发生加成反应，后发生消去反应，消去反应过程中可能产生与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为_______。 （3）G分子中含氧官能团名称为羰基和_______，G分子中杂化碳原子数目为_______。 （4）写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：_______。 ①含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，，X的相对分子质量为46，Y能与溶液发生显色反应，且能发生银镜反应。 （5）写出以和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和题干流程中的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 【答案】（1）较大 （2） （3） ①. 酯基 ②. 6 （4）或 （5） 【解析】 【小问1详解】 F分子中1号碳邻位连有吸电子的羰基，自身还连有吸电子的酯基，吸电子效应使1号碳电子云密度比2号碳更低，C-H键的共用电子对更偏向碳，因此1号碳的C-H键极性较大； 【小问2详解】 F→G实际上是先发生加成反应，得到的中间产物的结构简式为，后发生消去反应，消去羟基右侧环上相邻碳上的氢原子得到G，消去羟基左侧环上相邻碳上的氢原子得到G的同分异构体的副产物，其结构简式为； 【小问3详解】 G中含氧官能团为酮羰基和酯基（）；杂化的碳原子为所有双键碳：酮羰基碳1个、酯基的羰基碳1个、两个碳碳双键共4个碳，总计1+1+4=6个； 【小问4详解】 水解得1:1的X和Y，X相对分子质量为46，Y含酚羟基（遇显色）和醛基（银镜反应），说明X为甲酸，原有机物为甲酸酚酯，总共有4种化学环境的氢，说明分子高度对称，符合所有条件的同分异构体的结构简式为或； 【小问5详解】 采用逆推法分析：可由和反应得到，可由2分子合成，可由乙酸和乙醇合成，乙醇催化氧化可得乙醛，乙醛催化氧化可得乙酸，由此可得合成路线为。 16. 工业上可用溶液与溶液反应制备沉淀，再煅烧制备纳米。 （1）制备 ①若溶液用量过高，会导致溶解，生成等配离子，画出的结构式_______(配位键用“→”表示)。 ②用等浓度的溶液代替溶液制备可减少碱式草酸铜的生成，但工业上不采用作为原料，其原因可能是_______。 ③反应温度、对产率的影响如图-1所示。 补充完整制备的实验方案：向反应容器中先加入溶液，_______，得到。[实验中必须使用的试剂和设备：溶液、稀盐酸、溶液、蒸馏水，恒温磁力搅拌器、减压抽滤设备] （2）制备纳米 ①400℃时，在气氛中，将加热至恒重可制得纳米，其化学方程式为_______。 ②热解时间过长会导致纳米的产率偏低，其原因可能是_______。 ③无水乙醇淬火后的纳米有更好的光催化性(光催化性能与催化剂表面的氧空位数目有关)，无水乙醇淬火前后纳米晶体表面的X-射线衍射图如图2所示。无水乙醇的作用是_______。 【答案】（1） ①. ②. 同样浓度下，草酸溶液中的浓度小，反应速率慢 ③. 将反应容器置于恒温磁力搅拌器上，(打开开关)控制反应温度为75℃，边搅拌边加入溶液，充分反应，用减压抽滤设备抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取最后一次洗涤滤液，滴加稀盐酸酸化，再滴加溶液，无白色沉淀，干燥 （2） ①. ②. 分解产生的还原，导致纳米产率偏低 ③. 无水乙醇将晶体表面的还原为和，从而导致晶体表面产生氧空位，增强了光催化性 【解析】 【小问1详解】 ① 中O原子提供孤电子对、Cu2+提供空轨道形成配离子， 的结构式。 ②用等浓度的溶液代替溶液制备可减少碱式草酸铜的生成，但草酸是弱酸，同样浓度下，草酸溶液中的浓度小，反应速率慢，所以工业上不采用作为原料。 ③根据图像，75℃时的产率最高；=1.2时，的产率最高，所以制备的实验方案为：向反应容器中先加入溶液，将反应容器置于恒温磁力搅拌器上，(打开开关)控制反应温度为75℃，边搅拌边加入溶液，充分反应，用减压抽滤设备抽滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取最后一次洗涤滤液，滴加稀盐酸酸化，再滴加溶液，无白色沉淀，干燥得到。 【小问2详解】 ①400℃时，在气氛中，将加热至恒重可制得纳米，根据元素守恒，反应生成等物质的量的CO、CO2，其化学方程式为。 ②分解产生的可还原，所以热解时间过长可能导致纳米产率偏低； ③无水乙醇将晶体表面的还原为和，从而导致晶体表面产生氧空位，所以无水乙醇淬火后的纳米有更好的光催化性。 17. 氢能的开发和利用是新能源领域的重点发展方向。 （1）甲烷二氧化碳制氢及应用 ①反应，每生成，转移电子的数目为_______mol。 ②在透氢膜反应器中，以进料制氢的原理如图1所示。1500K，在透氢膜反应器中转化率增大，从速率和平衡角度分析其原因是_______。 ③993K，相同条件下，用或还原生成，平衡时气体中或的物质的量分数分别为0.0250、0.0192.还原为的反应限度：_______(填“>”或“<”)。 （2）甲烷水蒸气重整制氢 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①反应Ⅲ在_______下能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 ②在一定温度、催化下发生上述反应。工业上选择水碳投料比，适当提高有利于消除积碳并提高甲烷转化率，若过高，其缺点是_______。 （3）氢能的储存、运输和利用 ①太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应，通过它们产生的过剩电能制氢，再供给有能源需求的地区使用(如图2所示)，可实现能源的高效利用。 从物质转化和氢能运输角度综合分析该过程中的作用是_______。 ②某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池装置如图3所示，其负极的电极反应式是_______。 【答案】（1） ①. 3 ②. 速率角度：透氢膜能促进氢气从催化剂表面及时脱附，有利于反应物的吸附，加快化学反应速率；平衡角度：氢气被及时吹扫出去，反应正向进行程度增大，转化率增大 ③. < （2） ①. 高温 ②. 获得大量的水蒸气需要消耗更多的能量，增加成本；大量水蒸气吸附在催化剂表面，使甲烷吸附量减少，反应量减少，反应速率减慢 （3） ①. 有利于实现碳中和：将转化为更安全、易运输的，降低运输成本 ②. 【解析】 【小问1详解】 ①反应方程式中，CH4中的C（-4价）反应后变成CO中的C（+2价），升高6价，失去6e-，CO2中的C（+4价）反应后变成CO中的C（+2价），降低2价，得到2e-，CH4中的4个H（+1价）反应后变成2个H2（0价），共降低4价，得到4e-，根据方程式，生成2 molH2时，总共转移电子为6 mol，故生成1 molH2时转移电子为3 mol； ②从速率角度，透氢膜能将产生的H2及时移走，这减少了产物在催化剂表面的覆盖，使催化剂空出更多的“活性位点”给反应物CH4和CO2吸附，从而加快反应速率，从平衡角度，根据勒夏特列原理，及时移走产物，平衡会向正反应方向移动，从而提高CH4的转化率； ③H2还原时，平衡时x（H2）=0.0250，则x（H2O）=1-0.0250=0.9750，KH2==39，CO还原时，平衡时x（CO）=0.0192，则x（CO2）=1-0.0192=0.9808，KCO=51，KCO＞KH2，说明用CO还原的程度更彻底，反应限度H2＜CO； 【小问2详解】 ①根据盖斯定律，反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ，反应Ⅲ的焓变ΔH=206.3+（-41.2）=+165.1 kJ/mol，这是一个吸热反应，反应Ⅲ中反应物气体共3 mol，产物气体共5 mol，由于气体分子数增加，体系混乱度增大，所以ΔS＞0，由判据ΔG=ΔH-TΔS＜0反应自发可知，当温度T足够高时，ΔG＜0，因此反应在高温下自发进行； ②当水蒸气太多时，加热过量的水蒸气需要巨额能量，不经济，大量水分子占据了催化剂表面，导致甲烷没有地方吸附，反而减慢了反应速率； 【小问3详解】 ①氢气是气体，储运困难且易燃易爆，甲酸在常温下是液体，图中显示，先把H2变成甲酸运走后，再让甲酸分解放出H2，甲酸作为储氢介质，使氢能更安全、更易于长距离运输； ②负极通入燃料H2，发生氧化反应，介质是熔融，H2失电子变成H+，H+结合生成H2O和CO2，离子方程式为H2-2e-+=H2O+CO2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 化学 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 S-32 Cl-35.5 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 石油通常被称为“工业的血液”，煤炭被誉为“工业的粮食”。下列有关说法正确的是 A. 石油的分馏、裂解都是化学变化 B. 煤的干馏是物理变化 C. 可用裂化汽油萃取溴水中的溴 D. 煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物 2. 能发生反应：，下列说法不正确的是 A. 氧化性： B. 的电子式： C. I元素位于周期表的d区 D. 基态价电子排布式： 3. 实验室制备晶体，下列实验操作能达到实验目的的是 A. 用装置甲制备氨气 B. 用装置乙吸收尾气 C. 用装置丙制备 D. 用装置丁析出晶体 4. 萤石的主要成分为，可用作生产：(浓)。下列说法正确的是 A. 晶胞结构如图所示，与距离最近且等距的数目为12 B. 气态二聚氟化氢分子的结构为 C. 氢氟酸能与反应是因为是强酸 D. 的沸点高于是因为的氢键比强 阅读下列材料，完成下面小题： 氢键对物质的性质有重要影响，如生物体内的遗传物质通过碱基之间形成氢键配对；许多金属原子或离子能通过配位键与配体形成配合物：如溶液中存在平衡，可溶于浓盐酸形成(一元强酸)，转化为更容易被氧化成。 5. 下列说法正确的是 A. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)中的碳原子杂化方式相同 B. 胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)互为同系物 C. 中含有离子键和共价键 D. 键角： 6. 下列化学反应表示不正确的是 A. 向和的混合溶液中加溶液制备： B. 溶液中加入足量氨水： C. 可溶于浓盐酸： D. 加水稀释溶液： 7. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. 炭黑硬度大，可用于电极材料 B. 有强氧化性，可用于漂白纺织品 C. 易液化，可用于生产氮肥 D. 溶液有酸性，可用于腐蚀铜电路板 8. 一种电化学处理含的工业废气的装置，如图所示。图中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜构成，在直流电场的作用下，双极膜间解离成和向两极迁移。下列说法正确的是 A. b膜为阴离子交换膜 B. 电解后溶液pH上升 C. 双极膜中消耗5.4 g时，理论上可生成 D. 催化电极上发生的反应为 9. 化合物Z是抗菌、抗病毒有效药理成分之一，部分合成路线如下。下列说法不正确的是 A. X分子中手性碳原子数目为2 B. Z能与发生缩聚反应 C. X→Y反应分两步进行：先加成再消去 D. Z分子中存在顺反异构 10. 金属-有机框架材料在温和条件下催化与转化为，反应机理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该过程中是中间产物 B. 该过程中有极性共价键的断裂和形成 C. 物质①到⑤中，元素的最高化合价为 D. 与反应生成的原子利用率为100% 11. 室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向溶液中滴加溶液，溶液褪色 具有还原性 B 向溶液中先滴入2滴溶液，有白色沉淀生成，再滴入2滴溶液，有黑色沉淀生成 验证： C 用pH试纸测定浓度均为溶液和溶液的pH 比较、酸性强弱 D 向20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸，加热，再加入银氨溶液，无明显现象 蔗糖未发生水解反应 A. A B. B C. C D. D 12. 常温下，以废液(主要成分为溶液，含、杂质)为原料制备电极材料的流程如图所示。 已知：，，。下列说法正确的是 A. 浓度均为和溶液中：前者大于后者 B. 溶液中：的平衡常数 C. 溶液中： D. “沉铁”反应的离子方程式为： 13. 利用与获得的主要反应如下： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 反应Ⅲ： 100下，在密闭容器中加入一定量的和，发生以上反应。温度后体系达平衡，已完全分解。中间产物转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量(n)随温度的变化如图所示(温度前图未画出)。 下列说法正确的是 A. 反应的 B. 曲线④表示的产率 C. 温度为时，反应达平衡后，缩小容器体积达新平衡，的浓度不变 D. 温度为时，反应Ⅲ的平衡常数为 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 从锂云母精矿(主要成分为和K、、、、等元素的硅酸盐)中提取锂、铷、铯的工艺流程如下： 已知：①的熔点为851℃；的熔点为1088℃，熔化后形成的玻璃态硅酸盐流动性较差； ②。 （1）高温焙烧 ①控制焙烧温度为900~1000℃，其优点是_______。 ②焙烧时，矿物中的与、反应生成硅酸钙，同时产生一种可以破坏矿物结构的无色气体，有利于后续锂、铷、铯的浸出。写出该反应的化学方程式_______。 ③焙烧时，其他条件不变，控制m(锂云母)，改变的含量对锂、铷、铯浸出率的影响如图-1所示。工业上选择m(锂云母)的原因是_______。 （2）提取锂、铷、铯 ①水浸。其他条件不变，浸出时间1h，液固比[]对锂、铷、铯浸出率的影响如图-2所示。当时，锂、铷、铯的浸出率随的减小均下降的原因_______。 ②碳酸化除钙。浸出液中、，若向浸出液中加入等体积溶液，使沉淀完全，则加入溶液的初始浓度至少为_______(写出计算过程)。 [已知：；当离子浓度小于时认为沉淀完全；忽略溶液混合过程中的体积变化] （3）锂的应用 以等物质为原料制备了具有锂离子通道的导电氧化物()，其立方晶胞和导电时迁移过程如图-3所示(已知该氧化物中为价，为价)。若，则空位的数目_______。 15. 异诺卡酮(G)，也称为韦提酮，是一种倍半萜类化合物，其部分合成路线如下： （1）F分子中，与2号碳相比，1号碳的键极性相对_______(填“较大”或“较小”)。 （2）F→G实际上是先发生加成反应，后发生消去反应，消去反应过程中可能产生与G互为同分异构体的副产物，其结构简式为_______。 （3）G分子中含氧官能团名称为羰基和_______，G分子中杂化碳原子数目为_______。 （4）写出同时满足下列条件的G的一种同分异构体的结构简式：_______。 ①含有4种不同化学环境的氢原子；②碱性条件下水解后酸化，生成X和Y两种有机产物，，X的相对分子质量为46，Y能与溶液发生显色反应，且能发生银镜反应。 （5）写出以和为原料制备的合成路线流程图_______(无机试剂和题干流程中的有机试剂任用，合成路线示例见本题题干)。 16. 工业上可用溶液与溶液反应制备沉淀，再煅烧制备纳米。 （1）制备 ①若溶液用量过高，会导致溶解，生成等配离子，画出的结构式_______(配位键用“→”表示)。 ②用等浓度的溶液代替溶液制备可减少碱式草酸铜的生成，但工业上不采用作为原料，其原因可能是_______。 ③反应温度、对产率的影响如图-1所示。 补充完整制备的实验方案：向反应容器中先加入溶液，_______，得到。[实验中必须使用的试剂和设备：溶液、稀盐酸、溶液、蒸馏水，恒温磁力搅拌器、减压抽滤设备] （2）制备纳米 ①400℃时，在气氛中，将加热至恒重可制得纳米，其化学方程式为_______。 ②热解时间过长会导致纳米的产率偏低，其原因可能是_______。 ③无水乙醇淬火后的纳米有更好的光催化性(光催化性能与催化剂表面的氧空位数目有关)，无水乙醇淬火前后纳米晶体表面的X-射线衍射图如图2所示。无水乙醇的作用是_______。 17. 氢能的开发和利用是新能源领域的重点发展方向。 （1）甲烷二氧化碳制氢及应用 ①反应，每生成，转移电子的数目为_______mol。 ②在透氢膜反应器中，以进料制氢的原理如图1所示。1500K，在透氢膜反应器中转化率增大，从速率和平衡角度分析其原因是_______。 ③993K，相同条件下，用或还原生成，平衡时气体中或的物质的量分数分别为0.0250、0.0192.还原为的反应限度：_______(填“>”或“<”)。 （2）甲烷水蒸气重整制氢 Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． ①反应Ⅲ在_______下能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。 ②在一定温度、催化下发生上述反应。工业上选择水碳投料比，适当提高有利于消除积碳并提高甲烷转化率，若过高，其缺点是_______。 （3）氢能的储存、运输和利用 ①太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应，通过它们产生的过剩电能制氢，再供给有能源需求的地区使用(如图2所示)，可实现能源的高效利用。 从物质转化和氢能运输角度综合分析该过程中的作用是_______。 ②某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池装置如图3所示，其负极的电极反应式是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $