精品解析：河南省部分学校2024-2025学年高三下学期5月联考 化学试题

2025届高三第二学期5月质量检测 化学 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 O 16 S 32 Ni 59 As 75 Ce 140 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 小苏打可用作食用碱，可用于焙制糕点和制药 B. 我国古代城墙的墙体由青砖砌成，青砖的青色来自 C. 漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等，其长期露置在空气中会失效 D. 硬铝常用于制造飞机和宇宙飞船，是因为其密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. H2Se(硒化氢)的VSEPR模型： B. 聚苯乙炔的结构简式： C. 基态铜原子的价层电子排布图： D. 用电子式表示MgF2的形成过程： 3. 千金子甾醇(C32H40O8)具有抗癌、抗病毒、抗肥胖等作用，其分子结构如图所示。下列关于千金子甾醇的说法错误的是 A. 千金子甾醇分子中有8个手性碳原子 B. 1 mol千金子甾醇最多能消耗3 mol NaOH C. 可用酸性KMnO4溶液检验千金子甾醇中的碳碳双键 D. 千金子甾醇分子中碳原子的杂化方式有sp2和sp3两种 4. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 硫化钠溶液在空气中氧化变质： B. 过量CO2通入饱和碳酸钠溶液：+CO2+H2O= C. 少量CO2通入苯酚钠溶液：2+CO2+H2O2+ D. NaHCO3溶液与少量Ba(OH)2溶液混合：+Ba2++2OH-=BaCO3↓++2H2O 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA B. 12 g金刚石和12 g石墨含有的C-C键数目均为2NA C. 常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，生成0.2 mol O2，转移电子的数目为0.4NA D. 测得0.1 mol·L-1CH3COONH4溶液呈中性，则1 L该溶液中含CH3COO-数为0.1NA 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A. 用图1所示装置检查装置的气密性 B. 用图2所示装置制备SO2 C. 用图3所示装置配制100 mL一定物质的量浓度的硫酸溶液 D. 用图4所示装置探究碳酸氢钠的热稳定性 7. 化合物YX4X2WZ4可用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y与Z同周期相邻，Y的基态原子的价层电子排布式为nsnnpn+1，基态W最高能级的未成对电子数是基态X核外未成对电子数的3倍。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z>Y B. 简单氢化物的沸点：W>Z>Y C. 基态W原子的核外电子有9种空间运动状态 D. Y的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液和铜反应，还原产物为+4价Y的氧化物 8. 光催化制氢机理如图所示。光激发会使光催化剂中的电子吸收光能跃迁，产生光生电子(e-)和光生空穴(h+，具有很强的得电子能力)。光生电子和光生空穴存在体相复合和表面复合。掺杂稀土元素La(镧)可提高光催化剂Pt／TiO2制氢活性。下列说法错误的是 A. 气体X、气体Y分别为H2和O2 B. 阳极反应为2H2O+4h+=O2↑+4H+ C. 稀土元素La有利于光生电子和光生空穴的分离 D. 光照每产生1 mol e-，可制得0.5 mol H2 9. 下列实验操作能达到相应实验目的的是 选项 实验操作 实验目的 A 取涂改液(有机物)与KOH溶液混合加热，充分反应后取上层清液，加入过量的稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，观察现象 鉴定某涂改液中是否存在含氯有机化合物 B 向酸性KMnO4溶液中滴加对甲基苯乙烯 证明乙烯基具有还原性 C 室温下，用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1K2SO3和0.1 mol·L-1K2CO3溶液的pH 比较S与C的非金属性强弱 D 向滴有酚酞的NaOH溶液中通入足量SO2 验证SO2的漂白性 A. A B. B C. C D. D 10. 铈及其化合物常用作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。、、组成的化合物的立方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. 每个原子周围距离最近的原子有4个 C. 该化合物的密度为×1030 g·cm-3 D. 原子与原子的最短距离为pm 11. 某炼锌废渣含有Zn、Cu及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 已知：①的结构式为。 ②金属离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该金属离子已沉淀完全。 ③25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。 下列说法正确的是 A. “浸渣”只含Cu单质 B. “沉锰”步骤中，每生成1.0 mol MnO2，产生4 mol H+ C. 常温下，“沉淀”步骤中，Fe3+尚未沉淀完全 D. “沉钴”步骤中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5 ：2 12. 在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g) △H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下达到平衡时，Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时，Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是 A. 该反应的△H大于0 B. p2=1.0 MPa C. M、N、O三点中，M点反应速率最快 D. O点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 13. 利用电化学从Ⅰ室中富集锂和从Ⅱ室中制备氢醌(氮元素的化合价不发生变化)的装置如图所示。当断开K1、闭合K2时，Li+进入MnO2中形成LixMn2O4；当断开K2、闭合K1时，使LixMn2O4中的Li+脱出形成MnO2。下列说法正确的是 A. 电极b、电源中c电极均为正极，交换膜a为阳离子交换膜 B. 为让装置持续运作，先断开K2、闭合K1，一段时间后，再断开K1、闭合K2 C. 断开K1、闭合K2时，理论上每生成1 mol氢醌，同时生成的1 mol LixMn2O4中x=2 D. 断开K2、闭合K1时，需要往电极a通O2，理论上每消耗1 mol O2，Ⅰ室增重32 g 14. 常温下，用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的HX溶液和HY溶液，所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 A. HY的酸性强于HX的酸性 B. 点②所示溶液中：c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(OH-)>c(H+) C. 点④和点⑤所示溶液中：c(OH-)+c(Y-)=c(H+)+c(Na+) D. 点②和点③所示溶液中：c(X-)-c(Y-)=c(HY)-c(HX) 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料合成媒染剂“翠矾”(NiSO4·7H2O)和结构化学研究的热点物质氟镍化钾(K2NiF4)的工艺流程如下： 该工艺条件下，溶液中金属离子开始和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 2.7 3.8 7.6 7.1 完全沉淀的pH 3.7 5.2 9.7 9.2 回答下列问题： （1）“酸浸”中其他条件不变时，不同温度下镍的浸出率随时间的变化如图所示，则“酸浸”的最佳温度与时间分别为_______(填标号)。 A. 30℃、30 min B. 70℃、120 min C. 90℃、120 min D. 90℃、140 min （2）“调pH=a”，其中a的取值范围是_______。固体B的主要成分是_______(填化学式)。 （3）“氧化”过程也可以用一种绿色氧化剂代替空气中的氧气，绿色氧化剂参与该反应的离子方程式为_______。 （4）“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。 （5）“操作A”是_______、_______、过滤、洗涤、干燥。 （6）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，反应的离子方程式为_______。 （7）准确称取m g翠矾晶体产品，加入蒸馏水溶解配成250 mL溶液，取20.00 mL所配溶液于锥形瓶中，用c mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+，杂质不参与反应)，消耗标准溶液20.00 mL。翠矾的纯度为_______(用含m、c的代数式表示)。 16. 草酸亚铁常用作照相显影剂、新型电池材料制备等。实验室以铁屑为原料，先制得中间原料硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]，再制得草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)，流程及装置如下： 已知：①草酸亚铁晶体为淡黄色粉末，难溶于水。 ②pH>4时，Fe2+易被氧气氧化。 ③25℃时，(H2C2O4)=5.6×10-2，(H2C2O4)=1.5×10-4。 Ⅰ．制备硫酸亚铁铵溶液：检查图1装置气密性后装入药品。关闭K1、打开K2，打开分液漏斗活塞，加入足量稀硫酸；一段时间后，进行操作X，使A中制得的FeSO4溶液进入B中，得到硫酸亚铁铵溶液。 Ⅱ．制备草酸亚铁晶体：将步骤Ⅰ所得硫酸亚铁铵溶液迅速转移至图2三颈烧瓶中(加热装置略)，通过仪器a向三颈烧瓶中滴入饱和H2C2O4溶液；将溶液加热至沸腾，不断搅拌，以免暴沸，待有大量淡黄色沉淀析出时，停止反应；过滤，用蒸馏水充分洗涤沉淀，再用丙酮洗涤两次，将产品置于干燥器中干燥。 回答下列问题： （1）草酸根离子的结构简式为，FeC2O4·2H2O晶体结构片段如图所示。 该晶体中，Fe2+的配位数为_______，碳原子采取_______杂化轨道成键。 （2）图1装置中，B中应加入_______溶液(填化学式)。 （3）图2装置中，仪器a的名称是_______。 （4）操作X为_______。 （5）图2装置中，反应得到草酸亚铁晶体的离子方程式是_______。加入H2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是_______。 （6）判断草酸亚铁晶体是否洗涤干净的方法是_______。 （7）若将步骤Ⅱ中的“过滤”操作改为“抽滤”操作，效果更佳。使用“抽滤”操作的优点是_______。 17. 在“双碳”目标的大背景下，积极开展二氧化碳资源化利用的研究显得尤为重要。二氧化碳加氢制甲醇是二氧化碳资源化利用的重要途径，相关反应的热化学方程式如下： 反应1：3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.0 kJ·mol-1 反应2：H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2 kJ·mol-1 反应3：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) △H3 回答下列问题： （1）反应3的△H3=_______kJ·mol-1。已知反应1、反应3的平衡常数分别为K1、K3，则反应2的平衡常数K2=_______(用含K1、K3的式子表示)。 （2）反应3的△S_______0(填“>”“＜”或“=”)。从反应条件入手，能提高反应3 CH3OH(g)平衡体积分数的措施是_______(写出一种)。 （3）以投料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1进行投料，在恒温恒容的容器中只发生反应1.下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 在反应达到平衡时，向该恒温恒容容器内再充入一定量进料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1的H2和CO2的混合气体，再次达到平衡时，CH3OH的体积分数不变 B. 在反应达到平衡时，向该恒温恒容容器内充入一定量的氩气，平衡不移动 C. 单位时间内消耗0.1 mol CO2同时生成0.1 mol CH3OH，则反应达到平衡状态 D. 在反应达到平衡时，向容器内再充入一定量的H2，再次达到平衡时，H2的转化率降低 （4）在二氧化碳制甲醇的反应中，保持催化剂的活性非常重要，科学家目前在此方向持续开展研究。In2O3(氧化铟)是其中的一种催化剂。天津大学的科研团队发现，往纯净的In2O3中掺杂一定量的Ni有助于保持催化剂的活性，可提高单位时间内CO2的转化率。 ①图1，纵坐标为二氧化碳的转化率，将掺杂0%、2.5%、10%Ni的In2O3催化剂依次编号为1、2、3，当温度在260～340℃之间时，催化剂1、2、3的催化能力由强到弱的顺序为_______。 ②Ni的掺杂量并不是越多越好，为了探究其原因，科研团队对催化剂进行了热重分析，绘制出图2所示的TG曲线，TG曲线以当前催化剂质量占初始催化剂质量的比例作纵坐标，以温度作横坐标。在260℃左右，掺杂2.5%Ni的In2O3催化剂的催化效果突然明显优于掺杂10%Ni的In2O3催化剂，并且在260℃以后的一定温度范围内优势持续扩大，原因是_______。 （5）我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。在反应器中按投料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1进行投料，分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应(反应1和反应2)。实验中温度对平衡组成中的CO和CH3OH的影响如图3所示。 ①1 MPa时，表示CH3OH和CO的平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_______、_______。M点平衡组成含量高于N点，原因是_______。 ②当CO和CH3OH的平衡物质的量分数都为0.1时，该温度下反应2的压强平衡常数Kp=_______(保留1位小数)。 18. 如图所示，α-非兰烃(相对分子质量为136)可以通过一系列变化转化为可用作锂电池电解液的高聚物H。 已知：+RCOOH + 2 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为_______。α-非兰烃的结构简式为_______。 （2）α-非兰烃与等物质的量的Br2进行加成反应，产物共有_______种(不考虑立体异构)。 （3）C→M的反应类型为_______。M的结构简式为_______。 （4）F→G的化学方程式为_______。G的化学名称为_______。 （5）符合下列条件的化合物N有_______种(不考虑立体异构)； ①N的分子式为C6H10O4； ②1 mol N与足量碳酸氢钠溶液反应，生成的气体在标准状况下的体积为44.8 L。 其中，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为3 ：1 ：1的化合物的结构简式为_______。 （6）设计以一氯环丁烷()为原料制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三第二学期5月质量检测 化学 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 C 12 O 16 S 32 Ni 59 As 75 Ce 140 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 化学与生活密切相关。下列说法错误的是 A. 小苏打可用作食用碱，可用于焙制糕点和制药 B. 我国古代城墙的墙体由青砖砌成，青砖的青色来自 C. 漂白粉可用于漂白棉、麻、纸张等，其长期露置在空气中会失效 D. 硬铝常用于制造飞机和宇宙飞船，是因为其密度小、强度高，具有较强的抗腐蚀能力 【答案】B 【解析】 【详解】A．小苏打（）能与酸反应生成，用于焙制糕点使其蓬松，也可中和胃酸用于制药，故A正确； B．呈红棕色，而青砖的青色源于烧制过程中在缺氧条件下被还原为或等物质，故B错误； C．漂白粉的有效成分与空气中、反应生成，不稳定，见光分解导致漂白粉失效，故C正确； D．硬铝是铝合金，具备密度小、强度高和耐腐蚀的特性，符合实际应用，故D正确； 故答案选B。 2. 下列化学用语或表述正确的是 A. H2Se(硒化氢)的VSEPR模型： B. 聚苯乙炔的结构简式： C. 基态铜原子的价层电子排布图： D. 用电子式表示MgF2的形成过程： 【答案】A 【解析】 【详解】A．H2Se的中心原子Se价层电子对数为，有2对孤对电子，VSEPR模型为四面体形，A正确； B．聚苯乙炔由苯乙炔加聚而成，结构简式为：，B错误； C．基态铜原子价层电子排布为3d104s1，3d轨道全满（5个轨道各2电子）、4s轨道1电子，题目排布图为3d94s2，违背洪特规则特例，C错误； D．MgF2形成过程中，Mg失去2个电子，2个F各得1个电子，用电子式表示形成过程为：，D错误； 故选A。 3. 千金子甾醇(C32H40O8)具有抗癌、抗病毒、抗肥胖等作用，其分子结构如图所示。下列关于千金子甾醇的说法错误的是 A. 千金子甾醇分子中有8个手性碳原子 B. 1 mol千金子甾醇最多能消耗3 mol NaOH C. 可用酸性KMnO4溶液检验千金子甾醇中的碳碳双键 D. 千金子甾醇分子中碳原子的杂化方式有sp2和sp3两种 【答案】C 【解析】 【详解】A．手性碳原子为连有四个不同基团的饱和碳原子。甾醇类化合物具有多个环结构，环上及支链中符合条件的手性碳经分析共8个，如图，A正确； B．能与NaOH反应的官能团为酯基，该分子中含3个酯基（-COO-），1个酯基水解消耗1mol NaOH，故1mol该物质最多消耗3mol NaOH，B正确； C．酸性KMnO4溶液不仅能氧化碳碳双键，与苯环直接相连的碳原子上连有H原子，也能被酸性KMnO4溶液氧化，二者均会使酸性KMnO4溶液褪色，无法单独检验碳碳双键，C错误； D．分子中碳原子杂化方式：苯环、碳碳双键及羰基的碳为sp2杂化，饱和碳（如环烷烃、烷基碳）为sp3杂化，无sp杂化碳，故只有sp2和sp3两种，D正确； 答案选C。 4. 下列过程对应的离子方程式正确的是 A. 硫化钠溶液在空气中氧化变质： B. 过量CO2通入饱和碳酸钠溶液：+CO2+H2O= C. 少量CO2通入苯酚钠溶液：2+CO2+H2O2+ D. NaHCO3溶液与少量Ba(OH)2溶液混合：+Ba2++2OH-=BaCO3↓++2H2O 【答案】D 【解析】 【详解】A．硫化钠溶液呈碱性（水解生成），反应环境中无大量，离子方程式中不应出现，正确的氧化反应应在碱性条件下进行，为，A错误； B．过量通入饱和碳酸钠溶液，生成的溶解度小于，会析出晶体，离子方程式需标注沉淀，离子方程式为，B错误； C．少量通入苯酚钠溶液，因苯酚酸性强于，产物应为苯酚和，而非，离子方程式为+CO2+H2O+，C错误； D．少量时，与按1:2完全反应，2mol需2mol生成2mol 和2mol，其中1mol与结合为，剩余1mol，离子方程式正确，D正确； 故选D。 5. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，11.2 L Cl2溶于水，溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA B. 12 g金刚石和12 g石墨含有的C-C键数目均为2NA C. 常温常压下，Na2O2与足量H2O反应，生成0.2 mol O2，转移电子的数目为0.4NA D. 测得0.1 mol·L-1CH3COONH4溶液呈中性，则1 L该溶液中含CH3COO-数为0.1NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下11.2 L() 溶于水后部分与水发生反应，溶液中Cl⁻、ClO⁻和HClO的微粒数之和小于NA，A错误； B．金刚石中C-C键数目为2NA，石墨中C-C键数目为1.5NA，两者不同，B错误； C．与反应，每生成1mol转移2mol电子，0.2mol转移0.4NA电子，C正确； D． 为弱酸根离子，因水解浓度小于0.1 mol·L-1，数目小于0.1NA，D错误； 故答案选C。 6. 下列实验装置能达到实验目的的是 A. 用图1所示装置检查装置的气密性 B. 用图2所示装置制备SO2 C. 用图3所示装置配制100 mL一定物质的量浓度的硫酸溶液 D. 用图4所示装置探究碳酸氢钠的热稳定性 【答案】B 【解析】 【详解】A．检查装置气密性时，图1中长颈漏斗下端未形成液封，握住集气瓶后，集气瓶中的气体会从漏斗上口逸出，无法密封，因此不能通过导管口是否有气泡来判断装置的气密性，A错误； B．铜与浓硫酸在加热条件下反应生成SO2，图2中装置有分液漏斗控制浓硫酸滴加、圆底烧瓶盛放铜屑及加热装置，也垫上了石棉网，符合固体与液体混合加热制取SO2的实验要求，B正确； C．配制100 mL一定物质的量浓度的硫酸溶液时，由于浓硫酸稀释会放热，应先在烧杯中稀释浓硫酸，冷却后再通过玻璃棒引流转移溶液至100 mL的容量瓶，加水定容，摇匀来配制溶液。而图3直接在容量瓶中稀释浓硫酸，不符合配制溶液的要求，C错误； D．在通过加热方法探究固体碳酸氢钠热稳定性时，试管口应略向下倾斜，以防止生成的水蒸气冷凝回流至试管底部导致试管炸裂，图4中试管口向上倾斜，不符合固体物质加热的实验要求，D错误； 故合理选项是B。 7. 化合物YX4X2WZ4可用作肥料和木材、纸张、织物的防火剂。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素，Y与Z同周期相邻，Y的基态原子的价层电子排布式为nsnnpn+1，基态W最高能级的未成对电子数是基态X核外未成对电子数的3倍。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z>Y B. 简单氢化物的沸点：W>Z>Y C. 基态W原子的核外电子有9种空间运动状态 D. Y的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液和铜反应，还原产物为+4价Y的氧化物 【答案】C 【解析】 【分析】Y的基态原子的价层电子排布式为nsnnpn+1，n=2，，Y为N元素；Y与Z同周期相邻，且Y、Z为原子序数依次增大，则Z为O元素；X原子序数最小，且在化合物YX4X2WZ4中形成，推断X为H元素，未成对电子为1；W最高能级的未成对电子数是基态X核外未成对电子数的3倍，即未成对电子数为3，则在短周期中为或，又因原子序数W>Z(O)，W为P元素。 【详解】A．N原子的2p能级为半充满状态，较稳定，第一电离能大于同周期相邻元素O，故第一电离能N＞O，即Y>Z，A错误； B．Y、Z、W简单氢化物分别为，能形成分子间氢键，沸点较高，而分子间氢键数目、强度大于，沸点最高，最低，即，B错误； C．s能级有1个轨道、p能级有3个轨道，基态P原子的电子轨道数为9（1s+2s+2p+3s+3p），核外电子空间运动状态有9种，C正确； D．Y的最高价氧化物对应的水化物为，稀的还原产物为NO（+2价），D错误； 故选C。 8. 光催化制氢机理如图所示。光激发会使光催化剂中的电子吸收光能跃迁，产生光生电子(e-)和光生空穴(h+，具有很强的得电子能力)。光生电子和光生空穴存在体相复合和表面复合。掺杂稀土元素La(镧)可提高光催化剂Pt／TiO2制氢活性。下列说法错误的是 A. 气体X、气体Y分别为H2和O2 B. 阳极反应为2H2O+4h+=O2↑+4H+ C. 稀土元素La有利于光生电子和光生空穴的分离 D. 光照每产生1 mol e-，可制得0.5 mol H2 【答案】D 【解析】 【详解】A．光催化制氢是水分解过程，由题信息，光生电子()具有还原性，还原生成（气体X）；光生空穴(h⁺)具有强氧化性，氧化生成（气体Y），A正确； B．光生空穴(h⁺)在表面发生氧化反应，水被氧化生成和，反应式为，符合氧化反应规律，B正确； C．掺杂La可提高制氢活性，因电子和空穴复合会降低活性，故La的作用是促进光生电子和空穴分离，减少复合，C正确； D．生成的反应为，理论上生成1mol ，但光生电子存在体相复合和表面复合，实际参与反应的少于产生的，故光照产生1mol 时，制得小于0.5mol，D错误； 故答案选D。 9. 下列实验操作能达到相应实验目的的是 选项 实验操作 实验目的 A 取涂改液(有机物)与KOH溶液混合加热，充分反应后取上层清液，加入过量的稀硝酸酸化，再加入硝酸银溶液，观察现象 鉴定某涂改液中是否存在含氯有机化合物 B 向酸性KMnO4溶液中滴加对甲基苯乙烯 证明乙烯基具有还原性 C 室温下，用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1K2SO3和0.1 mol·L-1K2CO3溶液的pH 比较S与C的非金属性强弱 D 向滴有酚酞的NaOH溶液中通入足量SO2 验证SO2的漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．涂改液是有机物，涂改液中的有机氯化合物在KOH溶液中水解生成Cl-，加入过量硝酸酸化后再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，就可证明涂改液中含氯有机物，A正确； B．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，不仅可氧化乙烯基中的碳碳双键，也能够氧化甲基，导致酸性KMnO4溶液紫色褪色，因此不能证明乙烯基具有还原性而被氧化，B错误； C．K2SO3和K2CO3都是强碱弱酸盐，水解都使溶液显碱性，溶液pH＞7。但由于K2SO3不是S元素最高价含氧酸盐，因此不能通过测定K2SO3溶液的pH来判断S元素的非金属性强弱，需通过比较元素最高价含氧酸的酸性强弱或相应元素简单氢化物的稳定性，来判断元素的非金属性强弱，C错误； D．SO2能够使酚酞试液褪色是因为SO2与溶液中的H2O反应产生了亚硫酸H2SO3，H2SO3中和NaOH，导致溶液碱性减弱，溶液的pH降低，而不是由于SO2的漂白性，D错误； 故合理选项是A。 10. 铈及其化合物常用作催化剂、电弧电极、特种玻璃等。、、组成的化合物的立方晶胞如图所示，晶胞参数为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是 A. 该化合物的化学式为 B. 每个原子周围距离最近的原子有4个 C. 该化合物的密度为×1030 g·cm-3 D. 原子与原子的最短距离为pm 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据晶胞中原子个数计算：原子位于8个顶点，共个；原子位于6个面心，共个；原子位于晶胞内部，共4个，原子个数比，化学式为，故A正确； B．原子周围距离最近的原子形成四面体配位结构，配位数为4，故B正确； C．晶胞质量，体积，密度，故C正确； D．原子在晶胞内呈四面体分布，最短距离为面对角线的一半，即 pm，而非体对角线的一半 pm，故D错误； 故答案选D。 11. 某炼锌废渣含有Zn、Cu及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 已知：①的结构式为。 ②金属离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该金属离子已沉淀完全。 ③25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。 下列说法正确的是 A. “浸渣”只含Cu单质 B. “沉锰”步骤中，每生成1.0 mol MnO2，产生4 mol H+ C. 常温下，“沉淀”步骤中，Fe3+尚未沉淀完全 D. “沉钴”步骤中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5 ：2 【答案】B 【解析】 【分析】由流程知，炼锌废渣经过稀硫酸酸浸后转化为含、、、、的滤液和含（不溶于水）、Cu（与稀硫酸不反应）的浸渣，过滤后向滤液中通入除去后，加入溶液将氧化为、氧化为，过滤除去后加入氢氧化钠溶液调溶液的将转化为除去，加入足量的溶液调溶液的将转化为，过滤得到。 【详解】A．由分析知，浸渣含Cu和PbSO4，A错误； B．由分析知，沉锰步骤中，（过氧键O为-1价）作氧化剂，将氧化为，离子方程式为，每生成1mol 产生4mol，B正确； C．沉淀步骤调pH=4时，， ，已沉淀完全，C错误； D．沉钴时，ClO-（Cl从+1→-1，得2e-）作氧化剂，Co2+（Co从+2→+3，失1e-）作还原剂，由电子守恒可知n(氧化剂):n(还原剂)=1:2，D错误； 故选B。 12. 在反应物起始投料相同条件下，可逆反应X(s)+4Y(g)⇌Z(g) △H在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0 MPa下达到平衡时，Z的体积分数与温度的关系如图所示。图中O点时，Z的体积分数为0.9。下列说法正确的是 A. 该反应的△H大于0 B. p2=1.0 MPa C. M、N、O三点中，M点反应速率最快 D. O点对应温度下，该反应的平衡常数Kp=9 000(MPa)-3 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像可知：该反应在升高温度时生成物Z的体积分数减小，说明升高温度，化学平衡逆向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的正反应为放热反应，故△H＜0，A错误； B．根据反应方程式可知：该反应正反应为气体分子数减少的反应，在温度不变时，压强增大，Z的体积分数增大。根据图像可知Z的体积分数：p1＜p2＜p3＜p4，故压强：p1＜p2＜p3＜p4，结合题目给出的压强数值，可知：压强p2应该为0.50 MPa，B错误； C．反应速率受温度和压强等因素影响。在其他条件不变时，升高温度，反应速率加快；在其它条件不变时，增大压强，化学反应速率加快。根据图像可以看出：在M、N、O三点中，反应温度：O＞N＞M；反应压强：O＞M＞N。可见O点温度最高，压强最大，因此O点的化学反应速率更快，C错误； D．根据图像可知：在O点时生成物Z的体积分数0.9，其所在的气体总压P=1.0 MPa，分压p(Z)=0.9×1.0 MPa=0.9 MPa，p(Y)=0.1×1.0 MPa=0.1 MPa，则该条件下该反应的压强平衡常数为Kp=，D正确； 故合理选项是D。 13. 利用电化学从Ⅰ室中富集锂和从Ⅱ室中制备氢醌(氮元素的化合价不发生变化)的装置如图所示。当断开K1、闭合K2时，Li+进入MnO2中形成LixMn2O4；当断开K2、闭合K1时，使LixMn2O4中的Li+脱出形成MnO2。下列说法正确的是 A. 电极b、电源中c电极均为正极，交换膜a为阳离子交换膜 B. 为让装置持续运作，先断开K2、闭合K1，一段时间后，再断开K1、闭合K2 C. 断开K1、闭合K2时，理论上每生成1 mol氢醌，同时生成的1 mol LixMn2O4中x=2 D. 断开K2、闭合K1时，需要往电极a通O2，理论上每消耗1 mol O2，Ⅰ室增重32 g 【答案】C 【解析】 【分析】由题意知，断开K1、闭合K2时，使海水中进入结构形成可知二氧化锰中锰的化合价降低，为正极，电极反应式为，电极b为负极，苯胺被氧化为氢醌；当断开K2、闭合K1时，中的脱出透过离子交换膜a进入Ⅰ室，可知交换膜a为阳离子交换膜，电极a为阴极，电极反应式：；阳极的电极反应式：； 【详解】A．断开K1、闭合K2时，电极b为负极（苯胺氧化为氢醌，失电子）；当断开K2、闭合K1时，电源c极连接阴极（电极a）应为负极；交换膜a允许通过为阳离子交换膜，但电极b和c电极判断错误，A错误； B．装置需先闭合K2使Li+进入MnO2富集（形成），再闭合K1使Li+脱出到Ⅰ室，B中顺序相反，B错误； C．断开K1、闭合K2时，Ⅱ室苯胺氧化为氢醌，苯胺中的C平均价态升高，1mol氢醌生成转移2mol电子；阴极MnO2生成，转移x mol电子，电子守恒得x=2，C正确； D．断开K2、闭合K1时，脱Li+（氧化反应），电极a通O2为正极，电极反应为：，1mol O2转移4mol电子，生成4mol Li+进入Ⅰ室，增重，D错误； 故选C。 14. 常温下，用0.10 mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00 mL浓度均为0.10 mol·L-1的HX溶液和HY溶液，所得滴定曲线如图所示。下列说法错误的是 A. HY的酸性强于HX的酸性 B. 点②所示溶液中：c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(OH-)>c(H+) C. 点④和点⑤所示溶液中：c(OH-)+c(Y-)=c(H+)+c(Na+) D. 点②和点③所示溶液中：c(X-)-c(Y-)=c(HY)-c(HX) 【答案】B 【解析】 【详解】A．等浓度的酸溶液，酸性越强初始pH越低。由滴定曲线可知，初始时（V=0）HY的pH低于HX，说明HY电离出的H⁺更多，酸性更强，A正确； B．点②为HX溶液中加入10 mL NaOH，此时溶质为等物质的量的HX和NaX，溶液显碱性，说明X⁻水解程度大于HX电离程度，故c(HX)>c(X⁻)，正确浓度顺序应为c(HX)>c(Na+)>c(X⁻)>c(OH⁻)>c(H+)，B错误； C．点④和点⑤溶液中均含Na⁺、H⁺、OH⁻及酸根离子Y⁻，根据电荷守恒：，C正确； D．点②（HX+10 mL NaOH）和点③（HY+10 mL NaOH）中，酸根离子总浓度相等，根据物料守恒：c(HX)+c(X⁻)=c(HY)+c(Y⁻)，移项即得c(X⁻)-c(Y⁻)=c(HY)-c(HX)，D正确； 故选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3和不溶性杂质等)为原料合成媒染剂“翠矾”(NiSO4·7H2O)和结构化学研究的热点物质氟镍化钾(K2NiF4)的工艺流程如下： 该工艺条件下，溶液中金属离子开始和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Fe3+ Al3+ Fe2+ Ni2+ 开始沉淀的pH 2.7 3.8 7.6 7.1 完全沉淀的pH 3.7 5.2 9.7 9.2 回答下列问题： （1）“酸浸”中其他条件不变时，不同温度下镍的浸出率随时间的变化如图所示，则“酸浸”的最佳温度与时间分别为_______(填标号)。 A. 30℃、30 min B. 70℃、120 min C. 90℃、120 min D. 90℃、140 min （2）“调pH=a”，其中a的取值范围是_______。固体B的主要成分是_______(填化学式)。 （3）“氧化”过程也可以用一种绿色氧化剂代替空气中的氧气，绿色氧化剂参与该反应的离子方程式为_______。 （4）“灼烧”过程中发生反应的化学方程式为_______。 （5）“操作A”是_______、_______、过滤、洗涤、干燥。 （6）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH，反应的离子方程式为_______。 （7）准确称取m g翠矾晶体产品，加入蒸馏水溶解配成250 mL溶液，取20.00 mL所配溶液于锥形瓶中，用c mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(发生反应Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+，杂质不参与反应)，消耗标准溶液20.00 mL。翠矾的纯度为_______(用含m、c的代数式表示)。 【答案】（1）B （2） ①. 3.7≤a<7.1(或3.7～7.1) ②. Fe(OH)3 （3）H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O （4） （5） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 （6） （7） 【解析】 【分析】由流程可知，用NaOH溶液溶解镍废渣，除去Al和Al2O3，浸出液含四羟基合铝酸根，过滤后的滤渣再用稀硫酸溶解，过滤除去不溶于酸的不溶性杂质固体，滤液中含有Fe2+、Ni2+和Fe3+，用空气将溶液中的Fe2+完全氧化为Fe3+，再加入沉淀剂（NiO等）调节溶液pH=a，使Fe3+完全沉淀，则B为Fe(OH)3，过滤后所得NiSO4溶液，调节pH=2～3后，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤后得到NiSO4•7H2O；在NiSO4溶液中加入NH4HCO3，获得NiCO3沉淀，并灼烧NiCO3和NH4F得到NiF2，然后与KF熔融态反应生成K2NiF4，以此来解答。 【小问1详解】 根据分析可知，碱浸时，浸出液的主要成分为NaOH和Na[Al(OH)4]。“酸浸”的最佳温度与时间分别为70℃、120min。30℃浸出率低，不选90℃、120min的原因是：温度从70℃升高到90℃，镍的浸出率增大的很小，但能源消耗较大，生产成本增大，故选B； 【小问2详解】 “调pH=a”的目的是除去Fe3+，使Fe3+完全沉淀，不使Ni2+沉淀。当pH=3.7时，Fe3+沉淀完全；当pH=7.1时，Ni2+开始沉淀，所以应调节pH为3.7≤a<7.1(或3.7～7.1)；根据分析，固体B的主要成分是Fe(OH)3； 【小问3详解】 通入空气氧化的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，也可以用绿色氧化剂H2O2代替空气中的氧气，H2O2参与反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O； 【小问4详解】 灼烧NiCO3和NH4F组成的混合物，得到NiF2，发生反应的化学方程式为； 【小问5详解】 从溶液中获得NiSO4·7H2O的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； 【小问6详解】 硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，生成NiOOH(碱式氧化镍)沉淀，反应的离子方程式为； 【小问7详解】 消耗标准溶液20.00 mL，产品的纯度为。 16. 草酸亚铁常用作照相显影剂、新型电池材料制备等。实验室以铁屑为原料，先制得中间原料硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]，再制得草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)，流程及装置如下： 已知：①草酸亚铁晶体为淡黄色粉末，难溶于水。 ②pH>4时，Fe2+易被氧气氧化。 ③25℃时，(H2C2O4)=5.6×10-2，(H2C2O4)=1.5×10-4。 Ⅰ．制备硫酸亚铁铵溶液：检查图1装置气密性后装入药品。关闭K1、打开K2，打开分液漏斗活塞，加入足量稀硫酸；一段时间后，进行操作X，使A中制得的FeSO4溶液进入B中，得到硫酸亚铁铵溶液。 Ⅱ．制备草酸亚铁晶体：将步骤Ⅰ所得硫酸亚铁铵溶液迅速转移至图2三颈烧瓶中(加热装置略)，通过仪器a向三颈烧瓶中滴入饱和H2C2O4溶液；将溶液加热至沸腾，不断搅拌，以免暴沸，待有大量淡黄色沉淀析出时，停止反应；过滤，用蒸馏水充分洗涤沉淀，再用丙酮洗涤两次，将产品置于干燥器中干燥。 回答下列问题： （1）草酸根离子的结构简式为，FeC2O4·2H2O晶体结构片段如图所示。 该晶体中，Fe2+的配位数为_______，碳原子采取_______杂化轨道成键。 （2）图1装置中，B中应加入_______溶液(填化学式)。 （3）图2装置中，仪器a的名称是_______。 （4）操作X为_______。 （5）图2装置中，反应得到草酸亚铁晶体的离子方程式是_______。加入H2C2O4溶液而不是Na2C2O4溶液的原因是_______。 （6）判断草酸亚铁晶体是否洗涤干净的方法是_______。 （7）若将步骤Ⅱ中的“过滤”操作改为“抽滤”操作，效果更佳。使用“抽滤”操作的优点是_______。 【答案】（1） ①. 6 ②. sp2 （2）(NH4)2SO4 （3）恒压滴液漏斗 （4）关闭分液漏斗活塞，打开K1、关闭K2 （5） ①. ②. Na2C2O4溶液呈碱性，使溶液pH增大，Fe2+被氧气氧化，降低产率 （6）取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入足量盐酸，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则产品已洗涤干净 （7）加快过滤速度，防止产品长时间暴露在空气中被氧化(或得到的产品含水分更少，更容易干燥等) 【解析】 【分析】Ⅰ．制备硫酸亚铁铵溶液：检查图1装置气密性后装入药品。关闭K1、打开K2，打开分液漏斗活塞，加入足量稀硫酸；一段时间后，关闭分液漏斗活塞，打开K1、关闭K2，使A中制得的FeSO4溶液进入B中，得到硫酸亚铁铵溶液。 Ⅱ．制备草酸亚铁晶体：将步骤Ⅰ所得硫酸亚铁铵溶液迅速转移至图2三颈烧瓶中，通过恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中滴入饱和H2C2O4溶液；将溶液加热至沸腾，不断搅拌，以免暴沸，待有大量淡黄色沉淀析出时，停止反应；过滤，用蒸馏水充分洗涤沉淀，再用丙酮洗涤两次，将产品置于干燥器中干燥。 【小问1详解】 从晶体中结构片段知，Fe2+与6个氧配位，配位数为6，每个碳原子周围有3个键，无孤对电子，则采取sp2杂化轨道成键； 【小问2详解】 亚铁离子需和(NH4)2SO4反应生成，故B中应加入(NH4)2SO4； 【小问3详解】 仪器a为恒压滴液漏斗； 【小问4详解】 使稀硫酸和铁屑在A中反应生成硫酸亚铁和氢气，利用产生的氢气使压强增大将硫酸亚铁压入B中和硫酸铵反应得到硫酸亚铁铵，故要使A中制得的溶液进入B中发生反应，应关闭分液漏斗的活塞，使装置内产生氢气，压强增大，将A中溶液压入B中，同时打开，关闭； 【小问5详解】 根据得失电子守恒以及原子守恒，硫酸亚铁铵溶液与饱和H2C2O4溶液反应的离子方程式为：；由信息可知pH>4时，Fe2+易被氧气氧化，而草酸盐溶液水解显碱性，使得Fe2+易被氧气氧化，则选用草酸的目的是增强溶液酸性，防止Fe2+被氧气氧化； 【小问6详解】 洗涤草酸亚铁晶体目的是洗净硫酸根等，故判断是否洗涤干净的方法为：取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入足量盐酸，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则产品已洗涤干净； 【小问7详解】 抽滤可以加快过滤速度，防止产品长时间暴露在空气中被氧化(或得到的产品含水分更少，更容易干燥等)。 17. 在“双碳”目标的大背景下，积极开展二氧化碳资源化利用的研究显得尤为重要。二氧化碳加氢制甲醇是二氧化碳资源化利用的重要途径，相关反应的热化学方程式如下： 反应1：3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.0 kJ·mol-1 反应2：H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H2=+41.2 kJ·mol-1 反应3：2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) △H3 回答下列问题： （1）反应3的△H3=_______kJ·mol-1。已知反应1、反应3的平衡常数分别为K1、K3，则反应2的平衡常数K2=_______(用含K1、K3的式子表示)。 （2）反应3的△S_______0(填“>”“＜”或“=”)。从反应条件入手，能提高反应3 CH3OH(g)平衡体积分数的措施是_______(写出一种)。 （3）以投料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1进行投料，在恒温恒容的容器中只发生反应1.下列说法正确的是_______(填标号)。 A. 在反应达到平衡时，向该恒温恒容容器内再充入一定量进料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1的H2和CO2的混合气体，再次达到平衡时，CH3OH的体积分数不变 B. 在反应达到平衡时，向该恒温恒容容器内充入一定量的氩气，平衡不移动 C. 单位时间内消耗0.1 mol CO2同时生成0.1 mol CH3OH，则反应达到平衡状态 D. 在反应达到平衡时，向容器内再充入一定量的H2，再次达到平衡时，H2的转化率降低 （4）在二氧化碳制甲醇的反应中，保持催化剂的活性非常重要，科学家目前在此方向持续开展研究。In2O3(氧化铟)是其中的一种催化剂。天津大学的科研团队发现，往纯净的In2O3中掺杂一定量的Ni有助于保持催化剂的活性，可提高单位时间内CO2的转化率。 ①图1，纵坐标为二氧化碳的转化率，将掺杂0%、2.5%、10%Ni的In2O3催化剂依次编号为1、2、3，当温度在260～340℃之间时，催化剂1、2、3的催化能力由强到弱的顺序为_______。 ②Ni的掺杂量并不是越多越好，为了探究其原因，科研团队对催化剂进行了热重分析，绘制出图2所示的TG曲线，TG曲线以当前催化剂质量占初始催化剂质量的比例作纵坐标，以温度作横坐标。在260℃左右，掺杂2.5%Ni的In2O3催化剂的催化效果突然明显优于掺杂10%Ni的In2O3催化剂，并且在260℃以后的一定温度范围内优势持续扩大，原因是_______。 （5）我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。在反应器中按投料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1进行投料，分别在0.1 MPa和1 MPa下进行反应(反应1和反应2)。实验中温度对平衡组成中的CO和CH3OH的影响如图3所示。 ①1 MPa时，表示CH3OH和CO的平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_______、_______。M点平衡组成含量高于N点，原因是_______。 ②当CO和CH3OH的平衡物质的量分数都为0.1时，该温度下反应2的压强平衡常数Kp=_______(保留1位小数)。 【答案】（1） ①. -90.2 ②. （2） ①. < ②. 增大压强或降低温度 （3）BD （4） ①. 2>3>1 ②. 相对于掺杂2.5%Ni的In2O3催化剂来说，掺杂10%Ni的In2O3催化剂在260℃左右出现了一个较大的失重台阶，且在260℃以后的一定温度范围内，掺杂10%Ni的In2O3催化剂的失重进一步扩大 （5） ①. a ②. d ③. M点压强小于N点，温度相同时，减小压强，反应1逆向移动，二氧化碳、氢气物质的量增多，水的物质的量减少，反应2正向移动，CO物质的量增多 ④. 0.4 【解析】 【小问1详解】 ①：3H2(g)+CO2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.0 kJ·mol-1 ②：H2(g)+CO2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2 kJ·mol-1 根据盖斯定律①-②得2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH3=-49.0 kJ·mol-1－41.2 kJ·mol-1=-90.2 kJ·mol-1；反应1减去反应2得反应3，则 ，反应2的平衡常数K2=。 【小问2详解】 反应3气体物质的量减少，ΔS<0；反应3正反应放热，降低温度，平衡正向移动，CH3OH(g)平衡体积分数增大；反应3正反应气体分子数减少，增大压强，平衡正向移动，CH3OH(g)平衡体积分数增大。 【小问3详解】 A．在反应达到平衡时，向该恒温恒容容器内再充入一定量进料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1的H2和CO2的混合气体，再次达到平衡时，相当于增大压强，CH3OH的体积分数增大，故A错误； B．在反应达到平衡时，向该恒温恒容容器内充入一定量的氩气，反应物浓度不变，平衡不移动，故B正确； C．单位时间内消耗0.1 mol CO2同时生成0.1 mol CH3OH，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定达到平衡状态，故C错误； D．在反应达到平衡时，向容器内再充入一定量的H2，平衡正向移动，再次达到平衡时，H2的转化率降低、二氧化碳的转化率增大，故D正确； 选BD。 【小问4详解】 ①纯净的In2O3中掺杂一定量的Ni有助于保持催化剂的活性，不加Ni的催化能力最低，反应最慢，即催化剂1反应最慢；适量掺杂Ni催化效果更好，所以掺杂2.5%Ni的In2O3催化剂效果最好，速率最快，所以催化剂1、2、3的催化能力由强到弱的顺序为2>3>1。 ②由TG曲线可知，相对于掺杂2.5%Ni的In2O3催化剂来说，掺杂10%Ni的In2O3催化剂在260℃左右出现了一个较大的失重台阶，且在260℃以后的一定温度范围内，掺杂10%Ni的In2O3催化剂的失重进一步扩大，所以在260℃左右，掺杂2.5%Ni的In2O3催化剂的催化效果突然明显优于掺杂10%Ni的In2O3催化剂，并且在260℃以后的一定温度范围内优势持续扩大。 【小问5详解】 ①升高温度，反应1逆向移动，甲醇的物质的量降低；升高温度，反应2正向移动，CO的体积分数增大，所以a、b表示甲醇的体积分数，c、d表示CO的体积分数；增大压强，反应1正向移动，甲醇的体积分数增大，所以a表示1 MPa时甲醇的体积分数、b表示0.1 MPa时甲醇的体积分数；增大压强由于反应1正向移动，二氧化碳、氢气减少、水的量增多，所以反应2逆向移动，所以d表示1 MPa时CO的体积分数，c表示0.1 MPa时CO的体积分数。 M点压强小于N点，温度相同时，减小压强，反应1逆向移动，二氧化碳、氢气物质的量增多，水的物质的量减少，反应2正向移动，CO物质的量增多，所以M点平衡组成含量高于N点。 ②按投料比n(H2) ：n(CO2)=3 ：1进行投料，设氢气的投料为3mol、CO2的投料为1mol，当CO和CH3OH的平衡物质的量分数都为0.1时，设甲醇和一氧化碳的物质的量均为xmol； 平衡时n(CO2)=1-2x、n(H2)=3-4x、n(CH3OH)=x、n(CO)=x、n(H2O)=2x，气体总物质的量为4-2x，，x=，反应2是气体物质的量不变的反应，可以用物质的量计算平衡常数Kp=。 18. 如图所示，α-非兰烃(相对分子质量为136)可以通过一系列变化转化为可用作锂电池电解液的高聚物H。 已知：+RCOOH + 2 回答下列问题： （1）A中官能团的名称为_______。α-非兰烃的结构简式为_______。 （2）α-非兰烃与等物质的量的Br2进行加成反应，产物共有_______种(不考虑立体异构)。 （3）C→M的反应类型为_______。M的结构简式为_______。 （4）F→G的化学方程式为_______。G的化学名称为_______。 （5）符合下列条件的化合物N有_______种(不考虑立体异构)； ①N的分子式为C6H10O4； ②1 mol N与足量碳酸氢钠溶液反应，生成的气体在标准状况下的体积为44.8 L。 其中，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为3 ：1 ：1的化合物的结构简式为_______。 （6）设计以一氯环丁烷()为原料制备的合成路线：_______(无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 羧基 ②. （2）3 （3） ①. (取代)酯化反应 ②. （4） ①. ； ②. 丙烯酸甲酯 （5） ①. 9 ②. （6） 【解析】 【分析】α-非兰烃发生题给信息的氧化反应生成A和B，α-非兰烃和氢气发生还原反应生成，根据反应前后物质的结构简式以及α-非兰烃的相对分子质量可知，α-非兰烃的结构简式为，结合A分子内脱水后的产物可知A为，B结构简式为CH3COCOOH，B和氢气发生加成反应生成C为CH3CHOHCOOH，C发生分子内酯化反应生成M为，C发生取代反应生成D为CH3CHBrCOOH，D发生消去反应生成E，则E为CH2=CHCOO-，E酸化生成F，则F为CH2=CHCOOH，F发生酯化反应生成G，则G为CH2=CHCOOCH3，G发生聚合反应生成H聚丙烯酸甲酯，结构简式为，以此来解答。 【小问1详解】 由分析可知，A为，官能团名称是羧基；α-非兰烃的结构简式为， 【小问2详解】 α-非兰烃与等物质的量的Br2进行加成反应，1，2-加成产物有2种，1，4-加成产物有1种，共3种(不考虑立体异构)。 【小问3详解】 C→M的反应是C发生分子间(取代)酯化反应，生成M为； 【小问4详解】 F→G发生的是酯化反应，化学方程式为：；G的结构简式为：，名称为丙烯酸甲酯； 【小问5详解】 ①N的分子式为，不饱和度为；1 molN与足量碳酸氢钠溶液反应，生成的气体在标准状况下的体积为44.8L，所以N分子中有2个羧基，N可看作是，即正丁烷分子中两个氢原子被羧基取代，采用定一移一的方法有：、、(只画出了碳骨架，箭头所指另一个羧基的位置)，共计有9种结构(不考虑立体异构)，其中，核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为； 【小问6详解】 目标产物与A脱水后的产物相似，故需要构建类似A中的两个羧基，则一氯环丁烷()先发生卤代烃的消去反应生成环丁烯，环丁烯发生氧化反应生成，再脱水得到目标产物，具体合成路线是：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $