内容正文:
河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高三下期三模测试(B)
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. 化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A. 二氧化氯是一种高效消毒剂,可以用来给羊毛衫消毒
B. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用,常用于处理运动中各种急性闭合性损伤
C. 维生素C具有还原性,食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收
D. 乙二醇能与水以任意比例互溶,能显著降低水的凝固点,常用作汽车发动机防冻液
【答案】A
【解析】
【详解】A.二氧化氯具有强氧化性,羊毛的主要成分为蛋白质,会被二氧化氯氧化而损坏,因此不能用二氧化氯给羊毛衫消毒,A符合题意;
B.氯乙烷沸点低,喷涂在皮肤表面会快速汽化吸收大量热量,使局部组织冷冻麻醉,可用于处理运动急性闭合性损伤,B不符合题意;
C.人体可吸收的铁元素主要为,维生素C具有还原性,可避免被氧化为难以吸收的,有利于铁元素吸收,C不符合题意;
D.乙二醇能与水以任意比例互溶,混合后可显著降低水的凝固点,常用作汽车发动机防冻液,D不符合题意;
故选A。
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙腈(CH3CN)的电子式:
B. Fe3+价层电子轨道表示式为:
C. 无手性碳原子
D. 核磁共振氢谱图为:
【答案】D
【解析】
【详解】A. 乙腈(CH3CN)中-CN基团内C与N共用3对电子对,碳与氢形成1对共用电子对,碳原子与-CN之间共用1对电子对,上述电子式表述正确,A正确;
B.Fe的原子序数为26,其核外价层电子排布式为:3d64s2,失去最外层的3个电子后形成的Fe3+价层电子轨道表示式为,B正确;
C.手性碳原子周围连接的四个原子或原子团均不相同,在三维空间不能叠合,没有符合条件的碳原子,故无手性碳原子,C正确;
D.有机物分子中,同一个碳原子连接的甲基是等效的,则 中等效氢原子种类为3,所以核磁共振氢谱图中应该有3组吸收峰,峰面积比为6:1:1,D错误;
故选D。
3. 无水亚硫酸钠还原四氯金酸是制备黄金的重要反应之一,其反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 溶液中,HCl分子的数目为
B. 若析出19.7g黄金,反应中转移的电子数为
C. 100g质量分数为3.4%的溶液中,氢原子数总和为
D. 等物质的量的和所含的钠原子数均为
【答案】B
【解析】
【详解】A.HCl是强酸,在水溶液中完全离解为H+和Cl-,不存在HCl分子,因此HCl分子数目为0,A错误;
B.19.7g Au的物质的量为0.1mol,反应中每个Au3+被还原为Au需获得3mol电子,故0.1mol Au对应0.3mol电子转移,即,B正确;
C.HAuCl4溶液中H原子包括溶质HAuCl4(含0.01mol H)和溶剂H2O(含约10.732mol H),总H原子数远大于,C错误;
D.等物质的量的和中钠原子数均为(n为物质的量),但选项未明确物质的量是否为1mol,因此均为的表述不严谨,D错误;
故选B。
4. 仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
比较镁和铝的金属性强弱
溶液、溶液、氨水
试管、胶头滴管
B
制备乙酸乙酯
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液
试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C
制备溶液
溶液、氨水
试管、胶头滴管
D
利用盐类水解制备胶体
饱和溶液、蒸馏水
烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.MgCl2溶液、AlCl3溶液与过量氨水反应时现象相同,分别产生白色Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,不能比较Mg(OH)2和Al(OH)3碱性的强弱,从而不能比较Mg和Al的金属性强弱,可将氨水换成过量的NaOH溶液,A项不能实现实验目的;
B.在一支试管中依次加入一定量的乙醇、浓硫酸、乙酸,并且放入几粒碎瓷片,另一支试管中加入适量饱和碳酸钠溶液,如图连接好装置,用酒精灯小心加热,乙酸与乙醇在浓硫酸存在、加热条件下发生酯化反应生成乙酸乙酯和水,在饱和碳酸钠溶液液面上收集乙酸乙酯,发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O,B项能实现实验目的;
C.向盛有CuSO4溶液的试管中滴加氨水,首先产生蓝色Cu(OH)2沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4溶液,发生反应的化学方程式为CuSO4+4NH3∙H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O,C项能实现实验目的;
D.将烧杯中的蒸馏水加热至沸腾,向沸水中加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续加热至液体呈红褐色即制得Fe(OH)3胶体,反应的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,D项能实现实验目的;
答案选A。
5. 下列离子方程式正确的是
A. 将少量通入溶液中:
B. 向溶液中滴入溶液:
C. 通入到溶液中:
D. 将AgCl溶于足量氨水:
【答案】A
【解析】
【详解】A.少量与水反应生成和,酸性顺序为,和均可与过量的反应生成,符合离子方程式书写规则,A正确;
B.反应生成的会与溶液中的结合生成沉淀,正确的方程式为:,B错误;
C.与溶液不发生反应,C错误;
D.是难溶电解质,不能拆分为,反应物应写化学式,正确离子方程式应为:,D错误;
6. W、X、Y、Z、G是原子序数依次增大的前四周期主族元素,W、Y、Z组成的物质甲是一种剧毒气体(分子结构如图),是一种常用的融雪剂。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. Z、G形成的简单离子半径:
C. W、Y既能形成极性分子又能形成非极性分子
D. G分别与W、Y形成的物质所含化学键种类相同
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、G是原子序数依次增大的前四周期主族元素,W、Y、Z组成的物质甲是一种剧毒气体,结合其分子结构,可知其为光气(),则W、Y、Z分别为,X为N;是一种常用的融雪剂,应为,则为。综上可知、X、Y、Z、G分别为C、N、O、Cl、Ca。
【详解】A.同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,基态原子的价电子排布式为能级处于半满状态,较稳定,故第一电离能,A错误;
B.形成的简单离子分别为,二者具有相同的电子层结构,依据“序大径小”的原则,,即,B错误;
C.、可形成、,含有极性键,正负电荷中心不重合,属于极性分子,分子的空间结构是直线形,正负电荷中心重合,属于非极性分子,C正确;
D.与、形成的物质有、、等,、均含有离子键、非极性键,只含有离子键,化学键的种类不完全相同,D错误。
故选C。
7. 自来水加热后形成水垢,主要成分为、和,用醋酸溶液浸泡水垢后残留少量固体。可用于处理水垢中的、使其转化为疏松、易溶于酸的,某兴趣小组模拟上述过程实验如下,下列说法中不正确的是
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a;
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液,溶液红色变浅;
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅。
A. ①中所得浊液过滤,所得滤液中仍含有
B. ②中溶液红色变浅可证明有转化为
C. ③中溶液红色变浅是因为浓度降低
D. ③中发生了反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.①中和反应生成微溶的,存在沉淀溶解平衡,因此过滤后滤液中仍含有,A正确,不符合题意;
B.浊液a中除了沉淀,还含有游离的,加入溶液时,游离的可直接与反应生成,使浓度降低、红色变浅,无法证明是转化为,B错误,符合题意;
C.酚酞在碱性条件下显红色,水解使溶液显碱性,红色变浅说明浓度降低,本质是被消耗、浓度降低,C正确,不符合题意;
D.的溶度积小于,③中过滤后的固体与发生沉淀转化反应,离子方程式为,D正确,不符合题意;
故选B。
8. 特戈拉赞是抑制胃酸分泌的药物,其结构简式如下:
下列说法错误的是
A. 该物质的分子式为 B. 该物质含1个手性碳原子
C. 1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH D. 该物质可在稀硫酸中水解
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据题干结构简式,该物质的分子式为,A项正确;
B.该物质所含的手性碳标注如图:,B项正确;
C.该物质苯环上有2个碳氟键和1个酰胺基,1 mol该物质与NaOH水溶液反应最多消耗5 mol NaOH,C项错误;
D.该物质中含酰胺基,可在酸性条件下水解,D项正确。
故选C。
9. 如图所示的转化关系中,A和B的溶液混合后能产生黄色沉淀C、正盐D以及一种无色气体E,E在某种条件下生成F。下列说法错误的是
A. 常温下,可以用铁制品来盛放B的浓溶液
B. 沉淀C在一定条件下可以一步转化成E或F
C. E转化成F时,要充分净化原料气,防止催化剂中毒
D. 在过量强氧化剂作用下,M和N都能够转化成正盐D
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意,可知A为,B为,C为S,D为,E为,F为,M/N为或。
【详解】A. 浓硫酸常温下有强氧化性,能够使Fe和Al钝化,故可以用铁制品或铝制品来贮存,A正确;
B. S和一步反应只能得到,不能得到,B错误;
C. 催化氧化得到,原料气中含有砷、硒化合物等杂质,会让钒催化剂永久中毒失去活性,C正确;
D. 和都有较强的还原性,可以被强氧化剂氧化成Na2SO4,D正确;
故选B。
10. 在催化作用下,以和为原料可制备乙醛,同时还可得到副产物乙醇,反应机理如图所示。已知反应过程中四种含铁中间体中,的含量远高于其余几种。现将和按一定物质的量之比(即N/C比),按一定流速通过催化剂进行反应,下列说法错误的是
A. 反应①和⑤均属于氧化还原反应
B. 每消耗,制备的小于
C. 增大原料气中N/C比,可提高乙烷的转化率
D. 若六步反应均为放热反应,则反应⑤的最大
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应①中中为价,反应后生成(价),被氧化为,化合价升高;反应⑤中同样被还原为,存在化合价变化,因此两个反应均为氧化还原反应,A正确;
B.根据反应机理,生成需要消耗:第一步的氧最终生成,第二步的氧进入乙醛,若全部生成乙醛,最多得到;同时反应存在副反应生成乙醇,消耗了中间体,因此实际得到的乙醛小于,B正确;
C.主反应的总反应为,增大比,即增大与的比例,浓度升高,促进更多乙烷转化,因此乙烷的转化率提高,C正确;
D.的含量远高于其余几种,说明反应⑤的速率最慢,活化能最大,但的大小根据题目现有信息无法比较,D错误;
故选D。
11. 一种铜化合物(相对分子质量)的晶体结构如图所示。已知立方体的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 该晶体属于混合型晶体
B. 阳离子的空间结构为平面四边形
C. Cl元素位于元素周期表的s区
D. 该晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.该晶体由阳离子和阴离子构成,属于离子晶体,A错误;
B.阳离子为,空间结构为平面四边形,B正确;
C.Cl元素位于元素周期表的p区,C错误;
D.该晶胞中Cu数量为,由化学式可知,该晶体的密度为,D错误;
故选B。
12. 逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H>0,一定压力下,按n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)∙c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2,下列说法错误的是
A. k1>k2
B. T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值: <
C. 温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D. T2温度下,改变初始投料比例,不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,T1比T2反应速率快,则T1>T2;T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时;由于起始n(CO2)∶n(H2)=1∶1,则达到平衡时CO2和H2的摩尔分数相等。
【详解】A.根据分析,T1比T2反应速率快,k与温度有关,结合反应速率方程知k1>k2,故A项正确;
B.反应的速率方程为v=kc0.5(H2)∙c(CO2),则,T1温度下达到平衡时反应物的摩尔分数低于T2温度下平衡时的,即,则<,故B项正确;
C.温度不变,仅改变体系初始压力,虽然平衡不移动,但反应物的浓度改变,反应速率改变,反应达到平衡的时间改变,反应物摩尔分数随时间的变化曲线改变,故C项错误;
D.T2温度下,改变初始投料比,相当于改变某一反应物的浓度,达到平衡时H2和CO2的摩尔分数不可能相等,故不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同,故D项正确;
故选C。
13. 最新研究的锌铈液流电池具有储能高、污染小等优点,其工作原理如图所示,其中电极为惰性材料,不参与电极反应。下列说法正确的是
A. 放电时,电池外接负载,将储存在电解质溶液中的化学能转化为电能,其储能容量取决于电解液的容量和浓度
B. 充电时,极发生还原反应,电极反应式
C. 充电时,当外电路中通过电子时,极室中溶液的质量减少
D. 选择性离子交换膜应为质子交换膜,电池放电时从极室移向极室
【答案】A
【解析】
【分析】放电时锌做负极,变成锌离子,正极是,电池的总反应为: 。充电时,a为阴极,锌离子变成锌单质,b为阳极,。据此解答。
【详解】A.电池是将化学能变成电能,其储能容量取决于电解液的体积和浓度,A正确;
B.锌为负极,则充电时,a为阴极,b电极为阳极,发生氧化反应,B错误;
C.充电时,a极是锌离子变成锌单质,当外电路中通过电子时,极室中溶液中有的锌离子变成锌单质,但溶液中有阳离子流入,故溶液的减少质量不是,C错误;
D.充电和放电过程中正极电解液和负极电解液不能混合,故加入氢离子平衡电荷,故为质子交换膜,电池放电时,从a极室移向b极室,D错误;
故选A。
14. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、及微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示(的第一步电离平衡常数为,第二步电离平衡常数为)。下列说法错误的是
A. 25℃时,、、、四点溶液中水的电离程度:
B. 点溶液中:
C. 的溶液中:
D. 25℃时,
【答案】D
【解析】
【详解】A.在溶液中电离出的氢离子抑制水的电离,在溶液中水解促进水的电离,由图可知,从abcd,溶液中浓度减小、浓度增大,水的电离程度增大,所以a,b,c,d四点溶液中水的电离程度大小顺序:,A正确;
B.由图可知,点溶液为7,溶液呈中性,溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度相等,由电荷守恒:,且,故溶液中,B正确;
C.当时,溶液为等浓度的和的混合溶液,物料关系为,电荷守恒关系为,消去,则有,C正确;
D.由图像可知,时,此时溶液中主要是溶液,溶液显酸性,的电离程度大于水解,,D错误;
答案选D。
二、非选择题(共58分)
15. 由溶液与咪唑(,可简写为Im)溶液制备氯化四咪唑合锌的实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下:
Ⅰ.晶体制备
①反应溶液混合:在磁力搅拌下,将50mL咪唑溶液缓慢滴入50mL氯化锌溶液中;
②用0.1mol/L碳酸钠溶液调节体系pH至6.0~7.0;
③在60~80℃水浴中加热回流1~2小时;
④反应结束后,停止加热,自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却,静置,使晶体充分析出;
Ⅱ.产物分离与纯化
⑤抽滤,收集白色固体产物;
⑥用少量______洗涤晶体2~3次,再用______洗涤1~2次;
⑦将产物置于干燥箱中,在60℃下真空干燥2~3小时,得到纯净氯化四咪唑合锌晶体。
已知:咪唑结构简式为,具有碱性。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为______,其支管的作用为______。
(2)将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为______。
(3)体系的pH需控制在6.0~7.0的原因是______。
(4)抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需要______(填“打开”或“关闭”),原因是______。
(5)步骤⑥中两次洗涤操作选择的洗涤剂依次为______。
A.丙酮 蒸馏水 B.蒸馏水 丙酮
(6)4-甲基咪唑()也能够与形成配位键,且其配位能力强于咪唑,原因是______。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗 ②. 平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的压强,使液体能够顺利流下
(2)
(3)pH过低,Im易与H+配位形成ImH+,导致配位能力减弱,难与Zn2+形成晶体;pH过高,Zn2+易形成Zn(OH)2沉淀,从而降低Zn2+浓度,导致产率下降
(4) ①. 关闭 ②. 使装置内形成负压
(5)B (6)甲基是供电子基团,使4-甲基咪唑中配位N原子的电子云密度更大,更易给出孤对电子与Zn2+形成配位键,因此配位能力更强
【解析】
【分析】本实验通过配位反应制备氯化四咪唑合锌:咪唑(Im)的氮原子带有孤对电子,可作为配体与的空轨道形成配位键,生成目标配合物。实验控制体系pH在6.0-7.0:若pH过低,咪唑会质子化失去配位能力;若pH过高,会水解生成氢氧化锌沉淀,均不利于目标配合物生成。60-80℃水浴加热促进配位反应进行,反应完成后冷却使配合物结晶析出,再经抽滤、洗涤、干燥即可得到纯净产物。
【小问1详解】
根据装置图,甲为恒压滴液漏斗,其支管作用是平衡滴液漏斗与三颈烧瓶内的压强,使液体能够顺利流下;
【小问2详解】
在水中能够完全电离,即,故咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为;
【小问3详解】
咪唑具有碱性,若pH过低,Im易与H+配位形成ImH+,导致配位能力减弱,难与Zn2+形成晶体;若pH过高,Zn2+易形成Zn(OH)2沉淀,从而降低Zn2+浓度,导致产率下降;
【小问4详解】
抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需关闭,使装置内形成负压,从而加快过滤速率;
【小问5详解】
先使用蒸馏水洗涤的目的是可除去晶体表面吸附的未反应的可溶性杂质ZnCl2和Na2CO3;再用易挥发的丙酮洗涤,可带走晶体表面的水分,便于后续真空干燥,因此顺序为蒸馏水、丙酮,故选B;
【小问6详解】
甲基是供电子基团,它可以增加咪唑环上 N 原子的电子云密度,使 N 原子更易给出孤对电子与Zn²⁺形成配位键,从而增强配位能力;
16. 氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为、、,还有少量等杂质)制备氮化镓的流程如图:
已知:
①“碱浸”后溶液的主要成分为、、;
②。
回答下列问题:
(1)镓与铝同主族且相邻,其化合物性质相似。基态镓原子的电子排布式为___________
(2)“焙烧”的目的是将Ga2O3转化为NaGaO2,该反应的化学方程式为___________。
(3)“沉淀”步骤中,滤渣2的主要成分是___________(写化学式)。
(4)步骤①中通入过量气体A,发生沉铝反应的离子方程式为___________。
(5)取mgGaN样品溶于足量的热NaOH溶液中,产生NH3被H3BO3溶液完全吸收,用的盐酸滴定,消耗盐酸VmL,则样品的纯度是___________(用含m、c、V的式子表示)。
(6)一种含镓的抗癌药物合成方法如图所示:
①化合物Ⅰ中N原子的杂化方式为___________。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为___________。
③已知Ga元素存在同位素。确定该配合物中Ga的同位素种类,可采用的方法是___________。
A.X射线衍射法 B.质谱法 C.红外光谱法
【答案】(1)或
(2)
(3)H2SiO3 (4)
(5)
(6) ①. sp2 ②. 6 ③. B
【解析】
【分析】粉煤灰(主要成分为、、,还有少量等杂质)与纯碱焙烧后得到Na2GaO2、Na2SiO3、Na2AlO2和A气体CO2,加入稀的NaOH溶液浸取,得到滤渣1氧化铁沉淀,滤液中含有、、,“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解,则滤渣2的主要成分是H2SiO3沉淀,此时溶液中存在铝离子和镓离子,加入NaOH将镓离子、铝离子转化为、,调pH值通入二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀,通入二氧化碳后得到氢氧化镓,再与氢氧化钠溶液混合应,得到[Ga(OH)4]﹣,最终得到GaN,据此解答。
【小问1详解】
镓为31号元素,基态镓原子的电子排布式为或;
【小问2详解】
“焙烧”后镓元素均转化为可溶性钠盐NaGaO2,则反应的化学方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,滤渣2的主要成分是H2SiO3沉淀;
【小问4详解】
步骤①中通入过量气体A生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3发生反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
根据质量守恒和题中信息,建立关系式为,样品的纯度为;
【小问6详解】
①观察化合物的结构,N原子参与形成大π键,其价层电子对数为3(形成两个单键并有一对孤对电子),采用sp2杂化;
②由图可知,化合物Ⅱ中Ga与6个原子配位,则配位数为6;
③互为同位素的原子,质子数相同但中子数不同,故质量数不同,质谱图可测定相对分子质量,故可通过质谱图确定该配合物中Ga的同位素种类,故选B。
17. 实现CO2选择性、稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的一个重要成果。反应包括两步:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+40.9kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2=-90.4kJ·mol-1
(1)恒压下,按n(CO2):n(H2)=1:3时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。(分子筛膜能选择性分离出水)。
①根据图中数据,压强不变采用有分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是_______。
(2)如果在不同压强下,CO2和H2的起始物质的量比仍为1:3,测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度升高的变化关系,如图所示:
已知:CO2的平衡转化率=,CH3OH的平衡产率=。
①压强p1_______p2(填“>”或“<”),原因_______。
②其中图中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”)。
③图乙中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,分析原因_______。
(3)将一定量的CO2和H2通入刚性的密闭容器中,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示:
已知:CH3OH的选择性
随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,请分析其原因:_______。
【答案】(1) ①. 210 ②. 分子筛膜从反应体系中不断分离出水,减少了生成物,平衡向正向移动,甲醇产率升高
(2) ①. > ②. 生成甲醇的反应是气体体积减小的反应,压强增大甲醇的平衡产率增大 ③. 乙 ④. 反应I为吸热反应,反应II为放热反应,T1时温度高,体系中以反应I为主,反应I前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响
(3)当温度升高时反应Ⅱ平衡逆向移动,而反应I平衡正向移动且幅度更大,所以CO2的转化率增加,但甲醇的选择性却更低
【解析】
【小问1详解】
①根据图示,有分子筛膜时,210℃甲醇的产率最高,最佳反应温度为210℃;
②分子筛膜从反应体系中不断分离出水,减少了生成物,平衡向正向移动,所以有分子筛膜时甲醇产率高;
【小问2详解】
①增大压强,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡正向移动,CH3OH的平衡产率增大,压强p1>p2。
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,CO2平衡转化率增大,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,CO2平衡转化率减小,图乙中CO2平衡转化率先减后增,所以乙图中纵坐标表示CO2平衡转化率。
③反应I为吸热反应,反应II为放热反应,T1时温度高,体系中以反应I为主,反应I前后分子数相等,压强改变对平衡没有影响,所以图乙中T1温度时,两条曲线几乎交于一点。
【小问3详解】
当温度升高时反应Ⅱ平衡逆向移动,而反应I平衡正向移动且幅度更大,所以CO2的转化率增加,但甲醇的选择性却更低,所以随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低。
18. 有机化合物N是一种新型调脂药,其具体合成路线见下图。
已知:ⅰ、R1COOH+R2COOHH2O+
ii、ROHROSi(CH3)3ROH
(1)A的系统命名为______。
(2)B→D反应过程的化学方程式为______。
(3)有机物D中来自于B的C-H键极性强,容易发生断裂的原因是______。
(4)有机物F的同分异构体中,与F具有相同官能团数目的链状有机物结构有______种(不考虑立体异构)。
(5)G为六元环状化合物,F→G的过程中还可能生成副产物,可能生成的副产物结构简式是______(写出一种即可)。
(6)I→J的反应类型与以下反应______(填入字母)的反应类型相同。
a.C6H6+3H2C6H12
b.2C2H5OHC2H5OC2H5+H2O
c.CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3
d.CH2ClCH2ClCHCl=CH2+HCl
(7)K物质的结构简式是______。
【答案】(1)1,3-丙二醇
(2)2CH3CH2OH+CH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2+2H2O
(3)酯基是强的吸电子基团,使得与酯基相连的亚甲基上的C-H键极性增强,易断裂
(4)3 (5)HOOC(CH2)3COOCO(CH2)3COOH
(6)b (7)
【解析】
【分析】由A的分子式知A没有不饱和度,再结合A到B的反应条件知A是饱和二元醇,A到B为氧化反应,先由E的结构简式及D到E的反应条件和D的分子式逆推D到E为加成反应,D的结构简式为CH2(COOC2H5)2;再根据B到D的反应条件知此反应为酯化反应,所以B的结构简式为CH2(COOH)2;再逆推A的结构简式应为CH2(CH2OH)2;根据E到F的条件知此反应是酯基先在碱性条件下水解再酸化回羧基,然后受热条件会脱羧,再结合F的分子式推出F的结构简式为HOOC(CH2)3COOH,F到G是已知ⅰ的反应为取代反应,再根据G的分子式推知G的结构简式为,I的分子可知I是苯,I到J为取代反应,J的结构简式为;G和J反应生成K,结合条件AlCl3(苯环上增加取代基)和K的分子式推知K的结构简式为;K到L为取代反应,L到M为还原反应再结合M的分子式和N的结构推知M的结构简式为,据此回答问题。
【小问1详解】
根据分析A的系统命名为1,3-丙二醇;
【小问2详解】
由分析知B→D为酯化反应,其化学方程式为2CH3CH2OH+CH2(COOH)2CH2(COOC2H5)2+2H2O;
【小问3详解】
有机物D中来自于B的C-H键是与酯基直接相连的α-C,酯基是强的吸电子基团,使得与酯基相连的亚甲基上的C-H键极性增强,易断裂;
【小问4详解】
F为戊二酸,与F具有相同官能团数目的链状有机物结构有:HOOCCH(CH3)CH2COOH、HOOCC(CH2CH3)COOH、HOOCC(CH3)2COOH共3种;
【小问5详解】
F→G的过程为脱水的取代反应,此过程可以分子内脱水生成G,也可以分子间脱水,所以还可能生成副产物HOOC(CH2)3COOCO(CH2)3COOH;
【小问6详解】
I→J为取代反应,
a.苯和氢气为加成反应,a错误;
b.乙醇的分子间脱水成醚是取代反应,b正确;
c.此反应是碳碳双键发生氧化反应,c错误;
d.此反应为消去反应,d错误;
故答案选b。
【小问7详解】
根据分析知K的结构简式为。
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河南省信阳高级中学新校(贤岭校区)
2025-2026学年高三下期三模测试(B)
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. 化学应用体现在生活的方方面面,下列用法不合理的是
A. 二氧化氯是一种高效消毒剂,可以用来给羊毛衫消毒
B. 氯乙烷具有冷冻麻醉作用,常用于处理运动中各种急性闭合性损伤
C. 维生素C具有还原性,食用维生素C含量较高的食物有利于人体对铁元素的吸收
D. 乙二醇能与水以任意比例互溶,能显著降低水的凝固点,常用作汽车发动机防冻液
2. 下列化学用语或图示表达不正确的是
A. 乙腈(CH3CN)的电子式:
B. Fe3+价层电子轨道表示式:
C. 无手性碳原子
D. 核磁共振氢谱图为:
3. 无水亚硫酸钠还原四氯金酸是制备黄金的重要反应之一,其反应原理为。设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 溶液中,HCl分子的数目为
B. 若析出19.7g黄金,反应中转移的电子数为
C. 100g质量分数为3.4%的溶液中,氢原子数总和为
D. 等物质的量的和所含的钠原子数均为
4. 仅用下表提供的试剂和用品,不能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
试剂
用品
A
比较镁和铝的金属性强弱
溶液、溶液、氨水
试管、胶头滴管
B
制备乙酸乙酯
乙醇、乙酸、浓硫酸、饱和溶液
试管、橡胶塞、导管、乳胶管铁架台(带铁夹)、碎瓷片、酒精灯、火柴
C
制备溶液
溶液、氨水
试管、胶头滴管
D
利用盐类水解制备胶体
饱和溶液、蒸馏水
烧杯、胶头滴管、石棉网、三脚架、酒精灯、火柴
A. A B. B C. C D. D
5. 下列离子方程式正确的是
A. 将少量通入溶液中:
B. 向溶液中滴入溶液:
C. 通入到溶液中:
D. 将AgCl溶于足量氨水:
6. W、X、Y、Z、G是原子序数依次增大的前四周期主族元素,W、Y、Z组成的物质甲是一种剧毒气体(分子结构如图),是一种常用的融雪剂。下列说法正确的是
A. 第一电离能:
B. Z、G形成的简单离子半径:
C. W、Y既能形成极性分子又能形成非极性分子
D. G分别与W、Y形成的物质所含化学键种类相同
7. 自来水加热后形成水垢,主要成分为、和,用醋酸溶液浸泡水垢后残留少量固体。可用于处理水垢中的、使其转化为疏松、易溶于酸的,某兴趣小组模拟上述过程实验如下,下列说法中不正确的是
①将溶液和溶液等体积混合得浊液a;
②向滴有酚酞的溶液中加等体积的浊液,溶液红色变浅;
③将①中浊液a过滤所得白色沉淀b,浸泡在滴有酚酞的溶液中,一段时间后溶液红色变浅。
A. ①中所得浊液过滤,所得滤液中仍含有
B. ②中溶液红色变浅可证明有转化为
C. ③中溶液红色变浅是因为浓度降低
D. ③中发生了反应
8. 特戈拉赞是抑制胃酸分泌的药物,其结构简式如下:
下列说法错误的是
A. 该物质的分子式为 B. 该物质含1个手性碳原子
C. 1 mol该物质最多消耗3 mol NaOH D. 该物质可在稀硫酸中水解
9. 如图所示的转化关系中,A和B的溶液混合后能产生黄色沉淀C、正盐D以及一种无色气体E,E在某种条件下生成F。下列说法错误的是
A. 常温下,可以用铁制品来盛放B的浓溶液
B. 沉淀C在一定条件下可以一步转化成E或F
C. E转化成F时,要充分净化原料气,防止催化剂中毒
D. 在过量强氧化剂作用下,M和N都能够转化成正盐D
10. 在催化作用下,以和为原料可制备乙醛,同时还可得到副产物乙醇,反应机理如图所示。已知反应过程中四种含铁中间体中,的含量远高于其余几种。现将和按一定物质的量之比(即N/C比),按一定流速通过催化剂进行反应,下列说法错误的是
A. 反应①和⑤均属于氧化还原反应
B. 每消耗,制备的小于
C. 增大原料气中N/C比,可提高乙烷的转化率
D. 若六步反应均为放热反应,则反应⑤的最大
11. 一种铜化合物(相对分子质量)的晶体结构如图所示。已知立方体的边长为apm,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. 该晶体属于混合型晶体
B. 阳离子的空间结构为平面四边形
C. Cl元素位于元素周期表的s区
D. 该晶体的密度为
12. 逆水气变换反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H>0,一定压力下,按n(CO2)∶n(H2)=1∶1投料,T1、T2温度时反应物摩尔分数随时间变化关系如图所示。已知该反应的速率方程为v=kc0.5(H2)∙c(CO2),T1、T2温度时反应速率常数k分别为k1、k2,下列说法错误的是
A. k1>k2
B. T1、T2温度下达平衡时反应速率的比值: <
C. 温度不变,仅改变体系初始压力,反应物摩尔分数随时间的变化曲线不变
D. T2温度下,改变初始投料比例,不能使平衡时各组分摩尔分数与T1温度时相同
13. 最新研究的锌铈液流电池具有储能高、污染小等优点,其工作原理如图所示,其中电极为惰性材料,不参与电极反应。下列说法正确的是
A. 放电时,电池外接负载,将储存在电解质溶液中的化学能转化为电能,其储能容量取决于电解液的容量和浓度
B. 充电时,极发生还原反应,电极反应式
C. 充电时,当外电路中通过电子时,极室中溶液的质量减少
D. 选择性离子交换膜应为质子交换膜,电池放电时从极室移向极室
14. 25℃时,用溶液滴定同浓度的溶液,被滴定分数、及微粒分布分数[,表示、或]的关系如图所示(的第一步电离平衡常数为,第二步电离平衡常数为)。下列说法错误的是
A. 25℃时,、、、四点溶液中水的电离程度:
B. 点溶液中:
C. 的溶液中:
D. 25℃时,
二、非选择题(共58分)
15. 由溶液与咪唑(,可简写为Im)溶液制备氯化四咪唑合锌实验具有重要的科研价值。制备过程及装置如下:
Ⅰ.晶体制备
①反应溶液混合:在磁力搅拌下,将50mL咪唑溶液缓慢滴入50mL氯化锌溶液中;
②用0.1mol/L碳酸钠溶液调节体系pH至6.0~7.0;
③在60~80℃水浴中加热回流1~2小时;
④反应结束后,停止加热,自然冷却至室温或置于4℃冰箱中冷却,静置,使晶体充分析出;
Ⅱ.产物分离与纯化
⑤抽滤,收集白色固体产物;
⑥用少量______洗涤晶体2~3次,再用______洗涤1~2次;
⑦将产物置于干燥箱中,在60℃下真空干燥2~3小时,得到纯净氯化四咪唑合锌晶体。
已知:咪唑结构简式为,具有碱性。
请回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为______,其支管的作用为______。
(2)将咪唑溶液缓慢滴入氯化锌溶液中发生反应的离子方程式为______。
(3)体系的pH需控制在6.0~7.0的原因是______。
(4)抽滤时,抽气泵处于工作状态,活塞需要______(填“打开”或“关闭”),原因是______。
(5)步骤⑥中两次洗涤操作选择的洗涤剂依次为______。
A.丙酮 蒸馏水 B.蒸馏水 丙酮
(6)4-甲基咪唑()也能够与形成配位键,且其配位能力强于咪唑,原因是______。
16. 氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为、、,还有少量等杂质)制备氮化镓的流程如图:
已知:
①“碱浸”后溶液的主要成分为、、;
②。
回答下列问题:
(1)镓与铝同主族且相邻,其化合物性质相似。基态镓原子电子排布式为___________
(2)“焙烧”的目的是将Ga2O3转化为NaGaO2,该反应的化学方程式为___________。
(3)“沉淀”步骤中,滤渣2的主要成分是___________(写化学式)。
(4)步骤①中通入过量气体A,发生沉铝反应的离子方程式为___________。
(5)取mgGaN样品溶于足量的热NaOH溶液中,产生NH3被H3BO3溶液完全吸收,用的盐酸滴定,消耗盐酸VmL,则样品的纯度是___________(用含m、c、V的式子表示)。
(6)一种含镓抗癌药物合成方法如图所示:
①化合物Ⅰ中N原子的杂化方式为___________。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为___________。
③已知Ga元素存在同位素。确定该配合物中Ga的同位素种类,可采用的方法是___________。
A.X射线衍射法 B.质谱法 C.红外光谱法
17. 实现CO2选择性、稳定性加氢合成甲醇是“甲醇经济”理念下的一个重要成果。反应包括两步:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ∆H1=+40.9kJ·mol-1
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ∆H2=-90.4kJ·mol-1
(1)恒压下,按n(CO2):n(H2)=1:3时,该反应在无分子筛膜和有分子筛膜时甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。(分子筛膜能选择性分离出水)。
①根据图中数据,压强不变采用有分子筛膜时的最佳反应温度为_______℃。
②有分子筛膜时甲醇产率高的原因是_______。
(2)如果在不同压强下,CO2和H2的起始物质的量比仍为1:3,测定CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率随温度升高的变化关系,如图所示:
已知:CO2的平衡转化率=,CH3OH的平衡产率=。
①压强p1_______p2(填“>”或“<”),原因_______。
②其中图中纵坐标表示CO2平衡转化率的是图_______(填“甲”或“乙”)。
③图乙中T1温度时,两条曲线几乎交于一点,分析原因_______。
(3)将一定量的CO2和H2通入刚性的密闭容器中,CO2的平衡转化率和甲醇的选择率随温度的变化趋势如图所示:
已知:CH3OH的选择性
随着温度的升高,CO2的平衡转化率增加但甲醇的选择率降低,请分析其原因:_______。
18. 有机化合物N是一种新型调脂药,其具体合成路线见下图。
已知:ⅰ、R1COOH+R2COOHH2O+
ii、ROHROSi(CH3)3ROH
(1)A系统命名为______。
(2)B→D反应过程的化学方程式为______。
(3)有机物D中来自于B的C-H键极性强,容易发生断裂的原因是______。
(4)有机物F的同分异构体中,与F具有相同官能团数目的链状有机物结构有______种(不考虑立体异构)。
(5)G为六元环状化合物,F→G的过程中还可能生成副产物,可能生成的副产物结构简式是______(写出一种即可)。
(6)I→J的反应类型与以下反应______(填入字母)的反应类型相同。
a.C6H6+3H2C6H12
b.2C2H5OHC2H5OC2H5+H2O
c.CH3CH=C(CH3)2CH3COOH+CH3COCH3
d.CH2ClCH2ClCHCl=CH2+HCl
(7)K物质的结构简式是______。
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