内容正文:
绝密★启用前
2025-2026学年成县第一中学、第二中学、成州中学高三
二诊模拟考试(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1.(3分)化学与生活、科研密切相关。下列所述的化学知识错误的是( )
A.烧鱼时,加料酒和醋,生成低级酯有香味
B.服装厂制衣常用原料聚酯纤维属于纤维素
C.“天问一号”火星车的热控保温材料—纳米气凝胶,可产生丁达尔效应
D.无污染长征六号运载火箭采用液氧煤油发动机,煤油属于烃类混合物
2.(3分)戊是用于制造隐形眼镜的功能高分子材料,它的一种合成路线如下:
下列叙述正确的是( )
A.用分液操作分离乙 B.丙为
C.丁发生缩聚反应合成戊 D.戊因含羟基而具有亲水性
3.(3分)溶液与CO的反应十分灵敏,常用于CO的检验,其反应为。将(标准状况)某工业尾气通入足量的溶液中,析出10.6 g固体。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该尾气中CO的体积分数为0.2%
B.中所含中子数目为
C.标准状况下,33.6 L HCl中含有个键
D.反应中每生成1 mol还原产物,转移电子数目为
4.(3分)短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3:4,的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A.化合物和都只存在离子键
B.Y、W两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
C.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
D.原子半径大小:X<Y,Z>W
5.(3分)a~d是中学中常见物质,a为“84”消毒液的有效成分,b为“洁厕灵”的有效成分,c和d均为金属单质,c的焰色呈黄色,d是目前产量最大、使用最广泛的金属。各物质转化关系如图所示,“—”中表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化成另一种物质。下列说法正确的是( )
A.、、、的反应中,均体现了的还原性
B.d在少量中燃烧的化学方程式为
C.常温下,a与b可以发生反应生成
D.b溶液与d反应的离子方程式为
6.(3分)发生下列变化时,有键生成的是( )
A.乙醇与钠的反应
B.甲烷与氯气光照的反应
C.乙醇催化氧化为乙醛的反应
D.乙烯与溴的四氯化碳溶液的反应
7.(3分)25℃时,的电离常数,;,,。下列描述不正确的是( )
A.
B.
C.溶液中加入NaOH溶液至pH=4.2时发生的反应为
D.向0.5 L草酸钙饱和溶液中加入溶液,有沉淀生成
8.(3分)氯碱工业的原理改进方法分如图两个阶段进行,下列说法错误的是( )
A.阶段Ⅰ中,电源a为负极、b为正极
B.阶段Ⅱ中阴极的电极反应为
C.比传统氯碱工业减少了阳离子交换膜,同时可避免氢气和氯气混合,且便于提纯
D.阶段Ⅰ在饱和食盐水中进行效率更高
9.(3分)下列说法错误的是( )
A.共价键键能: B.熔点:
C.分子的极性: D.H-N-H键角:
10.(3分)有机物X→Y的异构化反应如图所示。考虑立体异构,下列说法正确的是( )
A.可用红外光谱区分X和Y
B.X分子中的碳原子可能在同一平面
C.Y的核磁共振氢谱有5组峰
D.类比可知三的异构化产物一定为
11.(3分)常温下,对于任一电池反应,其电动势,(n为电池反应中转移的电子数)。该小组同学设计图1装置,利用原电池探究离子浓度的改变对电极电势的影响。小组同学测得初始时(该反应)。随放电进行,观察电池电动势的变化趋势,并绘制了电池电动势变化示意图(如图2)。下列说法正确的是( )
A.电压表读数为零,则说明该原电池中已经消耗完全
B.小组同学向和溶液中同时快速加入少量相同体积和浓度的溶液,发现电池电动势突然减小,则可知:
C.图2中直线与横轴的交点坐标约为
D.若将初始时左侧半电池换为半电池,右侧保持不变,依然能观察到相同的电压表偏转情况
12.(3分)某过渡金属氧化物离子(以表示)在烃类的选择性氧化等方面应用广泛。与反应的过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应过程中有极性键和氢键的断裂
B.(g)相对于(g)能量更低,更稳定
C.
D.若与反应,生成的含氘乙醇有3种
13.(3分)丙烷经催化脱氢制丙烯的主反应:。在下,将一定浓度的与固定浓度的通过含催化剂的恒压反应器,经相同时间,流出的、和浓度随初始浓度的变化关系如图。
已知:
①
②
③
下列说法不正确的是( )
A.的燃烧热为
B.若只发生主反应,则浓度对丙烷的转化率没有影响
C.和变化差异的原因可能是发生了反应:
D.若体系只有、、和生成,则初始物质浓度与流出物质浓度c之间一定存在:
14.(3分)某研究团队构建了一种高性能可充电的金属(M)-空气电池如图a所示。电极Ⅰ负载催化剂,其发生反应的催化机理如图b,已知其中获得第一个电子的过程最慢。则下列说法错误的是( )
A.放电时,图b中ⅰ到ⅱ过程的活化能一定最高
B.假如M为Mg,放电时,电极Ⅱ上的反应为:
C.充电时,图b中ⅱ到ⅲ过程涉及极性键的断裂和形成
D.充电时,每转移1 mol电子,阳极室质量减少8 g
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
15.(14分)三元催化剂能够将汽车尾气中的、CO和碳氢化合物(HC)转化为无害的气体和水,从而减少对空气的污染。已知:
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
请回答:
(1) _________。
(2)将CO和NO的混合气体,通过三元催化剂反应器发生(1)中反应,用时12 s,测得反应前后气体中NO浓度变化如表所示,则用的浓度变化表示的平均反应速率为_________。
入口气体
出口气体
5.0
1.4
(3)向某恒容密闭容器中通入2 mol NO、2 mol CO,控制适当条件使其发生反应。其他条件不变时,相同时间内测得不同催化剂、NO的转化率和的选择性随温度变化如图所示。
①下列说法正确的是_________。
A.相同温度(低于400℃)下催化剂1使反应的活化能降低得最多
B.M点时反应未达到平衡,N点时反应处于平衡状态
C.在某温度上,若容器内压强不变,则表明反应已经达到平衡
D.实际生产中宜选择催化剂1、反应温度450℃
②400℃时反应的平衡常数_________(设此时的选择性近似为100%,气体总压为p)。
③M至N点NO转化率降低的原因可能是_________。
(4)柴油车因尾气中有含硫化合物使三元催化剂中毒,故通常采用尿素[]还原法除去尾气中的氮氧化物。尿素具有表面活性剂的性质,原因是_________(从结构角度分析)。
(5)电解法处理氮氧化合物是目前治理大气污染的一种新思路,原理是将在电解池中分解成无污染的除去,如图所示,两电极间是固体氧化物电解质,在一定条件下可自由传导,如果是NO,则电解池阴极的电极反应式为_________。
16.(12分)物质I是合成某种药物的重要中间体。物质I的合成路线如下:
已知:①
②(、、、为烃基或H原子)
(1)H中含氧官能团的名称为____________。
(2)反应①②③④中属于取代反应的是____________(填序号)。
(3)B的结构简式为____________。
(4)H分子中的手性碳原子个数为____________。
(5)D→E的反应方程式为____________。
(6)的同分异构体有多种,其中能发生银镜反应,1 mol该同分异构体最多能消耗4 mol NaOH,核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为的结构简式为____________。
(7)参照上述合成路线,设计以、甲醛、丙酮为原料合成的路线____________(无机试剂任选)。
17.(14分)甲烷重整过程会产生积碳使催化剂失活,通过加入、或可以在一定条件下减少或消除积碳。反应分别为:
反应1:
反应2:
反应3:
反应4:
(1)C(s)摩尔燃烧焓______(用含、、的代数式表示)。根据以上数据,摩尔燃烧焓:______(填“>”“=”“<”或“无法判断”)。
(2)将的混合气体置于恒温恒压的密闭容器中,忽略反应3与反应4。测得充分反应后积碳产生量[C(s)占体系中碳总量的摩尔分数]与温度、压强之间的关系如图。
①温度升高会导致积碳减少或完全消失,原因为。在a点向容器中通入一定量,则积碳产生量会______(填“增大”“减少”或“不变”)。
②在T℃、p kPa条件下,充分反应后,容器体积增加了25%,反应1的压强平衡常数为,则此时CO的分压为________kPa,反应2的压强平衡常数为__________。此时,下列能够促使反应2正向进行的有_________(填字母)。
A.加入少量C(s) B.升高温度
C.加入合适催化剂 D.以上均不可
18.(18分)高纯碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。以硫锰矿(主要成分为MnS,还含有少量的CaS、MgS、FeS杂质)和软锰矿(主要成分为,还含有、、等杂质)为原料制备高纯的工艺流程如图所示:
已知:1.相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的见表。
金属离子
开始沉淀
1.6
6.2
3.6
7.3
10.4
完全沉淀
2.9
8.2
4.8
9.3
12.4
2.离子浓度时,离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)锰在元素周期表中的位置为______________________,基态锰原子的未成对电子数为______________________。
(2)“焙烧”时需要将原料粉碎,目的是______________________;尾气的主要成分是___________(填化学式)。
(3)“滤渣1”中的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为______________________。
(5)“中和除杂”步骤中加入的主要目的是______________________。
(6)“氟化除杂”是除去和的重要方法,若溶液中和的浓度均为,若使溶液中的和沉淀完全,加入的固体的质量至少是___________g。[忽略溶液体积变化,已知、]
(7)“沉锰”时发生反应的离子方程式为______________________。
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
B
D
D
B
C
C
D
D
B
A
C
D
B
D
1.答案:B
解析:A.烧鱼时加料酒(含乙醇)和醋(含乙酸),两者发生酯化反应生成乙酸乙酯(低级酯),具有香味,A正确;
B.聚酯纤维(如涤纶)是合成高分子化合物,由酯基聚合而成,属于合成纤维;纤维素是天然高分子多糖(如棉、麻),二者结构不同,聚酯纤维不属于纤维素,B错误;
C.纳米气凝胶的粒子直径在1~100 nm范围内,属于胶体分散系,胶体能产生丁达尔效应,C正确;
D.煤油是石油分馏得到的烃类(碳氢化合物)混合物,主要成分为烷烃,D正确;
故选B。
2.答案:D
解析:甲为乙烯,乙烯和溴单质发生加成反应生成乙(1,2-二溴乙烷),1,2-二溴乙烷在NaOH水溶液中水解生成丙(),丙和甲基丙烯酸发生酯化反应生成丁(),丁中含有碳碳双键,发生加聚反应得戊()。
A.甲为乙烯,与溴加成生成1,2-二溴乙烷,易溶于四氯化碳,采用蒸馏操作分离乙和四氯化碳,A项错误;
B.1,2-二溴乙烷在NaOH水溶液中水解生成,B项错误;
C.丁含碳碳双键,发生加聚反应生成戊,C项错误;
D.丁为,戊为,戊含羟基,能与水形成氢键,具有亲水性,D项正确;
故答案选D。
3.答案:D
解析:将(标准状况)工业尾气通入足量的溶液中,析出10.6 g固体,即产生0.1 mol Pd,由反应可知,尾气中含有0.1 mol CO(即标准状况2.24 L),生成0.2 mol HCl;
A.(标准状况)尾气中含有2.24 L CO,CO的体积分数为,故A正确;
B.1个分子中含14-6+8×2=24个中子,的物质的量为,所含中子数目为,故B正确;
C.HCl中含有1个键,标准状况下,33.6 L HCl的物质的量为,含有个键,故C正确;
D.该反应中Pd元素化合价由+2降低为0,反应中每生成1 mol还原产物Pd,转移电子数目为,故D错误;
故选:D。
4.答案:B
解析:【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C元素;X、Y的核电荷数之比为3:4,则Y为O元素;的最外层为8电子结构,W为F或Cl元素;金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na元素;W只能为Cl元素,据此分析解答。
A.由分析可知,化合物和分别为、,存在离子键和共价键,A错误;
B.由分析可知,Y为O元素,W为Cl元素,两元素形成的化合物可作水的消毒剂,B正确;
C.由分析可知,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素;X与Y形成的化合物有CO、等,Z的最高价氧化物的水化物为NaOH,CO和NaOH不反应,C错误;
D.一般说来,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,质子数越多,半径越小,则原子半径大小X>Y,Z>W,D错误;
故答案选B。
5.答案:C
解析:A.与NaOH溶液反应生成、与反应生成,同时体现了的氧化性和还原性,与Na、Fe的反应中,均体现了氧化性,故A错误;
B.具有强氧化性,使变价金属呈现高价态,则铁与少量燃烧的化学方程式为:,故B错误;
C.具有强氧化性,具有还原性,常温下,和能发生化学反应:,故C正确;
D.Fe与盐酸反应的离子方程式为,故D错误;
故答案选C。
6.答案:C
7.答案:D
解析:,A正确;,B正确;溶液中加入NaOH溶液至pH=4.2时,溶液中,即参加反应的与NaOH的物质的量之比约为2:3,且题给方程式符合守恒规则,C正确;草酸钙饱和溶液中,与溶液等体积混合后浓度减半,则,没有沉淀生成,D错误。
8.答案:D
解析:A.阶段Ⅰ中左侧电极得电子生成和,为阴极,阴极连接电源负极,故a为负极,b为正极,A正确;
B.阶段Ⅱ左侧连接电源负极,为阴极,阴极上得电子结合生成,电极反应式为,B正确;
C.传统氯碱工业需阳离子交换膜分隔及防止与反应,改进方法分两阶段,在阶段Ⅰ产生和在阶段Ⅱ产生,无需交换膜,且阶段Ⅰ可专一生成NaOH便于提纯,C正确;
D.阶段Ⅰ若在饱和食盐水中进行,则易在阳极放电生成,干扰的氧化反应,降低效率,D错误;
故选D。
9.答案:B
解析:A.原子半径越小,键长越短,则键能越大,因此共价键键能:HF>HCl>HBr,A正确;
B.为分子晶体,熔点低于离子晶体的NaCl和,因此熔点顺序应为:,B错误;
C.为极性分子,为非极性分子,极性,C正确;
D.中N的孤电子对参与配位,采取杂化没有孤电子对,为四面体形,采取杂化但有一对孤电子对,为三角锥形,故H-N-H键角:,D正确;
故选B。
10.答案:A
解析:X和Y所含官能团不同,化学键不完全相同,故可用红外光谱区分X和Y,A正确;X分子中与羟基相连的C的杂化方式为,该碳原子与周围相连的3个碳原子构成三角锥形,故X分子中所有碳原子不可能共平面,B错误;Y中存在碳碳双键,两个苯环与分别处于碳碳双键的同一侧和不同侧,导致两个苯环上的氢不等效,故Y的核磁共振氢谱有8组峰,C错误;类比题述反应,的异构化产物为或,D错误。
11.答案:C
12.答案:D
解析:反应过程中有C—H键断裂,没有氢键的断裂,A错误;(g)和(s)的总能量高于(g)和(s),不能比较(g)和(g)的能量高低,无法比较二者稳定性大小,B错误;根据盖斯定律知,,C错误;若与反应,生成的含氘乙醇可能为、、,共3种,D正确。
13.答案:B
解析:A.燃烧热指的是1 mol物质完全燃烧生成指定物质所释放的热量,由热化学方程式可知,的燃烧热为,故A正确;
B.由图可知,浓度增加,则和浓度也增加,即主反应丙烷的转化率增大,故B错误;
C.根据坐标系和的变化不同,根据方程式,和应该相等,因为,增加快,故C正确;
D.根据碳原子守恒,若体系只有、、和生成,则初始物质浓度与流出物质浓度c之间一定存在:,故D正确;
答案选B。
14.答案:D
解析:由图可知,该金属(M)—空气电池中在电极I上得到电子发生反应生成,电极I为正极,电极方程式为:;电极Ⅱ为负极,以此解答。
A.已知获得第一个电子的过程最慢,该过程为决速步骤,决速步骤的活化能最高(活化能越高反应越慢)。图b中i到ii应为获得第一个电子的过程,其活化能一定最高,故A正确;
B.由分析可知,放电时,电极Ⅱ为负极,Mg在负极发生氧化反应,碱性条件下生成MgO,电极方程式为:,故B正确;
C.由图可知,充电时ii到iii过程涉及中的极性键(O-H)断裂,同时形成新的O-H极性键,涉及极性键的断裂和形成,故C正确;
D.由分析可知,放电时电极I为正极,则充电时电极I为阳极,反应为,每转移1 mol电子,产生的为0.25 mol,其质量为0.25 mol×32 g/mol=8 g,同时为了维持电荷平衡,钾离子从电极I迁移到电极Ⅱ,因此同时减少了,因此阳极室质量减少总共为8 g+1 mol×39 g/mol-9 g=47 g,故D错误;
故答案选D。
15.答案:(1)-746
(2)
(3)①AC
②
③温度过高,导致催化剂的活性降低
(4)尿素中的氨基具有亲水性,羰基具有疏水性
(5)
解析:(1)根据盖斯定律,由Ⅲ×2-Ⅱ-Ⅰ得反应 。
(2),则。
(3)①相同温度(低于400℃),在催化剂1作用下,相同时间内NO的转化率最大,则在催化剂1条件下反应速率最快,说明反应的活化能低得最多,A正确;M、N点时NO的转化率均低于该温度下NO的平衡转化率,说明反应并未达到平衡,B错误;该反应前后气体的分子数不等,恒温、恒容条件下,当容器内气体压强不变,则表明反应已经达到平衡,C正确;综合分析NO的转化率和的选择性可知,在催化剂1作用下,反应速率最快,的选择性较高,在催化剂1作用下,约300℃时NO转化率最大,且在300℃以后,的选择性增大得较少,但NO的转化率降低得较多,故最佳反应条件为催化剂1、反应温度约为300℃,D错误。②第一步,读图并根据题意,找出相关数据。由图中P点可知400℃时NO的平衡转化率为50%,此时的选择性近似为100%,气体总压为p。第二步,根据相关数据,列出三段式。
第三步,根据公式计算平衡常数。平衡时气体的总物质的量为,。③M至N点,NO转化率低于其平衡转化率,说明此时反应并未达到平衡,NO转化率下降的原因可能是温度过高,催化剂的活性降低。
(4)表面活性剂的分子通常同时具有亲水基团和疏水基团。
(5)根据电解装置可判断出电极a为阴极,电极b为阳极,NO在阴极得到电子转化为,电极反应式为。
16.答案:(1)酮羰基、醚键
(2)①④
(3)
(4)1
(5)
(6)(或)
(7)
解析:A含有酚羟基和醇羟基,与在碱作用下,酚羟基上的氢原子被甲基取代,发生取代反应生成B,实现了酚羟基的甲基化保护。B经反应②转化为C,是醇羟基被氧化为醛基的氧化反应,为后续反应提供醛基官能团。D在HF作用下发生环化反应生成E,E与乙二醇经过反应,后续得到的G与在碱作用下发生取代反应,H与在碱作用下反应,最终得到目标产物。
(1)H的结构中,含氧的官能团为酮羰基和醚键。
(2)根据分析,反应①②③④中属于取代反应的是①④。
(3)A与在碱作用下,两个酚羟基上的氢被甲基取代生成物质B,B的结构简式为。
(4)手性碳原子是指连有四个不同原子或原子团的碳原子,在H的结构中,手性碳原子个数为1,见图。
(5)D→E的反应是在HF作用下发生的环化反应,反应方程式为。
(6)D的同分异构体能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸酯基;核磁共振氢谱有5组峰,且峰面积之比为,则有一个含9个氢原子的基团,即;1 mol该同分异构体最多能消耗4 mol NaOH,结合分子式推测分子中含有1个甲酸酚酯基和2个酚羟基;符合条件的结构简式为、。
(7)甲醛、丙酮发生已知②反应,生成,另外,经过催化氧化反应生成,以上两个反应的产物在碱性条件下、经过H→I和已知②的反应得到最终产物,合成路线为:。
17.答案:(1);无法判断
(2)①升高温度,反应2正向进行的程度更大;减少;②;;AB
解析:(1)根据盖斯定律,反应4×2-反应1-反应2得 。反应6: ,反应7: ,题给反应中没有涉及,无法判断CO(g)的摩尔燃烧焓与(g)的摩尔燃烧焓的相对大小。
(2)①反应1、2均为吸热反应,升温平衡正向移动,反应2正向进行的程度更大,使减少,导致反应1逆向进行,故温度升高会导致积碳减少或完全消失。恒温恒压条件下,在a点向容器中通入一定量,各组分分压减小,由图示知,相同条件下,压强越小积碳产生量越少。②在T℃、p kPa条件下,充分反应后,容器体积增加了25%,反应1的压强平衡常数为。设初始时,反应后气体,反应后气体增加0.5 mol。设反应1生成,反应2生成,则
反应后气体增加①,反应,联立①②解得:或,起始并没有加碳,x不可能小于0,因此该条件下,只发生反应2,反应后气体物质的量增加0.5 mol。则有,。反应2的。最初没有加碳,此时加碳,可使反应1逆向进行,增多,反应2正向进行,A正确;反应2为吸热反应,升高温度平衡正向移动,B正确;催化剂加快反应速率,但不改变平衡,C错误;由以上分析知,D错误。
18.答案:(1)第四周期第VIIB族;5
(2)增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更彻底;
(3)、
(4)
(5)调节溶液pH,促使、转化为氢氧化物沉淀而除去
(6)5.115
(7)
解析:由题干流程图可知,硫锰矿和软锰矿混合焙烧,则将MnS、CaS、MgS、FeS等焙烧产生尾气主要含,MnO、CaO、MgO和FeO、,向煅烧后的固体中加入过量稀硫酸后将得到、、和的溶液和、固体,过滤得到滤渣1主要为、,滤液中主要含、、和等离子,加入将氧化为后加入调节pH值得到、沉淀而除去,过滤得到滤渣2主要是、和,再加入将和转化为、沉淀而除去,过滤得到滤渣3主要是、,得到主要是的滤液向其中加入溶液进行沉锰制得,反应原理为:
,据此分析;
(1)锰在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族,基态锰原子的价电子排布式为,未成对电子数为5;
(2)粉碎固体原料可增大反应物接触面积,加快焙烧速率,使原料反应更充分;硫锰矿中的硫化物焙烧时被氧化,S元素转化为,因此尾气主要成分为;
(3)焙烧后的固体中加入过量稀硫酸后将得到含、、和的溶液和、固体,过滤得到滤渣1主要为、;
(4)“氧化”步骤即加入将氧化为,故发生反应的离子方程式为:;
(5)“中和除杂”步骤中加入的主要目的是调节溶液,促使、转化为氢氧化物沉淀而除去;
(6)要使和沉淀完全,的更大,所需浓度更大,溶液中需满足。所需的总物质的量为沉淀和的量与溶液中剩余的量之和,即。则需要固体质量至少是;
(7)含锰离子溶液中加入碳酸氢铵得到沉淀,离子反应:。
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