精品解析：河南省开封市2025届高三下学期高考热点模拟测试卷化学试题

2025届河南开封高三高考热点模拟测试卷化学 分值：100分 时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H—1、Li—7、C—12、O—16、Mg—24、S—32、V—51、Fe—56、Co—59、Cu—64、Sn—119. 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求 1. 化学源于生活又服务于生活。化学在古代生活中就已有诸多高光时刻，下列说法正确的是 A. 西汉鎏金铜马采用的鎏金工艺，即铜上镀金，采用的是电镀原理 B. 青花瓷作为我国主流瓷器，耐酸、碱和高温，不会被任何物质腐蚀 C. 秦兵马俑出土前具有鲜艳的彩绘，可利用光谱分析获知彩绘中含有的元素种类 D. 敦煌壁画颜料中含有孔雀石等，其属于碱 2. 下列化学用语使用错误的是 A. 基态C原子的核外电子轨道表示式： B. 过氧化钠的电子式： C. 中C的杂化轨道电子云轮廓图： D. 的结构示意图： 3. 陶铸曾说过：“劳动是一切知识的源泉。”下列解释不合理的是 A. 养鱼时加入过氧化钙可以增加水中的溶氧量 B. 家里使用漂白粉时不必加酸，空气中的溶于水可起到弱酸的作用 C. 铁锅清洗干净后及时擦干，能减缓铁锅在空气中发生析氢腐蚀 D. 高温水煮给碗筷消毒，利用了高温可使蛋白质变性的性质 4. DMF是无色透明液体，不仅可以作为反应试剂，同时也是一种有机溶剂，如图是DMF的球棍模型。DMF由X、Y、Z、M四种原子序数依次增大的短周期元素组成，Y、Z、M元素位于同一周期，基态M原子的2p能级只有一对成对电子。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Y<Z<M B. 最简单氢化物的稳定性：Z>M C. 最简单氢化物的键角：Y<Z<M D. X、Y、Z形成的最简单饱和有机物具有碱性 5. 利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下： 下列说法错误的是 A. 过程①的进行与硼原子的缺电子有关 B. 整个过程中硼的杂化方式不发生改变 C. 还原过程中一共涉及三种反应类型 D. 根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基 6. 下列说法错误的是 A. 装置①可用于观察钠的燃烧 B. 装置②可用于除去中少量HCl C. 装置③可用于与浓盐酸反应制 D. 装置④可用于铁与水蒸气反应并检验氢气 7. 从苯甲醛和溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下： 已知甲基叔丁基醚的密度为。下列说法错误的是 A. “萃取”过程需振荡、放气、静置分层 B. “有机层”从分液漏斗上口倒出 C. “操作X”为蒸馏，“试剂Y”可选用盐酸 D. “洗涤”苯甲酸，用乙醇的效果比用蒸馏水好 8. 化合物甲()是制药工业和电池制造业等的原料，其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素；其中W、X、Y为短周期主族元素，W是元素周期表中原子半径最小的元素，X、Y同周期，且X原子和Y原子的最外层电子数之比为2∶3，的电子数比Z原子的电子数多20。化合物甲在加热分解过程中剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是 A. 第一电离能： B. 若M点时所得产物化学式为，则n为2 C. M到N的过程中只有一种气体生成 D. 可由与足量酸性溶液反应得到 9. 小盘木是一种具有消肿止痛作用的中药，《新华本草纲要》中对小盘木的记载：“树汁入药，用于齿痹”。其含有的一种活性成分的结构简式如图。下列说法错误的是 A. 该活性成分分子中含有三种官能团 B. 1mol该活性成分最多消耗Na、NaOH的物质的量之比为1：2 C. 该活性成分能使酸性溶液和溴水褪色 D. 该活性成分能发生水解、氧化、加成等反应 10. 与作用分别生成的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率，生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B. 其他条件不变，时，随温度的升高，出口处浓度基本不变 C. 相同温度下，浓度越高，越有利于的无害化处理 D. 该工艺中，与生成的活化能比生成的活化能更大 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 某小组同学为研究溶液与溶液的反应，进行如下实验。 实验操作及现象 试管甲 向酸性溶液(酸化至)中加入10滴(约0.3 mL)溶液，溶液紫色变浅，生成棕褐色沉淀 试管乙 向溶液中加入10滴(约0.3 mL)酸性溶液(酸化至)，溶液呈淡黄色，生成浅粉色沉淀 已知： ①在强酸性条件下被还原为(新生成的具有较强的化学活性)；在近中性条件下被还原成。 ②单质硫可溶于溶液：(x一般为)，随x增大，溶液由无色变为黄色、棕色、红色。 下列说法错误的是 A. 试管甲中被还原为 B. 试管甲和试管乙发生的反应中所有均体现还原性 C. 试管乙中存在 D. 实验表明物质变化除与其自身性质有关外，还与用量，酸碱性等因素有关 12. 钯是航天、航空高科技领域的重要材料。工业用粗钯制备高纯度钯的流程如图： 下列说法错误的是（ ） A. 酸浸时反应的化学方程式是Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O B. 在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸 C. 化学实验中可利用氯钯酸根离子检验溶液中是否含有NH D. “热还原”中每生成1molPd同时生成的气体的物质的量为8mol 13. 镁锂双盐电池展现了高能量密度和优异的循环性能，其工作原理如图所示。充电时b电极发生反应。下列说法正确的是 A. 充电时，在阴极得电子生成单质锂 B. 电解液中比迁移速率快，提高了电流效率 C. 向电解质中加入稍过量NaOH溶液可提高导电性 D. 放电时a、b电极质量变化之比为12：7 14. 八角油具有温中、健胃的功效，其主要成分茴香脑()是难溶于水、易溶于有机溶剂的淡黄色液体。实验室用水蒸气蒸馏法从八角茴香中提取八角油的装置如下图所示。下列说法错误的是 A. 图中虚框内的仪器为直形冷凝管 B. 乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是防止飞溅物进入导管 C. 当丙处不再产生油状液体时，先停止加热，后打开活塞K D. 馏出液加NaCl至饱和可以提高八角油的产率 15. 室温下，与与pH的关系如图所示，其中分别表示，X表示Fe和Mn。已知溶液中含S粒子的分布系数随pH的变化曲线如图乙所示，其中的分布系数表示为。下列说法正确的是 A. 室温下， B. 室温下，反应的平衡常数 C. 将溶液和溶液等体积混合，pH调节至5.35，有FeS沉淀生成 D. 向，的溶液中加入少量的溶液，有MnS生成，则无沉淀生成 三、非选择题：本大题共5小题，共60分。 16. 铜及其化合物用途广泛。回答下列问题： （1）Cu在元素周期表中位于第___________周期第___________族；基态核外有___________个未成对电子。 （2）蓝矾的简单结构如图1。 蓝矾晶体中形成配位键时___________提供空轨道。的空间结构为___________。蓝矾晶体中形成配位键的分子的H—O—H键角___________(填“>”“=”或“<”)104.5°。 （3）二维导电金属—有机框架(MOFs)因其在超级电容器、电化学传感器、电催化剂和电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。合成MOFs的一种方法如下。 MOFs 固态的晶体类型是___________。中N原子的杂化方式是___________。 （4）一种含铜的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。图2为A沿体对角线的投影图，图3为B沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B．立方体A、B棱长均为a pm，晶胞中部分原子的分数坐标为S(0，0，0)、Fe。 晶胞中Sn原子的分数坐标为___________。若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数___________。 17. 实验小组欲探究乙酸乙酯水解速率影响因素以及测定其在NaOH溶液中水解的速率常数。 （1）NaOH溶液的配制：称量NaOH固体配制250 mL 0.02 mol/L NaOH溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、______。下列实验操作会导致所配制NaOH溶液浓度偏大的是______(填标号)。 A．NaOH放在滤纸上称量 B．没有洗涤溶解NaOH的烧杯 C．定容时俯视刻度线 D．摇匀后液面下降，继续加水至刻度线 （2）乙酸乙酯水解速率影响因素的探究 实验小组利用乙醇测定仪测定反应相同时间后溶液中乙醇的浓度，来探究乙酸乙酯水解速率的影响因素，设计如下实验。 所用试剂：浓度均为0.02 mol/L的硫酸溶液、NaOH溶液、乙酸乙酯溶液以及蒸馏水 序号 乙酸乙酯溶液体积/mL 硫酸溶液体积/mL NaOH溶液体积/L 蒸馏水体积/L 温度/℃ 反应相同时间后乙醇浓度 ⅰ 10 0 0 10 ⅱ 10 10 0 0 ⅲ a 0 10 b ⅳ a 0 10 b ①表中a=______。测得，则得到实验结论：______。 ②由，______(在中选取所需数据并比较大小)，可得到实验结论：其他条件相同，温度升高水解速率加快。 ③写出乙酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学方程式______。 （3）乙酸乙酯在NaOH溶液中水解速率常数(k)的测定 查阅资料水解溶液电导率随降低而减小，测定不同时刻的电导率，通过数据处理可得k值。 实验过程取(1)中配制的NaOH溶液，与等浓度等体积的乙酸乙酯溶液混合，恒温下测定不同时刻溶液的电导率，所得k值比文献值小21%。 交流研讨小组同学认为杂质影响了k值。 改进实验三位同学进行了以下改进实验： ①甲同学将配制溶液时所用蒸馏水煮沸冷却后再使用，目的是______。 ②乙同学用蒸馏水洗涤NaOH固体后，再配制成0.02 mol⋅L NaOH溶液。洗涤NaOH固体的目的是______。 ③丙同学先配制NaOH饱和溶液，再取上清液稀释到所需浓度。依据文献资料： 在饱和NaOH溶液中几乎不溶解。请用平衡移动原理解释：______。 实验结果三位同学的改进实验均使测得的k值更接近文献值。 （4）酯在碱性环境中可以发生水解。请写出该原理在生产或生活中的一种应用______。 18. 三氯化六氨合钴是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量等杂质)制取的工艺流程如下所示： 已知：①“酸浸”过滤后的滤液中含有等。 ②均为难溶物。 ③具有较强还原性。 回答下列问题： （1）制备。“除杂”过程中加入的作用是___________。 （2）制备。 ①“氧化”过程应先加入___________(填序号)，原因是___________。 A．氨水 B．氢氧化钠 C． D． ②生成的离子方程式为___________。 （3）得到晶体。中中心原子配位数是___________。 （4）含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.20g产品，加入稍过量的NaOH溶液并加热，将Co元素完全转化为难溶的，过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的KI和滴淀粉溶液，再用的溶液滴定(反应原理：、)，达到滴定终点时消耗溶液48.00 mL，试求产品中钴元素的百分含量(写出解题过程)___________。 19. 某研究小组按下列路线合成药物诺氟沙星(H)。 已知： 回答下列问题： （1）A→B的反应类型为___________。化合物C___________(填“存在”或“不存在”)顺反异构现象。 （2）H的结构简式为___________，E中含氧官能团的名称为___________。 （3）流程中B→D也可由B与经取代和环化两步反应得到，写出发生环化反应的化学方程式___________。 （4）M()为化合物G的同系物，同时符合下列条件的M的同分异构体的结构简式为___________。 ①谱表明分子中有4种氢原子，IR谱显示含有N—H键，不含N—N键； ②分子中含有六元环状结构，且成环原子中至少含有一个N原子。 （5）利用以上合成路线中的信息，设计以苯和乙烯为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)___________。 20. 小分子在科学研究和生产实践中有着重要作用。回答下列问题： Ⅰ．的转化与利用 （1）科学研究人员通过“Sabatier反应器”实现了将转化为，如图1是空间站中的循环过程示意图。 已知：某温度下，由处于标准状态的各种元素的指定单质生成标准状态的1mol某纯物质的热效应，叫做该温度下该物质的标准摩尔生成热。下表给出了几种物质在298 K下的标准摩尔生成热，则“Sabatier反应器”中发生反应的热化学方程式为___________。 物质 -393.51 -74.85 -241.82 0 （2）写出一种有利于提高“Sabatier反应器”中反应的转化率的措施___________。 Ⅱ．有机胺用于塑料加工 工业上可用对苯二胺加氢制备1，4-环己二胺，主要反应如下： （3）现取4mol对苯二胺，少量催化剂和一定量的氢气于反应釜中发生反应，后，对苯二胺的转化率以及环己二胺的选择性随温度变化如图2所示，则内，时，环己二胺)=___________(列出计算式)。 （4）当温度高于时，对苯二胺的转化率以及环己二胺的选择性随温度升高均呈现下降趋势，试分析其原因可能为___________。 Ⅲ．甲醇的制备 利用和合成甲醇主要涉及以下反应： 反应①： 反应②： 在1L的密闭容器中，加入催化剂，并投入和发生上述两个反应，的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化趋势如图3所示。 （5）由图可知，达到平衡最适宜的温度为___________(填“413 K”“513 K”或“550 K”)。 （6）550 K时，若反应后体系的总压强为p，则反应①的___________(列出计算式)。 Ⅳ．甲酸的制备 工业上制备甲酸的反应为，该反应的速率方程。 （7）已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C均为常数)。在催化剂1和催化剂2作用下，测得该反应的与的关系如图4所示。其中催化效率比较高的是___________(填“催化剂1”或“催化剂2”)，在催化剂2的作用下，活化能___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届河南开封高三高考热点模拟测试卷化学 分值：100分 时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H—1、Li—7、C—12、O—16、Mg—24、S—32、V—51、Fe—56、Co—59、Cu—64、Sn—119. 一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求 1. 化学源于生活又服务于生活。化学在古代生活中就已有诸多高光时刻，下列说法正确的是 A. 西汉鎏金铜马采用的鎏金工艺，即铜上镀金，采用的是电镀原理 B. 青花瓷作为我国主流瓷器，耐酸、碱和高温，不会被任何物质腐蚀 C. 秦兵马俑出土前具有鲜艳的彩绘，可利用光谱分析获知彩绘中含有的元素种类 D. 敦煌壁画颜料中含有孔雀石等，其属于碱 【答案】C 【解析】 【详解】A．传统鎏金工艺是将金溶于汞中制成“金汞齐”，涂在器物表面，然后加热使汞挥发，使金附着在器物表面，与电镀原理不同，故A错误； B．青花瓷是由黏土经高温烧结而成的硅酸盐产品，耐酸、碱和高温，但其中含有，能与氢氟酸反应，会被HF腐蚀，故B错误； C．光谱分析是利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素的，故C正确； D．孔雀石的主要成分为(碱式碳酸铜)，其属于碱式盐，故D错误； 故答案为C。 2. 下列化学用语使用错误的是 A. 基态C原子的核外电子轨道表示式： B. 过氧化钠的电子式： C. 中C的杂化轨道电子云轮廓图： D. 的结构示意图： 【答案】C 【解析】 【详解】A．C是第6号元素，原子核外有6个电子，则基态C原子的核外电子轨道表示式是，A正确； B．是离子化合物，2个与过氧根离子通过离子键结合，在过氧根离子中2个O原子通过共价单键结合，故过氧化钠的电子式是，B正确； C．中C的杂化方式为sp杂化，故轨道电子云轮廓图为，C错误； D．核外有18个电子，结构示意图为，D正确； 故选C。 3. 陶铸曾说过：“劳动是一切知识的源泉。”下列解释不合理的是 A. 养鱼时加入过氧化钙可以增加水中的溶氧量 B. 家里使用漂白粉时不必加酸，空气中的溶于水可起到弱酸的作用 C. 铁锅清洗干净后及时擦干，能减缓铁锅在空气中发生析氢腐蚀 D. 高温水煮给碗筷消毒，利用了高温可使蛋白质变性的性质 【答案】C 【解析】 【详解】A．过氧化钙与水反应生成，可以增加水中的溶氧量，故A正确； B．2HClO，空气中的溶于水生成，可起到弱酸的作用，故B正确； C．在弱酸或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀，铁锅清洗干净后及时擦干，能减缓铁锅在空气中发生吸氧腐蚀，故C错误； D．蛋白质在高温条件下变性，故D正确； 选C。 4. DMF是无色透明液体，不仅可以作为反应试剂，同时也是一种有机溶剂，如图是DMF的球棍模型。DMF由X、Y、Z、M四种原子序数依次增大的短周期元素组成，Y、Z、M元素位于同一周期，基态M原子的2p能级只有一对成对电子。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Y<Z<M B. 最简单氢化物的稳定性：Z>M C. 最简单氢化物的键角：Y<Z<M D. X、Y、Z形成的最简单饱和有机物具有碱性 【答案】D 【解析】 【分析】第一步，提取关键信息。DMF的球棍模型，基态M原子的2p能级只有一对成对电子，Y、Z、M元素位于同一周期。第二步，根据信息推断元素。由关键信息知，M原子的核外电子排布式为，M元素为O元素，结合球棍模型可知白球为O；由图知大黑球可形成4个共价键，价电子数为4，其为C元素；大灰球形成3个共价键，结合原子序数大小可知，Z为N元素；小灰球的原子半径最小，只能形成1个共价键，为H元素。综上可知，X、Y、Z、M分别为H、C、N、O。第三步，逐项分析。 【详解】A．同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势，但基态N原子价电子排布式为，2p能级为半充满较稳定状态，故第一电离能N>O>C，故A错误； B．Z、M形成的最简单氢化物分别为和，同周期从左到右元素的非金属性依次增强，最简单氢化物的稳定性依次增强，故最简单氢化物的稳定性，故B错误； C．孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，孤电子对数越多，键角越小，键角，故C错误； D．X、Y、Z三种元素形成的最简单饱和有机物为，含有氨基，具有碱性，故D正确； 故答案为D。 5. 利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下： 下列说法错误的是 A. 过程①的进行与硼原子的缺电子有关 B. 整个过程中硼的杂化方式不发生改变 C. 还原过程中一共涉及三种反应类型 D. 根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程①中的硼原子缺电子，可接受羧基中氧的孤电子对发生加成，与硼的缺电子性有关，A正确； B．中硼成键数为3，采取杂化，反应过程中硼形成4个键时采取杂化，杂化方式发生改变，B错误； C．还原过程涉及加成反应、消去反应、水解反应三种反应类型，C正确； D．酯基与羧基均含有羰基结构，结合机理可推测硼烷也可还原酯基，D正确； 故选B。 6. 下列说法错误的是 A. 装置①可用于观察钠的燃烧 B. 装置②可用于除去中少量HCl C. 装置③可用于与浓盐酸反应制 D. 装置④可用于铁与水蒸气反应并检验氢气 【答案】A 【解析】 【详解】A．加热时Na剧烈燃烧，该实验应在坩埚中进行，故A错误； B．氯气在饱和食盐水中溶解度小，HCl易溶于水，故B正确； C．使用和浓盐酸反应制不需要加热，故C正确； D．铁和水蒸气在高温时发生反应生成四氧化三铁和氢气，可以用点燃肥皂泡的方法检验氢气，故D正确； 故答案为A。 7. 从苯甲醛和溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下： 已知甲基叔丁基醚的密度为。下列说法错误的是 A. “萃取”过程需振荡、放气、静置分层 B. “有机层”从分液漏斗上口倒出 C. “操作X”为蒸馏，“试剂Y”可选用盐酸 D. “洗涤”苯甲酸，用乙醇的效果比用蒸馏水好 【答案】D 【解析】 【分析】苯甲醛和溶液反应后的混合液中主要是生成的苯甲醇和苯甲酸钾，加甲基叔丁基醚萃取、分液后，苯甲醇留在有机层中，加水洗涤、加硫酸镁干燥、过滤，再用蒸馏的方法将苯甲醇分离出来；而萃取、分液后所得水层主要是苯甲酸钾，要加酸将其转化为苯甲酸，然后经过结晶、过滤、洗涤、干燥得苯甲酸。 【详解】A．“萃取”过程需振荡、放气、静置分层，故A正确； B．甲基叔丁基醚的密度为，密度比水小，所以要从分液漏斗上口倒出，故B正确； C．“操作X”是将苯甲醇从有机物中分离出来，可以利用沸点不同用蒸馏的方法将其分离出来；“试剂Y”的作用是将苯甲酸钾转化为苯甲酸，所以可选用盐酸，故C正确； D．苯甲酸在乙醇中溶解度大于其在水中溶解度，“洗涤”苯甲酸，用蒸馏水的效果比用乙醇好，故D错误； 故答案为：D。 8. 化合物甲()是制药工业和电池制造业等的原料，其组成元素W、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素；其中W、X、Y为短周期主族元素，W是元素周期表中原子半径最小的元素，X、Y同周期，且X原子和Y原子的最外层电子数之比为2∶3，的电子数比Z原子的电子数多20。化合物甲在加热分解过程中剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示。下列叙述中正确的是 A. 第一电离能： B. 若M点时所得产物化学式为，则n为2 C. M到N的过程中只有一种气体生成 D. 可由与足量酸性溶液反应得到 【答案】B 【解析】 【分析】W是元素周期表中原子半径最小的元素，则W为H元素；X、Y同周期元素，且X原子和Y原子的最外层电子数之比为2∶3，设X最外层电子数为2x，则Y的最外层电子数为3x，W2X2Y4的电子数比Z原子的电子数多20，若X、Y为第二周期元素，1×2+(2x+2)×2+(3x+2)×4-Z的原子电子数=20，当x=1时，Z的原子电子数=10，为Ne元素，不符合题意，当x=2时，Z的原子电子数=26，为Fe元素，符合题意；若X、Y为第三周期元素，1×2+(2x+2+8)×2+(3x+2+8)×4-Z的原子电子数=20，不符合题意，故W为H，X为C，Y为O，Z为Fe。化合物甲为FeC2O4∙nH2O。 【详解】A．X为C，Z为Fe，W为H，H的1s轨道为半满结构，较稳定，故第一电离能H>C，A错误； B．若M点时所得产物化学式为，则FeC2O4的质量为4.32g，物质的量为0.03mol，固体受热，由5.40g减少到4.32g，减少的水，物质的量为：(5.40g-4.32g)÷18g/mol=0.06mol，中n=2，B正确； C．200℃~300℃结晶水已经全部失去，M点为FeC2O4，M到N的过程是FeC2O4分解的过程，固体质量减少为：4.32g-2.32g=2g，减少的元素为碳元素和氧元素，根据元素守恒碳元素的物质的量为0.06mol，减少的氧元素的物质的量为：(2g-0.06mol×12)÷16g/mol=0.08mol,碳氧原子个数比为：3∶4，故生成的含氧化合物为CO2和CO，C错误； D．分子式为C2H6O2，同分异构体有多种，可能为乙二醇，也可能为其他有机物，若为乙二醇，在酸性高锰酸钾作用下，可生成乙二酸即草酸(H2C2O4)，乙二酸具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液继续氧化成二氧化碳，若为其他有机物，则无法在酸性高锰酸钾作用下生成乙二酸，D错误； 故选B。 9. 小盘木是一种具有消肿止痛作用的中药，《新华本草纲要》中对小盘木的记载：“树汁入药，用于齿痹”。其含有的一种活性成分的结构简式如图。下列说法错误的是 A. 该活性成分分子中含有三种官能团 B. 1mol该活性成分最多消耗Na、NaOH的物质的量之比为1：2 C. 该活性成分能使酸性溶液和溴水褪色 D. 该活性成分能发生水解、氧化、加成等反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该活性成分分子中含有酯基、羟基、碳碳双键三种官能团，故A正确； B．羟基能与钠反应放出氢气，酯基能与氢氧化钠反应，1 mol该活性成分最多消耗Na、NaOH的物质的量分别为2 mol、2 mol，故B错误； C．该活性成分含有碳碳双键，能使酸性溶液和溴水褪色，羟基能使高锰酸钾溶液褪色，故C正确； D．该活性成分含有酯基、羟基、碳碳双键，能发生水解、氧化、加成等反应，故D正确； 选B。 10. 与作用分别生成的反应均为放热反应。工业尾气中的可通过催化氧化为除去。将一定比例的和的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，的转化率，生成的选择性与温度的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 其他条件不变，升高温度，的平衡转化率增大 B. 其他条件不变，时，随温度的升高，出口处浓度基本不变 C. 相同温度下，浓度越高，越有利于的无害化处理 D. 该工艺中，与生成的活化能比生成的活化能更大 【答案】D 【解析】 【详解】A．与作用分别生成的反应均为放热反应，升高温度，平衡都逆向移动，的平衡转化率减小，故A错误； B．由图可知，范围内的转化率基本不变，而生成的选择性明显减小，则出口处的浓度减小，故B错误； C．浓度过高，则容易进一步将N元素氧化为有毒的NO和，不利于的无害化处理，故C错误； D．在给定的时间范围内，反应速率越快的反应，其产物的选择性越高，温度低时，的选择性接近，说明生成氮气的反应速率最快，则生成氮气的反应活化能最低，故D正确； 选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 11. 某小组同学为研究溶液与溶液的反应，进行如下实验。 实验操作及现象 试管甲 向酸性溶液(酸化至)中加入10滴(约0.3 mL)溶液，溶液紫色变浅，生成棕褐色沉淀 试管乙 向溶液中加入10滴(约0.3 mL)酸性溶液(酸化至)，溶液呈淡黄色，生成浅粉色沉淀 已知： ①在强酸性条件下被还原为(新生成的具有较强的化学活性)；在近中性条件下被还原成。 ②单质硫可溶于溶液：(x一般为)，随x增大，溶液由无色变为黄色、棕色、红色。 下列说法错误的是 A. 试管甲中被还原为 B. 试管甲和试管乙发生的反应中所有均体现还原性 C. 试管乙中存在 D. 实验表明物质变化除与其自身性质有关外，还与用量，酸碱性等因素有关 【答案】AB 【解析】 【详解】A．试管甲中，在强酸性条件下被还原为，过量的与新生成的具有较强化学活性的反应生成，A错误； B．与生成MnS沉淀的化合价没有变化，没有体现还原性，B错误； C．结合已知信息②可知，试管乙中存在，C正确； D．由该实验可看出，除了物质自身的性质影响物质的变化，反应物的浓度、用量、溶液的酸碱性也影响物质的变化，D正确； 故选AB。 12. 钯是航天、航空高科技领域的重要材料。工业用粗钯制备高纯度钯的流程如图： 下列说法错误的是（ ） A. 酸浸时反应的化学方程式是Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O B. 在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸 C. 化学实验中可利用氯钯酸根离子检验溶液中是否含有NH D. “热还原”中每生成1molPd同时生成的气体的物质的量为8mol 【答案】B 【解析】 【分析】由流程可知，粗Pd加入浓硝酸、浓盐酸充分反应可生成二氧化氮，且生成H2PdCl6，通入氨气中和，得到红色(NH4)2PdCl6固体，通入氢气热还原，可得到Pd，同时生成氯化氢和氨气，以此解答该题。 【详解】A．根据分析，粗Pd加入浓硝酸、浓盐酸充分反应可生成二氧化氮，且生成H2PdCl6，则酸浸时反应的化学方程式是Pd+6HCl+4HNO3=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O，故A正确； B．在“酸浸”过程中盐酸电离出的氯离子与Pd4+生成络合物，促使Pd转化为Pd4+的反应正向移动，从而使Pd溶解，若换成硫酸，无法生成络合物，会使溶解效率降低，故B错误； C．氯钯酸铵(NH4)2PdCl6为红色沉淀，若溶液中含有铵根离子，滴入含有氯钯酸根离子的溶液可以生成红色沉淀，有明显现象，可以检验溶液中是否含有NH，故C正确； D．“热还原”中发生的反应为(NH4)2PdCl6+2H2Pd+2NH3+6HCl，则每生成1molPd同时生成2mol氨气和6mol氯化氢气体，则生成气体的总物质的量为8mol，故D正确； 答案选B。 13. 镁锂双盐电池展现了高能量密度和优异的循环性能，其工作原理如图所示。充电时b电极发生反应。下列说法正确的是 A. 充电时，在阴极得电子生成单质锂 B. 电解液中比迁移速率快，提高了电流效率 C. 向电解质中加入稍过量NaOH溶液可提高导电性 D. 放电时a、b电极质量变化之比为12：7 【答案】BD 【解析】 【分析】根据已知信息，判断电池正负极(或阴阳极)，充电时b电极发生的反应为，则b电极为阳极，a电极为阴极，进而推出放电时，b电极为正极，a电极为负极，放电时，a电极(负极)的电极反应式为；b电极(正极)的电极反应式为； 【详解】A．根据镁锂双盐电池的循环性能知，放电时镁(负极)失电子，充电时(阴极)得电子，A错误； B．体积小，比迁移速率快，可提高电流效率，B正确； C．向电解质中加入NaOH溶液，会与NaOH反应生成沉淀，导电性降低，C错误； D．放电时，电路中每通过2mol电子，a电极质量减小24g，b电极质量增加14g，则a、b电极质量变化之比为12∶7，D正确； 故选BD。 14. 八角油具有温中、健胃的功效，其主要成分茴香脑()是难溶于水、易溶于有机溶剂的淡黄色液体。实验室用水蒸气蒸馏法从八角茴香中提取八角油的装置如下图所示。下列说法错误的是 A. 图中虚框内的仪器为直形冷凝管 B. 乙装置中圆底烧瓶倾斜的目的是防止飞溅物进入导管 C. 当丙处不再产生油状液体时，先停止加热，后打开活塞K D. 馏出液加NaCl至饱和可以提高八角油的产率 【答案】C 【解析】 【详解】A．直形冷凝管用于蒸馏冷凝液体，A正确； B．乙装置中圆底烧瓶倾斜可以防止飞溅起的液体进入冷凝管中，起到缓冲气流的作用，B正确； C．当丙处不再产生油状液体时，先打开活塞K，再停止加热（防倒吸），最后关闭冷凝水，C错误； D．馏出液加氯化钠至饱和，盐溶液的浓度增加，降低八角油的溶解度，利于析出，提高八角油的产率，D正确； 故选C。 【点睛】 15. 室温下，与与pH的关系如图所示，其中分别表示，X表示Fe和Mn。已知溶液中含S粒子的分布系数随pH的变化曲线如图乙所示，其中的分布系数表示为。下列说法正确的是 A. 室温下， B. 室温下，反应的平衡常数 C. 将溶液和溶液等体积混合，pH调节至5.35，有FeS沉淀生成 D. 向，的溶液中加入少量的溶液，有MnS生成，则无沉淀生成 【答案】BC 【解析】 【分析】分析图像，由图甲中m点数据可得，，，由图甲中n点数据可得，，，由图乙中与的交点可得，由图乙中与的交点可得，据此回答。 【详解】A．由m点数据可得，，则，A错误； B．由图甲可知，，则反应的平衡常数，B正确； C．由图乙可知，，将溶液和溶液等体积混合，pH调节至5.35，则，代入数据可得，解得，此时，故有FeS沉淀生成，C正确； D．时，，生成MnS沉淀，则，则体系中，所以有Mn(OH)2沉淀生成，D错误； 故选BC。 三、非选择题：本大题共5小题，共60分。 16. 铜及其化合物用途广泛。回答下列问题： （1）Cu在元素周期表中位于第___________周期第___________族；基态核外有___________个未成对电子。 （2）蓝矾的简单结构如图1。 蓝矾晶体中形成配位键时___________提供空轨道。的空间结构为___________。蓝矾晶体中形成配位键的分子的H—O—H键角___________(填“>”“=”或“<”)104.5°。 （3）二维导电金属—有机框架(MOFs)因其在超级电容器、电化学传感器、电催化剂和电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。合成MOFs的一种方法如下。 MOFs 固态的晶体类型是___________。中N原子的杂化方式是___________。 （4）一种含铜的多元金属硫化物的晶胞结构为四方晶系，已知金属原子均呈四面体配位，晶胞棱边夹角均为90°，其结构可看作是由两个立方体A、B上下堆叠而成。图2为A沿体对角线的投影图，图3为B沿y轴方向的投影图。A中Fe、Sn位置互换即为B．立方体A、B棱长均为a pm，晶胞中部分原子的分数坐标为S(0，0，0)、Fe。 晶胞中Sn原子的分数坐标为___________。若该晶体的密度为，则阿伏加德罗常数___________。 【答案】（1） ①. 四 ②. ⅠB ③. 1 （2） ①. ②. 正四面体 ③. > （3） ①. 离子晶体 ②. （4） ①. ， ②. 【解析】 【小问1详解】 Cu为29号元素，在元素周期表中位于第四周期第IB族；基态Cu原子的价电子排布式为，基态的价电子排布式为，则基态核外有1个未成对电子。 【小问2详解】 由蓝矾的结构可知，其晶体可表示为，晶体中含配位键，其中O提供孤电子对，提供空轨道。的中心原子S的σ键为4，孤电子对数为，中心S原子采取杂化，的空间结构为正四面体。水分子中的键角为，蓝矾晶体中形成配位键的水分子的孤电子对参与成键，成键电子对之间的斥力小于水中孤电子对对成键电子对的斥力，蓝矾晶体中形成配位键的分子的H—O—H键角大于104.5°。 【小问3详解】 类似于，属于离子晶体。分子的氨基中N原子为杂化。 【小问4详解】 根据题意分析该晶体采用面心立方最密堆积，S原子位于立方体A、B的顶点和面心，位于体内，1个晶胞中含S原子个数为，原子个数为4，原子个数为2，Sn原子个数为2，因此该晶体的化学式为，B在下面，根据图3可以确定B中Sn原子的分数坐标为，则A中Sn原子的分数坐标为，晶体的密度，则。 17. 实验小组欲探究乙酸乙酯水解速率影响因素以及测定其在NaOH溶液中水解的速率常数。 （1）NaOH溶液的配制：称量NaOH固体配制250 mL 0.02 mol/L NaOH溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、______。下列实验操作会导致所配制NaOH溶液浓度偏大的是______(填标号)。 A．NaOH放在滤纸上称量 B．没有洗涤溶解NaOH的烧杯 C．定容时俯视刻度线 D．摇匀后液面下降，继续加水至刻度线 （2）乙酸乙酯水解速率影响因素的探究 实验小组利用乙醇测定仪测定反应相同时间后溶液中乙醇的浓度，来探究乙酸乙酯水解速率的影响因素，设计如下实验。 所用试剂：浓度均为0.02 mol/L的硫酸溶液、NaOH溶液、乙酸乙酯溶液以及蒸馏水 序号 乙酸乙酯溶液体积/mL 硫酸溶液体积/mL NaOH溶液体积/L 蒸馏水体积/L 温度/℃ 反应相同时间后乙醇浓度 ⅰ 10 0 0 10 ⅱ 10 10 0 0 ⅲ a 0 10 b ⅳ a 0 10 b ①表中a=______。测得，则得到实验结论：______。 ②由，______(在中选取所需数据并比较大小)，可得到实验结论：其他条件相同，温度升高水解速率加快。 ③写出乙酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学方程式______。 （3）乙酸乙酯在NaOH溶液中水解速率常数(k)的测定 查阅资料水解溶液电导率随降低而减小，测定不同时刻的电导率，通过数据处理可得k值。 实验过程取(1)中配制的NaOH溶液，与等浓度等体积的乙酸乙酯溶液混合，恒温下测定不同时刻溶液的电导率，所得k值比文献值小21%。 交流研讨小组同学认为杂质影响了k值。 改进实验三位同学进行了以下改进实验： ①甲同学将配制溶液时所用蒸馏水煮沸冷却后再使用，目的是______。 ②乙同学用蒸馏水洗涤NaOH固体后，再配制成0.02 mol⋅L NaOH溶液。洗涤NaOH固体的目的是______。 ③丙同学先配制NaOH饱和溶液，再取上清液稀释到所需浓度。依据文献资料： 在饱和NaOH溶液中几乎不溶解。请用平衡移动原理解释：______。 实验结果三位同学的改进实验均使测得的k值更接近文献值。 （4）酯在碱性环境中可以发生水解。请写出该原理在生产或生活中的一种应用______。 【答案】（1） ①. 250mL容量瓶和胶头滴管 ②. C （2） ①. 10 ②. 相同温度下，乙酸乙酯在碱性条件下的水解速率大于在酸性条件下的水解速率，在蒸馏水中的水解速率最慢 ③. A3＜A4 ④. CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH （3） ①. 排空溶解在蒸馏水中少量的CO2，防止与NaOH反应生成Na2CO3以影响实验结果 ②. 除去NaOH固体表面附着的Na2CO3固体，以免影响实验结果 ③. ：Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3，在NaOH饱和溶液中上述平衡逆向移动 （4）用热的纯碱溶液来去油污 【解析】 【小问1详解】 称量NaOH固体配制250 mL 0.02 mol/L NaOH溶液，需要用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管； A．NaOH放在滤纸上称量，由于NaOH具有很强的吸水性，导致称量的NaOH固体中含有水分，导致溶质的物质的量偏小，所配溶液的物质的量浓度偏小，A不合题意； B．没有洗涤溶解NaOH的烧杯，导致溶质的物质的量偏小，所配溶液的物质的量浓度偏小，B不合题意； C．定容时俯视刻度线，导致所配溶液的体积偏小，所配溶液浓度偏大，C符合题意； D．摇匀后液面下降，继续加水至刻度线，导致所配溶液的体积偏大，所配溶液浓度偏小，D不合题意； 故答案为：250mL容量瓶和胶头滴管；C； 【小问2详解】 ①为控制变量唯一可知，保证乙酸乙酯的量相同和总体积相同的情况下改变溶液酸碱性和溶液温度，故表中a=10，测得，则得到实验结论为：相同温度下，乙酸乙酯在碱性条件下的水解速率大于在酸性条件下的水解速率，在蒸馏水中的水解速率最慢，故答案为：10；相同温度下，乙酸乙酯在碱性条件下的水解速率大于在酸性条件下的水解速率，在蒸馏水中的水解速率最慢； ②为控制变量唯一，iii和iv均在碱性条件下水解，温度不同，故由，观测到A3＜A4，即可得到实验结论：其他条件相同，温度升高水解速率加快，故答案为：A3＜A4； ③乙酸乙酯在NaOH溶液中水解的化学方程式为：CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH，故答案为：CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH； 【小问3详解】 ①由题干信息可知，Na2CO3的存在将影响实验结果，故甲同学将配制溶液时所用蒸馏水煮沸冷却后再使用，目的是排空溶解在蒸馏水中少量的CO2，防止与NaOH反应生成Na2CO3以影响实验结果，故答案为：排空溶解在蒸馏水中少量的CO2，防止与NaOH反应生成Na2CO3以影响实验结果； ②由题干信息可知，Na2CO3的存在将影响实验结果，乙同学用蒸馏水洗涤NaOH固体后，再配制成0.02 mol⋅L NaOH溶液，NaOH在空气中放置过程中能与空气中的CO2反应生成Na2CO3附着在NaOH固体表面，故洗涤NaOH固体的目的是除去NaOH固体表面附着的Na2CO3固体，以免影响实验结果，故答案为：除去NaOH固体表面附着的Na2CO3固体，以免影响实验结果； ③丙同学先配制NaOH饱和溶液，再取上清液稀释到所需浓度。依据文献资料： Na2CO3在饱和NaOH溶液中几乎不溶解，其平衡移动原理为：Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3，在NaOH饱和溶液中上述平衡逆向移动，故答案为：：Na2CO3+H2ONaOH+NaHCO3，在NaOH饱和溶液中上述平衡逆向移动； 【小问4详解】 用热的纯碱溶液来去油污，就是利用酯在碱性环境中可以发生水解这一原理，故答案为：用热的纯碱溶液来去油污。 18. 三氯化六氨合钴是一种重要的化工原料。利用含钴废料(含少量等杂质)制取的工艺流程如下所示： 已知：①“酸浸”过滤后的滤液中含有等。 ②均为难溶物。 ③具有较强还原性。 回答下列问题： （1）制备。“除杂”过程中加入的作用是___________。 （2）制备。 ①“氧化”过程应先加入___________(填序号)，原因是___________。 A．氨水 B．氢氧化钠 C． D． ②生成的离子方程式为___________。 （3）得到晶体。中中心原子配位数是___________。 （4）含量测定。通过碘量法可测定产品中的钴元素的含量。称取0.20g产品，加入稍过量的NaOH溶液并加热，将Co元素完全转化为难溶的，过滤洗涤后将滤渣完全溶于盐酸中，向所得的溶液中加入过量的KI和滴淀粉溶液，再用的溶液滴定(反应原理：、)，达到滴定终点时消耗溶液48.00 mL，试求产品中钴元素的百分含量(写出解题过程)___________。 【答案】（1）将氧化成，便于后续去除 （2） ①. A ②. 具有较强还原性，易被氧化，若先加将氧化为，后加氨水，会生成沉淀，不利于产品的生成 ③. （3）6 （4） 【解析】 【分析】以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3：用盐酸溶解废料，过滤出滤渣，得到含Co2+、Fe2+、Al3+的酸性滤液，向滤液中加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，再加Na2CO3调pH，沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤得滤渣[主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3]和滤液，向含有Co2+的溶液中加入活性炭和NH4Cl溶液得到，再依次加入氨水和H2O2，发生的反应依次为：、，再将溶液在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品，据此分析解题。 【小问1详解】 由分析可知，加入适量的NaClO3的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，便于后续除去； 【小问2详解】 ①结合分析可知，若先加H2O2，将Co元素氧化到Co3+，后加氨水，会生成Co(OH)3，不利于产品的生成，故先加入氨水再加入H2O2，可防止Co(OH)3的生成，原因为；[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，易被氧化；先加H2O2将Co2+氧化为Co3+，后加氨水，会生成Co(OH)3，不利于产品的生成，故先加入氨水再加入H2O2； ②由分析可知，生成[Co(NH3)6]3+的反应方程式为：H2O2+2[Co(NH3)6]Cl2+2NH4Cl=2[Co(NH3)6]Cl3+2NH3↑+2H2O，则其离子方程式为2[Co(NH3)6]2+＋2＋H2O2=2[Co(NH3)6]3+＋2NH3↑＋2H2O； 【小问3详解】 [Co(NH3)6]3+中配位原子是N，配位数是6； 【小问4详解】 根据得失电子守恒可得关系式：，，，产品中钴元素的百分含量为。 19. 某研究小组按下列路线合成药物诺氟沙星(H)。 已知： 回答下列问题： （1）A→B的反应类型为___________。化合物C___________(填“存在”或“不存在”)顺反异构现象。 （2）H的结构简式为___________，E中含氧官能团的名称为___________。 （3）流程中B→D也可由B与经取代和环化两步反应得到，写出发生环化反应的化学方程式___________。 （4）M()为化合物G的同系物，同时符合下列条件的M的同分异构体的结构简式为___________。 ①谱表明分子中有4种氢原子，IR谱显示含有N—H键，不含N—N键； ②分子中含有六元环状结构，且成环原子中至少含有一个N原子。 （5）利用以上合成路线中的信息，设计以苯和乙烯为原料合成的路线(用流程图表示，无机试剂任选)___________。 【答案】（1） ①. 还原反应 ②. 存在 （2） ①. ②. (酮)羰基、酯基 （3） （4）、、、 （5） 【解析】 【分析】合成药物诺氟沙星的流程为：将A在Fe和HCl作用下还原为B，再将B与反应生成C，将C与反应成环得D，再将D与反应取代氨基上的H得到E，在酸性下水解得到F，最后F与取代Cl原子生成目标产物诺氟沙星H，据此分析解答。 【小问1详解】 根据分析，A→B的是将硝基还原为氨基，则反应类型为：还原反应；化合物C中存在不能旋转的碳氮双键，且碳氮双键中C原子上连接2个不同的基团或原子，存在顺反异构。 【小问2详解】 根据分析可知，H的结构简式为：，E的结构简式为，其含氧官能团为：(酮)羰基、酯基。 【小问3详解】 根据题意知，B与先发生取代反应得到，然后发生环化反应为：。 【小问4详解】 若六元环上只有一个N原子，则不存在含有4种氢原子的同分异构体，所以两个N原子必须都在环上，且分子呈对称结构。依照试题信息，两个N原子不能位于六元环的邻位，N原子上不能连接甲基，若两个C原子构成乙基，也不能满足“分子中有4种氢原子”的题给条件。因此，两个N原子只能位于六元环的间位或对位，两个甲基可连在同一个碳原子上或不同的碳原子上，结构简式可能为：、、、。 【小问5详解】 第一步，结合原料分解目标产物结构：如图；第二步，根据分解图设计合成步骤：首先是苯在浓硫酸、浓硝酸加热条件下生成硝基苯；然后硝基苯在Fe/HCl条件下反应生成苯胺；乙烯与发生加成反应生成1，2-二溴乙烷；最后是苯胺与1，3-二溴乙烷发生流程图中D→E类似的反应生成产物；第三步，写出合成路线：根据分析写出符合题意的合成路线，注意反应条件；则最终合成路线为：。 20. 小分子在科学研究和生产实践中有着重要作用。回答下列问题： Ⅰ．的转化与利用 （1）科学研究人员通过“Sabatier反应器”实现了将转化为，如图1是空间站中的循环过程示意图。 已知：某温度下，由处于标准状态的各种元素的指定单质生成标准状态的1mol某纯物质的热效应，叫做该温度下该物质的标准摩尔生成热。下表给出了几种物质在298 K下的标准摩尔生成热，则“Sabatier反应器”中发生反应的热化学方程式为___________。 物质 -393.51 -74.85 -241.82 0 （2）写出一种有利于提高“Sabatier反应器”中反应的转化率的措施___________。 Ⅱ．有机胺用于塑料加工 工业上可用对苯二胺加氢制备1，4-环己二胺，主要反应如下： （3）现取4mol对苯二胺，少量催化剂和一定量的氢气于反应釜中发生反应，后，对苯二胺的转化率以及环己二胺的选择性随温度变化如图2所示，则内，时，环己二胺)=___________(列出计算式)。 （4）当温度高于时，对苯二胺的转化率以及环己二胺的选择性随温度升高均呈现下降趋势，试分析其原因可能为___________。 Ⅲ．甲醇的制备 利用和合成甲醇主要涉及以下反应： 反应①： 反应②： 在1L的密闭容器中，加入催化剂，并投入和发生上述两个反应，的平衡转化率和甲醇的选择性随温度的变化趋势如图3所示。 （5）由图可知，达到平衡最适宜的温度为___________(填“413 K”“513 K”或“550 K”)。 （6）550 K时，若反应后体系的总压强为p，则反应①的___________(列出计算式)。 Ⅳ．甲酸的制备 工业上制备甲酸的反应为，该反应的速率方程。 （7）已知Arrhenius经验公式为(为活化能，k为速率常数，R和C均为常数)。在催化剂1和催化剂2作用下，测得该反应的与的关系如图4所示。其中催化效率比较高的是___________(填“催化剂1”或“催化剂2”)，在催化剂2的作用下，活化能___________。 【答案】（1） （2）降低温度 （3） （4）催化剂活性降低 （5）513K （6） （7） ①. 催化剂1 ②. 30 【解析】 【小问1详解】 由示意图可知，“Sabatier反应器”中发生的反应为，根据题给数据，该反应的焓变，故“Sabatier反应器”中发生反应的热化学方程式为 ； 【小问2详解】 “Sabatier反应器”中反应为放热反应，适当降低温度，平衡正向移动，反应转化率提高，该反应为气体分子数减小的反应，适当增大压强，平衡正向移动，反应转化率提高； 【小问3详解】 时，对苯二胺的转化率为，产物环己二胺的选择性为，所以内，； 【小问4详解】 当温度高于时，可能由于催化剂的活性降低或者发生了副反应而导致对苯二胺的转化率以及1，4-环己二胺的选择性随温度升高均呈现下降趋势； 【小问5详解】 首先应选择甲醇的选择性比较高的温度，排除，和513K时甲醇的选择性和的转化率都相差不大，计算产率可知413K时，时，故最适宜的反应温度为513K； 【小问6详解】 第一步，结合图像信息，计算消耗的总的物质的量及生成CO消耗的的物质的量，根据图像，550K时，的平衡转化率为，则消耗的总的物质的量，平衡时的物质的量；甲醇的选择性为，则生成甲醇消耗的的物质的量，那么生成CO消耗的的物质的量。第二步，列三段式，计算各物质的分压，根据上述数据可以列出如下三段式： 达到平衡后，体系中各物质的物质的量分别为，，，，，则平衡时体系总物质的量为，已知反应后体系的总压强为p，则达到平衡时，反应①中各物质的分压为，，，，第三步，结合的计算公式，写出的表达式。反应①的； 【小问7详解】 根据Arrhenius经验公式可知，和呈反比例关系，从图像上看，直线的斜率的绝对值即为活化能，因此直线的斜率的绝对值越小表示活化能越小，而活化能越小则说明催化剂的效果更好，所以催化效率更高的是催化剂1.将两点的数据代入Arrhenius经验公式可得，，将两式联立即可得活化能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $