内容正文:
2025年普通高等学校招生全国统一考试热身考试(二)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个正确选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 纪录片《如果国宝会说话》展示了国宝背后的中国精神、中国审美和中国价值观。下列文物中,主要由无机非金属材料制成的是
A.洛神赋图
B.三彩载乐骆驼俑
C.木雕双头镇墓兽
D.三星堆青铜神树
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.洛神赋图所用的纸张主要材质为纸张,主要成分为纤维素,属于有机高分子材料,A不符合题意;
B.三彩载乐骆驼俑属于陶瓷制品,主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,B符合题意;
C.木雕双头镇墓兽的主要材质为木材,主要成分为纤维素,属于有机高分子材料,C不符合题意;
D.三星堆青铜神树的材质为青铜合金,属于金属材料,D不符合题意;
故选B。
2. 下列说法正确的是
A. 人从食物中摄取的蛋白质,在体内先水解生成各种氨基酸,生成不同种类的氨基酸能以不同数目和顺序彼此结合,构成人体组织所需要的蛋白质
B. 淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物,且它们都是混合物
C. 淀粉、纤维素和葡萄糖都能发生水解反应
D. 石油分馏产品中重油进行催化裂解,可提高汽油等轻质油的产量和质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.食物中的蛋白质在体内酶催化作用下先水解生成各种氨基酸,不同种类的氨基酸可通过不同的数目和排列顺序脱水缩合,构成人体所需的蛋白质,描述符合事实,A正确;
B.高分子化合物的相对分子质量通常在以上,油脂的相对分子质量仅为数百,不属于高分子化合物,B错误;
C.葡萄糖属于单糖,不能发生水解反应,只有二糖、多糖可发生水解,C错误;
D.对重油进行催化裂化可提高汽油等轻质油的产量和质量,催化裂解的目的是获得乙烯、丙烯等短链气态不饱和烃,D错误;
故选A。
3. 下列叙述正确的是
A. 和均是四面体构型的非极性分子
B. 中含中子、质子、电子各(代表阿伏加德罗常数的值)
C. 族元素铯的两种同位素比多4个质子
D. 与互为同素异形体
【答案】B
【解析】
【详解】A.、均为四面体结构,但因正负电荷的重心不重合,为极性分子,A错误;
B.D是含有1个中子的氢元素,O元素的原子序数为8,相对原子质量为16,则其中子数为8,1分子共含有中子数为10,质子数等原子序数,则1分子共含有质子数为10,则1分子共含有电子数为10,故1mol含有中子、质子、电子各10,B正确;
C.两种同位素、中子数不同,质子数相同,C错误;
D.与两者含有中子数不同,互为同位素,D错误;
故选B。
4. 化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是
A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应,又能发生取代反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.化合物L中含碳碳双键、羟基,能使酸性溶液褪色,A正确;
B.已知同时连有4个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子,故L分子存在2个手性碳原子,如图所示:,B正确;
C.化合物L分子中不含羧基,含有酚羟基,酸性比碳酸弱,不能与碳酸氢钠溶液反应产生 CO2,C错误;
D.化合物L中含有碳碳双键可以发生加成反应,含有羟基可以发生取代反应,D正确;
故选C。
5. 下列装置不能达到相应实验目的的是
A. 装置①用于制备氨气
B. 装置②用于验证可转化为
C. 装置③可用铜制溶液
D. 装置④用于检验中是否含有
【答案】B
【解析】
【详解】A.碱石灰能吸水并放热,可促使分解逸出,A能达到目的;
B.均为白色沉淀,无法确定是否转化为,B不能达到目的;
C.铜片加入热的稀硫酸中,并不断通入氧气,可发生以下反应:,可制得CuSO4溶液,C能达到目的;
D.SO2不与BaCl2溶液反应,但SO3能与BaCl2溶液反应并生成白色沉淀BaSO4,因此如有白色沉淀生成证明含有SO3,否则不含,D能达到目的;
故选B。
6. 下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A. Na2O2溶于水:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
B. Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-=NH3·H2O
D. Na2S2O3溶液中通入足量氯气:+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+
【答案】D
【解析】
【详解】A.Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氢气:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑,A错误;
B.Fe(OH)3溶于氢碘酸:2I-+2Fe(OH)3+6H+=2Fe2++6H2O+I2,B错误;
C.同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合只发生氢离子和氢氧根离子的反应:H+ +OH-= H2O,C错误;
D.Na2S2O3溶液中通入足量氯气生成硫酸钠、硫酸、HCl和水:+4C12+5H2O=2+8Cl-+10H+,D正确;
答案选D。
7. 一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C. Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D. Z的氯化物属于离子化合物
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z三种短周期元素,X与Y同周期,Y原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,则Y可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,为氧或镁,X、Y的质子数之和等于Z的质子数,则Y为氧,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,X为硼,那么Z为铝;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:,A错误;
B.X的最高价氧化物对应的水化物为硼酸,是一种弱酸,B错误;
C.Y的氢化物中过氧化氢或水,其中氢化合价能降低、氧化合价能升高,则既具有氧化性又具有还原性,C正确;
D.Z的氯化物为氯化铝,属于共价化合物,D错误;
故选C。
8. 地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如下图所示。下列说法错误的是
A. Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯
B. 为使Ⅰ充分转化,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍
C. 水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入可提升分离效果
D. 生物柴油与石化柴油均可水解
【答案】D
【解析】
【详解】A.高级脂肪酸酯,是指含有较多碳原子数的脂肪酸和醇分子通过酯基连接而形成的一类化合物,Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯,A正确;
B.根据转化关系图可知,Ⅰ的分子中含有3个酯基,为使Ⅰ按照“酯交换”反应原理充分转化为生物柴油Ⅲ,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍,B正确;
C.Ⅱ为丙三醇,易溶于水,Ⅲ为酯,难溶于水,水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入可有助于水相和有机相分离,提升分离效果,C正确;
D.生物柴油的主要成分为酯,而石化柴油的主要成分为烃,生物柴油可以水解,石化柴油不能水解,D错误;
故选D。
9. 工业上以黄铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是
A. NaOH溶液、酚酞试液 B. 石灰水、石蕊试液
C. 碘水、淀粉溶液 D. 氨水、酚酞试液
【答案】C
【解析】
【详解】A.在完全生成Na2SO3时溶液还是碱性,没变色,不能用于测定,选项A不正确;
B.石灰水中所含溶质较少,且石蕊试液的颜色变化不明显,选项B不正确;
C.碘水和二氧化硫发生氧化还原反应,终点时溶液褪色,可检测,选项C正确;
D.氨水碱性较弱,在SO2还没与氨水完全反应时就开始变色了,不能测定,选项 D不正确。
10. 三氯化钌(RuCl3)是重要的化工原料,广泛应用于催化、电镀、电解等工业。从Co-Ru-Al2O3催化剂废料中分离制取RuCl3和Co(NO3)2的一种工艺流程如下图所示。焙烧后得到的固体中含有CoO、Na2RuO4和NaNO2等。有关各流程的说法正确的是
A. 水浸:溶液中含有 Na[Al(OH)4]
B. 还原:若乙醇将Na2RuO4还原为Ru(OH)4,则Ru(OH)4 的氧化性强于Na2RuO4
C. 酸溶:NH2OH可以电离出OH-,因而具有碱性
D. 沉钴:乙二酸(H2C2O4)的一种同系物对苯二甲酸可与乙二醇通过缩聚反应制备涤纶
【答案】A
【解析】
【分析】含有Co-Ru-Al2O3催化剂废料与NaOH/NaNO3混合焙烧,得到CoO、Na2RuO4和NaNO2以及Al2O3,水浸强碱与Al2O3反应生成 Na[Al(OH)4],沉淀含有CoO,酸浸得到Co2+的溶液,加热草酸得到CoC2O4沉淀,最后得到Co(NO3)2·6H2O,水浸的溶液加入乙醇将Na2RuO4还原为Ru(OH)4,再酸溶得到RuCl3溶液,蒸发结晶得到晶体RuCl3·6H2O。
【详解】A.水浸时,强碱与Al2O3反应生成 Na[Al(OH)4],A项正确;
B.还原时,若乙醇将Na2RuO4还原为Ru(OH)4,那么,Ru(OH)4 作为还原产物,氧化性弱于Na2RuO4,B项错误;
C.NH2OH具有碱性,其原因类似NH3,是由于氮原子上的孤对电子与水作用,得到水中质子,“得质子者为碱”,NH2OH自身并不电离出OH-,C项错误;
D.乙二酸和对苯二甲酸不是同系物,二者虽含有相同的官能团且官能团个数相同,但是并不符合中学设定的同系物分子式之间相差若干个CH2的规定,D项错误
答案选A。
11. CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法错误的是
A. 已知原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为
B. 该晶胞在面ABCD上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是9,10,11
C. 晶胞中原子6和11之间的距离为
D. 距离最近的原子有12个
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,原子M为坐标原点,原子N为上层的晶胞正四面体的中心,在x轴上位移为,在y轴上位移为,在z轴上位移为,则原子N的坐标为(,,),故A正确;
B.如果沿晶胞面对角线方向上的投影如图2,则球6为原子C,球11为与原子M相接的Te原子,球7为上层的另一个Te原子,球8为原子N即Te原子,球9为左侧面心的Cd原子,球10为右侧面心的Cd原子,则代表Te原子的位置有7、8、11;故B错误;
C.另作图(如下),则A为6号原子,AB的长度即是6号原子与11号原子的距离,C为B原子在底面的投影,落在面对角线处,BC的长度即为晶胞边长的,即为apm,CD的距离为面对角线的,即为,AD的长度为面对角线的一半,即为,根据勾股定理,AC的长度的平方为=,AB的长度为=,;故C正确;
D.位于晶胞的顶点和面心位置,距离最近的原子有12个,故D正确;
答案选B。
12. 近年来,科学家利用电化学催化的方法,将PET塑料(聚对苯二甲酸乙二酯)水解液中的乙二醇()和温室气体转化为甲酸(HCOOH),原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电极A与电源正极相连 B. 电极B的反应:
C. 1 mol乙二醇参加反应两极共生成3 mol甲酸 D. 两个电极反应中碳原子的杂化类型均发生改变
【答案】C
【解析】
【分析】H+由电极A移向电极B,B电极二氧化碳发生还原反应生成甲酸,B是阴极、A是阳极。
【详解】A.根据以上分析,A是阳极,电极A与电源正极相连 ,故A正确;
B.B电极二氧化碳发生还原反应生成甲酸,电极B的反应:,故B正确;
C.A电极乙二醇失电子发生氧化反应生成甲酸,电极反应式为 ,B电极二氧化碳得电子发生还原反应生成甲酸,电极反应式为,1 mol乙二醇参加反应,阳极生成2mol甲酸,根据得失电子守恒,B电极生成3mol甲酸,两极共生成5 mol甲酸,故C错误;
D.乙二醇中碳原子采用sp3杂化,二氧化碳中C原子采用sp杂化,甲酸中一个碳原子采用sp2杂化,故D正确;
选C。
13. 已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应在任意温度下可自发进行
B. 平衡常数:
C. 当时,反应达到平衡
D. 其他条件不变,增大压强,可使A点移向B点
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应为气体分子数增加,,故该反应高温时自发,故A错误;
B.由图可知,投料比一定时,升高温度,平衡正向移动,K值增大,温度为时的平衡转化率大,温度高K值大,故,故B正确;
C.当时,正逆反应速率不相等,反应未达到平衡状态,当时,达平衡状态,故C错误;
D.反应正方向为气体分子数增加,其他条件不变,增大压强,平衡逆向移动,的平衡转化率减小,且A、B点对应温度不同,故D错误;
故选:B。
14. 25℃,某混合溶液中,pX随pOH变化的关系如图所示[X代表H2S、HS-或S2-,如]。已知,。下列说法正确的是
A. 曲线a为pS2-随pOH的变化情况
B. 的数量级为
C. M点存在:
D. 向0.01 mol/L的H2S溶液中加入等体积、等浓度的CuSO4溶液,没有黑色沉淀生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.曲线a代表pX随pOH变化,pOH越小(碱性越强)时,H2S浓度减小,pX增大,故曲线a为pH2S,曲线c为pS2-,A错误;
B.Ka1的表达式为:,Ka2的表达式为:,则,M点时c(H2S)=c(S2-)且,故计算;结合曲线a和b交点(pOH=7.0时,c(H2S)=c(HS⁻))得Ka1=10-7,故,数量级为10-13,B正确;
C.M点是向H2S溶液滴加碱性溶液后所得的溶液,选项中的电荷守恒少了碱性溶液的阳离子,C错误;
D.等体积混合后c(H2S)=c(Cu2+)=0.005 mol/L,H2S电离是微弱的,c(H+)≈c(HS-),则H2S电离出的c(S2-)≈Ka2=10-13,Q=0.005×10-13=5×10-16>Ksp(CuS)=10-36,有沉淀生成,D错误;
故选B。
二、非选择题:共58分。
15. 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)中回收镓的流程如图所示。
常温下,溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示。
金属离子
开始沉淀时的
4.5
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的
5.5
4.7
3.2
9.0
请回答下列问题:
(1)基态镓原子的外围电子轨道表示式为______。
(2)为加快刚玉渣的酸浸速率,可采取的措施有______(填标号)。
A. 将刚玉渣研细 B. 适当升高温度
C. 使用质量分数为98%的浓硫酸 D. 增大体系的压强
(3)从“滤液①”中获得的具体操作为______、______、过滤、洗涤、干燥。
(4)“中和沉淀”过程中分离出的“滤渣①”的主要成分为______(填化学式)。若“滤液②”中阳离子浓度均为,“中和沉淀”过程中应调节的范围为______。
(5)“碱浸”时,镓元素参与的反应的化学方程式为______。
(6)“滤渣②”的主要成分为______。
(7)电解溶液制取镓单质的阴极反应式为______。
【答案】(1) (2)AB
(3) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(4) ①. Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3 ②. 5.5~7
(5)或
(6)Al(OH)3 (7)
【解析】
【分析】刚玉渣加入稀硫酸酸化,滤渣中含有Ti和Si单质,则滤液①中含有Ga3+、Al3+、Fe2+、Fe3+,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeSO4·7H2O,滤液②中主要含有Ga3+、Al3+、Fe3+,由“中和沉淀”得到的滤液③进入“结晶”步骤重复利用知,为避免“结晶”时产生Fe(OH)2沉淀,加入NaOH调节pH为5.5~7.5,“中和沉淀”得到Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3,再加入过量的NaOH溶液,Al(OH)3、Ga(OH)3溶解,分别生成[Al(OH)4]-(即)和[Ga(OH)4]-(即),向滤液④中通入适量CO2,[Al(OH)4]-生成Al(OH)3沉淀除去,电解含有[Ga(OH)4]-的溶液得到Ga单质,据此分析解题。
【小问1详解】
镓为31号元素,基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1,则基态镓原子的外围电子轨道表示式为;
【小问2详解】
A.将刚玉渣研细,增大接触面积,加快刚玉渣的酸浸速率,A正确;
B.适当升高温度,加快刚玉渣的酸浸速率,B正确;
C.质量分数为98%的浓硫酸电离出的H+较少,不利于酸浸,C错误;
D.该反应没有气体参加反应,增大体系压强,不影响反应速率,D错误;
答案选AB;
【小问3详解】
中含有结晶水,故从溶液中得到的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【小问4详解】
由分析可知,滤液②中含有Ga3+、Al3+、Fe3+,由“中和沉淀”得到Fe(OH)3、Al(OH)3、Ga(OH)3;
若“滤液②”中阳离子浓度均为,“中和沉淀”过程中镓离子要完全沉淀,而Fe2+不沉淀,由表格数据可知,pH=9.0时Fe2+完全沉淀,此时pOH=5,,滤液②中阳离子浓度均为,则需控制,pOH=7,pH=7,故应调节的pH范围为5.5~7;
【小问5详解】
“碱浸”时 Ga(OH)3与NaOH反应生成Na[Ga(OH)4],化学方程式为或;
【小问6详解】
由分析可知,“碳酸化”过程向滤液④中通入适量CO2,[Al(OH)4]-生成Al(OH)3沉淀除去,[Ga(OH)4]-不发生反应;
【小问7详解】
电解溶液制取镓单质,阴极是[Ga(OH)4]-得到电子转化为单质镓,反应式为。
16. 2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
I.制钠砂:向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠:降温至10℃,加入25mL噻吩(过量),反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠:降温至,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。
Ⅳ.水解:恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
V.分离:向有机相中加入无水,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g。
回答下列问题:
(1)步骤I中液体A可以选择_______(填选项字母)。
a.乙醇 b.水 c.四氯化碳
(2)步骤I中液体A还可以选择乙苯(),乙苯有多种芳香烃同分异构体,其中有3种化学环境不同的氢原子的结构简式为_______。
(3)噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是_______。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。
(6)下列仪器在步骤V中无需使用的是_______(填名称);无水的作用为_______。
(7)制得产品产率为_______。
【答案】(1)c (2)
(3)吡咯可形成分子间氢键,使熔沸点升高
(4)将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,并不断用玻璃棒搅拌
(5)将NaOH中和,促使反应正向进行,提高反应物的转化率
(6) ①. 球形冷凝管、分液漏斗 ②. 除去水
(7)70.0%
【解析】
【小问1详解】
步骤Ⅰ制钠砂过程中,液体A不能和Na反应,而乙醇、水都能和金属Na反应,四氯化碳和金属Na不反应,故选c;
【小问2详解】
乙苯有多种芳香烃同分异构体,即两个甲基的邻间对位,其中有3种化学环境不同的氢原子,说明结构对称,为邻二甲苯,结构简式为;
【小问3详解】
噻吩沸点低于吡咯()的原因是:中含有N原子,可以形成分子间氢键,氢键可以使熔沸点升高;
【小问4详解】
步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是:将环氧乙烷溶液沿烧杯壁缓缓加入,此过程中不断用玻璃棒进行搅拌来散热;
【小问5详解】
2-噻吩乙醇钠水解生成-噻吩乙醇的过程中有NaOH生成,用盐酸调节的目的是将NaOH中和,使平衡正向移动,增大反应物的转化率;
【小问6详解】
步骤Ⅴ中的操作有过滤、蒸馏,蒸馏的过程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管,无需使用的是球形冷凝管和分液漏斗;向有机相中加入无水的作用是:除去水;
【小问7详解】
步骤Ⅰ中向烧瓶中加入液体A和金属钠,Na的物质的量为,步骤Ⅱ中Na完全反应,根据方程式可知,理论上可以生成0.2mol2-噻吩乙醇,产品的产率为=70.0%。
17. 研究的综合利用对促进低碳社会的构建有重要意义。
Ⅰ.河南省安阳市建成了国内最大的二氧化碳合成甲醇工厂,为二氧化碳的资源化利用提供一条绿色途径。
已知:发生如下主反应①生产甲醇,同时伴有副反应②发生。
①
②
(1)反应的的________。
(2)对于上述反应体系,下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.温度越低,越有利于工业生产甲醇
B.配置甲醇-水分离装置可以促进反应①平衡正向移动
C.增大初始投料比,有利于提高的转化率
D.体系达平衡后,压缩容器体积,反应①平衡正向移动
E.当气体的平均摩尔质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
(3)催化剂组成的改变对甲醇产率和选择性的影响如下表:
序号
催化剂组成
甲醇产率[]
甲醇选择性/%
①
CuO/ZnO/
78
40
②
CuO/ZnO/
96
88
③
CuO/ZnO//MnO
138
91
结合表中数据,选择催化剂________的效果最好(填序号)。
Ⅱ.Ni基合金催化重整可以将两种温室气体转化为CO与的合成气,对高效利用天然气资源和实现双碳目标有重要意义。重整反应为
(4)、5.0MPa下,在密闭容器中加入1 mol与1 mol及催化剂进行重整反应,平衡时CO的体积分数为20%,则的平衡转化率为________,平衡常数________。(平衡分压=总压×物质的量分数)
(5)常压条件下,将等物质的量的与充入密闭容器,同时存在以下反应:
①
②
③
④
反应达平衡时混合气体的组成如图,曲线m、n和p中,表示的是_______(填字母,下同),表示CO的是________。
【答案】(1)-90.14
(2)AC (3)③
(4) ①. 25% ②.
(5) ①. n ②. m
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应①-反应②=目标反应,则反应ΔH=(-48.97 kJ/mol)-(+41.17 kJ/mol)=-90.14 kJ/mol;
【小问2详解】
A.反应①为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,甲醇的物质的量增大,但温度过低会导致反应速率过慢,生产效率低,所以低温不利于工业生产甲醇,A错误;
B.配制甲醇-水分离装置可以减小生成物的浓度,有利于促进反应①平衡向正反应方向移动,B正确;
C.增大初始投料比,相当于增大氢气的浓度,平衡向正反应方向移动,但氢气的转化率减小,C错误;
D.反应①是气体体积减小的反应,体系达平衡后,压缩容器体积,气体压强增大,有利于反应①平衡向正反应方向移动,D正确;
E.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,反应①是气体体积减小的反应、反应②是气体体积不变的反应,反应中气体的平均摩尔质量增大,则气体的平均摩尔质量保持不变说明正逆反应速率相等,反应体系已达平衡,E正确;
故选AC;
【小问3详解】
由表格数据可知,催化剂③的甲醇产率和选择性都最大,所以实际生产时选择催化剂③的效果最好;
【小问4详解】
设反应达到平衡时消耗甲烷的物质的量为a mol,则平衡时甲烷的物质的量为(1-a) mol,由方程式可知,平衡时二氧化碳、一氧化碳、氢气的物质的量分别为:(1-a) mol、2a mol、2a mol,由一氧化碳的体积分数可得:=20%,解得:a=0.25,则甲烷的转化率为:=25%,反应的平衡常数Kp==;
【小问5详解】
由图可知,升高温度,二氧化碳的体积分数减小、氢气的体积分数增大,反应①和反应②都是吸热反应,升高温度,平衡均向正反应方向移动,甲烷的体积分数减小,所以曲线n表示甲烷;反应③是吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的体积分数增大、氢气的体积分数减小,反应④是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,一氧化碳的体积分数增大,所以曲线m表示一氧化碳。
18. 奥达特罗适用于慢性阻塞性肺病患者,具体合成路线如图:
已知:Bn为,Et为CH3CH2-。
(1)G中的官能团有羟基、醚键、__________、__________。
(2)E→F的反应类型是__________。
(3)D→E的化学方程式为__________________;该步骤要用到K2CO3其目的是__________________。
(4)A→B的目的是_____________________。
(5)A有多种同分异构体,其中的化学名称是__________;写出两种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式______________、______________。
a.既能发生水解反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应。
b.核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)参考上述合成路线,M、N的结构简式为_____________、_____________。
【答案】(1) ①. 羰基(或酮羰基) ②. 酰胺键
(2)氧化反应 (3) ①. +ClCH2COCl+2HCl ②. 碳酸钾显碱性可吸收生成的氯化氢,提高产品产率
(4)保护(酮)羰基间位的酚羟基
(5) ①. 邻羟甲基苯甲酸 ②. ③.
(6) ①. CH3COCH3 ②.
【解析】
【分析】合成路线中所以物质结构简式都已给出,结合各物质结构可推出每步的反应类型,A到B为取代反应,B到C为取代反应,C到D为还原反应,D到E为取代反应,E到F为氧化反应,F到G为取代反应,G到产品为取代反应,据此回答问题。
【小问1详解】
G中有羟基、醚键、羰基(酮羰基)、酰胺键四种官能团;
【小问2详解】
根据结构可知E到F分子结构多了两个氧原子,所以此反应为氧化反应;
【小问3详解】
D与ClCH2COCl发生取代反应生成E和HCl,其化学方程式为:+ClCH2COCl+2HCl,碳酸钾显碱性可吸收生成的氯化氢,使反应正向进行,提高产品产率;
【小问4详解】
A→B过程将A中(酮)羰基间位的(酚)羟基转化为-OBn,最后一步的反应又将-OBn转化为(酚)羟基,故A到B的目的是保护A中羰基间位的酚羟基;
【小问5详解】
的名称为邻羟甲基苯甲酸(或羟甲基苯甲酸);能发生水解反应根据元素种类可知含有酯基,能与FeCl3溶液发生显色反应,说明含有酚羟基,再根据核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3:2:2:1,可推出满足条件的同分异构体结构简式为:、;
【小问6详解】
由逆合成分析法可知,N发生酯化反应可以得到,则N为,根据E生成F可知,M发生类似的反应生成N,则M为,发生催化氧化得到M,故M为,N为。
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2025年普通高等学校招生全国统一考试热身考试(二)
化学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个正确选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 纪录片《如果国宝会说话》展示了国宝背后的中国精神、中国审美和中国价值观。下列文物中,主要由无机非金属材料制成的是
A.洛神赋图
B.三彩载乐骆驼俑
C.木雕双头镇墓兽
D.三星堆青铜神树
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 人从食物中摄取的蛋白质,在体内先水解生成各种氨基酸,生成不同种类的氨基酸能以不同数目和顺序彼此结合,构成人体组织所需要的蛋白质
B. 淀粉、油脂和蛋白质都是高分子化合物,且它们都是混合物
C. 淀粉、纤维素和葡萄糖都能发生水解反应
D. 石油分馏产品中重油进行催化裂解,可提高汽油等轻质油的产量和质量
3. 下列叙述正确的是
A. 和均是四面体构型的非极性分子
B. 中含中子、质子、电子各(代表阿伏加德罗常数的值)
C. 族元素铯的两种同位素比多4个质子
D. 与互为同素异形体
4. 化合物L是从我国传统中药华中五味子中提取得到的一种天然产物,其结构如图所示。下列有关该化合物的说法错误的是
A. 能使酸性溶液褪色 B. 分子中含有2个手性碳原子
C. 能与溶液反应放出气体 D. 既能发生加成反应,又能发生取代反应
5. 下列装置不能达到相应实验目的的是
A. 装置①用于制备氨气
B. 装置②用于验证可转化为
C. 装置③可用铜制溶液
D. 装置④用于检验中是否含有
6. 下列物质性质实验对应的离子方程式书写正确的是
A. Na2O2溶于水:Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
B. Fe(OH)3溶于氢碘酸:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C. 同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合:+OH-=NH3·H2O
D. Na2S2O3溶液中通入足量氯气:+4Cl2+5H2O=2+8Cl-+10H+
7. 一种新型微孔材料由X、Y、Z三种短周期元素组成。X、Y的质子数之和等于Z的质子数,X与Y同周期,X的第一电离能比同周期相邻两原子小,基态Y原子s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等。下列说法正确的是
A. 原子半径: B. X的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸
C. Y的氢化物既具有氧化性又具有还原性 D. Z的氯化物属于离子化合物
8. 地沟油某成分Ⅰ可发生“酯交换”反应制备生物柴油Ⅲ,转化如下图所示。下列说法错误的是
A. Ⅰ和Ⅲ均为高级脂肪酸酯
B. 为使Ⅰ充分转化,甲醇的物质的量应大于Ⅰ的3倍
C. 水萃取法分离Ⅱ和Ⅲ时,加入可提升分离效果
D. 生物柴油与石化柴油均可水解
9. 工业上以黄铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2等对环境有较大影响的有害气体。能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是
A. NaOH溶液、酚酞试液 B. 石灰水、石蕊试液
C. 碘水、淀粉溶液 D. 氨水、酚酞试液
10. 三氯化钌(RuCl3)是重要的化工原料,广泛应用于催化、电镀、电解等工业。从Co-Ru-Al2O3催化剂废料中分离制取RuCl3和Co(NO3)2的一种工艺流程如下图所示。焙烧后得到的固体中含有CoO、Na2RuO4和NaNO2等。有关各流程的说法正确的是
A. 水浸:溶液中含有 Na[Al(OH)4]
B. 还原:若乙醇将Na2RuO4还原为Ru(OH)4,则Ru(OH)4 的氧化性强于Na2RuO4
C. 酸溶:NH2OH可以电离出OH-,因而具有碱性
D. 沉钴:乙二酸(H2C2O4)的一种同系物对苯二甲酸可与乙二醇通过缩聚反应制备涤纶
11. CdTe的晶胞属立方晶系,晶胞参数如图1所示。下列说法错误的是
A. 已知原子M的坐标为(0,0,0),则原子N的坐标为
B. 该晶胞在面ABCD上的投影如图2所示,则代表Te原子的位置是9,10,11
C. 晶胞中原子6和11之间的距离为
D. 距离最近的原子有12个
12. 近年来,科学家利用电化学催化的方法,将PET塑料(聚对苯二甲酸乙二酯)水解液中的乙二醇()和温室气体转化为甲酸(HCOOH),原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电极A与电源正极相连 B. 电极B的反应:
C. 1 mol乙二醇参加反应两极共生成3 mol甲酸 D. 两个电极反应中碳原子的杂化类型均发生改变
13. 已知反应⇌向恒容密闭容器中通入和发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图。下列说法正确的是
A. 该反应在任意温度下可自发进行
B. 平衡常数:
C. 当时,反应达到平衡
D. 其他条件不变,增大压强,可使A点移向B点
14. 25℃,某混合溶液中,pX随pOH变化的关系如图所示[X代表H2S、HS-或S2-,如]。已知,。下列说法正确的是
A. 曲线a为pS2-随pOH的变化情况
B. 的数量级为
C. M点存在:
D. 向0.01 mol/L的H2S溶液中加入等体积、等浓度的CuSO4溶液,没有黑色沉淀生成
二、非选择题:共58分。
15. 金属镓有“电子工业脊梁”的美誉,广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣(含钛、镓的低硅铁合金,还含有少量氧化铝)中回收镓的流程如图所示。
常温下,溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表所示。
金属离子
开始沉淀时的
4.5
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的
5.5
4.7
3.2
9.0
请回答下列问题:
(1)基态镓原子的外围电子轨道表示式为______。
(2)为加快刚玉渣的酸浸速率,可采取的措施有______(填标号)。
A. 将刚玉渣研细 B. 适当升高温度
C. 使用质量分数为98%的浓硫酸 D. 增大体系的压强
(3)从“滤液①”中获得的具体操作为______、______、过滤、洗涤、干燥。
(4)“中和沉淀”过程中分离出的“滤渣①”的主要成分为______(填化学式)。若“滤液②”中阳离子浓度均为,“中和沉淀”过程中应调节的范围为______。
(5)“碱浸”时,镓元素参与的反应的化学方程式为______。
(6)“滤渣②”的主要成分为______。
(7)电解溶液制取镓单质的阴极反应式为______。
16. 2-噻吩乙醇是抗血栓药物氯吡格雷的重要中间体,其制备方法如下:
I.制钠砂:向烧瓶中加入300mL液体A和4.60g金属钠,加热至钠熔化后,盖紧塞子,振荡至大量微小钠珠出现。
Ⅱ.制噻吩钠:降温至10℃,加入25mL噻吩(过量),反应至钠砂消失。
Ⅲ.制噻吩乙醇钠:降温至,加入稍过量的环氧乙烷的四氢呋喃溶液,反应30min。
Ⅳ.水解:恢复室温,加入70mL水,搅拌30min;加盐酸调pH至4~6,继续反应2h,分液;用水洗涤有机相,二次分液。
V.分离:向有机相中加入无水,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,蒸出四氢呋喃、噻吩和液体A后,得到产品17.92g。
回答下列问题:
(1)步骤I中液体A可以选择_______(填选项字母)。
a.乙醇 b.水 c.四氯化碳
(2)步骤I中液体A还可以选择乙苯(),乙苯有多种芳香烃同分异构体,其中有3种化学环境不同的氢原子的结构简式为_______。
(3)噻吩沸点低于吡咯()的原因是_______。
(4)步骤Ⅲ中反应放热,为防止温度过高引发副反应,加入环氧乙烷溶液的方法是_______。
(5)步骤Ⅳ中用盐酸调节pH的目的是_______。
(6)下列仪器在步骤V中无需使用的是_______(填名称);无水的作用为_______。
(7)制得产品产率为_______。
17. 研究的综合利用对促进低碳社会的构建有重要意义。
Ⅰ.河南省安阳市建成了国内最大的二氧化碳合成甲醇工厂,为二氧化碳的资源化利用提供一条绿色途径。
已知:发生如下主反应①生产甲醇,同时伴有副反应②发生。
①
②
(1)反应的的________。
(2)对于上述反应体系,下列说法不正确的是_______(填字母序号)。
A.温度越低,越有利于工业生产甲醇
B.配置甲醇-水分离装置可以促进反应①平衡正向移动
C.增大初始投料比,有利于提高的转化率
D.体系达平衡后,压缩容器体积,反应①平衡正向移动
E.当气体的平均摩尔质量保持不变时,说明反应体系已达平衡
(3)催化剂组成的改变对甲醇产率和选择性的影响如下表:
序号
催化剂组成
甲醇产率[]
甲醇选择性/%
①
CuO/ZnO/
78
40
②
CuO/ZnO/
96
88
③
CuO/ZnO//MnO
138
91
结合表中数据,选择催化剂________的效果最好(填序号)。
Ⅱ.Ni基合金催化重整可以将两种温室气体转化为CO与的合成气,对高效利用天然气资源和实现双碳目标有重要意义。重整反应为
(4)、5.0MPa下,在密闭容器中加入1 mol与1 mol及催化剂进行重整反应,平衡时CO的体积分数为20%,则的平衡转化率为________,平衡常数________。(平衡分压=总压×物质的量分数)
(5)常压条件下,将等物质的量的与充入密闭容器,同时存在以下反应:
①
②
③
④
反应达平衡时混合气体的组成如图,曲线m、n和p中,表示的是_______(填字母,下同),表示CO的是________。
18. 奥达特罗适用于慢性阻塞性肺病患者,具体合成路线如图:
已知:Bn为,Et为CH3CH2-。
(1)G中的官能团有羟基、醚键、__________、__________。
(2)E→F的反应类型是__________。
(3)D→E的化学方程式为__________________;该步骤要用到K2CO3其目的是__________________。
(4)A→B的目的是_____________________。
(5)A有多种同分异构体,其中的化学名称是__________;写出两种满足下列条件的A的同分异构体的结构简式______________、______________。
a.既能发生水解反应,也能与FeCl3溶液发生显色反应。
b.核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为3:2:2:1
(6)参考上述合成路线,M、N的结构简式为_____________、_____________。
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