内容正文:
2026年上学期高二期末校内检测化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:O 16 S 32 K 39 Fe 56 Zn 65
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 湖南历史悠久,众多非物质文化遗产蕴藏着丰富化学知识,下列有关说法错误的是
A. 醴陵釉下五彩瓷烧制技艺中,瓷器主要成分为硅酸盐,高温烧制过程发生复杂物理变化与化学变化
B. 浏阳花炮制作技艺所用黑火药由硝酸钾、硫黄、木炭组成,爆炸反应中硫单质作氧化剂
C. 常宁灰水粽制作所用的稻草灰水,可以中和酸性,改善口味
D. 安化黑茶渥堆发酵工艺只发生物理变化,无氧化还原反应发生
【答案】D
【解析】
【详解】A.瓷器属于传统无机非金属材料,主要成分为硅酸盐,高温烧制过程中既有形态改变等物理变化,也有原料分解、化合等复杂化学变化,A不符合题意;
B.黑火药爆炸的反应为,反应中S元素化合价从0价降低到-2价,得电子作氧化剂,B不符合题意;
C.稻草灰的主要成分为碳酸钾,其水溶液呈碱性,可以中和粽子发酵产生的酸性物质,改善口味,C不符合题意;
D.渥堆发酵工艺中存在微生物呼吸、有机物分解等过程,有新物质生成属于化学变化,且存在元素化合价变化,有氧化还原反应发生,D符合题意;
故选D。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 激发态H原子的轨道表示式:
B. 在、石墨、金刚石中,碳原子有sp、和三种杂化方式
C. 的电子式:
D. 的系统命名:2-甲基苯酚
【答案】D
【解析】
【详解】A.第一能层只有1s轨道,不存在1p轨道,该轨道表示式错误,A错误;
B.和石墨中碳原子均为杂化,金刚石中碳原子为杂化,三种物质中没有采取杂化的碳原子,B错误;
C.的正确电子式为,选项中C与O之间仅为单键,C不满足8电子稳定结构,电子式书写错误,C错误;
D.该物质以酚羟基为母体,将羟基连接的苯环碳原子编号为1,甲基位于2位,系统命名为2-甲基苯酚,D正确;
故答案选D。
3. 下列离子方程式正确的是
A. 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体:
B. 通入石灰乳中:
C. 溶液滴入溶液中:
D. 用溶液除气体:
【答案】C
【解析】
【详解】A.苯酚的酸性弱于碳酸但强于,因此苯酚钠溶液中通入无论过量少量均生成,而非,正确的离子方程式为:,A不符合题意;
B.石灰乳中为悬浊态,不能拆写为,需保留化学式,正确的离子方程式为:
,B不符合题意;
C.该反应为的特征检验反应,生成蓝色的沉淀,C符合题意;
D.为弱电解质,不能拆写为,需保留化学式,正确的离子方程式为:,D不符合题意;
故答案选C。
4. 磷酸奥司他韦是治疗流感的特效药,其结构简式如下图所示。下列有关说法正确的是
A. 分子中含有3种含氧官能团,分别为羟基、醚键和酮羰基
B. 分子中存在3个手性碳原子,且环上的碳原子均共面
C. 该分子的核磁共振氢谱中,化学环境不同的氢原子数目为13种
D. 该分子常温下为固态,易溶于水
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子的含氧官能团为醚键、羟基、酯基,不存在酮羰基,A错误;
B.手性碳原子是连4个不同基团的饱和碳原子,该分子含3个手性碳原子,但六元环中存在多个sp3杂化的饱和碳原子,呈四面体结构,因此环上所有碳原子不可能共面,B错误;
C.该分子无对称结构,逐一分析不同化学环境的氢原子,总共13种,因此核磁共振氢谱中化学环境不同的氢原子为13种,C正确;
D.该分子中烃基(憎水基团)占比很大,亲水基团少,因此常温下虽为固态,但不易溶于水,D错误;
故答案选C。
5. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加稀盐酸酸化的溶液
产生白色沉淀
溶液中一定含有
B
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制悬浊液并加热
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液
溶液变蓝
溶液中一定含
D
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液
先生成白色沉淀,后变黄
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入稀盐酸酸化的溶液生成的白色沉淀可能是,无法证明溶液中一定含有,A错误;
B.蔗糖水解后溶液呈酸性,需先加中和过量稀硫酸创造碱性环境,才能与新制反应生成砖红色沉淀,无砖红色沉淀不能说明蔗糖未水解,B错误;
C.能将氧化为使淀粉变蓝的黄色溶液不一定含,也可能是稀溴水等黄色氧化剂,C错误;
D.白色沉淀转化为黄色沉淀,说明溶解度更小,可得,D正确;
故答案选D。
6. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有键的数目为
B. 的键角大小:
C. 与溶液反应,生成3 mol AgCl沉淀
D. 与、的配位能力:
【答案】B
【解析】
【详解】A.1mol 中,中心离子与配体形成6个配位键,5个共含个N-H键,总键数为,A错误;
B.分子中N原子有1对孤电子对,孤电子对斥力大于成键电子对,会压缩H-N-H键角;中的N原子孤电子对用于形成配位键,无孤电子对,斥力减小键角更大,故键角,B正确;
C.配合物中只有外界的能电离与反应,1mol该配合物外界有2mol ,故只能生成2mol AgCl沉淀,C错误;
D.该配合物内界中结合的数目更多,说明更易与配位,配位能力,D错误;
故答案选B。
7. 下列实验的相应操作中,错误的是
A.实验室制取
B.制备并检验
实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热
C.分液
D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞
冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.加热排水法制取时,实验结束先把导管移出水面再熄灭酒精灯,可防止水倒吸炸裂试管,A正确;
B.铜与浓硫酸共热制备,为有毒酸性氧化物可被溶液吸收,先放置浸溶液的棉团再加热,可避免逸出污染空气,B正确;
C.分液时先打开分液漏斗上方的玻璃塞,可平衡漏斗内外压强,保证液体顺利流下,C正确;
D.蒸馏时为提升冷凝效果,冷却水应“下进上出”,即从②口通入、①口流出,D错误;
故选D。
8. 下列表述正确的是
A. 酸性:
B. 中存在配位键
C. 分子的极性:
D. 晶体中键长:石墨>金刚石
【答案】B
【解析】
【详解】A.取代基对羧酸酸性的影响:F为吸电子基团,会增强羧基酸性;甲基为给电子基团,会减弱羧基酸性,故酸性顺序为间氟苯甲酸>苯甲酸>间甲基苯甲酸,A错误;
B.中N原子有孤电子对,B原子有空轨道,二者形成配位键,B正确;
C.为平面正三角形结构,正负电荷中心重合,属于非极性分子;为三角锥形结构,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故分子极性,C错误;
D.石墨中C原子为杂化,键介于单键和双键之间,键长较短;金刚石中C原子为杂化,键为单键,键长较长,故晶体中键长:石墨<金刚石,D错误;
故答案选B。
9. 已知W、X、Y、Z为同一周期的短周期主族元素,且原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Z的单质与混合,在暗处即可发生爆炸,这四种元素与可形成一种盐,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的热稳定性:
B. 同周期中第一电离能比Y大的元素有两种
C. 该盐熔化时仅破坏离子键
D. 元素X、Y均只有一种核素
【答案】C
【解析】
【分析】由X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍可知,X为C;根据Z的单质与混合,在暗处即可发生爆炸可知,Z为F;再根据W、X、Y、Z均位于同一周期可知,这四种元素均位于第二周期,结合给出的结构,Y形成2个共价键,故Y为O;W能形成4个共价键,且比C的原子序数小,故W为B。
【详解】A.同周期从左到右非金属性增强,简单气态氢化物稳定性随非金属性增强而增强,故稳定性:,A错误;
B.第二周期元素第一电离能顺序:,第一电离能大于O(Y)的元素共3种,B错误;
C.该盐是离子化合物,由和阴离子构成,熔化时只破坏离子键,C正确;
D.碳和氧元素均不止一种核素,D错误;
故答案选C。
10. 以钙钛矿渣(主要成分为,还含有MgO、、、等杂质)为原料冶炼金属钛的流程如图所示。
下列说法正确的是
A. 高温氯化反应为
B. 水解和煅烧过程中,钛的化合价发生变化
C. “高温还原”时为节约成本,可将Ar换为
D. “高温氯化”时作还原剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.高温下、焦炭、反应生成和,所给化学方程式符合反应事实,A正确;
B.水解时转化为,煅烧时分解为,两个过程中始终为价,化合价没有发生变化,B错误;
C.高温还原时所用的还原剂会和反应生成,因此不能将换为,C错误;
D.高温氯化时中、元素的化合价均未发生变化,不是还原剂,该反应的还原剂为焦炭,D错误;
故答案选A。
11. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料,具有在充电的同时发生合金化反应的特点。设阿伏加德罗常数为,在充电过程中负极材料晶胞(该晶胞为立方晶胞)的组成变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 基态Zn原子核外电子的运动状态有30种
B. 晶胞中的配位数为4
C. 中、
D. 该ZnS晶体的密度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.Zn是30号元素,基态Zn原子核外电子排布式为,每个电子的运动状态均不同,因此基态Zn原子核外电子的运动状态有30种,A正确;
B.距离最近且距离相等的的个数为8个,因此的配位数为8,B错误;
C.由图可知,晶胞中和共有7个,共有个,晶胞中各元素化合价的代数和为0,化学式中S的计量数为1,则有,,解出、,C正确;
D.晶体中的个数为4个,的个数为个,晶胞的质量为,晶胞的体积为,因此晶胞的密度为,D正确;
故选B。
12. 微生物燃料电池可用于处理有机废水和含铬废水,其中工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. N极的电极反应式为
B. 该电池在高温条件下可加快反应速率,提高电池效率
C. 电池工作过程中,中间室中NaCl溶液的浓度始终不变
D. 若M极消耗时,N极理论上可生成
【答案】A
【解析】
【分析】原电池在N电极区域是转化为,铬元素的化合价降低,发生还原反应,因此N极为正极,电极反应式为;而M电极区域是苯酚转化为二氧化碳,碳元素的化合价升高,发生氧化反应,因此M极为负极,电极反应式为,由此解答。
【详解】A.由分析可知,N极的电极反应式为,A正确;
B.高温会使微生物中的蛋白质变性失活,反而会降低电池效率,无法加快反应速率,B错误;
C.电池工作时,负极生成的通过阳离子交换膜进入中间室,正极生成的通过阴离子交换膜进入中间室,二者反应生成水,中间室溶液被稀释,浓度降低,C错误;
D.根据可知1 mol 完全氧化为时,共失去电子;根据可知每生成1 mol 转移3 mol电子,因此若M极消耗时,N极理论上可生成,D错误;
故答案为A。
13. 2025年诺贝尔化学奖授予三位科学家以表彰其“在金属有机骨架领域的贡献”。金属有机骨架MOF是由金属离子(或簇)与有机配体通过配位键组装成的多孔晶体,其结构可类比“分子乐高”,内部存在规则空腔,在捕获、储氢、沙漠集水等领域应用广泛。一种经典的锌基MOF-5的晶胞结构{和为与同一配体相连的两个取向不同的}如图所示。下列说法错误的是
A. 晶胞中的配位数为6,四核锌簇的中心桥氧原子采取杂化
B. 每个配体可提供2个配原子与结合
C. MOF材料比一般的催化剂接触面积更大,反应速率更快,能提高反应气体平衡转化率
D. 可用X射线衍射实验确定MOF-5材料的结构
【答案】C
【解析】
【详解】A.中中心桥氧与4个Zn形成正四面体结构,价层电子对数为4,采取杂化,且每个可连接6个配体,配位数为6,A正确;
B.为对苯二甲酸根,两端羧基各提供1个O作为配位原子,共2个配原子与结合,B正确;
C.催化剂只能加快反应速率,不改变化学平衡状态,无法提高反应气体的平衡转化率,C错误;
D.X射线衍射实验是测定晶体结构的常用方法,可确定MOF-5的晶体结构,D正确;
故答案选C。
14. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。
已知:C和Br的电负性分别为2.5和2.8;图中“”表示未成对电子,Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法错误的是
A. 过程②中得到的M为
B. 减弱了中键的极性
C. 合成炔烃的总反应:
D. 在反应中作催化剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.过程②反应物为(Cu为+1价)和,生成物为烷基自由基:、(Cu为+2价,进入步骤③)和M,Cu从+1价变为+2价,失去1个电子,该电子使R-Br断裂,得到电中性的烷基自由基,剩余的Br带1个单位负电荷,因此M为,不是溴自由基,A错误;
B.已知C电负性为2.5,Br电负性为2.8,中F电负性极强,是强吸电子基团,会吸引与Br相连C的电子云,使C原子电子云密度降低,使C对键合电子的吸引能力增强,C与Br的电负性差减小,因此键的极性被减弱,B正确;
C.将所有步骤的反应加和,消去中间产物,总反应就是端炔和溴代物在铜催化下生成炔烃和,与选项C给出的总反应一致,C正确;
D.在循环过程中先生成、后参与反应,反应前后质量和化学性质不变,属于催化剂,D正确;
故答案选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高铁酸钾是新型高效多功能水处理剂,碱性条件稳定(高铁酸根呈紫色),在中性或酸性条件易分解;低温下溶解度远小于。实验室采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾,实验装置如下:
①反应原理:;
②温度过高,与NaOH歧化生成:;
③低温稳定、在乙醇中不溶解。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称:__________。
(2)装置A中的化学方程式为____________________________________________________________。
(3)装置D的作用:__________________________________________________。
(4)实验时,向C中通不能过量的原因是__________________________________________________。
(5)反应结束后,向C中溶液加饱和KOH析出,化学方程式为____________________________________________________________。
(6)下列关于粗产品精制提纯操作正确的是__________(填字母)。
A.将粗产品溶于热水,过滤后冰水浴结晶
B.将粗产品溶于冷的稀KOH溶液,过滤除难溶杂质
C.滤液加入饱和浓KOH,冰水浴静置结晶
D.过滤后用蒸馏水多次洗涤晶体,低温干燥
E.过滤后无水乙醇洗涤2~3次,真空低温干燥
(7)亚铬酸盐滴定测纯度:
称取高铁酸钾样品于烧杯中,加入适量KOH溶液,加过量,充分反应后过滤,将滤液充分酸化后,配制成250 mL溶液,取25 mL该溶液,用硫酸亚铁铵标准液滴定至终点,消耗标准液。
亚铬酸盐滴定原理:
样品中高铁酸钾的质量分数为__________%(用含、、的代数式表示)。若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,会导致测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(1)三颈烧瓶
(2)
(3)吸收多余的,防止污染空气
(4)防止因氯气过量使C中碱性减弱,造成损失
(5)
(6)BCE (7) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】本实验采用次氯酸盐氧化法制备,装置A用于制备氯气,将制得的氯气通过装置B用于吸收氯气中混有的少量HCl,随后将氯气通入到装置C中与氢氧化钠生成,利用和硝酸铁反应生成,利用D装置吸收没有反应的尾气,向C中溶液加饱和KOH析出,由此解答;
【小问1详解】
仪器a的名称为三颈烧瓶;
【小问2详解】
装置A中发生的反应是利用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,因此化学方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,装置D的作用是吸收尾气中的氯气,防止污染空气;
【小问4详解】
根据已知可知,高铁酸钾碱性条件稳定,在中性或酸性条件易分解,如果通入的氯气过多,会使装置C中溶液碱性减弱,造成损失;
【小问5详解】
向C中溶液加饱和KOH析出,因此化学方程式为;
【小问6详解】
A.低温稳定,在热水中容易分解,A错误;
B.冷的稀KOH溶液可以稳定并过滤除杂,B正确;
C.滤液加入饱和浓KOH溶液降低的溶解度,冰水浴促进结晶,C正确;
D.过滤后用蒸馏水多次洗涤晶体会少量溶解损失产品,D错误;
E.在乙醇中不溶解,并且可以快速带走水分,低温防止其分解,真空干燥,E正确;
故答案为BCE;
【小问7详解】
根据,,可知,,滴定过程中消耗的为,25 mL溶液中,250 mL溶液中,的质量为,因此样品中高铁酸钾的质量分数为;滴定前尖嘴有气泡,终点气泡消失,读取的体积变大,会导致测定结果偏高。
16. 湖南是我国“有色金属之乡”,菱锰矿储量居全国前列,同时是国内动力电池核心原料电池级硫酸锰的主产区。工业上以湖南湘西本土菱锰矿(主要成分:,杂质:、、、、、少量、)为原料,制备电池级一水合硫酸锰(,是锂离子电池正极材料的前驱体)的流程如下,该流程绿色环保,杂质去除率高,适配工业化大规模生产。
已知:
①常温下,相关金属氢氧化物沉淀的pH范围(金属离子初始浓度为):
氢氧化物
开始沉淀pH
1.5
3.3
6.5
8.1
7.2
7.0
完全沉淀pH
2.8
4.7
8.3
10.1
9.2
9.0
②常温下溶度积常数:,,,,。
③电化学氧化装置为质子交换膜电解槽,仅允许通过,阳极室通入酸浸浸出液,阴极室通入稀硫酸,电解过程中无其他副反应发生。
④EDTA与在缓冲溶液中按物质的量1∶1发生络合反应,可用于硫酸锰的定量滴定。
回答下列问题:
(1)基态Mn的价层电子排布式为__________。
(2)粉碎矿石的目的是__________;“硫酸酸浸”后的滤渣为__________(填化学式)。
(3)写出“酸浸”时发生主要反应的离子方程式:_____________________________________。
(4)从深度净化液,需经过步骤1、__________;2、洗涤、真空干燥,才能得到电池级。
(5)“中和除铁铝”工序中,应调节溶液pH的范围为__________;加入的中和剂优先选用而不选用NaOH的原因:____________________________________________________________。
(6)“电化学氧化”工序中,阳极的电极反应式为_______________________________________________;若电解过程中转移0.1 mol电子,理论上阴极产生标准状况下气体的体积为__________。
【答案】(1)
(2) ①. 增大接触面积,加快浸出速率,提高锰的浸出率 ②. 和
(3)
(4)加热浓缩、冷却结晶、过滤
(5) ①. ②. 可与反应调节溶液pH,除去和的同时生成目标产物所需的,若使用,会引入新杂质,且碱性过强,易导致沉淀,降低产品产率。
(6) ①. ②. 1.12 L
【解析】
【分析】将菱锰矿粉碎后加入稀硫酸进行酸浸,不与其反应,酸浸后过滤,得到含、、、、、、的滤液,电化学氧化时,阳极被氧化为,阴极氢离子得电子生成氢气;氧化后液体加调pH将、、转化为、过滤掉之后,再加入,将和部分未除去的转化为、深度除去钙镁元素,过滤后的净化液加入,将、转化为、过滤除去,最后得到的液体经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥后得到产品。
【小问1详解】
Mn是25号元素,根据电子排布规律,基态Mn的价层电子排布式为;
【小问2详解】
粉碎矿石可以增大反应物接触面积,从而加快反应速率,提高浸取率。在硫酸酸浸时,不与其反应,微溶于水,所以滤渣为和;
【小问3详解】
与硫酸中的发生复分解反应,生成、气体和,离子方程式为:;
【小问4详解】
净化后的溶液应经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、真空干燥后才得到产品;
【小问5详解】
要除去铁和铝元素,但不能使产品中的锰元素除去,所以;能与反应调节pH,反应后不会引入新杂质(生成),且过量的难溶于水,易过滤除去;若选用,过量时会引入杂质,且碱性过强,易导致沉淀,降低产品产率。
【小问6详解】
电化学氧化,阳极为反应生成,故方程式为;阴极发生反应为:,转移0.1 mol电子,理论上阴极产生0.05 mol氢气,标况下为1.12 L;
17. 有机物H是高分子材料领域的重要化工原料。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是__________;C→D的反应类型为__________。
(2)D的结构简式为__________。
(3)H中具有的官能团名称是__________。
(4)由G生成H的化学方程式为________________________________________。
(5)B的同分异构体中,含有苯环并能发生水解反应的化合物有__________种。
(6)能够测出H分子中氢原子的种类和数目的仪器是__________(填字母)。
A. 质谱仪 B. X射线衍射仪 C. 红外光谱仪 D. 核磁共振仪
【答案】(1) ①. 4-甲基苯甲酸(对甲基苯甲酸) ②. 取代反应
(2) (3)酮羰基(羰基)、酰胺基
(4) (5)6 (6)D
【解析】
【分析】B与SOCl2发生取代反应生成C和;结合E物质结构,C与苯环在氯化锌条件下发生取代反应生成D()与HCl,D与溴在光照条件下发生取代反应生成E和HBr,E和NaCN在一定条件下发生取代反应生成F和NaBr,F再被氢气还原为G,G再与发生取代反应生成H和HCl;
【小问1详解】
由B结构可知B名称为4-甲基苯甲酸(对甲基苯甲酸),由分析可知C到D发生取代反应;
【小问2详解】
由分析可知,D结构简式为;
【小问3详解】
由H结构可知,含酮羰基(羰基)、酰胺基;
【小问4详解】
由分析可知,方程式为:;
【小问5详解】
B分子式为C8H8O2,含苯环且能发生水解,故必须含酯基,,共6种;
【小问6详解】
核磁共振仪可测分子中氢原子的种类和数目,选D。
18. 二氧化碳是廉价可持续的碳源,其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及的反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:生成物A的选择性。
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的反应历程如图所示。使用催化剂时,反应历程中决速步骤的能垒为__________eV。
(2)反应Ⅱ的焓变__________,在__________下自发进行(填“高温”“低温”“任意温度”)。甲醇可作燃料,碱性环境下甲醇燃料电池的负极反应式为________________________________________。
(3)向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和,仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示,同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。
①曲线a表示的平衡转化率,其先下降后上升的原因为______________________________。
②250℃下,时,反应Ⅱ中浓度__________,反应Ⅱ的平衡常数__________。
③试分析图线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因:________________________________________。
【答案】(1)1.38
(2) ①. ②. 低温 ③.
(3) ①. 温度低于250℃时,以反应Ⅱ为主,反应Ⅱ为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率下降;温度高于250℃时,以反应Ⅲ为主,反应Ⅲ为吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡转化率上升 ②. 0.08 ③. 或0.0625 ④. 温度升高反应速率加快,内反应达到平衡状态,的实际转化率与平衡转化率趋于一致
【解析】
【小问1详解】
反应历程中,决速步骤是活化能最大的步骤,即反应过程中能量上升幅度最大的步骤。观察In2O3的反应历程曲线:从相对能量为-0.86eV的中间体到相对能量为0.52eV的过渡态,能量差为0.52 - (-0.86)=1.38eV,这是所有步骤中能垒最大的,因此决速步骤的能垒为1.38eV;
【小问2详解】
①计算根据盖斯定律,反应Ⅱ = 反应Ⅰ + 反应Ⅲ,则;
②反应Ⅱ中,反应物气体总物质的量为4 mol,生成物为2 mol,气体分子数减少,因此;又因为。根据,低温时,的绝对值较小,,反应自发进行;
③碱性环境下甲醇燃料电池负极反应为:;
【小问3详解】
①反应Ⅱ是放热反应,反应Ⅲ是吸热反应:低温时,反应Ⅱ占主导,升温使反应Ⅱ平衡逆向移动,CO2平衡转化率下降;高温时,反应Ⅲ占主导,升温使反应Ⅲ平衡正向移动,平衡转化率上升。
②250时,CO2实际转化率为8%,总转化的,甲醇实际选择性为40%,故生成的,浓度;
③
由①知曲线a表示二氧化碳平衡转化率,则c为甲醇选择性;在250时,二氧化碳平衡转化率为20%,甲醇选择性为50%,故,,则,即反应Ⅱ消耗消耗生成;反应Ⅲ消耗消耗生成,平衡时各物质浓度
代入反应Ⅱ得K为0.0625(或)
④温度升高反应速率加快,内反应达到平衡状态,的实际转化率与平衡转化率趋于一致,因此曲线a、b趋于重合。
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2026年上学期高二期末校内检测化学
(试卷满分:100分,考试时间:75分钟)
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,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上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,用0.5 mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,请将答题卡上交。
可能用到的相对原子质量:O 16 S 32 K 39 Fe 56 Zn 65
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,只有一个选项符合题目要求。
1. 湖南历史悠久,众多非物质文化遗产蕴藏着丰富化学知识,下列有关说法错误的是
A. 醴陵釉下五彩瓷烧制技艺中,瓷器主要成分为硅酸盐,高温烧制过程发生复杂物理变化与化学变化
B. 浏阳花炮制作技艺所用黑火药由硝酸钾、硫黄、木炭组成,爆炸反应中硫单质作氧化剂
C. 常宁灰水粽制作所用的稻草灰水,可以中和酸性,改善口味
D. 安化黑茶渥堆发酵工艺只发生物理变化,无氧化还原反应发生
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 激发态H原子的轨道表示式:
B. 在、石墨、金刚石中,碳原子有sp、和三种杂化方式
C. 的电子式:
D. 的系统命名:2-甲基苯酚
3. 下列离子方程式正确的是
A. 苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳气体:
B. 通入石灰乳中:
C. 溶液滴入溶液中:
D. 用溶液除气体:
4. 磷酸奥司他韦是治疗流感的特效药,其结构简式如下图所示。下列有关说法正确的是
A. 分子中含有3种含氧官能团,分别为羟基、醚键和酮羰基
B. 分子中存在3个手性碳原子,且环上的碳原子均共面
C. 该分子的核磁共振氢谱中,化学环境不同的氢原子数目为13种
D. 该分子常温下为固态,易溶于水
5. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加稀盐酸酸化的溶液
产生白色沉淀
溶液中一定含有
B
向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制悬浊液并加热
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
向某黄色溶液中加入淀粉-KI溶液
溶液变蓝
溶液中一定含
D
向溶液中滴加5滴溶液,再滴加5滴溶液
先生成白色沉淀,后变黄
A. A B. B C. C D. D
6. 配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有键的数目为
B. 的键角大小:
C. 与溶液反应,生成3 mol AgCl沉淀
D. 与、的配位能力:
7. 下列实验的相应操作中,错误的是
A.实验室制取
B.制备并检验
实验结束时,先把导管移出水面,再熄灭酒精灯
为防止有害气体逸出,先放置浸NaOH溶液的棉团,再加热
C.分液
D.蒸馏
先打开分液漏斗上方的玻璃塞,再打开下方的活塞
冷却水从冷凝管①口通入,②口流出
A. A B. B C. C D. D
8. 下列表述正确的是
A. 酸性:
B. 中存在配位键
C. 分子的极性:
D. 晶体中键长:石墨>金刚石
9. 已知W、X、Y、Z为同一周期的短周期主族元素,且原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,Z的单质与混合,在暗处即可发生爆炸,这四种元素与可形成一种盐,其结构如图所示。下列说法正确的是
A. 简单气态氢化物的热稳定性:
B. 同周期中第一电离能比Y大的元素有两种
C. 该盐熔化时仅破坏离子键
D. 元素X、Y均只有一种核素
10. 以钙钛矿渣(主要成分为,还含有MgO、、、等杂质)为原料冶炼金属钛的流程如图所示。
下列说法正确的是
A. 高温氯化反应为
B. 水解和煅烧过程中,钛的化合价发生变化
C. “高温还原”时为节约成本,可将Ar换为
D. “高温氯化”时作还原剂
11. 硫化锌是一种优良的宽带隙半导体锂离子电池负极材料,具有在充电的同时发生合金化反应的特点。设阿伏加德罗常数为,在充电过程中负极材料晶胞(该晶胞为立方晶胞)的组成变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 基态Zn原子核外电子的运动状态有30种
B. 晶胞中的配位数为4
C. 中、
D. 该ZnS晶体的密度为
12. 微生物燃料电池可用于处理有机废水和含铬废水,其中工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. N极的电极反应式为
B. 该电池在高温条件下可加快反应速率,提高电池效率
C. 电池工作过程中,中间室中NaCl溶液的浓度始终不变
D. 若M极消耗时,N极理论上可生成
13. 2025年诺贝尔化学奖授予三位科学家以表彰其“在金属有机骨架领域的贡献”。金属有机骨架MOF是由金属离子(或簇)与有机配体通过配位键组装成的多孔晶体,其结构可类比“分子乐高”,内部存在规则空腔,在捕获、储氢、沙漠集水等领域应用广泛。一种经典的锌基MOF-5的晶胞结构{和为与同一配体相连的两个取向不同的}如图所示。下列说法错误的是
A. 晶胞中的配位数为6,四核锌簇的中心桥氧原子采取杂化
B. 每个配体可提供2个配原子与结合
C. MOF材料比一般的催化剂接触面积更大,反应速率更快,能提高反应气体平衡转化率
D. 可用X射线衍射实验确定MOF-5材料的结构
14. 一种在铜催化剂作用下合成炔烃的过程示意图如下。
已知:C和Br的电负性分别为2.5和2.8;图中“”表示未成对电子,Ⅰ、Ⅱ表示铜元素的价态。下列说法错误的是
A. 过程②中得到的M为
B. 减弱了中键的极性
C. 合成炔烃的总反应:
D. 在反应中作催化剂
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 高铁酸钾是新型高效多功能水处理剂,碱性条件稳定(高铁酸根呈紫色),在中性或酸性条件易分解;低温下溶解度远小于。实验室采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾,实验装置如下:
①反应原理:;
②温度过高,与NaOH歧化生成:;
③低温稳定、在乙醇中不溶解。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称:__________。
(2)装置A中的化学方程式为____________________________________________________________。
(3)装置D的作用:__________________________________________________。
(4)实验时,向C中通不能过量的原因是__________________________________________________。
(5)反应结束后,向C中溶液加饱和KOH析出,化学方程式为____________________________________________________________。
(6)下列关于粗产品精制提纯操作正确的是__________(填字母)。
A.将粗产品溶于热水,过滤后冰水浴结晶
B.将粗产品溶于冷的稀KOH溶液,过滤除难溶杂质
C.滤液加入饱和浓KOH,冰水浴静置结晶
D.过滤后用蒸馏水多次洗涤晶体,低温干燥
E.过滤后无水乙醇洗涤2~3次,真空低温干燥
(7)亚铬酸盐滴定测纯度:
称取高铁酸钾样品于烧杯中,加入适量KOH溶液,加过量,充分反应后过滤,将滤液充分酸化后,配制成250 mL溶液,取25 mL该溶液,用硫酸亚铁铵标准液滴定至终点,消耗标准液。
亚铬酸盐滴定原理:
样品中高铁酸钾的质量分数为__________%(用含、、的代数式表示)。若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定终点时气泡消失,会导致测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
16. 湖南是我国“有色金属之乡”,菱锰矿储量居全国前列,同时是国内动力电池核心原料电池级硫酸锰的主产区。工业上以湖南湘西本土菱锰矿(主要成分:,杂质:、、、、、少量、)为原料,制备电池级一水合硫酸锰(,是锂离子电池正极材料的前驱体)的流程如下,该流程绿色环保,杂质去除率高,适配工业化大规模生产。
已知:
①常温下,相关金属氢氧化物沉淀的pH范围(金属离子初始浓度为):
氢氧化物
开始沉淀pH
1.5
3.3
6.5
8.1
7.2
7.0
完全沉淀pH
2.8
4.7
8.3
10.1
9.2
9.0
②常温下溶度积常数:,,,,。
③电化学氧化装置为质子交换膜电解槽,仅允许通过,阳极室通入酸浸浸出液,阴极室通入稀硫酸,电解过程中无其他副反应发生。
④EDTA与在缓冲溶液中按物质的量1∶1发生络合反应,可用于硫酸锰的定量滴定。
回答下列问题:
(1)基态Mn的价层电子排布式为__________。
(2)粉碎矿石的目的是__________;“硫酸酸浸”后的滤渣为__________(填化学式)。
(3)写出“酸浸”时发生主要反应的离子方程式:_____________________________________。
(4)从深度净化液,需经过步骤1、__________;2、洗涤、真空干燥,才能得到电池级。
(5)“中和除铁铝”工序中,应调节溶液pH的范围为__________;加入的中和剂优先选用而不选用NaOH的原因:____________________________________________________________。
(6)“电化学氧化”工序中,阳极的电极反应式为_______________________________________________;若电解过程中转移0.1 mol电子,理论上阴极产生标准状况下气体的体积为__________。
17. 有机物H是高分子材料领域的重要化工原料。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)B的化学名称是__________;C→D的反应类型为__________。
(2)D的结构简式为__________。
(3)H中具有的官能团名称是__________。
(4)由G生成H的化学方程式为________________________________________。
(5)B的同分异构体中,含有苯环并能发生水解反应的化合物有__________种。
(6)能够测出H分子中氢原子的种类和数目的仪器是__________(填字母)。
A. 质谱仪 B. X射线衍射仪 C. 红外光谱仪 D. 核磁共振仪
18. 二氧化碳是廉价可持续的碳源,其转化为甲醇能减碳增效、推动可持续发展。以下是制备可能涉及的反应:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
已知:生成物A的选择性。
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的反应历程如图所示。使用催化剂时,反应历程中决速步骤的能垒为__________eV。
(2)反应Ⅱ的焓变__________,在__________下自发进行(填“高温”“低温”“任意温度”)。甲醇可作燃料,碱性环境下甲醇燃料电池的负极反应式为________________________________________。
(3)向容积为2 L的恒容密闭容器中充入和,仅发生反应Ⅱ和反应Ⅲ,后测得实际转化率和的实际选择性随温度的变化如图中实线所示,同时模拟出平衡转化率和平衡时选择性如图中虚线所示。
①曲线a表示的平衡转化率,其先下降后上升的原因为______________________________。
②250℃下,时,反应Ⅱ中浓度__________,反应Ⅱ的平衡常数__________。
③试分析图线a、b在温度高于280℃后趋于重合的原因:________________________________________。
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