内容正文:
2027届高三第一次模拟
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、单选题(每小题3分,共39分)
1. 下列措施有利于减少酸雨发生的是
A. 减少塑料制品使用 B. 燃煤脱硫 C. 集中处理废旧电池 D. 废金属回收
【答案】B
【解析】
【详解】A.减少塑料制品使用主要针对白色污染和减少碳排放,与减少酸雨的直接关系不大,A不符合题意;
B.燃煤脱硫能有效减少燃煤过程中二氧化硫的排放,而二氧化硫是酸雨的主要成因之一,B符合题意;
C.集中处理废旧电池主要防止重金属污染,与减少酸雨的气体前体物(SO2、NOx)无关,C不符合题意;
D.废金属回收可减少冶炼矿石产生的污染,但并非形成酸雨的主要原因,D不符合题意;
答案选B。
2. 可用作净水剂.媒染剂等。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 热稳定性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则N元素的电负性小于O元素,A错误;
B.一般电子层数越多半径越大,则半径Al>N,B正确;
C.同主族自上而下第一电离能减小,因此O的第一电离能大于S,C错误;
D.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,简单氢化物的稳定性越弱,则热稳定性,D错误;
故选B。
3. 实验室利用制备。潮湿的受热易分解。用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙制取CuBr
C. 用装置丙分离出CuBr D. 用装置丁干燥CuBr
【答案】D
【解析】
【详解】A.70%与反应生成,,固液不加热,故A正确;
B.乙中发生反应,导管长进短出可制备,故B正确;
C.不溶于水,可选择丙中过滤装置分离出来,故C正确;
D.潮湿的受热易分解,不能选择丁中装置直接加热干燥,可选择真空干燥,故D错误;
故选D。
4. 电解熔融KF与HF混合物(加入少量LiF能降低混合物的熔融温度)可制得F2;电解饱和食盐水可制得Cl2。下列说法正确的是
A. 沸点:Cl2>F2 B. 半径:r(F-)>r(Cl-)
C. 电负性:χ(Cl)>χ(F) D. 第一电离能:I1(Cl)>I1(F)
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据相对分子质量越大,分子间作用力越大,分子的沸点就越高,可知,相对分子质量:Cl2>F2,则沸点:Cl2>F2,A正确;
B.Cl-比F-多一个电子层,因此半径:r(F-)<r(Cl-),B错误;
C.氟是电负性最强的元素,大于氯,故电负性:χ(Cl)<χ(F),C错误;
D.F、Cl同主族,根据同主族,从上至下,第一电离能逐渐减小,故第一电离能:I1(Cl)<I1(F),D错误,
故选A。
阅读下列材料,完成下面小题:
硫及其化合物在生产、生活中有重要应用。硫单质有S2、S4、S8等多种分子形态;硫的氢化物有硫化氢、二硫化氢(H2S2)。人体自产的少量硫化氢对人体免疫细胞有一定的调节作用。含硫矿物黄铁矿(FeS2)遇盐酸会生成硫化氢气体;黄铁矿与空气在高温下反应得到SO2,SO2能使溴水、品红等有色溶液褪色,SO2与O2在400~500℃、V2O5催化作用下反应生成SO3,每生成1molSO3(g)释放出98.3kJ的热量。在400℃、催化剂条件下甲烷可将SO3还原为硫单质。含硫有机物巯基乙酸(HSCH2COOH)比碳酸的酸性强。
5. 下列说法正确的是
A. S2、S4互为同位素
B. SO2转化为SO3过程中,键角变大
C. SO与SO3分子空间构型均为平面三角形
D. 二硫化氢的沸点大于硫化氢的原因是二硫化氢分子间存在氢键
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 甲烷除去SO3的反应:8SO3+6CH4S8+6CO2+12H2O
B. SO2催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(s)∆H=-196.6kJ·mol-1
C. FeS2与盐酸反应:FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑
D. 巯基乙酸与碳酸钙反应:CO+2HSCH2COOH=2HSCH2COO-+CO2↑+H2O
7. 下列对应关系正确的是
A. H2S常温下为气态,可用于调节人体免疫细胞
B. SO2具有漂白性,可使溴水褪色
C. FeS2与FeS组成元素相同,与氧气反应可生成相同的产物
D. 浓H2SO4具有脱水性,可用浓H2SO4干燥氢气
【答案】5. B 6. A 7. C
【解析】
【5题详解】
A.同位素是质子数相同、中子数不同的原子,、是硫元素的不同单质,互为同素异形体,A错误;
B.中心为杂化,含1对孤电子对,孤电子对的排斥作用使键角小于120∘;中心为杂化,无孤电子对,为平面正三角形,键角为,转化过程键角变大,B正确;
C.中心价层电子对数为4,含1对孤电子对,空间构型为三角锥形,为平面三角形,二者构型不同,C错误;
D.电负性较小,分子间不存在氢键,沸点更高是因为其相对分子质量更大,范德华力更强,D错误;
故选B;
【6题详解】
A.甲烷还原,从+6价降为0价,从-4价升为+4价,电子守恒、原子守恒,400℃属于高温范畴,反应条件符合题干描述,A正确;
B.题干明确生成放热,该反应中状态标为固体,焓变数值错误,正确为,B错误;
C.与盐酸反应除生成、外,还有单质生成,该方程式原子不守恒,正确为,C错误;
D.碳酸钙为难溶电解质,离子方程式中不能拆开,应写化学式,正确为:,D错误;
故选A;
【7题详解】
A.可调节人体免疫细胞与其常温下为气态无因果关系,对应关系不成立,A错误;
B.使溴水褪色是因为其还原性,发生氧化还原反应,与漂白性无关,B错误;
C.和均由、元素组成,与足量高温反应均生成和,产物相同,C正确;
D.浓硫酸干燥氢气是利用其吸水性,与脱水性无关,D错误;
故选C。
8. 用溶液吸收烟气中的,所得的吸收液主要成分为,将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生并制得浓硫酸。下列说法正确的是
A. M极与电源的正极相连
B. a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
C. N极发生的反应为
D. 当M极产生11.2 L(标况)时,N极生成的数目为
【答案】B
【解析】
【详解】A.M极生成,发生反应,得电子,因此M极为阴极,与电源负极相连,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动:II室中的阳离子()需要穿过a膜进入左侧阴极室(I室),因此a为阳离子交换膜;II室中的阴离子()需要穿过b膜进入右侧阳极室(III室),因此b为阴离子交换膜,B正确;
C.N极为阳极,发生失电子的氧化反应,被氧化为,正确反应为,C错误;
D.标况下物质的量为,生成转移电子为;S从价变为价,每生成转移电子,因此转移电子时,生成为,数目为,D错误;
故选B。
9. 化合物Y是一种具有生物活性的含氧衍生物,由X合成Y的反应如下。下列说法正确的是
A. 化合物X可与甲醛发生缩聚反应
B. 1 mol化合物Y最多与反应
C. 化合物Y不存在顺反异构
D. 可以用酸性溶液鉴别X和Y
【答案】A
【解析】
【详解】A.化合物X含有酚羟基,且酚羟基的对位存在未取代的活泼氢,满足酚与甲醛发生缩聚反应的条件,因此X可与甲醛发生缩聚反应,A正确;
B.1 mol Y中,苯环可与加成,侧链上的碳碳双键可与加成,侧链的羰基也可与加成,最多共消耗,B错误;
C.顺反异构的形成条件:双键的每个碳原子都连接2种不同的基团。Y中双键的两个碳原子均连接不同基团,因此Y存在顺反异构,C错误;
D.X含醛基、酚羟基,Y含碳碳双键,两者都能被酸性氧化,使酸性高锰酸钾溶液褪色,无法鉴别,D错误;
故选A。
10. 贵金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. Ⅱ反应中元素被氧化
B. 所处环境不同,稳定性也不同
C. 贵金属钯可将甲基丙醇羰基化
D. 该过程总反应的化学方程式可表示为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ⅱ反应中转化成,C元素的化合价由-2价升高到了-1价,被氧化,故A正确;
B.有机物分子中,不同基团之间相互影响,所处环境不同,稳定性也不同,故B正确;
C.羟基被氧化生成C=O,C原子上应连接H原子,则甲基丙醇羟基相连碳上没有氢,不能羰基化,故C错误;
D.贵金属钯催化乙醇羰基化的反应过程中贵金属钯做了催化剂,则总反应为,故D正确;
故答案选C。
11. 亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.样品若为NaCl,依然会出现白色沉淀,A错误;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;
C.亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;
故选C。
12. 室温下,用溶液吸收烟气中并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化,溶液中含硫物种的浓度。已知:、、、。下列说法正确的是
A. 的溶液:
B. 的溶液吸收至的溶液中:
C. 向的溶液中加入等体积的溶液无沉淀产生
D. 若向吸收后的溶液中逐滴加入溶液至过量,溶液中水的电离程度先增大后减小
【答案】D
【解析】
【分析】该流程利用溶液吸收烟气中的,原理为与、反应生成,再加入溶液,使溶液中的含硫物质转化为沉淀,实现的固定与的制备。
【详解】A.的溶液中,来自初始,根据物料守恒,的物质的量是初始的2倍,因此正确关系为:,A错误;
B.时,,结合的电离常数:,由,,,,因此,B错误;
C.原溶液为0.1mol/L的Na2SO3,c总=0.2mol⋅L-1的溶液即为NaHSO3溶液,的水解平衡常数为<6.0×10-8,的电离程度大于水解程度,加入等体积溶液后,浓度为,含硫物质总浓度为。电离产生,电离是少量的,的浓度近似等于0.1mol/L,,则可得,则,因此会生成沉淀,C错误;
D.吸收后的溶液主要含,逐滴加入时:初期发生反应,生成中水解促进水的电离,电离程度增大;过量后,抑制水的电离,水电离程度减小,因此溶液中水的电离程度先增大后减小,D正确;
答案选D。
13. CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2),涉及的反应如下
①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ∆H1=-71 kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H2=+206 kJ·mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H3=+247 kJ·mol-1
常压下,将一定比例混合气体[n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4]匀速通过装有催化剂的反应管中,出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 其他条件不变,增大体系压强会降低CH4的平衡转化率
B. 800°C时,若=2、CO2的转化率约为40%,则H2O的转化率约为60%
C. 联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率
D. 800~840°C,若温度升高反应②转化率增加,其对产物比值影响程度小于反应③
【答案】B
【解析】
【详解】A.所有反应均为气体分子数增加的反应,增大压强,三个反应平衡均逆向移动,即降低 的平衡转化率,A正确。
B.根据已知投料比,设初始 , , ,只参与反应③。 转化率约为 ,则反应③消耗的为 。设反应①生成的 为 mol,则生成的 为 mol(系数比 4:2)。设反应②生成的 为 mol,则生成的 为 mol(系数比 3:1),同时消耗 mol。由可得, ,解方程得b=0.48。根据反应②的化学计量关系,消耗的 的物质的量 = b = 。 的转化率 = ,即 转化率为40%,B错误。
C.联合重整可调节 ,且放热反应①可为吸热反应供能,提高能源利用率,C正确。
D.800~840℃时, 下降表明反应③影响大于反应②,D正确。
故答案为B。
二、解答题(本大题共4小题,共61分)
14. 铅酸蓄电池电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,因此在生产、生活中使用广泛。
(1)铅酸蓄电池的构造如图所示。
①放电时,作___________极。
②硫酸作电解质溶液更有利于放电,说明理由:___________。
(2)以废旧铅酸电池中的含铅废料(主要含以及少量的)为原料制备,实现铅的再生利用,流程示意图如下。
已知: 。
①“脱硫”过程中需不断搅拌,其作用是___________。
②转化为的化学方程式是___________。
③分别和等物质的量的混合进行脱硫,测得脱硫率随反应温度的变化如下图。
i.结合平衡常数解释可选择脱硫的原因:___________。
ii.相同温度时,曲线b的脱硫率低于曲线a的脱硫率,原因是___________。
iii.用实现的再生和的循环利用,设计方案:取溶液B,___________。
【答案】(1) ①. 负 ②. 生成沉淀,使反应更完全
(2) ①. 增大反应物接触面积,提高反应速率 ②. 、 ③. ,反应完全 ④. ,未完全转化为沉淀 ⑤. 加入,过滤,向滤液中通入分解产生的
【解析】
【分析】以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4等)制备PbO,含铅废料加入NaHSO3、H2SO4反应后过滤得到PbSO4,溶液A中主要成分为Na2SO4和未反应完的H2SO4;而后PbSO4中加入碳酸铵,产生碳酸铅沉淀,溶液B中主要成分为硫酸铵和未反应完的碳酸铵,过滤后碳酸铅受热分解产生PbO,据此分析解题。
【小问1详解】
①根据铅蓄电池的装置可知,放电时,Pb失去电子发生氧化反应,Pb为负极;
②负极Pb失去电子发生氧化反应生成PbSO4,则负极的电极反应式为Pb-2e-+SO=PbSO4,正极PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4,正极电极反应式为PbO2+2e-+4H++SO=PbSO4+2H2O,可知,硫酸作电解质溶液更有利于放电的原因是:生成沉淀,使反应更完全。
【小问2详解】
①“脱硫”过程中需不断搅拌,其作用是:增大反应物接触面积,提高反应速率;
②与NaHSO3、H2SO4反应后生成、Na2SO4,发生的反应为:,同时与Pb在稀硫酸的作用下也可以产生硫酸铅,发生的反应为:。
③i.PbSO4中加入碳酸铵反应后产生碳酸铅沉淀,发生的转化反应为:,根据、可知,该反应的平衡常数为,,可认为该反应完全进行,故答案为: ,反应完全;
ii.根据图像可知,脱硫率随着温度的升高逐渐增大,但是温度太高的时候脱硫率降低,加入碳酸氢铵时会与硫酸铅发生反应产生二氧化碳,即相同温度时,曲线b的脱硫率低于曲线a的脱硫率,原因是:,未完全转化为沉淀;
iii.根据分析可知,溶液B中主要成分为硫酸铵和未反应完的碳酸铵,加入同时通入二氧化碳与硫酸铵反应后产生,设计方案:取溶液B,加入,过滤,向滤液中通入分解产生的。
15. 化合物G是一种重要的药物中间体,其合成路线如图:
(1)分子中键和键数目之比为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)发生的反应类型为加成反应,发生的反应为D先与发生加成反应,然后发生取代反应,且有生成。依据以上信息,写出D的结构简式___________。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
①能与溶液发生显色反应,分子中含有1个手性碳原子;②分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:①苯酚和,不饱和羰基化合物在一定条件下可以发生反应:①;②。写出、、和为原料制备的合成路线流程图___________。
【答案】(1)14:3
(2)取代反应 (3)
(4)或或或 (5)
【解析】
【分析】A和CH2(COOH)2在吡啶、加热条件下反应生成B、水和二氧化碳,B与乙醇在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成C和水,C与发生加成反应生成D,根据D的分子式和E的结构可知D为,D先与氢气发生加成反应生成,然后发生分子内取代反应生成E和乙醇,E与HAl(C4H9)2发生还原反应生成F,F与发生取代反应生成G和水。
【小问1详解】
分子中包含1个C-N σ键、3个C-C σ键、3个C-O σ键、7个C-H σ键、2个C-N 键和1个C-O 键,则σ键和键数目之比为14:3。
【小问2详解】
据分析,F→G的反应类型为取代反应。
【小问3详解】
据分析,D为。
【小问4详解】
F的分子式为C12H14O2FN,不饱和度为6,其同分异构体能与溶液发生显色反应,则含有酚羟基,分子中有4种不同化学环境的氢,则该分子高度对称,并含有1个手性碳原子,手性碳上连接苯环、F原子、氰基(-CN)和甲基可使得该基团只有一种化学环境的氢,除了含手性碳的基团之外,苯环上应还存在对称分布的2个酚羟基和3个甲基:此时苯环上有3种化学环境的氢,因此满足条件的F的同分异构体为:或或或。
【小问5详解】
根据题干中A→C的合成路线可知:在Cu催化氧化下生成,与在吡啶、加热条件下反应生成,与甲醇在浓硫酸催化下发生酯化反应生成;根据信息可知, 与BBr3反应生成,在Ir、加热条件下发生分子内取代反应生成;因此,合成流程图为:。
16. 利用铁锰氧化矿(主要含、及、、的氧化物)制备。
(1)焙烧水浸。将与铁锰氧化矿混合后,先低温焙烧,使金属氧化物全部转化为硫酸盐,然后增加通入空气的量、升高温度选择性焙烧,冷却后加水充分浸取。
①和低温焙烧得到,并生成气体为______(化学式)。
②水浸后的滤液中几乎不含Fe元素,则高温选择性焙烧的作用是______。
(2)萃取除铜。有机溶剂(HA)萃取除去,再反萃取得到溶液的原理为:(有机层),随与萃取率的关系如图1所示。时,随着增大,萃取率略有减小,而测得水溶液中去除率增大,原因是______。
(3)沉淀除钴。向萃取除铜后的溶液中滴加溶液,调节,恰好完全转化为沉淀,此时,计算溶液中需要的平衡常数是______。(填字母)
A. B. C. D.
(4)制备。
①的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向),请在图3的晶胞主视图中补全(Ⅳ)的位置______,并判断(Ⅳ)的配位数为______。
②除钴后所得溶液与溶液在弱碱性条件下制备,其离子方程式为______,补充完整由除钴后溶液制备的实验方案:取除钴后溶液,______,干燥得。(须使用的试剂:NaOH溶液、溶液、蒸馏水、溶液)。
【答案】(1) ①. ②. 将(或“的硫酸盐”)几乎全部转化为(或“不溶的氧化物”),水浸后无需除铁
(2)增大,有利于水解生成沉淀,去除率增大;不易被萃取,萃取率减小 (3)ABD
(4) ①. ②. 6 ③. ④. 加入溶液至反应液呈弱碱性,加入溶液至溶液呈浅紫红色,过滤,用蒸馏水洗涤,至取最后一次洗涤液滴加溶液不产生白色沉淀
【解析】
【小问1详解】
①反应物是 和 。产物是 。根据氧化还原反应和元素守恒,锰元素从+4价( )变为+2价( ),化合价降低,被还原。那么必然有元素化合价升高被氧化。在 中,硫已经是+6价(最高价),无法再升高。氮元素是-3价,可以升高。因此,铵根离子( )被氧化生成氮气()。
②题目提到“水浸后的滤液中几乎不含Fe元素”,说明铁没有进入溶液。铁在矿石中主要是 (+3价)。在高温焙烧且通入空气的条件下,铁元素保持+3价,但以氧化物的形式存在,而不是硫酸盐。是易溶于水的,而 是不溶于水的。因此,高温焙烧的目的就是将铁的硫酸盐转化为不溶于水的氧化铁。
【小问2详解】
当pH增大时,溶液中的 会发生水解反应,生成 沉淀。沉淀不溶于水相,也不进入有机相,从而导致水溶液中 的总去除率增大。而 沉淀无法被有机溶剂萃取,萃取率减小。
【小问3详解】
根据题意, 。由可知的电离平衡:可见,需 、 和 。
不涉及,故排除,答案为ABD。
【小问4详解】
①根据题目描述可绘图如下 ;配位数是指与中心离子最近的配位原子数。观察图-2,以体心的Mn为例,它周围有6个O原子(位于面心),形成八面体配位。因此配位数为6。
②提供 , 提供 ,在弱碱性条件下发生氧化还原反应生成 沉淀。故该离子方程式为;
实验方案补充第一步应加入 溶液调节pH至弱碱性。第二步加入 溶液。判断终点: 当 反应完全后,再滴入一滴 溶液,溶液会因为过量的 显浅紫红色(或浅红色)。洗涤与干燥: 过滤后,固体表面附着有硫酸根离子等杂质,需要用蒸馏水洗涤。题目要求使用 溶液检验是否洗净(检验硫酸根离子)。故答案为加入溶液至反应液呈弱碱性,加入溶液至溶液呈浅紫红色,过滤,用蒸馏水洗涤,至取最后一次洗涤液滴加溶液不产生白色沉淀。
17. 水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料。
(1)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1 mol,发生下列反应生成水煤气:
i. ,
ii. ,
①反应的平衡常数______(用含和的代数式表示)。
②反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1 mol。此时,整个体系______(填“吸收”或“放出”)热量______kJ(写出计算过程)。
(2)脱除和利用水煤气中的工艺如图所示:
①写出吸收塔中吸收的离子方程式:______。
②再生塔中通入水蒸气的作用有______。
③利用电化学原理可将电催化还原为CO。研究表明,装置中的AgCl/Ag电极通过电化学还原可在电极上析出Ag纳米颗粒,从而提升还原为CO的选择性。
已知:根据催化剂性质等实验条件的不同,电化学还原过程中会产生多种含碳产物,CO的选择性。
i.在如图所示装置中,电解时阴极发生的电极反应有______(用电极反应式表示)。
ii.装置中的AgCl/Ag电极还能使“转化为CO的反应”比“析氢反应”更具竞争优势,其可能原因有______。
【答案】(1) ①. ②. 吸收 ③. 31.2 kJ
(2) ①. ②. 提供热量,促进分解;减小气态物质中浓度,促进其逸出 ③. 、 ④. AgCl中的氧化性强于电解质中的,优先放电;生成的Ag纳米颗粒可降低还原为CO的活化能,加快该反应的发生
【解析】
【分析】吸收塔中离子方程式吸收生成,再生塔中分解生成逸出,进入右侧电解池中,电解池中AgCl/Ag电极反应为被还原为,得电子为电解池的阴极。
【小问1详解】
①根据盖斯定律,总反应等于i+ii,当两反应方程式相加,平衡常数应相乘,最终得到总反应的平衡常数,所以反应的平衡常数;
②转化率50%:消耗,CO物质的量:设反应i消耗,生成x mol CO和x mol,反应ii消耗,消耗,生成和,平衡时CO的物质的量:,热量计算:反应i吸热:,反应ii放热:,总吸热:;
【小问2详解】
①吸收塔中离子方程式吸收生成:;
②因为再生塔中分解需吸热,再生塔中水蒸气可以提供热量,促进分解,也可以减小气态物质中浓度,促进其逸出;
③电化学还原为,阴极得电子:,同时AgCl/Ag电极析出Ag:;
④装置中的AgCl/Ag电极还能使“转化为CO的反应”比“析氢反应”更具竞争优势,其可能原因有AgCl中的氧化性强于电解质中的,优先放电;生成的Ag纳米颗粒可降低还原为CO的活化能,加快该反应的发生。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2027届高三第一次模拟
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23
一、单选题(每小题3分,共39分)
1. 下列措施有利于减少酸雨发生的是
A. 减少塑料制品使用 B. 燃煤脱硫 C. 集中处理废旧电池 D. 废金属回收
2. 可用作净水剂.媒染剂等。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 原子半径:
C. 第一电离能: D. 热稳定性:
3. 实验室利用制备。潮湿的受热易分解。用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取 B. 用装置乙制取CuBr
C. 用装置丙分离出CuBr D. 用装置丁干燥CuBr
4. 电解熔融KF与HF混合物(加入少量LiF能降低混合物的熔融温度)可制得F2;电解饱和食盐水可制得Cl2。下列说法正确的是
A. 沸点:Cl2>F2 B. 半径:r(F-)>r(Cl-)
C. 电负性:χ(Cl)>χ(F) D. 第一电离能:I1(Cl)>I1(F)
阅读下列材料,完成下面小题:
硫及其化合物在生产、生活中有重要应用。硫单质有S2、S4、S8等多种分子形态;硫的氢化物有硫化氢、二硫化氢(H2S2)。人体自产的少量硫化氢对人体免疫细胞有一定的调节作用。含硫矿物黄铁矿(FeS2)遇盐酸会生成硫化氢气体;黄铁矿与空气在高温下反应得到SO2,SO2能使溴水、品红等有色溶液褪色,SO2与O2在400~500℃、V2O5催化作用下反应生成SO3,每生成1molSO3(g)释放出98.3kJ的热量。在400℃、催化剂条件下甲烷可将SO3还原为硫单质。含硫有机物巯基乙酸(HSCH2COOH)比碳酸的酸性强。
5. 下列说法正确的是
A. S2、S4互为同位素
B. SO2转化为SO3过程中,键角变大
C. SO与SO3分子空间构型均为平面三角形
D. 二硫化氢的沸点大于硫化氢的原因是二硫化氢分子间存在氢键
6. 下列化学反应表示正确的是
A. 甲烷除去SO3的反应:8SO3+6CH4S8+6CO2+12H2O
B. SO2催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(s)∆H=-196.6kJ·mol-1
C. FeS2与盐酸反应:FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑
D. 巯基乙酸与碳酸钙反应:CO+2HSCH2COOH=2HSCH2COO-+CO2↑+H2O
7. 下列对应关系正确的是
A. H2S常温下为气态,可用于调节人体免疫细胞
B. SO2具有漂白性,可使溴水褪色
C. FeS2与FeS组成元素相同,与氧气反应可生成相同的产物
D. 浓H2SO4具有脱水性,可用浓H2SO4干燥氢气
8. 用溶液吸收烟气中的,所得的吸收液主要成分为,将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生并制得浓硫酸。下列说法正确的是
A. M极与电源的正极相连
B. a为阳离子交换膜,b为阴离子交换膜
C. N极发生的反应为
D. 当M极产生11.2 L(标况)时,N极生成的数目为
9. 化合物Y是一种具有生物活性的含氧衍生物,由X合成Y的反应如下。下列说法正确的是
A. 化合物X可与甲醛发生缩聚反应
B. 1 mol化合物Y最多与反应
C. 化合物Y不存在顺反异构
D. 可以用酸性溶液鉴别X和Y
10. 贵金属钯催化乙醇羰基化的反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. Ⅱ反应中元素被氧化
B. 所处环境不同,稳定性也不同
C. 贵金属钯可将甲基丙醇羰基化
D. 该过程总反应的化学方程式可表示为:
11. 亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量溶液,再加溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量溶液,再加入溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
A. A B. B C. C D. D
12. 室温下,用溶液吸收烟气中并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化,溶液中含硫物种的浓度。已知:、、、。下列说法正确的是
A. 的溶液:
B. 的溶液吸收至的溶液中:
C. 向的溶液中加入等体积的溶液无沉淀产生
D. 若向吸收后的溶液中逐滴加入溶液至过量,溶液中水的电离程度先增大后减小
13. CH4部分氧化重整与CH4-H2O-CO2重整联合制合成气(CO、H2),涉及的反应如下
①2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ∆H1=-71 kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ∆H2=+206 kJ·mol-1
③CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ∆H3=+247 kJ·mol-1
常压下,将一定比例混合气体[n(CH4):n(CO2):n(空气):n(H2O)=1:0.2:1.92:0.4]匀速通过装有催化剂的反应管中,出口处测算CH4的转化率、CO2的转化率及比值随温度变化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 其他条件不变,增大体系压强会降低CH4的平衡转化率
B. 800°C时,若=2、CO2的转化率约为40%,则H2O的转化率约为60%
C. 联合制合成气相比单一氧化重整有利于调节产物中比值、提高能源利用率
D. 800~840°C,若温度升高反应②转化率增加,其对产物比值影响程度小于反应③
二、解答题(本大题共4小题,共61分)
14. 铅酸蓄电池电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉,因此在生产、生活中使用广泛。
(1)铅酸蓄电池的构造如图所示。
①放电时,作___________极。
②硫酸作电解质溶液更有利于放电,说明理由:___________。
(2)以废旧铅酸电池中的含铅废料(主要含以及少量的)为原料制备,实现铅的再生利用,流程示意图如下。
已知: 。
①“脱硫”过程中需不断搅拌,其作用是___________。
②转化为的化学方程式是___________。
③分别和等物质的量的混合进行脱硫,测得脱硫率随反应温度的变化如下图。
i.结合平衡常数解释可选择脱硫的原因:___________。
ii.相同温度时,曲线b的脱硫率低于曲线a的脱硫率,原因是___________。
iii.用实现的再生和的循环利用,设计方案:取溶液B,___________。
15. 化合物G是一种重要的药物中间体,其合成路线如图:
(1)分子中键和键数目之比为___________。
(2)的反应类型为___________。
(3)发生的反应类型为加成反应,发生的反应为D先与发生加成反应,然后发生取代反应,且有生成。依据以上信息,写出D的结构简式___________。
(4)F的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式___________。
①能与溶液发生显色反应,分子中含有1个手性碳原子;②分子中有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:①苯酚和,不饱和羰基化合物在一定条件下可以发生反应:①;②。写出、、和为原料制备的合成路线流程图___________。
16. 利用铁锰氧化矿(主要含、及、、的氧化物)制备。
(1)焙烧水浸。将与铁锰氧化矿混合后,先低温焙烧,使金属氧化物全部转化为硫酸盐,然后增加通入空气的量、升高温度选择性焙烧,冷却后加水充分浸取。
①和低温焙烧得到,并生成气体为______(化学式)。
②水浸后的滤液中几乎不含Fe元素,则高温选择性焙烧的作用是______。
(2)萃取除铜。有机溶剂(HA)萃取除去,再反萃取得到溶液的原理为:(有机层),随与萃取率的关系如图1所示。时,随着增大,萃取率略有减小,而测得水溶液中去除率增大,原因是______。
(3)沉淀除钴。向萃取除铜后的溶液中滴加溶液,调节,恰好完全转化为沉淀,此时,计算溶液中需要的平衡常数是______。(填字母)
A. B. C. D.
(4)制备。
①的一种晶胞如图2所示(已标注主视方向),请在图3的晶胞主视图中补全(Ⅳ)的位置______,并判断(Ⅳ)的配位数为______。
②除钴后所得溶液与溶液在弱碱性条件下制备,其离子方程式为______,补充完整由除钴后溶液制备的实验方案:取除钴后溶液,______,干燥得。(须使用的试剂:NaOH溶液、溶液、蒸馏水、溶液)。
17. 水煤气是一种重要的工业气体燃料和化工原料。
(1)在一定温度下,向体积固定的密闭容器中加入足量的和1 mol,发生下列反应生成水煤气:
i. ,
ii. ,
①反应的平衡常数______(用含和的代数式表示)。
②反应平衡时,的转化率为50%,CO的物质的量为0.1 mol。此时,整个体系______(填“吸收”或“放出”)热量______kJ(写出计算过程)。
(2)脱除和利用水煤气中的工艺如图所示:
①写出吸收塔中吸收的离子方程式:______。
②再生塔中通入水蒸气的作用有______。
③利用电化学原理可将电催化还原为CO。研究表明,装置中的AgCl/Ag电极通过电化学还原可在电极上析出Ag纳米颗粒,从而提升还原为CO的选择性。
已知:根据催化剂性质等实验条件的不同,电化学还原过程中会产生多种含碳产物,CO的选择性。
i.在如图所示装置中,电解时阴极发生的电极反应有______(用电极反应式表示)。
ii.装置中的AgCl/Ag电极还能使“转化为CO的反应”比“析氢反应”更具竞争优势,其可能原因有______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$