内容正文:
2025届河北省秦皇岛市山海关区高三下学期第四次模拟考试
化学试卷
本试卷共100分 考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Cr-52 Co-59
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与传统文化密不可分。下列说法正确的是
A. 非遗文化“北京绢人”由丝绢制成,可用加酶洗涤剂清洗
B. 兽首玛瑙杯是一件非常著名的文物,是唐代玉器中的杰作。玛瑙的主要成分为硅酸盐
C. “颠狂柳絮随风去,轻薄桃花逐水流”(唐•杜甫)。柳絮的主要成分水解后可得到葡萄糖
D. 《傅鹑觚集•太子少傅箴》中记载:“故近朱者赤,近墨者黑。”这里的“朱”指的是朱砂,是古代常用的一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3
【答案】C
【解析】
【详解】A.丝绢主要成分是蛋白质,蛋白质在酶的作用下会水解为氨基酸,因此不能用加酶洗涤剂清洗,A错误;
B.玛瑙的主要成分是二氧化硅,B错误;
C.柳絮主要成分是纤维素,纤维素在酸或纤维素酶等催化剂的作用下,能够逐步水解,最终可以得到葡萄糖,C正确;
D.朱砂,古代常用的一种红色颜料,其主要成分是HgS,D错误;
故选C。
2. 化学促进人类文明的进步和发展,下列科技成果属于化学成就的是
A. 神舟十六号载人飞船顺利进入既定轨道
B. 科学家因发现“真核转录的分子基础”获得诺贝尔奖
C. 中科大潘建伟团队成功研制出“墨子号”量子科学实验卫星
D. 科学家发现“宇宙微波背景辐射的黑体形式”
【答案】B
【解析】
【详解】A.神舟十六号载人飞船顺利进入既定轨道的设定是物理学研究的范畴,故A项错误;
B.“真核转录的分子基础”,是研究物质的微观构成,属于化学成就,故B项正确;
C.中科大潘建伟团队成功研制出“墨子号”量子科学实验卫星,量子力学为物理研究范畴,故C项错误;
D.科学家发现“宇宙微波背景辐射的黑体形式”,属于物理学的研究范畴,故D项错误;
故本题选B。
3. 关于生活中的有机物,下列说法中正确的是
A. 糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均能发生水解反应
B. 甘油醛是最简单的醛糖,它存在对映异构体
C. 用牛油可制作火锅底料,牛油属于不饱和脂肪酸的甘油酯
D. DNA双螺旋结构中的两条多聚核苷酸链间通过共价键相互结合
【答案】B
【解析】
【详解】A.糖类分为单糖、二糖和多糖,其中单糖(如葡萄糖、果糖)不能发生水解反应,因此不是所有糖类都能水解,A错误;
B.甘油醛是最简单的醛糖,结构为,分子中中心碳原子连接了4种不同的基团,属于手性碳原子,因此存在对映异构体,B正确;
C.牛油是动物脂肪,属于饱和脂肪酸的甘油酯,常温下为固态;植物油才多为不饱和脂肪酸甘油酯,C错误;
D.DNA双螺旋结构中,两条多聚核苷酸链的碱基之间通过氢键结合,不是共价键,D错误;
故选B。
4. 下列表示正确的是
A. CH3NH2的电子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 人木的系统命名为:2,4,4-三甲基戊烷
D. p-pπ键的形成示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.CH3NH2的电子式为,A项错误;
B.价层电子对数为4,VSEPR模型为四面体形,不是三角锥形,B项错误;
C.系统命名为2,4,4-三甲基戊烷的正确命名为2,2,4-三甲基戊烷,C项错误;
D.p-p π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的,形成示意图为,D项正确;
答案选D。
5. 钛酸亚铁通过以下反应转化为(常温下呈液态,熔点为-37℃,沸点为136℃),用于冶炼钛:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 0.1mol 中含有的σ键为
B. 标准状况下1.12L氯气含有价电子数为
C. 每生成1mol 转移电子数为
D. 1L 0.1mol/L 溶液中,阳离子数目小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.是分子晶体,1个含有4个σ键,故0.1mol 中含有的σ键为,A项正确;
B.1个氯气分子中含有14个价电子,标准状况下1.12L氯气为0.05mol,含有价电子数为,B项正确;
C.C元素从0价升高为+2价,Cl元素从0价降低为-1价,Fe从+2价变为+3价,转移电子数为14,则每生成1mol 转移电子数为,C项正确;
D.溶液中,水解:,导致阳离子数目变多,1L 0.1mol/L 溶液中,阳离子数目大于,D项错误;
故选D。
6. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一,异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图,下列有关说法错误的是
A. 与X官能团完全相同的二酚类异构体有5种
B. 与足量溶液反应消耗
C. Z与足量加成后的产物有4个手性碳
D. Y到Z过程中可能存在加成、消去、水解反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.与X官能团完全相同的二酚类异构体的苯环侧链只能是-OH、-OH、-COCH3,2个酚羟基有邻、间、对3种位置关系,再确定-COCH3位置,进而判断异构体数目,除了X外还有5种,故A正确;
B.Y中酚羟基、其中1个酯基与NaOH按物质的量1:1反应,而另一个酯基(水解形成羧酸与酚)与NaOH按物质的量1:2反应,故与足量溶液反应消耗,故B正确;
C.Z中苯环、碳碳双键、羰基能与氢气发生加成反应,连接4个不同原子或原子团的碳原子是手性碳原子,Z与足量氢气加成的产物为,含有5个手性碳原子(图中星号标记的碳原子),故C错误;
D.对比Y、Z的结构,Y到Z过程中可能发生如图转化:,分别为加成、消去、水解反应,故D正确;
故选C。
7. 示踪原子法是研究化学反应的重要方法之一,下列化学方程式书写正确的是
A.
B. (浓)
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应中作还原剂,所以双氧水中的反应后完全存在于中,化学反应方程式为,A正确;
B.根据归中反应原理,反应中浓硫酸被还原为二氧化硫,则中硫元素被氧化为单质,化学方程式为(浓),B错误;
C.在的反应中,中的氧发生歧化反应,既存在于中,也存在于中,化学方程式可表示为,C错误;
D.酯化反应的脱水方式为“酸脱羟基醇脱氢”,正确的化学方程式应为,D错误;
故选A。
8. 阿司匹林大规模生产、使用、丢弃会在水体中高残留,给人类生活带来隐患。环糊精其空腔可与阿司匹林结合成超分子,从而使阿司匹林从水体中分离和去除。环糊精是一类由葡萄糖单元相连形成的闭环低聚糖分子,结构如图所示。下列说法正确的是
A. 阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸
B. 环糊精利用非极性键识别捕获所有的非极性分子
C. 环糊精分子中圈出的六元环为平面六边形结构
D. 阿司匹林与环糊精通过共价键结合形成超分子
【答案】A
【解析】
【详解】A.由阿司匹林的结构简式可知其化学名称为乙酰水杨酸,A正确;
B.只有半径小于环糊精空腔直径的非极性分子才有可能被识别捕获,B错误;
C.环糊精分子中圈出的六元环是由多个饱和碳原子和饱和O原子形成,多个碳原子连接呈锯齿链状结构,不是平面六边形结构,C错误;
D.阿司匹林与环糊精通过氢键结合形成超分子,D错误;
故选A。
9. 某种离子液体的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是主族元素中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. 第一电离能:X<Z<Y<Q
B. 电负性大小:X<Y<Z<Q
C. W和Y组成的化合物可能含有非极性键
D. 简单离子半径大小比较:Y<Z<Q<R
【答案】D
【解析】
【分析】已知W、X、Y、Z、Q、R是原子序数递增的短周期主族元素,Q是主族元素中电负性最大的元素,Q为F元素,根据离子液体的结构及原子的成键方式,可推出W、X、Y、Z、Q、R分别是H、C、N、O、F、S元素,由此回答问题。
【详解】A.同周期元素中随着原子序数增大,元素的第一电离能呈增大趋势,氮元素为半满结构,第一电离能高于同周期的相邻元素,第一电离能:X(C)<Z(O)<Y(N)<Q(F),A项正确;
B.同周期主族元素,从左到右,电负性逐渐增大,电负性大小:X(C)<Y(N)<Z(O)<Q(F),B项正确;
C.W(H)和Y(N)组成的化合物可能是,该化合物含有非极性键,C项正确;
D.离子核外电子层数越多,半径越大,核外电子层数相同,核电荷数越大,半径越小,故简单离子半径大小关系:Q<Z<Y<R,D项错误;
故本题选D。
10. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 装置甲制备MgCl2·6H2O
B. 乙可验证金属性:
C. 丙可验证非金属性:
D. 丁可探究压强对平衡的影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.甲中镁离子水解,得到的最终产物为氢氧化镁,故A错误;
B.该装置构成原电池,若铁钉两端溶液变红,没有蓝色沉淀生成,说明铁钉没有被腐蚀,说明锌为负极,铁为正极,金属性:,故B正确;
C.丙中通过溴化钠溶液后得到的混合气中有Cl2和Br2,Cl2也能将硫化钠氧化为硫,不能证明非金属性Br>S,故C错误;
D.氢气与碘蒸气反应前后气体分子数不变,压强对平衡无影响,故不能探究压强对平衡移动的影响,故D错误;
故选B。
11. 化学实验过程中,如果操作或处理不当都会造成危险。下列实验操作或对事故的处理方法正确的是
A. 中学实验室中可以将未用完的钠、白磷放回原试剂瓶中
B. 蒸馏实验过程中发现忘加碎瓷片,立即停止加热,同时向烧瓶中快速加入碎瓷片
C. 用手持镊子取干燥的红色石蕊试纸直接检验氨气
D. 在实验中手被玻璃划破,仅用乙醇清洗即可
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠易与空气中的氧气和水蒸气反应、白磷在空气中能自燃,为防止发生意外事故,实验室中应将未用完的钠、白磷放回原试剂瓶中,故A正确;
B.蒸馏实验过程中发现忘加碎瓷片,立即停止加热,待装置冷却后再添加碎瓷片,故B错误;
C.氨气和水能部分反应生成一水合氨,一水合氨在溶液中部分电离出氢氧根离子使溶液呈碱性,而氨气不能使干燥的红色石蕊试纸变色,所以检验氨气时应选择湿润的红色石蕊试纸检验,故C错误;
D.实验中不慎手被玻璃划破,应立即用清水清洗,然后用碘酒或酒精消毒,再用药外敷,避免感染,故D错误;
故选A。
12. 诺贝尔化学奖获得者G.Wilkinson合成了含Rh(铑)化合物,它可以在温和条件下有效催化烯烃的氢化反应,其反应机理如图所示。(Ph表示苯环)
下列说法正确的是
A. 该反应过程中Rh元素的化合价未发生变化
B. 反应过程中既有极性键又有非极性键的断裂和形成
C. a过程中体现还原性
D. b过程中烯烃分子的键电子参与配位
【答案】D
【解析】
【详解】A.该反应过程中Rh元素形成的σ键数发生变化,化合价发生变化,A错误;
B.反应过程中既有非极性键断裂,又有极性键的断裂和形成,B错误;
C.a过程中含Rh(铑)化合物化合价升高,体现氧化性,C错误;
D.b过程中烯烃分子的碳碳双键中的π键电子参与配位(C过程保留σ键,),D正确;
故选D;
13. 常温下,某溶液体系中满足,现利用平衡移动原理,分析常温下在不同的体系中的可能产物。图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系,图2为沉淀溶解平衡曲线。下列说法错误的是
A.
B. M点时,溶液中存在
C. 某混合液体系中,初始状态为、,当体系达到平衡后,存在
D. 选用溶液沉淀制备比选用溶液效果好
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知pH=6.37时,,Ka1=c(H+)=10−6.37,同理,pH=10.25时,可得Ka2=10−10.25,,故A正确;
B.由图2可知,M点c(H+) = 10−8.25 mol•L−1, c(OH−) = 10−5.75 mol•L−1,结合图1可知,此时溶液中c(HCO)≈ 0.1 mol•L−1,Ka2==10−10.25,则c(CO) =10−3 mol•L−1,所以存在c(CO) > c(OH−),故B错误;
C. pH = 9、lg[c(Ni2+)] = −5时恰好为Ni(OH)2的沉淀溶解平衡体系,不会生成NiCO3沉淀,含碳微粒总量不变,即体系达到平衡后存在:c(CO) + c(HCO) + c(H2CO3) = 0.1 mol·L−1,故C正确;
D.由图2可知,pH<8.25时,NiCO3优先于Ni(OH)2生成沉淀,pH>8.25时,Ni(OH)2 优先于NiCO3生成沉淀,0.1 mol•L−1 NaHCO3溶液的pH接近8,0.1 mol•L−1Na2CO3溶液的pH接近12,故选0.1 mol•L−1 NaHCO3溶液效果好,故D正确;
故选:B。
14. 通过NO协同耦合反应,实现了NO的电催化歧化,并同时合成了双氮产物(NH3和硝酸盐),是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法,装置如图。下列说法错误的是
A. 电解液E为阴极电解液,呈碱性
B. 电极B的电极反应:
C. 中间层的H+透过选择性离子膜向B极迁移
D. 若电解一段时间后,取两极所有产物于溶液中反应,可得硝酸盐和硝酸
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,A极氮元素价态降低得电子,A极为阴极,电极反应式为,B极为阳极,电极反应式为。
【详解】A.根据以上分析,A极为阴极,电极反应式为,则电解液E为阴极电解液,呈碱性,A正确;
B.B极为阳极,电极反应式为,B正确;
C.由两极反应式可知,阳极区产生氢离子,阴极区消耗氢离子,中间层的透过选择性离子膜向A极迁移,C错误;
D.由图可知,A极,B极,根据电子得失守恒,电解一段时间后,取两极所有产物于溶液中反应,可得硝酸盐和硝酸,D正确;
故选C。
15. 尖晶石铁氧体有独特的电学,光学,磁学性能,大多数铁氧体具有很稳定的立方对称性,但铁酸铜很特别,它同时具备立方对称性和四方对称性,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 铁酸铜的化学式为
B. 基态铁原子的价电子数比基态铜原子多
C. 晶胞中和均填充在由形成的四面体空隙内
D. 与距离最近且相等的的数目为6
【答案】D
【解析】
【详解】A.晶胞A中Cu的个数是,O的个数是4,晶胞B中含有Cu的个数是,含有Fe的个数是4,O的个数是4,则整个晶胞中含有Cu:,Fe:,,则铁酸铜的化学式为,A错误;
B.基态铁原子(Fe)的电子排布为 [Ar] 3d64s2,其价电子数为 8。基态铜原子(Cu)的电子排布为 [Ar] 3d104s1,其价电子数为11。因此,基态铁原子的价电子数比基态铜原子少,B错误;
C.由晶胞结构可知,填充在围成的四面体空隙中,被周围的6个围成了正八面体,C错误;
D.与距离最近且相等的的数目为6,分别位于上下、前后、左右,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 三氯三(四氢呋喃)合铬(Ⅲ)化学式为可催化烯烃加聚,制备的方法如下。
已知:①易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
②气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
Ⅰ.制备无水:
某化学小组用(沸点)和在高温下制备无水,同时生成气体,实验装置如图所示:
(1)装置A用于制备,实验装置合理的连接顺序为A→C→F→_____→B(填装置字母标号,可重复使用)。
(2)装置D中粗导管的作用是_____。
(3)尾气处理时发生反应的离子方程式:_____。
Ⅱ.合成:
①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂,沸点,易燃。
②实验室在非水体系中合成原理为:
实验操作:按如图组装仪器,将步骤Ⅰ所得无水和0.15g锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF),通后关闭,接通冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,在索氏提取器中发生反应,回流2.5h后再通入冷却至室温;取下双颈烧瓶,在通风橱中蒸发至有较多固体析出,冷却、抽滤、干燥后称量即得产品4.50g。
(4)该反应不能使用明火加热的原因_____。
(5)产品沿索氏提取器的管_____(2或3)流回双颈烧瓶。
(6)已知Cr(Ⅱ)对该反应有催化作用,推断加入Zn粉发生反应的化学方程式为:_____。
(7)产品产率为_____%(结果保留小数点后一位)[已知:的摩尔质量为;的摩尔质量为]。
【答案】(1)EDC (2)防止冷凝为固体后发生堵塞
(3)
(4)THF易挥发,易燃,遇明火可能发生爆炸
(5)3 (6)
(7)或
【解析】
【分析】I.制备无水的过程为:利用A装置产生N2,通入浓硫酸中进行干燥,继续通入F中,在热水浴的作用下将气态CCl4带出,进入E中制备,反应在高温下进行,以气态生成,在D中进行冷凝收集,再通入浓硫酸,防止右边的水蒸气进入D中,最后用B装置吸收产生的气体;
Ⅱ.根据装置图,首先在双颈烧瓶中加入无水四氢呋喃,在纸质反应管加入无水CrCl3和锌粉,开始加热四氢呋喃蒸气通过联接管进入提取管在冷凝管中冷凝回流到纸质反应管中进行反应,从而生成产物;
【小问1详解】
实验装置合理的连接顺序为A→C→F→E→D→C→B;
【小问2详解】
CrCl3易升华,故装置D中粗导管的作用:防止冷凝为固体后发生堵塞;
【小问3详解】
尾气处理时用NaOH溶液吸收COCl2,发生反应的离子方程式:;
【小问4详解】
该反应不能使用明火加热的原因:THF易挥发,易燃,遇明火可能发生爆炸;
【小问5详解】
根据虹吸原理,产品沿索氏提取器的管3流回双颈烧瓶。
【小问6详解】
已知Cr(Ⅱ)对该反应有催化作用,加入Zn粉可以把三价铬还原为二价铬,发生反应的化学方程式为:;
【小问7详解】
物质的量为0.01mol,根据铬元素守恒,理论可生成0.02mol,即0.02mol×374.5g/mol=7.49g,其产率:。
17. 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Fe、Al等杂质)制取的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”过滤后的滤液中含有、、、等。
② 、
已知:溶液中金属离子物质的量浓度低于时,可认为沉淀完全。
③具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)制备。
“除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含的滤液,调节pH的范围为___________。
(2)制备。
①“混合”过程中需先将,溶液混合,然后再加入活性炭,的作用是___________。
②“氧化”过程应先加入___________(选填“氨水”或“双氧水”),原因是___________。
③生成的离子方程式为___________。
(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是___________。
(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0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热,将Co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2~3滴淀粉溶液,再用溶液滴定(反应原理:、),达到滴定终点时消耗溶液24.00mL,则产品中钴元素的含量___________。
【答案】(1)4.7~7.4(大于等于4.7小于7.4)
(2) ①. 会抑制的电离,防止生成沉淀;参与反应提供 ②. 氨水 ③. 具有较强还原性,易被氧化;先加将氧化为,后加氨水,会生成,不利于产品的生成 ④.
(3)增大,降低在水中的溶解度,有利于其结晶析出
(4)14.16%
【解析】
【分析】以含钴废料用盐酸溶解,过滤出滤渣,得到含、、、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CoCl2•6H2O,再依次加入氨水和H2O2,发生反应依次为:、;再将沉淀在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结晶、减压过滤得到产品;
【小问1详解】
“除杂”过程中加Na2CO3调节pH后会生成两种沉淀,使Al3+、Fe3+完全沉淀,而Co2+不产生沉淀,由题干信息 、可知当Al3+完全沉淀后,Fe3+已经早就完全沉淀,此时,则pH=4.7,同时得到含c(Co2+)=0.1 mol/L的滤液,此时溶液中,则pH=7.4,即调节pH的范围为4.7 ~7.4;
【小问2详解】
①流程中除作反应物外,溶于水电离出的会抑制后期加入的NH3•H2O的电离,可防止加氨水时c(OH - )过大,防止生成Co(OH)2沉淀;故答案为:会抑制NH3•H2O的电离,防止生成Co(OH)2沉淀;参与反应提供NH;
②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,故答案为:氨水;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;
③由分析可知,生成[的反应方程式为:,则其离子方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是增大c(Cl-),降低在水中的溶解度,有利于其结晶析出;
【小问4详解】
据题干反应原理可知,,则产品中钴元素的含量为=14.16%。
18. 积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。用甲烷和水蒸气催化制氢气涉及的主要反应如下:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)反应I的正反应活化能________(填“>”或“<”)逆反应活化能。
(2)刚性绝热密闭容器中只发生反应I,能说明该反应达到平衡状态的是________(填标号)。
A. 气体混合物的密度不再变化 B. CH4消耗速率和CO生成速率相等
C. 体系的压强不再变化 D. 体系的温度不再变化
(3)已知(忽略随温度的变化),。反应II、III的随变化曲线正确的为________(填标号)。在所选图象中画出反应I的随变化的曲线________。
A. B.
C. D.
(4)M(s)对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量和CH4(g)发生上述反应I和II。30 min达平衡时总压强为510 kPa,含碳物质的物质的量相等,H2O和H2的物质的量相等。
①0~30 min H2的平均生成速率为________。
②的分解率为________(保留一位小数)。
③下,反应I的________。
④平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各0.5 mol,则反应的分解平衡__________________(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
【答案】(1)> (2)CD
(3) ①. C ②.
(4) ①. 7 ②. 83.3 ③. 2102或44100 ④. 不移动
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,反应I=(反应II+2×反应III),则反应I的焓变为:
ΔH=(165.49 kJ/mol+2×247.45 kJ/mol)=+206.47 kJ/mol>0,故根据ΔH=Ea正-Ea逆>0可知:反应I的正反应活化能大于逆反应的活化能。
【小问2详解】
A.刚性密闭容器体积固定,所有物质均为气体,总质量不变,因此气体密度始终为定值,密度不变不能说明平衡,A错误;
B.消耗和生成都代表正反应方向,速率相等不能说明正逆速率相等,无法判断平衡,B错误;
C.反应I是气体分子数增大的反应,且容器为绝热体系,反应进行中气体物质的量、体系温度都会改变,压强会随之改变,当压强不再变化时,说明体系达到平衡,C正确;
D.绝热容器中反应吸热/放热会导致体系温度变化,温度不再变化说明反应停止净变化,达到平衡,D正确;
故选CD。
【小问3详解】
根据ΔH−TΔS=−RTlnK,得到,反应II、Ⅲ均为吸热反应,,直线斜率,故选C;根据第(1)小题可知,,三条直线斜率,故画出图像如下:。
【小问4详解】
设初始加入的和均为1 mol,设平衡时,设参与反应的H2O的物质的量为y mol,根据C元素守恒可知初始,即,据此列三段式:、,由于平衡时H2O和H2的物质的量相等,则,即,平衡时气体物质的物质的量分别为:,气体物质总物质的量为,据此解答:
①平衡时总压强为510 kPa,H2的分压为 ,则平均生成速率;
②分解生成的物质的量为,则分解的物质的量为,分解率为;
③平衡时各物质分压:、、则反应I的;
④平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各0.5 mol,相当于将一氧化碳、二氧化碳和甲烷增大同等倍数,观察反应Ⅰ,其平衡常数可表达为,通过平衡常数表达式分析,当同等倍数改变一氧化碳和甲烷的浓度时,浓度商并不发生改变,浓度商等于K,即平衡不会发生移动,同理,反应Ⅱ、Ⅲ的平衡也不会发生移动,因为这样改变不会使上述三个化学平衡发生移动,故c[H2O(g)]不会发生改变,反应的分解平衡不移动。
19. “逃离平面”的药物设计理念使得三维刚性结构的双环烷烃衍生物的研究逐渐兴起。双环丁烷类化合物K作为一种药物中间体,其合成路线如图。
已知:i)4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4;
ⅱ)。
(1)化合物B中所含官能团名称为___________。
(2)物质Ⅰ的名称为___________。
(3)写出E生成F的化学方程式:___________。
(4)J的同分异构体中满足下列条件的有___________种。
i.苯环上有四个取代基,包括和2个 ⅱ.该物质可以与反应
其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为___________ (写出一个即可)。
(5)J生成K的反应中,试剂X可能为___________(填序号)。
A. B. C.
(6)参照上述合成路线,以乙烯和其他必要的试剂为原料,制备药物中间体环丙基甲酸甲酯()。
___________。
【答案】(1)碳溴键、醚键
(2)对硝基苯酚(4-硝基苯酚)
(3)4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4
(4) ①. 16 ②.
(5)C (6)
【解析】
【分析】A到B先发生加成反应,再取代反应,让酮碳基转化为醚键,保护酮羰基,B到C发生取代反应,生成C同时生成2分子HBr,C到D醚键又转化为酮羰基,同时-CN基团转化为羧基,同时脱去一个CO2剩余一个羧基,D到E发生酯化反应生成E的结构简式为:,E被NaBH4还原为F,F的结构简式为:,F到G发生信息ii反应,生成G的结构简式为:,G中酯基在NaOH作用下水解得到H,H与I发生取代反应生成J,J在试剂X作用下生成K同时脱去HCl。
【小问1详解】
根据化合物B结构简式可知,含官能团:碳溴键、醚键;
【小问2详解】
物质I的结构简式为:,羟基和硝基位于苯环的对位,命名为:对硝基苯酚(4-硝基苯酚);
【小问3详解】
根据分析可知,E被NaBH4还原为F,E的结构简式为:,F的结构简式为:,仿照信息i,化学方程式:4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4;
【小问4详解】
J的结构简式为:,同分异构体中满足:i.苯环上有四个取代基,包括和2个;ⅱ.该物质可以与反应,说明有2个-CHO,苯环上除去1个-NO2和2个-CH3,另一个取代基上还有2个醛基,1个-Cl,结构简式:,苯环上有2个甲基和1个硝基的结构共有6种,分别是:,每一种结构中苯环上再用取代一个H原子,种数分别有3种、3种、2种、3种、2种、3种,共16种;其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为:;
【小问5详解】
J生成K同时还有HCl生成,HCl可以与反应,促进反应进行,而HCl与NH4Cl和H2SO4不反应,因此试剂X为C;
【小问6详解】
运用逆推方法,得到,先通过与CH3OH发生酯化反应,由题中信息可以转化为,又可由和反应得到,可以用乙烯与溴加成反应得到,合成路线为:。
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2025届河北省秦皇岛市山海关区高三下学期第四次模拟考试
化学试卷
本试卷共100分 考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Cl-35.5 Cr-52 Co-59
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 化学与传统文化密不可分。下列说法正确的是
A. 非遗文化“北京绢人”由丝绢制成,可用加酶洗涤剂清洗
B. 兽首玛瑙杯是一件非常著名的文物,是唐代玉器中的杰作。玛瑙的主要成分为硅酸盐
C. “颠狂柳絮随风去,轻薄桃花逐水流”(唐•杜甫)。柳絮的主要成分水解后可得到葡萄糖
D. 《傅鹑觚集•太子少傅箴》中记载:“故近朱者赤,近墨者黑。”这里的“朱”指的是朱砂,是古代常用的一种红色颜料,其主要成分是Fe2O3
2. 化学促进人类文明的进步和发展,下列科技成果属于化学成就的是
A. 神舟十六号载人飞船顺利进入既定轨道
B. 科学家因发现“真核转录的分子基础”获得诺贝尔奖
C. 中科大潘建伟团队成功研制出“墨子号”量子科学实验卫星
D. 科学家发现“宇宙微波背景辐射的黑体形式”
3. 关于生活中的有机物,下列说法中正确的是
A. 糖类、油脂、蛋白质在一定条件下均能发生水解反应
B. 甘油醛是最简单的醛糖,它存在对映异构体
C. 用牛油可制作火锅底料,牛油属于不饱和脂肪酸的甘油酯
D. DNA双螺旋结构中的两条多聚核苷酸链间通过共价键相互结合
4. 下列表示正确的是
A. CH3NH2的电子式:
B. 的VSEPR模型:
C. 人木的系统命名为:2,4,4-三甲基戊烷
D. p-pπ键的形成示意图:
5. 钛酸亚铁通过以下反应转化为(常温下呈液态,熔点为-37℃,沸点为136℃),用于冶炼钛:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 0.1mol 中含有的σ键为
B. 标准状况下1.12L氯气含有价电子数为
C. 每生成1mol 转移电子数为
D. 1L 0.1mol/L 溶液中,阳离子数目小于
6. 异黄酮类是药用植物的有效成分之一,异黄酮类化合物Z的部分合成路线如图,下列有关说法错误的是
A. 与X官能团完全相同的二酚类异构体有5种
B. 与足量溶液反应消耗
C. Z与足量加成后的产物有4个手性碳
D. Y到Z过程中可能存在加成、消去、水解反应
7. 示踪原子法是研究化学反应的重要方法之一,下列化学方程式书写正确的是
A.
B. (浓)
C.
D.
8. 阿司匹林大规模生产、使用、丢弃会在水体中高残留,给人类生活带来隐患。环糊精其空腔可与阿司匹林结合成超分子,从而使阿司匹林从水体中分离和去除。环糊精是一类由葡萄糖单元相连形成的闭环低聚糖分子,结构如图所示。下列说法正确的是
A. 阿司匹林的化学名称为乙酰水杨酸
B. 环糊精利用非极性键识别捕获所有的非极性分子
C. 环糊精分子中圈出的六元环为平面六边形结构
D. 阿司匹林与环糊精通过共价键结合形成超分子
9. 某种离子液体的结构如图所示,已知W、X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是主族元素中电负性最大的元素。下列说法错误的是
A. 第一电离能:X<Z<Y<Q
B. 电负性大小:X<Y<Z<Q
C. W和Y组成的化合物可能含有非极性键
D. 简单离子半径大小比较:Y<Z<Q<R
10. 下列实验方案能达到实验目的的是
A. 装置甲制备MgCl2·6H2O
B. 乙可验证金属性:
C. 丙可验证非金属性:
D. 丁可探究压强对平衡的影响
11. 化学实验过程中,如果操作或处理不当都会造成危险。下列实验操作或对事故的处理方法正确的是
A. 中学实验室中可以将未用完的钠、白磷放回原试剂瓶中
B. 蒸馏实验过程中发现忘加碎瓷片,立即停止加热,同时向烧瓶中快速加入碎瓷片
C. 用手持镊子取干燥的红色石蕊试纸直接检验氨气
D. 在实验中手被玻璃划破,仅用乙醇清洗即可
12. 诺贝尔化学奖获得者G.Wilkinson合成了含Rh(铑)化合物,它可以在温和条件下有效催化烯烃的氢化反应,其反应机理如图所示。(Ph表示苯环)
下列说法正确的是
A. 该反应过程中Rh元素的化合价未发生变化
B. 反应过程中既有极性键又有非极性键的断裂和形成
C. a过程中体现还原性
D. b过程中烯烃分子的键电子参与配位
13. 常温下,某溶液体系中满足,现利用平衡移动原理,分析常温下在不同的体系中的可能产物。图1中曲线表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与pH的关系,图2为沉淀溶解平衡曲线。下列说法错误的是
A.
B. M点时,溶液中存在
C. 某混合液体系中,初始状态为、,当体系达到平衡后,存在
D. 选用溶液沉淀制备比选用溶液效果好
14. 通过NO协同耦合反应,实现了NO的电催化歧化,并同时合成了双氮产物(NH3和硝酸盐),是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法,装置如图。下列说法错误的是
A. 电解液E为阴极电解液,呈碱性
B. 电极B的电极反应:
C. 中间层的H+透过选择性离子膜向B极迁移
D. 若电解一段时间后,取两极所有产物于溶液中反应,可得硝酸盐和硝酸
15. 尖晶石铁氧体有独特的电学,光学,磁学性能,大多数铁氧体具有很稳定的立方对称性,但铁酸铜很特别,它同时具备立方对称性和四方对称性,其晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A. 铁酸铜的化学式为
B. 基态铁原子的价电子数比基态铜原子多
C. 晶胞中和均填充在由形成的四面体空隙内
D. 与距离最近且相等的的数目为6
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 三氯三(四氢呋喃)合铬(Ⅲ)化学式为可催化烯烃加聚,制备的方法如下。
已知:①易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
②气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
Ⅰ.制备无水:
某化学小组用(沸点)和在高温下制备无水,同时生成气体,实验装置如图所示:
(1)装置A用于制备,实验装置合理的连接顺序为A→C→F→_____→B(填装置字母标号,可重复使用)。
(2)装置D中粗导管的作用是_____。
(3)尾气处理时发生反应的离子方程式:_____。
Ⅱ.合成:
①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂,沸点,易燃。
②实验室在非水体系中合成原理为:
实验操作:按如图组装仪器,将步骤Ⅰ所得无水和0.15g锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入100mL无水四氢呋喃(THF),通后关闭,接通冷却水,加热四氢呋喃至沸腾,在索氏提取器中发生反应,回流2.5h后再通入冷却至室温;取下双颈烧瓶,在通风橱中蒸发至有较多固体析出,冷却、抽滤、干燥后称量即得产品4.50g。
(4)该反应不能使用明火加热的原因_____。
(5)产品沿索氏提取器的管_____(2或3)流回双颈烧瓶。
(6)已知Cr(Ⅱ)对该反应有催化作用,推断加入Zn粉发生反应的化学方程式为:_____。
(7)产品产率为_____%(结果保留小数点后一位)[已知:的摩尔质量为;的摩尔质量为]。
17. 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Fe、Al等杂质)制取的工艺流程如图所示:
已知:①“酸浸”过滤后的滤液中含有、、、等。
② 、
已知:溶液中金属离子物质的量浓度低于时,可认为沉淀完全。
③具有较强还原性。
回答下列问题:
(1)制备。
“除杂”过程中加调节pH后会生成两种沉淀,同时得到含的滤液,调节pH的范围为___________。
(2)制备。
①“混合”过程中需先将,溶液混合,然后再加入活性炭,的作用是___________。
②“氧化”过程应先加入___________(选填“氨水”或“双氧水”),原因是___________。
③生成的离子方程式为___________。
(3)分离提纯。将反应后的混合物趁热过滤,待滤液冷却后加入适量浓盐酸,过滤、洗涤、干燥,得到晶体。该过程中加入浓盐酸的目的是___________。
(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0.10g产品加入稍过量的NaOH溶液并加热,将Co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2~3滴淀粉溶液,再用溶液滴定(反应原理:、),达到滴定终点时消耗溶液24.00mL,则产品中钴元素的含量___________。
18. 积极发展氢能,是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。用甲烷和水蒸气催化制氢气涉及的主要反应如下:
反应I:
反应II:
反应III:
(1)反应I的正反应活化能________(填“>”或“<”)逆反应活化能。
(2)刚性绝热密闭容器中只发生反应I,能说明该反应达到平衡状态的是________(填标号)。
A. 气体混合物的密度不再变化 B. CH4消耗速率和CO生成速率相等
C. 体系的压强不再变化 D. 体系的温度不再变化
(3)已知(忽略随温度的变化),。反应II、III的随变化曲线正确的为________(填标号)。在所选图象中画出反应I的随变化的曲线________。
A. B.
C. D.
(4)M(s)对反应有催化作用,存在反应。时,刚性密闭容器中加入等物质的量和CH4(g)发生上述反应I和II。30 min达平衡时总压强为510 kPa,含碳物质的物质的量相等,H2O和H2的物质的量相等。
①0~30 min H2的平均生成速率为________。
②的分解率为________(保留一位小数)。
③下,反应I的________。
④平衡后,继续向刚性容器中加入含碳物质各0.5 mol,则反应的分解平衡__________________(填“向正反应方向移动”、“向逆反应方向移动”或“不移动”)。
19. “逃离平面”的药物设计理念使得三维刚性结构的双环烷烃衍生物的研究逐渐兴起。双环丁烷类化合物K作为一种药物中间体,其合成路线如图。
已知:i)4+NaBH4+4H2O4+NaB(OH)4;
ⅱ)。
(1)化合物B中所含官能团名称为___________。
(2)物质Ⅰ的名称为___________。
(3)写出E生成F的化学方程式:___________。
(4)J的同分异构体中满足下列条件的有___________种。
i.苯环上有四个取代基,包括和2个 ⅱ.该物质可以与反应
其中核磁共振氢谱的峰面积之比为3:1:1的化合物的结构简式为___________ (写出一个即可)。
(5)J生成K的反应中,试剂X可能为___________(填序号)。
A. B. C.
(6)参照上述合成路线,以乙烯和其他必要的试剂为原料,制备药物中间体环丙基甲酸甲酯()。
___________。
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