精品解析：河南信阳市五校协作体2027届高三上学期学情综合检测 化学试卷

信阳市五校协作体2027届学情综合检测 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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 国家安全观中包括科技安全、生态安全和资源安全等。下列行为符合国家安全观的是 A. 实验室废酸碱投入生活垃圾箱 B. 将强氧化性试剂与白磷混合存放 C. 研发分离矿渣中稀土金属技术 D. 在互联网发布涉密材料研发数据 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验室废酸碱属于危险废弃物，直接投入生活垃圾箱会造成环境污染，危害生态安全，不符合国家安全观，A错误； B．强氧化性试剂与具有还原性的白磷混合存放时，二者易发生剧烈氧化还原反应，引发火灾、爆炸等安全事故，不符合安全要求，B错误； C．研发分离矿渣中稀土金属的技术可提高战略资源稀土的利用率，保障资源安全，同时提升相关领域科技水平，符合国家安全观，C正确； D．在互联网发布涉密材料研发数据会泄露国家科技机密，危害科技安全，不符合国家安全观，D错误； 故选C。 2. 反应可用于制备高纯硅。下列说法正确的是 A. 晶体属于共价晶体 B. 中存在键 C. 的电子式为 D. 中含离子键 【答案】A 【解析】 【详解】A．晶体硅中Si原子之间以共价键结合形成空间网状结构，属于共价晶体，A正确； B．分子中H原子间以单键结合，仅存在键，不存在键，B错误； C．中H、Cl均与Si形成共价单键，且每个Cl原子最外层还应有3个孤电子对，所给电子式书写错误，正确电子式为：，C错误； D．HCl是共价化合物，分子中仅含极性共价键，不含离子键，D错误； 故答案选A。 3. 下列实验操作或相关处理方法正确的是 A. 用排空气法收集氯气时集气瓶瓶口一定要向上 B. 实验室新购得的，应密封保存并存放在潮湿环境中 C. 配制溶液时，将KOH固体放入容量瓶中加水溶解并定容 D. 实验室中用氢气还原制备金属锑时先通入，后加热；结束时，先停止加热，后停止通入 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯气密度大于空气，排空气法收集时既可采用瓶口向上的长进短出装置，也可采用瓶口向下的短进长出装置，并非瓶口一定向上，A错误； B．为强酸弱碱盐，极易发生水解反应，潮湿环境会加速其变质，应密封保存在干燥环境中，B错误； C．容量瓶为精密计量仪器，不能用于固体溶解，溶解过程放热，会影响容量瓶容积准确性，应在烧杯中溶解冷却后再转移至容量瓶定容，C错误； D．先通可排尽装置内空气，避免加热时与空气混合爆炸；结束时先停止加热、继续通至冷却，可防止生成的高温被空气中氧化，操作正确，D正确； 故选D。 4. 钍基熔盐堆建成，中国核能科技实现全新突破。钍基熔盐堆的核反应为(钍)(铀)。下列说法正确的是 A. 表示一个质子 B. 钍-232和铀-233互为同位素 C. 钍-232的中子数与核外电子数之差为142 D. 钍-232和铀-233的N能层电子数相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．表示电子，A错误； B．同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，钍-232质子数为90，铀-233质子数为92，二者质子数不同，不互为同位素，B错误； C．钍-232的中子数为，核外电子数等于质子数为90，二者之差为，C错误； D．钍-232，原子序数90，与铀-233，原子序数92，均为第七周期元素，N能层（第四层）电子数均为32，D正确； 故选D。 5. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列说法错误的是 A. 基态原子是指处于最低能量状态的原子 B. 含有手性碳原子的分子均是手性分子 C. 原电池是将化学能转化为电能的装置 D. 有效碰撞是指能发生化学反应的碰撞 【答案】B 【解析】 【详解】A．基态原子是指处于最低能量状态的原子，这是原子结构的基本概念，A正确； B．含有手性碳原子的分子不一定是手性分子，例如内消旋化合物（如内消旋酒石酸）虽含手性碳原子，但因分子内对称性而不具手性，B错误； C．原电池通过自发氧化还原反应将化学能转化为电能，这是原电池的标准定义，C正确； D．有效碰撞是指具备足够能量和合适取向以引发化学反应的分子碰撞，符合化学反应动力学理论，D正确； 故选B。 6. 没食子儿茶素是茶叶中天然存在的多酚类物质，其结构如下图所示。下列有关它的说法正确的是 A. 属于脂肪烃衍生物 B. 可用作抗氧化剂 C. 能发生水解反应 D. 1 mol该物质最多消耗6 mol NaOH 【答案】B 【解析】 【详解】A．该分子含有苯环，属于芳香族化合物，不属于脂肪烃衍生物，A错误； B．该物质含有多个酚羟基，酚羟基易被氧化，可以消耗氧气，因此可用作抗氧化剂，B正确； C．该物质不含酯基、卤素原子等可发生水解的官能团，不能发生水解反应，C错误； D．只有酚羟基能与NaOH反应，醇羟基不与NaOH反应；该物质共含有5个酚羟基、1个醇羟基，因此该物质最多消耗，D错误； 故选B。 7. 能正确表示下列反应的离子方程式为 A. 向溶液中加入足量溶液： B. 草酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液： C. 苯酚钠溶液中通入少量，溶液变浑浊： D. 向食盐的氨水溶液中通入过量的二氧化碳，有白色固体生成： 【答案】A 【解析】 【详解】A．向溶液中加入足量溶液，能与完全反应生成氢氧化镁、碳酸钠和水，离子方程式为：，A正确； B．草酸为弱酸，正确离子方程式为，B错误； C．苯酚的电离常数大于碳酸氢根离子，苯酚钠溶液中通入少量或过量，溶液变浑浊，均生成苯酚和碳酸氢钠，离子方程式为：，C错误； D．氨水提供了碱性环境，有利于二氧化碳的吸收，反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，离子方程式应为，D错误； 故选A。 8. 一种由、、组成的高熵合金具有优良的热电性能，其四方晶胞如图所示，晶体中原子填充在、围成的四面体空隙中，晶胞空隙利用率是指被占据的空隙数与总空隙数量的百分比，如金刚石的空隙利用率为50%。以下说法错误的是 A. 的配位数为8 B. 晶胞中四面体空隙的利用率为50% C. 该晶体的化学式为 D. 晶体中距离一个原子最近的原子有12个 【答案】A 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，1个铟原子周围连接4个距离最近的碲原子，则铟原子的配位数为4，A错误； B．由晶胞结构可知，铜原子的位置在顶角、面心、体心，In原子的位置在面心和棱心，Cu和In共围成16个四面体空隙(上下各8个)，Te原子在内部共8个，填充在8个四面体空隙中，则四面体空隙的利用率为，B正确； C．该晶胞中有4个，4个，8个，所以化学式为，C正确； D．晶体中距离一个原子最近的原子有12个，D正确； 故答案为：A。 9. 红树林沉积物主要由黄铁矿（）和硫酸盐组成。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程如图。已知：在有氧层，有机物通过微生物有氧呼吸来分解；在无氧层，有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述错误的是 A. 海洋中S元素的主要存在形式为 B. 过程①中，还原剂和氧化剂的物质的量之比为3:1 C. 过程②中，与的反应为 D. 循环过程中，随沉积物深度增加，硫元素可被还原至更低价态 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据图示，海洋中S元素的主要存在形式为，转化为有机S和被植物吸收，A正确； B．过程①中，S单质转化为失去6个电子，S单质转化为或得到2个电子，则根据得失电子守恒可知，还原剂和氧化剂的物质的量之比为1:3，B错误； C．过程②中，与反应生成，铁元素得电子化合价降低，硫元素失电子化合价升高，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得离子方程式为，C正确； D．根据图示，随沉积物深度增加，转化为有机S，S单质转化为或，并与反应转化为，含硫物质转化过程中硫元素化合价降低，因此随沉积物深度增加，硫元素可被还原至更低价态，D正确； 答案选B。 10. AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈（）和异腈（）两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图（TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物）。下列说法错误的是 A. 比更稳定 B. 过渡态TS2是由的N原子进攻形成的 C. 的C原子和N原子可进攻，是因为中有键 D. 相同条件下，生成后续物Ⅰ的速率比生成后续物Ⅱ的速率慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．的能量比低，更稳定，A正确； B．由反应历程及能量变化图可知，过渡态TS2是由的N原子进攻中的形成了碳氮键，B正确； C．的C原子和N原子可进攻，是亲核取代，此过程中CN-中碳氮三键没有发生变化，键无变化，C错误； D．相同条件下，生成后续物Ⅰ的活化能比生成后续产物Ⅱ的活化能大，活化能大，反应速率慢，所以生成后续物Ⅰ速率比生成后续物Ⅱ的速率慢，D正确； 故答案选C。 11. 二氧化铈（）氧载体具有良好的储氧放氧能力，可用于甲烷化学链重整，其原理如图所示（设阿伏加德罗常数的值为），下列说法错误的是 A. 中 B. 晶胞中，Ce的配位数为4 C. 晶胞中，O原子处在Ce原子构成的正四面体空隙中 D. 若晶体密度为，则Ce、O最短距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．中的原子个数是，氧原子有7个，则，，A正确； B．以面心的Ce为例，每个晶胞中有四个O与之配位，1个面心Ce被两个晶胞共有，故Ce的配位数为8，B错误； C．由题图可知，中O的配位数为4，O原子处在Ce原子构成的正四面体空隙中，C正确； D．设该晶胞参数是，其密度为：，，体对角线距离为：，最短距离为体对角线的，所以最短距离为，D正确； 故选B。 12. 一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后，通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体，结构如图2(a)，填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法错误的是 A. 该装置负极材料需足量 B. “自充电”过程中，作为氧化剂参与反应 C. “自充电”时，每消耗，溶液中增加 D. 若晶体发生图2中变化，则中 【答案】C 【解析】 【详解】A．Zn为活泼金属，易失电子，所以该电池负极是Zn电极，Zn作为负极反应物，放电过程中不断被消耗，因此负极材料需要足量，A正确； B．放电后正极发生反应，生成，Fe元素化合价较低；“自充电”时需要将Fe元素氧化为高价，得电子被还原，作氧化剂，B正确； C．“自充电”时，​作为氧化剂，中O从-1价变为-2价，共得到2 mol电子；根据电荷守恒，每转移1 mol电子，就有从电极脱离进入溶液，因此消耗，溶液中增加，C错误； D．图a中，Fe的离子位于晶胞顶点，均摊后得：有个，有个；a→b的过程中，原有晶胞顶点中的4个中有2个变为，即图b中，顶点的共6个，共2个，均摊后得：有个，有个；位于棱上，数目不变，均摊后得个，根据化合价代数和为0可得，代入数据后得，所以b图晶胞中含有的数目为，根据化学式得，解得，D正确； 故选C。 13. 与组成的金属硼化物结构如图所示，硼原子通过键互相连接成三维骨架形成正八面体。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如点原子的分数坐标为(,,)，已知八面体中键的键长为，晶胞参数为。下列说法错误的是 A. 该晶胞也可表示为 B. 晶体中原子的配位数为8 C. 点原子的分数坐标为(0,0,) D. 与原子间的最短距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．原晶胞中Ca原子位于晶胞体心，B原子构成的正八面体位于晶胞的顶点，将原晶胞的体心移至顶点，则原晶胞的顶点移至体心，故该晶胞也可以表示为，A正确； B．配位数是指原子周围最近且等距的异原子数目：每个顶角的正八面体中都有3个B与原子等距最近，个数为，因此Ca原子的配位数为24，而非8，B错误； C．N点在Z轴棱上，N点所在的正八面体的体心为原点坐标，键的键长为，N点到原点的距离：，晶胞参数为，N点坐标参数：，故N点的分数坐标为，选项C正确； D．Ca原子的分数坐标为，实际坐标为；最近的B原子实际坐标为。根据空间两点距离公式，Ca与B的最短距离为：其中，因此距离可表示为：，选项D正确； 故选B。 14. 已知难溶性物质CaM可通过加入酸来调节体系pH，促进CaM溶解，总反应为。平衡时，分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A. 曲线I表示的变化关系 B. 总反应的平衡常数 C. 时，溶液中 D. 时，和的分布系数之比大于 【答案】B 【解析】 【分析】增大，使平衡逆向进行，增大pH减小，故曲线Ⅱ代表与pH的变化关系；因为二元酸，发生分步电离、，随着酸性减弱，的含量逐渐减小，而的含量为先增大后减小，的含量逐渐升高，故有曲线I代表与pH的变化关系，曲线Ⅲ代表与pH的变化关系，曲线Ⅳ代表与pH的变化关系，同时根据图形可知，当pH=1.27时，有，可得；当pH=4.27时，有，可得，据此分析解答。 【详解】A．根据分析，曲线I代表与pH的变化关系，的变化关系为曲线Ⅱ，A错误； B．该反应的平衡常数为，化简后有，B正确； C．在溶液中存在电荷守恒：（为加入酸的阴离子），故有，C错误； D．当pH=5时，和的分布系数之比，D错误； 故答案为B。 二、非选择题：本大题共4小题，共58分。 15. 过二硫酸钠()有很强的氧化性，常用于氧化废水中的氰化物、酚类、、等。实验室模拟工业制取的原理为，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。 按要求回答下列问题： （1）化学仪器a的名称为_______，其作用为_______。 （2）若无装置A，装置C中易发生副反应，使的产量减少，写出该副反应的离子方程式：_______。 （3）甲同学认为该装置有一处不足，请改进：_______。 （4）反应结束后，向装置C中加入乙醇，经过滤、洗涤、干燥可得固体，加入乙醇的作用是_______。 （5）①工业上用处理含有氰化物()的废水，生成一种酸性气体和铵盐，反应的离子方程式为_______。 ②测定处理后的废水中的含量：取1 L处理后的废水，浓缩为30.00 mL后置于锥形瓶中，滴入少量KI溶液作指示剂，用标准溶液滴定，正确操作三次，平均消耗标准溶液。已知：滴定时发生反应 ，杂质不参与反应；。达到滴定终点的现象是_______，处理后的废水中的浓度为_______mg/L。 【答案】（1） ①. 长颈漏斗 ②. 平衡气压，防堵塞 （2） （3）将装置D中的导气管改为倒扣的漏斗，防止倒吸(增加其他防倒吸装置也给分) （4）降低溶剂的极性，从而降低的溶解度 （5） ①. ②. 当滴入最后半滴标准溶液，产生黄色浑浊，且半分钟内不消失 ③. 0.441 【解析】 【分析】本实验核心目的为制备，反应原理为。装置A中在催化下分解生成，可将装置C中生成的及时吹入后续装置，避免与发生副反应。装置B为安全瓶，仪器a为长颈漏斗，可平衡装置内气压，防止管路堵塞。装置C为核心反应装置，水浴加热控制反应温度。装置D中稀硫酸用于吸收尾气，极易溶于稀硫酸，直接通入溶液易发生倒吸。 【小问1详解】 仪器a为长颈漏斗，当装置内压强过大时，液体进入长颈漏斗，可平衡装置内气压，避免管路堵塞发生危险。 【小问2详解】 若无装置A，生成的无法及时吹出，会在装置C的碱性溶液中与强氧化性的发生氧化还原反应。中过氧键的被还原为-2价，每个得到2个电子，中被氧化为，每个失去3个电子，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式为，该反应消耗反应物，导致产率降低。 【小问3详解】 装置D用于吸收尾气，极易溶于稀硫酸，若直接将导气管插入溶液中，会因快速溶解导致装置内压强骤降，发生倒吸，因此需要将装置D中的导气管改为倒扣的漏斗，或增设其他防倒吸装置，避免倒吸现象发生。 【小问4详解】 为离子化合物，在极性较强的水溶液中溶解度较大，乙醇为极性较弱的有机溶剂，加入乙醇可降低溶剂的极性，从而减小的溶解度，使晶体析出，便于后续过滤、分离。 【小问5详解】 ①氧化，生成酸性气体和铵盐，被还原为，根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平得到离子方程式为。 ②滴定过程中，先与结合生成稳定的，当完全反应后，过量的与指示剂结合生成黄色沉淀，因此滴定终点的现象为当滴入最后半滴标准溶液时，产生黄色浑浊，且半分钟内不消失。 ③根据反应，可知。消耗的物质的量为，因此，对应的质量为。该质量来自1L原废水，因此处理后的废水中的浓度为。 16. 硫酸镍在新能源、电镀、催化和材料制造等领域占据核心地位；钴在催化、磁性材料和医疗领域发挥着不可替代的作用。以黄铁矿(主要成分为FeS，还含有NiS、CoS、CuS及少量Au)为原料制备硫酸镍同时回收Co的工艺流程如图： 已知：①焙烧过程中，金属硫化物均转化为相应的氧化物和(生成Co的氧化物为)。 ②流程中部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 开始沉淀 1.5 7.6 7.6 5.6 7.5 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 6.7 8.0 （1）焙烧时，对固体进行粉碎处理的目的是_______，请写出在焙烧过程中生成的化学方程式_______。 （2）“酸浸”时，双氧水的作用是_______。 （3）“调pH”时，需调节的pH范围是_______。 （4）①“萃取”中，配合物的结构存在如下转变，下列说法错误的是_______。 A．转变过程中只涉及配位键的断裂与形成 B．配合物1内界中心原子配位数为6 C．转变前后，Co的化合价发生变化 D．两种配合物中均含有大π键 ②一定条件下，用萃取剂萃取，经充分振荡分层后，有机层和水层中浓度之比为，现有含的水溶液10 mL，用5 mL萃取剂萃取一次后，的萃取率为_______%(保留一位小数)。(已知：萃取率) （5）硫酸镍溶液在强碱中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉(Ni-Cd)电池正极材料的NiOOH，写出该反应的离子方程式_______。 【答案】（1） ①. 增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 ②. （2）还原剂，将还原为 （3） （4） ①. AC ②. 90.9 （5） 【解析】 【分析】该流程以混有NiS、CoS、CuS和Au杂质的黄铁矿为原料，制备硫酸镍并回收钴，实现矿物资源的综合利用。首先粉碎原料增大焙烧接触面积，通入空气焙烧，将硫化物氧化为金属氧化物，同时得到副产物，可用于工业制硫酸，避免废气污染。焙烧后烧渣经硫酸、双氧水酸浸，不溶性Au被过滤分离;双氧水可将+3价钴还原为，便于后续分离。再加氨水调pH除去杂质，可通过沉钴得到碳酸钴，或经萃取反萃取分离镍钴，最终得到硫酸镍与硫酸钴产品，以此解答； 【小问1详解】 焙烧时，对固体进行粉碎处理的目的是：增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；焙烧过程中生成的化学方程式：； 【小问2详解】 焙烧后中含+3价Co，需要还原为+2价Co便于后续分离，双氧水作还原剂还原三价钴，故答案为：还原剂，将还原为； 【小问3详解】 调pH目的是使沉淀完全，不沉淀。因此pH范围为6.7≤pH<7.5； 【小问4详解】 ①A．该反应为配体取代反应，主要涉及Co-O配位键的断裂和Co-N配位键的形成，但“只”涉及配位键的断裂与形成的说法过于绝对，A错误； B．根据配合物1的结构图，中心原子Co与5个氧原子、1个N原子形成配位键，内界中心原子配位数为6，B正确； C．配合物1和配合物2中Co的化合价都是+2价，转变前后，Co的化合价没有发生变化，C错误； D．两种配合物中，类似苯环的含N环状结构中有大π键，D正确；故选择AC。 ②设萃取后水层浓度为x，由题意有机层浓度为20x，总物质的量：，； 【小问5详解】 由题意可知，生成NiOOH的反应为碱性条件下镍离子与次氯酸根离子反应生成NiOOH、氯离子和水，反应的离子方程式为：； 17. 物质I(Voxelotor)是一种血红蛋白-氧亲和力调节剂，可稳定氧合血红蛋白状态，在治疗镰状细胞病患者方面取得了成功，下图是其合成路线： 已知： （1）物质A中所有原子_______(填“一定”“可能”或“一定不”)共平面，设置A→B的目的是_______。 （2）物质C中含氧官能团的名称_______。 （3）F的结构简式为_______。 （4）G→H的化学方程式为_______。 （5）D的同分异构体中，同时满足下列条件物质的结构简式为_______(任写一种)。 ①苯环上有3个取代基； ②能发生银镜反应，且1 mol该物质能与2 mol NaOH反应； ③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为。 （6）Voxelotor(物质I)的合成需要用到酰氯类中间体，结合题中的转化路线与所学知识，以和为主要原料，设计合成的路线_______。(其他无机试剂任选) 【答案】（1） ①. 可能 ②. 保护酚羟基，防止其在后续反应中被氧化 （2）醛基、醚键 （3） （4）++Na2CO3NaHCO3+NaCl+或2+2+Na2CO3+H2O+2NaCl+2 （5）或 （6） 【解析】 【分析】A是2-溴-1，3-苯二酚，两个酚羟基和在碱的作用下发生发生取代反应，目的是保护酚羟基，避免后续反应中酚羟基参与副反应，B中的溴被锂化后和DMF发生甲酰化反应，在溴原来的位置引入醛基得到C，C的含氧官能团就是醛基和醚键，C在酸性条件下脱除一个，得到酚羟基，得到D，E和2-氯-3-羟甲基吡啶发生偶联反应，偶联后Cl被取代，得到F，根据已知信息，F的羟基被氯化得到G，G的侧链和D的酚羟基在作用下发生亲核取代，生成醚键得到H，H在酸性条件下再次脱除一个，得到最终产物I，据此解答： 【小问1详解】 A中苯环为平面结构，O-H单键可旋转，羟基氢可以旋转到苯环平面内，因此所有原子可能共平面，A中两个羟基反应后生成保护基，后续反应再脱保护得到羟基，目的是保护羟基，避免其在后续反应中被氧化； 【小问2详解】 由C的结构简式可知，C中的含氧官能团为醛基和醚键； 【小问3详解】 根据已知，F到G是羟基变氯，逆推F就是氯变羟基，所以F的结构简式为  ； 【小问4详解】 G与D在碳酸钠条件下发生取代反应，G的和D的酚羟基脱，被碳酸钠中和，化学方程式为++Na2CO3NaHCO3+NaCl+或2+2+Na2CO3+H2O+2NaCl+2     ； 【小问5详解】 D分子式为，根据条件可知，D的同分异构体中含有苯环，能发生银镜反应，且1 mol该物质能与2 mol NaOH反应，说明该物质中含有甲酸酚酯基，核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为，两个等价的甲氧基正好提供6个H，对称结构下苯环两个H等价，加上一个苯环H和一个甲酸H，正好得到6：2：1：1的峰面积，故该物质的结构简式为或 ； 【小问6详解】 原料是对羟基苯甲酸和乙醇，先把乙醇用转化为氯乙烷，再和酚羟基发生Williamson成醚得到对乙氧基苯甲酸，最后羧基和反应得到酰氯，具体路线为 。 18. 二氧化碳的利用技术潜力巨大，可用于合成诸多化工产品。某科研小组将CO2用于合成新型能源二甲醚(CH3OCH3)，根据题目所给信息及所学知识完成以下问题。 （1）已知一定条件下，由元素的最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，符号为ΔfHm。根据下表数据，计算出反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的反应热ΔH为___________kJ·mol-1。 物质 CO2(g) H2O(g) CH3OCH3(g) ΔfHm/kJ·mol-1 -393.5 -241.8 -185 （2）上述过程主要包含以下三个反应： 反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 反应2：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0 反应3：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3>0 有关上述反应体系的下列说法中正确的有___________。 A. 反应1和反应2低温自发，反应3高温自发，因此应采取低温环境进行生产 B. 若生产过程中移去部分CH3OH(g)，反应3的平衡向右移动 C. 增大压强既能加快反应速率，也能提升CH3OCH3的产率 D. 加入反应1的催化剂，可提高CO2的转化率 （3）在3.0 MPa下研究人员在恒压密闭容器中充入4 mol H2和l mol CO2发生反应，CO2的平衡转化率和CH3OCH3或CO的选择性随温度变化如下图所示。 已知：[A物质的选择性=] ①指出图中表示CO2的平衡转化率的曲线是___________(填字母)，试解释该曲线的变化趋势：___________。 ②计算220℃时，CH3OCH3的平衡产率为___________。(产率=实际产量/理论产量×100%) ③220℃时反应3的Kp为___________。(Kp为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数，保留2位有效数字) ④未知容器体积时，若要得到浓度平衡常数Kc，还可以借助理想气体状态方程pV=nRT和压力平衡常数Kp来实现，试得出反应1的Kc换算公式：Kc=___________。 【答案】（1）-123.4 （2）C （3） ①. z ②. 低温时以反应1和反应2为主，温度升高平衡左移，CO2平衡转化率减小；高温时以反应3为主，温度升高平衡右移，CO2平衡转化率增大 ③. 32% ④. 6.6×10-3 ⑤. Kp·(RT)2 【解析】 【小问1详解】 根据摩尔生成焓计算反应热，反应热生成物摩尔生成焓总和-反应物摩尔生成焓总和， 反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)中，H2是最稳定单质，摩尔生成焓为0，则，代入数据：； 【小问2详解】 A．反应1放热、熵减，低温自发；反应2放热、熵不变；反应 3 吸热、熵不变，高温自发，但生产需综合考虑速率和选择性，并非仅低温，A 错误； B．移去CH3OH，反应1平衡右移，CO2、H2浓度变化，反应3平衡也会移动，但因反应 1、3相互影响，移去CH3OH会使反应3平衡左移CO2、H2参与反应3，移去CH3OH使反应1右移，CO2、H2消耗，反应3平衡左移 ，B 错误； C．反应1、2气体分子数减小，增大压强平衡右移，能提升CH3OCH3产率；且压强增大，反应速率加快，C 正确； D．催化剂只改变速率，不影响平衡转化率，D 错误； 故选C； 【小问3详解】 ①反应1、2放热，反应3吸热，温度升高，反应1、2平衡左移，反应3平衡右移。初始时（低温），反应1、2主导，CO2转化率随温度升高而降低；高温时反应3主导，CO2转化率随温度升高而升高，故表示CO2平衡转化率的曲线是z；变化趋势：低温时以反应1和反应2为主，温度升高平衡左移，CO2平衡转化率减小；高温时以反应3为主，温度升高平衡右移，CO2平衡转化率增大； ②由图知，220℃时CO2转化率40%，即消耗CO2：，由于反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0，反应2：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0，升高温度，平衡逆向移动，CH3OCH3的选择性降低，则曲线x表示CH3OCH3的选择性，反应3：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3>0，升高温度，平衡正向移动，CO的选择性，则曲线y为CO的选择性，由图知，220℃时CH3OCH3的选择性为80%，CO的选择性为5%，则生成的CH3OCH3的物质的量为，1molCO2完全转化为CH3OCH3时，理论上生成的CH3OCH3的物质的量为，CH3OCH3的平衡产率为； ③由②知，220℃时，CO2转化率40%，即消耗CO2：，，曲线x表示CH3OCH3的选择性，选择性为80%，则生成的CH3OCH3的物质的量为，曲线y为CO的选择性，的选择性为5%，则生成的CO的物质的量为，220℃下达到平衡时，，，，由C守恒可得，；由O守恒可得，由H守恒可得，反应3的； ④反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，，，则，代入得： ，故。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 信阳市五校协作体2027届学情综合检测 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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 国家安全观中包括科技安全、生态安全和资源安全等。下列行为符合国家安全观的是 A. 实验室废酸碱投入生活垃圾箱 B. 将强氧化性试剂与白磷混合存放 C. 研发分离矿渣中稀土金属技术 D. 在互联网发布涉密材料研发数据 2. 反应可用于制备高纯硅。下列说法正确的是 A. 晶体属于共价晶体 B. 中存在键 C. 的电子式为 D. 中含离子键 3. 下列实验操作或相关处理方法正确的是 A. 用排空气法收集氯气时集气瓶瓶口一定要向上 B. 实验室新购得的，应密封保存并存放在潮湿环境中 C. 配制溶液时，将KOH固体放入容量瓶中加水溶解并定容 D. 实验室中用氢气还原制备金属锑时先通入，后加热；结束时，先停止加热，后停止通入 4. 钍基熔盐堆建成，中国核能科技实现全新突破。钍基熔盐堆的核反应为(钍)(铀)。下列说法正确的是 A. 表示一个质子 B. 钍-232和铀-233互为同位素 C. 钍-232的中子数与核外电子数之差为142 D. 钍-232和铀-233的N能层电子数相等 5. 基本概念和理论是化学思维的基石。下列说法错误的是 A. 基态原子是指处于最低能量状态的原子 B. 含有手性碳原子的分子均是手性分子 C. 原电池是将化学能转化为电能的装置 D. 有效碰撞是指能发生化学反应的碰撞 6. 没食子儿茶素是茶叶中天然存在的多酚类物质，其结构如下图所示。下列有关它的说法正确的是 A. 属于脂肪烃衍生物 B. 可用作抗氧化剂 C. 能发生水解反应 D. 1 mol该物质最多消耗6 mol NaOH 7. 能正确表示下列反应的离子方程式为 A. 向溶液中加入足量溶液： B. 草酸溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液： C. 苯酚钠溶液中通入少量，溶液变浑浊： D. 向食盐的氨水溶液中通入过量的二氧化碳，有白色固体生成： 8. 一种由、、组成的高熵合金具有优良的热电性能，其四方晶胞如图所示，晶体中原子填充在、围成的四面体空隙中，晶胞空隙利用率是指被占据的空隙数与总空隙数量的百分比，如金刚石的空隙利用率为50%。以下说法错误的是 A. 的配位数为8 B. 晶胞中四面体空隙的利用率为50% C. 该晶体的化学式为 D. 晶体中距离一个原子最近的原子有12个 9. 红树林沉积物主要由黄铁矿（）和硫酸盐组成。红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程如图。已知：在有氧层，有机物通过微生物有氧呼吸来分解；在无氧层，有机物通过微生物驱动硫酸盐发生还原反应来分解。下列叙述错误的是 A. 海洋中S元素的主要存在形式为 B. 过程①中，还原剂和氧化剂的物质的量之比为3:1 C. 过程②中，与的反应为 D. 循环过程中，随沉积物深度增加，硫元素可被还原至更低价态 10. AgCN与可发生取代反应，反应过程中的C原子和N原子均可进攻，分别生成腈（）和异腈（）两种产物。通过量子化学计算得到的反应历程及能量变化如图（TS为过渡态，Ⅰ、Ⅱ为后续物）。下列说法错误的是 A. 比更稳定 B. 过渡态TS2是由的N原子进攻形成的 C. 的C原子和N原子可进攻，是因为中有键 D. 相同条件下，生成后续物Ⅰ的速率比生成后续物Ⅱ的速率慢 11. 二氧化铈（）氧载体具有良好的储氧放氧能力，可用于甲烷化学链重整，其原理如图所示（设阿伏加德罗常数的值为），下列说法错误的是 A. 中 B. 晶胞中，Ce的配位数为4 C. 晶胞中，O原子处在Ce原子构成的正四面体空隙中 D. 若晶体密度为，则Ce、O最短距离为 12. 一种“自充电”锌离子水系电池工作原理如图1所示。电池工作一段时间后，通过加入实现“自充电”。电池右侧电极材料为晶体，结构如图2(a)，填充在立方体空隙中(未画出)。下列说法错误的是 A. 该装置负极材料需足量 B. “自充电”过程中，作为氧化剂参与反应 C. “自充电”时，每消耗，溶液中增加 D. 若晶体发生图2中变化，则中 13. 与组成的金属硼化物结构如图所示，硼原子通过键互相连接成三维骨架形成正八面体。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标，如点原子的分数坐标为(,,)，已知八面体中键的键长为，晶胞参数为。下列说法错误的是 A. 该晶胞也可表示为 B. 晶体中原子的配位数为8 C. 点原子的分数坐标为(0,0,) D. 与原子间的最短距离为 14. 已知难溶性物质CaM可通过加入酸来调节体系pH，促进CaM溶解，总反应为。平衡时，分布系数与pH的变化关系如图所示(其中M代表、或)。比如，。已知。下列说法正确的是 A. 曲线I表示的变化关系 B. 总反应的平衡常数 C. 时，溶液中 D. 时，和的分布系数之比大于 二、非选择题：本大题共4小题，共58分。 15. 过二硫酸钠()有很强的氧化性，常用于氧化废水中的氰化物、酚类、、等。实验室模拟工业制取的原理为，实验装置如图所示(夹持装置已略去)。 按要求回答下列问题： （1）化学仪器a的名称为_______，其作用为_______。 （2）若无装置A，装置C中易发生副反应，使的产量减少，写出该副反应的离子方程式：_______。 （3）甲同学认为该装置有一处不足，请改进：_______。 （4）反应结束后，向装置C中加入乙醇，经过滤、洗涤、干燥可得固体，加入乙醇的作用是_______。 （5）①工业上用处理含有氰化物()的废水，生成一种酸性气体和铵盐，反应的离子方程式为_______。 ②测定处理后的废水中的含量：取1 L处理后的废水，浓缩为30.00 mL后置于锥形瓶中，滴入少量KI溶液作指示剂，用标准溶液滴定，正确操作三次，平均消耗标准溶液。已知：滴定时发生反应 ，杂质不参与反应；。达到滴定终点的现象是_______，处理后的废水中的浓度为_______mg/L。 16. 硫酸镍在新能源、电镀、催化和材料制造等领域占据核心地位；钴在催化、磁性材料和医疗领域发挥着不可替代的作用。以黄铁矿(主要成分为FeS，还含有NiS、CoS、CuS及少量Au)为原料制备硫酸镍同时回收Co的工艺流程如图： 已知：①焙烧过程中，金属硫化物均转化为相应的氧化物和(生成Co的氧化物为)。 ②流程中部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表： 沉淀物 开始沉淀 1.5 7.6 7.6 5.6 7.5 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 6.7 8.0 （1）焙烧时，对固体进行粉碎处理的目的是_______，请写出在焙烧过程中生成的化学方程式_______。 （2）“酸浸”时，双氧水的作用是_______。 （3）“调pH”时，需调节的pH范围是_______。 （4）①“萃取”中，配合物的结构存在如下转变，下列说法错误的是_______。 A．转变过程中只涉及配位键的断裂与形成 B．配合物1内界中心原子配位数为6 C．转变前后，Co的化合价发生变化 D．两种配合物中均含有大π键 ②一定条件下，用萃取剂萃取，经充分振荡分层后，有机层和水层中浓度之比为，现有含的水溶液10 mL，用5 mL萃取剂萃取一次后，的萃取率为_______%(保留一位小数)。(已知：萃取率) （5）硫酸镍溶液在强碱中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉(Ni-Cd)电池正极材料的NiOOH，写出该反应的离子方程式_______。 17. 物质I(Voxelotor)是一种血红蛋白-氧亲和力调节剂，可稳定氧合血红蛋白状态，在治疗镰状细胞病患者方面取得了成功，下图是其合成路线： 已知： （1）物质A中所有原子_______(填“一定”“可能”或“一定不”)共平面，设置A→B的目的是_______。 （2）物质C中含氧官能团的名称_______。 （3）F的结构简式为_______。 （4）G→H的化学方程式为_______。 （5）D的同分异构体中，同时满足下列条件物质的结构简式为_______(任写一种)。 ①苯环上有3个取代基； ②能发生银镜反应，且1 mol该物质能与2 mol NaOH反应； ③核磁共振氢谱有4组峰，峰面积之比为。 （6）Voxelotor(物质I)的合成需要用到酰氯类中间体，结合题中的转化路线与所学知识，以和为主要原料，设计合成的路线_______。(其他无机试剂任选) 18. 二氧化碳的利用技术潜力巨大，可用于合成诸多化工产品。某科研小组将CO2用于合成新型能源二甲醚(CH3OCH3)，根据题目所给信息及所学知识完成以下问题。 （1）已知一定条件下，由元素的最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应称为该物质的摩尔生成焓，符号为ΔfHm。根据下表数据，计算出反应2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)的反应热ΔH为___________kJ·mol-1。 物质 CO2(g) H2O(g) CH3OCH3(g) ΔfHm/kJ·mol-1 -393.5 -241.8 -185 （2）上述过程主要包含以下三个反应： 反应1：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0 反应2：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2<0 反应3：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH3>0 有关上述反应体系的下列说法中正确的有___________。 A. 反应1和反应2低温自发，反应3高温自发，因此应采取低温环境进行生产 B. 若生产过程中移去部分CH3OH(g)，反应3的平衡向右移动 C. 增大压强既能加快反应速率，也能提升CH3OCH3的产率 D. 加入反应1的催化剂，可提高CO2的转化率 （3）在3.0 MPa下研究人员在恒压密闭容器中充入4 mol H2和l mol CO2发生反应，CO2的平衡转化率和CH3OCH3或CO的选择性随温度变化如下图所示。 已知：[A物质的选择性=] ①指出图中表示CO2的平衡转化率的曲线是___________(填字母)，试解释该曲线的变化趋势：___________。 ②计算220℃时，CH3OCH3的平衡产率为___________。(产率=实际产量/理论产量×100%) ③220℃时反应3的Kp为___________。(Kp为用分压表示的平衡常数，气体的分压=总压×该气体的物质的量分数，保留2位有效数字) ④未知容器体积时，若要得到浓度平衡常数Kc，还可以借助理想气体状态方程pV=nRT和压力平衡常数Kp来实现，试得出反应1的Kc换算公式：Kc=___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $