精品解析：湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考化学试题

湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考 化学试题 一、单选题(每题 3 分，共 42 分) 1. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. MgO熔点很高，可用作耐高温材料 B. 受热易分解，可用于制胃酸中和剂 C. 溶液显酸性，可用于蚀刻印刷铜制电路板 D. 75%酒精有强氧化性，可用于杀灭细菌和病毒 【答案】A 【解析】 【详解】A．MgO为离子晶体，熔点很高，可用作耐高温材料，A正确； B．可与稀盐酸发生中和反应，可用于制胃酸中和剂，B错误； C．能氧化金属铜，可用于蚀刻印刷铜制电路板，C错误； D．75%酒精能吸收细菌蛋白的水分，从而使蛋白质变性，杀灭细菌和病毒，D错误； 故选A。 2. 下列有关化学用语的使用正确的是 A. 反-2-丁烯的结构简式： B. 的电子式： C. 次氯酸的结构式： D. 基态铜原子的价层电子轨道表示式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．反-2-丁烯中甲基在碳碳双键的两侧，其结构简式为，A错误； B．NH4Cl的电子式为，B错误； C．次氯酸的结构式为H-O-Cl，C正确； D．基态铜原子的价层电子轨道表示式为，D错误； 故答案选C。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.  羟基与 所含电子数均为 B. 标准状况下， 含有个分子 C.  和完全反应，被氧化的分子数目为 D. 胆矾晶体含有的结晶水分子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．-OH中含有9个电子，中含有10个电子， 羟基与 所含电子数分别为和，故A错误； B．在标准状况下不是气体，故B错误； C．和发生反应：3+=2HNO3+NO，中N元素由+4价上升到+5价生成HNO3，则 和完全反应，被氧化的分子数目为2，故C错误； D．胆矾晶体的物质的量为，含有的结晶水分子数为，故D正确； 故选D。 4. 下列反应离子方程式正确的是 A. FeSO4酸性溶液暴露在空气中：4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O B. 过量石灰水与碳酸氢钙反应：Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32－+2H2O C. 向氯化铝溶液中滴加过量氨水：Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O D. 苯酚与纯碱溶液混合反应的离子方程式：2C6H5OH + CO32-→CO2↑+ H2O + 2C6H5O- 【答案】A 【解析】 【详解】A．FeSO4酸性溶液暴露在空气中的离子反应为4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，故A正确； B．过量石灰水与碳酸氢钙反应的离子反应为Ca2++HCO3-+OH-═CaCO3↓+H2O，故B错误； C．向氯化铝溶液中滴加过量氨水的离子反应为Al3++3NH3•H2O═Al（OH）3↓+3NH4+，故C错误； D．苯酚的酸性小于碳酸，不能反应放出二氧化碳，离子方程式为：C6H5OH + CO→HCO+ C6H5O-，故D错误； 故选A。 5. 周期表前四周期的元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。基态原子A的原子轨道半充满，B的价电子层中有3个未成对电子，D的价层电子排布式为nsn-1np2n-2，C与D同族，E的最外层只有1个电子，次外层有18个电子。这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，由C、D所形成的阴离子呈正四面体结构、阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。下列说法正确的是 A. 5种原子中第一电离能最大的是C B. A、B所形成的化合物中只含极性键 C. 1mol该阳离子中含有24molσ键 D. B、C、D所形成的简单氢化物中，沸点最低的是D 【答案】D 【解析】 【分析】基态原子A的原子轨道半充满，则A的电子排布式为1s1，为H元素；D的价层电子排布式为nsn-1np2n-2，s轨道全充满时有2个电子，则n-1=2，n=3，D的价层电子排布式为3s23p1，为S元素；C、D同主族，原子序数C<D，则C为O元素，B的价电子层中有3个未成对电子，且B原子序数小于C，所以B只能为第二周期元素，价层电子排布为2p3，为N元素：E的最外层只有1个电子，次外层有18个电子，则E为29号元素，为Cu元素，据此分析解题。 【详解】A．C为O元素，第一电离能N>O，故A错误； B．A、B可形成N2H4，含有非极性键，故B错误； C．由图可知，1mol该阳离子中含有26molσ键，故C错误； D．B、C所形成的简单氢化物H2O与NH3均可形成分子间氢键，沸点较高，D所形成的H2S无分子间氢键，沸点最低，故D正确； 故答案选D。 6. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 分别向两支盛有4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液中，各加入2mL 0.01mol/L和0.02mol/L的草酸溶液 加入0.02 mol/L草酸溶液的紫色先褪去 浓度越大，化学反应速率越快 B 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后，取溶液少许于试管中，向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生 氧化还原反应 C 将溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液紫色褪去 反应生成了乙烯 D a出现白色沉淀，b出现黄色沉淀 不能证明，溶度积： Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．高锰酸钾不足，可观察褪色时间，且只有草酸过量、草酸浓度不同体积相同时，才可探究草酸浓度对化学反应速率的影响，故A错误； B．镀锌铁出现刮痕浸泡在饱和食盐水中，锌是负极，铁是正极不会溶解，应该检验锌离子才正确，故B错误； C．挥发的乙醇及生成的乙烯均使高锰酸钾溶液褪色，由现象不能说明生成乙烯，故C错误； D．由图知，硝酸银和氯化钠溶液反应时硝酸银过量、则后续加的碘化钠溶液和硝酸银反应必定出现碘化银黄色沉淀，不能证明氯化银能转化为碘化银，即不能证明：溶度积： Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)，D正确； 答案选D。 7. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是：一价铜催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反应机理示意如下。 下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 反应③过程中，涉及到极性键和非极性键的断裂和形成 C. 总反应为： D. 一价铜催化剂能有效降低总反应的焓变 【答案】C 【解析】 【详解】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，但是N的最外层电子排布是2s22p3，p轨道半充满较稳定，因此第一电离能比氧大，故第一电离能：，A错误； B．反应③过程中，涉及到NN、CC非极性键的断裂，不存在非极性键的形成，存在C-N极性键的形成，不存在极性键的断裂，B错误； C．根据反应过程，总反应为： ，C正确； D．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变反应的焓变，D错误； 故选C。 8. 短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X元素的K层电子数和M层电子数相等，R、W、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图，且R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等。下列说法正确的是 R W Y Z A. 原子半径：X>Z>Y>W B. ZW2、YW2、RW2可溶于水且溶液均呈酸性 C. 最简单氢化物的稳定性：Z<W D. Y、R、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：Z>Y>R 【答案】C 【解析】 【分析】X元素的K层电子数和M层电子数相等，则X为Mg；R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等，则R为C，Y为Si，W为O，Z为S。 【详解】A．原子半径中电子层数越多半径越大，同周期原子序数越大半径越小，故为X>Y>Z>W，故A错误； B．SiO2不溶于水，故B错误； C．非金属性越强其气态氢化物越稳定，故Z<W，故C正确； D．非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，故应为Z>R>Y，故D错误； 故选C。 9. 甲烷经过一系列反应后能够合成，合成路线如图所示。下列说法错误的是 A. 步骤2的反应类型为取代反应 B. 可用红外光谱鉴别甲醇和甲醛 C. 0.1mol HCHO与足量银氨溶液反应最多生成21.6gAg D. 步骤3的反应条件和所需试剂为加热、铜 【答案】C 【解析】 【详解】A．步骤2的反应为一氯甲烷在氢氧化钠溶液中发生取代反应生成甲醇，故A正确； B．甲醇的官能团羟基、甲醛的官能团为醛基，两者的官能团不同，红外光谱的谱图不同，所以可以用红外光谱鉴别，故B正确； C．甲醛与足量银氨溶液共热反应到方程式为HCHO+4Ag(NH3)2OH(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3+2H2O，则0.1mol甲醛与足量银氨溶液反应最多生成银的质量为0.1mol×4×108g/mol=43.2g，故C错误； D．步骤3的反应为在铜做催化剂的条件下，甲醇与氧气共热发生催化氧化反应生成甲醛，反应条件和所需试剂为加热、铜，故D正确； 故选C。 10. 羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池—电解池组合装置(如图)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是 A. 电池工作时，b电极附近pH减小 B. a极每有1molCr2O参与反应，通过质子交换膜的H+数理论上有6NA C. d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+28•OH=6CO2↑+17H2O D. 右侧装置中，每转移0.7mole-，c、d两极共产生气体11.2L 【答案】D 【解析】 【分析】a电极上Cr2O被还原为Cr(OH)3，所以a电极为原电池的正极，则d电极为电解池阳极，b为原电池的负极，c为电解池的阴极。 【详解】A．电池工作时，b为负极，苯酚失电子被氧化为CO2，电极反应式为C6H5OH-28e-+11H2O=6CO2↑+28H+，生成氢离子，所以pH减小，A正确； B．a电极上Cr2O被还原为Cr(OH)3，所以有1molCr2O参与反应时转移6mol电子，根据电荷守恒可知通过质子交换膜的H+数理论上有6NA，B正确； C．羟基自由基对有机物有极强的氧化能力，苯酚被氧化为CO2、H2O，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为C6H5OH+28•OH=6CO2↑+17H2O，C正确； D．未注明温度和压强，无法确定气体体积，D错误； 综上所述答案为D。 11. 白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂NaBH4的工艺流程如下： 已知H3BO3微溶于水，易溶于乙醇：偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A. “滤渣1”的主要成分是SiO2 B. “气体”的主要成分是NO2 C. “操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶 D. “反应Y”的化学方程式是 【答案】B 【解析】 【分析】由题干流程图可知，将白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)粉碎后加入浓硝酸，将Ca转化为Ca(NO3)2、Fe转化为Fe(NO3)3、B转化为H3BO3，SiO2不溶于硝酸，过滤得到滤液1，主要含有Ca(NO3)2、Fe(NO3)3，和滤渣主要含有SiO2和H3BO3，向滤渣中加入乙醇进行醇浸过滤得到滤渣1，主要成分为SiO2，滤液中含有H3BO3的酒精溶液，向滤液中加入NaOH溶液进行水浴加热，将H3BO3转化为NaBO2，将乙醇蒸馏出来后，对滤液进行蒸发浓缩、降温结晶，过滤干燥，获得纯净的NaBO2固体，将固体NaBO2和MgH2混合反应生成NaBH4和耐火材料即MgO，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，“滤渣1”的主要成分是SiO2，A正确； B．浓硝酸与白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O、杂质中氧化物反应生成大量的水，故“气体”的主要成分是NO而不是NO2，B错误； C．由题干信息状况，偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定，故“操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶，C正确； D．由分析可知，耐火材料为MgO，故“反应Y”的化学方程式是，D正确； 故答案为：B。 12. 在一定温度下，BaSO4和C在一密闭容器中进行反应：BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g)，CO的平衡浓度(mol/L)的对数lgc(CO)与温度的倒数的关系如图所示，下列说法中正确的是 A. Q点BaSO4的消耗速率小于生成速率 B. 该反应的ΔH<0 C. 温度是K时，反应的平衡常数为1 D. 温度不变，将R点状态的容器体积扩大，重新达到平衡时，气体的压强减小 【答案】A 【解析】 【分析】由方程式可知，反应的化学平衡常数K=c4(CO)，由图可知，增大，lgc(CO)减小，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应。 【详解】A．由图可知，温度一定时，Q点的浓度熵大于平衡常数，平衡向逆反应方向移动，则硫酸钡的消耗速率小于生成速率，故A正确； B．由分析可知，该反应为吸热反应，反应ΔH＞0，故B错误； C．由图可知，温度是K时，在此温度下c(CO)=10，K=c4(CO)=10000，故C错误； D．反应的化学平衡常数K=c4(CO)，平衡常数为温度函数，温度不变，平衡常数不变，则温度不变，将R点状态的容器体积扩大，重新达到平衡时，一氧化碳的浓度不变，气体的压强不变，故D错误； 故选A。 13. 一定条件下HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示： 下列说法错误的是 A. HCOOH催化脱氢总反应的△H<0 B. 在历程I~V中，由IV到V的反应为决速步骤 C. 由反应历程可得出HCOOH中第1个H原子更易脱去 D. HCOOH催化脱氢总反应中，每转移1mole-，将收集到标准状况下22.4L气体 【答案】C 【解析】 【详解】A．从图中看出，生成物的总能量低于反应物的总能量，该反应为放热反应，△H<0，A正确； B．在历程I~V中，由IV到V的反应活化能最大，为决速步骤，B正确； C．由反应历程可得出HCOOH中脱去第1个H原子是I到II过程，活化能为44.7kJ/mol，脱去第2个氢原子是II到III过程，活化能为（36.7-8.9）kJ/mol =27.8kJ/mol，脱去第2个氢原子的活化能最低，更易脱去，C错误； D．HCOOH催化脱氢总反应为：，每转移1mole-，产生CO2和H2的物质的量均为0.5mol，标准状况下混合气体体积为22.4L，D正确； 故选C。 14. 为二元弱酸，常温下向溶液滴加固体（忽略溶液体积变化），溶液中、的百分含量与的关系如图所示，已知；如：。下列说法不正确的是 A. 曲线是的百分含量 B. 的的数量级为 C. M点对应溶液中， D. 溶液中 【答案】A 【解析】 【分析】H2A是二元弱酸：，，图中pOH越小，溶液碱性越强，H2A的百分含量随pOH的增大而增大，为曲线c，HA-的百分含量随pOH的增大先增大后减小，为曲线b，溶液中A2-的百分含量随pOH的增大而减小，为曲线a。 【详解】A．据分析，曲线a是A2-的百分含量，故A错误； B．b、c曲线的交点N，表示H2A和HA-的百分含量相等，即c(H2A)=c(HA-)，Ka1=，根据N点pOH=12.1，则c(H+)=10-1.9mol/L，Ka1=10-1.9，数量级为10-2，故B正确； C．M点有c(A2-)=c(HA-)，根据电荷守恒有2c(A2-)+c(HA-)+c(OH-)=c(H+)+c(Na+)，M点pOH=6.8，即c(OH-)>c(H+)，故，故C正确； D．NaHA完全电离出Na+和HA-，HA-发生水解和电离，故c(HA-)<c(Na+)，但浓度均大于HA-水解产生的H2A和其电离产生的A2-；M点有c(A2-)=c(HA-)，pOH=6.8，可计算Ka2==10-7.2，HA-的水解方程式为：HA-+H2OH2A+OH-，由选项B可计算HA-的水解常数为=10-12.1，故HA-的水解常数小于HA-的电离常数，故c(H2A)<c(A2-)，溶液中离子浓度大小关系为：，故D正确； 答案选A。 二、非选择题(共 4 个大题，共 58 分) 15. 工业上以铬铁矿(，含的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如图1所示(已知：)。 （1）“焙烧”的目的是将转化为，并将的氧化物转化为可溶性钠盐。的氧化物转化为可溶性钠盐的化学方程式为___________；“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是___________。 （2）“中和”时要保证完全沉淀，应调节溶液不小于___________(保留两位有效数字)。(时，的，当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。) （3）“酸化”的目的是___________。 （4）“冷却结晶”所得母液中，除外还含有___________，该物质在上述流程中可循环利用。 （5）利用膜电解技术(装置如图2)，以为主要原料制备的总反应方程式为： 。 ①与___________(填“”或“”)在同一极室制得。 ②电解时每产生气体，通过阳离子交换膜的离子数为___________。 【答案】（1） ①. ②. 增大反应物接触面积，提高化学反应速率 （2）4.7 （3）使转化为 （4）H2SO4 （5） ①. ②. 4NA 【解析】 【分析】工业上以铬铁矿(，含的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠过程中，向铬铁矿中加入纯碱和O2进行焙烧，转化为，Al、Si氧化物转化为NaAlO2、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，Fe2O3不溶于水，过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、转化为沉淀过滤除去，再向滤液中加入H2SO4，将转化为，将溶液蒸发结晶将Na2SO4除去，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4，据此分析。 【小问1详解】 二氧化硅与碳酸钠在焙烧条件下反应，生成硅酸钠和二氧化碳，化学方程式为：；“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是增大反应物接触面积，提高化学反应速率；答案为：；增大反应物接触面积，提高化学反应速率； 【小问2详解】 ，完全除尽， ，取最小值代入得，，故溶液不小于4.7时，完全沉淀；答案为：4.7； 【小问3详解】 根据已知：，“酸化”的目的是使转化为；答案为：使转化为； 【小问4详解】 由上述分析可知，母液中还有大量H2SO4，H2SO4可以在中和、酸化中循环使用；答案为：H2SO4； 【小问5详解】 ①根据已知反应，转化为，需要酸性条件下，根据电极反应式：，产生氧气的电极附近是酸性的，故答案为：； ②电极反应式，阳极：；阴极：；当转移4mol电子时，产生两极共产生3mol气体，根据电池总反应，氢离子被消耗，则阴极生成了4mol的氢氧根离子，为了维持电荷守恒，4mol的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极附近，答案为：4NA； 16. 硫代尿素也称硫脲[CS(NH2)2]是一种白色晶体，熔点180℃，易溶于水和乙醇，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，可用于制造药物，也可用作橡胶的硫化促进剂以及金属矿物的浮选剂等。回答下列问题： Ⅰ.硫脲的制备： 已知：将石灰氮()和水的混合物加热至80℃时，通入硫化氢气体反应可生成硫脲溶液和石灰乳，实验装置如图所示。 （1）装置B中的试剂X和试剂Y的最佳组合是_______。 A.FeS固体+浓硫酸 B.FeS固体+稀硝酸 C.FeS固体+稀盐酸 （2）仪器M的名称为_______。按(2)中所选试剂组合，按气流从左到右的方向，上述装置的合理连接顺序为c→_______(填仪器接口的小写字母) （3）装置C中反应的化学方程式为_______。 Ⅱ.硫脲的分离及产品含量的测定： （4）装置C反应后的液体过滤后，将滤液减压蒸发浓缩，之后冷却结晶，离心分离，烘干即可得到产品。称取mg产品，加水溶解配成500mL溶液，量取25mL于锥形瓶中，滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性，用cmol/L标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液VmL(已知)。 ①硫脲 [CS(NH2)2]中硫元素的化合价为_______价。 ②样品中硫脲的质量分数为_______(用含“m、c、V的式子表示)。 【答案】（1）C （2） ①. (球形)干燥管 ②. a→b→d→e→f （3） （4） ①. -2 ②. 【解析】 【分析】装置B用于制备H2S气体，故试剂X和试剂Y的最佳组合是FeS固体＋稀盐酸，稀硝酸和浓硫酸会氧化H2S气体；装置A中装有饱和NaHS溶液，可以除去H2S中的HCl；装置C中，将石灰氮()和水的混合物加热至80℃时，通入硫化氢气体反应可生成硫脲溶液和石灰乳；装置D是尾气吸收装置，防止H2S污染空气；故装置连接顺序为，据此分析解题。 【小问1详解】 装置B用于制备H2S气体，故试剂X和试剂Y的最佳组合是FeS固体＋稀盐酸，稀硝酸和浓硫酸会氧化H2S气体，答案选C； 【小问2详解】 仪器M为(球形)干燥管；由分析可知，上述装置的合理连接顺序为； 【小问3详解】 装置C中，将石灰氮()和水的混合物加热至80℃时，通入硫化氢气体反应可生成硫脲溶液和石灰乳，化学方程式为； 【小问4详解】 ①硫脲[]中，C元素的化合价为+4价、N元素的化合价为-3价、H元素的化合价为+1价，则硫元素的化合价为-2价； ②用标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液VmL，消耗的物质的量为cV×10-3mol，根据可知，mg产品中的物质的量为=，则样品中硫脲的质量分数为=。 17. 2022年中国航天在诸多领域实现重大突破。空间站一种处理的重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。部分技术路线可分为： （1）CO2的富集：在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出CO2的简单方法是_______。 （2）Sabatier反应 已知：H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol－1、890.3kJ•mol－1，H2O(l)=H2O(g) ΔH = +44kJ•mol－1。 ①则反应Ⅰ：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) 的ΔH =_____kJ•mol－1。 ②科学家研究Sabatier反应，部分历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列说法中错误的是_______。 A．第一步历程中发生了共价键的断裂和形成 B．该转化反应的速率取决于Ts1的能垒 C．·HOCO转化为·CO和·OH的反应ΔH<0 D．催化剂能降低反应的活化能，提高反应物的平衡转化率 ③空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法以提高CO2的转化效率，原因是_______。 ④在CO2催化加氢制甲烷过程中存在竞争性的反应Ⅱ：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)，一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得CO2的转化率为50%，CH4与CO的分压之比为1∶4，H2O(g)的分压为p0.则0~5min内，平均反应速率v(H2)= ______mol•L－1•min－1；反应Ⅱ的平衡常数Kp=______(Kp是用分压表示的平衡常数，用各组分的分压代替浓度)。 【答案】（1）加热 （2） ①. -164.9 ②. D ③. 前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率 ④. 0.016 ⑤. 2.4 【解析】 【小问1详解】 酸式碳酸盐在加热条件下发生分解产生二氧化碳，则再解吸出CO2的简单方法是加热； 【小问2详解】 ①根据H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol－1、890.3kJ•mol－1，可写出热化学方程式： ① ② 已知③H2O(l)=H2O(g) ΔH3 = +44kJ•mol－1； 根据盖斯定律，方程式4①-②+2③可得CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g)，故ΔH =4(-285.8kJ•mol－1)+ 890.3kJ•mol－1+244kJ•mol－1=-164.9 kJ•mol－1； ②A．第一步历程中H原子被吸附在催化剂表面，发生了H-H非极性共价键的断裂，还有•CO2转化为•HOCO，说明断裂了共价键也形成了共价键，故A正确； B．由图可知，Ts1的能垒最大，反应速率最慢，整个反应的反应速率由最慢的历程决定，故该转化反应的速率取决于Ts1的能垒，故B正确； C．由图像可知·HOCO转化为·CO和·OH的反应ΔH<0，故C正确； D．催化剂参与化学反应，能降低反应的活化能，加快反应速率，但平衡不移动，反应物的平衡转化率不变，故D错误。 答案为D； ③空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率； ④平衡时测得CO2的转化率为50%，参加反应的CO2为0.5mol，由碳原子守恒可知，CH4与CO的分压之比为1∶4时，生成的CH4、CO的物质的量分别为0.1mol，0.4mol；则有： 反应I： 反应II： 由上述数据可知，平衡时n(CO2)=0.5mol，n(H2)=1mol-0.8mol=0.2mol，n(CH4)=0.1mol，n(CO)=0.4mol，n(H2O)=0.6mol；气体的分压之比等于物质的量之比，则CO2、H2、CO、H2O(g)的分压分别为、、、； 平均反应速率v(H2)==0.016 mol•L－1•min－1； 反应Ⅱ的平衡常数Kp===2.4。 18. 化合物H是有机合成的一种中间体，其合成路线如图： 已知：。 回答下列问题： （1）B的化学名称为_____。 （2）A→B的反应类型为_____，H中含氧官能团的名称为_____。 （3）D的结构简式为_____，G→H的化学方程式为_____。 （4）J为E中的羰基与H2加成的产物(苯环不变)，同时满足下列条件的化合物J的同分异构体有____种(不含立体异构)。 i.含有苯环； ii.含有碳氧双键； iii.核磁共振氢谱表明分子中有4种氢原子，且个数比为9：2：2：2。 （5）结合题目信息，设计以甲酸、N和为原料，制备的合成路线：_____(无机试剂任选)。 【答案】（1）一溴环戊烷 （2） ①. 加成反应 ②. 酯基 （3） ①. ②. （4）6 （5） 【解析】 【分析】A和HBr加成生成B，B和Mg生成C，C和D发生已知反应原理生成E，结合CE结构可知，D为；D和溴的四氯化碳发生已知反应原理引入溴原子生成F，F和CH3NH2生成G，G中羟基酯化生成H； 【小问1详解】 B的化学名称为一溴环戊烷； 【小问2详解】 由分析可知，A→B的反应类型为加成反应，H中含氧官能团的名称为酯基； 【小问3详解】 D的结构简式为；G→H的反应为G和乙酸生成酯H的反应，化学方程式为； 【小问4详解】 J为E中的羰基与H2加成的产物(苯环不变)，则J结构简式为，J处苯环外的不饱和度为1； i.含有苯环； ii.含有碳氧双键，则除苯环、碳氧双键外不再有不饱和碳； iii.核磁共振氢谱表明分子中有4种氢原子，且个数比为9：2：2：2，则结构对称性较好，且含有3个甲基； 故其同分异构体为：，共6种； 【小问5详解】 氧化将羟基转化为酮基，再和CH3NH2反应引入-NCH3，在氢氧化钠水溶液条件下将溴原子转化为-OH，羟基和甲酸生成目标产物；故合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省常德市汉寿县第一中学2023-2024学年高三下学期4月月考 化学试题 一、单选题(每题 3 分，共 42 分) 1. 下列有关物质性质与用途具有对应关系的是 A. MgO熔点很高，可用作耐高温材料 B. 受热易分解，可用于制胃酸中和剂 C. 溶液显酸性，可用于蚀刻印刷铜制电路板 D. 75%酒精有强氧化性，可用于杀灭细菌和病毒 2. 下列有关化学用语的使用正确的是 A. 反-2-丁烯的结构简式： B. 的电子式： C. 次氯酸的结构式： D. 基态铜原子的价层电子轨道表示式： 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A.  羟基与 所含电子数均为 B. 标准状况下， 含有个分子 C.  和完全反应，被氧化的分子数目为 D. 胆矾晶体含有的结晶水分子数为 4. 下列反应离子方程式正确的是 A. FeSO4酸性溶液暴露在空气中：4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O B. 过量石灰水与碳酸氢钙反应：Ca2++2HCO3-+2OH-===CaCO3↓+CO32－+2H2O C. 向氯化铝溶液中滴加过量氨水：Al3++4NH3·H2O===AlO2-+4NH4++2H2O D. 苯酚与纯碱溶液混合反应的离子方程式：2C6H5OH + CO32-→CO2↑+ H2O + 2C6H5O- 5. 周期表前四周期的元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。基态原子A的原子轨道半充满，B的价电子层中有3个未成对电子，D的价层电子排布式为nsn-1np2n-2，C与D同族，E的最外层只有1个电子，次外层有18个电子。这5种元素形成的一种1：1型离子化合物中，由C、D所形成的阴离子呈正四面体结构、阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图所示)。下列说法正确的是 A. 5种原子中第一电离能最大的是C B. A、B所形成的化合物中只含极性键 C. 1mol该阳离子中含有24molσ键 D. B、C、D所形成的简单氢化物中，沸点最低的是D 6. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 实验操作 实验现象 结论 A 分别向两支盛有4mL0.01mol/L的KMnO4酸性溶液中，各加入2mL 0.01mol/L和0.02mol/L的草酸溶液 加入0.02 mol/L草酸溶液的紫色先褪去 浓度越大，化学反应速率越快 B 白铁皮(镀锌铁)出现刮痕后浸泡在饱和食盐水中，一段时间后，取溶液少许于试管中，向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液 无明显现象 该过程未发生 氧化还原反应 C 将溴乙烷在NaOH乙醇溶液中反应生成的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液紫色褪去 反应生成了乙烯 D a出现白色沉淀，b出现黄色沉淀 不能证明，溶度积： Ksp(AgCl)>Ksp(AgI) A. A B. B C. C D. D 7. 2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是：一价铜催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反应机理示意如下。 下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 反应③过程中，涉及到极性键和非极性键的断裂和形成 C. 总反应为： D. 一价铜催化剂能有效降低总反应的焓变 8. 短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大，X元素的K层电子数和M层电子数相等，R、W、Y、Z在元素周期表中的相对位置如图，且R、W的核电荷数之和与Y的核电荷数相等。下列说法正确的是 R W Y Z A. 原子半径：X>Z>Y>W B. ZW2、YW2、RW2可溶于水且溶液均呈酸性 C. 最简单氢化物的稳定性：Z<W D. Y、R、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序：Z>Y>R 9. 甲烷经过一系列反应后能够合成，合成路线如图所示。下列说法错误的是 A. 步骤2的反应类型为取代反应 B. 可用红外光谱鉴别甲醇和甲醛 C. 0.1mol HCHO与足量银氨溶液反应最多生成21.6gAg D. 步骤3的反应条件和所需试剂为加热、铜 10. 羟基自由基(•OH)是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2、H2O的原电池—电解池组合装置(如图)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法错误的是 A. 电池工作时，b电极附近pH减小 B. a极每有1molCr2O参与反应，通过质子交换膜的H+数理论上有6NA C. d极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH+28•OH=6CO2↑+17H2O D. 右侧装置中，每转移0.7mole-，c、d两极共产生气体11.2L 11. 白硼钙石的主要成分是Ca4B10O19·7H2O(含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3和SiO2等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂NaBH4的工艺流程如下： 已知H3BO3微溶于水，易溶于乙醇：偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A. “滤渣1”的主要成分是SiO2 B. “气体”的主要成分是NO2 C. “操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶 D. “反应Y”的化学方程式是 12. 在一定温度下，BaSO4和C在一密闭容器中进行反应：BaSO4(s)+4C(s)BaS(s)+4CO(g)，CO的平衡浓度(mol/L)的对数lgc(CO)与温度的倒数的关系如图所示，下列说法中正确的是 A. Q点BaSO4的消耗速率小于生成速率 B. 该反应的ΔH<0 C. 温度是K时，反应的平衡常数为1 D. 温度不变，将R点状态的容器体积扩大，重新达到平衡时，气体的压强减小 13. 一定条件下HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应历程与能量的关系如图所示： 下列说法错误的是 A. HCOOH催化脱氢总反应的△H<0 B. 在历程I~V中，由IV到V的反应为决速步骤 C. 由反应历程可得出HCOOH中第1个H原子更易脱去 D. HCOOH催化脱氢总反应中，每转移1mole-，将收集到标准状况下22.4L气体 14. 为二元弱酸，常温下向溶液滴加固体（忽略溶液体积变化），溶液中、的百分含量与的关系如图所示，已知；如：。下列说法不正确的是 A. 曲线是的百分含量 B. 的的数量级为 C. M点对应溶液中， D. 溶液中 二、非选择题(共 4 个大题，共 58 分) 15. 工业上以铬铁矿(，含的氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如图1所示(已知：)。 （1）“焙烧”的目的是将转化为，并将的氧化物转化为可溶性钠盐。的氧化物转化为可溶性钠盐的化学方程式为___________；“焙烧”时气体与矿料逆流而行，目的是___________。 （2）“中和”时要保证完全沉淀，应调节溶液不小于___________(保留两位有效数字)。(时，的，当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。) （3）“酸化”的目的是___________。 （4）“冷却结晶”所得母液中，除外还含有___________，该物质在上述流程中可循环利用。 （5）利用膜电解技术(装置如图2)，以为主要原料制备的总反应方程式为： 。 ①与___________(填“”或“”)在同一极室制得。 ②电解时每产生气体，通过阳离子交换膜的离子数为___________。 16. 硫代尿素也称硫脲[CS(NH2)2]是一种白色晶体，熔点180℃，易溶于水和乙醇，受热时部分发生异构化反应而生成硫氰化铵，可用于制造药物，也可用作橡胶的硫化促进剂以及金属矿物的浮选剂等。回答下列问题： Ⅰ.硫脲的制备： 已知：将石灰氮()和水的混合物加热至80℃时，通入硫化氢气体反应可生成硫脲溶液和石灰乳，实验装置如图所示。 （1）装置B中的试剂X和试剂Y的最佳组合是_______。 A.FeS固体+浓硫酸 B.FeS固体+稀硝酸 C.FeS固体+稀盐酸 （2）仪器M的名称为_______。按(2)中所选试剂组合，按气流从左到右的方向，上述装置的合理连接顺序为c→_______(填仪器接口的小写字母) （3）装置C中反应的化学方程式为_______。 Ⅱ.硫脲的分离及产品含量的测定： （4）装置C反应后的液体过滤后，将滤液减压蒸发浓缩，之后冷却结晶，离心分离，烘干即可得到产品。称取mg产品，加水溶解配成500mL溶液，量取25mL于锥形瓶中，滴加一定量的稀硫酸使溶液显酸性，用cmol/L标准溶液滴定，滴定至终点时消耗标准溶液VmL(已知)。 ①硫脲 [CS(NH2)2]中硫元素的化合价为_______价。 ②样品中硫脲的质量分数为_______(用含“m、c、V的式子表示)。 17. 2022年中国航天在诸多领域实现重大突破。空间站一种处理的重要方法是对进行收集和再生处理，重新生成可供人体呼吸的氧气。部分技术路线可分为： （1）CO2的富集：在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应)，再解吸出CO2的简单方法是_______。 （2）Sabatier反应 已知：H2(g)、CH4(g)的燃烧热分别为285.8kJ•mol－1、890.3kJ•mol－1，H2O(l)=H2O(g) ΔH = +44kJ•mol－1。 ①则反应Ⅰ：CO2(g) +4H2(g) CH4(g) +2H2O(g) 的ΔH =_____kJ•mol－1。 ②科学家研究Sabatier反应，部分历程如图所示，吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注，Ts表示过渡态。下列说法中错误的是_______。 A．第一步历程中发生了共价键的断裂和形成 B．该转化反应的速率取决于Ts1的能垒 C．·HOCO转化为·CO和·OH的反应ΔH<0 D．催化剂能降低反应的活化能，提高反应物的平衡转化率 ③空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法以提高CO2的转化效率，原因是_______。 ④在CO2催化加氢制甲烷过程中存在竞争性的反应Ⅱ：CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)，一定温度下，向10L恒容密闭容器中充入1mol CO2和1mol H2，发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，5min末达到平衡时测得CO2的转化率为50%，CH4与CO的分压之比为1∶4，H2O(g)的分压为p0.则0~5min内，平均反应速率v(H2)= ______mol•L－1•min－1；反应Ⅱ的平衡常数Kp=______(Kp是用分压表示的平衡常数，用各组分的分压代替浓度)。 18. 化合物H是有机合成的一种中间体，其合成路线如图： 已知：。 回答下列问题： （1）B的化学名称为_____。 （2）A→B的反应类型为_____，H中含氧官能团的名称为_____。 （3）D的结构简式为_____，G→H的化学方程式为_____。 （4）J为E中的羰基与H2加成的产物(苯环不变)，同时满足下列条件的化合物J的同分异构体有____种(不含立体异构)。 i.含有苯环； ii.含有碳氧双键； iii.核磁共振氢谱表明分子中有4种氢原子，且个数比为9：2：2：2。 （5）结合题目信息，设计以甲酸、N和为原料，制备的合成路线：_____(无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $