内容正文:
机密★启封并使用完毕前
2025年桃源县第一中学高三年级11月模块考试
化学试题
时量:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48 Co-59 Ge-73
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 2025年9月3日,歼-35战机亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。下列说法正确的是
A. 机身隐身涂层中含有的聚氨酯是一种天然有机高分子材料
B. 机体大梁的材料是钛合金,向其中加入钼(Mo)可以显著提高其硬度、高温强度和耐磨性
C. 飞行表演中释放的彩色烟剂,其颜色来源于金属盐的焰色,该变化属于化学变化
D. 飞行员座舱使用的高强度玻璃中含有氧化铝成分,氧化铝属于碱性氧化物
【答案】B
【解析】
【详解】A.聚氨酯材料是人工合成的材料,属于合成有机高分子材料,不是天然有机高分子材料,A错误;
B.钼(Mo)作为合金元素,其主要作用是增强高温强度,提高红热时的硬度和耐磨性等,则机体大梁的材料是钛合金,向其中加入钼(Mo)可以显著提高其硬度、高温强度和耐磨性,B正确;
C.金属盐的焰色反应是电子跃迁导致的,属于物理变化,并非化学变化,C错误;
D.氧化铝既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,属于两性氧化物,而非碱性氧化物,D错误;
故选B。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 基态硫原子的轨道表示式:
B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 聚丙烯的链节:
D. 氯化钠晶体的晶胞:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态硫原子的轨道表示式为,A错误;
B.邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图为,B正确;
C.聚丙烯的链节为,C错误;
D. 氯化钠的晶胞为:,D错误
故选B。
3. 化学是一门以实验为基础的科学。下列关于操作或安全事故的处理方法,错误的是
A. NaOH沾到皮肤上,立即用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液
B. 金属钠着火时,需要用干燥的沙土灭火
C. 焰色试验应标注的图标包括和
D. 实验中未用完的易燃物钠、钾、白磷,应放回盛有煤油的试剂瓶中,防止引起火灾
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaOH沾到皮肤后,立即用大量水冲洗可稀释强碱,再涂弱酸硼酸中和,处理正确,A正确;
B.金属钠着火时,沙土隔绝氧气且不反应,处理方法正确,B正确;
C.焰色试验涉及灼烧和明火,需标注护目镜和防火图标,符合安全要求,C正确;
D.白磷着火点低易自燃,保存在水中,实验中未用完的易燃物白磷,应放回盛有冷水的试剂瓶中,D错误;
故选D。
4. 黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中硫元素的化合价为-1
B. Cu位于元素周期表的d区
C. 每生成转移电子数为
D. 基态铁原子中未成对电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中,Cu通常为+2价,Fe为+2价,S的化合价为-2(总电荷平衡:+2 +2 +2×(-2) = 0),因此硫的化合价为-2,而非-1,A错误;
B.Cu的电子排布为[Ar]3d104s1,属于周期表ds区,而非d区,B错误;
C.反应中,1 molCu从+2→+1(还原,得1 mole-),3 mol Fe3+→Fe2+(还原,共得3 mol e-),总转移电子的物质的量为4 mol。每生成1 mol CuCl转移电子数为4,而非3,C错误;
D.基态Fe原子(电子排布[Ar]3d64s2)的3d轨道有4个未成对电子(洪特规则),因此1 mol Fe原子含4个未成对电子,D正确;
故答案选D。
5. 金性质稳定,常用作饰品,但金可以被王水溶解,其方程式为。下列有关说法不正确的是
A. 的空间构型为平面三角形
B. 反应中形成的化学键有配位键和极性键
C. 第二电离能:
D. 浓盐酸提供与形成稳定的配合物,促进了金的溶解
【答案】C
【解析】
【详解】A.硝酸根离子()中氮原子采用sp2杂化,无孤对电子,空间构型为平面三角形,A正确;
B.反应中H[AuCl4]的Au3+与Cl−通过配位键结合,H2O和NO中的键为极性键,故反应中形成的化学键有配位键和极性键,B正确;
C.第二电离能是失去第 2 个电子的能量,O 失去1个电子后为2s22p3,半满稳定结构,失去第 2 个电子较难;N 失去 1 个电子后为2s22p2,失去第 2 个电子相对容易,氧的第二电离能大于氮的第二电离能,C错误;
D.浓盐酸提供Cl−与Au3+形成稳定的[AuCl4]−配合物,降低Au3+浓度,促进反应,D正确;
故选C。
6. 宇树科技H1机器人的外壳采用聚碳酸酯(PC)材料制成,PC的合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M的核磁共振氢谱有3组峰
B. 1molN与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH
C. N分子中所有原子可能共平面
D. 上述所有有机物均能与溶液发生显色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.考虑结构对称可知,M有4种等效氢(),即核磁共振氢谱有4组峰,A错误;
B.N含有两个酯基,水解后生成的碳酸和酚羟基均能与NaOH反应,则1 mol N与足量NaOH溶液反应,最多消耗4 mol NaOH,B错误;
C.N分子中苯环所有原子共面,酯基共面,且单键可旋转,则N分子中所有原子可能共平面,C正确;
D.根据合成原理可推知,X为苯酚,X、M和PC均含酚羟基,均能与溶液发生显色反应,但不含酚羟基,不能与溶液发生显色反应,D错误;
故选C。
7. 某离子液体的结构如图所示,X、Q、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。除X外,其余元素均在同一周期。基态Y原子和R原子最外层均有两个单电子。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. 和的单质均可能是共价晶体
C. 该物质的熔点高于NaW
D. 阳离子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构
【答案】B
【解析】
【分析】X是原子序数最小的短周期主族元素,且除X外其余元素同周期,故X为H(第一周期),基态Y原子最外层有两个单电子,结合结构中Y的成键(如-YX3、-YX2-),推测Y为C(最外层电子排布式为2s22p2,含两个单电子),基态R原子最外层有两个单电子,且原子序数大于Y,推测R为O(最外层电子排布式为2s22p4,含两个单电子),其余元素Q、Z、W 与Y、R同属第二周期(短周期、主族且原子序数依次增大),Z在C、O之间,推测Z为N,Q与W形成[QW4]-,推测Q为B,W为F。
【详解】A.Y(C)的氢化物是烃类(烃类沸点随碳原子数不同、随结构变化差异较大),Z(N)的氢化物是NH3或N2H4,W(F)的氢化物是HF。无法直接比较各氢化物的沸点,A错误;
B.Y(C)的单质(如金刚石)是共价晶体;Q(B)的单质(如晶体硼)也是共价晶体,B正确;
C.该物质是离子液体,NaW即NaF为离子晶体,且NaF中的离子键因Na+、F-半径小而更强,NaF熔点较高,故该物质熔点低于NaW(NaF),C错误;
D.X是H,其最外层为2电子的稳定结构,不满足8电子稳定结构,D错误;
故答案选B。
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 浓硝酸中加入少量铁屑:
B. 用醋酸和淀粉试纸检验加碘盐中的
C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
D. 将少量通入溶液中:
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸与少量的Fe在常温下发生钝化,加热时反应生成和,离子方程式为,A错误;
B.醋酸为弱酸,不能拆为,应保留分子形式,正确离子方程式为,B错误;
C.与Cu反应生成和,电荷不守恒,正确离子方程式为,C错误;
D.少量时,部分被氧化为,剩余在酸性条件下转化为,方程式中电荷、原子守恒且符合反应实际,D正确;
故选D。
9. 氧化铅(PbO)在化工、电子、玻璃等多个工业领域有着广泛的应用。以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料(Pb、、)和为原料,可以制备高纯,其工艺流程如图所示。
已知:①“浸取”过程涉及以下两个反应:、;
②常温下,、。
下列说法错误的是
A. 含铅废料中的来源于铅酸蓄电池的正极
B. “浸取”过程中总反应的离子方程式为
C. “滤液2”中
D. 上述过程中可用代替
【答案】B
【解析】
【分析】⑴浸取步骤。发生了两个反应:①(氧化为);②(还原为,循环催化)。总效果:、最终转化为沉淀,不消耗。滤渣() ,滤液1(含未反应的、等)。⑵脱硫步骤。利用沉淀转化(转化为更难溶的),(由>,转化可自发进行)。滤渣(),滤液2(含、等)。⑶煅烧步骤。高温煅烧,,产物为高纯。
【详解】A.铅酸蓄电池中,Pb做负极,做正极,故含铅废料中的来源于铅酸蓄电池的正极,A正确;
B.“浸取”过程中总反应的离子方程式为,B错误;
C. “滤液2”中,C正确;
D.根据已知①可知,反应过程中作催化剂,若用代替,溶于生成,因此可用代替,D正确;
故选B。
10. 钛酸钴是一种重要的无机材料,在环境治理、能源转化等领域展现出广阔的应用潜力,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞的参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B. 晶胞中与的最短距离为
C. 晶胞中每个周围与它距离最近且相等的有8个
D. 晶体密度为
【答案】C
【解析】
【详解】A.Co位于元素周期表第四周期第VⅢ族,A正确;
B.晶胞中O与O的最短距离为面对角线长的一半,即,B正确;
C.由晶胞图可知,氧原子位于立方晶胞的面心,Co位于晶胞顶点,晶胞中每个周围与它距离最近且相等的O有12个,C错误;
D.晶胞中原子数:1个Ti位于体心,数目为1,8个Co原子位于顶点,数目为=1,6个氧原子位于面心,数目为=3,晶胞化学式为TiCoO3,摩尔质量为(48+59+163)=155 g/mol,晶胞体积为(a10-10 cm)3= a310-30 cm3,密度为,D正确;
故选C。
11. 硼氢化钠是一种高效储氢材料。25℃时,在掺杂了的纳米合金催化剂表面,水解制氢生成,其部分反应机理如图所示,下列说法错误的是
A. 的空间结构为正四面体形
B. 反应过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成
C. 水解制氢反应的离子方程式为
D. 其他条件不变,用代替,X的结构式为
【答案】D
【解析】
【详解】A.中B原子采用sp3杂化,空间结构为正四面体形,A正确;
B.反应过程中有和的断裂,和的形成,因此涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成,B正确;
C.水解制氢反应的离子方程式为,C正确;
D.其他条件不变,用代替,根据反应机理, X的结构式为,D错误;
故答案选D。
12. 己二腈是制造尼龙-66的原料,工业上先以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 中键与键的个数比为
B. 阴极的电极反应为
C. 当电路中转移2mol电子时,理论上阳极室溶液质量减少16g
D. 若以空气燃料电池为直流电源,则电极应与燃料电池中通入的一极相连
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,Pt电极产生氧气,发生氧化反应,电极反应为,则Pt电极为阳极,同时可知碳棒电极为阴极,电极反应为:2CH2=CHCN+2H++2e-=NC(CH2)4CN,据此分析;
【详解】A.中键与键的个数比为,A错误;
B.根据分析,阴极的电极反应为,B正确;
C.阳极发生反应,当电路中转移2 mol e-时,放出0.5 mol氧气,同时有2 mol氢离子移入阴极室,所以阳极室溶液质量减少18 g,C错误;
D.Pt电极为阳极,应连接电源的正极,以空气燃料电池为直流电源时,通入的一极为负极,通入空气的一极为正极,D错误;
故选B。
13. 三氧化二锑可用作白色颜料和阻燃剂。在实验室中可利用的水解反应制备,具体实验步骤如下:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入,得到固液混合物;
②向容器a中缓慢加入大量蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
已知:i.的水解分三步进行,中间产物有等;
ii.SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
下列说法错误的是
A. 在熔融状态下不导电,则为共价化合物
B. 通入的目的是中和反应过程中生成的,促进反应正向进行
C. 实验中如果将乙二醇改为乙醇,也可得到单一晶型的
D. 配制溶液的操作为:取固体溶解于较浓的盐酸中,再加入水稀释到所需浓度
【答案】C
【解析】
【详解】A.熔融状态下不导电说明该物质在熔融状态下没有自由移动的离子,因此它不是离子化合物,而是共价化合物, 故A正确;
B.水解是可逆反应(),通入中和产物,可使化学平衡正向移动,促进水解反应进行,故B正确;
C.SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,如果将乙二醇改为乙醇,反应只发生在表面,则得不到单一晶型,故C错误;
D.SbCl3易水解,为了防止水解,配制SbCl3溶液时,先取SbCl3固体溶解于较浓的盐酸中,再加入水稀释到所需浓度,故D正确;
故选C。
14. 25℃时,向25mL0.1mol·L-1邻苯二甲酸(,二元弱酸)溶液中加入NaOH固体或通入HCl气体,混合溶液的pH与以及的关系如图所示(忽略溶液体积变化和邻苯二甲酸的挥发)。下列有关叙述正确的是
A. ac线代表pH与关系曲线 B. a点溶液中:
C. b点溶液中: D. 从b点到e点,水电离产生的逐渐增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.对于二元弱酸H2A,随pH增大,A2-浓度一直增大,-lg c(A2-)应单调减小;而HA⁻浓度先增大后减小,-lg c(HA⁻)曲线呈“V”型(先降后升),图像中ac线代表-lg c(HA⁻),A错误;
B.mol·L-1,由电离产生的mol·L-1,而a点mol·L-1,则一定是向溶液中通入了HCl气体,则电荷守恒关系式中缺少,B错误;
C.b点显酸性,且b点为-lg c(HA⁻)曲线的最低点,即HA⁻浓度最大,此时溶液主要为NaHA。根据显酸性可知HA⁻的电离常数K2大于水解常数Kh,故c(A2-)>c(H2A),C正确;
D.从b点(NaHA,电离抑制水电离)到e点(过量NaOH,强碱抑制水电离),中间生成Na2A时A2-水解促进水电离,水电离产生的c(H⁺)先增大后减小,并非逐渐增大,D错误;
故选C。
二、填空题:本题共4小题,共58分。
15. 糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按以下五个步骤制备糖精钠(部分操作及反应条件略)。
步骤Ⅰ:氯磺化
常温下,产物1是黄色油状物,产物2是白色固态结晶状物。实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
(1)仪器a的名称为______。
(2)该实验过程中,需要进行尾气处理,可以选用的装置是______(填标号)。
A. B. C.
(3)氯磺酸分子的中心原子的杂化类型为______。
(4)分离产物1和产物2的操作名称是______。
步骤Ⅱ:氨化
(5)根据以上信息,写出氨化步骤的化学反应方程式:______。
步骤Ⅲ:氧化
(6)氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的。反应完成后,向其中滴加溶液将过量的转化成,观察到现象为______时,停止加入溶液,该过程反应的离子方程式为______。
步骤Ⅳ:酸化
步骤Ⅴ:成盐
(7)加热反应体系,待反应完全,趁热过滤。由滤液获得糖精钠产品的操作依次为______→过滤→______→干燥。
【答案】(1)恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗
(2)BC (3)
(4)过滤或抽滤 (5)+2NH3H2O+NH4Cl+2H2O或+2NH3+NH4Cl
(6) ①. 溶液紫红色褪去 ②.
(7) ①. 冷却结晶或降温结晶 ②. 洗涤
【解析】
【分析】甲苯先通过氯磺化,再经过氨化、氧化、酸化,最后与NaHCO3成盐,得到糖精钠,滤液获得糖精钠产品的操作需要经过冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
【小问1详解】
根据图示,仪器a的名称为恒压滴液漏斗或恒压分液漏斗;
【小问2详解】
步骤Ⅰ中氯磺酸易水解,生成的氯化氢可用水吸收,但需要防止倒吸,所以可以选用BC装置。
【小问3详解】
氯磺酸的中心原子为S,其价层电子对数为4(形成4个σ键,无孤电子对),故杂化类型为杂化sp3;
【小问4详解】
产物1是黄色油状物(液体),产物2是白色固态结晶状物(固体),固液分离的操作是过滤或抽滤;
【小问5详解】
由题给信息:可知,氨化会生成HCl,HCl可以继续与一水合氨反应生成,所以可得化学反应方程式为+2NH3H2O+NH4Cl+2H2O或+2NH3+NH4Cl;
【小问6详解】
氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的。反应完成后,向其中滴加溶液以除去过量的,被消耗,则反应完全的现象是溶液紫红色褪去,该溶液呈碱性,被还原为,根据氧化还原反应规律,得出离子方程式为。
【小问7详解】
由题意可知,趁热过滤得到糖精钠的热溶液,从热溶液中获得溶质的操作是:冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
16. 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,,,。回答下列问题:
(1)基态锌离子的价层电子排布式为___________。
(2)酸浸时浸出的主要化学反应的离子方程式为___________,进行物质分离,用到的物质分离方法主要是___________。
(3)除镉时,当溶液、时,溶液中浓度为___________(保留两位有效数字)。
(4)沉锌前调节时,可加入氧化锌,其作用合理的有___________(填标号)。
a.增大溶液 b.减小溶液pH c.增大锌离子浓度 d.增大硫离子浓度
(5)溶液中(Ⅲ)主要以弱酸形式存在,如会逐渐水解生成,写出水解的化学方程式___________,用ZnS可去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生成的沉淀,反应方程式为,请从化学平衡角度分析经过一段时间砷回收率下降的原因___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 过滤
(3)
(4)acd (5) ①. ②. 随着反应的进行,溶液增大,溶液中浓度减小,促进平衡正向移动,重新溶解,砷回收率下降
【解析】
【分析】闪锌矿含ZnS、FeS、CdS等, ZnS、FeSCdS和硫酸、氧气反应生成ZnSO4、S、Fe2(SO4)3,CdSO4,过滤后得到的滤渣为S,滤液先除铁后,在过滤得到的滤液中再通入H2S除镉,过滤出CdS滤渣和滤液,向滤液中加入物质调节溶液的pH值,过滤后得到的滤渣和滤液,滤液进行沉锌可得ZnS,据此分析解题。
【小问1详解】
Zn为30号元素;基态锌离子的价层电子排布式为3d10,故答案为:3d10;
【小问2详解】
酸浸时Zn2+浸出的主要化学反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O,该流程中要多次进行物质不溶物和溶液的分离,用到的物质分离方法主要是过滤,故答案为:2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S+2H2O;过滤;
【小问3详解】
Ka1(H2S)=1.0×10-7,Ka2(H2S)=1.2×10-13,Ksp(CdS)=c(Cd2+)•c(S2-)=8.0×10-27,Ka1(H2S)•Ka2(H2S)==1.2×10-20,则pH=1时c(H+)=0.1mol/L,溶液中c(S2-)==═1.2×10-20mol/L,c(Cd2+)═=≈6.7×10-7mol/L,故答案为:6.7×10-7;
【小问4详解】
沉锌前调节溶液的pH至4~5的目的是沉淀Fe3+,则加入ZnO为了增大溶液的pH,增大锌离子浓度,增大硫离子浓度,故答案为:acd;
【小问5详解】
溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,如As2S3会逐渐水解生成H3AsO3,As2S3水解的化学方程式As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S,反应方程式为2H3AsO3+3ZnS+6H+=As2S3+3Zn2++6H2O,经过一段时间砷回收率下降的原因随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中c(H2S)减小,促进As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S的平衡正向移动,As2S3重新溶解,砷回收率下降,故答案为:As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S;随着反应的进行,溶液pH增大,溶液中c(H2S)减小,促进As2S3+6H2O2H3AsO3+3H2S的平衡正向移动,As2S3重新溶解,砷回收率下降。
17. 环丙烷因为较大的环张力而具有独特的反应性能。以下合成路线利用了环丙烷开环反应,实现了扩环。
(1)试剂的名称为______。
(2)的化学方程式为______________________________。
(3)所含官能团的名称为______。
(4)D的与C的醛基先发生加成反应,后经消去水分子得到的结构简式为______。
(5)D的比的活泼性高,其原因是_____________________________。
(6)的反应类型为______。
(7)写出一种同时符合下列条件的A的同分异构体:______。
①遇溶液显色;②有羰基,但不发生银镜反应;③能水解生成醇羟基。
(8)参考上述流程图,写出以和为原料合成的路线,辅助的无机和有机试剂自选_________________________________。
【答案】(1)乙二醇(或1,2-乙二醇)
(2) (3)碳碳双键、氯原子
(4) (5)D有两个吸电子基团,而只有一个,前者使α位C-H键极性增强更多,因而D的α-H活泼性更高
(6)加成反应 (7)或或;
(8)
【解析】
【分析】从A到B,在氢离子的作用下A中的羰基与乙二醇在酸性条件下发生缩醛化反应,生成缩醛结构的环B,B到C的过程中,B与t-BuLi试剂发生亲核开环反应,随后发生取代反应生成C,C和D反应时,吸电子基团能增强活泼性,使位C-H键极性增强,更易断裂,位C进攻醛基,先加成再消去生成碳碳双键,故E的结构简式为,E到F则发生环加成反应,接着在氧化剂的作用下F被氧化为G,最后在的作用下,G分子内环化,生成产物H。
【小问1详解】
以两个羟基所在的碳链为主链,命名为乙二醇(或1,2-乙二醇);
【小问2详解】
反应前后的有机物结构已知,书写化学方程式时关注原子个数守恒,除了生成B,还生成了水,反应方程式为;
【小问3详解】
由所给结构简式可知该物质含有的官能团为碳碳双键、氯原子;
【小问4详解】
吸电子基团增强活泼性,使位C-H键极性增强,更易断裂,位C进攻醛基,先加成再消去生成碳碳双键,故E结构简式为;
【小问5详解】
D有两个吸电子基团,而只有一个,前者使位C-H键极性增强更多,因而D的α-H活泼性更高;
【小问6详解】
G的结构中碳氧双键被反应成单键,故反应类型为加成反应;
【小问7详解】
由已知的三个条件得:①遇溶液显色,该物质含有酚羟基,②有羰基,但不发生银镜反应,故羰基两侧都连接碳原子,③能水解生成醇羟基,但氧原子个数不足,所以能水解的是碳溴键,且溴原子不能直接连接苯环,可得到:、、;
【小问8详解】
结合有机合成流程图及所给物质可知:在和乙醚的作用下,和反应能生成,要生成,只需要在催化剂和加热的作用下和氯化氢发生取代反应后再消去,合成路线图如下:。
18. 可使CO、、混合气体通过催化反应器中发生如下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)已知:为物质生成焓,根据可计算化学反应的焓变,计算方法如下:反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
52.4
0.1
0
对于反应ⅱ,___________,___________0(填“>”“<”或“=”),该反应在___________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)一定温度下,CO、和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100kPa)发生反应ⅰ和ⅱ。有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着的增加,的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。
①根据图1,下列有关说法正确的是___________。
A.生成的决速步反应式
B.生成比生成,活化能较大,反应速率慢
C.的选择性大于
D.不参与生成的反应,对生成反应的速率没有影响
②结合图2,当时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着的增大,的转化率___________(填“增大、减小、不变”),原因是___________;
③结合图2,当时,在该温度下达到平衡时,的选择性为___________,容器内压强为___________。
【答案】(1) ①. -230.7 ②. < ③. 低温
(2) ①. ABC ②. 减小 ③. 随着的增大,的分压增大,对于反应ⅰ和反应ⅱ相当于减压,反应ⅰ和反应ⅱ平衡均逆向移动,所以的转化率减小 ④. 20% ⑤. 67.6
【解析】
【小问1详解】
根据物质的生成焓,=(0.1-52.4×2) =-104.7,根据盖斯定律,反应ⅱ=反应ⅰ+反应ⅲ,=-104.7-126=-230.7;气体分子数减小,<0,根据<0反应自发进行,可知该反应在低温自发进行;
【小问2详解】
①A.总反应的反应速率由慢反应决定,故决速步是反应最慢的步骤,由图可知,TSⅡ的能垒最大,该步骤是决速步骤,生成的决速步反应式,A正确;
B.根据图1,生成比生成,活化能较大,反应速率慢,B正确;
C.生成的活化能较小,速率更快,的选择性大于,C正确;
D.参与反应历程,影响反应速率,D错误;
故选ABC;
②当x≥2时,由题意可知,该过程近似认为是平衡状态,则增大CO的分压,相当于减压,反应i和反应ii平衡均逆向移动,所以的转化率减小;当x=2时,的转化率为90%,的选择性为80%,的选择性为20%,设初始投料:CO:2 mol、C2H4:2 mol、H2:1 mol,则、、、,气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38 mol,此时压强为。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
机密★启封并使用完毕前
2025年桃源县第一中学高三年级11月模块考试
化学试题
时量:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48 Co-59 Ge-73
一、单选题:本题共14小题,每小题3分,共42分。
1. 2025年9月3日,歼-35战机亮相纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。下列说法正确的是
A. 机身隐身涂层中含有的聚氨酯是一种天然有机高分子材料
B. 机体大梁的材料是钛合金,向其中加入钼(Mo)可以显著提高其硬度、高温强度和耐磨性
C. 飞行表演中释放的彩色烟剂,其颜色来源于金属盐的焰色,该变化属于化学变化
D. 飞行员座舱使用的高强度玻璃中含有氧化铝成分,氧化铝属于碱性氧化物
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 基态硫原子的轨道表示式:
B. 邻羟基苯甲醛分子内氢键示意图:
C. 聚丙烯的链节:
D. 氯化钠晶体的晶胞:
3. 化学是一门以实验为基础的科学。下列关于操作或安全事故的处理方法,错误的是
A. NaOH沾到皮肤上,立即用大量的水冲洗,再涂上硼酸溶液
B. 金属钠着火时,需要用干燥的沙土灭火
C. 焰色试验应标注的图标包括和
D. 实验中未用完的易燃物钠、钾、白磷,应放回盛有煤油的试剂瓶中,防止引起火灾
4. 黄铜矿(主要成分为)是分布最广的铜矿物。工业上用溶液将其溶浸,反应原理为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中硫元素的化合价为-1
B. Cu位于元素周期表的d区
C. 每生成转移电子数为
D. 基态铁原子中未成对电子数为
5. 金性质稳定,常用作饰品,但金可以被王水溶解,其方程式为。下列有关说法不正确的是
A. 的空间构型为平面三角形
B. 反应中形成的化学键有配位键和极性键
C. 第二电离能:
D. 浓盐酸提供与形成稳定的配合物,促进了金的溶解
6. 宇树科技H1机器人的外壳采用聚碳酸酯(PC)材料制成,PC的合成原理和分子结构如图所示。下列说法正确的是
A. M的核磁共振氢谱有3组峰
B. 1molN与足量NaOH溶液反应,最多消耗2molNaOH
C. N分子中所有原子可能共平面
D. 上述所有有机物均能与溶液发生显色反应
7. 某离子液体的结构如图所示,X、Q、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。除X外,其余元素均在同一周期。基态Y原子和R原子最外层均有两个单电子。下列说法正确的是
A. 氢化物的沸点:
B. 和的单质均可能是共价晶体
C. 该物质的熔点高于NaW
D. 阳离子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构
8. 下列离子方程式书写正确的是
A. 浓硝酸中加入少量铁屑:
B. 用醋酸和淀粉试纸检验加碘盐中的
C. 用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
D. 将少量通入溶液中:
9. 氧化铅(PbO)在化工、电子、玻璃等多个工业领域有着广泛的应用。以废旧铅酸蓄电池中的含铅废料(Pb、、)和为原料,可以制备高纯,其工艺流程如图所示。
已知:①“浸取”过程涉及以下两个反应:、;
②常温下,、。
下列说法错误的是
A. 含铅废料中的来源于铅酸蓄电池的正极
B. “浸取”过程中总反应的离子方程式为
C. “滤液2”中
D. 上述过程中可用代替
10. 钛酸钴是一种重要的无机材料,在环境治理、能源转化等领域展现出广阔的应用潜力,其晶胞结构如图所示,该立方晶胞的参数为a pm,为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. Co位于元素周期表第四周期第Ⅷ族
B. 晶胞中与的最短距离为
C. 晶胞中每个周围与它距离最近且相等的有8个
D. 晶体密度为
11. 硼氢化钠是一种高效储氢材料。25℃时,在掺杂了的纳米合金催化剂表面,水解制氢生成,其部分反应机理如图所示,下列说法错误的是
A. 的空间结构为正四面体形
B. 反应过程中涉及极性键的断裂和形成以及非极性键的形成
C. 水解制氢反应的离子方程式为
D. 其他条件不变,用代替,X的结构式为
12. 己二腈是制造尼龙-66的原料,工业上先以丙烯为原料制备丙烯腈,再用丙烯腈电合成己二腈,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 中键与键的个数比为
B. 阴极的电极反应为
C. 当电路中转移2mol电子时,理论上阳极室溶液质量减少16g
D. 若以空气燃料电池为直流电源,则电极应与燃料电池中通入的一极相连
13. 三氧化二锑可用作白色颜料和阻燃剂。在实验室中可利用的水解反应制备,具体实验步骤如下:
①按下图装置安装仪器(加热仪器略),添加试剂,通入,得到固液混合物;
②向容器a中缓慢加入大量蒸馏水,搅拌一段时间,过滤、洗涤、110℃烘干。
已知:i.的水解分三步进行,中间产物有等;
ii.SbOCl难溶于乙醇、能溶于乙二醇,如果反应只发生在表面,则得不到单一晶型。
下列说法错误的是
A. 在熔融状态下不导电,则为共价化合物
B. 通入的目的是中和反应过程中生成的,促进反应正向进行
C. 实验中如果将乙二醇改为乙醇,也可得到单一晶型的
D. 配制溶液的操作为:取固体溶解于较浓的盐酸中,再加入水稀释到所需浓度
14. 25℃时,向25mL0.1mol·L-1邻苯二甲酸(,二元弱酸)溶液中加入NaOH固体或通入HCl气体,混合溶液的pH与以及的关系如图所示(忽略溶液体积变化和邻苯二甲酸的挥发)。下列有关叙述正确的是
A. ac线代表pH与关系曲线 B. a点溶液中:
C. b点溶液中: D. 从b点到e点,水电离产生的逐渐增大
二、填空题:本题共4小题,共58分。
15. 糖精钠是一种甜味剂。某实验小组在实验室利用甲苯氯磺化法按以下五个步骤制备糖精钠(部分操作及反应条件略)。
步骤Ⅰ:氯磺化
常温下,产物1是黄色油状物,产物2是白色固态结晶状物。实验装置示意图如图所示(夹持及控温装置略)。
(1)仪器a的名称为______。
(2)该实验过程中,需要进行尾气处理,可以选用的装置是______(填标号)。
A. B. C.
(3)氯磺酸分子的中心原子的杂化类型为______。
(4)分离产物1和产物2的操作名称是______。
步骤Ⅱ:氨化
(5)根据以上信息,写出氨化步骤的化学反应方程式:______。
步骤Ⅲ:氧化
(6)氧化过程中为保证氧化完全,需加入过量的。反应完成后,向其中滴加溶液将过量的转化成,观察到现象为______时,停止加入溶液,该过程反应的离子方程式为______。
步骤Ⅳ:酸化
步骤Ⅴ:成盐
(7)加热反应体系,待反应完全,趁热过滤。由滤液获得糖精钠产品的操作依次为______→过滤→______→干燥。
16. 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS的过程如下:
已知:,,,。回答下列问题:
(1)基态锌离子的价层电子排布式为___________。
(2)酸浸时浸出的主要化学反应的离子方程式为___________,进行物质分离,用到的物质分离方法主要是___________。
(3)除镉时,当溶液、时,溶液中浓度为___________(保留两位有效数字)。
(4)沉锌前调节时,可加入氧化锌,其作用合理的有___________(填标号)。
a.增大溶液 b.减小溶液pH c.增大锌离子浓度 d.增大硫离子浓度
(5)溶液中(Ⅲ)主要以弱酸形式存在,如会逐渐水解生成,写出水解的化学方程式___________,用ZnS可去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生成的沉淀,反应方程式为,请从化学平衡角度分析经过一段时间砷回收率下降的原因___________。
17. 环丙烷因为较大的环张力而具有独特的反应性能。以下合成路线利用了环丙烷开环反应,实现了扩环。
(1)试剂的名称为______。
(2)的化学方程式为______________________________。
(3)所含官能团的名称为______。
(4)D的与C的醛基先发生加成反应,后经消去水分子得到的结构简式为______。
(5)D的比的活泼性高,其原因是_____________________________。
(6)的反应类型为______。
(7)写出一种同时符合下列条件的A的同分异构体:______。
①遇溶液显色;②有羰基,但不发生银镜反应;③能水解生成醇羟基。
(8)参考上述流程图,写出以和为原料合成的路线,辅助的无机和有机试剂自选_________________________________。
18. 可使CO、、混合气体通过催化反应器中发生如下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
反应ⅲ:
(1)已知:为物质生成焓,根据可计算化学反应的焓变,计算方法如下:反应焓变产物生成焓之和-反应物生成焓之和。相关物质的生成焓如下表所示。
物质
52.4
0.1
0
对于反应ⅱ,___________,___________0(填“>”“<”或“=”),该反应在___________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)一定温度下,CO、和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100kPa)发生反应ⅰ和ⅱ。有CO存在时,反应ii的反应进程如图1所示。随着的增加,的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。
①根据图1,下列有关说法正确的是___________。
A.生成的决速步反应式
B.生成比生成,活化能较大,反应速率慢
C.的选择性大于
D.不参与生成的反应,对生成反应的速率没有影响
②结合图2,当时,混合气体以较低的流速经过恒容反应器时,反应近似达到平衡,随着的增大,的转化率___________(填“增大、减小、不变”),原因是___________;
③结合图2,当时,在该温度下达到平衡时,的选择性为___________,容器内压强为___________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$