精品解析：湖南省长沙市长郡中学2024-2025学年高三上学期月考（四）化学试题

长郡中学2025届高三月考试卷（四） 化学 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 一、选择题（本题共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. 化学物质的研究与社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 我国中核集团核理化院获得公斤级丰度为99%的产品，其中与互为同素异形体 B. 2023年诺贝尔化学奖授予“发现和合成量子点”的研究者，纳米量子点是一种胶体 C. 以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟，硅树脂是一种高分子材料 D. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 2. 下列化学用语使用正确的是 A. 的电子式： B. 的球棍模型： C. 基态的价层电子排布式： D. 的名称：丁酸乙酯 3. 下列反应中，离子方程式书写正确的是 A. 向明矾溶液中加入少量的溶液： B. 泡沫灭火器的灭火原理： C. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基： D. 用足量的氨水处理硫酸工业的尾气： 4. 用下列装置进行实验能达到相应目的的是 A. 用图①装置验证石蜡油热分解产生乙烯 B. 用图②装置制取单质 C. 用图③装置干燥二氧化碳 D. 用图④装置探究与还原性强弱 5. 碘是生产甲状腺素(一种含碘激素)和三碘甲状腺原氨酸(产生于甲状腺)的重要元素，这两种含碘物质的结构如下图。下列说法错误的是 A. 甲状腺素中含有氨基、羧基、羟基等亲水基团，易溶于水 B. 理论上甲状腺素最多能与反应 C. 甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸都能与溶液发生显色反应 D. 甲状腺素分子中所有碳原子可能共平面 6. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 实验操作及现象 结论 A 将通入足量溶液，生成无色无味气体 非金属性：S>C B 向溶液中通入少量，然后加入少量苯，振荡静置，上层呈橙红色 氧化性： C 向NaCl和NaI的混合溶液中滴加溶液，产生黄色沉淀 D 向溶液中加入过量氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为深蓝色 与配位能力： A. A B. B C. C D. D 7. 已知：工业上除去电石渣(含CaO)浆上层清液中的，并制取石膏的流程如图如下： 下列说法正确的是 A. 上述流程中，每步转化均涉及氧化还原反应 B. 由上述转化过程知，还原性： C. 将0.1mol上层清液中的转化为，理论上共需要0.2mol的 D. 过程Ⅰ中，反应的离子方程式为 8. 某种催化剂的阴离子的结构如下所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，X是半径最小的原子、W是第四周期的元素；其某种化合物常用于检验酒驾（溶液颜色由橙色变为绿色），原子序数关系为：2X+2Y+Z=W。下列说法错误的是 A. 该阴离子结构中σ键与π键数目之比为13：2 B. 简单氢化物的稳定性：Y>Z C. ZY2晶体中ZY2配位数为12 D. 该化合物中W离子化合价为+5价 9. 环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。一种制备EO的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A. 电极X上发生的电极反应： B. 与HClO反应生成，发生的是加成反应 C. 电解时电极Y附近溶液pH升高 D. 溶液b中主要含HCl 10. 某小组探究与在不同条件下的反应，实验操作和现象记录如下： 实验 操作 现象 Ⅰ 、30%溶液混合 10h后，铜片表面附着黑色固体 Ⅱ 、30%溶液、氨水混合 立即产生大量气泡，溶液变为浅蓝色，铜表面光洁 Ⅲ 、30%溶液、氨水和固体混合 立即产生大量气泡，溶液蓝色较深，铜片依然保持光亮 下列说法错误的是 A. Ⅰ中与可以缓慢反应，可能生成 B. Ⅱ中可能发生的反应为 C. 增大，的氧化性增强 D. 增大有利于的生成 11. 在含HgI2(s)的溶液中，一定c(I-)范围内，存在平衡关系：HgI2(s)⇌HgI2(aq)；HgI2(aq)⇌Hg2++2I-；HgI2(aq)⇌HgI++I-；HgI2(aq)+I-⇌HgI；HgI2(aq)+2I-⇌HgI，平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)、lgc(HgI)、lgc(HgI)随lgc(I—)的变化关系如图所示，下列说法错误的是 A. 线表示lgc(HgI)的变化情况 B. 随c(I-)增大，c[HgI2(aq)]保持不变 C. a=lg D. 溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2：1 12. 利用环戊二烯（）加氢制备环戊烯（），其中氢气和环戊二烯投料比为1:1，加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应： ① ΔH1<0 ② ΔH2<0 测得在相同时间内，环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性随温度变化的曲线如图，下列说法错误的是（已知：选择性=） A. 60℃时，H2的转化率为72% B. 由图可知，反应决速步的活化能：①>② C. 相同条件下、若增大氢气和环戊二烯投料比、选择性提高 D. 60℃后、环戊烯选择性降低的原因可能是温度升高，催化剂活性减弱 13. 已知Mg、Al、O三种元素组成尖晶石型晶体结构，其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成，其中和都在小晶格内部，部分在小晶格内部，部分在小晶格顶点(如图)，下列分析错误的是 A. 该晶体为离子晶体 B. 该物质的化学式为 C. 晶胞中，的配位数为4 D. 两个之间最近的距离是 14. 实验室由环己醇()制备环己酮()的过程如下： 已知：①主反应为，该反应为放热反应； ②环己酮可被强氧化剂氧化； ③环己酮的沸点为155.6℃，能与水形成沸点为95℃的共沸混合物； ④NaCl水溶液的密度比水的大，无水易吸收水分。 下列说法错误的是 A. 分批次加入溶液，可防止副产物增多 B. 反应后加入少量草酸溶液的目的是调节pH C. 操作1为蒸馏，收集150～156℃的馏分 D. 实验过程中获取③的操作为过滤 二、非选择题（本题共4小题，共58分。） 15. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。 已知：①氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。 ②有较强还原性，易被氧化。 实验室以为原料制备该晶体的流程如图所示： 步骤i：向中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟，制得。 步骤ii：在有保护气的环境中，将净化的溶液缓慢加入足量溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。 步骤iii：待反应结束后，在有保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。 请回答下列问题： （1）步骤i中生成的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为___________。 （2）步骤ii可在如图所示装置中进行： ①仪器C的名称为___________。 ②实验时先打开K1，当___________(填实验现象)时，再关闭K1，打开K2。 ③装置B中试剂为___________。 （3）步骤iii中用无水乙醇洗涤的原因为___________。 （4）称取b g粗产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为。(已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为)。 ①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式：___________。 ②产品中钒的质量分数为___________%(用含b、c、M的代数式表示)。 16. V2O3常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含钼合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用钼钒混合矿（主要成分为MoS2、V2O3，还含SiO2、Al2O3、PbS、NiS等杂质）提取高熔点金属单质钼和V2O3，其工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”时混合矿中的V2O3、MoS2、PbS，NiS分别会转化为NaVO3、Na2MoO4、Na[Pb(OH)3]、NiO，NiO不溶于水。 ②“滤渣Ⅳ”主要成分是(NH4)2MoO4·2H2MoO4。 回答下列问题： （1）“焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是__________________，MoS2参与反应的化学方程式为__________________。 （2）“混合气体”的主要成分为______，“滤渣Ⅲ”的主要成分是______。（填化学式） （3）“沉铅”过程发生反应的离子方程式为__________________。 （4）沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图试建议沉钒最佳氯化铵系数和温度分别为______、______。从平衡移动角度解释沉钒过程中控制n（）：n（）>1：1，原因是__________________。 17. 天然气是三大化石燃料之一，其主要成分CH4是重要的化工原料。 Ⅰ．在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃C6H6(苯)。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ． ； ⅱ． 。 （1）反应ⅰ的正反应活化能为E kJ·mol-1，则逆反应的活化能为_______，该反应在_______(填“低温”、“高温”、“任意温度”)可以自发进行。 （2）受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是_______。(已知：催化剂为固体) （3）引入丙烷(C3H8)可促进甲烷芳构化制备C6H6(苯)和C8H10(二甲苯)，反应如下： 对于同级数的平行反应有，其中v、K分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知Ea(苯)＜Ea(二甲苯)。若要提高苯的产率，可采取的措施有_______。 Ⅱ．CH4与H2O(g)反应是制备CH3OH(g)的重要方法之一，反应如下： 主反应： 。 副反应ⅰ： ； ⅱ： 。 （4）在一定条件下，将CH4、H2O、Ar以1∶4∶2的比例投入反应区，反应区温度对CH4平衡转化率和产物选择性的影响如图所示； 【产物A的选择性=】 ①随着温度的升高，甲烷平衡转化率不断增大的原因_______。 ②若投入10molCH4，结合数据分析在170℃、250℃的条件下，生成CH3OH(g)的量最多的温度是_____。 ③170℃时，主反应的平衡常数Kx=_______(x表示物质的量分数，列出计算式即可)。 18. 黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质的合成方法如图。 回答下列问题： （1）A的化学名称为______。 （2）C生成D的反应类型为______，设计该步反应的目的是__________________。 （3）F的结构简式为______。 （4）由G经两步反应生成H，第一步为加成反应、第二步为消去反应，写出第二步反应的化学方程式__________________（不要求写反应条件）。 （5）同时满足以下条件的E的同分异构体有______种。 ①含有两个苯环，且两个苯环通过一根单键直接相连； ②能发生银镜反应和水解反应，水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应； ③核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积比为6：2：2：2：1：1。 （6）已知：①；②苯酚与羧酸很难发生酯化反应，结合题中信息，设计由对二甲苯和苯酚为原料合成（对苯二甲酸二苯酚酯）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 $ 长郡中学2025届高三月考试卷（四） 化学 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。 可能用到的相对原子质量：H~1 C~12 O~16 一、选择题（本题共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. 化学物质的研究与社会发展息息相关，下列说法正确的是 A. 我国中核集团核理化院获得公斤级丰度为99%的产品，其中与互为同素异形体 B. 2023年诺贝尔化学奖授予“发现和合成量子点”的研究者，纳米量子点是一种胶体 C. 以硅树脂为基体的自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟，硅树脂是一种高分子材料 D. “祝融号”火星车利用正十一烷储能，正十一烷属于不饱和烃 【答案】C 【解析】 【详解】A．与的质子数相同而中子数不同，为同一元素的不同原子，互为同位素，A错误； B．纳米量子点分散到溶剂中形成的分散系属于胶体，但纳米量子点不是胶体，B错误； C．硅树脂是高聚物，属于高分子材料，C正确； D．正十一烷属于饱和烷烃，D错误; 答案选C。 2. 下列化学用语使用正确的是 A. 的电子式： B. 的球棍模型： C. 基态的价层电子排布式： D. 的名称：丁酸乙酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．中的硼原子有3个价电子，与3个氯原子各形成1对共用电子对，硼原子周围没有孤电子对；题图中硼原子下方多画了1对孤电子对。正确的电子式为，A错误； B．分子中氮原子与3个氢原子成键，分子的立体构型为三角锥形；题图中各球相互重叠且未用棍表示化学键，是空间填充模型，不是球棍模型。正确的球棍模型为，B错误； C．基态铜原子的价层电子排布式为，形成时先失去4s电子，所以基态的价层电子排布式为，C正确； D．题图所示酯中，羰基碳原子左侧连接异丙基，酸的部分为2-甲基丙酸，醇的部分为乙醇，因此该结构的正确名称为2-甲基丙酸乙酯，不是丁酸乙酯，D错误； 故选C。 3. 下列反应中，离子方程式书写正确的是 A. 向明矾溶液中加入少量的溶液： B. 泡沫灭火器的灭火原理： C. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基： D. 用足量的氨水处理硫酸工业的尾气： 【答案】D 【解析】 【详解】A．向明矾溶液中加入少量的溶液生成氢氧化铝沉淀和硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为，故A错误； B．泡沫灭火器是硫酸铝和碳酸氢钠溶液混合，铝离子和碳酸氢根离子发生双水解反应，反应的离子方程式为，故B错误； C．碳酸氢钠与酚羟基不反应，用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基，反应的离子方程式为+ ，故C错误； D．用足量的氨水处理硫酸工业的尾气生成亚硫酸铵，反应的离子方程式为，故D正确； 选D。 4. 用下列装置进行实验能达到相应目的的是 A. 用图①装置验证石蜡油热分解产生乙烯 B. 用图②装置制取单质 C. 用图③装置干燥二氧化碳 D. 用图④装置探究与还原性强弱 【答案】D 【解析】 【详解】A．溴水褪色只能说明石蜡油热分解产物中有不饱和烃，不能证明一定含有乙烯，A错误； B．Na受热与氧气反应会转化为，装置制取Ti单质需要在隔绝空气的条件下才能进行，B错误； C．浓硫酸做干燥剂，气体无法通过浓硫酸，无法进行干燥，C错误； D．若先与反应，则有产生，溶于层呈紫色，所以可以比较二者还原性强弱，D正确； 故选D。 5. 碘是生产甲状腺素(一种含碘激素)和三碘甲状腺原氨酸(产生于甲状腺)的重要元素，这两种含碘物质的结构如下图。下列说法错误的是 A. 甲状腺素中含有氨基、羧基、羟基等亲水基团，易溶于水 B. 理论上甲状腺素最多能与反应 C. 甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸都能与溶液发生显色反应 D. 甲状腺素分子中所有碳原子可能共平面 【答案】A 【解析】 【详解】A．由结构简式可知，甲状腺素分子中憎水基（碘原子）和亲水基（氨基、羧基、羟基）同时存在，由于憎水基的作用强于亲水基，所以甲状腺素不溶于水，故A错误； B．由结构简式可知，甲状腺素分子中的羧基、酚羟基和碘原子都能与氢氧化钠溶液反应，其中与苯环相连的1mol碘原子消耗2mol氢氧化钠，所以理论上1mol三碘甲状腺原氨酸最多能与10mol氢氧化钠反应，故B正确； C．由结构简式可知，甲状腺和三碘甲状腺原氨酸都含有酚羟基，都能与氯化铁溶液发生显色反应使溶液呈紫色，故C正确； D．由结构简式可知，甲状腺素分子中苯环和羧基上的碳原子，以及与苯环和羧基相连的碳原子在同一平面上，由三点成面的原则可知，甲状腺素分子中所有碳原子可能共平面，故D正确； 故选A。 6. 下列实验操作、现象及结论均正确的是 实验操作及现象 结论 A 将通入足量溶液，生成无色无味气体 非金属性：S>C B 向溶液中通入少量，然后加入少量苯，振荡静置，上层呈橙红色 氧化性： C 向NaCl和NaI的混合溶液中滴加溶液，产生黄色沉淀 D 向溶液中加入过量氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为深蓝色 与配位能力： A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．将通入足量溶液生成无色无味气体，证明酸性：，但比较非金属性的强弱应比较最高价氧化物对应水化物酸性强弱，即应比较和的酸性强弱，A项错误； B．上层为有机层，呈橙红色说明有生成，而反应中作氧化剂，所以无法比较和的氧化性强弱，B项错误； C．未指明NaCl和NaI溶液的浓度，无法比较AgCl、AgI溶度积常数的大小，C项错误； D．向溶液中加入过量氨水，先产生蓝色沉淀，后沉淀溶解，溶液变为深蓝色，溶液中先转化为再转化为，证明与配位能力：，D项正确； 故选D。 7. 已知：工业上除去电石渣(含CaO)浆上层清液中的，并制取石膏的流程如图如下： 下列说法正确的是 A. 上述流程中，每步转化均涉及氧化还原反应 B. 由上述转化过程知，还原性： C. 将0.1mol上层清液中的转化为，理论上共需要0.2mol的 D. 过程Ⅰ中，反应的离子方程式为 【答案】C 【解析】 【详解】A. 反应中元素的化合价发生改变的反应为氧化还原反应，故上述流程中，CaO转化为Mn(OH)2和转化为CaSO4∙2H2O均为非氧化还原反应，所以不是每步转化都涉及氧化还原反应，A错误； B. 由上述转化过程可知，O2可将Mn(OH)2氧化为，能将S2-氧化为，则有：氧化性：，B错误； C. 将0.1mol上层清液中的转化为，该过程中S元素失去了0.1mol×8=0.8mol电子，而1molO2在反应中需要得到4mol电子，故理论上共需要的O2，C正确； D. 由于CaO与水反应生成Ca(OH)2，溶液呈碱性，且Mn(OH)2也需在碱性环境中存在，故过程Ⅰ中反应的离子方程式为，D错误； 答案选C。 8. 某种催化剂的阴离子的结构如下所示，其组成元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，X是半径最小的原子、W是第四周期的元素；其某种化合物常用于检验酒驾（溶液颜色由橙色变为绿色），原子序数关系为：2X+2Y+Z=W。下列说法错误的是 A. 该阴离子结构中σ键与π键数目之比为13：2 B. 简单氢化物的稳定性：Y>Z C. ZY2晶体中ZY2配位数为12 D. 该化合物中W离子化合价为+5价 【答案】D 【解析】 【分析】W是第四周期的某种元素，其化合物常用于检验酒驾，W为Cr；元素X、Y、Z为原子半径逐渐增大的短周期元素，原子序数关系为2X+2Y+Z=W，X是半径最小的原子，X为H，结合阴离子的结构，Z成4个共价键，为第ⅣA族元素，Y成2个共价键，为第ⅥA族元素，则X、Y、Z分别为H、O、C。 【详解】A．共价单键都是σ键，双键含一个σ键和一个π键，根据结构示意图可知，阴离子结构中σ键与π键数目之比为26:4=13:2，A正确； B．同周期元素从左到右，非金属性逐渐增强，非金属性：O>C，非金属性越强，简单氢化物的稳定性越强，简单氢化物的稳定性：H2O>CH4，B正确； C．ZY2为CO2，其晶体为分子晶体的密堆积形式，配位数为12，C正确； D．该化合物中W离子化合价为+6价，D错误。 故选D。 9. 环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。一种制备EO的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A. 电极X上发生的电极反应： B. 与HClO反应生成，发生的是加成反应 C. 电解时电极Y附近溶液pH升高 D. 溶液b中主要含HCl 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，电极X上Cl化合价升高发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，电极X是电解池的阳极，电极Y为阴极，阴极：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，氯气与水反应生成HCl和HClO，乙烯与HClO发生加成反应得到HOCH2CH2Cl；溶液a为KOH溶液，HOCH2CH2Cl在KOH溶液中水解，由于EO易溶于水，产物经过蒸馏得到环氧乙烷和KCl（溶液b）。 【详解】A．由分析可知，电极X上Cl化合价升高发生氧化反应，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2↑，故A项正确； B．由分析可知，氯气与水反应生成HCl和HClO，乙烯与HClO发生加成反应得到HOCH2CH2Cl，故B项正确； C．由分析可知，电极Y为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，c(OH-)增大，pH增大，故C项正确； D．由分析可知，溶液b主要含有KCl，故D项错误； 故本题选D。 10. 某小组探究与在不同条件下的反应，实验操作和现象记录如下： 实验 操作 现象 Ⅰ 、30%溶液混合 10h后，铜片表面附着黑色固体 Ⅱ 、30%溶液、氨水混合 立即产生大量气泡，溶液变为浅蓝色，铜表面光洁 Ⅲ 、30%溶液、氨水和固体混合 立即产生大量气泡，溶液蓝色较深，铜片依然保持光亮 下列说法错误的是 A. Ⅰ中与可以缓慢反应，可能生成 B. Ⅱ中可能发生的反应为 C. 增大，的氧化性增强 D. 增大有利于的生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．Ⅰ中将和30%溶液混合，铜片表面附着黑色固体CuO，说明与可以缓慢反应，可能生成，故A正确； B．Ⅱ中将、30%溶液、氨水混合，溶液变为浅蓝色可能生成，根据电荷守恒和得失电子守恒配平离子方程式为：，故B正确； C．Ⅲ中加入氨水后还加入了NH4Cl固体，抑制了一水合氨的电离，则pH: Ⅲ<Ⅱ，则c(OH-): Ⅲ<Ⅱ，但是现象中并没有减慢气泡速率，因此不能证明增大c(OH-)，H2O2的氧化性增强，故C错误； D．由离子方程式Cu2++4NH3可知增大c(NH)抑制一水合氨的电离，c(NH3)有利于的生成，故D正确； 故选C。 11. 在含HgI2(s)的溶液中，一定c(I-)范围内，存在平衡关系：HgI2(s)⇌HgI2(aq)；HgI2(aq)⇌Hg2++2I-；HgI2(aq)⇌HgI++I-；HgI2(aq)+I-⇌HgI；HgI2(aq)+2I-⇌HgI，平衡常数依次为K0、K1、K2、K3、K4。已知lgc(Hg2+)、lgc(HgI+)、lgc(HgI)、lgc(HgI)随lgc(I—)的变化关系如图所示，下列说法错误的是 A. 线表示lgc(HgI)的变化情况 B. 随c(I-)增大，c[HgI2(aq)]保持不变 C. a=lg D. 溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比始终为2：1 【答案】D 【解析】 【分析】由题干反应方程式可知，，则有，则有，同理可得：，，，且由可知为一定值，故可知图示中曲线1、2、3、4即L分别代表、、、，据此分析解题； 【详解】A．由分析可知，线L表示的变化情况，A正确； B．已知的化学平衡常数，温度不变平衡常数不变，故随增大，始终保持不变，B正确； C．由分析可知，曲线1方程为：，曲线2方程为：即有①，②，联合①②可知得：，C正确； D．若溶液中只含，则溶液中I元素与Hg元素的物质的量之比为2：1，由于溶液中不变，而在变化，可能是加入了其它物质，影响了溶液中I元素或Hg元素的含量，则溶液中二者的物质的量之比可能发生变化，D错误； 故答案为：D。 12. 利用环戊二烯（）加氢制备环戊烯（），其中氢气和环戊二烯投料比为1:1，加入恒容密闭容器中，仅发生如下反应： ① ΔH1<0 ② ΔH2<0 测得在相同时间内，环戊二烯的转化率和环戊烯的选择性随温度变化的曲线如图，下列说法错误的是（已知：选择性=） A. 60℃时，H2的转化率为72% B. 由图可知，反应决速步的活化能：①>② C. 相同条件下、若增大氢气和环戊二烯投料比、选择性提高 D. 60℃后、环戊烯选择性降低的原因可能是温度升高，催化剂活性减弱 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，60℃时，环戊二烯的转化率为90%，环戊烯的选择性为80%，则H2的转化量n(H2)=n(环戊烯)=1 mol×90%×80%=0.72 mol，H2的转化率为72%，A正确； B．由图可知，环戊烯选择性较高，活化能越小，反应速率越快，相同时间内，反应①的速率较快、活化能较低，说明反应的活化能：①<②，B错误； C．相同条件下，若增大，相当于增大H2的物质的量，反应①中环戊二烯转化率增大，环戊烯选择性提高，C正确； D．两个反应均为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，转化率有所下降，但是选择性大幅度下降可能是因为温度升高，催化剂活性减弱，D正确； 故答案选B。 13. 已知Mg、Al、O三种元素组成尖晶石型晶体结构，其晶胞由4个A型小晶格和4个B型小晶格构成，其中和都在小晶格内部，部分在小晶格内部，部分在小晶格顶点(如图)，下列分析错误的是 A. 该晶体为离子晶体 B. 该物质的化学式为 C. 晶胞中，的配位数为4 D. 两个之间最近的距离是 【答案】B 【解析】 【详解】A．该晶体由镁离子、铝离子与氧离子通过离子键形成的离子晶体，故A正确； B．由晶胞结构可知，1个A晶格中有4个镁离子在顶点，1个在体心，1个A中的镁离子个数为：1+=，1个B晶格中有4个镁离子在顶点，1个B中的镁离子个数为：=，则该晶胞中镁离子个数为：；1个A晶格和1个B晶格中均含有4个氧离子，则氧离子个数为4×8=32个，每个B晶格中含有4个铝离子，铝离子个数为：4×4=16，该物质的化学式为，故B错误； C．由A晶格结构可知每个与4个氧离子紧相邻，其配位数为4，故C正确； D．两个之间最近的距离是A晶格结构中体心与顶点的距离，A晶格的边长为，体对角线为，两个之间最近的距离是该体对角线的一半，即，故D正确； 故选：B。 14. 实验室由环己醇()制备环己酮()的过程如下： 已知：①主反应为，该反应为放热反应； ②环己酮可被强氧化剂氧化； ③环己酮的沸点为155.6℃，能与水形成沸点为95℃的共沸混合物； ④NaCl水溶液的密度比水的大，无水易吸收水分。 下列说法错误的是 A. 分批次加入溶液，可防止副产物增多 B. 反应后加入少量草酸溶液的目的是调节pH C. 操作1为蒸馏，收集150～156℃的馏分 D. 实验过程中获取③的操作为过滤 【答案】B 【解析】 【分析】向浓硫酸、环己醇的混合液中加入稍过量的Na2Cr2O7溶液，水浴加热，环己醇被氧化成，在液相1中加入少量草酸溶液除去过量的Na2Cr2O7，在95℃蒸馏得到环己酮与水的共沸混合物，在液相2中加入固体NaCl降低环己酮的溶解度，使环己酮分层析出，在液相3中加入K2CO3除去水分，经过滤得到K2CO3水合物，滤液经蒸馏得到环己酮。 【详解】A．环己酮可被强氧化剂氧化，故分批次加入Na2Cr2O7溶液可防止环己酮被氧化，防止副产物增多，A项正确； B．由于Na2Cr2O7溶液稍过量，且环己酮可被强氧化剂氧化，故反应后加入少量草酸溶液的目的是除去过量的Na2Cr2O7，B项错误； C．操作1为蒸馏，环己酮的沸点为155.6℃，故收集150～156℃的馏分得到环己酮，C项正确； D．无水碳酸钾易吸收水分，故加入无水碳酸钾除去水分，实验过程中获取③的操作为过滤，D项正确； 答案选B。 二、非选择题（本题共4小题，共58分。） 15. 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体是制备多种含钒产品和催化剂的基础原料和前驱体。 已知：①氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。 ②有较强还原性，易被氧化。 实验室以为原料制备该晶体的流程如图所示： 步骤i：向中加入足量盐酸酸化的溶液，微沸数分钟，制得。 步骤ii：在有保护气的环境中，将净化的溶液缓慢加入足量溶液中，有气泡产生，析出紫红色晶体。 步骤iii：待反应结束后，在有保护气的环境中，将混合液静置一段时间，抽滤，所得晶体用饱和溶液洗涤3次，再用无水乙醇洗涤2次，得到粗产品。 请回答下列问题： （1）步骤i中生成的同时还生成一种无色无污染的气体，该反应的化学方程式为___________。 （2）步骤ii可在如图所示装置中进行： ①仪器C的名称为___________。 ②实验时先打开K1，当___________(填实验现象)时，再关闭K1，打开K2。 ③装置B中试剂为___________。 （3）步骤iii中用无水乙醇洗涤的原因为___________。 （4）称取b g粗产品，用KMnO4溶液氧化，再除去多余的KMnO4，滴入几滴铁氰化钾溶液，最后用标准溶液滴定，滴定终点消耗标准溶液的体积为。(已知钒的相对原子质量为M，滴定反应为)。 ①写出滴定终点指示剂变色的离子方程式：___________。 ②产品中钒的质量分数为___________%(用含b、c、M的代数式表示)。 【答案】（1）+2+6HCl4+N2↑+6H2O （2） ①. 三颈烧瓶 ②. E装置中出现浑浊或E装置中产生白色沉淀 ③. 饱和NaHCO3溶液 （3）可以洗去杂质，且乙醇具有挥发性，便于快速干燥晶体 （4） ①. ②. 【解析】 【分析】钒原子序数为23，在元素周期表VB族，实验室以制备该化合物，步骤i 制备 VOCl2，步骤ii制备出有无色无污染的氮气并析出紫红色晶体，步骤ii根据实验装置A 为制备 CO2气体的发生装置，B为除杂装置，药品为饱和NaHCO3溶液，E为检验 CO2的装置，据此分析解题。 【小问1详解】 中加入足量盐酸酸化的溶液反应生成VOCl2，根据质量守恒定律，该气体为氮气，则该化学反应方程式为：+2+6HCl4+N2↑+6H2O； 【小问2详解】 ①仪器C的名称：三颈烧瓶； ②实验时先打开K1，A装置中碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，盐酸具有挥发性，则B装置为除去HCI气体，装置B中为饱和NaHCO3溶液，D装置为检验CO2气体，实验现象为：E装置中出现浑浊或E装置中产生白色沉淀，再关闭K1，打开K2； ③B装置为除去HCI气体，装置B中为饱和NaHCO3溶液； 【小问3详解】 根据题给信息可知，氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体呈紫红色，难溶于水和乙醇。步骤iii用无水乙醇洗涤的原因为可以洗去杂质，且乙醇具有挥发性，便于快速干燥晶体； 【小问4详解】 ①滴定终点指示剂变色的离子方程式：； ②根据可知，样品中钒的质量分数：。 16. V2O3常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含钼合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用钼钒混合矿（主要成分为MoS2、V2O3，还含SiO2、Al2O3、PbS、NiS等杂质）提取高熔点金属单质钼和V2O3，其工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”时混合矿中的V2O3、MoS2、PbS，NiS分别会转化为NaVO3、Na2MoO4、Na[Pb(OH)3]、NiO，NiO不溶于水。 ②“滤渣Ⅳ”主要成分是(NH4)2MoO4·2H2MoO4。 回答下列问题： （1）“焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是__________________，MoS2参与反应的化学方程式为__________________。 （2）“混合气体”的主要成分为______，“滤渣Ⅲ”的主要成分是______。（填化学式） （3）“沉铅”过程发生反应的离子方程式为__________________。 （4）沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比）和温度。根据下图试建议沉钒最佳氯化铵系数和温度分别为______、______。从平衡移动角度解释沉钒过程中控制n（）：n（）>1：1，原因是__________________。 【答案】（1） ①. 增大气体与固体接触面积，加快反应速率，使钼钒混合矿充分反应 ②. （2） ①. SO2、CO2 ②. H2SiO3、Al(OH)3 （3） （4） ①. 4 ②. 80℃ ③. 让溶液中过量，使沉淀平衡向右移动，以保证沉淀完全 【解析】 【分析】根据已知：①“焙烧”时将金属元素转化为氧化物，则MoS2、PbS、NiS分别与氧气反应生成MoO3、PbO、NiO，硫元素被氧化为SO2，碳酸钠与金属氧化物反应生成二氧化碳，混合气体含有SO2、CO2；已知SiO2、MoO3、V2O5、Al2O3和PbO均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行，因此水浸后“滤渣Ⅰ”为NiO；滤液成分为Na2SiO3、Na2MoO4、NaVO3、Na[Al(OH)4]、Na[Pb(OH)3]，加入Na2S提供S2-与[Pb(OH)3]-反应生成PbS沉淀，成为“滤渣Ⅱ”的成分；CO2与Na2SiO3、Na[Al(OH)4]分别反应生成H2SiO3、Al(OH)3，成为“滤渣Ⅲ”的成分；加入NH4Cl与NaVO3反应沉钒得到NH4VO3，沉钼得到“滤渣Ⅳ”的主要成分是(NH4)2MoO4·2H2MoO4，Al还原(NH4)2MoO4·2H2MoO4制Mo。 【小问1详解】 “焙烧”时，采用逆流式投料，且分批加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是增大气体与固体接触面积，同时增大容器底部氧气浓度，加快反应速率，使钼钒混合矿充分反应；MoS2与氧气、碳酸钠反应时生成Na2MoO4、SO2、CO2，其中氧元素化合价降低，氧气作氧化剂，MoS2作还原剂，反应方程式为； 【小问2详解】 根据分析，“混合气体”含有SO2、CO2；通入CO2与Na2SiO3、Na[Al(OH)4]分别反应生成H2SiO3、Al(OH)3，成为“滤渣Ⅲ”的成分； 【小问3详解】 “沉铅”过程中，铅与硫离子形成沉淀，反应方程式为[Pb(OH)3]−+S2−=PbS↓+3OH−； 【小问4详解】 根据沉钒率与加NH4Cl系数和温度的图像可知，在80℃时，沉钒率最高，氯化铵系数为4时，沉钒率最高，所以最佳控制氯化铵系数和温度分别为4、80℃；沉钒过程中控制n（）：n（）>1：1，是为了让廉价的过量，使沉淀平衡向右移动，以保证沉淀完全。 17. 天然气是三大化石燃料之一，其主要成分CH4是重要的化工原料。 Ⅰ．在无氧环境下，CH4经催化脱氢芳构化可以直接转化为高附加值的芳烃C6H6(苯)。一定温度下，CH4芳构化时同时存在如下反应： ⅰ． ； ⅱ． 。 （1）反应ⅰ的正反应活化能为E kJ·mol-1，则逆反应的活化能为_______，该反应在_______(填“低温”、“高温”、“任意温度”)可以自发进行。 （2）受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是_______。(已知：催化剂为固体) （3）引入丙烷(C3H8)可促进甲烷芳构化制备C6H6(苯)和C8H10(二甲苯)，反应如下： 对于同级数的平行反应有，其中v、K分别为反应速率和反应速率常数，Ea为反应活化能，A1、A2为定值，R为常数，T为温度，同一温度下是定值。已知Ea(苯)＜Ea(二甲苯)。若要提高苯的产率，可采取的措施有_______。 Ⅱ．CH4与H2O(g)反应是制备CH3OH(g)的重要方法之一，反应如下： 主反应： 。 副反应ⅰ： ； ⅱ： 。 （4）在一定条件下，将CH4、H2O、Ar以1∶4∶2的比例投入反应区，反应区温度对CH4平衡转化率和产物选择性的影响如图所示； 【产物A的选择性=】 ①随着温度的升高，甲烷平衡转化率不断增大的原因_______。 ②若投入10molCH4，结合数据分析在170℃、250℃的条件下，生成CH3OH(g)的量最多的温度是_____。 ③170℃时，主反应的平衡常数Kx=_______(x表示物质的量分数，列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. (E-74.6)kJ/mol ②. 高温 （2）反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小 （3）适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可) （4） ①. 反应吸热，升高温度，平衡正向移动，转化率增大 ②. 170℃，甲烷的转化率为5%，甲醇的选择性为50%，则甲醇的物质的量为10×5%×50%=0.25mol，同理250℃甲醇的物质的量为10×8%×40%=0.32mol，300℃甲醇的物质的量为10×9%×31%=0.279mol，故250℃产生的甲醇最多 ③. 【解析】 【小问1详解】 反应ⅰ． ，正反应活化能为E kJ·mol-1，正反应的活化能=逆反应的活化能+，则逆反应的活化能为(E-74.6)kJ/mol，该反应ΔS＞0，△H＞0，在高温可以自发进行。 【小问2详解】 反应ⅰ中，有炭生成，炭覆盖在催化剂表面，减少反应物与催化剂的接触面积，则受反应ⅰ影响，随着反应进行，单位时间内甲烷转化率和芳烃产率逐渐降低，原因是：反应ⅰ有积炭生成，随着反应的进行，生成的积炭逐渐增多，覆盖在催化剂表面，使催化剂催化性能逐渐降低，化学反应速率减小。 【小问3详解】 已知Ea(苯)＜Ea(二甲苯)。升高温度，有利于活化能大的反应，则降低温度，有利于活化能小的反应，所以若要提高苯的产率，可采取的措施有：适当降低温度，加入合适的催化剂(合理即可)。 【小问4详解】 ①从图中可以看出，CH4参加的三个反应都是吸热反应，所以随着温度的升高，甲烷平衡转化率不断增大，原因是：反应吸热，升高温度，平衡正向移动，转化率增大。 ②若投入10molCH4，提取图中数据：170℃，甲烷的转化率为5%，甲醇的选择性为50%；250℃时，甲烷的转化率为8%，甲醇的选择性为40%，通过计算结果进行分析。确定在170℃、250℃的条件下，生成CH3OH(g)的量最多的温度：170℃，甲烷的转化率为5%，甲醇的选择性为50%，则甲醇的物质的量为10mol×5%×50%=0.25mol，同理250℃甲醇的物质的量为10mol×8%×40%=0.32mol，300℃甲醇的物质的量为10mol×9%×31%=0.279mol，故250℃产生的甲醇最多。 ③170℃时，设投入的CH4为100mol，H2O为400mol，Ar为200mol，甲烷的平衡转化率为5%,，则反应的CH4为100mol×5%=5mol，平衡时甲烷的物质的量为95mol，根据各物质选择性可知，生成的甲醇的物质的量为5mol×50%=2.5mol，乙烷的物质的量为=0.5mol，CO的物质的量为5mol×30%=1.5mol，氢气的物质的量为(2.5+1.5×3+0.5)mol=7.5mol，H2O的物质的量为(400-2.5-1.5)mol=396mol，反应Ⅰ反应前后气体的分子数相等，可用物质的量代替物质的量分数计算平衡常数，故主反应的平衡常数Kx===。 【点睛】催化剂的催化活性不仅受温度的影响，也受表面积的影响。 18. 黄酮类物质可增强人体的抵抗力。某黄酮类物质的合成方法如图。 回答下列问题： （1）A的化学名称为______。 （2）C生成D的反应类型为______，设计该步反应的目的是__________________。 （3）F的结构简式为______。 （4）由G经两步反应生成H，第一步为加成反应、第二步为消去反应，写出第二步反应的化学方程式__________________（不要求写反应条件）。 （5）同时满足以下条件的E的同分异构体有______种。 ①含有两个苯环，且两个苯环通过一根单键直接相连； ②能发生银镜反应和水解反应，水解的产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应； ③核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积比为6：2：2：2：1：1。 （6）已知：①；②苯酚与羧酸很难发生酯化反应，结合题中信息，设计由对二甲苯和苯酚为原料合成（对苯二甲酸二苯酚酯）的合成路线__________________（无机试剂任选）。 【答案】（1）2-乙基苯酚 （2） ①. 取代反应 ②. 保护酚羟基，防止被氧化 （3） （4） （5）4 （6） 【解析】 【详解】由有机物的转化关系可知，催化剂作用下在600~700℃转化为，高温高压下，与水发生加成反应生成C为；催化剂作用下，与发生取代反应生成；催化剂作用下，与氧气共热发生催化氧化反应生成；催化剂作用下，与氢气反应转化为（F）；一定条件下，与发生取代反应生成；先发生加成反应生成，再发生消去反应生成。 （1）由结构简式可知，的名称为2-乙基苯酚； （2）由分析可知，催化剂作用下，（C）与发生取代反应生成（D）；由和分子中都含有羟基、D→E时D中羟基被氧化可知，设计该步反应的目的是保护酚羟基，防止被氧化； （3）E与氢气反应生成F，故F的结构简式为； （4）G发生加成反应，形成中间产物，该物质再发生消去反应，反应方程式为：； （5）E的同分异构体含有两个苯环，且两个苯环通过一根单键直接相连，能发生银镜反应和水解反应，水解的产物之一能与氯化铁溶液发生显色反应，说明同分异构体分子中含有酚酯基和醛基，核磁共振氢谱有六组峰，且峰面积比为6：2：2：2：1：1，说明同分异构体分子中含有的取代基为甲酸酚酯基和2个处于对称位置的甲基，则同分异构体的结构有如图数字标注的4种：； （6）首先将二甲苯的两个甲基氧化为羧基，结合题给信息①将羧基转化为酰氯，再与苯酚发生取代反应得到目标产物，具体合成路线为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $