内容正文:
醴陵一中2026届高三12月月考化学试卷
本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学知识在生活中有广泛的应用,下列有关说法正确的是
A. 维生素C又名抗坏血酸,有较强的还原性,在食品中添加适量维生素C可以延长食品的保质期
B. 节日燃放的烟花所呈现的艳丽色彩,是利用了钠,铜、铁等金属元素的焰色
C. 食盐中添加,可以帮助人们避免碘缺乏
D. 使用氯气对自来水消毒时可能产生对人体有害的有机氯化物,可以使用、的同素异形体、作为新的自来水消毒剂
【答案】A
【解析】
【详解】A.维生素C具有强还原性,可防止食品氧化变质,延长保质期,A正确;
B.铁元素的焰色反应不明显,烟花色彩不来自铁,B错误;
C.食盐中添加的是碘酸钾(KIO3)而非I2,因I2难稳定且不易吸收,C错误;
D.ClO2是化合物,与Cl2不是同素异形体,描述错误,D错误;
故选A。
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 甲基的电子式为
B. 基态钠原子最外层电子云轮廓图:
C. 反-2-丁烯分子结构模型:
D. 氯化钠晶体的晶胞:
【答案】A
【解析】
【详解】A.甲基()中碳原子与三个氢原子形成3个共价键,剩余1个未成对电子,电子式应表示为三个C-H键的共用电子对和1个单电子,图片中甲基电子式正确表示了三个H与C的共用电子对及C的单电子,A正确;
B.基态钠原子最外层电子为,s轨道电子云轮廓图为球形:,而图片中为哑铃形(p轨道特征),B错误;
C.反-2-丁烯结构为,2个甲基在双键两端的异侧,图片模型中2个甲基在双键两端的同侧,为顺-2-丁烯分子结构模型,反-2-丁烯分子结构模型为,C错误;
D.氯化钠晶胞为面心立方结构,和交替排列,顶点和面心为一种离子,棱心和体心为另一种离子,图片中和位置不符合晶胞“无隙并置”,晶胞结构应为,D错误;
故选A。
3. 向酸化的KI溶液中通入,溶液变黄并出现浑浊,发生反应Ⅰ:继续通入SO2,溶液变为无色,发生反应Ⅱ:下列说法错误的是
A. 的氧化性强弱与外界条件有关
B. 每生成 整个过程中转移电子数为同时消耗0.2 mol KI
C. 该过程的总反应为
D. 该反应过程中KI作催化剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.在反应Ⅰ中,SO2作为氧化剂将I⁻氧化为I2,说明SO2的氧化性强于I2;在反应Ⅱ中,I2作为氧化剂将SO2氧化为,说明I2的氧化性强于SO2。两者的氧化性强弱随反应条件(如浓度、酸度)改变,A正确;
B.每生成0.1mol,由反应方程式可知,转移电子为0.2mol,同时生成0.2molI-,反应0.1molI2,而生成0.1molI2则通过反应I消耗0.2molI-,转移电子数为0.2mol,故整个过程中转移0.4mol电子,不消耗KI,B错误;
C.由题干信息可知,反应I+2反应Ⅱ可得该过程的总反应为:,C正确;
D.KI在反应Ⅰ中被消耗,在反应Ⅱ中再生,总反应中未体现KI的消耗,说明其作为催化剂,D正确;
故答案选B。
4. 下列对物质的性质差异描述正确,且与主要影响因素匹配的是
选项
性质差异
主要影响因素
A
金刚石比石墨稳定
金刚石中每个碳原子形成的化学键数目更多
B
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
正戊烷形成分子间氢键,增大了分子间作用力,新戊烷则形成分子内氢键
C
液态NaCl导电性强,液态HCl几乎不导电
氯化氢分子间形成了氢键,分子无法自由移动
D
稳定性大于
键能:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.石墨比金刚石稳定,因为石墨中的共价键键长更短,键能更大,且石墨的层状结构使其能量更低,更稳定,A错误;
B.正戊烷沸点高于新戊烷是因为直链结构的正戊烷分子间作用力更强,而非氢键(烷烃无法形成氢键),B错误;
C.液态NaCl导电是因为其能电离为自由移动的阴阳离子,而液态HCl是由分子构成的,不能电离为阴阳离子,故不导电,C错误;
D.C原子半径比Si原子半径小,C-C和C-H键能均高于Si-Si和Si-H,因此C2H6更稳定,D正确;
故答案选D。
5. 铜离子可以与双缩脲试剂发生反应,形成紫色配离子(结构如图所示),可以用来检验蛋白质。已知双缩脲的结构为。下列说法错误的是
A. 双缩脲的碱性比强
B. 该紫色配离子中的配位原子为和
C. 该配离子中的铜元素是价
D. 该配离子中存在键和键
【答案】A
【解析】
【详解】A.双缩脲(结构中含有酰胺基)的氮原子上电子对会与羰基(C=O)发生一定程度的共轭,导致N原子电子云密度较小,更难与配位,几乎没有碱性,故双缩脲的碱性比弱,A错误;
B.根据配离子的结构可知,铜离子形成4个配位键,铜离子的配位数为4,N原子和O原子提供孤对电子,配位原子是N和O,B正确;
C.根据配离子的结构可知,配体是2个,2个,整个配离子带2个单位负电荷,故Cu呈+2价,C正确;
D.单键是键,双键中有一个是键、一个是键,该配离子中存在、等键,也存在中的键,D正确;
故选A。
6. α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如图。下列有关其说法不正确的是
A. 分子中碳原子的杂化方式有3种
B. 其同分异构体不可能是芳香族化合物
C. 能发生加成聚合反应
D. 在“H2O,H+/加热”条件下反应可生成二元羧酸
【答案】B
【解析】
【详解】A.-CN中C为sp杂化,双键中C为sp2杂化,其它C均为sp3杂化,故A正确;
B该分子中含2个双键、1个三键,不饱和度为4,存在含苯环的同分异构体,可能是芳香族化合物,故B错误;
C.含有碳碳双键,能发生加成聚合反应,故C正确;
D.在“H2O,H+/加热”条件下酯基发生酸性水解得到羧基,-CN酸性水解也得到-COOH,反应可生成二元羧酸,故D正确;
故选:B。
7. 用下列装置进行实验,仪器选择正确且能达到实验目的的是
A.熔化
B.配制100 mL 1.00 mol/L NaOH溶液的部分实验操作:称量→溶解→转移
C.吹出蒸气并吸收
D.证明的酸性强于HClO
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.瓷坩埚的主要成分为,高温下会与反应生成和,使瓷坩埚腐蚀,因此不能用瓷坩埚,应用铁坩埚,A错误;
B.NaOH具有强腐蚀性,称量时不能直接放在称量纸上,应放在小烧杯中,B错误;
C.热空气将吹出后使用溶液吸收,,达到富集溴的目的,C正确;
D.通入溶液中,具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,生成硫酸根和氯离子,无法证明与HClO的酸性强弱,D错误;
故选C。
8. 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。
9. 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。
10. 以废锂离子电池电极材料(含少量金属)为原料制取和的工艺流程如图,得到的和在空气中煅烧,可实现的再生。下列说法正确的是
A. “浸取”过程中产生的气体为
B. “沉铜”反应中,可用过量氨水代替
C. 由图示过程可知:
D. 再生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】正极材料 (含少量金属Cu)中加入、,被还原为,H2O2被氧化为,与、作用转化为,将反应后的溶液中加入NaOH溶液沉铜,转化为沉淀,过滤后,往滤液中继续加入溶液沉钴,此时转化为沉淀;将滤液2经过一系列操作,最后制得。
【详解】A.“浸取”过程中在酸性条件下,H2O2将还原为,自身被氧化为,A错误;
B.“沉铜”反应中,若用过量氨水代替,生成的会继续溶解为,B错误;
C.由图示过程可知,加入溶液过程中,先生成沉淀,后生成沉淀,则表明沉淀时,所需大,所以,C错误;
D.根据题意,和在空气中煅烧,可实现的再生,反应为:,D正确;
故选D。
11. 一种应用广泛的催化剂结构如图所示,已知X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的氧化物可做耐火材料,Y和Q位于同主族。下列说法正确的是
A. 元素的最高价:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 同周期元素中第一电离能比W大的只有一种
D. 该化合物中所有原子最外层均满足8电子
【答案】B
【解析】
【分析】由W2+可知W最外层有 2 个电子,且其氧化物可做耐火材料,结合原子序数依次增大的短周期主族元素,推出W为Mg。Y和Q同主族,且结构中Y形成双键,推测Y为O,则Q为S(同主族且原子序数更大)。X形成 4 个单键,原子序数小于O,故X为C;Z形成1个单键,原子序数比O大,故Z为F。
【详解】A.Z为F,F无正价,元素的最高价:不成立,A错误;
B.Z为F、Y为O、Q为S,非金属性F>O>S,简单氢化物稳定性HF>H2O>H2S,即Z>Y>Q,B正确;
C.W为Mg(第三周期),同周期第一电离能比Mg大的有Si、P、S、Cl、Ar,不止一种,C错误;
D.Q为S,在化合物中S形成6个共价键,最外层电子数超过8个,D错误;
故选B。
12. 某试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均为相同,某同学进行了如下实验。下列说法正确的是
A. 原溶液中存在、、、
B. 滤液中大量存在的阳离子只有、和
C. 沉淀为
D. 无法确定原试液中是否含有、
【答案】A
【解析】
【分析】加入过量稀硫酸无明显现象,说明无;加入过量溶液有气体生成,说明溶液中存在还原性离子,即含有,因能与发生相互促进的水解反应,故溶液中无;因为前面加入了稀硫酸,故由生成沉淀(硫酸钡)不能说明溶液中存在;向滤液中加入过量溶液有气体生成,说明存在,沉淀为氢氧化铁;向滤液中通入少量得到沉淀,则沉淀可以是或或二者的混合物,又因为试液中各离子的浓度相同,根据电荷守恒及以上分析可知,原溶液中一定存在、,一定不存在、,故沉淀为。
【详解】A.由上述分析知,原溶液中存在、、、,A正确;
B.滤液中大量存在的阳离子为、、、,B错误;
C.沉淀为,C错误;
D.原溶液中存在,一定不存在,D错误;
故选A。
13. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
【答案】D
【解析】
【详解】A.由表可知,相同温度下,乙烯的选择性高于50%,说明反应I的速率大于反应Ⅱ,则反应活化能为Ⅰ<Ⅱ,A正确;
B.由表可知,500℃时,乙烷的转化率为9.0%,可得转化的乙烷的总物质的量为2mol×9.0%=0.18mol,而此温度下乙烯的选择性为80%,则转化为乙烯的乙烷的物质的量为0.18mol×80%=0.144mol,根据方程式可得,生成乙烯的物质的量为0.144mol,则反应I的平均速率为:,B正确;
C.其他条件不变,平衡后及时移除,反应Ⅰ正向进行,可提高乙烯的产率,C正确;
D.其他条件不变,增大投料比投料,平衡后CO2转化率提高,C2H6转化率降低,D错误;
答案选D。
14. 常温下,与不同的体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。图2表示与不同的体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合,曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同下由图1得到]。
下列说法正确的是
A. 上述体系呈中性时,是
B. 符合的范围:
C. 时,溶液中存在和两种沉淀
D. 时可发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】由图1可知,常温下,当溶液pH为6.37时,溶液中主要含有H2CO3和NaHCO3,,且,则;当溶液pH为10.25时,溶液中主要含有Na2CO3和NaHCO3,,且,则,据此分析回答。
【详解】A.上述碳酸钠溶液呈中性时pH=7,,A错误;
B.若,则满足下列两个关系:①,②,若,由分析可知,,则c(H+)﹥10-10.25,即pH﹤10.25;若,即=,则c(H+)<10-8.31,pH﹥8.31,因此,符合条件的pH范围是:,B错误;
C.分析图2,,时,该点在两条曲线之间,对于MgCO3而言,Mg2+浓度大,则Q>Ksp,有沉淀生成,而对于Mg(OH)2而言,Mg2+浓度小,则Q<Ksp,无沉淀生成,故时,溶液中只存在MgCO3沉淀,C错误;
D.由图1可知,当溶液pH=8时,主要含有微粒为;由图2可知,当,时,该点在两条曲线之间,对于MgCO3而言,Mg2+浓度大,则Q>Ksp,有MgCO3沉淀生成,而对于Mg(OH)2而言,Mg2+浓度小,则Q<Ksp,无Mg(OH)2沉淀生成,则可发生反应的离子方程式为:,D正确;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 在温和条件下,将CO转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成,该流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)电解池中电极M与电源的_______极相连。
(2)CO放电生成的电极反应式为_______。
(3)在反应器中,发生如下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
计算反应的_______,该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(4)一定温度下,CO、和(体积比为x:2:1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100 kPa)发生反应ⅰ和反应ⅱ.有CO存在时,反应ⅰ和反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着x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,写出生成的决速步反应式:_______;的选择性大于的原因是_______。
②结合图2,当x≥2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,当x=2时,该温度下反应达到平衡时总压强为_______kPa。
【答案】(1)正 (2)
(3) ①. ②. B
(4) ①. ②. 由生成时,活化能较大,反应速率慢 ③. 67.6
【解析】
【小问1详解】
由图可知,N电极上CO转化为C2H4,C元素化合价下降,发生还原反应,N为阴极,则M为阳极,与电源正极相连;
【小问2详解】
CO发生得电子的还原反应转化为C2H4,电解液是碱性环境,电极反应为:;
【小问3详解】
根据盖斯定律,反应ii-反应i即可得到目标反应,则,该反应是熵减的放热反应,则依据,反应能够自发进行,则低温下自发进行,选B;
【小问4详解】
①总反应的反应速率由慢反应决定,决速步是反应最慢的步骤,由图可知,生成历程中TSⅡ的能垒最大,该步骤是决速步骤,反应式为;由图可知,由生成时,活化能较大,反应速率慢,所以的选择性大于;
②当x=2时,的转化率为90%,的选择性为80%,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。
16. 二氧化铈()在高端制造、能源环保等领域有重要应用。回收某废石油裂化催化剂(主要成分为、和)可获得,其工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)为镧系元素,其在周期表中的位置为_______;基态的核外电子排布式为_______。
(2)催化剂表面的积碳会降低Ce元素的浸出率,“酸浸”前去除积碳的方法是_______。
(3)“酸浸”时,与反应生成的离子方程式为_______,“酸浸”后滤渣的主要成分为_______。
(4)被有机萃取剂(简称HA)萃取的原理可表示为。萃取剂HA的结构可表示为(R为烷基),其_______(填“>”、“”或“=”)()。
(5)制得的可用于催化消除CO尾气,该过程中部分被还原为时会产生氧空位,晶胞结构变化如图所示,中Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目之比为_______。
【答案】(1) ①. 第六周期第ⅢB族 ②.
(2)焙烧 (3) ①. ②.
(4)
(5)
【解析】
【分析】废石油裂化催化剂先进行酸浸处理,在此过程中,与稀盐酸反应生成进入溶液,在稀盐酸提供的酸性环境下,与发生氧化还原反应,被还原为进入溶液,发生反应,而不反应,成为滤渣被分离,得到含有和的溶液;接着利用萃取剂HA萃取,依据(水层)(有机层)(有机层)(水层)的原理,从水相转移到有机相,从而与留在水相的分离;接下来进行反萃取,稀硝酸提供大量的氢离子,使平衡逆向移动,回到水相,同时萃取剂HA得以循环利用,得到含有的水溶液;之后进行沉淀操作,向溶液中滴加氨水和,使得转化为沉淀;最后对沉淀进行焙烧,在高温条件下,沉淀发生分解并被氧化得到
【小问1详解】
镧系元素位于周期表中第六周期第ⅢB族,为镧系元素,所以其位于第六周期第ⅢB族;核外共有10个电子,所以基态的核外电子排布式为;
【小问2详解】
积碳是碳单质,碳在高温下能与氧气反应生成二氧化碳,所以“酸浸”前去除积碳的方法是焙烧;
【小问3详解】
分析可知,此反应的离子方程式为,“酸浸”后滤渣的主要成分为;
【小问4详解】
对于HA,其结构中R为烷基,烷基是推电子基团,这会使HA中-OH上的电子云密度增大,电子云密度增大不利于氧氢键的断裂,从而使得HA电离出氢离子的能力变弱,因此其<;
【小问5详解】
晶胞中含8个O,4个Ce,释放出1个氧原子后形成1个氧空位,所以晶胞中氧原子的数目为8-1=7,Ce原子的数目还是4,即x=4,y=7,根据化合价代数和为0,,即可解出Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目之比为1:1。
17. 化合物是一种重要的中间体,按以下路线合成(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①
②
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________,G中含氧官能团的名称为___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)经过了两步反应,第一步为加成反应,第二步为取代反应,则的总反应方程式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)A的同系物X的相对分子质量比A大14,满足下列条件的X的同分异构体有___________种(考虑手性异构)。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
(6)设计以、、1,3-丁二烯、丙酮和乙醇为基础原料(无机试剂任选),合成化合物的流程路线图___________。
提示:(、、等)
【答案】(1) ①. 对氟苯甲醛或4-氟苯甲醛 ②. 醚键和酰胺基
(2) (3) (4)还原反应
(5)18 (6)
【解析】
【分析】A和CH2(COOH)2发生已知信息①生成B,可以推知B为,B和乙醇发生酯化反应生成的C为,C和发生加成反应生成D,结合E的分子式和G的结构简式可以推知,D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2,D中-NH2再和酯基发生取代反应生成的E为,E发生题给已知②的反应生成F,F和发生取代反应生成G,可以推知F为。
【小问1详解】
由A的结构简式可知,苯环上连接1个F原子和醛基,且是对位的关系,名称为:对氟苯甲醛或4-氟苯甲醛,由G的结构简式可知,G中含氧官能团的名称为醚键和酰胺基。
【小问2详解】
由分析可知,B的结构简式是。
【小问3详解】
D和H2先发生加成反应将-CN转化为-NH2,D中-NH2再和酯基发生取代反应生成E,同时有乙醇生成,总反应的化学方程式为:。
【小问4详解】
由分析可知,E为,F为,E发生已知信息②的反应机理得到F,酯基转化为羟基,则的反应类型为还原反应。
【小问5详解】
A的同系物X的相对分子质量比A大14,X的同分异构体满足条件:①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应,说明含有-CHO;若苯环上只有1个取代基:-CHFCHO,有1种结构:,其中含有1个手性碳原子,还含有1个手性异构体;若苯环上有2个取代基:-F、-CH2CHO或-CH2F、-CHO,每种组合都有邻、间、对三种位置关系,共有6种结构;若苯环上有3个取代基:-F、CH3、-CHO,有10种结构,综上所述,满足条件的同分异构体共有2+6+10=18种。
【小问6详解】
CH3COCH3和CH2(COOH)2发生已知信息①生成,和发生提示中反应生成,和乙醇发生酯化反应生成,和HAl(C4H9)2反应生成,和氢气发生加成反应生成,合成路线为:。
18. 氨是最基本的化工原料之一,合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。
Ⅰ、1898年德国弗兰克等人首次研究出利用氮气与碳化钙、水蒸气反应制备氨气的方法,该方法被称为“氰化法”,其反应原理分两步进行:①在1000℃下生成氰氨化钙;②高温下,与过量水蒸气反应生成氨气和另一种正盐。
(1)请写出②中涉及的反应的化学方程式:______。
Ⅱ、1908年德国化学家哈伯申请了利用氮气和氢气循环法合成氨的专利,近一个多世纪,全世界都这样生产氨气。
(2)某实验小组模拟工业合成氨,采用过渡金属催化合成氨的反应历程和能量变化如图(“*”表示微粒被催化剂吸附),其中决定化学反应速率快慢的基元反应方程式是______。合成氨反应的正、逆反应活化能:______(填“>”“<”或“=”)。
(3)在不同压强下,按、[物质M的物质的量分数:]进料,发生反应:,反应达平衡时的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①恒温恒容时,发生该反应,下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是______(填标号)。
a.
b.形成的同时断裂
c.反应体系压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②、、由大到小的顺序为______。
③在温度为、压强为的条件下,反应的压强平衡常数______(结果保留一位小数)。
Ⅲ、最近,化学家们发明了一种新方法:在常压下,将和分别通入电解池,使其附着在电极上实现氨的合成。在锂介导合成氨的领域,我国科学家李少锋及其团队不仅在稳定性和产氨量方面创下了新纪录,更在气相中氨的分布比例上取得了突破性进展。其装置如图所示。
(4)电极上产生氨气的电极反应式为______。
(5)实验研究表明,当外加电压超过一定值后,阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,分析其可能的原因:______。
【答案】(1)
(2) ①. ②.
(3) ①. ce ②. ③. 213.6
(4)
(5)超过一定电压后,得电子生成
【解析】
【小问1详解】
“氰化法”制备氨气的过程为,,则②中涉及的反应的化学方程式为;
【小问2详解】
活化能越大,反应速率越慢,结合反应历程图可知,决定化学反应速率快慢的基元反应是;根据反应历程图可知,反应物总能量大于生成物总能量,反应属于放热反应,所以;
【小问3详解】
①a.由可知此时正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态,a不符合题意;
b.形成(生成)的同时断裂(消耗),均表示逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,b不符合题意;
c.恒温恒容下,反应前后气体分子数减少,若反应体系压强保持不变,说明反应达到平衡状态,c符合题意;
d.反应前后气体总质量不变,容器容积不变,混合气体的密度一直保持不变,不能说明反应达到平衡状态,d不符合题意;
e.恒温恒容下,反应前后气体分子数减少,气体总质量不变,若混合气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应达到平衡状态,e符合题意;
故选ce。
②合成氨反应中,压强越大越有利于氨的合成,因此,压强越大平衡时氨的物质的量分数越大。由图可知,压强由大到小的顺序为。
③进料组成为、,假设进料中氢气、氮气的物质的量分别为、,平衡时氮气变化量为,列三段式:
、下,反应达平衡时,,解得;平衡时氮气、氢气、氨气的物质的量分别是0.6mol、1.8mol,0.8mol,该温度下反应的压强平衡常数;
【小问4详解】
由图可知,产生的电极与电源的负极相连,作电解池的阴极,氮气得到电子,发生还原反应,与氢离子结合生成氨气,则电极反应式为;
【小问5详解】
外加电压超过一定值后,发现阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,其可能的原因为外加电压超过一定值后,氢离子也易得到电子生成氢气。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
醴陵一中2026届高三12月月考化学试卷
本试卷共8页。全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。
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的答案标号涂黑,如有改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案;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。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分,每小题只有一个选项符合题意)
1. 化学知识在生活中有广泛的应用,下列有关说法正确的是
A. 维生素C又名抗坏血酸,有较强的还原性,在食品中添加适量维生素C可以延长食品的保质期
B. 节日燃放的烟花所呈现的艳丽色彩,是利用了钠,铜、铁等金属元素的焰色
C. 食盐中添加,可以帮助人们避免碘缺乏
D. 使用氯气对自来水消毒时可能产生对人体有害的有机氯化物,可以使用、的同素异形体、作为新的自来水消毒剂
2. 下列化学用语或图示正确的是
A. 甲基的电子式为
B. 基态钠原子最外层电子云轮廓图:
C. 反-2-丁烯分子结构模型:
D. 氯化钠晶体的晶胞:
3. 向酸化的KI溶液中通入,溶液变黄并出现浑浊,发生反应Ⅰ:继续通入SO2,溶液变为无色,发生反应Ⅱ:下列说法错误的是
A. 的氧化性强弱与外界条件有关
B. 每生成 整个过程中转移电子数为同时消耗0.2 mol KI
C. 该过程的总反应为
D. 该反应过程中KI作催化剂
4. 下列对物质的性质差异描述正确,且与主要影响因素匹配的是
选项
性质差异
主要影响因素
A
金刚石比石墨稳定
金刚石中每个碳原子形成的化学键数目更多
B
沸点:正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)
正戊烷形成分子间氢键,增大了分子间作用力,新戊烷则形成分子内氢键
C
液态NaCl导电性强,液态HCl几乎不导电
氯化氢分子间形成了氢键,分子无法自由移动
D
稳定性大于
键能:
A. A B. B C. C D. D
5. 铜离子可以与双缩脲试剂发生反应,形成紫色配离子(结构如图所示),可以用来检验蛋白质。已知双缩脲的结构为。下列说法错误的是
A. 双缩脲的碱性比强
B. 该紫色配离子中的配位原子为和
C. 该配离子中的铜元素是价
D. 该配离子中存在键和键
6. α-氰基丙烯酸异丁酯可用作医用胶,其结构简式如图。下列有关其说法不正确的是
A. 分子中碳原子的杂化方式有3种
B. 其同分异构体不可能是芳香族化合物
C. 能发生加成聚合反应
D. 在“H2O,H+/加热”条件下反应可生成二元羧酸
7. 用下列装置进行实验,仪器选择正确且能达到实验目的的是
A.熔化
B.配制100 mL 1.00 mol/L NaOH溶液的部分实验操作:称量→溶解→转移
C.吹出蒸气并吸收
D.证明的酸性强于HClO
A. A B. B C. C D. D
8. 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
9. 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
10. 以废锂离子电池电极材料(含少量金属)为原料制取和的工艺流程如图,得到的和在空气中煅烧,可实现的再生。下列说法正确的是
A. “浸取”过程中产生的气体为
B. “沉铜”反应中,可用过量氨水代替
C. 由图示过程可知:
D. 再生反应:
11. 一种应用广泛的催化剂结构如图所示,已知X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中W的氧化物可做耐火材料,Y和Q位于同主族。下列说法正确的是
A. 元素的最高价:
B. 简单氢化物的稳定性:
C. 同周期元素中第一电离能比W大的只有一种
D. 该化合物中所有原子最外层均满足8电子
12. 某试液中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子,离子浓度均为相同,某同学进行了如下实验。下列说法正确的是
A. 原溶液中存在、、、
B. 滤液中大量存在的阳离子只有、和
C. 沉淀为
D. 无法确定原试液中是否含有、
13. 二氧化碳氧化乙烷制备乙烯,主要发生如下两个反应:
I.
II.
向容积为的密闭容器中投入和,不同温度下,测得时(反应均未平衡)的相关数据见下表,下列说法不正确的是
温度()
400
500
600
乙烷转化率()
2.2
9.0
17.8
乙烯选择性()
92.6
80.0
61.8
注:乙烯选择性
A. 反应活化能:
B. 时,反应I的平均速率为:
C. 其他条件不变,平衡后及时移除,可提高乙烯的产率
D. 其他条件不变,增大投料比投料,平衡后可提高乙烷转化率
14. 常温下,与不同的体系反应可生成不同的沉淀。下面图1表示体系中各含碳粒子的物质的量分数与的关系。图2表示与不同的体系反应生成沉淀的情况,其中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合,曲线Ⅱ的离子浓度关系符合[注:起始,不同下由图1得到]。
下列说法正确的是
A. 上述体系呈中性时,是
B. 符合的范围:
C. 时,溶液中存在和两种沉淀
D. 时可发生反应:
二、非选择题(本题共4小题,共58分。)
15. 在温和条件下,将CO转化为烃类具有重要意义。采用电化学-化学串联催化策略可将CO高选择性合成,该流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)电解池中电极M与电源的_______极相连。
(2)CO放电生成的电极反应式为_______。
(3)在反应器中,发生如下反应:
反应ⅰ:
反应ⅱ:
计算反应的_______,该反应_______(填标号)。
A.高温自发 B.低温自发 C.高温低温均自发 D.高温低温均不自发
(4)一定温度下,CO、和(体积比为x:2:1)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为100 kPa)发生反应ⅰ和反应ⅱ.有CO存在时,反应ⅰ和反应ⅱ的反应进程如图1所示。随着x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,写出生成的决速步反应式:_______;的选择性大于的原因是_______。
②结合图2,当x≥2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,当x=2时,该温度下反应达到平衡时总压强为_______kPa。
16. 二氧化铈()在高端制造、能源环保等领域有重要应用。回收某废石油裂化催化剂(主要成分为、和)可获得,其工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)为镧系元素,其在周期表中的位置为_______;基态的核外电子排布式为_______。
(2)催化剂表面的积碳会降低Ce元素的浸出率,“酸浸”前去除积碳的方法是_______。
(3)“酸浸”时,与反应生成的离子方程式为_______,“酸浸”后滤渣的主要成分为_______。
(4)被有机萃取剂(简称HA)萃取的原理可表示为。萃取剂HA的结构可表示为(R为烷基),其_______(填“>”、“”或“=”)()。
(5)制得的可用于催化消除CO尾气,该过程中部分被还原为时会产生氧空位,晶胞结构变化如图所示,中Ce(Ⅲ)与Ce(Ⅳ)的数目之比为_______。
17. 化合物是一种重要的中间体,按以下路线合成(部分反应条件及试剂已简化):
已知:①
②
回答下列问题:
(1)化合物A的名称是___________,G中含氧官能团的名称为___________。
(2)B的结构简式是___________。
(3)经过了两步反应,第一步为加成反应,第二步为取代反应,则的总反应方程式为___________。
(4)的反应类型为___________。
(5)A的同系物X的相对分子质量比A大14,满足下列条件的X的同分异构体有___________种(考虑手性异构)。
①属于芳香族化合物;②能发生银镜反应。
(6)设计以、、1,3-丁二烯、丙酮和乙醇为基础原料(无机试剂任选),合成化合物的流程路线图___________。
提示:(、、等)
18. 氨是最基本的化工原料之一,合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就。
Ⅰ、1898年德国弗兰克等人首次研究出利用氮气与碳化钙、水蒸气反应制备氨气的方法,该方法被称为“氰化法”,其反应原理分两步进行:①在1000℃下生成氰氨化钙;②高温下,与过量水蒸气反应生成氨气和另一种正盐。
(1)请写出②中涉及的反应的化学方程式:______。
Ⅱ、1908年德国化学家哈伯申请了利用氮气和氢气循环法合成氨的专利,近一个多世纪,全世界都这样生产氨气。
(2)某实验小组模拟工业合成氨,采用过渡金属催化合成氨的反应历程和能量变化如图(“*”表示微粒被催化剂吸附),其中决定化学反应速率快慢的基元反应方程式是______。合成氨反应的正、逆反应活化能:______(填“>”“<”或“=”)。
(3)在不同压强下,按、[物质M的物质的量分数:]进料,发生反应:,反应达平衡时的物质的量分数与温度的关系如图所示。
①恒温恒容时,发生该反应,下列情况能说明该反应一定达到化学平衡状态的是______(填标号)。
a.
b.形成的同时断裂
c.反应体系压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.混合气体的平均相对分子质量保持不变
②、、由大到小的顺序为______。
③在温度为、压强为的条件下,反应的压强平衡常数______(结果保留一位小数)。
Ⅲ、最近,化学家们发明了一种新方法:在常压下,将和分别通入电解池,使其附着在电极上实现氨的合成。在锂介导合成氨的领域,我国科学家李少锋及其团队不仅在稳定性和产氨量方面创下了新纪录,更在气相中氨的分布比例上取得了突破性进展。其装置如图所示。
(4)电极上产生氨气的电极反应式为______。
(5)实验研究表明,当外加电压超过一定值后,阴极产物中氨气的体积分数随着电压的增大而减小,分析其可能的原因:______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$