精品解析：湖南长沙市明德中学2025-2025学年高二上学期4月阶段检测 化学试题

明德中学2026年上学期4月阶段检测 考试时间：75分钟 可能用到的相对分子质量： H-1 C-12 0-16 Mg-24 P-31 Fe-56 一、单选题(每小题3分，共42分) 1. 科技创新赋能高质量发展。下列说法错误的是 A. “北斗卫星导航系统”中的星载铷钟所用 Rb元素位于元素周期表中的s区 B. “东方超环”(俗称“人造太阳”)使用的2H与3H互为同位素 C. “复兴号”高铁车厢连接处使用的聚四氟乙烯属于烃类化合物 D. 全息投影技术的光电器件使用氮化镓材料，氮化镓是新型无机非金属材料 【答案】C 【解析】 【详解】A．为第ⅠA族元素，价电子排布为，属于元素周期表区元素，A正确； B．与质子数均为1，中子数分别为1、2，为氢元素的不同核素，互为同位素，B正确； C．烃是仅含碳、氢两种元素的有机化合物，聚四氟乙烯含有元素，不含氢元素，不属于烃类化合物，C错误； D．氮化镓是性能优良的半导体材料，属于新型无机非金属材料，D正确； 故选C。 2. 下列有关物质的表达式正确的是 A. H2O2的电子式： B. 聚丙烯的结构简式： C. 基态 P 原子的价层电子排布式： D. 2-乙基-1，3-丁二烯分子的键线式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．属于共价化合物，不存在阴、阳离子，电子式不能加方括号和电荷标识，正确电子式为，A错误； B．聚丙烯由加聚生成，重复单元为，选项中将甲基写入主链，结构简式错误，正确的结构简式为，B错误； C．基态原子价层电子排布为，轨道填充2个自旋相反的电子，的3个简并轨道各填充1个自旋平行的电子，符合泡利原理和洪特规则，正确书写为，C错误； D．2-乙基-1,3-丁二烯的2位连有乙基，主链含4个碳原子，1、3位为碳碳双键，题干给出的键线式结构正确，D正确； 故答案选D。 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24 L三氯甲烷中含有的共价键数目为0.4 NA B. 31 g白磷(P4)含共价键的数目为1.5 NA C. 1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9 NA D. 1 mol[Ag(NH3)2]OH 中σ键的数目为8 NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．标准状况下三氯甲烷为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，无法得出共价键数目为，A错误； B．白磷为正四面体结构，1个分子含6个共价键，的物质的量为，含共价键物质的量为，数目为，B正确； C．1 mol羟基（）所含电子数为，氢氧根离子（）带1个负电荷，1 mol 所含电子数为，二者电子数不相等，C错误； D．1 mol 中，2个含6个键，与2个形成2个配位键，中含1个键，总共含键数目为，不是，D错误； 故答案选B。 4. 用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是 A．用乙醇萃取碘水中的后分液 B．检验乙炔的还原性 C．用蒸发法提取食盐水中的NaCl D．除去乙烯中的杂质 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．萃取剂要求与原溶剂互不相溶，乙醇和水可以任意比例互溶，无法分层，不能用乙醇萃取碘水中的I2，不能达到分液目的，A错误； B．饱和食盐水与电石反应制得的乙炔中可能混有硫化氢、磷化氢等还原性杂质，这些杂质也能使酸性高锰酸钾溶液褪色；应先除去还原性杂质，再将乙炔通入酸性高锰酸钾溶液检验，B错误； C．氯化钠不挥发，图中用蒸发皿加热食盐水并用玻璃棒不断搅拌，可蒸发水分并得到氯化钠，C正确； D．图中气体由长导管通入酸性高锰酸钾溶液，二氧化硫和乙烯均能使该溶液褪色，除杂时乙烯也会被氧化；应改用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，D错误； 故选C。 5. 结构决定其性质是基本的化学学科思想。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A H2O的热稳定性强于H2S H2O 分子间可形成氢键 B HF分子的极性强于HCl分子 F 比 Cl 电负性强，H-F 键中共用电子对更偏向 F C 正戊烷的沸点高于异戊烷 异戊烷分子支链多，分子间距大，分子间作用力弱 D 甲酸的酸性强于乙酸 甲基的推电子效应强于氢原子，使羧基中O-H极性减小 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．热稳定性是化学性质，取决于共价键的强弱，H2O的热稳定性强于H2S是因为H-O的键能大于H-S键，与氢键无关，A符合题意； B．氟的电负性大于氯的电负性，H-F键中共用电子对更偏向F，键的极性大于键的极性，导致HF分子极性强于HCl，B不符合题意； C．分子间距大，分子间作用力弱，支链数目越多，熔沸点越低，沸点由高到低排序：正戊烷>异戊烷，C不符合题意； D．甲酸酸性大于乙酸是因为甲基是推电子基团，使羧基中羟基极性减小，电离出氢离子的能力减弱，D不符合题意； 故选A。 6. 下图为分子在催化剂作用下发生一系列转化的示意图，下列叙述正确的是 A. 催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 B. 分子和分子的中心原子杂化类型不同 C. 若键能是a kJ·mol键能是b kJ·mol，键能是c kJ·mol，则每生成2 mol，放出kJ热量 D. 在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物，均为直线形分子 【答案】C 【解析】 【详解】A．催化剂a表面是氢气氮气反应生成氨气，催化剂a表面发生了非极性键（氢氢键和氮氮键）的断裂，催化剂b表面发生了非极性共价键（氧氧双键）的断裂，故A错误； B．水分子中价电子数，水分子中含有2个孤电子对，所以氧原子采取sp3 杂化，氨气中价层电子对个数，且含有1个孤电子对，所以N原子采用sp3杂化，杂化方式相同， 故B错误； C．反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，则根据键能数据可知，该反应的反应热，则每生成2 mol NH3，放出热量，故C正确； D．在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物H2O和NO，NO为直线形分子，H2O为V形分子，故D错误； 故答案为：C。 7. 下图为不同温度下水的电离平衡曲线，已知pOH=−lgc(OH−)，下列说法正确的是 A. T1和T2的关系是：T1>T2 B. A点到D点：加入少量碱可实现 C. Kw的关系是：B>C>A=D=E D. T1时：pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性 【答案】A 【解析】 【详解】A．水的电离是吸热反应，升高温度促进水电离，则水的离子积常数增大，根据图片知，pH+pOH=pKw中A<B，则T1>T2，故A正确； B．A点到D点是等温线，离子积常数不变，溶液的碱性减弱、酸性增强，所以A点到D点：加入少量酸可实现，故B错误； C．相同温度下，水的离子积常数相同，温度越高，水的离子积常数越大，根据图片知，离子积常数A=E=D＞C＞B，故C错误； D．根据B点的数据可知，温度为T1时Kw>1×10-14，则pH=2的硫酸中的氢离子浓度小于pH=12的NaOH溶液中的氢氧根离子浓度，则等体积混合时，溶液显碱性，故D错误； 故选A。 8. 化合物甲是实验室中的一种定量分析试剂，W、Q、X、Y、Z为前四周期元素，其原子序数依次递增。W是宇宙中含量最多的元素：基态Q原子是所在周期中未成对电子数最多的；基态X 原子核外的p电子总数与s电子总数相等，X、Y同主族；基态时Z原子3d轨道上有4个未成对电子。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： Y>Q>X B. 第一电离能： X>Q>Y C. 化合物甲中含共价键、离子键和配位键 D. 基态Z 原子核外电子有15种空间运动状态 【答案】B 【解析】 【分析】根据化合物甲的化学式以及相关信息推断：W为宇宙中含量最多的，Q原子序数小于X，为第二周期未成对电子数最多的，X的p电子总数等于s电子总数，结合同主族Y可形成，得X为、Y为，Z基态3d轨道有4个未成对电子，得Z为。 【详解】A．Y、Q、X的简单离子分别为、、，有3个电子层半径最大，和电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故离子半径，即，A正确； B．同一周期第一电离能呈增大趋势，的2p能级半充满结构稳定，第一电离能：；同主族从上到下第一电离能减小，第一电离能：，故顺序为，B错误； C．化合物甲为，、内存在共价键，中含配位键，阴阳离子之间存在离子键，故含共价键、离子键和配位键，C正确； D．基态原子核外电子排布式为，共占据15个原子轨道，每个轨道对应一种空间运动状态，故有15种空间运动状态，D正确； 答案选B。 9. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 实验操作及现象 结论 A 室温下，用pH计分别测定等浓度NaClO溶液和溶液的pH，前者pH小于后者 酸性： B 向盛有稀盐酸的试管中加入锌片，产生气泡；再将铜丝插入试管且接触锌片，产生气泡的速率增大 反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀 C 向2 mL甲苯中滴加2~3滴酸性溶液，溶液褪色 甲基使苯环活化 D 向溶液中滴入酸性溶液，溶液变黄 氧化性： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．pH计分别测定等浓度NaClO和Na2CO3溶液的pH，前者pH小于后者，根据水解规律，可知酸性：HClO＞HCO，不能推出酸性：HClO＞H2CO3，故A错误； B．锌片与稀盐酸反应有气泡冒出，这属于化学腐蚀，将铜丝插入试管中且接触锌片，锌的金属性强于铜，两者构成原电池，这属于电化学腐蚀，后者产生气泡的速率增大，说明反应速率：电化学腐蚀＞化学腐蚀，故B正确； C．甲苯被酸性高锰酸钾溶液氧化成苯甲酸，说明苯环使甲基上的氢原子容易被氧化，故C错误； D．向硝酸亚铁溶液中滴入酸性高锰酸钾溶液，溶液变黄，说明Fe2+被氧化为Fe3+，NO(H+)具有强氧化性，能将Fe2+氧化成Fe3+，对MnO、Fe3+氧化性强弱比较产生干扰，故D错误； 答案为B。 10. 利用电化学装置可实现和的耦合转化，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 工作时，电极A与电源正极相连 B. 工作时，由电极B向电极A移动 C. 该装置下甲烷每转化生成1mol乙烯，理论上转移2mol电子 D. 生成乙烷的电极反应式为 【答案】D 【解析】 【分析】利用电化学装置将和耦合转化生成乙烯、乙烷、水和一氧化碳，由原理图可知，A电极上CO2→CO、C元素化合价降低、发生还原反应，则A电极为阴极，电解质传导O2-，B电极为阳极，阴极反应式为CO2+2e-=CO+O2-，阳极B上生成一定量的乙烯和乙烷混合气体，以此来解析； 【详解】A．A电极为阴极，与电源负极相连，A错误； B．该装置工作时，阴离子向阳极移动，O2－为阴离子向阳极移动，即由A向电极B移动，B错误； C．该装置下甲烷每转化生成1mol乙烯，B电极反应式为，理论上转移4mol电子，C错误； D．生成乙烷，失电子，B电极反应式为，D正确； 故选D。 11. 已知：2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) △H=+Q kJ·mol，下图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂I、Ⅱ作用下（其他条 件相同），体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线，下列说法正确的是 A. 0～6h内，催化剂I的催化效果比催化剂Ⅱ的好 B. a点时，催化剂I、Ⅱ作用下N2的转化率相等 C. 0～5h内，在催化剂I的作用下，O2的反应速率为0.12mol/(L·h) D. 0～12h内，催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂I的多 【答案】D 【解析】 【详解】A. 催化剂I和催化剂Ⅱ的条件下，N2的初始浓度不同，催化剂I和催化剂Ⅱ的催化效果没法比较，A错误；B. N2的初始浓度不同，a点时生成NH3的物质的量相等，因此N2的转化率不相等，B错误；C. 由图象可知0～5h内，在催化剂I的作用下，生成NH3的物质的量为0.8 mol，根据方程式可知生成O2的物质的量为0.6mol，所以O2的反应速率为：=0.06 mol/(L·h)，C错误；D. 0～12h内，催化剂Ⅱ作用下生成NH3的物质的量比催化剂I的多，因此催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂I的多，D正确。答案选D. 12. 铁镁合金是一种新型储氢材料，其立方晶胞结构如图所示。该合金储氢后H2位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出)，晶胞参数为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 铁原子和铁原子之间的最短距离为 B. 该晶体的密度为 C. 当储氢率为50%时，晶体的化学式为Mg2FeH D. 熔化该晶体需要破坏极性共价键 【答案】C 【解析】 【详解】A．由晶胞结构可知，晶胞中Fe与Fe的最短距离为晶胞面对角线的一半，即，A错误； B．该晶胞中铁原子个数为个，8个Mg位于晶胞内部为8个，则晶胞密度==，B错误； C．该合金储氢后位于晶胞的体心和棱心位置，则个数为，当储氢率为50%时即只有2个，4个Fe，8个Mg，化学式为，C正确； D．铁镁合金属于金属晶体，只含金属键，则熔融该合金的过程中需要破坏金属键，D错误； 故选C。 13. 下列关于同分异构体的说法错误的是 A. 芳香族化合物共有5种结构 B. 乙酸乙酯属于酯类的同分异构体共有3种 C. 含碳碳双键的结构共有 12种 D. 含手性碳原子的结构共有9种 【答案】C 【解析】 【详解】A．芳香族化合物不饱和度为4，含苯环，分三类：酚类（羟基与甲基邻、间、对3种）、醇类（苯甲醇1种）、醚类（苯甲醚1种），共5种，A正确； B．乙酸乙酯分子式为，其属于酯类的同分异构体需排除自身，包括甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、丙酸甲酯，共3种，B正确； C．含碳碳双键的结构，考虑顺反异构时，1-丁烯的一氯代物有5种、2-丁烯的一氯代物有4种、2-甲基-1-丙烯的一氯代物有2种，总计11种，并非12种，C错误； D．为饱和卤代烃，含手性碳的结构中正丁烷骨架有7种、异丁烷骨架有2种，共9种，D正确； 故选C。 14. 室温下，向溶液加入过量固体混合，溶液pH随时间变化如图所示。已知：、。下列说法不正确的是 A. 室温下，反应的K值数量级为 B. 随着反应的进行，溶液pH下降的原因是逆向移动 C. 反应过程中，溶液中始终存在： D. 0～600 s内上层清液中存在： 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应的平衡常数，数量级为，A正确； B．溶液中存在水解平衡，溶液显碱性，反应消耗使该平衡逆向移动，减小，pH下降，B正确； C．初始溶液中物料守恒为，但反应过程中部分转化为沉淀脱离溶液，溶液中碳元素总浓度减小，因此，C错误； D．溶液中电荷守恒为，0~600s内溶液显碱性，，因此，D正确； 故选C。 二、解答题(共58分) 15. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴(II)的一种工艺流程如下。 已知： Fe2+完全沉淀时pH≥9； Fe3+完全沉淀时 pH≥3.2。 回答下列问题： （1）Co2+的简化电子排布式为_________。 （2）“浸渣”的主要成分为_________(填化学式)。 （3）“沉锰”步骤中加入 的目的是_______________。 （4）“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为____________________；若用 和稀 代替浓HCl，其优点是_________________________。 （5）工业上利用电解含 Co(II)的水溶液制备金属 Co的装置如图。 ①“电解”时石墨电极的电极反应为__________________。 ②溶液浓度的大小； m_________(填“>”“<”或“=”)n。 【答案】（1）[Ar]3d⁷ （2）Cu、PbSO4 （3）将 Mn2+和Fe2+氧化 （4） ①. ②. 避免还原Co(OH)3时产生有毒的Cl2 （5） ①. ②. < 【解析】 【分析】首先向废渣中加入稀硫酸进行酸浸操作，过程中锌、铁、钴、锰的二价氧化物可与硫酸反应生成对应可溶性硫酸盐，锌单质会与硫酸反应生成硫酸锌，而铅的二价氧化物与硫酸反应生成难溶的硫酸铅、铜单质不与稀硫酸发生反应，二者共同作为浸渣被分离除去；酸浸后的滤液进入沉锰步骤，加入强氧化剂，将溶液中的氧化为沉淀，实现锰元素的脱除；随后向沉锰后的滤液中加入调节体系pH至4，结合已知信息中完全沉淀的pH≥3.2，可知该步骤将溶液中的预先被氧化生成的转化为氢氧化铁滤渣除去，完成铁元素的分离；接下来向除铁后的滤液中加入调节pH至5.0~5.5，将氧化为三价的​沉淀，使钴元素与仍留在滤液中的锌等可溶性杂质分离；得到的​固体加入浓HCl进行转化反应，反应过程中生成黄绿色的氯气，三价钴被还原为二价钴得到含的溶液；之后对该溶液进行浓缩结晶，最终获得目标产物二价钴的相关盐类。 【小问1详解】 Co是27号元素，基态原子简化电子排布式为，失去2个4s轨道电子形成，因此简化电子排布式为。 【小问2详解】 酸浸使用稀硫酸，废渣中的+2价氧化物均可溶于酸，PbO与稀硫酸反应生成难溶的，铜单质不与稀硫酸反应，二者共同构成浸渣，故答案为Cu、。 【小问3详解】 沉锰步骤生成，是强氧化剂，可将溶液中的氧化为沉淀，同时将氧化为，便于后续调pH除去铁元素，实现锰、铁与其他金属离子的分离。 【小问4详解】 黄绿色气体为，​中+3价Co在酸性条件下将氧化为，自身被还原为，配平得到<>； 若用​在稀硫酸环境中作还原剂还原​，反应生成、和，无有毒氯气生成，绿色无污染。 【小问5详解】 ①该电解池目的是电解含 Co(II)的水溶液制备金属 Co，则Co电极必然为阴极，发生还原反应，溶液中的Co离子被还原沉积在Co电极上，则石墨电极为阳极，发生氧化反应，稀硫酸环境中水电离出的优先放电，答案为为； ②在阴极，Co2+得电子生成Co，则透过离子交换膜Ⅱ进入H2SO4中，Ⅱ为阴离子交换膜；阳极生成的H+透过离子交换膜Ⅰ进入H2SO4中，使H2SO4溶液浓度增大，则m与n的大小为m＜n。 16. 苯胺(有机碱，常温下为无色油状液体，易被氧化)在染料、医药、农药、香料等领域有广泛的应用。实验室以硝基苯为原料制备苯胺，反应原理如下： 相关信息列表如下： 物质 相对分 子质量 沸点℃ 密度g/mL 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚 甲苯 92 110.6 0.872 略 实验步骤：①组装好实验装置(如图，部分夹持仪器已略去)，并检查装置气密性。 ②向三颈烧瓶中依次加入沸石及10mL 硝基苯。 ③打开止水夹K，先通入H2一段时间。 ④使三颈烧瓶内溶液保持140℃，与足量H2充分反应。 ⑤反应结束后，关闭止水夹K，向三颈烧瓶中加入无水硫酸镁。 ⑥继续加热，收集182~186℃馏分，将所得馏分进行二次纯化，最终得到较纯苯胺5.58g。 （1）仪器b的名称为__________，仪器a中导管的作用是______________。 （2）装置B 中水槽应加入___(填“水”或“油”)作为热传导介质。 （3）若步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是_______。 （4）步骤⑤中加入无水硫酸镁的作用：_______________。 （5）苯胺与甲苯相对分子质量相近，但沸点相差较大，试从物质结构的角度说明原因：_________________________________________________。 （6）本实验的产率为_______。(保留一位小数) 【答案】（1） ①. 直形冷凝管 ②. 平衡气压，便于液体顺利滴下 （2）油 （3）加热时和混合会发生爆炸，生成的苯胺会被残留的空气氧化 （4）吸收反应生成的水 （5）苯胺中含有氨基，能形成分子间氢键，而甲苯不能形成分子间氢键 （6）60.0% 【解析】 【分析】本实验以硝基苯和氢气为原料制备苯胺。装置A为简易启普发生器，用于制备氢气；通过恒压滴液漏斗a向三颈烧瓶中滴加硝基苯，在油浴加热下发生还原反应生成苯胺和水。反应结束后加入无水硫酸镁干燥除水，最后通过蒸馏（经冷凝管b冷凝）收集的馏分得到较纯的苯胺。据此分析解答。 【小问1详解】 根据仪器构造可知，仪器b为直形冷凝管；仪器a为恒压滴液漏斗，其侧边导管可以连通漏斗上方和烧瓶，起到平衡气压的作用，从而使漏斗内的液体在重力作用下顺利滴下； 【小问2详解】 该反应需要控制温度在，而常压下水的沸点为，无法达到反应所需温度，因此需要用油浴加热，即水槽中应加入油作为热传导介质； 【小问3详解】 步骤③的作用是通入排尽装置内的空气，步骤④是加热至。若顺序颠倒，先加热后通氢气，装置内残留的空气与可燃性的混合，在加热时极易引发爆炸；同时，题干信息提示苯胺易被氧化，残留的空气（氧气）在高温下会氧化生成的苯胺，导致产品不纯、产率降低； 【小问4详解】 根据反应方程式可知，硝基苯还原生成苯胺的过程中会生成水，加入无水硫酸镁可以吸收体系中的水分，起到干燥的作用，便于后续蒸馏得到纯净的苯胺； 【小问5详解】 苯胺分子中含有氨基（），电负性较强的氮原子能与相邻分子中的氢原子形成分子间氢键，显著增加了分子间作用力；而甲苯分子间只能形成范德华力，不能形成氢键，故苯胺的沸点显著高于甲苯； 【小问6详解】 根据题意，硝基苯的密度为，硝基苯的质量为，其物质的量为；根据化学方程式，理论上生成苯胺的物质的量也为，理论质量为，实际得到苯胺，故本实验的产率为。 17. 二氧化碳加氢合成甲醇是制备清洁能源的一种有效途径。已知利用合成甲醇过程中主要发生以下反应： 主反应Ⅰ：) 副反应Ⅱ：) （1）298 K时反应 ΔH=_________，该反应在_________(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 （2）恒压时，和起始量一定的条件下，在分子筛膜反应器中反应，该分子筛膜能选择性分离出。 ①请从平衡移动的角度解释，使用分子筛膜的目的是________________________________________________________。 ②将反应后的气体以一定流速通过含一定量修饰的吸附剂，能通过吸附作用分离和CO(g)。测得两种气体的出口浓度(c)与进口浓度()之比随时间变化关系如图所示。20~40 min时CO(g)浓度比几乎为0，50 min以后浓度比又接近1的原因可能是_________________________________________________________。 （3）在一定压强下，通入1 mol 和6 mol ，反应t min后，的转化率的选择性S()及CO的选择性S(CO)随温度变化曲线如图。 已知： ①温度升高时，的转化率先增大再减小的原因为___________________。 ②260℃时，CO 的选择性S(CO)=__________。 ③300℃时，若压强为2.9 kPa，则平衡时体系中与的物质的量之比为_________，反应Ⅰ的压强平衡常数=__________(是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 【答案】（1） ①. ②. 较低 （2） ①. 移出主反应生成的水蒸气，降低生成物分压，使平衡向正反应方向移动，提高转化率和甲醇产率 ②. 20～40 min时，CO几乎全部被修饰的吸附剂吸附，出口浓度比接近0；50 min后吸附剂达到饱和，CO发生穿透，出口浓度比接近1 （3） ①. 低温时反应在t min内未达平衡，升高温度使反应速率加快，增大；高温时反应达到平衡，升高温度使放热的主反应平衡向逆反应方向移动，减小 ②. 8% ③. ④. 0.15 【解析】 【分析】反应Ⅰ为放热且气体物质的量减小的可逆反应，副反应Ⅱ为吸热反应。分子筛膜移出会降低生成物分压，使两个平衡向正反应方向移动，并提高转化率。吸附曲线的出口浓度比反映吸附剂的穿透过程，曲线越晚升高，吸附作用越强。温度变化曲线是在反应t min后测得：低温区受反应速率限制；高温区主反应的平衡转化受其放热性质影响。300℃时由图读出转化率为80%、选择性为75%，可据两反应的化学计量关系求平衡组成和。 【小问1详解】 由盖斯定律，将副反应Ⅱ逆向后与主反应Ⅰ相加。副反应Ⅱ的逆反应为；相加并消去两式两侧的相同物质，可得。 目标反应由3 mol气体生成1 mol气体，故。又因，由可知，降低温度有利于，所以反应在较低温度下能自发进行； 【小问2详解】 ①分子筛膜选择性移出，水蒸气分压降低；根据勒夏特列原理，主反应平衡向正反应方向移动，从而提高转化率和产率。 ②图中20～40 min时CO出口浓度比接近0，说明CO几乎全部被修饰的吸附剂吸附；50 min后CO出口浓度比升至接近1，说明吸附位点趋于饱和，CO发生穿透，不能再被有效吸附； 【小问3详解】 ①曲线是在反应t min后测得。低温区反应速率较小，t min内未达平衡；升温使反应速率加快，转化率增大。高温区反应达到平衡，主反应为放热反应，升温使平衡向逆反应方向移动，因此二氧化碳转化率减小。 ②260℃时由图读出选择性为92%。转化的仅生成甲醇和一氧化碳，二者选择性之和为100%，故。 ③300℃时由图读出二氧化碳转化率为80%、甲醇选择性为75%，则，，。由两反应的化学计量关系，平衡时各气体的物质的量为。 因此。气体总物质的量为5.80 mol，总压为2.9 kPa，故，各物质的分压为。代入反应Ⅰ的压强平衡常数表达式，得。 18. 有机化合物A是一种重要的化工原料，可用于制取医药、阻燃材料、汽车零部件等。某中学高二年级同学设计了下列关于以A为原料在一定条件下可以发生的反应，请根据该同学的设计路线回答下列问题： 已知：端炔烃在催化剂的存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应：。 （1）D的结构简式为__________，F中官能团的名称为__________。 （2）D→E反应的反应类型为__________。 （3）1 mol G最多可以与__________ 发生加成反应。 （4）D与浓硝酸在浓硫酸加热条件下发生硝化反应，生成三硝基乙苯的反应方程式是：______________________________。 （5）化合物A发生加聚反应的方程式为：_____________________________。 （6）D苯环上的二氯取代物有：__________种。 （7）B的同分异构体中，同时满足下列条件的结构简式为__________。 ①属于芳香族化合物 ②核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为3：3：2 【答案】（1） ①. ②. 碳碳三键 （2）取代反应 （3）10 （4） （5） （6）6 （7） 【解析】 【分析】路线图中，A有8个碳、8个氢；其侧链能与溴发生加成，催化加氢又生成有8个碳、10个氢的D，酸性高锰酸钾氧化则生成苯甲酸，说明A为苯乙烯，D为乙苯，B为苯乙烯与溴的加成产物。D在光照下进行侧链取代得到E；E在氨基钠作用后再水解，连续消去两分子氯化氢生成苯乙炔F，F含碳碳三键。两个F按题给Glaser反应偶联得到G，G含两个苯环和两个碳碳三键。由这些结构可进一步判断硝化取代位置、加聚产物、完全加氢耗氢量及苯环取代异构体。 【小问1详解】 A催化加氢时碳碳双键变为碳碳单键，苯环不变，因此D是乙苯。E经氨基钠处理后再水解，连续消去两分子氯化氢得到端炔F，所以F的官能团是碳碳三键，D的结构如下：； 【小问2详解】 在光照条件下，D侧链碳上的氢原子被氯原子逐步取代生成E，故该反应属于取代反应； 【小问3详解】 G的两个碳碳三键完全加成共消耗4 mol氢气，两个苯环完全加氢共消耗6 mol氢气，因此1 mol G最多与10 mol氢气发生加成反应； 【小问4详解】 D是乙苯，乙基使苯环的邻、对位较易发生取代；连续硝化时三个硝基进入乙基的两个邻位和对位。按每引入一个硝基消耗一分子硝酸并生成一分子水配平，反应方程式如下：； 【小问5详解】 A为苯乙烯，加聚时碳碳双键断开一条键，相邻单体首尾连接，苯环作为侧基保留，反应方程式如下：； 【小问6详解】 固定乙基所在环碳为1位，从其余5个位置中选两个氯取代。按乙苯的镜面对称关系合并等同结构后，位置组合为2，3、2，4、2，5、2，6、3，4、3，5，共6种； 【小问7详解】 由B的组成可知，芳香族异构体可按两个侧链碳分成一个二碳侧链或两个一碳侧链，并再分配两个溴原子。若保留一个二碳侧链或把溴置于侧链，芳环氢和侧链氢不能恰好只形成3组且峰面积比为3∶3∶2；要满足该比例，必须有两个不等效甲基各提供3个氢、两个等效芳环氢提供2个氢。两个甲基处于对位，两个溴位于同一甲基的两个邻位时，故结构如下：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 明德中学2026年上学期4月阶段检测 考试时间：75分钟 可能用到的相对分子质量： H-1 C-12 0-16 Mg-24 P-31 Fe-56 一、单选题(每小题3分，共42分) 1. 科技创新赋能高质量发展。下列说法错误的是 A. “北斗卫星导航系统”中的星载铷钟所用 Rb元素位于元素周期表中的s区 B. “东方超环”(俗称“人造太阳”)使用的2H与3H互为同位素 C. “复兴号”高铁车厢连接处使用的聚四氟乙烯属于烃类化合物 D. 全息投影技术的光电器件使用氮化镓材料，氮化镓是新型无机非金属材料 2. 下列有关物质的表达式正确的是 A. H2O2的电子式： B. 聚丙烯的结构简式： C. 基态 P 原子的价层电子排布式： D. 2-乙基-1，3-丁二烯分子的键线式： 3. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状况下，2.24 L三氯甲烷中含有的共价键数目为0.4 NA B. 31 g白磷(P4)含共价键的数目为1.5 NA C. 1 mol羟基与1 mol氢氧根离子所含电子数均为9 NA D. 1 mol[Ag(NH3)2]OH 中σ键的数目为8 NA 4. 用下列实验装置完成对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是 A．用乙醇萃取碘水中的后分液 B．检验乙炔的还原性 C．用蒸发法提取食盐水中的NaCl D．除去乙烯中的杂质 A. A B. B C. C D. D 5. 结构决定其性质是基本的化学学科思想。下列实例与解释不相符的是 选项 实例 解释 A H2O的热稳定性强于H2S H2O 分子间可形成氢键 B HF分子的极性强于HCl分子 F 比 Cl 电负性强，H-F 键中共用电子对更偏向 F C 正戊烷的沸点高于异戊烷 异戊烷分子支链多，分子间距大，分子间作用力弱 D 甲酸的酸性强于乙酸 甲基的推电子效应强于氢原子，使羧基中O-H极性减小 A. A B. B C. C D. D 6. 下图为分子在催化剂作用下发生一系列转化的示意图，下列叙述正确的是 A. 催化剂a、b表面均发生了极性共价键的断裂 B. 分子和分子的中心原子杂化类型不同 C. 若键能是a kJ·mol键能是b kJ·mol，键能是c kJ·mol，则每生成2 mol，放出kJ热量 D. 在催化剂b作用下发生转化得到的两种生成物，均为直线形分子 7. 下图为不同温度下水的电离平衡曲线，已知pOH=−lgc(OH−)，下列说法正确的是 A. T1和T2的关系是：T1>T2 B. A点到D点：加入少量碱可实现 C. Kw的关系是：B>C>A=D=E D. T1时：pH=2的硫酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合，溶液呈中性 8. 化合物甲是实验室中的一种定量分析试剂，W、Q、X、Y、Z为前四周期元素，其原子序数依次递增。W是宇宙中含量最多的元素：基态Q原子是所在周期中未成对电子数最多的；基态X 原子核外的p电子总数与s电子总数相等，X、Y同主族；基态时Z原子3d轨道上有4个未成对电子。下列说法错误的是 A. 简单离子半径： Y>Q>X B. 第一电离能： X>Q>Y C. 化合物甲中含共价键、离子键和配位键 D. 基态Z 原子核外电子有15种空间运动状态 9. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是 实验操作及现象 结论 A 室温下，用pH计分别测定等浓度NaClO溶液和溶液的pH，前者pH小于后者 酸性： B 向盛有稀盐酸的试管中加入锌片，产生气泡；再将铜丝插入试管且接触锌片，产生气泡的速率增大 反应速率：电化学腐蚀>化学腐蚀 C 向2 mL甲苯中滴加2~3滴酸性溶液，溶液褪色 甲基使苯环活化 D 向溶液中滴入酸性溶液，溶液变黄 氧化性： A. A B. B C. C D. D 10. 利用电化学装置可实现和的耦合转化，其原理如图所示。下列说法正确的是 A. 工作时，电极A与电源正极相连 B. 工作时，由电极B向电极A移动 C. 该装置下甲烷每转化生成1mol乙烯，理论上转移2mol电子 D. 生成乙烷的电极反应式为 11. 已知：2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) △H=+Q kJ·mol，下图为该反应在不同初始浓度的N2和不同催化剂I、Ⅱ作用下（其他条 件相同），体积为2L的密闭容器中n(NH3)随反应时间的变化曲线，下列说法正确的是 A. 0～6h内，催化剂I的催化效果比催化剂Ⅱ的好 B. a点时，催化剂I、Ⅱ作用下N2的转化率相等 C. 0～5h内，在催化剂I的作用下，O2的反应速率为0.12mol/(L·h) D. 0～12h内，催化剂Ⅱ作用下反应吸收的热量比催化剂I的多 12. 铁镁合金是一种新型储氢材料，其立方晶胞结构如图所示。该合金储氢后H2位于晶胞的体心和棱心位置(晶胞图中未画出)，晶胞参数为bpm，NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 铁原子和铁原子之间的最短距离为 B. 该晶体的密度为 C. 当储氢率为50%时，晶体的化学式为Mg2FeH D. 熔化该晶体需要破坏极性共价键 13. 下列关于同分异构体的说法错误的是 A. 芳香族化合物共有5种结构 B. 乙酸乙酯属于酯类的同分异构体共有3种 C. 含碳碳双键的结构共有 12种 D. 含手性碳原子的结构共有9种 14. 室温下，向溶液加入过量固体混合，溶液pH随时间变化如图所示。已知：、。下列说法不正确的是 A. 室温下，反应的K值数量级为 B. 随着反应的进行，溶液pH下降的原因是逆向移动 C. 反应过程中，溶液中始终存在： D. 0～600 s内上层清液中存在： 二、解答题(共58分) 15. 某炼锌废渣含有锌、铅、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴(II)的一种工艺流程如下。 已知： Fe2+完全沉淀时pH≥9； Fe3+完全沉淀时 pH≥3.2。 回答下列问题： （1）Co2+的简化电子排布式为_________。 （2）“浸渣”的主要成分为_________(填化学式)。 （3）“沉锰”步骤中加入 的目的是_______________。 （4）“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为____________________；若用 和稀 代替浓HCl，其优点是_________________________。 （5）工业上利用电解含 Co(II)的水溶液制备金属 Co的装置如图。 ①“电解”时石墨电极的电极反应为__________________。 ②溶液浓度的大小； m_________(填“>”“<”或“=”)n。 16. 苯胺(有机碱，常温下为无色油状液体，易被氧化)在染料、医药、农药、香料等领域有广泛的应用。实验室以硝基苯为原料制备苯胺，反应原理如下： 相关信息列表如下： 物质 相对分 子质量 沸点℃ 密度g/mL 溶解性 硝基苯 123 210.9 1.23 不溶于水，易溶于乙醇、乙醚 苯胺 93 184.4 1.02 微溶于水，易溶于乙醇、乙醚 甲苯 92 110.6 0.872 略 实验步骤：①组装好实验装置(如图，部分夹持仪器已略去)，并检查装置气密性。 ②向三颈烧瓶中依次加入沸石及10mL 硝基苯。 ③打开止水夹K，先通入H2一段时间。 ④使三颈烧瓶内溶液保持140℃，与足量H2充分反应。 ⑤反应结束后，关闭止水夹K，向三颈烧瓶中加入无水硫酸镁。 ⑥继续加热，收集182~186℃馏分，将所得馏分进行二次纯化，最终得到较纯苯胺5.58g。 （1）仪器b的名称为__________，仪器a中导管的作用是______________。 （2）装置B 中水槽应加入___(填“水”或“油”)作为热传导介质。 （3）若步骤③和④的顺序颠倒，则实验中可能产生的不良后果是_______。 （4）步骤⑤中加入无水硫酸镁的作用：_______________。 （5）苯胺与甲苯相对分子质量相近，但沸点相差较大，试从物质结构的角度说明原因：_________________________________________________。 （6）本实验的产率为_______。(保留一位小数) 17. 二氧化碳加氢合成甲醇是制备清洁能源的一种有效途径。已知利用合成甲醇过程中主要发生以下反应： 主反应Ⅰ：) 副反应Ⅱ：) （1）298 K时反应 ΔH=_________，该反应在_________(填“较高”“较低”或“任意”)温度下能自发进行。 （2）恒压时，和起始量一定的条件下，在分子筛膜反应器中反应，该分子筛膜能选择性分离出。 ①请从平衡移动的角度解释，使用分子筛膜的目的是________________________________________________________。 ②将反应后的气体以一定流速通过含一定量修饰的吸附剂，能通过吸附作用分离和CO(g)。测得两种气体的出口浓度(c)与进口浓度()之比随时间变化关系如图所示。20~40 min时CO(g)浓度比几乎为0，50 min以后浓度比又接近1的原因可能是_________________________________________________________。 （3）在一定压强下，通入1 mol 和6 mol ，反应t min后，的转化率的选择性S()及CO的选择性S(CO)随温度变化曲线如图。 已知： ①温度升高时，的转化率先增大再减小的原因为___________________。 ②260℃时，CO 的选择性S(CO)=__________。 ③300℃时，若压强为2.9 kPa，则平衡时体系中与的物质的量之比为_________，反应Ⅰ的压强平衡常数=__________(是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。 18. 有机化合物A是一种重要的化工原料，可用于制取医药、阻燃材料、汽车零部件等。某中学高二年级同学设计了下列关于以A为原料在一定条件下可以发生的反应，请根据该同学的设计路线回答下列问题： 已知：端炔烃在催化剂的存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应：。 （1）D的结构简式为__________，F中官能团的名称为__________。 （2）D→E反应的反应类型为__________。 （3）1 mol G最多可以与__________ 发生加成反应。 （4）D与浓硝酸在浓硫酸加热条件下发生硝化反应，生成三硝基乙苯的反应方程式是：______________________________。 （5）化合物A发生加聚反应的方程式为：_____________________________。 （6）D苯环上的二氯取代物有：__________种。 （7）B的同分异构体中，同时满足下列条件的结构简式为__________。 ①属于芳香族化合物 ②核磁共振氢谱有3组峰，峰面积之比为3：3：2 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $