精品解析：重庆市鲁能巴蜀中学校2026届高三上学期12月月考 化学试卷

高2026届高三上学期十二月联合诊断考试 化学试题 (满分：100分；考试时间：75分钟) 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3.考试结束后，将答题卡交回(试题卷自行保管，以备评讲)。 可能用到的相对原子质量：C12 F19 Mg24 K39 Fe56 Cl35.5 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. 大国重器是国之底气。下列关于我国的国之重器叙述正确的是 A. “中国天眼”的防腐膜所用聚苯乙烯的单体是苯乙烯 B. “嫦娥六号”所用太阳能电池是将化学能转化为电能 C. “深地一号”深地探索制造钻头用的金刚石属于分子晶体 D. “LNG船”的液罐所用不锈钢的熔点高于纯铁 2. 下列生活现象或技术应用中，所涉及物质性质描述错误的是 选项 现象或应用 物质性质 A 清晨，林间出现道道光柱 胶体的丁达尔效应 B 用浸泡过高锰酸钾的硅土延长花果成熟期 乙烯与高锰酸钾发生加成反应 C 泡沫灭火器灭火 与发生彻底双水解 D 用于医疗X射线内服“钡餐” 不溶于水和酸 A. A B. B C. C D. D 3. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状态下，11.2L 分子中所含的O原子数为1.5 B. 32.5g 水解形成的胶体粒子数为0.2 C. 10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为1.2 D. 工业上将1mol 和3mol 在一定条件下反应转移的电子数为6 4. 下列实验操作或装置正确的是 A. 收集蒸馏馏分 B. 蒸发结晶 C. 测定NaClO溶液的pH D. 转移溶液 5. 下列化学反应的离子方程式书写正确的是 A. 铁粉中加入过量稀硝酸： B. 碱性锌锰电池的正极反应： C. 向AgI悬浊液中滴加溶液： D. 向澄清的苯酚钠溶液中通入少量气体：2+CO2+H2O2+ 6. 下列事实不能用元素周期律解释的是 A. 微粒半径： B. 酸性： C. 还原性： D. 热稳定性： 7. 乙基香草醛呈甜巧克力香气，可应用于香料、化妆品、食品添加剂及医药等行业，其结构如图所示。下列有关该物质说法正确的是 A. 分子式为 B. 所有碳原子不可能共平面 C. 含有4种官能团 D. 1个分子与足量氢气加成后存在3个手性碳 8. 和是Sn的常见氯化物，可被氧化得到。 下列说法错误的是 A. 分子的VSEPR模型名称是V形 B. 键角： C. 极性： D. 键能：Sn-Cl＜C-Cl 9. 氟化镁钾是一种具有优良光学性能的材料，主要应用于激光领域，其立方晶胞结构如图所示。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 的配位数为12 B. 若位于晶胞的体心，则位于晶胞的面心 C. 若晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 D. 每个位于距其最近且等距的构成的正四面体体心中 10. 某离子化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z＜W＜Q＜X B. -中所有原子均满足8电子稳定结构 C. 分子键角：，与W、Z的电负性有关 D. Y的最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 11. 下列根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 取固体少许，加水溶解后滴加稀硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀 固体已变质 B 向溶液中滴入KI溶液，振荡，用苯萃取、分液次后，向下层溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液出现血红色 存在可逆反应： C 向溶液中滴入几滴石蕊试液，溶液变红色 D 向溶有的溶液中通入气体X，产生白色沉淀 X一定具有强氧化性 A. A B. B C. C D. D 12. 双极膜是一种离子交换复合膜，在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成和，并分别向两极迁移。用双极膜电解淀粉溶液制取双醛淀粉的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. a电极连接外加电源的正极 B. 当电路中转移2 mol电子时，可得160 g双醛淀粉 C. 生成双醛淀粉的反应为： D. b极的电极反应式为：、 13. 实验室以和草酸为原料制备晶体。 [已知：25℃时，，；] 步骤1：25℃时，配制溶液，测得溶液pH=6。 步骤2：向溶液中加入饱和草酸溶液，析出晶体。 下列说法错误的是 A. 步骤1溶液中： B. 步骤1溶液中：由水电离出的和乘积为 C. 步骤2所得溶液中存在： D. 步骤2中若使用饱和溶液代替草酸溶液，可能造成产品纯度降低 14. 某研究团队提出了一种基于单簇催化剂还原NO的反应，主要反应如下： ⅰ. 慢反应 ⅱ. 快反应 ⅲ. 慢反应 在T℃下，向体积为1 L的密闭容器中充入2 molNO和6 molH2，发生上述反应，测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图，95 min时体系达到平衡。下列说法错误的是 A. 容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态 B. 曲线b表示NH3的含氮元素占比 C. 0～45 min内，NO的平均反应速率约为 D. 若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则G点将移向E点 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 以电炉钛渣(主要成分为，含少量等)为原料制备催化剂的流程如下： 已知：①浸取过程中，能与HF反应转化为和；只与生成微溶于水的。 ②常温下， 请回答下列问题： （1）铁元素在周期表中的位置为__________，中铁元素的化合价为______。 （2）为提高Ti元素浸出速率，加料完成后，可采取的措施是______________(任写一种即可)。 （3）滤渣1的主要成分为____________。 （4）常温下，通过计算得到溶液中约为，实际测得的HF溶液中远大于，且存在稳定的离子，可能的原因是__________________(从平衡移动的角度回答)。 （5）用HF和混合溶液浸取电炉钛渣时，发生反应的离子方程式为__________________________________________。 （6）催化甲醇水溶液光解制，同时可得到HCHO、HCOOH等产物(如图所示)。光催化剂的表观量子产率为80%。实验测得催化剂吸收的光子数为，溶液中产生HCOOH的物质的量为，根据以上数据计算生成HCHO的物质的量为____________(不考虑其它产物，结果保留2位有效数字)。 （7）晶胞如图所示，其中的配位数(与金属离子距离最近且相等的的个数)比大，则处于晶胞顶点的离子是____________。 16. 乙酰苯胺(M=135g/mol)在工业上可作为磺胺类药物原料、染料中间体和橡胶硫化促进剂，可通过苯胺(M=93g/mol)与冰醋酸反应制得。 实验装置如图： 实验步骤： Ⅰ.在a中，放置5ml(1.02g/ml)新蒸馏过的苯胺，7.5ml(1.05g/ml)冰醋酸及适量锌粉，装上分馏柱，插上温度计。 Ⅱ.加热回流约1h并保持温度计的读数不超过105℃，反应生成的水及少量的醋酸被蒸出，当温度下降则表明反应已完成。 Ⅲ.在搅拌下，趁热将反应物倒入盛有100ml冷水的烧杯中，冷却后抽滤，用冷水洗涤产品，烘干。 已知：①苯胺易被氧气氧化。 ②常压下，醋酸的沸点117.9℃。 ③100ml水在不同温度下溶解乙酰苯胺的质量为：100℃时溶解5.55g，80℃时溶解3.45g，50℃时溶解0.84g，20℃时溶解0.46g。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为____________。 （2）实验中加入锌粉的作用是：____________。 （3）使用分馏柱的原因：①____________，②分离生成的水。 （4）控制温度计温度不超过105℃，分馏温度不能过高的原因：________________。 （5）由苯胺和乙酸制取乙酰苯胺的化学反应方程式为：____________________。 （6）若上述制备的乙酰苯胺不纯，则进一步提纯乙酰苯胺的方法叫：____________(填操作方法)，产品用冷水洗涤的原因是：______________________________。 （7）提纯后，得到5.1g产品，本实验中乙酰苯胺的产率为____%(计算结果保留到小数点后1位)。 17. 丙烯腈(，结构简式为)是一种重要的有机化合物，工业上常用氨氧化法制备丙烯腈，主要反应如下： 主反应： 副反应： 请回答以下问题： （1）丙烯腈分子中，碳原子的杂化方式为____________。 （2）若副反应逆反应的活化能为，则副反应的正反应的活化能 ______(用含的代数式表示)，从热力学角度看，该副反应更容易自发，其原因是________________________________________。 （3）T℃下，向压强恒为48MPa的密闭容器中通入1.0mol丙烯、1.0mol氨气和5.9mol氧气发生上述主反应和副反应，容器内、、的物质的量(n)随时间(t)变化的关系如图所示： ①图中表示的曲线是______(填“a”、“b”或“c”)。 ②平衡时，的分压____________MPa。 （4）丙烯酸乙酯与氨气在催化剂作用下也可生成丙烯腈，反应机理分两步进行，反应机理如图。实验过程中几乎检测不到的存在，其可能的原因为_____________________________。 （5）以丙烯腈为原料，利用电解原理合成己二腈可减少含氮化合物的排放，其装置如图所示： ①电解时，图中的两极间选用的离子交换膜最好是______________(填“阳离子交换膜”、“阴离子交换膜”)。 ②电解时，Pb电极发生的电极反应式为___________________________。 18. 色氨酸是人体的必需氨基酸之一，其合成路线如下： 已知：① ②(X代表卤素原子) 回答下列问题： （1）的化学名称为__________，化合物A中含有官能团的名称为____________。 （2）C→D的反应类型为__________________。 （3）请写出D+E→F的反应方程式___________________________________。 （4）下列关于的说法正确的是______。 a．分子中所有原子可以共平面 　　　b．分子含有苯环属于芳香烃 c．1 mol该物质最多消耗2 molNaOH　　 d．1 mol该分子最多消耗 （5）满足下列条件的化合物B的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①含有且直接与苯环相连 ②苯环上的取代基数目≤3 ③不含N-Cl键 其中核磁共振氢谱显示5组峰，峰面积之比为1:1:2:2:2的结构简式为______(写出一种即可)。 （6）脯氨酸是一种环状氨基酸，结构简式为，参照题目信息以F、乙醇钠及为原料合成脯氨酸，其合成路线为____________________________________(其它无机试剂任选)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2026届高三上学期十二月联合诊断考试 化学试题 (满分：100分；考试时间：75分钟) 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3.考试结束后，将答题卡交回(试题卷自行保管，以备评讲)。 可能用到的相对原子质量：C12 F19 Mg24 K39 Fe56 Cl35.5 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. 大国重器是国之底气。下列关于我国的国之重器叙述正确的是 A. “中国天眼”的防腐膜所用聚苯乙烯的单体是苯乙烯 B. “嫦娥六号”所用太阳能电池是将化学能转化为电能 C. “深地一号”深地探索制造钻头用的金刚石属于分子晶体 D. “LNG船”的液罐所用不锈钢的熔点高于纯铁 【答案】A 【解析】 【详解】A．聚苯乙烯是苯乙烯发生加聚反应得到的高分子化合物，其单体为苯乙烯，A正确； B．太阳能电池是将太阳能（光能）转化为电能，不是将化学能转化为电能，B错误； C．金刚石是碳原子通过共价键形成的具有空间网状结构的共价晶体（原子晶体），不属于分子晶体，C错误； D．不锈钢是铁合金，合金的熔点一般低于其组成纯金属的熔点，故不锈钢熔点低于纯铁，D错误； 故选A。 2. 下列生活现象或技术应用中，所涉及物质性质描述错误的是 选项 现象或应用 物质性质 A 清晨，林间出现道道光柱 胶体的丁达尔效应 B 用浸泡过高锰酸钾的硅土延长花果成熟期 乙烯与高锰酸钾发生加成反应 C 泡沫灭火器灭火 与发生彻底双水解 D 用于医疗X射线内服“钡餐” 不溶于水和酸 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．清晨林间的空气属于气溶胶，可见光照射时发生胶体的丁达尔效应形成光柱，性质描述正确，A不符合题意； B．乙烯具有还原性，与高锰酸钾发生氧化还原反应，而非加成反应，性质描述错误，B符合题意； C．泡沫灭火器中与发生彻底双水解，生成和可实现灭火，性质描述正确，C不符合题意； D．不溶于水和胃酸，不会电离出有毒的，可作为X射线检查的内服“钡餐”，性质描述正确，D不符合题意； 故选B。 3. 是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 标准状态下，11.2L 分子中所含的O原子数为1.5 B. 32.5g 水解形成的胶体粒子数为0.2 C. 10g质量分数为46%的乙醇水溶液中含有的氢原子数为1.2 D. 工业上将1mol 和3mol 在一定条件下反应转移的电子数为6 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下是固体，不能通过气体摩尔体积计算，A错误； B ．1个氢氧化铁胶粒是由若干个氢氧化铁构成的，故32.5g 含Fe3+物质的量为0.2mol，水解形成的物质的量小于0.2mol，得到的胶体粒子数少于0.2，B错误； C．乙醇水溶液中含有的氢原子数包含乙醇和水的氢原子数，其中n(CH3CH2OH)，根据1个乙醇分子中含有6个H原子，故0.1mol乙醇含有H原子0.6mol；另外，n(H2O)，根据1个水分子中含有2个H原子，故0.3mol水含有H原子0.6mol，则n(H)=0.6mol+0.6mol=1.2mol，氢原子数为1.2NA，C正确； D． 1mol 和3mol 完全反应则转移电子数为6，合成氨的反应是一个可逆反应，1mol 和3mol 不能完全反应，则转移的电子数小于6，D错误； 故选C。 4. 下列实验操作或装置正确的是 A. 收集蒸馏馏分 B. 蒸发结晶 C. 测定NaClO溶液的pH D. 转移溶液 【答案】B 【解析】 【详解】A．蒸馏的馏分接收装置为密封结构，会导致装置内压强过大引发安全事故，操作错误，A不符合题意； B．蒸发结晶过程中，用酒精灯加热蒸发皿，同时用玻璃棒不断搅拌，可防止局部过热造成液体飞溅，操作正确，B符合题意； C．具有强氧化性，会漂白试纸，无法用试纸准确测定其，操作错误，C不符合题意； D．向容量瓶中转移溶液时需要用玻璃棒引流，避免液体洒出，图示操作未使用玻璃棒引流，操作错误，D不符合题意； 故选B。 5. 下列化学反应的离子方程式书写正确的是 A. 铁粉中加入过量稀硝酸： B. 碱性锌锰电池的正极反应： C. 向AgI悬浊液中滴加溶液： D. 向澄清的苯酚钠溶液中通入少量气体：2+CO2+H2O2+ 【答案】C 【解析】 【详解】A．过量稀硝酸会将Fe完全氧化为，不会生成，离子方程式产物错误，正确的离子方程式为：，A错误； B．碱性锌锰电池为碱性反应环境，反应物中不能存在，正确的正极反应为，B错误； C．的溶解度远小于，可发生沉淀转化，该离子方程式电荷、原子均守恒，状态标注正确，C正确； D．苯酚酸性弱于但强于，因此无论是否过量，反应均生成而非，正确的离子方程式为：+CO2+H2O+   ，D错误； 故选C。 6. 下列事实不能用元素周期律解释的是 A. 微粒半径： B. 酸性： C. 还原性： D. 热稳定性： 【答案】B 【解析】 【详解】A．与电子层结构相同，根据元素周期律，电子层结构相同时核电荷数越大离子半径越小，核电荷数小于，故半径，可用元素周期律解释，A不符合题意； B．元素周期律中，非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强，不是的最高价氧化物对应的水化物，该酸性比较不能用元素周期律解释，B符合题意； C．元素非金属性越强，其对应简单阴离子的还原性越弱，同周期元素从左到右非金属性增强，故非金属性，则还原性，可用元素周期律解释，C不符合题意； D．元素非金属性越强，其简单氢化物的热稳定性越强，同主族元素从上到下非金属性减弱，故非金属性，则热稳定性，可用元素周期律解释，D不符合题意； 故选B。 7. 乙基香草醛呈甜巧克力香气，可应用于香料、化妆品、食品添加剂及医药等行业，其结构如图所示。下列有关该物质说法正确的是 A. 分子式为 B. 所有碳原子不可能共平面 C. 含有4种官能团 D. 1个分子与足量氢气加成后存在3个手性碳 【答案】D 【解析】 【详解】A．由结构可知，苯环有3个取代基；再计入醛基、乙氧基和羟基，可得分子中有9个碳、10个氢、3个氧原子，正确分子式为，与题给式不符，A错误； B．苯环的6个碳原子可共平面，醛基中的碳为平面结构；乙氧基中两个碳原子可通过相连单键旋转取到该平面内，故所有碳原子可以共平面，B错误； C．图中含醛基、酚羟基和醚键3种官能团，不是4种，C错误； D．足量氢气加成后，苯环转化为环己烷环，醛基转化为羟甲基；手性碳原子是指连接4个不一样原子或原子团的碳原子，故存在3个手性碳 ：，D正确； 故选D。 8. 和是Sn的常见氯化物，可被氧化得到。 下列说法错误的是 A. 分子的VSEPR模型名称是V形 B. 键角： C. 极性： D. 键能：Sn-Cl＜C-Cl 【答案】A 【解析】 【详解】A．中心原子的价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，V形是分子的空间构型而非VSEPR模型，A错误； B．为杂化，杂化的键角大于的杂化的键角，B正确； C．是V形极性分子，是正四面体形非极性分子，故极性，C正确； D．原子半径小于，键长更短，键长越短键能越大，故键能，D正确； 故选A。 9. 氟化镁钾是一种具有优良光学性能的材料，主要应用于激光领域，其立方晶胞结构如图所示。表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 A. 的配位数为12 B. 若位于晶胞的体心，则位于晶胞的面心 C. 若晶胞参数为a nm，则晶体的密度为 D. 每个位于距其最近且等距的构成的正四面体体心中 【答案】D 【解析】 【详解】A．位于晶胞体心，距其最近且等距的位于12条棱的棱心，故的配位数为12，A正确； B．该晶胞为钙钛矿型结构，若将移至晶胞体心，相当于晶胞整体平移，此时位于晶胞的面心，B正确； C．晶胞中钾离子在体心有1个，镁离子在顶点有个，氟离子在棱上个，所以一个晶胞中含1个，摩尔质量为，晶胞体积，密度，C正确； D．位于晶胞顶点，距其最近且等距的有6个，构成正八面体，故位于正八面体体心，不是正四面体体心，D错误； 故选D。 10. 某离子化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素，Z与W同主族。下列说法正确的是 A. 第一电离能：Z＜W＜Q＜X B. -中所有原子均满足8电子稳定结构 C. 分子键角：，与W、Z的电负性有关 D. Y的最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性 【答案】C 【解析】 【分析】由图中离子结构可知，X=H、Y=C、Z=N、W=P、Q=Cl；其中Z、W分别为N、P，同主族。该元素对应关系是判断各选项的共同依据。 【详解】A．由分析知，Z为N、W为P、Q为Cl、X为H。P与N同主族，原子序数增大时第一电离能减小；实际顺序为P＜Cl＜H＜N，与题述不符，A错误； B．由分析知，右侧阴离子为。其中中心P原子周围有6对成键电子，价层电子数为12，不满足8电子稳定结构，B错误； C．由分析知，W为P、Z为N。N的电负性大于P，N—H键的共用电子对更偏向N，键对间排斥较强，因此P的氢化物的键角小于N的氢化物的键角，即；故题述正确，C正确； D．由分析知，Y为C。C的最高价氧化物对应的水化物为碳酸，碳酸不具有强氧化性，D错误； 故选C。 11. 下列根据实验操作和现象得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 取固体少许，加水溶解后滴加稀硝酸酸化的硝酸钡溶液，产生白色沉淀 固体已变质 B 向溶液中滴入KI溶液，振荡，用苯萃取、分液次后，向下层溶液中滴入几滴KSCN溶液，溶液出现血红色 存在可逆反应： C 向溶液中滴入几滴石蕊试液，溶液变红色 D 向溶有的溶液中通入气体X，产生白色沉淀 X一定具有强氧化性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀硝酸具体强氧化性，加入稀硝酸，可能将未变质的Na2SO3氧化为，导致沉淀，无法证明Na2SO3变质，A错误； B．FeCl3过量，溶液中可能导致残留Fe3+，KSCN显红色不能证明反应可逆，B错误； C．NaHSO3溶液滴入几滴石蕊试液，溶液变红色，说明NaHSO3溶液显酸性，电离程度大于水解程度，故，C正确； D．产生的白色沉淀可能是BaSO3、BaSO4，若X为碱性气体（如NH3），中和酸性后生成BaSO3沉淀，无需强氧化性，D错误； 故选C。 12. 双极膜是一种离子交换复合膜，在直流电场作用下能将中间层的水分子解离成和，并分别向两极迁移。用双极膜电解淀粉溶液制取双醛淀粉的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A. a电极连接外加电源的正极 B. 当电路中转移2 mol电子时，可得160 g双醛淀粉 C. 生成双醛淀粉的反应为： D. b极的电极反应式为：、 【答案】D 【解析】 【分析】由H+与OH-的移动方向可知：a极为电解池的阴极，与电源负极相连，b极为电解池的阳极，与电源正极相连；据此分析解题： 【详解】A．H+向a极移动，则a极为电解池的阴极，与电源负极相连，A错误； B．阳极既生成O2又生成，所以电路转移2 mol电子时，无法确定的量，B错误； C．给出的反应式中，氢原子不守恒，正确的反应式为：，C错误； D．由电解图原理可知，b极失电子生成O2，失电子生成，阳极的电极反应式为：、，D正确； 故选D。 13. 实验室以和草酸为原料制备晶体。 [已知：25℃时，，；] 步骤1：25℃时，配制溶液，测得溶液pH=6。 步骤2：向溶液中加入饱和草酸溶液，析出晶体。 下列说法错误的是 A. 步骤1溶液中： B. 步骤1溶液中：由水电离出的和乘积为 C. 步骤2所得溶液中存在： D. 步骤2中若使用饱和溶液代替草酸溶液，可能造成产品纯度降低 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中不水解，和均发生水解使溶液显酸性，且水解程度较小，因此离子浓度顺序为，A正确； B．该盐溶液中和水解会促进水的电离，溶液，则水电离出的，二者乘积为，B正确； C．该式为电荷守恒式，但遗漏了体系中、的电荷项，正确的电荷守恒应为：，C错误； D．饱和溶液显碱性，会使生成杂质，造成产品纯度降低，D正确； 故选C。 14. 某研究团队提出了一种基于单簇催化剂还原NO的反应，主要反应如下： ⅰ. 慢反应 ⅱ. 快反应 ⅲ. 慢反应 在T℃下，向体积为1 L的密闭容器中充入2 molNO和6 molH2，发生上述反应，测得含氮元素占比[如的含氮元素占比]与时间的关系如图，95 min时体系达到平衡。下列说法错误的是 A. 容器内压强不再改变时，反应达到平衡状态 B. 曲线b表示NH3的含氮元素占比 C. 0～45 min内，NO的平均反应速率约为 D. 若选择对反应ⅰ更高效的催化剂，则G点将移向E点 【答案】D 【解析】 【分析】初始时只有NO，其含氮占比为。随着反应进行，NO被消耗，占比下降。因此，曲线a代表NO。反应ii(生成)是快反应，反应i(生成) 是慢反应。因此，在反应初期，的生成速率远大于。曲线b快速上升，曲线c缓慢上升。所以，曲线b代表，曲线c代表。 【详解】A．反应前后气体总物质的量发生变化（反应ⅰ、ⅱ、ⅲ.均为气体分子数减小的反应），根据压强与气体物质的量的关系，当容器内压强不再改变时，说明气体的物质的量不再变化，各物质的量也不再改变，反应达到平衡状态，A正确； B．由分析可知，故曲线a为NO，曲线b为NH3，曲线c为N2，B正确； C．起始时，加入2 mol NO、6 mol H2；45min时，由图可知：NH3(曲线b)与N2(曲线c)的氮含量为47%，NO(曲线a)的氮含量为6%，则n(NO)=2 mol×6%=0.12 mol，则NO的平均反应速率为： C正确； D．催化剂只能改变反应速率，加快反应达到平衡的时间，但不能改变平衡状态下各物质的平衡含量，因此即使选择对反应ⅰ更高效的催化剂，平衡时N2的含氮元素占比仍为86%，G点的纵坐标不会发生改变，不会移向E点，D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 以电炉钛渣(主要成分为，含少量等)为原料制备催化剂的流程如下： 已知：①浸取过程中，能与HF反应转化为和；只与生成微溶于水的。 ②常温下， 请回答下列问题： （1）铁元素在周期表中的位置为__________，中铁元素的化合价为______。 （2）为提高Ti元素浸出速率，加料完成后，可采取的措施是______________(任写一种即可)。 （3）滤渣1的主要成分为____________。 （4）常温下，通过计算得到溶液中约为，实际测得的HF溶液中远大于，且存在稳定的离子，可能的原因是__________________(从平衡移动的角度回答)。 （5）用HF和混合溶液浸取电炉钛渣时，发生反应的离子方程式为__________________________________________。 （6）催化甲醇水溶液光解制，同时可得到HCHO、HCOOH等产物(如图所示)。光催化剂的表观量子产率为80%。实验测得催化剂吸收的光子数为，溶液中产生HCOOH的物质的量为，根据以上数据计算生成HCHO的物质的量为____________(不考虑其它产物，结果保留2位有效数字)。 （7）晶胞如图所示，其中的配位数(与金属离子距离最近且相等的的个数)比大，则处于晶胞顶点的离子是____________。 【答案】（1） ①. 第四周期Ⅷ族 ②. +3价 （2）充分搅拌、适当升高温度 （3）、 （4）HF溶液中存在电离平衡：，浓HF溶液中，HF分子浓度大，与形成离子，减小了的浓度，促进电离平衡正向移动，增大 （5） （6） （7） 【解析】 【分析】电炉钛渣中加入HF和NH4F，原料里的Fe2TiO5和HF反应，转化为和；同时杂质CaTiO3会和HF反应生成CaF2沉淀。结合已知条件，与生成微溶于水的，因此滤渣1的主要成分是CaF2和，这一步实现了Ti元素和Fe、Ca杂质的初步分离。加入氨水后，体系pH升高，会让剩余的Fe相关杂质进一步转化为沉淀，形成滤渣2被除去，此时溶液中主要保留含Ti的，进一步提纯Ti元素。对含Ti的溶液进行热水解，生成H2TiO3沉淀，同时释放出HF和NH3；H2TiO3经过一系列焙烧等处理，最终分解得到目标产物TiO2；据此分析解题： 【小问1详解】 铁元素的原子序数为26，核外电子排布式为：，根据元素周期表的周期和族的划分规则，其在周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族。 在化合物中，设铁元素的化合价为x，钛元素的化合价为+4价，氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则，可列出方程：2x + (+4) + 5×(-2) = 0，解得x = +3，所以中铁元素的化合价为+3价。 【小问2详解】 为提高Ti元素浸出速率，可通过增大反应物接触面积、升高温度等方式实现；则加料完成后，可采取的措施有：充分搅拌或适当升高温度等（合理即可）。 【小问3详解】 电炉钛渣主要成分为，含少量CaTiO3等，加入HF、NH4F进行浸取。根据已知信息①，与HF反应转化为和，同时体系中的与生成微溶于水的；另外CaTiO3和HF反应会解离出Ca2+，结合已知信息②中CaF2的溶度积很小，体系中大量存在的F-会和Ca2+结合生成难溶的CaF2沉淀；因此滤渣1的主要成分为和CaF2。 【小问4详解】 HF是弱电解质，存在电离平衡：。在6 mol/L的HF溶液中，高浓度的HF分子会与F-发生反应，生成稳定的离子，该过程会消耗体系中的F-，使得HF的电离平衡正向移动，从而电离出更多的H+，因此实际测得的c(H+)远大于仅按HF单步电离计算得到的。故本题的答案是：HF溶液中存在电离平衡：，浓HF溶液中，HF分子浓度大，与形成离子，减小了的浓度，促进电离平衡正向移动，增大。 【小问5详解】 电炉钛渣(主要成分为，含少量等)中加入HF和混合溶液后，能与HF反应转化为和；会与生成微溶于水的，根据原子守恒与电荷守恒可得离子方程式为： 【小问6详解】 已知表观量子产率为80%，催化剂吸收的光子数为，根据表观量子产率公式：表观量子产率=， 可得反应转移的电子数为：。催化甲醇水溶液后生成了H2、HCOOH、HCHO等产物；生成H2：每生成1 mol H2，H元素得2 mol电子；生成HCHO：C元素从-2价升高到0价，每生成1 molHCHO，C失去2 mol电子；生成HCOOH：C元素从-2价升高到+2价，每生成1molHCOOH ，C失去4mol电子。根据氧化还原反应电子守恒，体系中所有还原剂失去的电子总数等于所有氧化剂得到的电子总数，转移电子数等于失电子数也等于得电子数；已知产生HCOOH的物质的量为，则生成HCOOH失去的电子数为：；已知该反应转移的电子数为：，设生成HCHO的物质的量为x，则生成HCHO失去的电子数为2x，根据失电子数等于转移电子数可知：，则。 【小问7详解】 该晶胞中，处于棱上的离子有，为氧离子，体心上为一种阳离子，有1个，顶角上为另一种阳离子，有个，晶胞顶点的离子配位数为6，处于晶胞体心的离子配位数为12，已知的配位数比大，则处于晶胞顶点的离子是。 16. 乙酰苯胺(M=135g/mol)在工业上可作为磺胺类药物原料、染料中间体和橡胶硫化促进剂，可通过苯胺(M=93g/mol)与冰醋酸反应制得。 实验装置如图： 实验步骤： Ⅰ.在a中，放置5ml(1.02g/ml)新蒸馏过的苯胺，7.5ml(1.05g/ml)冰醋酸及适量锌粉，装上分馏柱，插上温度计。 Ⅱ.加热回流约1h并保持温度计的读数不超过105℃，反应生成的水及少量的醋酸被蒸出，当温度下降则表明反应已完成。 Ⅲ.在搅拌下，趁热将反应物倒入盛有100ml冷水的烧杯中，冷却后抽滤，用冷水洗涤产品，烘干。 已知：①苯胺易被氧气氧化。 ②常压下，醋酸的沸点117.9℃。 ③100ml水在不同温度下溶解乙酰苯胺的质量为：100℃时溶解5.55g，80℃时溶解3.45g，50℃时溶解0.84g，20℃时溶解0.46g。 回答下列问题： （1）仪器a的名称为____________。 （2）实验中加入锌粉的作用是：____________。 （3）使用分馏柱的原因：①____________，②分离生成的水。 （4）控制温度计温度不超过105℃，分馏温度不能过高的原因：________________。 （5）由苯胺和乙酸制取乙酰苯胺的化学反应方程式为：____________________。 （6）若上述制备的乙酰苯胺不纯，则进一步提纯乙酰苯胺的方法叫：____________(填操作方法)，产品用冷水洗涤的原因是：______________________________。 （7）提纯后，得到5.1g产品，本实验中乙酰苯胺的产率为____%(计算结果保留到小数点后1位)。 【答案】（1）圆底烧瓶 （2）防止苯胺在反应过程中被氧化 （3）冷凝回流 （4）若分馏温度过高醋酸容易被大量蒸出，使乙酰苯胺产率降低 （5） （6） ①. 重结晶 ②. 降低乙酰苯胺在水中的溶解度，减少其损失 （7）68.9(或68.7) 【解析】 【分析】本实验利用苯胺与冰醋酸加热反应制备乙酰苯胺，锌粉用于保护苯胺；装置使用分馏柱，既冷凝回流原料，又分离出生成的水；结合醋酸沸点信息控制反应温度，避免醋酸大量蒸出；依据题给溶解度数据，采用重结晶提纯产物，冷水洗涤减少产品溶解损耗，最后根据限量反应物计算产品产率，据此分析解答。 【小问1详解】 仪器a的名称为圆底烧瓶。 【小问2详解】 由题给已知信息可知苯胺易被氧气氧化，锌粉具有还原性，可防止苯胺在反应过程中被氧化。 【小问3详解】 分馏柱一方面可冷凝回流挥发的苯胺、冰醋酸，使原料回到反应容器继续反应，提高原料利用率；另一方面可分离反应生成的水，促使反应正向进行。 【小问4详解】 已知醋酸的沸点为，若分馏温度过高，冰醋酸易被大量蒸出，造成反应物损耗，乙酰苯胺产率降低，因此需要控制温度不超过。 【小问5详解】 苯胺与冰醋酸在加热条件下发生取代反应生成乙酰苯胺和水，反应方程式：。 【小问6详解】 乙酰苯胺粗品可通过重结晶进一步提纯；根据题给溶解度数据，低温条件下乙酰苯胺在水中溶解度较小，使用冷水洗涤能够降低乙酰苯胺的溶解度，减少产品溶解损失。 【小问7详解】 ，；，； 苯胺为限量反应物，理论生成乙酰苯胺物质的量为，理论质量：；产率；计算过程中间步骤取舍不同，也为合理答案。 17. 丙烯腈(，结构简式为)是一种重要的有机化合物，工业上常用氨氧化法制备丙烯腈，主要反应如下： 主反应： 副反应： 请回答以下问题： （1）丙烯腈分子中，碳原子的杂化方式为____________。 （2）若副反应逆反应的活化能为，则副反应的正反应的活化能 ______(用含的代数式表示)，从热力学角度看，该副反应更容易自发，其原因是________________________________________。 （3）T℃下，向压强恒为48MPa的密闭容器中通入1.0mol丙烯、1.0mol氨气和5.9mol氧气发生上述主反应和副反应，容器内、、的物质的量(n)随时间(t)变化的关系如图所示： ①图中表示的曲线是______(填“a”、“b”或“c”)。 ②平衡时，的分压____________MPa。 （4）丙烯酸乙酯与氨气在催化剂作用下也可生成丙烯腈，反应机理分两步进行，反应机理如图。实验过程中几乎检测不到的存在，其可能的原因为_____________________________。 （5）以丙烯腈为原料，利用电解原理合成己二腈可减少含氮化合物的排放，其装置如图所示： ①电解时，图中的两极间选用的离子交换膜最好是______________(填“阳离子交换膜”、“阴离子交换膜”)。 ②电解时，Pb电极发生的电极反应式为___________________________。 【答案】（1）sp， （2） ①. ②. 该反应为放热反应，几乎不变，则，所以在热力学上趋势大 （3） ①. a ②. 1.2 （4）第一步反应具有较大活化能，反应速率较慢，第二步反应活化能较小，反应速率较快 （5） ①. 阳离子交换膜 ②. 【解析】 【小问1详解】 丙烯腈的结构简式为。其中碳碳双键两端的碳原子形成3个键且无孤电子对，采用杂化；碳氮三键中的碳原子形成2个键且无孤电子对，采用杂化。 【小问2详解】 根据反应热与活化能的关系：，已知，则。从热力学角度看，该副反应的，属于放热反应，而几乎不变，则，所以在热力学上趋势大。 【小问3详解】 ①初始通入丙烯，图中曲线b起点为以下的某值（实际为），且随时间减小，故b为。主副反应均生成，且主反应中的化学计量数是的3倍，因此相同时间内生成的物质的量远大于。图中曲线c终点值高于a，故c为，a为。 ②设主反应消耗丙烯的物质的量为，副反应消耗丙烯的物质的量为。由图可知，平衡时，即①；平衡时曲线a和b重合，即，则，整理得②。联立①②解得：，。反应前总物质的量。主反应发生，气体分子数增加；副反应反应前后气体分子数不变。故平衡时混合气体总物质的量为。平衡时的分压。 【小问4详解】 由反应机理的能量变化图可知，第一步反应的活化能（能垒）非常大，反应速率慢；第二步反应的活化能非常小，反应速率极快。因此中间体一旦生成就会立刻发生第二步反应转化为最终产物，导致在实验过程中几乎检测不到其存在。 【小问5详解】 ①由图可知，下方的电极上溶液生成，发生失电子的氧化反应（），为阳极；上方的电极发生得电子的还原反应，为阴极。阳极区生成，阴极区消耗，为了维持电荷平衡并提供反应物，需要从阳极区向阴极区移动，因此应选用阳离子交换膜。 ②电极为阴极，丙烯腈（）在此极得电子并结合生成己二腈，电极反应式为：。 18. 色氨酸是人体的必需氨基酸之一，其合成路线如下： 已知：① ②(X代表卤素原子) 回答下列问题： （1）的化学名称为__________，化合物A中含有官能团的名称为____________。 （2）C→D的反应类型为__________________。 （3）请写出D+E→F的反应方程式___________________________________。 （4）下列关于的说法正确的是______。 a．分子中所有原子可以共平面 　　　b．分子含有苯环属于芳香烃 c．1 mol该物质最多消耗2 molNaOH　　 d．1 mol该分子最多消耗 （5）满足下列条件的化合物B的同分异构体有______种(不考虑立体异构)。 ①含有且直接与苯环相连 ②苯环上的取代基数目≤3 ③不含N-Cl键 其中核磁共振氢谱显示5组峰，峰面积之比为1:1:2:2:2的结构简式为______(写出一种即可)。 （6）脯氨酸是一种环状氨基酸，结构简式为，参照题目信息以F、乙醇钠及为原料合成脯氨酸，其合成路线为____________________________________(其它无机试剂任选)。 【答案】（1） ①. 乙醇钠 ②. 碳碳双键、亚氨基 （2）取代反应 （3） （4）ac （5） ①. 36 ②. 或 （6） 【解析】 【分析】A是吲哚，在HCHO、HCl、ZnCl2条件下发生氯甲基化反应，在吲哚的双键碳上引入-CH2Cl基团，得到B；C是丙二酸二乙酯，和Br2在C2H5ONa条件下发生α- H的取代反应，得到α-溴代的丙二酸二乙酯（对应D：）；D和E（邻苯二甲酰亚胺钾）结合，根据已知反应①，E的N⁻作为亲核试剂取代D结构中的Br，得到F()，这一步完成了氨基的保护与引入。B→F：体系中的C2H5ONa作为强碱，会除去F结构中两个酯基之间的α-H，生成对应的碳负离子中间体（这个位点因为相邻两个吸电子酯基的作用，氢的酸性较强，很容易被碱拔除）；生成的碳负离子作为亲核试剂，进攻B分子中的Cl，Cl作为离去基团脱离，完成亲核取代反应，最终得到G的结构；G的结构里同时保留了吲哚母核、邻苯二甲酰亚胺的保护基，还有两个乙酯基（-COOC2H5）；然后先经过OH⁻/H2O的碱性水解，再经H3O+酸化：两个乙酯基水解为羧基，随后发生脱羧反应（脱去一分子羧基）；邻苯二甲酰亚胺的保护基被脱除，释放出游离的氨基，最终得到目标产物色氨酸；据此分析解题： 【小问1详解】 是乙醇分子上羟基中的氢原子被钠取代得到的物质，其化学名称为乙醇钠；观察化合物A的结构，其中含有的官能团为亚氨基、碳碳双键。 【小问2详解】 在C→D的反应中，反应物C ()，在C2H5ONa作用下失去亚甲基上的氢生成碳负离子，随后与Br2发生反应，其中一个溴原子与碳负离子结合，得到D()，反应过程中没有小分子消去，是有机物分子中的氢原子被溴原子替代的过程，符合取代反应的特征，因此该反应类型为取代反应。 【小问3详解】 已知D与E的结构简式分别为：、；结合已知反应①可知，D与E反应时，E结构中的氮负离子作为亲核试剂，进攻D中的溴原子，脱去一分子KBr，得到产物F()；故该反应的化学方程式为：。 【小问4详解】 a．分子结构中的碳碳双键、羰基均为平面结构，且单键可以自由旋转，整个分子中不存在连接4个不同原子的饱和四面体碳，因此所有原子可以通过单键的旋转处于同一平面，a正确； b．芳香烃的定义是仅由碳、氢两种元素组成且含有苯环的烃类，该分子中含有苯环，但该分子中除碳、氢两种元素外，还含有氧元素，不属于芳香烃，b错误； c．该分子中能与NaOH反应的官能团为酯基，1 mol该物质与1 molNaOH反应后生成1 mol羧基，与1 mol盐，其中1 mol羧基会继续与NaOH发生反应，消耗1 molNaOH，故1mol该物质最多消耗2molNaOH，c正确； d．该分子中能与H2发生加成反应的结构为苯环，1 mol该分子含有1 mol的苯环结构；1 mol的苯环结构与H2发生加成反应可消耗3 molH2，d错误； 故选ac。 【小问5详解】 B的分子式为：C9H8ClN，不饱和度为6；根据已知条件可知，需分情况讨论苯环上取代基的组合，再计算每种组合的同分异构体数目； 情况1：苯环上有两种取代基，①第一种取代基为，第二种取代基为，则可能的结构为：、、,共3种。②第一种取代基为，第二种取代基为, ，则可能的结构为：、、，共3种；则情况1中同分异构体的数目为6种。 情况2：苯环上有三种取代基，①第一种取代基为，第二种取代基为，第三种取代基为；采用固定第一种取代基、第二种取代基移动第三种取代基的方法，可能的结构为：、、，共10种；②第一种取代基为，第二种取代基为，第三种取代基为，采用固定第一种取代基、第二种取代基移动第三种取代基的方法，可能的结构为： 、、，共10种；③第一种取代基为，第二种取代基为，第三种取代基为，采用固定第一种取代基、第二种取代基移动第三种取代基的方法，可能的结构为： 、、，共10种；则情况2中同分异构体的数目为30种。综上所述：B的同分异构体为36种。 上述36种同分异构体中，核磁共振氢谱显示5组峰，峰面积之比为1:1:2:2:2的结构简式为：或。 【小问6详解】 要以F()、乙醇钠和1,3-二溴丙烷()为原料合成脯氨酸，需参照题给合成路线的反应规律，利用乙醇钠的碱性发生亲核取代、后续水解脱羧、分子内成环得到目标产物，具体合成路线如下：F()与1,3-二溴丙烷在乙醇钠（C2H5ONa）的作用下先发生分子间亲核取代，再发生分子内亲核取代反应，构建五元环骨架，得到含两个酯基的环状中间体()；该中间体在碱性条件下水解，再经H3O+酸化，同时发生脱羧反应，得到中间体，然后中间体通过分子内关环，最终得到脯氨酸()；合成路线可表示为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $