精品解析:湖北新八校2026-2027学年高三上学期8月月考 化学试卷
2026-08-29
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内容正文:
高三化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 F-19
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 下列化学常识不合理的是
A. 回收铝比铝土矿制铝耗能少
B. 天然气是生产甲醇的主要化工原料
C. 将缓释胶囊打开服用可增强药物疗效
D. 葡萄酒中可添加适量二氧化硫杀菌
【答案】C
【解析】
【详解】A.回收铝仅需熔融重加工,而铝土矿制铝需要电解熔融,能耗极高,因此回收铝耗能远低于铝土矿制铝,A不符合题意;
B.天然气主要成分为,可通过重整反应制合成气(和),进一步合成甲醇,是生产甲醇的主要化工原料,B不符合题意;
C.缓释胶囊的作用是控制药物缓慢释放,维持稳定血药浓度、减少副作用、延长药效,打开服用会导致药物瞬间大量释放,可能引发毒副作用,也无法达到长效作用,不能增强疗效,C符合题意;
D.适量具有杀菌、抗氧化的作用,可按标准添加到葡萄酒中,D不符合题意;
故选C。
2. 下列说法正确的是
A. 高品质白瓷属于纯净物
B. 半导体硅属于电解质
C. 油脂属于有机高分子化合物
D. 氮化铝透明陶瓷属于新型无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.白瓷主要成分为硅酸盐及其他助剂,由多种物质组成,属于混合物,A错误;
B.电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,半导体硅是单质,既不属于电解质也不属于非电解质,B错误;
C.有机高分子化合物的相对分子质量通常大于,油脂是高级脂肪酸甘油酯,相对分子质量仅为几百,属于小分子有机物,C错误;
D.氮化铝()透明陶瓷不属于传统硅酸盐材料,属于新型无机非金属材料,D正确;
故选D。
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 电子式:
B. 甲醛(HCHO)分子球棍模型:
C. 价层电子排布式:
D. 火法炼锌化学方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的结构为,每个原子最外层应满足8电子稳定结构,正确电子式为,A错误;
B.甲醛()中为杂化,分子为平面三角形结构,与之间为双键,与两个之间为单键,该球棍模型符合其结构特点,B正确;
C.为28号元素,基态原子价层电子排布为,形成阳离子时先失去最外层轨道的电子,故价层电子排布式为,C错误;
D.火法炼锌的高温条件下,过量时还原的产物主要为,正确反应为,D错误;
故选B。
4. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
选项
A
B
实验目的
观察氨与浓硫酸反应的现象
验证牺牲阳极法
实验示意图
选项
C
D
实验目的
制备
实验室制乙酸乙酯
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸难挥发,无法与浓氨水挥发出来的在空气中接触产生明显现象,不能达到实验目的,A错误;
B.牺牲阳极法中若被腐蚀生成,溶液与不发生显色反应,无法检验是否被保护,不能达到实验目的,B错误;
C.苯可隔绝空气,胶头滴管伸入溶液液面下滴加溶液,可防止生成的被氧化,能达到制备的实验目的,C正确;
D.乙酸乙酯在溶液中会发生水解反应,且导管伸入液面下会引发倒吸,应使用饱和溶液且导管置于液面上方,不能达到实验目的,D错误;
故选C。
5. 某化合物的结构如图所示,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,短周期中Z的电负性最小,X第一电离能小于左右相邻元素。下列说法正确的是
A. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B. Y、Z形成化合物中不存在非极性键
C. Y、Z简单离子半径:
D. X最高价氧化物对应的水化物是弱酸
【答案】D
【解析】
【分析】短周期中电负性最小的元素为,故是;、原子序数依次增大且小于11,均为第二周期元素,第二周期中第一电离能小于左右相邻元素的为(第一电离能小于、C)和O(第一电离能小于、F);结合成键结构,可形成2个共价键,故为O,则只能为原子序数小于8的,据此回答。
【详解】A.该化合物中部分仅形成3个共价键,最外层为6电子,不满足8电子稳定结构,A错误;
B.O和可形成,其中存在,为非极性键,B错误;
C.和核外电子排布相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即,C错误;
D.的最高价氧化物对应水化物为,属于弱酸,D正确;
故选D。
6. 关于粒子的结构与性质,下列说法错误的是
A. 热稳定性:
B. 甲醛分子中键角:
C. 和的VSEPR模型相同
D. 分子极性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.非金属性,元素非金属性越强,简单气态氢化物热稳定性越强,故热稳定性,A正确;
B.甲醛中为杂化,碳氧双键对单键的斥力大于单键之间的斥力,故,B正确;
C.中心价层电子对数为2,无孤电子对,VSEPR模型为直线形;中心价层电子对数为2,无孤电子对,VSEPR模型也为直线形,二者模型相同,C正确;
D.和均为V形分子,与的电负性差大于与的电负性差,且中两个键的极性矢量和更小,故分子极性,D错误;
故本题选D。
7. “超分子”已经在很多领域广泛应用。下列关于超分子的说法正确的是
A. 可燃冰(图甲)可看作由水分子和甲烷通过氢键形成的超分子
B. 双分子膜(图乙)头基为亲水基团,头部会朝向水溶液一侧,从而实现自组装
C. 冠醚15-冠-5(图丙)的编号与C、H、O的数目有关,编号越大空腔直径越大
D. 杯酚(图丁)中氧原子与碳原子数量比为
【答案】B
【解析】
【详解】A.可燃冰中水分子间存在氢键,甲烷分子与水分子之间的作用力为范德华力,并非通过氢键结合形成超分子,A错误;
B.双分子膜的头部为亲水基团,尾部为疏水基团,在水溶液环境中亲水头部朝向水溶液一侧,疏水尾部朝向内侧,可通过自组装形成双分子膜结构,B正确;
C.冠醚命名规则为“-冠-”,其中为环上C、O总原子数,为氧原子数,编号与H原子数目无关,C错误;
D.杯酚上氧原子与碳原子数量比是,D错误;
故选B。
8. BeO晶体是制备氟代硼铍酸钾的原料,其晶胞如图所示。下列说法正确的是
A. 沿轴方向的投影图为
B. 晶胞中最小的六元环为船式结构
C. 晶体中与Be最近且距离相等的Be有6个
D. BeO晶体为分子晶体,晶体中不存在配位键
【答案】A
【解析】
【详解】A.沿轴投影时,的投影位于正方形的顶点、各边中点和中心共9个位置,的投影位于四个小正方形的中心,与给出的投影图一致,A正确;
B.该晶胞为类似闪锌矿的结构,最小六元环为椅式结构,并非船式,B错误;
C.晶体中与最近且距离相等的有12个,不是6个,C错误;
D.为原子晶体,存在空轨道、存在孤电子对,晶体中存在配位键,D错误;
故选A。
9. 某化学兴趣小组进行了如下物质转化实验(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A. 由转化实验可知,与配位能力:
B. 硫代硫酸根的空间结构与相似,反应①中硫酸表现了氧化性
C. P与X分别与Cu通过燃烧反应生成的化合物中Cu元素的化合价相同
D. 一般利用溶质从溶液中析出的方法制备淡黄色晶体P
【答案】A
【解析】
【分析】反应①是稀硫酸和的反应:,因此淡黄色晶体为,气体为;后续和、气体单质共同作用得到,和氨水反应得到,可推知为,为铜盐(如硫酸铜),为铜氨配合物。
【详解】A.溶液中以形式存在,加入氨水后转化为更稳定的深蓝色,说明配体的配位能力强于,A正确;
B.和中心原子均为杂化,空间结构均为四面体形,但反应①中硫酸仅提供,硫酸中的硫元素化合价未发生变化,只表现酸性,不表现氧化性,B错误;
C.淡黄色晶体为,气体单质为;与反应生成,为价,与反应生成,为价,二者化合价不同,C错误;
D.硫单质难溶于水,工业上一般通过开采天然硫矿、克劳斯法脱硫等方法制备,不采用溶质从溶液中析出的方法制备,D错误;
故选A。
10. 一定条件下,2,3-二甲基-1,3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步进行,第一步生成中间体M,第二步生成产物Z或W,反应进程及能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 生成Z的反应热为
B. 生成W的过程中涉及非极性键和极性键的断裂与形成
C. 反应开始时,生成Z的速率更快
D. 反应达到平衡时,W的含量更高
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,反应物总能量与中间体M的能量差为,中间体M与产物Z的能量差为,反应热等于生成物总能量减去反应物总能量,可得生成Z的反应热为,A正确;
B.由图知,生成W的过程中,仅断裂非极性键和中的非极性π键,仅形成极性键,不涉及极性键的断裂和非极性键的形成,B错误;
C.中间体M生成Z的活化能低于生成W的活化能,活化能越低反应速率越快,故反应开始时生成Z的速率更快,C正确;
D.产物W的能量低于Z,能量越低物质越稳定,平衡时更倾向于生成稳定的W,故W的含量更高,D正确;
故选B。
11. 环己烯是重要的化工原料,实验室用环己醇制备环己烯流程如下。下列说法错误的是
A. 在反应中作催化剂,若用浓硫酸替代,可能会导致副产物增多
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相从分液漏斗上口倒出
D. 操作a为蒸馏,用到的仪器有蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶等
【答案】D
【解析】
【详解】A.作为该消去反应的催化剂,浓硫酸具有强氧化性和脱水性,若替换为浓硫酸,会使环己醇发生氧化、碳化、生成醚等副反应,副产物增多,A正确;
B.饱和食盐水可以降低环己烯在水相中的溶解度,使分层更明显,有利于分液操作,B正确;
C.环己烯属于烃类,密度小于水,分液时有机相处于上层,需从分液漏斗上口倒出,C正确;
D.操作a为蒸馏分离提纯环己烯,蒸馏操作应使用直形冷凝管,球形冷凝管一般用于冷凝回流,会导致馏分残留,D错误;
故选D。
12. 下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
金刚石的硬度大于石墨
金刚石中碳碳键的键能更大
B
过氧化钠用作呼吸面具供氧剂
过氧化钠能与人体呼出的和反应生成
C
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
D
壁虎在天花板上爬行自如
壁虎四足上的细毛与墙体之间存在范德华力
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨层内碳碳键键长比金刚石中碳碳键更短,键能更大,金刚石硬度大是因为其为空间网状共价晶体,所有原子以强共价键连接,而石墨为层状结构,层间是较弱的范德华力易发生相对滑动,A错误;
B.过氧化钠能和人体呼出的、反应生成,因此可作呼吸面具供氧剂,B正确;
C.中为杂化,存在空的p轨道,可接受中提供的孤电子对形成配位键,因此二者能形成配合物,C正确;
D.壁虎四足上的细毛与墙体分子间存在大量范德华力,其总和足以支撑壁虎体重,因此壁虎可在天花板上爬行,D正确;
故选A。
13. 某药物中间体Q的合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. M的系统命名为2-甲基丙烯腈,且M能发生水解反应
B. X的结构简式为,X分子中“2”处C-H极性最强
C. 结合路线信息,同条件下催化加氢时反应活性:氰基羰基
D. P→Q过程中有生成,但它的稳定性弱于Q
【答案】C
【解析】
【分析】由图知,M与X发生加成反应生成N,结合M和N的结构式,可推知X为:,N在①H2,H+,催化剂;②OH-的条件下-CN与H2加成生成P,P在室温下生成Q,据此回答。
【详解】A.M主链为含双键和氰基的3个碳原子,2位连有甲基,系统命名为2-甲基丙烯腈;氰基可在酸性或碱性条件下发生水解反应,A正确;
B.对比M和N的结构可知二者发生迈克尔加成,X为,中2号碳处于两个吸电子羰基之间,C-H键电子对向碳原子偏移程度更大,极性最强,B正确;
C.由N→P的反应可知,相同条件下氰基被还原为,而酮羰基、酯羰基均未被还原,说明催化加氢反应活性:氰基>羰基,C错误;
D.P中氨基与酮羰基先发生加成消去反应生成亚胺(即给出的中间体结构),随后异构化为具有共轭体系、更稳定的烯胺Q,故该中间体稳定性弱于Q,D正确;
故选C。
14. 一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 电极M的电极反应式为
B. 装置工作时,电极N附近pH减小
C. 每产生1 mol葡萄糖二酸钾(),左室溶液质量减少6 g
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
【答案】C
【解析】
【分析】产物中的C化合价升高,所以电极N为阳极发生氧化反应,电极M为阴极发生还原反应,阴极处的溶液仅含有KOH,电极反应式为,阳极处的电极反应式为;据此回答该问题。
【详解】A.电极M为阴极,碱性条件下水得电子发生还原反应生成和,电极反应式为,A正确;
B.电极N为阳极,葡萄糖发生氧化反应消耗,因此电极N附近减小,B正确;
C.生成1 mol葡萄糖二酸钾时,葡萄糖共失去6 mol电子,左室转移6 mol电子时生成3 mol(质量6g),同时有6 mol从左室迁移到右室,左室溶液共减少质量为6mol的总质量,远大于6g,C错误;
D.若葡萄糖氧化不彻底,仅醛基被氧化为羧基,可生成葡萄糖酸钾,D正确;
故选C。
15. 常温下,向二元弱酸溶液中逐渐加入NaOH溶液,溶液中、、的分布系数随pH的关系如图所示。[如的分布系数]。下列说法正确的是
A. 曲线X代表
B. 反应
C. 时,NaHA溶液中
D. 滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度不断减小
【答案】B
【解析】
【分析】向一定浓度的二元弱酸H2A溶液中滴加NaOH溶液过程中,二者先反应生成NaHA,随后生成的NaHA又与NaOH溶液反应生成Na2A,故曲线X、Y、Z分别代表、、的分布系数随pH的关系,据此回答。
【详解】A.pH越小浓度越大,曲线X在pH较小时分布系数最大,代表,A错误;
B.pH=1.2时,故;pH=2.7时,故,得,反应的平衡常数,B正确;
C.溶液中的电离常数,水解常数,电离程度大于水解程度,故,C错误;
D.滴加溶液过程中,酸被中和生成可水解的盐,水的电离程度先增大,恰好生成时达到最大,继续加碱会抑制水的电离,电离程度减小,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 药物I的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B→C反应类型是_______。
(2)D分子中含有的官能团为_______(写名称)。
(3)化合物I分子内含有_______个手性碳原子。
(4)E→F的反应方程式为_________________。
(5)写出G的结构简式_______。
(6)写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式_______(任写一种)。
①含有苯环;
②能发生水解反应且水解产物之一能与溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为。
(7)合成路线中不用苯酚与丙酸直接酯化制备化合物C,原因是_______(写出一种即可)。
【答案】(1)取代反应
(2)(酚)羟基、(酮)羰基
(3)2 (4)
(5) (6)、(任写一种)
(7)苯酚中的氧原子与苯环共轭难以酯化或苯酚呈弱酸性难以酯化
【解析】
【分析】由合成路线可知,A与SOCl2反应生成B,B与苯酚发生取代反应生成C,C在AlCl3的条件下发生异构生成D,D在①NaOH、②C6H5CH2Cl的作用下发生取代反应生成E,E与Br2发生取代反应生成F,F与G反应生成H,由H和F的结构,可推知G为,H与H2发生加成反应生成I,据此回答。
【小问1详解】
由分析知,B(CH3CH2COCl)和苯酚反应,酰氯中-Cl被苯酚的苯环上的氧取代,生成C,同时生成HCl,反应类型为取代反应;
【小问2详解】
由D的结构可知,D分子中含有的官能团为:(酚)羟基、(酮)羰基;
【小问3详解】
手性碳为连有4个不同基团的饱和碳原子,结合I的结构可知,化合物I分子内含有2个手性碳原子,如图所示(带*号):;
【小问4详解】
由分析知,E()与Br2在光照条件下发生取代反应生成F和,化学方程式为:;
【小问5详解】
由分析知,G的结构简式为:;
【小问6详解】
D为,D的同分异构体中满足①含有苯环;②能发生水解反应且水解产物之一能与溶液发生显色反应;③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为的有、(任写一种);
【小问7详解】
由于苯酚中的氧原子与苯环共轭难以酯化(或苯酚呈弱酸性难以酯化),故合成路线中不用苯酚与丙酸直接酯化制备化合物C,而是通过B(CH3CH2COCl)和苯酚反应生成C。
17. 锗是一种重要的稀散金属,具有良好的半导体性质。某科研小组从含锗氧化锌烟尘(主要含、、、、)中提取高纯的一种工艺流程如下:
已知:①酸浸液中主要含有、、、、;
②易水解形成硅酸胶体,硅酸胶体能吸附含锗微粒造成锗损失;加入适量氧化剂可避免硅胶大量生成;
③新型树脂(有效成分)在强酸性条件下仅特异性吸附,吸附过程离子反应方程式:。
请回答下列问题:
(1)写出基态Ge原子的价电子轨道表示式_________。
(2)的中心离子配位数为_________。
(3)酸浸时转化为,写出反应的离子方程式_____________。
(4)氧化过程中加入适量,其作用是_____________。
(5)洗脱过程中,树脂得以再生,洗脱液中主要存在。写出洗脱过程中发生反应的离子方程式_____________。
(6)沉锗步骤,向洗脱液中缓慢加入稀硫酸,调节pH至,得到通常呈胶状。实际操作中,沉锗温度控制在,温度高于室温的原因是________。
(7)含氟废水需用石灰乳控制浓度才能达标。,计算处理后溶液中的最低浓度为________。
【答案】(1) (2)6
(3)
(4)避免硅酸胶体大量生成吸附含锗微粒造成锗损失
(5)
(6)沉淀速率更快,促进胶体聚沉便于过滤提高产率
(7)
【解析】
【分析】酸浸液中主要含有、、、、,加入过氧化氢的目的是防止大量转化为硅酸胶体,吸附含锗微粒。随后加入新型树脂,该物质对有特异吸附性,再通过洗脱步骤,将其转化为。由锗的同族元素(C、Si)的性质可推断,通过加入酸溶液调pH,可使形成沉淀,再经过煅烧,可得到GeO2。
【小问1详解】
Ge位于元素周期表的第四周期,第ⅣA族,有4个价电子,2个自旋相反的电子共同占据4s轨道,2个自旋相同的电子分别占据2个不同的4p轨道,价层电子轨道表示式为;
【小问2详解】
的中心离子为锗离子,与6个氟离子形成配位键,因此配位数为6;
【小问3详解】
二氧化锗和氢氟酸反应生成六氟合锗离子,离子方程式为:;
【小问4详解】
加入适量氧化剂可避免硅胶大量生成,因此加入适量过氧化氢的目的是避免硅酸胶体大量生成吸附含锗微粒造成锗损失;
【小问5详解】
洗脱步骤与氢氧化钠反应,生成树脂()和,反应的离子方程式为;
【小问6详解】
温度越高,沉淀速率更快,能够促进胶体聚沉,便于过滤提高产率;
【小问7详解】
含氟废水需用石灰乳控制浓度才能达标,F-的摩尔质量为19 g/mol,故氟离子的最高物质的量浓度,因此钙离子的最低浓度为。
18. 某小组制备钴氨配合物(,,且、均为整数)并测定其组成的实验装置图(夹持仪器及加热装置已省略)及步骤如下。
步骤1:将溶于水,再分批加入固体并转入三颈烧瓶中,用冰水浴将溶液温度降低至以下。加入少量活性炭,再打开活塞a、b,分别滴加浓氨水与溶液。加热至,反应20分钟。
步骤2:趁热过滤,冷却后向滤液中慢慢加入适量浓盐酸,直至析出大量晶体,过滤,用冷的浓盐酸洗涤晶体,再用少许乙醇洗涤,干燥即可得到橙黄色晶体。
已知:①制得的配合物难溶于乙醇和浓盐酸,能溶于水和稀盐酸,在低温时溶解度小,随温度的升高溶解度逐渐增大。
②难溶于水。酸性条件下不易被氧化,具有较强的还原性。
回答下列问题:
(1)中钴元素的化合价是_________。
(2)实验装置中盛放浓氨水和溶液的仪器名称为_________。
(3)步骤1中,将溶液温度降低至以下的原因是__________________。
(4)步骤1中,加入固体的作用是①作反应物;②___________。活塞a、b的打开顺序是___________(填标号)。
A.先a后b B.先b后a
(5)测组成。
①此类配合物内界可解离,如。取适量上述产品,加入过量NaOH溶液煮沸,将放出的氨气用盐酸完全吸收,消耗20.00 mL该盐酸。取煮沸后的溶液加过量酸化,用溶液滴定,消耗15.00 mL该溶液。依据测组成的实验结果,该配合物中________;________。
②直接获得钴氨配合物晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息的仪器是________。
【答案】(1)
(2)恒压滴液漏斗 (3)避免温度过高使浓氨水挥发、分解
(4) ①. 控制体系pH,防止生成沉淀 ②. A
(5) ①. 6 ②. 0 ③. X射线衍射仪
【解析】
【分析】反应物在三颈烧瓶中反应制备配合物,反应完全后冰水浴降低其溶解度,配合物结晶析出,因配合物在热的水或盐酸溶液中溶解度高,将结晶后得到的产物溶于热盐酸并趁热过滤除去活性炭,再加浓盐酸析出晶体,用有机溶剂洗涤,得到干燥的产品。
【小问1详解】
中为中性,总共有y+(3-y)=3个,总负电荷-3,则钴元素的化合价为+3价;
【小问2详解】
由图可知,盛放浓氨水和溶液的仪器名称为恒压滴液漏斗;
【小问3详解】
由于浓氨水易挥发,受热易分解,故步骤1中,将溶液温度降低至以下的原因为避免温度过高使浓氨水挥发、分解;
【小问4详解】
溶液中存在,抑制电离,降低溶液中浓度,防止生成沉淀;由于在酸性条件下不易被氧化,故要先滴加浓氨水(a),形成氨的配位环境,生成,再加入氧化剂(b),如果先加,溶液无大量,酸性环境难以被氧化,因此先打开a,后打开b,故选A;
【小问5详解】
①加入过量NaOH溶液煮沸,内界全部解离,所有全部释放出来;所有的(内界+外界)全部游离到溶液中,将放出的氨气用盐酸完全吸收,消耗20.00 mL该盐酸,由化学方程式NH3+HCl = NH4Cl可知,,则;取煮沸后的溶液加过量酸化,用溶液滴定,消耗15.00 mL该溶液,由化学方程式可知,,则,配合物内和总物质的量之比为:,即:,解得 ,根据题目已知条件:x+y=6,x=6,代入得:y=0;
②用X射线衍射仪可直接测定晶体晶胞中原子数目、位置。
19. 双碳背景下,将与转化为高附加值化学品(如甲醇)是实现碳减排的重要途径。
反应1
反应2
某些化学键的键能数据如下表(单位:):
化学键
键能/
1072
436
413
358
463
(1)计算反应2的________,反应在________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)原料可通过捕获技术从工业尾气中获取。下列物质能作为捕获剂的是________(填标号,下同)。
A. NaOH溶液 B. 氨水 C. D. 溶液
(3)向体积为10 L的恒容密闭容器中充入和,仅发生反应2,测得的平衡转化率与温度的关系如下图所示:
①下列叙述中,不能说明该反应已达到化学平衡状态的是________。
A.容器内压强不再变化
B.断裂键的同时生成键
C.混合气体的平均摩尔质量不变
D.(恒成立)
②在条件下,起始时容器内总压为,5 min时达到平衡,的平均反应速率_______,反应2的压强平衡常数_______。(用平衡分压表示,分压总压物质的量分数,结果用含的代数式表示)。
(4)工业上采用铜基催化剂(如)催化加氢制甲醇,该催化剂对反应2具有高选择性。但研究发现,当温度高于时,催化剂表面会发生积碳反应(副反应3:)。工业上通常选择进行生产,原因是_______。
【答案】(1) ①. ②. 低温 (2)AB
(3) ①. BD ②. ③.
(4)温度过低,反应速率较慢,产量低;温度过高,催化剂表面易发生积碳反应
【解析】
【小问1详解】
反应的焓变 。对于反应2:,。该反应为放热()且气体分子数减少()的反应,根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行,可知该反应在低温下能自发进行。
【小问2详解】
A. 溶液呈强碱性,能与 反应生成碳酸钠或碳酸氢钠,可作为捕获剂,A符合题意;
B.氨水呈弱碱性,能与 反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,可作为捕获剂,B符合题意;
C.(乙醇)不与 反应,不能作为捕获剂,C不符合题意;
D. 溶液呈酸性,不与 反应,不能作为捕获剂,D不符合题意;
故选AB。
【小问3详解】
① A.该反应前后气体分子数不同,在恒容条件下,压强不变说明各组分的物质的量不再变化,说明反应已达到平衡状态,A不符合题意;
B.断裂 键和生成 键均表示正反应方向的速率,不能说明正逆反应速率相等,不能判断是否达到平衡,B符合题意;
C.根据质量守恒,气体总质量不变,但反应前后气体总物质的量会发生变化,当平均摩尔质量不变时,说明气体总物质的量不再改变,说明达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应速率之比等于化学计量数之比在反应过程中恒成立,不能说明达到平衡状态,D符合题意;
故选BD。
② 由图可知, 时 的转化率为 ,则转化的 ,根据化学方程式可知,消耗的 ,生成的 。 的平均反应速率 。平衡时,剩余 ,剩余 ,生成 。平衡时气体总物质的量为 ,起始总物质的量为 。在恒温恒容条件下,气体压强之比等于物质的量之比,则平衡总压 。平衡时各气体的分压分别为:,,。反应2的压强平衡常数 。
【小问4详解】
工业生产条件的控制需综合考虑反应速率、转化率和催化剂的活性。在 时,催化剂的活性较高,反应速率较快;由于该反应为放热反应,温度过高会导致平衡逆向移动,从而降低甲醇的产率;此外,题干指出温度高于 时会发生积碳副反应,这会导致催化剂表面被碳覆盖而失活。
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高三化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 F-19
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 下列化学常识不合理的是
A. 回收铝比铝土矿制铝耗能少
B. 天然气是生产甲醇的主要化工原料
C. 将缓释胶囊打开服用可增强药物疗效
D. 葡萄酒中可添加适量二氧化硫杀菌
2. 下列说法正确的是
A. 高品质白瓷属于纯净物
B. 半导体硅属于电解质
C. 油脂属于有机高分子化合物
D. 氮化铝透明陶瓷属于新型无机非金属材料
3. 下列化学用语表达正确的是
A. 电子式:
B. 甲醛(HCHO)分子球棍模型:
C. 价层电子排布式:
D. 火法炼锌化学方程式:
4. 下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
选项
A
B
实验目的
观察氨与浓硫酸反应的现象
验证牺牲阳极法
实验示意图
选项
C
D
实验目的
制备
实验室制乙酸乙酯
实验示意图
A. A B. B C. C D. D
5. 某化合物的结构如图所示,X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,短周期中Z的电负性最小,X第一电离能小于左右相邻元素。下列说法正确的是
A. 该化合物中所有原子均满足8电子稳定结构
B. Y、Z形成化合物中不存在非极性键
C. Y、Z简单离子半径:
D. X最高价氧化物对应的水化物是弱酸
6. 关于粒子的结构与性质,下列说法错误的是
A. 热稳定性:
B. 甲醛分子中键角:
C. 和的VSEPR模型相同
D. 分子极性:
7. “超分子”已经在很多领域广泛应用。下列关于超分子的说法正确的是
A. 可燃冰(图甲)可看作由水分子和甲烷通过氢键形成的超分子
B. 双分子膜(图乙)头基为亲水基团,头部会朝向水溶液一侧,从而实现自组装
C. 冠醚15-冠-5(图丙)的编号与C、H、O的数目有关,编号越大空腔直径越大
D. 杯酚(图丁)中氧原子与碳原子数量比为
8. BeO晶体是制备氟代硼铍酸钾的原料,其晶胞如图所示。下列说法正确的是
A. 沿轴方向的投影图为
B. 晶胞中最小的六元环为船式结构
C. 晶体中与Be最近且距离相等的Be有6个
D. BeO晶体为分子晶体,晶体中不存在配位键
9. 某化学兴趣小组进行了如下物质转化实验(部分产物未标出)。下列说法正确的是
A. 由转化实验可知,与配位能力:
B. 硫代硫酸根的空间结构与相似,反应①中硫酸表现了氧化性
C. P与X分别与Cu通过燃烧反应生成的化合物中Cu元素的化合价相同
D. 一般利用溶质从溶液中析出的方法制备淡黄色晶体P
10. 一定条件下,2,3-二甲基-1,3-丁二烯与溴单质发生液相加成反应分两步进行,第一步生成中间体M,第二步生成产物Z或W,反应进程及能量变化如图所示。
下列说法错误的是
A. 生成Z的反应热为
B. 生成W的过程中涉及非极性键和极性键的断裂与形成
C. 反应开始时,生成Z的速率更快
D. 反应达到平衡时,W的含量更高
11. 环己烯是重要的化工原料,实验室用环己醇制备环己烯流程如下。下列说法错误的是
A. 在反应中作催化剂,若用浓硫酸替代,可能会导致副产物增多
B. 饱和食盐水能降低环己烯在水相中的溶解度,利于分层
C. 分液时,有机相从分液漏斗上口倒出
D. 操作a为蒸馏,用到的仪器有蒸馏烧瓶、球形冷凝管、锥形瓶等
12. 下列关于物质性质或应用解释错误的是
选项
性质或应用
解释
A
金刚石的硬度大于石墨
金刚石中碳碳键的键能更大
B
过氧化钠用作呼吸面具供氧剂
过氧化钠能与人体呼出的和反应生成
C
与形成配合物
中的B有空轨道接受中N的孤电子对
D
壁虎在天花板上爬行自如
壁虎四足上的细毛与墙体之间存在范德华力
A. A B. B C. C D. D
13. 某药物中间体Q的合成路线如图所示。下列说法错误的是
A. M的系统命名为2-甲基丙烯腈,且M能发生水解反应
B. X的结构简式为,X分子中“2”处C-H极性最强
C. 结合路线信息,同条件下催化加氢时反应活性:氰基羰基
D. P→Q过程中有生成,但它的稳定性弱于Q
14. 一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示。下列说法错误的是
A. 电极M的电极反应式为
B. 装置工作时,电极N附近pH减小
C. 每产生1 mol葡萄糖二酸钾(),左室溶液质量减少6 g
D. 电解过程可能产生葡萄糖酸钾()
15. 常温下,向二元弱酸溶液中逐渐加入NaOH溶液,溶液中、、的分布系数随pH的关系如图所示。[如的分布系数]。下列说法正确的是
A. 曲线X代表
B. 反应
C. 时,NaHA溶液中
D. 滴加NaOH溶液过程中,水的电离程度不断减小
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 药物I的一种合成路线如下:
已知:
回答下列问题:
(1)B→C反应类型是_______。
(2)D分子中含有的官能团为_______(写名称)。
(3)化合物I分子内含有_______个手性碳原子。
(4)E→F的反应方程式为_________________。
(5)写出G的结构简式_______。
(6)写出同时满足下列条件的D的同分异构体的结构简式_______(任写一种)。
①含有苯环;
②能发生水解反应且水解产物之一能与溶液发生显色反应;
③核磁共振氢谱有4组峰且峰面积之比为。
(7)合成路线中不用苯酚与丙酸直接酯化制备化合物C,原因是_______(写出一种即可)。
17. 锗是一种重要的稀散金属,具有良好的半导体性质。某科研小组从含锗氧化锌烟尘(主要含、、、、)中提取高纯的一种工艺流程如下:
已知:①酸浸液中主要含有、、、、;
②易水解形成硅酸胶体,硅酸胶体能吸附含锗微粒造成锗损失;加入适量氧化剂可避免硅胶大量生成;
③新型树脂(有效成分)在强酸性条件下仅特异性吸附,吸附过程离子反应方程式:。
请回答下列问题:
(1)写出基态Ge原子的价电子轨道表示式_________。
(2)的中心离子配位数为_________。
(3)酸浸时转化为,写出反应的离子方程式_____________。
(4)氧化过程中加入适量,其作用是_____________。
(5)洗脱过程中,树脂得以再生,洗脱液中主要存在。写出洗脱过程中发生反应的离子方程式_____________。
(6)沉锗步骤,向洗脱液中缓慢加入稀硫酸,调节pH至,得到通常呈胶状。实际操作中,沉锗温度控制在,温度高于室温的原因是________。
(7)含氟废水需用石灰乳控制浓度才能达标。,计算处理后溶液中的最低浓度为________。
18. 某小组制备钴氨配合物(,,且、均为整数)并测定其组成的实验装置图(夹持仪器及加热装置已省略)及步骤如下。
步骤1:将溶于水,再分批加入固体并转入三颈烧瓶中,用冰水浴将溶液温度降低至以下。加入少量活性炭,再打开活塞a、b,分别滴加浓氨水与溶液。加热至,反应20分钟。
步骤2:趁热过滤,冷却后向滤液中慢慢加入适量浓盐酸,直至析出大量晶体,过滤,用冷的浓盐酸洗涤晶体,再用少许乙醇洗涤,干燥即可得到橙黄色晶体。
已知:①制得的配合物难溶于乙醇和浓盐酸,能溶于水和稀盐酸,在低温时溶解度小,随温度的升高溶解度逐渐增大。
②难溶于水。酸性条件下不易被氧化,具有较强的还原性。
回答下列问题:
(1)中钴元素的化合价是_________。
(2)实验装置中盛放浓氨水和溶液的仪器名称为_________。
(3)步骤1中,将溶液温度降低至以下的原因是__________________。
(4)步骤1中,加入固体的作用是①作反应物;②___________。活塞a、b的打开顺序是___________(填标号)。
A.先a后b B.先b后a
(5)测组成。
①此类配合物内界可解离,如。取适量上述产品,加入过量NaOH溶液煮沸,将放出的氨气用盐酸完全吸收,消耗20.00 mL该盐酸。取煮沸后的溶液加过量酸化,用溶液滴定,消耗15.00 mL该溶液。依据测组成的实验结果,该配合物中________;________。
②直接获得钴氨配合物晶体中原子在晶胞里的数目和位置等结构信息的仪器是________。
19. 双碳背景下,将与转化为高附加值化学品(如甲醇)是实现碳减排的重要途径。
反应1
反应2
某些化学键的键能数据如下表(单位:):
化学键
键能/
1072
436
413
358
463
(1)计算反应2的________,反应在________(填“高温”或“低温”)自发进行。
(2)原料可通过捕获技术从工业尾气中获取。下列物质能作为捕获剂的是________(填标号,下同)。
A. NaOH溶液 B. 氨水 C. D. 溶液
(3)向体积为10 L的恒容密闭容器中充入和,仅发生反应2,测得的平衡转化率与温度的关系如下图所示:
①下列叙述中,不能说明该反应已达到化学平衡状态的是________。
A.容器内压强不再变化
B.断裂键的同时生成键
C.混合气体的平均摩尔质量不变
D.(恒成立)
②在条件下,起始时容器内总压为,5 min时达到平衡,的平均反应速率_______,反应2的压强平衡常数_______。(用平衡分压表示,分压总压物质的量分数,结果用含的代数式表示)。
(4)工业上采用铜基催化剂(如)催化加氢制甲醇,该催化剂对反应2具有高选择性。但研究发现,当温度高于时,催化剂表面会发生积碳反应(副反应3:)。工业上通常选择进行生产,原因是_______。
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