内容正文:
2026-2027学年福州市高三年级适应性练习
化学
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
友情提示:请将所有答案填写到答题卡上!请不要错位、越界答题!
可能用到的原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ga 70
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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。
福建科研团队利用高密度双原子催化剂,将和通过电化学偶联合成尿素。回答下面小题:
1. 下列说法错误的是
A. 与属于同一主族 B. 尿素是无机物
C. 尿素是基础化工原料和高效氮肥 D. 稀土元素Y是金属元素
2. 设代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是
A. 中含有的轨道电子数为
B. 中质子数为
C. 溶液中,所含的数目为
D. 含有的键数目为
【答案】1. B 2. D
【解析】
【1题详解】
A.与最外层电子数为3,均位于第ⅢA族,属于同一主族,A正确;
B.尿素属于有机化合物,不属于无机物,B错误;
C.尿素是重要的基础化工原料,且含氮量高,是常用高效氮肥,C正确;
D.(钇)属于稀土金属元素,为金属元素,D正确;
故答案为B。
【2题详解】
A.的摩尔质量约为,的物质的量为,的电子排布中轨道总电子数为13,故含有的轨道电子数为,A错误;
B.未指明处于标准状况,无法通过体积计算其物质的量,不能确定质子数,B错误;
C.仅给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的数目,C错误;
D.1个分子中共含7个键(含1个键,2个键、4个键均为键),故含有的键数目为,D正确;
故答案为D。
3. M为重要的有机合成中间体,其合成路线如下。下列说法错误的是
A. K的核磁共振氢谱图有4组峰 B. L名称为2,4,6-三溴苯胺
C. L可发生取代、加成、消去反应 D. M中所有原子共面
【答案】C
【解析】
【详解】A.K为苯胺,分子中为1种等效氢,苯环上邻位、间位、对位氢各为1种等效氢,共4种等效氢,核磁共振氢谱有4组峰,A正确;
B.L以苯胺为母体,氨基连接的碳为1位,2、4、6位连有溴原子,名称为2,4,6-三溴苯胺,B正确;
C.L中苯环可发生取代、加成反应,但溴原子直接连在苯环的杂化的碳原子上,不存在能发生消去反应的饱和碳链结构,无法发生消去反应,C错误;
D.M为1,3,5-三溴苯,苯环为平面正六边形结构,溴原子取代苯环上的氢原子,所有原子均共面,D正确;
故答案选C。
4. 已知、、、为原子序数依次增大的四种短周期元素,它们构成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:W>Y>Z B. 第一电离能:Y>X>Z
C. 简单气态氢化物的沸点:X>Y D. 该物质中的杂化方式为、
【答案】D
【解析】
【分析】根据成键特征与原子序数递增的短周期元素规律:X可形成3个共价键、还能形成带正电的,X为N;Y可形成2个共价键,为O;Z可形成2个共价键,原子序数大于Y,为S;W为-1价阴离子,为Cl。
【详解】A.电负性规律为同周期从左到右电负性递增,同主族从上到下电负性递减,O的电负性大于Cl,因此电负性顺序应为O(Y)>Cl(W)>S(Z),A错误;
B.同周期第一电离能整体递增,第ⅤA族元素p轨道半充满,第一电离能高于相邻的ⅥA族,故第一电离能顺序为N>O>S,即,B错误;
C.X的简单气态氢化物为,Y的简单气态氢化物为,分子间存在氢键数目多余氨气的,沸点远高于,即沸点,C错误;
D.该物质中形成六元环的X原子为杂化,全部形成单键结构的为杂化,杂化方式为、,D正确;
故选D。
5. 一定温度下,使用催化剂M分解丙烷成丙烯的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法错误的是
A. 丙烷分解为丙烯是一个吸热反应
B. 比稳定
C. 该过程伯氢(的)比仲氢(的)更易失去
D. 该过程存在极性键的断裂和非极性键的形成
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,反应物丙烷的总能量低于生成物丙烯和氢气的总能量,所以丙烷分解为丙烯的反应是吸热反应,A正确;
B.物质的能量越低越稳定,由图可知,的能量低于,所以比稳定,B正确;
C.由图可知,丙烷失去伯氢生成反应的活化能大于生成反应的活化能,反应的活化能越大,反应速率越慢,所以伯氢比仲氢更难失去,C错误;
D.由图可知,反应过程中存在碳氢极性键的断裂和氢氢非极性键的形成,D正确;
故选C。
6. 五氧化二钒()是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。以某钒矿石(其中钒以存在,还有少量、)为原料制备的工艺流程如下图。下列说法错误的是
已知:萃取反应
A. “萃取”时,与萃取剂()结合进入有机相,与、等分离
B. “反萃取”时,用硫酸溶液将钒从有机相转移到水相,实现富集
C. “氧化沉钒”时,主要反应的化学方程式:
D. “脱氨”时,中的被氧化为而除去
【答案】D
【解析】
【分析】原料为钒矿石,钒以形式存在,含少量、,目标产物为。粉碎后酸浸,加入稀硫酸和空气,溶解并被氧化为,、溶解生成、进入水相。萃取环节,与有机相反应生成进入有机相,、留在水相,实现分离。反萃取加入硫酸,浓度增大,萃取平衡逆向移动,重新进入水相,实现钒的富集。氧化沉钒环节,通入空气将氧化为,加入氨水反应生成沉淀,后续脱氨得到。
【详解】A.萃取时与萃取剂反应生成有机相的,、留在水相,可实现分离,A正确;
B.反萃取时加入硫酸,浓度增大,萃取平衡逆向移动,重新进入水相,实现钒的富集,B正确;
C.反应中中V从+4价升高到中的+5价,中O从0价降低到-2价,电子守恒、电荷守恒、原子守恒,符合氧化沉钒的反应事实,C正确;
D.脱氨时发生分解反应生成、和,无元素化合价变化,未被氧化,D错误;
故选 D。
7. 某化学小组利用乙醇的催化氧化实验,探究催化剂催化效果的影响因素,实验装置和实验结果如下所示。已知:常温下,乙醇与溴水反应速率极慢。下列说法错误的是
序号
催化剂的差异(金属大小和形状相同)
溴水褪色时鼓气次数(3次实验均值)
实验1
催化剂1:铜片(水平摊开)
57.7
催化剂2:银片(水平摊开)
51.3
实验2
催化剂1:铜片(水平摊开)
59.3
催化剂2:铜片(折叠,对折2次)
70.3
A. 为控制变量,实验前应按压气唧,观测溴水中是否冒出等量气泡
B. 硬质玻璃管中发生
C. 溴水褪色时鼓气次数越多,说明催化效果越好
D. 根据实验2的鼓气次数,说明增大催化剂与反应物接触面积可提高反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.该实验需控制气体流速一致,保证单位时间内通入的反应物(空气、乙醇蒸气)量相同,实验前按压气唧观测溴水中是否冒出等量气泡,是控制变量的必要操作,A正确;
B.硬质玻璃管中乙醇在或作催化剂、加热条件下被氧化为乙醛和水,反应符合反应事实,B正确;
C.溴水褪色时鼓气次数越多,说明相同鼓气量下生成的乙醛越少,反应速率越慢,催化效果越差,C错误;
D.实验2中水平摊开的铜片比折叠的铜片接触面积更大,溴水褪色所需鼓气次数更少,反应速率更快,说明增大催化剂与反应物接触面积可提高反应速率,D正确;
故答案选C。
8. 分别向装有等量的三种不同溶液的点滴板孔穴中滴加3滴溶液。
已知:①相同条件下氧化性:
② ;
下列说法错误的是
A. 将孔穴板Ⅰ反应后的物质进行离心分离,得到无色溶液和黄色固体,说明几乎没有生成
B. 若孔穴板Ⅱ中溶液颜色加深,则证明氧化性:
C. 孔穴板Ⅲ中溶液变为棕黄色,有白色沉淀生成,说明体系中发生了氧化还原反应
D. 该实验说明物质的氧化性会随浓度的变化而变化
【答案】B
【解析】
【详解】A.孔穴Ⅰ是溶液,已知氧化性,二者会发生氧化还原反应:;同时也可发生复分解反应:生成黄色沉淀和。离心后得到无色溶液说明体系中几乎没有溶解的,黄色固体是,说明此时以复分解反应为主,几乎没有生成,A正确;
B.孔穴Ⅱ中的溶液为(,呈强酸性),体系中同时存在和酸性条件下的,二者均具备氧化性,都可以将氧化为使溶液颜色加深。因此溶液颜色加深无法确定是氧化导致,不能单独证明氧化性,B错误;
C.根据题干给出的两个反应: ; ,总反应为,总平衡常数,反应进行程度很大。现象中棕黄色是生成的的特征颜色,白色沉淀为,说明发生了氧化还原反应,C正确;
D.已知题干给出的常规氧化性顺序为,但实验中却可以氧化生成,原因是与生成难溶的沉淀,大幅降低了体系中的浓度,改变了的电极电势,使的氧化性随离子浓度变化发生改变,因此该实验可以说明物质的氧化性会随浓度的变化而变化,D正确;
故选B。
9. 一种以为中间体无膜合成2,5-呋喃二甲酸()的碱性电化学装置如图所示,下列说法正确的是
A. 电源a极为负极
B. 反应1为
C. 反应2中发生还原反应
D. 每生成,理论上最多可产生
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,该装置是电解池,右侧电极有氢气生成,得电子发生还原反应,故右侧是阴极,接电源负极b,则左侧是阳极,接电源正极a;
【详解】A.右侧电极上转化为,元素化合价降低,得电子发生还原反应,故右侧电极为阴极,对应电源极为负极、极为正极,A错误;
B.装置为碱性电解液,反应中不能生成,反应1正确离子方程式为,B错误;
C.反应2中的醇羟基、醛基被氧化为羧基得到,发生氧化反应,C错误;
D.生成转移电子,生成共转移电子,转化为,C平均化合价升高共失去电子,故转移电子时理论上最多生成,D正确;
故选D。
10. 常温下,取的溶液于锥形瓶中,向其中逐滴滴入的溶液。测得滴加过程中,溶液中、与加入的之间的关系如图。
已知:的电离平衡常数为;的电离平衡常数分别为、;滴加过程中不考虑的分解。
下列说法正确的是
A. 由图可知:
B. 当时,
C. 当时,
D. 若改用溶液滴加,则所得图像浓度变化曲线与原图相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.从图中可知,滴加NaOH时 的浓度下降速率慢于 ,说明优先和反应:的平衡常数;的平衡常数,反应优先进行说明,即,A正确;
B.初始,加入的,溶液总体积为15 mL;结合图像规律,滴加NaOH时 的浓度下降速率慢于 ,说明优先和反应,所以;溶液为弱碱性,,因此离子浓度顺序为,B错误;
C.当时,加入的,物料关系为,而原溶液中,因此,C错误;
D.若改用,会和反应生成沉淀,导致的浓度下降速率远快于原实验,浓度变化曲线和原图不同,D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 锂离子电池具有寿命长和高安全性等优点,是新能源汽车的动力电池之一。由锂云母矿(主要含和少量等氧化物)制备碳酸锂的流程如下:
已知:时,,。
回答下列问题:
(1)研磨的目的是__________。
(2)加入后,与形成稳定的,从而提高锂的浸出率。在中,提供__________与形成配位键;该离子的空间构型为__________。
(3)“酸浸”时与反应的化学方程式为__________。
(4)下表为浸出液添加6g除杂后的离子浓度、除氟率(R)和损失率(L),表示未检测到
离子
除杂前
添加除杂后
添加除杂后
添加除杂
R或L/%
R或L%
R或L/%
39.40
ND
—
ND
—
ND
—
4.95
ND
—
ND
—
ND
—
0.44
11.5
—
12.1
—
12.5
—
28.99
0.11
99.62
0.08
99.72
0.08
99.72
7.81
4.08
48
6.88
12
7.83
0
①“除杂”时,加入除去,同时调节使__________、__________等阳离子形成氢氧化物沉淀而除去(填离子符号)。
②分析上表,用量时损失率高达,原因是水解生成无定形胶状沉淀,比表面积大、强吸附;当增至时损失率≈0,可能的原因是__________。
(5)晶胞结构如图所示:
①A表示__________(填“Ca2+”或“F-”),其配位数为__________。
②图中A处原子分数坐标为,则B处原子分数坐标为__________。
③某储氢合金具有面心立方最密堆积的结构,晶胞中处于面心,处于顶点,氢原子可进入到由与构成的四面体空隙中。若将与等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与图示晶胞结构相似,则该晶体储氢后的化学式为__________。
(6)“沉锂”加入饱和溶液,发生的离子反应方程式为__________。若“除钙”后溶液中,沉锂后要求残留,则需保持__________。
【答案】(1)增大矿石与酸液接触面积、加快浸出速率
(2) ①. 孤电子对 ②. 直线形
(3)Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O
(4) ①. ②. ③. CaO足量时Al(OH)3沉淀进一步反应,转化为结晶度更高、结构更致密的稳定渣相(含钙铝酸盐矿物),比表面积骤降,原本被吸附的Li+被释放回溶液中,从而显著降低了Li+的损失率
(5) ①. Ca2+ ②. 8 ③. (,,) ④. Cu3AuH8
(6) ①. 2Li++=Li2CO3↓ ②. 0.32
【解析】
【分析】锂云母矿研磨→酸浸(稀硫酸、 ),锂云母矿溶解,元素生成滤渣1,加除杂:沉淀、,滤渣2为氢氧化物和的混合沉淀,除钙:除去过量,加沉锂,析出;
【小问1详解】
研磨矿石可以减小矿粒粒径,增大固液接触面积,从而加快后续酸浸的反应速率,让锂元素更充分地溶解进入溶液,提升浸出率;
【小问2详解】
形成配位键时,中心离子提供空轨道,配体 提供孤电子对;中心的价层电子对数为2,无孤电子对,因此空间构型为直线形;
【小问3详解】
碱性氧化物和强酸发生复分解反应,生成可溶性硫酸锂和水,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
①表格显示添加后、均变为未检测到,溶于水生成可调节溶液pH,使两种离子生成氢氧化物沉淀除去;
②加入足量后,足量时沉淀进一步反应,转化为结晶度更高、结构更致密的稳定渣相(含钙铝酸盐矿物),比表面积骤降,原本被吸附的被释放回溶液中,从而显著降低了的损失率溶;
【小问5详解】
①晶胞中阳离子位于面心和顶点,符合图中A所在的位置,因此A为,根据萤石型晶胞的结构,的配位数为8;
②以A(0,0,0)为原点,B点在x、y轴方向的投影均为晶胞边长的1/4,z轴方向投影为晶胞边长的3/4,因此分数坐标为;
③晶胞中Au位于顶点,个数为,Cu位于面心,个数为,类比晶胞,所有四面体空隙填充氢原子,氢原子总数为8,因此化学式为;
【小问6详解】
沉锂时锂离子和碳酸根结合生成碳酸锂沉淀,对应离子方程式如上:,根据溶度积公式,代入,可得。
12. 阿帕他胺是一种雄激素受体抑制剂,其中间体(G)的合成路线如下:(部分试剂及条件已省略)
已知:表示叔丁氧羰基
(1)A中含氧官能团名称为__________。
(2)反应ⅰ化学方程式为__________。
(3)D结构简式为__________。
(4)ⅳ的反应类型为__________。
(5)中采用杂化的碳原子数目为__________。
(6)ⅴ、ⅵ中基团的作用是__________。
(7)N为E的同系物,分子量比E多14,写出N的同分异构体中,满足下列条件且核磁共振氢谱峰组数最少的结构简式__________(任写一种)。
a.含有苯环的芳香族化合物 b.结构中只含有、、
【答案】(1)酰胺基 (2)+HNO3+H2O
(3) (4)还原反应
(5)2 (6)保护该处氨基不与羧基发生
(7)(或)
【解析】
【分析】本合成路线中,吡啶酰胺衍生物在浓硝酸、浓硫酸加热条件下发生硝化反应,吡啶环上引入硝基得到硝基取代吡啶酰胺,该产物再与三溴氧磷发生卤代取代得到溴代硝基吡啶衍生物,溴代硝基吡啶衍生物在氰化钠作用下发生取代,溴原子被氰基替换生成氰基硝基吡啶衍生物,氰基硝基吡啶衍生物在氢气、一定条件下发生还原反应,硝基转化为氨基得到氨基氰基吡啶,氨基氰基吡啶再与带有Boc保护基的环丁基羧酸发生酰胺化反应生成带Boc保护的酰胺中间体,Boc基团在此过程中起到保护氨基、避免氨基发生副反应的作用,最后该中间体脱去Boc保护基得到目标产物;其中Boc保护的环丁基羧酸分子中只有两处羰基碳原子采取sp²杂化,数目为2;N为氨基氰基吡啶的同系物,相对分子质量多14即多一个‑CH₂‑,属于含苯环的芳香族化合物,只含有‑NH₂、‑CF₃、‑CN与甲基四种取代基,要使核磁共振氢谱峰组数最少,应让取代基在苯环上两两对位排布,提高分子对称性,以此解答。
【小问1详解】
A结构里六元环上,含氧官能团:酰胺基;
【小问2详解】
反应i化学方程式,A→B,硝化反应,浓/浓加热:+HNO3+H2O;
【小问3详解】
C是溴代物,条件iii发生取代,被替换得到D:;
【小问4详解】
硝基还原为氨基,所以反应类型:还原反应;
【小问5详解】
BocHN‑里面羰基C=O的C、羧基-COOH里面羰基C=O的C; 环丁烷全部是;叔丁基四个甲基碳都是, sp²碳原子数目 = 2;
【小问6详解】
保护氨基,防止其在反应过程中发生副反应
【小问7详解】
N为E的同系物,分子量比E多14(多一个) 条件: a.含苯环,芳香族 b.取代基只允许: 要求:核磁共振氢谱峰组数最少(对称性尽可能最高), 苯环上一共4个取代基:, 想要氢种类最少,采用对称排布, 苯环对位模式,邻位;另外两个取代基组对位,所以为:或。
【点睛】
13. 某化学兴趣小组拟测定酱油中氯离子含量,常见方法有直接沉淀法或电位滴定法(酱油中其他成分不参与反应)。其中直接沉淀法测定过程如下:
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取基准物质,配制标准溶液。
b.配制并标定标准溶液
称取一定质量置于烧杯中,溶解稀释,储存于棕色试剂瓶中;
取溶液于锥形瓶中,用标准溶液平行标定3次,消耗标准溶液的平均体积为。
Ⅱ.测定氯离子含量
a.量取某品牌酱油,稀释至。
b.取稀释后的待测样品于锥形瓶中,加入指示剂。
c.用标准溶液滴定,记下到达终点时消耗标准溶液的体积。重复上述操作两次,记录数据。
d.数据处理。
回答下列问题:
(1)配制标准溶液时,下列仪器必须使用的是__________(填序号)。
(2)实验所用的标准溶液,通常采用间接法配制(配成近似浓度的溶液,再用氯化钠基准物标定)。不能采用直接法配制的原因是__________。
(3)步骤Ⅱ(c)中,标准溶液应用__________(填仪器名称)盛装。
(4)已知:
物质
性质
颜色
白
黄
砖红
白
()
滴定时可选为滴定指示剂的是__________(填标号),滴定终点的现象是__________。
a. b. c.
(5)电位滴定法是利用溶液电导率突变指示终点的滴定法。其具体操作:取稀释后的待测样品于烧杯中,打开磁力搅拌器,向其中滴加步骤Ⅰ中标定的标准溶液,记录溶液电导率值和滴定体积。平行精测三次,实验结果如下图所示。
①根据图中数据计算消耗的标准溶液平均体积为__________,计算酱油中__________(列出计算式)。
②下列操作会使测得酱油中氯离子含量偏高的是__________(填标号)。
a.配制标准溶液时,烧杯中溶液少量溅出
b.滴定前,未用标准溶液润洗滴定管
c.滴定过程中,烧杯中溶液少量溅出
(6)电位滴定法相比于直接沉淀法的优点有__________(答一点)。
【答案】(1)②⑤ (2)硝酸银见光易分解,且固体常含有杂质,纯度达不到基准物质要求
(3)(棕色)酸式滴定管(聚四氟乙烯滴定管)
(4) ①. b ②. 滴入最后半滴AgNO3溶液时,锥形瓶中出现砖红色沉淀,且半分钟内该沉淀不溶解
(5) ①. 4.96 ②. ③. ab
(6)数据检测更精准,结果更准确(①适用于有色或浑浊溶液,不受酱油颜色的干扰;②无需添加指示剂,不受溶液酸碱度的影响;或其他合理答案)
【解析】
【分析】本实验采用沉淀滴定法测定酱油里氯离子浓度,实验流程分为两大阶段,第一阶段为标准溶液配制与标定,先准确称量基准固体,使用容量瓶配制标准溶液,再配制溶液,利用标准溶液滴定标定的准确浓度;第二阶段测定样品,量取酱油样品加水稀释,取稀释后的酱油试样置于锥形瓶,加入合适指示剂,用标定好的标准溶液滴定,与生成沉淀,记录消耗标准液体积,同时还有电位滴定的平行实验,依靠溶液电导率突变判断滴定终点,多组平行数据取平均值,结合滴定反应,根据物质的量守恒计算原始酱油样品中的氯离子浓度,并分析各类实验操作带来的误差,对比电位滴定和直接沉淀滴定的优劣。
【小问1详解】
配制精确浓度的NaCl标准溶液,步骤为用分析天平准确称量基准NaCl,在烧杯中溶解后转移至容量瓶定容,图中①为圆底烧瓶、④为分液漏斗均不需要,③为托盘天平精度不足,无法满足0.2340g的精确称量要求,必须使用的仪器是200mL容量瓶②和高精度分析天平⑤;
【小问2详解】
硝酸银固体易见光分解,且纯度难以达到基准物质的要求,无法直接配制出浓度准确的标准溶液;
【小问3详解】
溶液会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,因此需用酸式滴定管盛装,因为其见光易分解,故用(棕色)酸式滴定管(聚四氟乙烯滴定管);
【小问4详解】
滴定指示剂的要求是: 先和 完全生成AgCl白色沉淀后,再与指示剂阴离子生成特征颜色的银盐,的溶度积远小于,会优先于 和 沉淀,无法指示终点,而为砖红色,满足 先完全沉淀后,再和过量 生成砖红色沉淀的要求,因此选作指示剂,当滴入最后半滴标准溶液时,锥形瓶中出现砖红色沉淀,且半分钟内沉淀不消失;
【小问5详解】
①三次滴定终点体积分别为4.96 mL、4.95 mL、4.97 mL,平均体积为 ,先标定浓度:根据,代入数据得,再根据滴定的计量关系和稀释倍数,计算原酱油中 的质量浓度;
②a. 配制时溶液少量溅出,会导致标定得到的浓度值比实际浓度偏小,滴定待测液时消耗的标准溶液体积偏大,最终测得的 含量偏高;
b. 滴定前未用润洗滴定管,管内残留的水稀释了标准溶液,导致滴定相同量的 需要消耗更多标准溶液体积,计算得到的 含量偏高;
c. 滴定过程中烧杯中溶液少量溅出,损失了部分待测 ,消耗的标准溶液体积偏小,测得结果偏低;
故选ab;
【小问6详解】
酱油本身带有较深的色泽,会干扰直接沉淀法的肉眼颜色终点判断,电位滴定法依靠电导率突变判定终点,不受样品颜色影响,准确度更高。
14. 为早日实现碳中和缓解温室效应,的资源化利用已成为当下的研究热点。已知,二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应:
主反应:
副反应:
(1) _______,该反应在_______(填标号)条件下能自发进行。
a.高温 b.低温 c.任意温度
(2)在恒温恒容条件下,向密闭容器中充入和,同时发生以上两个反应。下列表述能说明容器内反应均已达到化学平衡状态的是__________。
a.的生成速度等于的消耗速度 b.气体的平均相对分子质量不再变化
c.气体的密度不再变化 d.和的物质的量之比不再改变
(3)以的进气比通入载有催化剂的密闭反应管中,维持压强为进行上述两个反应。测得不同温度下,的平衡转化率、反应相同时间后的实际转化率随温度的变化如图所示。请回答以下问题:
①的消耗速率:a点__________b点(填“>”、“<”或“=”)。
②,反应活化能:__________(填“>”、“<”或“=”)。
③时,测得平衡时。该温度下,平衡时的转化率__________;副反应的平衡常数__________。
④已知的产率:c点<d点,请从平衡移动的角度说明原因:__________。
【答案】(1) ①. +247.1 ②. a (2)bd
(3) ①. < ②. < ③. 65% ④. 1 ⑤. 600℃时,从d点(未达平衡)到c点(达到平衡)的过程中,副反应继续正向进行,消耗大量的并生成,这导致主反应平衡向逆向移动,从而消耗了已生成的,使得平衡时(c点)的产率低于未达到平衡的d点
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,目标反应 = 副反应×2 - 主反应,得到: 。 该反应,且反应后气体分子数增多,,根据自发进行判据,只有高温下才能满足该条件,选a。
【小问2详解】
a.的生成速率是副反应的正反应速率,的消耗速率是主反应的逆反应速率,二者速率没有计量数匹配关系,不能说明平衡;
b.体系中所有物质均为气体,总质量不变,主反应前后气体总物质的量均不相等,根据,平均相对分子质量不变时,说明气体总物质的量不再变化,反应达到平衡;
c.恒温恒容条件下,气体总质量、容器体积均不变,密度始终为定值,密度不变不能说明平衡;
d.是主反应产物、是反应物,二者物质的量之比不再改变,说明各组分浓度不再变化,反应达到平衡;
因此选bd。
【小问3详解】
①a点位于平衡曲线上,b点位于实际转化曲线上且在a点的正下方(温度相同)。b点未达到平衡,的实际转化率低于平衡转化率,说明体系中反应物和的浓度比a点(平衡时)更高。浓度越大,反应速率越快,因此的消耗速率 a<b。
②由图可知,范围内CO2的平衡转化率随温度升高而下降,说明低温下以放热的主反应为主;而高温下CO2的平衡转化率随温度升高而上升,说明高温下以吸热的副反应为主。这表明随着温度。升高,副反应速率增加的倍数大于主反应,即副反应对温度变化更敏感,因此副反应的活化能更大,即反应的活化能。
③ 设初始充入为1mol、为4mol,450℃时平衡转化率为80%,即共反应掉0.8mol 。设主反应消耗,副反应消耗,则;根据反应的计量关系,平衡时,,由(同容器体积相同,浓度比等于物质的量之比)得,联立解得,。因此的转化率;副反应平衡常数,同容器体积相同,浓度比等于物质的量之比,代入,,,,计算得。
④600℃时,副反应(吸热)正向进行的程度很大。从d点(未达平衡)到c点(达到平衡)的过程中,副反应继续正向进行,消耗大量的并生成,这导致主反应的浓度商(或导致主反应平衡向逆向移动),从而消耗了已生成的,使得平衡时(c点)的产率低于未达到平衡的d点。
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2026-2027学年福州市高三年级适应性练习
化学
(完卷时间:75分钟;满分:100分)
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可能用到的原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Ga 70
一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40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。
福建科研团队利用高密度双原子催化剂,将和通过电化学偶联合成尿素。回答下面小题:
1. 下列说法错误的是
A. 与属于同一主族 B. 尿素是无机物
C. 尿素是基础化工原料和高效氮肥 D. 稀土元素Y是金属元素
2. 设代表阿伏加德罗常数,以下说法正确的是
A. 中含有的轨道电子数为
B. 中质子数为
C. 溶液中,所含的数目为
D. 含有的键数目为
3. M为重要的有机合成中间体,其合成路线如下。下列说法错误的是
A. K的核磁共振氢谱图有4组峰 B. L名称为2,4,6-三溴苯胺
C. L可发生取代、加成、消去反应 D. M中所有原子共面
4. 已知、、、为原子序数依次增大的四种短周期元素,它们构成的一种化合物结构如图所示。下列说法正确的是
A. 电负性:W>Y>Z B. 第一电离能:Y>X>Z
C. 简单气态氢化物的沸点:X>Y D. 该物质中的杂化方式为、
5. 一定温度下,使用催化剂M分解丙烷成丙烯的反应历程如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注)。下列说法错误的是
A. 丙烷分解为丙烯是一个吸热反应
B. 比稳定
C. 该过程伯氢(的)比仲氢(的)更易失去
D. 该过程存在极性键的断裂和非极性键的形成
6. 五氧化二钒()是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。以某钒矿石(其中钒以存在,还有少量、)为原料制备的工艺流程如下图。下列说法错误的是
已知:萃取反应
A. “萃取”时,与萃取剂()结合进入有机相,与、等分离
B. “反萃取”时,用硫酸溶液将钒从有机相转移到水相,实现富集
C. “氧化沉钒”时,主要反应的化学方程式:
D. “脱氨”时,中的被氧化为而除去
7. 某化学小组利用乙醇的催化氧化实验,探究催化剂催化效果的影响因素,实验装置和实验结果如下所示。已知:常温下,乙醇与溴水反应速率极慢。下列说法错误的是
序号
催化剂的差异(金属大小和形状相同)
溴水褪色时鼓气次数(3次实验均值)
实验1
催化剂1:铜片(水平摊开)
57.7
催化剂2:银片(水平摊开)
51.3
实验2
催化剂1:铜片(水平摊开)
59.3
催化剂2:铜片(折叠,对折2次)
70.3
A. 为控制变量,实验前应按压气唧,观测溴水中是否冒出等量气泡
B. 硬质玻璃管中发生
C. 溴水褪色时鼓气次数越多,说明催化效果越好
D. 根据实验2的鼓气次数,说明增大催化剂与反应物接触面积可提高反应速率
8. 分别向装有等量的三种不同溶液的点滴板孔穴中滴加3滴溶液。
已知:①相同条件下氧化性:
② ;
下列说法错误的是
A. 将孔穴板Ⅰ反应后的物质进行离心分离,得到无色溶液和黄色固体,说明几乎没有生成
B. 若孔穴板Ⅱ中溶液颜色加深,则证明氧化性:
C. 孔穴板Ⅲ中溶液变为棕黄色,有白色沉淀生成,说明体系中发生了氧化还原反应
D. 该实验说明物质的氧化性会随浓度的变化而变化
9. 一种以为中间体无膜合成2,5-呋喃二甲酸()的碱性电化学装置如图所示,下列说法正确的是
A. 电源a极为负极
B. 反应1为
C. 反应2中发生还原反应
D. 每生成,理论上最多可产生
10. 常温下,取的溶液于锥形瓶中,向其中逐滴滴入的溶液。测得滴加过程中,溶液中、与加入的之间的关系如图。
已知:的电离平衡常数为;的电离平衡常数分别为、;滴加过程中不考虑的分解。
下列说法正确的是
A. 由图可知:
B. 当时,
C. 当时,
D. 若改用溶液滴加,则所得图像浓度变化曲线与原图相同
二、非选择题:本题共4小题,共60分。
11. 锂离子电池具有寿命长和高安全性等优点,是新能源汽车的动力电池之一。由锂云母矿(主要含和少量等氧化物)制备碳酸锂的流程如下:
已知:时,,。
回答下列问题:
(1)研磨的目的是__________。
(2)加入后,与形成稳定的,从而提高锂的浸出率。在中,提供__________与形成配位键;该离子的空间构型为__________。
(3)“酸浸”时与反应的化学方程式为__________。
(4)下表为浸出液添加6g除杂后的离子浓度、除氟率(R)和损失率(L),表示未检测到
离子
除杂前
添加除杂后
添加除杂后
添加除杂
R或L/%
R或L%
R或L/%
39.40
ND
—
ND
—
ND
—
4.95
ND
—
ND
—
ND
—
0.44
11.5
—
12.1
—
12.5
—
28.99
0.11
99.62
0.08
99.72
0.08
99.72
7.81
4.08
48
6.88
12
7.83
0
①“除杂”时,加入除去,同时调节使__________、__________等阳离子形成氢氧化物沉淀而除去(填离子符号)。
②分析上表,用量时损失率高达,原因是水解生成无定形胶状沉淀,比表面积大、强吸附;当增至时损失率≈0,可能的原因是__________。
(5)晶胞结构如图所示:
①A表示__________(填“Ca2+”或“F-”),其配位数为__________。
②图中A处原子分数坐标为,则B处原子分数坐标为__________。
③某储氢合金具有面心立方最密堆积的结构,晶胞中处于面心,处于顶点,氢原子可进入到由与构成的四面体空隙中。若将与等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与图示晶胞结构相似,则该晶体储氢后的化学式为__________。
(6)“沉锂”加入饱和溶液,发生的离子反应方程式为__________。若“除钙”后溶液中,沉锂后要求残留,则需保持__________。
12. 阿帕他胺是一种雄激素受体抑制剂,其中间体(G)的合成路线如下:(部分试剂及条件已省略)
已知:表示叔丁氧羰基
(1)A中含氧官能团名称为__________。
(2)反应ⅰ化学方程式为__________。
(3)D结构简式为__________。
(4)ⅳ的反应类型为__________。
(5)中采用杂化的碳原子数目为__________。
(6)ⅴ、ⅵ中基团的作用是__________。
(7)N为E的同系物,分子量比E多14,写出N的同分异构体中,满足下列条件且核磁共振氢谱峰组数最少的结构简式__________(任写一种)。
a.含有苯环的芳香族化合物 b.结构中只含有、、
13. 某化学兴趣小组拟测定酱油中氯离子含量,常见方法有直接沉淀法或电位滴定法(酱油中其他成分不参与反应)。其中直接沉淀法测定过程如下:
Ⅰ.准备标准溶液
a.准确称取基准物质,配制标准溶液。
b.配制并标定标准溶液
称取一定质量置于烧杯中,溶解稀释,储存于棕色试剂瓶中;
取溶液于锥形瓶中,用标准溶液平行标定3次,消耗标准溶液的平均体积为。
Ⅱ.测定氯离子含量
a.量取某品牌酱油,稀释至。
b.取稀释后的待测样品于锥形瓶中,加入指示剂。
c.用标准溶液滴定,记下到达终点时消耗标准溶液的体积。重复上述操作两次,记录数据。
d.数据处理。
回答下列问题:
(1)配制标准溶液时,下列仪器必须使用的是__________(填序号)。
(2)实验所用的标准溶液,通常采用间接法配制(配成近似浓度的溶液,再用氯化钠基准物标定)。不能采用直接法配制的原因是__________。
(3)步骤Ⅱ(c)中,标准溶液应用__________(填仪器名称)盛装。
(4)已知:
物质
性质
颜色
白
黄
砖红
白
()
滴定时可选为滴定指示剂的是__________(填标号),滴定终点的现象是__________。
a. b. c.
(5)电位滴定法是利用溶液电导率突变指示终点的滴定法。其具体操作:取稀释后的待测样品于烧杯中,打开磁力搅拌器,向其中滴加步骤Ⅰ中标定的标准溶液,记录溶液电导率值和滴定体积。平行精测三次,实验结果如下图所示。
①根据图中数据计算消耗的标准溶液平均体积为__________,计算酱油中__________(列出计算式)。
②下列操作会使测得酱油中氯离子含量偏高的是__________(填标号)。
a.配制标准溶液时,烧杯中溶液少量溅出
b.滴定前,未用标准溶液润洗滴定管
c.滴定过程中,烧杯中溶液少量溅出
(6)电位滴定法相比于直接沉淀法的优点有__________(答一点)。
14. 为早日实现碳中和缓解温室效应,的资源化利用已成为当下的研究热点。已知,二氧化碳加氢制甲烷过程中发生如下反应:
主反应:
副反应:
(1) _______,该反应在_______(填标号)条件下能自发进行。
a.高温 b.低温 c.任意温度
(2)在恒温恒容条件下,向密闭容器中充入和,同时发生以上两个反应。下列表述能说明容器内反应均已达到化学平衡状态的是__________。
a.的生成速度等于的消耗速度 b.气体的平均相对分子质量不再变化
c.气体的密度不再变化 d.和的物质的量之比不再改变
(3)以的进气比通入载有催化剂的密闭反应管中,维持压强为进行上述两个反应。测得不同温度下,的平衡转化率、反应相同时间后的实际转化率随温度的变化如图所示。请回答以下问题:
①的消耗速率:a点__________b点(填“>”、“<”或“=”)。
②,反应活化能:__________(填“>”、“<”或“=”)。
③时,测得平衡时。该温度下,平衡时的转化率__________;副反应的平衡常数__________。
④已知的产率:c点<d点,请从平衡移动的角度说明原因:__________。
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