内容正文:
2026—2027学年上学期高三9月一模化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 P:31 S:32 Cl:35.5 K:39 Fe:56 Cu:64 Ga:70 I:127
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 2025年8月8日,中国选手卢卓灵在成都世运会武术项目太极剑比赛中夺冠,太极剑的主要成分为碳钢。碳钢属于
A. 有机材料 B. 无机非金属材料 C. 金属材料 D. 复合材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.有机材料主要指含碳化合物(如塑料、橡胶等),而碳钢的主要成分是铁和碳,属于合金,不属于有机材料,故A错误;
B.无机非金属材料包括陶瓷、玻璃等,碳钢以金属铁为基体,不属于此类,故B错误;
C.金属材料包括纯金属及其合金,碳钢是铁与碳的合金,属于金属材料,故C正确;
D.复合材料由两种及以上不同性质材料复合而成(如玻璃钢),碳钢是单一合金材料,故D错误;
故答案选C。
2. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有18 个中子
B. 标准状况下,中含有分子总数为
C. 完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目为
D. 标准状况下,含有的共用电子对数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.的中子数为18-8=10,每个分子含有2×10=20个中子,的摩尔质量为36 g/mol,因此为1 mol,1 mol中含有个中子, A错误;
B.乙醇的摩尔质量为46 g/mol,所以46 gCH3CH2OH为1 mol,1 molCH3CH2OH含有的分子总数为, B正确;
C.氢氧化铁胶体粒子是由多个氢氧化铁聚集而成,则1 molFeCl3完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目远小于, C错误;
D.N2的结构式为:,每个N2中有3对共用电子对。标准状况下,为1 mol,所以1 molN2含有的共用电子对数目为, D错误;
故答案选B。
3. 化学用语是符号表征的重要形式。下列化学用语正确的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 中的轨道形成的键:
C. 反-2-丁烯的结构简式为
D. 的原子结构示意图为
【答案】B
【解析】
【详解】A.该轨道表示式违反洪特规则,基态S原子的价电子轨道表示式应为:,A错误;
B.2个氯原子的3p轨道“头碰头”形成键,电子云轮廓图:,B正确;
C.反-2-丁烯的结构简式中两个甲基位于碳碳双键的异侧,其结构简式为:,C错误;
D.的原子结构示意图中核外有2个电子,原子结构示意图为:,D错误;
故答案选B。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用食醋去除水垢中的:
B. 用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气:
C. 向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢钙溶液:
D. 乙醇与酸性溶液反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.食醋中的醋酸是弱酸,用食醋去除水垢中的,离子方程式为CaCO3+ 2CH3COOH = Ca2++ 2CH3COO⁻ + H2O + CO2↑,故A错误;
B.高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水,反应的离子方程式为,故B错误;
C.向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢钙溶液,反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠、水,反应的离子方程式为,故C错误;
D.乙醇被酸性溶液氧化为乙酸,反应的离子方程式为,故D正确;
选D。
5. 下列关于仪器的说法错误的是
A. e和g可用于灼烧海带
B. b和d可用于分离乙醇和丁醚
C. c和f可用于除去食盐中的难溶性杂质
D. a和c可用于配制一定物质的量浓度的溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A.e是蒸发皿,g是陶土网,灼烧海带属于固体高温灼烧,需使用坩埚(搭配泥三角使用),蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不能用于灼烧固体,也不需要使用陶土网,A错误;
B.b是蒸馏烧瓶,d是冷凝管,乙醇和丁醚互溶且沸点相差较大,可通过蒸馏法分离,蒸馏操作需要蒸馏烧瓶和冷凝管,B正确;
C.c是烧杯,f是漏斗,除去食盐中的难溶性杂质需要过滤操作,过滤需要烧杯承接滤液、漏斗制作过滤器,C正确;
D.a是容量瓶,c是烧杯,配制一定物质的量浓度的溶液时,需要在烧杯中溶解溶质,冷却后转移至容量瓶中定容,二者均为必需仪器,D正确;
故选A。
6. 已知X、Y、Z、M、P为原子序数依次增大的短周期主族元素,有机物是一种多功能化学中间体,分子结构如图所示,基态原子的能级有2个未成对电子,、同主族。
下列叙述正确的是
A. 第一电离能:
B. 、的简单氢化物的键角:
C. 上述分子结构中键与键数目之比为
D. 中的Z原子易提供孤对电子与形成配位键
【答案】D
【解析】
【分析】基态M原子的2p能级有2个未成对电子,则M为C或O,根据结构式,X、Y、Z可分别形成1、4、3个化学键,则X为H、Y为C、Z为N,则M为O,M、P同主族,则P为S。
【详解】A.原子半径越大,第一电离能越小,第VA族元素电离能大于相邻元素,则第一电离能:N>O>S,A错误;
B.M、P的简单氢化物为H2O、H2S,中心原子电负性O>S,成键电子对斥力H2O>H2S,则键角H2O>H2S,B错误;
C.该分子中包括3个C-Hσ键、1个C-Cσ键、1个C-Nσ键、2个C≡Nπ键,则σ键与π键数目之比为5:2,C错误;
D.ZX3为NH3,N原子有1对孤对电子,易与Cu2+形成配位键,D正确;
故答案为D。
7. 近期我国科技工作者设计了一套电化学装置,能实现硝酸盐和丙醇在碱性条件下协同耦合生成丙酰胺,其原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 催化电极a的电势高于催化电极b的电势
B. 阳极区可能会产生丙酸
C. 阴极区的反应为
D. 电路中每转移6mol电子,会生成3mol丙酰胺
【答案】D
【解析】
【分析】图中转化关系可知,催化电极a是丙醇被氧化为丙醛,发生氧化反应,是电解池的阳极,电极反应:,催化电极b为电解池的阴极,电极反应为:。
【详解】A.催化电极a为阳极,催化电极b为阴极,催化电极a的电势高于催化电极b的电势,A正确;
B.阳极区的丙醛具有还原性,可能进一步被氧化为丙酸,B正确;
C.b为电解池的阴极,阴极区的反应式为:,C正确;
D.电极反应:,电路中每转移6mol电子,理论上阳极区生成3mol丙醛,但阴极区只生成1mol,二者反应仅生成1mol丙酰胺,D错误;
故选D。
8. 樱花素是中药黄连中的一种黄酮类物质,其结构如图所示。下列关于樱花素的叙述,正确的是
A. 分子中含有4种官能团
B. 易发生水解反应和氧化反应
C. 与足量反应所得的产物分子中有6个手性碳
D. 1mol该物质与饱和溴水反应最多消耗5mol
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中的官能团有酚羟基(-OH)、醚键(-O-)、羰基(C=O),共3种,A错误;
B.该分子不含酯基、碳卤键等可水解官能团,不能发生水解反应;酚羟基易被氧化,可发生氧化反应,B错误;
C.该有机物与足量H2加成后得到,手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子,该结构中含有6个手性碳原子,位置为:,C正确;
D.根据苯酚的性质分析,在酚羟基的邻位和对位的氢可以被溴原子取代,1mol该物质与饱和溴水反应最多消耗4mol ,D错误;
故选C。
9. 从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下:
“盐浸”过程转化为,并有少量和浸出。下列说法错误的是
A. “盐浸”过程若浸液下降,需补充
B. “滤渣”的主要成分为
C. “沉锌”过程发生反应
D. 应合理控制用量,以便滤液循环使用
【答案】B
【解析】
【分析】“盐浸”过程转化为,发生反应,根据题中信息可知,Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解,通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3;“沉锌”过程发生反应为:,经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。
【详解】A.“盐浸”过程中消耗氨气,浸液下降,需补充,A正确;
B.由分析可知,“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3,只含少量的Fe(OH)3,B错误;
C.“沉锌”过程发生反应,C正确;
D.应合理控制用量,以便滤液循环使用,D正确;
故选B。
10. 物质甲、乙、丙的焰色试验均为黄色,其转化关系如图所示。甲是单质,乙为厨房常见调味品,丙溶液可与氯气反应制备“84”消毒液。下列说法正确的是
A. 转化①和②互为可逆反应
B. 转化③产生的两种气体常温下不能共存
C. 转化⑤电解池阳极析出物质甲
D. 实验室完成转化⑥必须使用
【答案】D
【解析】
【详解】A.转化①为Na→NaCl(如2Na+Cl22NaCl),转化②为NaCl→Na(电解熔融NaCl:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑),可逆反应需同一条件,两者条件不同,A错误;
B.转化③为NaCl→NaOH,即电解饱和食盐水:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,产生H2和Cl2,常温、无光照的条件下H2与Cl2几乎不反应,所以能大量共存,而在强光照射下可能会爆炸,故两种气体有可能大量共存,B错误;
C.转化⑤为NaOH→Na,电解熔融NaOH时,阴极Na+得电子生成Na,阳极OH-失电子生成O2,阳极析出O2而非Na,C错误;
D.转化⑥为Na→NaOH,即Na与水反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,该反应比较剧烈,因此在进行实验操作的时候需要佩带护目镜,D正确;
故选D。
11. 氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)均为重要的半导体材料,其晶体结构类似于金刚石,熔点依次为1700℃、X℃、Y℃,其中的晶胞结构与参数如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 推测熔点:1700℃>X℃>Y℃
B. GaAs晶体中Ga和As的杂化类型相同
C. 晶体密度为
D. 的晶胞在底面上的投影图为
【答案】C
【解析】
【详解】A.GaN、GaP、GaAs均为共价晶体,熔点取决于共价键键能,键长Ga-N<Ga-P<Ga-As,键能依次减小,熔点依次降低,故1700℃>X℃>Y℃,A正确;
B.GaAs晶体结构类似金刚石,Ga和As均形成4个共价键,杂化类型均为sp3,B正确;
C.据“均摊法”,晶胞中含个Ga、4个N,则晶体密度为,C错误;
D.晶胞底面投影时,顶点Ga投影为顶点,面心Ga投影为边中点和中心,N原子投影为体内四点,与选项图示一致,D正确;
故选C。
12. 是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. (Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B. M中的化合价为
C. 该过程有非极性键的形成
D. 该过程的总反应式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,中的带有更多的正电荷,其与N原子成键后,吸引电子的能力比(Ⅱ)强,这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂,因此其失去质子()的能力增强,A说法正确;
B.(Ⅱ)中的化合价为+2,当其变为(Ⅲ)后,的化合价变为+3,(Ⅲ)失去2个质子后,N原子产生了1个孤电子对,的化合价不变;M为,当变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子,其中的化合价变为,因此,B说法不正确;
C.该过程M变为时,有键形成,是非极性键,C说法正确;
D.从整个过程来看, 4个失去了2个电子后生成了1个和2个,(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为,D说法正确;
综上所述,本题选B。
13. 下列实验操作和现象可得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中
产生红棕色气体
碳与浓硝酸反应生成了
B
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
C
向KBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉—KI溶液
溶液依次变为橙色和蓝色
元素非金属性:Cl>Br>I
D
向1mL溶液中依次滴加2滴NaCl溶液和KI溶液
依次产生白色和黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硝酸受热也会分解生成二氧化氮气体,不能说明碳与浓硝酸反应生成了,A错误;
B.室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,恰好反应得到BA,并向其中滴加紫色石蕊溶液,溶液变红,说明溶液显酸性,根据谁强显谁性可知,HA的电离程度更大,故,B正确;
C.过量氯水也会把碘离子氧化为碘单质,不能说明非金属性Br>I,C错误;
D.1mL溶液中依次滴加2滴NaCl溶液和KI溶液,先滴加的先产生沉淀,故依次产生白色AgCl和黄色AgI沉淀,不能说明哪种更难溶,不能判断的大小关系,D错误;
故选B。
14. 工业中采用双环戊二烯解聚法合成环戊二烯,反应为(g)2(g) ΔH。将3 mol双环戊二烯通入恒温、容积为1 L的恒容密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应,起始压强分别为p1和p2,n(双环戊二烯)、n(环戊二烯)随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B. ΔH>0
C. T2温度下,当容器总压强p=1.5p2时v正>v逆
D. 与恒温相比,绝热条件下的平衡常数小
【答案】C
【解析】
【详解】A.容器的体积为1L,随着反应的正向进行,n(双环戊二烯)逐浙减小,n(环戊二烯)逐浙增大,根据图像可知,0~1.5min,温度下,(双环戊二烯)(环戊二烯),温度下,1.5min时,n(双环戊二烯),则0~1.5min,(双环戊二烯),则(双环戊二稀)(双环戊二烯),因此,A正确;
B.由图像可知,温度下点处反应不一定处于平衡状态,因此达到平衡时,双环戊二烯转化的物质的量,温度下点处反应已经达到平衡,此时双环戊二稀转化的物质的量为1.5mol,说明升高温度平衡正向移动,即,B正确;
C.恒温、恒容条件下,压强之比等于气体物质的量之比,温度下,当容器总压强时,容器中气体总物质的量为4.5mol,设此时双环戊二烯转化了xmol,则,,由图像可知,此时反应处于平衡状态,,C错误;
D.该反应为吸热反应,温度越高,平衡常数越大,绝热条件下,随着反应的进行容器内温度逐渐降低,故绝热条件下的平衡常数小于恒温条件,D正确;
故选C。
15. 25℃,用0.1的NaOH溶液滴定某二元弱酸,pH、粒子的分布分数[如与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅱ线表示的变化曲线
B. 时,
C. 时,
D. a、b,c、d、e、f六点溶液中,f中水的电离程度最大
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,实线为0.1 mol/L NaOH溶液滴定二元弱酸H2A的滴定曲线,虚线为0.1 mol/L NaOH溶液滴定二元弱酸H2A的物种分布分数曲线。当=1时,反应生成NaHA,NaHA溶液显酸性,随着增大,即随着NaOH溶液的滴加,(H2A)减小,并且H2A为二元弱酸,所以(HA-)先增大后减少,最终生成A2-,所以曲线I代表( H2A )、曲线Ⅱ代表(HA-)、曲线Ⅲ代表(A2-)。当=0.5时,溶液为等浓度的NaHA和H2A的混合溶液,当=1时,为NaHA溶液,结合滴定曲线(实线曲线)对应的酸碱性分析解答。
【详解】A.由分析可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示、、,A项错误;
B.时,反应生成NaHA,NaHA溶液显酸性,的电离程度大于的水解程度,,B项错误;
C.时,得到等浓度的NaHA和Na2A混合溶液,由元素质量守恒得,C项错误;
D.f点,溶液中溶质为,水的电离程度最大,D项正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 稀土(RE)包括镧(La)、钇(Y)、钪(Sc)、铈(Ce)等元素,是重要的战略资源。从离子型稀土矿(含Fe、Al等元素)中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示。
已知:该工艺下,除铈(Ce)外,稀土离子保持+3价不变;草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物;常温下,金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表,其中当溶液中离子浓度时,可以认为沉淀完全。
离子
开始沉淀时的pH
1.5
4.3
5.6(为6.2)
沉淀完全时的pH
3.2
5.5
/(为9.0)
回答下列问题:
(1)的基态电子排布式与_______原子的基态电子排布式相同。
(2)利用离子交换法浸出稀土的过程如图所示。已知离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强。下列离子对交换能力最强的是_______。
A. B. C. D.
(3)“预中和”工序中,适宜的pH范围是_______。发生反应的离子方程式为_______。
(4)“草酸化”过程中,测得稀土(RE)的沉淀率随的变化情况如图所示.随草酸加入,稀土(RE)的沉淀率先上升后下降的原因是_______。
(5)“沉淀”工序产物中含有,计算的为_______。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性合金类催化剂,写出用氢气还原和熔融盐制备的化学方程式_______。
(7)有机物HR能将从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)。向(有机层)中加入_______(填“酸”或“碱”)进行反萃取能获得较纯的含水溶液。
【答案】(1)Ar (2)C
(3) ①. ②.
(4)刚开始加入时,沉淀未完全,随草酸浓度增大,稀土(RE)的沉淀率上升,当草酸用量过多时,草酸与离子形成可溶性配位化合物
(5)
(6)
(7)酸
【解析】
【分析】稀土矿物与盐溶液发生离子交换除去矿渣,预中和加入碳酸氢铵将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,再加入碳酸氢铵调节pH沉淀氢氧化铝与稀土元素,在沉淀中加入氢氧化钠将氢氧化铝沉淀溶解,使铝以偏铝酸盐形式溶解进入溶液,碱溶后的含铝滤液加水稀释,水解生成,将稀土元素的沉淀加HCl溶解,一部分加碳酸钠沉淀之后转化为,加入焙烧转化为含氟稀土抛光粉,另一部分加草酸酸化得到和含稀土合金,据此回答;
【小问1详解】
Sc为21号元素,基态核外有18个电子,其电子排布式与Ar原子的基态电子排布式相同;
【小问2详解】
根据离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强,对交换能力最强的是,答案选C;
【小问3详解】
“预中和”工序中使铁离子沉淀,其他金属阳离子不沉淀,pH的范围为:,发生的反应为;
【小问4详解】
已知草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物,刚开始加入时,沉淀未完全,随草酸浓度增大,稀土RE的沉淀率上升,当草酸用量过多时,RE的沉淀率下降的原因是草酸与离子形成可溶性配位化合物,故稀土的沉淀率下降;
【小问5详解】
根据表中数据可得,;
【小问6详解】
中Y元素化合价为价,中Pt为价,合金类催化剂中金属元素Y、Pt均为0价,还原和熔融盐制备时,化学方程式为:;
【小问7详解】
根据平衡(水层)(有机层)(有机层)(水层),向(有机层)中加入酸时,增大,平衡向形成的方向移动,则能获得较纯的含水溶液。
17. 科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KI和都曾先后用于加碘盐中。某学习小组在实验室模拟工业制备KI和的原理,回答下列问题:
Ⅰ.实验室模拟工业制备KI:
反应原理:、
(1)虚线框中的仪器名称是_______,该装置中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验步骤如下:
①首先关闭活塞a,向三颈烧瓶中滴入30%的KOH溶液,当观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为无色,立即停止滴入KOH溶液,接着打开活塞a,通入气体,当观察到_______(填现象),停止通气;
②向三颈烧瓶中滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶进行加热,其目的是_______;
③将三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入,将混合物进行过滤,过滤所得滤渣中除含有过量外,还含有_______(填化学式),合并滤液和洗涤液,蒸发结晶得成品。
Ⅱ.实验室模拟工业制备:
几种物质的溶解度见下表:
物质
KCl
25℃时的溶解度/g
20.8
0.8
7.5
80℃时的溶解度/g
37.1
12.4
16.2
(3)写出流程图中反应Ⅰ的主要的化学方程式:_______,“操作a”为_______。
(4)某同学测定上述流程生产的样品的纯度:取1.00 g样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化,再加入过量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加溶液,恰好完全反应时共消耗溶液.该样品中的质量分数为_______(已知反应:)。
【答案】(1) ①. 启普发生器 ②.
(2) ①. 三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时(或三颈烧瓶中沉淀的量不再增加时) ②. 将溶液中剩余的气体排出,从而除去 ③. 、S
(3) ①. ②. 蒸发浓缩、冷却结晶
(4)85.6%
【解析】
【小问1详解】
虚线框中的仪器名称是启普发生器;启普发生器中发生的反应是和稀反应生成气体和,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
①根据题干信息,制备KI的反应过程为先发生反应Ⅰ:,再发生反应Ⅱ:,其操作过程为关闭启普发生器活塞,先滴入30%的KOH溶液,待观察到棕黄色溶液变为无色,此时反应I基本完全,停止滴入KOH溶液,然后打开启普发生器活塞,通入气体进行反应Ⅱ,可以进一步生成,当观察到三颈烧瓶和烧杯中产生气泡的速率接近相等时(三颈烧瓶中沉淀的量不再增加时),说明反应Ⅱ进行完全,停止通气;
②滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶中的溶液进行水浴加热,其目的是使溶液酸化并加热,有利于溶液中剩余的逸出,从而除去;
③由信息可知,通入后三颈烧瓶中发生反应Ⅱ生成S沉淀,则把三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入,在过滤器中过滤,过滤得到的沉淀中除含有过量外,还含有和S,合并滤液和洗涤液,蒸发至析出结晶,干燥得成品;
【小问3详解】
由流程图可知,反应I的化学方程式为:,再根据表中数据分析可知,在常温下溶解度小,则操作a是蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问4详解】
由①,②,可得关系式为,则,所以碘酸钾的质量分数为。
18. 工业上可利用、为原料制备。
Ⅰ.利用催化氧化制备,其原子利用率100%。
(1)该反应的热化学方程式为_______。已知:、的摩尔燃烧焓分别为、。
Ⅱ.利用和一定条件下可以合成甲醇,但是该过程往往存在副反应ⅱ。
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(2)仅发生反应ⅱ时:一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内的混合气体密度不再变化
B.CO的浓度不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.单位时间内消耗,同时生成
E.容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)温度为,初始压强为4.0 MPa时,向恒容密闭容器中充入的混合气体,发生反应ⅰ和ⅱ,t min后反应达到平衡状态,测得的转化率为36%,的分压是CO的分压的2倍。
①内用分压表示的平均反应速率为_______,的转化率为_______。
②该温度下,反应ⅰ的标准平衡常数_______[列出计算式即可,不用化简;已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应,,其中,、、、为各组分的平衡分压]。
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生的电极反应式为_______。
②5.6 L(标准状况下)通入铜电极,若只生成CO和,此时铜极区溶液增重5.4 g,则生成CO和的体积比为_______。
【答案】(1)
(2)BD (3) ①. ②. 28% ③.
(4) ①. ②. 4:1
【解析】
【小问1详解】
甲烷氧化制备甲醇的方程式为:,
已知: , ,
甲烷制备甲醇的焓变,该反应的热化学方程式为: 。
【小问2详解】
A.混合气体总质量和体积不变,密度始终不变,不能判断反应是否平衡,A错误;
B.各物质浓度不变,反应已达平衡,B正确;
C.反应前后气体分子数不变,压强始终不变,压强不变不能判断反应是否平衡,C错误;
D.单位时间内消耗1 mol 为正反应速率,生成1 mol 逆反应速率,正逆速率相等,反应达到平衡,D正确;
E.混合气体总质量和总物质的量不变,混合气体平均摩尔质量始终不变,不能判断反应是否平衡,E错误;
故答案为:BD。
【小问3详解】
温度为T K,压强为4.0 MPa时,向恒容密闭容器中充入的混合气体,发生反应ⅰ和ⅱ,t min后反应达到平衡状态。
①反应前、的分压分别是1.0 MPa、3.0 MPa,平衡时的转化率为36%,则转化的分压是0.36 MPa,的分压是CO的分压的2倍,依据三段式可知:
因此内用分压表示的平均反应速率为,
的转化率为;
②该温度下平衡时、、、CO、的分压分别是(MPa):0.64、2.16、0.24、0.12、0.36,所以反应ⅰ的标准平衡常数。
【小问4详解】
①铜电极连接电源的负极,电极上得电子产生,电极反应式为;
②5.6 L(标准状况下)通入铜电极,若只生成CO和,电极反应分别为、,此时铜极区溶液增重5.4 g,设生成CO和的物质的量分别为x、y,则根据碳原子守恒有①,氢离子通过阳离子交换膜进行铜电极区,根据两个电极反应式可知,铜极区分别增重为36x、18y,故有②,联立①②解得,,则生成CO和的体积比为。
19. 毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物,可按下图路线合成(部分试剂省略):
(1)化合物D中的含氧官能团名称为____________________,化合物A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
(2)化合物B的结构简式为__________________________。
(3)涉及的反应类型________________。
(4)关于化合物C的说法成立的有________________。
①与FeCl3溶液作用显色 ②与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀
③与D互为同系物 ④能与HCN反应
(5)转化中使用了CH3OLi,其名称为__________________________。
(6)毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性,可由多取代苯甲醛J出发,经多步合成得到(如下图)。已知J的1HNMR谱图显示四组峰,峰面积比为。J和I的结构简式为__________________,__________________。
【答案】(1) ①. 羟基、醚键 ②.
(2) (3)取代反应
(4)②④ (5)甲醇锂或甲氧基锂
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】A与发生取代反应,生成B,其结构简式为;B与BnBr发生取代反应,生成C;C被还原,生成D;多步转化生成E;E与F发生醛基的先加成后消去反应,生成G;G经过一系列反应生成H;H与氢气反应生成毛兰菲。
【小问1详解】
D的结构简式为,含氧官能团名称为羟基、醚键;A中酚羟基可与NaOH反应,生成,其反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由分析可知,化合物B的结构简式为;
【小问3详解】
B与BnBr发生取代反应,生成C。
【小问4详解】
①C中没有酚羟基,无法和发生显色反应,错误;
②C含有醛基,属于还原性醛,可与新制氢氧化铜共热生成砖红色沉淀,正确;
③C的官能团是醚键+醛基,D的官能团是醚键+醇羟基,官能团种类不同,不是同系物,错误;
④C的醛基可与HCN发生加成反应,生成α-羟基腈,正确;
符合题意的为②④。
【小问5详解】
为甲醇与活泼金属形成的化合物,名称为甲醇锂或甲氧基锂。
【小问6详解】
根据流程中E和F的反应,J经过一系列转化形成的结构类似于F,且其分子式为,峰面积比为1:1:2:6,则其结构简式为;I为毛兰菲的同分异构体,类似G转化为毛兰菲的过程,可推出I的结构简式为:。
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2026—2027学年上学期高三9月一模化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H:1 Li:7 C:12 N:14 O:16 P:31 S:32 Cl:35.5 K:39 Fe:56 Cu:64 Ga:70 I:127
第Ⅰ卷(选择题,共45分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)。
1. 2025年8月8日,中国选手卢卓灵在成都世运会武术项目太极剑比赛中夺冠,太极剑的主要成分为碳钢。碳钢属于
A. 有机材料 B. 无机非金属材料 C. 金属材料 D. 复合材料
2. 设为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有18 个中子
B. 标准状况下,中含有分子总数为
C. 完全水解生成氢氧化铁胶体粒子的数目为
D. 标准状况下,含有的共用电子对数为
3. 化学用语是符号表征的重要形式。下列化学用语正确的是
A. 基态S原子的价电子轨道表示式:
B. 中的轨道形成的键:
C. 反-2-丁烯的结构简式为
D. 的原子结构示意图为
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 用食醋去除水垢中的:
B. 用高锰酸钾和浓盐酸制备氯气:
C. 向氢氧化钠溶液中滴加少量碳酸氢钙溶液:
D. 乙醇与酸性溶液反应:
5. 下列关于仪器的说法错误的是
A. e和g可用于灼烧海带
B. b和d可用于分离乙醇和丁醚
C. c和f可用于除去食盐中的难溶性杂质
D. a和c可用于配制一定物质的量浓度的溶液
6. 已知X、Y、Z、M、P为原子序数依次增大的短周期主族元素,有机物是一种多功能化学中间体,分子结构如图所示,基态原子的能级有2个未成对电子,、同主族。
下列叙述正确的是
A. 第一电离能:
B. 、的简单氢化物的键角:
C. 上述分子结构中键与键数目之比为
D. 中的Z原子易提供孤对电子与形成配位键
7. 近期我国科技工作者设计了一套电化学装置,能实现硝酸盐和丙醇在碱性条件下协同耦合生成丙酰胺,其原理如图所示。下列叙述错误的是
A. 催化电极a的电势高于催化电极b的电势
B. 阳极区可能会产生丙酸
C. 阴极区的反应为
D. 电路中每转移6mol电子,会生成3mol丙酰胺
8. 樱花素是中药黄连中的一种黄酮类物质,其结构如图所示。下列关于樱花素的叙述,正确的是
A. 分子中含有4种官能团
B. 易发生水解反应和氧化反应
C. 与足量反应所得的产物分子中有6个手性碳
D. 1mol该物质与饱和溴水反应最多消耗5mol
9. 从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下:
“盐浸”过程转化为,并有少量和浸出。下列说法错误的是
A. “盐浸”过程若浸液下降,需补充
B. “滤渣”的主要成分为
C. “沉锌”过程发生反应
D. 应合理控制用量,以便滤液循环使用
10. 物质甲、乙、丙的焰色试验均为黄色,其转化关系如图所示。甲是单质,乙为厨房常见调味品,丙溶液可与氯气反应制备“84”消毒液。下列说法正确的是
A. 转化①和②互为可逆反应
B. 转化③产生的两种气体常温下不能共存
C. 转化⑤电解池阳极析出物质甲
D. 实验室完成转化⑥必须使用
11. 氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)均为重要的半导体材料,其晶体结构类似于金刚石,熔点依次为1700℃、X℃、Y℃,其中的晶胞结构与参数如图所示,设为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的是
A. 推测熔点:1700℃>X℃>Y℃
B. GaAs晶体中Ga和As的杂化类型相同
C. 晶体密度为
D. 的晶胞在底面上的投影图为
12. 是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A. (Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B. M中的化合价为
C. 该过程有非极性键的形成
D. 该过程的总反应式:
13. 下列实验操作和现象可得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
将红热的木炭加入浓硝酸中
产生红棕色气体
碳与浓硝酸反应生成了
B
室温时,将等物质的量浓度的弱酸HA和弱碱BOH等体积混合,并向其中滴加紫色石蕊溶液
溶液变红
C
向KBr溶液中依次滴加过量氯水、淀粉—KI溶液
溶液依次变为橙色和蓝色
元素非金属性:Cl>Br>I
D
向1mL溶液中依次滴加2滴NaCl溶液和KI溶液
依次产生白色和黄色沉淀
A. A B. B C. C D. D
14. 工业中采用双环戊二烯解聚法合成环戊二烯,反应为(g)2(g) ΔH。将3 mol双环戊二烯通入恒温、容积为1 L的恒容密闭容器中,分别在T1和T2温度下进行反应,起始压强分别为p1和p2,n(双环戊二烯)、n(环戊二烯)随时间t的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. T1>T2
B. ΔH>0
C. T2温度下,当容器总压强p=1.5p2时v正>v逆
D. 与恒温相比,绝热条件下的平衡常数小
15. 25℃,用0.1的NaOH溶液滴定某二元弱酸,pH、粒子的分布分数[如与的关系如图所示。下列说法正确的是
A. Ⅱ线表示的变化曲线
B. 时,
C. 时,
D. a、b,c、d、e、f六点溶液中,f中水的电离程度最大
第Ⅱ卷(非选择题,共55分)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 稀土(RE)包括镧(La)、钇(Y)、钪(Sc)、铈(Ce)等元素,是重要的战略资源。从离子型稀土矿(含Fe、Al等元素)中提取稀土元素并获得高附加值产品的一种工艺流程如图所示。
已知:该工艺下,除铈(Ce)外,稀土离子保持+3价不变;草酸可与多种过渡金属离子形成可溶性配位化合物;常温下,金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH见下表,其中当溶液中离子浓度时,可以认为沉淀完全。
离子
开始沉淀时的pH
1.5
4.3
5.6(为6.2)
沉淀完全时的pH
3.2
5.5
/(为9.0)
回答下列问题:
(1)的基态电子排布式与_______原子的基态电子排布式相同。
(2)利用离子交换法浸出稀土的过程如图所示。已知离子半径越小、电荷数越大,离子交换能力越强。下列离子对交换能力最强的是_______。
A. B. C. D.
(3)“预中和”工序中,适宜的pH范围是_______。发生反应的离子方程式为_______。
(4)“草酸化”过程中,测得稀土(RE)的沉淀率随的变化情况如图所示.随草酸加入,稀土(RE)的沉淀率先上升后下降的原因是_______。
(5)“沉淀”工序产物中含有,计算的为_______。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性合金类催化剂,写出用氢气还原和熔融盐制备的化学方程式_______。
(7)有机物HR能将从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:(水层)(有机层)(有机层)(水层)。向(有机层)中加入_______(填“酸”或“碱”)进行反萃取能获得较纯的含水溶液。
17. 科学合理地补充碘可防治碘缺乏病,KI和都曾先后用于加碘盐中。某学习小组在实验室模拟工业制备KI和的原理,回答下列问题:
Ⅰ.实验室模拟工业制备KI:
反应原理:、
(1)虚线框中的仪器名称是_______,该装置中发生反应的化学方程式为_______。
(2)实验步骤如下:
①首先关闭活塞a,向三颈烧瓶中滴入30%的KOH溶液,当观察到三颈烧瓶中溶液颜色由棕黄色变为无色,立即停止滴入KOH溶液,接着打开活塞a,通入气体,当观察到_______(填现象),停止通气;
②向三颈烧瓶中滴入硫酸溶液,并对三颈烧瓶进行加热,其目的是_______;
③将三颈烧瓶中的溶液倒入烧杯中,加入,将混合物进行过滤,过滤所得滤渣中除含有过量外,还含有_______(填化学式),合并滤液和洗涤液,蒸发结晶得成品。
Ⅱ.实验室模拟工业制备:
几种物质的溶解度见下表:
物质
KCl
25℃时的溶解度/g
20.8
0.8
7.5
80℃时的溶解度/g
37.1
12.4
16.2
(3)写出流程图中反应Ⅰ的主要的化学方程式:_______,“操作a”为_______。
(4)某同学测定上述流程生产的样品的纯度:取1.00 g样品溶于蒸馏水中并用硫酸酸化,再加入过量的KI和少量的淀粉溶液,逐滴滴加溶液,恰好完全反应时共消耗溶液.该样品中的质量分数为_______(已知反应:)。
18. 工业上可利用、为原料制备。
Ⅰ.利用催化氧化制备,其原子利用率100%。
(1)该反应的热化学方程式为_______。已知:、的摩尔燃烧焓分别为、。
Ⅱ.利用和一定条件下可以合成甲醇,但是该过程往往存在副反应ⅱ。
反应ⅰ:
反应ⅱ:
(2)仅发生反应ⅱ时:一定温度下,下列叙述能说明恒容密闭容器中反应达到平衡状态的是_______(填标号)。
A.容器内的混合气体密度不再变化
B.CO的浓度不再变化
C.容器内的压强不再变化
D.单位时间内消耗,同时生成
E.容器内混合气体平均摩尔质量不再变化
(3)温度为,初始压强为4.0 MPa时,向恒容密闭容器中充入的混合气体,发生反应ⅰ和ⅱ,t min后反应达到平衡状态,测得的转化率为36%,的分压是CO的分压的2倍。
①内用分压表示的平均反应速率为_______,的转化率为_______。
②该温度下,反应ⅰ的标准平衡常数_______[列出计算式即可,不用化简;已知:分压=总压×该组分物质的量分数,对于反应,,其中,、、、为各组分的平衡分压]。
(4)利用电催化可将同时转化为多种燃料,装置如图:
①铜电极上产生的电极反应式为_______。
②5.6 L(标准状况下)通入铜电极,若只生成CO和,此时铜极区溶液增重5.4 g,则生成CO和的体积比为_______。
19. 毛兰菲是一种具有抗肿瘤活性的天然菲类化合物,可按下图路线合成(部分试剂省略):
(1)化合物D中的含氧官能团名称为____________________,化合物A与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
(2)化合物B的结构简式为__________________________。
(3)涉及的反应类型________________。
(4)关于化合物C的说法成立的有________________。
①与FeCl3溶液作用显色 ②与新制氢氧化铜反应,生成砖红色沉淀
③与D互为同系物 ④能与HCN反应
(5)转化中使用了CH3OLi,其名称为__________________________。
(6)毛兰菲的一种同分异构体I具有抗氧化和抗炎活性,可由多取代苯甲醛J出发,经多步合成得到(如下图)。已知J的1HNMR谱图显示四组峰,峰面积比为。J和I的结构简式为__________________,__________________。
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