精品解析：广东省深圳市外国语学校2024-2025学年高二上学期期末化学试题

深圳外国语学校2024—2025学年度高二上学期期末考试 化学试题 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分；第11-16小题，每小题4分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 文物见证历史，化学创造文明。下列文物主要材质不是有机高分子的是 A．《簪花仕女图》绢帛画 B．《四美图》木版画 C．越王勾践剑 D．唐王右丞诗集 A. A B. B C. C D. D 2. 化学与社会、科学、技术密切相关。下列说法正确的是 A. 古代酒曲酿酒利用了催化剂加快反应速率的原理 B. 中国古代使用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈，利用了胶体的性质 C. “运-20”机身采用钨碳合金熔合材料，属于无机非金属材料 D. 《荀子·劝学》“冰，水为之，而寒于水”，说明冰的能量低于水，冰变为水属于吸热反应 3. 劳动需要“知行合一”。下列所述的化学知识正确且与劳动项目有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 自来水厂工人用作净水剂 有氧化性 B 面包师用小苏打作发泡剂烘焙 水解使溶液呈碱性 C 消防员用泡沫灭火器演示如何灭火 与在溶液中发生相互促进的水解反应 D 用热的纯碱溶液清洗厨具油污 油脂在碱性条件下会发生水解 A. A B. B C. C D. D 4. 化学可以让生活更美妙。下列描述错误的是 A. 烹饪美食添加料酒、醋，可产生酯，其香味让食物口感更好 B. 汽车尾气安装催化转化装置后污染减小，催化剂可提高有效碰撞几率 C. 有锈迹的铁栏杆用溶液处理后光亮如新，与溶液呈酸性有关 D. 用溶液处理含的电石气去除异味，利用了强酸制弱酸的原理 5. 已知： ，键的键能为，中键的键能为，的结构为。则键的键能为 A. B. C. D. 6. 下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度 B. 红棕色的加压时颜色变深 C. 将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧，最终得氧化铝固体 D. 打开碳酸饮料瓶盖时泛起大量气泡 7. “符号表征”体现化学学科特征，是学习化学的重要方法。下列说法正确的是 A. 甲烷的燃烧热为，热化学方程式： B. 的水解方程式： C. 硫化钠溶液在空气中氧化变质的离子方程式： D. 向溶液中滴入稀硫酸： 8. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列有关叙述错误的是 A. 增大质量，平衡不移动 B. CO体积分数不变时反应达到平衡状态 C. 可用单位时间内质量净增量表示反应快慢 D. 分离出部分，重新达到新平衡后浓度减小 9. 血液的酸碱度会影响血红蛋白(Hb)结合的能力，主要涉及的反应：①，②。人体吸入CO会发生反应，下列相关说法正确的是 A. 若反应①低温条件下可自发进行，则该反应为吸热反应 B. 时，反应②达到平衡状态 C. 人体代谢酸度增加时，反应②平衡正向移动，反应①平衡常数K减小 D. 人体吸入CO，使反应②平衡逆向移动，导致血液中的含量减少而使人中毒 10. 缓解焦虑类药物阿戈美拉汀的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 该有机物属于芳香烃 B. 1 mol该有机物最多消耗6 mol C. 分子中所有原子可能在同一平面上 D. 该有机物中含有2种官能团 11. 同位素示踪法探究羧酸与醇发生酯化反应的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 物质a核磁共振氢谱有5组峰 B. 以上反应生成的分子内一定不含有 C. 是该反应的催化剂 D. 若改用与乙醇反应，生成的乙酸乙酯中一定不含有 12. 较强酸可制较弱酸，是复分解反应的一般规律。在常温下测得浓度均为的下列三种溶液的pH如表所示，则下列有关说法正确的是 溶质 NaClO pH 8.34 11.6 10.3 A. 以上溶液的pH可用精密pH试纸测定 B. 可以发生反应 C. 常温下，电离常数： D. 和溶液中均存在： 13. 亚砷酸可用于治疗白血病。常温下，某亚砷酸稀溶液pH = 6.5，保持常温不变，向该溶液中加入NaOH(s)，含砷微粒的物质的量分数与溶液pH关系如图所示。下列说法错误的是 A. pH在8.0～10.0时，反应的离子方程式： B. M点溶液中，由水电离的浓度为 C. N点溶液满足： D. 溶液水解程度大于电离程度 14. 化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液，称为缓冲溶液。25℃时，浓度均为的HCN溶液与NaCN溶液等体积混合所得缓冲溶液的。下列说法错误的是 A. 该缓冲溶液中： B. 该缓冲溶液中： C. 加水稀释，缓冲溶液中的值减小 D. 该温度下HCN的的数量级为 15. 掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 装置甲利用褪色快慢验证浓度对化学反应速率的影响 B. 装置乙用于探究酸性强弱对双氧水分解速率的影响 C. 装置丙用于HCl标准溶液滴定未知浓度的NaOH待测液 D. 装置丁用于探究压强对化学平衡的影响 16. 催化加氢制甲醇有利于减少的排放，实现“碳达峰”。总反应可表示为。一般认为其反应历程如下： ① ② 测得含碳气体分子浓度与反应时间的关系如图所示，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A. B. C. D. 二、非选择题：本大题共4小题，共56分。考生根据要求作答。 17. 氯化铁常用于污水处理、电子工业等领域。已知氯化铁易升华、易潮解。某化学兴趣小组设计实验制备氯化铁并探究其性质，回答下列问题： Ⅰ．制备固体。 （1）仪器a的名称是________，装置b的作用是________。 （2）装置A用浓盐酸和固体反应制备氯气，其反应的离子方程式为________。 Ⅱ．探究影响水解平衡的因素。 实验1：探究溶液pH对水解平衡的影响。 在常温下设计了下列实验，通过测定透光率进行研究。已知：水解程度越大，颜色越深，透光率越低。 组别 溶液 蒸馏水 溶液 透光率/% 1 2 mL 2 mL 0 mL 2 2 mL 0 mL 2 mL T （3）同学甲预测理由是________。 实际结果是。同学甲通过查阅资料发现，与可发生反应(较深的黄色)，推测是因为生成了而导致该实验结果，并做了如下实验验证： 组别 溶液 蒸馏水 试剂x 透光率/% 3 2 mL 0 mL 2 mL （4）试剂x为________，可由实验结果________，证实同学甲的推测。 （5）通过分析对比上述实验，若实验结果________>________，可证明pH对的水解平衡的影响。 实验2：探究温度对水解平衡移动的影响。 分别将浓度均为和溶液加热至50℃后停止加热，溶液自然冷却，测得该过程中溶液透光率的变化如图所示： （6）结合图像分析，同学乙得出结论：①温度升高，的水解平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)；②溶液透光率随温度变化并不是仅由水解平衡所致的。 （7）为了探究反应的热效应，同学乙设计了四组实验方案： 组别 温度 试剂 透光率/% 4 25℃ 溶液 5 50℃ 溶液 6 25℃ 溶液 7 50℃ 溶液 查阅资料：不与配位，稀溶液接近无色。 若实验结果为________，则可证明：为吸热反应。 18. 回收利用是目前解决空间站物质循环等问题的有效途径。物质转化如图甲所示： （1）反应A是回收利用的关键步骤。 已知： 反应A的热化学方程式为________。 （2）将原料气按置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得的物质的量分数随温度的变化曲线如图乙所示(虚线为平衡时的曲线)。空间站反应器内，通常采用前期先加热，后期再冷却的方法来提高的转化效率，原因是________。 （3）用代替反应A，可实现氢、氧元素循环利用，缺点是一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是________。 （4）反应A的原料气还可通过反应获取。恒温恒容条件下，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是________(填标号)。 a．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 b．混合气体的密度不随时间改变 c．单位时间内生成a mol 的同时消耗a mol d．各组分气体的百分含量不随时间改变 （5）利用与合成甲醇涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． ①向2 L某刚性容器中充入1 mol 和3 mol ，一定条件下，假定只发生反应Ⅰ，t min达到平衡时，此时容器中为0.2 mol，则用表示的化学反应速率为________(用含字母t的代数式表示)。 ②选择性是衡量催化剂性能的重要指标。选择合适催化剂，向2 L某刚性容器中充入1 mol 和3 mol ，同时发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时，的转化率为15%，的选择性为80%[甲醇的选择性]则反应Ⅱ的平衡常数________(只列式不计算)。 ③在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测得的平衡转化率与温度的变化关系如图所示。压强、、由大到小的顺序为________。压强一定时，曲线随温度变化先降后升的原因是________。 19. 二氧化钛是一种具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。一种以含钛废料(主要成分为，含少量MgO、Cu、、)为原料，分离提纯的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为________。 （2）为提高“酸浸”效率，可采取的措施是________(写一条即可)。 （3）“酸浸”后Ti元素以形式存在，“水解”时发生反应的离子方程式为________。若在“水解”前没有加入铁粉，可能引起的后果是________。 （4）已知结构如图所示，硫元素化合价为________，“氧化”步骤中，氧化剂和还原剂的理论物质的量之比为________。 （5）副产品焦磷酸镁()不溶于水，常作牙膏、牙粉的稳定剂。“滤液3”中加入溶液发生反应的离子方程式为________。 20. 含氮杂环化合物的合成在生命物质制备以及新药研发等方面具有重大意义。一种以苯为主要原料合成的路线如图所示： （1）在一定条件下化合物Ⅰ发生反应①，该反应原子利用率为100%，则物质x为________(填化学式)。 （2）根据化合物Ⅱ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂 反应形成的新官能团 反应类型 a _____ _____ b HCN _____ _____ （3）化合物Ⅵ中的官能团名称为________。 （4）化合物y是化合物Ⅴ相对分子质量相差28的同系物，则含有苯环的y的同分异构体有________种，其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为________(任写一种)。 （5）以有机物A、B和D为含碳原料，分两步合成抗癌药物盐酸厄洛替尼的重要中间体Ⅷ，第2步利用反应⑥的原理。 a．有机物D的化学名称是________。 b．第1步的化学方程式为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 深圳外国语学校2024—2025学年度高二上学期期末考试 化学试题 本试卷共6页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 一、选择题：本大题共16小题，共44分。第1-10小题，每小题2分；第11-16小题，每小题4分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 文物见证历史，化学创造文明。下列文物主要材质不是有机高分子的是 A．《簪花仕女图》绢帛画 B．《四美图》木版画 C．越王勾践剑 D．唐王右丞诗集 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．绢帛主要成分为蛋白质，属于天然有机高分子，A不符合题意； B．木材主要成分为纤维素，属于天然有机高分子，B不符合题意； C．越王勾践剑主要材质为青铜，是铜锡合金，属于金属材料，不是有机高分子，C符合题意； D．纸张主要成分为纤维素，属于天然有机高分子，D不符合题意； 故选C。 2. 化学与社会、科学、技术密切相关。下列说法正确的是 A. 古代酒曲酿酒利用了催化剂加快反应速率的原理 B. 中国古代使用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈，利用了胶体的性质 C. “运-20”机身采用钨碳合金熔合材料，属于无机非金属材料 D. 《荀子·劝学》“冰，水为之，而寒于水”，说明冰的能量低于水，冰变为水属于吸热反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．酒曲中含有的酶是酿酒过程的催化剂，可降低反应活化能加快反应速率，A正确； B．明矾溶液中水解使溶液显酸性，可与铜锈（碱式碳酸铜）反应将其除去，该过程利用的是盐类水解的性质，与胶体无关，B错误； C．钨碳合金属于金属材料，不属于无机非金属材料，C错误； D．冰变为水属于物理变化，而吸热反应特指吸热的化学变化，因此该过程不属于吸热反应，D错误； 故选A。 3. 劳动需要“知行合一”。下列所述的化学知识正确且与劳动项目有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 自来水厂工人用作净水剂 有氧化性 B 面包师用小苏打作发泡剂烘焙 水解使溶液呈碱性 C 消防员用泡沫灭火器演示如何灭火 与在溶液中发生相互促进的水解反应 D 用热的纯碱溶液清洗厨具油污 油脂在碱性条件下会发生水解 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．用作净水剂是因为水解生成胶体可吸附水中悬浮杂质，与的氧化性无关，二者无关联，A错误； B．小苏打作发泡剂是因为受热易分解产生，或与发酵产生的酸反应生成，与水解显碱性无关，二者无关联，B错误； C．泡沫灭火器的反应物是硫酸铝和碳酸氢钠，原理是与发生相互促进的水解反应，不是，化学知识错误，C错误； D．热的纯碱溶液中水解使溶液呈碱性，油脂在碱性条件下发生水解反应生成可溶于水的物质，可用于清洗油污，化学知识正确且与劳动项目有关联，D正确； 故选D。 4. 化学可以让生活更美妙。下列描述错误的是 A. 烹饪美食添加料酒、醋，可产生酯，其香味让食物口感更好 B. 汽车尾气安装催化转化装置后污染减小，催化剂可提高有效碰撞几率 C. 有锈迹的铁栏杆用溶液处理后光亮如新，与溶液呈酸性有关 D. 用溶液处理含的电石气去除异味，利用了强酸制弱酸的原理 【答案】D 【解析】 【详解】A．料酒中的乙醇和食醋中的乙酸可发生酯化反应生成具有香味的酯类物质，能提升食物口感，A正确； B．汽车尾气催化转化装置中的催化剂可降低反应活化能，提高活化分子百分数，进而提高有效碰撞几率，加快有害气体转化为无害物质的速率，减小污染，B正确； C．是强酸弱碱盐，水解使溶液呈酸性，可与铁锈（主要成分为）反应从而除去锈迹，C正确； D．与反应的化学方程式为，该反应中弱酸制得了强酸，能发生的原因是难溶于酸，并非利用强酸制弱酸原理，D错误； 故选D。 5. 已知： ，键的键能为，中键的键能为，的结构为。则键的键能为 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】的结构为，P-P键有6个，设P-P键的键能为xkJ·mol-1，则ΔH=6xkJ·mol-1+6bkJ·mol-1-12ckJ·mol-1=akJ·mol-1，得x=； 故选A。 6. 下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是 A. 氯水中加入粉末以提高氯水中的浓度 B. 红棕色的加压时颜色变深 C. 将氯化铝溶液加热蒸干并灼烧，最终得氧化铝固体 D. 打开碳酸饮料瓶盖时泛起大量气泡 【答案】B 【解析】 【详解】A．氯水中存在。加入碳酸钙粉末会消耗盐酸，使平衡向右移动，次氯酸浓度增大，可用勒夏特列原理解释，A错误； B．气相中存在。加压时气体体积减小，二氧化氮浓度首先直接增大，颜色变深；平衡虽向气体物质的量减小的方向移动，但不能据此解释颜色变深，B正确； C．氯化铝发生水解：。加热蒸干时氯化氢挥发，水解平衡向右移动，所得氢氧化铝灼烧后生成氧化铝，可用勒夏特列原理解释，C错误； D．打开瓶盖后，液面上方二氧化碳分压降低，二氧化碳的溶解平衡向逸出方向移动，形成大量气泡，可用勒夏特列原理解释，D错误； 故选B。 7. “符号表征”体现化学学科特征，是学习化学的重要方法。下列说法正确的是 A. 甲烷的燃烧热为，热化学方程式： B. 的水解方程式： C. 硫化钠溶液在空气中氧化变质的离子方程式： D. 向溶液中滴入稀硫酸： 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热定义为1mol可燃物完全燃烧生成指定产物放出的热量，其中水的稳定状态为液态，正确的热化学方程式为 ，A错误； B．该方程式为的电离方程式，的水解方程式应为，B错误； C．硫化钠溶液呈碱性，反应物中不应出现，正确离子方程式为，C错误； D．与稀硫酸发生歧化反应，生成硫单质、二氧化硫和水，离子方程式书写正确，D正确； 故选D。 8. 在恒温恒容密闭容器中投入足量，发生反应：。下列有关叙述错误的是 A. 增大质量，平衡不移动 B. CO体积分数不变时反应达到平衡状态 C. 可用单位时间内质量净增量表示反应快慢 D. 分离出部分，重新达到新平衡后浓度减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．固体浓度视为常数，增大的质量，其浓度不发生变化，平衡不移动，A正确； B．该反应从纯固体开始反应，生成的与的物质的量之比恒为，无论反应是否达到平衡，的体积分数始终为，因此体积分数不变不能判断反应达到平衡状态，B错误； C．为反应生成物，单位时间内的质量净增量越大，说明反应正向进行的速率越快，可用来表示反应快慢，C正确； D．反应的平衡常数，温度不变则不变；分离出部分后平衡正向移动，重新达到平衡时浓度比原平衡大，因此浓度比原平衡小，D正确； 故选B。 9. 血液的酸碱度会影响血红蛋白(Hb)结合的能力，主要涉及的反应：①，②。人体吸入CO会发生反应，下列相关说法正确的是 A. 若反应①低温条件下可自发进行，则该反应为吸热反应 B. 时，反应②达到平衡状态 C. 人体代谢酸度增加时，反应②平衡正向移动，反应①平衡常数K减小 D. 人体吸入CO，使反应②平衡逆向移动，导致血液中的含量减少而使人中毒 【答案】D 【解析】 【详解】A．低温条件下反应可自发进行，不能说明该反应为吸热反应；因为该反应熵减，若反应仅在低温下能自发进行，则该反应通常为放热反应（ΔH＜0、ΔS＜0，自发进行时ΔG=ΔH-TΔS＜0），A错误； B．两种物质的浓度相等不能说明正、逆反应速率相等；反应达到平衡时应满足，B错误； C．人体代谢酸度增加时，氢离子浓度增大，反应②平衡正向移动；温度不变，反应①的平衡常数不变，C错误； D．人体吸入CO会发生反应，人体吸入一氧化碳后，平衡右移，氧合血红蛋白被消耗，反应②平衡逆向移动并消耗氧气，使血液中氧气含量减少，D正确； 故选D。 10. 缓解焦虑类药物阿戈美拉汀的结构简式如图所示。下列说法正确的是 A. 该有机物属于芳香烃 B. 1 mol该有机物最多消耗6 mol C. 分子中所有原子可能在同一平面上 D. 该有机物中含有2种官能团 【答案】D 【解析】 【详解】A．烃只含碳、氢两种元素，该物质还含氧、氮元素，不属于芳香烃，A错误； B．萘环完全加氢最多消耗5 mol氢气，酰胺基中的碳氧双键不能与氢气加成，因此1 mol该物质最多消耗5 mol氢气，B错误； C．分子中含有饱和碳原子，其周围原子呈四面体空间结构，分子中所有原子不可能共平面，C错误； D．该物质含有醚键和酰胺基，共2种官能团，D正确； 故选D。 11. 同位素示踪法探究羧酸与醇发生酯化反应的机理如图所示。下列说法错误的是 A. 物质a核磁共振氢谱有5组峰 B. 以上反应生成的分子内一定不含有 C. 是该反应的催化剂 D. 若改用与乙醇反应，生成的乙酸乙酯中一定不含有 【答案】D 【解析】 【分析】题图显示，乙醇中的标记氧进攻质子化的羰基形成中间体a，经过质子转移、脱水和脱去氢离子生成酯，氢离子在反应前后再生。 【详解】A．中间体a中，乙酸部分的甲基、乙氧基中的亚甲基与甲基、两个等价羟基上的氢，以及带正电氧上的氢分别形成一组峰，共有5组峰，A正确； B．由题图可知，乙醇中的标记氧随乙氧基保留在酯中，脱去的水不含标记氧，B正确； C．氢离子参与反应过程并在最后一步重新生成，是该反应的催化剂，C正确； D．若改用羟基氧被标记的乙酸与乙醇反应，形成的中间体中的两个羟基均可能在质子转移后以水的形式离去，标记氧也可能保留并成为酯中的羰基氧，因此不能确定生成的乙酸乙酯一定不含标记氧，D错误； 故选D。 12. 较强酸可制较弱酸，是复分解反应的一般规律。在常温下测得浓度均为的下列三种溶液的pH如表所示，则下列有关说法正确的是 溶质 NaClO pH 8.34 11.6 10.3 A. 以上溶液的pH可用精密pH试纸测定 B. 可以发生反应 C. 常温下，电离常数： D. 和溶液中均存在： 【答案】C 【解析】 【分析】三种盐溶液的浓度相同，盐溶液的碱性越强，相应酸根离子的水解程度越大，其共轭酸的电离常数越小。碳酸钠溶液的pH大于次氯酸钠溶液的pH，所以。 【详解】A．精密pH试纸只能粗略测量溶液的pH，不能准确测得表中所列数值，A错误； B．由【分析】可知，碳酸氢根离子的酸性弱于次氯酸，碳酸氢根离子不能制得次氯酸，原反应不能按所写方向进行。二氧化碳通入次氯酸钠溶液时，可发生的反应为，B错误； C．由【分析】可知，，C正确； D．两种溶液均应满足电荷守恒：。原式中碳酸根离子前的系数应为2，D错误； 故选C。 13. 亚砷酸可用于治疗白血病。常温下，某亚砷酸稀溶液pH = 6.5，保持常温不变，向该溶液中加入NaOH(s)，含砷微粒的物质的量分数与溶液pH关系如图所示。下列说法错误的是 A. pH在8.0～10.0时，反应的离子方程式： B. M点溶液中，由水电离的浓度为 C. N点溶液满足： D. 溶液水解程度大于电离程度 【答案】B 【解析】 【详解】A．在该pH范围内，亚砷酸主要与氢氧根离子发生中和反应，正确的离子方程式为，A正确； B．M点的pH为8.0，加入的氢氧化钠已与亚砷酸反应，亚砷酸二氢根离子水解促进水的电离，溶液中由水电离产生的氢氧根离子浓度为；浓度的规范单位为，原选项数值错误，B错误； C．N点两条分布曲线相交，亚砷酸二氢根离子与亚砷酸氢根离子的浓度相等。将该关系代入电荷守恒式，得，C正确； D．由图可知，溶液呈碱性，说明亚砷酸二氢根离子的水解程度大于电离程度，D正确； 故选B。 14. 化学上把外加少量酸、碱而pH基本不变的溶液，称为缓冲溶液。25℃时，浓度均为的HCN溶液与NaCN溶液等体积混合所得缓冲溶液的。下列说法错误的是 A. 该缓冲溶液中： B. 该缓冲溶液中： C. 加水稀释，缓冲溶液中的值减小 D. 该温度下HCN的的数量级为 【答案】B 【解析】 【详解】A．等体积混合后溶液体积变为原来2倍，根据物料守恒，含的粒子总浓度为，即，A正确； B．溶液呈碱性，故c(OH-)>c(H+)，根据电荷守恒，可得c(Na+)>c(CN-)，选项中离子浓度顺序错误，正确的排序为：c(Na+)>c(CN-)>c(OH−)>c(H+)，B错误； C．由的电离常数表达式，可得，加水稀释时溶液碱性减弱，减小，因不变，故增大，温度不变不变，因此该比值减小，C正确； D．混合溶液中的电离、水解程度均较弱，二者浓度近似相等，故，数量级为，D正确； 故选B。 15. 掌握化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列实验装置能达到相应实验目的的是 A. 装置甲利用褪色快慢验证浓度对化学反应速率的影响 B. 装置乙用于探究酸性强弱对双氧水分解速率的影响 C. 装置丙用于HCl标准溶液滴定未知浓度的NaOH待测液 D. 装置丁用于探究压强对化学平衡的影响 【答案】D 【解析】 【详解】A．两支试管中酸性高锰酸钾溶液的体积相同而浓度不同，高锰酸钾的物质的量和溶液的初始颜色深浅均不同，褪色时间同时受到反应物用量和观察起点的影响，不能仅由褪色快慢验证浓度对反应速率的影响，A错误； B．两组均使用同浓度盐酸，只改变盐酸体积，不能比较酸性强弱；两组混合后的总体积也不同导致混合溶液中氢离子浓度以及过氧化氢的浓度不同，没有控制单一变量，B错误； C．图中未加入酸碱指示剂，也未显示其他判断滴定终点的测量手段，无法判断滴定终点，C错误； D．推动活塞可改变密闭体系的体积和压强，压力传感器可记录压强变化；该可逆反应前后气体总物质的量不同，压强改变会引起平衡移动，D正确； 故选D。 16. 催化加氢制甲醇有利于减少的排放，实现“碳达峰”。总反应可表示为。一般认为其反应历程如下： ① ② 测得含碳气体分子浓度与反应时间的关系如图所示，下列示意图中能体现上述反应能量变化的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据盖斯定律，①+②得  ，反应①吸热，若反应①为慢反应，说明反应①活化能大于反应②的活化能，总反应放热，能体现上述反应能量变化的是A，故选A。 二、非选择题：本大题共4小题，共56分。考生根据要求作答。 17. 氯化铁常用于污水处理、电子工业等领域。已知氯化铁易升华、易潮解。某化学兴趣小组设计实验制备氯化铁并探究其性质，回答下列问题： Ⅰ．制备固体。 （1）仪器a的名称是________，装置b的作用是________。 （2）装置A用浓盐酸和固体反应制备氯气，其反应的离子方程式为________。 Ⅱ．探究影响水解平衡的因素。 实验1：探究溶液pH对水解平衡的影响。 在常温下设计了下列实验，通过测定透光率进行研究。已知：水解程度越大，颜色越深，透光率越低。 组别 溶液 蒸馏水 溶液 透光率/% 1 2 mL 2 mL 0 mL 2 2 mL 0 mL 2 mL T （3）同学甲预测理由是________。 实际结果是。同学甲通过查阅资料发现，与可发生反应(较深的黄色)，推测是因为生成了而导致该实验结果，并做了如下实验验证： 组别 溶液 蒸馏水 试剂x 透光率/% 3 2 mL 0 mL 2 mL （4）试剂x为________，可由实验结果________，证实同学甲的推测。 （5）通过分析对比上述实验，若实验结果________>________，可证明pH对的水解平衡的影响。 实验2：探究温度对水解平衡移动的影响。 分别将浓度均为和溶液加热至50℃后停止加热，溶液自然冷却，测得该过程中溶液透光率的变化如图所示： （6）结合图像分析，同学乙得出结论：①温度升高，的水解平衡________移动(填“正向”“逆向”或“不”)；②溶液透光率随温度变化并不是仅由水解平衡所致的。 （7）为了探究反应的热效应，同学乙设计了四组实验方案： 组别 温度 试剂 透光率/% 4 25℃ 溶液 5 50℃ 溶液 6 25℃ 溶液 7 50℃ 溶液 查阅资料：不与配位，稀溶液接近无色。 若实验结果为________，则可证明：为吸热反应。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. 吸收水蒸气，防止水蒸气进入装置C导致氯化铁潮解(合理即可) （2） （3）加入的盐酸可抑制的水解(合理即可) （4） ①. 溶液 ②. （5） ①. ②. （6）正向 （7）或 【解析】 【分析】Ⅰ．装置A是利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，装置B的作用是干燥氯气，装置C是利用铁粉和氯气制备并收集氯化铁，其中干燥管b可以防止水蒸气进入装置C而使氯化铁潮解，装置D的作用是吸收多余的氯气，防止污染环境； Ⅱ．利用测定透光率来研究溶液pH和温度对水解平衡的影响，由此解答； 【小问1详解】 仪器a的名称为分液漏斗；由分析可知，装置b的作用是防止水蒸气进入装置C而使氯化铁潮解； 【小问2详解】 装置A是利用浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，因此离子方程式为； 【小问3详解】 的水解反应为，加入盐酸可以使的水解反应逆向移动，抑制了的水解，透光率增大，因此预测； 【小问4详解】 为了验证是发生反应而使透光率变小，需要排除pH变化对水解的影响，可以加入同浓度的溶液进行对比试验，因此加入的试剂为溶液；如果说明是生成了而导致透光率降低，符合同学甲的推测； 【小问5详解】 通过第2组和第3组的实验对比，可以排除生成对透光率的影响，如果此时，说明pH减小，浓度增大，抑制了的水解，透光率变大，可以证明pH对的水解平衡的影响； 【小问6详解】 根据图像可知，随着温度的升高，透光率减小，说明水解程度越大，因此的水解平衡正向移动；但是和随着温度变化透光率相差很大，说明透光率随温度变化并不是仅由水解平衡所致的； 【小问7详解】 根据实验推断出为吸热反应，说明随着温度升高，正向移动，会导致透光率降低，因此溶液与溶液相比，随着温度上升，透光率下降的更多，即（或）。 18. 回收利用是目前解决空间站物质循环等问题的有效途径。物质转化如图甲所示： （1）反应A是回收利用的关键步骤。 已知： 反应A的热化学方程式为________。 （2）将原料气按置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得的物质的量分数随温度的变化曲线如图乙所示(虚线为平衡时的曲线)。空间站反应器内，通常采用前期先加热，后期再冷却的方法来提高的转化效率，原因是________。 （3）用代替反应A，可实现氢、氧元素循环利用，缺点是一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是________。 （4）反应A的原料气还可通过反应获取。恒温恒容条件下，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是________(填标号)。 a．混合气体的平均相对分子质量不随时间改变 b．混合气体的密度不随时间改变 c．单位时间内生成a mol 的同时消耗a mol d．各组分气体的百分含量不随时间改变 （5）利用与合成甲醇涉及的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． ①向2 L某刚性容器中充入1 mol 和3 mol ，一定条件下，假定只发生反应Ⅰ，t min达到平衡时，此时容器中为0.2 mol，则用表示的化学反应速率为________(用含字母t的代数式表示)。 ②选择性是衡量催化剂性能的重要指标。选择合适催化剂，向2 L某刚性容器中充入1 mol 和3 mol ，同时发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时，的转化率为15%，的选择性为80%[甲醇的选择性]则反应Ⅱ的平衡常数________(只列式不计算)。 ③在不同压强下，按照投料合成甲醇，实验测得的平衡转化率与温度的变化关系如图所示。压强、、由大到小的顺序为________。压强一定时，曲线随温度变化先降后升的原因是________。 【答案】（1）； （2）前期加热，有利于加快反应速率；后期冷却，有利于平衡正向移动，增大的转化率(合理即可) （3）生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果(合理即可) （4）cd （5） ①. ②. ③. ④. 开始升温时以反应Ⅰ为主，反应放热，平衡逆向移动，平衡转化率下降；升高至一定温度后，以反应Ⅱ为主，反应吸热，平衡正向移动(合理即可) 【解析】 【小问1详解】 反应A为二氧化碳和氢气反应生成甲烷和水，化学方程式为，根据已知的 ①； ②可知，反应A为 ，根据盖斯定律可知，反应A的，因此反应A的热化学方程式为； 【小问2详解】 前期加热，可以加快反应速率，在未达到平衡前，提高在单位时间内的转化率；待达到平衡后，由于该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，提高的转化率； 【小问3详解】 生成物存在碳颗粒，会附着在催化剂的表面影响了催化效果； 【小问4详解】 a．该反应为气体分子数不变的反应，混合气体的物质的量不变，气体的质量不变，因此混合气体的平均相对分子质量始终保持不变，不能说明体系处于平衡状态，a错误； b．恒温恒容条件下，混合气体的质量和体积保持不变，因此混合气体的密度始终保持不变，不能说明体系处于平衡状态，b错误； c．单位时间内生成a mol 描述的是正反应，消耗a mol 描述的是逆反应，并且符合化学计量数的比值，说明正逆反应速率相等，说明体系处于平衡状态，c正确； d．各组分气体的百分含量不随时间改变，是平衡状态的特征标志，可以说明体系处于平衡状态，d正确； 故选cd； 【小问5详解】 ①反应Ⅰ中，初始的物质的量为，平衡时剩余，反应消耗了，根据反应方程式可知，生成的的物质的量为，因此用表示的化学反应速率为； ②的转化率为15%，反应消耗的的物质的量为，的选择性为80%，说明生成的的物质的量为 ，生成的的物质的量为，根据 可知，反应Ⅰ中消耗的物质的量为，生成的的物质的量为；根据 可知，反应Ⅱ中消耗的的物质的量为，生成的的物质的量为；因此平衡时，的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为，的物质的量为，因此反应Ⅱ的平衡常数为； ③反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，随着压强增大，平衡正向移动，的转化率增大，反应Ⅱ为气体分子数不变的反应，压强增大平衡不移动，因此压强越大，的转化率越大，因此； 反应Ⅰ为放热反应，随着温度升高，平衡逆向移动，的转化率减小，反应Ⅱ为吸热反应，随着温度升高，平衡正向移动，的转化率增大；开始升温时以反应Ⅰ为主，随着温度升高的转化率减小，升高至一定温度后，以反应Ⅱ为主，随着温度升高的转化率增大。 19. 二氧化钛是一种具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。一种以含钛废料(主要成分为，含少量MgO、Cu、、)为原料，分离提纯的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为________。 （2）为提高“酸浸”效率，可采取的措施是________(写一条即可)。 （3）“酸浸”后Ti元素以形式存在，“水解”时发生反应的离子方程式为________。若在“水解”前没有加入铁粉，可能引起的后果是________。 （4）已知结构如图所示，硫元素化合价为________，“氧化”步骤中，氧化剂和还原剂的理论物质的量之比为________。 （5）副产品焦磷酸镁()不溶于水，常作牙膏、牙粉的稳定剂。“滤液3”中加入溶液发生反应的离子方程式为________。 【答案】（1） （2）适当升高酸浸温度、适当增大稀硫酸浓度、将碱浸后固体进一步粉碎、搅拌（任写一条即可） （3） ①. ②. 部分也水解生成沉淀，引入杂质(合理即可) （4） ①. ②. （5） 【解析】 【分析】粉碎的含钛废料（主要成分为​，含少量、、​、​）加溶液碱浸，两性氧化物​与反应进入滤液1，、、、​成为碱浸滤渣；滤渣加稀硫酸酸浸，转化为，金属氧化物溶解、不反应进入滤渣1除去；酸浸后加铁粉，将溶液中还原为，冷却结晶析出副产物；滤液水解使生成，煅烧得到目标产物；水解后的滤液2加氧化残留为，调pH生成​除去，最后向含的滤液3中加，得到副产品​，完成钛的分离提纯；据此作答。 【小问1详解】 碱浸时仅废料中的两性氧化物​和溶液反应生成四羟基合铝酸钠进入滤液1，其余组分不与强碱反应，离子方程式为。 【小问2详解】 通过升温、增大反应物接触面积、提高酸浓度等常规措施，可加快固液反应速率，提升酸浸效率。 【小问3详解】 依据分析，水解使生成，离子方程式为；铁粉的作用是将体系内还原为，若不加铁粉，残留会在后续步骤提前水解，生成沉淀，引入杂质。 【小问4详解】 根据​的结构，存在1个过氧键（-O-O-），该键内2个O为-1价，其余6个O为-2价，结合化合价代数和为0，计算得S为价；氧化步骤中​作为氧化剂，过氧键断裂后1个​得到2个电子生成2个​，还原剂被氧化为，每个失去1个电子，由电子守恒得氧化剂与还原剂物质的量之比为。 【小问5详解】 滤液3中的和加入的焦磷酸根（）​直接结合，生成不溶于水的焦磷酸镁沉淀，离子方程式为。 20. 含氮杂环化合物的合成在生命物质制备以及新药研发等方面具有重大意义。一种以苯为主要原料合成的路线如图所示： （1）在一定条件下化合物Ⅰ发生反应①，该反应原子利用率为100%，则物质x为________(填化学式)。 （2）根据化合物Ⅱ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。 序号 反应试剂 反应形成的新官能团 反应类型 a _____ _____ b HCN _____ _____ （3）化合物Ⅵ中的官能团名称为________。 （4）化合物y是化合物Ⅴ相对分子质量相差28的同系物，则含有苯环的y的同分异构体有________种，其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为________(任写一种)。 （5）以有机物A、B和D为含碳原料，分两步合成抗癌药物盐酸厄洛替尼的重要中间体Ⅷ，第2步利用反应⑥的原理。 a．有机物D的化学名称是________。 b．第1步的化学方程式为________。 【答案】（1）CO （2） ①. /催化剂(①银氨溶液、②酸化等合理也给分) ②. 氧化反应 ③. 和 ④. 加成反应 （3）酮羰基、氨基 （4） ①. 20 ②. 或或 （5） ①. 甲醛 ②. ++H2O 【解析】 【分析】Ⅰ与x反应的原子利用率为100%，根据Ⅰ和Ⅱ的结构简式可知，x为，Ⅱ发生取代反应生成Ⅲ；Ⅰ发生硝化反应生成Ⅳ，Ⅳ的硝基发生还原反应转化为氨基生成Ⅴ；Ⅲ和Ⅴ发生取代反应生成Ⅵ；Ⅵ与Ⅱ和反应生成Ⅶ，由此解答； 【小问1详解】 Ⅰ的分子式为，Ⅱ的分子式为，Ⅰ与x生成Ⅱ的原子利用率为100%，因此x为； 【小问2详解】 Ⅱ的结构简式为，经过反应后生成羧基，说明发生的反应为醛基氧化为羧基的反应，需要的试剂是/催化剂；反应类型为氧化反应； Ⅱ与发生的反应是与碳氧双键的加成反应，生成物为，形成的新官能团为和；反应类型为加成反应； 【小问3详解】 根据Ⅵ的结构简式可知，其官能团的名称为酮羰基、氨基； 【小问4详解】 化合物y是化合物V相对分子质量相差28的同系物，y的分子式为，含有苯环的同分异构体有三种情况：一是苯环上只有一个取代基，该取代基可能为、、、、共5种；二是苯环上有两个取代基，可能是和、和、和，每种情况有邻间对三种同分异构体，共9种；三是苯环上有三个取代基，为一个氨基和两个甲基，共有6种同分异构体，因此一共有20种符合要求的同分异构体；其中核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为的同分异构体的结构简式为或或     （任写一种）； 【小问5详解】 a．第二步反应的原理与Ⅵ与Ⅱ和反应生成Ⅶ的原理一致，根据Ⅷ的结构简式可知，需要的反应物为、和；因此D的名称为甲醛； b．第一步反应为A和B生成，反应原理与Ⅲ和Ⅴ反应生成Ⅵ的原理类似，为取代反应，因此化学反应方程式为++H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $