精品解析:江西省乐平市乐平三中2025-2026学年度上学期2月期末高三化学试题
2026-09-12
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内容正文:
乐平三中2025-2026学年度上学期期末考试高三化学
满分:100分 考试时间:75(分钟)
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 K:39 Cu:64 Pb:207 I:127 Br:80
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与赣鄱文化、工业生产深度关联,下列说法错误的是
A. 景德镇高温陶瓷烧制时SiO2与Al2O3生成莫来石(3Al2O3·2SiO2),既发生物理熔融又发生复杂固相反应,硅酸盐属于无机非金属材料
B. 赣南被誉为“稀土王国”,稀土元素包括镧系15种元素及钪、钇共17种,全部为金属元素
C. 新余钢铁高炉炼铁中,焦炭既作燃料供热,又与CO2反应生成CO,CO才是还原铁矿石的核心还原剂,并非仅作燃料
D. 萍乡煤化工的干馏是隔绝空气加强热的物理变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.陶瓷烧制时与反应生成莫来石,过程包含物理熔融和复杂化学变化,硅酸盐属于无机非金属材料,A正确;
B.稀土元素包含镧系15种元素及钪、钇共17种,全部为金属元素,B正确;
C.高炉炼铁中,焦炭燃烧提供反应所需热量,同时焦炭与反应生成还原剂,并非仅作燃料,C正确;
D.煤的干馏是隔绝空气加强热的过程,会生成焦炭、煤焦油、焦炉气等新物质,属于化学变化,不是物理变化,D错误;
2. 下列化学用语表示正确的是
A. NH3和H2O之间最强烈的氢键作用:
B. BCl3的电子式为:
C. 中Cr的化合价:+6价
D. 基态O原子的价电子排布式为1s22s22p4
【答案】C
【解析】
【详解】A.与之间更强的氢键为电负性更大的连接的与形成的,选项图示为,不是最强烈的氢键作用,A错误;
B.中原子最外层仅3个电子,与3个形成3对共用电子对,周围只有6个电子,选项电子式中为8电子结构,不符合实际,B错误;
C.该结构为,含1个双键(显-2价)和2个过氧键(每个过氧键中均为-1价),经计算的化合价为价,C正确;
D.主族元素价电子为最外层电子,基态原子价电子排布式为,选项给出的是的核外电子排布式,D错误;
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1.6 g由O2和O3组成的混合气体中含有的质子数为0.8 NA
B. 4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.6 NA
C. 电解饱和食盐水时,若阴阳极共收集到2.24 L(标准状况)气体,转移电子数为0.1 NA
D. 0.1 mol/L FeCl3溶液中,阳离子数目大于0.1 NA
【答案】BD
【解析】
【详解】A.和均由氧原子构成,1.6 g混合气体中氧原子物质的量为,每个氧原子含8个质子,故质子数为,A正确;
B.的摩尔质量为,4.4 g该物质的物质的量为,若为乙醛(),分子中含6个键,含键数目为;若该物质为环氧乙烷,则含键数目为,B错误;
C.电解饱和食盐水的反应为,阴阳极生成的和总物质的量为,每生成2 mol混合气体转移2 mol电子,故转移电子数为,C正确;
D.题目未给出溶液的体积,无法计算溶质的物质的量,因此无法确定阳离子数目,D错误;
故选BD。
4. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A. 碱性条件NaClO氧化Fe2(SO4)3制备Na2FeO4:
B. 酸性KMnO4溶液吸收空气中的SO2:
C. 少量SO2气体通入NaClO溶液中:
D. 1 mol Cl2与1 mol FeBr2混合反应:2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++Br2+4Cl-
【答案】C
【解析】
【详解】A.该离子方程式电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒,符合碱性条件下氧化生成的反应原理,A正确;
B.该离子方程式中,酸性条件下将氧化为,自身被还原为,电子得失、电荷、原子均守恒,B正确;
C.具有强氧化性,会将生成的氧化为,正确离子方程式为,C错误;
D.还原性,1 mol 先氧化1 mol 消耗0.5 mol ,剩余0.5 mol 氧化1 mol ,反应离子方程式符合物质的量比例,守恒关系成立,D正确;
故选C。
5. 咖啡因是咖啡中一种生物碱,对人类的健康发挥着积极作用。手冲咖啡的过程如图,下列说法错误的是
(1)放入适量咖啡粉
(2)倒入适量的热水
(3)静置3分钟按压滤网
(4)倒入烧杯中
A. 咖啡因的分子式为C8H10N4O2
B. 步骤(2)(3)(4)涉及的主要操作等同于固-液萃取和分液
C. 咖啡中的咖啡因可用水浸泡溶解,与咖啡因能与水形成氢键有关
D. 分子中无手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据咖啡因的结构简式,数出分子中含8个、10个、4个、2个,分子式为,A正确;
B.步骤(2)(3)(4)是分离不溶性咖啡粉与咖啡溶液的操作,属于过滤,分液是分离互不相溶的液体混合物的操作,该过程不涉及分液,B错误;
C.咖啡因分子中含有电负性较大的、原子,可与水分子形成分子间氢键,因此可以用水浸泡溶解咖啡因,C正确;
D.手性碳原子需要连接4种完全不同的原子或基团,咖啡因分子中所有碳原子均不满足该条件,不含手性碳原子,D正确;
6. 下列各组分子或离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 滴入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、Na+、、C6H5OH
B. 弱碱性溶液中可能大量存在:Na+、K+、Cl-、
C. 使石蕊试液变红的溶液中:I-、、、Na+
D. 无色溶液中可能大量存在:Al3+、、Cl-、S2-
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴入KSCN溶液显红色的溶液中含有,与(苯酚)会发生显色反应,不能大量共存,A错误;
B.水解后溶液呈弱碱性,弱碱性溶液中、、、之间互不发生反应,可以大量共存,B正确;
C.使石蕊试液变红的溶液为酸性溶液,含有大量,酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,发生反应,不能大量共存,C错误;
D.和会发生完全双水解反应,反应为,不能大量共存,D错误。
7. 是一种聚阳离子,其空间构型为平面四边形。在HSO3Cl介质中可用强氧化剂S2O6Cl2将Se氧化制得,反应原理为:4Se+S2O6Cl2=(Se4)(SO3Cl)2,下列说法正确的是
A. 中Se的杂化方式为sp3
B. 每生成1 mol (Se4)(SO3Cl)2转移2 mol电子
C. HSO3Cl的酸性弱于H2SO4
D. SO3Cl-中心原子价层电子对数是3
【答案】B
【解析】
【详解】A.为平面四边形构型,杂化对应四面体空间结构,故的杂化方式不是,A错误;
B.反应中4个被氧化为,总失电子数为2,故每生成1 mol 转移2 mol电子,B正确;
C.中的一个被吸电子基团取代,的正电性增强,更易电离出,酸性强于,C错误;
D.中心的键数为4(3个键、1个键),孤电子对数为0,价层电子对数为4,D错误;
8. 神舟二十号飞船返航带回了多种新型材料,其中一种热控涂层材料中含有X、Y、Z、R、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y元素最高正化合价与最低负化合价代数和均为0,R最外层电子数是电子层数的3倍,Q2R3与强酸强碱均能发生反应。下列说法错误的是
A. X与R形成的化合物有两种 B. 简单氢化物的稳定性:Y<Z<R
C. 简单离子半径:R2->Q3+ D. Q与R形成的化合物可用于焊接钢轨
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:R最外层电子数是电子层数的3倍,短周期中只有符合;为两性氧化物,故Q为;X、Y最高正价与最低负价代数和为0,结合原子序数依次增大,可知X为,Y为;Z介于和之间,故Z为。
【详解】A.X()与R()可形成、两种化合物,A正确,不符合题意;
B.同周期非金属性,非金属性越强简单氢化物越稳定,故稳定性,即,B正确,不符合题意;
C.和核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,C正确,不符合题意;
D.Q与R形成的化合物为,焊接钢轨利用的是铝和铁的氧化物发生铝热反应,不能用于焊接钢轨,D错误,符合题意;
故选D。
9. 实验是科学探究的重要手段,下列实验操作或方案正确且能达到预期目的的是
目的
A.制铜氨溶液
B.观察钠盐火焰颜色
装置或操作
目的
C.测定生成H2的速率
D.提纯乙酸乙酯
装置或操作
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.制备铜氨溶液应向溶液中滴加浓氨水至生成的沉淀恰好完全溶解,滴加溶液无法生成铜氨络离子,不能达到实验目的,A错误;
B.玻璃棒的成分中含有钠元素,会干扰钠盐焰色的观察,焰色反应应使用铂丝或光洁无锈的铁丝蘸取待测物,B错误;
C.稀硝酸具有强氧化性,与反应生成而非,无法测定的生成速率,C错误;
D.饱和溶液可中和杂质乙酸,同时降低乙酸乙酯的溶解度,通过分液操作即可提纯乙酸乙酯,实验方案和操作均正确,D正确;
10. 工业上制备水煤气的反应为C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),将足量的C(s)与1mol H2O(g)加入1L恒容密闭容器中,分别在不同温度下发生反应,达到平衡时与温度的变化关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式为
B. 该反应的ΔH<0
C. 260℃时该反应的平衡常数为0.5
D. 若改为恒压条件下进行反应,则与恒容条件相比,平衡时H2O(g)的转化率会减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.平衡常数表达式中固体物质浓度视为常数,不纳入表达式,为固体,正确表达式为,A错误;
B.由图可知升高温度时的平衡转化率增大,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,,B错误;
C.260℃时平衡转化率为50%,容器体积为1 L,初始为1 mol,列三段式为:,则平衡时,,代入得,C正确;
D.该反应为气体分子数增大的反应,恒压条件下反应正向进行时容器体积膨胀,相当于减小压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,D错误;
故选C。
11. 下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下,向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中,分别加Zn粉
HA溶液初始反应速率较快
酸性:HA<HB
B
向Na2S2O3溶液中滴加过量H2SO4溶液,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
体现产生气体的还原性
C
向Ag2CrO4(砖红色)悬浊液中加入少量NaCl粉末
产生白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D
向NaHCO3溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液
出现白色沉淀
和[Al(OH)4]-发生了相互促进的水解反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.等浓度的、溶液与反应,初始反应速率更快说明电离出的浓度更高,酸性,结论错误,A错误;
B.与过量反应生成气体,通入溴水发生反应时元素化合价升高,作还原剂,体现还原性,B正确;
C.是型难溶物,是型难溶物,二者溶度积表达式结构不同,不能仅通过沉淀转化现象直接比较大小,C错误;
D.反应实质是电离出的与结合生成沉淀,属于强酸制弱酸的反应,并非相互促进的水解反应,D错误;
故答案选B。
12. 一种钙基双离子电池的结构及工作原理如图所示。充电时,石墨电极在Ca(PF6)2的碳酸酯类溶液中,进行可逆地嵌入和脱出,锡箔电极与Ca2+发生可逆合金化生成CaSn;放电时,从石墨中脱出,Ca2+扩散回电解液中。下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应为(Cn为石墨层)
B. 充电时,锡箔电极的质量会增加,石墨电极的质量也会增加
C. 若电池充电时的效率为80%,则转移1 mol电子时,实际需要输入1.25 mol电子的电量
D. 放电时,负极每生成1 mol Ca2+,电路中通过2 mol电子
【答案】A
【解析】
【详解】A.放电时从石墨中脱出,正极得电子发生还原反应,反应应为,选项给出的反应与实际放电正极反应不符,A错误;
B.充电时,锡箔为阴极,发生合金化反应生成,电极质量增加;石墨为阳极,嵌入石墨层,电极质量也增加,B正确;
C.充电效率为80%,即有效转移的电子数为输入电子总数的80%,因此转移1 mol有效电子时,需要输入的电子对应的电量为电子的电量,C正确;
D.放电时负极反应为,元素从0价升高到+2价,因此每生成1 mol ,电路中通过2 mol电子,D正确。
13. CH3NH3PbI3是光伏领域明星材料,其立方晶型的晶胞结构如图所示,晶胞棱长为a pm,下列说法正确的是
A. 与Pb2+距离为
B. Pb2+的配位数为8,处于I-构成的正八面体空隙中
C. 中N原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形
D. 该晶胞的密度可表示为:
【答案】D
【解析】
【详解】A.位于晶胞顶点,位于晶胞体心,二者距离为体对角线的一半,即,不是,A错误;
B.处于面心构成的正八面体空隙中,配位数为6而非8,B错误;
C.中原子形成4个键、无孤电子对,采取杂化,但连接的4个基团(1个、3个)不完全相同,空间结构为四面体形,不是正四面体形,C错误;
D.晶胞中数目为,数目为1,数目为,晶胞总相对质量为620,晶胞质量为,晶胞体积为,代入密度公式得,D正确;
故选D。
14. 室温下,用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2的流程如图所示。下列说法错误的是
已知:Ka1(H2SO3)=1.2×10-2、Ka2(H2SO3)=6.0×10-8、Ka1(H2CO3)=4.3×10-7、Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
A. 若将吸收后的溶液加热,的值会增大,因为电离和水解均为吸热过程
B. 吸收后的溶液中若,则溶液的pH≈7.7
C. Na2SO3溶液中:,则溶液呈中性
D. “沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为NaHCO3
【答案】A
【解析】
【分析】溶液与烟气中的反应生成,与足量的反应生成和,氧化后转化为石膏,由此解答;
【详解】A.加热时水解生成的分解为逸出,促使水解平衡正向移动,是增大的主要原因,而非电离和水解均吸热直接导致,A错误;
B.根据,代入,可以求出,,B正确;
C.溶液中电荷守恒为,若,则,溶液呈中性,C正确;
D.由电离常数得酸性顺序:,因此与足量反应只能生成,无法生成,上层清液含碳溶质主要为,D正确;
故选A。
二、非选择题(共58分)
15. 景德镇高岭土(主成分为Al2O3、SiO2,含Fe2O3、TiO2、CaO及微量Na2O杂质)是制备高端陶瓷基料α-Al2O3的核心原料,其工艺流程如下:
已知:①Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33;②α-Al2O3的烧结活性与焙烧气氛相关,O2氛围可避免杂相生成;
③TiO2+水解生成H2TiO3沉淀。
(1)酸浸时加热至80℃的目的是______。
(2)滤渣2的主要成分是______。
(3)“加过量铁粉”的作用之一促进TiO2+水解,写出其离子方程式______。
(4)“调pH”时,需使Al3+不沉淀[c(Al3+)=1.0mol/L],计算此时溶液的pH最大为______;若在实验室模拟工业调节pH后的物质分离操作,用到的玻璃仪器有______(填相应序号);
(5)“超纯水洗”后,检验Cl-已除尽的操作是______。
(6)若10t高岭土含Al2O3 34.2%,流程中Al的损耗分三步:酸浸损耗5%、沉铝损耗3%、焙烧损耗2%,则最终制得α-Al2O3的质量为______t(保留3位小数)。
【答案】(1)
加快酸浸速率(或提高浸取率)
(2)
、
(3)
(4) ①.
3 ②.
②⑤⑧ (5)
取最后一次洗涤液少许于试管中,滴加稀硝酸酸化的溶液,若无白色沉淀生成,则说明已除尽
(6)
3.088
【解析】
【分析】高岭土(主要含等)经焙烧后,加入浓盐酸80 ℃酸浸,不溶于盐酸,成为滤渣1;滤液中含有等离子。向滤液中加入过量铁粉,将还原为,同时消耗溶液中,促进水解生成沉淀,过量铁粉与钛酸沉淀共同组成滤渣2。除去钛元素后,调节pH,通入沉铝得到,经过超纯水洗涤除去杂质离子,再高温焙烧,最终制备高纯。
【小问1详解】
加热可以提高活化分子占比,加快固液反应速率,使高岭土中的可溶组分更充分溶解,提升浸出效率;
【小问2详解】
酸浸后不溶于浓盐酸的成为滤渣1;加入过量铁粉后,一方面将还原为,同时消耗促进水解生成沉淀,加上未反应完的过量铁粉,共同组成滤渣2;
【小问3详解】
作为还原剂消耗溶液中的,同时将可能存在的还原为,体系浓度降低后水解生成沉淀,配平后得到对应离子方程式:;
【小问4详解】
根据溶度积公式,代入、,解得,对应,即最大为3;调后分离固液的操作是过滤,用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、普通漏斗,对应图中序号②⑤⑧;
【小问5详解】
利用和生成不溶于硝酸的白色沉淀的特征反应,检验最后一次洗涤液中是否还存在,即可判断是否除尽;
【小问6详解】
初始质量为,三步损耗后剩余率为,计算得最终产物质量为。
16. 正溴戊烷为有机合成中的烷基化试剂,不溶于水与浓硫酸,利用浓硫酸、正戊醇、溴化钠制备正溴戊烷时发生的主要反应如下:
;;
物质
性状
沸点/℃
溶解性
正戊醇
无色液体
138.0
微溶于水,易溶于醇、醚
正溴戊烷
无色液体
129.5
不溶于水,溶于醇、醚
实验步骤:
(1)在圆底烧瓶中按一定顺序加入沸石、20mL浓硫酸、14.0mL(0.13mol)正戊醇、16.7g溴化钠、14mL蒸馏水,按图示组装仪器;
(2)加热回流7h,并经常摇动圆底烧瓶;
(3)充分反应后,冷却,改用蒸馏装置蒸出正溴戊烷粗品;
(4)将粗品转入分液漏斗中,用水洗涤,分出水层,有机层用浓硫酸洗涤、分出硫酸层,有机层依次用水、饱和碳酸氢钠溶液、水洗,然后干燥,最后蒸馏获得13.0g正溴戊烷。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______;C中倒置漏斗的作用______;
(2)C中盛放的是NaOH溶液,主要用于吸收______(填分子式,下同)等污染性气体。
(3)若步骤3中获得的粗产品呈淡红色,说明粗产品中溶有______(填化学式)副产物;除去该有色物质可选用下列试剂中的______;
a.NaHSO3 b.浓硫酸 c.10%碳酸钠溶液
(4)步骤4中分出水层的实验名称为______。
(5)若步骤4中,将浓硫酸改为水洗涤是否合理,说明理由:______。
(6)本实验的产率约为______%(保留3位有效数字)。
【答案】(1) ①. 圆底烧瓶 ②. 防止液体倒吸
(2)HBr、
(3) ①. ②. a (4)分液
(5)不合理,若将浓硫酸改用水洗涤,无法有效除去正戊醇等有机杂质 (6)66.2
【解析】
【分析】本实验利用正戊醇与氢溴酸(由和浓硫酸反应原位生成)在加热条件下发生取代反应制备正溴戊烷。由于浓硫酸具有强氧化性,会氧化部分生成和,导致粗产品带颜色且有污染性气体产生。实验中需通过冷凝回流提高反应物转化率,尾气需用碱液吸收并使用倒置漏斗防倒吸。粗产品的提纯需经过水洗、浓硫酸洗(除未反应的醇等有机杂质)、水洗、碱洗(除酸)、水洗、干燥和蒸馏等步骤。产率计算需先判断反应物的过量情况,再根据不足量反应物计算理论产量并求出产率。
【小问1详解】
根据仪器形状特征可知,仪器A的名称为圆底烧瓶;
和等气体极易溶于溶液,直接通入容易引起倒吸,C中倒置漏斗的边缘面积大,能有效防止液体倒吸。
【小问2详解】
反应过程中,易挥发,且浓硫酸具有强氧化性,可将部分氧化生成气体,因此C中溶液主要用于吸收挥发出的和生成的等酸性污染气体。
【小问3详解】
浓硫酸氧化生成的易溶于有机物正溴戊烷中,会使粗产品呈淡红色;
溶液具有还原性,能将还原为易溶于水的无色离子(),从而通过分液除去,而浓硫酸不能除溴,碳酸钠除溴效果不如亚硫酸氢钠且易产生气体,故选a。
【小问4详解】
步骤4中将互不相溶的水层和有机层分离开来的实验操作名称为分液。
【小问5详解】
粗产品中含有未反应的正戊醇以及副产物戊醚等有机杂质,正戊醇微溶于水,但能溶于浓硫酸,若将浓硫酸改用水洗涤,无法有效除去正戊醇等有机杂质,故不合理。
【小问6详解】
实验中加入的物质的量为,正戊醇的物质的量为,过量,应按正戊醇的量进行计算。理论上生成正溴戊烷的质量为,则本实验的产率为。
17. CO2和CH4联合重整能减少温室气体的排放。
Ⅰ.CH4-CO2重整生成H2的反应主要有:
ⅰ.CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g);
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
已知:常温常压下,一些物质的燃烧热如表所示。
物质
CH4(g)
H2(g)
CO(g)
燃烧热(ΔH)/(kJ/mol)
-890.3
-285.8
-283.0
回答下列问题:
(1)反应ⅰ的ΔH=______kJ·mol-1,此反应自发进行的条件为______(填“低温”或“任意温度”或“高温”)。
(2)向恒温密闭容器中,充入1 mol CO2和1 mol CH4,下列说法正确的是______。
A. 反应ⅰ的活化能:E正<E逆
B. 向容器中充入He,使体系压强增大,可增大反应速率
C. 混合气体的平均摩尔质量不变表明反应达到平衡状态
D. 加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不提高二者的平衡转化率
(3)某温度下将等物质的量的CH4和CO2充入起始压强为p0 kPa的恒容密闭容器中发生题中两个反应,达平衡时,测得某种反应物的转化率为20%,另一种为40%。该温度下,达到平衡时n(CO):n(H2)=______;重整反应ⅰ的平衡常数Kp=______(用含“p0”的式子表示)。
Ⅱ.大量研究表明Sn12Ni,Cu12Ni两种双金属合金团簇均可用于催化反应ⅰ,在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1表示过渡态1,其他依次类推):
(4)Sn12Ni,Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1,v2,则v1______v2(填“>”或“<”),理由是______。
(5)Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是______(用化学方程式表示)。
【答案】(1) ①. 247.3 ②. 高温 (2)CD
(3) ①. 3:1 ②.
(4) ①. < ②. Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的最大基元反应活化能大于Cu12Ni的
(5)CH3*+H*= CH2*+2H*
【解析】
【小问1详解】
可以用公式来计算反应热。因此反应i的。该反应的;反应气体分子数增大,因此。反应自发进行需,因此该反应自发进行的条件为高温。
【小问2详解】
A.由第(1)问知,反应i的,生成物的能量高于反应物的能量,因此正反应的活化能更大,E正>E逆,A错误;
B.向容器中充入He,使体系总压增大,但各反应物分压并不增大。例如,若是在恒容容器中,充入He,各反应物的分压不变。而决定反应速率的并非总压,而是各物种的分压。因此反应速率不增大,B错误;
C.混合物的平均摩尔质量。体系内物种的总质量m不变,因此平均摩尔质量不变代表体系所有物种的物质的量之和不变。而反应i和反应ii均为气体分子数变化的反应,体系总物质的量不变可以说明反应i和反应ii达到了平衡,C正确;
D.加压可使反应速率增大。同时,反应i和反应ii是气体分子数增大的反应,加压会使平衡向逆反应方向移动,降低平衡转化率,D正确;
选CD。
【小问3详解】
CO2同时参与了反应i和反应ii,而CH4只参与反应i,因此转化了40%的是CO2,转化了20%的是CH4。假设投入CO2和CH4的物质的量均为x mol,则在反应i中,消耗了0.2x mol的CO2和CH4,生成了0.4x mol的CO和H2;在反应ii中,又消耗了0.2x mol的CO2和H2,再生成0.2x mol的CO和0.2x mol的H2O。因此,体系达到平衡后,共有0.6x mol CO2,0.8x mol CH4,0.6x mol CO,0.2x mol H2和0.2x H2O。n(CO):n(H2)=0.6x:0.2x=3:1。初始总物质的量为2x mol,初始总压为p0 kPa,则在该恒容容器中,每x mol的气体将占据的分压。则体系达到平衡后,各物种的分压分别为CO2 0.3p0,CH4 0.4p0,CO 0.3p0,H2 0.1p0,H2O 0.1p0(单位:kPa)。反应i的。
【小问4详解】
催化剂催化反应的速率取决于最慢的那一个基元反应,即活化能最大的基元反应。Sn12Ni的催化过程中活化能最大的一步为涉及过渡态TS2的一步,而Cu12Ni催化过程中活化能最大的一步为由CH3*+H*生成CH2*+2H*的一步。从图中可明显看出,Sn12Ni的最大基元反应活化能大于Cu12Ni的,因此Sn12Ni的催化速率v1小于Cu12Ni的催化速率v2。
【小问5详解】
决定速率快慢的步骤即反应中活化能最大的步骤。由第(4)问解析可知,Sn12Ni的催化过程中活化能最大的一步为涉及过渡态TS2的一步,即由CH3*+H*生成CH2*+2H*的一步,化学方程式为CH3*+H*= CH2*+2H*。
18. 盐酸氨溴索口服溶液可用于治疗慢性支气管炎引起的痰液粘稠、咳痰困难等症状,其主要成分合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
已知:①
②RCHO
③氨溴索为白色或类白色粉末,微溶于乙醇,几乎不溶于水。
(1)A中含氮官能团的名称为_______,由D生成E反应类型为_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)A→B除了生成B还生成了_______(填化学式)。
(4)G到H的第二步加HCl是为了将氨溴索制成盐酸氨溴索(有机盐形式),其目的是_______。
(5)吡啶()具有和苯类似的大键结构,A的同分异构体中,满足以下条件的有_______种(不考虑立体异构)。
(i)具有吡啶环且分子中只有一个环
(ii)含有碳氧双键,不含结构
(iii)不能与银氨溶液反应产生银镜
其中,核磁共振氢谱显示四组峰(峰面积比为2:2:2:1)的同分异构体的结构简式为_______(写一个即可)。
(6)D的另一种合成路线为:
已知:
根据已知信息,由Y合成D的化学方程式为_______。
【答案】(1) ①. 氨基 ②. 氧化反应
(2) (3)
(4)提高氨溴索的溶解性,便于制成口服溶液
(5) ①. 13 ②.
(6)
【解析】
【分析】根据题给信息①可知A与CH2N2反应生成的B为:,B与Br2取代生成C:,C与NaBH4发生还原反应生成D,D被MnO2氧化生成E,由E生成G,并结合信息②可推知F的结构简式为:,G经NaBH4还原得到:,再与盐酸反应生成,据此分析解答。
【小问1详解】
A中含氮官能团的名称为氨基;由D生成E反应类型为氧化反应。
【小问2详解】
由分析可知C的结构简式为:。
【小问3详解】
由流程图分析和题给信息①可知,A→B除了生成B还生成了N2。
【小问4详解】
加HCl将氨溴索制成盐酸氨溴索是可溶性的有机盐,提高氨溴索的溶解性,便于制成口服溶液。
【小问5详解】
满足三个限定条件的有机物的结构简式为:;;
;,共13种;其中,核磁共振氢谱显示四组峰(峰面积比为2:2:2:1)的同分异构体的结构简式为:。
【小问6详解】
由D的结构简式,可知溴原子引入到酰胺基的临位和对位,可推知与发生取代反应生成的X结构简式为,在作用下,X与HCHO和HCl反应生成Y,结合题给信息可知Y 的结构简式为,由题给信息和合成路线可知,由Y合成D的化学方程式为。
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乐平三中2025-2026学年度上学期期末考试高三化学
满分:100分 考试时间:75(分钟)
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 K:39 Cu:64 Pb:207 I:127 Br:80
一、单选题(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 化学与赣鄱文化、工业生产深度关联,下列说法错误的是
A. 景德镇高温陶瓷烧制时SiO2与Al2O3生成莫来石(3Al2O3·2SiO2),既发生物理熔融又发生复杂固相反应,硅酸盐属于无机非金属材料
B. 赣南被誉为“稀土王国”,稀土元素包括镧系15种元素及钪、钇共17种,全部为金属元素
C. 新余钢铁高炉炼铁中,焦炭既作燃料供热,又与CO2反应生成CO,CO才是还原铁矿石的核心还原剂,并非仅作燃料
D. 萍乡煤化工的干馏是隔绝空气加强热的物理变化
2. 下列化学用语表示正确的是
A. NH3和H2O之间最强烈的氢键作用:
B. BCl3的电子式为:
C. 中Cr的化合价:+6价
D. 基态O原子的价电子排布式为1s22s22p4
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 1.6 g由O2和O3组成的混合气体中含有的质子数为0.8 NA
B. 4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.6 NA
C. 电解饱和食盐水时,若阴阳极共收集到2.24 L(标准状况)气体,转移电子数为0.1 NA
D. 0.1 mol/L FeCl3溶液中,阳离子数目大于0.1 NA
4. 下列反应的离子方程式书写错误的是
A. 碱性条件NaClO氧化Fe2(SO4)3制备Na2FeO4:
B. 酸性KMnO4溶液吸收空气中的SO2:
C. 少量SO2气体通入NaClO溶液中:
D. 1 mol Cl2与1 mol FeBr2混合反应:2Cl2+2Fe2++2Br-=2Fe3++Br2+4Cl-
5. 咖啡因是咖啡中一种生物碱,对人类的健康发挥着积极作用。手冲咖啡的过程如图,下列说法错误的是
(1)放入适量咖啡粉
(2)倒入适量的热水
(3)静置3分钟按压滤网
(4)倒入烧杯中
A. 咖啡因的分子式为C8H10N4O2
B. 步骤(2)(3)(4)涉及的主要操作等同于固-液萃取和分液
C. 咖啡中的咖啡因可用水浸泡溶解,与咖啡因能与水形成氢键有关
D. 分子中无手性碳原子
6. 下列各组分子或离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 滴入KSCN溶液显红色的溶液中:K+、Na+、、C6H5OH
B. 弱碱性溶液中可能大量存在:Na+、K+、Cl-、
C. 使石蕊试液变红的溶液中:I-、、、Na+
D. 无色溶液中可能大量存在:Al3+、、Cl-、S2-
7. 是一种聚阳离子,其空间构型为平面四边形。在HSO3Cl介质中可用强氧化剂S2O6Cl2将Se氧化制得,反应原理为:4Se+S2O6Cl2=(Se4)(SO3Cl)2,下列说法正确的是
A. 中Se的杂化方式为sp3
B. 每生成1 mol (Se4)(SO3Cl)2转移2 mol电子
C. HSO3Cl的酸性弱于H2SO4
D. SO3Cl-中心原子价层电子对数是3
8. 神舟二十号飞船返航带回了多种新型材料,其中一种热控涂层材料中含有X、Y、Z、R、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。X、Y元素最高正化合价与最低负化合价代数和均为0,R最外层电子数是电子层数的3倍,Q2R3与强酸强碱均能发生反应。下列说法错误的是
A. X与R形成的化合物有两种 B. 简单氢化物的稳定性:Y<Z<R
C. 简单离子半径:R2->Q3+ D. Q与R形成的化合物可用于焊接钢轨
9. 实验是科学探究的重要手段,下列实验操作或方案正确且能达到预期目的的是
目的
A.制铜氨溶液
B.观察钠盐火焰颜色
装置或操作
目的
C.测定生成H2的速率
D.提纯乙酸乙酯
装置或操作
A. A B. B C. C D. D
10. 工业上制备水煤气的反应为C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g),将足量的C(s)与1mol H2O(g)加入1L恒容密闭容器中,分别在不同温度下发生反应,达到平衡时与温度的变化关系如图所示。下列有关说法正确的是
A. 该反应的平衡常数表达式为
B. 该反应的ΔH<0
C. 260℃时该反应的平衡常数为0.5
D. 若改为恒压条件下进行反应,则与恒容条件相比,平衡时H2O(g)的转化率会减小
11. 下列实验根据现象能得出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
相同条件下,向等体积、等浓度的HA溶液和HB溶液中,分别加Zn粉
HA溶液初始反应速率较快
酸性:HA<HB
B
向Na2S2O3溶液中滴加过量H2SO4溶液,将产生的气体通入溴水中
溴水褪色
体现产生气体的还原性
C
向Ag2CrO4(砖红色)悬浊液中加入少量NaCl粉末
产生白色沉淀
Ksp(AgCl)<Ksp(Ag2CrO4)
D
向NaHCO3溶液中滴加Na[Al(OH)4]溶液
出现白色沉淀
和[Al(OH)4]-发生了相互促进的水解反应
A. A B. B C. C D. D
12. 一种钙基双离子电池的结构及工作原理如图所示。充电时,石墨电极在Ca(PF6)2的碳酸酯类溶液中,进行可逆地嵌入和脱出,锡箔电极与Ca2+发生可逆合金化生成CaSn;放电时,从石墨中脱出,Ca2+扩散回电解液中。下列说法错误的是
A. 放电时,正极的电极反应为(Cn为石墨层)
B. 充电时,锡箔电极的质量会增加,石墨电极的质量也会增加
C. 若电池充电时的效率为80%,则转移1 mol电子时,实际需要输入1.25 mol电子的电量
D. 放电时,负极每生成1 mol Ca2+,电路中通过2 mol电子
13. CH3NH3PbI3是光伏领域明星材料,其立方晶型的晶胞结构如图所示,晶胞棱长为a pm,下列说法正确的是
A. 与Pb2+距离为
B. Pb2+的配位数为8,处于I-构成的正八面体空隙中
C. 中N原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形
D. 该晶胞的密度可表示为:
14. 室温下,用Na2SO3溶液吸收烟气中SO2的流程如图所示。下列说法错误的是
已知:Ka1(H2SO3)=1.2×10-2、Ka2(H2SO3)=6.0×10-8、Ka1(H2CO3)=4.3×10-7、Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。
A. 若将吸收后的溶液加热,的值会增大,因为电离和水解均为吸热过程
B. 吸收后的溶液中若,则溶液的pH≈7.7
C. Na2SO3溶液中:,则溶液呈中性
D. “沉淀”后的上层清液中含碳溶质主要为NaHCO3
二、非选择题(共58分)
15. 景德镇高岭土(主成分为Al2O3、SiO2,含Fe2O3、TiO2、CaO及微量Na2O杂质)是制备高端陶瓷基料α-Al2O3的核心原料,其工艺流程如下:
已知:①Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33;②α-Al2O3的烧结活性与焙烧气氛相关,O2氛围可避免杂相生成;
③TiO2+水解生成H2TiO3沉淀。
(1)酸浸时加热至80℃的目的是______。
(2)滤渣2的主要成分是______。
(3)“加过量铁粉”的作用之一促进TiO2+水解,写出其离子方程式______。
(4)“调pH”时,需使Al3+不沉淀[c(Al3+)=1.0mol/L],计算此时溶液的pH最大为______;若在实验室模拟工业调节pH后的物质分离操作,用到的玻璃仪器有______(填相应序号);
(5)“超纯水洗”后,检验Cl-已除尽的操作是______。
(6)若10t高岭土含Al2O3 34.2%,流程中Al的损耗分三步:酸浸损耗5%、沉铝损耗3%、焙烧损耗2%,则最终制得α-Al2O3的质量为______t(保留3位小数)。
16. 正溴戊烷为有机合成中的烷基化试剂,不溶于水与浓硫酸,利用浓硫酸、正戊醇、溴化钠制备正溴戊烷时发生的主要反应如下:
;;
物质
性状
沸点/℃
溶解性
正戊醇
无色液体
138.0
微溶于水,易溶于醇、醚
正溴戊烷
无色液体
129.5
不溶于水,溶于醇、醚
实验步骤:
(1)在圆底烧瓶中按一定顺序加入沸石、20mL浓硫酸、14.0mL(0.13mol)正戊醇、16.7g溴化钠、14mL蒸馏水,按图示组装仪器;
(2)加热回流7h,并经常摇动圆底烧瓶;
(3)充分反应后,冷却,改用蒸馏装置蒸出正溴戊烷粗品;
(4)将粗品转入分液漏斗中,用水洗涤,分出水层,有机层用浓硫酸洗涤、分出硫酸层,有机层依次用水、饱和碳酸氢钠溶液、水洗,然后干燥,最后蒸馏获得13.0g正溴戊烷。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为______;C中倒置漏斗的作用______;
(2)C中盛放的是NaOH溶液,主要用于吸收______(填分子式,下同)等污染性气体。
(3)若步骤3中获得的粗产品呈淡红色,说明粗产品中溶有______(填化学式)副产物;除去该有色物质可选用下列试剂中的______;
a.NaHSO3 b.浓硫酸 c.10%碳酸钠溶液
(4)步骤4中分出水层的实验名称为______。
(5)若步骤4中,将浓硫酸改为水洗涤是否合理,说明理由:______。
(6)本实验的产率约为______%(保留3位有效数字)。
17. CO2和CH4联合重整能减少温室气体的排放。
Ⅰ.CH4-CO2重整生成H2的反应主要有:
ⅰ.CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g);
ⅱ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
已知:常温常压下,一些物质的燃烧热如表所示。
物质
CH4(g)
H2(g)
CO(g)
燃烧热(ΔH)/(kJ/mol)
-890.3
-285.8
-283.0
回答下列问题:
(1)反应ⅰ的ΔH=______kJ·mol-1,此反应自发进行的条件为______(填“低温”或“任意温度”或“高温”)。
(2)向恒温密闭容器中,充入1 mol CO2和1 mol CH4,下列说法正确的是______。
A. 反应ⅰ的活化能:E正<E逆
B. 向容器中充入He,使体系压强增大,可增大反应速率
C. 混合气体的平均摩尔质量不变表明反应达到平衡状态
D. 加压有利于增大CH4和CO2反应的速率但不提高二者的平衡转化率
(3)某温度下将等物质的量的CH4和CO2充入起始压强为p0 kPa的恒容密闭容器中发生题中两个反应,达平衡时,测得某种反应物的转化率为20%,另一种为40%。该温度下,达到平衡时n(CO):n(H2)=______;重整反应ⅰ的平衡常数Kp=______(用含“p0”的式子表示)。
Ⅱ.大量研究表明Sn12Ni,Cu12Ni两种双金属合金团簇均可用于催化反应ⅰ,在催化剂表面涉及多个基元反应,其中甲烷逐步脱氢过程的能量变化如图所示(吸附在催化剂表面上的物种用*标注,TS1表示过渡态1,其他依次类推):
(4)Sn12Ni,Cu12Ni催化甲烷逐步脱氢过程的速率分别为v1,v2,则v1______v2(填“>”或“<”),理由是______。
(5)Sn12Ni催化甲烷逐步脱氢过程中,决定速率快慢的反应步骤是______(用化学方程式表示)。
18. 盐酸氨溴索口服溶液可用于治疗慢性支气管炎引起的痰液粘稠、咳痰困难等症状,其主要成分合成路线如下(部分试剂及反应条件略)。
已知:①
②RCHO
③氨溴索为白色或类白色粉末,微溶于乙醇,几乎不溶于水。
(1)A中含氮官能团的名称为_______,由D生成E反应类型为_______。
(2)C的结构简式为_______。
(3)A→B除了生成B还生成了_______(填化学式)。
(4)G到H的第二步加HCl是为了将氨溴索制成盐酸氨溴索(有机盐形式),其目的是_______。
(5)吡啶()具有和苯类似的大键结构,A的同分异构体中,满足以下条件的有_______种(不考虑立体异构)。
(i)具有吡啶环且分子中只有一个环
(ii)含有碳氧双键,不含结构
(iii)不能与银氨溶液反应产生银镜
其中,核磁共振氢谱显示四组峰(峰面积比为2:2:2:1)的同分异构体的结构简式为_______(写一个即可)。
(6)D的另一种合成路线为:
已知:
根据已知信息,由Y合成D的化学方程式为_______。
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