精品解析：河南省漯河市2024-2025学年高三上学期期末考试 化学试题

漯河市2024—2025学年高三上学期期末质量监测 化学 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂上。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Ti-48 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个正确选项。) 1. 拥有中国血统的“雅万高铁”在东南亚刮起了一股中国速度风，成为擦亮中国高铁的“金名片”，下列说法不正确的是 A. 高铁车皮广泛使用铝合金，主要是因为其质量轻，强度高，耐腐蚀 B. 高铁依托5G技术实现超高清信号稳定传输，5G芯片主要材质是Si C. 高铁车厢连接部位使用的聚四氟乙烯材料含有σ键和π键，能使溴水褪色 D. 高铁马桶下水口使用纳米硅胶材料保证无异味，硅胶还常用作干燥剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．铝合金具有质量轻、强度高、耐腐蚀的特性，符合高铁车皮的实际应用需求，A正确； B．5G芯片的主要材料是半导体硅（Si），这是现代电子器件的常见材料，B正确； C．聚四氟乙烯的结构中只有单键（σ键），不含双键或π键，因此无法与溴水发生加成反应使其褪色，其化学性质稳定，不与溴水反应，C错误； D．硅胶因多孔结构具备强吸附性，常用作干燥剂和吸附异味物质，符合题干描述，D正确； 故选C。 2. 下列化学用语的表示正确的是 A. 氯乙烯的结构简式：ClCH=CHCl B. BF3的价层电子对互斥模型： C. 的电子式为，离子呈平面正方形结构 D. 顺-2-丁烯的分子结构模型： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氯乙烯（又称“乙烯基氯”）的正确结构应是CH2＝CHCl，选项中写成ClCH＝CHCl（1，2-二氯乙烯），A错误； B．BF3分子中心原子B价层电子对数是，无孤电子对，分子应呈平面三角形结构，B错误； C．的N原子采取杂化，空间构型为正四面体而非平面正方形，C错误； D．顺-2-丁烯中两个甲基均在双键的同侧，图示与其顺式结构相符，D正确； 故选D。 3. “新质生产力”的概念中，“新”的核心在于科技创新，下列有关说法正确的是 A. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，将光能转化为化学能再转化为电能 B. 开发可燃冰作为新能源有利于实现碳达峰、碳中和 C. “长征五号”运载火箭使用的是液氧煤油发动机，煤油主要由石油的分馏获得 D. 利用CO2合成高级脂肪酸的甘油酯，实现无机小分子向有机高分子的转化 【答案】C 【解析】 【详解】A．光伏电池利用半导体材料（如硅）的光电效应，直接将光能转化为电能，无需经过化学能转换，A错误； B．可燃冰（甲烷水合物）燃烧会产生CO2，虽然比传统化石燃料清洁，但仍会增加碳排放，不利于碳中和，B错误； C．煤油是石油分馏的产物之一，通过分馏不同沸点的烃类物质获得，符合实际应用，C正确； D．高级脂肪酸甘油酯属于油脂，其分子量较小（几百至几千），不符合高分子化合物（分子量上万以上）的定义，因此不属于“高分子转化”，D错误； 故选C。 4. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 在淀粉溶液中加稀硫酸，水浴加热一段时间，冷却后加入新制Cu(OH)2浊液并煮沸，没有生成砖红色沉淀 淀粉没有水解 B 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸，溶液变浑浊 非金属性：Cl＞Si C 向试管中加入2mL0.5mol/L的CuCl2溶液，加热溶液由蓝色变为黄绿色；再置于冷水中，溶液又恢复蓝色 溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O该反应正向吸热 D 将CH4和C2H4混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液，溶液颜色变浅 可以用酸性高锰酸钾溶液除去CH4中混有的C2H4 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．检验淀粉水解产物葡萄糖需在碱性环境下与新制反应，实验未中和作催化剂的稀硫酸，酸性条件下溶解而无法与葡萄糖反应，不能判断淀粉是否水解，A错误； B．比较非金属性强弱需比较最高价氧化物对应水化物的酸性，盐酸是氯的无氧酸，不是最高价含氧酸，无法通过盐酸酸性强于证明非金属性，B错误； C．为蓝色，为黄色，加热溶液由蓝色变为黄绿色说明平衡正向移动，冷却恢复蓝色说明平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，升温时平衡向吸热方向移动，可推出反应正向吸热，结论正确，C正确； D．酸性高锰酸钾会将氧化为，引入新杂质，不能用于除去中的，D错误； 故选C。 5. 氘代氨(ND3)可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到ND3：①Mg3N2与D2O的水解反应；②NH3与D2O反应。下列说法错误的是 A. D2O的沸点高于NH3 B. NH3和在质谱图中的最大质荷比相等 C. 两种方法涉及的反应均为非氧化还原反应 D. 方法②得到的产品中含有NHD2和NH2D 【答案】B 【解析】 【详解】A．D2O分子间存在较强的氢键、且氢键数目较多，且分子量大于H2O，沸点更高；而NH3的氢键较弱、氢键数目较少，沸点显著低于H2O和D2O。因此，D2O的沸点高于NH3，A正确； B．的式量为17，而在的式量为62，质谱中最大质荷比通常对应分子或离子的相对分子质量，两者显然不等，B错误； C．方法①（Mg3N2与D2O水解）化学方程式，和方法②中D原子代替中H原子的方式得到中，各元素的化合价均未发生变化，属于非氧化还原反应，C正确； D．NH3与D2O反应时，H与D会发生同位素交换，生成部分产物如NHD2、NH2D，最终可能形成ND3，故产品中含有NHD2和NH2D，D正确； 故选B。 6. 稀土是一种重要的战略资源，我国是稀土储量最大的国家。铈(Ce)是一种典型的稀土元素，其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取CeCl3的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A. 焙烧过程中用到的陶瓷类仪器有坩埚和泥三角 B. 酸浸过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1 C. 操作Ⅱ包含酸溶、加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D. 酸浸过程中不可以用稀硫酸和双氧水替代盐酸，因为引入了杂质 【答案】D 【解析】 【详解】A．焙烧固体样品时，陶瓷坩埚、泥三角均为陶瓷类实验仪器，是焙烧过程的必需用品，A正确； B．酸浸过程中，从价降为价，每个得作氧化剂；部分被氧化为，每个失作还原剂，根据电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为，B正确； C．将沉淀转化为，需先加盐酸酸溶得到溶液，再经加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到结晶水合物，属于操作Ⅱ的内容，C正确； D．若用稀硫酸和双氧水替代盐酸，双氧水作还原剂将还原为，后续加生成沉淀时，留在滤液中，可通过过滤、洗涤沉淀完全除去，不会引入杂质，该说法错误，D错误； 故选D。 7. 含Tp配体的钌(Ru)配合物催化氢化CO2生成甲酸的机理如图所示。下列叙述正确的是 A. Ru的成键数目在循环中有变化 B. 循环中物质所含氢键均为分子内氢键 C. Tp配体中，中含有，N原子有sp2杂化和sp3杂化 D. 该催化反应的总反应为CO2＋H2HCOOH 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图中可知，循环中Ru的成键数目没有发生变化，A错误； B．从图中可知，循环图右上方的物质与水分子形成分子间氢键，右下方的物质形成分子内氢键，并非均为分子内氢键，B错误； C．Tp配体中的五元芳环所有N原子均参与共轭，均为杂化，不存在杂化的N原子，C错误； D．从循环图可知，该循环的总反应为，D正确； 故选D。 8. 设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法错误的是 A. 1mol碳酸氢钠晶体中含有的离子数目为2NA B. 1molH2和2molI2(g)在密闭容器中充分反应后，容器中的分子数小于3NA C. 常温常压下，2gD2中含有的质子数为NA D. 44gC2H4O中含有的碳氢键的数目一定为4NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．碳酸氢钠晶体由和构成，1mol碳酸氢钠含1mol阳离子和1mol阴离子，总离子数为，A正确； B．与的反应为，反应前后气体分子总数不变，初始总物质的量为，充分反应后分子数仍为，并非小于，B错误； C．的摩尔质量为，2g物质的量为，每个含2个质子，总质子数为，C正确； D．的摩尔质量为，44g该物质为1mol，其稳定同分异构体为乙醛和环氧乙烷，二者均含4个碳氢键，故碳氢键数目一定为，D正确； 故选B。 9. MethylDihydrojasmonate(二氢茉莉酮酸甲酯)是高级香水常用的一种香料，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 二氢茉莉酮酸甲酯的分子式是C13H22O3 B. 二氢茉莉酮酸甲酯可发生加成、氧化和取代反应 C. 二氢茉莉酮酸甲酯中含有一个手性碳原子 D. 二氢茉莉酮酸甲酯中不可能所有碳原子共面 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知C、H、O原子个数，可得分子式为，A正确； B．分子含酮羰基可发生加成反应，有机物可燃烧发生氧化反应，含酯基、烷基可发生取代反应，B正确； C．标注的两个碳原子均连4种不同基团或原子，都是手性碳原子，共2个手性碳，C错误； D．分子中存在多个杂化的饱和碳原子，为四面体结构，不可能所有碳原子共面，D正确； 故选C。 10. 下列有关化学概念的说法正确的是 A. 18-冠-6这种冠醚属于超分子 B. 核糖是一种戊糖，属于低聚糖 C. 酯类的碱性水解叫皂化反应 D. 燃料电池属于化学电源 【答案】D 【解析】 【详解】A．18-冠-6是单一有机小分子，超分子是由两种及以上分子通过分子间非共价作用结合形成的聚集体，18-冠-6本身不属于超分子，A错误； B．核糖是不能水解的五碳单糖，低聚糖是水解后可生成2~10个单糖的糖类，因此核糖不属于低聚糖，B错误； C．皂化反应特指高级脂肪酸甘油酯的碱性水解反应，并非所有酯的碱性水解都属于皂化反应，C错误； D．燃料电池是可将化学能直接转化为电能的装置，属于化学电源，D正确； 故选D。 11. 下列说法中正确的是 A. 石灰硫黄合剂必须与硫酸混合后才能施用 B. 酸性：CH3COOH＞CH3CH2COOH C. SO2可用于丝制品漂白是因为其能氧化其中的有色成分 D. 在奶粉中添加碳酸钙作为食品的凝固剂 【答案】B 【解析】 【详解】A．石灰硫黄合剂呈碱性，与硫酸混合会发生反应导致药效失效，不能混合后施用，A错误； B．烷基为给电子基团，丙酸中乙基的给电子效应强于乙酸中的甲基，使得丙酸羧基中键极性更弱，电离能力更弱，故酸性，B正确； C．漂白丝制品的原理是与有色物质化合生成无色不稳定物质，属于化合漂白，并非氧化有色成分，C错误； D．奶粉中添加碳酸钙的作用是作为补钙剂，而非凝固剂，D错误； 故选B。 12. 短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大且仅有Y、Z位于同周期，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是 A. 第一电离能：M＞Y＞Z B. 该分子可以与盐酸发生反应 C. 分子中两个Y原子的杂化方式相同 D. Y、Z、M的最高价氧化物对应的水化物受热均易分解 【答案】B 【解析】 【分析】短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大，仅有Y、Z同周期，故X为第一周期的，Y、Z为第二周期元素，M为第三周期元素，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，M形成2个共价键，可知Y为C、Z为N、M为S，符合结构规律。 【详解】A．第一电离能同周期从左到右总体增大，的2p轨道半满，第一电离能大于C；同主族从上到下第一电离能减小，的第一电离能小于C，故顺序为，A错误； B．该分子含有氨基，氨基显碱性，可与盐酸反应生成铵盐，B正确； C．与相连的为饱和碳，采取杂化；与形成双键的为不饱和碳，采取杂化，二者杂化方式不同，C错误； D．的最高价氧化物水化物、的最高价氧化物水化物受热均易分解，但的最高价氧化物水化物热稳定性强，受热难分解，D错误； 故选B。 13. 高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。下图为工业精炼镓的装置示意图(Ga3＋快离子导体只能传导Ga3＋)。下列说法不正确的是 A. 电解过程中，铂电极Ⅰ为电解池的阳极 B. 电极电势：铂电极Ⅰ大于铂电极Ⅱ C. 电解过程中，阳极室中的OH-物质的量增大 D. 电解后粗镓中的Zn、Fe以单质形式形成阳极泥 【答案】C 【解析】 【分析】精炼镓时粗镓作阳极发生失电子的氧化反应，铂电极Ⅰ连接粗镓，为电解池的阳极，电极反应为，进入阳极室发生反应；铂电极Ⅱ为电解池阴极，电极反应为，由此解答； 【详解】A．由分析可知，铂电极Ⅰ为阳极，A正确； B．阳极接电源正极、阴极接电源负极，阳极电极电势高于阴极，故铂电极Ⅰ电势大于铂电极Ⅱ，B正确； C．由分析可知，阳极反应为，进入阳极室发生反应，阴极的电极反应为，阳极每消耗，阴极生成的会通过阴离子交换膜迁入阳极室，因此阳极室物质的量不变，C错误； D．的活泼性弱于，无法在阳极失电子；的活泼性强于，但放电生成的无法通过快离子导体迁移，抑制其持续放电，最终二者均以单质形式形成阳极泥，D正确； 故选C。 14. H2A是二元弱酸，常温下电离常数分别为Ka1、Ka2。在NaHA溶液中，A2-、H2A、OH-的浓度c(X)mol·L-1随NaHA溶液的浓度cmol·L-1的变化如图所示，已知pX=-lgc(X)，pc=-lgc。下列说法正确的是 A. Ka1Ka2＞KW B. 1×10-5mol·L-1NaHA溶液中c(Na＋)＞c(H2A)＞c(A2-)＞c(HA-) C. 时，c(H＋)≈ D. 随NaHA溶液的浓度增大而增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．NaHA溶液中，HA⁻同时存在水解和电离。由图可知NaHA溶液显碱性，说明HA⁻水解程度大于电离程度，即，代入得，因此Ka1Ka2<Kw，A错误； B．当时，，由图可知横坐标pc=5处，则，水解、电离是微弱的，NaHA溶液中是主要存在形式，所以，B错误； C．当时，；结合溶液的质子守恒：，此时近似等于，可以忽略不计，代入质子守恒得。将、两式相乘得，整理后可得，C正确； D．由电离常数乘积可知，因此原式。由于电离常数仅随温度变化，温度不变时该值为定值，不随NaHA浓度改变，D错误； 故选C。 二、非选择题(共58分) 15. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激性，其熔点是-64.5℃，沸点是-5.5℃，遇水会迅速水解生成两种酸。常温常压下NO和Cl2可以反应得到NOCl，某同学在实验室利用该原理制取NOCl。 Ⅰ．NO和Cl2的制取和净化 该同学用如图所示装置分别制取NO和Cl2并进行净化处理，请回答相关问题。 （1）为了使液体顺利滴下，可将装置中的分液漏斗更换为__________。(填仪器名称) （2）使用高锰酸钾和浓盐酸制取Cl2时，烧瓶中发生反应的离子方程式是__________。B中所盛试剂为__________。 （3）用该装置制取NO时使用的试剂是铜和稀硝酸，反应中稀硝酸表现出的性质是__________。 Ⅱ．NOCl的制取和收集 （4）冰盐浴的作用是__________，冰盐浴__________(填“能”或“不能”)更换为冰水浴。若不使用装置F，U型管中的NOCl可能发生的化学反应方程式是__________。 （5）NO和Cl2的反应方程式是2NO＋Cl2=2NOCl，实验中该同学控制NO和Cl2的流速之比略__________(填“大于”或“小于”)2：1，原因是__________。 【答案】（1） 恒压分液漏斗（或恒压滴液漏斗） （2） ①. ②. 饱和食盐水（或饱和氯化钠溶液） （3） 酸性和氧化性 （4） ①. 降温，使NOCl气体冷凝为液体以便收集 ②. 不能 ③. （5） ①. 小于 ②. 过量的氯气可被氢氧化钠溶液吸收，而过量的一氧化氮不能被氢氧化钠溶液吸收，排入空气会造成环境污染 【解析】 【小问1详解】 普通分液漏斗内外气压差会阻碍液体流下，恒压分液漏斗的支管可以连通漏斗内部与烧瓶内的气压，平衡压强，让液体在重力作用下顺利滴下，所以可将装置中的分液漏斗更换为恒压分液漏斗； 【小问2详解】 高锰酸钾具有强氧化性，在常温下即可将浓盐酸氧化为氯气，自身被还原为二价锰离子，反应的离子方程式为。由于浓盐酸易挥发，制得的氯气中混有氯化氢气体，装置B的作用是除去氯化氢，应盛放饱和食盐水，既能除杂又能降低氯气的溶解损耗。 【小问3详解】 铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水。反应中部分硝酸根离子未发生化合价变化，生成了硝酸铜，表现出酸性；部分硝酸中的氮元素化合价由+5价降低到+2价，生成一氧化氮，表现出氧化性。 【小问4详解】 根据题干信息，NOCl的沸点为-5.5℃，冰盐浴的温度低于-5.5℃，其作用是降温使NOCl冷凝为液体收集。冰水浴的最低温度为0℃，高于NOCl的沸点，无法使其液化，故不能更换。若不使用装置F，G中NaOH溶液里的水蒸气会进入U型管，导致NOCl水解，根据元素守恒和化合价不变原理，NOCl中N为+3价，Cl为-1价，水解生成的两种酸分别为亚硝酸和盐酸，化学方程式为。 【小问5详解】 尾气处理装置G盛放的是NaOH溶液，氯气能与NaOH溶液反应而被完全吸收，但一氧化氮不能单独与NaOH溶液反应。如果NO和Cl2的流速比大于2:1，会导致NO过量，未反应的NO随尾气排出污染环境；若流速比略小于2:1，则Cl2过量，NO完全反应，过量的Cl2能被NaOH溶液吸收，从而达到环保要求。 16. 以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如图： 已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、； 富铁液中铁元素主要以Fe2＋形式存在；富钛渣中钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在。 回答下列问题： （1）第一次过滤步骤所得滤渣的主要成分是__________(填化学式)。加热时生成TiO2·2H2O的离子方程式为__________。 （2）“沉铁”过程中加入H2O2的作用是__________。 （3）检验FePO4沉淀已洗涤干净的操作是__________。 （4）“溶钛”过程中Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因：__________。(NH4)2Ti5O15中Ti为+4价，其中过氧键的数目为__________。 （5）FeTiO3的晶胞结构如图1所示，设该晶胞的边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值。Fe的价电子排布式为__________，该晶体的密度ρ=__________(填含a的计算式)g·cm-3；FeTiO3结构的另一种表示如图2(晶胞中未标出Ti、O原子)，画出图2沿z轴向xy平面投影时氧原子在xy平面的位置：_____________。(已知亚铁离子半径78pm，氧离子半径140pm) 【答案】（1） ①. ②. （2）将氧化为，以便于生成 （3）取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若未产生白色沉淀，说明洗涤干净； （4） ①. 温度高于40℃时，和受热分解，Ti元素浸出率下降 ②. 4 （5） ①. ②. ③. 【解析】 【分析】钛铁矿中主要成分为，含有、、等杂质，加入盐酸进行溶浸，其中不溶于盐酸成为滤渣，滤液中的主要金属阳离子为、、、；对滤液进行加热水解转化为沉淀；对富钛渣中加入和氨水将转化为，经过煅烧后得到，与反应生成；而含有、、的富铁溶液加入和将转化为沉淀，加入、煅烧生成，由此解答； 【小问1详解】 由分析可知，滤渣的主要成分为；加热时溶液中的发生水解生成，因此离子方程式为； 【小问2详解】 “沉铁”最终得到的，为三价铁，而富铁液中主要是，因此加入的作用是将氧化为，以便于生成； 【小问3详解】 沉淀表面残留的主要杂质离子为，检验是否洗涤干净需要检查洗涤液中是否残留，因此检验的操作为：取少量最后一次洗涤液于试管中，先加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，若未产生白色沉淀，说明洗涤干净； 【小问4详解】 参与“溶钛”的和在温度较高时均会分解，会导致浸出率下降，因此温度高于40℃Ti元素浸出率下降的原因是和受热分解； 过氧键的结构为，并且氧元素的化合价为-1价，非过氧键的氧元素为-2价，假设中过氧键的数目为个，-1价的氧原子有个，-2价的氧原子有个，Ti元素为+4价，为+1价，根据化合物化合价代数和为0可知， ，解得，因此过氧键的数目为4； 【小问5详解】 Fe的元素序数为26，因此其价层电子排布式为； 该晶胞中Ti原子的个数为 ，Fe原子的个数为1，O原子的个数为 ，晶胞中有1个单元，晶胞的质量为，晶胞的体积为，因此晶胞的密度为； 图2是图1沿z轴投影的简化晶胞，O原子原本在面心，沿z轴向xy平面投影，氧原子的投影点分布在xy平面的四个顶点以及四条边的中点，因此投影图为。 17. 深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。 Ⅰ．合成尿素 如下图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位：kJ·mol-1)，TS表示过渡态，各物质均为气态。 （1）若E1=akJ·mol-1，E2=bkJ·mol-1，则总反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(g)＋H2O(g)　△H=__________kJ·mol-1 。 Ⅱ．合成甲醇 （2）利用CO2和H2合成甲醇，在催化剂Cu/ZnO作用下可发生如下两个平行反应。 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 温度对CO2转化率及CH3OH和CO产率的影响如图所示。 ①由图判断合成CH3OH最适宜的温度是__________。 ②下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有__________。 a．恒容条件下充入氩气，使体系压强增大 b．减小CO2和H2的投料比 c．体积和投料比不变，提高反应物浓度 ③反应Ⅰ、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如下图所示。 据图判断，降低温度时，反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④反应Ⅰ、反应Ⅱ在一定条件下建立平衡后，若将反应体系的体积扩大至原来的2倍，重新达到平衡时两反应所需时间tⅠ__________tⅡ(填“＞”“＜”或“=”)。 （3）利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。 主反应：CH4(g)＋O2(g)CH3OH(g) 副反应：CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 在温度为T℃、压强为pkPa条件下，向容器中充入2molCH4、1molO2和6molH2O，充分反应达平衡时CH4的转化率为50%，产物的选择性[如甲醇的选择性=]如下图所示。 ①平衡时H2O的物质的量为__________。 ②主反应的相对压力平衡常数=__________。(用含p和pθ的计算式表示。表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以pθ) 【答案】（1） （2） ①. 250℃ ②. bc ③. 增大 ④. = （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知，反应物的总能量为，生成物的总能量为，根据生成物总能量-反应物总能量， 【小问2详解】 ①由图像可知，在250℃时，产率最大，因此合成最适宜温度是250℃； ②a．恒容条件下充入氩气，使体系压强增大，但是各个组分的浓度不会变化，平衡不移动，不会提升转化为的平衡转化率，a不符合题意； b．减小和的投料比，相当于增加用量，会提升转化为的平衡转化率，b符合题意； c．体积和投料比不变，提高反应物浓度，相当于增大压强，反应Ⅰ为气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，会提升转化为的平衡转化率，c符合题意； 故选bc； ③反应Ⅰ的随着的增大而增大，说明升高温度，平衡逆向移动，反应Ⅰ为放热反应，；反应Ⅱ随着的增大而减小，说明升高温度，平衡正向移动，反应Ⅱ为吸热反应，；为反应Ⅰ-反应Ⅱ，根据盖斯定律可知，该反应的，该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，平衡常数增大； ④上述反应体系在一定条件下建立平衡后，若将反应体系的体积扩大至原来的2倍，两个反应仍在同一个体系中进行，因此两个反应重新达到平衡的时间相同； 【小问3详解】 ①的转化率为50%，转化的的物质的量为 ，根据图像可知，的选择性为10%，副反应转化的的物质的量为 ，转化的的物质的量为，生成的的物质的量为，生成的的物质的量为；的选择性为90%，主反应转化的的物质的量为 ，转化的的物质的量为，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，的物质的量为； ②由①可知，平衡时气体总物质的量为，则平衡时，的分压为 ，的分压为 ，的分压为 ，根据相对压力平衡常数公式可知。 18. 对香豆酸具有抗氧化、抗菌消炎、降血脂等生理功能，但受其低脂溶性限制，对香豆酸难以在乳液等体系中发挥较好的抗氧化作用，为解决该问题，可通过以下路径得到对香豆酸的一种修饰物(Ⅷ)。 请回答以下问题： （1）Ⅲ中含有的含氧官能团名称是__________。 （2）Ⅳ→Ⅴ的反应方程式是__________，该反应的目的是__________。 （3）Ⅴ→Ⅵ的反应类型是__________，该反应需要在无水环境下发生，原因是_________。 （4）①Ⅰ→Ⅲ的转化分两步：Ⅰ→M→Ⅲ，两步的反应类型分别是加成反应和消去反应，M的结构简式是__________。 ②Ⅱ中碳氢键比乙酸中的碳氢键更活泼，从结构角度分析其原因：__________。 （5）Ⅵ的芳香类同分异构体中含有三个取代基，且三个取代基中分别存在碳碳双键、酯基和酰氯基()的有__________种。(不考虑立体异构) 【答案】（1）羧基、酚羟基 （2） ①. + ②. 保护酚羟基 （3） ①. 取代反应 ②. 容易发生水解 （4） ①. ②. 羧基为吸电子基团，会使位上的碳氢键极性增强，化合物Ⅱ中有两个羧基，因此其碳氢键更活泼； （5）70 【解析】 【分析】化合物Ⅰ和化合物Ⅱ先发生碳氧双键的加成反应，然后进行羟基的消去反应生成化合物Ⅲ；化合物Ⅲ发生反应生成化合物Ⅳ；化合物Ⅳ与发生取代反应生成化合物Ⅴ；化合物Ⅴ与发生取代反应生成化合物Ⅵ；化合物Ⅵ与发生取代反应生成化合物Ⅶ；化合物Ⅶ发生水解反应得到化合物Ⅷ 【小问1详解】 根据化合物Ⅲ的结构简式可知，含氧的官能团的名称为羧基、酚羟基； 【小问2详解】 化合物Ⅳ与发生取代反应生成化合物Ⅴ和乙酸，因此化学方程式为+； 该反应的目的是对酚羟基进行保护，防止后续与其他物质反应，在Ⅶ→Ⅷ时，重新将其水解为酚羟基； 【小问3详解】 Ⅴ→Ⅵ是中的氯原子取代了化合物Ⅴ中羧基上的羟基，因此反应类型为取代反应； 由于容易发生水解，因此该反应需要在无水环境下进行； 【小问4详解】 由分析可知，化合物Ⅰ和化合物Ⅱ先发生碳氧双键的加成反应，然后进行羟基的消去反应生成化合物Ⅲ；因此中间产物M的结构简式为； 羧基为吸电子基团，会使位上的碳氢键极性增强，化合物Ⅱ中有两个羧基，因此其碳氢键极性更强，更活泼； 【小问5详解】 根据化合物Ⅵ的结构简式可知，其同分异构体除了苯环、碳碳双键、酯基和酰氯基之外还有一个饱和碳原子，因此三个取代基分为以下7种情况：①、、；②、、；③、、；④、、；⑤、、；⑥、、；⑦、、，每种情况均为三个不同的取代基，在苯环上有10种不同的同分异构体，因此一共有70种符合要求的同分异构体。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 漯河市2024—2025学年高三上学期期末质量监测 化学 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂上。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。 3.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Ti-48 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个正确选项。) 1. 拥有中国血统的“雅万高铁”在东南亚刮起了一股中国速度风，成为擦亮中国高铁的“金名片”，下列说法不正确的是 A. 高铁车皮广泛使用铝合金，主要是因为其质量轻，强度高，耐腐蚀 B. 高铁依托5G技术实现超高清信号稳定传输，5G芯片主要材质是Si C. 高铁车厢连接部位使用的聚四氟乙烯材料含有σ键和π键，能使溴水褪色 D. 高铁马桶下水口使用纳米硅胶材料保证无异味，硅胶还常用作干燥剂 2. 下列化学用语的表示正确的是 A. 氯乙烯的结构简式：ClCH=CHCl B. BF3的价层电子对互斥模型： C. 的电子式为，离子呈平面正方形结构 D. 顺-2-丁烯的分子结构模型： 3. “新质生产力”的概念中，“新”的核心在于科技创新，下列有关说法正确的是 A. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，将光能转化为化学能再转化为电能 B. 开发可燃冰作为新能源有利于实现碳达峰、碳中和 C. “长征五号”运载火箭使用的是液氧煤油发动机，煤油主要由石油的分馏获得 D. 利用CO2合成高级脂肪酸的甘油酯，实现无机小分子向有机高分子的转化 4. 下列实验操作及现象能得出相应结论的是 选项 实验操作及现象 结论 A 在淀粉溶液中加稀硫酸，水浴加热一段时间，冷却后加入新制Cu(OH)2浊液并煮沸，没有生成砖红色沉淀 淀粉没有水解 B 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸，溶液变浑浊 非金属性：Cl＞Si C 向试管中加入2mL0.5mol/L的CuCl2溶液，加热溶液由蓝色变为黄绿色；再置于冷水中，溶液又恢复蓝色 溶液中存在平衡：[Cu(H2O)4]2++4Cl-[CuCl4]2-+4H2O该反应正向吸热 D 将CH4和C2H4混合气体通入足量酸性高锰酸钾溶液，溶液颜色变浅 可以用酸性高锰酸钾溶液除去CH4中混有的C2H4 A. A B. B C. C D. D 5. 氘代氨(ND3)可用于反应机理研究。下列两种方法均可得到ND3：①Mg3N2与D2O的水解反应；②NH3与D2O反应。下列说法错误的是 A. D2O的沸点高于NH3 B. NH3和在质谱图中的最大质荷比相等 C. 两种方法涉及的反应均为非氧化还原反应 D. 方法②得到的产品中含有NHD2和NH2D 6. 稀土是一种重要的战略资源，我国是稀土储量最大的国家。铈(Ce)是一种典型的稀土元素，其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取CeCl3的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A. 焙烧过程中用到的陶瓷类仪器有坩埚和泥三角 B. 酸浸过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1 C. 操作Ⅱ包含酸溶、加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D. 酸浸过程中不可以用稀硫酸和双氧水替代盐酸，因为引入了杂质 7. 含Tp配体的钌(Ru)配合物催化氢化CO2生成甲酸的机理如图所示。下列叙述正确的是 A. Ru的成键数目在循环中有变化 B. 循环中物质所含氢键均为分子内氢键 C. Tp配体中，中含有，N原子有sp2杂化和sp3杂化 D. 该催化反应的总反应为CO2＋H2HCOOH 8. 设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法错误的是 A. 1mol碳酸氢钠晶体中含有的离子数目为2NA B. 1molH2和2molI2(g)在密闭容器中充分反应后，容器中的分子数小于3NA C. 常温常压下，2gD2中含有的质子数为NA D. 44gC2H4O中含有的碳氢键的数目一定为4NA 9. MethylDihydrojasmonate(二氢茉莉酮酸甲酯)是高级香水常用的一种香料，其结构如图所示，下列说法错误的是 A. 二氢茉莉酮酸甲酯的分子式是C13H22O3 B. 二氢茉莉酮酸甲酯可发生加成、氧化和取代反应 C. 二氢茉莉酮酸甲酯中含有一个手性碳原子 D. 二氢茉莉酮酸甲酯中不可能所有碳原子共面 10. 下列有关化学概念的说法正确的是 A. 18-冠-6这种冠醚属于超分子 B. 核糖是一种戊糖，属于低聚糖 C. 酯类的碱性水解叫皂化反应 D. 燃料电池属于化学电源 11. 下列说法中正确的是 A. 石灰硫黄合剂必须与硫酸混合后才能施用 B. 酸性：CH3COOH＞CH3CH2COOH C. SO2可用于丝制品漂白是因为其能氧化其中的有色成分 D. 在奶粉中添加碳酸钙作为食品的凝固剂 12. 短周期元素X、Y、Z、M原子序数依次增大且仅有Y、Z位于同周期，它们组成的一种分子结构如图。下列说法正确的是 A. 第一电离能：M＞Y＞Z B. 该分子可以与盐酸发生反应 C. 分子中两个Y原子的杂化方式相同 D. Y、Z、M的最高价氧化物对应的水化物受热均易分解 13. 高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。下图为工业精炼镓的装置示意图(Ga3＋快离子导体只能传导Ga3＋)。下列说法不正确的是 A. 电解过程中，铂电极Ⅰ为电解池的阳极 B. 电极电势：铂电极Ⅰ大于铂电极Ⅱ C. 电解过程中，阳极室中的OH-物质的量增大 D. 电解后粗镓中的Zn、Fe以单质形式形成阳极泥 14. H2A是二元弱酸，常温下电离常数分别为Ka1、Ka2。在NaHA溶液中，A2-、H2A、OH-的浓度c(X)mol·L-1随NaHA溶液的浓度cmol·L-1的变化如图所示，已知pX=-lgc(X)，pc=-lgc。下列说法正确的是 A. Ka1Ka2＞KW B. 1×10-5mol·L-1NaHA溶液中c(Na＋)＞c(H2A)＞c(A2-)＞c(HA-) C. 时，c(H＋)≈ D. 随NaHA溶液的浓度增大而增大 二、非选择题(共58分) 15. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激性，其熔点是-64.5℃，沸点是-5.5℃，遇水会迅速水解生成两种酸。常温常压下NO和Cl2可以反应得到NOCl，某同学在实验室利用该原理制取NOCl。 Ⅰ．NO和Cl2的制取和净化 该同学用如图所示装置分别制取NO和Cl2并进行净化处理，请回答相关问题。 （1）为了使液体顺利滴下，可将装置中的分液漏斗更换为__________。(填仪器名称) （2）使用高锰酸钾和浓盐酸制取Cl2时，烧瓶中发生反应的离子方程式是__________。B中所盛试剂为__________。 （3）用该装置制取NO时使用的试剂是铜和稀硝酸，反应中稀硝酸表现出的性质是__________。 Ⅱ．NOCl的制取和收集 （4）冰盐浴的作用是__________，冰盐浴__________(填“能”或“不能”)更换为冰水浴。若不使用装置F，U型管中的NOCl可能发生的化学反应方程式是__________。 （5）NO和Cl2的反应方程式是2NO＋Cl2=2NOCl，实验中该同学控制NO和Cl2的流速之比略__________(填“大于”或“小于”)2：1，原因是__________。 16. 以钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如图： 已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、； 富铁液中铁元素主要以Fe2＋形式存在；富钛渣中钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在。 回答下列问题： （1）第一次过滤步骤所得滤渣的主要成分是__________(填化学式)。加热时生成TiO2·2H2O的离子方程式为__________。 （2）“沉铁”过程中加入H2O2的作用是__________。 （3）检验FePO4沉淀已洗涤干净的操作是__________。 （4）“溶钛”过程中Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因：__________。(NH4)2Ti5O15中Ti为+4价，其中过氧键的数目为__________。 （5）FeTiO3的晶胞结构如图1所示，设该晶胞的边长为anm，NA为阿伏加德罗常数的值。Fe的价电子排布式为__________，该晶体的密度ρ=__________(填含a的计算式)g·cm-3；FeTiO3结构的另一种表示如图2(晶胞中未标出Ti、O原子)，画出图2沿z轴向xy平面投影时氧原子在xy平面的位置：_____________。(已知亚铁离子半径78pm，氧离子半径140pm) 17. 深入研究含碳、氮元素物质的转化有着重要的实际意义。 Ⅰ．合成尿素 如下图所示是合成尿素反应的机理及能量变化(单位：kJ·mol-1)，TS表示过渡态，各物质均为气态。 （1）若E1=akJ·mol-1，E2=bkJ·mol-1，则总反应2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(g)＋H2O(g)　△H=__________kJ·mol-1 。 Ⅱ．合成甲醇 （2）利用CO2和H2合成甲醇，在催化剂Cu/ZnO作用下可发生如下两个平行反应。 反应Ⅰ：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1 反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2 温度对CO2转化率及CH3OH和CO产率的影响如图所示。 ①由图判断合成CH3OH最适宜的温度是__________。 ②下列措施有利于提高CO2转化为CH3OH的平衡转化率的有__________。 a．恒容条件下充入氩气，使体系压强增大 b．减小CO2和H2的投料比 c．体积和投料比不变，提高反应物浓度 ③反应Ⅰ、Ⅱ的lnK(K代表化学平衡常数)随(温度的倒数)的变化如下图所示。 据图判断，降低温度时，反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)的化学平衡常数将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④反应Ⅰ、反应Ⅱ在一定条件下建立平衡后，若将反应体系的体积扩大至原来的2倍，重新达到平衡时两反应所需时间tⅠ__________tⅡ(填“＞”“＜”或“=”)。 （3）利用CH4与O2在催化剂的作用下合成甲醇。 主反应：CH4(g)＋O2(g)CH3OH(g) 副反应：CH4(g)＋2O2(g)CO2(g)＋2H2O(g) 在温度为T℃、压强为pkPa条件下，向容器中充入2molCH4、1molO2和6molH2O，充分反应达平衡时CH4的转化率为50%，产物的选择性[如甲醇的选择性=]如下图所示。 ①平衡时H2O的物质的量为__________。 ②主反应的相对压力平衡常数=__________。(用含p和pθ的计算式表示。表达式写法：在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压除以pθ) 18. 对香豆酸具有抗氧化、抗菌消炎、降血脂等生理功能，但受其低脂溶性限制，对香豆酸难以在乳液等体系中发挥较好的抗氧化作用，为解决该问题，可通过以下路径得到对香豆酸的一种修饰物(Ⅷ)。 请回答以下问题： （1）Ⅲ中含有的含氧官能团名称是__________。 （2）Ⅳ→Ⅴ的反应方程式是__________，该反应的目的是__________。 （3）Ⅴ→Ⅵ的反应类型是__________，该反应需要在无水环境下发生，原因是_________。 （4）①Ⅰ→Ⅲ的转化分两步：Ⅰ→M→Ⅲ，两步的反应类型分别是加成反应和消去反应，M的结构简式是__________。 ②Ⅱ中碳氢键比乙酸中的碳氢键更活泼，从结构角度分析其原因：__________。 （5）Ⅵ的芳香类同分异构体中含有三个取代基，且三个取代基中分别存在碳碳双键、酯基和酰氯基()的有__________种。(不考虑立体异构) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $