精品解析:四川成都市实验外国语学校2026-2027学年高三上学期9月月考 化学试题
2026-09-27
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内容正文:
成都市实验外国语学校高2024级高三九月月考
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 Fe-56
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分。每题只有一个选项最符合题意)
1. 下列物质属于高分子的是
A. 葡萄糖 B. 聚四氟乙烯 C. 硫酸 D. 金刚石
【答案】B
【解析】
【详解】A.葡萄糖的分子式为,相对分子质量仅为180,属于小分子有机物,A错误;
B.聚四氟乙烯是四氟乙烯发生加聚反应得到的聚合物,聚合度数值较大,相对分子质量可达数万到数十万,属于合成高分子,B正确;
C.硫酸的分子式为,相对分子质量仅为98,属于小分子无机物,C错误;
D.金刚石是碳元素形成的单质,属于原子晶体,不属于高分子化合物,D错误;
故选B。
2. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. O3是极性分子,O3易溶于水
B. Se最外层有6个电子,单质硒的熔沸点较低
C. CuSO4溶液有酸性,可用于泳池的杀菌消毒
D. H2O2有氧化性,可用于和Ba(OH)2反应制备BaO2
【答案】A
【解析】
【详解】A.O3分子中心O原子呈正电性,两个端位O原子呈负电性,是极性分子,水也是极性分子,相似相溶,O3易溶于水,有对应关系,A正确;
B.Se核外有34个电子,位于第四周期第ⅥA族,最外层有6个电子,单质硒是分子晶体,熔沸点较低,两者无对应关系,B错误;
C.CuSO4溶液中铜离子水解呈酸性,CuSO4可使蛋白质变性,用于泳池的杀菌消毒,两者无对应关系,C错误;
D.H2O2中O元素-1价,有氧化性,和Ba(OH)2反应制备BaO2时,无元素化合价变化,H2O2相当于二元弱酸,氢氧化钡是碱,发生复分解反应,两者无对应关系,D错误;
故选A。
3. 下列化学用语正确的是
A. NaCl溶液中的水合离子:
B. 乙腈(CH3CN)的电子式:
C. 用单线桥法表示电子转移:
D. 的系统命名为2-乙基丁烷
【答案】B
【解析】
【详解】A.水分子O的一端为负电性,H的一端为正电性,阳离子吸引水分子的负端,阴离子吸引水分子的正端,且氯离子半径大于钠离子,水合氯离子表示为,水合钠离子表示为,A错误;
B.乙腈结构为,该电子式中甲基的C与3个H成键、和相邻C成单键,两个C之间为单键,C和N之间形成碳氮三键,N原子满足8电子稳定结构,书写符合规则,B正确;
C.该反应为归中反应,中价得被还原,5个中价失被氧化,剩余1个中价态不变,转移电子数应为,图示标注错误,,正确标注为C错误;
D.的最长碳链含5个碳原子,3号碳上连有1个甲基,正确系统命名为3-甲基戊烷,D错误;
故选B。
4. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.、、、四种离子之间互不发生反应,能在溶液中大量共存,A正确;
B.会和反应生成沉淀,会和反应生成和,不能大量共存,B错误;
C.和会反应生成沉淀,不能大量共存,C错误;
D.和会反应生成气体和,不能大量共存,D错误;
故选A。
5. 在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应转移电子为0.1mol B. HCl溶液中数为3NA
C. 含有的中子数为1.3NA D. 反应生成标准状况下气体3.36L
【答案】A
【解析】
【分析】2.8gFe的物质的量为0.05mol;100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。
【详解】A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,A正确;
B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;
C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;
D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;
综上所述,本题A。
6. 测量Zn与反应的速率。下列相关量的变化不能用来测定该反应速率的是
A. 测量随时间的变化 B. 测量c(H+)随时间的变化
C. 测量的体积随时间的变化 D. 测量装置内P(压强)随时间的变化
【答案】A
【解析】
【分析】反应中,完全电离为和。反应消耗生成和Zn2+,而总浓度因和的等量替换而保持不变,即该反应的本质为:,故无法通过浓度变化测速率。浓度减少、体积增加及密闭系统中的压强变化均可用于测定反应速率。
【详解】A.由分析可知,总浓度因和的等量替换而保持不变,A错误;
B.由分析可知,浓度减少,测量c(H+)随时间的变化能用来测定该反应速率,B正确;
C.由分析可知,体积增加,测量的体积随时间的变化能用来测定该反应速率,C正确;
D.因体积增加,则压强也会增大,测量装置内P(压强)随时间的变化能用来测定该反应速率,D正确;
故答案选A。
7. 一种蓝绿色复盐晶体[简称FAS],由原子序数依次递增的、、、、前四周期元素组成,除了、位于同一周期且相邻外,其余元素均不在同一周期。与同族,且的原子序数是的2倍;是世界上使用最广泛的金属。下列有关说法错误的是
A. 简单氢化物的还原性: B. 简单离子半径:
C. 和可以形成的化合物有两种 D. 五种元素中电负性最大的元素为
【答案】D
【解析】
【分析】首先推断元素:Z与M同族且M原子序数是Z的2倍,可得Z为O、M为;Y与Z同周期相邻且原子序数更小,故Y为;X原子序数最小且与其他元素不同周期,故X为;W是世界上使用最广泛的金属,故W为Fe。
【详解】A.M、Z的简单氢化物分别为和,非金属性,非金属性越弱简单氢化物还原性越强,故还原性,A正确;
B.简单离子核外有3层电子,、核外有2层电子,电子层数越多半径越大;电子层结构相同时,原子序数越大离子半径越小,故半径,即,B正确;
C.和可形成、两种常见化合物,C正确;
D.电负性同周期从左到右递增,同主族从上到下递减,五种元素中电负性最大的是O(Z元素),不是(Y元素),D错误;
故答案选D。
8. 海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法错误的是
A. 能形成分子内氢键
B. 能发生酯化、氧化、还原、加成反应
C. 含有个手性碳原子
D. 该物质最多与反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.该分子中含有羟基和羰基,羟基的氢原子可与临近羰基的氧原子形成分子内氢键,A正确;
B.分子含羧基可发生酯化反应,含碳碳双键、醛基可发生氧化、加成、还原反应,B正确;
C.手性碳原子为连4种不同基团的饱和碳原子,该分子共含有4个手性碳原子,在图中用*标出,,C错误;
D.只有羧基能与Na反应,1mol羧基消耗1mol Na,故1mol该物质最多与1mol Na反应,D正确;
故答案选C。
9. 下列相关离子方程式书写正确的是
A. 用草酸标准溶液滴定溶液:
B. 往溶液中加入溶液至恰好沉淀完全:
C. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D. 泡沫灭火器灭火的原理:
【答案】D
【解析】
【详解】A.草酸为弱酸,离子方程式中应保留化学式,不能拆写为,正确的离子方程式为,A错误;
B.与溶液反应时优先与反应,恰好沉淀完全时不与反应,正确离子方程式为,B错误;
C.酚羟基酸性弱于碳酸,不能与反应,仅羧基可与反应,不会消耗2倍的,酚羟基也不会转化为,正确的离子方程式为:,C错误;
D.泡沫灭火器的原理是与发生双水解反应,生成沉淀和气体,离子方程式书写正确,D正确;
故答案选D。
10. 某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A. 适当搅拌可提高“浸出”效率
B. “操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C. “氨浸”操作后,溶液含有
D. “操作Ⅱ”中,作还原剂
【答案】B
【解析】
【分析】硅电池碎片中的、、,加入浸出剂,不反应,、转化为、,加入盐酸进行“沉银”,得到,过滤,滤渣为,加入,转化为,再加入,将还原为;向滤液中加入,转化为沉淀,过滤得到,据此回答。
【详解】A.适当搅拌能增大反应物接触面积,加快反应速率,提高“浸出”效率,A不符合题意;
B.操作Ⅰ加入的是弱电解质,离子方程式中不可拆分为,正确的离子方程式为,B符合题意;
C.“沉银”步骤得到的滤渣为,氨浸时与氨水反应生成可溶性的,因此溶液中含有,C不符合题意;
D.操作Ⅱ中中+1价的Ag被还原为0价Ag单质,中元素化合价升高失电子,作还原剂,D不符合题意;
故选B。
11. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论或目的的是
选项
实验过程及现象
实验结论或目的
A
在试管中加入少量淀粉溶液和稀硫酸,加热一段时间后冷却,再加少量碘水
检验淀粉是否发生了水解
B
将溶液和稀混合,得到沉淀,且生成的气体可使品红溶液褪色
证明既体现还原性又体现氧化性
C
取试管收集半试管甲烷和半试管氯气,试管夹固定倒扣于水中,放在光亮处,静置,观察到试管中的液面上升
甲烷与氯气光照条件下发生了反应
D
用计分别测定浓度均为的和的,的更大
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘水仅能检验淀粉是否有剩余,无法检验是否生成水解产物葡萄糖,不能验证淀粉是否发生水解,A错误;
B.与稀发生歧化反应,生成沉淀(元素化合价从+2降为0,体现氧化性)和可使品红褪色的(元素化合价从+2升为+4,体现还原性),可证明既体现还原性又体现氧化性,B正确;
C.氯气可溶于水且能与水反应,即使不与甲烷反应,倒扣在水中也会出现液面上升的现象,无法证明甲烷与氯气发生了反应,C错误;
D.等浓度的强碱弱酸盐溶液越大,对应酸根水解程度越大,弱酸酸性越弱、越小,的pH更大,Ka(HClO)<Ka(CH3COOH),结论错误,D错误;
故答案选B。
12. T℃时,在体积固定的密闭容器中发生反应;。达到平衡时,、物质的量浓度均为0.01mol·L-1,物质的量浓度为0.06mol·L-1。保持其他条件不变,下列分析错误的是
A. 向容器中通入使浓度达到0.02mol·L-1,平衡正向移动
B. 向容器中通入使浓度达到0.01mol·L-1,平衡不移动
C. 向容器中同时通入和使浓度均达到0.02mol·L-1,新平衡浓度为0.075mol·L-1
D. 向容器中通入使浓度达到0.08mol·L-1,新平衡浓度为0.0175mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】首先计算该温度下反应的平衡常数:。
【详解】A.增大反应物的浓度,根据勒夏特列原理,平衡正向移动,A正确;
B.体积固定时通入不参与反应的,反应体系中各物质的浓度均不变,浓度商,平衡不移动,B正确;
C.通入、后二者浓度均为,设平衡时转化浓度为,则平衡时,,代入的表达式解得,新平衡,C正确;
D.通入后其浓度为,设平衡时转化浓度为,则平衡时,,代入的表达式解得,新平衡,不是,D错误;
故选D。
13. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应(各物质均为气体)经历三个反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 该过程的3个反应均为放热反应
B. 由图可知,比CO稳定
C. 该过程的总反应为
D. 反应③生成时,转移2mol电子
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①的反应物总能量低于生成物总能量,为吸热反应,并非三个反应均为放热反应,A错误;
B.图中仅能得到反应的总能量变化,无法单独比较和的能量高低,不能判断二者稳定性,B错误;
C.将三个基元反应相加消去中间产物,可得总反应为,C正确;
D.反应③中元素化合价从+1价变为0价,生成1 mol 转移2 mol电子,生成2 mol 时转移4 mol电子,D错误。
14. 实验室用苯与Cl2在无水FeCl3催化下制备氯苯(沸点132.2 ℃),实验装置(夹持装置已略去)如图所示。下列说法不正确的是
A. 装置a中添加的试剂可选用KMnO4或Ca(ClO)2
B. 装置c中可盛放浓硫酸以干燥Cl2
C. 装置d中得到的粗产品可经过水洗、碱洗、水洗、干燥、蒸馏等步骤提纯
D. 装置e中可盛放无水CaCl2以防止外界水蒸气进入
【答案】D
【解析】
【分析】装置a为氯气发生装置,常温下浓盐酸与固体试剂反应制取氯气,氯气通入装置c,经浓硫酸干燥除去水蒸气,干燥后的氯气进入装置d,在无水氯化铁催化、50℃水浴条件下和苯发生取代反应制备氯苯;装置e既要防止外界水蒸气进入d装置避免催化剂失效,又要吸收尾气中与。
【详解】A.装置a是氯气发生装置,、都可以在常温条件下和浓盐酸反应生成氯气,不需要加热,所以装置a中添加的试剂可以选用二者,A正确;
B.该反应需要无水环境,防止催化剂无水遇水失效,浓硫酸具有吸水性,不与氯气反应,装置c洗气瓶中盛放浓硫酸可以干燥氯气,B正确;
C.装置d得到的粗氯苯混有、、苯等杂质,先用水洗除去大部分与,再经碱洗除去残留氯气,再次水洗除去碱,干燥除去水分,最后利用沸点差异蒸馏分离苯和氯苯,即可提纯产品,C正确;
D.无水是中性干燥剂,只能阻挡水蒸气进入装置,不能够吸收尾气中的和,装置e需要盛放碱石灰,既吸收尾气又隔绝水汽,因此不能盛放无水氯化钙,D错误;
故选D。
15. 常温下,现有含0.1 mol·L-1 Cd2+的废液,可加入Na2S或FeS固体除去Cd2+,溶液中含S微粒的物质的量分数及Cd(OH)2浊液中c(Cd2+)随pH变化如图所示。下列说法正确的是
已知:Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10
A. Na2S的水解平衡常数Kb1=10-6
B. 加适量Na2S固体可使废液中Cd2+浓度由b点变到a点
C. 向Na2S溶液中加盐酸使pH=7时,c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)
D. 向废液中加入FeS固体,可使c(Cd2+)约为10-9.9 mol·L-1
【答案】D
【解析】
【分析】图1中相邻分布曲线的交点表示两种含硫微粒浓度相等,可由交点读出两级电离常数,并据此求的水解常数,判断加入或除去时,需结合沉淀平衡、溶液pH变化和电荷守恒;与反应的平衡常数可由两种硫化物的溶度积之比求得。
【详解】A.图1中pH=13.0时,,故,的一级水解反应为,,而非,A错误;
B.向废液中加入,与生成沉淀,使降低;同时水解使溶液pH升高,图2中b点的低于a点,由b点变到a点要求升高,与实际作用不符,B错误;
C.加入盐酸后溶液中含有,pH=7时,,由电荷守恒得,即,题给等式漏计,C错误;
D.发生反应,其平衡常数,反应进行程度很大,平衡时,故,D正确;
故答案选D。
二、填空题(本部分包括4个大题,共计55分)
16. 阿司匹林具有解热镇痛、治疗心血管疾病的作用,其有效成分是乙酰水杨酸。制备乙酰水杨酸的主要反应为:
名称
性质
水杨酸
熔点,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为138
醋酸酐
沸点,无色透明液体,易与水反应生成乙酸
乙酰水杨酸
熔点,受热易分解,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为180
实验室制备乙酰水杨酸的实验装置图和步骤如下。
①向三颈烧瓶中依次加入干燥的水杨酸、新蒸的醋酸酐()和浓硫酸(作催化剂),磁力搅拌下,小心加热,控制温度在左右反应。
②稍冷后,将反应液缓慢倒入冰水中冷却结晶,减压抽滤,滤饼用少量冷水多次洗涤,继续抽滤,得到乙酰水杨酸粗品(含聚酯等杂质)。
③向粗产品中加入一定量的饱和溶液搅拌至不再产生为止,过滤出杂质聚酯;再向滤液中加入适量浓盐酸,冰水浴冷却结晶,减压抽滤,洗涤,干燥得到不纯的产品,最终制得乙酰水杨酸。
回答下列问题:
(1)仪器的名称__________;步骤①中加热方法为:__________。
(2)步骤②“倒入冰水”后,醋酸酐发生反应的化学方程式为__________。
(3)步骤③中采用减压抽滤的优点是__________。
(4)以下现代分析仪器可用于测定乙酰水杨酸中官能团的是__________(填序号)。
A. 质谱仪 B. 核磁共振仪 C. 红外光谱仪 D. 现代元素分析仪
(5)步骤③中“加入饱和溶液”的目的是__________。
(6)该实验乙酰水杨酸的产率为__________(以质量分数表示)。
【答案】(1) ①.
三颈烧瓶(或三口烧瓶) ②.
水浴加热 (2)
(3)
过滤速度快,得到的晶体较干燥 (4)C
(5)
将乙酰水杨酸转化为可溶性的乙酰水杨酸钠,以便与不溶性的聚酯等杂质分离
(6)
70.0%
【解析】
【分析】 本实验以水杨酸和醋酸酐为原料,在浓硫酸催化下制备乙酰水杨酸。反应需控制在左右,应采用水浴加热以保证受热均匀且易于控温。反应结束后,加入冰水不仅可以降低乙酰水杨酸的溶解度使其结晶析出,还能使过量的醋酸酐水解为乙酸。粗产品中含有未反应的水杨酸和副产物聚酯等杂质,利用乙酰水杨酸含有羧基能与碳酸氢钠反应生成可溶性钠盐的性质,将其与不溶性聚酯分离,再加盐酸酸化重新结晶得到纯品。产率计算需根据限量试剂水杨酸求出理论产量,再结合实际产量进行计算。
【小问1详解】
根据仪器X的结构特征可知,其名称为三颈烧瓶(或三口烧瓶);步骤①中要求控制温度在左右,为了便于控制温度且使反应物受热均匀,最佳的加热方法是水浴加热。
【小问2详解】
根据题干表格信息“醋酸酐易与水反应生成乙酸”可知,加入冰水后,过量的醋酸酐会发生水解反应,化学方程式为: 。
【小问3详解】
减压抽滤(又称吸滤)利用抽气泵使抽滤瓶内压强降低,相比于常压过滤,其主要优点是过滤速度快,且滤饼上的水分被抽走得更多,得到的晶体较干燥。
【小问4详解】
A.质谱仪主要用于测定分子的质荷比,从而推算相对分子质量,A错误;
B.核磁共振仪主要用于测定有机物中氢原子或碳原子的种类及其化学环境,B错误;
C.红外光谱仪主要用于测定有机物分子中的化学键和官能团,C正确;
D.现代元素分析仪主要用于测定物质所含的元素种类及质量分数,D错误;
故选C。
【小问5详解】
粗产品中含有副产物聚酯等不溶性杂质,乙酰水杨酸分子中含有羧基,加入饱和溶液后,乙酰水杨酸与其反应生成易溶于水的乙酰水杨酸钠,而聚酯等杂质不反应也不溶于水,从而可以通过过滤将杂质除去。
【小问6详解】
实验中加入水杨酸的质量为,其物质的量为;加入醋酸酐的物质的量为。根据化学方程式可知,水杨酸与醋酸酐按反应,故醋酸酐过量,理论产量应按水杨酸计算。理论上生成乙酰水杨酸的物质的量为,其理论质量为。最终实际制得产品,则该实验乙酰水杨酸的产率为。
17. 五氧化二钒()在冶金、搪瓷、磁性材料等领域具有重要的应用。实验室以含钒废料(含有、、、、有机物)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液的关系如下表所示。
4~6
6~8
8~10
10~12
主要存在形式
Ⅱ.时,部分难溶电解质的溶度积常数如下表所示。
难溶电解质
溶度积常数()
Ⅲ.时,的溶解度为;时,的溶解度为。
请回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_________________________________________________________。
(2)滤渣1的化学式____________________。
(3)“调”的目的除了使沉淀完全外,还有__________;时,调节为7时,是否沉淀完全?_______________________________________________________________________________。(写出计算过程,当溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全)
(4)“沉锰”时,需将温度控制在左右,温度不能过高或过低的原因为__________。
(5)“浓缩结晶”后,需对所得进行洗涤、干燥。证明已洗涤干净的实验操作及现象为_____________________________________________________________________________________。
(6)“煅烧”时,生成无污染性气体,该反应的化学方程式为_______________________。
【答案】(1)除去有机物杂质,并将V2O3氧化为V2O5
(2)SiO2 (3) ①. 使含钒离子以形式存在 ②. 调节pH为7时,溶液中,沉淀完全
(4)温度过低时,反应速率较慢,NH4VO3可能提前结晶析出,导致产率较低;温度过高时,NH4HCO3分解使原料的利用率降低,并导致环境污染
(5)取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,若无明显现象,则证明NH4VO3已洗涤干净
(6)
【解析】
【分析】含钒废料(含有、、、、有机物)焙烧,可除去有机物,将V2O3氧化为V2O5,加入硫酸酸溶,得到滤渣1为SiO2,滤液调节pH可生成氢氧化铜沉淀,过滤后滤液加入碳酸氢铵,可生成碳酸锰沉淀,滤液加入过量硫酸铵,浓缩、结晶,可得到,煅烧可生成V2O5,以此解答该题。
【小问1详解】
根据流程图中的信息可知“焙烧”的目的是除去有机物杂质,并将V2O3氧化为V2O5。
【小问2详解】
所得焙烧产物加入稀硫酸后,只有SiO2与稀硫酸不反应,所以滤渣1是SiO2。
【小问3详解】
“调pH”的目的除了使Cu2+沉淀完全外,还有使含钒离子以形式存在;调节pH为7时,溶液中,沉淀完全。
【小问4详解】
“沉锰”时,需将温度控制在左右,温度不能过高或过低的原因为温度过低时,反应速率较慢,可能提前结晶析出,导致产率较低;温度过高时,NH4HCO3分解使原料的利用率降低,并导致环境污染;
【小问5详解】
浓缩结晶后,需对所得晶体进行洗涤、干燥, 结晶的溶液中含有硫酸根,可以通过检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根来证明沉淀已洗涤干净,故对应的实验操作及现象为:取少量最后一次洗涤液于洁净试管中,滴加BaCl2溶液,若无明显现象,则证明已洗涤干净,
【小问6详解】
煅烧”时,生成的无污染性气体为氮气,结合电子守恒和元素守恒可知发生反应的化学方程式为:。
18. 达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用、和可以合成生物质能源中体:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应2的焓变为__________。时,向一恒容密闭容器中仅充入和,仅发生反应2,下列叙述错误的是__________(填标号)。
A. 加入催化剂,反应速率增大
B. 体积分数不变时,反应达到平衡状态
C. 平衡后,充入氩气,平衡正向移动
D. 平衡后,充入,平衡转化率增大
(2)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应的方程式为___________________________________。
(3)在某催化剂作用下只发生反应3:。该反应的速率方程式为,(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。时该反应的平衡常数,达到平衡后,__________(填“>”“<”或“=”,下同),时,__________。
(4)时,在密闭容器甲、乙中,分别充入和,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过,可去除水)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得平衡转化率与总压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是__________(填“甲”或“乙”)。
② 点 __________。
(5)时,向一体积为的恒容密闭容器中充入、和,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到 和 ,此时平衡转化率为50%。该温度下,反应1的平衡常数K=__________。(列出计算式)
【答案】(1) ①. -90.9 ②. C
(2)CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g)
(3) ①. = ②. <
(4) ①. 乙 ②. 75
(5)
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应1-反应3=反应2,则反应的焓变为:ΔH2=(-49.9 kJ/mol)-(+41.0 kJ/mol)= -90.9 kJ/mol;
A.加入催化剂,反应的活化能降低,反应的反应速率增大,A正确;
B.由题意可知,氢气的体积分数为:=50%;设某时刻时甲醇的物质的量为x mol,由方程式可知,氢气的体积分数为:≠50%,则氢气体积分数不变说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B正确;
C.恒容密闭容器中反应达到平衡后,充入不参与反应的氩气,反应物和生成物的浓度均不变,平衡不发生移动,C错误;
D.平衡后,充入氢气,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,一氧化碳平衡转化率增大,D正确;
故选C;
【小问2详解】
反应的活化能越大,反应速率越慢,慢反应是反应的控速反应,由图可知,过渡态的相对能量为-0.1eV时,反应的活化能最大,反应速率最慢,则控速反应的方程式为:CO*+2H2(g)=HCO*+H2(g);
【小问3详解】
反应3达到平衡时,正逆反应速率相等,由速率方程式可得:k正c(CO2)⋅c(H2) =k逆c(CO)⋅c(H2O),整理可得:==K,由题意可知,800℃时平衡常数为1,则正反应的正反应速率常数与逆反应速率常数相等;该反应是吸热反应,降低温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,所以700°C时,平衡向逆反应方向移动,正反应速率常数小于逆反应速率常数;
【小问4详解】
①使用了水分子筛的反应器可以减小生成物水蒸气的浓度,平衡向正反应方向移动,二氧化碳平衡转化率高,所以使用了水分子筛的反应器是乙;
②由图可知,M点二氧化碳的转化率为50%,混合气体的压强为150 kPa,由方程式可知,平衡时氢气的物质的量为:3 mol-1 mol×50%×3=1.5 mol,混合气体的总物质的量为:4 mol-1 mol×50%×2=3 mol,则氢气的平衡分压为:=75kPa;
【小问5详解】
由题意可知,在一定条件下发生上述3个反应,甲醇和水蒸气的物质的量分别为0.8 mol、0.5 mol,二氧化碳的转化率为50%,则平衡时二氧化碳的物质的量为:1 mol-1 mol×50%=0.5 mol,由碳原子个数守恒可知,一氧化碳的物质的量为:2 mol-0.8 mol-0.5 mol=0.7 mol,由氢原子个数守恒可知,氢气的物质的量为:=0.9 mol,则体积为1 L的容器中反应的平衡常数为:K== (mol/L)-2。
19. 聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA,结构简式为),可用于制作超薄镜片,其合成路线如图:
已知:I→HEM为加聚反应。回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是_______________。
A. 的反应类型是取代反应
B. 是乙醛的同分异构体
C. 化合物Ⅰ的分子式是C6H10O3
D. 1 molHEMA在一定条件下完全水解得到物质
(2)化合物的名称是____________________;化合物的结构简式是____________________。
(3)的化学方程式是___________________________________________。
(4)化合物是烃与加成生成的化合物的同系物,请写出符合下列条件的同分异构体的结构简式__________________________。
①相对分子质量为114;②一氯代物只有一种。
(5)以化合物为原料,设计化合物N()的合成路线__________。(无机试剂、有机溶剂等任选,用流程图表示,示例如下: )
【答案】(1)AD (2) ①. 丙酮 ②. HOCH2CH2OH
(3) (4) (5)
【解析】
【分析】由HEMA的结构简式可知,催化剂作用下A与水发生加成反应生成2-丙醇,则A为丙烯;银作催化剂条件下2-丙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成丙酮,则C为丙酮;C与氢氰酸发生加成反应生成D;D在酸性条件下发生水解反应后,再在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成,则E为;催化剂作用下F与氧气发生催化氧化反应生成G,则F为乙烯、G为环氧乙烷;催化剂作用下,G与水发生环加成反应生成乙二醇,则H为乙二醇;浓硫酸作用下E与H共热发生酯化反应生成,则I为;一定条件下I发生加聚反应生成HEMA。
【小问1详解】
A.由分析可知,C→D的反应为C与氢氰酸发生加成反应生成D,A错误;
B.由结构简式可知,环氧乙烷与乙醛的分子式相同,都为C2H4O,结构不同,互为同分异构体,B正确;
C.由分析可知,I的结构简式为:,分子式为C6H10O3,C正确;
D.由结构简式可知,1 molHEMA在一定条件下完全水解得到n molH,D错误;
故选AD;
【小问2详解】
由分析可知,C的名称为丙酮,H是结构简式为HOCH2CH2OH的乙二醇;
【小问3详解】
由分析可知,E+H→I的反应为浓硫酸作用下E与H共热发生酯化反应生成I和水,反应的化学方程式为:;
【小问4详解】
由分析可知,A为丙烯,一定条件下A与氢气发生加成反应生成丙烷,则K为丙烷;M是K的同系物,相对分子质量为114的烷烃为C8H18,一氯代物只有一种,则符合条件的结构简式为:;
【小问5详解】
由分析可知,F为乙烯,则以化合物为原料合成结构简式为的N的合成步骤为催化剂作用下乙烯与水发生加成反应生成乙醇,银作催化剂条件下乙醇与氧气共热发生催化氧化反应生成乙醛,乙醛与氢氰酸发生加成反应生成,在酸性条件下发生水解反应后,再在浓硫酸作用下共热发生消去反应生成N,则合成路线为:。
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成都市实验外国语学校高2024级高三九月月考
化学
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 Fe-56
一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分。每题只有一个选项最符合题意)
1. 下列物质属于高分子的是
A. 葡萄糖 B. 聚四氟乙烯 C. 硫酸 D. 金刚石
2. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. O3是极性分子,O3易溶于水
B. Se最外层有6个电子,单质硒的熔沸点较低
C. CuSO4溶液有酸性,可用于泳池的杀菌消毒
D. H2O2有氧化性,可用于和Ba(OH)2反应制备BaO2
3. 下列化学用语正确的是
A. NaCl溶液中的水合离子:
B. 乙腈(CH3CN)的电子式:
C. 用单线桥法表示电子转移:
D. 的系统命名为2-乙基丁烷
4. 下列各组离子在溶液中能大量共存的是
A. B.
C. D.
5. 在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 反应转移电子为0.1mol B. HCl溶液中数为3NA
C. 含有的中子数为1.3NA D. 反应生成标准状况下气体3.36L
6. 测量Zn与反应的速率。下列相关量的变化不能用来测定该反应速率的是
A. 测量随时间的变化 B. 测量c(H+)随时间的变化
C. 测量的体积随时间的变化 D. 测量装置内P(压强)随时间的变化
7. 一种蓝绿色复盐晶体[简称FAS],由原子序数依次递增的、、、、前四周期元素组成,除了、位于同一周期且相邻外,其余元素均不在同一周期。与同族,且的原子序数是的2倍;是世界上使用最广泛的金属。下列有关说法错误的是
A. 简单氢化物的还原性: B. 简单离子半径:
C. 和可以形成的化合物有两种 D. 五种元素中电负性最大的元素为
8. 海南暗罗是一种药用植物,具有抗菌、抗肿瘤活性。从中提取的一种生物活性物质结构简式如图所示。下列关于该分子说法错误的是
A. 能形成分子内氢键
B. 能发生酯化、氧化、还原、加成反应
C. 含有个手性碳原子
D. 该物质最多与反应
9. 下列相关离子方程式书写正确的是
A. 用草酸标准溶液滴定溶液:
B. 往溶液中加入溶液至恰好沉淀完全:
C. 用碳酸氢钠溶液检验水杨酸中的羧基:
D. 泡沫灭火器灭火的原理:
10. 某研究小组对硅电池碎片中的、、进行分离回收的流程如下:
下列说法错误的是
A. 适当搅拌可提高“浸出”效率
B. “操作Ⅰ”中主要反应的离子方程式为
C. “氨浸”操作后,溶液含有
D. “操作Ⅱ”中,作还原剂
11. 室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论或目的的是
选项
实验过程及现象
实验结论或目的
A
在试管中加入少量淀粉溶液和稀硫酸,加热一段时间后冷却,再加少量碘水
检验淀粉是否发生了水解
B
将溶液和稀混合,得到沉淀,且生成的气体可使品红溶液褪色
证明既体现还原性又体现氧化性
C
取试管收集半试管甲烷和半试管氯气,试管夹固定倒扣于水中,放在光亮处,静置,观察到试管中的液面上升
甲烷与氯气光照条件下发生了反应
D
用计分别测定浓度均为的和的,的更大
A. A B. B C. C D. D
12. T℃时,在体积固定的密闭容器中发生反应;。达到平衡时,、物质的量浓度均为0.01mol·L-1,物质的量浓度为0.06mol·L-1。保持其他条件不变,下列分析错误的是
A. 向容器中通入使浓度达到0.02mol·L-1,平衡正向移动
B. 向容器中通入使浓度达到0.01mol·L-1,平衡不移动
C. 向容器中同时通入和使浓度均达到0.02mol·L-1,新平衡浓度为0.075mol·L-1
D. 向容器中通入使浓度达到0.08mol·L-1,新平衡浓度为0.0175mol·L-1
13. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放,一定条件下该反应(各物质均为气体)经历三个反应阶段,反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 该过程的3个反应均为放热反应
B. 由图可知,比CO稳定
C. 该过程的总反应为
D. 反应③生成时,转移2mol电子
14. 实验室用苯与Cl2在无水FeCl3催化下制备氯苯(沸点132.2 ℃),实验装置(夹持装置已略去)如图所示。下列说法不正确的是
A. 装置a中添加的试剂可选用KMnO4或Ca(ClO)2
B. 装置c中可盛放浓硫酸以干燥Cl2
C. 装置d中得到的粗产品可经过水洗、碱洗、水洗、干燥、蒸馏等步骤提纯
D. 装置e中可盛放无水CaCl2以防止外界水蒸气进入
15. 常温下,现有含0.1 mol·L-1 Cd2+的废液,可加入Na2S或FeS固体除去Cd2+,溶液中含S微粒的物质的量分数及Cd(OH)2浊液中c(Cd2+)随pH变化如图所示。下列说法正确的是
已知:Ksp(FeS)=10-17.20,Ksp(CdS)=10-26.10
A. Na2S的水解平衡常数Kb1=10-6
B. 加适量Na2S固体可使废液中Cd2+浓度由b点变到a点
C. 向Na2S溶液中加盐酸使pH=7时,c(Na+)=2c(S2-)+c(HS-)
D. 向废液中加入FeS固体,可使c(Cd2+)约为10-9.9 mol·L-1
二、填空题(本部分包括4个大题,共计55分)
16. 阿司匹林具有解热镇痛、治疗心血管疾病的作用,其有效成分是乙酰水杨酸。制备乙酰水杨酸的主要反应为:
名称
性质
水杨酸
熔点,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为138
醋酸酐
沸点,无色透明液体,易与水反应生成乙酸
乙酰水杨酸
熔点,受热易分解,溶于乙醇,微溶于水,相对分子质量为180
实验室制备乙酰水杨酸的实验装置图和步骤如下。
①向三颈烧瓶中依次加入干燥的水杨酸、新蒸的醋酸酐()和浓硫酸(作催化剂),磁力搅拌下,小心加热,控制温度在左右反应。
②稍冷后,将反应液缓慢倒入冰水中冷却结晶,减压抽滤,滤饼用少量冷水多次洗涤,继续抽滤,得到乙酰水杨酸粗品(含聚酯等杂质)。
③向粗产品中加入一定量的饱和溶液搅拌至不再产生为止,过滤出杂质聚酯;再向滤液中加入适量浓盐酸,冰水浴冷却结晶,减压抽滤,洗涤,干燥得到不纯的产品,最终制得乙酰水杨酸。
回答下列问题:
(1)仪器的名称__________;步骤①中加热方法为:__________。
(2)步骤②“倒入冰水”后,醋酸酐发生反应的化学方程式为__________。
(3)步骤③中采用减压抽滤的优点是__________。
(4)以下现代分析仪器可用于测定乙酰水杨酸中官能团的是__________(填序号)。
A. 质谱仪 B. 核磁共振仪 C. 红外光谱仪 D. 现代元素分析仪
(5)步骤③中“加入饱和溶液”的目的是__________。
(6)该实验乙酰水杨酸的产率为__________(以质量分数表示)。
17. 五氧化二钒()在冶金、搪瓷、磁性材料等领域具有重要的应用。实验室以含钒废料(含有、、、、有机物)为原料制备的工艺流程如图所示。
已知:Ⅰ.含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液的关系如下表所示。
4~6
6~8
8~10
10~12
主要存在形式
Ⅱ.时,部分难溶电解质的溶度积常数如下表所示。
难溶电解质
溶度积常数()
Ⅲ.时,的溶解度为;时,的溶解度为。
请回答下列问题:
(1)“焙烧”的目的是_________________________________________________________。
(2)滤渣1的化学式____________________。
(3)“调”的目的除了使沉淀完全外,还有__________;时,调节为7时,是否沉淀完全?_______________________________________________________________________________。(写出计算过程,当溶液中离子浓度小于时,认为该离子沉淀完全)
(4)“沉锰”时,需将温度控制在左右,温度不能过高或过低的原因为__________。
(5)“浓缩结晶”后,需对所得进行洗涤、干燥。证明已洗涤干净的实验操作及现象为_____________________________________________________________________________________。
(6)“煅烧”时,生成无污染性气体,该反应的化学方程式为_______________________。
18. 达成“双碳”目标的重要途径是实现碳的固定。利用、和可以合成生物质能源中体:
反应1:
反应2:
反应3:
(1)反应2的焓变为__________。时,向一恒容密闭容器中仅充入和,仅发生反应2,下列叙述错误的是__________(填标号)。
A. 加入催化剂,反应速率增大
B. 体积分数不变时,反应达到平衡状态
C. 平衡后,充入氩气,平衡正向移动
D. 平衡后,充入,平衡转化率增大
(2)在某催化剂作用下,反应2的历程如图所示(图中数据表示微粒的相对能量,*表示吸附在催化剂表面上)。
控速反应的方程式为___________________________________。
(3)在某催化剂作用下只发生反应3:。该反应的速率方程式为,(为速率常数,只与温度、催化剂有关)。时该反应的平衡常数,达到平衡后,__________(填“>”“<”或“=”,下同),时,__________。
(4)时,在密闭容器甲、乙中,分别充入和,它们分别在有水分子筛(只允许水分子透过,可去除水)和无水分子筛条件下仅发生反应1,测得平衡转化率与总压强关系如图所示。
①使用了水分子筛的容器是__________(填“甲”或“乙”)。
② 点 __________。
(5)时,向一体积为的恒容密闭容器中充入、和,在一定条件下发生上述3个反应,达到平衡时得到 和 ,此时平衡转化率为50%。该温度下,反应1的平衡常数K=__________。(列出计算式)
19. 聚甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA,结构简式为),可用于制作超薄镜片,其合成路线如图:
已知:I→HEM为加聚反应。回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是_______________。
A. 的反应类型是取代反应
B. 是乙醛的同分异构体
C. 化合物Ⅰ的分子式是C6H10O3
D. 1 molHEMA在一定条件下完全水解得到物质
(2)化合物的名称是____________________;化合物的结构简式是____________________。
(3)的化学方程式是___________________________________________。
(4)化合物是烃与加成生成的化合物的同系物,请写出符合下列条件的同分异构体的结构简式__________________________。
①相对分子质量为114;②一氯代物只有一种。
(5)以化合物为原料,设计化合物N()的合成路线__________。(无机试剂、有机溶剂等任选,用流程图表示,示例如下: )
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