2027届高三化学第二次自编模拟考试4（黑吉辽蒙）

2027年高三第二次模拟考试4（黑吉辽蒙） 化学试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：高考范围 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Zn-65 Mn-55 I-127 Hg-201 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学在生产生活中的应用体现在方方面面，下列有关说法正确的是 A．汽油含有氮元素，燃烧生成、等污染物，是城市空气主要污染源 B．石膏可制模型与医用绷带，原理为 C．制造发动机火花塞的材料需要耐高温、耐腐蚀，通常选用铱合金 D．高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，因此被用于铸造下水井盖 2．下列说法正确的是 A．基态Br原子核外简化电子排布式： B．可用原子光谱法鉴定NaOH中的氢、氧、钠三种元素 C．HCl的形成过程可表示为 D．NH3分子的VSEPR模型： 3．下列反应的方程式正确的是 A．过氧化钠与水的反应： B．向1Lamol/L的溶液中通入amol充分反应： C．溶液吸收少量溴蒸气： D．在海带灰的浸出液中滴加酸化的得到： 4．利用下列仪器、装置及药品不能达到实验目的的是 A．制备草酸 B．提纯苯甲酸时趁热过滤 C．制取明矾晶体 D．检验溴乙烷中的溴元素 A．A B．B C．C D．D 5．下列说法正确的是 A．血红蛋白、牛胰岛素、蚕丝、人造奶油充分水解后均可得到氨基酸 B．李比希燃烧法、钠熔法、铜丝燃烧法、纸层析法都是元素定性分析法 C．测定有机物结构方法较多，如红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振谱、同位素示踪法等 D．色谱法通常用于分离结构相近、物理性质和化学性质相似的物质，纸层析法就是一种简单的色谱分析法 6．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．64g环状()分子中含有的键数为 B．足量Na2O2与标准状况下的反应转移的电子数为 C．常温下，1LpH=3的醋酸溶液中数目小于 D．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 7．某化合物在一定温度下电导率发生突跃，可作为快离子导体材料，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为。下列相关叙述错误的是 A．该化合物的化学式为 B．Hg2+和空位的数目比为1：3 C．与Cu+配位的I-个数为4 D．晶胞密度为 8．氧族元素杂化素馨烯（TCSs），与三蝶烯合成具有三维空间结构的“分子水车”。“分子水车”能从和的混合物中通过形成超分子而高效分离出分子，下列说法正确的是 A．电负性： B．TCSs是极性分子 C．“分子水车”与间存在共价键 D．在氧族元素中可寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 9．蜘蛛香素(M)的结构简式如图。下列关于M的说法错误的是 A．含有五种官能团 B．能发生取代、加成、氧化和消去反应 C．与强酸溶液和强碱溶液都能发生反应 D．被酸性溶液氧化的产物显酸性 10．我国科研团队提出了一种基于原子转移自由基加成(ATRA)合成单体序列可控乙烯基共聚物的策略。先让烯丙醇接到链端，再把它转化为含酯基的连接单元。重复这一过程，就能按顺序在高分子链上引入不同结构的基团。下列说法不正确的是 A．M→P1过程中，存在加聚反应 B．P1→P2反应中，理论上生成的P2与消耗的的物质的量相等 C．P2与丁二酸发生酯化反应可进一步交联形成网状结构 D．应用上述合成原理，理论上可制得聚合物 11．某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数。下列说法错误的是 A．已知为链状分子，中Y的杂化方式为sp杂化 B．简单离子半径： C．同周期电负性和第一电离能大于Q的元素均为2种 D．该物质在酸性条件下能形成氨基酸 12．废旧电子产品的CPU元件可以回收利用，其中的Au、Ag和Cu回收的部分流程如图：下列说法正确的是 A．“酸溶”时，温度越高，越容易提高原料的浸取率 B．滤液中的和可通过向滤液中加入过量浓氨水充分反应，过滤来分离 C．“溶金”过程发生反应的离子方程式 D．用过量Zn粉将完全还原，理论上需消耗97.5 g Zn 13．以和为原料通过电化学方法合成氨，其反应装置如图所示。从进口Ⅰ通入=a：b的混合气，一段时间过后，检测到出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍。下列说法错误的是 A．固体电解质允许O2-通过 B．M极与电源的正极相连 C．阴极的电极反应为 D．N2的转化率为 14．我国科学家实现了催化氢化CO2获得甲酸，反应过程如图甲，其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A．化合物1→化合物2的反应中有极性键的断裂和形成 B．图甲中铁元素的配位数均为6 C．图乙的反应过程中，升温有利于该反应平衡正向移动 D．图乙中生成中间体I2的基元反应，为“化合物2+H2O→化合物3+HCOO-”的决速步骤 15．某二元酸（用表示）第一步完全电离，第二步部分电离。向溶液中滴加溶液。溶液中、、随滴加溶液体积的变化如图6所示。下列说法不正确的是 A．曲线为的变化 B．的第二步电离常数为 C．时，溶液中存在： D．曲线和的交点处对应的溶液中存在： 第II卷（非选择题 共55分） 16．（12分）以菱锰矿(主要成分，含、、及Cu、Ni、Fe的化合物)为原料制备电池级的工艺流程如下。 已知：溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 7.5 沉淀完全的pH 2.8 8.4 10.1 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为____________(填化学式)。 (2)“除铁”步骤中，通入空气的主要作用是_________________________________________________；结合表格数据，除铁时应调节溶液pH的范围为____________。 (3)“除重金属”中，需调节溶液pH。pH越小，除杂效果越____________(填“好”或“不好”)。 (4)“氧化”步骤需控制温度在70℃左右，原因是____________________________________________________________________________。 (5)受热分解可得到锰的氧化物。已知50.70 g 样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如图所示。1200℃时剩余固体的化学式为____________。 17．（15分）氯化钇()是重要的稀土化合物，常用于某特种合金的制备。实验室以和过量的为原料制备无水，并利用产生的NH3制备硝酸。实验装置如下图所示(部分夹持及加热装置省略)。 已知：无水极易水解。 回答下列问题： (1)Y的价层电子排布式为，Y位于元素周期表第________族。 (2)实验过程中在装置A硬质玻璃管中均匀铺入，再将研碎的均匀铺在其上，加热后在装置A中生成，装置A中发生总反应的化学反应方程式为____________________，实验过程中需加入过量，并不断通入气体Ar，目的是__________。 (3)仪器X的名称是__________，其中填充的固体为__________。 (4)已知：NH3被氧化的过程会放出大量热。反应一段时间后，D中气体由无色变为红棕色，判断管式炉中反应已结束的实验现象是__________。 (5)C处的管式炉是一种采用管状炉膛进行环绕式高温加热的设备，A、C两处采取两种不同加热方式的原因是__________。 (6)实验结束时，正确的操作是__________(填字母标号)。 A．先停止通Ar，再停止加热 B．先停止加热，继续通Ar至装置冷却 C．先停止加热，立即停止通Ar (7)产品纯度测定：称取一定量A处所得产品溶于稀硝酸，用EDTA标准溶液进行配位滴定。滴定过程中，溶液pH需保持在5～6，因此需加入六亚甲基四胺(结构简式如图所示)溶液，六亚甲基四胺溶液能维持溶液pH基本恒定的原理是__________。 18．（14分）Ⅰ、实验室中很难获得纯净的NO2气体，原因是存在反应。回答下列问题： (1)反应的能量变化如图甲，则该反应是________（填“吸热”或“放热”）反应，升高温度后该反应的逆反应速率________（填“增大”或“减小”）。 (2)在某容积可变的恒温密闭容器中通入一定量的NO2，发生反应。下列能说明该反应已达到平衡状态的是________（填选项字母）。 A．的消耗速率等于的生成速率 B．混合气体的颜色不变 C．的消耗速率等于的消耗速率的2倍 D．混合气体的密度不变 Ⅱ、以CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下： ① ② (3)不同条件下，按照投料，同时发生反应①和反应②，CO2的平衡转化率如图乙所示。 温度不变时，增大该反应体系的压强后（缩小体积），则反应②________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动；压强为时，温度高于后，的平衡转化率随温度升高而增大的主要原因________________。 (4)在温度为下，将和充入容积为的恒容密闭容器中。同时发生反应①和反应②，体系中各组分分压（各组分分压＝总压×各组分物质的量分数）随时间的变化情况如图丙所示。 图中缺少了一种组分的分压变化，该组分是________（填化学式）。时，反应①的平衡常数________（用分压代替浓度，计算结果保留两位有效数字）。 19．（14分）尼卡地平(H)是一种适用于原发性高血压的降压药，一种合成路线如下。 回答下列问题： (1)A的化学名称是___________。 (2)B中碳原子的杂化方式有___________种，C中含氧官能团是___________(填名称)。 (3)若分两步，第一步是发生加成反应，则该步反应的化学方程式为___________，第二步反应类型是___________。 (4)E的分子式为___________，其___________(填“含有”或“不含有”)顺反异构体。 (5)由F合成尼卡地平过程中，若加入吡啶()，能提高产品产率，其主要原因是___________。 (6)K是B的同系物，其相对分子质量比B大42，符合下列条件的K的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有7组峰，且峰面积之比为的结构简式是___________(任写一种)。 ⅰ.苯环上连有两个取代基，氨基与苯环相连； ⅱ.该有机物与足量银氨溶液反应，生成； ⅲ.能发生水解反应。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027年高三第二次模拟考试4（黑吉辽蒙）全解全析 化学试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，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。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．测试范围：高考范围 5．难度系数：0.65 6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H-1 B-11 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cu-64 Zn-65 Mn-55 I-127 Hg-201 第Ⅰ卷（选择题 共45分） 一、选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．化学在生产生活中的应用体现在方方面面，下列有关说法正确的是 A．汽油含有氮元素，燃烧生成、等污染物，是城市空气主要污染源 B．石膏可制模型与医用绷带，原理为 C．制造发动机火花塞的材料需要耐高温、耐腐蚀，通常选用铱合金 D．高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，因此被用于铸造下水井盖 【答案】C 【详解】A．汽油主要成分为烃类，仅含、元素，本身不含氮元素，燃烧生成的是空气中和在气缸高温条件下反应生成的，A错误； B．石膏制模型与医用绷带的原理是熟石膏（）遇水反应生成生石膏（）发生硬化，选项给出的反应方向写反，B错误； C．铱合金具备耐高温、耐腐蚀的特性，能够满足发动机火花塞高温、腐蚀的工作环境要求，C正确； D．高碳钢硬而脆、热处理后弹性好，适合制造弹簧、刀具等制品，下水井盖需要一定韧性，通常用铸铁铸造，不使用高碳钢，D错误； 故答案选C。 2．下列说法正确的是 A．基态Br原子核外简化电子排布式： B．可用原子光谱法鉴定NaOH中的氢、氧、钠三种元素 C．HCl的形成过程可表示为 D．NH3分子的VSEPR模型： 【答案】B 【详解】A．基态为35号元素，简化电子排布式应为，选项漏写，A错误； B．原子光谱的特征是每种元素的原子都有自身独特的特征谱线，不同元素的原子光谱信号存在明显差异，因此可以通过原子光谱法鉴定NaOH中含有的氢、氧、钠三种元素，B正确； C．是共价化合物，形成过程中共用电子对，不存在阴阳离子，不能写成离子形式，正确的过程为，C错误； D．中心原子价层电子对数为4，模型为四面体形，题图为的空间结构（三角锥形），不是模型，D错误； 故选B。 3．下列反应的方程式正确的是 A．过氧化钠与水的反应： B．向1Lamol/L的溶液中通入amol充分反应： C．溶液吸收少量溴蒸气： D．在海带灰的浸出液中滴加酸化的得到： 【答案】C 【详解】A．过氧化钠与水反应属于歧化反应，中的氧元素全部来自，中的全部进入，方程式书写错误，正确反应为，A错误； B．还原性，通入含的溶液时，恰好将完全氧化，不参与反应，方程式不符合反应事实，正确离子方程式为，B错误； C．少量在溶液中歧化生成和，过量时与反应生成，配平后方程式符合反应规律，C正确； D．作氧化剂氧化时，元素化合价从降低为进入，无生成，电子不守恒，方程式书写错误，正确离子方程式为，D错误； 故选C。 4．利用下列仪器、装置及药品不能达到实验目的的是 A．制备草酸 B．提纯苯甲酸时趁热过滤 C．制取明矾晶体 D．检验溴乙烷中的溴元素 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．乙二醇具有还原性，常温下可被酸性溶液氧化为草酸，草酸也能被酸性溶液氧化，不能制备草酸，A错误； B．苯甲酸溶解度随温度降低明显减小，使用热滤漏斗进行趁热过滤可保持体系温度，避免苯甲酸提前析出，能达到提纯目的，B正确； C．饱和明矾溶液中悬挂晶种，静置过程中溶质会在晶种表面缓慢析出，可得到较大的明矾晶体，能达到实验目的，C正确； D．溴乙烷与溶液充分反应后溶液呈碱性，加入足量稀硝酸酸化后，再加入溶液，生成黄色沉淀，可检验溴元素，能达到实验目的，D正确； 故答案选A。 5．下列说法正确的是 A．血红蛋白、牛胰岛素、蚕丝、人造奶油充分水解后均可得到氨基酸 B．李比希燃烧法、钠熔法、铜丝燃烧法、纸层析法都是元素定性分析法 C．测定有机物结构方法较多，如红外光谱、紫外光谱、质谱、核磁共振谱、同位素示踪法等 D．色谱法通常用于分离结构相近、物理性质和化学性质相似的物质，纸层析法就是一种简单的色谱分析法 【答案】D 【详解】A．人造奶油主要成分是油脂，水解产物为高级脂肪酸（或盐）和甘油，故A错误； B．李比希燃烧法是元素定量分析法，故B错误； C．质谱仪其实是把有机物打成很多小块，会有很多不同的相对分子质量出现，其中质荷比最大的那个就是该有机物的相对分子质量，不能测定结构，故C错误； D．纸层析法是一种物质分离的简单方法，是色谱分析法的一种，故D正确。 故选D。 6．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．64g环状()分子中含有的键数为 B．足量Na2O2与标准状况下的反应转移的电子数为 C．常温下，1LpH=3的醋酸溶液中数目小于 D．标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为 【答案】D 【详解】A．的摩尔质量为，64g 的物质的量为，1个分子含8个键，故含有的键数为，A错误； B．标准状况下的物质的量为，与反应的方程式为，每反应转移电子，故反应转移电子数为，B错误； C．的醋酸溶液中，则1L溶液中物质的量为，数目等于，C错误； D．标准状况下混合气体的物质的量为，和分子均含4个氢原子，故含氢原子物质的量为，数目为，D正确； 故选D。 7．某化合物在一定温度下电导率发生突跃，可作为快离子导体材料，其晶胞结构如图所示，晶胞参数为。下列相关叙述错误的是 A．该化合物的化学式为 B．Hg2+和空位的数目比为1：3 C．与Cu+配位的I-个数为4 D．晶胞密度为 【答案】B 【详解】A．晶胞中均摊数目为，全部位于晶胞内部共4个，设数目为，由电荷守恒得，故化学式为，A正确； B．和空位的总均摊数目为，数目为1，故空位数目为，二者数目比为，不是，B错误； C．由晶胞结构可知，每个周围有4个距离最近的，故的配位数为4，C正确； D．每个晶胞质量为，晶胞体积为，代入密度公式得，D正确； 故选B。 8．氧族元素杂化素馨烯（TCSs），与三蝶烯合成具有三维空间结构的“分子水车”。“分子水车”能从和的混合物中通过形成超分子而高效分离出分子，下列说法正确的是 A．电负性： B．TCSs是极性分子 C．“分子水车”与间存在共价键 D．在氧族元素中可寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素 【答案】B 【详解】A．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，故电负性：，A错误； B．TCSs结构中三个（、、）均朝向分子同侧，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B正确； C．超分子通过分子间作用力结合，“分子水车”与间不存在共价键，C错误； D．制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素位于过渡元素区，氧族为主族元素，D错误； 故选B。 9．蜘蛛香素(M)的结构简式如图。下列关于M的说法错误的是 A．含有五种官能团 B．能发生取代、加成、氧化和消去反应 C．与强酸溶液和强碱溶液都能发生反应 D．被酸性溶液氧化的产物显酸性 【答案】B 【详解】A．该有机物含碳碳双键、醛基、醚键、醇羟基、酯基共五种官能团，A正确； B．该有机物中醇羟基连接的亚甲基的邻位碳为季碳，无氢原子，不能发生消去反应，B错误； C．该有机物中的酯基在强酸、强碱溶液中均能发生水解反应，因此可与强酸、强碱反应，C正确； D．酸性可将醛基、碳碳双键氧化生成羧基，产物含有羧基因此显酸性，D正确； 故答案选B。 10．我国科研团队提出了一种基于原子转移自由基加成(ATRA)合成单体序列可控乙烯基共聚物的策略。先让烯丙醇接到链端，再把它转化为含酯基的连接单元。重复这一过程，就能按顺序在高分子链上引入不同结构的基团。下列说法不正确的是 A．M→P1过程中，存在加聚反应 B．P1→P2反应中，理论上生成的P2与消耗的的物质的量相等 C．P2与丁二酸发生酯化反应可进一步交联形成网状结构 D．应用上述合成原理，理论上可制得聚合物 【答案】C 【详解】A．中含有碳碳双键，过程中碳碳双键打开发生加聚反应生成聚合物，A正确； B．为与烯丙醇发生原子转移自由基加成，理论上生成的与消耗的烯丙醇物质的量相等，B正确； C．分子中仅含有1个羟基，与二元酸丁二酸发生酯化反应只能生成链状结构，无法交联形成网状结构，C错误； D．题述合成策略可按顺序引入不同结构的基团，因此理论上可制得序列可控的目标聚合物，D正确； 故选C。 11．某食品添加剂的结构如图所示。X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Q原子核外未成对电子数等于其电子层数。下列说法错误的是 A．已知为链状分子，中Y的杂化方式为sp杂化 B．简单离子半径： C．同周期电负性和第一电离能大于Q的元素均为2种 D．该物质在酸性条件下能形成氨基酸 【答案】C 【分析】首先推断元素：原子序数依次增大的短周期主族元素，X只形成1个单键为；W为+1价阳离子，原子序数最大为；Q基态未成对电子数等于电子层数，结构中Q形成双键/羧基结构，可知Q为（电子层数2，未成对电子数2）；Y形成4个共价键为；Z形成3个共价键为，所以X为元素，Y为元素，Z为元素，Q为元素，W为元素。 【详解】A．为，链状结构为，所有均为杂化，A正确； B．Z、Q、W的简单离子为、、，电子层结构相同，核电荷数越大半径越小，故半径，B正确； C．Q为，同周期主族元素中，电负性大于的只有（1种），第一电离能大于的有、（2种），并非均为2种，C错误； D．该物质含氨基和羧酸钠结构，酸性条件下羧酸钠转化为羧基，且氨基、羧基连在同一碳原子上，可形成氨基酸，D正确； 故答案选C。 12．废旧电子产品的CPU元件可以回收利用，其中的Au、Ag和Cu回收的部分流程如图：下列说法正确的是 A．“酸溶”时，温度越高，越容易提高原料的浸取率 B．滤液中的和可通过向滤液中加入过量浓氨水充分反应，过滤来分离 C．“溶金”过程发生反应的离子方程式 D．用过量Zn粉将完全还原，理论上需消耗97.5 g Zn 【答案】C 【分析】废旧电子产品的CPU元件中含有Au、Ag和Cu，在流程中酸溶Ag和Cu可以被硝酸氧化溶解，Au不溶于硝酸，留在滤渣里，滤液里含有Ag+和Cu2+，“溶金”过程Au与生成，进一步与Zn发生反应生成Au，据此分析： 【详解】A．“酸溶”所用不稳定，受热易分解，温度过高会使大量分解，反而降低原料浸取率，A错误； B．向含和的滤液中加入过量浓氨水，二者分别生成可溶性络离子、，无沉淀生成，无法通过过滤分离，B错误； C．“溶金”过程中被氧化为，与结合为，被还原为，经电子守恒、电荷守恒、原子守恒验证，给出的离子方程式书写正确，C正确； D．为强酸，完全电离出和，过量Zn不仅还原（得），还会与反应（得），共得，每个Zn反应失，故需，质量为，D错误； 故答案选C。 13．以和为原料通过电化学方法合成氨，其反应装置如图所示。从进口Ⅰ通入=a：b的混合气，一段时间过后，检测到出口Ⅰ处气体体积为进口Ⅰ处的y倍。下列说法错误的是 A．固体电解质允许O2-通过 B．M极与电源的正极相连 C．阴极的电极反应为 D．N2的转化率为 【答案】C 【分析】由图可知，该装置为电解池，N电极为电解池的阴极，水分子作用下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和氧离子，M电极是阳极，氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，氧离子通过固态电解质进入阳极区。 【详解】A．由分析可知，氧离子通过固态电解质进入阳极区，A正确； B．由分析可知，M电极是电解池阳极，与电源正极相连，B正确； C．N电极为电解池的阴极，水分子作用下氮气在阴极得到电子发生还原反应生成氨气和氧离子，电极反应式为：，C错误； D．设进口Ⅰ氮气、水物质的量分别为a mol、b mol，反应的氮气为x mol，由题意可知，反应后出口Ⅰ气体的总物质的量为：，由阿伏加德罗定律可得：，解联立方程可得：，则氮气的转化率为：，D正确； 故选C。 14．我国科学家实现了催化氢化CO2获得甲酸，反应过程如图甲，其中化合物2转化为化合物3过程的能量变化如图乙所示(TS表示过渡态，I表示中间体)，下列说法错误的是 A．化合物1→化合物2的反应中有极性键的断裂和形成 B．图甲中铁元素的配位数均为6 C．图乙的反应过程中，升温有利于该反应平衡正向移动 D．图乙中生成中间体I2的基元反应，为“化合物2+H2O→化合物3+HCOO-”的决速步骤 【答案】C 【详解】A．化合物1到化合物2的过程中二氧化碳中的碳氧键断裂，生成碳氢键，存在极性键的断裂和形成，A正确； B．观察图甲中含铁化合物的结构，的配位键数目均为6，配位数均为6，B正确； C．图乙中反应物总能量高于生成物总能量，总反应，为放热反应，升温平衡逆向移动，不利于反应正向进行，C错误； D．决速步骤为反应历程中活化能最大的步骤，生成中间体的步骤对应过渡态，活化能最高，为该反应的决速步骤，D正确； 故选C。 15．某二元酸（用表示）第一步完全电离，第二步部分电离。向溶液中滴加溶液。溶液中、、随滴加溶液体积的变化如图6所示。下列说法不正确的是 A．曲线为的变化 B．的第二步电离常数为 C．时，溶液中存在： D．曲线和的交点处对应的溶液中存在： 【答案】D 【分析】初始时第一步完全电离生成和，会部分电离生成和，所以初始浓度略小于0.10 mol/L，初始浓度略大于0.10 mol/L，的浓度接近0。随着NaOH溶液的加入，和被消耗，浓度逐渐降低，浓度逐渐升高，故X为随滴加NaOH溶液体积的变化曲线，Y为随滴加NaOH溶液体积的变化曲线，Z为随滴加NaOH溶液体积的变化曲线。 【详解】A．由分析可知，曲线为的变化，A正确； B．第二步电离常数，曲线（代表）和交点处，此时，故，B正确； C．时，溶质为，因第一步完全电离，溶液中无分子，根据物料守恒可得，C正确； D．溶液中电荷守恒为，和交点处，代入得，不等于，D错误； 故选D。 第II卷（非选择题 共55分） 16．（12分）以菱锰矿(主要成分，含、、及Cu、Ni、Fe的化合物)为原料制备电池级的工艺流程如下。 已知：溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 7.5 沉淀完全的pH 2.8 8.4 10.1 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为____________(填化学式)。 (2)“除铁”步骤中，通入空气的主要作用是_________________________________________________；结合表格数据，除铁时应调节溶液pH的范围为____________。 (3)“除重金属”中，需调节溶液pH。pH越小，除杂效果越____________(填“好”或“不好”)。 (4)“氧化”步骤需控制温度在70℃左右，原因是____________________________________________________________________________。 (5)受热分解可得到锰的氧化物。已知50.70 g 样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如图所示。1200℃时剩余固体的化学式为____________。 【答案】(1)、(2) 将氧化为 (3)不好 (4)温度过低，反应速率较慢；温度过高，会导致氨水挥发(5) 【分析】菱锰矿主要成分是，含、、及Cu、Ni、Fe的化合物，加入硫酸酸浸后，不溶于硫酸，与硫酸反应生成微溶的，其余物质均转化为金属离子，则滤渣的主要成分为、；向滤液中通入空气将氧化为，便于在较低pH下将其完全沉淀除去，加入石灰调节pH将转化为沉淀除去；再向滤液中加入溶液将转化为沉淀，加入硫酸溶液再溶解，再加入和石灰除去、；再加入除去和；最后向滤液中加入氨水并通入氧气充分氧化，经过滤、洗涤、烘干后得到，由此解答。 【详解】（1）由分析可知，“滤渣”的主要成分为、； （2）根据表格数据可知，完全沉淀的pH远低于完全沉淀的pH。通入空气可将溶液中的氧化为，便于在较低pH下通过沉淀除去铁元素；除铁时需要使完全沉淀，同时不能使目标产物离子开始沉淀，因此应调节溶液pH的范围为； （3）“除重金属”是利用加入的提供使重金属离子沉淀。若溶液pH过小，溶液中浓度较大，会与结合生成或气体，导致溶液中浓度降低，不利于重金属离子沉淀完全，故pH越小，除杂效果越不好； （4）“氧化”步骤中使用了2%氨水，若控制温度过低，反应速率较慢，影响生产效率；若温度过高，会导致氨水大量挥发，降低反应物浓度，因此需控制温度在70 ℃左右； （5）的摩尔质量为，50.70 g 物质的量为，其中含有锰元素的质量为。由热重曲线可知，1200 ℃时剩余固体的质量为，该固体为锰的氧化物，其中氧元素的质量为，氧原子的物质的量为，则该锰的氧化物中，故1200 ℃时剩余固体的化学式为。 17．（15分）氯化钇()是重要的稀土化合物，常用于某特种合金的制备。实验室以和过量的为原料制备无水，并利用产生的NH3制备硝酸。实验装置如下图所示(部分夹持及加热装置省略)。 已知：无水极易水解。 回答下列问题： (1)Y的价层电子排布式为，Y位于元素周期表第________族。 (2)实验过程中在装置A硬质玻璃管中均匀铺入，再将研碎的均匀铺在其上，加热后在装置A中生成，装置A中发生总反应的化学反应方程式为____________________，实验过程中需加入过量，并不断通入气体Ar，目的是__________。 (3)仪器X的名称是__________，其中填充的固体为__________。 (4)已知：NH3被氧化的过程会放出大量热。反应一段时间后，D中气体由无色变为红棕色，判断管式炉中反应已结束的实验现象是__________。 (5)C处的管式炉是一种采用管状炉膛进行环绕式高温加热的设备，A、C两处采取两种不同加热方式的原因是__________。 (6)实验结束时，正确的操作是__________(填字母标号)。 A．先停止通Ar，再停止加热 B．先停止加热，继续通Ar至装置冷却 C．先停止加热，立即停止通Ar (7)产品纯度测定：称取一定量A处所得产品溶于稀硝酸，用EDTA标准溶液进行配位滴定。滴定过程中，溶液pH需保持在5～6，因此需加入六亚甲基四胺(结构简式如图所示)溶液，六亚甲基四胺溶液能维持溶液pH基本恒定的原理是__________。 【答案】(1)IIIB(2) 抑制水解，并将生成的及时带入后续装置。(3) 干燥管 碱石灰（或固体或）。 (4)D中红棕色气体逐渐消失（或不再产生红棕色气体）。 (5)A处需加热使分解及反应物充分反应（高温分解），C处需精准控温以满足催化剂活性温度窗口（或管式炉便于精准控温）。 (6)B (7)六亚甲基四胺是弱碱，在溶液中发生水解生成，能结合滴定过程中产生的，从而维持溶液在~范围。 【分析】实验室以和过量的为原料制备无水，并利用产生的NH3制备硝酸。装置A中与在高温下反应生成、和，装置X用于干燥产生的气体，C中催化氧化生成，D中遇空气中的生成红棕色的。 【详解】（1）Y 的价层电子排布式为，最高能层为5，故位于第五周期；价电子总数为，位于第IIIB族。 （2）与在高温下反应生成、和，化学方程式为：。过量有利于反应向右进行；气不仅作为保护气防止 吸水水解，还起到载气作用，将产物输送至后续装置 。 （3） 装置X用于干燥产生的气体。是碱性气体，不能使用酸性干燥剂，必须使用碱性干燥剂，如碱石灰（或固体或）。 （4）C中催化氧化生成，D中遇空气中的生成红棕色的。当管式炉中反应结束时，不再有 产生，后续的氧化及NO生成反应停止，红棕色气体不再产生并随气流带走，现象即为红棕色消失。 （5） A处进行的是固体与固体/气体 的高温化学反应，需要持续加热；C处为氨的催化氧化，对温度有特定要求以 保证催化效率，管式炉能提供更均匀、稳定的温度环境。 （6）实验结束时，为了防止装置冷却后产生的负压导致液体倒吸， 或者防止空气进入导致产品水解/氧化，应先停止加热，继续通入惰性气体直到 装置冷却，最后停止通气。 （7）EDTA滴定金属离子时，常 会释放出，为了维持滴定所需的最佳范围，需要加入弱碱性缓冲剂。六亚甲基四胺具有碱性，通过水解消耗起到缓冲作用。 18．（14分）Ⅰ、实验室中很难获得纯净的NO2气体，原因是存在反应。回答下列问题： (1)反应的能量变化如图甲，则该反应是________（填“吸热”或“放热”）反应，升高温度后该反应的逆反应速率________（填“增大”或“减小”）。 (2)在某容积可变的恒温密闭容器中通入一定量的NO2，发生反应。下列能说明该反应已达到平衡状态的是________（填选项字母）。 A．的消耗速率等于的生成速率 B．混合气体的颜色不变 C．的消耗速率等于的消耗速率的2倍 D．混合气体的密度不变 Ⅱ、以CO2、H2为原料合成CH3OH的主要反应如下： ① ② (3)不同条件下，按照投料，同时发生反应①和反应②，CO2的平衡转化率如图乙所示。 温度不变时，增大该反应体系的压强后（缩小体积），则反应②________（填“正向”、“逆向”或“不”）移动；压强为时，温度高于后，的平衡转化率随温度升高而增大的主要原因________________。 (4)在温度为下，将和充入容积为的恒容密闭容器中。同时发生反应①和反应②，体系中各组分分压（各组分分压＝总压×各组分物质的量分数）随时间的变化情况如图丙所示。 图中缺少了一种组分的分压变化，该组分是________（填化学式）。时，反应①的平衡常数________（用分压代替浓度，计算结果保留两位有效数字）。 【答案】(1) 放热 增大(2)ABD (3) 逆向 反应①正向放热，反应②正向吸热，温度高于300℃之后，的平衡转化率主要由反应②决定 (4) CO 0.59 【详解】（1）由图甲可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，因此该反应是放热反应。升高温度，无论是正反应速率还是逆反应速率都会增大，故逆反应速率增大； （2）A．的消耗速率代表正反应速率，的生成速率代表逆反应速率，两者相等说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，A正确； B．为红棕色气体，为无色气体，混合气体的颜色不变，说明的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，B正确； C．的消耗速率代表逆反应速率，的消耗速率代表正反应速率。达到平衡时，应有，即的消耗速率是消耗速率的倍，选项所述比例关系错误，不能说明达到平衡，C错误； D．该反应在容积可变的恒温密闭容器（即恒温恒压条件）中进行，反应前后气体总质量不变，但正反应是气体分子数减小的反应，随着反应的进行，容器体积会减小，气体密度会增大。当混合气体的密度不再变化时，说明容器体积不再变化，反应达到平衡状态，D正确； 故选ABD； （3）反应①，该反应前后气体分子数减少，因此在温度不变时，增大压强（缩小体积），平衡正向移动，和的浓度减少；反应②为，该反应前后气体分子数相等，因此在温度不变时，增大压强（缩小体积）不影响平衡移动，但和的浓度减少，使平衡逆向移动；反应①为放热反应，升高温度平衡逆向移动，会使转化率降低；反应②为吸热反应，升高温度平衡正向移动，会使转化率升高。当温度高于后，体系中以反应②为主，升高温度促进反应②正向移动的程度占主导，因此的平衡转化率随温度升高而增大； （4）结合图丙可知，两条组分分压减小的为反应物，根据反应方程式，反应①和②消耗的总量大于，初始分压为的曲线代表，的曲线代表；根据阿伏加德罗定律的推论可知，恒容密闭的容器中，温度不变，气体压强与气体物质的量成正比，故可设CO2的物质的量为1 mol，H2的物质的量为3 mol，平衡时，p()=0.8 MPa，p()=0.2 MPa，则n()==1.6 mol，n()==0.4 mol，反应①转化为的的物质的量为x mol，反应②转化为CO的的物质的量为y mol，列三段式：，，则有，解得x=0.4，y=0.2，即平衡时n()=0.4 mol，n(CO)=0.2 mol，n()=0.6 mol，则平衡时，p()=n()=0.4 mol=0.2 MPa，p(CO)=n(CO)=0.2 mol=0.1 MPa，p()=n()=0.6 mol=0.3 MPa，则图中已有和的分压变化，缺少的CO的分压变化，其平衡时的分压为0.1 MPa；反应①的平衡常数==0.59 。 19．（14分）尼卡地平(H)是一种适用于原发性高血压的降压药，一种合成路线如下。 回答下列问题： (1)A的化学名称是___________。 (2)B中碳原子的杂化方式有___________种，C中含氧官能团是___________(填名称)。 (3)若分两步，第一步是发生加成反应，则该步反应的化学方程式为___________，第二步反应类型是___________。 (4)E的分子式为___________，其___________(填“含有”或“不含有”)顺反异构体。 (5)由F合成尼卡地平过程中，若加入吡啶()，能提高产品产率，其主要原因是___________。 (6)K是B的同系物，其相对分子质量比B大42，符合下列条件的K的同分异构体有___________种(不考虑立体异构)，其中核磁共振氢谱有7组峰，且峰面积之比为的结构简式是___________(任写一种)。 ⅰ.苯环上连有两个取代基，氨基与苯环相连； ⅱ.该有机物与足量银氨溶液反应，生成； ⅲ.能发生水解反应。 【答案】(1)苯甲醛 (2) 1 酯基、酮羰基 (3) 消去反应 (4) 含有 (5)吡啶呈碱性，吸收产物，促进反应向右进行 (6) 12 【分析】由C、D的结构简式和B的分子式可逆推出B的结构简式为：，则A发生硝化反应生成B，B与C先发生加成反应生成，再发生消去反应生成D，D与E反应生成F，最后F与G发生取代反应生成H和HCl，结合F、H的结构简式和G的分子式可推出G为，据此解答。 【详解】（1）由A的结构简式可知，A的化学名称是苯甲醛； （2）由分析可知，B为，其苯环和醛基中的碳原子均采取sp2杂化，则B中碳原子的杂化方式有1种；由C的结构简式可知，C中含氧官能团是酯基、酮羰基； （3）由分析可知，B与C先发生加成反应生成，再发生消去反应生成D，则分两步，第一步是发生加成反应，该步反应的化学方程式为：，第二步反应类型是消去反应； （4） 由E的结构简式()可知，其分子中含有5个C原子、9个H原子、2个O原子和1个N原子，则分子式为，因E中碳碳双键的每个碳原子均连有不同的原子或原子团，则含有顺反异构体； （5）由分析可知，F与G发生取代反应生成H和HCl，因吡啶()呈碱性，能吸收产物，促进F与G的反应向右进行，所以能提高产品产率，其主要原因是：吡啶呈碱性，吸收产物，促进反应向右进行； （6） B为，其分子式为，K是B的同系物，其相对分子质量比B大42，即K在分子组成上比B多3个原子团，则K的分子式为，且K的苯环上连有两个取代基，氨基与苯环相连；该有机物与足量银氨溶液反应，生成，还能发生水解反应，则含有1个醛基()和1个，所以K中含有、和，且苯环上连有两个取代基，与苯环相连，再考虑两个取代基的邻位、间位和对位，K的结构简式可能为：、、、，共有种，其中核磁共振氢谱有7组峰，且峰面积之比为，即有7种等效氢，且每种等效氢的氢原子个数之比为，则该结构简式为 1 学科网（北京）股份有限公司 $