精品解析:云南玉溪师范学院附属中学2026-2027学年高三上学期10月期中考试 化学试题
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内容正文:
玉溪师院附中2027届高三上学期期中考试
化学试卷
满分100分,考试时间:75分钟
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、准考证号填涂在答题卡上。
2.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框涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其他答案标号框,写在本试卷上无效。
3.答第Ⅱ卷时,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:K-39 H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 F-19 Re-186
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下列说法错误的是
A. “蛟龙号”——耐压球壳所用的钛合金属于金属材料
B. “中国天眼”——镜面材料所用的碳化硅属于无机非金属材料
C. “雪龙2号”破冰船——制淡水用的反渗透膜属于有机高分子材料
D. “北斗卫星系统”——星载铷钟的与物理性质相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.钛合金属于合金,合金归属于金属材料,A不符合题意;
B.碳化硅属于新型无机非金属材料,B不符合题意;
C.反渗透膜一般为聚酰胺类有机高分子材料,C不符合题意;
D.与互为同位素,二者质子数相同、中子数不同,化学性质几乎相同,物理性质不相同,D符合题意;
故选D。
2. 在精密制造等领域发挥重要作用。下列说法错误的是
A. 基态氧原子的电子云轮廓图:
B. 中子数为5的B原子:
C. 中N的杂化方式:
D. 的电子式:
【答案】C
【解析】
【详解】A.轨道的电子云轮廓图为沿轴延伸的哑铃形,图示符合该特征,A正确;
B.的质子数为5,中子数为5时质量数为,核素表示为,B正确;
C.中的价层电子对数为4,无孤电子对,杂化方式为,不是,C错误;
D.最外层有8个电子,图示电子式书写符合规范,D正确;
故本题选C。
3. 氮的化合物种类繁多。氧化物有、等,容易形成二聚体。氢化物有和,它们的水溶液均呈弱碱性。是一种高温结构陶瓷,是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的键数为
B. 中氧原子数为
C. 溶液中数为
D. 中含有共价键数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.的结构为,分子内包含4个键和1个键,总计5个键,因此1 mol 中含有的键数为,A错误;
B.题目未指明2.24 L 所处的温度与压强,无法确定其物质的量;且即使处于标准状况下,存在平衡,且也不是气体,氧原子数也不等于,B错误;
C.为弱碱阳离子,在水溶液中会发生水解反应,因此1 L 溶液中的物质的量小于0.1 mol,对应离子数小于,C错误;
D.为共价晶体,每个原子与4个原子形成共价键,1 mol 含3 mol 原子,总计形成12 mol共价键,即共价键数为,D正确;
故选D。
4. 某离子化合物()溶液在压力变化下表现出惊人的热效应,为制冷技术带来新突破。X元素的基态原子核外只有1个电子;Y是形成化合物种类最多的元素;Z的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;W的基态原子中,M层电子数是K层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. 元素电负性: B. W基态原子的电子排布式是
C. 该化合物水溶液中存在氢键 D. 该化合物可用于检验
【答案】A
【解析】
【分析】X核外只有1个电子,为;Y是形成化合物种类最多的元素,为;Z的气态氢化物能使湿润红色石蕊试纸变蓝,为;W的M层电子数是K层的3倍(K层2个电子,M层6个电子),为,对应化合物为。
【详解】A.同周期主族元素电负性随原子序数增大而增大,因此电负性,A错误;
B.W为元素,原子序数为16,基态原子电子排布式为,B正确;
C.该化合物为,水溶液中存在电负性大的、原子及与、成键的原子,可形成氢键,C正确;
D.与反应生成血红色络合物,因此该化合物可用于检验,D正确;
故选A。
5. 色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液,溶液中析出黄色沉淀
B
向溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
C
向溶液中加入稀硫酸,出现乳白色浑浊
D
向悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.硝酸银与碘化钾均为强电解质,完全电离,反应生成黄色难溶物,离子方程式书写正确,A正确;
B.为二元弱酸,属于弱电解质,离子方程式中不可拆分为,正确离子方程式为,B错误;
C.在酸性条件下发生歧化反应,生成单质和,离子方程式书写正确,C正确;
D.的溶度积小于,可发生沉淀转化,离子方程式书写正确,D正确;
故选 B。
6. 在酸性水溶液中,纳米颗粒催化剂电催化还原制备和两种途径的反应历程如图所示,其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。下列说法正确的是
A. Bi催化电极连接外电源的正极
B. 途径一过程中既有键断裂,又有键断裂
C. 途径二生成的反应为放热反应
D. 生成的选择性高于生成的选择性
【答案】B
【解析】
【详解】A.电催化还原的电极发生得电子的还原反应,为电解池的阴极,应连接外电源的负极,A错误;
B.的结构式为,分子中同时存在键和键,途径一中转化为和,过程中与其中一个之间的键、键均发生断裂,B正确;
C.途径二中反应物总能量为,生成物的相对总能量为,生成物总能量高于反应物,该反应为吸热反应,C错误;
D.反应的活化能越低,反应越容易进行,途径一的活化能()高于途径二的活化能(),因此生成的选择性更高,D错误;
故选B。
7. 利用下列装置能够达到相应实验目的的是
A. 甲:电石与水反应制乙炔 B. 乙:离子交换法净化水
C. 丙:浓硫酸与乙醇反应制乙烯 D. 丁:电解饱和食盐水生产氯气和氢氧化钠
【答案】B
【解析】
【详解】A.装置甲中,电石与水的反应剧烈并会产生泡沫,不能一次性加入大量水进行反应,需要用分液漏斗并改用饱和食盐水控制速率,A项错误;
B.装置乙中,溶液中的阳离子通过阳离子交换树脂时被交换掉,阴离子通过阴离子交换树脂时被交换掉,从而达到净化水的目的,B项正确;
C.装置丙中,需要用温度计测量反应液的温度,使反应温度达到170℃以上,减少副反应的发生,C项错误;
D.装置丁中,缺少阳离子交换膜,题给装置中生成的会与反应,无法得到目标产物,D项错误;
故答案选B。
8. 根据下列实验操作及现象得出的结论错误的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向浓度相同的和混合溶液中加入CCl4,再滴加少量氯水并振荡,CCl4层呈现紫红色
还原性:I->Br-
B
常温下,分别测定浓度均为的和溶液的pH,溶液的pH更小
结合H+的能力:
C
常温下,向两支盛有等体积等浓度Na2S溶液的试管中分别滴入少量等体积等浓度的ZnSO4、CuSO4溶液,前者无明显变化,后者产生黑色沉淀
常温下,
D
常温下,分别向不同浓度的盐酸和乙酸溶液中加入表面积、体积大小、数量均相同的镁条,乙酸溶液中产生气泡的速率更快
两溶液导电性:乙酸溶液>盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气加入到混合溶液中,生成使层呈紫红色,说明的还原性强,优先和氯气反应,故还原性,A结论正确;
B.同浓度下溶液pH更小,说明水解程度更小,结合能力更弱,故结合能力:,B结论错误;
C.等浓度溶液中加入等浓度无沉淀,加入生成黑色沉淀,说明更难溶,故常温下,C结论正确;
D.反应速率与正相关,乙酸产生气泡速率更快说明乙酸中更大,一元酸溶液中总离子浓度约为,离子浓度越大导电性越强,故导电性乙酸溶液>盐酸,D结论正确;
故选B。
9. 钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A. 步骤③生成的物质Z是
B. 步骤③正、逆反应的活化能关系为
C. 步骤①反应为
D. 在催化循环中起氧化作用
【答案】A
【解析】
【分析】结合钒催化氧化苯制备苯酚的反应机理图分析:步骤①与反应生成、、;步骤②和生成;步骤③与、反应,生成、与,循环参与反应,据此解答。
【详解】A.结合分析知,步骤③与、反应,生成、与,产物Z应为,不是,A错误;
B.步骤③为放热反应,,因此正、逆反应的活化能关系为,B正确;
C.结合反应机理图,步骤①与反应生成、和,给出的反应式符合反应事实和元素守恒,C正确;
D.在反应中V元素化合价从+5降低为中的+4,作氧化剂,起氧化作用,D正确;
故选A。
10. 化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得。下列有关说法正确的是
A. 溶液可以鉴别X和Z B. Y能与乙醇发生缩聚反应
C. Y中所有原子不可能在同一平面上 D. 最多可以与反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.可与羧基反应生成气体,X中不含羧基,不与反应,Z中含有羧基,可与反应产生气泡,因此可以鉴别X和Z,A正确;
B.Y是二元羧酸,乙醇是一元醇,二者只能发生酯化反应,无法发生缩聚反应(缩聚反应要求单体至少含2个可反应官能团才能形成高分子链),B错误;
C.Y中碳碳双键为平面结构,两个羧基均直接与双键碳相连,碳氧双键也为平面结构,单键可旋转,所有原子可能共平面,C错误;
D.1 mol X含2 mol酚羟基,消耗2 mol ,还含1 mol酚酯基,酚酯基水解生成酚羟基和羧基,消耗2 mol ,最多共消耗4 mol ,D错误;
故选A。
11. 奈玛特韦(结构如图)是一种抗病毒药。下列有关该物质的叙述错误的是
A. 能发生水解反应 B. 含1种含氧官能团
C. 分子中碳的杂化类型有2种 D. 1个分子中含6个手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含酰胺键,酰胺键在酸性或碱性条件下能发生水解反应,A正确;
B.分子中的含氧官能团只有酰胺键,B正确;
C.分子中饱和碳原子为sp3杂化,羰基碳原子为sp2杂化,氰基中碳原子为sp杂化,碳的杂化类型共有3种,C错误;
D.连有4个不同基团的饱和碳原子为手性碳原子,该分子中手性碳如图所示(*标注):,共6个手性碳原子,D正确;
故选C。
12. 部分含N、S物质的“价-类”二维关系如图所示。下列说法正确的是
A. a和e都具有还原性,在一定条件下都能被氧气氧化
B. b和f在常温下化学性质均不活泼,都不能与其他物质反应
C. c和g都能使品红溶液褪色,褪色原理相同
D. d和h都是强酸,都可用于干燥a和e
【答案】A
【解析】
【分析】根据价-类二维图确定各物质:含N物质中a为,b为,c为,d为;含S物质中e为,f为,g为,h为,据此分析;
【详解】A.a为、e为,二者的N、S元素均处于较低价态,都具有还原性,一定条件下均可被氧化,A正确;
B.b为、f为,常温下二者化学性质不活泼,但并非不与任何物质反应,例如常温下可与化合、可与化合,B错误;
C.c为,其漂白原理是与水反应生成的有强氧化性,漂白过程不可逆;g为,其漂白原理是与有色物质结合生成不稳定无色物质,漂白过程可逆,二者褪色原理不同,C错误;
D.d为、h为,二者均为强酸,但是碱性气体会与酸反应,有强还原性会与氧化性酸发生氧化还原反应,因此二者都不能干燥和,D错误;
故选A。
13. 化学学习和化学研究要注意宏观与微观相结合。下列宏观现象的微观解释错误的是
选项
宏观现象
微观解释
A
、金刚石均可制作钻头,但后者硬度比前者大
二者均为共价晶体,键能比小,故金刚石钻头硬度大于钻头
B
稳定性:
O的电负性强于N,N更容易给出孤电子对
C
移栽树苗时,在根部涂抹淀粉-聚丙烯酸钠树脂用于保水
淀粉中含,聚丙烯酸钠中含,二者均为亲水基团
D
用浓硝酸与浓盐酸体积比为1:3的王水溶解
浓盐酸使浓硝酸的氧化性增强了
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.、金刚石均为共价晶体,原子半径,因此键长大于键长,键能小于键能,共价键键能越大,共价晶体的硬度越大,故金刚石钻头硬度大于钻头,A正确;
B.配位化合物中配位原子的给电子能力越强,配位化合物的稳定性越强。O的电负性强于N,对孤电子对的束缚作用更强, N比O更容易给出孤电子对,形成的配位键更稳定,故稳定性高于,B正确;
C.淀粉结构中含有的、聚丙烯酸钠结构中含有的均为亲水基团,可通过与水分子形成氢键、静电作用结合大量水分,实现保水功能,C正确;
D.王水溶解的机理为浓硝酸将氧化为,浓盐酸提供的大量可与形成稳定的配离子,降低溶液中浓度,使更易被氧化溶解,不是浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性,D错误;
故选D。
14. 基于能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极,我国科研工作者开发了新型的钾离子电池(如图)[碳微球(C)为正极材料,膨胀石墨()为负极材料]。放电时总反应为:。下列叙述错误的是
A. 放电时,在电解质中由A极向B极迁移并嵌入碳微球中
B. 放电时,化学能转化为电能、热能、光能
C. 充电时,A极的电极反应式为
D. 充电时,每转移1 mol电子,电解液减重184 g
【答案】A
【解析】
【分析】由题图和材料可知,放电时A极为负极,B极为正极。两极反应分别为、,电子由A极经外电路流向B极,阳离子在电解液中向B极迁移。
【详解】A.放电时,钾离子由A极材料脱出,在电解液中向B极迁移;B极反应为,该反应表明碳微球释放,钾离子并未嵌入碳微球,A错误;
B.放电时,电池将化学能转化为电能,图中灯泡工作时又将电能转化为光能和热能,B正确;
C.充电时A极为阴极,电解液中的钾离子在A极得到电子并嵌入膨胀石墨,电极反应为,与选项一致,C正确;
D.充电时,每转移1 mol电子,A、B两极分别从电解液中消耗1 mol钾离子和1 mol;两种离子的质量分别为39 g和145 g,故电解液减少的质量为39 g+145 g=184 g,D正确;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(本大题共4小题,共58分)
15. 铼是一种稀有贵重金属,广泛用于制造飞机、卫星和火箭的外壳等。工业上一种利用富铼矿渣(主要成分)提取铼的工艺流程如图所示:
已知:①“焙烧”得到的固体成分有、以及铁、铜和硅的氧化物等;
②高铼酸铵()微溶于冷水,易溶于热水。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有__________________(写一条即可)。
(2)铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为___________。
(3)“浸出”过程中,酸浸相同时间,测得铼的浸出率与温度关系如图所示,分析T1℃时铼的浸出率最高的原因是________________________________。
(4)“一系列操作”主要包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)写出“热解”时发生反应的化学方程式_____________________。
(6)下图为铼的某种氧化物的立方晶胞结构图,则该物质的化学式是___________;该晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度是______。
【答案】(1)将矿渣粉碎或空气从焙烧炉底部通入、矿渣从顶部加入
(2)
(3)低于℃,反应速率随温度升高而增大,铼的浸出率增大;高于℃,分解导致铼的浸出速率减小
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5)
(6) ①. ②. 或
【解析】
【分析】焙烧工序:向矿渣中加入生石灰并通入空气,高温下被氧化,生成、,同时硫元素转化为的酸性氧化物可被生石灰固定,浸出工序:使用和的混合体系酸浸焙烧产物,可将低价态的氧化为高价态的高铼酸根进入液相,浸渣为;加入有机萃取剂萃取铼元素,再用氨水和水反萃取得到高铼酸铵溶液;利用高铼酸铵微溶于冷水的特性,经蒸发浓缩、冷却结晶析出晶体,晶体热解得到,最终在800℃下用热还原得到铼粉。
【小问1详解】
为了提高“焙烧”效率,可以增大反应物之间的接触面积,如将矿渣粉碎;或者采用逆流操作,如空气从焙烧炉底部通入、矿渣从顶部加入,使固气充分接触。
【小问2详解】
锰位于第四周期第VIIB族,基态锰原子的价电子排布式为。铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,因此基态原子的价电子排布式为。
【小问3详解】
温度对反应有两方面的影响。在低于时,温度升高,反应速率加快,铼的浸出率增大;但浸出过程中使用了作氧化剂,受热易分解,当温度高于时,分解,氧化剂浓度减小,导致铼的浸出速率减小。
【小问4详解】
已知高铼酸铵()微溶于冷水,易溶于热水,从高铼酸铵溶液中获得晶体,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,然后过滤、洗涤、干燥。
【小问5详解】
由流程图可知,“热解”过程中与空气中的反应生成、和。根据氧化还原反应配平原则,氮元素化合价由-3升高至0,氧元素化合价由0降低至-2,配平可得化学方程式。
【小问6详解】
根据晶胞结构图,白球()位于顶点,数目为;黑球()位于棱心,数目为。因此该物质的化学式为。
一个晶胞中含有1个单元,晶胞质量 ,晶胞体积 ,则该晶体的密度 。
16. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
原理:
装置示意图如下图,实验步骤为
①向50 mL c中加入一定量的KOH和水,溶解完全。
②加入1.2 g对甲基苯甲醛,开动搅拌器,加热升温到40℃。
③缓慢滴加30%过氧化氢,继续反应2h并冷却反应液至室温。
④加入15%盐酸至溶液的pH=1,冷却,析出大量固体。
⑤减压过滤,洗涤滤饼,干燥得粗产品,进一步提纯后得到产物1.02 g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________。冷凝水的进水口为________(填“d”或“e”)。
(2)反应i的离子方程式为________________________。
(3)步骤⑤中进一步提纯粗产品的方法名称为________。
(4)分析测定目标产物的所含官能团或化学键,下列方法可采用的是________(填标号)。
A. 核磁共振氢谱法 B. 元素分析法
C. 红外光谱法 D. X射线衍射法
(5)该实验的产率为________________________。
(6)用同位素示踪法发现目标产物中羧基中氧原子来自醛基和。若反应条件为、,则质谱检测目标产物分子离子峰最右侧的质荷比数值为________。
(7)相比作氧化剂,该制备反应的优点有绿色环保、________________________(写出一种即可)。
【答案】(1) ①. 滴液漏斗 ②. d
(2) (3)重结晶 (4)C
(5)75% (6)138
(7)减少副产物对苯二甲酸生成(其他合理即可)
【解析】
【分析】本实验核心目的是绿色制备对甲基苯甲酸,以对甲基苯甲醛为原料,碱性条件下经过氧化氢氧化得到对甲基苯甲酸盐,酸化后析出对甲基苯甲酸粗品,经提纯得到纯品。装置为三颈烧瓶搭配滴液漏斗、球形冷凝管的加热搅拌反应装置,滴液漏斗用于滴加过氧化氢,球形冷凝管用于冷凝回流易挥发的反应物,冷凝水下进上出保证冷凝效果。反应阶段控温搅拌,后续经酸化结晶、过滤、提纯得到产物。
【小问1详解】
仪器a为滴液漏斗,球形冷凝管的冷凝水需下进上出,保证冷凝管内充满冷凝水,提高冷凝效率,故进水口为d。
【小问2详解】
碱性条件下,对甲基苯甲醛被过氧化氢氧化为对甲基苯甲酸根,配平后离子方程式为。
【小问3详解】
对甲基苯甲酸为固体有机化合物,粗品中混有可溶性杂质,可通过重结晶的方法进一步提纯。
【小问4详解】
A.核磁共振氢谱用于测定有机物分子中氢原子的种类与相对数目,无法测定官能团或化学键,A错误;
B.元素分析法用于测定有机物的元素组成及含量,无法测定官能团或化学键,B错误;
C.红外光谱法可通过特征吸收峰测定有机物分子中的官能团与化学键类型,C正确;
D.X射线衍射法用于测定晶体的空间结构,无法测定官能团或化学键,D错误;
故选C。
【小问5详解】
对甲基苯甲醛的摩尔质量为,起始物质的量为。根据反应关系,理论生成对甲基苯甲酸的物质的量为0.01 mol,对甲基苯甲酸的摩尔质量为,理论产量为,则产率为。
【小问6详解】
羧基中的氧分别来自醛基和,故目标产物对甲基苯甲酸分子中含有1个,其相对分子质量为,质谱检测分子离子峰的质荷比等于相对分子质量,故数值为138。
【小问7详解】
高锰酸钾为强氧化剂,易将对甲基苯甲醛的甲基同时氧化,生成副产物对苯二甲酸,而过氧化氢氧化性温和,可减少副产物生成。
17. “碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
(一)催化重整是实现“双碳”经济的有效途径之一,具有广阔的市场前景和经济、社会价值。相关的主要反应有:
Ⅰ:
Ⅱ:
已知:常温常压下,、、的燃烧热分别为890.3 kJ/mol、285.8 kJ/mol、283.0 kJ/mol。
请回答:
(1)反应Ⅰ的_________kJ/mol。
(2)恒温恒容条件下,若起始按投料,只发生反应Ⅰ,不能作为反应达到平衡的标志是_____(填序号)。
A. 浓度不再发生变化
B. 体系压强不再变化
C. 单位时间内,消耗时,同时生成
D. 混合气体的平均相对分子质量不变
(3)在总压为100 kPa的恒压密闭容器中,按投料,在一定温度下发生反应Ⅰ、Ⅱ,测得、的平衡转化率分别为30%和50%。反应Ⅱ的压强平衡常数_________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)在一定条件下的密闭容器中,按投料,只发生反应Ⅰ,图1表示和的速率-浓度关系曲线,图2表示温度对产率的影响曲线。
①表示的速率-浓度关系曲线是_________(填“甲”或“乙”)。
②此反应优选温度为900℃的原因是______________________________。
(二)“碳中和”是当前全球应对气候变化的重要目标,可通过特定技术将二氧化碳转化为甲醇、碳酸二甲酯()。相关反应如下:
Ⅲ.
Ⅳ.
已知:在高温条件下不稳定,会发生分解反应。
(5)在容器中加入和适量的、0.2g催化剂,反应2h,的转化率、的选择性及每克催化剂的产量随温度的变化关系如图3所示。
①高于140℃时,的转化率增大,而的产量降低的原因是_______________。
②140℃时,的生成速率为________mmol/h(保留2位小数)。
(6)某研究小组采用电化学方法将转化为,原理如图4所示,电极b的反应式为_______________。
【答案】(1)+247.3 (2)C
(3)0.8 (4) ①. 甲 ②. 900℃时合成气产率已经较高,再升高温度产率增幅不大,且升高温度耗能较大,经济效益降低;温度低时合成气产率降低且反应速率降低(合理即可)
(5) ①. 由图可知,当温度高于140℃时,甲醇转化率增大,故甲醇裂解成二甲醚的副反应加剧,同时DMC在高温条件下不稳定,分解速率也加快,所以DMC选择性降低,导致DMC产量降低(其他合理表述也可) ②. 2.48
(6)
【解析】
【小问1详解】
根据燃烧热写出三个热化学方程式:①② ③
根据盖斯定律,反应Ⅰ = ① - 2×② - 2×③,计算得: ΔH1 =−890.3kJ/mol−2×(−285.8kJ/mol)−2×(−283.0kJ/mol)=+247.3 kJ/mol
【小问2详解】
A.CH4浓度不再变化是平衡的核心标志,不符合题意;
B.反应Ⅰ是气体分子数增大的反应,恒温恒容下体系压强不再变化,说明各物质物质的量不变,达到平衡,不符合题意;
C.单位时间消耗a mol CO2、同时生成2a mol H2,仅描述了正反应方向的速率关系,无法说明正逆速率相等,不能判断平衡,符合题意;
D.反应前后气体总质量不变,总物质的量变化,混合气体平均相对分子质量不再变化时,说明气体总物质的量不变,达到平衡,不符合题意;
故答案选C;
【小问3详解】
设初始投料CH4、CO2均为1 mol:转化的CH4为1mol×30%=0.3 mol,由反应Ⅰ可知,反应Ⅰ消耗0.3 mol CO2,生成0.6 mol CO、0.6 mol H2; 总转化的 CO2为1mol×50%=0.5 mol,因此反应Ⅱ额外消耗CO2为0.5mol−0.3mol=0.2 mol,结合反应Ⅱ的计量关系,可得反应Ⅱ消耗0.2 mol H2,生成0.2 mol CO、0.2 mol H2O。 平衡时各物质的物质的量:,,,,,总物质的量为2.6 mol。 总压为100 kPa,反应Ⅱ的
【小问4详解】
①甲烷为反应物,浓度越大,正反应速率越大,CO为生成物,CO浓度越大,逆反应速率越大,起始时CO浓度为0,逆反应速率开始为0,乙曲线对应逆反应v逆 ∼ c(CO) ;因此甲是 v正 ∼ c (CH4)的曲线;
② 900 ℃时H2产率已经较高,继续升温H2产率增幅很小,会大幅增加能耗,经济效益降低 900℃时H2产率已经较高,继续升温H2产率增幅很小,会大幅增加能耗,经济效益降低 由图2可知,800~900℃区间 H2产率随温度升高快速上升,900℃之后产率提升幅度极小,更高温度会带来更高的设备和能耗成本,因此优选900℃。
【小问5详解】
①高于140℃时,副反应Ⅳ的速率随升温显著增大,且题干说明DMC高温不稳定易分解,导致DMC选择性骤降,甲醇更多转化为二甲醚而非DMC,最终DMC产量降低。
②140℃反应2h,,DMC的选择性为22%,则的选择性为78%,根据,生成的,故其生成速率为:mmol/h;
【小问6详解】
电极b为阴极,发生还原反应CO2与 CH3OH得到电子,结合中间产物Pd(II)的转化关系,最终生成DMC和 CH3O−,反应式为:
18. 帕瑞替尼是一种治疗骨髓纤维化的药物,一种合成路线如下(忽略立体化学,部分反应试剂与条件已省略):
已知:和发生烯烃的复分解反应生成。
回答下列问题:
(1)检验A中所含酚羟基的试剂为____(填标号)。
a.新制悬浊液 b.溶液 c.银氨溶液
(2)B与足量的乙醇溶液在加热条件下发生反应的化学方程式为______________。
(3)A到C的反应中会生成一种分子式为的副产物,该副产物的结构简式为____________。
(4)D中的非含氧官能团名称为__________________。
(5)F的同分异构体中,核磁共振氢谱显示峰面积之比为6∶2∶1的结构简式为_______________(写出一种即可)。
(6)G到H的反应类型为_________________。
(7)J到K生成的另一种产物的名称为_________________。
(8)已知:,Ⅰ的合成路线如下:
则X、Y的结构简式分别为______________、_______________。
【答案】(1)b (2)
(3) (4)碳氯键(或氯原子)
(5)或 (6)还原反应
(7)乙烯 (8) ①. ②.
【解析】
【分析】A与在碳酸钾作用下发生取代反应生成C,C与硼氢化钠发生还原反应生成D,D与在氢氧化钾,TBAI催化下发生取代反应生成E,E与在DMA作溶剂的情况下生成G,G在DCM、CH3OH作溶剂、一水合氯化亚锡作用下发生还原反应生成H,H与I反应生成J,根据J的结构简式可知应是发生取代反应,I的分子式为C14H13N2ClO,推出I的结构简式为,J通过Grubbs-Ⅱ反应生成K,据此解答;
【小问1详解】
A分子中含有醛基、硝基和酚羟基。新制悬浊液和银氨溶液均主要用于检验醛基,溶液与酚羟基发生显色反应,是酚羟基的特征反应,且不受醛基干扰,故选择 b。
【小问2详解】
B为 ,在醇溶液加热条件下发生消去反应。两个卤素原子均发生消去,生成乙炔。化学方程式为。
【小问3详解】
主反应是酚羟基氧进攻B的溴端,氯端保留。副反应可能是酚羟基氧进攻B的氯端,溴端保留,形成醚键。结构简式为。
【小问4详解】
D的结构中含有硝基、醇羟基、醚键和氯原子。非含氧官能团的名称为碳氯键(或氯原子)。
【小问5详解】
F为,其同分异构体需满足氢谱比例6:2:1(共9H)。结构需含两个等价甲基、一个亚甲基或氨基和一个次甲基。符合条件的同分异构体为或。
【小问6详解】
G中含有硝基,H中对应位置变为氨基,试剂为 。该反应为硝基被还原为氨基。反应类型为还原反应。
【小问7详解】
J分子内含有两个端烯基团,在Grubbs-Ⅱ催化剂作用下发生烯烃复分解反应关环生成K。根据烯烃复分解机理(和发生反应生成 ),两末端亚甲基结合生成乙烯逸出。故另一种产物为乙烯。
【小问8详解】
已知二氯嘧啶与X( )经Pd催化偶联得Y,Y再与烯丙基溴反应得I。根据已知条件可知X必含有结构,根据分析,I的结构简式为,X的结构来源于I的结构片段,再根据X的分子式可推断出X的结构简式为,,Y为偶联后保留一个氯和羟基的中间体。Y的结构简式为。
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玉溪师院附中2027届高三上学期期中考试
化学试卷
满分100分,考试时间:75分钟
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、准考证号填涂在答题卡上。
2.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框涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂其他答案标号框,写在本试卷上无效。
3.答第Ⅱ卷时,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:K-39 H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 F-19 Re-186
第Ⅰ卷(选择题,共42分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42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. “国之重器”是我国科技综合实力的结晶。下列说法错误的是
A. “蛟龙号”——耐压球壳所用的钛合金属于金属材料
B. “中国天眼”——镜面材料所用的碳化硅属于无机非金属材料
C. “雪龙2号”破冰船——制淡水用的反渗透膜属于有机高分子材料
D. “北斗卫星系统”——星载铷钟的与物理性质相同
2. 在精密制造等领域发挥重要作用。下列说法错误的是
A. 基态氧原子的电子云轮廓图:
B. 中子数为5的B原子:
C. 中N的杂化方式:
D. 的电子式:
3. 氮的化合物种类繁多。氧化物有、等,容易形成二聚体。氢化物有和,它们的水溶液均呈弱碱性。是一种高温结构陶瓷,是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的键数为
B. 中氧原子数为
C. 溶液中数为
D. 中含有共价键数为
4. 某离子化合物()溶液在压力变化下表现出惊人的热效应,为制冷技术带来新突破。X元素的基态原子核外只有1个电子;Y是形成化合物种类最多的元素;Z的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;W的基态原子中,M层电子数是K层电子数的3倍。下列说法错误的是
A. 元素电负性: B. W基态原子的电子排布式是
C. 该化合物水溶液中存在氢键 D. 该化合物可用于检验
5. 色彩变化是化学馈赠的视觉浪漫。下列对颜色变化的解释错误的是
选项
颜色变化
解释
A
向硝酸银溶液中滴加少量碘化钾溶液,溶液中析出黄色沉淀
B
向溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫红色褪去
C
向溶液中加入稀硫酸,出现乳白色浑浊
D
向悬浊液中加入溶液,固体由白色变为红褐色
3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)=2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq)
A. A B. B C. C D. D
6. 在酸性水溶液中,纳米颗粒催化剂电催化还原制备和两种途径的反应历程如图所示,其中TS表示过渡态、数字表示微粒的相对总能量。下列说法正确的是
A. Bi催化电极连接外电源的正极
B. 途径一过程中既有键断裂,又有键断裂
C. 途径二生成的反应为放热反应
D. 生成的选择性高于生成的选择性
7. 利用下列装置能够达到相应实验目的的是
A. 甲:电石与水反应制乙炔 B. 乙:离子交换法净化水
C. 丙:浓硫酸与乙醇反应制乙烯 D. 丁:电解饱和食盐水生产氯气和氢氧化钠
8. 根据下列实验操作及现象得出的结论错误的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向浓度相同的和混合溶液中加入CCl4,再滴加少量氯水并振荡,CCl4层呈现紫红色
还原性:I->Br-
B
常温下,分别测定浓度均为的和溶液的pH,溶液的pH更小
结合H+的能力:
C
常温下,向两支盛有等体积等浓度Na2S溶液的试管中分别滴入少量等体积等浓度的ZnSO4、CuSO4溶液,前者无明显变化,后者产生黑色沉淀
常温下,
D
常温下,分别向不同浓度的盐酸和乙酸溶液中加入表面积、体积大小、数量均相同的镁条,乙酸溶液中产生气泡的速率更快
两溶液导电性:乙酸溶液>盐酸
A. A B. B C. C D. D
9. 钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性,反应机理如图所示,其中步骤③为放热反应。
下列说法错误的是
A. 步骤③生成的物质Z是
B. 步骤③正、逆反应的活化能关系为
C. 步骤①反应为
D. 在催化循环中起氧化作用
10. 化合物Z具有广谱抗菌活性,可利用X和Y反应获得。下列有关说法正确的是
A. 溶液可以鉴别X和Z B. Y能与乙醇发生缩聚反应
C. Y中所有原子不可能在同一平面上 D. 最多可以与反应
11. 奈玛特韦(结构如图)是一种抗病毒药。下列有关该物质的叙述错误的是
A. 能发生水解反应 B. 含1种含氧官能团
C. 分子中碳的杂化类型有2种 D. 1个分子中含6个手性碳原子
12. 部分含N、S物质的“价-类”二维关系如图所示。下列说法正确的是
A. a和e都具有还原性,在一定条件下都能被氧气氧化
B. b和f在常温下化学性质均不活泼,都不能与其他物质反应
C. c和g都能使品红溶液褪色,褪色原理相同
D. d和h都是强酸,都可用于干燥a和e
13. 化学学习和化学研究要注意宏观与微观相结合。下列宏观现象的微观解释错误的是
选项
宏观现象
微观解释
A
、金刚石均可制作钻头,但后者硬度比前者大
二者均为共价晶体,键能比小,故金刚石钻头硬度大于钻头
B
稳定性:
O的电负性强于N,N更容易给出孤电子对
C
移栽树苗时,在根部涂抹淀粉-聚丙烯酸钠树脂用于保水
淀粉中含,聚丙烯酸钠中含,二者均为亲水基团
D
用浓硝酸与浓盐酸体积比为1:3的王水溶解
浓盐酸使浓硝酸的氧化性增强了
A. A B. B C. C D. D
14. 基于能够可逆地嵌入/脱嵌石墨电极,我国科研工作者开发了新型的钾离子电池(如图)[碳微球(C)为正极材料,膨胀石墨()为负极材料]。放电时总反应为:。下列叙述错误的是
A. 放电时,在电解质中由A极向B极迁移并嵌入碳微球中
B. 放电时,化学能转化为电能、热能、光能
C. 充电时,A极的电极反应式为
D. 充电时,每转移1 mol电子,电解液减重184 g
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
二、填空题(本大题共4小题,共58分)
15. 铼是一种稀有贵重金属,广泛用于制造飞机、卫星和火箭的外壳等。工业上一种利用富铼矿渣(主要成分)提取铼的工艺流程如图所示:
已知:①“焙烧”得到的固体成分有、以及铁、铜和硅的氧化物等;
②高铼酸铵()微溶于冷水,易溶于热水。
回答下列问题:
(1)为了提高“焙烧”效率,可采取的措施有__________________(写一条即可)。
(2)铼是第六周期元素,与锰元素族序数相同,则基态Re原子的价电子排布式为___________。
(3)“浸出”过程中,酸浸相同时间,测得铼的浸出率与温度关系如图所示,分析T1℃时铼的浸出率最高的原因是________________________________。
(4)“一系列操作”主要包括___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)写出“热解”时发生反应的化学方程式_____________________。
(6)下图为铼的某种氧化物的立方晶胞结构图,则该物质的化学式是___________;该晶胞参数为,阿伏加德罗常数为,则该晶体的密度是______。
16. 某实验小组采用如下方案实现了对甲基苯甲酸的绿色制备。
原理:
装置示意图如下图,实验步骤为
①向50 mL c中加入一定量的KOH和水,溶解完全。
②加入1.2 g对甲基苯甲醛,开动搅拌器,加热升温到40℃。
③缓慢滴加30%过氧化氢,继续反应2h并冷却反应液至室温。
④加入15%盐酸至溶液的pH=1,冷却,析出大量固体。
⑤减压过滤,洗涤滤饼,干燥得粗产品,进一步提纯后得到产物1.02 g。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为________。冷凝水的进水口为________(填“d”或“e”)。
(2)反应i的离子方程式为________________________。
(3)步骤⑤中进一步提纯粗产品的方法名称为________。
(4)分析测定目标产物的所含官能团或化学键,下列方法可采用的是________(填标号)。
A. 核磁共振氢谱法 B. 元素分析法
C. 红外光谱法 D. X射线衍射法
(5)该实验的产率为________________________。
(6)用同位素示踪法发现目标产物中羧基中氧原子来自醛基和。若反应条件为、,则质谱检测目标产物分子离子峰最右侧的质荷比数值为________。
(7)相比作氧化剂,该制备反应的优点有绿色环保、________________________(写出一种即可)。
17. “碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一。
(一)催化重整是实现“双碳”经济的有效途径之一,具有广阔的市场前景和经济、社会价值。相关的主要反应有:
Ⅰ:
Ⅱ:
已知:常温常压下,、、的燃烧热分别为890.3 kJ/mol、285.8 kJ/mol、283.0 kJ/mol。
请回答:
(1)反应Ⅰ的_________kJ/mol。
(2)恒温恒容条件下,若起始按投料,只发生反应Ⅰ,不能作为反应达到平衡的标志是_____(填序号)。
A. 浓度不再发生变化
B. 体系压强不再变化
C. 单位时间内,消耗时,同时生成
D. 混合气体的平均相对分子质量不变
(3)在总压为100 kPa的恒压密闭容器中,按投料,在一定温度下发生反应Ⅰ、Ⅱ,测得、的平衡转化率分别为30%和50%。反应Ⅱ的压强平衡常数_________。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)在一定条件下的密闭容器中,按投料,只发生反应Ⅰ,图1表示和的速率-浓度关系曲线,图2表示温度对产率的影响曲线。
①表示的速率-浓度关系曲线是_________(填“甲”或“乙”)。
②此反应优选温度为900℃的原因是______________________________。
(二)“碳中和”是当前全球应对气候变化的重要目标,可通过特定技术将二氧化碳转化为甲醇、碳酸二甲酯()。相关反应如下:
Ⅲ.
Ⅳ.
已知:在高温条件下不稳定,会发生分解反应。
(5)在容器中加入和适量的、0.2g催化剂,反应2h,的转化率、的选择性及每克催化剂的产量随温度的变化关系如图3所示。
①高于140℃时,的转化率增大,而的产量降低的原因是_______________。
②140℃时,的生成速率为________mmol/h(保留2位小数)。
(6)某研究小组采用电化学方法将转化为,原理如图4所示,电极b的反应式为_______________。
18. 帕瑞替尼是一种治疗骨髓纤维化的药物,一种合成路线如下(忽略立体化学,部分反应试剂与条件已省略):
已知:和发生烯烃的复分解反应生成。
回答下列问题:
(1)检验A中所含酚羟基的试剂为____(填标号)。
a.新制悬浊液 b.溶液 c.银氨溶液
(2)B与足量的乙醇溶液在加热条件下发生反应的化学方程式为______________。
(3)A到C的反应中会生成一种分子式为的副产物,该副产物的结构简式为____________。
(4)D中的非含氧官能团名称为__________________。
(5)F的同分异构体中,核磁共振氢谱显示峰面积之比为6∶2∶1的结构简式为_______________(写出一种即可)。
(6)G到H的反应类型为_________________。
(7)J到K生成的另一种产物的名称为_________________。
(8)已知:,Ⅰ的合成路线如下:
则X、Y的结构简式分别为______________、_______________。
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