精品解析:黑龙江哈尔滨德强高级中学2026-2027学年高三上学期期中考试 化学试题
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内容正文:
哈尔滨德强高级中学2026-2027学年度上学期期中考试
高三年级 化学试题(Ⅰ卷)
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量有:H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32 Cu-64
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每题3分)
1. 化学促进了科技的进步和社会的发展,同时也与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 天宫课堂“五环实验”,向碳酸钠溶液中滴加石蕊试液变成红色
B. 跨洲际往返塞尔维亚的“运-20”机身采用的钨碳合金比纯金属钨具有更高的强度
C. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
D. 漂白粉与SO2混合使用可以提高漂白效果
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸钠为强碱弱酸盐,水溶液因水解呈碱性,石蕊试液遇碱性溶液变蓝色,而非红色,A错误;
B.合金的强度一般高于其组成的纯金属,钨碳合金属于合金,故强度比纯金属钨更高,B正确;
C.晶体硅为半导体材料,常用于制造芯片、太阳能电池板等,制造光导纤维的原料为二氧化硅,而非晶体硅,C错误;
D.漂白粉的有效成分为,与混合时二者会发生氧化还原反应,生成无漂白性的物质,漂白效果降低,D错误;
故选B。
2. 利用天然气生产CS2的反应为2S2+CH4 = CS2+2H2S。下列说法不正确的是
A. S2和S8互为同素异形体 B. CH4的球棍模型为
C. CS2的电子式为 D. H2S分子中只含有σ键
【答案】B
【解析】
【详解】A.和是硫元素形成的不同单质,互为同素异形体,A正确;
B.分子中原子半径大于原子,球棍模型中中心代表的球应比周围代表的球更大,即,B错误;
C.与互为等电子体,与每个之间形成双键,所有原子最外层均满足8电子稳定结构,电子式为,C正确;
D.的结构式为,分子中均为单键,单键都属于键,D正确;
故选B。
3. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验设计
实验目的
A
用光束分别照射鸡蛋清溶液和食盐水,观察是否产生丁达尔效应
鉴别鸡蛋清溶液和食盐水
B
向溶液中先滴加几滴稀硝酸,再滴加几滴溶液,观察是否有白色沉淀产生
检验溶液中是否含
C
先加足量水溶解,再加适量稀盐酸,最后蒸发结晶
除去固体中的少量
D
将混合气体依次通过足量的无水硫酸铜、澄清石灰水
验证氧气中是否含有水蒸气和二氧化碳
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.鸡蛋清溶液为胶体,食盐水为溶液,胶体具有丁达尔效应而溶液不具有,可鉴别二者,能达到实验目的,A不符合题意;
B.稀硝酸具有氧化性,会将溶液中的氧化为,且若溶液中存在,加入也会生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,无法证明原溶液一定含,不能达到实验目的,B符合题意;
C.和稀盐酸反应生成、和,蒸发结晶时过量的会挥发,最终得到纯净,可除杂,能达到实验目的,C不符合题意;
D.先通过无水硫酸铜,若固体变蓝说明含有水蒸气,再通过澄清石灰水,若溶液变浑浊说明含有二氧化碳,检验顺序合理,可验证杂质存在,能达到实验目的,D不符合题意;
故选B。
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液与少量稀溶液混合:
B. 用饱和溶液腐蚀铜电路板:
C. 用氢氟酸雕刻玻璃:
D. 溶液中加入稀硫酸:
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量时,少量中的与反应生成的完全沉淀为,与反应生成弱电解质,离子方程式书写正确,A正确;
B.与反应只能生成,不能生成单质,正确离子方程式为,B错误;
C.氢氟酸是弱酸,在离子方程式中不能拆分为和,正确离子方程式为,C错误;
D.与稀硫酸反应时不参与反应,正确离子方程式为,D错误;
故选A。
5. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8 g苯所含的键数为
B. 晶体所含共价键数目为
C. 标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为
D. 现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14 g,其原子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.7.8 g苯的物质的量为,1个苯分子中含6个 σ键和6个 σ键,共12个σ键,故σ键总数为,A错误;
B.6.0 g 的物质的量为,晶体中每个原子形成4个共价键,故0.1 mol 含共价键数目为,B错误;
C.标准状况下二氯甲烷为液体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,分子数不为,C错误;
D.乙烯、丙烯、丁烯的最简式均为,14 g混合气体中含最简式的物质的量为,原子总数为,D正确;
故答案选D。
6. 下列装置或操作不能达到实验目的的是
A. 测定中和反应的反应热
B.探究催化剂对反应速率的影响
C. 验证铝元素既有金属性又有非金属性
D. 钢闸门连接电源负极减缓其腐蚀速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】 A.装置内筒中发生酸碱中和反应,不能用金属搅拌器,应该用玻璃搅拌器,故A错误;
B.探究催化剂对反应速率的影响,要控制变量,一组加催化剂,另一组不加催化剂。以FeCl3溶液和蒸馏水分别加入H2O2溶液中,通过比较产氧速率快慢来探究催化剂对反应速率的影响,故B正确;
C.既能与强酸反应,又能与碱反应,可说明Al(OH)3具有两性,铝元素既有金属性又有非金属性,故C正确;
D.钢闸门减缓其腐蚀速率采用的是外加电流的阴极保护法,让钢闸门连接电源负极,做阴极从而受到保护,可减缓腐蚀,故D正确;
故选C。
7. 两个碳原子之间共享一个电子可形成碳碳单电子键(用表示),六苯乙烷衍生物通过单电子氧化得到深紫色晶体,结构如图。已知表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 通过射线衍射可以测出单电子键的键长
B. 的空间构型为形
C. 键的键能:
D. 该物质熔点小于
【答案】B
【解析】
【详解】A.X射线衍射是测定晶体结构(包括键长、键角等参数)的常用方法,因此可以测出单电子σ键的键长,故A正确;
B.对于,中心原子的价层电子对数计算:σ键数为2,孤电子对数为,价层电子对数为。根据VSEPR理论,孤电子对占据赤道平面,两个成键原子位于轴向,因此的空间构型为直线形,而非V形,故B错误;
C.正常σ键由两个电子成键,而单电子σ键()仅由一个电子成键,成键电子数越少,键的强度越弱,键能越小,因此σ键的键能:,故C正确;
D.离子晶体的熔点与晶格能有关,晶格能随阳离子半径增大而减小(阴离子相同时)。该物质的阳离子是体积较大的有机阳离子,而的阳离子是半径较小的,有机阳离子半径远大于,导致该物质晶格能更小,熔点小于,故D正确;
故选B。
8. 溴氰菊酯是一种人工合成的高效、对昆虫具有强烈杀灭作用的杀虫剂,其结构如下。下列对该有机物的叙述正确的是
A. 该有机物常温下难溶于水,在碱性介质中很稳定
B. 该有机物中C原子存在、两种杂化方式
C. 该有机物的分子式为
D. 该有机物分子中有3个手性碳原子
【答案】D
【解析】
【详解】A.该有机物属于酯类,无亲水基团,常温下难溶于水,但分子中含有酯基,在碱性介质中会发生水解反应,不稳定,A错误;
B.该有机物中氰基()中的原子为杂化,苯环、双键上的为杂化,饱和为杂化,共三种杂化方式,B错误;
C.根据结构计算可得该有机物的分子式为,选项给出的分子式中原子数目错误,C错误;
D.手性碳原子是连有四个不同基团的饱和碳原子,该分子中环丙烷上连不同取代基的2个、以及连氰基的1个均为手性碳,如图所示:,共3个,D正确;
故选D。
9. 碳化硅主要应用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。工业上利用甲烷(晶胞结构如图甲所示,图甲中表示分子)可制得碳化硅(晶胞结构如图乙,晶胞参数为),表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 一个甲烷晶胞中含有4个甲烷分子
B. 图甲中,与甲烷等距离且最近的甲烷分子数为12
C. 碳化硅晶体的密度为
D. 碳化硅晶胞中,两个碳原子的最短距离为
【答案】D
【解析】
【分析】图甲中,甲烷分子位于立方晶胞的8个顶点和6个面心,形成面心立方排列,相邻晶胞按相同方式向空间延伸。图乙中,一种原子位于晶胞的8个顶点和6个面心,另一种原子位于晶胞内部的4个位置;将相邻晶胞连接起来,两种原子各自形成的排列均为面心立方排列,只是彼此错开。由这些位置关系可以分别确定晶胞中的粒子数、最近邻粒子数及同种原子之间的最短距离。
【详解】A.图甲中,8个顶点上的甲烷分子各被8个晶胞共用,6个面心上的甲烷分子各被2个晶胞共用,故一个甲烷晶胞中含有的甲烷分子数为,A正确;
B.以图甲一个顶点上的甲烷分子为研究对象,在经过该顶点且相互垂直的三个晶面内,各有4个位于相邻面心的甲烷分子与它等距离且最近,故最近邻甲烷分子数为,B正确;
C.图乙中,位于顶点和面心的一种原子的数目为,另一种原子全部位于晶胞内部,数目也为4,故一个晶胞含有4个化学式单位。的摩尔质量为,设一个晶胞的质量为、体积为,则。晶胞边长为,故。因此,碳化硅晶体的密度为,C正确;
D.图乙中,碳原子各自形成面心立方排列,最近的两个碳原子在两个相互垂直方向上的位置差均为晶胞边长的一半,在第三个方向上的位置差为0。因此,由勾股定理可知,两个碳原子的最短距离为,并非,D错误;
故选D。
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z、R原子序数依次增大,分属于三个周期,四种元素组成化合物的结构式如图所示,常用作锂电池的电解质材料。W与X的质子数之和等于Y原子核外电子总数,Y与Z同主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. Z、R的最高价含氧酸根离子的空间结构相同
C. 电负性:
D. W、X、Y三种元素只能形成共价化合物
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素分属三个周期、原子序数依次增大,故W为;W(质子数为1)与X质子数之和等于Y核外电子数,X成3个键,符合第VA族的成键特征,则X是N,可得Y核外电子数为,Y为;Y与Z同主族,故Z为;R原子序数大于S,为。
【详解】A.的简单离子为,的简单离子为,二者电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即,A错误;
B.的最高价含氧酸根为,中心价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体形;的最高价含氧酸根为,中心价层电子对数为,无孤电子对,空间结构为正四面体形,二者空间结构相同,B正确;
C.同周期主族元素电负性从左到右递增,同主族从上到下递减,因此电负性顺序应为,C错误;
D.、、可形成离子化合物如,并非只能形成共价化合物,D错误;
故选B。
11. 一种利用H2和O2直接合成H2O2的反应历程如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 总反应的原子利用率理论上可达100%
B. 步骤2中,若1 mol O2完全反应,则理论上转移电子数目为
C. 在此过程中作为催化剂
D. 和中Pd的化合价相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.总反应为,反应物全部转化为目标产物,原子利用率理论上可达100%,A正确;
B.步骤2中反应后生成含过氧键的结构,O元素化合价为-1价,完全反应转移电子物质的量为,数目为,不是,B错误;
C.是步骤1的反应物,步骤3的生成物,反应前后质量和化学性质不变,在此过程中作为催化剂,C正确;
D.中Pd化合价为+2价,另一离子中过氧根整体为-2价、为-1价,计算可得Pd化合价也为+2价,二者Pd化合价相同,D正确;
故选B。
12. 溴代叔丁烷的水解机理和反应过程中能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 溴代叔丁烷的水解速率由第一步决定
B. 稳定性:过渡态1<过渡态2
C. 中C原子的杂化类型为sp、sp3
D. 升高温度,溴代叔丁烷平衡转化率降低
【答案】C
【解析】
【分析】结合反应机理与能量变化图,总反应为与反应生成与,总反应反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应。第一步反应的活化能大于第二步,总反应速率由慢反应即第一步决定。过渡态1的能量高于过渡态2,能量越低物质越稳定,故过渡态2稳定性更强。中甲基碳原子形成4个键,价层电子对数为4,为杂化;中心带正电的碳原子形成3个键,无孤电子对,价层电子对数为3,为杂化。
【详解】A.多步反应的总速率由活化能最大的慢反应决定,第一步反应的活化能远大于第二步,因此溴代叔丁烷的水解速率由第一步决定,A正确;
B.物质的能量越高稳定性越弱,由能量变化图可知过渡态1的能量高于过渡态2,因此稳定性:过渡态1<过渡态2,B正确;
C.中甲基上的C原子形成4个键,为杂化;中心带正电的C原子形成3个键,无孤电子对,价层电子对数为3,为杂化,不存在杂化,C错误;
D.由能量变化图可知生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应,,升高温度平衡逆向移动,溴代叔丁烷平衡转化率降低,D正确;
故选C。
13. 铁基液流电池为解决储能问题提供了一种经济、环保和安全的选择,全铁液流电池工作原理如图,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是
A. 放电时,a极电势低于b极电势 B. 隔膜为阴离子交换膜
C. 充电时,a极可能发生析氢反应: D. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均增大
【答案】D
【解析】
【分析】全铁液流电池原理为2Fe3++Fe=3Fe2+,放电时,a极发生Fe-2e-=Fe2+,发生氧化反应,a为负载铁的石墨电极做负极,b极发生Fe3++e-=Fe2+,发生还原反应,b为石墨电极做正极;据此解答。
【详解】A.原电池中,负极电势低于正极电势,因此放电时a极电势低于b极,A正确;
B.放电时,a极由Fe生成正电荷更多的,正电荷过剩,b极消耗生成,正电荷减少,需要阴离子从右侧转移到左侧平衡电荷,阴离子交换膜允许阴离子通过,同时可防止、交叉污染,B正确;
C.充电时a极为阴极,发生得电子反应,酸性条件下溶液中的可以得到电子发生析氢反应,C正确;
D.充电时,a是阴极,发生反应,左侧浓度减小,b是阳极,发生反应,消耗,右侧浓度降低,隔膜两侧溶液Fe2+浓度均减小,D错误;
故答案为D。
14. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:。下列说法错误的是
A. 为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程需要缓慢冷却
B. “萃取分液”的目的是分离和
C. “反萃取”生成的化学方程式:
D. “滤液2”可以进入反萃取步骤再利用
【答案】A
【解析】
【分析】铝硅酸盐先加热熔融,然后快速冷却到其玻璃态,再加入稀硫酸酸浸过滤,滤渣的成分为H2SiO3,“滤液1”中有Be2+和Al3+,加入含HA的煤油将Be2+萃取到有机相中,水相1中含有Al3+,有机相为BeA2(HA)2,加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为Na2[Be(OH)4]进入水相2中,分离出含NaA的煤油,最后对水相2加热过滤,分离出Be(OH)2,通过系列操作得到金属铍,据此作答。
【详解】A.熔融态物质冷却凝固时,缓慢冷却会形成晶体,快速冷却会形成非晶态,即玻璃态,A错误;
B.依据分析,“萃取分液”的目的是分离Be2+和Al3+,B正确;
C.反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式为:BeA2(HA)2+6NaOH=Na2[Be(OH)4]+4NaA+2H2O,C正确;
D.滤液2的主要成分为NaOH,可进入反萃取步骤再利用,D正确;
故选A。
15. 催化加氢制备的主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定压强下,在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。
平衡时,转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法不正确的是
A. 图中点对应温度下,平衡时选择性为88.9%
B. 时,反应Ⅱ平衡常数
C. 其他条件不变,在300~600℃范围内,平衡时的物质的量随温度升高而减小
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时
【答案】A
【解析】
【分析】结合已知信息和图像可知450℃以前,曲线③和曲线④重叠,CO2的平衡转化率等于CH4的平衡产率, 450℃以后,随着温度的升高,曲线③和曲线④不再相等,曲线③随温度升高而下降、曲线④先随温度升高而下降后随温度升高而上升,可知反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,且高温时有利于反应Ⅱ,导致升温时二氧化碳转化率先减小后增大,甲烷的平衡产率降低,曲线③代表的是平衡时CH4的产率随温度的变化情况,曲线④代表的是平衡时CO2的转化率随温度的变化情况;P点时2种含氢气体的物质的量均为1.36mol,结合碳原子守恒含碳物质总量为1mol,CH4的物质的量不超过1mol,P点以后,温度高于506°C,升温不利于反应Ⅰ有利于反应Ⅱ,则导致氢气含量增大,则曲线①为H2物质的量随温度的变化情况,曲线②代表H2O(g)物质的量随温度的变化情况。
【详解】A.图中P点对应温度下,反应Ⅰ消耗n(CO2)为xmol,反应Ⅱ消耗n(CO2)为ymol,则生成水蒸气为(2x+y)mol,消耗氢气为(4x+y)mol,剩余氢气为[4-(4x+y)]mol,结合P点数据可以得到,解得,选择性,不是,A错误;
B.时,,,,反应Ⅱ反应前后气体物质的量不变,可用物质的量代替浓度计算K,则反应Ⅱ的,B正确;
C.曲线②表示的物质的量,在范围内随温度升高而减小,C正确;
D.反应Ⅰ正反应气体分子数减小,加压平衡正向移动,增大;反应Ⅱ气体分子数不变,压强对其平衡无影响,故加压有利于增大平衡时,D正确;
故选A。
二、解答题
16. 某工厂用废旧钴基合金(主要成分为CoO,还含有Fe3O4、Al2O3、PbO、CaO、MgO等)制备硫酸钴晶体(CoSO4·7H2O),工艺流程如图:
已知:①室温下,;
CoSO4·7H2O溶解度随温度升高而明显增大。
回答下列问题:
(1)下列措施有利于提高“碱浸”的浸取速率的是____________(填字母)。
A. 适当升高温度 B. 碱浸过程中不断搅拌
C. 延长浸取时间 D. 加大废旧钴基合金的用量
(2)“碱浸”中发生的主要反应的化学方程式为____________________________。
(3)“酸浸”所得“浸渣”的主要成分有_______________________________。
(4)“除铁”时需要控制反应温度不能高于50℃的原因是_________________________________________。除铁后恢复至室温,溶液pH为4,则滤液中铁离子浓度为________________mol/L。
(5)“沉钙”时反应的离子方程式为_____________________________________。
(6)萃取时,有机萃取剂HA与CoSO4反应的化学方程式为。若其平衡常数K为100,,有机相与水相的体积之比为3:2,则达到平衡时钴元素的萃取率为___________。(萃取率等于钴元素在有机相中的物质的量占其在两相中的总物质的量的百分比)
(7)从反萃取后得到的CoSO4溶液中分离出CoSO4·7H2O的操作为__________、___________、过滤。
【答案】(1)AB (2)
(3)、
(4) ①. 防止和氨水受热分解 ②.
(5) (6)60%
(7) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
【解析】
【分析】废旧钴基合金主要成分为、、、、、;加入进行碱浸时,转化为进入滤液,其余均不和反应成为浸渣;向浸渣中加入硫酸,、、转化为、、、,而与反应生成的微溶,与反应生成的难溶,因此浸渣主要成分为、;向滤液中加入将氧化为,加入氨水调节将转化为沉淀除去,滤渣的主要成分为;过滤后向滤液中加入将和转化为和沉淀除去;再用萃取剂萃取钴,加入(硫酸)反萃取得到硫酸钴溶液,最后经分离结晶得到晶体,由此解答;
【小问1详解】
A.适当升高温度,可以加快反应速率,提升浸取速率,A符合题意;
B.不断搅拌能增大固液接触概率,加快浸取速率,B符合题意;
C.延长浸取时间只能提高浸取量,不会提高浸取速率,C不符合题意;
D.加大废旧钴基合金的用量,总浸取量可以增加,但是不会加快单位时间的浸取速率,D不符合题意;
故选AB;
【小问2详解】
由分析可知,加入进行碱浸时,转化为进入滤液,因此化学方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,“酸浸”所得“浸渣”的主要成分为、;
【小问4详解】
若温度较高,则和氨水容易受热分解,降低沉铁率,因此“除铁”时需要控制反应温度不能高于;
时,溶液中,根据可以求出 ;
【小问5详解】
“沉钙”时,将转化为,因此离子方程式为;
【小问6详解】
有机萃取剂与反应的化学方程式为,该反应平衡常数为,根据可知,因此萃取率为;
【小问7详解】
根据已知信息,溶解度随温度升高明显增大,从溶液得到结晶水合物:蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤,不能直接蒸发结晶,高温会失去结晶水。
17. 可用于合成光电材料。某兴趣小组用与反应制备无水液态,实验中采用四次降温使液化,实验装置如图。
反应方程式为:。
已知:①的沸点是-61℃,有毒;
②装置内产生的气体中含有酸性气体杂质;
③汞难与气体反应。
请回答下列问题:
(1)仪器的名称是___________。
(2)装置B中水的作用是①___________________________②________________________________。
(3)完善虚框内的装置排序:A→B→_______________________→F+G
(4)装置C中的干燥剂可以是____________________________________(填名称)。
(5)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压②__________________________________。
(6)下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 装置D的主要作用是预冷却
B. 加入的固体,可使溶液保持饱和,有利于平稳持续产生
C. 该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(7)取 产品,与足量溶液充分反应后,将生成的置于已恒重、质量为的坩埚中,煅烧生成,恒重后总质量为 。产品的纯度为___________________________。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2) ①. 初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末 ②. 实现第一次冷却H2S
(3)E→C→D (4)五氧化二磷(或者无水氯化钙)
(5)液封,防止空气中的水蒸气等杂质进入体系
(6)AB (7)
【解析】
【分析】A作为H2S的发生装置;B用于初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次冷却H2S;E装置的作用为进一步除去H2S中的HCl;C装置干燥H2S;D、F都是冷却H2S的装置;G的作用有平衡气压和液封,还可防止空气中的水蒸气等杂质进入体系,据此回答。
【小问1详解】
仪器X是圆底烧瓶;
【小问2详解】
B用于初步除去易溶于水的气体杂质和细小粉末,并实现第一次冷却H2S;
【小问3详解】
E装置的作用为进一步除去H2S中的酸性气体杂质,C装置干燥H2S,应先除杂再干燥,故虚框内装置的连接顺序为E→C→D;
【小问4详解】
装置C的作用是干燥H2S,H2S具有酸性和还原性,不能使用碱石灰和浓硫酸干燥,可用五氧化二磷或者无水氯化钙干燥;
【小问5详解】
装置G中汞的两个作用是①平衡气压,②液封,防止空气中的水蒸气等杂质进入体系;
【小问6详解】
A.由分析可知,装置B是第一次冷却H2S,装置D的主要作用是第二次冷却H2S,A正确;
B.CaS、MgCl2和水反应生成H2S,饱和溶液中的MgCl2消耗后,MgCl2固体会溶解,加入MgCl2固体,可保持MgCl2为饱和溶液,有利于平稳持续产生H2S,B正确;
C.该实验产生的尾气主要为H2S,H2S与硝酸反应生成氮氧化物,会污染空气,因此不可以用硝酸吸收,C错误;
故答案选AB;;
【小问7详解】
CuO的质量为,则CuO的物质的量为,根据原子守恒,存在关系式H2S~CuS~CuO,则CuO、 H2S的物质的量为0.0196 mol,H2S的质量为,产品纯度为。
18. 氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。回答下列问题:
(1)催化还原生成和可消除污染。已知:的燃烧热为; 。催化还原的热化学方程式为___________。
(2)将恒定组成的和混合气体通入固定体积的反应器内,发生以下两个反应:、。在不同温度下反应相同时间,测得反应后体系内各物质的浓度随温度的变化如图1所示(曲线Ⅰ代表)。
①Ⅱ、Ⅳ两条曲线所表示的物质分别是___________、___________(填分子式)。
②消除污染物和的反应温度应选择___________(填“低温”或“高温”)。
③已知的脱除率时,450℃时,该时间段内的脱除率___________。
(3)某学习小组将、和一定量的充入2 L恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应: ,一段时间内,连续测得生成的转化率随温度变化的情况如图2所示。
则___________0(填“>”或“<”)。若在5 min内,温度从420 K升高到580 K,此时间段内用表示的平均反应速率为___________。生成的转化率先逐渐增大后逐渐减小,原因是___________。
(4)实验室产生的尾气可先用氧化,然后再用烧碱溶液吸收,现将、和通入密闭容器中,在T℃、压强为条件下发生反应:
反应①:
反应②:
平衡时,反应②的平衡常数___________(用含p的代数式表示)。
【答案】(1)
(2) ①. ②. ③. 高温 ④. 80%
(3) ①. < ②. 0.15 ③. 温度低于580 K时,反应未达到平衡状态,升高温度,反应速率加快,生成的转化率逐渐增大;温度高于580K以后,反应达到平衡状态,升高温度,平衡逆向移动,生成的转化率逐渐减小
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据题干中的已知条件,①,②,①+②可计算出CO催化还原NO的热化学方程式为:;
【小问2详解】
①随着反应的进行,CO和NO的浓度逐渐降低,又根据两个反应中都消耗CO,而只有第一个反应消耗NO,随着N2O浓度逐渐降低,NO的浓度减小的趋势变小,到后来浓度基本不变,而CO浓度减小的趋势较大,所以I是CO,Ⅱ是NO,两个反应中都产生CO2,CO2的浓度大于N2,Ⅲ是CO2,IV是N2;
②温度越高,反应速率越快。结合图像可知,高温时CO和NO的浓度较低,脱除率高,所以应选择高温条件;
③,450℃时,该时间段内的脱除率;
【小问3详解】
温度大于580 K以后,反应达到平衡状态,升高温度,生成的转化率逐渐减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应是放热反应,。5min内,温度从420 K升高到580 K,,此时间段内用表示的平均反应速率。生成的转化率先逐渐增大后逐渐减小的原因:温度低于580 K时,反应未达到平衡状态,升高温度,反应速率加快,生成的转化率逐渐增大,温度高于580K以后,反应达到平衡状态,升高温度,平衡逆向移动,生成的转化率逐渐减小;
【小问4详解】
,平衡时,,,,,。因为平衡时,则,解得:,。平衡时,,,。平衡时,混合气体的总物质的量为。平衡时,,反应②的平衡常数。
19. 化合物是某药物的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)A属于芳香烃,其名称为___________。
(2)D转化为的化学方程式为___________。
(3)的反应类型为___________、___________。
(4)的结构简式为___________。
(5)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的有机物有___________种。
①能发生银镜反应;②能发生水解;③含有苯环;④核磁共振氢谱显示4组峰。
(6)由苯甲醛()和乙酸酐()合成化合物(),合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中和的结构简式为___________和___________。
【答案】(1)甲苯 (2)
(3) ①. 加成反应 ②. 消去反应
(4) (5)2
(6) ①. ②.
【解析】
【分析】结合A的分子式和B的结构简式可知,A为甲苯,D发生取代反应转化为E,E的结构简式为,G被臭氧氧化为H,结合H的分子式与已知②,H为。
【小问1详解】
A的分子式为,故A为甲苯
【小问2详解】
D 在催化下发生取代反应转化为E,同时脱去:;
【小问3详解】
F中苯环与氢气发生加成反应,之后醇羟基发生消去反应脱去水得到G,因此反应类型为加成反应、消去反应;
【小问4详解】
由已知信息,G经臭氧氧化得到H,H的结构简式为;
【小问5详解】
既能发生银镜反应又能水解,说明必为甲酸酯,分子仅含 2 个氧原子,含苯环且核磁 4 组峰,要求分子高度对称,符合条件的结构为:4个甲基和1个HCOO-,结构简式为;或者1个HCOO-与-C(CH3)3,结构简式为,故满足条件的有机物有2种。
【小问6详解】
苯甲醛与乙酸酐先发生取代反应生成(X),接着X自身的醛基发生加成反应转化为(Y)。
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哈尔滨德强高级中学2026-2027学年度上学期期中考试
高三年级 化学试题(Ⅰ卷)
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量有:H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32 Cu-64
一、选择题(每小题只有一个正确选项,每题3分)
1. 化学促进了科技的进步和社会的发展,同时也与生活密切相关。下列说法正确的是
A. 天宫课堂“五环实验”,向碳酸钠溶液中滴加石蕊试液变成红色
B. 跨洲际往返塞尔维亚的“运-20”机身采用的钨碳合金比纯金属钨具有更高的强度
C. 晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
D. 漂白粉与SO2混合使用可以提高漂白效果
2. 利用天然气生产CS2的反应为2S2+CH4 = CS2+2H2S。下列说法不正确的是
A. S2和S8互为同素异形体 B. CH4的球棍模型为
C. CS2的电子式为 D. H2S分子中只含有σ键
3. 下列实验设计不能达到实验目的的是
选项
实验设计
实验目的
A
用光束分别照射鸡蛋清溶液和食盐水,观察是否产生丁达尔效应
鉴别鸡蛋清溶液和食盐水
B
向溶液中先滴加几滴稀硝酸,再滴加几滴溶液,观察是否有白色沉淀产生
检验溶液中是否含
C
先加足量水溶解,再加适量稀盐酸,最后蒸发结晶
除去固体中的少量
D
将混合气体依次通过足量的无水硫酸铜、澄清石灰水
验证氧气中是否含有水蒸气和二氧化碳
A. A B. B C. C D. D
4. 下列离子方程式书写正确的是
A. 溶液与少量稀溶液混合:
B. 用饱和溶液腐蚀铜电路板:
C. 用氢氟酸雕刻玻璃:
D. 溶液中加入稀硫酸:
5. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 7.8 g苯所含的键数为
B. 晶体所含共价键数目为
C. 标准状况下,11.2 L二氯甲烷所含分子数为
D. 现有乙烯、丙烯、丁烯的混合气体共14 g,其原子数为
6. 下列装置或操作不能达到实验目的的是
A. 测定中和反应的反应热
B.探究催化剂对反应速率的影响
C. 验证铝元素既有金属性又有非金属性
D. 钢闸门连接电源负极减缓其腐蚀速率
A. A B. B C. C D. D
7. 两个碳原子之间共享一个电子可形成碳碳单电子键(用表示),六苯乙烷衍生物通过单电子氧化得到深紫色晶体,结构如图。已知表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 通过射线衍射可以测出单电子键的键长
B. 的空间构型为形
C. 键的键能:
D. 该物质熔点小于
8. 溴氰菊酯是一种人工合成的高效、对昆虫具有强烈杀灭作用的杀虫剂,其结构如下。下列对该有机物的叙述正确的是
A. 该有机物常温下难溶于水,在碱性介质中很稳定
B. 该有机物中C原子存在、两种杂化方式
C. 该有机物的分子式为
D. 该有机物分子中有3个手性碳原子
9. 碳化硅主要应用于功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料。工业上利用甲烷(晶胞结构如图甲所示,图甲中表示分子)可制得碳化硅(晶胞结构如图乙,晶胞参数为),表示阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 一个甲烷晶胞中含有4个甲烷分子
B. 图甲中,与甲烷等距离且最近的甲烷分子数为12
C. 碳化硅晶体的密度为
D. 碳化硅晶胞中,两个碳原子的最短距离为
10. 短周期主族元素W、X、Y、Z、R原子序数依次增大,分属于三个周期,四种元素组成化合物的结构式如图所示,常用作锂电池的电解质材料。W与X的质子数之和等于Y原子核外电子总数,Y与Z同主族。下列说法正确的是
A. 简单离子半径:
B. Z、R的最高价含氧酸根离子的空间结构相同
C. 电负性:
D. W、X、Y三种元素只能形成共价化合物
11. 一种利用H2和O2直接合成H2O2的反应历程如图所示。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 总反应的原子利用率理论上可达100%
B. 步骤2中,若1 mol O2完全反应,则理论上转移电子数目为
C. 在此过程中作为催化剂
D. 和中Pd的化合价相同
12. 溴代叔丁烷的水解机理和反应过程中能量变化如图所示:
下列说法错误的是
A. 溴代叔丁烷的水解速率由第一步决定
B. 稳定性:过渡态1<过渡态2
C. 中C原子的杂化类型为sp、sp3
D. 升高温度,溴代叔丁烷平衡转化率降低
13. 铁基液流电池为解决储能问题提供了一种经济、环保和安全的选择,全铁液流电池工作原理如图,两电极分别为石墨电极和负载铁的石墨电极。下列说法错误的是
A. 放电时,a极电势低于b极电势 B. 隔膜为阴离子交换膜
C. 充电时,a极可能发生析氢反应: D. 充电时,隔膜两侧溶液浓度均增大
14. 铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[]中提取铍的路径为:
已知:。下列说法错误的是
A. 为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程需要缓慢冷却
B. “萃取分液”的目的是分离和
C. “反萃取”生成的化学方程式:
D. “滤液2”可以进入反萃取步骤再利用
15. 催化加氢制备的主要反应为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
一定压强下,在密闭容器中投入和在催化剂作用下发生反应。
平衡时,转化率、产率及另外2种含氢气体的物质的量随温度的变化如题图所示。CO选择性可表示为。下列说法不正确的是
A. 图中点对应温度下,平衡时选择性为88.9%
B. 时,反应Ⅱ平衡常数
C. 其他条件不变,在300~600℃范围内,平衡时的物质的量随温度升高而减小
D. 其他条件不变,加压有利于增大平衡时
二、解答题
16. 某工厂用废旧钴基合金(主要成分为CoO,还含有Fe3O4、Al2O3、PbO、CaO、MgO等)制备硫酸钴晶体(CoSO4·7H2O),工艺流程如图:
已知:①室温下,;
CoSO4·7H2O溶解度随温度升高而明显增大。
回答下列问题:
(1)下列措施有利于提高“碱浸”的浸取速率的是____________(填字母)。
A. 适当升高温度 B. 碱浸过程中不断搅拌
C. 延长浸取时间 D. 加大废旧钴基合金的用量
(2)“碱浸”中发生的主要反应的化学方程式为____________________________。
(3)“酸浸”所得“浸渣”的主要成分有_______________________________。
(4)“除铁”时需要控制反应温度不能高于50℃的原因是_________________________________________。除铁后恢复至室温,溶液pH为4,则滤液中铁离子浓度为________________mol/L。
(5)“沉钙”时反应的离子方程式为_____________________________________。
(6)萃取时,有机萃取剂HA与CoSO4反应的化学方程式为。若其平衡常数K为100,,有机相与水相的体积之比为3:2,则达到平衡时钴元素的萃取率为___________。(萃取率等于钴元素在有机相中的物质的量占其在两相中的总物质的量的百分比)
(7)从反萃取后得到的CoSO4溶液中分离出CoSO4·7H2O的操作为__________、___________、过滤。
17. 可用于合成光电材料。某兴趣小组用与反应制备无水液态,实验中采用四次降温使液化,实验装置如图。
反应方程式为:。
已知:①的沸点是-61℃,有毒;
②装置内产生的气体中含有酸性气体杂质;
③汞难与气体反应。
请回答下列问题:
(1)仪器的名称是___________。
(2)装置B中水的作用是①___________________________②________________________________。
(3)完善虚框内的装置排序:A→B→_______________________→F+G
(4)装置C中的干燥剂可以是____________________________________(填名称)。
(5)装置G中汞的两个作用是:①平衡气压②__________________________________。
(6)下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 装置D的主要作用是预冷却
B. 加入的固体,可使溶液保持饱和,有利于平稳持续产生
C. 该实验产生的尾气可用硝酸吸收
(7)取 产品,与足量溶液充分反应后,将生成的置于已恒重、质量为的坩埚中,煅烧生成,恒重后总质量为 。产品的纯度为___________________________。
18. 氮及其化合物与人类生产、生活密切相关。含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。回答下列问题:
(1)催化还原生成和可消除污染。已知:的燃烧热为; 。催化还原的热化学方程式为___________。
(2)将恒定组成的和混合气体通入固定体积的反应器内,发生以下两个反应:、。在不同温度下反应相同时间,测得反应后体系内各物质的浓度随温度的变化如图1所示(曲线Ⅰ代表)。
①Ⅱ、Ⅳ两条曲线所表示的物质分别是___________、___________(填分子式)。
②消除污染物和的反应温度应选择___________(填“低温”或“高温”)。
③已知的脱除率时,450℃时,该时间段内的脱除率___________。
(3)某学习小组将、和一定量的充入2 L恒容密闭容器中,在催化剂作用下发生反应: ,一段时间内,连续测得生成的转化率随温度变化的情况如图2所示。
则___________0(填“>”或“<”)。若在5 min内,温度从420 K升高到580 K,此时间段内用表示的平均反应速率为___________。生成的转化率先逐渐增大后逐渐减小,原因是___________。
(4)实验室产生的尾气可先用氧化,然后再用烧碱溶液吸收,现将、和通入密闭容器中,在T℃、压强为条件下发生反应:
反应①:
反应②:
平衡时,反应②的平衡常数___________(用含p的代数式表示)。
19. 化合物是某药物的中间体,其合成路线如图所示:
已知:①;
②。
回答下列问题:
(1)A属于芳香烃,其名称为___________。
(2)D转化为的化学方程式为___________。
(3)的反应类型为___________、___________。
(4)的结构简式为___________。
(5)在C的同分异构体中,同时满足下列条件的有机物有___________种。
①能发生银镜反应;②能发生水解;③含有苯环;④核磁共振氢谱显示4组峰。
(6)由苯甲醛()和乙酸酐()合成化合物(),合成路线如下(部分反应条件已略去)。其中和的结构简式为___________和___________。
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