上高县2023-2024学年高三下学期5月月考
化学试题
可能用到的元素相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Hg-201
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共42分)
1. 2023年中国航天大会的主题是“格物致知,叩问苍穹”。下列关于航天飞船上所用材料说法正确的是
A. 航天飞船上太阳能电池板的材料主要成分为SiO2
B. 航天飞船制作发动机喷管套筒的碳纤维属于有机高分子材料
C. 发射航天飞船的新一代运载火箭成功应用液氧煤油发动机,煤油是烃的混合物
D. 航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.Si是一种良好的半导体材料,用于制造载人飞船上太阳能电池板的半导体材料主要成分为Si,选项A不正确;
B.碳纤维为新型无机非金属材料,不是有机化合物,选项B不正确;
C.煤油的主要成分是烃、是烃的混合物,选项C正确;
D.纳米二氧化硅只有分散到水中才能形成胶体分散系,选项D不正确;
答案选C。
2. 反应是我国科学家发明的低压高效电催化还原的新方法。下列有关说法正确的是
A. 氯离子的结构示意图为
B. NaClO的电子式为
C. CO是非极性分子
D. 的结构式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯原子得到1个电子形成氯离子,氯离子的结构示意图为,A错误;
B.NaClO为钠离子和次氯酸根离子形成的化合物,电子式为,B正确;
C.CO分子中存在极性键,且正负电荷重心不重合,是极性分子,C错误;
D.二氧化碳的结构式为O=C=O,D错误;
故选B。
3. 是一种重要的染料及合成农药中间体。下列说法正确的是
A. 分子中的键角小于离子中的键角
B. Cu元素位于元素周期表d区
C. 基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为球形
D. 与形成配位键的是H原子
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中N原子为sp3杂化,空间构型为三角锥形,键角约为107 18 ,离子中S原子为sp3杂化,空间构型为正四面体形,键角为109 28 ,选项A正确;
B.Cu元素为29号元素,价电子排布为3d104s1,属于ds区,选项B错误;
C.基态O原子核外电子排布为1s22s22p4,最高能级为2p,p能级的电子云轮廓图为哑铃形,选项C错误;
D.与形成配位键的是N原子,提供空轨道,N提供孤电子对,选项D错误;
答案选A。
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A. 装置甲:制备无水氯化铁
B. 装置乙:用Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的碘水
C. 装置丙:制备溴苯并验证有HBr产生
D. 装置丁:验证铁的析氢腐蚀
【答案】A
【解析】
【详解】A.HCl可抑制铁离子的水解,浓硫酸可防止水进入试管中,图中装置可制备无水氯化铁,A正确;
B.Na2S2O3标准溶液显碱性,应装在碱式滴定管中,B错误;
C.苯的溴代反应是放热反应,能促进液溴的挥发,挥发出的溴也能与硝酸银溶液反应生成淡黄色沉淀,所以不能验证有HBr产生,C错误;
D.中性环境中铁发生吸氧腐蚀,D错误;
答案选A。
5. 2021年9月24日,中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 分子中杂化的原子数为
B. 反应②中生成标准状况下,转移电子数为
C. 与DHA的混合物中含氧原子数为
D. 淀粉完全水解消耗
【答案】A
【解析】
【详解】A.分子中,碳原子和氧原子均为杂化,的物质的量为,所以分子中杂化的原子数为2,故A错误;
B.在反应②中,转化为,碳元素的价态由-2价升高为0价,即每生成1mol转移2mol电子,则生成标准状况下(0.5mol),转移电子数为,故B正确;
C.DHA的分子式,所以与DHA的最简式均为,则与DHA的混合物中含氧原子数为,故C正确;
D.淀粉完全水解的化学方程式为,所以淀粉完全水解消耗,故D正确;
故选A。
6. 探究铜及其化合物的性质,下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 铁片与铜片用导线相连,放入盛有浓硝酸的烧杯中 铜片不断溶解,而铁片表面无明显变化 该情况下,铜单质的还原性强于铁单质
B 向铜丝与浓硫酸反应后的溶液中加蒸馏水稀释 溶液变为蓝色 该反应的产物中有产生
C 在试管中加入2mL 10% NaOH溶液,再加入5滴5% 溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热 有砖红色沉淀产生 乙醛能将新制氢氧化铜悬浊液还原为
D 向10mL 0.1mol/L 溶液中滴入2mL 0.1mol/L 溶液,再加入2mL 0.1mol/L 溶液 开始有白色沉淀产生,后产生黑色沉淀 Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.铁片表面无变化是因为铁发生了钝化,仍是铁还原性强于铜,故A错误;
B.验证铜与浓硫酸反应后的产物,应将反应液倒入盛水的烧杯中,防止浓硫酸稀释时液滴飞溅,故B错误;
C.用新制氢氧化铜碱性悬浊液可以检验醛基存在,新制氢氧化铜碱性悬浊液有弱氧化性,在加热下被醛基还原为砖红色的氧化亚铁沉淀,故C正确;
D.Na2S与ZnSO4反应中,Na2S过量,可以继续与CuSO4反应产生黑色沉淀,无法证明由硫化锌转化为了硫化铜,故无法得出Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)的结论,故D错误;
答案选C。
7. 中科院大连化物所储能技术研究部提出了一种基于Br-辅助MnO2放电的混合型液流电池,装置如图所示,下列说法错误的是
A. 充电时,H+向电极A迁移
B. 在放电过程中,可利用Br-及时清除电极B上的“死锰”(MnO2),提高充放电过程的可逆性
C. 充电时,电极B上还可能发生:2Br--2e-=Br2
D. 放电时,在该环境下的氧化性:Cr2+>Mn3+
【答案】D
【解析】
【分析】由题干图示信息可知,充电时,电极A为Cr2+转化为Cr,发生还原反应,电极反应为:Cr2++2e-=Cr,B电极上为Mn2+转化为Mn3+,电极反应为:Mn2+-2e-=Mn3+,B为阳极,还可能发生电极反应2Br- -2e-=Br2,放电时,A电极为Cr转化为Cr2+,电极反应为:Cr-2e-=Cr2+,发生氧化反应,A为负极,B电极为Mn3+转化为Mn2+,发生还原反应,电极反应为:Mn3++e-=Mn2+,据此分析解题。
【详解】A.由题干图示信息可知,充电时,电极A为Cr2+转化为Cr,发生还原反应,A为阴极,H+向阴极迁移,A正确;
B.MnO2沉积在电极B上,可能会影响充放电的进行,Br-具有一定的还原性,可将MnO2还原为Mn2+,从而提高充放电过程的可逆性,B正确;
C.由分析可知,充电时,电极B上可能发生:2Br- -2e-=Br2,C正确;
D.由放电时的总反应:2Mn3++Cr=Cr2++2Mn2+可知,氧化性Mn3+>Cr2+,D错误;
故答案为:D。
8. 橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:
关于橙皮苷的说法正确的是
A. 光照下与氯气反应,苯环上可形成键
B. 与足量水溶液反应,键均可断裂
C. 催化剂存在下与足量氢气反应,键均可断裂
D. 与醇溶液反应,多羟基六元环上可形成键
【答案】C
【解析】
【详解】A.光照下烃基氢可以与氯气反应,但是氯气不会取代苯环上的氢,A错误;
B.分子中除苯环上羟基,其他羟基不与氢氧化钠反应,B错误;
C.催化剂存在下与足量氢气反应,苯环加成为饱和碳环,羰基氧加成为羟基,故键均可断裂,C正确;
D.橙皮苷不与醇溶液发生消去反应,故多羟基六元环不可形成键,D错误;
故选C。
【点睛】
9. X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X、Y、Z三种元素可与铼(Re)元素组成一种化合物(结构如图),该化合物与X的单质反应可得到铼。Q是地壳中含量最丰富的金属元素,Z与W形成的化合物为共价晶体。下列说法不正确的是
A. 熔点:W晶体大于W、Y形成的晶体
B. 气态氢化物的热稳定性:Z>Y
C. 图中的阳离子与具有相同的空间结构
D. Q最高价氧化物对应水化物可以和强碱反应
【答案】A
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X、Y、Z三种元素可与铼元素组成一种化合物,该化合物与X的单质反应可得到铼,Q是地壳中含量最丰富的金属元素,则为Al,Z与W形成的化合物为共价晶体,Z为O、W为Si,X为H,结合化合物中Y的价键可知为N,右边的离子为铵根离子;综上分析可知X为H元素,Y为N元素,Z为O元素,Q为A1元素,W为Si元素;据此分析。
【详解】A.W晶体与W、Y形成的晶体都为共价晶体,共价晶体熔点与原子半径有关,N半径小于Si,则N-Si键键长小于Si-Si键,N-Si键键能大于Si-Si键,则熔点:W晶体小于W、Y形成的晶体,A错误;
B.非金属性越强气态氢化物的热稳定性越强,非金属性,O>N,气态氢化物的热稳定性Z>Y,B正确;
C.图中阳离子为铵根与甲烷互为等电子体,具有相同的空间结构,都为正四面体形,C正确;
D.铝的最高价氧化物对应的水化物为Al(OH)3,可以与强碱反应生成四羟基合铝酸钠,D正确;
故选A。
10. 下列叙述对应的离子方程式正确的是
A. 向饱和NaOH溶液通入过量析出白色晶体:
B. 白色沉淀CuCl溶于-溶液得到深蓝色溶液:
C. 向溶液中滴入酸化的溶液产生白色沉淀:
D. 向溶液中滴入溶液产生黑色沉淀和气泡:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向饱和NaOH溶液通入过量析出白色晶体即产生沉淀,故离子方程式为:,A错误;
B.沉淀在离子方程式书写时不能拆,故白色沉淀CuCl溶于-溶液得到深蓝色溶液的离子方程式为: ,B错误;
C.硝酸具有强氧化性,能够将NaHSO3氧化为硫酸钠,硫酸钠与硝酸钡反应生成难溶于酸的硫酸钡,向NaHSO3溶液中滴入酸化的Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀的离子方程式为:,C错误;
D.向KMnO4溶液中滴入H2O2溶液产生黑色沉淀即MnO2和气泡即O2,根据氧化还原反应配平可得该反应的离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
11. 一定条件下,H2与HCO在活性Fe3O4-x表面转化为HCOO-,其部分反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子带相同电荷 B. 生成1molHCOO-理论上转移电子2mol
C. 步骤Ⅰ中HCO发生氧化反应 D. 反应过程中只有极性键的断裂与生成
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子分别于铁、氧结合,故带不相同电荷,A错误;
B.反应中HCO转化为HCOO-,根据碳元素化合价变化可知,电子转移为2e-~HCOO-,则生成1molHCOO-理论上转移电子2mol,B正确;
C.步骤Ⅰ中HCO失去氧,发生还原反应,C错误;
D.反应过程中氢气和HCO转化为HCOO-和水,反应中存在氢氢键、氢氧键断裂,氢氧键、碳氢键的生成,故还存在氢氢非极性键断裂,D错误;
故选B。
12. 某反应的速率方程为。其中,k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
0.25 050 1.00 0.50 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 32 4.8
A. 上述表格中的、
B. 该反应的速率常数
C. 升温可使k增大,反应瞬时速率加快
D. 在过量的B存在时,当剩余6.25%的A时,所需的时间是375min
【答案】D
【解析】
【详解】某反应的速率方程为已知。由第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)n和第四组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.100)n,可知n=0,由第一组数据1.6×10-3=k (0.25)m(0.050)0 ,第二组数据3.2×10-3=k (0.5)m(0.050)0,两式相比得到m=1;将n=0,m=1代入1.6×10-3=k (0.25)1(0.050)0得到k=6.4×10-3 min-1。速率方程式为v=6.4×10-3 c (A) c0(B)。
A.由上速率方程式为v=6.4×10-3 c (A) c0(B),代入第五组数据,v2=6.4×10-3×(1.00)×(0.200)0=6.4×10-3 mol L-1 min-1,故v2=6.4;第六组数据中v=4.8×10-3mol L-1 min-1,代入速率方程解得c1=0.75,A正确;
B.根据分析k=6.4×10-3min-1,B正确;
C.升温可使k增大,反应瞬时速率加快,C正确;
D.根据题给信息,其半衰期为:0.8/k。存在过量的B时,当剩余6.25%的A时可以看作经历4个半衰期,即因此所需的时间为,D错误;
故选D。
13. 朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现,其立方晶系型晶胞如下图所示,晶胞参数为anm,A原子的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. S的配位数是6 B. 晶胞中B原子分数坐标为
C. 该晶体的密度是 D. 相邻两个Hg的最短距离为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由晶胞图知,S的配位数是4,A错误;
B.由A原子的分数坐标为,结合投影图知,晶胞中B原子分数坐标为,B错误;
C.由晶胞图可知,S有4×1=4个,Hg有,故该晶体的密度是,C正确;
D.相邻两个Hg的最短距离面对角线的一半,为,D错误;
故选C。
14. 为二元弱酸,常温下将的溶液滴入的溶液中,溶液中(或)的分布分数溶液体积的与的关系如图所示。[已知:]下列叙述正确的是
A. 曲线I表示的是的分布分数变化曲线
B. 的数量级为
C. b点对应的溶液中,
D. 在b、c、d三点中,水的电离程度大小关系为
【答案】C
【解析】
【详解】A.随溶液的加入,不断减少,不断增多,故曲线II表示的是的分布分数变化曲线,A错误;
B.点时和的分布分数相同,,则的第二步电离平衡常数,其数量级为,B错误;
C.b点溶液中和的浓度比为,根据电荷守恒和物料守恒可得,所以有,C正确;
D.的水解程度大于的,在与恰好完全反应之前,溶液中越多,水的电离程度越大,水的电离程度大小关系为,D错误;
答案选C。
第II卷(非选择题,共58分)
15. 锌是一种重要的金属,锌及其化合物被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。现某科研小组以固体废锌催化剂(主要成分是,含少量、、、等杂质)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:
①“浸取”时,和转化为、进入溶液。
②时,,。
③深度除杂标准:溶液中≤2.0×10-6。
(1)“浸取”温度为,锌的浸出率可达,继续升温浸出率反而下降,其原因为___________。
(2)“滤渣1”的主要成分为、___________。
(3)“深度除锰”是将残留的转化为,写出该过程的离子方程式___________。
(4)“深度除铜”时,锌的最终回收率,除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。
由图可知,
①当达到一定量的时候,锌的最终回收率下降的原因是___________(用离子方程式解释)。
②“深度除铜”时加入量最优选择___________(填标号)。
A.100% B.110% C.120% D.130%
(5)原子能形成多种配位化合物,一种锌的配合物结构如图:
①配位键①和②相比,较稳定的是___________。
②基态原子的价电子排布式为___________。
【答案】(1)温度升高,氨气挥发量增加且分解,生成减少,不利于锌的浸出
(2)、
(3)
(4) ①. ②. C
(5) ①. ① ②.
【解析】
【分析】废锌催化剂加入氨水氯化铵混合液浸取,锌、铜元素以[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液,同时铁、镁转化为氢氧化物沉淀和不反应的二氧化硅成为滤渣1,滤液加入过氧化氢将锰离子转化为二氧化锰沉淀,加入适量的硫化铵生成硫化铜沉淀,过滤除去沉淀滤液加入有机萃取剂萃取分离出含锌的有机相,加入硫酸反萃取得到含锌的水相,电解得到锌;据此分析解题。
【小问1详解】
“浸取”温度为30℃时,锌的浸出率可达90.6%,继续升温浸出率反而下降,其原因为温度过高,氨挥发量增加,生成[Zn(NH3)4]2+减少,不利于废锌催化剂中锌的浸出;
【小问2详解】
据分析可知,滤渣1为:、、;
【小问3详解】
在氨水存在的碱性条件下,过氧化氢和锰离子发生氧化还原反应生成二氧化锰沉淀和水、铵根离子,反应为:;
【小问4详解】
①当(NH4)2S加入量≥100%时,锌的最终回收率下降的原因是过量的硫离子和将锌转化为硫化锌沉淀,反应为;
②“深度除铜”时,(NH4)2S加入量最好应120%,此时除铜效果较好且锌的回收率仍然较高,故选C;
【小问5详解】
①N和O的电负性相比,N弱于O,则N易提供孤电子,配位键稳定性强,故答案为:①;
②Zn为30号元素,电子排布式为,价电子排布式,位于元素周期表ds区。
16. 氰化亚铜主要用于电镀铜及其他合金,合成抗结核药及防污涂料,可将氯气通入含铜的氰化钠溶液获得。已知:CuCN为白色固体,几乎不溶于水和乙醇。回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)装置a的名称为____________。
(2)用如图装置制备氯气的离子方程式为__________________________。
Ⅱ.合成
(3)向三颈瓶中通入发生反应,一段时间后向其中加入适量溶液,充分反应后可得含有的浊液。
①写出三颈烧瓶中生成的总反应的化学方程式:______________________。
②实验结束时向装置中通入,该实验操作的目的是________________________。
(4)反应完成后将上述所得混合物过滤,固体依次经氯化钠浓溶液洗涤、乙醇洗和干燥后可得产品.洗涤时用乙醇代替蒸馏水的优点是_________________________。
Ⅲ.产品纯度测定
(5)准确称取氰化亚铜产品,溶于过量的溶液中得待测液,从中量取于锥形瓶中,加入2滴邻菲罗啉指示剂,立即用硫酸铈标准溶液滴定至终点,消耗溶液,产品中的质量分数为____________。(不用化简,用上述字母列出表达式。已知:)
下列有关滴定的说法错误的是____________(填字母)。
A.未用标准溶液润洗滴定管会使测定结果偏低
B.锥形瓶要用待测溶液润洗
C.在接近终点时,使用“半滴操作”可提高滴定的准确度
D.滴定前正确读数,滴定后仰视读数,会使测定结果偏低
【答案】(1)恒压分液漏斗
(2)
(3) ①. ②. 将剩余的推入c中,使其完全被吸收,防止污染空气
(4)乙醇更易挥发,便于快速干燥,防止被氧化
(5) ①. ②. ABD
【解析】
【分析】题干中说明CuCN为白色固体,几乎不溶于水和乙醇,将氯气通入含铜氰化钠溶液获得CuCN,据此作答。
【小问1详解】
装置a的仪器名称为恒压分液漏斗,故答案为:恒压分液漏斗;
【小问2详解】
图示装置由和浓盐酸反应生成Cl2,根据氧化还原反应配平原则,可知离子方程式为,故答案为: ;
【小问3详解】
①向三颈瓶中通入发生反应,一段时间后向其中加入适量溶液,充分反应后可得含有的浊液,根据反应步骤的描述可知,三颈烧瓶中生成的总反应的化学方程式为,故答案为:;
②反应物中存在,反应结束后装置中会残留部分,根据绿色化学思想可知通入的目的是将剩余的推入c中,使其完全被吸收,防止污染空气,故答案为:将剩余的推入c中,使其完全被吸收,防止污染空气;
【小问4详解】
根据已知信息几乎不溶于水和乙醇,又因为亚铜离子易被氧化,所以洗涤时用乙醇代替蒸馏水的优点是乙醇更易挥发,便于快速干燥,防止被氧化,故答案为:乙醇更易挥发,便于快速干燥,防止被氧化;
【小问5详解】
已知,可得到关系式:,则中的物质的量为,则中的物质的量为,质量为,因此产品中的质量分数为;未用标准溶液润洗滴定管,会使得消耗的标准溶液体积偏大,最终结果偏高,A错误;滴定时锥形瓶不需要润洗,否则消耗的标准液体积偏大,B错误;当滴定接近终点时,用锥形瓶内壁将半滴标准液刮落,并用蒸馏水冲洗内壁,可减小实验误差,提高滴定的准确度,C正确;滴定前正确读数,滴定后仰视读数,使读得的消耗标准溶液的体积偏大,最终结果偏高,D错误,故答案为:;ABD。
17. Ⅰ、的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
(1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应
已知时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
反应的___________
(2)将原料按初始组成充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应。达到平衡时,体积分数与温度的关系如图所示:
若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数,则___________点对应的平衡常数最小,理由是___________
(3)在恒温恒容装置中通入等体积和,发生上述反应,起始压强为p,的平衡转化率为。达平衡时,容器内总压为___________。该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数,用、表达,并化为最简式)。
(4)其他条件相同,在不同催化剂(A、B)作用下,的产率随反应温度的变化如图所示:
①在催化剂A、B作用下,它们正、逆反应活化能差值分别用、表示,则___________(填“>”“<”或“=”下同)。
②y点对应的___________z点对应的。
Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用资源。
(5)火星大气由的二氧化碳气体组成,火星探测器采用电池供电,其反应机理如下图:
写出电极反应式:___________。
【答案】(1)+247.3
(2) ①. A ②. 该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大;A、B、C三点中,A点温度最低
(3) ①. ②.
(4) ①. = ②. <
(5)
【解析】
【分析】根据各物质的燃烧热可得:
①,②,
③根据盖斯定律,可得催化重整反应,计算焓变值。根据图示可知:左侧Li电极为负极,Li失去电子变为Li+进入电解质中,则负极Li电极的电极反应式为:Li-e-=Li+;在CO2电极上,CO2得到电子变为C单质同时产生,与电解质中的Li+结合形成Li2CO3,则正极的电极反应式为:。
【小问1详解】
根据各物质的燃烧热可得:①,②
③根据盖斯定律,可得催化重整反应的,故答案为:+247.3;
【小问2详解】
该反应焓变大于0,为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,温度越低,平衡常数越小,所以A点对应的平衡常数最小,故答案为:A;该反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大;A、B、C三点中,A点温度最低;
【小问3详解】
在恒温恒容装置中通入等体积CO2和CH4,发生反应:CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g) △H=+247.3 kJ/mol,起始压强为p,假设反应开始时CO2和CH4的物质的量分别是1 mol,CO2的平衡转化率为α,则根据物质反应转化关系可知反应产生达平衡时,H2、CO的物质的量分别是2α mol,CO2和CH4的物质的量分别是(1-α) mol,此时容器中气体的总物质的量为,在恒温恒容条件下气体的物质的量与压强呈正比,则,解得,即平衡时容器内总压为(1+α)p;平衡时各种气体所占的平衡分压分别是:p(CH4)=p(CO2)= = ;p(H2)=p(CO)= = αp,则该反应的平衡常数Kp=,故答案为:;;
【小问4详解】
①不同的催化剂,改变的只是反应的活化能。对于同一反应而言,正、逆反应活化能的差值即为该反应的反应热,而催化剂只改变反应的活化能,不能改变反应的反应热,所以正、逆反应活化能的差值相等,即。
②由图可知,z点的温度高于y点,温度越高,反应速率越快,所以y点对应的点对应的,故答案为:=,<;
【小问5详解】
根据图示可知:左侧Li电极为负极,Li失去电子变为Li+进入电解质中,则负极Li电极的电极反应式为:Li-e-=Li+;在CO2电极上,CO2得到电子变为C单质同时产生,与电解质中的Li+结合形成Li2CO3,则正极的电极反应式为:, 故答案为:。
18. 化合物I是制备抗肿瘤药物阿法替尼的重要中间体,化合物I的一种合成路线如图。
已知:RCH=NHRCH2NH2;
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B中所含的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序是___________。
(3)F的结构简式为___________。
(4)G→H的化学方程式为___________。
(5)有多种同分异构体,符合下列条件的有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,其峰面积比为6∶1∶1的结构简式为___________(写出一种)。
a.能发生银镜反应 b.不含醚键
(6)参考上述合成路线,以HOOCCH2NH2、HCONH2为原料合成,合成过程中无机试剂任选___________。
【答案】(1)对氯甲苯
(2)N>O>C (3)
(4)+ +HCl
(5) ①. 7 ②.
(6)HOOCCH2NH2
【解析】
【分析】A发生取代反应生成B,B中苯甲基被氧化为苯甲酸,C中硝基与氢气发生还原反应生成氨基,E中苯环上发生硝基的取代反应生成F为,G发生取代反应生成H和HCl,H发生取代反应生成I和HCl;据此分析解题。
【小问1详解】
根据A的结构简式可知,A的化学名称为对氯甲苯;
【小问2详解】
B中所含的第二周期元素是C、N、O,同一周期从左往右元素第一电离能呈增大趋势,ⅤA与ⅥA反常,则第一电离能由大到小顺序为N>O>C;
【小问3详解】
由分析可知F的结构简式为;
【小问4详解】
G→H是氨基与C-Cl发生取代反应,化学方程式为:+ +HCl;
【小问5详解】
的不饱和度为1,a.能发生银镜反应说明含有醛基-CHO,则其他均为单键,b.不含醚键说明另一个基团为-OH,符合条件的同分异构体有CH3CH2CH(OH)CHO、CH3CH(OH)CH2CHO、HOCH2CH2CH2CHO、HOCH2CH(CH3)CHO、(CH3)2C(OH)CHO;或甲酸酯:HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH3)2共7种,其中核磁共振氢谱有3组峰,其峰面积比为6∶1∶1的结构简式为;
【小问6详解】
根据流程中D→E的合成方法,HOOCCH2NH2、HCONH2反应得到,结合F→G可得,根据已知:RCH=NHRCH2NH2,与氢气发生加成反应可得,合成路线为:HOOCCH2NH2。上高县2023-2024学年高三下学期5月月考
化学试题
可能用到的元素相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 Hg-201
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共42分)
1. 2023年中国航天大会的主题是“格物致知,叩问苍穹”。下列关于航天飞船上所用材料说法正确的是
A. 航天飞船上太阳能电池板的材料主要成分为SiO2
B. 航天飞船制作发动机喷管套筒的碳纤维属于有机高分子材料
C. 发射航天飞船的新一代运载火箭成功应用液氧煤油发动机,煤油是烃的混合物
D. 航天飞船上用于燃气管路隔热层的纳米二氧化硅是胶体
2. 反应是我国科学家发明的低压高效电催化还原的新方法。下列有关说法正确的是
A. 氯离子的结构示意图为
B. NaClO的电子式为
C. CO是非极性分子
D. 的结构式为
3. 是一种重要的染料及合成农药中间体。下列说法正确的是
A. 分子中键角小于离子中的键角
B. Cu元素位于元素周期表d区
C. 基态O原子核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为球形
D. 与形成配位键的是H原子
4. 利用下列装置进行实验,能达到实验目的的是
甲 乙 丙 丁
A. 装置甲:制备无水氯化铁
B. 装置乙:用Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的碘水
C. 装置丙:制备溴苯并验证有HBr产生
D. 装置丁:验证铁的析氢腐蚀
5. 2021年9月24日,中科院天津工业生物技术研究所成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示,设为阿伏加德罗常数的值。
下列说法错误的是
A. 分子中杂化的原子数为
B. 反应②中生成标准状况下,转移电子数
C. 与DHA的混合物中含氧原子数为
D. 淀粉完全水解消耗
6. 探究铜及其化合物的性质,下列实验方案设计、现象和结论都正确的是
实验方案 现象 结论
A 铁片与铜片用导线相连,放入盛有浓硝酸的烧杯中 铜片不断溶解,而铁片表面无明显变化 该情况下,铜单质的还原性强于铁单质
B 向铜丝与浓硫酸反应后的溶液中加蒸馏水稀释 溶液变为蓝色 该反应的产物中有产生
C 在试管中加入2mL 10% NaOH溶液,再加入5滴5% 溶液,振荡后加入0.5mL乙醛溶液,加热 有砖红色沉淀产生 乙醛能将新制氢氧化铜悬浊液还原为
D 向10mL 0.1mol/L 溶液中滴入2mL 0.1mol/L 溶液,再加入2mL 0.1mol/L 溶液 开始有白色沉淀产生,后产生黑色沉淀 Ksp(CuS)<Ksp(ZnS)
A. A B. B C. C D. D
7. 中科院大连化物所储能技术研究部提出了一种基于Br-辅助MnO2放电的混合型液流电池,装置如图所示,下列说法错误的是
A. 充电时,H+向电极A迁移
B. 在放电过程中,可利用Br-及时清除电极B上的“死锰”(MnO2),提高充放电过程的可逆性
C. 充电时,电极B上还可能发生:2Br--2e-=Br2
D. 放电时,在该环境下的氧化性:Cr2+>Mn3+
8. 橙皮苷广泛存在于脐橙中,其结构简式(未考虑立体异构)如下所示:
关于橙皮苷的说法正确的是
A. 光照下与氯气反应,苯环上可形成键
B. 与足量水溶液反应,键均可断裂
C. 催化剂存在下与足量氢气反应,键均可断裂
D. 与醇溶液反应,多羟基六元环上可形成键
9. X、Y、Z、Q、W是原子序数依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X、Y、Z三种元素可与铼(Re)元素组成一种化合物(结构如图),该化合物与X的单质反应可得到铼。Q是地壳中含量最丰富的金属元素,Z与W形成的化合物为共价晶体。下列说法不正确的是
A. 熔点:W晶体大于W、Y形成的晶体
B. 气态氢化物的热稳定性:Z>Y
C. 图中的阳离子与具有相同的空间结构
D. Q的最高价氧化物对应水化物可以和强碱反应
10. 下列叙述对应的离子方程式正确的是
A. 向饱和NaOH溶液通入过量析出白色晶体:
B. 白色沉淀CuCl溶于-溶液得到深蓝色溶液:
C. 向溶液中滴入酸化的溶液产生白色沉淀:
D. 向溶液中滴入溶液产生黑色沉淀和气泡:
11. 一定条件下,H2与HCO在活性Fe3O4-x表面转化为HCOO-,其部分反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 吸附在Fe3O4-x上的两个氢原子带相同电荷 B. 生成1molHCOO-理论上转移电子2mol
C. 步骤Ⅰ中HCO发生氧化反应 D. 反应过程中只有极性键的断裂与生成
12. 某反应的速率方程为。其中,k为速率常数。已知其半衰期(当剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为0.8/k。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示,下列说法不正确的是
0.25 0.50 1.00 050 1.00
0.050 0.050 0.100 0.100 0.200
1.6 3.2 3.2 4.8
A. 上述表格中的、
B. 该反应的速率常数
C. 升温可使k增大,反应瞬时速率加快
D. 在过量的B存在时,当剩余6.25%的A时,所需的时间是375min
13. 朱砂(硫化汞)在众多先秦考古遗址中均有发现,其立方晶系型晶胞如下图所示,晶胞参数为anm,A原子的分数坐标为,阿伏加德罗常数的值为,下列说法正确的是
A. S的配位数是6 B. 晶胞中B原子分数坐标为
C. 该晶体的密度是 D. 相邻两个Hg的最短距离为
14. 为二元弱酸,常温下将的溶液滴入的溶液中,溶液中(或)的分布分数溶液体积的与的关系如图所示。[已知:]下列叙述正确的是
A. 曲线I表示的是的分布分数变化曲线
B. 的数量级为
C. b点对应的溶液中,
D. 在b、c、d三点中,水的电离程度大小关系为
第II卷(非选择题,共58分)
15. 锌是一种重要的金属,锌及其化合物被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。现某科研小组以固体废锌催化剂(主要成分是,含少量、、、等杂质)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:
①“浸取”时,和转化为、进入溶液。
②时,,。
③深度除杂标准:溶液中≤2.0×10-6。
(1)“浸取”温度为,锌的浸出率可达,继续升温浸出率反而下降,其原因为___________。
(2)“滤渣1”的主要成分为、___________。
(3)“深度除锰”是将残留的转化为,写出该过程的离子方程式___________。
(4)“深度除铜”时,锌最终回收率,除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。
由图可知,
①当达到一定量的时候,锌的最终回收率下降的原因是___________(用离子方程式解释)。
②“深度除铜”时加入量最优选择___________(填标号)。
A.100% B.110% C.120% D.130%
(5)原子能形成多种配位化合物,一种锌的配合物结构如图:
①配位键①和②相比,较稳定的是___________。
②基态原子的价电子排布式为___________。
16. 氰化亚铜主要用于电镀铜及其他合金,合成抗结核药及防污涂料,可将氯气通入含铜的氰化钠溶液获得。已知:CuCN为白色固体,几乎不溶于水和乙醇。回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)装置a的名称为____________。
(2)用如图装置制备氯气的离子方程式为__________________________。
Ⅱ.合成
(3)向三颈瓶中通入发生反应,一段时间后向其中加入适量溶液,充分反应后可得含有的浊液。
①写出三颈烧瓶中生成总反应的化学方程式:______________________。
②实验结束时向装置中通入,该实验操作的目的是________________________。
(4)反应完成后将上述所得混合物过滤,固体依次经氯化钠浓溶液洗涤、乙醇洗和干燥后可得产品.洗涤时用乙醇代替蒸馏水的优点是_________________________。
Ⅲ.产品纯度测定
(5)准确称取氰化亚铜产品,溶于过量的溶液中得待测液,从中量取于锥形瓶中,加入2滴邻菲罗啉指示剂,立即用硫酸铈标准溶液滴定至终点,消耗溶液,产品中的质量分数为____________。(不用化简,用上述字母列出表达式。已知:)
下列有关滴定的说法错误的是____________(填字母)。
A.未用标准溶液润洗滴定管会使测定结果偏低
B.锥形瓶要用待测溶液润洗
C.在接近终点时,使用“半滴操作”可提高滴定的准确度
D.滴定前正确读数,滴定后仰视读数,会使测定结果偏低
17. Ⅰ、的资源化可以推动经济高质量发展和生态环境质量的持续改善,回答下列问题:
(1)和都是主要的温室气体。发生催化重整反应
已知时,相关物质的燃烧热数据如下表:
物质
燃烧热
反应的___________
(2)将原料按初始组成充入密闭容器中,保持体系压强为发生反应。达到平衡时,体积分数与温度的关系如图所示:
若A、B、C三点表示不同温度和压强下达到平衡时的体积分数,则___________点对应的平衡常数最小,理由是___________
(3)在恒温恒容装置中通入等体积和,发生上述反应,起始压强为p,的平衡转化率为。达平衡时,容器内总压为___________。该反应的平衡常数___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压总压×物质的量分数,用、表达,并化为最简式)。
(4)其他条件相同,在不同催化剂(A、B)作用下,的产率随反应温度的变化如图所示:
①在催化剂A、B作用下,它们正、逆反应活化能差值分别用、表示,则___________(填“>”“<”或“=”下同)。
②y点对应的___________z点对应的。
Ⅱ.运用电化学原理可以很好利用资源。
(5)火星大气由的二氧化碳气体组成,火星探测器采用电池供电,其反应机理如下图:
写出电极反应式:___________。
18. 化合物I是制备抗肿瘤药物阿法替尼的重要中间体,化合物I的一种合成路线如图。
已知:RCH=NHRCH2NH2;
回答下列问题:
(1)A的化学名称为___________。
(2)B中所含的第二周期元素第一电离能由大到小的顺序是___________。
(3)F的结构简式为___________。
(4)G→H的化学方程式为___________。
(5)有多种同分异构体,符合下列条件的有___________种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有3组峰,其峰面积比为6∶1∶1的结构简式为___________(写出一种)。
a.能发生银镜反应 b.不含醚键
(6)参考上述合成路线,以HOOCCH2NH2、HCONH2为原料合成,合成过程中无机试剂任选___________。