2023全国高考模拟试卷湖北卷（解析版）
可能用到的相对原子质量 H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，Mg-24，Al-27，S-32，Cl-35.5，K-39，Ca-40
一、选择题：本题共15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. 二十大报告指出，我国在一些关键核心技术实现突破，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是（ ）
A．天问一号用的SiO2气凝胶 B．天和核心舱用的BN陶瓷 C．“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳 D．北斗导航卫星的太阳能电池用的氮化镓
答案：C
解析：A．属于无机非金属材料，A错误；
B．BN陶瓷是新型陶瓷材料，属于无机非金属材料，B错误；
C．钛铝外壳属于合金材料，C正确；
D．氮化镓是化合物，不是合金材料，D错误；
故选C。
2. 地西泮是一种抑制中枢神经的药物，其结构如图所示：下列有关该药物的说法中，错误的是（ ）
A．地西泮能发生加成、取代、氧化和还原等反应
B．地西泮的一氯取代产物为8种
C．地西泮的化学式为
D．地西泮中无手性碳原子
答案：C
解析：A．地西泮中含有苯环可以发生加成和取代反应，地西泮可以燃烧发生氧化反应，地西泮中含有羰基、苯环可以和H2发生还原反应，故A正确；
B．地西泮一共含有8种不同环境的氢原子，地西泮的一氯取代产物为8种，故B正确；
C．由结构式可知，地西泮的化学式为C15H11ClN2O，故C错误；
D．手性碳原子是指与四个各不相同原子或基团相连的碳原子，地西泮中无手性碳原子，故D正确；
故选C。
3. 高温结构陶瓷(Si3N4)可由反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO制得。下列说法错误的是（ ）
A. Si3N4为空间网状结构 B. Si3N4可用于制造火箭发动机
C. SiO2是太阳能电池的主要材料 D. N2可用作灯泡和焊接的保护气
答案：C
解析：A．Si3N4为共价晶体，结构为空间网状结构，A正确；
B．Si3N4为高温结构陶瓷，可用于制造火箭发动机，B正确；
C．太阳能电池主要材料是硅单质，C错误；
D．N2化学性质稳定，可用作灯泡和焊接的保护气，D正确；
故选C。
4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A. 0.1 mol·L-1KNO3溶液中：Cu2+、NH、Cl-、SO
B. 澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN-、Br-
C. 使酚酞变红色的溶液中：Ba2+、A13+、ClO、Cl-
D. 水电离的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中：Na+、K+、I-、NO
答案：A
解析：A．各离子间互不反应，可以大量共存，故A正确；
B．Fe3+、SCN-离子之间结合生成络离子，不能大量共存，故B错误；
C．使酚酞变红色的溶液，显碱性，A13+与OH-不能大量共存，故C错误；
D．水电离的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液，水的电离被抑制，溶液可能是强酸性或强碱性，当溶液为强酸性时，I-、和H+发生氧化还原反应，不能大量共存，故D错误；
答案选A。
5. 核酸检测和抗原检测是抗击新冠疫情中的有力手段。下列说法正确的是（ ）
A. 部分抗原是蛋白质，因此是碱性物质
B. DNA两条链上的碱基通过共价键连接
C. 蛋白质抗原在高温下仍然可以生效
D. 核酸分子水解可以得到磷酸
答案：D
解析：A．蛋白质既含有氨基，又含有羧基官能团，因此为两性物质，故A错误；
B．DNA两条链上的碱基通过氢键连接，故B错误；
C．蛋白质在高温条件下会发生变性，性质和功能发生改变，故C错误；
D．核酸水解的最终产物有磷酸，含氮碱基，五碳糖，故D正确；
答案为D。
6. 下列实验装置及试剂的使用正确，且能达到实验目的的是（ ）
A.除去SO2中少量的HCl气体 B.探究CH4与Cl2的反应 C.实验室制氨气 D.分离乙酸乙酯和乙醇
答案：C
解析：A．亚硫酸钠溶液能吸收SO2生成亚硫酸氢钠，故A错误；
B．强光下易发生爆炸，应适当光照，B错误。
C．铵盐与碱加热可制备氨气，图中固体加热装置可制备氨气，故C正确；
D．乙醇溶于乙酸乙酯，不能通过分液的方式分离，故D错误。
故选C。
7. 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 含该超分子的物质属于分子晶体 B. 冠醚可用于分离不同的碱金属离子
C. 中心碱金属离子的配位数是不变的 D. 冠醚与碱金属离子之间形成离子键超分子
答案：B
解析：A．冠醚与碱金属离子形成的配合物中还含有阴离子，该物质是离子晶体，故A错误；
B．有不同大小空穴适配不同大小的碱金属离子，可用于分离，故B正确；
C．中心碱金属离子的配位数是随着空穴大小不同而改变的，故C错误；
D．冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键，故D错误；
故选B。
8. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A. 1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B. 精炼铜阴极增重6.4 g时阳极生成Cu2+数目为0.1NA
C. 质量为3.0 g的-CH3(甲基)电子数为2NA
D. 6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物中碳原子数目为0.2NA
答案：D
解析：A．1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有溶质Na2S的物质的量n(Na2S)=1 L×0.1 mol/L=0.1 mol，该盐是强碱弱酸盐，在溶液中S2-发生水解反应生成HS-和OH-，导致溶液阴离子数目增大，A错误；
B．6.4 g Cu的物质的量是0.1 mol，在阴极上Cu2+得到电子被还原产生铜单质，在阳极上不仅溶解铜变为Cu2+，还有活动性比Cu强的金属如锌、铁等溶解，故阳极生成Cu2+数目小于0.1NA，B错误；
C．3.0 g-CH3的物质的量为0.2 mol，在甲基-CH3有9个电子，故0.2 mol甲基中含有的电子数为1.8NA，C错误；
D．乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O，其式量是30，故6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物可以看作有6.0 g(CH2O)“基团”，其物质的量为0.2 mol，则其中含有的C原子数目为0.2NA，D正确；
故合理选项是D。
9. 科研团队通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管合成T-碳，T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，T-碳的密度约为金刚石的一半，T-碳晶体的晶胞、金刚石的晶胞如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A. T-碳与金刚石互为同位素
B. 一个T-碳晶胞中含有16个碳原子
C. T-碳晶胞和金刚石晶胞的棱长之比为2:1
D. T-碳晶体的硬度小
答案：C
解析：由金刚石晶胞可知，金刚石晶胞中有8个碳原子，则T-碳晶胞是金刚石的4倍；T-碳晶胞质量为金刚石的4倍，由于T-碳的密度约为金刚石的一半，根据可推出，T一碳晶胞体积是金刚石的8倍，而晶胞棱长=，则棱长是金刚石的2倍。
A．T-碳与金刚石均为碳的单质，二者互为同素异形体，故A错误；
B．每个金刚石晶胞中有8个碳原子，则每个T-碳晶胞中含有的碳原子个数为84=32，故B错误；
C．由分析可知，T-碳晶胞的棱长和金刚石晶胞的棱长之比为2:1，故C正确；
D．类比金刚石，T-碳晶体也有很高的硬度，故D错误；
答案选C。
10.2022年诺贝尔化学奖授予在点击化学和生物正交化学方面做出贡献的三位科学家。我国科研人员发现一种可用于“点击化学”的化合物，结构如图所示。W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，X、Z同主族，Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：X＞Y＞Z B．第一电离能：W＜X＜Y
C．最简单氢化物的沸点：W＞X D．最简单氢化物的稳定性：Y＞X＞W
答案：D
解析：W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等，由图可知Y可形成1个共价键，W可形成3个共价键，可知Y为F元素，W为N元素；X、Z位于同一主族，且X可形成X=Z，可知X最外层有6个电子，则X为O元素，Z为S元素。由以上分析可知，W为N元素，X为O元素，Y为F元素，Z为S元素。
A．离子核外电子层数越多，离子半径越大，对于电子层结构相同的离子，离子的核电荷数越大，离子半径越小，则离子半径；，即简单离子半径：，选项A错误；
B．一般非金属性越强，越难失去电子，其第一电离能越大，但由于N原子的p轨道是半满结构，使得其失电子比O原子更难，故第一电离能应该是，选项B错误；
C．氨气和水分子之间都存在氢键，但水分子之间形成的氢键更多，水的沸点更高，即最简单氢化物的沸点；，选项C错误；
D．元素的非金属性越强，其气态氢化物的稳定性越强，由于元素的非金属性：，则简单氢化物的稳定性：，选项D正确；
答案选D。
11. 某团队报道了单硫代内酯单体实现了坚韧可回收塑料的目的。反应原理如图所示(R为烃基)。
下列叙述错误的是（ ）
A．聚合反应时，原子利用率为100% B．甲的水解产物均含有羟基
C．丙中杂化的原子只有碳原子 D．乙中碳氧双键活化了碳硫键
答案：C
解析：A．聚合反应只生成一种物质，该反应的原子利用率为100%，A项正确；
B．1个甲分子中含2个酯基，水解生成、，B项正确；
C．丙中C、S原子均是杂化，C项错误；
D．乙分子中碳氧双键具有强吸电子能力，使碳硫键的极性增强，活化了碳硫键，D项正确；
故选C。
12. 染料敏化电池展现出广阔的应用前景，某染料敏化电池如图所示。下列说法错误的是（ ）
已知：1个光子理论上可以转化为一个电子。
A．电极为该电池的正极
B．该电池实现了太阳能转化为电能
C．该电池工作一段时间后需补充
D．若用该电池电解水，当光电转化效率为5%时，每分钟该电池接受光子，电解效率为80%，则10分钟后消耗的水的质量为
答案：C
解析：A．由图中信息可知电子由TiO2光敏电极经导线流入Pt电极，Pt电极作正极，故A正确；
B．该电池实现光子转化为电子，将太阳能转化为电能，故B正确；
C．在电极上发生反应：，在光敏电极上发生反应：，因此不需要补充，故C错误；
D．该电池每分钟接受0.01mol光子，实际转化成的电子的物质的量为0.0005mol，结合电解效率可知参与电解过程的电子物质的量为0.0004mol，则10分钟转移电子0.004mol，每电解1mol水消耗2mol电子，则转移0.004mol电子消耗水的物质的量为0.002mol，水的质量为0.036g，故D正确；
故选：C。
13. 温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应：X(g) Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. a点再充入一定量的X，X的转化率减小
B. d点有ν正=ν逆
C. 正反应速率v(b)=v(d)
D. 若c点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.9
答案：A
解析：四点所对应容器容积不同，容积越小速率越大，先平衡，所以a、b容器已经达到平衡，d容器未平衡。
A．a点已平衡，所以再充入一定量的X，平衡右移，但压强增大，X的转化率减小，A正确；
B．d容器未平衡，有V正≠v逆，B错误；
C．b与d组分相同，但容积不等，所以速率不等，C错误；
D．c容器容积未知，无法计算浓度常数，D错误；
故答案为：A。
14. 科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制。如图所示，电子传递可以促进HSO中O-H键的解离，进而形成中间体SO，通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述错误的是（ ）
A. 观察图可知“水分子桥”与氢键形成有关
B. 转化过程中没有生成硫氧键
C. HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式为：HSO+2NO2+H2O=2HNO2+HSO
D. 在标准状况下，5.6L气相NO2分子在图示的转化过程中得到0.25mol电子
答案：B
解析：A．由图示知，N、O原子的电负性大，与周围其它分子(或离子)中的H原子之间形成氢键，故A正确；
B．生成的硫酸盐中有硫氧键的生成，故B说法错误；
C．由图示知，HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式HSO+2NO2+H2O=2HNO2+HSO，故C说法正确；
D．在标准状况下，5.6LNO2的物质的量为0.25mol，每1mol NO2转化为1mol HNO2，得到1 mol电子，则11.2LNO2，在图示的转化过程中得到的电子的物质的量0.25mol，故D说法正确；
答案为B。
15. 乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，在溶液中的电离类似于氨，且分步电离。25℃时，乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数δ(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. H2NCH2CH2NH2在水溶液中第二级电离方程式为：H2NCH2CH2NH+H2O [H3NCH2CH2NH3]2++OH-
B. 乙二胺一级电离平衡常数Kb1与二级电离平衡常数Kb2的比值为103
C. 向一定浓度的H2NCH2CH2NH2溶液中滴加稀盐酸，至B点时，溶液中的离子浓度关系：c(Cl-)+c(OH-)=3c([H3NCH2CH2NH3]2+)+c(H+)
D. 将0.1mol/L 100 ml [H3NCH2CH2NH3]Cl2与0.1mol/L 100 mLH2NCH2CH2NH2混合，所得溶液呈酸性
答案：D
解析：A．乙二胺属于二元弱碱，在水溶液中分步电离，第一级电离方程式为H2NCH2CH2NH2+H2OH2NCH2CH2NH+OH-；第二级电离方程式为H2NCH2CH2NH+H2O[H3NCH2CH2NH3]2++OH-，故A说法正确；
B．根据图像，乙二胺一级电离平衡常数，Kb1= =10-4.9，同理，Kb2=10-7.9，则=103，故B说法正确；
C．B点时，加入盐酸可调节pH值使其减小，根据电荷守恒：c(Cl-)+c(OH-)=c(H2NCH2CH2NH)+2c([H3NCH2CH2NH3]2+)+c(H+)，B点时c(H2NCH2CH2NH)=c([H3NCH2CH2NH3]2+)，则溶液中离子浓度关系可表示为c(Cl-)+c(OH-)=3c([H3NCH2CH2NH3]2+)+c(H+)，故C说法正确；
D．将0.1mol/L100 mL[H3NCH2CH2NH3]Cl2与0.1mol/LH2NCH2CH2NH2混合生成H2NCH2CH2NH3Cl，由H2NCH2CH2NH的水解平衡常Kh==10-9.1< Kb2=10-7.9，溶液呈碱性，故D说法错误；
答案为D。
二．非选择题：本题共4小题，共55分。
16．（14分）16. 溴化亚铜(CuBr)是一种白色结晶状粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在热水中或见光都会分解，常用作有机反应的催化剂。实验室制备CuBr的实验步骤和装置如下图。
回答下列问题：
（1）仪器A的名称是_________________。
（2）步骤①涉及的离子方程式为______________________；可采取的加热方法是____________。
（3）步骤②操作中需要避光，其原因是________________________________。
（4）将产品在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥34h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥，得到产品21.6g。本实验产品的产率是____________(保留小数点后1位)。
（5）欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含有Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的Na2SO3·7H2O晶体。完善下列步骤：①在烧杯中继续通入SO2至恰好反应完全；②向烧杯中加入_______g 20% NaOH；③加入少量维生素C溶液作抗氧化剂；④通过蒸发浓缩、____________、过滤、用乙醇洗涤2~3次；⑤置于真空干燥箱中干燥。
答案：（1）三颈烧瓶
（2） ①. 2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO+4H+ ②. 水浴加热
（3）防止CuBr见光分解
（4）83.3% （5） ①. 100 ②. 冷却结晶
解析：
硫酸铜、二氧化硫、溴化钠反应反应生成溴化亚铜沉淀，反应后抽滤得到溴化亚铜沉淀，洗涤、干燥后得到产品；
（1）仪器A的名称是三颈烧瓶；
（2）步骤①硫酸铜、二氧化硫、溴化钠反应反应生成溴化亚铜沉淀和硫酸根离子，反应中硫化合价由+4变为+6、铜化合价由+2变为+1，根据电子守恒和质量守恒可知，涉及的离子方程式为2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO+4H+；反应在60℃条件下反应，可采取的加热方法是水浴加热；
（3）溴化亚铜在热水中或见光都会分解，故步骤②操作中需要避光；
（4）45g胆矾中硫酸铜为0.18mol、30.9g溴化钠为0.3mol，由（2）反应方程式可知，反应中溴化钠过量，应该生成溴化亚铜0.18mol、质量为25.92g；实验得到产品21.6g，故本实验产品的产率是；
（5）上述装置烧杯中氢氧化钠的质量为20g、为0.5mol，根据钠元素守恒可知，通入SO2至恰好反应完全得到NaHSO30.5mol，NaHSO3和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，则需要氢氧化钠0.5mol、为20g，故向烧杯中加入100g 20% NaOH；亚硫酸钠溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
17．（14分）天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物I为原料合成V及其衍生物VI的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示)：
已知：(Y是卤素原子)
(1)化合物I和足量充分加成后，所得产物官能团的电子式为_____________。
(2)反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为________________。
(3)化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为_____________。
(4)反应②③④中属于还原反应的有_____________，属于加成反应的有_____________。
(5)化合物VI的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式：______________________。
a.能与反应；
b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；
c.能与3倍物质的量的Na发生放出的反应；
d.分子中有6个化学环境相同的氢原子；
e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
答案：(1)
(2)C18H15OP
(3)
(4) ②④ ②④
(5) 10
解析：I中醛基上的O原子被取代生成III ，根据反应条件知，反应②为加成反应，根据反应②产物的结构简式及IV分子式知，IV能发生银镜反应，则IV含有醛基，IV为 ，反应③为氧化反应，反应④中碳碳双键发生加成反应，V发生酯化反应生成VI ；
（1）化合物I和足量充分加成后，醛基转化为羟基，故所得产物官能团为羟基，电子式为 。
（2）反应①的方程式可表示为: ，根据I、II、 II的结构简式知，II中的=CHOCH2CH3被I中的O原子取代，则Z为Ph3P=O，则化合物Z的分子式为C18H15OP；
（3）通过以上分析可知，Ⅳ为 。
（4）加氢去氧反应为还原反应，由分析可知，反应②属于加成反应、还原反应；反应④属于加成反应、还原反应；反应③为氧化反应；故属于还原反应的有②④，属于加成反应的有②④；
（5）化合物VI的不饱和度是5，VI的芳香族同分异构体中含有苯环，苯环的不饱和度是4，同分异构体同时满足如下条件： a)能与NaHCO3反应，说明含有-COOH，根据其不饱和度知，不含酯基或碳碳双键；b )最多能与2倍物质的量的NaOH反应，说明含有1个酚羟基；c )能与3倍物质的量的Na发生放出H2的反应，说明含有1个醇羟基；d )核磁共振氢谱确定分子中有6个化学环境相同的氢原子，说明含有2个甲基；e )不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子) ，其取代基有3个，分别为-COOH、酚羟基、，如果-COOH与酚羟基相邻，有四种排列方式；如果-COOH与酚羟基相间，有四种排列方式；如果-COOH与酚羟基相对，有2种排列方式，所以符合条件的同分异构体有10种，其中一种结构简式为。
18．（13分）工业上以软锰矿(主要成分为，还含少量的铁、硅和铝的氧化物等杂质)为原料生产的工艺流程如图：
常温下，各种离子沉淀时的pH如下表：
离子
开始沉淀时的pH 1.5 3.4 8.2
完全沉淀时的pH 2.8 4.7 10.2
(1)“酸浸”过程中生成一种黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________，“滤渣Ⅰ”的主要成分有______________。
(2)“工序①”需要用到的玻璃仪器为烧杯、___________。
(3)向“有机相”中滴加溶液，有蓝色沉淀生成，可推出“有机相”中含___________(填离子符号)，中提供空轨道的是___________。
(4)“沉锰”时，不能加入太多碳酸钠溶液，可能的原因为________________________________________________________(答两条)。
(5)若100kg软锰矿在生产过程中锰的损失率为8%，最终得到405kg(摩尔质量为285)，则软锰矿中锰的质量分数约为___________(保留三位有效数字)。
答案：(1) 、S
(2)分液漏斗
(3) (4)碳酸钠溶液过多，可能生成氢氧化锰沉淀；造成后续磷酸浪费
(5)85.0%
解析：工业上以软锰矿(主要成分为，还含少量的铁、硅和铝的氧化物等杂质)为原料生产，粉末状软锰矿加入稀硫酸、FeS2浸取，MnO2在酸性环境中被还原为Mn2+进入溶液，其余金属氧化物均转化为相应的阳离子进入溶液，Fe2+被MnO2氧化为Fe3+，FeS2被MnO2氧化为Fe3+和S单质，S、SiO2不溶与酸成为滤渣；加入有机萃取剂萃取Fe3+，分液后取水相，调节pH沉淀Al3+，过滤后加入碳酸钠溶液得到碳酸锰沉淀，之后加入磷酸溶解碳酸锰得到。
（1）“酸浸”过程中生成一种黄色沉淀，该黄色沉淀为S单质，此过程中FeS2被MnO2氧化为Fe3+和S单质，根据得失电子守恒和电荷守恒配平方程式为：；由分析可知，“滤渣Ⅰ”的主要成分有、S。
（2）“工序①”为萃取，需要用到的玻璃仪器为烧杯、分液漏斗。
（3）和Fe3+反应会生成蓝色沉淀，向“有机相”中滴加溶液，有蓝色沉淀生成，可推出“有机相”中含Fe3+；中金属阳离子Fe2+提供空轨道。
（4）“沉锰”时，不能加入太多碳酸钠溶液，可能的原因为碳酸钠溶液过多，可能生成氢氧化锰沉淀；碳酸钠能够和磷酸反应，造成后续磷酸浪费。
（5）405kg的物质的量为，设100kg软锰矿中Mn的质量为xg，在生产过程中锰的损失率为8%，则x(1-8%)=×55g/mol，x=8.45×104g=85.0kg，则软锰矿中锰的质量分数约为=85.0%。
19．（14分）氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。
（1）工业合成氨中，合成塔中每产生2 molNH3，放出92.2kJ热量。
1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ
（2）一定条件下，在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量N2和H2发生反应生成NH3，下列状态能说明反应达到平衡的是_______(填标号)。
A. 容器内压强不变 B. N2的体积分数不变
C. 气体的密度不再改变 D. V正(N2)=3V逆(H2)
（3）近期我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该双催化剂的工作原理是_____________________________________________________________________________。
（4）已知合成氨反应的速率方程为：ν=kcα(N2)cβ(H2)c-1(NH3)，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因为____________________________________________。
（5）以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①为进一步提高NH3的平衡转化率，下列措施能达到目的的是_______(填标号)。
A.增大CO2的浓度 B.增大压强 C.及时转移生成的尿素 D.使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行：a.2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(1) ΔH=-117 kJ/mol
b.NH2COONH4(1) CO(NH2)2(1)+H2O(g) ΔH=+15 kJ/mol，第一步反应速率快，可判断活化能较大的是_________________(填“第一步”或“第二步”)。
③某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(1)+H2O(g)，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如下图所示。
实验测得体系平衡时的压强为10MPa，计算该反应的平衡常数Kp=_______(已知：分压=总压×体积分数)。
答案：（1）391 （2）A
（3）N≡N键在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨的反应速率；氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率
（4） ①. 促使平衡正向移动，提高氨的平衡产率 ②. 加快合成氨反应速率
（5） ①. AB ②. 第二步 ③. 0.15MPa-2
解析：
（1）N2+3H2 2NH3，反应焓变=反应物断裂化学键吸收的能量-生成物形成化学键放出的能量=945.8kJ+3436kJ-6N-H键键能=-92.2kJ，N-H键键能=391kJ；
（2）A．该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，当容器内压强不再变化时，表明正逆反应速率相等，达到平衡状态，故A正确；
B．设起始N2和H2分别为amol，氮气体积分数为50%，N2反应xmol，H2反应3xmol，NH3生成2xmol，平衡时N2为(a-x)mol,H2为(a-3x)mol，NH3为2xmol，N2的体积分数为，始终不变，不说明达到平衡状态，故B错误；
C．该反应在恒温恒容条件下进行，混合气体的质量、容器容积为定值，则混合气体密度始终不变，气体的密度不再改变不能说明达到平衡状态，故C错误；
D．V正(N2)=3V逆(H2)，V正(N2): V逆(H2)=3，不等于化学计量数之比，反应未达到平衡状态，故D错误；
故答案为A。
（3）由图示可以看出，“热Fe”高于体系温度，N≡N键在“热Fe”表面断裂，有利于提高合成氨的反应速率；“冷Ti”低于体系温度，氨气在“冷Ti”表面生成，有利于提高氨的平衡产率；
（4）在合成氨过程中，不断分离出氨，即降低体系中c(NH3)，生成物浓度下降，促使平衡正向移动，提高氨的平衡产率，根据合成氨反应的速率方程，速率与c(NH3)成反比，故加快合成氨反应速率；
（5）①A．增大CO2的浓度平衡正向移动，NH3的平衡转化率增大，故A正确；
B．增大压强平衡正向移动，NH3的平衡转化率增大，故B正确；
C．尿素为液体，及时转移生成的尿素，不影响平衡移动，NH3的平衡转化率不变，故C错误；
D．使用更高效的催化剂，缩短到达平衡时间，不影响平衡移动，NH3的平衡转化率增大，故D错误；
故答案为AB；
②活化能越大反应越慢，由第一步反应速率快，可判断活化能较大的是第二步；
③开始氨气体积分数为50%，则CO2体积分数也为50%，不妨设初始时NH3和CO2的物质的量均为2mol，平衡时转化的氨气为xmol，则列三段式有：
平衡时氨气的体积分数为20%，则有=20%，解得x=1.5，则平衡时p(NH3)= 10MPa20%=2MPa，p(CO2)= 10MPa=5MPa，p(H2O)= 10MPa=3MPa，所以Kp==0.15MPa-2
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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2023全国高考模拟试卷湖北卷（原卷版）
可能用到的相对原子质量 H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，Mg-24，Al-27，S-32，Cl-35.5，K-39，Ca-40
一、选择题：本题共15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. 二十大报告指出，我国在一些关键核心技术实现突破，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航等领域取得重大成果。下列成果中所用材料属于合金的是（ ）
A．天问一号用的SiO2气凝胶 B．天和核心舱用的BN陶瓷 C．“奋斗者”号潜水艇的钛铝外壳 D．北斗导航卫星的太阳能电池用的氮化镓
2. 地西泮是一种抑制中枢神经的药物，其结构如图所示：下列有关该药物的说法中，错误的是（ ）
A．地西泮能发生加成、取代、氧化和还原等反应
B．地西泮的一氯取代产物为8种
C．地西泮的化学式为
D．地西泮中无手性碳原子
3. 高温结构陶瓷(Si3N4)可由反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO制得。下列说法错误的是（ ）
A. Si3N4为空间网状结构 B. Si3N4可用于制造火箭发动机
C. SiO2是太阳能电池的主要材料 D. N2可用作灯泡和焊接的保护气
4. 常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A. 0.1 mol·L-1KNO3溶液中：Cu2+、NH、Cl-、SO
B. 澄清透明的溶液中：Fe3+、Mg2+、SCN-、Br-
C. 使酚酞变红色的溶液中：Ba2+、A13+、ClO、Cl-
D. 水电离的c(H+)=1×10-12mol·L-1的溶液中：Na+、K+、I-、NO
5. 核酸检测和抗原检测是抗击新冠疫情中的有力手段。下列说法正确的是（ ）
A. 部分抗原是蛋白质，因此是碱性物质
B. DNA两条链上的碱基通过共价键连接
C. 蛋白质抗原在高温下仍然可以生效
D. 核酸分子水解可以得到磷酸
6. 下列实验装置及试剂的使用正确，且能达到实验目的的是（ ）
A.除去SO2中少量的HCl气体 B.探究CH4与Cl2的反应 C.实验室制氨气 D.分离乙酸乙酯和乙醇
7. 冠醚是皇冠状的分子，可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6与钾离子形成的超分子结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 含该超分子的物质属于分子晶体 B. 冠醚可用于分离不同的碱金属离子
C. 中心碱金属离子的配位数是不变的 D. 冠醚与碱金属离子之间形成离子键超分子
8. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A. 1 L 0.1 mol/L Na2S溶液中含有的阴离子数目小于0.1NA
B. 精炼铜阴极增重6.4 g时阳极生成Cu2+数目为0.1NA
C. 质量为3.0 g的-CH3(甲基)电子数为2NA
D. 6.0 g乙酸和葡萄糖的混合物中碳原子数目为0.2NA
9. 科研团队通过皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管合成T-碳，T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个碳原子被一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代，T-碳的密度约为金刚石的一半，T-碳晶体的晶胞、金刚石的晶胞如下图所示。
下列说法正确的是（ ）
A. T-碳与金刚石互为同位素
B. 一个T-碳晶胞中含有16个碳原子
C. T-碳晶胞和金刚石晶胞的棱长之比为2:1
D. T-碳晶体的硬度小
10.2022年诺贝尔化学奖授予在点击化学和生物正交化学方面做出贡献的三位科学家。我国科研人员发现一种可用于“点击化学”的化合物，结构如图所示。W、X、Y、Z为短周期主族元素且原子序数依次增大，X、Z同主族，Y原子的最外层电子数与W原子的核外电子总数相等。下列说法正确的是（ ）
A．简单离子半径：X＞Y＞Z B．第一电离能：W＜X＜Y
C．最简单氢化物的沸点：W＞X D．最简单氢化物的稳定性：Y＞X＞W
11. 某团队报道了单硫代内酯单体实现了坚韧可回收塑料的目的。反应原理如图所示(R为烃基)。
下列叙述错误的是（ ）
A．聚合反应时，原子利用率为100% B．甲的水解产物均含有羟基
C．丙中杂化的原子只有碳原子 D．乙中碳氧双键活化了碳硫键
12. 染料敏化电池展现出广阔的应用前景，某染料敏化电池如图所示。下列说法错误的是（ ）
已知：1个光子理论上可以转化为一个电子。
A．电极为该电池的正极
B．该电池实现了太阳能转化为电能
C．该电池工作一段时间后需补充
D．若用该电池电解水，当光电转化效率为5%时，每分钟该电池接受光子，电解效率为80%，则10分钟后消耗的水的质量为
13. 温度为T℃，向体积不等的恒容密闭容器中均充入1mol气体X，发生反应：X(g) Y(g)+Z(g)ΔH，反应均进行10min，测得各容器中X的转化率与容器体积的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. a点再充入一定量的X，X的转化率减小
B. d点有ν正=ν逆
C. 正反应速率v(b)=v(d)
D. 若c点为平衡点，则浓度平衡常数K=0.9
14. 科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制。如图所示，电子传递可以促进HSO中O-H键的解离，进而形成中间体SO，通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移给周围的气相NO2分子。下列叙述错误的是（ ）
A. 观察图可知“水分子桥”与氢键形成有关
B. 转化过程中没有生成硫氧键
C. HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式为：HSO+2NO2+H2O=2HNO2+HSO
D. 在标准状况下，5.6L气相NO2分子在图示的转化过程中得到0.25mol电子
15. 乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是二元弱碱，在溶液中的电离类似于氨，且分步电离。25℃时，乙二胺溶液中各含氮微粒的分布分数δ(平衡时某含氮微粒的浓度占各含氮微粒浓度之和的分数)随溶液pOH[pOH=-lgc(OH-)]的变化曲线如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. H2NCH2CH2NH2在水溶液中第二级电离方程式为：H2NCH2CH2NH+H2O [H3NCH2CH2NH3]2++OH-
B. 乙二胺一级电离平衡常数Kb1与二级电离平衡常数Kb2的比值为103
C. 向一定浓度的H2NCH2CH2NH2溶液中滴加稀盐酸，至B点时，溶液中的离子浓度关系：c(Cl-)+c(OH-)=3c([H3NCH2CH2NH3]2+)+c(H+)
D. 将0.1mol/L 100 ml [H3NCH2CH2NH3]Cl2与0.1mol/L 100 mLH2NCH2CH2NH2混合，所得溶液呈酸性
二．非选择题：本题共4小题，共55分。
16．（14分）16. 溴化亚铜(CuBr)是一种白色结晶状粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在热水中或见光都会分解，常用作有机反应的催化剂。实验室制备CuBr的实验步骤和装置如下图。
回答下列问题：
（1）仪器A的名称是_________________。
（2）步骤①涉及的离子方程式为______________________；可采取的加热方法是____________。
（3）步骤②操作中需要避光，其原因是________________________________。
（4）将产品在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥34h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥，得到产品21.6g。本实验产品的产率是____________(保留小数点后1位)。
（5）欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含有Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的Na2SO3·7H2O晶体。完善下列步骤：①在烧杯中继续通入SO2至恰好反应完全；②向烧杯中加入_______g 20% NaOH；③加入少量维生素C溶液作抗氧化剂；④通过蒸发浓缩、____________、过滤、用乙醇洗涤2~3次；⑤置于真空干燥箱中干燥。
17．（14分）天然产物V具有抗疟活性，某研究小组以化合物I为原料合成V及其衍生物VI的路线如下(部分反应条件省略，Ph表示)：
已知：(Y是卤素原子)
(1)化合物I和足量充分加成后，所得产物官能团的电子式为_____________。
(2)反应①的方程式可表示为：I+II=III+Z，化合物Z的分子式为________________。
(3)化合物IV能发生银镜反应，其结构简式为_____________。
(4)反应②③④中属于还原反应的有_____________，属于加成反应的有_____________。
(5)化合物VI的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有_______种，写出其中任意一种的结构简式：______________________。
a.能与反应；
b.最多能与2倍物质的量的NaOH反应；
c.能与3倍物质的量的Na发生放出的反应；
d.分子中有6个化学环境相同的氢原子；
e.不含手性碳原子(手性碳原子是指连有4个不同的原子或原子团的饱和碳原子)。
18．（13分）工业上以软锰矿(主要成分为，还含少量的铁、硅和铝的氧化物等杂质)为原料生产的工艺流程如图：
常温下，各种离子沉淀时的pH如下表：
离子
开始沉淀时的pH 1.5 3.4 8.2
完全沉淀时的pH 2.8 4.7 10.2
(1)“酸浸”过程中生成一种黄色沉淀，写出该反应的离子方程式：__________________________，“滤渣Ⅰ”的主要成分有______________。
(2)“工序①”需要用到的玻璃仪器为烧杯、___________。
(3)向“有机相”中滴加溶液，有蓝色沉淀生成，可推出“有机相”中含___________(填离子符号)，中提供空轨道的是___________。
(4)“沉锰”时，不能加入太多碳酸钠溶液，可能的原因为________________________________________________________(答两条)。
(5)若100kg软锰矿在生产过程中锰的损失率为8%，最终得到405kg(摩尔质量为285)，则软锰矿中锰的质量分数约为___________(保留三位有效数字)。
19．（14分）氨的用途十分广泛，是制造硝酸和氮肥的重要原料。
（1）工业合成氨中，合成塔中每产生2 molNH3，放出92.2kJ热量。
1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ
（2）一定条件下，在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量N2和H2发生反应生成NH3，下列状态能说明反应达到平衡的是_______(填标号)。
A. 容器内压强不变 B. N2的体积分数不变
C. 气体的密度不再改变 D. V正(N2)=3V逆(H2)
（3）近期我国科学家为了解决合成氨反应速率和平衡产率的矛盾，选择使用Fe-TiO2-xHy双催化剂，通过光辐射产生温差(如体系温度为495℃时，Fe的温度为547℃，而TiO2-xHy的温度为415℃)。结合图示解释该双催化剂的工作原理是_____________________________________________________________________________。
（4）已知合成氨反应的速率方程为：ν=kcα(N2)cβ(H2)c-1(NH3)，在合成氨过程中，需要不断分离出氨，可能的原因为____________________________________________。
（5）以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①为进一步提高NH3的平衡转化率，下列措施能达到目的的是_______(填标号)。
A.增大CO2的浓度 B.增大压强 C.及时转移生成的尿素 D.使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行：a.2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(1) ΔH=-117 kJ/mol
b.NH2COONH4(1) CO(NH2)2(1)+H2O(g) ΔH=+15 kJ/mol，第一步反应速率快，可判断活化能较大的是_________________(填“第一步”或“第二步”)。
③某实验小组为了模拟工业上合成尿素，在恒温恒容真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应：2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(1)+H2O(g)，反应过程中混合气体中NH3的体积分数如下图所示。
实验测得体系平衡时的压强为10MPa，计算该反应的平衡常数Kp=_______(已知：分压=总压×体积分数)。
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