福建省莆田市2024届高中毕业班第二次教学质量检测试卷
化学试题
本试卷共8页，14小题，满分100分。考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Al 27 Ca 40
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 先秦时期的《考工记》最早记载了我国古代精炼蚕丝工艺。“以涚水(草木灰水)沤(长时间浸泡)其丝，七日……”可除去蚕丝中的丝胶等杂质。下列说法错误的是
A. 草木灰经水浸、过滤得到涚水 B. 涚水的主要溶质是碳酸钾
C. 蚕丝纤维与棉纤维主要成分相同 D. 丝胶在碱性溶液中比在水中易水解
2. 川芎是一味常用的活血行气中药，其有效成分之一的结构如下图所示。下列有关说法正确的是
A. 分子中sp2杂化的碳原子有8个 B. 能发生银镜反应
C. 分子中含有4个手性碳原子 D. 能与氯化铁溶液发生显色反应
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及知识，其化学(离子)方程式表达错误的是
劳动项目 化学(离子)方程式
A 用溶液制作印刷电路板
B 用稀盐酸除去铁架台上的铁锈
C 用葡萄酿酒
D 用含铝粉和的疏通剂疏通管道
A. A B. B C. C D. D
4. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，氨是合成铱盐、尿素等的原料。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 LpH=5的NH4Cl溶液中，由水电离产生的H+数目为1×10-5NA
B. 1 mol CO(NH2)2中含有σ键数目为6NA
C. 25℃101 kPa下，22.4 LNH3中含有质子数为10NA
D. 密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后生成氨分子数为2NA
5. 某非线性光学晶体化学式为，焰色反应显紫色(透过蓝色钴玻璃)。已知原子的核内质子数均为1，但中子数比的多1，是相邻周期的非金属元素，M原子的价层电子排布为原子的第一电离能比同周期相邻原子的大。下列说法正确的是
A. 该晶体由5种元素组成
B. 的最高价氧化物的水化物是弱酸
C. 简单离子半径：
D. 简单氢化物的沸点：
6. 过碳酸钠()是一种白色固体，具有碳酸钠和过氧化氢性质，可用于杀菌消毒等。实验室中用如下方法合成过碳酸钠晶体。
下列说法错误的是
A. 采用冰水浴控制三颈烧瓶中反应的温度
B. 操作①使用的玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒
C. 过碳酸钠晶体内与以氢键结合
D. 操作③可用加热法干燥
7. 是一种储氢材料，它易与水发生氧化还原反应。缓慢升温至发生如下反应：
①
②
下列说法错误的是
A. ：反应①>反应②
B. 存在离子键、共价键和配位键
C. 和均易与水反应生成氢气
D. 反应①生成，有被氧化
8. 2-溴丁烷在乙醇钾(C2H5OK)作用下发生消去反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
B. 产物的稳定性：1-丁烯>2-丁烯
C. 相同条件下完全燃烧放出的热量：1-丁烯>2-丁烯
D. 选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的1-丁烯
9. 某双离子电池如下图所示。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极，以室温离子液体为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是
A. 放电时，PCT电极是负极
B. 脱离电极时，电池处于充电过程
C. PCT完全反应，理论上嵌入石墨电极
D. 放电时，石墨电极发生反应
10. 室温下，向水中通入气体使其保持浓度为的饱和状态，调节溶液的，体系中(M表示或，单位)与关系如图所示。已知的。下列说法错误的是
A. a=0.1
B. ②代表与的关系曲线
C. 时，
D. 若浓度处于P点时，需调高溶液的才能达到平衡体系
二、非选择题：本题共4小题，共60分。
11. 白云石的主要成分为，还含有少量的和。利用白云石制备碳酸钙和氧化镁，其主要流程的示意图如下。
已知：。
（1）组成的四种元素，电负性由大到小的顺序是___________。
（2）“氨浸1”在室温下进行，写出氯化铵浸取氧化钙总反应的离子方程式___________。
（3）两次“氨浸”的pH比较；a___________b(填“>”“=”或“<”)。
（4）“碳化”时，测得碳酸钙的产率及碳酸钙中镁元素的含量随溶液pH的变化如图所示。
___________时，碳化效果最佳。低于该pH，碳酸钙的产率下降，其原因用离子方程式表示：___________。
（5）“沉镁”发生反应：，其平衡常数___________(用含氢氧化的和的的代数式表示)。
（6）制备过程除了充分利用，还可以循环利用的1种物质是___________(填化学式)。
（7）称取试样置于烧杯中，加蒸馏水数滴润湿，盖一表面皿，滴加盐酸至固体完全溶解，定容在的容量瓶内，用移液管吸取待测液于锥形瓶中，加入相关试剂，摇匀后用EDTA溶液滴定至终点(与EDTA以等物质的量比反应)。进行平行实验，测得平均消耗EDTA溶液。产品中碳酸钙质量分数为___________(列出计算式)。
（8）碳酸钙的某种晶胞结构如下图所示。
①每个晶胞中含有___________个“”单元。
②每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为___________。
12. 久置的硝酸银溶液，试剂瓶底部有黑色固体A，瓶口和瓶壁上有黑色固体B。
已知：①硝酸银见光或受热会分解，分解产物相同。
②氧化银为棕黑色粉末，难溶于水，可溶于氨水和稀硝酸，见光或200℃左右分解生成氧气。
③AgOH不稳定，极易分解生成和。
某兴趣小组开展以下探究活动。
Ⅰ.探究硝酸银固体受热分解的产物
利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验现象：a中有银白色金属光泽的固体生成，a、b中出现红棕色气体，导管口d处逸出的气体可使带火星的木条复燃。
（1）仪器e名称为___________，试管b的主要作用是___________。
（2）试管a中反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.探究A、B的成分
【提出猜想】甲、乙同学猜想固体中含有Ag、中的一种或两种。
（3）从化学变化角度，甲、乙同学猜想固体中可能含有的依据是___________。
【进行实验】甲、乙分别对固体A、B按以下步骤进行实验
i．取少量固体于试管中；
ii．加入过量氨水，振荡；
iii.……
【形成结论】甲得出固体A为Ag和的混合物，乙得出固体B为Ag。
（4）①甲同学步骤ⅱ观察到的现象为___________，相应的化学方程式为___________。
②乙同学步骤ⅲ加入的试剂为___________(填名称)。
【反思与应用】
（5）固体A与固体B成分不同的可能原因是___________。
（6）实验室保存硝酸银溶液采取的措施为___________(写出两条)。
13. CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向，生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中，该重整体系发生反应Ⅰ～Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
用x表示进料比。回答下列问题：
（1）t℃时，刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应，下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ逆向移动
B. 根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C. 增大CH4的起始浓度，K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D. 催化剂能降低反应的活化能，增大CH4的平衡转化率
（2）下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能：
化学键 C=O H-H O-H
键能/(kJ/mol) 799 436 463
则CO中C≡O的键能为___________。
（3）反应Ⅰ～Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应___________。
（4）101 kPa的密闭容器中，进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应，测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。
①x=0.5的曲线是___________(填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是___________。
③x=1.0，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是___________。
（5）t℃、p kPa时，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时气体总物质的量增加了60%，混合气中n(H2O)：n(CO2)=5：6。
①甲烷的平衡转化率为___________。
②平衡常数K(Ⅱ)=___________(列出计算式)。
14. H是合成新型冠状病毒肺炎口服药S-217622的原料之一，它的一种合成路线如下：
已知：酰胺一定条件下能发生水解反应。
回答下列问题：
（1）A的化学名称是___________，A→B的反应类型为___________。
（2）C中官能团的名称为___________。
（3）A与相比，前者键的键长比后者的短，理由：一是与氯原子相连的碳原子的杂化轨道中，前者s轨道成分较大，键长较短；二是___________。
（4）已知C转化为E的化学方程式为，D分子中不存在羧基，D的结构简式为___________。
（5）写出F→G的化学方程式___________。
（6）H有多种同分异构体，写出1种同时满足下列条件的结构简式：___________。
①分子中含有均三嗪环()；
②环上只有一个支链；
③核磁共振氢谱有两组峰，面积之比为3∶1。福建省莆田市2024届高中毕业班第二次教学质量检测试卷
化学试题
本试卷共8页，14小题，满分100分。考试用时75分钟
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Al 27 Ca 40
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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. 先秦时期的《考工记》最早记载了我国古代精炼蚕丝工艺。“以涚水(草木灰水)沤(长时间浸泡)其丝，七日……”可除去蚕丝中的丝胶等杂质。下列说法错误的是
A. 草木灰经水浸、过滤得到涚水 B. 涚水的主要溶质是碳酸钾
C. 蚕丝纤维与棉纤维主要成分相同 D. 丝胶在碱性溶液中比在水中易水解
【答案】C
【解析】
【详解】A．草木灰主要成分是K2CO3，该物质易溶于水，因此草木灰经水浸、过滤得到涚水中含有可以去除油脂的洗涤剂K2CO3的水溶液，A正确；
B．草木灰中含有多种可溶性物质，其主要成分是碳酸钾，故涚水的主要溶质是碳酸钾，B正确；
C．蚕丝纤维主要成分是蛋白质，而棉纤维主要成分是纤维素，因此二者的主要成分不相同，C错误；
D．丝胶属于蛋白质，蛋白质是氨基酸脱羧缩合形成的高分子化合物，在碱性溶液中由于水解产生的羧基能够与碱发生反应产生可溶性物质，因此其在碱性条件下比在中性水中更易发生水解反应，D正确；
故合理选项是C。
2. 川芎是一味常用的活血行气中药，其有效成分之一的结构如下图所示。下列有关说法正确的是
A. 分子中sp2杂化的碳原子有8个 B. 能发生银镜反应
C. 分子中含有4个手性碳原子 D. 能与氯化铁溶液发生显色反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据物质分子结构简式可知：该物质分子中苯环及含有双键的C原子是采用sp2杂化；饱和C原子采用sp3杂化，其分子中sp2杂化的碳原子有9个，为苯环上6个C原子、形成碳碳双键的2个C原子和形成C=O双键的C原子，A错误；
B．该物质分子中无醛基，因此不能发生银镜反应，B错误；
C．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子。根据该物质分子结构可知：其分子中含有3个手性碳原子，分别是与苯环相连的C原子及含有碳碳双键的六元环上与O原子形成C-O单键的两个C原子，C错误；
D．该物质分子中含有酚羟基，能与氯化铁溶液发生显色反应，使溶液显紫色，D正确；
故合理选项是D。
3. 劳动创造美好生活。下列劳动项目所涉及的知识，其化学(离子)方程式表达错误的是
劳动项目 化学(离子)方程式
A 用溶液制作印刷电路板
B 用稀盐酸除去铁架台上的铁锈
C 用葡萄酿酒
D 用含铝粉和的疏通剂疏通管道
A A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A．用溶液制作印刷电路板，氯化铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应离子方程式为，故A错误；
B．用稀盐酸除去铁架台上的铁锈，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，反应方程式为，故B正确；
C．用葡萄酿酒，葡萄糖在酒化酶的作用下生成乙醇和二氧化碳，反应方程式为，故C正确；
D．用含铝粉和的疏通剂疏通管道，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式为，故D正确；
选A。
4. 工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破，氨是合成铱盐、尿素等的原料。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 1 LpH=5的NH4Cl溶液中，由水电离产生的H+数目为1×10-5NA
B. 1 mol CO(NH2)2中含有σ键数目为6NA
C. 25℃101 kPa下，22.4 LNH3中含有质子数为10NA
D. 密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后生成氨分子数为2NA
【答案】A
【解析】
【详解】A．pH=5，则c(H+)=10-5 mol/L，由于溶液体积为1 L，故n(H+)=10-5 mol/L ×1 L=10-5 mol，该溶液中的H+就是水电离产生，因此由水电离产生的H+数目为1×10-5NA，A正确；
B．CO(NH2)2中含有7个σ键、1个π键，则1 mol CO(NH2)2中含有σ键数目为7NA，B错误；
C．25℃101 kPa下，22.4 LNH3的物质的量小于1 mol，在NH3分子中含有10个质子，由于NH3的物质的量小于1 mol，因此该条件下22.4 LNH3中含有质子数小于10NA，C错误；
D．N2和H2合成氨气的反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此在密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反应后生成氨分子数小于2NA，D错误；
故合理选项是A。
5. 某非线性光学晶体的化学式为，焰色反应显紫色(透过蓝色钴玻璃)。已知原子的核内质子数均为1，但中子数比的多1，是相邻周期的非金属元素，M原子的价层电子排布为原子的第一电离能比同周期相邻原子的大。下列说法正确的是
A. 该晶体由5种元素组成
B. 的最高价氧化物的水化物是弱酸
C. 简单离子半径：
D. 简单氢化物的沸点：
【答案】C
【解析】
【分析】已知原子的核内质子数均为1，但中子数比的多1，故均为H元素， M原子的价层电子排布为，则M为O元素，是相邻周期的非金属元素，Z原子的第一电离能比同周期相邻原子的大，故Z为N元素，焰色反应显紫色(透过蓝色钴玻璃)W为K元素，据此分析解题。
【详解】A．据分析可知，该晶体含四种元素，故A错误；
B．Z的最高价氧化物的水化物为硝酸，属于强酸，故B错误；
C．电子层越多、离子半径越大，则简单离子半径W>Z、故C正确；
D．Z与M对应的简单氢化物分别为氨气、水，两分子间均含氢键，且水分子间氢键强度大于氨气，则简单氢化物的沸点：Z
6. 过碳酸钠()是一种白色固体，具有碳酸钠和过氧化氢的性质，可用于杀菌消毒等。实验室中用如下方法合成过碳酸钠晶体。
下列说法错误的是
A. 采用冰水浴控制三颈烧瓶中反应的温度
B. 操作①使用的玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒
C. 过碳酸钠晶体内与以氢键结合
D. 操作③可用加热法干燥
【答案】D
【解析】
【分析】碳酸钠饱和溶液和过氧化氢反应生成过碳酸钠，经过滤、洗涤、干燥得到晶体；
【详解】A．三颈烧瓶中反应温度低于5℃，为防止制备过程中过碳酸钠发生分解，因此实验室制备过碳酸钠时可采用冰水浴控制反应温度，故A正确；
B．操作①是过滤，分离固体和液体，使用的玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒，故B正确；
C．过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的性质，晶体内与以氢键结合，故C正确；
D．过碳酸钠具有过氧化氢的性质，则受热易分解，操作③用加热法干燥会造成过碳酸钠分解，应选择降温结晶法干燥，故D错误；
故选D。
7. 是一种储氢材料，它易与水发生氧化还原反应。缓慢升温至发生如下反应：
①
②
下列说法错误的是
A. ：反应①>反应②
B. 存在离子键、共价键和配位键
C. 和均易与水反应生成氢气
D. 反应①生成，有被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】A．：反应①= ，反应②=，故A正确；
B．的结构为，存在离子键、共价键和配位键，故B正确；
C．和中H元素均为-1价，都具有强还原性，易与水反应生成氢气，故C正确；
D．反应①生成，有被氧化，故D错误；
选D。
8. 2-溴丁烷在乙醇钾(C2H5OK)作用下发生消去反应的能量变化如下图所示。下列说法正确的是
A. 活化能：反应Ⅰ<反应Ⅱ
B. 产物的稳定性：1-丁烯>2-丁烯
C. 相同条件下完全燃烧放出的热量：1-丁烯>2-丁烯
D. 选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的1-丁烯
【答案】C
【解析】
【详解】A．活化能：反应Ⅰ>反应Ⅱ，故A错误；
B．能量越低越稳定，产物的稳定性：1-丁烯<2-丁烯，故B错误；
C．1-丁烯的能量大于2-丁烯，所以相同条件下完全燃烧放出的热量：1-丁烯>2-丁烯，故C正确；
D．活化能：反应Ⅰ>反应Ⅱ，反应Ⅱ速率快，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的2-丁烯，故D错误；
选C。
9. 某双离子电池如下图所示。该电池以并五苯四酮(PCT)和石墨为电极，以室温离子液体为电解液，离子可逆地嵌入电极或从电极上脱离返回电解液中。已知充电时，PCT电极发生还原反应。下列说法错误的是
A. 放电时，PCT电极是负极
B. 脱离电极时，电池处于充电过程
C. PCT完全反应，理论上嵌入石墨电极
D. 放电时，石墨电极发生反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．充电时，PCT电极发生还原反应，放电时，PCT电极发生氧化反应，是负极，A正确；
B．充电时，PCT电极为阴极，阳离子向阴极移动，向电极移动，B错误；
C．由反应可知，完全反应时，中有4个-CO-可以得到4个电子，2C22H10O4+4e-=2C22H10O， PCT完全反应，转移2mol电子，理论上嵌入石墨电极，C正确；
D．放电时，石墨电极发生还原反应，从电极中脱出，反应式为：，D正确；
故选B。
10. 室温下，向水中通入气体使其保持浓度为的饱和状态，调节溶液的，体系中(M表示或，单位)与关系如图所示。已知的。下列说法错误的是
A. a=0.1
B. ②代表与的关系曲线
C. 时，
D. 若浓度处于P点时，需调高溶液的才能达到平衡体系
【答案】C
【解析】
【分析】H2X为弱酸，存在电离平衡：H2X H++HX-，HX-H++X2-，pH较小、相同pH时，HX-浓度大于X2-，，则图中①代表与的关系，曲线②代表与的关系曲线；已知的，则；
【详解】A．据分析，由点(3,-5) ，结合，得到a=0.1，A正确；
B． 据分析②代表与的关系曲线，B正确；
C．室温下，向水中通入气体使其保持浓度为的饱和状态，所得溶液pH是一确定的值，若调节溶液的的过程中引入其它阳离子达到时，则不符合电荷守恒，C不正确；
D．，若浓度处于P点时，则P点的浓度比平衡时小，P点比平衡时大，故需调高溶液的才能达到平衡体系，D正确；
答案选C。
二、非选择题：本题共4小题，共60分。
11. 白云石的主要成分为，还含有少量的和。利用白云石制备碳酸钙和氧化镁，其主要流程的示意图如下。
已知：。
（1）组成的四种元素，电负性由大到小的顺序是___________。
（2）“氨浸1”在室温下进行，写出氯化铵浸取氧化钙总反应的离子方程式___________。
（3）两次“氨浸”的pH比较；a___________b(填“>”“=”或“<”)。
（4）“碳化”时，测得碳酸钙的产率及碳酸钙中镁元素的含量随溶液pH的变化如图所示。
___________时，碳化效果最佳。低于该pH，碳酸钙的产率下降，其原因用离子方程式表示：___________。
（5）“沉镁”发生反应：，其平衡常数___________(用含氢氧化的和的的代数式表示)。
（6）制备过程除了充分利用，还可以循环利用的1种物质是___________(填化学式)。
（7）称取试样置于烧杯中，加蒸馏水数滴润湿，盖一表面皿，滴加盐酸至固体完全溶解，定容在的容量瓶内，用移液管吸取待测液于锥形瓶中，加入相关试剂，摇匀后用EDTA溶液滴定至终点(与EDTA以等物质的量比反应)。进行平行实验，测得平均消耗EDTA溶液。产品中碳酸钙质量分数为___________(列出计算式)。
（8）碳酸钙的某种晶胞结构如下图所示。
①每个晶胞中含有___________个“”单元。
②每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为___________。
【答案】（1）
（2）
（3）> （4） ①. 7.0 ②.
（5）
（6）
（7）
（8） ①. 6 ②. 6
【解析】
【分析】白云石的主要化学成分为，还含有少量的和，白云石样品煅烧后，转化为氧化钙、氧化镁，加入氯化铵溶解、浸钙，过滤，大部分钙离子进入滤液1，通入二氧化碳生成碳酸钙沉淀，分离出含有MgO、和的滤渣1，2步浸氨在滤液2中含有镁离子，滤渣2中为和，向滤液再加入碳酸铵沉淀镁，生成碱式碳酸镁沉淀，过滤得到碳酸镁和含有硫酸铵的滤液，洗涤沉淀、干燥、煅烧得到氧化镁，据此分析作答。
【小问1详解】
组成的四种元素，非金属性越强电负性越强，电负性由大到小的顺序是。
【小问2详解】
“氨浸1”在室温下进行，据分析可知，加入氯化铵溶解、浸钙，生成钙离子和一水合氨，离子方程式：。
【小问3详解】
由于金属性，两次“氨浸”的pH比较：a＞b。
【小问4详解】
7.0时，碳化效果最佳，此时碳酸钙产率最高。低于该pH，碳酸钙产率下降，碳酸钙与二氧化碳反应生成碳酸氢钙，其原因用离子方程式表示：。
【小问5详解】
“沉镁”发生反应：，其平衡常数，，，将和的带入K的代数式中，可得。
【小问6详解】
制备过程除了充分利用，还可以循环利用的1种物质是，通入二氧化碳会生成碳酸钙和氯化铵。
【小问7详解】
称取试样置于烧杯中，加蒸馏水数滴润湿，盖一表面皿，滴加盐酸至固体完全溶解，定容在的容量瓶内，用移液管吸取待测液于锥形瓶中，加入相关试剂，摇匀后用EDTA溶液滴定至终点(与EDTA以等物质的量比反应)。进行平行实验，测得平均消耗EDTA溶液。产品中碳酸钙质量分数。
【小问8详解】
①每个晶胞中含有Ca的个数为故有6个“”单元。
②每个阴离子团的配位数(紧邻的阳离子数)为6，且氧原子共享。
12. 久置的硝酸银溶液，试剂瓶底部有黑色固体A，瓶口和瓶壁上有黑色固体B。
已知：①硝酸银见光或受热会分解，分解产物相同。
②氧化银为棕黑色粉末，难溶于水，可溶于氨水和稀硝酸，见光或200℃左右分解生成氧气。
③AgOH不稳定，极易分解生成和。
某兴趣小组开展以下探究活动。
Ⅰ.探究硝酸银固体受热分解的产物
利用下列装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验现象：a中有银白色金属光泽的固体生成，a、b中出现红棕色气体，导管口d处逸出的气体可使带火星的木条复燃。
（1）仪器e名称为___________，试管b的主要作用是___________。
（2）试管a中反应的化学方程式为___________。
Ⅱ.探究A、B的成分
【提出猜想】甲、乙同学猜想固体中含有Ag、中一种或两种。
（3）从化学变化角度，甲、乙同学猜想固体中可能含有的依据是___________。
【进行实验】甲、乙分别对固体A、B按以下步骤进行实验。
i．取少量固体于试管中；
ii．加入过量氨水，振荡；
iii.……
【形成结论】甲得出固体A为Ag和的混合物，乙得出固体B为Ag。
（4）①甲同学步骤ⅱ观察到的现象为___________，相应的化学方程式为___________。
②乙同学步骤ⅲ加入的试剂为___________(填名称)。
【反思与应用】
（5）固体A与固体B成分不同的可能原因是___________。
（6）实验室保存硝酸银溶液采取的措施为___________(写出两条)。
【答案】（1） ①. 酒精喷灯 ②. 防倒吸
（2）
（3）溶液中水解生成分解生成
（4） ①. 固体部分溶解 ②. ③. 稀硝酸
（5）硝酸银溶液中，硝酸银转化为银和氧化银的过程同时存在。瓶口和瓶壁见光较多，硝酸银和氧化银分解成银；瓶底见光较少，同时有银和氧化银生成
（6）加入适量稀硝酸、棕色的细口瓶、低温避光处
【解析】
【分析】加热a试管，硝酸银发生分解反应，b试管是安全瓶，防止倒吸，c试管内氢氧化钠吸收氮氧化物防止污染，d管口用带火星木条检验是否有氧气放出。
【小问1详解】
根据图示，仪器e名称为酒精喷灯；试管b中两侧导管都刚露出橡胶塞，所以b是安全瓶，主要作用是防倒吸。
【小问2详解】
a中有银白色金属光泽固体生成，则硝酸银分解有银生成，a、b中出现红棕色气体，导管口d处逸出的气体可使带火星的木条复燃，则硝酸银分解生成二氧化氮和氧气，试管a中反应的化学方程式为；
【小问3详解】
溶液中水解生成，AgOH分解生成，所以甲、乙同学猜想固体中可能含有。
【小问4详解】
①氧化银难溶于水，可溶于氨水。甲同学步骤ⅱ加入过量氨水，得出固体A为Ag和的混合物，可知步骤ⅱ的现象为固体部分溶解；溶于氨水生成氢氧化二氨合银，相应的化学方程式为；
②银可溶于稀硝酸，不溶于氨水，乙得出固体B为Ag的结论，可知，乙同学步骤ⅲ加入的试剂为稀硝酸。
【小问5详解】
硝酸银溶液中，硝酸银转化为银和氧化银的过程同时存在。瓶口和瓶壁见光较多，硝酸银和氧化银分解成银；瓶底见光较少，同时有银和氧化银生成，所以固体A与固体B成分不同；
【小问6详解】
硝酸银可以水解，加稀硝酸可以抑制硝酸银水解，硝酸银见光易分解，所以实验室保存硝酸银溶液采取的措施为加入适量稀硝酸、棕色的细口瓶、低温避光处。
13. CH4-CO2干气催化重整制合成气(H2+CO)是CO2资源化利用的重要研究方向，生产过程需做好积炭的控制。在密闭容器中，该重整体系发生反应Ⅰ～Ⅳ。
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
用x表示进料比。回答下列问题：
（1）t℃时，刚性容器中以一定的进料比发生上述四个反应，下列说法正确的是___________(填标号)。
A. 平衡时向容器中充入惰性气体，反应Ⅰ逆向移动
B. 根据混合气体的密度不变可判断重整反应体系已达到平衡状态
C. 增大CH4的起始浓度，K(Ⅰ)和K(Ⅱ)同时增大
D. 催化剂能降低反应的活化能，增大CH4的平衡转化率
（2）下表列出反应Ⅱ中3种化学键的键能：
化学键 C=O H-H O-H
键能/(kJ/mol) 799 436 463
则CO中C≡O的键能为___________。
（3）反应Ⅰ～Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应___________。
（4）101 kPa的密闭容器中，进料比x分别为2.0、1.0和0.5下进行催化重整反应，测得平衡时积炭生成量随反应温度的变化如图所示。
①x=0.5的曲线是___________(填“甲”“乙”或“丙”)。
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低的原因是___________。
③x=1.0，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是___________。
（5）t℃、p kPa时，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，达到平衡时气体总物质的量增加了60%，混合气中n(H2O)：n(CO2)=5：6。
①甲烷的平衡转化率为___________。
②平衡常数K(Ⅱ)=___________(列出计算式)。
【答案】（1）B （2）1067
（3）Ⅳ （4） ①. 丙 ②. 积炭使催化剂活性降低 ③. 温度升高，反应Ⅲ平衡正移，反应Ⅳ平衡逆移，反应Ⅳ逆移程度更大，所以积炭量减少
（5） ①. 90% ②.
【解析】
【小问1详解】
A．恒温恒容时，向其中充入惰性气体，气体的物质的量浓度不变，因此化学平衡不发生移动，A错误；
B．反应体系的体积不变，反应混合物不都是气体，反应Ⅲ、Ⅳ中有固体物质生成，气体的质量发生改变，当气体的质量不变时，则气体的密度就不变，因此可据此判断重整反应体系已达到平衡状态，B正确；
C．化学平衡常数只与温度有关，温度不变，化学平衡常数就不变，C错误；
D．催化剂能降低反应的活化能，加快反应速率，缩短达到平衡所需时间，但不能使平衡发生移动，因此不能增大CH4的平衡转化率，D错误；
故选B；
【小问2详解】
Ⅱ. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41 kJ/mol，由于反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差，则△H2= (2×799kJ/mol+436kJ/mol)-( E(C≡O)+2×463kJ/mol)=+41kJ/mol，则CO中C≡O的键能E=1067kJ/mol；
【小问3详解】
对于反应Ⅰ、Ⅲ，△H＞0，△S＞0，升高温度，平衡向吸热的正反应方向移动，△H-T△S减小；
对于反应Ⅱ，△H＞0，△S=0，升高温度，△H-T△S=△H不变；
对于反应Ⅳ，△H＜0，△S<0，升高温度，△H-T△S增大，符合题意；
故反应Ⅰ~Ⅳ中，△H-T△S随温度的升高而增大的是反应Ⅳ；
【小问4详解】
①用x表示进料比，在其它条件不变时，增大进料比，相当于增大CH4的浓度，反应Ⅲ的平衡正向移动，导致积碳增多，因此x=0.5时进料比最小，积碳应该最少，故其表示的曲线是丙，曲线乙表示进料比x=1.0；曲线甲表示进料比为x=2.0；
②因积炭生成量增加导致反应Ⅰ速率显著降低是由于积炭使催化剂活性降低，反应速率减慢；
③根据①分析可知曲线乙表示进料比x=1.0的积碳随温度变化关系，温度低于1000℃，随着温度的升高，积炭生成量减少的原因是由于温度升高，反应Ⅲ平衡正向移动，反应Ⅳ的化学平衡逆向移动，相对来说，反应Ⅳ逆移程度更大，导致积炭量减少；
【小问5详解】
温度为t℃，压强为p kPa，进料比x=0.5，若催化重整只发生反应Ⅰ和反应Ⅱ，由于反应Ⅰ是反应前后气体物质的量增加的反应，而反应Ⅱ是反应前后气体物质的量不变的反应，因此气体物质的量增加是由于反应Ⅰ所致。根据反应Ⅰ方程式可知每有1 mol CH4气体参加反应，反应后气体物质的量会增加2 mol，假设开始加入CH4的物质的量是1 mol，由于进料比x=0.5，则开始加入的n(CO2)=2 mol，反应达到平衡时气体总物质的量增加了60%，增加的物质的量是(1+2) mol×60%=1.8 mol，故根据反应转化关系可知反应消耗CH4的物质的量是0.9 mol，因此CH4的平衡转化率为×100%=90%；
②根据①分析可知：若开始假设CH4的物质的量是1 mol，反应Ⅰ消耗n(CH4)=n(CO2)=0.9 mol，反应生成n(CO)=n(H2)=1.8 mol，反应达到平衡时n(CH4)=1 mol-0.9 mol=0.1 mol，n(CO2)=2 mol-0.9 mol=1.1 mol，n(CO)=n(H2)=1.8 mol，然后发生反应Ⅱ：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，假设反应反应消耗CO2的物质的量是x mol，则各种物质的物质的量都改变x mol，平衡时n(CO2)=(1.1-x)mol，n(H2)=(1.8-x)mol，n(CO)=(1.8+x)mol，n(H2O)=x mol，由于此时混合气体中，所以，所以x=0.5 mol，则平衡时n(CO2)=(1.1-x)mol=(1.1-0.5)mol=0.6 mol，n(H2)=(1.8-0.5)mol=1.3 mol，n(CO)=(1.8+0.5)mol=2.3 mol，n(H2O)=0.5 mol，假设容器的容积为V L，则反应(Ⅱ)的化学平衡常数K(Ⅱ)== 。
14. H是合成新型冠状病毒肺炎口服药S-217622的原料之一，它的一种合成路线如下：
已知：酰胺在一定条件下能发生水解反应。
回答下列问题：
（1）A的化学名称是___________，A→B的反应类型为___________。
（2）C中官能团的名称为___________。
（3）A与相比，前者键的键长比后者的短，理由：一是与氯原子相连的碳原子的杂化轨道中，前者s轨道成分较大，键长较短；二是___________。
（4）已知C转化为E的化学方程式为，D分子中不存在羧基，D的结构简式为___________。
（5）写出F→G的化学方程式___________。
（6）H有多种同分异构体，写出1种同时满足下列条件的结构简式：___________。
①分子中含有均三嗪环()；
②环上只有一个支链；
③核磁共振氢谱有两组峰，面积之比为3∶1。
【答案】（1） ①. 4-氯甲苯(或对氯甲苯) ②. 取代反应
（2）碳氯键、氨基 （3）A分子内形成大键()，氯原子上的孤电子对向苯环偏移
（4） （5） （6）
【解析】
【分析】对比(A)、(C)结构简式的异同，结合A到B的反应条件：浓硫酸、浓硝酸、55℃可知， A到B的转变化为硝基取代苯环上甲基的邻位H，所以B的结构简式为；E的结构简式为、G的结构简式为，对比E、G的结构简式，结合E转化成F的反应条件：浓硫酸、浓硝酸，可知E转化成F的反应为硝基取代苯环上氯原子的邻位H，所以F的结构简式为。
【小问1详解】
A的结构简式为，其化学名称是4-氯甲苯(或对氯甲苯)；A的结构简式为、C的结构简式为，对比A、C结构简式的异同，结合A到B的反应条件：浓硫酸、浓硝酸、55℃可知，A到B的转变化为硝基取代苯环上甲基的邻位H，B的结构简式为，所以A→B的反应类型为取代反应；
【小问2详解】
C的结构简式为，其含有的官能团的名称为碳氯键、氨基；
【小问3详解】
与相比，前者C-Cl键的键长比后者的短，理由：一是与氯原子相连的碳原子的杂化轨道中，前者s轨道成分较大，键长较短；二是分子内形成大π键()，氯原子上的孤电子对向苯环偏移；
【小问4详解】
已知C转化为E的化学方程式为，即+ D→+CH3COOH，据反应质量守恒以及C、E的结构简式，结合D分子中不存在羧基，所以D的结构简式为；
【小问5详解】
F的结构简式为、G的结构简式为，所以F→G的的化学方程式为；
【小问6详解】
H的结构简式为、分子式为C8H8N3Cl，分子中含有均三嗪环()，环外应还有5个C、1个Cl，两个双键或一个三键，又环上只有一个支链、核磁共振氢谱有两组峰，面积之比为3:1，所以符合要求的同分异构体的结构简式为或。
