黄陂一中2024届高三模拟考试(一)
化学试题
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ni-59 Pb-207
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生活中处处有化学,下列说法错误的是
A. 医药、农药、食品添加剂属于精细化学品 B. 自然界存在的多糖甲壳质是不可再生资源
C. 压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化 D. 高分子分离膜已广泛应用于饮用水的制取
【答案】B
【解析】
详解】A. 医药、农药、食品添加剂属于精细化学品,故A正确;
B. 自然界存在的多糖甲壳质是可再生资源,故B错误;
C. 压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料 ,故C正确;
D. 分离膜一般只允许水及一些小分子物质通过,其余物质则被截留在膜的另一侧,所以高分子分离膜已广泛用于海水淡化和饮用水的制取,故D正确;
故选B。
2. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
材料 组成和结构变化 性能变化
A 生铁 减少含碳量 延展性增强
B 晶体硅 用碳原子取代部分硅原子 导电性增强
C 纤维素 接入带有强亲水基团的支链 吸水能力提高
D 顺丁橡胶 硫化使其结构由线型转变为网状 强度提高
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.较低的碳含量赋予材料更好的延展性和可塑性,A正确;
B.晶体硅和金刚石、碳化硅均为共价晶体,且硅为半导体材料,金刚石态的碳不具有导电性,故碳的导电性比硅差,导电能力会下降,B错误;
C.淀粉、纤维素的主链上再接上带有强亲水基团的支链(如丙烯酸钠),在交联剂作用下形成网状结构可以提高吸水能力,C正确;
D.在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂,在一定的温度、压力条件下,使线型大分子转变为三维网状结构,网状结构相对线性结构具有更大的强度,D正确;
故选B。
3. 下列化学用语表示正确的是
A. p-p键的电子云形状: B. 基态锗原子的简化电子排布式:
C. 二聚中Al的杂化方式: D. 石墨的层状结构:
【答案】C
【解析】
【详解】A.p-p键的电子云形状为 ,故A错误;
B.已知Ge是34号元素,故基态锗原子的简化电子排布式:,故B错误;
C.二聚,Al形成3个σ键,1个配位键,无孤电子对,为sp3杂化,故C正确;
D.石墨是错开的层状结构,故D错误;
答案选C 。
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中所含数目为
B. 电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总体积为44.8L,则转移电子数为
C. 环氧乙烷( )中所含键数目为
D. 铅蓄电池放电时,若负极增重48g,则此时转移电子数为NA
【答案】D
【解析】
【详解】A.溶液中Cu元素以存在,不含,A错误;
B.没有指明标准状况,无法计算气体的物质的量,B错误;
C.环氧乙烷中的键、键、键均为键,环氧乙烷中所含键数目为,C错误;
D.铅蓄电池放电时负极反应式为,负极增重的质量为反应的质量,若负极增重48g则增重的的物质的量为,根据电极反应式可知转移电子数为NA,D正确;
故选D。
5. 推理是一种重要的思维方法。下列推理合理的是
已知 推论
A 电负性:F>O>H 键角:OF2>H2O
B 键能:H-Cl>H-Br 酸性:HCl>HBr
C 溶解性:MgSO4>CaSO4 溶解性:SrSO4>BaSO4
D 极性:NH3>PH3 极性:NCl3>PCl3
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.已知电负性:F>O>H,则OF2中O-F共用电子对偏向于F,即共用电子对之间距离较远,排斥力较小,故键角:H2O>OF2,A错误;
B.已知键能H-Cl>H-Br,说明H-Cl键较H-Br键更难断裂,即酸性:HBr>HCl,B错误;
C.已知溶解性:MgSO4>CaSO4,即可推知同一主族元素的硫酸盐的溶解性从上往下依次减小,故可推知溶解性:SrSO4>BaSO4,C正确;
D.NH3和PH3,二者结构相似,由于N的电负性大于P,则NH3的极性较强,即极性:NH3>PH3,N和Cl的电负性差小于P和Cl的电负性差,则NCl3分子的极性比PCl3的小,即极性:PCl3>NCl3,D错误;
故答案为:C。
6. 下列方程式书写错误的是
A. 漂白粉在空气中生效:
B. 水解制取
C. 线型酚醛树脂的制备:
D. 硅橡胶单体的制备:
【答案】A
【解析】
【详解】A.漂白粉在空气中生效的反应为次氯酸钙溶液与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和次氯酸,反应的离子方程式为,故A错误;
B.三氯化锑制备三氧化二锑的反应为三氯化锑发生水解反应生成三氧化二锑和盐酸,反应的方程式为,故B正确;
C.线型酚醛树脂的制备的反应为酸性条件下苯酚与甲醛发生縮聚反应生成酚醛树脂和水,反应的化学方程式为,故C正确;
D.硅橡胶单体的制备反应为发生水解反应生成,反应的化学方程式为,故D正确;
故选A
7. 一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示(晶胞边长为apm,晶胞高为cpm,为阿伏加德罗常数的值)。
下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为 B. 硼原子间最近距离为
C. 的配位数为12 D. 该物质的摩尔体积为
【答案】C
【解析】
【详解】A.结合投影图可知,晶体结构中实线部分为1个晶胞, Mg个数为4×=1,有2个B位于晶胞体内,化学式为,A错误;
B.晶胞沿c轴的投影图中硼原子位于正三角形的中心,硼原子间的最近距离,应为,B错误;
C.由晶胞图可知,6个B距底面中心的Mg距离相同,底面的Mg为2个晶胞共有,即距Mg最近的B有12个,即Mg的配位数为12,故C正确;
D.该物质的摩尔体积为,D错误;
故选C。
8. 制作客家美食黄元米果的主要原料为大禾米、黄元柴和槐花,槐花含天然色素——槐花黄,其主要成分的结构简式如图,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 分子式为C27H28O16 B. 有良好的水溶性
C. 与溴水只能发生取代反应 D. 分子中有8个手性碳原子
【答案】B
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,槐花黄的分子式为C27H30O16,故A错误;
B.由结构简式可知,槐花黄分子中含有多个亲水性的酚羟基、醇羟基,有良好的水溶性,故B正确;
C.由结构简式可知,槐花黄分子结构中含有酚羟基和碳碳双键,与溴水能发生苯环上酚羟基的邻对位取代反应和碳碳双键的加成反应,故C错误;
D.由结构简式可知,槐花黄分子该物质含有10个如图*所示的手性碳原子:,故D错误;
故选B。
9. 一种由短周期元素组成的化合物,其结构如下图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期,且原子序数依次递增,Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列判断错误的是
A. 离子半径: X<R<Q
B. 使用ZQ2跨临界可直接制冰,利用了ZQ2晶体易升华的性质
C. 元素的非金属性: Z<Q<R
D. 化合物YR3中各原子最外层均满足8电子稳定结构
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、R位于同一周期原子序数依次递增,结合图示可知,R形成1个共价键,Q形成2个共价键,Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍,R不可能为H,若R为F,Z、Q的核电荷数之和为7×2=14,五种元素位于同一周期,则X为Li、Z为C、Q为O。
【详解】由上述分析可知,X为Li、Y为B、Z为C、Q为O、R为F,
A.电子层数越多离子半径越大,电子层数相同时原子序数越大的离子半径越小,则离子半径:X(Li+)<R(F-)<Q(O2-),故A正确;
B.ZQ2为CO2,固态的二氧化碳是干冰,利用CO2晶体易升华的物理性质,使用CO2跨临界可直接制冰,故B正确;
C.主族元素同周期从左向右非金属性逐渐增强,则元素的非金属性:Z(C)<Q(O)<R(F),故C正确;
D.Y与R形成的化合物为BF3,B的最外层电子数为3+3=6,不满足8电子稳定结构,故D错误;
故选:D。
10. 丙烷催化氧化是制备丙烯的常见方法,如图为采用羰基催化剂催化氧化丙烷的机理,下列说法正确的是
A. 该机理中,有非极性键的断裂.无非极性键的形成
B. 羰基催化剂的活性温度高
C. 若参与反应,最终催化剂中含有
D. 理论上消耗1mol可制得2mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.生成丙烯,有非极性键的形成,A错误;
B.羰基催化剂是有机物,温度高不稳定,B错误;
C.若参加反应,根据反应④⑤可知,18O在水中,C错误;
D.总反应为2C3H8+O2→2C3H6+2H2O,理论上消耗1molO2可制得2molC3H6,D正确;
故选D。
11. 绿原酸是170多种抗菌消炎中成药的主要成分,具有广泛的生物活性和抗氧化性,易溶于低级醇、极微溶于乙酸乙酯。实验室从金银花中提取绿原酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是
A. “醇浸”是利用甲醇和乙醇的混合液萃取金银花中的绿原酸
B. “超滤”所需仪器和用品有烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸
C. 可通过质谱法测定绿原酸的相对分子质量
D. “减压蒸馏”可加快蒸馏速率,防止绿原酸被氧化
【答案】B
【解析】
【分析】由实验流程可知,醇浸为固液萃取,超滤是以压力为推动力的膜分离技术,实现大分子与小分子的分离,从而分离出滤渣含蛋白质等大分子,对绿原酸的醇溶液加入乙酸乙酯后,减压蒸馏可使液体在较低温度下气化,加快蒸馏速率,可防止绿原酸因蒸馏时间过长而被氧化,以此来解答。
【详解】A.“醇浸”是利用甲醇和乙醇的混合液萃取金银花中的绿原酸,为固液萃取,故A正确;
B.“超滤”是以压力为推动力的膜分离技术,实现大分子与小分子的分离,不需要滤纸,需分离膜,故B错误;
C.由质谱法中的最大质荷比,可知绿原酸的相对分子质量,故C正确;
D.“减压蒸馏”可使液体在较低温度下气化,加快蒸馏速率,防止绿原酸被氧化,故D正确;
故选:B。
12. 下列实验操作、现象、实验结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向两支盛有等浓度等体积的试管中分别加入等浓度等体积的溶液和溶液 前者产生气泡速率快 的催化效果比好
B 取于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的溶液 溶液变红 与的反应有一定限度
C 取A、B两试管,各加入的,向A中加酸性高锰酸钾溶液,同时向B中加入酸性高锰酸钾溶液 B试管先褪为无色 其他条件不变时,增大反应物的浓度,反应速率加快
D 向溶液中滴加2滴等浓度的出现白色沉淀,过滤后取上层清 液又加入2滴溶液 有黄色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.KMnO4溶液可氧化过氧化氢,CuSO4溶液可催化过氧化氢分解,反应原理不同,不能探究催化效果,A错误;
B.过量,不能通过检测铁离子说明该反应存在一定限度,B错误;
C.,根据反应的化学计量系数可知所用草酸的量不足,混合溶液颜色不会褪去,C错误;
D.所得上层清液存在氯化银的电离平衡,加入2滴溶液有黄色沉淀生成,说明AgI的Ksp小于AgCl的Ksp,D正确;
故合理选项是D。
13. 下列说法正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,遇冷又化合生成氯化铵,则直接加热氯化铵无法制得氨气,实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法制备氨气,故A错误;
B.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以高锰酸钾溶液应盛放在酸式滴定管在,不能盛放在碱式滴定管中,故B错误;
C.配制一定物质的量浓度的溶液时,俯视刻度线定容会使溶液的体积偏小,导致所配溶液浓度偏大,故C正确;
D.由图可知,锌铜原电池中,锌电极为原电池的负极,铜为正极,盐桥中阳离子向硫酸铜溶液中迁移,故D错误;
故选C。
14. 我国科学家设计的一种三室电池既能净化污水,又能淡化海水,同时还可回收其中的能量,用葡萄糖溶液(足量,代替污水)氯化钠溶液(足量,代替海水)和100mL 1.1盐酸模拟工作原理的示意图如下,下列说法正确的是
A. 外电路中的电流方向为电极A→电极B
B. 该电池的正极反应为
C. 常温下,当电路中有0.1mol 通过时,盐酸的pH=2
D. 离子交换膜A可以阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜,但不能与离子交换膜B相同
【答案】B
【解析】
【分析】B极室通入氧气,氧气发生还原反应,则B是正极、A是负极;
【详解】A.电极A为负极,外电路中电子的流动方向为电极A→电极B,故A错误;
B.电极B为正极,电解质溶液为盐酸,氧气得电子发生还原反应生成水,电极反应为,故B正确;
C.电路中有0.1mol 通过时,减少了0.1mol,所以c(H+)=,盐酸的pH=1,故C错误;
D.B是正极、A是负极,为淡化海水,离子交换膜A为阴离子交换膜,离子交换膜B为阳离子交换膜,故D错误;
选B。
15. 菠萝“扎嘴”的原因之一是菠萝中含有一种难溶于水的草酸钙针晶。常温下,草酸钙在不同下体系中与关系如图所示(代表),已知。下列有关说法正确的是
A. 数量级为
B. 溶液时,
C. 时,曲线①呈上升趋势的原因是部分转化为
D. 点时,体系中
【答案】B
【解析】
【分析】CaC2O4为强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,体系中存在一系列平衡,、、,所以在CaC2O4溶液中,,即①表示、②表示H2C2O4、③表示、④表示Ca2+。
【详解】A.,,①③相交时从图中可知此时pH大于4小于5,所以Ka2数量级为10-5,故A错误;
B.溶液pH=7时c(H+)=c(OH-),溶液中电荷守恒,所以,故B正确;
C.由图像可知,pH>12时,如pH=13,c(OH-)=0.1mol/L、c(Ca2+)=10-4.5mol/L,此时,即没有氢氧化钙沉淀析出,故C错误;
D.据以上分析可知,①表示、②表示H2C2O4、③表示、④表示Ca2+,所以A点时①表示的浓度小于此时溶液中的c(H+),故D错误;
故答案为:B。
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有。废水除铊的工艺流程如下。
已知:
①能够在为的范围内以离子态稳定存在,不易与形成沉淀
②易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物,为了简便,通常用表示
③部分物质
物质
④排放标准:Tl的含量低于
(1)已知“氧化”步骤中被还原为且氧化不彻底,请写出该反应的离子方程式:___________。
(2)“预中和”步骤,加至溶液的约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少___________(填化学式)污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去___________(填离子符号)。
(4)根据计算,若使溶液中的含量低于排放标准,溶液的应大于___________,但是实际工艺流程需在“中和”步骤加至溶液的约为9,此时仍只有左右的铊离子能得到去除,其可能原因是___________。
(5)“脱钙”步骤的目的是___________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝{}(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出,占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为___________(设为阿伏伽德罗常数的值)。
【答案】(1)
(2)H2S (3)Zn2+和Tl+
(4) ①. 2 ②. 第一步氧化时氧化不彻底,也会溶解部分离子在溶液中;
(5)除去加入的钙离子
(6)
【解析】
【分析】废水经过高锰酸钾氧化后,被氧化,加入氢氧化钙进行预中和,中和废水中所含H+调节溶液pH,为下一步硫化做准备,加入硫化钠后Zn2+和Tl+生成沉淀和沉淀,继续加入氢氧化钙使Zn2+和沉淀完全后过滤,加入碳酸钠,与滤液中的钙离子反应生成碳酸钙沉淀,过滤,滤液经过离子交换进一步除去溶液中残余铊离子,达到达标水。
【小问1详解】
根据所给信息被还原为,被氧化,可得该反应的离子方程式为:;
【小问2详解】
因为溶液中含有氢离子,与硫化步骤中要加入的硫离子会反应生成硫化氢有毒气体,所以要加至溶液的约为7;
【小问3详解】
硫化钠中的硫离子和Zn2+和Tl+生成沉淀和沉淀,
【小问4详解】
根据,的排放标准为,则,,所以pH为2;步骤加至溶液的约为9,此时仍只有左右的铊离子能得到去除,其可能原因是第一步氧化时氧化不彻底,也会溶解部分离子在溶液中;
【小问5详解】
加入碳酸钠,与滤液中的钙离子反应生成碳酸钙沉淀,从而除去前面步骤中引入的钙离子;
【小问6详解】
设和的最短距离为a,根据已知条件晶体的密度为,普鲁士蓝摩尔质量为,从晶胞的部分图示结构可知和的最短距离为晶胞参数的,由图示可知和分别位于立方体的四个顶点,而位于棱的中点,故该单元中含有的数和数相等都为,的个数为,根据电荷守恒可知数为,因此该单元的摩尔质量为,则有,那么。
17. NiS难溶于水,易溶于稀酸,可用于除去镍电解液中的铜离子,NiS在潮湿的空气中可转化为碱式硫化高镍[Ni(OH)S],从而降低除铜离子能力。实验室模拟制取NiS装置如图(加热、夹持装置略去),先通氮气排尽装置内空气后,同时通入硫化氢气体和氨气,制得NiS沉淀。回答下列问题
(1)装置图中,仪器a的名称是___________,装置 Ⅱ中的试剂为___________。
(2)装置Ⅲ中反应的离子方程式为___________。
(3)反应结束后关闭K1、K4,在b、c处分别连接下图两个装置,打开K2、K3进行抽滤洗涤。装置Ⅳ接在___________(填“b”或“c”) 处。
(4)用NiS除去镍电解液中铜离子时,NiS陈化时间对除铜离子效果的影响如图所示(陈化时间:沉淀完全后,让生成的沉淀与母液一起放置的时间)。图中曲线变化原因是___________ (以化学方程式表示)。
(5)测定某NiS样品的纯度
称取试样(杂质中不含Ni) mg置于锥形瓶中,用稀酸溶解后加入掩蔽剂掩蔽其他离子,加pH≈10的氨性缓冲溶液5mL紫脲酸铵指示剂少许。用0.0200mol/L EDTA (Na2H2Y)标准溶液滴定,发生反应: Ni2++H2Y2- NiY2-+ 2H+。滴定达终点时消耗EDTA标准溶液VmL。
①样品的纯度为___________。
②滴定过程中,若氨性缓冲溶液pH值过低,导致测得的产品纯度___________ (填“偏低”、 “偏高”或“不影响”)。
【答案】(1) ①. 恒压滴液漏斗(或恒压分液漏斗) ②. 饱和NaHS溶液
(2)H2S+Ni2++2NH3=NiS↓+2
(3)b (4)4NiS+O2+2H2O= 4Ni(OH)S
(5) ①. ②. 偏高
【解析】
【分析】Ⅰ中硫化亚铁和盐酸反应生成硫化氢气体,硫化氢通过饱和NaHS溶液的装置Ⅱ除去氯化氢气体杂质后进入装置Ⅲ,装置Ⅲ中硫化氢、氨气、氯化镍反应生成NiS,尾气有毒需要尾气处理装置;
【小问1详解】
装置图中,仪器a的名称是恒压漏斗(或恒压分液漏斗);装置Ⅱ中的试剂为饱和NaHS溶液,饱和NaHS溶液可以除去生成硫化氢气体中挥发的氯化氢气体杂质;
【小问2详解】
装置Ⅲ中硫化氢、氨气、氯化镍反应生成NiS,反应为H2S+Ni2++2NH3=NiS↓+2;
【小问3详解】
反应结束后关闭K1、K4,在b、c处分别连接下图两个装置,打开K2、K3 进行抽滤洗涤,抽滤洗涤时,洗涤水进入装置Ⅲ然后通过抽气装置抽出达到洗涤目的,故连有抽气泵的装置Ⅳ接在b处以便能够抽出洗涤水;
【小问4详解】
已知,NiS在潮湿的空气中可转化为碱式硫化高镍[Ni(OH)S],从而降低除铜离子能力,故随时间延长残留铜离子增加的原因是:4NiS+O2+2H2O= 4Ni(OH)S;
【小问5详解】
①由反应Ni2++H2Y2- NiY2-+ 2H+可知,,则样品的纯度为;
②滴定过程中,缓冲溶液pH值过低,Ni2++H2Y2- NiY2-+ 2H+,导致平衡逆向移动,则需要更多的标准液参与反应,导致测得的产品纯度偏高。
18. H是制备抗癌药物库潘尼西的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:
I. X=卤素原子,R1=烃基,R2,R3=H或烃基
Ⅱ.
Ⅲ. ,R=H,烃基:R=H,烃基
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团有___________种;B与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(2)符合下列条件的C的同分异构体有___________种。
①含有酚羟基 ②氨基与苯环直接相连 ③含有四种化学环境的氢
(3)D的结构简式为___________;C+E→F的反应类型为___________;检验H中是否含有G所用的试剂为___________。
(4)根据上述信息,写出以环己醇、甲醛为主要原料制备的合成路线。_________
【答案】(1) ①. 3 ②.
(2)6 (3) ①. ②. 取代反应 ③. 新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液
(4)
【解析】
【分析】由产物H以及已知Ⅲ可逆推出G的结构简式为: ,再结合已知Ⅱ可推出F的结构简式为: ,结合C、D、E的分子式以及已知I可推出E、D、C的结构简式为: 、 、,结合B到C的反应条件可推出B的结构简式为: ,结合A到B的反应条件可推出A的结构简式为: 。
【小问1详解】
由分析知A的结构简式为,含有三种含氧官能团醛基、醚键和酯基。B的结构简式为,与氢氧化钠反应的实质是酯基与氢氧化钠的反应,故方程式为: 。
【小问2详解】
C的结构简式为,符合条件的同分异构体有:、 、 、、 、共6种。
【小问3详解】
由分析可知D的结构简式为,由已知I可推出C+E→F的反应类型为取代反应,可通过检验G中的醛基来证明H中含有G,可选择新制Cu(OH)2悬浊液或银氨溶液来证明醛基。
【小问4详解】
由产物和已知Ⅲ可逆推出中间产物HCHO和,故正确的合成路线为:
。
19. 氢气在化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
i.
ii.
已知在某种催化剂作用下,的正反应的活化能为,则该反应逆反应的活化能为_______。该反应达平衡后采取下列措施能提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.加入 D.移出 E.使用催化剂
(2)将的混合气体充入反应器中,气体总压强为0.1MPa,平銜时、与温度的关系如图所示。20~400℃时,的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是_______。
(3)在一定温度下的恒容密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为,反应足够时间后,容器中和的浓度分别为和,则反应ii的平衡常数_______。
(4)一定条件下,在某恒容密闭容器中,按投料比发生如下反应:
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态的是_______(填标号)。
A.
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②研究表明该反应速率方程式为,其中为速率常数,与温度、活化能有关,若投料比,时的初始速率为,当转化率为50%时,反应速率为,由此可知_______。设此时反应的活化能为,不同温度、条件下对应的速率常数分别为、,存在关系:(R为常数)。据此推测:升高一定温度,活化能越大,速率常数增大倍数_______(填“越大”“越小”或“不变”)。
【答案】(1) ①. 105.9 ②. AD
(2),,温度升高时,反应i平衡向左移动使增加的量比反应ii平衡向右移动使减少的量多
(3)0.8 (4) ①. CD ②. 1 ③. 越大
【解析】
【小问1详解】
由题干已知:i. ,ii. ,则可知目标反应可由反应iii得到,根据盖斯定律可知,该反应的反应热,又知反应热,则该反应逆反应的活化能为。升高温度和移出都可以使平衡右移,故选:AD;
【小问2详解】
由题干信息可知,反应i是一个放热反应,升高温度平衡逆向移动,的物质的量浓度增大,而反应ii是一个吸热反应,升高温度平衡正向移动,的物质的量浓度减小,由图可知,温度低于220℃时,随着温度升高的物质的量浓度减小,说明此温度段,温度对反应ii的影响大于对反应i的影响,而220~400℃时,温度对反应i的影响大于对反应ii的影响,故导致温度升高的物质的量浓度增大,故,,温度升高时,反应i平衡向左移动使增加的量比反应ii平衡向右移动使减少的量多;
【小问3详解】
由题知,参加反应的各物质的物质的量浓度如下:
i. ,
ii. ,则达平衡时,,,,,由平衡常数公式可求得反应ii的平衡常数;
【小问4详解】
①A.平衡时正逆反应速率相等,则,A不选;
B.恒容下体积不变,混合气体的总质量不变,则混合气体的密度一直不变,不能说明反应平衡,B不选;
C.反应前后气体分子数不相等,则容器内总压强不再变化说明反应平衡,C选;
D.反应前后气体分子数不相等,即物质的量变化,混合气体的总质量不变,则混合气体的平均相对分子质量不再变化说明反应平衡,D选;
故选:CD;
②温度为T1℃时,假设初始氢气和一氧化氮的物质的量均为1mol,容器的体积为1L,则初始氢气和一氧化氮的浓度均为1mol/L,所以v0=k×1m×12=k,当H2转化率为50%时,,此时的反应速率为,则有:,解得:m=1,根据速率常数存在的关系式可以得到,活化能越大,升高温度时,等号右侧的值就越小,则lg就越小,说明的值就越大,那么k2>k1,所以速率常数增大的倍数也是越大的。黄陂一中2024届高三模拟考试(一)
化学试题
注意事项:
1.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.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S-32 Ni-59 Pb-207
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 生活中处处有化学,下列说法错误的是
A. 医药、农药、食品添加剂属于精细化学品 B. 自然界存在的多糖甲壳质是不可再生资源
C. 压电陶瓷能实现机械能与电能的相互转化 D. 高分子分离膜已广泛应用于饮用水的制取
2. 根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化,下列推测不合理的是
材料 组成和结构变化 性能变化
A 生铁 减少含碳量 延展性增强
B 晶体硅 用碳原子取代部分硅原子 导电性增强
C 纤维素 接入带有强亲水基团的支链 吸水能力提高
D 顺丁橡胶 硫化使其结构由线型转变为网状 强度提高
A. A B. B C. C D. D
3. 下列化学用语表示正确是
A. p-p键的电子云形状: B. 基态锗原子的简化电子排布式:
C. 二聚中Al的杂化方式: D. 石墨的层状结构:
4. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 溶液中所含数目为
B. 电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总体积为44.8L,则转移电子数为
C. 环氧乙烷( )中所含键数目为
D. 铅蓄电池放电时,若负极增重48g,则此时转移电子数为NA
5. 推理是一种重要的思维方法。下列推理合理的是
已知 推论
A 电负性:F>O>H 键角:OF2>H2O
B 键能:H-Cl>H-Br 酸性:HCl>HBr
C 溶解性:MgSO4>CaSO4 溶解性:SrSO4>BaSO4
D 极性:NH3>PH3 极性:NCl3>PCl3
A. A B. B C. C D. D
6. 下列方程式书写错误的是
A. 漂白粉在空气中生效:
B. 水解制取
C. 线型酚醛树脂的制备:
D. 硅橡胶单体的制备:
7. 一种硼镁化合物具有超导性能,晶体结构属于六方晶系,其晶体结构、晶胞沿c轴的投影图如下所示(晶胞边长为apm,晶胞高为cpm,为阿伏加德罗常数的值)。
下列说法正确的是
A. 该物质的化学式为 B. 硼原子间最近距离为
C. 的配位数为12 D. 该物质的摩尔体积为
8. 制作客家美食黄元米果的主要原料为大禾米、黄元柴和槐花,槐花含天然色素——槐花黄,其主要成分的结构简式如图,下列有关该物质的叙述正确的是
A. 分子式为C27H28O16 B. 有良好的水溶性
C. 与溴水只能发生取代反应 D. 分子中有8个手性碳原子
9. 一种由短周期元素组成的化合物,其结构如下图所示。X、Y、Z、Q、R位于同一周期,且原子序数依次递增,Z、Q的核电荷数之和等于R的最外层电子数的2倍。下列判断错误的是
A. 离子半径: X<R<Q
B. 使用ZQ2跨临界可直接制冰,利用了ZQ2晶体易升华的性质
C. 元素的非金属性: Z<Q<R
D. 化合物YR3中各原子最外层均满足8电子稳定结构
10. 丙烷催化氧化是制备丙烯的常见方法,如图为采用羰基催化剂催化氧化丙烷的机理,下列说法正确的是
A. 该机理中,有非极性键的断裂.无非极性键的形成
B. 羰基催化剂的活性温度高
C. 若参与反应,最终催化剂中含有
D. 理论上消耗1mol可制得2mol
11. 绿原酸是170多种抗菌消炎中成药的主要成分,具有广泛的生物活性和抗氧化性,易溶于低级醇、极微溶于乙酸乙酯。实验室从金银花中提取绿原酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是
A. “醇浸”是利用甲醇和乙醇的混合液萃取金银花中的绿原酸
B. “超滤”所需仪器和用品有烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸
C. 可通过质谱法测定绿原酸的相对分子质量
D. “减压蒸馏”可加快蒸馏速率,防止绿原酸被氧化
12. 下列实验操作、现象、实验结论均正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 向两支盛有等浓度等体积的试管中分别加入等浓度等体积的溶液和溶液 前者产生气泡速率快 的催化效果比好
B 取于试管中,加入溶液,充分反应后滴入5滴15%的溶液 溶液变红 与的反应有一定限度
C 取A、B两试管,各加入的,向A中加酸性高锰酸钾溶液,同时向B中加入酸性高锰酸钾溶液 B试管先褪为无色 其他条件不变时,增大反应物浓度,反应速率加快
D 向溶液中滴加2滴等浓度的出现白色沉淀,过滤后取上层清 液又加入2滴溶液 有黄色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
13. 下列说法正确的是
A. 图①装置可用于制取并收集氨气
B. 图②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴内的气泡
C. 图③操作俯视刻度线定容会导致所配溶液浓度偏大
D. 图④装置盐桥中阳离子向溶液中迁移
14. 我国科学家设计的一种三室电池既能净化污水,又能淡化海水,同时还可回收其中的能量,用葡萄糖溶液(足量,代替污水)氯化钠溶液(足量,代替海水)和100mL 1.1盐酸模拟工作原理的示意图如下,下列说法正确的是
A. 外电路中的电流方向为电极A→电极B
B. 该电池的正极反应为
C. 常温下,当电路中有0.1mol 通过时,盐酸的pH=2
D. 离子交换膜A可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜,但不能与离子交换膜B相同
15. 菠萝“扎嘴”的原因之一是菠萝中含有一种难溶于水的草酸钙针晶。常温下,草酸钙在不同下体系中与关系如图所示(代表),已知。下列有关说法正确的是
A. 数量级为
B. 溶液时,
C. 时,曲线①呈上升趋势原因是部分转化为
D. 点时,体系中
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. 湿法炼锌工业废水中主要阳离子有。废水除铊的工艺流程如下。
已知:
①能够在为范围内以离子态稳定存在,不易与形成沉淀
②易与废水中的有机物分子形成稳定的配合物,为了简便,通常用表示
③部分物质的
物质
④排放标准:Tl的含量低于
(1)已知“氧化”步骤中被还原为且氧化不彻底,请写出该反应的离子方程式:___________。
(2)“预中和”步骤,加至溶液的约为7,可减少“硫化”步骤中的使用量,还能减少___________(填化学式)污染物的生成。
(3)“硫化”步骤的主要目的是除去___________(填离子符号)。
(4)根据计算,若使溶液中的含量低于排放标准,溶液的应大于___________,但是实际工艺流程需在“中和”步骤加至溶液的约为9,此时仍只有左右的铊离子能得到去除,其可能原因是___________。
(5)“脱钙”步骤的目的是___________。
(6)“离子交换”步骤中可用普鲁士蓝{}(其摩尔质量为)中的与残余铊离子进行离子交换,进一步实现废水中铊的去除。普鲁士蓝晶胞的如下[未标出,占据四个互不相邻的小立方体(晶胞的部分)的体心]。若该晶体的密度为,则和的最短距离为___________(设为阿伏伽德罗常数的值)。
17. NiS难溶于水,易溶于稀酸,可用于除去镍电解液中的铜离子,NiS在潮湿的空气中可转化为碱式硫化高镍[Ni(OH)S],从而降低除铜离子能力。实验室模拟制取NiS装置如图(加热、夹持装置略去),先通氮气排尽装置内空气后,同时通入硫化氢气体和氨气,制得NiS沉淀。回答下列问题
(1)装置图中,仪器a的名称是___________,装置 Ⅱ中的试剂为___________。
(2)装置Ⅲ中反应的离子方程式为___________。
(3)反应结束后关闭K1、K4,在b、c处分别连接下图两个装置,打开K2、K3进行抽滤洗涤。装置Ⅳ接在___________(填“b”或“c”) 处。
(4)用NiS除去镍电解液中铜离子时,NiS陈化时间对除铜离子效果的影响如图所示(陈化时间:沉淀完全后,让生成的沉淀与母液一起放置的时间)。图中曲线变化原因是___________ (以化学方程式表示)。
(5)测定某NiS样品的纯度
称取试样(杂质中不含Ni) mg置于锥形瓶中,用稀酸溶解后加入掩蔽剂掩蔽其他离子,加pH≈10的氨性缓冲溶液5mL紫脲酸铵指示剂少许。用0.0200mol/L EDTA (Na2H2Y)标准溶液滴定,发生反应: Ni2++H2Y2- NiY2-+ 2H+。滴定达终点时消耗EDTA标准溶液VmL。
①样品的纯度为___________。
②滴定过程中,若氨性缓冲溶液pH值过低,导致测得的产品纯度___________ (填“偏低”、 “偏高”或“不影响”)。
18. H是制备抗癌药物库潘尼西的重要中间体,其一种合成路线如下:
已知:
I. X=卤素原子,R1=烃基,R2,R3=H或烃基
Ⅱ.
Ⅲ. ,R=H,烃基:R=H,烃基
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团有___________种;B与NaOH溶液反应的化学方程式为___________。
(2)符合下列条件的C的同分异构体有___________种。
①含有酚羟基 ②氨基与苯环直接相连 ③含有四种化学环境的氢
(3)D的结构简式为___________;C+E→F的反应类型为___________;检验H中是否含有G所用的试剂为___________。
(4)根据上述信息,写出以环己醇、甲醛为主要原料制备的合成路线。_________
19. 氢气在化学工业中应用广泛。回答下列问题:
(1)已知下列热化学方程式:
i.
ii.
已知在某种催化剂的作用下,的正反应的活化能为,则该反应逆反应的活化能为_______。该反应达平衡后采取下列措施能提高平衡转化率的措施有_______(填标号)。
A.升高温度 B.增大压强 C.加入 D.移出 E.使用催化剂
(2)将的混合气体充入反应器中,气体总压强为0.1MPa,平銜时、与温度的关系如图所示。20~400℃时,的物质的量浓度随温度升高而增大的原因是_______。
(3)在一定温度下的恒容密闭容器中通入与,使其物质的量浓度均为,反应足够时间后,容器中和的浓度分别为和,则反应ii的平衡常数_______。
(4)一定条件下,在某恒容密闭容器中,按投料比发生如下反应:
①下列能够说明该反应已达到化学平衡状态是_______(填标号)。
A.
B.混合气体的密度不再变化
C.容器内总压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
②研究表明该反应速率方程式为,其中为速率常数,与温度、活化能有关,若投料比,时的初始速率为,当转化率为50%时,反应速率为,由此可知_______。设此时反应的活化能为,不同温度、条件下对应的速率常数分别为、,存在关系:(R为常数)。据此推测:升高一定温度,活化能越大,速率常数增大倍数_______(填“越大”“越小”或“不变”)。