湖北省八校联考2025-2026学年高三上学期二模化学试题(含解析)

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湖北省八校联考2025-2026学年高三上学期二模化学试题(含解析)

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湖北省2025—2026学年上学期八校二模联考
高三化学试题
本试卷共8页,19题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题:本题共15小题,每题3分,共45分,每小题仅有一项是符合题意。
1.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”“酥暖薤白酒,乳和地黄粥”是唐代诗人白居易的著名诗句。下列说法错误的是(  )
A.红泥的颜色主要来自氧化铁
B.乳和粥的分散质是蛋白质
C.酿酒发酵时有二氧化碳生成
D.酒在人体内被氧化释放能量
2.我国科技工作者利用富勒烯 铜 二氧化硅催化草酸二甲酯合成乙二醇取得了新进展。下列说法正确的是(  )
A.SiO2属于分子晶体   B.Cu的焰色为砖红色
C.乙二醇可用于生产汽车防冻液 D.草酸二甲酯的分子式是C4H8O4
3.湖北钟祥出土的“四爱图梅瓶”是一种青花瓷器。下列说法错误的是(  )
A.陶瓷烧制的过程为物理变化 B.传统陶瓷可用作绝缘材料
C.制作陶瓷的原料为铝硅酸盐 D.陶瓷稳定性较强且耐腐蚀
4.羟基茜草素具有止血、化瘀、通经络等功效,其结构简式如图。下列关于羟基茜草素说法错误的是(  )
A.能发生氧化反应和消去反应
B.分子中所有原子可能共平面
C.苯环上的氢原子被4个氯原子取代的结构有5种
D.1 mol羟基茜草素最多能与8 mol H2发生加成反应
5.下列说法正确的是(  )
A.铍原子最外层原子轨道的电子云图:
B.热稳定性:BaCO3>SrCO3>CaCO3
C.,该电子排布图违背了泡利原理
D.该有机物的系统命名:2-甲基-1-丙醇
6.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,基态X原子最高能级中自旋状态不同的电子数之比为1∶3,基态Y原子的价层电子排布式为ns2np4,基态Z原子次外层全充满,最外层电子数为1,下列说法错误的是(  )
A.电负性:X>W>Y
B.熔点:化合物ZX>化合物ZY
C.简单氢化物的稳定性:W<X
D.X、Y形成的化合物一定为极性分子
7.三聚氰胺是一种有机合成剂和分析剂,结构中含大π键。下列说法错误的是(  )
A.晶体类型为分子晶体        
B.1 mol该分子中存在15 molσ键
C.六元环上的N原子提供孤电子对形成大π键
D.分子中所有化学键均为极性键
8.已知:2-丙醇的沸点为84.6 ℃、丙酮的沸点为56.5 ℃。利用2-丙醇催化氧化制备丙酮,并利用如图装置提纯丙酮。下列叙述错误的是(  )
A.采用热水浴加热
B.毛细玻璃管与液面接触的地方能形成气化中心
C.克氏蒸馏头能防止液体冲入冷凝管
D.温度计指示温度为84.6 ℃
9.臭氧能氧化CN-,故常被用来治理电镀工业中的含氰废水,其化学反应原理为5O3+2CN-+H2O===2HCO+N2+5O2。下列说法错误的是(  )
A.O3和O2是氧元素的同素异形体
B.反应中所涉及的三种气体分子均为非极性分子
C.该反应中N2为氧化产物
D.该反应是熵增的过程
10.目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B,模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正确的是(  )
 
A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+
C.每生成5.6 L气体a,理论上获得副产品A和B各0.5 mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
11.阻燃剂FR分子结构如图。下列说法错误的是(  )
A.该化合物中所有元素都分布在p区
B.第一电离能:N>O>C
C.分子中所有原子不可能处于同一平面
D.分子中C、N原子的杂化方式均为sp2
12.CO吸附在不同催化剂(HCN、HCN A)上转化为CH3CHO的反应历程和能量变化如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅰ→Ⅱ过程中存在C—H键的形成
B.Ⅰ与Ⅸ相对能量的差值等于总反应的焓变
C.反应历程中的决速步是Ⅴ→Ⅵ
D.Ⅶ→Ⅷ的反应为*OCHCH2+H*+e-―→*OCHCH3
13.某温度下,向恒温、恒压容器中充入3 mol H2和1 mol CO2,在催化剂作用下发生反应:3H2(g)+CO2(g)??CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B.其他条件不变,降低温度会使x(b)和x(c)减小
C.若起始压强为106 Pa,将容器改为恒容容器,平衡时x(a)>x1
D.Q点CO2的转化率为75%
14.乙二胺(H2NCH2CH2NH2,简写为EDA)是常用的分析试剂,为二元弱碱,在水中的电离方式与氨类似。25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1其盐酸盐溶液EDAH2Cl2中加入NaOH固体(溶液体积变化忽略不计),体系中EDAH、 EDAH+、EDA三种粒子的浓度的对数值(lg c)、所加NaOH固体质量与pOH的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.乙二胺第一步电离常数的数量级为10-5
B.pH=5时,c(EDAH)>c(EDAH+)>c(EDA)
C.p2时,c(Na+)=c(EDAH+)+2c(EDA)
D.p3时,加入NaOH固体的质量m2=0.12 g
15.一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,),下列说法错误的是(  )
A.晶胞中C、D间距离d= pm
B.C点原子的分数坐标为(,,)
C.晶胞中四面体空隙的占有率为50%
D.该晶体的化学式为CuInTe2
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16、(13分)废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:①LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸。
②常温下,Ksp(FePO4)=1.3×10-22,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
③Li2CO3在水中溶解度:
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
回答下列问题:
(1)将电池粉碎前应先放电,放电的目的是________________________(2分)。
(2)“滤液A”中的溶质主要是_________________________________(1分)。
(3)“酸浸”时,加入H2O2溶液的目的是________________(用离子方程式表示)(2分)。盐酸用量不宜太多,结合后续操作分析,原因是_____________(2分)。
(4)“沉铁沉磷”时,当溶液pH从1.0增大到2.5时,沉铁沉磷率会逐渐增大,但pH超过2.5以后,沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是______________________________________________(2分)。
(5)“提纯”时,可用热水洗涤Li2CO3粗品,理由是__________________(2分)。
(6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合,隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4,反应的化学方程式是__________________________(2分)。
17.(14分)驱除白蚁药物J的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为_____________________________________(2分)。
(2)B→C的化学方程式为___________________________________(2分)。
(3)E的结构简式是_____________________________________________________(2分),
转化E→F的目的是________________________________________________________(2分)。
(4)F中含氧官能团的名称为____________________________(2分)。
(5)若J与足量H2完全加成,得到的产物中含有____________个手性碳原子(2分)。
(6)D的同分异构体中,存在苯环且只有三种化学环境氢原子的结构有_____________
________________________________种(2分)。
18.(14分)氢化铝锂(LiAlH4)以其优良的还原性广泛应用于医药、农药、香料、染料等行业,实验室按如图流程、装置开展制备实验(夹持、尾气处理装置已省略)。
已知:①LiAlH4难溶于烃,可溶于乙醚、四氢呋喃;
②LiH、LiAlH4在潮湿的空气中均会发生剧烈水解;
③乙醚,沸点34.5 ℃,易燃,一般不与金属单质反应。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________________(2分);装置b的作用是___________________
________________________________(2分)。
(2)乙醚中的少量水分也会对LiAlH4的制备产生严重的影响,以下试剂或操作可有效降低市售乙醚(含水体积分数为0.2%)含水量的是_______________________(2分)。
a.钠     b.分液     c.五氧化二磷     d.通入乙烯
(3)下列说法正确的是____________________________(2分)。
a.AlCl3能溶于乙醚,可能与AlCl3可以形成二聚体有关
b.滤渣A的主要成分是LiCl
c.为提高过滤出滤渣A的速度,可先加水让滤纸紧贴漏斗内壁
d.为提高合成LiAlH4的速率,可将反应温度提高到50 ℃
e.操作B可以在分液漏斗中进行
(4)该制备原理的不足之处是___________________________________(2分)。
(5)LiAlH4(不含LiH)纯度可采用如下方法测定(装置如图所示):25 ℃,常压下,准确称取产品LiAlH4 m g,记录量气管B起始体积读数V1 mL,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃、水混合液15.0 mL,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,调整量气管B,读数V2 mL,过量四氢呋喃的作用_____________________(2分);LiAlH4的质量分数为
_________________(已知25 ℃时,气体摩尔体积为Vm L/mol,列出计算式即可)(2分)。
19.(14分)低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料,在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。一定条件下,碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的主要反应有:
反应Ⅰ 2CH3I(g)??C2H4(g)+2HI(g) ΔH1 Kp1=a
反应Ⅱ 3C2H4(g)??2C3H6(g)  ΔH2 Kp2=b
反应Ⅲ  2C2H4(g)??C4H8(g) ΔH3 Kp3=c
反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度下的分压平衡常数Kp如表1,回答下列问题:
表1
T/Kp 298 K 323 K 423 K 523 K 623 K 723 K
反应Ⅰ 7.77×10-8 1.65×10-6 1.05×10-2 2.80 1.41×102 2.64×103
反应Ⅱ 7.16×1013 2.33×1012 1.48×108 3.73×105 6.42×103 3.40×102
反应Ⅲ 2.66×1011 6.04×109 1.40×105 1.94×102 2.24 8.99×10-2
(1)ΔH1____________0(填“>”或“<”,下同)(2分)。
(2)实际工业生产中,若存在副反应:4C3H6(g)??3C4H8(g) ΔH4 Kp4
则Kp4=__________________________________(用含有b、c的代数式表达)(2分),结合表1数据分析 ΔH4______________________________0(2分)。
(3)控制条件只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,测得压强对平衡体系中n(C3H6)/n(C2H4)的影响如表2。
表2
p/MPa 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
1.42 1.75 1.98 2.15 2.30 2.42 2.53 2.63 2.72 2.80
随压强增大,不断增大的原因可能是______________(2分)。
(4)结合信息,请推测有利于提高乙烯产率的措施_____________________(至少答2点)(2分)。
(5)其它条件不变,向容积为1 L的密闭容器中投入1 mol CH3I(g),假定只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占物质的量分数的影响如图,715 K时CH3I(g)的平衡转化率为________________(2分),反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=________________________(2分)。湖北省2025—2026学年上学期八校二模联考
高三化学试题
本试卷共8页,19题,全卷满分100分,考试用时75分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1、答题前,请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。
2、选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3、非选择题作答:用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4、考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题:本题共15小题,每题3分,共45分,每小题仅有一项是符合题意。
1.“绿蚁新醅酒,红泥小火炉”“酥暖薤白酒,乳和地黄粥”是唐代诗人白居易的著名诗句。下列说法错误的是(  )
A.红泥的颜色主要来自氧化铁
B.乳和粥的分散质是蛋白质
C.酿酒发酵时有二氧化碳生成
D.酒在人体内被氧化释放能量
答案解析:B 氧化铁为红色,红泥中含有氧化铁,A项正确;乳分散质为蛋白质,粥分散质为淀粉,B项错误;酿酒的反应为C6H12O62CO2↑+2CH3CH2OH,C项正确;乙醇在酶的作用下被氧化为乙酸和乙醛,最终代谢为CO2和H2O释放能量,D项正确。
2.我国科技工作者利用富勒烯 铜 二氧化硅催化草酸二甲酯合成乙二醇取得了新进展。下列说法正确的是(  )
A.SiO2属于分子晶体   B.Cu的焰色为砖红色
C.乙二醇可用于生产汽车防冻液 D.草酸二甲酯的分子式是C4H8O4
答案解析:C SiO2是共价晶体,A项错误;Cu元素的焰色为绿色,B项错误;乙二醇与水互溶,其能降低水的冰点,因此可用于生产汽车防冻液,C项正确;草酸二甲酯的结构简式是CH3OOCCOOCH3,则其分子式是C4H6O4,D项错误。
3.湖北钟祥出土的“四爱图梅瓶”是一种青花瓷器。下列说法错误的是(  )
A.陶瓷烧制的过程为物理变化 B.传统陶瓷可用作绝缘材料
C.制作陶瓷的原料为铝硅酸盐 D.陶瓷稳定性较强且耐腐蚀
答案解析:A 陶瓷烧制过程中,涉及高温条件下黏土的复杂化学变化,A项错误;传统陶瓷是无机非金属材料,绝缘性好,可作绝缘材料,B项正确;制作陶瓷的原料为黏土,其主要成分为含水的铝硅酸盐,C项正确;陶瓷以黏土为原料,经高温烧制而成,其稳定性好,不易被腐蚀,D项正确。
4.羟基茜草素具有止血、化瘀、通经络等功效,其结构简式如图。下列关于羟基茜草素说法错误的是(  )
A.能发生氧化反应和消去反应
B.分子中所有原子可能共平面
C.苯环上的氢原子被4个氯原子取代的结构有5种
D.1 mol羟基茜草素最多能与8 mol H2发生加成反应
答案解析:A 羟基茜草素不能发生消去反应,A项错误;该分子中所有的碳原子都是sp2杂化,所有原子可能共平面,B项正确;苯环上有五个不同化学环境的H,苯环上的H原子被4个Cl原子取代和被1个Cl原子取代的结构数目相同,均为5种,C项正确;一定条件下,苯环和羰基均能和H2发生加成反应,所以1 mol羟基茜草素最多能与8 mol H2发生加成反应,D项正确。
5.下列说法正确的是(  )
A.铍原子最外层原子轨道的电子云图:
B.热稳定性:BaCO3>SrCO3>CaCO3
C.,该电子排布图违背了泡利原理
D.该有机物的系统命名:2-甲基-1-丙醇
答案解析:B 铍原子的电子排布式为1s22s2,最外层为s能级,其电子云图为球形,A错误;碳酸盐分解生成相应的氧化物和CO2,生成物晶格能大小顺序为CaO>SrO>BaO,晶格能越大,表明该物质越稳定,碳酸盐分解生成的物质越稳定,其分解所需要的温度越小,即该碳酸盐越不稳定,则三种物质的热稳定性为BaCO3>SrCO3>CaCO3,B正确;由洪特规则可知,电子分布到2p能级的3个轨道时,首先按照相同的自旋方向依次占据不同的轨道,故该电子排布图违背了洪特规则,C错误;名称为2-丁醇,D错误。
6.前四周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。基态W原子中有7个运动状态不同的电子,基态X原子最高能级中自旋状态不同的电子数之比为1∶3,基态Y原子的价层电子排布式为ns2np4,基态Z原子次外层全充满,最外层电子数为1,下列说法错误的是(  )
A.电负性:X>W>Y
B.熔点:化合物ZX>化合物ZY
C.简单氢化物的稳定性:W<X
D.X、Y形成的化合物一定为极性分子
答案解析:D 根据题意可知,W的核外电子数为7,则W为N元素;X的核外电子排布为1s22s22p4,X为O元素;Y的价层电子排布式为3s23p4,为S元素;Z的核外电子数为2+8+18+1=29,为Cu元素。电负性为O>N>S,A正确;O2-半径小于S2-,CuO中的离子键强于CuS,故熔点化合物ZX>化合物ZY,B正确;同周期从左到右,元素非金属性逐渐增强,气态简单氢化物稳定性增强,故简单氢化物的稳定性:W<X,C正确;三氧化硫为平面正三角形结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,D错误。
7.三聚氰胺是一种有机合成剂和分析剂,结构中含大π键。下列说法错误的是(  )
A.晶体类型为分子晶体        
B.1 mol该分子中存在15 molσ键
C.六元环上的N原子提供孤电子对形成大π键
D.分子中所有化学键均为极性键
答案解析:C 三聚氰胺中原子间的化学键只有共价键,其晶体的构成粒子为分子,晶体类型为分子晶体,A项正确;1个三聚氰胺分子中含6个N—Hσ键、9个碳氮σ键,1个三聚氰胺分子中含15个σ键,1 mol该分子中存在15 molσ键,B项正确;六元环上的N原子采取sp2杂化,六元环上的每个N原子通过2个杂化轨道与2个碳原子形成碳氮σ键,六元环上的N原子未参与杂化的p轨道上的1个电子形成大π键,孤电子对不形成大π键,C项错误;该分子中存在N—H极性键和碳氮极性键,所有化学键均为极性键,D项正确;。
8.已知:2-丙醇的沸点为84.6 ℃、丙酮的沸点为56.5 ℃。利用2-丙醇催化氧化制备丙酮,并利用如图装置提纯丙酮。下列叙述错误的是(  )
A.采用热水浴加热
B.毛细玻璃管与液面接触的地方能形成气化中心
C.克氏蒸馏头能防止液体冲入冷凝管
D.温度计指示温度为84.6 ℃
答案解析:D 丙酮的沸点比较低,加热的温度应大于56.5 ℃,小于84.6 ℃,采用水浴加热更容易控制合适的加热温度,用酒精灯代替会导致受热不均,故A正确;减压蒸馏时,空气由毛细管进入烧瓶,冒出小气泡,成为沸腾时的气化中心,这样不仅可以使液体平稳沸腾,防止暴沸,同时又起一定的搅拌作用,故B正确;弯管的主要作用是防止减压蒸馏中液体因剧烈沸腾而进入冷凝管,可以避免对收集产物的污染,故C正确;2-丙醇的沸点为84.6 ℃、丙酮的沸点为56.5 ℃,为避免2-丙醇蒸出,温度计指示温度为高于56.5 ℃,低于84.6 ℃,故D错误。
9.臭氧能氧化CN-,故常被用来治理电镀工业中的含氰废水,其化学反应原理为5O3+2CN-+H2O===2HCO+N2+5O2。下列说法错误的是(  )
A.O3和O2是氧元素的同素异形体
B.反应中所涉及的三种气体分子均为非极性分子
C.该反应中N2为氧化产物
D.该反应是熵增的过程
答案解析:B O3和O2是由氧元素组成的两种不同单质,是氧元素的同素异形体,A正确;N2和O2是非极性分子,O3是极性分子,B错误;HCO和N2均为氧化产物,C正确;题给反应是气体总分子数增加的反应,是熵增的过程,D正确。
10.目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水,同时获得副产品A和B,模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜,在直流电作用下,双极阴阳膜(BP)复合层间的H2O解离成H+和OH-,作为H+和OH-的离子源。下列说法正确的是(  )
 
A.X电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑
B.M为阳离子交换膜,N为阴离子交换膜,BP膜的作用是选择性通过Cl-和Na+
C.每生成5.6 L气体a,理论上获得副产品A和B各0.5 mol
D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)
答案解析:D 由图中氢氧根移动方向可知X电极为阳极,电极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑,A错误;由题意可知,精制食盐水中钠离子经过M离子交换膜移向产品A室,与BP双极膜中转移过来的氢氧根结合生成氢氧化钠,所以M膜为阳离子交换膜,氯离子经过N离子交换膜移向产品B室,与BP双极膜中转移过来的氢离子结合生成氯化氢,所以N为阴离子交换膜,BP双极膜的作用是选择性通过氢离子和氢氧根离子,B错误;阳极反应式为:2Cl--2e-===Cl2↑,电路中每生成标况下5.6 L氯气,其物质的量为0.25 mol,转移电子0.5 mol,理论上获得副产品A(氢氧化钠)和B(氯化氢)各0.5 mol,需标明标准状况,C错误;“双极膜组”电渗析法从氯化钠溶液中获得酸(HCl)和碱(NaOH),由此可知:也可从MX溶液制备相应的酸(HX)和碱(MOH),D正确。
11.阻燃剂FR分子结构如图。下列说法错误的是(  )
A.该化合物中所有元素都分布在p区
B.第一电离能:N>O>C
C.分子中所有原子不可能处于同一平面
D.分子中C、N原子的杂化方式均为sp2
答案解析:A A.由结构简式可知,阻燃剂FR分子中含有位于元素周期表s区的氢元素,故A错误;B.同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,第一电离能大于相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为N>O>C,故B正确;C.分子中的磷原子为sp3杂化,以磷原子为中心形成四面体构型,分子中所有原子不可能处于同一平面,故C正确;D.由结构简式可知,阻燃剂FR分子中苯环中的碳原子和形成双键的氮原子的杂化方式均为sp2杂化,故D正确。
12.CO吸附在不同催化剂(HCN、HCN A)上转化为CH3CHO的反应历程和能量变化如图所示。
下列说法不正确的是(  )
A.步骤Ⅰ→Ⅱ过程中存在C—H键的形成
B.Ⅰ与Ⅸ相对能量的差值等于总反应的焓变
C.反应历程中的决速步是Ⅴ→Ⅵ
D.Ⅶ→Ⅷ的反应为*OCHCH2+H*+e-―→*OCHCH3
答案解析:B 由图可知,步骤Ⅰ→Ⅱ过程中存在C—H键的形成,故A正确;由图可知,总反应的化学方程式为2CO+3H2―→CH3CHO+H2O,则Ⅰ与Ⅸ相对能量的差值不可能等于总反应的焓变,故B错误;反应的活化能越大,反应速率越慢,反应历程中的决速步为慢反应,由图可知,反应历程中Ⅴ→Ⅵ的活化能最大,则反应历程中的决速步是Ⅴ→Ⅵ,故C正确;由图可知,Ⅶ→Ⅷ的反应为*OCHCH2+H*+e-―→*OCHCH3,故D正确。
13.某温度下,向恒温、恒压容器中充入3 mol H2和1 mol CO2,在催化剂作用下发生反应:3H2(g)+CO2(g)??CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,平衡时体系中H2、CO2和H2O的物质的量分数(x)与平衡总压的关系如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况
B.其他条件不变,降低温度会使x(b)和x(c)减小
C.若起始压强为106 Pa,将容器改为恒容容器,平衡时x(a)>x1
D.Q点CO2的转化率为75%
答案解析:C 由反应方程式可知,随着平衡总压的增大,平衡正向移动,水的物质的量分数增大,则曲线a表示x(H2O)随压强的变化情况,A正确;由A分析可知,a表示x(H2O),则x(b)和x(c)应该表示反应物,该反应为放热反应,其他条件不变,降低温度,平衡正向移动,则会使x(b)和x(c)减小,B正确;该反应为气体计量系数减小的反应,若起始压强为106 Pa,将容器改为恒容容器,则随着反应进行,压强减小,平衡逆向移动,水的含量减小,即平衡时x(a)    3H2(g)+CO2(g)??CH3OH(g)+H2O(g)
开始/mol  3   1   0   0
转化/mol  3a   a   a   a
平衡/mol 3-3a 1-a   a   a
Q点平衡时H2O(g)、H2(g)物质的量分数相等,即物质的量相等,可得3-3a=a,a=0.75,则Q点CO2的转化率为×100%=75%,D正确。
14.乙二胺(H2NCH2CH2NH2,简写为EDA)是常用的分析试剂,为二元弱碱,在水中的电离方式与氨类似。25 ℃时,向20 mL 0.1 mol·L-1其盐酸盐溶液EDAH2Cl2中加入NaOH固体(溶液体积变化忽略不计),体系中EDAH、 EDAH+、EDA三种粒子的浓度的对数值(lg c)、所加NaOH固体质量与pOH的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.乙二胺第一步电离常数的数量级为10-5
B.pH=5时,c(EDAH)>c(EDAH+)>c(EDA)
C.p2时,c(Na+)=c(EDAH+)+2c(EDA)
D.p3时,加入NaOH固体的质量m2=0.12 g
答案解析:D EDAH、EDAH+为碱对应的离子,因此随溶液的碱性增强,溶液中EDAH的浓度会逐渐降低,EDAH+的浓度会先增大后减小,EDA的浓度会逐渐增大。该图像纵坐标为pOH,表示越往下溶液的碱性越强,初始盐溶液中c(EDAH)≈0.1 mol/L,则lg c(EDAH)≈-1,因此该图像左半部分对应横坐标从左至右表示的微粒浓度逐渐增大,由此可知,
图像中代表的微粒为:曲线①代表EDAH,②表示EDAH+,③表示EDA。曲线②③相交时,溶液pOH=4.1,c(EDAH+)=c(EDA),乙二胺第一步电离常数Kb1=,因此Kb1=c(OH-)=10-4.1,数量级为10-5,故A正确;pH=5时,pOH=9,由图可知c(EDAH)>c(EDAH+)>c(EDA),故B正确;p2时,溶液呈中性,溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)+c(EDAH+)+2c(EDAH)=c(Cl-)+c(OH-),初始溶液中溶质为EDAH2Cl2,由此可得物料守恒:c(Cl-)=2c(EDAH)+2c(EDAH+)+2c(EDA),两式相加并结合溶液呈中性时 c(H+)=c(OH-)可得c(Na+)=c(EDAH+)+2c(EDA),故C正确;当加入0.12 g NaOH固体时,得到等量的EDAHCl和EDA,但EDAH+与EDA的电离程度不同,故其浓度不同,故D错误。
15.一种由Cu、In、Te组成的晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,晶体中Te原子填充在Cu、In围成的四面体空隙中,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称为原子的分数坐标,如A点、B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、(,,),下列说法错误的是(  )
A.晶胞中C、D间距离d= pm
B.C点原子的分数坐标为(,,)
C.晶胞中四面体空隙的占有率为50%
D.该晶体的化学式为CuInTe2
答案解析:A A.由晶胞中C、D形成的直角三角形的边长为 pm、 pm可知,C、D间距离d== pm,A选项错误;B.由位于顶点A点和体心B点原子的分数坐标分别为(0,0,0)、可知,C原子的分数坐标为,B选项正确;C.由晶胞结构可知,Cu、In原子形成的四面体空隙有16个,则四面体空隙的占有率为×100%=50%,C选项正确;D.晶胞中位于顶点、面上和体内的Cu原子个数=8×+4×+1×1=4,位于面上、棱上的In原子个数=6×+4×=4,位于体内的Te原子个数=8×1=8,则Cu、In、Te的原子个数比为4∶4∶8=1∶1∶2,晶体的化学式为CuInTe2,D选项正确。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16、(13分)废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等。工业上利用废旧磷酸铁锂电池的正极材料制备Li2CO3的工艺流程如下:
已知:①LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸。
②常温下,Ksp(FePO4)=1.3×10-22,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38。
③Li2CO3在水中溶解度:
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72
回答下列问题:
(1)将电池粉碎前应先放电,放电的目的是________________________(2分)。
(2)“滤液A”中的溶质主要是_________________________________(1分)。
(3)“酸浸”时,加入H2O2溶液的目的是________________(用离子方程式表示)(2分)。盐酸用量不宜太多,结合后续操作分析,原因是_____________(2分)。
(4)“沉铁沉磷”时,当溶液pH从1.0增大到2.5时,沉铁沉磷率会逐渐增大,但pH超过2.5以后,沉磷率又逐渐减小。从平衡移动的角度解释沉磷率减小的原因是______________________________________________(2分)。
(5)“提纯”时,可用热水洗涤Li2CO3粗品,理由是__________________(2分)。
(6)制取的Li2CO3、FePO4与足量的炭黑混合,隔绝空气高温灼烧得到LiFePO4,反应的化学方程式是__________________________(2分)。
解析:废旧磷酸铁锂电池的正极材料中含有LiFePO4、Al、导电剂(乙炔墨、碳纳米管)等,首先用NaOH溶液浸取,Al溶解得到偏铝酸盐,过滤分离出含偏铝酸钠的溶液即为滤液A,过滤后为LiFePO4及乙炔墨、碳纳米管,加盐酸、过氧化氢将LiFePO4氧化为含有Li+的溶液和FePO4沉淀,过滤分离出滤渣,滤液中含铁离子、锂离子,之后再加30%Na2CO3调节pH,生成的沉淀为FePO4·3H2O等,滤液中含有锂离子,加入饱和碳酸钠溶液并加热,可生成Li2CO3粗品,用热水洗涤,干燥得到高纯Li2CO3。(1)废旧锂离子电池中大都残余部分电量,在处理之前需要进行彻底放电,否则在后续处理中,残余的能量会集中释放出大量的热量,可能会造成安全隐患等不利影响;(2)由上述分析可知滤液A中为偏铝酸钠溶液,其主要溶质为NaAlO2;(3)在步骤“酸浸”时,由题中已知①,LiFePO4不溶于碱,可溶于稀酸,可知LiFePO4被H2O2在酸性环境中氧化得到Li+和FePO4沉淀,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2LiFePO4+H2O2+2H+===2Li++2FePO4↓+2H2O;盐酸用量过多会消耗后续步骤“调pH”中的Na2CO3溶液,造成浪费;(4)pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在,因此降低了磷元素的沉淀率;(5)从题中Li2CO3在水中溶解度可知,碳酸锂在温度较高时溶解度较小,则可用热水洗涤,然后干燥可得到高纯碳酸锂;(6)由题意可知,再生制备磷酸亚铁锂的反应为碳酸锂、磷酸铁与足量炭黑混合高温灼烧反应生成磷酸亚铁锂和一氧化碳,反应的化学方程式为Li2CO3+2FePO4+2C2LiFePO4+3CO↑。
答案:(1)释放残余的能量,避免造成安全隐患 
(2)NaAlO2 
(3)2LiFePO4+H2O2+2H+===2Li++2FePO4↓+2H2O  防止增大后续步骤中Na2CO3溶液的消耗,造成浪费 
(4)pH>2.5后,促使部分铁元素水解平衡正向移动以Fe(OH)3形式存在,降低了磷元素的沉淀率 
(5)碳酸锂在温度较高时溶解度较小,用热水洗涤,干燥可得到高纯碳酸锂 
(6)Li2CO3+2FePO4+2C2LiFePO4+3CO↑
17.(14分)驱除白蚁药物J的一种合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的分子式为_____________________________________(2分)。
(2)B→C的化学方程式为___________________________________(2分)。
(3)E的结构简式是_____________________________________________________(2分),
转化E→F的目的是________________________________________________________(2分)。
(4)F中含氧官能团的名称为____________________________(2分)。
(5)若J与足量H2完全加成,得到的产物中含有____________个手性碳原子(2分)。
(6)D的同分异构体中,存在苯环且只有三种化学环境氢原子的结构有_____________
________________________________种(2分)。
解析:根据A的结构简式和反应条件可知,B为,B与乙醇发生酯化反应生成C为,C发生信息②的反应生成D为,D一定条件下反应生成E,根据F的结构以及E的分子式可知E为,F发生信息①的反应生成G为,G发生醇的催化氧化生成H为,H发生还原反应生成I,I最终生成J。(3)根据E、F的结构简式可知,E→F的转化在后续合成中的目的是保护酮羰基,防止其被还原。(5)若J与足量H2完全加成得到,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,产物中含有5个手性碳原子,位置为。(6)D的同分异构体中,存在苯环且只有三种化学环境的氢原子,若苯环上只有1、2个取代基,则不可能出现只有三种化学环境的氢原子的情况,若苯环上有三个取代基,则满足条件的结构为 ,苯环上有4、5个取代基时无法出现只有3种化学环境的氢的情况,苯环上有6个取代基时,满足条件的结构为,故满足条件的结构一共有4种。
18.(14分)氢化铝锂(LiAlH4)以其优良的还原性广泛应用于医药、农药、香料、染料等行业,实验室按如图流程、装置开展制备实验(夹持、尾气处理装置已省略)。
已知:①LiAlH4难溶于烃,可溶于乙醚、四氢呋喃;
②LiH、LiAlH4在潮湿的空气中均会发生剧烈水解;
③乙醚,沸点34.5 ℃,易燃,一般不与金属单质反应。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________________(2分);装置b的作用是___________________
________________________________(2分)。
(2)乙醚中的少量水分也会对LiAlH4的制备产生严重的影响,以下试剂或操作可有效降低市售乙醚(含水体积分数为0.2%)含水量的是_______________________(2分)。
a.钠     b.分液     c.五氧化二磷     d.通入乙烯
(3)下列说法正确的是____________________________(2分)。
a.AlCl3能溶于乙醚,可能与AlCl3可以形成二聚体有关
b.滤渣A的主要成分是LiCl
c.为提高过滤出滤渣A的速度,可先加水让滤纸紧贴漏斗内壁
d.为提高合成LiAlH4的速率,可将反应温度提高到50 ℃
e.操作B可以在分液漏斗中进行
(4)该制备原理的不足之处是___________________________________(2分)。
(5)LiAlH4(不含LiH)纯度可采用如下方法测定(装置如图所示):25 ℃,常压下,准确称取产品LiAlH4 m g,记录量气管B起始体积读数V1 mL,在分液漏斗中准确加入过量的四氢呋喃、水混合液15.0 mL,打开旋塞至滴加完所有液体,立即关闭旋塞,调整量气管B,读数V2 mL,过量四氢呋喃的作用_____________________(2分);LiAlH4的质量分数为
_________________(已知25 ℃时,气体摩尔体积为Vm L/mol,列出计算式即可)(2分)。
解析:由题给流程可知,氯化铝乙醚溶液与氢化锂乙醚溶液在28 ℃条件下搅拌反应生成氢化铝锂和不溶于乙醚的氯化锂,过滤得到滤渣氯化锂和氢化铝锂乙醚滤液;向滤液中加入苯,蒸馏得到氢化铝锂和苯的混合物;混合物经过一系列操作C得到粗产品。(1)氢化锂、氢化铝锂在潮湿的空气中均会发生剧烈水解可知,装置b中盛有的固体干燥剂用于防止空气中水蒸气进入,保持反应装置干燥,防止氢化锂、氢化铝锂发生水解;(2)a.钠能与水反应生成不溶于乙醚的氢氧化钠和氢气,则用金属钠可以除去乙醚中的水,故正确;b.乙醚微溶于水,不能用分液的方法除去乙醚中的水,故错误;c.五氧化二磷是酸性干燥剂,能与水反应生成磷酸,则五氧化二磷可以除去乙醚中的水,故正确;d.乙烯不能与水反应,溶于乙醚,则通入乙烯不能除去乙醚中的水,故错误;(3)a.氯化铝中氯和铝可以通过配位键形成二聚氯化铝,由相似相溶原理可知,二聚氯化铝能溶于乙醚,则氯化铝能溶于乙醚与氯化铝可以形成二聚体有关,故正确;b.由分析可知,滤渣A的主要成分是不溶于乙醚的氯化锂,故正确;c.氢化铝锂在潮湿的空气中会发生剧烈水解,所以过滤时不能加水让滤纸紧贴漏斗内壁,故错误;d.由题给信息可知,乙醚的沸点34.5 ℃,则实验时不能将反应温度提高到50 ℃,否则乙醚挥发不利于氯化铝和氢化锂的接触反应,会使反应速率减慢,故错误;e.由分析可知,操作B为蒸馏,不能在分液漏斗中进行,故错误;(4)由分析可知,氯化铝乙醚溶液与氢化锂乙醚溶液在28 ℃条件下搅拌反应生成氢化铝锂和不溶于乙醚的氯化锂,反应的化学方程式为AlCl3+4LiHLiAlH4+3LiCl↓,由方程式可知,该制备原理的不足之处是反应中氢化锂主要转化为氯化锂导致氢化锂的利用率低;(5)氢化铝锂与水反应生成氢氧化铝、氢氧化锂和氢气,反应的化学方程式为LiAlH4+4H2O===Al(OH)3+LiOH+4H2↑,由题意可知,反应生成氢气的物质的量为 mol,则氢化铝锂的质量分数为×100%=×100%。
答案:(1)恒压滴液漏斗  防止空气中水蒸气进入,保持反应装置干燥 
(2)ac 
(3)ab 
(4)LiH的利用率低 
(5)减缓LiAlH4与水反应的速率   ×100%
19.(14分)低碳烯烃(乙烯、丙烯、丁烯等)作为重要的基本化工原料,在现代石油和化学工业中起着举足轻重的作用。一定条件下,碘甲烷(CH3I)热裂解制低碳烯烃的主要反应有:
反应Ⅰ 2CH3I(g)??C2H4(g)+2HI(g) ΔH1 Kp1=a
反应Ⅱ 3C2H4(g)??2C3H6(g)  ΔH2 Kp2=b
反应Ⅲ  2C2H4(g)??C4H8(g) ΔH3 Kp3=c
反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ在不同温度下的分压平衡常数Kp如表1,回答下列问题:
表1
T/Kp 298 K 323 K 423 K 523 K 623 K 723 K
反应Ⅰ 7.77×10-8 1.65×10-6 1.05×10-2 2.80 1.41×102 2.64×103
反应Ⅱ 7.16×1013 2.33×1012 1.48×108 3.73×105 6.42×103 3.40×102
反应Ⅲ 2.66×1011 6.04×109 1.40×105 1.94×102 2.24 8.99×10-2
(1)ΔH1____________0(填“>”或“<”,下同)(2分)。
(2)实际工业生产中,若存在副反应:4C3H6(g)??3C4H8(g) ΔH4 Kp4
则Kp4=__________________________________(用含有b、c的代数式表达)(2分),结合表1数据分析 ΔH4______________________________0(2分)。
(3)控制条件只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,测得压强对平衡体系中n(C3H6)/n(C2H4)的影响如表2。
表2
p/MPa 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
1.42 1.75 1.98 2.15 2.30 2.42 2.53 2.63 2.72 2.80
随压强增大,不断增大的原因可能是______________(2分)。
(4)结合信息,请推测有利于提高乙烯产率的措施_____________________(至少答2点)(2分)。
(5)其它条件不变,向容积为1 L的密闭容器中投入1 mol CH3I(g),假定只发生反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,温度对平衡体系中乙烯、丙烯和丁烯所占物质的量分数的影响如图,715 K时CH3I(g)的平衡转化率为________________(2分),反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx=________________________(2分)。
解析:(1)由表格数据可知,升高温度,反应Ⅰ的分压平衡常数依次增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,反应的焓变大于0;(2)由盖斯定律可知,反应Ⅲ×3—反应Ⅱ×2得到副反应,则Kp4=,由表格数据可知,298 K时平衡常数Kp4=≈3.7×106、323 K时平衡常数Kp4=≈4.1×104,则升高温度,副反应的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,反应的焓变小于0;(3)由方程式可知,反应Ⅰ是气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,C2H4的物质的量减小,而反应Ⅱ、Ⅲ是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,C2H4的物质的量减小、C3H6的物质的量增大,所以随压强增大不断增大;(4)由(1)分析知,反应Ⅰ是气体体积增大的吸热反应,由表格数据可知,升高温度,反应Ⅱ、Ⅲ的分压平衡常数依次减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,因此反应Ⅱ、Ⅲ是气体体积减小的放热反应,所以较高的温度,较低的压强有利于提高乙烯产率;(5)由图可知,715 K时C3H6和C4H8的物质的量分数相等,设反应生成碘化氢的物质的量为a mol、生成C3H6和C4H8的物质的量为b mol,由题意可建立如下三段式:
    2CH3I(g)??C2H4(g)+2HI(g)
起(mol)  1  0  0
变(mol)  a   0.5a  a
平(mol) 1-a   a
    3C2H4(g)??2C3H6(g)
起(mol)   0
变(mol)  1.5b  b
平(mol)   b
    2C2H4(g)??C4H8(g)
起(mol)  0
变(mol)  2b   b
平(mol)  b
由三段式数据可知,平衡时气体总物质的量为(1-a+a+0.5a-1.5b-2b+b+b)mol=(1+0.5a-1.5b)mol,由图可知,C2H4的物质的量分数为4%,则×100%=4%,C3H6和C4H8的物质的量分数都为8%,则×100%=8%,解联立方程可得a=0.8、b=0.1,715 K时CH3I(g)的平衡转化率为×100%=80%、物质的量分数为×100%=16%,碘化氢的物质的量分数为×100%=64%,反应Ⅰ以物质的量分数表示的平衡常数Kx==0.64。
答案:(1)> 
(2) < 
(3)加压,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ、反应Ⅲ平衡正向移动,C2H4的生成量减少,且不断消耗,同时C3H6的生成量增多 
(4)较高的温度,较低的压强 (5)80% 0.64

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