【精品解析】四川省泸州市泸县第五中学2025-2026学年高三上学期10月月考化学试题

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四川省泸州市泸县第五中学2025-2026学年高三上学期10月月考化学试题
1.(2025高三上·泸县月考)泾阳茯茶属六大茶类中的黑茶,属于全发酵茶。其制作工艺包括去杂、剁茶、过筛、发酵、压制等,以下操作中最可能引起化学变化的是
A.剁茶 B.过筛 C.发酵 D.压制
2.(2025高三上·泸县月考)下列离子方程式书写正确的是
A.氢氧化镁与稀硫酸反应:
B.向碳酸氢钠溶液中加入稀硫酸:
C.氢氧化钠溶液通入过量:
D.铁与稀硫酸反应:
3.(2025高三上·泸县月考)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.与足量醋酸充分反应后生成乙酸乙酯分子的数目为
B.常温常压下,的乙醇溶液中,含键的数目为
C.现有乙烯和丙烯的混合气体共,其原子总数为
D.标准状况下,含有氟原子的数目为
4.(2025高三上·泸县月考)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:


在转化为的总反应中,若有标准状况下被氧化,则放出的热量为
A. B. C. D.
5.(2025高三上·泸县月考)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.恒温时,体系压强增大,化学反应速率一定加快
B.其他条件不变,升高温度,吸热反应速率加快,放热反应速率减慢
C.的反应速率一定比的反应速率大
D.恒温恒容容器中发生,充入压强增大,反应速率不变
6.(2025高三上·泸县月考)M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,W元素的最高正价与最低负价的代数和为4.由这五种元素组成的阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.简单离子半径:
C.键角:
D.Z的单质能从溴化钠水溶液中置换出溴单质
7.(2025高三上·泸县月考)下列有关原子结构与性质的说法,正确的是
A.基态电子排布式违反了泡利不相容原理
B.激发态的电子轨道表示式:
C.基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形
D.基态原子有16种能量不同的电子
8.(2025高三上·泸县月考)如图为某药物的部分合成路线,有关说法错误的是
A.苯的大键可以表示为,萘()中大键表示为
B.有机物B的碳原子和氮原子中,采用杂化与杂化的原子个数比为7:2
C.中键长由小到大的顺序为
D.的空间结构为平面三角形
9.(2025高三上·泸县月考)下列说法正确的是
A.最外层电子数为2的元素都分布在s区
B.区分晶体和非晶体最科学的方法是看是否有规则的几何外形
C.所有非金属元素都分布在p区
D.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
10.(2025高三上·泸县月考)咖啡中含有的咖啡因,能结合腺苷受体,阻止其释放疲劳的信号,以达到提神的效果。咖啡因的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.咖啡因的分子式为
B.咖啡因的分子结构可以通过射线衍射技术最终测定
C.咖啡因分子中C有2种杂化方式
D.咖啡因分子分子间存在氢键
11.(2025高三上·泸县月考)关于下列各装置图的叙述正确的是
A.图①装置盐桥中的阴离子移向a烧杯
B.图②装置铁上镀铜,b极为铁
C.图③装置钢闸门与电源正极相连获得保护
D.图④装置铁钉发生析氢腐蚀
12.(2025高三上·泸县月考)在卤水精制中,纳滤膜对、有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图(图中表示链延长)。
已知:
下列说法正确的是
A.J能脱除、可能与其存在阴离子有关
B.TMC中所有原子一定共面
C.J具有网状结构仅与单体AEPPS的结构有关
D.合成J的反应为加聚反应
13.(2025高三上·泸县月考)和存在平衡:。下列分析正确的是
A.1 mol平衡混合气体中含1.5 mol N原子
B.断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
14.(2025高三上·泸县月考)室温下,0.1 mol·L-1KOH溶液滴定10 mL0.05 mol·L-1溶液的pH-t曲线如图所示。下列说法正确的是
已知:室温时,。
A.的平衡常数为
B.a点:
C.b点:
D.从b点到c点,水的电离程度一直在增大
15.(2025高三上·泸县月考)亚硝酸钙广泛应用于钢筋混凝土工程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮解、易溶于水。实验室采用下列装置,用干燥的NO与过氧化钙反应制取。
(1)仪器A的名称是   ,装置Ⅰ中试剂名称是   。
(2)装置的连接顺序是:c→   (填字母)。
(3)滴入稀硝酸前需要通入一段时间,待反应结束后还需继续通一会,继续通的目的是   。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,A中观察到的现象是   。
(5)装置Ⅴ的作用是   。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成价,则反应的离子方程式为   。
(7)测定所得亚硝酸钙产品中硝酸钙的含量,实验步骤如下:
①除去时,需要煮沸3min,其反应的化学方程式为   。
②滴定时消耗标准液的体积为VmL,则所得产品中硝酸钙的质量分数为   。
16.(2025高三上·泸县月考)载氧体化学链燃烧技术(CLC)是一种燃烧效率更高的新技术。以H2为燃料,以CaSO4为载氧体的CLC体系工作原理如图所示。
已知:每消耗2mol 生成放出483.6kJ的热量;“燃料反应器”中发生反应的热化学方程式为 (反应1)。
回答下列问题:
(1)“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为   。
(2)随着温度的升高,“燃料反应器”中还可能发生副反应: (反应2),某实验室利用HSC软件绘制出1mol 和1mol 在不同温度下反应的平衡体系中产物的组成如图所示。
①   (填“+”或“-”),理由是   。
②该CLC体系工作时,“燃料反应器”中应该采用   (填标号),否则不但会影响燃烧效率而且会有污染物生成。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③化学反应等温式的一种表达形式为,其中、可以视为与温度无关的定值,R是常数。我国研究人员根据化学反应等温式、利用HSC软件,计算出不同温度下反应1的平衡常数、反应2的平衡常数数值如表所示。
温度/℃ 600 800 1000 1200
ⅰ.随着温度的升高,的变化趋势小于的原因是   。
ⅱ.600℃时,平衡体系中的物质的量为   mol。
ⅲ.保持1000℃,将“燃料反应器”的容积压缩,重新达到平衡后,的变化情况为   (填“增大”“减小”或“不变”)。
17.(2025高三上·泸县月考)化学的发展支撑国家科技的进步。回答下列问题:
(1)O、P、S三种元素中,电负性最小的元素位于元素周期表的   区。
(2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为   。
(3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为   ,其中心原子杂化方式为   杂化。
(4)基态硒原子的价层电子排布式为   ;晶体的熔点为350℃,加热易升华,固态属于   晶体。
(5)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为   ,吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①   ,②   。
(6)基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为   。在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是   。(填标号)
A. B.
C. D.
(7)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为   。
②已知碳化硅的晶胞边长为c nm,阿伏加德罗常数为,碳化硅晶体的密度为   。
18.(2025高三上·泸县月考)抗重度抑郁症的辅助药物布瑞哌唑(F)合成路线如下(部分条件及试剂已简化):
已知:Boc为保护基团
(1)布瑞哌唑(F)中含氧官能团的名称为   、   。
(2)反应的反应类型为   。
(3)可通过巯基乙酸()制得,反应的化学方程式为   。
(4)D的结构简式为   。
(5)理论上,E的核磁共振氢谱图有   组峰。
(6)反应通常需添加以提高产率,原因是   。
(7)与A具有相同官能团的芳香族同分异构体还有   种。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A、只是将茶叶的形状改变,没有新物质生成,A属于物理变化。
B、是对茶叶进行筛选分离,仅改变其存在状态,无新物质生成,B属于物理变化。
C、发酵过程中茶叶的成分发生复杂的化学反应,有新物质生成,C属于化学变化。
D、只是将茶叶压制成型,没有新物质生成,D属于物理变化。
故答案为:C。
【分析】本题的易错点主要有以下两点:
对物理变化和化学变化的本质区别(是否有新物质生成)理解不透彻,容易将物质形状、状态的改变误认为是化学变化,比如剁茶、过筛、压制这些仅改变茶叶形态或存在形式的过程,易误判为化学变化。
对 “发酵” 这一过程的本质认识不足,不清楚发酵是通过化学反应产生新物质的过程,从而可能错误地将其归为物理变化。
2.【答案】C
【知识点】铁的化学性质;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、氢氧化镁是难溶性固体,在离子方程式中不能拆分为和,正确的离子方程式应为,A错误;
B、碳酸氢钠中的属于弱酸酸式酸根,不能拆分为和,正确的离子方程式应为,B错误;
C、氢氧化钠溶液通入过量时,会生成碳酸氢钠,离子方程式书写符合反应事实和离子方程式书写规则,C正确;
D、铁与稀硫酸反应时,生成的是硫酸亚铁(含)和氢气,正确的离子方程式应为,D错误;
故答案为:C。
【分析】判断离子方程式正误的关键突破口:
物质是否拆分:难溶物(如氢氧化镁)、弱酸酸式根(如碳酸氢根 HCO3-)不能拆成离子,需写化学式;易溶强电解质(如强酸、强碱、可溶性盐)才可拆为离子。
反应产物是否正确:注意反应物 “量” 的影响:如过量 CO2与 OH-反应生成 HCO3-,而非 CO32-;
依据物质性质判断产物:如 Fe 与稀硫酸反应生成 Fe2+(而非 Fe3+)和 H2。
守恒关系是否满足:检查原子个数(如 H、O 原子)和电荷是否守恒,确保方程式符合化学反应实际。
3.【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、C2H5OH 与醋酸的酯化反应是可逆反应,不能完全转化,46g(1mol)C2H5OH 反应后生成的乙酸乙酯分子数小于 NA,A错误;
B、100g46% 的乙醇溶液中,除了乙醇含 H-O 键,水也含 H-O 键(水的质量为 54g,含 3mol H2O),故 H-O 键数目远大于 NA,B错误;
C、乙烯和丙烯的最简式均为 CH2,14g 混合气体含 1mol CH2,原子总数为 3NA(1mol C + 2mol H),C正确;
D、标准状况下 HF 是液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,11.2L HF 的物质的量远大于 0.5mol,含氟原子数大于 0.5NA,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
忽略可逆反应的限度:误认为酯化反应能完全进行,错判选项 A 中乙酸乙酯的分子数为NA;
遗漏溶液中其他微粒的贡献:只关注乙醇中的 H-O 键,忽略了乙醇溶液里水也含 H-O 键,错判选项 B 的 H-O 键数目;
混淆物质的状态:误将标准状况下的 HF 当作气体,用气体摩尔体积计算其物质的量,错判选项 D 的氟原子数。
4.【答案】B
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】先推导总反应:已知反应①
反应②
将反应① + 反应②,可得总反应:
然后计算总反应的:总反应的
接着计算的物质的量:标准状况下,的物质的量为
最后计算放出的热量:总反应中参与反应时放出热量,则被氧化时放出的热量为:。
故答案为:B。
【分析】先通过盖斯定律将已知反应式组合,得到转化为的总反应,然后根据组合反应的系数关系,计算总反应的反应热,接着利用标准状况下气体摩尔体积,求出被氧化的的物质的量,最后结合总反应的,计算放出的热量。
5.【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、恒温时压强增大,若反应中无气体参与,或通过充入惰性气体(如 Ar)增大压强但反应物浓度不变,反应速率不会加快。只有压强变化导致反应物浓度增大时,速率才加快,A错误;
B、升高温度,无论吸热还是放热反应,速率都会加快(温度升高使活化分子百分数增加,对正逆反应均有促进作用),B错误;
C、反应速率的数值比较需基于 “同一种物质”,且单位要统一。不同物质的速率数值与化学计量数相关,仅看数值(如 3 mol L- s- 和 1 mol L- s- )无法直接判断快慢,C错误;
D、恒温恒容下,反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 中充入 Ar,总压强增大,但 N2、H2、NH3的浓度未变(体积不变,物质的量不变),反应速率由浓度决定,因此速率不变,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.压强影响速率的本质是浓度变化。恒温加压若未改变反应物浓度(如无气体反应、恒容充惰性气体),速率不加快。
B.升高温度,吸热、放热反应速率均加快(温度对活化分子百分数的影响无选择性)。
C.反应速率比较需是同一种物质且单位统一,不同物质无法仅通过数值判断快慢。
D.恒温恒容充 Ar,反应体系各物质浓度不变,速率不变。
6.【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;键能、键长、键角及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、W 为 S,Y 为 O。非金属性 O>S,简单氢化物稳定性 H2O>H2S,即 Y>W,A错误;
B、简单离子中,S2-为 18 电子,N3-、O2-、F-为 10 电子。电子层数越多半径越大,电子层结构相同时,原子序数越小半径越大,故离子半径 W(S2-)>X(N3-)>Y(O2-)>Z(F-),B错误;
C、MZ4为 CF4,XZ3为 NF3,C 和 N 均为 sp3 杂化。NF3中 N 有孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,导致 NF3键角更小,故键角 CF4>NF3,C正确;
D、Z 为 F,F2先与水反应(2F2+2H2O=4HF+O2),不能从溴化钠溶液中置换出溴单质,D错误;
故答案为:C。
【分析】推断元素:由 “M、X、Y、Z 原子半径依次减小且原子序数依次增大”,推知 M、X、Y、Z 为同周期元素(第二周期)。
W 最高正价与最低负价代数和为 4,推知 W 为第 ⅥA 族元素,结合原子序数最大且为短周期,确定 W 为 S。
结合阴离子结构,进一步推得 M、X、Y、Z 分别为 C、N、O、F。据此解答。
7.【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的运动状态;原子核外电子的跃迁及应用
【解析】【解答】A、基态的电子排布因洪特规则特例(半满结构更稳定),正确排布应为,题目中违反的是洪特规则特例,而非泡利不相容原理(泡利原理是“一个轨道最多2个自旋相反的电子”),A错误;
B、核外有10个电子,基态电子排布为。激发态是基态电子从低能量轨道跃迁到高能量轨道,图中2p轨道电子分别跃迁到3s、3p轨道,符合激发态电子轨道表示式的规则,B正确;
C、基态的电子排布为,能级最高的电子占据3p轨道,p轨道的电子云形状是哑铃形,而非球形(球形是s轨道的电子云形状),C错误;
D、基态原子的电子排布为。电子的能量由能级决定,不同能级(1s、2s、2p、3s、3p)能量不同,同一能级电子能量相同,因此共有5种能量不同的电子,而非16种,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.基态24Cr 因半满结构更稳定,正确排布为 [Ar] 3d54s ,题目排布违反洪特规则特例,而非泡利原理。
B.Mg2+基态为 1s22s22p6,图中 2p 电子跃迁到 3s、3p 高能级,符合激发态规则。
C.K+最高能级为 3p,电子云应为哑铃形,而非球形。
D.S 原子有 1s、2s、2p、3s、3p 共 5 种能级,对应 5 种能量电子,而非 16 种。
8.【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、大π键的表示形式为(为参与大π键的原子数,为参与的电子数)。
苯分子中,6个碳原子均为杂化,每个碳原子提供1个未参与杂化的p电子,形成包含6个原子、6个电子的大π键,因此表示为。萘分子由10个杂化的碳原子组成,每个碳原子提供1个p电子,形成包含10个原子、10个电子的大π键,即。A正确;
B、杂化的原子:苯环上6个碳原子(均为杂化)、酮羰基中的碳原子(杂化)、硝基中的氮原子(杂化),共个原子。杂化的原子:2个亚甲基()中的碳原子(均为杂化),共2个原子。因此,杂化与杂化的原子个数比为,而非选项中的。
B错误;
C、键长与成键原子的半径正相关(原子半径越大,键长越长)。
已知原子半径:。键:H原子半径最小,键长最短。键:Si原子半径大于H,故键长。键:Si原子半径大于C,故键长。因此,键长顺序为,C正确;
D、中心N原子的价层电子对数 = 成键电子对数 + 孤电子对数 = (无孤电子对)。价层电子对互斥模型为平面三角形,且无孤电子对影响,因此的空间结构为平面三角形。D正确;
故答案为:B。
【分析】A.抓大π键表示规则(中为原子数、为电子数),苯和萘的大π键表示符合规则。
B.抓杂化类型判断(sp2杂化对应苯环、羰基、硝基;sp3杂化对应饱和碳),计算得sp2与sp3杂化原子数比为4:1,而非7:2。
C.抓键长与原子半径的关系(原子半径H < C < Si),推导键长H-C < H-Si < C-Si。
D.抓价层电子对互斥理论(NO3-中N价层电子对数为3且无孤电子对),空间结构为平面三角形。
9.【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、最外层电子数为 2 的元素,除了 s 区的 ⅡA 族元素(如 Mg),部分过渡金属(如 Zn,电子排布为 [Ar]3d 4s2,属于 ds 区)也符合,并非都分布在 s 区,A错误;
B、区分晶体和非晶体最科学的方法是X 射线衍射实验(通过衍射图谱判断粒子的周期性排列),而非仅凭是否有规则几何外形(非晶体也可能因人为加工呈现规则外形),B错误;
C、氢元素是非金属,但位于 s 区,因此并非所有非金属元素都分布在 p 区,C错误;
D、元素周期表中第 ⅢB 族到第 ⅡB 族的 10 个纵列属于过渡金属(d 区和 ds 区),这些元素均为金属元素,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.最外层电子数为 2 的元素还可能在 ds 区(如 Zn),并非都在 s 区。
B.区分晶体和非晶体最科学的方法是 X 射线衍射,而非几何外形。
C.H 是非金属但在 s 区,并非所有非金属都在 p 区。
D.第 ⅢB 族到第 ⅡB 族的 10 个纵列为过渡金属,均为金属元素。
10.【答案】D
【知识点】含有氢键的物质;有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、数咖啡因结构简式中C、H、N、O的原子个数,可得分子式为,A正确;
B、X射线衍射技术可测定分子的键长、键角等结构信息,从而最终确定分子结构,B正确;
C、咖啡因分子中,碳氧双键的碳原子和环上的碳原子为杂化,甲基()中的碳原子为杂化,共2种杂化方式,C正确;
D、分子间氢键形成需要存在、等含活泼氢的基团。咖啡因分子中N均与C相连(无键),O均与C相连(无键),因此分子间无氢键,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.通过结构简式数清各原子个数,确定分子式。
B.明确X射线衍射技术对分子结构测定的作用。
C.根据碳原子的成键方式判断杂化类型。
D.依据氢键形成条件(含N-H、O-H等活泼氢基团)分析是否存在分子间氢键。
11.【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;电镀
【解析】【解答】A、Zn 比 Fe 活泼,Zn 为负极(b 烧杯),Fe 为正极(a 烧杯)。因此盐桥中阴离子应移向b 烧杯,而非 a 烧杯,A错误;
B、铁上镀铜时,Fe 作阴极(b 极),Cu 作阳极(a 极),电解液含 Cu2+,符合电镀池的电极要求,B正确;
C、钢闸门若与电源正极相连,会作阳极被氧化,腐蚀加快,应接电源负极才能被保护,C错误;
D、浓硫酸的强氧化性使铁钉钝化,且装置干燥,铁钉不会发生析氢腐蚀,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.明确原电池中离子移动方向(阴离子移向负极,阳离子移向正极)。
B.掌握电镀池的电极判断(待镀金属作阴极,镀层金属作阳极)。
C.理解外加电流阴极保护法的原理(被保护金属作阴极,接电源负极)。
D.分析金属腐蚀的条件(析氢腐蚀需酸性环境且金属未钝化)。
12.【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;缩聚反应;有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解答】A、J 能脱除 Ca2+、Mg2+,是因为这些阳离子可与 J 中的阴离子结合,从而脱离水溶液,故 A正确;
B、TMC 中存在单键,单键可旋转,因此其所有原子不一定共面,B错误;
C、J 的网状结构不仅与单体 AEPPS 有关,还与 TMC 的多官能团结构(三个酰氯基)有关,可实现横向和纵向的连接,C错误;
D、合成过程中脱除了小分子 HCl,属于缩聚反应,而非加聚反应,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.分析 J 脱除 Ca2+、Mg2+的原理(离子与阴离子的结合)。
B.依据单键旋转性判断原子是否共面。
C.明确网状结构形成与单体结构的关系(多官能团单体的作用)。
D.区分加聚反应与缩聚反应(是否脱除小分子)。
13.【答案】B
【知识点】化学键;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、由于平衡体系中 NO2和 N2O4的比例未知,1 mol 平衡混合气体中 N 原子的物质的量介于 1~2 mol 之间,并非固定 1.5 mol,A错误;
B、反应 2NO2(g) N2O4(g) ΔH < 0 为放热反应,说明 2 mol NO2的总键能小于 1 mol N2O4的总键能,因此断裂 2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂 1 mol N2O4中的共价键所需能量,B正确;
C、恒温时缩小容积,NO2浓度瞬间增大导致气体颜色变深,随后平衡正向移动仅部分缓解颜色加深(新平衡时颜色仍比原平衡深),颜色变深的主要原因是浓度瞬间变化,而非平衡正向移动,C错误;
D、该反应为放热反应,恒容时水浴加热,平衡逆向移动,NO2浓度增大,气体颜色变深,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.平衡混合气体中 NO2和 N2O4比例未知,1 mol 混合气体中 N 原子数介于 1~2 mol 之间。
B.反应放热,2 mol NO2总键能小于 1 mol N2O4总键能,断裂 2 mol NO2键能更小。
C.缩小容积时 NO2浓度瞬间增大导致颜色变深,平衡正向移动仅部分缓解,并非平衡移动主导颜色变化。
D.反应放热,加热使平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深。
14.【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A、反应的平衡常数。结合和,可得,A错误;
B、a点为初始溶液,电荷守恒式为。移项得。因溶液呈酸性,电离产生,故,因此,B正确;
C、原溶液中,物料守恒应为(假设未沉淀),选项中比例错误,C错误;
D、从b点到c点滴加KOH,溶液碱性增强。b点水解促进水的电离,c点,过量抑制水的电离,因此水的电离程度先增大后减小,并非一直增大,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.突破口是平衡常数与、的推导关系,通过计算,结果与选项不符。
B.突破口是电荷守恒式的变形与的存在,电荷守恒移项后,因,故不等式成立。
C.突破口是物料守恒的原子比例(与的比例为1:2),物料守恒应为含粒子总和,选项比例错误。
D.突破口是水的电离受酸碱和盐类水解的影响,水解促进电离,过量抑制电离,水的电离程度先增后减。
15.【答案】(1)三颈烧瓶;无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)
(2)fgabdeh
(3)将装置内的NO全部赶入Ⅵ中除去
(4)铜片表面有气泡产生,铜片不断变小,溶液变蓝
(5)防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中
(6)
(7);[或]
【知识点】常用仪器及其使用;化学实验操作的先后顺序;中和滴定;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由仪器构造可知装置A为三颈烧瓶;装置Ⅰ中盛有的无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)用于干燥一氧化氮;
故答案为:三颈烧瓶;无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)。
(2)由以上分析可知装置的连接顺序为:c→f→g→a→b→d→e→h;
故答案为:fgabdeh。
(3)反应结束后还需继续通一会N2,继续通N2的目的是将装置内残留的NO全部赶入酸性重铬酸钾溶液中被吸收,防止污染;
故答案为:将装置内的NO全部赶入Ⅵ中除去。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO,A中观察到的现象是铜片逐渐溶解,溶液变蓝色,同时有气泡冒出;
故答案为:铜片表面有气泡产生,铜片不断变小,溶液变蓝。
(5)装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸气干扰实验;
故答案为:防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价,Cr被还原为+3价,根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式:;
故答案为:。
(7)加入NH4Cl,煮沸3min,除去,生成N2、NaCl和H2O,方程式为;还原的反应为,滴定Fe2+的反应为,N由+5价变成+2价,Cr由+6价变成+3价,Fe由+2价变成+3价,根据电子得失守恒可知,,则,,Ca(NO3)2的质量分数为;
故答案为:;[或]。
【分析】实验前通入氮气,是为了将装置内的空气彻底排净。因为空气中的氧气会与一氧化氮反应(),干扰后续实验,所以必须排尽空气。在装置Ⅱ中铜与稀硝酸反应生成一氧化氮后,再次通入氮气,能将装置Ⅱ中生成的一氧化氮全部“推送”至后续装置,确保一氧化氮被充分利用,提高原料利用率。装置Ⅱ中铜与稀硝酸反应时,会有硝酸蒸气挥发出来,同时一氧化氮可能被少量氧化为二氧化氮。水可以与硝酸蒸气互溶,也能与二氧化氮反应(),从而除去一氧化氮中混有的硝酸蒸气和二氧化氮杂质,得到较纯净的一氧化氮。无水氯化钙是常用的干燥剂,能吸收一氧化氮中的水蒸气,对一氧化氮进行干燥,避免水蒸气进入后续装置Ⅲ影响反应(过氧化钙与水也会发生反应)。一氧化氮与过氧化钙在加热条件下发生反应,生成亚硝酸钙,这是实验的核心制备步骤。一氧化氮是有毒气体,直接排放会污染空气。酸性重铬酸钾具有强氧化性,能将一氧化氮氧化为无害物质,从而吸收尾气中的一氧化氮,防止污染环境;浓硫酸具有吸水性,能吸收装置中可能混入的水蒸气,防止水蒸气进入装置Ⅲ或Ⅵ,避免对实验造成干扰(比如水蒸气与过氧化钙反应、影响酸性重铬酸钾的氧化性等)。
(1)由仪器构造可知装置A为三颈烧瓶;装置Ⅰ中盛有的无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)用于干燥一氧化氮;故答案为:三颈烧瓶;无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)。
(2)由以上分析可知装置的连接顺序为:c→f→g→a→b→d→e→h;故答案为:fgabdeh。
(3)反应结束后还需继续通一会N2,继续通N2的目的是将装置内残留的NO全部赶入酸性重铬酸钾溶液中被吸收,防止污染;故答案为:将装置内的NO全部赶入Ⅵ中除去。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO,A中观察到的现象是铜片逐渐溶解,溶液变蓝色,同时有气泡冒出;故答案为:铜片表面有气泡产生,铜片不断变小,溶液变蓝。
(5)装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸气干扰实验;故答案为:防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价,Cr被还原为+3价,根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式:;故答案为:。
(7)加入NH4Cl,煮沸3min,除去,生成N2、NaCl和H2O,方程式为;还原的反应为,滴定Fe2+的反应为,N由+5价变成+2价,Cr由+6价变成+3价,Fe由+2价变成+3价,根据电子得失守恒可知,,则,,Ca(NO3)2的质量分数为;故答案为:;[或]。
16.【答案】(1)
(2)+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;C;由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大;又因为,所以温度对的影响小于;;不变
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)已知反应1: ,反应3: ,反应3×2-反应1可得反应,根据盖斯定律可得,“空气反应器”中发生的热化学方程式为 2×(-483.6kJ/mol)-(-13.4kJ/mol)=-953.8kJ/mol,
故答案为: =-953.8kJ/mol;
(2)①由图可知,随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此,
故答案为:+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;
②不影响燃烧效率而且不生成污染物,必须抑制副反应(反应2)的发生,副反应为气体物质的量增大的吸热反应,故“燃料反应器”中应该采用低温高压条件,
故答案为:C;
③ⅰ.由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大,又因为,所以温度对的影响小于;
故答案为: 由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大;又因为,所以温度对的影响小于
ⅱ.根据反应,,600℃时,,,由氢原子守恒可知,、物质的量之和不变,则平衡体系中的物质的量为,
故答案为:;
ⅲ.根据反应、,温度不变,平衡常数不变,由与之间的关系:,可推知不变,
故答案为:不变。
【分析】(1)用盖斯定律,结合已知反应 CaSO4(s)+4H2(g) CaS (s)+4H2O (g) ΔH1=-13.4kJ mol- 和 2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) ΔH3=-483.6kJ mol- ,通过反应式运算推导空气反应器的热化学方程式。
(2)①升温时 CaO 或 SO2的量增加,说明反应 2 平衡正向移动,故 ΔH2为 “+”。
②副反应是吸热且气体物质的量增大的反应,需低温高压抑制其发生。
③ⅰ 由等温式可知,|ΔH | 越大,K 受温度影响越大,因 |ΔH1|<|ΔH2|,故 K1受温度影响更小。
ⅱ用反应 1 的 K1表达式和氢原子守恒,计算得 H2的物质的量。
ⅲ 温度不变,平衡常数不变,由 K1和 K2的关系可知,c (SO2) 不变。
(1)已知反应1: ,反应3: ,反应3×2-反应1可得反应,根据盖斯定律可得,“空气反应器”中发生的热化学方程式为 2×(-483.6kJ/mol)-(-13.4kJ/mol)=-953.8kJ/mol,故答案为: =-953.8kJ/mol;
(2)①由图可知,随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此,故答案为:+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;
②不影响燃烧效率而且不生成污染物,必须抑制副反应(反应2)的发生,副反应为气体物质的量增大的吸热反应,故“燃料反应器”中应该采用低温高压条件,故答案为:C;
③ⅰ.由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大,又因为,所以温度对的影响小于;
ⅱ.根据反应,,600℃时,,,由氢原子守恒可知,、物质的量之和不变,则平衡体系中的物质的量为,故答案为:;
ⅲ.根据反应、,温度不变,平衡常数不变,由与之间的关系:,可推知不变,故答案为:不变。
17.【答案】p;2:5;正四面体形;sp3;4s24p4;分子;HC>A>B;4;
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强,故电负性:S>P;同一主族从上往下元素的电负性依次减弱,故O>S;所以 O、P、S三种元素中,P元素电负性最小,位于元素周期表第三周期,第ⅤA族,属于p区元素;
故答案为: p ;
(2)已知氮原子最外层上有5个电子,有3个未成对电子,1对孤电子对,肼分子()中含有4个N-H单键,1个N-N单键,单键都是σ键,故σ键总数为5,每个氮原子含1对孤电子对,故孤电子对总数为2,则肼()分子中孤电子对与σ键的数目之比为2:5;
故答案为: 2:5 ;
(3)阴离子即中心原子N孤电子对数=(a为中心原子价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子所能接受的最多电子数),中心原子N周围的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=4+0=4,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为正四面体形;根据上述计算,阴离子即中心原子N的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可知,其中心原子杂化方式为sp3杂化,
故答案为: 正四面体形 ;sp3;
(4)已知Se是34号元素,基态硒原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,故基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4;晶体的熔点为350℃较低,加热易升华,具有分子晶体的特征,即固态属于分子晶体;
故答案为:4s24p4 ; 分子 ;
(5)①吡啶的组成元素为C、H、N,根据电负性的变化规律,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故H的电负性小于C,C的电负性小于N,所以电负性由小到大的顺序为H②吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有:吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢键;
③吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有:吡啶和水均是极性分子,苯是非极性分子,相似相溶;
故答案为: H (6)①电子云轮廓图呈哑铃形的能级符号为p,基态Al原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1,p能级上共有7个电子,故基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为7;
②A.电子排布为1s22s22p63s23p1,是基态Al原子的价电子排布,电离最外层一个电子所需能量为基态原子的第一电离能;
B.电子排布为1s22s22p63s13p2,3s和3p轨道电子排布较分散,是Al原子的激发态,能量高于基态;
C.,3p轨道无电子,3s轨道为全充满,较稳定,电离最外层一个电子(3s电子)所需能量为第二电离能,第二电离能大于第一电离能;
D.,3p轨道无电子,3s轨道1个电子,电离最外层一个电子(3s电子)所需能量为第三电离能,第三电离能大于第二电离能;
第三电离能(状态D)>第二电离能(状态C)>第一电离能(状态A),且电子能量越高,电离所需能量越低,所以电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是:D>C>A>B;
故答案为: 7 ; D>C>A>B ;
(7)①由图可知,碳化硅晶体为共价晶体,结构与金刚石类似,根据晶胞“无隙并置”的特点,以其中一个面心Si原子为例,其被两个晶胞共用,在两个晶胞中分别连有2个C原子,故其周围距离最近的C原子数目为4;
②根据均摊法,Si原子位于顶点和面心,数目为,C原子位于晶胞内部,数目为4,因此,一个晶胞中含有4个“SiC”单元,SiC摩尔质量为40g/mol,晶胞质量,晶胞边长为c nm,晶胞体积,根据,得。
故答案为:4; 。
【分析】(1)依据电负性规律,O、P、S 中 P 电负性最小,P 位于 p 区。
(2)肼(H2N-NH2)中,每个 N 有 1 对孤电子对,共 2 对;含 4 个 N-Hσ 键和 1 个 N-Nσ 键,共 5 个 σ 键,故孤电子对与 σ 键比为 2:5。
(3)NO43-中心 N 的价层电子对为 4(无孤对),空间结构为正四面体形,杂化方式为 sp3。
(4)基态 Se 原子价层电子排布式为 4s24p4;SeO2熔点低且易升华,属分子晶体。
(5)电负性顺序为 H
(6)基态 Al 原子 p 能级(2p3、3p )共 7 个电子;电离能顺序为 D>C>A>B(D 为第三电离能,C 为第二电离能,A 为基态第一电离能,B 为激发态第一电离能)。
(7)①碳化硅结构与金刚石类似,每个 Si 周围最近的 C 原子数为 4;②晶胞中含 4 个 Si 和 4 个 C,密度为 g cm-3。
18.【答案】(1)酰胺基;醚键
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)8
(6)与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率
(7)9
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)布瑞哌唑(F)中含氧官能团的名称为酰胺基、醚键。
故答案为:酰胺基;醚键;
(2)反应中A的碳氟键发生取代反应生成B,反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应;
(3)可通过巯基乙酸()与乙醇发生酯化反应制得,反应的化学方程式为。
故答案为:;
(4)D的结构简式为。
故答案为:;
(5)理论上,E()的核磁共振氢谱图有8组峰,如图。
故答案为:8;
(6)反应通常需添加以提高产率,原因是与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率。
故答案为:与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率;
(7)三个不同的官能团在苯环上的连接方式可先确定2个官能团的位置,有邻、间、对三种,再将第三个官能团如图中的醛基连上去,、、,与A()具有相同官能团的芳香族同分异构体还有9种。
故答案为:9。
【分析】化合物 A 的结构为含氟、氯的苯甲醛衍生物(结构简式为)。A 与(含叔丁氧羰基保护的哌嗪)反应生成 B,B 的结构是哌嗪取代 A 中 F 原子后的苯甲醛衍生物()。B 与含巯基的乙酯(HS-CH2-COOEt)反应生成 C()。C 在 NaOH 中水解,再经 HCl 酸化得到 D(羧基取代酯基,哌嗪带 Boc 保护)。D 转化为 E(脱除 Boc 保护基,得到游离哌嗪结构的噻吩并苯环化合物)。E 与含氯的喹啉酮衍生物()发生取代反应,生成 F()。据此解题。
(1)布瑞哌唑(F)中含氧官能团的名称为酰胺基、醚键。故答案为:酰胺基;醚键;
(2)反应中A的碳氟键发生取代反应生成B,反应类型为取代反应。故答案为:取代反应;
(3)可通过巯基乙酸()与乙醇发生酯化反应制得,反应的化学方程式为。故答案为:;
(4)D的结构简式为。故答案为:;
(5)理论上,E()的核磁共振氢谱图有8组峰,如图。故答案为:8;
(6)反应通常需添加以提高产率,原因是与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率。故答案为:与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率;
(7)三个不同的官能团在苯环上的连接方式可先确定2个官能团的位置,有邻、间、对三种,再将第三个官能团如图中的醛基连上去,、、,与A()具有相同官能团的芳香族同分异构体还有9种。故答案为:9。
1 / 1四川省泸州市泸县第五中学2025-2026学年高三上学期10月月考化学试题
1.(2025高三上·泸县月考)泾阳茯茶属六大茶类中的黑茶,属于全发酵茶。其制作工艺包括去杂、剁茶、过筛、发酵、压制等,以下操作中最可能引起化学变化的是
A.剁茶 B.过筛 C.发酵 D.压制
【答案】C
【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系
【解析】【解答】A、只是将茶叶的形状改变,没有新物质生成,A属于物理变化。
B、是对茶叶进行筛选分离,仅改变其存在状态,无新物质生成,B属于物理变化。
C、发酵过程中茶叶的成分发生复杂的化学反应,有新物质生成,C属于化学变化。
D、只是将茶叶压制成型,没有新物质生成,D属于物理变化。
故答案为:C。
【分析】本题的易错点主要有以下两点:
对物理变化和化学变化的本质区别(是否有新物质生成)理解不透彻,容易将物质形状、状态的改变误认为是化学变化,比如剁茶、过筛、压制这些仅改变茶叶形态或存在形式的过程,易误判为化学变化。
对 “发酵” 这一过程的本质认识不足,不清楚发酵是通过化学反应产生新物质的过程,从而可能错误地将其归为物理变化。
2.(2025高三上·泸县月考)下列离子方程式书写正确的是
A.氢氧化镁与稀硫酸反应:
B.向碳酸氢钠溶液中加入稀硫酸:
C.氢氧化钠溶液通入过量:
D.铁与稀硫酸反应:
【答案】C
【知识点】铁的化学性质;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、氢氧化镁是难溶性固体,在离子方程式中不能拆分为和,正确的离子方程式应为,A错误;
B、碳酸氢钠中的属于弱酸酸式酸根,不能拆分为和,正确的离子方程式应为,B错误;
C、氢氧化钠溶液通入过量时,会生成碳酸氢钠,离子方程式书写符合反应事实和离子方程式书写规则,C正确;
D、铁与稀硫酸反应时,生成的是硫酸亚铁(含)和氢气,正确的离子方程式应为,D错误;
故答案为:C。
【分析】判断离子方程式正误的关键突破口:
物质是否拆分:难溶物(如氢氧化镁)、弱酸酸式根(如碳酸氢根 HCO3-)不能拆成离子,需写化学式;易溶强电解质(如强酸、强碱、可溶性盐)才可拆为离子。
反应产物是否正确:注意反应物 “量” 的影响:如过量 CO2与 OH-反应生成 HCO3-,而非 CO32-;
依据物质性质判断产物:如 Fe 与稀硫酸反应生成 Fe2+(而非 Fe3+)和 H2。
守恒关系是否满足:检查原子个数(如 H、O 原子)和电荷是否守恒,确保方程式符合化学反应实际。
3.(2025高三上·泸县月考)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.与足量醋酸充分反应后生成乙酸乙酯分子的数目为
B.常温常压下,的乙醇溶液中,含键的数目为
C.现有乙烯和丙烯的混合气体共,其原子总数为
D.标准状况下,含有氟原子的数目为
【答案】C
【知识点】物质的量的相关计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、C2H5OH 与醋酸的酯化反应是可逆反应,不能完全转化,46g(1mol)C2H5OH 反应后生成的乙酸乙酯分子数小于 NA,A错误;
B、100g46% 的乙醇溶液中,除了乙醇含 H-O 键,水也含 H-O 键(水的质量为 54g,含 3mol H2O),故 H-O 键数目远大于 NA,B错误;
C、乙烯和丙烯的最简式均为 CH2,14g 混合气体含 1mol CH2,原子总数为 3NA(1mol C + 2mol H),C正确;
D、标准状况下 HF 是液体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,11.2L HF 的物质的量远大于 0.5mol,含氟原子数大于 0.5NA,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题易错点:
忽略可逆反应的限度:误认为酯化反应能完全进行,错判选项 A 中乙酸乙酯的分子数为NA;
遗漏溶液中其他微粒的贡献:只关注乙醇中的 H-O 键,忽略了乙醇溶液里水也含 H-O 键,错判选项 B 的 H-O 键数目;
混淆物质的状态:误将标准状况下的 HF 当作气体,用气体摩尔体积计算其物质的量,错判选项 D 的氟原子数。
4.(2025高三上·泸县月考)氮氧化物的治理对大气环境的净化有着重要的意义。已知:


在转化为的总反应中,若有标准状况下被氧化,则放出的热量为
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】热化学方程式;盖斯定律及其应用
【解析】【解答】先推导总反应:已知反应①
反应②
将反应① + 反应②,可得总反应:
然后计算总反应的:总反应的
接着计算的物质的量:标准状况下,的物质的量为
最后计算放出的热量:总反应中参与反应时放出热量,则被氧化时放出的热量为:。
故答案为:B。
【分析】先通过盖斯定律将已知反应式组合,得到转化为的总反应,然后根据组合反应的系数关系,计算总反应的反应热,接着利用标准状况下气体摩尔体积,求出被氧化的的物质的量,最后结合总反应的,计算放出的热量。
5.(2025高三上·泸县月考)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.恒温时,体系压强增大,化学反应速率一定加快
B.其他条件不变,升高温度,吸热反应速率加快,放热反应速率减慢
C.的反应速率一定比的反应速率大
D.恒温恒容容器中发生,充入压强增大,反应速率不变
【答案】D
【知识点】化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A、恒温时压强增大,若反应中无气体参与,或通过充入惰性气体(如 Ar)增大压强但反应物浓度不变,反应速率不会加快。只有压强变化导致反应物浓度增大时,速率才加快,A错误;
B、升高温度,无论吸热还是放热反应,速率都会加快(温度升高使活化分子百分数增加,对正逆反应均有促进作用),B错误;
C、反应速率的数值比较需基于 “同一种物质”,且单位要统一。不同物质的速率数值与化学计量数相关,仅看数值(如 3 mol L- s- 和 1 mol L- s- )无法直接判断快慢,C错误;
D、恒温恒容下,反应 N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) 中充入 Ar,总压强增大,但 N2、H2、NH3的浓度未变(体积不变,物质的量不变),反应速率由浓度决定,因此速率不变,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.压强影响速率的本质是浓度变化。恒温加压若未改变反应物浓度(如无气体反应、恒容充惰性气体),速率不加快。
B.升高温度,吸热、放热反应速率均加快(温度对活化分子百分数的影响无选择性)。
C.反应速率比较需是同一种物质且单位统一,不同物质无法仅通过数值判断快慢。
D.恒温恒容充 Ar,反应体系各物质浓度不变,速率不变。
6.(2025高三上·泸县月考)M、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,M、X、Y、Z的原子半径依次减小,W元素的最高正价与最低负价的代数和为4.由这五种元素组成的阴离子的结构如下图所示。下列说法正确的是
A.简单氢化物的稳定性:
B.简单离子半径:
C.键角:
D.Z的单质能从溴化钠水溶液中置换出溴单质
【答案】C
【知识点】原子结构与元素的性质;键能、键长、键角及其应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A、W 为 S,Y 为 O。非金属性 O>S,简单氢化物稳定性 H2O>H2S,即 Y>W,A错误;
B、简单离子中,S2-为 18 电子,N3-、O2-、F-为 10 电子。电子层数越多半径越大,电子层结构相同时,原子序数越小半径越大,故离子半径 W(S2-)>X(N3-)>Y(O2-)>Z(F-),B错误;
C、MZ4为 CF4,XZ3为 NF3,C 和 N 均为 sp3 杂化。NF3中 N 有孤电子对,孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力,导致 NF3键角更小,故键角 CF4>NF3,C正确;
D、Z 为 F,F2先与水反应(2F2+2H2O=4HF+O2),不能从溴化钠溶液中置换出溴单质,D错误;
故答案为:C。
【分析】推断元素:由 “M、X、Y、Z 原子半径依次减小且原子序数依次增大”,推知 M、X、Y、Z 为同周期元素(第二周期)。
W 最高正价与最低负价代数和为 4,推知 W 为第 ⅥA 族元素,结合原子序数最大且为短周期,确定 W 为 S。
结合阴离子结构,进一步推得 M、X、Y、Z 分别为 C、N、O、F。据此解答。
7.(2025高三上·泸县月考)下列有关原子结构与性质的说法,正确的是
A.基态电子排布式违反了泡利不相容原理
B.激发态的电子轨道表示式:
C.基态中能级最高的电子所占据轨道的电子云形状为球形
D.基态原子有16种能量不同的电子
【答案】B
【知识点】原子核外电子排布;原子核外电子的运动状态;原子核外电子的跃迁及应用
【解析】【解答】A、基态的电子排布因洪特规则特例(半满结构更稳定),正确排布应为,题目中违反的是洪特规则特例,而非泡利不相容原理(泡利原理是“一个轨道最多2个自旋相反的电子”),A错误;
B、核外有10个电子,基态电子排布为。激发态是基态电子从低能量轨道跃迁到高能量轨道,图中2p轨道电子分别跃迁到3s、3p轨道,符合激发态电子轨道表示式的规则,B正确;
C、基态的电子排布为,能级最高的电子占据3p轨道,p轨道的电子云形状是哑铃形,而非球形(球形是s轨道的电子云形状),C错误;
D、基态原子的电子排布为。电子的能量由能级决定,不同能级(1s、2s、2p、3s、3p)能量不同,同一能级电子能量相同,因此共有5种能量不同的电子,而非16种,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.基态24Cr 因半满结构更稳定,正确排布为 [Ar] 3d54s ,题目排布违反洪特规则特例,而非泡利原理。
B.Mg2+基态为 1s22s22p6,图中 2p 电子跃迁到 3s、3p 高能级,符合激发态规则。
C.K+最高能级为 3p,电子云应为哑铃形,而非球形。
D.S 原子有 1s、2s、2p、3s、3p 共 5 种能级,对应 5 种能量电子,而非 16 种。
8.(2025高三上·泸县月考)如图为某药物的部分合成路线,有关说法错误的是
A.苯的大键可以表示为,萘()中大键表示为
B.有机物B的碳原子和氮原子中,采用杂化与杂化的原子个数比为7:2
C.中键长由小到大的顺序为
D.的空间结构为平面三角形
【答案】B
【知识点】键能、键长、键角及其应用;判断简单分子或离子的构型;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、大π键的表示形式为(为参与大π键的原子数,为参与的电子数)。
苯分子中,6个碳原子均为杂化,每个碳原子提供1个未参与杂化的p电子,形成包含6个原子、6个电子的大π键,因此表示为。萘分子由10个杂化的碳原子组成,每个碳原子提供1个p电子,形成包含10个原子、10个电子的大π键,即。A正确;
B、杂化的原子:苯环上6个碳原子(均为杂化)、酮羰基中的碳原子(杂化)、硝基中的氮原子(杂化),共个原子。杂化的原子:2个亚甲基()中的碳原子(均为杂化),共2个原子。因此,杂化与杂化的原子个数比为,而非选项中的。
B错误;
C、键长与成键原子的半径正相关(原子半径越大,键长越长)。
已知原子半径:。键:H原子半径最小,键长最短。键:Si原子半径大于H,故键长。键:Si原子半径大于C,故键长。因此,键长顺序为,C正确;
D、中心N原子的价层电子对数 = 成键电子对数 + 孤电子对数 = (无孤电子对)。价层电子对互斥模型为平面三角形,且无孤电子对影响,因此的空间结构为平面三角形。D正确;
故答案为:B。
【分析】A.抓大π键表示规则(中为原子数、为电子数),苯和萘的大π键表示符合规则。
B.抓杂化类型判断(sp2杂化对应苯环、羰基、硝基;sp3杂化对应饱和碳),计算得sp2与sp3杂化原子数比为4:1,而非7:2。
C.抓键长与原子半径的关系(原子半径H < C < Si),推导键长H-C < H-Si < C-Si。
D.抓价层电子对互斥理论(NO3-中N价层电子对数为3且无孤电子对),空间结构为平面三角形。
9.(2025高三上·泸县月考)下列说法正确的是
A.最外层电子数为2的元素都分布在s区
B.区分晶体和非晶体最科学的方法是看是否有规则的几何外形
C.所有非金属元素都分布在p区
D.元素周期表中第ⅢB族到第ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
【答案】D
【知识点】元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】A、最外层电子数为 2 的元素,除了 s 区的 ⅡA 族元素(如 Mg),部分过渡金属(如 Zn,电子排布为 [Ar]3d 4s2,属于 ds 区)也符合,并非都分布在 s 区,A错误;
B、区分晶体和非晶体最科学的方法是X 射线衍射实验(通过衍射图谱判断粒子的周期性排列),而非仅凭是否有规则几何外形(非晶体也可能因人为加工呈现规则外形),B错误;
C、氢元素是非金属,但位于 s 区,因此并非所有非金属元素都分布在 p 区,C错误;
D、元素周期表中第 ⅢB 族到第 ⅡB 族的 10 个纵列属于过渡金属(d 区和 ds 区),这些元素均为金属元素,D正确;
故答案为:D。
【分析】A.最外层电子数为 2 的元素还可能在 ds 区(如 Zn),并非都在 s 区。
B.区分晶体和非晶体最科学的方法是 X 射线衍射,而非几何外形。
C.H 是非金属但在 s 区,并非所有非金属都在 p 区。
D.第 ⅢB 族到第 ⅡB 族的 10 个纵列为过渡金属,均为金属元素。
10.(2025高三上·泸县月考)咖啡中含有的咖啡因,能结合腺苷受体,阻止其释放疲劳的信号,以达到提神的效果。咖啡因的结构如图所示,下列说法不正确的是
A.咖啡因的分子式为
B.咖啡因的分子结构可以通过射线衍射技术最终测定
C.咖啡因分子中C有2种杂化方式
D.咖啡因分子分子间存在氢键
【答案】D
【知识点】含有氢键的物质;有机化合物中碳的成键特征;有机物的结构和性质
【解析】【解答】A、数咖啡因结构简式中C、H、N、O的原子个数,可得分子式为,A正确;
B、X射线衍射技术可测定分子的键长、键角等结构信息,从而最终确定分子结构,B正确;
C、咖啡因分子中,碳氧双键的碳原子和环上的碳原子为杂化,甲基()中的碳原子为杂化,共2种杂化方式,C正确;
D、分子间氢键形成需要存在、等含活泼氢的基团。咖啡因分子中N均与C相连(无键),O均与C相连(无键),因此分子间无氢键,D错误;
故答案为:D。
【分析】A.通过结构简式数清各原子个数,确定分子式。
B.明确X射线衍射技术对分子结构测定的作用。
C.根据碳原子的成键方式判断杂化类型。
D.依据氢键形成条件(含N-H、O-H等活泼氢基团)分析是否存在分子间氢键。
11.(2025高三上·泸县月考)关于下列各装置图的叙述正确的是
A.图①装置盐桥中的阴离子移向a烧杯
B.图②装置铁上镀铜,b极为铁
C.图③装置钢闸门与电源正极相连获得保护
D.图④装置铁钉发生析氢腐蚀
【答案】B
【知识点】金属的电化学腐蚀与防护;电镀
【解析】【解答】A、Zn 比 Fe 活泼,Zn 为负极(b 烧杯),Fe 为正极(a 烧杯)。因此盐桥中阴离子应移向b 烧杯,而非 a 烧杯,A错误;
B、铁上镀铜时,Fe 作阴极(b 极),Cu 作阳极(a 极),电解液含 Cu2+,符合电镀池的电极要求,B正确;
C、钢闸门若与电源正极相连,会作阳极被氧化,腐蚀加快,应接电源负极才能被保护,C错误;
D、浓硫酸的强氧化性使铁钉钝化,且装置干燥,铁钉不会发生析氢腐蚀,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.明确原电池中离子移动方向(阴离子移向负极,阳离子移向正极)。
B.掌握电镀池的电极判断(待镀金属作阴极,镀层金属作阳极)。
C.理解外加电流阴极保护法的原理(被保护金属作阴极,接电源负极)。
D.分析金属腐蚀的条件(析氢腐蚀需酸性环境且金属未钝化)。
12.(2025高三上·泸县月考)在卤水精制中,纳滤膜对、有很高的脱除率。一种网状结构的纳滤膜J的合成路线如图(图中表示链延长)。
已知:
下列说法正确的是
A.J能脱除、可能与其存在阴离子有关
B.TMC中所有原子一定共面
C.J具有网状结构仅与单体AEPPS的结构有关
D.合成J的反应为加聚反应
【答案】A
【知识点】有机物的结构和性质;缩聚反应;有机分子中原子共线、共面的判断
【解析】【解答】A、J 能脱除 Ca2+、Mg2+,是因为这些阳离子可与 J 中的阴离子结合,从而脱离水溶液,故 A正确;
B、TMC 中存在单键,单键可旋转,因此其所有原子不一定共面,B错误;
C、J 的网状结构不仅与单体 AEPPS 有关,还与 TMC 的多官能团结构(三个酰氯基)有关,可实现横向和纵向的连接,C错误;
D、合成过程中脱除了小分子 HCl,属于缩聚反应,而非加聚反应,D错误;
故答案为:A。
【分析】A.分析 J 脱除 Ca2+、Mg2+的原理(离子与阴离子的结合)。
B.依据单键旋转性判断原子是否共面。
C.明确网状结构形成与单体结构的关系(多官能团单体的作用)。
D.区分加聚反应与缩聚反应(是否脱除小分子)。
13.(2025高三上·泸县月考)和存在平衡:。下列分析正确的是
A.1 mol平衡混合气体中含1.5 mol N原子
B.断裂中的共价键所需能量小于断裂中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【知识点】化学键;化学平衡的影响因素
【解析】【解答】A、由于平衡体系中 NO2和 N2O4的比例未知,1 mol 平衡混合气体中 N 原子的物质的量介于 1~2 mol 之间,并非固定 1.5 mol,A错误;
B、反应 2NO2(g) N2O4(g) ΔH < 0 为放热反应,说明 2 mol NO2的总键能小于 1 mol N2O4的总键能,因此断裂 2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂 1 mol N2O4中的共价键所需能量,B正确;
C、恒温时缩小容积,NO2浓度瞬间增大导致气体颜色变深,随后平衡正向移动仅部分缓解颜色加深(新平衡时颜色仍比原平衡深),颜色变深的主要原因是浓度瞬间变化,而非平衡正向移动,C错误;
D、该反应为放热反应,恒容时水浴加热,平衡逆向移动,NO2浓度增大,气体颜色变深,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.平衡混合气体中 NO2和 N2O4比例未知,1 mol 混合气体中 N 原子数介于 1~2 mol 之间。
B.反应放热,2 mol NO2总键能小于 1 mol N2O4总键能,断裂 2 mol NO2键能更小。
C.缩小容积时 NO2浓度瞬间增大导致颜色变深,平衡正向移动仅部分缓解,并非平衡移动主导颜色变化。
D.反应放热,加热使平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深。
14.(2025高三上·泸县月考)室温下,0.1 mol·L-1KOH溶液滴定10 mL0.05 mol·L-1溶液的pH-t曲线如图所示。下列说法正确的是
已知:室温时,。
A.的平衡常数为
B.a点:
C.b点:
D.从b点到c点,水的电离程度一直在增大
【答案】B
【知识点】难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质;离子浓度大小的比较;中和滴定
【解析】【解答】A、反应的平衡常数。结合和,可得,A错误;
B、a点为初始溶液,电荷守恒式为。移项得。因溶液呈酸性,电离产生,故,因此,B正确;
C、原溶液中,物料守恒应为(假设未沉淀),选项中比例错误,C错误;
D、从b点到c点滴加KOH,溶液碱性增强。b点水解促进水的电离,c点,过量抑制水的电离,因此水的电离程度先增大后减小,并非一直增大,D错误;
故答案为:B。
【分析】A.突破口是平衡常数与、的推导关系,通过计算,结果与选项不符。
B.突破口是电荷守恒式的变形与的存在,电荷守恒移项后,因,故不等式成立。
C.突破口是物料守恒的原子比例(与的比例为1:2),物料守恒应为含粒子总和,选项比例错误。
D.突破口是水的电离受酸碱和盐类水解的影响,水解促进电离,过量抑制电离,水的电离程度先增后减。
15.(2025高三上·泸县月考)亚硝酸钙广泛应用于钢筋混凝土工程中,主要用作水泥硬化促进剂和防冻阻锈剂,其为白色粉末,易潮解、易溶于水。实验室采用下列装置,用干燥的NO与过氧化钙反应制取。
(1)仪器A的名称是   ,装置Ⅰ中试剂名称是   。
(2)装置的连接顺序是:c→   (填字母)。
(3)滴入稀硝酸前需要通入一段时间,待反应结束后还需继续通一会,继续通的目的是   。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,A中观察到的现象是   。
(5)装置Ⅴ的作用是   。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成价,则反应的离子方程式为   。
(7)测定所得亚硝酸钙产品中硝酸钙的含量,实验步骤如下:
①除去时,需要煮沸3min,其反应的化学方程式为   。
②滴定时消耗标准液的体积为VmL,则所得产品中硝酸钙的质量分数为   。
【答案】(1)三颈烧瓶;无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)
(2)fgabdeh
(3)将装置内的NO全部赶入Ⅵ中除去
(4)铜片表面有气泡产生,铜片不断变小,溶液变蓝
(5)防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中
(6)
(7);[或]
【知识点】常用仪器及其使用;化学实验操作的先后顺序;中和滴定;制备实验方案的设计;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)由仪器构造可知装置A为三颈烧瓶;装置Ⅰ中盛有的无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)用于干燥一氧化氮;
故答案为:三颈烧瓶;无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)。
(2)由以上分析可知装置的连接顺序为:c→f→g→a→b→d→e→h;
故答案为:fgabdeh。
(3)反应结束后还需继续通一会N2,继续通N2的目的是将装置内残留的NO全部赶入酸性重铬酸钾溶液中被吸收,防止污染;
故答案为:将装置内的NO全部赶入Ⅵ中除去。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO,A中观察到的现象是铜片逐渐溶解,溶液变蓝色,同时有气泡冒出;
故答案为:铜片表面有气泡产生,铜片不断变小,溶液变蓝。
(5)装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸气干扰实验;
故答案为:防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价,Cr被还原为+3价,根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式:;
故答案为:。
(7)加入NH4Cl,煮沸3min,除去,生成N2、NaCl和H2O,方程式为;还原的反应为,滴定Fe2+的反应为,N由+5价变成+2价,Cr由+6价变成+3价,Fe由+2价变成+3价,根据电子得失守恒可知,,则,,Ca(NO3)2的质量分数为;
故答案为:;[或]。
【分析】实验前通入氮气,是为了将装置内的空气彻底排净。因为空气中的氧气会与一氧化氮反应(),干扰后续实验,所以必须排尽空气。在装置Ⅱ中铜与稀硝酸反应生成一氧化氮后,再次通入氮气,能将装置Ⅱ中生成的一氧化氮全部“推送”至后续装置,确保一氧化氮被充分利用,提高原料利用率。装置Ⅱ中铜与稀硝酸反应时,会有硝酸蒸气挥发出来,同时一氧化氮可能被少量氧化为二氧化氮。水可以与硝酸蒸气互溶,也能与二氧化氮反应(),从而除去一氧化氮中混有的硝酸蒸气和二氧化氮杂质,得到较纯净的一氧化氮。无水氯化钙是常用的干燥剂,能吸收一氧化氮中的水蒸气,对一氧化氮进行干燥,避免水蒸气进入后续装置Ⅲ影响反应(过氧化钙与水也会发生反应)。一氧化氮与过氧化钙在加热条件下发生反应,生成亚硝酸钙,这是实验的核心制备步骤。一氧化氮是有毒气体,直接排放会污染空气。酸性重铬酸钾具有强氧化性,能将一氧化氮氧化为无害物质,从而吸收尾气中的一氧化氮,防止污染环境;浓硫酸具有吸水性,能吸收装置中可能混入的水蒸气,防止水蒸气进入装置Ⅲ或Ⅵ,避免对实验造成干扰(比如水蒸气与过氧化钙反应、影响酸性重铬酸钾的氧化性等)。
(1)由仪器构造可知装置A为三颈烧瓶;装置Ⅰ中盛有的无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)用于干燥一氧化氮;故答案为:三颈烧瓶;无水氯化钙(或碱石灰、五氧化二磷固体)。
(2)由以上分析可知装置的连接顺序为:c→f→g→a→b→d→e→h;故答案为:fgabdeh。
(3)反应结束后还需继续通一会N2,继续通N2的目的是将装置内残留的NO全部赶入酸性重铬酸钾溶液中被吸收,防止污染;故答案为:将装置内的NO全部赶入Ⅵ中除去。
(4)装置Ⅱ中滴入稀硝酸后,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO,A中观察到的现象是铜片逐渐溶解,溶液变蓝色,同时有气泡冒出;故答案为:铜片表面有气泡产生,铜片不断变小,溶液变蓝。
(5)装置Ⅴ盛有浓硫酸的洗气瓶吸收水蒸气,防止水蒸气干扰实验;故答案为:防止Ⅵ中的水蒸气进入Ⅲ装置中。
(6)装置Ⅵ中氮元素被氧化成+5价,Cr被还原为+3价,根据得失电子守恒及元素守恒得离子方程式:;故答案为:。
(7)加入NH4Cl,煮沸3min,除去,生成N2、NaCl和H2O,方程式为;还原的反应为,滴定Fe2+的反应为,N由+5价变成+2价,Cr由+6价变成+3价,Fe由+2价变成+3价,根据电子得失守恒可知,,则,,Ca(NO3)2的质量分数为;故答案为:;[或]。
16.(2025高三上·泸县月考)载氧体化学链燃烧技术(CLC)是一种燃烧效率更高的新技术。以H2为燃料,以CaSO4为载氧体的CLC体系工作原理如图所示。
已知:每消耗2mol 生成放出483.6kJ的热量;“燃料反应器”中发生反应的热化学方程式为 (反应1)。
回答下列问题:
(1)“空气反应器”中发生反应的热化学方程式为   。
(2)随着温度的升高,“燃料反应器”中还可能发生副反应: (反应2),某实验室利用HSC软件绘制出1mol 和1mol 在不同温度下反应的平衡体系中产物的组成如图所示。
①   (填“+”或“-”),理由是   。
②该CLC体系工作时,“燃料反应器”中应该采用   (填标号),否则不但会影响燃烧效率而且会有污染物生成。
A.高温高压 B.高温低压 C.低温高压 D.低温低压
③化学反应等温式的一种表达形式为,其中、可以视为与温度无关的定值,R是常数。我国研究人员根据化学反应等温式、利用HSC软件,计算出不同温度下反应1的平衡常数、反应2的平衡常数数值如表所示。
温度/℃ 600 800 1000 1200
ⅰ.随着温度的升高,的变化趋势小于的原因是   。
ⅱ.600℃时,平衡体系中的物质的量为   mol。
ⅲ.保持1000℃,将“燃料反应器”的容积压缩,重新达到平衡后,的变化情况为   (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;C;由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大;又因为,所以温度对的影响小于;;不变
【知识点】盖斯定律及其应用;化学平衡常数;化学平衡的影响因素;化学平衡转化过程中的变化曲线;化学平衡的计算
【解析】【解答】(1)已知反应1: ,反应3: ,反应3×2-反应1可得反应,根据盖斯定律可得,“空气反应器”中发生的热化学方程式为 2×(-483.6kJ/mol)-(-13.4kJ/mol)=-953.8kJ/mol,
故答案为: =-953.8kJ/mol;
(2)①由图可知,随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此,
故答案为:+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;
②不影响燃烧效率而且不生成污染物,必须抑制副反应(反应2)的发生,副反应为气体物质的量增大的吸热反应,故“燃料反应器”中应该采用低温高压条件,
故答案为:C;
③ⅰ.由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大,又因为,所以温度对的影响小于;
故答案为: 由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大;又因为,所以温度对的影响小于
ⅱ.根据反应,,600℃时,,,由氢原子守恒可知,、物质的量之和不变,则平衡体系中的物质的量为,
故答案为:;
ⅲ.根据反应、,温度不变,平衡常数不变,由与之间的关系:,可推知不变,
故答案为:不变。
【分析】(1)用盖斯定律,结合已知反应 CaSO4(s)+4H2(g) CaS (s)+4H2O (g) ΔH1=-13.4kJ mol- 和 2H2(g)+O2(g)=2H2O (g) ΔH3=-483.6kJ mol- ,通过反应式运算推导空气反应器的热化学方程式。
(2)①升温时 CaO 或 SO2的量增加,说明反应 2 平衡正向移动,故 ΔH2为 “+”。
②副反应是吸热且气体物质的量增大的反应,需低温高压抑制其发生。
③ⅰ 由等温式可知,|ΔH | 越大,K 受温度影响越大,因 |ΔH1|<|ΔH2|,故 K1受温度影响更小。
ⅱ用反应 1 的 K1表达式和氢原子守恒,计算得 H2的物质的量。
ⅲ 温度不变,平衡常数不变,由 K1和 K2的关系可知,c (SO2) 不变。
(1)已知反应1: ,反应3: ,反应3×2-反应1可得反应,根据盖斯定律可得,“空气反应器”中发生的热化学方程式为 2×(-483.6kJ/mol)-(-13.4kJ/mol)=-953.8kJ/mol,故答案为: =-953.8kJ/mol;
(2)①由图可知,随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此,故答案为:+;随着温度的升高CaO(或)的物质的量增加,说明升高温度反应2平衡正向移动,因此;
②不影响燃烧效率而且不生成污染物,必须抑制副反应(反应2)的发生,副反应为气体物质的量增大的吸热反应,故“燃料反应器”中应该采用低温高压条件,故答案为:C;
③ⅰ.由可知,,等式右边仅有T一个变量,越大,K受温度的影响越大,又因为,所以温度对的影响小于;
ⅱ.根据反应,,600℃时,,,由氢原子守恒可知,、物质的量之和不变,则平衡体系中的物质的量为,故答案为:;
ⅲ.根据反应、,温度不变,平衡常数不变,由与之间的关系:,可推知不变,故答案为:不变。
17.(2025高三上·泸县月考)化学的发展支撑国家科技的进步。回答下列问题:
(1)O、P、S三种元素中,电负性最小的元素位于元素周期表的   区。
(2)肼()分子中孤电子对与键的数目之比为   。
(3)正硝酸钠()是一种重要的化工原料。阴离子的空间结构为   ,其中心原子杂化方式为   杂化。
(4)基态硒原子的价层电子排布式为   ;晶体的熔点为350℃,加热易升华,固态属于   晶体。
(5)碳原子与氮原子还可形成六元环状化合物吡啶(),吡啶中的各种元素的电负性由小到大的顺序为   ,吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因是①   ,②   。
(6)基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为   。在下列状态的铝元素中,电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是   。(填标号)
A. B.
C. D.
(7)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个Si原子周围等距且最近的C原子数目为   。
②已知碳化硅的晶胞边长为c nm,阿伏加德罗常数为,碳化硅晶体的密度为   。
【答案】p;2:5;正四面体形;sp3;4s24p4;分子;HC>A>B;4;
【知识点】原子核外电子排布;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)已知同一周期从左往右元素的电负性依次增强,故电负性:S>P;同一主族从上往下元素的电负性依次减弱,故O>S;所以 O、P、S三种元素中,P元素电负性最小,位于元素周期表第三周期,第ⅤA族,属于p区元素;
故答案为: p ;
(2)已知氮原子最外层上有5个电子,有3个未成对电子,1对孤电子对,肼分子()中含有4个N-H单键,1个N-N单键,单键都是σ键,故σ键总数为5,每个氮原子含1对孤电子对,故孤电子对总数为2,则肼()分子中孤电子对与σ键的数目之比为2:5;
故答案为: 2:5 ;
(3)阴离子即中心原子N孤电子对数=(a为中心原子价电子数,x为与中心原子结合的原子数,b为与中心原子结合的原子所能接受的最多电子数),中心原子N周围的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=4+0=4,根据价层电子对互斥理论可知,其空间结构为正四面体形;根据上述计算,阴离子即中心原子N的价层电子对数为4,根据杂化轨道理论可知,其中心原子杂化方式为sp3杂化,
故答案为: 正四面体形 ;sp3;
(4)已知Se是34号元素,基态硒原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p4,故基态硒原子的价层电子排布式为4s24p4;晶体的熔点为350℃较低,加热易升华,具有分子晶体的特征,即固态属于分子晶体;
故答案为:4s24p4 ; 分子 ;
(5)①吡啶的组成元素为C、H、N,根据电负性的变化规律,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,故H的电负性小于C,C的电负性小于N,所以电负性由小到大的顺序为H②吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有:吡啶能和水分子间形成氢键,而苯不能与水分子形成氢键;
③吡啶在水中的溶解度大于苯,主要原因有:吡啶和水均是极性分子,苯是非极性分子,相似相溶;
故答案为: H (6)①电子云轮廓图呈哑铃形的能级符号为p,基态Al原子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1,p能级上共有7个电子,故基态Al原子核外电子云轮廓图呈哑铃形的能级上电子数为7;
②A.电子排布为1s22s22p63s23p1,是基态Al原子的价电子排布,电离最外层一个电子所需能量为基态原子的第一电离能;
B.电子排布为1s22s22p63s13p2,3s和3p轨道电子排布较分散,是Al原子的激发态,能量高于基态;
C.,3p轨道无电子,3s轨道为全充满,较稳定,电离最外层一个电子(3s电子)所需能量为第二电离能,第二电离能大于第一电离能;
D.,3p轨道无电子,3s轨道1个电子,电离最外层一个电子(3s电子)所需能量为第三电离能,第三电离能大于第二电离能;
第三电离能(状态D)>第二电离能(状态C)>第一电离能(状态A),且电子能量越高,电离所需能量越低,所以电离最外层一个电子所需能量由高到低的顺序是:D>C>A>B;
故答案为: 7 ; D>C>A>B ;
(7)①由图可知,碳化硅晶体为共价晶体,结构与金刚石类似,根据晶胞“无隙并置”的特点,以其中一个面心Si原子为例,其被两个晶胞共用,在两个晶胞中分别连有2个C原子,故其周围距离最近的C原子数目为4;
②根据均摊法,Si原子位于顶点和面心,数目为,C原子位于晶胞内部,数目为4,因此,一个晶胞中含有4个“SiC”单元,SiC摩尔质量为40g/mol,晶胞质量,晶胞边长为c nm,晶胞体积,根据,得。
故答案为:4; 。
【分析】(1)依据电负性规律,O、P、S 中 P 电负性最小,P 位于 p 区。
(2)肼(H2N-NH2)中,每个 N 有 1 对孤电子对,共 2 对;含 4 个 N-Hσ 键和 1 个 N-Nσ 键,共 5 个 σ 键,故孤电子对与 σ 键比为 2:5。
(3)NO43-中心 N 的价层电子对为 4(无孤对),空间结构为正四面体形,杂化方式为 sp3。
(4)基态 Se 原子价层电子排布式为 4s24p4;SeO2熔点低且易升华,属分子晶体。
(5)电负性顺序为 H
(6)基态 Al 原子 p 能级(2p3、3p )共 7 个电子;电离能顺序为 D>C>A>B(D 为第三电离能,C 为第二电离能,A 为基态第一电离能,B 为激发态第一电离能)。
(7)①碳化硅结构与金刚石类似,每个 Si 周围最近的 C 原子数为 4;②晶胞中含 4 个 Si 和 4 个 C,密度为 g cm-3。
18.(2025高三上·泸县月考)抗重度抑郁症的辅助药物布瑞哌唑(F)合成路线如下(部分条件及试剂已简化):
已知:Boc为保护基团
(1)布瑞哌唑(F)中含氧官能团的名称为   、   。
(2)反应的反应类型为   。
(3)可通过巯基乙酸()制得,反应的化学方程式为   。
(4)D的结构简式为   。
(5)理论上,E的核磁共振氢谱图有   组峰。
(6)反应通常需添加以提高产率,原因是   。
(7)与A具有相同官能团的芳香族同分异构体还有   种。
【答案】(1)酰胺基;醚键
(2)取代反应
(3)
(4)
(5)8
(6)与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率
(7)9
【知识点】有机物中的官能团;有机物的合成;有机物的结构和性质;同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】(1)布瑞哌唑(F)中含氧官能团的名称为酰胺基、醚键。
故答案为:酰胺基;醚键;
(2)反应中A的碳氟键发生取代反应生成B,反应类型为取代反应。
故答案为:取代反应;
(3)可通过巯基乙酸()与乙醇发生酯化反应制得,反应的化学方程式为。
故答案为:;
(4)D的结构简式为。
故答案为:;
(5)理论上,E()的核磁共振氢谱图有8组峰,如图。
故答案为:8;
(6)反应通常需添加以提高产率,原因是与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率。
故答案为:与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率;
(7)三个不同的官能团在苯环上的连接方式可先确定2个官能团的位置,有邻、间、对三种,再将第三个官能团如图中的醛基连上去,、、,与A()具有相同官能团的芳香族同分异构体还有9种。
故答案为:9。
【分析】化合物 A 的结构为含氟、氯的苯甲醛衍生物(结构简式为)。A 与(含叔丁氧羰基保护的哌嗪)反应生成 B,B 的结构是哌嗪取代 A 中 F 原子后的苯甲醛衍生物()。B 与含巯基的乙酯(HS-CH2-COOEt)反应生成 C()。C 在 NaOH 中水解,再经 HCl 酸化得到 D(羧基取代酯基,哌嗪带 Boc 保护)。D 转化为 E(脱除 Boc 保护基,得到游离哌嗪结构的噻吩并苯环化合物)。E 与含氯的喹啉酮衍生物()发生取代反应,生成 F()。据此解题。
(1)布瑞哌唑(F)中含氧官能团的名称为酰胺基、醚键。故答案为:酰胺基;醚键;
(2)反应中A的碳氟键发生取代反应生成B,反应类型为取代反应。故答案为:取代反应;
(3)可通过巯基乙酸()与乙醇发生酯化反应制得,反应的化学方程式为。故答案为:;
(4)D的结构简式为。故答案为:;
(5)理论上,E()的核磁共振氢谱图有8组峰,如图。故答案为:8;
(6)反应通常需添加以提高产率,原因是与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率。故答案为:与反应生成的HCl反应,促进反应正向进行提高产率;
(7)三个不同的官能团在苯环上的连接方式可先确定2个官能团的位置,有邻、间、对三种,再将第三个官能团如图中的醛基连上去,、、,与A()具有相同官能团的芳香族同分异构体还有9种。故答案为:9。
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