湖北宜城第一中學2024至2025學年高三上學期9月月考化學試卷試題及答案解析

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B.分子的極性：MX3＞WX4C.可用電解熔融氯化物的方法制取Y單質D.化學鍵中離子鍵成分的百分數：Y2W＜Y2Z12.氮化硅(Si3N4)是一種高溫結構陶瓷材料，它硬度大、熔點高、化學性質穩(wěn)定。合成氮化硅的一種工藝流程如圖所示。下列說法正確的是已知：SiCl4在潮濕的空氣中易水解產生白霧。A.第①步的反應方程式為C＋SiO2Si＋CO2↑B.該流程中NH3可循環(huán)使用C.1molSiCl4和Si3N4所含共價鍵數目均為4NAD.第③步反應可用氨水代替NH313.硼氫化鈉是一種常用的還原劑，其部分晶體結構如圖所示。(設NA為阿伏加德羅常數的值)下列說法錯誤的是A.圖示結構是一個晶胞B.BH為正四面體結構C.該晶體中Na＋的配位數為6D.硼氫化鈉晶體的密度為×1021g·cm－314.在催化劑作用下，以CO2和H2為原料進行合成CH3OH的實驗。保持壓強一定，將起始n(CO2)：n(H2)＝1：3的混合氣體通過裝有催化劑的反應管，測得出口處CO2的轉化率和CH3OH的選擇性[×100%]與溫度的關系如圖所示。已知反應管內發(fā)生的反應為反應1：CO2(g)＋3H2(g)＝CH3OH(g)＋H2O(g) ?H1＝－49.5kJ·mol－1反應2：CO2(g)＋H2(g)＝CO(g)＋H2O(g) ΔH2＝＋41.2kJ·mol－1。下列說法正確的是A.220～280°℃時，反應1的速率高于反應2的速率B.反應CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)應在高溫下自發(fā)進行C.為提高CH3OH的產率，應研發(fā)高溫下催化活性更強的催化劑D.圖中CO2實際轉化率隨溫度升高而增大的原因是溫度應2的平衡移動影響更大15.已知CH3COOAg為弱電解質，電離平衡常數為K，20℃時溶解度約為10.2g。某溶液中初始濃度c0(Ag＋)＝c0(CH3C0OH)＝0.08mol·L－1，所有含碳物種的摩爾分數與pH變化關系如圖所示(假設溶液體積可以直接相加)。下列說法錯誤的是A.線II表示CH3COO－的變化情況B.CH3OOH的電離平衡常數Ka＝10－mC.pH＝n時，c(Ag＋)＝mol·L－1D.pH＝12時，c(Ag＋)＋c(CH3COOAg)＜0.08mol/L二、非選擇題：本題共4小題，共55分。16.鋰電池的研發(fā)、使用及廢電池的回收具有重要意義。一種基于微波輔助低共熔溶劑的回收方法可實現對廢舊鋰離子電池(主要成分為LiCoO2，同時含有少量Fe、Al、C單質)中LiCoO2的回收利用，其主要工藝流程如下：已知：①LiCoO2難溶于水，Co2＋在溶液中常以[CoCl4]2－(藍色)和[Co(H2O)6]2＋(紫紅色)形式存在；②25℃時，Ksp(Co(OH)2)＝1.6×10－15。回答下列問題：(1)寫出鈷元素基態(tài)原子的價層電子排布式，Co在周期表中的位置為，LiCoO2中Co的化合價為。(2)低共熔溶劑是指由一定化學計量比的氫鍵受體(如季銨鹽)和氫鍵供體(如羧酸和多元醇等化合物)組合而成的兩組分或三組分低共熔混合物，其凝固點顯著低于各個組分純物質的熔點。以下說法正確的是：(填字母)。a.該低共熔溶劑可以溶解LiCoO2而減少其他雜質的溶解b.該低共熔溶劑的物理性質與離子液體非常相似c.氯化膽堿[HOCH2CH2N＋(CH3)3·Cl－]與草酸混合可滿足本題中低共熔溶劑的要求(3)若低共熔溶劑中含有一定量的草酸，“水浸”操作中得到較濃的濾液(pH＝2)呈深藍色，同時有CO2氣體逸出，該過程發(fā)生的總反應離子方程式為。(4)25℃時，沉鈷反應完成后，溶液的pH＝10，此時c(Co2＋)＝mol/L。(5)“濾餅1”經過煅燒得到Co3O4固體，“濾餅2”為Li2CO3固體，高溫燒結過程中需通入空氣，該反應中還原劑與氧化劑物質的量之比為，若通入空氣過多過快，造成的不利影響是。17.研究CO2與CH4的反應使之轉化為合成氣(H2和CO)對減緩燃料危機、減少溫室效應具有重大意義。(1)若已知相關反應的能量變化如圖所示：則CH4與CO2轉化為合成氣(H2和CO)的熱化學方程式為。(2)一定溫度下，在容積恒為2L密閉容器中，充入等物質的量的CH4與CO2，加入催化劑Ni/Al2O3使其發(fā)生反應制備合成氣(CO、H2)：①3min，CH4減少了4.8g。則3min內的平均速率：v(CH4)＝mol·L－1·min－1。②下列說法正確的是(填字母)。A，高溫低壓有利于提高CH4的平衡轉化率B，使用催化劑可以提高反應速率和CO2的平衡轉化率C.容器內的總壓強不再變化，說明該反應已達到平衡狀態(tài)D.混合氣體的密度不再變化，說明該反應已達到平衡狀態(tài)(3)若在T1、T2不同溫度下加入催化劑，進行CH4與CO2生成CO和H2的反應：①不同溫度下，具有一定能量的分子百分數與分子能量的關系如圖所示，E表示某溫度下分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，陰影部分的面積反映活化分子的百分數，則圖中T1T2(填“＞”、“＝”或“＜”)。②若T1溫度下使用催化劑，請在圖中用黑色簽字筆畫出類似陰影以表示相應的活化分子百分數變化。(4)CH4和CO2反應制備“合成氣”反應歷程分兩步：步驟反應正反應速率方程逆反應速率方程反應iCH4(g)C(ads)＋2H2(g)v正＝k1·c(CH4)v逆＝k2·c2(H2)反應iiC(ads)＋CO2(g)2CO(g)v正＝k3·c(CO2)v逆＝k4·c2(CO)上述反應中C(ads)為吸附性活性炭，反應歷程的能量圖變化如下圖所示：①反應速率快慢比較：反應i反應ii(填“＞”“＜”或“＝”)②一定溫度下，反應CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)的平衡常數K＝(用k1、k2、k3、k4表示)。18.某小組探究Cu和H2O2的反應的氧化還原反應，從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規(guī)律。【實驗探究】實驗i：向裝有0.5gCu的燒杯中加入20mL30%H2O2溶液，一段時間內無明顯現象，10小時后，溶液中有少量藍色渾濁，Cu片表面附著少量藍色固體。(1)寫出對應的化學方程式：?！纠^續(xù)探究】針對該反應較慢，小組同學查閱資料，設計并完成了下列實驗。裝置序號試劑a現象ii20mL30%H2O2與4mL5mol/LH2SO4混合液Cu表面很快生成少量氣泡，溶液逐漸變藍，產生較多氣泡iii20mL30%H2O2與4mL5mol／L氨水混合液溶液立即變?yōu)樯钏{色，產生大量氣泡，Cu表面有少量藍色不溶物(2)實驗ii中：溶液變藍的原因是(用化學方程式表示)。經檢驗產生的氣體為氧氣，產生氧氣的原因是。(3)對比實驗i和ii，為探究濃氨水對Cu的還原性或H2O2氧化性的影響，該同學利用下圖裝置繼續(xù)實驗。已知：電壓大小反映了物質氧化還原性強弱的差異;物質氧化性與還原性強弱差異越大，電壓越大。a.K閉合時，電壓為x。b.向U型管右側溶液中滴加濃氨水后，電壓減小了y。c.繼續(xù)向U型管左側溶液中滴加濃氨水后，電壓增大了z。①從電極反應角度解釋產生現象c的原因：。②利用該方法也可證明酸性增強可提高H2O2的氧化性，具體實驗操作及現象是。(4)應用：Ag分別與1mol·L－1的鹽酸、氫溴酸、氫碘酸混合，Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應，試根據所得規(guī)律解釋原因。19.有機化合物K是一種可改善腦梗塞或腦出血后遺癥等癥狀的藥物。以下為其合成路線之一、回答下列問題：(1)A的化學名稱為，B分子中最多處于同一個平面上的碳原子數為。(2)在C→D的反應中，NH4HS作(填字母)。a.氧化劑 b.還原劑 c.催化劑 (3)已知胺類和酚類物質均可與鹵代烴中的鹵原子發(fā)生取代反應，則合成路線中設計D→E、F→G的目的為。(4)F的結構簡式為。(5)若存在，則在該反應的生成物中還存在與。(用化學式進行表達)(6)試寫出有機物K與足量氫氧化鈉溶液反應的化學方程式：。PAGEPAGE12025屆高三9月月考化學答案考試時間：75分鐘試卷滿分：100分注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區(qū)域內。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效?？赡苡玫降南鄬υ淤|量：H1Li7B11C12N14O16Na23S32Ca40Co59Zn65Ag108Ba137一、選擇題：本題共15小題，每小題3分，共45分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.2024年巴黎奧運會不僅是全球體育健兒的競技舞臺，也是各種創(chuàng)新材料和技術的展示窗口。下列有關化學材料描述錯誤的是有關化學材料相應描述A運動服裝和運動鞋的制造材料聚酯纖維(如滌綸)聚酯纖維屬于合成纖維，耐磨、易洗、快干B奧運場館建設常用的材料有鋼材、混凝土、玻璃鋼材屬于金屬材料，混凝土、玻璃屬于化合物C奧運違禁藥物麻黃堿、嗎啡等止咳平喘藥常含有麻黃堿，可在醫(yī)生指導下合理用藥D奧運火炬燃料丙烷、丁烷等屬于烴，燃燒熱值高、化學性質較穩(wěn)定A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【詳解】A．聚酯纖維屬于合成纖維，屬于合成高分子材料，耐磨、易洗、快干，A正確；B．鋼材屬于金屬材料，混凝土、玻璃屬于混合物，B錯誤；C．麻黃堿被列為第一類易制毒化學品，止咳平喘藥常含有麻黃堿，可在醫(yī)生指導下合理用藥，C正確；D．丙烷、丁烷等屬于烴，燃燒熱值高、化學性質較穩(wěn)定，D正確；故選B。2.下列化學用語的表達錯誤的是A.HCl分子形成的s-pσ鍵原子軌道重疊示意圖：B.過程中不能形成發(fā)射光譜C.鄰羥基苯甲醛分子內氫鍵示意圖：D.N，N-二甲基苯甲酰胺的結構簡式：【答案】C【解析】【詳解】A．HCl分子中，H原子的1s軌道與Cl原子的3p軌道頭碰頭發(fā)生重疊，形成的s-pσ鍵原子軌道重疊示意圖為，A正確；B．2px與2py軌道的能量相同，電子從2px軌道轉移到2py軌道時，沒有能量的改變，則過程中不能形成發(fā)射光譜，B正確；C．鄰羥基苯甲醛分子內氫鍵示意圖應為，C不正確；D．N，N-二甲基苯甲酰胺表示苯甲酰胺分子中，N原子上的2個-H原子被2個-CH3取代，則其結構簡式為，D正確；故選C。3.關于物質的分離、提純，下列說法正確的是A.蒸餾法除去質量分數為96%的乙醇溶液中少量的水B.蒸發(fā)結晶，趁熱過濾以去除硝酸鉀中少量食鹽C.分液法回收苯酚鈉滴入鹽酸后產生的苯酚D.重結晶法提純含有少量醋酸的乙酸乙酯【答案】C【解析】【詳解】A．乙醇與水的沸點本身比較接近，當乙醇中含有少量水時會形成共沸混合液，形成的液體具有恒定沸點，不能用蒸餾的方法將二者分離，應該先加入氧化鈣進行加熱回流，再進行蒸餾可得99.5%的無水酒精，A錯誤；B．去除硝酸鉀中少量食鹽，應該利用氯化鈉的溶解度隨溫度升高變化極小，而硝酸鉀的溶解度隨溫度升高急劇增大的性質區(qū)別，將樣品配成溶液，蒸發(fā)濃縮至液體表面出現晶膜，緩慢降溫結晶(所得晶體為大塊的硝酸鉀晶體，氯化鈉雜質以離子形式存在于濾液中)，隨后進行過濾洗滌等其他操作，B錯誤；C．苯酚鈉滴入鹽酸后產生的苯酚為液態(tài)和NaCl水溶液不互溶，雖然苯酚熔點為43℃，但在水溶液中，苯酚中含水，熔點下降，含水苯酚常溫下為液體，故應用分液的方法分離，C正確；D．重結晶是提純固體有機物常用的方法，乙酸乙酯為液體，去除其中含有的少量醋酸可以先加入飽和碳酸鈉溶液，充分振蕩后再進行分液等操作進行提純，D錯誤；故選C。4.下列方程式與所給事實相符的是A.乙醇被酸性高錳酸鉀氧化，溶液褪色：B.乙醛和新制氫氧化銅懸濁液共熱出現磚紅色渾濁：C.用FeS除去污水中的：D.某主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通：【答案】D【解析】【詳解】A．乙醇被酸性高錳酸鉀氧化，溶液褪色，此時乙醇應轉化為乙酸：，A與所給事實不相符；B．乙醛和新制氫氧化銅懸濁液共熱，生成的磚紅色渾濁為Cu2O：，B與所給事實不相符；C．FeS難溶于水，用FeS除去污水中的：，C與所給事實不相符；D．某主要成分為苛性鈉、鋁粉的管道疏通劑，遇水發(fā)生反應，生成Na[Al(OH)4]和H2：，D與所給事實相符；故選D。5.基本概念和理論、理念是化學思維的基石。下列敘述正確的是A.化合物具有相同相對分子質量，但是具有不同結構的現象稱為同分異構現象B.元素性質隨著相對原子質量遞增而呈周期性變化的規(guī)律稱為元素周期律C.同一周期元素原子第一電離能越小的元素的金屬性不一定越強D.VSEPR理論認為VSEPR模型與分子的空間結構相同【答案】C【解析】【詳解】A．化合物具有相同相對分子質量，但分子式不一定相同，若分子式不同，即便具有不同結構的現象，也不能稱為同分異構現象，A不正確；B．元素性質隨著元素原子序數的遞增而呈周期性變化的規(guī)律稱為元素周期律，B不正確；C．同一周期元素原子第一電離能越小的元素的金屬性不一定越強，如Mg和Al，Al的第一電離能比Mg小，但其金屬性比Mg弱，C正確；D．VSEPR模型與分子的空間結構不一定相同，當中心原子的最外層沒有孤電子對時，二者相同，否則不相同，D不正確；故選C。6.下列實驗裝置(部分夾持裝置已略去)可以達到對應實驗目的是實驗目的A．驗證非金屬性B．分離甘油和水實驗裝置實驗目的C．比較和溶解度大小D．探究鐵的析氫腐蝕實驗裝置加入幾滴溶液A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【詳解】A．利用強酸制弱酸，酸性：硫酸>碳酸>硅酸，最高價氧化物對應水化物酸性越強，非金屬中性越強，A正確；B．分離甘油和水互溶無法用過濾分離，B錯誤；C．反應中硝酸銀過量，不能比較AgCl和溶解度大小，C錯誤；D．探究鐵的析氫腐蝕應該在酸性環(huán)境中，D錯誤；故選A。7.下列物質結構與性質或物質用途與性質具有對應關系的是A.分子間存在氫鍵，所以很穩(wěn)定B.HClO可用于殺菌消毒，是因為具有弱酸性C.可用作“鋇餐造影劑”以檢查胃部是否有潰瘍，說明對人體無害D.三氟乙酸中—使羧基中氧氫鍵的極性增大，故三氟乙酸的酸性比乙酸強【答案】D【解析】【詳解】A．水分子能形成分子間氫鍵會使得水的沸點較高，水很穩(wěn)定是因為氧氫鍵鍵能較大，兩者不存在對應對應關系，A錯誤；B．次氯酸具有強氧化性，能使蛋白質變性而起到殺菌消毒的作用，所以次氯酸可作殺菌消毒劑與弱酸性無關，B錯誤；C．可溶性鋇離子有劇毒，可以導致蛋白質變性，破壞人體中各種酶，使一系列生理活動被破壞，硫酸鋇可用作“鋇餐造影劑”是因為硫酸鋇難溶于水且不溶于胃里的鹽酸，C錯誤；D．氟原子是吸電子基團，三氟乙酸中的—CF3的極性大，—CF3吸電子效應使羧基中羥基極性增大，而乙酸中—CH3的是推電子基團，羧基中的氧氫鍵極性小，所以三氟乙酸的酸性強于乙酸，D正確；故選D。8.已知有機化合物M是治療頭風、癰腫和皮膚麻痹等疾病藥物的重要中間體，其結構簡式如圖所示，下列有關說法錯誤的是A.含有3種官能團 B.含有3個手性碳C.可形成分子內氫鍵和分子間氫鍵 D.1mol該物質最多可與2molNaOH反應【答案】D【解析】【詳解】A．該有機物結構簡式含有酯基、羥基、碳碳雙鍵3種官能團，A不符合題意；B．有機物M中標有紅色五角星的三處的碳原子為手性碳原子，B不符合題意；C．有機物M一個羥基氫可與酯基的氧原子形成分子內氫鍵，由于有機物M含有羥基，也可以形成分子間氫鍵，C不符合題意；D．有機物M中的酯基水解后的羧基可與氫氧化鈉反應，醇羥基不能反應，1mol該物質最多可與1molNaOH反應，D符合題意；本題選D。9.碳材料家族又添2位新成員，通過對兩種分子實施“麻醉”和“手術”，我國科學家首次成功合成了由10個或14個碳原子組成的芳香性環(huán)形純碳分子材料(結構如圖所示)，下列敘述錯誤的是A.分子中存在極性鍵和非極性鍵B.環(huán)形和環(huán)形互為同素異形體C.為極性分子D.轉化為環(huán)形的過程中，發(fā)生了還原反應【答案】C【解析】【詳解】A．C10Cl8分子中存在C-Cl極性鍵和C-C非極性鍵，A正確；B．環(huán)形C10和環(huán)形C14是碳元素的兩種單質，互為同素異形體，B正確；C．C14Cl10分子有對稱性，正負電荷中心重合，是非極性分子，C錯誤；D．C14Cl10轉化為環(huán)形C14的的過程，碳元素價態(tài)降低，所以C14Cl10發(fā)生了還原反應，D正確；故選C。10.近年來，鋰介導的氮還原已被證明是一種有前途的電化學合成氨的方法，其電合成氨裝置如圖所示，下列說法錯誤的是A.電極A的電勢高于電極BB.陰極電極反應式為N2+2Li++4H++6e—=2LiNH2C.由圖可知該裝置反應前后，理論上乙醇的濃度不變D.理論上若電解液傳導6molH+，最多生成標準狀況下33.6LNH3【答案】D【解析】【分析】由圖可知，通入氫氣的電極A為陽極，氫氣在陽極失去電子發(fā)生還原反應生成氫離子，氫離子與EtO—離子反應生成EtOH，EtOH解離出氫離子和EtO—離子，通入氮氣的電極B為陰極，鋰離子在陰極得到電子生成鋰，鋰與氮氣和EtOH解離出的氫離子反應生成氨基鋰，氨基鋰與氫離子反應生成鋰離子和氨氣，則陰極的電極反應式為N2+2Li++4H++6e—=2LiNH2，電解的總反應方程式為N2+3H22NH3。【詳解】A．由分析可知，通入氫氣的電極A為陽極，通入氮氣的電極B為陰極，則電極A的電勢高于電極B，故A正確；B．由分析可知，陰極的電極反應式為N2+2Li++4H++6e—=2LiNH2，故B正確；C．由分析可知，電解的總反應方程式為N2+3H22NH3，則該裝置反應前后，理論上乙醇的濃度不變，故C正確；D．由分析可知，陰極的電極反應式為N2+2Li++4H++6e—=2LiNH2，則放電時4mol氫離子參與放電生成2mol氨基鋰，2mol氫離子與氨基鋰生成2mol氨氣，則理論上若電解液傳導6mol氫離子，生成標準狀況下氨氣的體積為2mol×22.4L/mol=44.8L，故D錯誤；故選D。11.A、W、M、X、Y、Z六種主族元素，原子序數依次增大，W原子最外層電子數是內層電子數的2倍，W與Z相鄰，常用作制冷劑，X是周期表中非金屬性最強的元素，基態(tài)Y原子的s能級與p能級電子數相等，下列說法錯誤的是A.M-A鍵長：B.分子的極性：C.化學鍵中離子鍵成分的百分數：D.可用電解熔融氯化物的方法制取Y單質【答案】C【解析】【分析】A、W、M、X、Y、Z六種主族元素，原子序數依次增大，W原子最外層電子數是內層電子數的2倍，W是C，W與Z相鄰，Z是Si，常用作制冷劑，說明M是N元素，A是H元素，X是周期表中非金屬性最強的元素，說明X是F．基態(tài)Y原子的s能級與P能級電子數相等且原子序數比F原子的更大，，Y是Mg，據此作答?！驹斀狻緼．中N原子為雜化，雜化軌道中s軌道占的分數為；中N原子為雜化，雜化軌道中s軌道占的分數為13，鍵的鍵長短于鍵的鍵長，A不符合題意；B．為三角錐形，極性分子，，正四面體，非極性分子，所以分子的極性，B不符合題意；C．Mg和C的電負性相差大于Si，所以離子鍵成分的百分數，C符合題意；D．工業(yè)上用電解熔融氯化鎂的方式來制取金屬鎂單質，D不符合題意；選C。12.氮化硅()是一種高溫結構陶瓷材料，它硬度大、熔點高、化學性質穩(wěn)定。合成氮化硅的一種工藝流程如圖所示。下列說法正確的是已知：在潮濕的空氣中易水解產生白霧。A.第①步的反應方程式為B.該流程中可循環(huán)使用C.1mo和所含共價鍵數目均為4D.第③步反應可用氨水代替【答案】B【解析】【分析】石英砂與焦炭發(fā)生氧化還原反應生成粗硅，粗硅中硅單質與Cl2發(fā)生氧化還原反應生成SiCl4；SiCl4和氨氣一定溫度生成Si(NH)2，Si(NH)2高溫下加熱可得氮化硅，結合質量守恒可知，還生成氨氣?！驹斀狻緼．第①步為石英砂與焦炭在高溫條件下生成粗硅和CO，反應方程式為，A錯誤；B．由分析可知，Si(NH)2高溫下加熱生成的氨氣可以在③中循環(huán)利用，B正確；C．1molSiCl4中含有4mol硅氯鍵，而1molSi3N4中含有12mol硅氮鍵，所含共價鍵數目分別為、，兩者所含共價鍵的數目不同，C錯誤；D．SiCl4在潮濕的空氣中易水解產生白霧，因此第③步反應不可用氨水代替NH3，D錯誤；故選B。13.硼氫化鈉是一種常用的還原劑，其部分晶體結構如圖所示。(設為阿伏加德羅常數的值)下列說法錯誤的是A.圖示結構是一個晶胞 B.該晶體中的配位數為6C.為正四面體結構 D.硼氫化鈉晶體的密度為【答案】B【解析】【詳解】A．晶胞是晶體的最小的重復單元，可知圖示結構是一個晶胞，故A正確；B．觀察圖示正中心的，距離最近的有8個，該晶體中的配位數為8，那么的配位數也為8，B錯誤；C．由VSEPR理論知中B原子的價層電子對為4對，B原子采取等性雜化，則為正四面體結構，故C正確；D．一個晶胞中：個數，個數，為阿伏加德羅常數的值，，則硼氫化鈉晶體的密度，故D正確；選B。14.在催化劑作用下，以和為原料進行合成的實驗。保持壓強一定，將起始的混合氣體通過裝有催化劑的反應管，測得出口處的轉化率和的選擇性[]與溫度的關系如圖所示。已知反應管內發(fā)生的反應為反應1：反應2：。下列說法正確的是A.反應應在高溫下自發(fā)進行B.圖中實際轉化率隨溫度升高而增大的原因是溫度對反應2的平衡移動影響更大C.時，反應1的速率高于反應2的速率D.為提高的產率，應研發(fā)高溫下催化活性更強的催化劑【答案】C【解析】【詳解】A．根據蓋斯定律反應1-反應2得的，，在低溫下自發(fā)進行，A錯誤；B．溫度升高，反應1逆向移動生成，反應2正向移動消耗，平衡轉化率隨溫度升高而減小，實際轉化率隨溫度升高而增大的原因是溫度升高，催化劑活性增大、反應速率增大引起的，B錯誤；C．220℃~280℃時，選擇性始終高于60%左右、CO選擇性低于40%，則反應1的速率高于反應2的速率，故C正確；D．低溫下，選擇性高，所以開發(fā)低溫下反應活性強的催化劑以提高反應速率，同時有利于提高的產率，D錯誤；故選C。15.已知為弱電解質，電離平衡常數為K，20℃時溶解度約為10.2g。某溶液中初始濃度，所有含碳物種的摩爾分數與pH變化關系如圖所示(假設溶液體積可以直接相加)。下列說法錯誤的是A.線Ⅱ表示的變化情況B.的電離平衡常數C.時，D.時，【答案】C【解析】【分析】在溶液中存在和的電離平衡：(①)(②)的水解平衡(③)可以估算與①相比②③的平衡常數較小，隨著pH的增大，減小，平衡②③正向移動，與減小，增大。對于①平衡移動的討論：pH較小時(約小于7.8)，增大的影響大于減小的影響，增大；pH較大時(約大于7.8)，增大的影響小于濃度減小的影響，減小，故線Ⅰ表示的摩爾分數隨pH變化的關系，線Ⅱ表示的摩爾分數隨pH變化的關系，線Ⅲ表示隨pH變化的關系，據此分析解題。【詳解】A．根據分析，線Ⅱ表示的變化情況，A不符合題意；B．由圖可知，當相等時(即線Ⅰ和線Ⅱ的交點)，溶液的，則的電離平衡常數，B不符合題意；C．時，，的，，由圖可知時，，代入整理得，C符合題意；D．時，如果AgOH沒有大量沉淀且假設溶液體積沒有增大，由物料守恒可得溶液中，那么：，況且上述兩項假設均不成立，則D不符合題意；選C。二、非選擇題：本題共4小題，共55分。16.鋰電池的研發(fā)、使用及廢電池的回收具有重要意義。一種基于微波輔助低共熔溶劑的回收方法可實現對廢舊鋰離子電池(主要成分為，同時含有少量Fe、Al、C單質)中的回收利用，其主要工藝流程如下：已知：①難溶于水，在溶液中常以(藍色)和(紫紅色)形式存在；②25℃時，?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出鈷元素基態(tài)原子的價層電子排布式_______，Co在周期表中的位置為_______，中Co的化合價為_______。（2）低共熔溶劑是指由一定化學計量比的氫鍵受體(如季銨鹽)和氫鍵供體(如羧酸和多元醇等化合物)組合而成的兩組分或三組分低共熔混合物，其凝固點顯著低于各個組分純物質的熔點。以下說法正確的是：_______(填字母)。a．該低共熔溶劑可以溶解而減少其他雜質的溶解b．該低共熔溶劑的物理性質與離子液體非常相似c．氯化膽堿與草酸混合可滿足本題中低共熔溶劑的要求（3）若低共熔溶劑中含有一定量的草酸，“水浸”操作中得到較濃的濾液(pH=2)呈深藍色，同時有氣體逸出，該過程發(fā)生的總反應離子方程式為_______。（4）25℃時，沉鈷反應完成后，溶液的pH=10，此時_______mol/L。（5）“濾餅1”經過煅燒得到固體，“濾餅2”為固體，高溫燒結過程中需通入空氣，該反應中還原劑與氧化劑物質的量之比為_______，若通入空氣過多過快，造成的不利影響是_______?！敬鸢浮浚?）①.②.第四周期Ⅷ族③.+3（2）abc（3）（4）（5）①.4∶1②.降低反應溫度，反應速率減慢【解析】【分析】低共熔溶劑和微波共熔的過程中，Co被還原為+2價，經過水浸濾液中Co以存在，加入氫氧化鈉沉鈷，得到沉淀和含有鋰離子的溶液，固體經過煅燒得到固體，含有鋰離子的溶液中加入碳酸鈉溶液生成碳酸鋰沉淀，碳酸鋰和高溫燒結(通入空氣氧化)得到產品，以此分析解答?！拘?詳解】①鈷是27號元素，價層電子排布式為：，故答案為：；②Co是27號元素，在周期表中的位置為第四周期Ⅷ族，故答案為：第四周期Ⅷ族；③中Li為+1價，O為-2價，因此Co為+3價，故答案為：+3；【小問2詳解】a．由題中的介紹可知，低共熔溶劑可以只溶解離子化合物不溶解雜質中的單質，a正確；b．該低共熔溶劑熔點低、難揮發(fā)，與有大體積的陰陽離子的離子液體很相似，b正確；c．氯化膽堿熔點低，含有有機胺正離子和氯離子的離子液體，可以作很好的溶劑，且本題需要還原劑把+3價的鈷還原為+2價，草酸是一種還原劑，氯化膽堿與草酸混合可滿足本題中低共熔溶劑的要求，c正確；故選abc；【小問3詳解】低共熔溶劑中含有一定量的草酸，草酸中的C為+3價，具有還原性，可作為還原劑，“水浸”操作中得到較濃的濾液(pH=2)呈深藍色的，同時有CO2氣體逸出，其總離子方程式為，故答案為：；【小問4詳解】25℃時，沉鈷反應完成后，溶液的pH=10，此時，，，故答案為：；【小問5詳解】①碳酸鋰和高溫燒結(通入空氣氧化)得到產品，結合質量守恒還生成二氧化碳氣體，反應中中鈷表觀平均化合價由變?yōu)?3作還原劑、氧氣中氧化合價由0變?yōu)?2作氧化劑，結合電子守恒可知，“高溫燒結”發(fā)生反應的化學方程式為，該反應中還原劑與氧化劑物質的量之比為4∶1，故答案為：4∶1；②若通入空氣過多過快，造成的不利影響是降低反應溫度，反應速率減慢，故答案為：降低反應溫度，反應速率減慢。17.研究與的反應使之轉化為合成氣(和CO)對減緩燃料危機、減少溫室效應具有重大意義。（1）若已知相關反應的能量變化如圖所示：則與轉化為合成氣(和CO)的熱化學方程式為___________。（2）一定溫度下，在容積恒為2L密閉容器中，充入等物質的量的與，加入催化劑使其發(fā)生反應制備合成氣(CO、)：①3min，減少了2.4g。則3min內的平均速率：___________。②下列說法正確的是___________(填字母)。A．高溫低壓有利于提高的平衡轉化率B．使用催化劑可以提高反應速率和的平衡轉化率C．容器內的總壓強不再變化，說明該反應已達到平衡狀態(tài)D．混合氣體的密度不再變化，說明該反應已達到平衡狀態(tài)（3）若在、不同溫度下加入催化劑，進行與生成CO和的反應：①不同溫度下，具有一定能量的分子百分數與分子能量的關系如圖所示，E表示某溫度下分子的平均能量，Ec是活化分子具有的最低能量，陰影部分的面積反映活化分子的百分數，則圖中___________(填“”、“”或“”)。②若溫度下使用催化劑，請在圖中用黑色簽字筆畫出類似陰影以表示相應的活化分子百分數變化___________。（4）和反應制備“合成氣”反應歷程分兩步：步驟反應正反應速率方程逆反應速率方程反應ⅰ反應ⅱ上述反應中為吸附性活性炭，反應歷程的能量圖變化如下圖所示：①反應速率快慢比較：反應ⅰ___________反應ⅱ(填“”“”或“”)②一定溫度下，反應的平衡常數___________(用、、、表示)。【答案】（1）（2）①.0.025②.AC（3）①.②.（4）①.②.【解析】【小問1詳解】與轉化為合成氣(和CO)的化學反應為。由能量-反應進程曲線得熱化學方程式：(ⅰ)(ⅱ)根據蓋斯定律(ⅰ)(ⅱ)得過程Ⅰ的熱化學方程式：；【小問2詳解】①減少的甲烷的物質的量，；②A．該反應為氣體分子數減小的反應，且為吸熱反應，故高溫低壓有利于平衡正向移動，可以提高的平衡轉化率，A正確，符合題意；B．使用催化劑，活化能降低，反應速率加快，但平衡不移動，不能提高的平衡轉化率，B錯誤，不符合題意；C．該反應是在恒容密閉容器中進行的反應前后氣體分子數增大的反應，若容器內的總壓強不再變化，說明氣體的物質的量不變，反應達到平衡狀態(tài)，C正確，符合題意；D．該反應在恒容密閉容器中進行，反應混合物都是氣體，氣體的質量不變，容器的容積不變，則反應混合氣體的密度始終不變，因此不能據此判斷反應是否處于平衡狀態(tài)，D錯誤，不符合題意；故選AC；【小問3詳解】①對應的陰影部分的面積更大，說明活化分子百分數更高，溫度越高，活化分子百分數越大，故；②溫度下使用催化劑，反應物活化能減小，E．往左移動，活化分子數增多，因此圖像為；【小問4詳解】①由圖象可知，反應ⅱ活化能低，反應速率快慢比較：反應ⅰ反應ⅱ；②反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，反應①中，故，反應②中，故，一定溫度下，反應的平衡常數。18.某小組探究Cu和的反應的氧化還原反應，從電極反應角度分析物質氧化性和還原性的變化規(guī)律?！緦嶒炋骄俊繉嶒灑。合蜓b有0.5gCu的燒杯中加入20mL30%溶液，一段時間內無明顯現象，10小時后，溶液中有少量藍色渾濁，Cu片表面附著少量藍色固體。（1）寫出對應的化學方程式：_______?！纠^續(xù)探究】針對該反應較慢，小組同學查閱資料，設計并完成了下列實驗。裝置序號試劑a現象ⅱ20mL30%與4mL5mol/L混合液Cu表面很快生成少量氣泡，溶液逐漸變藍，產生較多氣泡ⅲ20mL30%與4mL5mol/L氨水混合液溶液立即變?yōu)樯钏{色，產生大量氣泡，Cu表面有少量藍色不溶物（2）實驗ⅱ中：溶液變藍的原因是_______(用化學方程式表示)。經檢驗產生的氣體為氧氣，產生氧氣的原因是_______。（3）對比實驗i和ii，為探究濃氨水對Cu的還原性或氧化性的影響，該同學利用下圖裝置繼續(xù)實驗。已知：電壓大小反映了物質氧化還原性強弱的差異；物質氧化性與還原性強弱差異越大，電壓越大。a．K閉合時，電壓為x。b．向U型管右側溶液中滴加濃氨水后，電壓減小了y。c．繼續(xù)向U型管左側溶液中滴加濃氨水后，電壓增大了z。①從電極反應角度解釋產生現象c的原因：_______。②利用該方法也可證明酸性增強可提高的氧化性，具體實驗操作及現象是_______。（4）應用：Ag分別與的鹽酸、氫溴酸、氫碘酸混合，Ag只與氫碘酸發(fā)生置換反應，試根據所得規(guī)律解釋原因_______?！敬鸢浮浚?）（2）①.②.產生的銅離子催化了過氧化氫分解（3）①.對于，加入氨水，氨水與形成，使減小，提高了Cu的還原性②.向U型管右側溶液中滴加硫酸，電壓增大（4）溶解度，、、均可使氧化反應中的降低，提高Ag的還原性，其中只有能使Ag的還原性提高到能將還原【解析】【分析】根據實驗現象可知Cu和H2O2，可反應生成氫氧化銅，為進一步探究反應原理，分別向反應中加入了5mol/LH2SO4和5mol/L氨水，對比實驗分析反應原理和雙氧水生成氧氣的原因。同時利用電化學原理探究氨水對Cu的還原性或H2O2氧化性的影響，通過在電極兩側分別加入氨水觀察電壓的變化，分析物質氧化性和還原性變化的規(guī)律以及應用?！拘?詳解】向裝有0.5gCu的燒杯中加入20mL30%H2O2溶液，一段時間后C