四川省泸州市2022届高三下学期第三次教学质量诊断性考试理科综合化学试题及答案
高三适应性练习（二模）化学试题一、单选题1．“一带一路”国家战略是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。丝绸是一种天然高分子材料，以下不属于高分子物质的是（ ）A．光导纤维B．合成橡胶C．聚乙炔D．塑料制品【答案】A【知识点
高三下学期第三次教学质量诊断性考试理科综合化学试题一、单选题1．化学与生活密切相关，下列说法错误的是（ ）A．部分天然的纤维素和蛋白质可用于制作服装的原料B．日常生活中常见氯化钠可作为廉价的食品防腐剂C．开窗通风可降低室内装修材料释放到空
简介：高三下学期第三次联考理科综合化学试题一、单选题1．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列关于诗词的分析错误的是（ ）A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程【答案】A【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；金属冶炼的一般原理；多糖的性质和用途【解析】【解答】A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程中有二氧化碳生成涉及了化学变化，故A符合题意；B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分是纤维素，纤维素属于糖类，故B不符合题意；C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮指的是丝绸，它的主要成分是蛋白质，不可用沸水浸泡，故C不符合题意；D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，诗句意思是炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，句中情境描述了金属的冶炼过程，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.物质燃烧过程中一定有新物质生成；B.柳絮的成分是纤维素；C.蛋白质在高温下变性；D.该诗句描述了金属的冶炼过程。2．下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）A．可以发生加成反应、取代反应和氧化反应B．分子中所有原子一定共平面C．苯环上的一氯代物有2种D．1mol该化合物最多能消耗2molNa【答案】B【知识点】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．含苯环可以发生加成反应、所含羧基和醇羟基可以发生取代反应、含-CH2OH可以发生氧化反应，A不符合题意；B．含饱和碳原子是四面体结构，则分子中所有原子一定不能共平面，B符合题意；C．苯环上有2种氢原子、则苯环上的一氯代物有2种，C不符合题意；D．含羧基和醇羟基均能与Na反应，则1mol该化合物最多能消耗2molNa，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该物质含有苯环、羧基和羟基，具有苯、羧酸和醇的性质；B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征；C.该物质苯环上有两种环境的氢原子；D.该物质中羧基和羟基均能与Na反应。3．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A．17g-OH中含有的电子数为10NAB．22.4LCl2溶于水，转移的电子数为NAC．6.2gP4()中的共价键数目为0.3NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的H原子数为6NA【答案】C【知识点】阿伏加德罗常数【解析】【解答】A．羟基的摩尔质量为17g/mol，则1mol的-OH中含有的电子数为9NA，A项不符合题意；B．未指明状态，无法计算22.4LCl2的物质的量，B项不符合题意；C．P4的摩尔质量为124g/mol，P4的物质的量为0.05mol，由图可知，P-P键的数目为6×0.05mol=0.3NA，C项符合题意；D．溶质乙醇的质量为46g，乙醇的分子式C2H5OH，溶剂为水，水的质量为54g，则溶液中含有的H原子数为大于6NA，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】A.1个-OH含有9个电子；B.未指明气体所处的状态；C.1个P4含有6个P-P键； D.水中也含有氢原子。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质；W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）A．原子半径：Y>Z>WB．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键【答案】D【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl>H，故A不符合题意；B．N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；C．NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；故答案为：D【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素，常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。5．下列实验操作所对应的现象正确的是（ ）选项实验操作现象A向5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加3~10滴浓硫酸溶液橙色加深B将乙烯通入溴的CCl4溶液中溴的CCl4溶液褪色并分层C向1mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入硼酸溶液产生大量气泡D将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合有白色沉淀析出A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】性质实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】A．，加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，A符合题意；B．乙烯与溴加成生成1，2-二溴乙烷，该物质与四氯化碳互溶，故溶液褪色但是不会分层，B不符合题意；C．硼酸的酸性小于碳酸，在碳酸钠溶液中加入硼酸，不会有气泡产生，C不符合题意；D．相同温度下的溶解度AgCl>AgBr，将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.乙烯与溴生成的1，2-二溴乙烷与四氯化碳互溶；C.碳酸钠与硼酸不反应；D.溶解度AgCl>AgBr，析出的是AgBr黄色沉淀。6．水系钠离子电池在可再生能源规模储存领域具有重要应用前景。下图为水系钠离子电池的工作原理，工作时的总反应为：Na2Ni[Fe(CN)6]+NaTi2(PO4)3Na2+xNi[Fe(CN)6]+Na1-xTi2(PO4)3，在放电过程中，电极表面会发生电解液析氢副反应，可添加MgSO4溶液来保护电极。下列说法错误的是（ ）A．放电时，向Y电极移动B．正极的电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]C．充电时，X电极与电源负极相连D．Mg2+结合水电解出的OH-生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力【答案】C【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用 【解析】【解答】A．由工作时的总反应可知，放电时钠离子向X极移动，即电极X为正极，Y为负极，放电时，向负极移动，故A不符合题意；B．正极得电子，发生还原反应，由总式可得电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]，故B不符合题意；C．充电时，X电极是阳极，应与电源正极相连，故C符合题意；D．根据题意，放电过程中会电解水析出氢气，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】放电时钠离子向X极移动，则电极X为正极，Y为负极，充电时，X电极是阳极，Y电极是阴极。7．常温下，向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液，所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2OB．B点的溶液中：c(Na+)>3c(X2-)C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)D．外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10，且始终保持不变【答案】D【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．H2X与NaOH反应生成HXNa和水，M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2O，A不符合题意；B．B点为NaHX与Na2X的混合溶液，c(X2-)=，根据物料守恒c(Na+)=c(X2-)+=3c(X2-)，但是X2-发生水解，则溶液中：c(Na+)>3c(X2-)，B不符合题意；C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)，符合质子守恒，C不符合题意；D．A点，B点，外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10-3，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.随着pH的增大，H2X逐渐减小，HX-先增大后减小，M→A发生的反应为H2X+OH-=HX-+H2O；B.根据物料守恒判断；C.根据质子守恒判断。二、非选择题8．二氯化硫(SCl2)是一种重要的化工原料，被广泛用作有机合成的氯化剂和润滑油的处理剂。工业上的合成方法之一是：①2S(s)+Cl2(g)S2Cl2(l)；②S2Cl2(l)+Cl2(g)=2SCl2(l)。已知相关物质的性质如下表所示：物质外观熔点/℃沸点/℃水溶性S淡黄色粉末118445不溶S2Cl2黄红色液体-80138(分解)剧烈反应SCl2红棕色液体-7860剧烈反应某小组在实验室模拟工业制备二氯化硫时设计了如下实验装置(部分夹持装置已略去)。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为 。（2）C装置中盛放的试剂为 ，D装置中X仪器的名称是 。（3）第①步反应需要控制温度在100~110℃，温度不宜过高的原因是 ，判断第①步反应已经进行完全的实验现象是 。（4）第②步反应后得到SCl2粗品，从混合物中分离出产品的操作方法是 。（5）装置E的作用是 。（6）向水中加入几滴制备的SCl2，可观察到淡黄色浑浊，并有刺激性气味的无色气体逸出，根据实验现象，写出SCl2与水反应的化学方程式 。【答案】（1）（2）浓硫酸；冷凝管（3）温度过高达到S2Cl2沸点时，S2Cl2容易分解；烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色（4）蒸馏（5）吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应（6）【知识点】常用仪器及其使用；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)装置A中为浓盐酸和二氧化锰加热下反应生成Cl2，离子方程式为。(2)装置C中盛放的为浓硫酸，用于干燥氯气，D装置中X仪器的名称为冷凝管。(3)温度过高达到S2Cl2沸点的话，S2Cl2容易分解。反应①已进行完全的实验现象为烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色。(4)S2Cl2和SCl2沸点相差较大，因此可以使用蒸馏的方法将产品SCl2分离出来。(5)装置E的作用为吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应。(6)向水中加入SCl2，观察到淡黄色浑浊为S，刺激性气味的无色气体为SO2，则化学方程式为。【分析】A为浓盐酸和二氧化锰制备Cl2的装置，生成的Cl2中含有HCl，B装置为饱和NaCl溶液，用于吸收HCl，S2Cl2和SCl2均与水剧烈反应，故C装置为干燥装置，盛放浓硫酸用于干燥氯气，氯气和S在D中反应，分两步进行，先生成S2Cl2再生成SCl2，X为冷凝管，防止S2Cl2和SCl2流失。E为除杂装置，防止多余的Cl2进入空气污染环境，也可以防止外界中H2O进入反应装置。9．工业上以金焙砂酸浸液(主要成分为Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它杂质)与硫铁矿(主要成分为FeS2，忽略其它杂质)为原料制备Fe3O4的流程如下：回答下列问题：（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a= 小时，理由是 。（2）操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b= (已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中的关系如图乙所示，则调pH为c= (填具体值)，向调pH后的溶液中通入空气的目的是 。 （5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 。【答案】（1）；2；因为2小时还原率接近100%，已经最高（2）蒸发浓缩；趁热过滤（3）6.3（4）9；使部分亚铁离子变成铁离子（5）CaSO4【知识点】蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，铁离子和二硫化亚铁反应，铁离子氧化-1价，生成二氧化硫，同时生成亚铁离子，离子方程式为。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=2小时，理由是2小时时还原率已经最高了。(2)操作I为蒸发浓缩、趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。(3)若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，，pH=6.3。(4)结合图分析，产物要为四氧化三铁，即铁离子和亚铁离子比例为2：1，则对应的pH为9，通过空气的目的是将部分亚铁离子氧化生成铁离子。(5)硫酸亚铁溶液中加入氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙可以调节水泥的硬化速度，作为建筑材料。【分析】硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，将铁离子氧化二硫化亚铁，生成硫和硫酸亚铁，过滤得硫酸亚铁的晶体，加入氧化钙调节pH使之反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，再通入空气，加入氢氧化钠调节pH，使部分亚铁离子变成铁离子，使铁离子和亚铁离子比例为2：1，最后分离得四氧化三铁。10．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。（1）①CH4—CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2：积碳反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-l消碳反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为 ；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。催化剂积碳反应活化能/kJ·mol-1消碳反应活化能/kJ·mol-1Xalb1Ya2b2若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1 a2，b1 b2(填“>”“<”或“=”)。（2）一定条件下CO2与H2可发生化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是 ；②某温度下，平衡浓度符合如下关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。（3）一定条件下，工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO2和3amolH2，tmin时反应达到平衡，此时CH3OH的产率为b，则从0~tmin，v(CO2)= mol·L-l·min-1，该温度下的反应平衡常数为 (mol·L-1)-2。【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；<；>（2）逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；<（3）；【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算 【解析】【解答】(1)①将积碳反应和消碳反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①+②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2=(+75kJ/mol)+(+172kJ/mol)=+247kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少，若催化剂X优于催化剂Y说明催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，则活化能a1小于a2，活化能b1大于b2，故答案为：<；>；(2)①由表格数据可知，温度升高，平衡常数K增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，则降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；②由某温度下，平衡浓度符合如下关系c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，反应的平衡常数K==1.0，则反应温度为850℃，若850℃时容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，反应的浓度熵Qc==1.8＞K=1，说明平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；(3)由某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amol二氧化碳和3amol氢气，tmin时反应达到平衡时甲醇的产率为b可知，平衡时甲醇的浓度为amol×b=abmol，二氧化碳、氢气和水蒸气的物质的量为(a—ab)mol、(3a—3ab)mol、abmol，则从0~tmin，二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min)，反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：；。【分析】（1）①根据盖斯定律计算；②催化剂的活性会因积碳反应而降低，活化能越低，反应速率越快；（2）①温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；②计算此时的平衡常数和浓度熵，比较二者大小从而判断反应的进行方向；（3）根据计算；计算平衡时各物质的浓度，再根据K的表达式代入数值计算。11．2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、Fe、Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素。（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ，比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角的大小：NH3 [Cu(NH3)4]2+(填“>”或“<”)，1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】（1）（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（4）sp3；<；16（5）6；面心；【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； (4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；（4）氨气中N原子采用sp3杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。12．有机物H是一种药物中间体，医药工业中的一种合成方法如下：已知：+R2CHO。回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）B的结构简式为 。（3）由D生成E的化学方程式为 。（4）由F生成G的反应类型为 。（5）H具有的官能团名称是 。（6）化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M的同分异构体中能同时满足下列条件的有____(填正确答案标号)。a.含有苯环且苯环上仅有一个取代基b.能够发生水解反应A．2个B．3个C．4个D．5个（7）根据上述路线中的相关信息及所学知识，以苯甲醇为原料用不超过三步的反应设计合成。 【答案】（1）丙酮（2）CH3COCH2CH2OH（3）+CH3CH2OH（4）取代反应（5）碳碳双键、酮羰基（6）B（7）【知识点】有机物中的官能团；有机物的推断；有机物的合成；同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH3COCH3，化学名称为丙酮；答案为：丙酮。(2)根据分析，B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；答案为：CH3COCH2CH2OH。(3)由D生成E的同时还有CH3CH2OH生成，反应的化学方程式为 +CH3CH2OH；答案为：+CH3CH2OH，(4)F与CH3I发生取代反应生成G和HI；答案为：取代反应。(5)根据H的结构简式知，H中具有的官能团的名称为碳碳双键、酮羰基；答案为：碳碳双键、酮羰基。(6)CH2(COOC2H5)2中的官能团为酯基，化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M中含1个酯基，M中含有苯环且苯环上仅有一个取代基、能够发生水解反应，则正确的M的结构简式为、、，共3种；故答案为：B。(7)对比与的结构简式，可利用题给已知构建碳骨架，故先发生催化氧化反应生成，与在NaOH存在发生题给已知的反应生成，在浓硫酸、加热时发生消去反应生成，合成路线流程图为：；答案为：。【分析】CH3COCH3与HCHO在NaOH存在下发生题给已知的反应生成B，B的分子式为C4H8O2，B与浓硫酸共热反应生成C，则B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；C与CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa反应生成D，D在一定条件下反应生成E，E在H3O+存在下脱去CO2生成F，F与CH3I反应生成G，G与发生Robinson反应生成H，G的分子式为C7H10O2，G的结构简式为。
简介：高三下学期第三次联考理科综合化学试题一、单选题1．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列关于诗词的分析错误的是（ ）A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程【答案】A【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；金属冶炼的一般原理；多糖的性质和用途【解析】【解答】A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程中有二氧化碳生成涉及了化学变化，故A符合题意；B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分是纤维素，纤维素属于糖类，故B不符合题意；C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮指的是丝绸，它的主要成分是蛋白质，不可用沸水浸泡，故C不符合题意；D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，诗句意思是炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，句中情境描述了金属的冶炼过程，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.物质燃烧过程中一定有新物质生成；B.柳絮的成分是纤维素；C.蛋白质在高温下变性；D.该诗句描述了金属的冶炼过程。2．下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）A．可以发生加成反应、取代反应和氧化反应B．分子中所有原子一定共平面C．苯环上的一氯代物有2种D．1mol该化合物最多能消耗2molNa【答案】B【知识点】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．含苯环可以发生加成反应、所含羧基和醇羟基可以发生取代反应、含-CH2OH可以发生氧化反应，A不符合题意；B．含饱和碳原子是四面体结构，则分子中所有原子一定不能共平面，B符合题意；C．苯环上有2种氢原子、则苯环上的一氯代物有2种，C不符合题意；D．含羧基和醇羟基均能与Na反应，则1mol该化合物最多能消耗2molNa，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该物质含有苯环、羧基和羟基，具有苯、羧酸和醇的性质；B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征；C.该物质苯环上有两种环境的氢原子；D.该物质中羧基和羟基均能与Na反应。3．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A．17g-OH中含有的电子数为10NAB．22.4LCl2溶于水，转移的电子数为NAC．6.2gP4()中的共价键数目为0.3NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的H原子数为6NA【答案】C【知识点】阿伏加德罗常数【解析】【解答】A．羟基的摩尔质量为17g/mol，则1mol的-OH中含有的电子数为9NA，A项不符合题意；B．未指明状态，无法计算22.4LCl2的物质的量，B项不符合题意；C．P4的摩尔质量为124g/mol，P4的物质的量为0.05mol，由图可知，P-P键的数目为6×0.05mol=0.3NA，C项符合题意；D．溶质乙醇的质量为46g，乙醇的分子式C2H5OH，溶剂为水，水的质量为54g，则溶液中含有的H原子数为大于6NA，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】A.1个-OH含有9个电子；B.未指明气体所处的状态；C.1个P4含有6个P-P键； D.水中也含有氢原子。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质；W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）A．原子半径：Y>Z>WB．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键【答案】D【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl>H，故A不符合题意；B．N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；C．NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；故答案为：D【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素，常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。5．下列实验操作所对应的现象正确的是（ ）选项实验操作现象A向5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加3~10滴浓硫酸溶液橙色加深B将乙烯通入溴的CCl4溶液中溴的CCl4溶液褪色并分层C向1mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入硼酸溶液产生大量气泡D将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合有白色沉淀析出A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】性质实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】A．，加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，A符合题意；B．乙烯与溴加成生成1，2-二溴乙烷，该物质与四氯化碳互溶，故溶液褪色但是不会分层，B不符合题意；C．硼酸的酸性小于碳酸，在碳酸钠溶液中加入硼酸，不会有气泡产生，C不符合题意；D．相同温度下的溶解度AgCl>AgBr，将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.乙烯与溴生成的1，2-二溴乙烷与四氯化碳互溶；C.碳酸钠与硼酸不反应；D.溶解度AgCl>AgBr，析出的是AgBr黄色沉淀。6．水系钠离子电池在可再生能源规模储存领域具有重要应用前景。下图为水系钠离子电池的工作原理，工作时的总反应为：Na2Ni[Fe(CN)6]+NaTi2(PO4)3Na2+xNi[Fe(CN)6]+Na1-xTi2(PO4)3，在放电过程中，电极表面会发生电解液析氢副反应，可添加MgSO4溶液来保护电极。下列说法错误的是（ ）A．放电时，向Y电极移动B．正极的电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]C．充电时，X电极与电源负极相连D．Mg2+结合水电解出的OH-生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力【答案】C【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用 【解析】【解答】A．由工作时的总反应可知，放电时钠离子向X极移动，即电极X为正极，Y为负极，放电时，向负极移动，故A不符合题意；B．正极得电子，发生还原反应，由总式可得电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]，故B不符合题意；C．充电时，X电极是阳极，应与电源正极相连，故C符合题意；D．根据题意，放电过程中会电解水析出氢气，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】放电时钠离子向X极移动，则电极X为正极，Y为负极，充电时，X电极是阳极，Y电极是阴极。7．常温下，向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液，所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2OB．B点的溶液中：c(Na+)>3c(X2-)C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)D．外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10，且始终保持不变【答案】D【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．H2X与NaOH反应生成HXNa和水，M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2O，A不符合题意；B．B点为NaHX与Na2X的混合溶液，c(X2-)=，根据物料守恒c(Na+)=c(X2-)+=3c(X2-)，但是X2-发生水解，则溶液中：c(Na+)>3c(X2-)，B不符合题意；C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)，符合质子守恒，C不符合题意；D．A点，B点，外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10-3，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.随着pH的增大，H2X逐渐减小，HX-先增大后减小，M→A发生的反应为H2X+OH-=HX-+H2O；B.根据物料守恒判断；C.根据质子守恒判断。二、非选择题8．二氯化硫(SCl2)是一种重要的化工原料，被广泛用作有机合成的氯化剂和润滑油的处理剂。工业上的合成方法之一是：①2S(s)+Cl2(g)S2Cl2(l)；②S2Cl2(l)+Cl2(g)=2SCl2(l)。已知相关物质的性质如下表所示：物质外观熔点/℃沸点/℃水溶性S淡黄色粉末118445不溶S2Cl2黄红色液体-80138(分解)剧烈反应SCl2红棕色液体-7860剧烈反应某小组在实验室模拟工业制备二氯化硫时设计了如下实验装置(部分夹持装置已略去)。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为 。（2）C装置中盛放的试剂为 ，D装置中X仪器的名称是 。（3）第①步反应需要控制温度在100~110℃，温度不宜过高的原因是 ，判断第①步反应已经进行完全的实验现象是 。（4）第②步反应后得到SCl2粗品，从混合物中分离出产品的操作方法是 。（5）装置E的作用是 。（6）向水中加入几滴制备的SCl2，可观察到淡黄色浑浊，并有刺激性气味的无色气体逸出，根据实验现象，写出SCl2与水反应的化学方程式 。【答案】（1）（2）浓硫酸；冷凝管（3）温度过高达到S2Cl2沸点时，S2Cl2容易分解；烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色（4）蒸馏（5）吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应（6）【知识点】常用仪器及其使用；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)装置A中为浓盐酸和二氧化锰加热下反应生成Cl2，离子方程式为。(2)装置C中盛放的为浓硫酸，用于干燥氯气，D装置中X仪器的名称为冷凝管。(3)温度过高达到S2Cl2沸点的话，S2Cl2容易分解。反应①已进行完全的实验现象为烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色。(4)S2Cl2和SCl2沸点相差较大，因此可以使用蒸馏的方法将产品SCl2分离出来。(5)装置E的作用为吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应。(6)向水中加入SCl2，观察到淡黄色浑浊为S，刺激性气味的无色气体为SO2，则化学方程式为。【分析】A为浓盐酸和二氧化锰制备Cl2的装置，生成的Cl2中含有HCl，B装置为饱和NaCl溶液，用于吸收HCl，S2Cl2和SCl2均与水剧烈反应，故C装置为干燥装置，盛放浓硫酸用于干燥氯气，氯气和S在D中反应，分两步进行，先生成S2Cl2再生成SCl2，X为冷凝管，防止S2Cl2和SCl2流失。E为除杂装置，防止多余的Cl2进入空气污染环境，也可以防止外界中H2O进入反应装置。9．工业上以金焙砂酸浸液(主要成分为Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它杂质)与硫铁矿(主要成分为FeS2，忽略其它杂质)为原料制备Fe3O4的流程如下：回答下列问题：（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a= 小时，理由是 。（2）操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b= (已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中的关系如图乙所示，则调pH为c= (填具体值)，向调pH后的溶液中通入空气的目的是 。 （5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 。【答案】（1）；2；因为2小时还原率接近100%，已经最高（2）蒸发浓缩；趁热过滤（3）6.3（4）9；使部分亚铁离子变成铁离子（5）CaSO4【知识点】蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，铁离子和二硫化亚铁反应，铁离子氧化-1价，生成二氧化硫，同时生成亚铁离子，离子方程式为。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=2小时，理由是2小时时还原率已经最高了。(2)操作I为蒸发浓缩、趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。(3)若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，，pH=6.3。(4)结合图分析，产物要为四氧化三铁，即铁离子和亚铁离子比例为2：1，则对应的pH为9，通过空气的目的是将部分亚铁离子氧化生成铁离子。(5)硫酸亚铁溶液中加入氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙可以调节水泥的硬化速度，作为建筑材料。【分析】硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，将铁离子氧化二硫化亚铁，生成硫和硫酸亚铁，过滤得硫酸亚铁的晶体，加入氧化钙调节pH使之反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，再通入空气，加入氢氧化钠调节pH，使部分亚铁离子变成铁离子，使铁离子和亚铁离子比例为2：1，最后分离得四氧化三铁。10．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。（1）①CH4—CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2：积碳反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-l消碳反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为 ；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。催化剂积碳反应活化能/kJ·mol-1消碳反应活化能/kJ·mol-1Xalb1Ya2b2若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1 a2，b1 b2(填“>”“<”或“=”)。（2）一定条件下CO2与H2可发生化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是 ；②某温度下，平衡浓度符合如下关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。（3）一定条件下，工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO2和3amolH2，tmin时反应达到平衡，此时CH3OH的产率为b，则从0~tmin，v(CO2)= mol·L-l·min-1，该温度下的反应平衡常数为 (mol·L-1)-2。【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；<；>（2）逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；<（3）；【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算 【解析】【解答】(1)①将积碳反应和消碳反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①+②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2=(+75kJ/mol)+(+172kJ/mol)=+247kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少，若催化剂X优于催化剂Y说明催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，则活化能a1小于a2，活化能b1大于b2，故答案为：<；>；(2)①由表格数据可知，温度升高，平衡常数K增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，则降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；②由某温度下，平衡浓度符合如下关系c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，反应的平衡常数K==1.0，则反应温度为850℃，若850℃时容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，反应的浓度熵Qc==1.8＞K=1，说明平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；(3)由某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amol二氧化碳和3amol氢气，tmin时反应达到平衡时甲醇的产率为b可知，平衡时甲醇的浓度为amol×b=abmol，二氧化碳、氢气和水蒸气的物质的量为(a—ab)mol、(3a—3ab)mol、abmol，则从0~tmin，二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min)，反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：；。【分析】（1）①根据盖斯定律计算；②催化剂的活性会因积碳反应而降低，活化能越低，反应速率越快；（2）①温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；②计算此时的平衡常数和浓度熵，比较二者大小从而判断反应的进行方向；（3）根据计算；计算平衡时各物质的浓度，再根据K的表达式代入数值计算。11．2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、Fe、Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素。（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ，比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角的大小：NH3 [Cu(NH3)4]2+(填“>”或“<”)，1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】（1）（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（4）sp3；<；16（5）6；面心；【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； (4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；（4）氨气中N原子采用sp3杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。12．有机物H是一种药物中间体，医药工业中的一种合成方法如下：已知：+R2CHO。回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）B的结构简式为 。（3）由D生成E的化学方程式为 。（4）由F生成G的反应类型为 。（5）H具有的官能团名称是 。（6）化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M的同分异构体中能同时满足下列条件的有____(填正确答案标号)。a.含有苯环且苯环上仅有一个取代基b.能够发生水解反应A．2个B．3个C．4个D．5个（7）根据上述路线中的相关信息及所学知识，以苯甲醇为原料用不超过三步的反应设计合成。 【答案】（1）丙酮（2）CH3COCH2CH2OH（3）+CH3CH2OH（4）取代反应（5）碳碳双键、酮羰基（6）B（7）【知识点】有机物中的官能团；有机物的推断；有机物的合成；同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH3COCH3，化学名称为丙酮；答案为：丙酮。(2)根据分析，B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；答案为：CH3COCH2CH2OH。(3)由D生成E的同时还有CH3CH2OH生成，反应的化学方程式为 +CH3CH2OH；答案为：+CH3CH2OH，(4)F与CH3I发生取代反应生成G和HI；答案为：取代反应。(5)根据H的结构简式知，H中具有的官能团的名称为碳碳双键、酮羰基；答案为：碳碳双键、酮羰基。(6)CH2(COOC2H5)2中的官能团为酯基，化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M中含1个酯基，M中含有苯环且苯环上仅有一个取代基、能够发生水解反应，则正确的M的结构简式为、、，共3种；故答案为：B。(7)对比与的结构简式，可利用题给已知构建碳骨架，故先发生催化氧化反应生成，与在NaOH存在发生题给已知的反应生成，在浓硫酸、加热时发生消去反应生成，合成路线流程图为：；答案为：。【分析】CH3COCH3与HCHO在NaOH存在下发生题给已知的反应生成B，B的分子式为C4H8O2，B与浓硫酸共热反应生成C，则B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；C与CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa反应生成D，D在一定条件下反应生成E，E在H3O+存在下脱去CO2生成F，F与CH3I反应生成G，G与发生Robinson反应生成H，G的分子式为C7H10O2，G的结构简式为。
简介：高三下学期第三次联考理科综合化学试题一、单选题1．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列关于诗词的分析错误的是（ ）A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程【答案】A【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；金属冶炼的一般原理；多糖的性质和用途【解析】【解答】A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程中有二氧化碳生成涉及了化学变化，故A符合题意；B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分是纤维素，纤维素属于糖类，故B不符合题意；C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮指的是丝绸，它的主要成分是蛋白质，不可用沸水浸泡，故C不符合题意；D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，诗句意思是炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，句中情境描述了金属的冶炼过程，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.物质燃烧过程中一定有新物质生成；B.柳絮的成分是纤维素；C.蛋白质在高温下变性；D.该诗句描述了金属的冶炼过程。2．下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）A．可以发生加成反应、取代反应和氧化反应B．分子中所有原子一定共平面C．苯环上的一氯代物有2种D．1mol该化合物最多能消耗2molNa【答案】B【知识点】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．含苯环可以发生加成反应、所含羧基和醇羟基可以发生取代反应、含-CH2OH可以发生氧化反应，A不符合题意；B．含饱和碳原子是四面体结构，则分子中所有原子一定不能共平面，B符合题意；C．苯环上有2种氢原子、则苯环上的一氯代物有2种，C不符合题意；D．含羧基和醇羟基均能与Na反应，则1mol该化合物最多能消耗2molNa，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该物质含有苯环、羧基和羟基，具有苯、羧酸和醇的性质；B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征；C.该物质苯环上有两种环境的氢原子；D.该物质中羧基和羟基均能与Na反应。3．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A．17g-OH中含有的电子数为10NAB．22.4LCl2溶于水，转移的电子数为NAC．6.2gP4()中的共价键数目为0.3NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的H原子数为6NA【答案】C【知识点】阿伏加德罗常数【解析】【解答】A．羟基的摩尔质量为17g/mol，则1mol的-OH中含有的电子数为9NA，A项不符合题意；B．未指明状态，无法计算22.4LCl2的物质的量，B项不符合题意；C．P4的摩尔质量为124g/mol，P4的物质的量为0.05mol，由图可知，P-P键的数目为6×0.05mol=0.3NA，C项符合题意；D．溶质乙醇的质量为46g，乙醇的分子式C2H5OH，溶剂为水，水的质量为54g，则溶液中含有的H原子数为大于6NA，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】A.1个-OH含有9个电子；B.未指明气体所处的状态；C.1个P4含有6个P-P键； D.水中也含有氢原子。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质；W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）A．原子半径：Y>Z>WB．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键【答案】D【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl>H，故A不符合题意；B．N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；C．NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；故答案为：D【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素，常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。5．下列实验操作所对应的现象正确的是（ ）选项实验操作现象A向5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加3~10滴浓硫酸溶液橙色加深B将乙烯通入溴的CCl4溶液中溴的CCl4溶液褪色并分层C向1mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入硼酸溶液产生大量气泡D将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合有白色沉淀析出A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】性质实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】A．，加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，A符合题意；B．乙烯与溴加成生成1，2-二溴乙烷，该物质与四氯化碳互溶，故溶液褪色但是不会分层，B不符合题意；C．硼酸的酸性小于碳酸，在碳酸钠溶液中加入硼酸，不会有气泡产生，C不符合题意；D．相同温度下的溶解度AgCl>AgBr，将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.乙烯与溴生成的1，2-二溴乙烷与四氯化碳互溶；C.碳酸钠与硼酸不反应；D.溶解度AgCl>AgBr，析出的是AgBr黄色沉淀。6．水系钠离子电池在可再生能源规模储存领域具有重要应用前景。下图为水系钠离子电池的工作原理，工作时的总反应为：Na2Ni[Fe(CN)6]+NaTi2(PO4)3Na2+xNi[Fe(CN)6]+Na1-xTi2(PO4)3，在放电过程中，电极表面会发生电解液析氢副反应，可添加MgSO4溶液来保护电极。下列说法错误的是（ ）A．放电时，向Y电极移动B．正极的电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]C．充电时，X电极与电源负极相连D．Mg2+结合水电解出的OH-生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力【答案】C【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用 【解析】【解答】A．由工作时的总反应可知，放电时钠离子向X极移动，即电极X为正极，Y为负极，放电时，向负极移动，故A不符合题意；B．正极得电子，发生还原反应，由总式可得电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]，故B不符合题意；C．充电时，X电极是阳极，应与电源正极相连，故C符合题意；D．根据题意，放电过程中会电解水析出氢气，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】放电时钠离子向X极移动，则电极X为正极，Y为负极，充电时，X电极是阳极，Y电极是阴极。7．常温下，向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液，所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2OB．B点的溶液中：c(Na+)>3c(X2-)C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)D．外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10，且始终保持不变【答案】D【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．H2X与NaOH反应生成HXNa和水，M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2O，A不符合题意；B．B点为NaHX与Na2X的混合溶液，c(X2-)=，根据物料守恒c(Na+)=c(X2-)+=3c(X2-)，但是X2-发生水解，则溶液中：c(Na+)>3c(X2-)，B不符合题意；C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)，符合质子守恒，C不符合题意；D．A点，B点，外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10-3，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.随着pH的增大，H2X逐渐减小，HX-先增大后减小，M→A发生的反应为H2X+OH-=HX-+H2O；B.根据物料守恒判断；C.根据质子守恒判断。二、非选择题8．二氯化硫(SCl2)是一种重要的化工原料，被广泛用作有机合成的氯化剂和润滑油的处理剂。工业上的合成方法之一是：①2S(s)+Cl2(g)S2Cl2(l)；②S2Cl2(l)+Cl2(g)=2SCl2(l)。已知相关物质的性质如下表所示：物质外观熔点/℃沸点/℃水溶性S淡黄色粉末118445不溶S2Cl2黄红色液体-80138(分解)剧烈反应SCl2红棕色液体-7860剧烈反应某小组在实验室模拟工业制备二氯化硫时设计了如下实验装置(部分夹持装置已略去)。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为 。（2）C装置中盛放的试剂为 ，D装置中X仪器的名称是 。（3）第①步反应需要控制温度在100~110℃，温度不宜过高的原因是 ，判断第①步反应已经进行完全的实验现象是 。（4）第②步反应后得到SCl2粗品，从混合物中分离出产品的操作方法是 。（5）装置E的作用是 。（6）向水中加入几滴制备的SCl2，可观察到淡黄色浑浊，并有刺激性气味的无色气体逸出，根据实验现象，写出SCl2与水反应的化学方程式 。【答案】（1）（2）浓硫酸；冷凝管（3）温度过高达到S2Cl2沸点时，S2Cl2容易分解；烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色（4）蒸馏（5）吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应（6）【知识点】常用仪器及其使用；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)装置A中为浓盐酸和二氧化锰加热下反应生成Cl2，离子方程式为。(2)装置C中盛放的为浓硫酸，用于干燥氯气，D装置中X仪器的名称为冷凝管。(3)温度过高达到S2Cl2沸点的话，S2Cl2容易分解。反应①已进行完全的实验现象为烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色。(4)S2Cl2和SCl2沸点相差较大，因此可以使用蒸馏的方法将产品SCl2分离出来。(5)装置E的作用为吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应。(6)向水中加入SCl2，观察到淡黄色浑浊为S，刺激性气味的无色气体为SO2，则化学方程式为。【分析】A为浓盐酸和二氧化锰制备Cl2的装置，生成的Cl2中含有HCl，B装置为饱和NaCl溶液，用于吸收HCl，S2Cl2和SCl2均与水剧烈反应，故C装置为干燥装置，盛放浓硫酸用于干燥氯气，氯气和S在D中反应，分两步进行，先生成S2Cl2再生成SCl2，X为冷凝管，防止S2Cl2和SCl2流失。E为除杂装置，防止多余的Cl2进入空气污染环境，也可以防止外界中H2O进入反应装置。9．工业上以金焙砂酸浸液(主要成分为Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它杂质)与硫铁矿(主要成分为FeS2，忽略其它杂质)为原料制备Fe3O4的流程如下：回答下列问题：（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a= 小时，理由是 。（2）操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b= (已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中的关系如图乙所示，则调pH为c= (填具体值)，向调pH后的溶液中通入空气的目的是 。 （5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 。【答案】（1）；2；因为2小时还原率接近100%，已经最高（2）蒸发浓缩；趁热过滤（3）6.3（4）9；使部分亚铁离子变成铁离子（5）CaSO4【知识点】蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，铁离子和二硫化亚铁反应，铁离子氧化-1价，生成二氧化硫，同时生成亚铁离子，离子方程式为。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=2小时，理由是2小时时还原率已经最高了。(2)操作I为蒸发浓缩、趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。(3)若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，，pH=6.3。(4)结合图分析，产物要为四氧化三铁，即铁离子和亚铁离子比例为2：1，则对应的pH为9，通过空气的目的是将部分亚铁离子氧化生成铁离子。(5)硫酸亚铁溶液中加入氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙可以调节水泥的硬化速度，作为建筑材料。【分析】硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，将铁离子氧化二硫化亚铁，生成硫和硫酸亚铁，过滤得硫酸亚铁的晶体，加入氧化钙调节pH使之反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，再通入空气，加入氢氧化钠调节pH，使部分亚铁离子变成铁离子，使铁离子和亚铁离子比例为2：1，最后分离得四氧化三铁。10．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。（1）①CH4—CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2：积碳反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-l消碳反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为 ；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。催化剂积碳反应活化能/kJ·mol-1消碳反应活化能/kJ·mol-1Xalb1Ya2b2若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1 a2，b1 b2(填“>”“<”或“=”)。（2）一定条件下CO2与H2可发生化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是 ；②某温度下，平衡浓度符合如下关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。（3）一定条件下，工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO2和3amolH2，tmin时反应达到平衡，此时CH3OH的产率为b，则从0~tmin，v(CO2)= mol·L-l·min-1，该温度下的反应平衡常数为 (mol·L-1)-2。【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；<；>（2）逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；<（3）；【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算 【解析】【解答】(1)①将积碳反应和消碳反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①+②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2=(+75kJ/mol)+(+172kJ/mol)=+247kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少，若催化剂X优于催化剂Y说明催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，则活化能a1小于a2，活化能b1大于b2，故答案为：<；>；(2)①由表格数据可知，温度升高，平衡常数K增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，则降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；②由某温度下，平衡浓度符合如下关系c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，反应的平衡常数K==1.0，则反应温度为850℃，若850℃时容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，反应的浓度熵Qc==1.8＞K=1，说明平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；(3)由某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amol二氧化碳和3amol氢气，tmin时反应达到平衡时甲醇的产率为b可知，平衡时甲醇的浓度为amol×b=abmol，二氧化碳、氢气和水蒸气的物质的量为(a—ab)mol、(3a—3ab)mol、abmol，则从0~tmin，二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min)，反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：；。【分析】（1）①根据盖斯定律计算；②催化剂的活性会因积碳反应而降低，活化能越低，反应速率越快；（2）①温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；②计算此时的平衡常数和浓度熵，比较二者大小从而判断反应的进行方向；（3）根据计算；计算平衡时各物质的浓度，再根据K的表达式代入数值计算。11．2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、Fe、Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素。（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ，比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角的大小：NH3 [Cu(NH3)4]2+(填“>”或“<”)，1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】（1）（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（4）sp3；<；16（5）6；面心；【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； (4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；（4）氨气中N原子采用sp3杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。12．有机物H是一种药物中间体，医药工业中的一种合成方法如下：已知：+R2CHO。回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）B的结构简式为 。（3）由D生成E的化学方程式为 。（4）由F生成G的反应类型为 。（5）H具有的官能团名称是 。（6）化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M的同分异构体中能同时满足下列条件的有____(填正确答案标号)。a.含有苯环且苯环上仅有一个取代基b.能够发生水解反应A．2个B．3个C．4个D．5个（7）根据上述路线中的相关信息及所学知识，以苯甲醇为原料用不超过三步的反应设计合成。 【答案】（1）丙酮（2）CH3COCH2CH2OH（3）+CH3CH2OH（4）取代反应（5）碳碳双键、酮羰基（6）B（7）【知识点】有机物中的官能团；有机物的推断；有机物的合成；同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH3COCH3，化学名称为丙酮；答案为：丙酮。(2)根据分析，B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；答案为：CH3COCH2CH2OH。(3)由D生成E的同时还有CH3CH2OH生成，反应的化学方程式为 +CH3CH2OH；答案为：+CH3CH2OH，(4)F与CH3I发生取代反应生成G和HI；答案为：取代反应。(5)根据H的结构简式知，H中具有的官能团的名称为碳碳双键、酮羰基；答案为：碳碳双键、酮羰基。(6)CH2(COOC2H5)2中的官能团为酯基，化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M中含1个酯基，M中含有苯环且苯环上仅有一个取代基、能够发生水解反应，则正确的M的结构简式为、、，共3种；故答案为：B。(7)对比与的结构简式，可利用题给已知构建碳骨架，故先发生催化氧化反应生成，与在NaOH存在发生题给已知的反应生成，在浓硫酸、加热时发生消去反应生成，合成路线流程图为：；答案为：。【分析】CH3COCH3与HCHO在NaOH存在下发生题给已知的反应生成B，B的分子式为C4H8O2，B与浓硫酸共热反应生成C，则B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；C与CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa反应生成D，D在一定条件下反应生成E，E在H3O+存在下脱去CO2生成F，F与CH3I反应生成G，G与发生Robinson反应生成H，G的分子式为C7H10O2，G的结构简式为。
简介：高三下学期第三次联考理科综合化学试题一、单选题1．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列关于诗词的分析错误的是（ ）A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程【答案】A【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；金属冶炼的一般原理；多糖的性质和用途【解析】【解答】A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程中有二氧化碳生成涉及了化学变化，故A符合题意；B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分是纤维素，纤维素属于糖类，故B不符合题意；C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮指的是丝绸，它的主要成分是蛋白质，不可用沸水浸泡，故C不符合题意；D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，诗句意思是炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，句中情境描述了金属的冶炼过程，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.物质燃烧过程中一定有新物质生成；B.柳絮的成分是纤维素；C.蛋白质在高温下变性；D.该诗句描述了金属的冶炼过程。2．下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）A．可以发生加成反应、取代反应和氧化反应B．分子中所有原子一定共平面C．苯环上的一氯代物有2种D．1mol该化合物最多能消耗2molNa【答案】B【知识点】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．含苯环可以发生加成反应、所含羧基和醇羟基可以发生取代反应、含-CH2OH可以发生氧化反应，A不符合题意；B．含饱和碳原子是四面体结构，则分子中所有原子一定不能共平面，B符合题意；C．苯环上有2种氢原子、则苯环上的一氯代物有2种，C不符合题意；D．含羧基和醇羟基均能与Na反应，则1mol该化合物最多能消耗2molNa，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该物质含有苯环、羧基和羟基，具有苯、羧酸和醇的性质；B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征；C.该物质苯环上有两种环境的氢原子；D.该物质中羧基和羟基均能与Na反应。3．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A．17g-OH中含有的电子数为10NAB．22.4LCl2溶于水，转移的电子数为NAC．6.2gP4()中的共价键数目为0.3NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的H原子数为6NA【答案】C【知识点】阿伏加德罗常数【解析】【解答】A．羟基的摩尔质量为17g/mol，则1mol的-OH中含有的电子数为9NA，A项不符合题意；B．未指明状态，无法计算22.4LCl2的物质的量，B项不符合题意；C．P4的摩尔质量为124g/mol，P4的物质的量为0.05mol，由图可知，P-P键的数目为6×0.05mol=0.3NA，C项符合题意；D．溶质乙醇的质量为46g，乙醇的分子式C2H5OH，溶剂为水，水的质量为54g，则溶液中含有的H原子数为大于6NA，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】A.1个-OH含有9个电子；B.未指明气体所处的状态；C.1个P4含有6个P-P键； D.水中也含有氢原子。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质；W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）A．原子半径：Y>Z>WB．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键【答案】D【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl>H，故A不符合题意；B．N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；C．NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；故答案为：D【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素，常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。5．下列实验操作所对应的现象正确的是（ ）选项实验操作现象A向5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加3~10滴浓硫酸溶液橙色加深B将乙烯通入溴的CCl4溶液中溴的CCl4溶液褪色并分层C向1mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入硼酸溶液产生大量气泡D将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合有白色沉淀析出A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】性质实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】A．，加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，A符合题意；B．乙烯与溴加成生成1，2-二溴乙烷，该物质与四氯化碳互溶，故溶液褪色但是不会分层，B不符合题意；C．硼酸的酸性小于碳酸，在碳酸钠溶液中加入硼酸，不会有气泡产生，C不符合题意；D．相同温度下的溶解度AgCl>AgBr，将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.乙烯与溴生成的1，2-二溴乙烷与四氯化碳互溶；C.碳酸钠与硼酸不反应；D.溶解度AgCl>AgBr，析出的是AgBr黄色沉淀。6．水系钠离子电池在可再生能源规模储存领域具有重要应用前景。下图为水系钠离子电池的工作原理，工作时的总反应为：Na2Ni[Fe(CN)6]+NaTi2(PO4)3Na2+xNi[Fe(CN)6]+Na1-xTi2(PO4)3，在放电过程中，电极表面会发生电解液析氢副反应，可添加MgSO4溶液来保护电极。下列说法错误的是（ ）A．放电时，向Y电极移动B．正极的电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]C．充电时，X电极与电源负极相连D．Mg2+结合水电解出的OH-生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力【答案】C【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用 【解析】【解答】A．由工作时的总反应可知，放电时钠离子向X极移动，即电极X为正极，Y为负极，放电时，向负极移动，故A不符合题意；B．正极得电子，发生还原反应，由总式可得电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]，故B不符合题意；C．充电时，X电极是阳极，应与电源正极相连，故C符合题意；D．根据题意，放电过程中会电解水析出氢气，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】放电时钠离子向X极移动，则电极X为正极，Y为负极，充电时，X电极是阳极，Y电极是阴极。7．常温下，向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液，所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2OB．B点的溶液中：c(Na+)>3c(X2-)C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)D．外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10，且始终保持不变【答案】D【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．H2X与NaOH反应生成HXNa和水，M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2O，A不符合题意；B．B点为NaHX与Na2X的混合溶液，c(X2-)=，根据物料守恒c(Na+)=c(X2-)+=3c(X2-)，但是X2-发生水解，则溶液中：c(Na+)>3c(X2-)，B不符合题意；C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)，符合质子守恒，C不符合题意；D．A点，B点，外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10-3，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.随着pH的增大，H2X逐渐减小，HX-先增大后减小，M→A发生的反应为H2X+OH-=HX-+H2O；B.根据物料守恒判断；C.根据质子守恒判断。二、非选择题8．二氯化硫(SCl2)是一种重要的化工原料，被广泛用作有机合成的氯化剂和润滑油的处理剂。工业上的合成方法之一是：①2S(s)+Cl2(g)S2Cl2(l)；②S2Cl2(l)+Cl2(g)=2SCl2(l)。已知相关物质的性质如下表所示：物质外观熔点/℃沸点/℃水溶性S淡黄色粉末118445不溶S2Cl2黄红色液体-80138(分解)剧烈反应SCl2红棕色液体-7860剧烈反应某小组在实验室模拟工业制备二氯化硫时设计了如下实验装置(部分夹持装置已略去)。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为 。（2）C装置中盛放的试剂为 ，D装置中X仪器的名称是 。（3）第①步反应需要控制温度在100~110℃，温度不宜过高的原因是 ，判断第①步反应已经进行完全的实验现象是 。（4）第②步反应后得到SCl2粗品，从混合物中分离出产品的操作方法是 。（5）装置E的作用是 。（6）向水中加入几滴制备的SCl2，可观察到淡黄色浑浊，并有刺激性气味的无色气体逸出，根据实验现象，写出SCl2与水反应的化学方程式 。【答案】（1）（2）浓硫酸；冷凝管（3）温度过高达到S2Cl2沸点时，S2Cl2容易分解；烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色（4）蒸馏（5）吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应（6）【知识点】常用仪器及其使用；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)装置A中为浓盐酸和二氧化锰加热下反应生成Cl2，离子方程式为。(2)装置C中盛放的为浓硫酸，用于干燥氯气，D装置中X仪器的名称为冷凝管。(3)温度过高达到S2Cl2沸点的话，S2Cl2容易分解。反应①已进行完全的实验现象为烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色。(4)S2Cl2和SCl2沸点相差较大，因此可以使用蒸馏的方法将产品SCl2分离出来。(5)装置E的作用为吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应。(6)向水中加入SCl2，观察到淡黄色浑浊为S，刺激性气味的无色气体为SO2，则化学方程式为。【分析】A为浓盐酸和二氧化锰制备Cl2的装置，生成的Cl2中含有HCl，B装置为饱和NaCl溶液，用于吸收HCl，S2Cl2和SCl2均与水剧烈反应，故C装置为干燥装置，盛放浓硫酸用于干燥氯气，氯气和S在D中反应，分两步进行，先生成S2Cl2再生成SCl2，X为冷凝管，防止S2Cl2和SCl2流失。E为除杂装置，防止多余的Cl2进入空气污染环境，也可以防止外界中H2O进入反应装置。9．工业上以金焙砂酸浸液(主要成分为Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它杂质)与硫铁矿(主要成分为FeS2，忽略其它杂质)为原料制备Fe3O4的流程如下：回答下列问题：（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a= 小时，理由是 。（2）操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b= (已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中的关系如图乙所示，则调pH为c= (填具体值)，向调pH后的溶液中通入空气的目的是 。 （5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 。【答案】（1）；2；因为2小时还原率接近100%，已经最高（2）蒸发浓缩；趁热过滤（3）6.3（4）9；使部分亚铁离子变成铁离子（5）CaSO4【知识点】蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，铁离子和二硫化亚铁反应，铁离子氧化-1价，生成二氧化硫，同时生成亚铁离子，离子方程式为。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=2小时，理由是2小时时还原率已经最高了。(2)操作I为蒸发浓缩、趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。(3)若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，，pH=6.3。(4)结合图分析，产物要为四氧化三铁，即铁离子和亚铁离子比例为2：1，则对应的pH为9，通过空气的目的是将部分亚铁离子氧化生成铁离子。(5)硫酸亚铁溶液中加入氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙可以调节水泥的硬化速度，作为建筑材料。【分析】硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，将铁离子氧化二硫化亚铁，生成硫和硫酸亚铁，过滤得硫酸亚铁的晶体，加入氧化钙调节pH使之反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，再通入空气，加入氢氧化钠调节pH，使部分亚铁离子变成铁离子，使铁离子和亚铁离子比例为2：1，最后分离得四氧化三铁。10．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。（1）①CH4—CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2：积碳反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-l消碳反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为 ；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。催化剂积碳反应活化能/kJ·mol-1消碳反应活化能/kJ·mol-1Xalb1Ya2b2若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1 a2，b1 b2(填“>”“<”或“=”)。（2）一定条件下CO2与H2可发生化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是 ；②某温度下，平衡浓度符合如下关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。（3）一定条件下，工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO2和3amolH2，tmin时反应达到平衡，此时CH3OH的产率为b，则从0~tmin，v(CO2)= mol·L-l·min-1，该温度下的反应平衡常数为 (mol·L-1)-2。【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；<；>（2）逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；<（3）；【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算 【解析】【解答】(1)①将积碳反应和消碳反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①+②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2=(+75kJ/mol)+(+172kJ/mol)=+247kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少，若催化剂X优于催化剂Y说明催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，则活化能a1小于a2，活化能b1大于b2，故答案为：<；>；(2)①由表格数据可知，温度升高，平衡常数K增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，则降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；②由某温度下，平衡浓度符合如下关系c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，反应的平衡常数K==1.0，则反应温度为850℃，若850℃时容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，反应的浓度熵Qc==1.8＞K=1，说明平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；(3)由某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amol二氧化碳和3amol氢气，tmin时反应达到平衡时甲醇的产率为b可知，平衡时甲醇的浓度为amol×b=abmol，二氧化碳、氢气和水蒸气的物质的量为(a—ab)mol、(3a—3ab)mol、abmol，则从0~tmin，二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min)，反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：；。【分析】（1）①根据盖斯定律计算；②催化剂的活性会因积碳反应而降低，活化能越低，反应速率越快；（2）①温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；②计算此时的平衡常数和浓度熵，比较二者大小从而判断反应的进行方向；（3）根据计算；计算平衡时各物质的浓度，再根据K的表达式代入数值计算。11．2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、Fe、Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素。（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ，比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角的大小：NH3 [Cu(NH3)4]2+(填“>”或“<”)，1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】（1）（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（4）sp3；<；16（5）6；面心；【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； (4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；（4）氨气中N原子采用sp3杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。12．有机物H是一种药物中间体，医药工业中的一种合成方法如下：已知：+R2CHO。回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）B的结构简式为 。（3）由D生成E的化学方程式为 。（4）由F生成G的反应类型为 。（5）H具有的官能团名称是 。（6）化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M的同分异构体中能同时满足下列条件的有____(填正确答案标号)。a.含有苯环且苯环上仅有一个取代基b.能够发生水解反应A．2个B．3个C．4个D．5个（7）根据上述路线中的相关信息及所学知识，以苯甲醇为原料用不超过三步的反应设计合成。 【答案】（1）丙酮（2）CH3COCH2CH2OH（3）+CH3CH2OH（4）取代反应（5）碳碳双键、酮羰基（6）B（7）【知识点】有机物中的官能团；有机物的推断；有机物的合成；同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH3COCH3，化学名称为丙酮；答案为：丙酮。(2)根据分析，B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；答案为：CH3COCH2CH2OH。(3)由D生成E的同时还有CH3CH2OH生成，反应的化学方程式为 +CH3CH2OH；答案为：+CH3CH2OH，(4)F与CH3I发生取代反应生成G和HI；答案为：取代反应。(5)根据H的结构简式知，H中具有的官能团的名称为碳碳双键、酮羰基；答案为：碳碳双键、酮羰基。(6)CH2(COOC2H5)2中的官能团为酯基，化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M中含1个酯基，M中含有苯环且苯环上仅有一个取代基、能够发生水解反应，则正确的M的结构简式为、、，共3种；故答案为：B。(7)对比与的结构简式，可利用题给已知构建碳骨架，故先发生催化氧化反应生成，与在NaOH存在发生题给已知的反应生成，在浓硫酸、加热时发生消去反应生成，合成路线流程图为：；答案为：。【分析】CH3COCH3与HCHO在NaOH存在下发生题给已知的反应生成B，B的分子式为C4H8O2，B与浓硫酸共热反应生成C，则B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；C与CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa反应生成D，D在一定条件下反应生成E，E在H3O+存在下脱去CO2生成F，F与CH3I反应生成G，G与发生Robinson反应生成H，G的分子式为C7H10O2，G的结构简式为。
简介：高三下学期第三次联考理科综合化学试题一、单选题1．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列关于诗词的分析错误的是（ ）A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程【答案】A【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；金属冶炼的一般原理；多糖的性质和用途【解析】【解答】A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程中有二氧化碳生成涉及了化学变化，故A符合题意；B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分是纤维素，纤维素属于糖类，故B不符合题意；C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮指的是丝绸，它的主要成分是蛋白质，不可用沸水浸泡，故C不符合题意；D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，诗句意思是炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，句中情境描述了金属的冶炼过程，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.物质燃烧过程中一定有新物质生成；B.柳絮的成分是纤维素；C.蛋白质在高温下变性；D.该诗句描述了金属的冶炼过程。2．下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）A．可以发生加成反应、取代反应和氧化反应B．分子中所有原子一定共平面C．苯环上的一氯代物有2种D．1mol该化合物最多能消耗2molNa【答案】B【知识点】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．含苯环可以发生加成反应、所含羧基和醇羟基可以发生取代反应、含-CH2OH可以发生氧化反应，A不符合题意；B．含饱和碳原子是四面体结构，则分子中所有原子一定不能共平面，B符合题意；C．苯环上有2种氢原子、则苯环上的一氯代物有2种，C不符合题意；D．含羧基和醇羟基均能与Na反应，则1mol该化合物最多能消耗2molNa，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该物质含有苯环、羧基和羟基，具有苯、羧酸和醇的性质；B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征；C.该物质苯环上有两种环境的氢原子；D.该物质中羧基和羟基均能与Na反应。3．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A．17g-OH中含有的电子数为10NAB．22.4LCl2溶于水，转移的电子数为NAC．6.2gP4()中的共价键数目为0.3NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的H原子数为6NA【答案】C【知识点】阿伏加德罗常数【解析】【解答】A．羟基的摩尔质量为17g/mol，则1mol的-OH中含有的电子数为9NA，A项不符合题意；B．未指明状态，无法计算22.4LCl2的物质的量，B项不符合题意；C．P4的摩尔质量为124g/mol，P4的物质的量为0.05mol，由图可知，P-P键的数目为6×0.05mol=0.3NA，C项符合题意；D．溶质乙醇的质量为46g，乙醇的分子式C2H5OH，溶剂为水，水的质量为54g，则溶液中含有的H原子数为大于6NA，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】A.1个-OH含有9个电子；B.未指明气体所处的状态；C.1个P4含有6个P-P键； D.水中也含有氢原子。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质；W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）A．原子半径：Y>Z>WB．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键【答案】D【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl>H，故A不符合题意；B．N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；C．NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；故答案为：D【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素，常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。5．下列实验操作所对应的现象正确的是（ ）选项实验操作现象A向5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加3~10滴浓硫酸溶液橙色加深B将乙烯通入溴的CCl4溶液中溴的CCl4溶液褪色并分层C向1mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入硼酸溶液产生大量气泡D将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合有白色沉淀析出A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】性质实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】A．，加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，A符合题意；B．乙烯与溴加成生成1，2-二溴乙烷，该物质与四氯化碳互溶，故溶液褪色但是不会分层，B不符合题意；C．硼酸的酸性小于碳酸，在碳酸钠溶液中加入硼酸，不会有气泡产生，C不符合题意；D．相同温度下的溶解度AgCl>AgBr，将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.乙烯与溴生成的1，2-二溴乙烷与四氯化碳互溶；C.碳酸钠与硼酸不反应；D.溶解度AgCl>AgBr，析出的是AgBr黄色沉淀。6．水系钠离子电池在可再生能源规模储存领域具有重要应用前景。下图为水系钠离子电池的工作原理，工作时的总反应为：Na2Ni[Fe(CN)6]+NaTi2(PO4)3Na2+xNi[Fe(CN)6]+Na1-xTi2(PO4)3，在放电过程中，电极表面会发生电解液析氢副反应，可添加MgSO4溶液来保护电极。下列说法错误的是（ ）A．放电时，向Y电极移动B．正极的电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]C．充电时，X电极与电源负极相连D．Mg2+结合水电解出的OH-生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力【答案】C【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用 【解析】【解答】A．由工作时的总反应可知，放电时钠离子向X极移动，即电极X为正极，Y为负极，放电时，向负极移动，故A不符合题意；B．正极得电子，发生还原反应，由总式可得电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]，故B不符合题意；C．充电时，X电极是阳极，应与电源正极相连，故C符合题意；D．根据题意，放电过程中会电解水析出氢气，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】放电时钠离子向X极移动，则电极X为正极，Y为负极，充电时，X电极是阳极，Y电极是阴极。7．常温下，向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液，所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2OB．B点的溶液中：c(Na+)>3c(X2-)C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)D．外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10，且始终保持不变【答案】D【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．H2X与NaOH反应生成HXNa和水，M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2O，A不符合题意；B．B点为NaHX与Na2X的混合溶液，c(X2-)=，根据物料守恒c(Na+)=c(X2-)+=3c(X2-)，但是X2-发生水解，则溶液中：c(Na+)>3c(X2-)，B不符合题意；C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)，符合质子守恒，C不符合题意；D．A点，B点，外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10-3，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.随着pH的增大，H2X逐渐减小，HX-先增大后减小，M→A发生的反应为H2X+OH-=HX-+H2O；B.根据物料守恒判断；C.根据质子守恒判断。二、非选择题8．二氯化硫(SCl2)是一种重要的化工原料，被广泛用作有机合成的氯化剂和润滑油的处理剂。工业上的合成方法之一是：①2S(s)+Cl2(g)S2Cl2(l)；②S2Cl2(l)+Cl2(g)=2SCl2(l)。已知相关物质的性质如下表所示：物质外观熔点/℃沸点/℃水溶性S淡黄色粉末118445不溶S2Cl2黄红色液体-80138(分解)剧烈反应SCl2红棕色液体-7860剧烈反应某小组在实验室模拟工业制备二氯化硫时设计了如下实验装置(部分夹持装置已略去)。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为 。（2）C装置中盛放的试剂为 ，D装置中X仪器的名称是 。（3）第①步反应需要控制温度在100~110℃，温度不宜过高的原因是 ，判断第①步反应已经进行完全的实验现象是 。（4）第②步反应后得到SCl2粗品，从混合物中分离出产品的操作方法是 。（5）装置E的作用是 。（6）向水中加入几滴制备的SCl2，可观察到淡黄色浑浊，并有刺激性气味的无色气体逸出，根据实验现象，写出SCl2与水反应的化学方程式 。【答案】（1）（2）浓硫酸；冷凝管（3）温度过高达到S2Cl2沸点时，S2Cl2容易分解；烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色（4）蒸馏（5）吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应（6）【知识点】常用仪器及其使用；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)装置A中为浓盐酸和二氧化锰加热下反应生成Cl2，离子方程式为。(2)装置C中盛放的为浓硫酸，用于干燥氯气，D装置中X仪器的名称为冷凝管。(3)温度过高达到S2Cl2沸点的话，S2Cl2容易分解。反应①已进行完全的实验现象为烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色。(4)S2Cl2和SCl2沸点相差较大，因此可以使用蒸馏的方法将产品SCl2分离出来。(5)装置E的作用为吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应。(6)向水中加入SCl2，观察到淡黄色浑浊为S，刺激性气味的无色气体为SO2，则化学方程式为。【分析】A为浓盐酸和二氧化锰制备Cl2的装置，生成的Cl2中含有HCl，B装置为饱和NaCl溶液，用于吸收HCl，S2Cl2和SCl2均与水剧烈反应，故C装置为干燥装置，盛放浓硫酸用于干燥氯气，氯气和S在D中反应，分两步进行，先生成S2Cl2再生成SCl2，X为冷凝管，防止S2Cl2和SCl2流失。E为除杂装置，防止多余的Cl2进入空气污染环境，也可以防止外界中H2O进入反应装置。9．工业上以金焙砂酸浸液(主要成分为Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它杂质)与硫铁矿(主要成分为FeS2，忽略其它杂质)为原料制备Fe3O4的流程如下：回答下列问题：（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a= 小时，理由是 。（2）操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b= (已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中的关系如图乙所示，则调pH为c= (填具体值)，向调pH后的溶液中通入空气的目的是 。 （5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 。【答案】（1）；2；因为2小时还原率接近100%，已经最高（2）蒸发浓缩；趁热过滤（3）6.3（4）9；使部分亚铁离子变成铁离子（5）CaSO4【知识点】蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，铁离子和二硫化亚铁反应，铁离子氧化-1价，生成二氧化硫，同时生成亚铁离子，离子方程式为。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=2小时，理由是2小时时还原率已经最高了。(2)操作I为蒸发浓缩、趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。(3)若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，，pH=6.3。(4)结合图分析，产物要为四氧化三铁，即铁离子和亚铁离子比例为2：1，则对应的pH为9，通过空气的目的是将部分亚铁离子氧化生成铁离子。(5)硫酸亚铁溶液中加入氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙可以调节水泥的硬化速度，作为建筑材料。【分析】硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，将铁离子氧化二硫化亚铁，生成硫和硫酸亚铁，过滤得硫酸亚铁的晶体，加入氧化钙调节pH使之反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，再通入空气，加入氢氧化钠调节pH，使部分亚铁离子变成铁离子，使铁离子和亚铁离子比例为2：1，最后分离得四氧化三铁。10．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。（1）①CH4—CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2：积碳反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-l消碳反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为 ；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。催化剂积碳反应活化能/kJ·mol-1消碳反应活化能/kJ·mol-1Xalb1Ya2b2若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1 a2，b1 b2(填“>”“<”或“=”)。（2）一定条件下CO2与H2可发生化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是 ；②某温度下，平衡浓度符合如下关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。（3）一定条件下，工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO2和3amolH2，tmin时反应达到平衡，此时CH3OH的产率为b，则从0~tmin，v(CO2)= mol·L-l·min-1，该温度下的反应平衡常数为 (mol·L-1)-2。【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；<；>（2）逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；<（3）；【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算 【解析】【解答】(1)①将积碳反应和消碳反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①+②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2=(+75kJ/mol)+(+172kJ/mol)=+247kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少，若催化剂X优于催化剂Y说明催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，则活化能a1小于a2，活化能b1大于b2，故答案为：<；>；(2)①由表格数据可知，温度升高，平衡常数K增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，则降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；②由某温度下，平衡浓度符合如下关系c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，反应的平衡常数K==1.0，则反应温度为850℃，若850℃时容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，反应的浓度熵Qc==1.8＞K=1，说明平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；(3)由某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amol二氧化碳和3amol氢气，tmin时反应达到平衡时甲醇的产率为b可知，平衡时甲醇的浓度为amol×b=abmol，二氧化碳、氢气和水蒸气的物质的量为(a—ab)mol、(3a—3ab)mol、abmol，则从0~tmin，二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min)，反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：；。【分析】（1）①根据盖斯定律计算；②催化剂的活性会因积碳反应而降低，活化能越低，反应速率越快；（2）①温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；②计算此时的平衡常数和浓度熵，比较二者大小从而判断反应的进行方向；（3）根据计算；计算平衡时各物质的浓度，再根据K的表达式代入数值计算。11．2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、Fe、Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素。（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ，比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角的大小：NH3 [Cu(NH3)4]2+(填“>”或“<”)，1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】（1）（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（4）sp3；<；16（5）6；面心；【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； (4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；（4）氨气中N原子采用sp3杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。12．有机物H是一种药物中间体，医药工业中的一种合成方法如下：已知：+R2CHO。回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）B的结构简式为 。（3）由D生成E的化学方程式为 。（4）由F生成G的反应类型为 。（5）H具有的官能团名称是 。（6）化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M的同分异构体中能同时满足下列条件的有____(填正确答案标号)。a.含有苯环且苯环上仅有一个取代基b.能够发生水解反应A．2个B．3个C．4个D．5个（7）根据上述路线中的相关信息及所学知识，以苯甲醇为原料用不超过三步的反应设计合成。 【答案】（1）丙酮（2）CH3COCH2CH2OH（3）+CH3CH2OH（4）取代反应（5）碳碳双键、酮羰基（6）B（7）【知识点】有机物中的官能团；有机物的推断；有机物的合成；同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH3COCH3，化学名称为丙酮；答案为：丙酮。(2)根据分析，B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；答案为：CH3COCH2CH2OH。(3)由D生成E的同时还有CH3CH2OH生成，反应的化学方程式为 +CH3CH2OH；答案为：+CH3CH2OH，(4)F与CH3I发生取代反应生成G和HI；答案为：取代反应。(5)根据H的结构简式知，H中具有的官能团的名称为碳碳双键、酮羰基；答案为：碳碳双键、酮羰基。(6)CH2(COOC2H5)2中的官能团为酯基，化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M中含1个酯基，M中含有苯环且苯环上仅有一个取代基、能够发生水解反应，则正确的M的结构简式为、、，共3种；故答案为：B。(7)对比与的结构简式，可利用题给已知构建碳骨架，故先发生催化氧化反应生成，与在NaOH存在发生题给已知的反应生成，在浓硫酸、加热时发生消去反应生成，合成路线流程图为：；答案为：。【分析】CH3COCH3与HCHO在NaOH存在下发生题给已知的反应生成B，B的分子式为C4H8O2，B与浓硫酸共热反应生成C，则B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；C与CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa反应生成D，D在一定条件下反应生成E，E在H3O+存在下脱去CO2生成F，F与CH3I反应生成G，G与发生Robinson反应生成H，G的分子式为C7H10O2，G的结构简式为。
简介：高三下学期第三次联考理科综合化学试题一、单选题1．中华诗词中蕴含着丰富的化学知识。下列关于诗词的分析错误的是（ ）A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程只涉及物理变化B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分属于糖类C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮不可用沸水浸泡D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，句中情境描述了金属的冶炼过程【答案】A【知识点】物理变化与化学变化的区别与联系；金属冶炼的一般原理；多糖的性质和用途【解析】【解答】A．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，句中蜡烛变化过程中有二氧化碳生成涉及了化学变化，故A符合题意；B．“梨花院落溶溶月，柳絮池塘淡淡风”，句中柳絮的主要成分是纤维素，纤维素属于糖类，故B不符合题意；C．“遍身罗绮者，不是养蚕人”，句中的罗绮指的是丝绸，它的主要成分是蛋白质，不可用沸水浸泡，故C不符合题意；D．“炉火照天地，红星乱紫烟”，诗句意思是炉火熊熊燃烧，红星四溅，紫烟蒸腾，句中情境描述了金属的冶炼过程，故D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.物质燃烧过程中一定有新物质生成；B.柳絮的成分是纤维素；C.蛋白质在高温下变性；D.该诗句描述了金属的冶炼过程。2．下列关于有机化合物的说法错误的是（ ）A．可以发生加成反应、取代反应和氧化反应B．分子中所有原子一定共平面C．苯环上的一氯代物有2种D．1mol该化合物最多能消耗2molNa【答案】B【知识点】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．含苯环可以发生加成反应、所含羧基和醇羟基可以发生取代反应、含-CH2OH可以发生氧化反应，A不符合题意；B．含饱和碳原子是四面体结构，则分子中所有原子一定不能共平面，B符合题意；C．苯环上有2种氢原子、则苯环上的一氯代物有2种，C不符合题意；D．含羧基和醇羟基均能与Na反应，则1mol该化合物最多能消耗2molNa，D不符合题意；故答案为：B。【分析】A.该物质含有苯环、羧基和羟基，具有苯、羧酸和醇的性质；B.饱和碳原子具有甲烷的结构特征；C.该物质苯环上有两种环境的氢原子；D.该物质中羧基和羟基均能与Na反应。3．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（ ）A．17g-OH中含有的电子数为10NAB．22.4LCl2溶于水，转移的电子数为NAC．6.2gP4()中的共价键数目为0.3NAD．100g质量分数为46%的乙醇溶液中含有的H原子数为6NA【答案】C【知识点】阿伏加德罗常数【解析】【解答】A．羟基的摩尔质量为17g/mol，则1mol的-OH中含有的电子数为9NA，A项不符合题意；B．未指明状态，无法计算22.4LCl2的物质的量，B项不符合题意；C．P4的摩尔质量为124g/mol，P4的物质的量为0.05mol，由图可知，P-P键的数目为6×0.05mol=0.3NA，C项符合题意；D．溶质乙醇的质量为46g，乙醇的分子式C2H5OH，溶剂为水，水的质量为54g，则溶液中含有的H原子数为大于6NA，D项不符合题意；故答案为：C。【分析】A.1个-OH含有9个电子；B.未指明气体所处的状态；C.1个P4含有6个P-P键； D.水中也含有氢原子。4．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，W元素可形成密度最小的气体单质；W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW；常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，下列叙述错误的是（ ）A．原子半径：Y>Z>WB．X、Z分别与W形成的简单化合物相遇会产生白烟C．XZ3分子中，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构D．W、X和Z形成的化合物中只含有共价键【答案】D【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律；元素周期律和元素周期表的综合应用；微粒半径大小的比较【解析】【解答】A．同周期元素从左到右原子半径逐渐减小，H是原子半径最小的元素，所以原子半径：Na>Cl>H，故A不符合题意；B．N与H形成的简单化合物NH3，Cl与H形成的简单化合物HCl，NH3与HCl相遇会生成NH4Cl固体小颗粒，会产生白烟，故B不符合题意；C．NCl3分子中N和Cl形成3对共用电子对，所有原子的最外层均满足8电子稳定结构，故C不符合题意；D．H、N和Cl形成的化合物NH4Cl中既含有共价键，又含有离子键，故D符合题意；故答案为：D【分析】W元素可形成密度最小的气体单质，则W为H元素，W和Y的最外层电子数相同，可形成离子化合物YW，则Y为Na元素，常温下0.01mol·L-1X、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液的pH值均为2，则X和Z的最高价含氧酸均为一元强酸，则X为N元素，Z为Cl元素。5．下列实验操作所对应的现象正确的是（ ）选项实验操作现象A向5mL0.1mol·L-1K2Cr2O7溶液中滴加3~10滴浓硫酸溶液橙色加深B将乙烯通入溴的CCl4溶液中溴的CCl4溶液褪色并分层C向1mL0.1mol·L-1Na2CO3溶液中加入硼酸溶液产生大量气泡D将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合有白色沉淀析出A．AB．BC．CD．D【答案】A【知识点】性质实验方案的设计；化学实验方案的评价【解析】【解答】A．，加入浓硫酸，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，溶液橙色加深，A符合题意；B．乙烯与溴加成生成1，2-二溴乙烷，该物质与四氯化碳互溶，故溶液褪色但是不会分层，B不符合题意；C．硼酸的酸性小于碳酸，在碳酸钠溶液中加入硼酸，不会有气泡产生，C不符合题意；D．相同温度下的溶解度AgCl>AgBr，将AgCl和AgBr饱和溶液等体积混合，发生沉淀的转化，AgCl沉淀转化为AgBr沉淀，D不符合题意；故答案为：A。【分析】B.乙烯与溴生成的1，2-二溴乙烷与四氯化碳互溶；C.碳酸钠与硼酸不反应；D.溶解度AgCl>AgBr，析出的是AgBr黄色沉淀。6．水系钠离子电池在可再生能源规模储存领域具有重要应用前景。下图为水系钠离子电池的工作原理，工作时的总反应为：Na2Ni[Fe(CN)6]+NaTi2(PO4)3Na2+xNi[Fe(CN)6]+Na1-xTi2(PO4)3，在放电过程中，电极表面会发生电解液析氢副反应，可添加MgSO4溶液来保护电极。下列说法错误的是（ ）A．放电时，向Y电极移动B．正极的电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]C．充电时，X电极与电源负极相连D．Mg2+结合水电解出的OH-生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力【答案】C【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用 【解析】【解答】A．由工作时的总反应可知，放电时钠离子向X极移动，即电极X为正极，Y为负极，放电时，向负极移动，故A不符合题意；B．正极得电子，发生还原反应，由总式可得电极反应式为Na2Ni[Fe(CN)6]+xe-+xNa+=Na2+xNi[Fe(CN)6]，故B不符合题意；C．充电时，X电极是阳极，应与电源正极相连，故C符合题意；D．根据题意，放电过程中会电解水析出氢气，剩余的OH-与Mg2+结合生成Mg(OH)2保护层附着在电极表面，可增强材料的耐腐蚀能力，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】放电时钠离子向X极移动，则电极X为正极，Y为负极，充电时，X电极是阳极，Y电极是阴极。7．常温下，向某浓度的二元弱酸H2X溶液中逐滴加入NaOH稀溶液，所得溶液中三种微粒H2X、HX-、X2-的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）A．M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2OB．B点的溶液中：c(Na+)>3c(X2-)C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)D．外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10，且始终保持不变【答案】D【知识点】电解质在水溶液中的电离；盐类水解的应用；离子浓度大小的比较【解析】【解答】A．H2X与NaOH反应生成HXNa和水，M→A反应的离子方程式为：H2X+OH-=HX-+H2O，A不符合题意；B．B点为NaHX与Na2X的混合溶液，c(X2-)=，根据物料守恒c(Na+)=c(X2-)+=3c(X2-)，但是X2-发生水解，则溶液中：c(Na+)>3c(X2-)，B不符合题意；C．NaHX溶液中：c(OH-)+c(X2-)=c(H+)+c(H2X)，符合质子守恒，C不符合题意；D．A点，B点，外界条件不变时，加入NaOH稀溶液的过程中，=10-3，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.随着pH的增大，H2X逐渐减小，HX-先增大后减小，M→A发生的反应为H2X+OH-=HX-+H2O；B.根据物料守恒判断；C.根据质子守恒判断。二、非选择题8．二氯化硫(SCl2)是一种重要的化工原料，被广泛用作有机合成的氯化剂和润滑油的处理剂。工业上的合成方法之一是：①2S(s)+Cl2(g)S2Cl2(l)；②S2Cl2(l)+Cl2(g)=2SCl2(l)。已知相关物质的性质如下表所示：物质外观熔点/℃沸点/℃水溶性S淡黄色粉末118445不溶S2Cl2黄红色液体-80138(分解)剧烈反应SCl2红棕色液体-7860剧烈反应某小组在实验室模拟工业制备二氯化硫时设计了如下实验装置(部分夹持装置已略去)。回答下列问题： （1）装置A中发生反应的离子方程式为 。（2）C装置中盛放的试剂为 ，D装置中X仪器的名称是 。（3）第①步反应需要控制温度在100~110℃，温度不宜过高的原因是 ，判断第①步反应已经进行完全的实验现象是 。（4）第②步反应后得到SCl2粗品，从混合物中分离出产品的操作方法是 。（5）装置E的作用是 。（6）向水中加入几滴制备的SCl2，可观察到淡黄色浑浊，并有刺激性气味的无色气体逸出，根据实验现象，写出SCl2与水反应的化学方程式 。【答案】（1）（2）浓硫酸；冷凝管（3）温度过高达到S2Cl2沸点时，S2Cl2容易分解；烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色（4）蒸馏（5）吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应（6）【知识点】常用仪器及其使用；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)装置A中为浓盐酸和二氧化锰加热下反应生成Cl2，离子方程式为。(2)装置C中盛放的为浓硫酸，用于干燥氯气，D装置中X仪器的名称为冷凝管。(3)温度过高达到S2Cl2沸点的话，S2Cl2容易分解。反应①已进行完全的实验现象为烧瓶中淡黄色粉末完全溶解，瓶中液体变黄红色。(4)S2Cl2和SCl2沸点相差较大，因此可以使用蒸馏的方法将产品SCl2分离出来。(5)装置E的作用为吸收多余的Cl2，防止其污染环境，同时也可防止空气中的H2O进入装置与S2Cl2和SCl2反应。(6)向水中加入SCl2，观察到淡黄色浑浊为S，刺激性气味的无色气体为SO2，则化学方程式为。【分析】A为浓盐酸和二氧化锰制备Cl2的装置，生成的Cl2中含有HCl，B装置为饱和NaCl溶液，用于吸收HCl，S2Cl2和SCl2均与水剧烈反应，故C装置为干燥装置，盛放浓硫酸用于干燥氯气，氯气和S在D中反应，分两步进行，先生成S2Cl2再生成SCl2，X为冷凝管，防止S2Cl2和SCl2流失。E为除杂装置，防止多余的Cl2进入空气污染环境，也可以防止外界中H2O进入反应装置。9．工业上以金焙砂酸浸液(主要成分为Fe2(SO4)3和FeSO4，忽略其它杂质)与硫铁矿(主要成分为FeS2，忽略其它杂质)为原料制备Fe3O4的流程如下：回答下列问题：（1）硫铁矿和金焙砂酸浸液反应的离子方程式为 。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a= 小时，理由是 。（2）操作I为 、 、过滤、洗涤、干燥。（3）“溶解”并恢复室温后，若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，加CaO调pH最高为b= (已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，lg5取0.7)。（4）加NaOH调pH时，pH与悬浊液中的关系如图乙所示，则调pH为c= (填具体值)，向调pH后的溶液中通入空气的目的是 。 （5）磁分离后所得副产物是一种盐，可用作建筑材料，其化学式为 。【答案】（1）；2；因为2小时还原率接近100%，已经最高（2）蒸发浓缩；趁热过滤（3）6.3（4）9；使部分亚铁离子变成铁离子（5）CaSO4【知识点】蒸发和结晶、重结晶；制备实验方案的设计；离子方程式的书写【解析】【解答】(1)硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，铁离子和二硫化亚铁反应，铁离子氧化-1价，生成二氧化硫，同时生成亚铁离子，离子方程式为。还原时间与Fe3+还原率的关系如图甲所示，则最佳还原时间为a=2小时，理由是2小时时还原率已经最高了。(2)操作I为蒸发浓缩、趁热过滤、过滤、洗涤、干燥。(3)若溶液中c(Fe2+)=2mol·L-1，为防止Fe2+沉淀，Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16，氢氧根离子浓度为，则氢离子浓度为，，pH=6.3。(4)结合图分析，产物要为四氧化三铁，即铁离子和亚铁离子比例为2：1，则对应的pH为9，通过空气的目的是将部分亚铁离子氧化生成铁离子。(5)硫酸亚铁溶液中加入氧化钙反应生成硫酸钙，硫酸钙可以调节水泥的硬化速度，作为建筑材料。【分析】硫铁矿和金焙砂酸浸液反应，将铁离子氧化二硫化亚铁，生成硫和硫酸亚铁，过滤得硫酸亚铁的晶体，加入氧化钙调节pH使之反应生成氢氧化亚铁和硫酸钙，再通入空气，加入氢氧化钠调节pH，使部分亚铁离子变成铁离子，使铁离子和亚铁离子比例为2：1，最后分离得四氧化三铁。10．我国提出力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。“双碳”战略倡导绿色、低碳的生产生活方式，加快降低碳排放的步伐，有利于引导绿色技术创新发展。（1）①CH4—CO2催化重整反应包含积碳反应和消碳反应，生成CO和H2：积碳反应：CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-l消碳反应：CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1则CH4—CO2催化重整反应的热化学方程式为 ；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少。催化剂积碳反应活化能/kJ·mol-1消碳反应活化能/kJ·mol-1Xalb1Ya2b2若催化剂X优于催化剂Y，则a1与a2，b1与b2的最佳关系为a1 a2，b1 b2(填“>”“<”或“=”)。（2）一定条件下CO2与H2可发生化学反应：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，化学平衡常数K与温度T的关系如下表所示：T/℃70080085010001200K0.60.91.01.72.6①降低温度，化学平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动，原因是 ；②某温度下，平衡浓度符合如下关系：c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)，在此温度下，若该容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，则此时v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。（3）一定条件下，工业上还可利用CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的化学反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amolCO2和3amolH2，tmin时反应达到平衡，此时CH3OH的产率为b，则从0~tmin，v(CO2)= mol·L-l·min-1，该温度下的反应平衡常数为 (mol·L-1)-2。【答案】（1）CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；<；>（2）逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；<（3）；【知识点】盖斯定律及其应用；化学平衡的影响因素；化学反应速率与化学平衡的综合应用；化学平衡的计算 【解析】【解答】(1)①将积碳反应和消碳反应依次编号为①②，由盖斯定律可知①+②可得催化重整反应CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)，则ΔH=ΔH1+ΔH2=(+75kJ/mol)+(+172kJ/mol)=+247kJ/mol，反应的热化学方程式为CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol，故答案为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ/mol；②反应中催化剂的活性会因积碳反应而降低，消碳反应则使积碳量减少，若催化剂X优于催化剂Y说明催化剂X较催化剂Y，积碳反应时，活化能低，反应速率快，消碳反应时，活化能高，反应速率慢，则活化能a1小于a2，活化能b1大于b2，故答案为：<；>；(2)①由表格数据可知，温度升高，平衡常数K增大说明平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，则降低温度，化学平衡向逆反应方向移动，故答案为：逆反应；温度升高，平衡常数K增大，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应；②由某温度下，平衡浓度符合如下关系c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O)可知，反应的平衡常数K==1.0，则反应温度为850℃，若850℃时容器中含有0.8molCO2、1.0molH2、1.2molCO、1.2molH2O(g)，反应的浓度熵Qc==1.8＞K=1，说明平衡向逆反应方向移动，正反应速率小于逆反应速率，故答案为：<；(3)由某温度下，向容积为1L的密闭容器中，充入amol二氧化碳和3amol氢气，tmin时反应达到平衡时甲醇的产率为b可知，平衡时甲醇的浓度为amol×b=abmol，二氧化碳、氢气和水蒸气的物质的量为(a—ab)mol、(3a—3ab)mol、abmol，则从0~tmin，二氧化碳的反应速率为=mol/(L·min)，反应的平衡常数K==(mol/L)-2，故答案为：；。【分析】（1）①根据盖斯定律计算；②催化剂的活性会因积碳反应而降低，活化能越低，反应速率越快；（2）①温度升高，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动；②计算此时的平衡常数和浓度熵，比较二者大小从而判断反应的进行方向；（3）根据计算；计算平衡时各物质的浓度，再根据K的表达式代入数值计算。11．2020年12月17日，我国的嫦娥五号返回器携带月球样品，在内蒙古预定区域安全着陆。经科学家分析，发现月球土壤中富含有He、O、Si、Fe、Mg、Ca、Mn、Ti、Al、Au、Ag、Pb、Zn、Cu等元素。（1）使用3He的热核反应堆没有中子产生，故使用3He作为能源时，不会产生辐射。写出He的电子排布图 。（2）溶液中Fe3+比Fe2+更稳定的原因是 。（3）金属Ca和Mn属于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ca的熔点沸点等都比金属Mn低，其原因是 。（4）向Cu(OH)2悬浊液中通入NH3，蓝色沉淀溶解，溶液变为深蓝色，发生了如下反应：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH—，NH3分子中N的杂化类型为 ，比较NH3和[Cu(NH3)4]2+中H—N—H键角的大小：NH3 [Cu(NH3)4]2+(填“>”或“<”)，1mol[Cu(NH3)4]2+中σ键的数目为 NA。（5）CaTiO3的晶胞如图所示，Ti4+的配位数是 ，若Ca2+位于晶胞项点，则O2-位于 位置，若晶胞参数为anm，则晶体密度为 g·cm-3(列出计算式，阿伏加德罗常数用NA表示)。【答案】（1）（2）Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定（3）钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱（4）sp3；<；16（5）6；面心；【知识点】原子核外电子排布；原子核外电子的运动状态；共价键的形成及共价键的主要类型；键能、键长、键角及其应用；晶胞的计算【解析】【解答】(1)氦元素的原子序数为2，电子排布式为1s2，电子排布图为，故答案为：；(2)铁元素的原子序数为26，铁离子的3d能级为半充满的稳定3d5状态，而亚铁离子的3d能级为3d6，易失去电子，所以溶液中铁离子比亚铁离子更稳定，故答案为：Fe3＋的3d能级为3d5，处于半充满状态，较稳定；(3)与锰原子相比，钙原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱，使得金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低，故答案为：钙的原子半径较大且价电子数较少，金属键较弱； (4)氨分子中氮原子的价层电子对数为4，原子的杂化方式为sp3杂化；四氨合铜离子的配体氨分子中氮原子的孤对电子与具有空轨道的铜离子形成配位键，成键电子对对成键电子的排斥力小于孤对电子对对成键电子的排斥力，所以氨分子中H-N-H键角小于四氨合铜离子中H-N-H键角；四氨合铜离子中配位键属于σ键，氨分子中的氮氢键为σ键，所以1mol四氨合铜离子中的σ键数目为1mol×16×NAmol—1=16NA，故答案为：sp3；<；16；(5)由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近，所以钛离子的配位数为6；若位于体心的钙离子位于晶胞项点，则位于棱上的氧离子将位于面心；晶胞中位于顶点的钛离子个数为8×=1，位于面心的氧离子个数为6×=3，位于体心的钙离子个数为1，设晶体的密度为dg/cm3，由晶胞的质量公式可得：=10—21a3d，解得d=，故答案为：6；面心；。【分析】（1）He原子的核外电子排布式为1s2，据此画出电子排布图；（2）原子轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定，失电子较难；（3）金属晶体的金属键越强，熔沸点越高；（4）氨气中N原子采用sp3杂化；孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子对对成键电子对的排斥力；单键均为σ键，双键含有1个σ键和1个π键；（5）位于顶点的钛离子与位于棱上的氧离子的距离最近；根据均摊法和列式计算。12．有机物H是一种药物中间体，医药工业中的一种合成方法如下：已知：+R2CHO。回答下列问题：（1）A的化学名称为 。（2）B的结构简式为 。（3）由D生成E的化学方程式为 。（4）由F生成G的反应类型为 。（5）H具有的官能团名称是 。（6）化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M的同分异构体中能同时满足下列条件的有____(填正确答案标号)。a.含有苯环且苯环上仅有一个取代基b.能够发生水解反应A．2个B．3个C．4个D．5个（7）根据上述路线中的相关信息及所学知识，以苯甲醇为原料用不超过三步的反应设计合成。 【答案】（1）丙酮（2）CH3COCH2CH2OH（3）+CH3CH2OH（4）取代反应（5）碳碳双键、酮羰基（6）B（7）【知识点】有机物中的官能团；有机物的推断；有机物的合成；同分异构现象和同分异构体【解析】【解答】(1)A的结构简式为CH3COCH3，化学名称为丙酮；答案为：丙酮。(2)根据分析，B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；答案为：CH3COCH2CH2OH。(3)由D生成E的同时还有CH3CH2OH生成，反应的化学方程式为 +CH3CH2OH；答案为：+CH3CH2OH，(4)F与CH3I发生取代反应生成G和HI；答案为：取代反应。(5)根据H的结构简式知，H中具有的官能团的名称为碳碳双键、酮羰基；答案为：碳碳双键、酮羰基。(6)CH2(COOC2H5)2中的官能团为酯基，化合物M(C8H8O2)与CH2(COOC2H5)2具有相同官能团，M中含1个酯基，M中含有苯环且苯环上仅有一个取代基、能够发生水解反应，则正确的M的结构简式为、、，共3种；故答案为：B。(7)对比与的结构简式，可利用题给已知构建碳骨架，故先发生催化氧化反应生成，与在NaOH存在发生题给已知的反应生成，在浓硫酸、加热时发生消去反应生成，合成路线流程图为：；答案为：。【分析】CH3COCH3与HCHO在NaOH存在下发生题给已知的反应生成B，B的分子式为C4H8O2，B与浓硫酸共热反应生成C，则B的结构简式为CH3COCH2CH2OH；C与CH2(COOC2H5)2、C2H5ONa反应生成D，D在一定条件下反应生成E，E在H3O+存在下脱去CO2生成F，F与CH3I反应生成G，G与发生Robinson反应生成H，G的分子式为C7H10O2，G的结构简式为。
