2023年高考化學第一次模擬考試卷

化學?全解全析

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號等填寫在答題卡和試卷指定位置上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。

如

需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。

寫

在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回

可能用到的相對原子質量：C：12H：1O：16As：75B：11S：32

第I卷（選擇題）

一、選擇題：本題共10個小題，每小題4分。共40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.我國在很多領域取得了舉世矚目的成就，下列工程使用的部分材料如表所示，其中屬于

金屬材料的是

ABCD

1

FK*

1長承

完成萬米深潛的“奮斗者我國在月球表面首次

神舟宇航員的宇航天飛船返回艙

號"潛水器中H勺固體浮力實現(xiàn)“獨立展示"的國

航服側壁殼體

材料旗

合成纖維高強空心玻璃微球高強度鋁合金國產(chǎn)愛合纖維

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】A.合成纖維是由合成的高分子化合物制成的，常用的合成纖維有滌綸、錦綸、情

綸、氯綸、維綸、氨綸、聚烯燃彈力絲等，不是金屬材料，A錯誤；

B.高性能空心玻璃微珠是一種中空的圓球粉末狀超輕質無機非金屬材料，是近年發(fā)展起來

的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的新型輕質材料，材料不是金屬，B錯誤；

C.高強度鋁合金是指其拉伸強度大于480MPa的鋁合金，主要是以Al-Cu-Mg和Al-Zn-Mg-Cu

為基的合金，成分材料為金屬，C正確；

D.在同一根纖維截面上存在兩種或兩種以上不相混合的聚合物纖維，這種纖維稱復合纖維,

故材料不是金屬，而是纖維，D錯誤；

故本題選C。

2.科研人員提出了CO2狼基化合成甲醇的反應機理，其主要過程示意圖如圖(圖中數(shù)字表示

鍵長的數(shù)值，單位相同且都省略)。

下列說法正確的是

A.該過程中，C0?被氧化

B.該過程中發(fā)生了3次加成反應

C.由上圖可知，化學鍵的鍵長與周圍的基團無關

D.該過程原子利用率達到100%

【答案】B

【解析】A.該過程中，碳元素化合價由CO?中+4價降低到CHQH中一2價，COZ被還原,

故A錯誤：

B.由圖可知，該過程中CO2中的C=O雙鍵發(fā)生了2次加成反應，中間產(chǎn)物甲醛中的C=O

雙鍵發(fā)生了1次加成反應，所以共發(fā)生3次加成反應，故B正確；

C.由圖可知，CO?中的c=o雙鍵的鍵長為L161,發(fā)生一次加成后，C=。雙鍵的鍵長變

為1.199,鍵長發(fā)生了改變，即化學鍵的鍵長會受到周圍基團的影響，故C錯誤；

D.由圖可知，該反應過程中還生成了水，原子利用率未達到100%,故D錯誤；

故答案為：Bo

3.2021年的諾貝爾化學獎授予本杰明?李斯特(BenjaminList)、大衛(wèi)?麥克米蘭

(Davidw.C.MacMillan),以表彰他們在“不對稱有機催化的發(fā)展”中的貢獻，用脯氨酸催化合

成酮醛反應如圖：

下列說法不正確的是

A.c的分子式為C10H11NO4B.該反應為加成反應

NH,

0H

C.b、c均能發(fā)生加成反應和銀鏡反應D.J俯氨酸與0互為同分異構

體

【答案】C

【解析】A.根據(jù)c的結構簡式得到c的分子式為CioHuNO’，選項A正確;

B.從質量守恒角度來看該反應為加成反應，選項B正確；

C.C中不含有醛基，不能與銀氨溶液發(fā)生銀鏡反應，選項C錯誤；

NH2

D.脯氨酸與0分子式相同，結構式不同，因此兩者互為同分異構體，選

項D正確；

答案選C。

4.近日，氫能汽車紛紛宣布入市，標志著新能源汽車即將進入"氫"時代。如圖所示為某儲

氫合金的吸氫過程，已知儲氫合金在吸氫時放出大量熱，卜列說法正確的是

A.氫氣以分子形式存在于儲氫合金中

B.儲氫合金在吸氫時體系能量升高

c.B相金屬氫化物釋放氫的過程中不破壞化學鍵

D.利用儲氫合金可制備超高純氫氣

【答案】D

【解析】A.氫氣以金屬氫化物的形式存在于儲氫合金中，故A錯誤；

B.儲氫合金在吸氫時，放出能量，體系能量降低，故B錯誤；

c.B相金屬氫化物釋放氫的過程中破壞化學鍵，故c錯誤：

D.利用儲氫合金的選擇性吸收的特性，可制備超高純氫體，故D正價；

選D。

5.大慶市某中學化學實驗小組在實驗室鑒定某無色溶液。已知溶液中的溶質僅由NH：、K+、

Ag+、Ca2+>Al3\AIO：、MnO；、CO：、S。：中的若干種組成。取該溶液進行如下實驗：

⑴取適量溶液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到無色溶液

⑵在⑴所得溶液中加入過量NH4HCO3溶液，有氣體生成，同時產(chǎn)生白色沉淀甲；

⑶在⑵所得溶液中加入過量Ba(OH)2溶液并加熱也有氣體生成，同時產(chǎn)生白色沉淀乙

則下列離了?在原溶液中?定存在的有

A.K+、CO：、AIO；B.S。：、AIO；>K\CO,-

C.C。；、K\Al3\NH4D.Mn。；、K\CO：、NH：

【答案】A

【解析】無色溶液中一定不含MnO「

⑴取適量溶液，加入過量鹽酸，有氣體生成，并得到無色溶液，則一定含CO；"與CO：反

應的Ag\Ca2\AW不能存在；

⑵在⑴所得溶液中加入過量NH4HCO3溶液，有氣體生成，同時產(chǎn)生白色沉淀甲，氣體為二

氧化碳，沉淀應為氫氧化鋁，則原溶液中含A1O”

⑶在⑵所得溶液中加入過量Ba(OH)2溶液并加熱也有氣體生成，同時產(chǎn)生白色沉淀乙，氣體

為氮氣，但(2)中引入餞根離子，乙為碳酸飲，(2)中引入碳酸氫根離子，則不能確定NH；、SO：

是否存在。

由上述可知，一定不含Ag.、Ca2\AP\MnO；,可能含NH：、SO："一定含AIO；、CO："

但這兩種陰離子只能存在堿性溶液中，堿性溶液中不能大量存在NH：,由溶液為電中性可

知，溶液中一定含陽離子為則原溶液中一定存在的有K+、AIO；,CO：；

故答案選A。

6.利用82合成二二甲醛的反應：2CO2(g)+6H2(g).?3。?3值)+3出。值)+135.45將2.(511101

C02和6.0molH2充入2L密閉容器中，測得不同溫度和壓強下，二二甲醛的平衡物質的量分

數(shù)變化如圖所示。下列說法正確的是

40

0.3

0.5

甲

0.0

械0.3

的0.25

物0.

?0.20

0.5

的1

?0

1

分5

數(shù)0

壓強(PWO'Pa?11溫度(T)/C

A.由圖可知，溫度：T1>T2>T3>T4,壓強：P1>P2>P3>P4

B.溫度一定時，增大壓強，平衡常數(shù)小會減小

C.平衡時，力、Pi條件下的正反應速率小于T4、P4條件下的逆反應運率

D.「、Pi條件下，若n(CO2)：n(H2)：n(CH30cH3)：n(H2O)=2：6：3：1,此時vn：<v逆

【答案】A

【解析】A.該反應為放熱反應，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，平衡向逆反應方向進行，

二甲豳的物質的量分數(shù)降低，根據(jù)圖像可知，T1>T2>T3>T4,該反應為氣體體積減小反應,

根據(jù)勒夏特列原理，增大壓強，平衡向正反應方向進行，二甲醛的物質的量分數(shù)增大，即

Pi>P2>P3>P4,故A正確；

B.平衡常數(shù)只受溫度的影響，當溫度一定時，改變壓強，Kp不變，故B錯誤；

C.溫度高、壓強大，化學反應速率快，根據(jù)選項A的分析，TI>T4,PI>P4.即平衡時，Ti、

%條件下的正反應速率大于14、P4條件下的逆反應速率，故C錯誤；

D.T1、P1條件下，達到平衡，二甲酸的物質的量分數(shù)為0.10,若n(C。?)：n(H2)：n(CH3OCH3)：

n(H2O)=2：6：3：1,此時二甲醛的物質的量分數(shù)為「y=二二」<01,反應向正反應方

2+6+3+112

向進行,即vQv逆，故D錯誤；

答案為A。

7.根據(jù)下列實驗和現(xiàn)象，所得實驗結論正確的是

選

實驗現(xiàn)象實驗結論

項

向某溶液中先滴加適量稀硝酸，再滴加少開始無明顯現(xiàn)

A原溶液中含有s°：、

量BaCL溶液象，后出現(xiàn)白

色沉淀SO'HS。；中的一種或

幾種

向某無色溶液中滴加稀NaOH溶液，將濕

B試紙不變藍原溶液中一定無NH：

潤的紅色石蕊試紙置于試管口

NaBr溶液淀粉-KI溶液

左邊棉球變?yōu)?/p>

烏三4橙色

C1

C氧化性:2>Br2>I2

右邊棉球變?yōu)?/p>

藍色

棉球

有白色沉淀生A10；結合H+的能力比

D向NaA102溶液中滴入NaHCO?溶液

成8：強

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】A.向待測液中先滴加適量稀硝酸，再滴加少量BaCh溶液，出現(xiàn)的白色沉淀可能

為BaSO,或AgCl,故原溶液中可能含有SO：、SO；、HSO；中的一種或幾種，也可能含有

Ag+,選項A錯誤；

B.因為加的是稀NaOH溶液，所以可能生成了NH-H?。而沒有N%逸出，應用濃的NaOH

溶液并加熱以確保NH3逸出，選項B錯誤；

C.Cl?將NaBr氧化生成左邊棉球變?yōu)槌壬f明C12的氧化性強于Br?,而KI轉化為

12,可能是被由2氧化，也可能是被C1?氟化，不能據(jù)此比較Bq、h的氧化性現(xiàn)弱，選項C

錯誤；

D.該反應的離子方程式為：A1O；+HCO；+H2O=A1(OH)3/+co^-,選項D正確；

答案選D。

8.短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z同周期，且相鄰，丫的

原子序數(shù)與Q的最外層電子數(shù)相同，WQ的水溶液為強酸，五種元素可形成有機化合物M,

其結構簡式如圖(W未表示出來)。下列說法錯誤的是

x=x

/\

Q—XX—YZ2

X-X

A.簡單氫化物的沸點：Z>Y>Q>XB.最高價含氧酸的酸性：Q>Y>X

C.簡單離子的半徑：Q<Z<YD.含有相同官能團且與M互為同分異構體的

還有2種

【答案】C

【解析】W、X、Y、Z、Q為原子序數(shù)依次增大的短周期元素，由M的結構可知，Q最外層

有7個電子，則丫的原子序數(shù)為7,為N元素，又因為X、Y、Z為同周期相鄰元素，所以X

為C元素，丫為N元素，Z為0元素，Q為CI元素，W能形成一根共價鍵，則W為H元素。

A.水分子間及氨氣分子間均存在氫鍵，熔沸點高，常溫下水為液態(tài)，水的沸點更高，氯化

氫相對分子質量大于甲烷，分子間作用力更強，氯化氫沸點高于甲烷，故簡單氫化物熔沸點

H2O>NH3>HCI>CH4，A正確；

B.非金屬越強，最高價含氧酸的酸性越強，非金屬性Q>N>C,B正確；

C.CI?核外三層電子，離子半徑大于N，O'N，、。2?核外電子排布相同，原子序數(shù)大半徑

小，N3>02-,故簡單離子半徑ZVY<Q,C錯誤；

D.M的官能團是硝基、氯原子，含有相同官能團，且與M互為同分異構體的還有2種，

硝基和氯原子處于鄰位和間位，D正確；

故選C。

9.我國科學家最近開發(fā)雙功能催化劑CuWPt,促進甲醇燃料電池(DMFC)放電。某小組以設

計甲醇燃料電池為電源采用電有機合成法制備已二精，模擬裝置如圖所示。下列敘述正確的

A.在甲池中滴加少量稀硝酸，能降低b極反應的活化能

B.工作時，甲池中H+由交換膜右側向左側遷移

+

C.陽極電極反應式為2CH2=CHCN+2H+2e-=NC(CH2)4CN

D.32gCH3OH完全反應時理論上乙池可制備2molNC(CH2)4CN

【答案】A

【解析】根據(jù)題意可知，左側為甲醇燃料電池，沖入甲醇的一極為負極，即a電極為負極,

b電極為正極；右側為電解池，e與電源正極相連，為陽極，d與電源負極相連，為陰極。

A.觀察圖示中反應可知，硝酸作催化劑，促進正極反應，A項正確；

B.甲池是原電池，放電時氫離子向正極遷移，即氫離子向b極遷移，B項錯誤；

C.e極為陽極，陽極反應式為2H2O-4e-=4H++O2個，d極為陰極，陰極反應式為

+

2CH2=CHCN+2H+2e-=NC(CH2)4CN,C項錯誤；

/+

D.32gCH3OH的物質的量為Imol,甲池中負極反應式為CH3OH+H2O-6e-=CO2r+6H,

n(CH3OH)=lmol,則n(e~)=6mol,根據(jù)d電極反應可知，理論上消耗1molCH30H可制備3mol

NC(CH2)4CN,D項錯誤；

綜上所述答案為A。

10.25℃時，將HCI氣體緩慢通入0.1mokL-1的氨水中，溶液的pH、體系中粒子濃度的對

n(HCI)

數(shù)值(Ige)與反應物的物質的量之比［t=n(NH〈HQ)】的關系如下圖所示。若忽略溶液體積變

化，下列有關說法錯誤的是

w(NH,?H,0)

C.t=0.5時,C(NHH>C(C|-)>C(NH3H2O)>C(OH-)

D.Pi所示溶液：c(Cr)=0.05mo卜L-

【答案】D

【解析】由圖可知Pi時錢根和一水合氨的濃度相同，P2時溶液顯中性氫離子和氫氧根離子

相同，同時結合一水合氨的電面常數(shù)的表達式，二嚶2嚕

C(NH3-H2O)

A.由圖可知，圖中Pi點pH=9.25,c(OH-)=10475mokLT,此時C(NH；)=C(NH3*%0),則NH3H2O

的電離平衡常數(shù)K/C哎R.蜜?=C(OH-)=1()475,八正確；

C(NH3-H20)

B.P2所示溶液pH=7,c(OH-)=10，mokri根據(jù)其電離常數(shù)長卜二絲給鬻,則

c(NH3H,O)

溫^^舟5=繇二1嚴'故加；)>10℃(NH3-H2。)，B正確；

C.t=0.5時溶質為等濃度的氯化鉞和一水合氨的混合物，由圖可知溶液此時顯堿性，則一

水合氨的電離大于錢根離子水解，則此時溶液中的離子濃度大小順序為：c(NH：)>c(CI-)

>C(NH3H2O),C正確；

D.Pi所示溶液中電荷守恒，c(H4)+c(NH；)=c(OH)+c(Cl),由圖可知Pi點時

c(H+)=l()925moi/L,且c(NH：)=10」moH_T,cCOH>y^mol/L^lO^mol/L,則

lO^+lO'^CClHlO475,C(cr)=1O-925+1o'-1O-475>0.05mol/L,D錯誤；

故選Do

第H卷(非選擇題)

二、非選擇題：共60分，第1173題為必考題，每個試題考生都必須作答。第14~15題為

選考題，考生根據(jù)要求作答。

(一)必考題：共45分。

11.(15分)某化工廠從含NiO的廢料(雜質為FezCh、CaO、CuO中回收、制備具有良好的

電化學活性和高堆積密度的羥基氧化銀(NiOOH)的工藝流程如下圖：

料渣1CuS、S料渣2CaF2料液

⑴如圖是酸浸時程的浸出率與溫度的關系，則酸浸時合適的浸出溫度是℃,若酸浸

時將溫度控制在80℃左右，則料渣1中會含有一定量的Ni(OHb，其可能的原因o

鍥

的

浸

出

率

％

溫度/C

(2)合適溫度下，料渣1的主要成分是o

(3)生成S的化學方程式為o

(4)試劑X是一種綠色氧化劑，其化學式為,X參與反應時氧化劑與還原劑物質的量

之比為,試劑Y用于調節(jié)溶液的pH,則pH的調控范圍是(與沉淀相關的數(shù)

據(jù)如表所示)。

離子Fe“Fe2+Ni2+

開始沉淀的pH1.56.5/.2

沉淀完全的pH3.29.79.2

⑸寫出氧化過程中反應的離子方程式：

⑹工業(yè)上也可用電解堿性Ni(OH)?懸濁液的方法制備NiOOH,加入一定量的KCI有助于提高

生產(chǎn)效率，原因o

【答案】(1)70℃Ni??能水解，生成Ni(OH)2,升溫能促進水解

⑵硫酸鈣(CaSO4)

(3)Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+SI

(4)H2O21:23.24pH<7.2

2+

(5)CIO+2Ni+4OH=2NiOOH*H2O4/+C|-

(6)電解堿性Ni(OH)2懸濁液制備NiOOH,陽極反應為：Ni(OH)2-e+OH=NiOOH+H2O,若

加入一定量的KCI,氯離子在陽極上失電子變?yōu)槁葰?，氯氣在堿性條件下生成CKX,CIO?將

Ni(OH)2氧化為NiOOH.,

【解析】向含NiO的廢料(雜質為Fe2O3、CaO、CuO等)加入過量硫酸，過濾的到可溶性的

硫酸鹽和含有微溶物硫酸鈣的濾渣；向濾液中加入硫化氫過濾得到難容的硫化銅以及單質硫

和可溶性的硫酸鹽(Fe3+、Fe2+、M、Ca?+等);向濾液中加入試劑X(常用HQ?)將Fe?+氧

化為更容易沉淀的Fe'+,再加試劑丫常選用NiO,用來調節(jié)溶液的pH除去Fe",過濾得到

含Ni2\Ca?+的溶液和氫氧化鐵沉淀的濾渣；向濾液中加氟化鈉將溶液中的Ca?+轉化為難容

性的CaE.過濾得到Ni?+的溶液,向濾液中加NaOH和NaCIO溶液將Ni2+轉化為NiOOH.

經(jīng)過濾、洗滌干燥等步驟得到NiOOH固體。

(1)由圖可知當溫度在70℃左右時銀的浸出率較高，故酸浸時適宜的溫度為70℃：Ni2+能

水解，生成Ni(OH)2，升溫能促進水解，所以80℃左右濾渣1中會含有一定量的Ni(OH)2；

(2)根據(jù)上述分析可知，濾渣1的主要成分為硫酸鈣(CaSO4);

(3)酸浸后溶液中的金屬離子有三價鐵離子，銅離子，銀離子，鈣離子等，其中Fez(SO4)3

可以把硫化氫中-2價硫氧化為單質硫，方程式為：Fe2(SO4)3+H2S=2FeSO4+H2SO4+S；

(4)常見的綠色氧化劑X的作用是將二價鐵氧化為三價鐵，則它是H2O2,根據(jù)得失電子守

恒，可知反應中n(Hq2)：n(FeSOJ=l:2；常見的綠色氧化劑X的作用是將二價鐵氧化為三價

鐵，則它是H2O2,根據(jù)得失電子守恒，可知反應中n(HQ2)：n(FeSO4)=l:2；調pH需使Fe?+

完全沉淀，但不能使Ni2+沉淀，由表格可知，3.2<pH<7.2；

(5)該反應中Ni2+被氧化為2NiOOH?H2O,CIO被還原為Cl,相應的離子方程式為

2+

CIO+2Ni+4OH=2NiOOH?H2O>J/+C|-；

(6)電解堿性Ni(OH)?懸濁液制備NiOOH,陽極反應為：Ni(OH),-e+OH=NiOOH+H2O,

若加入一定量的KCL氯離子在陽極上失電子變?yōu)槁葰?，氯氣在堿性條件下生成CKT，CIO

將Ni(OH)?氧化為NiOOH,有助于提高生產(chǎn)效率。

12.(15分)硫氟化鉀(KSCN)是一種用途廣泛的化學藥品KSCN熔點為172℃,加熱至430℃

會發(fā)生變化，5000c時發(fā)生分解。實驗室制備硫瓶化鉀的裝置如圖所示：

II.三頸瓶內盛放：CS?、水和催化劑；

催化劑

川.CS,+3NH|==NH4SCN+NH4HS,該反應比較緩慢且NH,SCN在高于170。(：時易分

液浴加熱

解。

⑴制備KSCN溶液

①A裝置的作用是o

②實臉過程中待觀察到三頸燒瓶中出現(xiàn)現(xiàn)象時，關閉匕，保持三頸燒瓶內液溫

105℃一段時間，然后打開繼續(xù)保持液溫105℃一段時間，緩緩滴入適量的KOH溶液，

充分反應。打開K2,繼續(xù)保持液溫105℃一段時間的原因是o寫出三頸燒瓶中生成

KSCN的化學方程式。

③得到硫銳化鉀晶體：、、、過濾，洗滌，減壓干燥，得硫銳化鉀

晶體

⑵性質探究

在試管中依次加入1滴0.2mol-LT(NHjFe(SO)溶液、5mL飽和碘水、1滴

O.lmolLiAgNOs溶液,tmin后加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。甲同學認為是L氧化了Fe2+,

乙同學提出了質疑，認為實驗現(xiàn)象不能證明k氧化了Fe2+,可能是AgNOs氧化了Fe2+。請

設計實驗方案驗證乙同學的質疑O

⑶上題中涉及的（NH）Fe（SOj溶液是由（NHjFe（SOj-6H2。溶于水得至IJ,實驗室常用

（NHjFelSOj/Hq標準溶液測定過二硫酸鉞［（NHjS2。］的純度（過二硫酸錢的相對

2+3+

分子量為238,滴定反應的離子方程式為：S2O；+2Fe=2Fe+2SO;-）o取wg過二硫酸鏤

樣品溶于蒸儲水配制成250mL溶液。準確量取20.00mL配制的溶液于錐形瓶中，用

cmol-U（NH）Fe（SO4）2標準溶液滴定至終點，重復進行三次平行實驗，測得有關數(shù)據(jù)如

表所示：

實驗序號起始讀數(shù)/mL終點讀數(shù)/mL

12.5022.58

II1.0023.12

III0.0019.92

根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算，樣品的純度為（用含w、c的代數(shù)式表示，可不化簡）。

【答案】（1）觀察氣泡的產(chǎn)生速率，便于控制氨氣的生成速率三頸燒瓶中溶液不再分

A

層使溶液中的NH4Hs分解完全NH4sCN+KOH-KSCN+NH3T+H2O濾去三頸

燒瓶中的固體催化劑減壓蒸發(fā)濃縮冷卻結晶

⑵在試管中依次加入1滴0.2mol-lJ（NH）2Fe（SO4）2溶液、5mL蒸儲水、1滴

O.lmolLTAgNO,溶液，tmin后加入1滴KSCN溶液，溶液若變紅，可能是AgNC）3氧化了Fe2+

【解析】（1）NH3不溶于CS?,裝置A的作用是觀察氣泡的產(chǎn)生速率，便于控制氨氣的生成

速率；三頸瓶內盛放：CS?、水和催化劑，溶液分層，通入氨氣發(fā)生反應：

催化齊IJ

CS,+3NH、===NH4SCN+NH4HS,該反應比較緩慢且NH,SCN在高于00°C時易分解,

液浴加熱

實驗過程中待觀察到三頸燒瓶中出現(xiàn)三頸燒瓶中溶液不再分層現(xiàn)象時，關閉K-保持三頸

燒瓶內液溫105℃一段時間，然后打開降，繼續(xù)保持液溫105℃一段時間，緩緩滴入適量的

A

KOH溶液，充分反應生成硫輒化鉀：NH,SCN+KOH=KSCN+NHJT+H2。.打開K-繼

續(xù)保持液溫105℃?段時間的原因是使溶液中的NH4Hs分解完全；濾去三頸燒瓶中的固體

催化劑后減壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾，洗滌，減壓干燥，得硫銳化鉀晶體：

(2)實驗設計的關鍵是將碘水替換成等體積的蒸譙水，實驗探究在無碘單質只有銀離子的

情況下是否會生成三價鐵離子。方案為在試管中依次加入1滴0.2mol，LT(NH)2Fe(SO4)2溶

液、5mL蒸儲水、1滴O.lmolLTAgNOs溶液，tmin后加入1滴KSCN溶液，溶液若變紅，

可能是AgNOs氧化了Fe?.;

(3)三次滴定中第二次滴定數(shù)據(jù)有較大誤差，刪除掉，求算實驗I和實驗川的平均值，標

準液體積為f20082+1992=20.00mL,根據(jù)滴定反應的離子方程式為：

SQ；+2Fe"=2Fe3++2SO：知20mL溶液中過二硫酸鉉的物質的量為cx20xl()Jxg,故

250mL溶液中含有的過二硫酸鏤的物質的量為cx20xl(y3xgx絆,質量為

220

a12500日n相,“由小cx20xl()-3X,X^5X238

cx20xl0x-x—x238,樣品的純度為220。

W

13.(15分)落實“雙碳”目標，發(fā)展綠色能源，首先是對氫能源的開發(fā)利用。利用甲烷制氫

是當前研究的熱點。涉及的反應如下：

反應I：CH4(g)+H2O(g).=?CO(g)+3H2(g)AH,=+206kJ?mol'

1

反應口：CH4(g)+2H2O(g).-CO2(g)+4H2(g)AH2=+165kJmol

,

反應HI：CO(g)+H2O(g).-CO2(g)+H2(g)△H5=-41kJmol

回答下列問題：

⑴反應I的活化能為240.1kJmol/，反應I逆反應的活化能為kJmor,。研究發(fā)現(xiàn),

以單一負載型Ni催化反應I時，反應I的逆反應在催化劑表面存在兩種活性中心，分別以

“*〃和“甲表示，在活性位“*〃上發(fā)生CO吸附，在活性位第〃上被吸附的CO發(fā)生分解反應生成

表面碳，表面碳再與H2結合生成CH,,其催化反應機理的反應式如下：

iCO+**CO*快速平衡

ii.CO*+#.?O*+C#慢反應

iii.C#+2H2.-CH4+#快反應

iv.快反應

反應iv的反應式為；反應I逆反應的決速步驟是(填反應序號)。

(2)TC時，在某密閉容器中通入一定量的CH/g)和HQ(g),加入金屬銀做催化劑，在一定

溫度下發(fā)生上述反應。

①為提高CH?(g)的平衡轉化率，除改變溫度外，還可以采取的措施是o

②恒溫恒容條件下，起始時C%(g)和H2O(g)的濃度分別為amolU利bmolil達平衡時

CO和coz的濃度分別為cmolL」和dmol?LL達平衡時，耳0的濃度是molL'',

反應I的平衡常數(shù)K是。(用含a、b、c、d的代數(shù)式表示)

③在該溫度下，反應川的標準平衡常數(shù)K°=o［已知：分壓=總壓x該組分物質的量

分數(shù)，對于反應dD(g)+eE(g).、gG(g)+hH(g),K0二盧令尹令，其中p°=100kPa,

圖值

PG、PH、PD、PE為各組分的平衡分壓］

⑶在某一給定進料比的情況下，溫度、壓強對平衡體系中H2物質的量分數(shù)的影響如下圖:

400500600700800900100011001200

溫度/C

壓強由大到小的順序為，體系溫度未達到400℃時，電物質的量分數(shù)幾乎為。的原

因是o

【答案】(1)34.1O*+H2^H20+*ii

c(3c+4d)Jd-(3c+4d)

⑵減小壓強b-c-2d

(a-c-d)(b-c-2d)c(b-c-2d)

(3)p3>P2>P1反應I和反應口的A”>0,AS>0,在較低溫度下不能自發(fā)進行反應

【分析】由方程式可知，CH,中的C全部轉化給CO和CO?，MO中的O全部轉化給CO和

CO2,CH4和山。中的H全部轉化給出。

【解析】(1)根據(jù)△H=E&-E生可知，E鏟E反&77=240.1kJ-mol1-206kJ-mol1=34.1kJ-mol-1;

反應ii生成的C#與H2結合生成CH4，則O*與H2結合成H2。，反應iv的反應式為

在分步反應中，反應慢的決定反應速率，所以決速步驟是反應；

O*+H2-*H2O+*；ii

(2)①反應in前后系數(shù)相同，壓強不影響，反應I和反應m的反應物系數(shù)小于生成物系數(shù),

可以減小壓強，有利于平衡正向移動，提高CH4(g)的平衡轉化率；②由方程式可知，CH4

中的C全部轉化給CO和82,H20中的0全部轉化給CO和CCh,CHa和H20中的H全部轉

化給Hz,所以平衡后，CH4剩余(a-c-d)moPL1,H2O剩余(b-c-2d)mol-L1,生成CO為

cmolL*1^82為bmoCL"、H2為(3c+4d)moPL*1,則平衡常數(shù)

作笑半盤T=7―坐獸m；反應in的方程式前后系數(shù)相同，反應過程中壓

C(CHJC(H2O)(a-c-d)(b-c-2d)

強不變，設起始壓強為〃，平衡時，氣體總的濃度為a+b+2c+2d,8分壓為石許獷,

b-c-2dd女+4d

H2O分壓為------------PCO2分壓為------------PHz分壓為------------P

a+b+2c+2da+b+2c+2da-b+2c+2dz

d?(女+4d)

K-c(b-c-2d),

(3)反應m前后系數(shù)相同，壓強不影響，反應I和反應m的反應物系數(shù)小于生成物系數(shù),

減小壓強，有利于平衡正向移動，致使出物質的量分數(shù)增人，結合曲線圖可知，P3>P2>P1：

體系溫度未達到400C時，應物質的量分數(shù)幾乎為o,根據(jù)吉布斯自由能s<o

才能自發(fā)進行，反應I和反應n的△”>(),A5>O,在較低溫度下不能自發(fā)進行。

(二)選考題：共15分。請考生從2道化學題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第

一題計分。

14.[化學——選修3：物質結構與性質](15分)

中國科學家合成了首例缺陷誘導的晶態(tài)無機硼酸鹽單一組分白光材料

Ba2[Sn(OH)6][B(OH)4]2,并獲得該化合物的LED器件，該結果有望為白光發(fā)射的設計和應

用提供新的有效策略。

⑴已知Sn與Si同族，基態(tài)Sn原子價層電子的運動狀態(tài)有種，基態(tài)O原子的電子

排布式不能表示為Is22822P：2P；,因為這違背了(填選項)。

A.能量最低原理B.泡利不相容原理C.洪特規(guī)則

(2)[B(OH)j-中硼原子的雜化軌道類型為o[Sn(OH)6廣中，Sn與O之間不存在的

化學鍵是(填選項)。

A.九鍵B.b鍵C.配位鍵D.極性鍵

⑶碳酸鋼、碳酸鎂分解得到的金屬氧化物中，熔點較低的是,其原因是

⑷超高熱導率半導體材料神化硼(BAs)的晶胞結構如圖所示，則1號神原子的原子坐標為

。己知阿伏加德羅常數(shù)的值為"八，若晶胞中As原子到B原子最近距離為“Pm,

則該晶體的密度為g〈m-3(列出含。、人的計算式即可)。

(0,1,1)

y

又二“As/

i—入K/

（0,0,0）BIZ---------------；

【答案】⑴4C

⑵sp3A

（3）BaOBaO、MgO均為離子晶體，陰離子相同，陽離子電荷相同，鎂離子半徑比鋼離

子半徑小，BaO的晶格能較小，其熔點較低

111______§6x4______

]3

（4）（“"4NAx（^a）xlO-

【解析】（1）①Sn元素與C元素為同主族元素，位于第五周期，所以其價層電子為5s25P2,

電子運動狀態(tài)有4種；

②根據(jù)洪特規(guī)則，同一能級電子要優(yōu)先以自旋相同的方式分別占據(jù)不同的軌道，所以該排

布式違反了洪特規(guī)則，故答案為：C；

（2）0[B（OH）4]中B原子與每個氧原子之間均形成一個。鍵（其中一個為配位鍵），價層電

子對數(shù)為4,為sp?雜化；

②[Sn（OH）6]2一中，0原子和氫原子之間為。鍵，也為極性共價鍵，Sn原子和。原子之間有

。鍵和配位鍵，所以該物質中不含n鍵，所以選A；

（3）①BaO；

②由于BaO、MgO均為離子晶體，陰離子相同，陽離子電荷相同，鎂離子半徑比根離子半

徑小，MgO的晶格能較大，其熔點較高；

（4）①根據(jù)晶胞結構可知1號硅原子距離坐標原點的距離為晶胞體對角線的g，所以坐標

4

為!），故答案為：（：，

444444

②根據(jù)晶胞結構可知，距離最近的As原子和B原子即為1號碑原子距離坐標原點B原子的

距離，所以晶胞體對角線的長度為4apm,則晶胞的棱長為述apm,則晶胞的體枳

3