創(chuàng)新思維2025年化學(xué)試題及答案一、選擇題（本題共15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個選項(xiàng)符合題意）1.2024年諾貝爾化學(xué)獎授予了在“量子點(diǎn)材料合成與應(yīng)用”領(lǐng)域做出突破性貢獻(xiàn)的科學(xué)家。量子點(diǎn)是一種直徑約為2-10納米的半導(dǎo)體納米晶體，其光學(xué)性質(zhì)可通過調(diào)控尺寸精確控制。下列關(guān)于量子點(diǎn)的說法錯誤的是（）A.量子點(diǎn)屬于膠體分散系中的分散質(zhì)B.量子點(diǎn)的表面積大，可能具有優(yōu)異的催化性能C.量子點(diǎn)的尺寸介于原子簇與宏觀顆粒之間D.量子點(diǎn)的光學(xué)特性變化體現(xiàn)了“量變引起質(zhì)變”的化學(xué)規(guī)律2.科學(xué)家合成了一種新型含氮化合物，其結(jié)構(gòu)簡式為H?N—N=N—NH?（偶氮二胺）。下列關(guān)于該分子的化學(xué)鍵分析正確的是（）A.分子中存在σ鍵和π鍵，σ鍵數(shù)目為7B.所有氮原子均為sp3雜化C.分子中N—N鍵的鍵能大于N=N鍵D.分子的空間構(gòu)型為直線形3.已知反應(yīng)：2NO(g)+2H?(g)?N?(g)+2H?O(g)ΔH=-752kJ·mol?1。某研究小組在恒容密閉容器中加入等物質(zhì)的量的NO和H?，測得不同溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)如下表：|溫度/K|NO體積分?jǐn)?shù)|H?體積分?jǐn)?shù)|N?體積分?jǐn)?shù)|H?O體積分?jǐn)?shù)||--------|------------|------------|------------|-------------||500|12%|12%|38%|38%||600|25%|25%|25%|25%|下列說法錯誤的是（）A.該反應(yīng)的平衡常數(shù)K(500K)>K(600K)B.500K時，反應(yīng)達(dá)到平衡后再充入N?，正反應(yīng)速率增大C.600K時，若起始壓強(qiáng)為p?，則平衡時壓強(qiáng)為0.8p?D.升高溫度，反應(yīng)的活化能不變，但平衡逆向移動4.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，其中X的一種核素?zé)o中子，Y原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍，Z的單質(zhì)在空氣中燃燒生成淡黃色固體，W的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸且能與Z的最高價氧化物反應(yīng)。下列說法正確的是（）A.簡單離子半徑：W>Z>YB.X與Y形成的化合物中可能含有非極性鍵C.Z的最高價氧化物對應(yīng)的水化物是強(qiáng)堿，可用于治療胃酸過多D.W的單質(zhì)與水反應(yīng)的離子方程式為：Cl?+H?O?2H?+Cl?+ClO?5.某無色溶液中可能含有Na?、K?、NH??、Mg2?、Fe3?、SO?2?、CO?2?、Cl?中的若干種。取該溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①滴加過量Ba(OH)?溶液，加熱，產(chǎn)生白色沉淀和能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍(lán)的氣體；②過濾后，向?yàn)V液中滴加過量稀硝酸，再滴加AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀。下列關(guān)于溶液中離子的判斷錯誤的是（）A.一定不含F(xiàn)e3?，可能含Na?、K?B.一定含NH??、Mg2?、SO?2?C.無法確定是否含Cl?D.一定不含CO?2?6.某新型二次電池的工作原理如圖所示（a、b為電極，離子交換膜僅允許Li?通過）。已知放電時總反應(yīng)為：Li???CoO?+Li?C?=LiCoO?+C?。下列說法錯誤的是（）（示意圖：左室a電極連接Li?C?，右室b電極連接Li???CoO?，中間為Li?交換膜）A.放電時，a為負(fù)極，電子從a經(jīng)外電路流向bB.充電時，b電極反應(yīng)式為：LiCoO?-xe?=Li???CoO?+xLi?C.放電時，正極區(qū)溶液的pH增大（假設(shè)溶劑為非水有機(jī)溶劑）D.若轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上有1molLi?通過離子交換膜7.有機(jī)物M是一種藥物中間體，其結(jié)構(gòu)簡式為。下列關(guān)于M的說法錯誤的是（）A.分子式為C??H??O?B.能發(fā)生加成反應(yīng)、取代反應(yīng)和氧化反應(yīng)C.1molM最多與3molH?發(fā)生加成反應(yīng)（不考慮開環(huán)）D.與NaOH溶液反應(yīng)時，1molM最多消耗2molNaOH8.已知反應(yīng)：CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)ΔH=-49.0kJ·mol?1。在某恒壓密閉容器中，按n(CO?):n(H?)=1:3投料，測得不同催化劑（Cat1、Cat2）下甲醇的平衡產(chǎn)率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是（）（示意圖：Cat1曲線在低溫區(qū)產(chǎn)率更高，Cat2在高溫區(qū)產(chǎn)率略高，兩曲線在500K附近交叉）A.催化劑能降低反應(yīng)的ΔH，從而提高平衡產(chǎn)率B.500K時，使用Cat1和Cat2的反應(yīng)速率相同C.若增大壓強(qiáng)，平衡正向移動，甲醇的平衡產(chǎn)率增大D.600K時，若改用恒容容器，甲醇的平衡產(chǎn)率與恒壓時相同9.下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ﹟選項(xiàng)|實(shí)驗(yàn)?zāi)康膢實(shí)驗(yàn)操作||------|----------|----------||A|驗(yàn)證SO?的漂白性|將SO?通入酸性KMnO?溶液，觀察溶液是否褪色||B|制備Fe(OH)?膠體|向沸水中逐滴加入飽和FeCl?溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色||C|比較AgCl和AgI的溶度積|向NaCl和NaI的混合溶液中滴加AgNO?溶液，觀察沉淀顏色||D|測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱|用濃硫酸代替稀硫酸與NaOH溶液反應(yīng)，記錄溫度變化|10.已知25℃時，Ksp(AgCl)=1.8×10?1?，Ksp(AgBr)=5.0×10?13，Ksp(Ag?CrO?)=1.1×10?12。向含Cl?、Br?、CrO?2?（濃度均為0.01mol·L?1）的混合溶液中逐滴加入0.01mol·L?1AgNO?溶液（忽略體積變化），下列說法正確的是（）A.沉淀順序?yàn)锳gBr、AgCl、Ag?CrO?B.當(dāng)AgCl開始沉淀時，溶液中c(Br?)=2.8×10??mol·L?1C.Ag?CrO?的溶度積表達(dá)式為Ksp=c(Ag?)·c(CrO?2?)D.當(dāng)Ag?CrO?開始沉淀時，溶液中c(Cl?)=1.8×10??mol·L?111.實(shí)驗(yàn)室用下圖裝置制備少量乙酸乙酯（夾持裝置略），下列說法錯誤的是（）（示意圖：圓底燒瓶中加入乙醇、乙酸和濃硫酸，水浴加熱；右側(cè)試管中盛飽和Na?CO?溶液，導(dǎo)管口在液面上方）A.濃硫酸的作用是催化劑和吸水劑B.水浴加熱的目的是均勻受熱并控制溫度C.飽和Na?CO?溶液可吸收乙醇、中和乙酸并降低乙酸乙酯的溶解度D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離乙酸乙酯的方法是蒸發(fā)結(jié)晶12.元素周期表中存在“對角線規(guī)則”，即某些主族元素與其右下方的主族元素性質(zhì)相似。例如，Li與Mg、Be與Al的化學(xué)性質(zhì)相似。下列關(guān)于Be的說法錯誤的是（）A.Be(OH)?既能溶于鹽酸，也能溶于NaOH溶液B.BeCl?的熔點(diǎn)比MgCl?低，可能為共價化合物C.Be在空氣中燃燒生成BeO和Be?N?D.Be的原子半徑大于B，但小于Mg13.用0.1000mol·L?1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L?1某二元弱酸H?A溶液，測得滴定過程中溶液的pH變化如圖所示（已知H?A的Ka?=1.0×10?3，Ka?=1.0×10??）。下列說法錯誤的是（）（示意圖：V(NaOH)=0時pH=2；V=10mL時pH=3；V=20mL時pH=5；V=30mL時pH=9；V=40mL時pH=12）A.曲線中a點(diǎn)溶液的溶質(zhì)為NaHA和H?A，且c(Na?)=c(HA?)B.b點(diǎn)溶液中：c(Na?)>c(HA?)>c(H?)>c(A2?)>c(OH?)C.c點(diǎn)溶液中：c(Na?)=c(HA?)+2c(A2?)+c(OH?)-c(H?)D.d點(diǎn)溶液中：c(OH?)=c(HA?)+2c(H?A)+c(H?)14.某金屬M(fèi)的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（晶胞參數(shù)為apm），原子1的坐標(biāo)為(0,0,0)，原子2的坐標(biāo)為(1/2,1/2,1/2)，原子3的坐標(biāo)為(1/2,1/2,0)。下列說法錯誤的是（）（示意圖：晶胞頂點(diǎn)和體心各有一個原子，面心有一個原子）A.該晶胞屬于面心立方最密堆積B.原子1與原子2之間的距離為(√3/2)apmC.該晶體的密度為(4M)/(N?·a3×10?3?)g·cm?3（M為摩爾質(zhì)量）D.原子3的配位數(shù)為1215.一種合成抗抑郁藥物的中間體結(jié)構(gòu)為，其合成路線如下：甲苯→試劑X→A→B→目標(biāo)產(chǎn)物已知：①甲苯與試劑X反應(yīng)生成A（C?H?Cl）；②A在NaOH水溶液中加熱生成B（C?H?O）；③B經(jīng)氧化生成目標(biāo)產(chǎn)物（C?H?O?）。下列說法錯誤的是（）A.試劑X為Cl?，反應(yīng)條件為光照B.A的結(jié)構(gòu)簡式為C.B的核磁共振氫譜有4組峰D.目標(biāo)產(chǎn)物與苯甲酸互為同分異構(gòu)體二、非選擇題（本題共4小題，共55分）16.（14分）以某含鋅廢料（主要成分為ZnO，含少量FeO、Fe?O?、CuO、SiO?）為原料制備ZnSO?·7H?O的工藝流程如下：（流程示意圖：廢料→酸浸→過濾→氧化→調(diào)pH→過濾→除雜→蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→ZnSO?·7H?O）已知：①酸浸時，SiO?不反應(yīng)；②相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表：|金屬離子|Fe2?|Fe3?|Cu2?|Zn2?||----------|------|------|------|------||開始沉淀pH|6.3|1.5|4.2|5.4||完全沉淀pH|8.3|2.8|6.7|8.0|（1）“酸浸”時，需加入過量稀硫酸，除了提高浸出率外，另一作用是______。（2）“氧化”步驟中，加入H?O?的目的是______（用離子方程式表示）。（3）“調(diào)pH”時，應(yīng)控制的pH范圍是______，可選用的試劑是______（填字母）。A.NaOH溶液B.ZnCO?C.Fe(OH)?D.NH?·H?O（4）“除雜”步驟需加入過量Zn粉，反應(yīng)的離子方程式為______，該步驟的目的是______。（5）“蒸發(fā)濃縮”時，需控制溫度在80℃左右，若溫度過高可能導(dǎo)致______。（6）若廢料中ZnO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81%，100kg廢料最終制得ZnSO?·7H?O287kg，則產(chǎn)率為______（保留三位有效數(shù)字）。17.（14分）某興趣小組為探究SO?與Fe3?的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1：向2mL0.1mol·L?1FeCl?溶液中通入SO?至飽和，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色，稍后變?yōu)樯钭厣ㄒ阎狥e2?與SO?可形成深棕色絡(luò)合物[Fe(SO?)(H?O)?]2?）。實(shí)驗(yàn)2：向2mL0.1mol·L?1Fe(NO?)?溶液中通入SO?至飽和，溶液先變?yōu)闇\綠色，后有無色氣體產(chǎn)生（遇空氣變紅棕色），最終溶液變?yōu)樯钭厣?。?）實(shí)驗(yàn)1中，溶液由黃色變?yōu)闇\綠色的離子方程式為______。（2）實(shí)驗(yàn)2中產(chǎn)生的無色氣體是______（填化學(xué)式），生成該氣體的離子方程式為______。（3）為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)1中是否有H?生成，小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下方案：取實(shí)驗(yàn)1反應(yīng)后的溶液，滴加紫色石蕊試液，若溶液變紅，則證明有H?生成。該方案是否合理？______（填“是”或“否”），理由是______。（4）小組同學(xué)查閱資料得知：SO?與Fe3?的反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步為Fe3?+SO?+H?O?Fe(SO?H)2?+H?（快速平衡），第二步為Fe(SO?H)2?+H?O→Fe2?+SO?2?+3H?（慢反應(yīng)）?？偡磻?yīng)的速率由______（填“第一步”或“第二步”）決定。（5）為探究實(shí)驗(yàn)2中NO??的作用，小組同學(xué)向2mL0.1mol·L?1FeCl?溶液中加入少量NaNO?固體，通入SO?至飽和，觀察到與實(shí)驗(yàn)2相似的現(xiàn)象。由此可得出的結(jié)論是______。18.（14分）甲醇是重要的化工原料，可通過CO?加氫合成?；卮鹣铝袉栴}：（1）已知：①CH?OH(l)+3/2O?(g)=CO?(g)+2H?O(l)ΔH?=-726.5kJ·mol?1②H?(g)+1/2O?(g)=H?O(l)ΔH?=-285.8kJ·mol?1則CO?(g)+3H?(g)=CH?OH(l)+H?O(l)的ΔH=______kJ·mol?1。（2）在恒容密閉容器中，按n(CO?):n(H?)=1:3投料，初始壓強(qiáng)為p?，發(fā)生反應(yīng)CO?(g)+3H?(g)?CH?OH(g)+H?O(g)ΔH<0。測得平衡時CO?的轉(zhuǎn)化率α隨溫度T和催化劑表面積S的變化如圖所示（曲線Ⅰ對應(yīng)S=80m2·g?1，曲線Ⅱ?qū)?yīng)S=40m2·g?1）。（示意圖：α隨T升高而降低，曲線Ⅰ在曲線Ⅱ上方）①曲線Ⅰ對應(yīng)催化劑表面積______（填“大于”或“小于”）曲線Ⅱ，判斷依據(jù)是______。②若T?時，平衡壓強(qiáng)為p?，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=______（用p?、p?表示，Kp為分壓平衡常數(shù)）。（3）某研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型催化劑，可在常溫下實(shí)現(xiàn)CO?高效轉(zhuǎn)化為甲醇。該催化劑的活性中心為Cu納米顆粒，表面存在大量缺陷位。缺陷位的作用是______（從反應(yīng)機(jī)理角度解釋）。（4）以甲醇為燃料的堿性燃料電池，其負(fù)極反應(yīng)式為______。若電池工作時轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上消耗O?的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為______L。19.（13分）化合物G是一種抗腫瘤藥物中間體，其合成路線如下：A（C?H?）→B（C?H?Cl）→C（C?H?NO?）→D（C?H?NH?）→E（C?H??N?O）→F（C?H?NO?）→G（C??H??NO?）已知：①A是苯；②B→C的反應(yīng)為硝化反應(yīng)；③D→E的反應(yīng)為：D+CH?COCl→E+HCl；④F→G的反應(yīng)為：F+CH?OH→G+H?O（濃硫酸催化）。（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為______，B的名稱為______。（2）C→D的反應(yīng)類型為______，所需試劑和條件為______。（3）E的結(jié)構(gòu)簡式為______，其分子中含有的官能團(tuán)為______。（4）F→G的化學(xué)方程式為______。（5）寫出符合下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：______（任寫一種）。①含有苯環(huán)；②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)；③核磁共振氫譜有4組峰，峰面積比為3:2:2:1。---參考答案及解析一、選擇題1.A解析：量子點(diǎn)是納米級顆粒（2-10nm），膠體分散系的分散質(zhì)直徑為1-100nm，因此量子點(diǎn)屬于膠體分散質(zhì)，但題目問“錯誤”，A選項(xiàng)描述正確；B選項(xiàng)，納米顆粒表面積大，催化性能優(yōu)異，正確；C選項(xiàng)，量子點(diǎn)尺寸介于原子（0.1nm）與宏觀顆粒（>1μm）之間，正確；D選項(xiàng)，尺寸變化導(dǎo)致光學(xué)性質(zhì)變化，體現(xiàn)量變引起質(zhì)變，正確。2.A解析：H?N—N=N—NH?中，每個N原子與相鄰原子形成σ鍵：N-H鍵（2×2=4）、N-N單鍵（1）、N=N雙鍵（1個σ鍵），共4+1+1=6個σ鍵？不，重新計(jì)算：分子結(jié)構(gòu)為H?N-N=N-NH?，其中N1與兩個H形成2個σ鍵，N1與N2形成1個σ鍵；N2與N3形成雙鍵（1σ+1π）；N3與N4形成1個σ鍵；N4與兩個H形成2個σ鍵?？偊益I數(shù)=2（N1-H）+1（N1-N2）+1（N2-N3）+1（N3-N4）+2（N4-H）=7，A正確。N2和N3為sp2雜化（雙鍵），B錯誤；N=N鍵能大于N-N鍵，C錯誤；分子中N2和N3為sp2雜化，空間構(gòu)型為折線形，D錯誤。3.B解析：溫度升高，NO體積分?jǐn)?shù)增大，說明平衡逆向移動，K減小，A正確；恒容下充入N?，反應(yīng)物濃度不變，正反應(yīng)速率不變，B錯誤；500K時，假設(shè)起始NO和H?各為2mol，平衡時NO=12%×V，H?=12%×V，N?=38%×V，H?O=38%×V，總物質(zhì)的量=12+12+38+38=100%，與起始物質(zhì)的量（2+2=4mol）成比例，起始總物質(zhì)的量為4mol，平衡時總物質(zhì)的量=4mol×(100%/(12%+12%+38%+38%))=4mol（體積分?jǐn)?shù)總和為100%），但600K時，各物質(zhì)體積分?jǐn)?shù)均為25%，總物質(zhì)的量=4mol×(100%/(25%×4))=4mol×1=4mol？不，體積分?jǐn)?shù)=物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)（恒容），設(shè)起始NO和H?各為xmol，平衡時NO=0.25n總，H?=0.25n總，N?=0.25n總，H?O=0.25n總，總物質(zhì)的量n總=0.25n總×4=n總，根據(jù)反應(yīng)式，2NO+2H?→N?+2H?O，Δn=(1+2)-(2+2)=-1，即每消耗2molNO和2molH?，總物質(zhì)的量減少1mol。設(shè)平衡時消耗2amolNO，則消耗2amolH?，生成amolN?和2amolH?O，平衡時n(NO)=x-2a，n(H?)=x-2a，n(N?)=a，n(H?O)=2a，總物質(zhì)的量n總=(x-2a)+(x-2a)+a+2a=2x-a。根據(jù)體積分?jǐn)?shù)：(x-2a)/n總=0.25，解得x=3a，n總=2×3a-a=5a。起始總物質(zhì)的量為2x=6a，平衡時壓強(qiáng)p?/p?=n