2025年高中化學競賽評價性試題專項訓練（四）一、理論綜合題（共50分）（一）選擇題（每題3分，共15分）化學熱力學與動力學綜合已知反應2NO(g)+O?(g)?2NO?(g)的ΔH=-114kJ/mol，ΔS=-146J/(mol·K)。下列說法正確的是（）A.該反應在任何溫度下均能自發(fā)進行B.升高溫度，正反應速率增大，逆反應速率減小C.恒溫恒容下，充入He氣，平衡向正反應方向移動D.平衡常數(shù)K=[NO?]2/([NO]2[O?])，升高溫度K值減小解析：根據(jù)ΔG=ΔH-TΔS，當T<781K時ΔG<0，反應自發(fā)進行，A錯誤；升高溫度正逆反應速率均增大，B錯誤；恒溫恒容充入惰性氣體不影響平衡，C錯誤；正反應放熱，升溫平衡逆向移動，K值減小，D正確。物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)新型超導材料LaFeAsO???Fx的晶胞結(jié)構(gòu)中，La原子位于頂點，F(xiàn)e原子位于體心，As原子位于面心，O/F原子位于棱心。已知晶胞參數(shù)a=b=0.4nm，c=0.8nm，下列說法正確的是（）A.該晶體屬于分子晶體B.與Fe原子距離最近的As原子有4個C.若x=0.5，晶胞中O原子與F原子的數(shù)目之比為1:1D.晶體密度為[4×(139+56+75+16)]/(N?×0.42×0.8×10?21)g/cm3解析：金屬氧化物超導材料屬于離子晶體，A錯誤；Fe原子與面心As原子形成正八面體配位，配位數(shù)為6，B錯誤；棱心O/F原子總數(shù)為12×1/4=3，x=0.5時O:F=1:1，C正確；密度計算需考慮晶胞內(nèi)原子總數(shù)，D中未乘原子個數(shù)比，錯誤。有機化學與藥物合成抗新冠藥物中間體結(jié)構(gòu)簡式如下（部分官能團未標注）：O//HOOC-CH?-C-CH?-NH-CH?-Ph下列關于該分子的說法正確的是（）A.分子中含有羧基、酮羰基、氨基3種官能團B.能發(fā)生取代反應和加成反應，不能發(fā)生消去反應C.1mol該分子最多可與3molH?發(fā)生加成反應D.分子中所有碳原子可能共平面解析：分子含羧基（-COOH）、酮羰基（-CO-）、氨基（-NH-）及苯環(huán)，A正確；苯環(huán)可加成，羧基可取代，但無β-H不能消去，B正確；苯環(huán)加成需3molH?，羰基加成需1mol，共4mol，C錯誤；飽和碳原子形成四面體結(jié)構(gòu)，所有碳原子不可能共平面，D錯誤。電化學與能源材料某新型可充電電池工作原理為Li???CoO?+Li?C?=LiCoO?+6C，下列說法錯誤的是（）A.放電時，Li?向正極移動B.充電時，陽極反應為LiCoO?-xe?=Li???CoO?+xLi?C.放電時，負極材料為Li?C?，發(fā)生氧化反應D.該電池比能量高于鉛酸蓄電池，循環(huán)壽命更長解析：放電時陽離子向正極遷移，A正確；充電時陽極失電子發(fā)生氧化反應，B正確；Li?C?中C元素化合價升高，為負極，C正確；鋰離子電池循環(huán)壽命通常低于鉛酸電池，D錯誤。實驗化學與數(shù)據(jù)處理用鄰苯二甲酸氫鉀（KHP）標定NaOH溶液濃度，下列操作導致結(jié)果偏高的是（）A.錐形瓶未干燥B.滴定管未用標準液潤洗C.滴定終點俯視讀數(shù)D.KHP固體中混有少量NaCl解析：錐形瓶未干燥不影響溶質(zhì)物質(zhì)的量，A無影響；滴定管未潤洗導致標準液濃度偏低，消耗體積偏大，結(jié)果偏高，B正確；俯視讀數(shù)使體積偏小，結(jié)果偏低，C錯誤；NaCl不與NaOH反應，消耗標準液體積偏小，結(jié)果偏低，D錯誤。（二）填空題（每空2分，共20分）配位化學向CuSO?溶液中逐滴加入氨水至過量，現(xiàn)象依次為____①____、②，最終生成的配離子結(jié)構(gòu)式為____③____，該配離子中心離子的雜化方式為____④____。答案：①產(chǎn)生藍色沉淀②沉淀溶解得深藍色溶液③[Cu(NH?)?]2?④sp3雜化元素化學與氧化還原酸性條件下，MnO??與H?O?反應的離子方程式為____⑤____，當生成1molO?時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為____⑥____。答案：⑤2MnO??+5H?O?+6H?=2Mn2?+5O?↑+8H?O⑥2N?化學平衡與工業(yè)流程工業(yè)合成氨反應N?+3H??2NH?ΔH<0，采用鐵觸媒作催化劑，適宜條件為____⑦____、⑧。若起始N?與H?物質(zhì)的量之比為1:3，平衡轉(zhuǎn)化率為α，則平衡常數(shù)K=⑨（用α表示）。答案：⑦高溫高壓⑧鐵觸媒⑨(4α2)/(27(1-α)?)（三）計算題（15分）分析化學綜合計算稱取0.5000g含F(xiàn)e?O?和Al?O?的樣品，溶解后用EDTA標準溶液（0.05000mol/L）滴定，消耗25.00mL。另取相同樣品，加入過量NH?F掩蔽Al3?，用同濃度EDTA滴定Fe3?，消耗15.00mL。計算樣品中Fe?O?和Al?O?的質(zhì)量分數(shù)。（已知M(Fe?O?)=159.7g/mol，M(Al?O?)=102.0g/mol）解析：設n(Fe3?)=xmol，n(Al3?)=ymol由第一次滴定：x+y=0.05000×0.02500=0.00125mol由第二次滴定：x=0.05000×0.01500=0.00075mol解得y=0.00050molw(Fe?O?)=[(0.00075/2)×159.7]/0.5000×100%=11.98%w(Al?O?)=[(0.00050/2)×102.0]/0.5000×100%=5.10%二、實驗題（共30分）（一）實驗設計與評價（15分）物質(zhì)制備與性質(zhì)驗證設計實驗制備并純化乙酸乙酯，回答下列問題：（1）寫出制備反應的化學方程式____⑩____；（2分）（2）裝置中長導管的作用是____?____；（2分）（3）飽和Na?CO?溶液的作用是____?____；（3分）（4）實驗結(jié)束后，分離乙酸乙酯的操作名稱是____?____；（2分）（5）若產(chǎn)物中混有乙酸，驗證方法是____?____。（3分）答案：⑩CH?COOH+C?H?OH$\xrightarrow[\Delta]{濃H_2SO_4}$CH?COOC?H?+H?O?冷凝回流兼導氣?中和乙酸、溶解乙醇、降低酯溶解度?分液?取少量產(chǎn)物滴加紫色石蕊試液，若變紅則含乙酸（二）實驗數(shù)據(jù)處理（15分）分光光度法測定鐵含量用鄰二氮菲分光光度法測定水中Fe2?濃度，實驗數(shù)據(jù)如下：標準溶液濃度（μg/mL）0.002.004.006.008.0010.00未知樣吸光度A0.000.160.320.480.640.800.40（1）繪制標準曲線并計算回歸方程____?____；（5分）（2）未知樣Fe2?濃度為____?____μg/mL；（3分）（3）若水樣中含有Fe3?，應加入____?____作還原劑，實驗中控制pH=3~9的原因是____?____。（4分）答案：?A=0.08c（R2=1.000）?5.00?鹽酸羥胺?pH過低抑制顯色劑解離，pH過高Fe2?水解三、有機化學推斷題（共20分）藥物中間體合成路線某抗抑郁藥物中間體G的合成路線如下：A(C?H?)$\xrightarrow[光照]{Cl_2}$B(C?H?Cl)$\xrightarrow[NaOH/醇]{\Delta}$C(C?H?)$\xrightarrow[H_2O_2/OH^-]{B_2H_6}$D(C?H?O)$\xrightarrow[H^+]{\Delta}$E(C?H??O?)$\xrightarrow[Ni]{\Delta}$F(C?H??O?)$\xrightarrow[H^+]{\Delta}$G已知：①B能發(fā)生消去反應；②E的核磁共振氫譜有4組峰；③F→G為分子內(nèi)脫水。（1）A的名稱為____?____，B的結(jié)構(gòu)簡式為____?____；（4分）（2）C→D的反應類型為____?____，E中官能團名稱為____?____；（4分）（3）寫出D→E的化學方程式____?____；（4分）（4）G的結(jié)構(gòu)簡式為____?____，滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體有____?____種：（8分）①能發(fā)生銀鏡反應②苯環(huán)上有兩個取代基③含手性碳原子答案：?甲苯?C?H?CH?Cl?加成反應?酯基?C?H?CH?OH+CH?COOH$\xrightarrow[\Delta]{濃H_2SO_4}$C?H?CH?OOCCH?+H?O?C?H?CH=CHCOOH?6四、化學原理綜合題（共30分）碳中和與能源轉(zhuǎn)化我國科研團隊開發(fā)的“太陽能驅(qū)動CO?還原與甲醇合成”耦合系統(tǒng)原理如下：光催化：2H?O(l)=2H?(g)+O?(g)ΔH?=+571.6kJ/mol熱催化：CO?(g)+3H?(g)=CH?OH(g)+H?O(l)ΔH?=-49.0kJ/mol（1）總反應的熱化學方程式為____?____，該反應在____?____（填“高溫”或“低溫”）下自發(fā)進行；（6分）（2）熱催化步驟的平衡常數(shù)表達式K=?，若起始n(CO?):n(H?)=1:3，在恒壓條件下通入惰性氣體，平衡____?____（填“正向”“逆向”或“不”）移動；（4分）（3）某溫度下，熱催化反應達平衡時p(CH?OH)=2MPa，p(CO?)=1MPa，p(H?)=3MPa，則該溫度下Kp=?MPa?2；（3分）（4）光催化過程中，當生成標準狀況下22.4LO?時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為____?____，理論上可合成CH?OH的質(zhì)量為____?____g。（4分）答案：?2CO?(g)+4H?O(l)=2CH?OH(g)+3O?(g)ΔH=+1045.2kJ/mol低溫?[p(CH?OH)]/[p(CO?)·p3(H?)]正向?2/(1×33)=2/27?4N??32材料化學與晶體結(jié)構(gòu)鈣鈦礦型太陽能電池材料CsPbI?的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示（Cs?：頂點，Pb2?：體心，I?：面心）：（1）該晶體的化學式為____?____，與Cs?距離最近的I?有____?____個；（4分）（2）已知晶胞參數(shù)a=6.20?（1?=10?1?m），晶體密度ρ=?____g/cm3（保留三位有效數(shù)字）