2025年高中化學競賽終極猜想卷（二）一、化學基本原理（共30分）1.熱力學與動力學綜合題（10分）在298K、標準壓力下，將1molNO?(g)通入體積為2L的剛性密閉容器中，發(fā)生如下反應：2NO?(g)?N?O?(g)實驗測得不同時間體系總壓變化如下表：時間/min010203040總壓/kPa101.382.174.270.470.4（1）計算30min時NO?的轉(zhuǎn)化率及反應平衡常數(shù)Kp（以分壓表示，保留2位有效數(shù)字）。（2）若在40min時向容器中再通入0.5molN?O?(g)，判斷平衡移動方向并說明理由。（3）已知該反應正反應活化能Ea?=57.2kJ/mol，逆反應活化能Ea?=112.6kJ/mol，計算反應的ΔH并判斷升高溫度對平衡常數(shù)的影響。2.溶液平衡與滴定分析題（12分）用0.1000mol/LNaOH溶液滴定20.00mL某二元弱酸H?A溶液，滴定曲線如下：第一化學計量點pH=4.15，消耗NaOH溶液20.00mL第二化學計量點pH=9.27，消耗NaOH溶液40.00mL（1）計算H?A的Ka?、Ka?及起始濃度（已知：lg2=0.30，H?CO?的Ka?=4.3×10??）。（2）繪制滴定至第一化學計量點時的電荷守恒式，并計算此時溶液中c(H?A)/c(A2?)的比值。（3）若用該NaOH溶液滴定同濃度H?CO?溶液，能否準確分步滴定？通過計算說明。3.電化學與氧化還原題（8分）某新型可充電電池以LiFePO?為正極，石墨為負極，LiPF?-碳酸酯為電解液，放電時總反應為：LiFePO?+C?=Li???FePO?+Li?C?（1）寫出放電時正極的電極反應式。（2）已知該電池標準電動勢E°=3.45V，計算298K時反應的ΔG°（F=96500C/mol）。（3）充電時，若電路中通過2mol電子，理論上正極質(zhì)量如何變化？（Li：7，F(xiàn)e：56，P：31，O：16）二、基礎有機化學（共35分）4.有機合成與推斷題（15分）化合物A（C??H??O?）不溶于水，能與FeCl?溶液顯色，其1H-NMR譜圖顯示：δ1.2(t,3H)，2.9(q,2H)，5.1(s,2H)，6.8-7.6(m,5H)。A在酸性條件下水解生成B和C，B能發(fā)生碘仿反應，C經(jīng)KMnO?/H?氧化得到D（C?H?O?）。（1）推斷A、B、C、D的結構簡式。（2）寫出A→B+C的反應類型及C→D的化學方程式。（3）設計由D合成苯甲酸苯甲酯的兩步反應路線（無機試劑任選）。5.立體化學與反應機理題（12分）（1）判斷下列化合物的絕對構型（R/S）并寫出其費歇爾投影式：(2R,3S)-2-羥基-3-氯丁二酸(S)-3-甲基環(huán)己酮（2）以(S)-2-溴丁烷為原料，分別與①NaCN（SN2）、②H?O（SN1）反應，寫出主要產(chǎn)物的結構簡式并比較其旋光性差異。（3）解釋為何叔丁基溴在乙醇中水解時，加入少量NaI能顯著加快反應速率。6.天然產(chǎn)物化學題（8分）青蒿素（Artemisinin）是我國科學家發(fā)現(xiàn)的抗瘧活性成分，其結構簡式如下（部分編號已略去）：（1）指出分子中含氧官能團的名稱（至少3種）。（2）該分子是否存在手性碳原子？若存在，最少有幾個？（3）青蒿素在堿性條件下易水解，寫出其水解后生成的六元環(huán)化合物的結構簡式。三、無機元素與晶體結構（共35分）7.元素化學推斷題（14分）現(xiàn)有A、B、C、D、E五種短周期元素，原子序數(shù)依次增大：A的核外電子總數(shù)等于其周期數(shù)B的最高價氧化物對應水化物能與它的氫化物反應生成鹽C?與Ne具有相同電子層結構，且其氧化物為淡黃色固體D的最高價氧化物對應水化物既能與強酸反應，也能與強堿反應E的單質(zhì)為黃綠色氣體，其最高價含氧酸為最強無機酸（1）寫出A、B、C、D、E的元素符號。（2）比較C、D、E的簡單離子半徑大?。ㄓ秒x子符號表示）。（3）寫出B的氫化物與E的單質(zhì)反應的化學方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。（4）向D的氯化物溶液中逐滴加入C的氫氧化物溶液至過量，描述實驗現(xiàn)象并寫出相關離子方程式。8.配合物結構題（11分）某鈷配合物的組成為Co(NH?)?ClSO?，進行如下實驗：向其水溶液中加入BaCl?溶液，產(chǎn)生白色沉淀向其水溶液中加入AgNO?溶液，無明顯現(xiàn)象1mol該配合物與足量濃NaOH溶液共熱，產(chǎn)生22.4L（標準狀況）NH?（1）寫出該配合物的化學式（用內(nèi)界、外界表示）。（2）指出中心離子的氧化數(shù)、配位數(shù)及雜化類型（已知該配合物為低自旋）。（3）畫出該配合物可能的空間構型，并說明是否存在幾何異構體。9.晶體結構計算題（10分）鈦酸鋇（BaTiO?）是一種重要的鐵電材料，其立方晶胞結構如下：Ba2?位于晶胞頂點，Ti??位于體心，O2?位于面心（1）計算該晶體的化學式（寫出計算過程）。（2）已知晶胞參數(shù)a=403.1pm，計算鈦酸鋇的密度（g/cm3，保留3位有效數(shù)字）。（3）若將Ti??替換為Zr??（離子半徑增大）