2025年下學(xué)期高二化學(xué)合情推理能力試題一、選擇題（每題6分，共30分）1.元素周期律應(yīng)用推理短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大，X原子的最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的3倍，Y是短周期中金屬性最強(qiáng)的元素，Z的單質(zhì)可制成半導(dǎo)體材料，W與X位于同一主族。下列推理錯(cuò)誤的是（）A.原子半徑：Y>Z>W>XB.簡(jiǎn)單氫化物的熱穩(wěn)定性：X>W>ZC.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：W>Z>YD.Y與X形成的化合物中只含離子鍵推理過(guò)程分析：根據(jù)X原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍（內(nèi)層電子數(shù)為2），可推知X為O；Y是短周期金屬性最強(qiáng)的元素，即Na；Z的單質(zhì)為半導(dǎo)體材料，應(yīng)為Si；W與X同主族，則W為S。原子半徑：同周期從左到右遞減，同主族從上到下遞增，故Na>Si>S>O（A正確）；氫化物穩(wěn)定性：非金屬性O(shè)>S>Si，故H?O>H?S>SiH?（B正確）；最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性：H?SO?>H?SiO?>NaOH（C正確）；Y與X可形成Na?O?，既含離子鍵又含共價(jià)鍵（D錯(cuò)誤）。2.有機(jī)反應(yīng)機(jī)理推理已知乙醇在銅催化下與氧氣反應(yīng)生成乙醛（CH?CHO），下列關(guān)于該反應(yīng)的推理正確的是（）A.反應(yīng)中斷裂的化學(xué)鍵為C-O鍵和O-H鍵B.若用CH?CH?1?OH參與反應(yīng)，產(chǎn)物乙醛中不含1?OC.該反應(yīng)屬于取代反應(yīng)，乙醛的核磁共振氫譜有3組峰D.若乙醇分子中的羥基被Cl取代，產(chǎn)物仍可發(fā)生類(lèi)似催化氧化反應(yīng)推理過(guò)程分析：乙醇催化氧化的機(jī)理為“去氫”：CH?CH?OH→CH?CHO，斷裂的是α-C上的C-H鍵和O-H鍵（A錯(cuò)誤）；1?O位于羥基中，反應(yīng)中羥基O保留在產(chǎn)物乙醛中（B錯(cuò)誤）；該反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，乙醛（CH?CHO）的核磁共振氫譜有2組峰（甲基和醛基，C錯(cuò)誤）；氯乙醇（CH?CH?Cl）中α-C無(wú)H，無(wú)法發(fā)生催化氧化（D錯(cuò)誤）。3.化學(xué)平衡移動(dòng)推理在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO?(g)?N?O?(g)ΔH<0。下列條件變化與推理結(jié)果不匹配的是（）A.升高溫度，氣體顏色加深：平衡逆向移動(dòng)，NO?濃度增大B.縮小容器體積，氣體顏色先加深后變淺：加壓瞬間NO?濃度增大，隨后平衡正向移動(dòng)C.加入催化劑，氣體顏色不變：催化劑不影響平衡移動(dòng)，NO?濃度不變D.通入惰性氣體（恒容），氣體顏色變淺：總壓強(qiáng)增大，平衡正向移動(dòng)推理過(guò)程分析：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，且正反應(yīng)氣體分子數(shù)減少。升溫平衡逆向移動(dòng)，NO?濃度增大（A正確）；縮小體積時(shí)，NO?濃度瞬間增大（顏色加深），隨后平衡正向移動(dòng)（顏色變淺，B正確）；催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡（C正確）；恒容下通入惰性氣體，各物質(zhì)濃度不變，平衡不移動(dòng)（D錯(cuò)誤）。4.有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)推理某有機(jī)物的分子式為C?H?O?，能與NaHCO?溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO?，其核磁共振氫譜顯示有3組峰，峰面積比為3:2:3。該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可能是（）A.CH?CH?CH?COOHB.CH?COOCH?CH?C.CH?CH(CH?)COOHD.CH?CH?COOCH?推理過(guò)程分析：能與NaHCO?反應(yīng)產(chǎn)生CO?，說(shuō)明含羧基（-COOH），排除B、D；分子式C?H?O?中含-COOH，則剩余基團(tuán)為C?H?-。A項(xiàng)（CH?CH?CH?COOH）的核磁共振氫譜有4組峰（3:2:2:1），不符合；C項(xiàng)[CH?CH(CH?)COOH]的氫譜有3組峰（3:1:3），但峰面積比不符；正確結(jié)構(gòu)應(yīng)為CH?CH?COOH（丙酸）的同分異構(gòu)體，但選項(xiàng)中無(wú)，需重新考慮：若為酯類(lèi)水解后生成羧酸和醇，但題目明確能與NaHCO?反應(yīng)，故只能選A（題目可能存在選項(xiàng)設(shè)計(jì)誤差，實(shí)際應(yīng)為(CH?)?CHCOOH）。5.沉淀溶解平衡推理已知25℃時(shí)，Ksp(AgCl)=1.8×10?1?，Ksp(Ag?CrO?)=1.1×10?12。向濃度均為0.01mol/L的NaCl和Na?CrO?混合溶液中滴加AgNO?溶液，先析出的沉淀及判斷依據(jù)是（）A.AgCl，因?yàn)锳gCl的Ksp更小B.Ag?CrO?，因?yàn)锳g?CrO?的溶解度更小C.AgCl，因?yàn)樯葾gCl所需c(Ag?)更小D.Ag?CrO?，因?yàn)樯葾g?CrO?所需c(Ag?)更小推理過(guò)程分析：計(jì)算生成沉淀所需Ag?濃度：生成AgCl：c(Ag?)=Ksp(AgCl)/c(Cl?)=1.8×10?1?/0.01=1.8×10??mol/L；生成Ag?CrO?：c(Ag?)=√[Ksp(Ag?CrO?)/c(CrO?2?)]=√[1.1×10?12/0.01]≈1.05×10??mol/L；所需c(Ag?)越小，越先沉淀，故AgCl先析出（C正確）。二、填空題（共40分）6.元素化合物性質(zhì)推理（12分）A、B、C、D均為中學(xué)化學(xué)常見(jiàn)物質(zhì)，其中A為淡黃色固體，B為無(wú)色氣體，C為無(wú)色液體，D為強(qiáng)堿。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下：A+B→E+FA+C→D+BF+C→E（1）寫(xiě)出A、B、C的化學(xué)式：A______，B______，C______。（2）寫(xiě)出A與C反應(yīng)的化學(xué)方程式：，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。（3）若E是一種正鹽，F(xiàn)是一種酸式鹽，則E的化學(xué)式為，F(xiàn)與D反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________。推理過(guò)程分析：A為淡黃色固體，可能是Na?O?、S或AgBr；A與無(wú)色液體C反應(yīng)生成強(qiáng)堿D和氣體B，推測(cè)A為Na?O?，C為H?O，D為NaOH，B為O?（2Na?O?+2H?O=4NaOH+O?↑）；A與B（O?）反應(yīng)生成E和F，且F與H?O反應(yīng)生成E，結(jié)合S的氧化物性質(zhì)，推知A與B的反應(yīng)為2Na?O?+2CO?=2Na?CO?+O?（此時(shí)B應(yīng)為CO?，矛盾），重新推理：若B為CO?，則A（Na?O?）與B反應(yīng)生成Na?CO?（E）和O?，A與C（H?O）反應(yīng)生成NaOH和O?（B），F(xiàn)為NaHCO?，F(xiàn)與C（H?O）不反應(yīng)，排除。最終確定A為Na?O?，B為O?，C為H?O，A與B不反應(yīng)，題目可能存在條件調(diào)整，需基于已有信息修正。答案：（1）Na?O?；O?；H?O（2）2Na?O?+2H?O=4NaOH+O?↑；1:1（3）Na?CO?；HCO??+OH?=CO?2?+H?O三、實(shí)驗(yàn)推理題（15分）7.物質(zhì)組成探究實(shí)驗(yàn)?zāi)嘲咨腆w混合物可能含有Na?CO?、NaHCO?、NaCl、CaCl?中的兩種或多種，為確定其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取少量固體溶于水，無(wú)明顯放熱現(xiàn)象，得到無(wú)色澄清溶液；②向溶液中加入足量BaCl?溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過(guò)濾；③向沉淀中加入足量稀鹽酸，沉淀完全溶解，產(chǎn)生無(wú)色氣體；④向?yàn)V液中加入硝酸酸化的AgNO?溶液，產(chǎn)生白色沉淀?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①可排除的物質(zhì)是______，理由是____________________。（2）實(shí)驗(yàn)③中沉淀溶解的離子方程式為_(kāi)___________________。（3）原混合物中一定含有的物質(zhì)是______，可能含有的物質(zhì)是______，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證可能存在的物質(zhì)：____________________。推理過(guò)程分析：①無(wú)明顯放熱且溶液澄清，排除CaCl?（與Na?CO?反應(yīng)生成沉淀）和NaOH（溶于水放熱）；②加BaCl?產(chǎn)生白色沉淀，可能為BaCO?或BaSO?，結(jié)合③沉淀溶于鹽酸并產(chǎn)生氣體，確定沉淀為BaCO?，說(shuō)明原混合物含CO?2?或HCO??；④濾液加AgNO?產(chǎn)生AgCl沉淀，但②中加入BaCl?引入Cl?，無(wú)法確定原混合物是否含NaCl。四、計(jì)算題（25分）8.化學(xué)平衡與反應(yīng)速率綜合計(jì)算在體積為2L的密閉容器中，通入2molCO和1molH?O(g)，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H?O(g)?CO?(g)+H?(g)ΔH=-41kJ/mol。在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率如下表所示：溫度/℃400500600CO轉(zhuǎn)化率75%60%40%（1）計(jì)算500℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K。（2）若在600℃下，向平衡體系中再通入1molH?O(g)，再次達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率為多少？（3）結(jié)合數(shù)據(jù)推理該反應(yīng)是放熱反應(yīng)的依據(jù)，并說(shuō)明溫度升高時(shí)正、逆反應(yīng)速率的變化情況。推理過(guò)程分析：（1）500℃時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為60%，則反應(yīng)的CO為2mol×60%=1.2mol，平衡時(shí)各物質(zhì)濃度：c(CO)=(2-1.2)/2=0.4mol/L，c(H?O)=(1-1.2)/2=-0.1mol/L（數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，應(yīng)為初始H?O為2mol），修正后重新計(jì)算：設(shè)初始H?O為2mol，500℃時(shí)CO轉(zhuǎn)化率60%，則反應(yīng)的CO和H?O均為1.2mol，平衡濃度：c(CO)=0.4mol/L，c(H?O)=0.4mol/L，c(CO?)=c(H?)=0.6mol/L，K=(0.6×0.6)/(0.4×0.4)=2.25。（2）600℃時(shí)K值可通過(guò)40%轉(zhuǎn)化率計(jì)算，再利用平衡常數(shù)公式求新平衡下的轉(zhuǎn)化率。五、有機(jī)推斷題（30分）9.多官能團(tuán)有機(jī)物合成路線推理已知有機(jī)物A（C?H?O）能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，與氫氣加成后生成B（C?H??O），B經(jīng)催化氧化生成C（C?H?O），C不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。D是A的同分異構(gòu)體，能與Na反應(yīng)產(chǎn)生H?，但不能發(fā)生催化氧化。E是C的同分異構(gòu)體，其核磁共振氫譜有2組峰。（1）寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：A______，B______，C______。（2）寫(xiě)出D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，并解釋其不能發(fā)生催化氧化的原因：。（3）設(shè)計(jì)由A合成E的路線（用流程圖表示，注明反應(yīng)條件）：。推理過(guò)程分析：A能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，含醛基（-CHO），分子式C?H?O，結(jié)構(gòu)為C?H?CHO；與H?加成生成B（C?H??O，醇），B催化氧化生成C（C?H?O，酮，因不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)），故B為仲醇，即A為CH?CH?CH?CHO（正丁醛），B為CH?CH?CH?CH?OH（伯醇，氧化生成醛，矛盾），重新推理：A應(yīng)為(CH?)?CHCHO（異丁醛），B為(CH?)?CHCH?OH（伯醇），氧化生成(CH?)?CHCHO（醛），仍矛盾，最終確定A為CH?CH?COCH?（酮，不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，錯(cuò)誤），修正后A為CH?C