1、(新课标3)2021届高三化学下学期4月三模适应性训练二一、单选题1化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确的是( )A用惰性电极电解氯化镁溶液时总反应为:2H2O+2ClCl2+H2+2OHB铅蓄电池充电时阳极反应式为:PbSO42e+2H2O=PbO2+4H+SO42C粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu2e=Cu2+DNH4Cl溶液显酸性:NH4+2H2O=NH3H2O+H3O+2用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法不正确的是A1mol分子式为C2H6O的物质,含OH数一定是NAB标准状况下,22.4 L CH2=CH2中含CH数为4 N
2、AC1 mol甲基(CH3)中含有的电子数为9 NAD0.1 mol由乙烯与乙醇组成的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数为0.3 NA3向盛有Z溶液的洗气瓶中先通入气体X,生成沉淀;再通入过量气体Y,沉淀溶解。下列各组物质中,符合以上现象的是( )XYZASO2NO2BaCl2溶液BCO2NH3CaCl2溶液CNH3HClAlCl3溶液DCO2HClNa2SiO3溶液AABBCCDD4自古以来,化学与人类生产、生活密切相关,下列有关说法错误的是A唐代诗人刘禹锡的浪淘沙中“美人首饰侯王印,尽是沙中浪底来”不涉及氧化还原反应B天工开物中“至于矾现五金色之形硫为群石之将,皆变化于烈火”,其中矾指的是金
3、属硫酸盐C燃煤中加入可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D中国华为自主研发的芯片巴龙5000的主要材料是硅5X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子数与电子层数相同,Y、Z、M同周期且相邻,W原子核外电子数是Y的2倍,Z与其同主族的短周期元素可形成常见产生酸雨的气体甲,X、Y、Z三种元素形成化合物乙。下列说法错误的是A乙可能是离子化合物 BW、Z形成的化合物熔沸点高,硬度大CX、Z形成的某种化合物与甲反应可生成强酸 DX、M形成的常见化合物,具有较强还原性6有机物的结构式可用“键线式”简化表示。如CH3一CH=CH一CH3可简写为。有机物X的键线式为:。下列说法不正确的是A
4、X与苯中碳元素的质量分数相同B有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,能使溴水褪色,则Y为苯乙烯CX能使酸性高锰酸钾溶液褪色DX 与足量的H2在一定条件下反应可生成环状的饱和烃Z,Z的一氯代物有四种7已知:pKalgKa,25时,H2A的pKal1.85,pKa27.19。常温下,用0.1 molL-1NaOH溶液滴定20 mL 0.1 molL-1H2A溶液的滴定曲线如图所示。下列说法正确的是Aa点所得溶液中:V010 mLBb点所得溶液中:c(H2A)+c(H+)c(HA)+c(OH)CA2水解平衡常数Kh(A2)107.19Dc点所得溶液中:c(A2)c(HA)二、填空题8环戊烯是生产精
5、细化工产品的重要中间体,其制备涉及的反应如下:回答下列问题:(l)反应的H= _ kJ/mol 。(2)解聚反应在刚性容器中进行。其他条件不变,有利于提高双环戊二烯平衡转化率的条件是 _ (填标号). A升高温度 B降低温度 C增大压强 D减小压强实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下,通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为160kPa,双环戊二烯的转化率为8 0%,则 pH2O=_kpa,平衡常数Kp=_kPa (Kp为以分压表示的平衡常数)(3) 一定条件下,将环戊二烯溶于有机溶剂中进行氢化反应,反应过程中保持氢气压力不变,测得环戊烯和环戊烷的产率(以
6、环戊二烯为原料计)随时间变化如下图所示。将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生,原因是_,最佳的反应时间为_h。活化能较大的是_(填“氢化反应”或“副反应”)。(4)已知氢化反应平衡常数为1.6 1012,副反应的平衡常数为2.010l2。在恒温恒容下,环戊二烯与氢气按物质的量之比为1:1进行反应,则环戊二烯的含量随时间变化趋势是_(不考虑环戊二烯的二聚反应)。三、结构与性质9碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:(1)在基态C原子中,核外存在_对自旋方向相反的电子。(2)丙酮()分子中,中间碳原子的杂化方式为_;中键和键的数目之比为_.(3)写出两个与CO2具有相同空间构型的分
7、子或离子:_(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物的熔点为253K,沸点为376K,其固体属于_晶体;Fe3+的核外电子排布式为_。(5)已知第IIA族元素的碳酸盐MCO3热分解的主要过程为M2+结合碳酸根离子中的O2-,释放出CO2。则CaCO3的分解温度低于BaCO3的原因是_。分子中的大键用符号表示,其中m代表参与形成大键的原子数,n代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为),则CO32-中的大键应表示为_。(6)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:在石墨烯晶体中,一个六元环上的C原子数为_。在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个
8、C原子连接_个六元环,六元环中最多有_个C原子在同一平面。四、原理综合题10自然界中碳、氮、硫的循环是维持生态平衡的重要物质基础。完成下列填空:(1)N原子核外未成对电子的电子云空间伸展方向有_个;CS2的电子式_。为了减少CO2的排放,利用CO2和H2在一定条件下可以合成CH3OH,反应的化学方程式为:CO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g),在5L密闭容器中充入1mol CO 2和3mol H2,测得一定时间内混合气体中CH3OH的体积分数(CH3OH)与温度的关系如下图所示。 (2)该反应的平衡常数K=_;若温度为T时,反应10分钟,(CH3OH)=30%,则01
9、0分钟内,CH3OH的平均反应速率 =_。(3)该反应是_反应(选填“吸热”或“放热”);其它条件相同时,CH3OH在a点的正反应速率_ CH3OH在b点的正反应速率(选填“”、“”或“=”);解释温度低于T时,(CH3OH)逐渐增加的原因_。化石燃料燃烧的烟气中含有影响环境的氮氧化物,因此要对烟气进行脱硝处理。液相氧化法采用碱性NaClO2溶液做吸收剂,反应如下:_ClO + _NO + _OH- _NO+ _Cl- + _H2O(4)配平上述方程式_。写出使用广范pH试纸测定溶液pH的方法_。五、工业流程题11铁及其化合物与生产,生活关系密切。(1)用废铁皮制取铁红(Fe2O3)的部分流程
10、示意图如下:步骤若温度过高,将导致硝酸分解,硝酸分解的化学方程式为_步骤中发生反应:,反应产生的又将废铁皮中的铁转化为,该反应的化学方程式为_。上述生产流程中,能体现“绿色化学”思想的是_(任写一项)。(2)已知时,反应的平衡常数K=0.25。t时,反应达到平衡时_。若在1L密闭容器中加入0.02molFeO(s),并通入xmlCO,t时反应达到平衡,此时FeO(s)转化率为50%,则x=_。六、有机推断题12利用有机物A和乙烯合成C的流程如图:已知苯环上有侧链的有机物大多能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其侧链被氧化成COOH。试回答下列问题:(1)现有分子式为C7H8O化合物A,具有如下性质:A
11、+ Na慢慢产生气泡; A + RCOOH有香味的产物; A苯甲酸;其催化氧化产物能发生银镜反应。化合物A的结构简式为:_。(2)反应的反应类型是_;反应的试剂和反应条件是_。(3)写出反应发生的化学方程式_。(4)有机物C的结构简式_,核磁共振氢谱中有_个特征吸收峰。(5)有机物C的同分异构体有以下性质:A能使FeCl3溶液显紫色 B有两个处于对位的取代基 C能与NaHCO3溶液反应。写出符合上述信息的物质的结构简式_。参考答案1B【详解】A. 用惰性电极电解氯化镁溶液时总反应为:Mg2+2H2O+2ClCl2+H2+ Mg (OH)2,故A错误;B. 铅蓄电池充电时阳极失电子发生氧化反应,
12、阳极反应式为:PbSO42e+2H2O=PbO2+4H+SO42,故B正确;C. 粗铜精炼时,与电源正极相连的是粗铜,电极反应式为:Cu2e=Cu2+,故C错误;D. NH4Cl溶液中,铵根离子水解,溶液显酸性:NH4+2H2ONH3H2O+H3O+,故D错误;答案选B。2A【解析】【详解】A. 1mol分子式为C2H6O的物质,若为乙醇含OH数是NA,若为甲醚不含有OH键,A错误;B. 标准状况下,22.4 L CH2=CH2中即1mol乙烯中含CH数为4 NA,B正确;C. 1个甲基中含有9个电子,则1 mol甲基(CH3)中含有的电子数为9 NA,C正确;D. 等物质的量的乙烯与乙醇,耗
13、氧量相同,0.1 mol由乙烯与乙醇组成的混合物完全燃烧所消耗的氧气分子数为0.3 NA,D正确;答案为A【点睛】甲基为甲烷失去一个氢原子剩余部分,则1个甲基含有9个质子,9个电子。3C【详解】A. SO2和氯化钡不反应,没有沉淀生成,A错误;B. CO2和氯化钙溶液不反应,没有沉淀生成,B错误;C. 氨气通入到氯化铝溶液中生成沉淀氢氧化铝,加入盐酸,氢氧化铝溶解,C正确;D. CO2通入到硅酸钠溶液中生成沉淀硅酸,但硅酸不能溶解在盐酸中,D错误;答案选C。4C【详解】A 沙中淘金不涉及化学变化,A正确;B 矾指的是金属硫酸盐,如胆矾、绿矾、皓矾等,B正确;C燃煤中加入可以减少酸雨的形成,但不
14、能减少温室气体的排放,C错误;D芯片的主要材料是硅,D正确;故选C。5D【解析】X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素,X的质子总数与电子层数相同,则X为H元素,Y、Z、M同周期且相邻,W原子核外电子数是Y的2倍,Z与其同主族的短周期元素可形成常见产生酸雨的气体甲,则Z为O元素,可推知Y为N元素、M为F元素、W为Si元素,故甲为SO2,X、Y、Z三种元素形成化合物乙为HNO3、NH4NO3等。A. X、Y、Z三种元素形成化合物乙可以是HNO3、NH4NO3等,NH4NO3属于离子化合物,故A正确;B. W、Z形成的化合物是SiO2,SiO2是原子晶体,熔沸点高,硬度大,故B正确;
15、C. X、Z形成的H2O2可以和SO2反应生成硫酸,硫酸属于强酸,故C正确;D. X、M 形成的常见化合物是HF,HF不具有较强的还原性,故D错误;答案选D。点睛:本题主要考查元素的位置、结构和性质之间的关系,能够根据题意正确判断元素种类是解答本题的关键,根据推断出的元素结合元素周期律即可解答,本题的易错点是A项,解题时要注意X、Y、Z三种元素形成化合物乙既可能是HNO3、也可能是NH4NO3等,所以乙既可能是共价化合物,也可能是离子化合物。6D【分析】A.X的分子式为C8H8,与苯的最简式均为CH;B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,能使溴水褪色,则苯环与碳碳双键相连;C.X含碳碳双
16、键;D.X与足量氢气在一定条件下反应生成的环状饱和烃Z的结构简式为,Z中有2种氢原子。【详解】A.X的分子式为C8H8,与苯的最简式均为CH,则X与苯中碳元素的质量分数相同,故A正确;B.有机物Y是X的同分异构体,且属于芳香烃,能使溴水褪色,则苯环与碳碳双键相连,Y为苯乙烯,故B正确;C.X含碳碳双键,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故C正确;D. X与足量氢气在一定条件下反应生成的环状饱和烃Z的结构简式为,Z中有2种氢原子,则Z的一氯代物有2种,故D错误;故答案选D。7D【解析】A、根据图像可知,a点pH=1.85=pKal,即,所以a点c(H2A)=c(HA-)。假设A成立,a点所加NaOH为1
17、0mL,则a点溶液中溶质为H2A和NaHA,且物质的量之比为11,但还要考虑电离和水解,由pKal1.85,pKa27.19可知,H2A与NaHA以11混合时,H2A占主要地位,所以此时溶液中c(H2A)c(HA-),假设不成立,实际上a点NaOH应该小于10mL,故A错误; B、b点是用0.1molL-1NaOH溶液滴定20mL0.1molL-1H2A溶液,恰好反应生成NaHA,由质子守恒可得c(H2A)+c(H+)=c(A2-)+c(OH-),故B错误; C、A2-水解平衡常数Khl=Kw/Ka2=10-6.81,故C错误;D、c点pH=7.19=pKa2, ,所以c(A2-)=c(HA-
18、),故D正确。选D。点睛:以强碱与弱酸反应为载体,要求学生能够结合用中和滴定曲线来分析滴定过程中溶液的pH变化、判断溶液的成分即溶液中微粒浓度的大小。此类题目要抓住几个关键点:酸碱物质的量之比11的点、完全中和的点、溶液pH=7的点,要回分析这三种特殊情况时溶液的溶质成分,其他的点可以利用这三个特殊点进行比较迁移。然后借助三大守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)分析微粒浓度大小。8-209.9 AD 25 960 降低环戊二烯浓度,减小二聚速率;稀释有利于平衡向解聚方向移动 4 副反应 先变小后变大(最后不变) 【详解】(1)已知,根据盖斯定律,由氢化反应+副反应得反应 H=-100.5kJ/
19、mol-109.4kJ/mol=-209.9kJ/mol;(2)提高双环戊二烯平衡转化率则平衡正向移动; A.升高温度,平衡向吸热反应的正反应方向移动,选项A符合;B降低温度,平衡向放热反应的逆反应方向移动,选项B不符合;C增大压强,平衡向气体体积缩小的逆反应方向移动,选项C不符合;D减小压强,平衡向气体体积增大的正反应方向移动,选项D符合;答案选AD;实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下,通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为160kPa,则增压60kPa,双环戊二烯的转化率为8 0%,则反应前双环戊二烯的分压为,则 pH2O=l00kPa-75kPa
20、=25kPa,平衡时双环戊二烯、环戊二烯的平衡分压分别为15kPa、120kPa,平衡常数Kp=960kPa;(3)将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生,原因是降低环戊二烯浓度,减小二聚速率;稀释有利于平衡向解聚方向移动;根据图中信息可知,4h时环戊烯的产率最大,故最佳的反应时间为4h。根据各反应的焓变以及环戊烯和环戊烷产率随时间的变化曲线可知,活化能较大的是副反应;(4)已知氢化反应平衡常数为1.6 1012,副反应的平衡常数为2.01012。在恒温恒容下,环戊二烯与氢气按物质的量之比为1:1进行反应,开始一段时间,氢化反应的活化能较小,氢化反应比副反应快,环戊二烯的含量随时间的推移
21、变小;一段时间后,由于副反应的平衡常数大于氢化反应的平衡常数,副反应进行的程度大、放热多,使氢化反应逆向进行,环戊二烯的含量随时间推移又变大,直至最后不变。92 sp2 7:1 CS2、SCN-等 分子 1s22s22p63s23p63d5 Ca2+的半径小于Ba2+,更容易结合CO32-中O2-,因此CaCO3更容易分解 2 12 4 【详解】(1)C原子的核外有6个电子,电子排布式为1s22s2p2,其中1s、2s上的2对电子的自旋方向相反,而2p轨道上的电子自旋方向相同,所以核外存在2对自旋方向相反的电子;(2)丙酮分子中中间碳原子形成碳氧双键,为sp2杂化;分子中每个碳氧双键中各有一个
22、键,其他化学键均为键,共14个,所以键和键的数目之比为7:1;(3)O与S同主族,所以与CO2具有相同空间结构的分子为CS2;等电子体具有相同的空间结构,与CO2互为等电子的离子有SCN-;(4)Fe(CO)5的熔点为253K,沸点为376K,熔沸点较低,所以为分子晶体;Fe为26号元素,根据电子排布规律可知基态Fe原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失去外层3个电子后形成Fe3+,所以其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d5;(5)Ca2+的半径小于Ba2+,更容易结合CO32-中O2-,因此CaCO3更容易分解;CO32-中心原子价层电子对数为,因此C
23、O32-的空间构型为平面三角形,C原子、O原子有平行的p轨道,价电子总数为4+2+63=24,每个O原子有2对孤电子对未参与成键,所以单电子数=24-23-43=6,所以CO32-为4原子、6电子形成的大键,表示为;(6)根据均摊法,石墨烯中每个C原子被3个六元环共有,则每个六元环占有的C原子数为=2;每个C原子周围形成4个共价键,可以组合6个角,每个角延伸为两个六元环,因此每个C原子连接有26= 12个六元环;根据几何知识,六元环中最多有4个C原子共面,如图所示。【点睛】大键中成键电子数=价电子总数-键数2-未参与的孤对电子个数;具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征,这
24、一原理称为等电子原理,满足等电子原理的分子、离子或原子团称为等电子体。103 0.015 molL-1min-1 放热 温度低于T时,反应未达到平衡,向生成物方向进行 3ClO+4NO +4OH- = 4NO+ 3Cl- + 2H2O 取一片pH试纸,放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取待测液,点在pH试纸中央,对比标准比色卡,读取pH数值 【详解】(1)N是7号元素,其核外电子排布式为He2s22p3,原子核外2p轨道的3个电子未成对,分列3个p轨道,因此未成对电子的电子云空间伸展方向有3个;CO2和CS2是等电子体,则CS2的电子式为;(2)平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂
25、之积的比值称为化学平衡常数,则该反应的平衡常数K=;若温度为T时,反应10分钟,(CH3OH)=30%,设10分钟内二氧化碳反应了xmol,则列三段式如下:,反应10分钟,(CH3OH)=30%,则=30%,解得x=0.75,则010分钟内,CH3OH的平均反应速率=0.015 molL-1min-1;(3)c点之前反应未平衡,反应正向进行,(CH3OH)增大,c点反应达到平衡,c点之后升高温度,(CH3OH)减小,平衡逆向移动,说明逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,即该反应是放热反应;其它条件相同时,b点温度更高,因此CH3OH在a点的正反应速率CH3OH在b点的正反应速率;本小题前面解析
26、可知温度低于T时,(CH3OH)逐渐增加的原因是温度低于T时,反应未达到平衡,向生成物方向进行;(4)ClOCl-,Cl化合价降低4,NONO,N化合价升高3,因此3ClO + 4NO 4NO+ 3Cl-,再结合电荷守恒、原子守恒可知配平后的离子方程式为3ClO+4NO +4OH- = 4NO+ 3Cl- + 2H2O;使用广范pH试纸测定溶液pH的方法是取一片pH试纸,放在干燥洁净的表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取待测液,点在pH试纸中央,对比标准比色卡,读取pH数值。114HNO3=2H2O+4NO2+O2 4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O 减少了氮氧化合
27、物的排放 4:1 0.05 【分析】废铁皮与硝酸发生反应生成硝酸亚铁溶液,控温60条件,因为温度太高,硝酸易发生分解,太低,反应速率慢;硝酸亚铁被氧气氧化为氧化铁晶体,硝酸被还原为铵盐,减小了氮的氧化物的排放,最后加热氧化铁晶体,失水后得到氧化铁。【详解】(1)步骤若温度过高,将导致硝酸分解,硝酸分解的化学方程式为4HNO3=2H2O+4NO2+O2; 根据流程可知,HNO3与铁反应的化学方程式为:4Fe+10HNO3=4Fe(NO3)2+NH4NO3+3H2O;上述生产流程中,含氮元素的物质变为硝酸铵溶液,没有氮的氧化物产生,体现“绿色化学”思想的是减少了氮氧化合物的排放;(2)由反应的平衡
28、常数K= =0.25;结合平衡常数分析可知,平衡常数K= =0.25,所以反应达到平衡时4:1;根据题意,列出三段式: 而反应平衡常数K= =0.25,解得x=0.05;即反应中通入了0.05molCO。【点睛】本题重点考察反应平衡常数的计算,一般这样的题首先写出三段式,根据平衡时K的计算公式,得出最后答案。12 氧化反应 NaOH水溶液、加热 2+O22 6 或 【分析】根据题干信息,化合物A分子式为C7H8O,又具有如下性质:A + Na慢慢产生气泡, A + RCOOH有香味的产物, A苯甲酸,已知苯环上有侧链的有机物大多能使酸性高锰酸钾溶液褪色,其侧链被氧化成COOH,其催化氧化产物能
29、发生银镜反应,因此化合物A中含有羟基,则A为苯甲醇,其结构简式为,A催化氧化生成,再催化氧化生成B,则B为,乙烯与溴单质发生加成反应生成BrCH2CH2Br,BrCH2CH2Br再发生水解反应生成HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH与发生酯化反应生成C,则C为,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析可知,A为苯甲醇,其结构简式为;(2)反应为催化氧化生成,属于氧化反应,反应为BrCH2CH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH,反应的试剂和条件为NaOH水溶液、加热;(3)反应为催化氧化生成,反应的化学方程式为2+O22;(4)有机物C为,其结构中有如图6种不同环境的氢原子,故在核磁共振氢谱中有6个特征吸收峰;(5)有机物C的同分异构体中,能使能使FeCl3溶液显紫色,说明含有酚羟基,即苯环上直接连有OH,且能与NaHCO3溶液反应,说明含有羧基(COOH),又有两个处于对位的取代基,则满足条件的物质的结构简式为或。