1、西南名校联盟2021届高三化学12月适应性月考试题(含解析)可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 S- 32 V- 51 Cu- 641. 中国诗词大会节目不仅继承和发扬中华优秀传统文化,还蕴含许多化学知识。下列诗句中的化学知识分析不正确的是( )A. 李商隐诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蚕丝的主要成分是高分子化合物B. 李白诗句“炉火照天地,红星乱紫烟”,“紫烟”是指碘升华现象C. 王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖人屠苏”,爆竹燃放涉及氧化还原反应D. 曹植诗句“煮豆燃互萁,豆在釜中泣”,其中的能量变化主要是化学能转化为热能【答案】B【解析】【详解】A李商隐诗句“
2、春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”,蚕丝为蛋白质,主要成分是高分子化合物,A分析正确;B李白诗句“炉火照天地,红星乱紫烟”,紫烟:高温条件下冶炼金属铁、铜,炉火照天地,与碘升华无关,B分析错误;C王安石诗句“爆竹声中一岁除,春风送暖人屠苏”,爆竹的燃放,有C、S等元素化合价的改变,为氧化还原反应,C分析正确;D曹植诗句“煮豆燃互萁,豆在釜中泣”,可燃物的燃烧,能量变化主要是化学能转化为热能,D分析正确;答案为B。2. 下列关于有机物的说法不正确的是( )A. 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素的水解产物均为葡萄糖B. 异戊烷分子中所有碳原子一定不共面C. 植物油难溶于水,但不可以用来萃取碘水中的I2D.
3、 生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于有机高分子材料【答案】A【解析】【详解】A蔗糖水解得到葡萄糖和果糖,故A错误;B异戊烷的结构简式:,从左边数第2、3个C原子都是饱和碳原子,为四面体结构,最多4个原子共平面,故分子中碳原子不一定在同一平面,故B正确;C植物油中含有碳碳双键,能和碘单质发生加成反应,不能用来萃取碘水中碘单质,故C正确;D聚丙烯纤维是加聚反应的产物,属于有机高分子材料,故D正确。答案选A。3. NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )A. 1mol 重水与1mol水中,中子数比为2:1B. 1mol Cl2溶于水制成饱和氯水后,断裂的ClCl 键数为NAC. 将含有4
4、NA个离子的过氧化钠晶体溶于水配成1L溶液,所得溶液中Na+的浓度为2molL-1D. 32g Cu和32gS充分反应,转移电子数为0.5NA【答案】D【解析】【详解】A1mol 重水与1mol水中,中子数比为(2+8):8=5:4,A错误;B1mol Cl2溶于水制成饱和氯水,Cl2与水发生化学反应生成盐酸和次氯酸,是可逆反应,故断裂的ClCl键数小于NA,B错误;C过氧化钠含有钠离子、过氧根离子,1mol过氧化钠含3mol离子,故含有4NA个离子的过氧化钠晶体溶于水配成1L溶液,浓度大于1mol/L,故C错误;D硫的氧化性弱,故铜和硫反应生成硫化亚铜,32g Cu和32gS充分反应,硫过量
5、,转移电子数根据铜计算,32g Cu为0.5mol,则转移电子数为0.5NA,D正确;答案选D。4. 以下所涉及的元素均为短周期元素,其原子半径及主要化合价列表如下,其中M2T2.用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源。下列说法正确的是( )元素代号MRTXYZ原子半径/nm0.18601170.0740.0770.1600.099主要化合价+1+4、+4-2-4、+2、+4+2-1A. 最高价氧化物对应的水化物的碱性: M0,水电解反应: 2H2O(g)2H2(g)+O2(g)。.在某一恒容密闭容器中加入CO2、H2,其分压分别为15kPa、 30kPa, 加入催化剂并加热使其发生Sabatie
6、r反应。(1)研究表明CH4的反应速率v(CH4)= 1.210-6p(CO2)p4(H2) (kPa。s-1), 某时刻测得H2O(g)的分压为10kPa,则该时刻v(H2)=_。(2)某一温度下反应达到平衡后,测得CO2的转化率为40%,则该反应的平衡常数Kp =_。(结果保留2位有效数字)(3) Sabatier 反应在空间站运行时,下列措施能提高CO2转化效率的是_ (填序号)A适当减压B增大催化剂的比表面积C适当升高反应器的温度D适当增大氢气的流速(4) ShyamKattel 等结合实验与计算机模拟结果,研究了Sabatier 反应的历程,前三步历程如图20所示。其中吸附在Pt/S
7、iO2催化剂表面用“。”标注,Ts 表示过渡态。从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会_。(填“放出热量”载“吸收热量”);反应历程中最小能垒(活化能)步骤的化学方程式为_。.一种新的循环利用方案是用Bosch 反应CO2(g) +2H2(g)C(s) +2H2O(g)代替Sabatier反应。(1) 生成焓是指一定条件下,由其对应最稳定单质生成1mol化合物时的反应热。已知CO2(g)、H2O(g) 。的生成焓分别为393.5kJmol-1、242. 0kJmol-1,则Bosch反应的H=_kJmol-1。(2)若要此反应自发进行,则_(填“高温”或“低温”)更有利。(3)新循环利用方
8、案的优点是_。【答案】 (1). 0.48 (2). 0.074(kPa)-2 (3). CD (4). 吸收热量 (5). CO+OH+H+3H2(g)=CO+3H2(g)+H2O(g) (6). -90.5 (7). 低温 (8). 可以实现空间站中氢元素的循环使用【解析】【详解】.(1)列三段式有:根据v(CH4)= 1.210-6p(CO2)p4(H2) (kPas-1)计算,v(CH4)= 1.210-6p(CO2)p4(H2) (kPas-1)=1.210-610104=0.12 kPas-1,根据方程式分析,甲烷和氢气的速率比为1:4,所以v(H2)=0.48 kPas-1。(2
9、) 某一温度下反应达到平衡后,测得CO2的转化率为40%,即二氧化碳的转化量为1540%=6 kPa。该反应的平衡常数为Kp=0.074(kPa)-2。 (3) Sabatier 反应在空间站运行时, A适当减压,平衡逆向移动,降低二氧化碳的转化率,故错误;B增大催化剂的比表面积,能加快反应速率,但不催化剂不影响平衡,不影响转化率,故错误;C适当升高反应器的温度,平衡正向移动,提高二氧化碳的转化率,故正确;D适当增大氢气的流速,可以提高二氧化碳的转化率,故正确;故选CD。(4)从图分析,每个从物质吸附在催化剂表面到形成过渡态的过程会吸收热量;反应历程中最小能垒(活化能)步骤为最后一步,化学方程
10、式为CO+OH+H+3H2(g)=CO+3H2(g)+H2O(g)。. (1)已知CO2(g)、H2O(g)的生成焓分别为393.5kJmol-1、242. 0kJmol-1,即C(s)+O2(g)=CO2(g) H=-393.5 kJmol-1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H=-484. 0kJmol-1,则Bosch反应CO2(g) +2H2(g)C(s) +2H2O(g) H=(-484.0+393.5) kJmol-1=-90.5kJmol-1。(2) Bosch反应为H0,S0的反应,若要此反应自发进行,则H-TS0,反应的温度为低温。(3)新循环利用方案与原方案相比,
11、Bosch反应中氢气完全转化为水,水电解后生成氢气,可实现空间站中氧气和氢气的循环使用,而Sabatier 反应中,有一部分氢元素转化为为甲烷,在实现氧气的循环利用时,必须补充氢元素。化学一选修3: 物质结构与性质11. 元素周期表中第一、第二周期元素的原子序数均在10以内,它们的化合物在生命、生产、生活中有重要的用途。(1)碳原子核外有_种不同运动状态的电子。第二周期元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有_种。 (2)碳、氢、氮可形成多种有机化合物,如图26所示是一种嘌呤,该分子中所有原子都在一个平面上。嘌呤中轨道之间的夹角1比2大,解释原因:_(3)抗坏血酸() 易溶于水的原因是_,1m
12、ol抗坏血酸中手性碳原子的数目为_。(4) BF3与一定量水形成(H2O)2BF3晶体Q, Q在一定条件下可转化为R (如图27)。晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及_(填序号)。a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力R中阳离子的空间构型为_,阴离子的中心原子轨道采用_杂化。(5)研究表明,水能凝结成13种类型的晶体,其中重冰( 密度比水大)属于立方晶系,其立方晶胞沿x 、y或z轴的投影图如图28所示,则该晶体中H2O的配位数为_;若该晶胞边长为apm,重冰的密度为_g。 cm-3 (写出数学表达式,NA 为阿伏加德罗常数)。【答案】 (1). 6 (2). 3
13、(3). 孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对间的作用力,斥力越大键角越大 (4). 分子中含有多个羟基,可与水形成氢键 (5). 2NA (6). ad (7). 三角锥形 (8). sp3 (9). 8 (10). 10-30【解析】【详解】(1)碳原子核外电子排布式为1s22s22p2,有6种不同运动状态的电子;同周期元素随原子序数的递增,第一电离能逐渐增大,Be原子最外层电子处于充满的稳定状态,则Be的第一电离能大于B的第一电离能,N原子最外层电子处于半充满的稳定状态,则N的第一电离能大于O的第一电离能,则第一电离能介于B和N之间的元素有Be、C、O,共有3种;(2)孤电子对
14、和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对间的作用力,斥力越大键角越大,故夹角1比2大;(3)1个抗坏血酸中含有4个醇羟基,可与水分子形成氢键,增大抗坏血酸的溶解性;手性碳原子为饱和碳原子,如所标位置,则1mol抗坏血酸中含有2NA个手性碳原子;(4)晶体Q中存在水和H2OBF3之间的氢键、水和BF3内共价键、O-B间的配位键和范德华力,不涉及到离子键和金属键,答案为ad;R中阳离子为H3O+,含有3条共价键和1个孤电子对,则空间构型为三角锥形;阴离子的中心原子B含有4条共价键,无孤电子对,轨道采用sp3杂化;(5)立方晶胞沿x 、y或z轴的投影图如图28所示,可判断晶体为体心立方堆积,则水的配位
15、数为8;每个晶胞中水分子数为2,则晶胞的质量为g,晶胞的体积为(a10-10)3cm-3,则密度为g(a10-10)3cm-3=10-30 gcm-3。化学一选修5: 有机化学基础12. 2-氨基-3-氯苯甲酸为白色结晶状固体,是重要的医药中间体。图29是某研究小组以甲苯为起始原料的合成路线。已知:容易被氧化回答下列问题:(1)反应的反应类型为_化合物D的分子式为_。(2)反应的目的为_(3)写出化合物C的结构简式:_。(4)选择下列各步反应所需的反应试剂或反应条件,并填入对应方框内:反应编号所需试剂和条件_A氯气、光照BCl2水溶液、铁粉CCl2、氯化铁D浓硝酸、加热E.浓硫酸、加热F.浓硝
16、酸、浓硫酸,加热、(5)写出反应的化学反应方程式:_(6)写出化合物B同时符合下列条件的同分异构体的结构简式:_。a.能发生水解反应b.能发生银镜反应c.1 H-NMR谱检测表明苯环上的氢原子有2种。(7)参考上述合成线路,写出以甲苯为原料合成对氨基苯甲酸的合成路线流程图(无机试剂任选)。_【答案】 (1). 取代反应 (2). C9H9NO3 (3). 保护氨基 (4). (5). F (6). C (7). +H2SO4+H2O (8). 和 (9). 【解析】【分析】根据流程图中的已知物质的结构简式变化和反应条件,结合官能团的性质可知,甲苯与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成A,A在浓
17、硫酸作催化剂加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成,则A的结构简式为;在酸性条件下与水反应生成B,结合B的分子式可知B的结构简式为,根据C的分子式可知,B在一定条件下被氧化生成C,C的结构简式为,C与Fe/HCl、经过图示变化生成D,D与浓硫酸在一定条件下发生已知反应的转化生成,则D的结构简式为,与氯气在催化剂作用下发生取代反应生成E,E在酸性条件下水解生成F,结合F的结构简式,E的结构简式为,据此分析解答。【详解】(1) 根据分析,反应为A在浓硫酸作催化剂加热条件下与浓硝酸发生取代反应生成;化合物D的结构简式为,则分子式为:C9H9NO3,故答案为:取代反应;C9H9NO3;(2) 根据上述分析
18、知,反应为磺化反应,会破坏氨基,所以反应通过乙酰胺取代氨基上的氢原子加以保护,故答案为:保护氨基;(3) 根据分析,化合物C的结构简式:,故答案为:;(4) 根据分析,反应为磺化反应,是在浓硫酸作催化剂加热条件下与浓硝酸发生取代反应,则所需试剂和条件浓硝酸、浓硫酸,加热;反应为与氯气在催化剂作用下发生取代反应生成E,是苯环上的氯代反应,则所需试剂和条件为Cl2,氯化铁,故答案为:F;C;(5) 反应为甲苯与浓硫酸在加热的条件下发生取代反应生成,化学反应方程式为:+H2SO4+H2O,故答案为:+H2SO4+H2O;(6) B的结构简式为,其同分异构体的苯环上的H原子有2种;除苯环外仅剩下一个碳原子、一个氮原子、2个氧原子和若干氢原子,不可能构造出两个相同的取代基,因此符合条件的同分异构体只能为苯环上的对位取代物,能水解的结构可以是酯基和酰胺基,则结构有和;含有一个-CONH2结构的分子也可以水解,则结构有,还可以水解的结构为,其中能发生银镜的结构中含有醛基,即和,故答案为:;(7) 以甲苯为原料合成对氨基苯甲酸,首先甲苯在浓硫酸加热条件下与浓硝酸反应生成对硝基甲苯,在加入酸性高锰酸钾氧化生成对硝基苯甲酸,硝基苯甲酸与Fe/HCl反应生成对氨基苯甲酸,则合成路线为:,故答案为:。