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【赢在高考·黄金8 卷】备战2025 年高考化学模拟卷（黑吉辽专用）
黄金卷03
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Pb 207
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目
要求的。
1．中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法正确的是
A．“曾青涂铁，铁赤色如铜”，涉及的反应能证明氧化性：Fe3+＞Cu2+
B．“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，制作火炉的“红泥”中含氧化铁
C．古陶瓷修复时所用的熟石膏，其成分为Ca(OH)2
D．“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”，“翠色”是因为成分中含有氧化亚铜
【答案】B
【详解】A．“曾青涂铁，铁赤色如铜”，涉及的反应铁和铜离子生成铜和亚铁离子，能证明氧化性：
Cu2+＞Fe2+，A 错误；
B．氧化铁为红色固体，火炉的“红泥”中含氧化铁，B 正确；
C．古陶瓷修复所用的熟石膏，其化学成分为2CaSO4⋅H2O ，C 错误；
D．“翠色”为青色或者绿色，而氧化亚铜为砖红色，可能来自亚铁离子，诗句中的“翠色”不可能来
自氧化亚铜，D 错误；
故选B。
2．下列化学用语正确的是
A．基态碳原子的核外电子排布图：
B．乙烯的结构简式：
C．He 原子的核外电子排布式为
，故氦原子属于s 区
D．HCl 分子中s-p
键的电子云轮廓图：
【答案】A
【详解】
A．基态C 原子的电子排布式为1s22s22p2，根据泡利原理和洪特规则，电子排布图为：
，故A 正确；
B．碳碳双键不能省略，乙烯的结构简式：
，故B 错误；
C．He 位于元素周期表p 区，故C 错误；
1
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D．s 轨道为球形，p 轨道为哑铃形，则氯化氢分子中s-pσ 键的电子云图为
，故D 错误；
故答案选A。
3．过量的
通入浓度均为0.1 mol/L 的下列溶液中，现象和离子反应方程式均正确的是
溶液
现象
离子方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
先产生白色沉淀，后沉淀消
失
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
【答案】D
【详解】A．过量
与0.1 mol/L 的
溶液反应，产生的淡黄色沉淀是S，还生成
，反应的
离子方程式为：
，A 错误；
B．过量的
通入0.1 mol/LFeCl3溶液反应生成FeCl2、H2SO4和HCl，溶液由棕黄色变浅绿色，反应的
离子方程式为：
，B 错误；
C．过量的
通入0.1 mol/L
溶液不反应，无明显现象，C 错误；
D．
水解使其溶液呈碱性，能使酚酞变红，过量的
通入0.1 mol/L
溶液(含酚酞)反应
生成
与
，最终溶液呈酸性，则溶液由红色变无色，反应的离子方程式为：
，D 正确；
故选D。
4．设
为阿伏加德罗常数的值。四乙基铅[
，熔点为
]可用作汽油抗爆震剂，制备原理
为
。下列说法错误的是
A．
含有的价电子数目为
B．
中所含共价键的数目为
C．
中
杂化的原子数目为
D．每消耗
，反应转移的电子数目为
【答案】C
【详解】A．Pb 是第IVA 族元素，价电子数为4，故1molPb 含有的价电子数目为4NA，A 正确；
2
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B．C2H5Cl 的结构式为
，因此1molC2H5Cl 中所含共价键的数目为7NA，B 正确；
C．乙基中碳原子的价层电子对数都为4，采取sp3杂化，而Pb 与4 个乙基中的碳原子分别形成1 个配
位键，即Pb 也采取sp3杂化，故1mol(C2H5)4Pb 中sp3杂化的原子数目为9NA，C 错误；
D．
中，Na 失去电子生成Na+，Pb 元素化合价由0 价升高至+4
价，因此每消耗4molNa，反应中共转移8mol 电子，2.3gNa 的物质的量为0.1mol，则转移的电子数目
为0.2NA，D 正确；
本题选C。
5．下列实验装置(部分夹持装置已略去)可以达到对应实验目的的是
实验目的
A．测定锌与稀硫酸的反应速率
B．验证溴乙烷发生消去反应
实验装置
实验目的
C．从浑浊的苯酚水溶液中分离苯酚
D．验证甲烷与氯气在光照下发生取代反应
实验装置
【答案】A
【详解】A．通过测定收集一定体积的H2所需的时间或一定时间收集H2的体积大小来测定锌与稀硫酸
反应速率，A 能够达到实验目的；
B．乙醇蒸汽也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明溴乙烷发生消去反
应，B 不能够达到实验目的；
C．分离苯酚和水应采用分液操作，C 不能够达到实验目的；
D．光照条件下，甲烷与氯气发生取代反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、 三氯甲烷、四氯化碳和氯化
氢，但不可以持续强光照射，会发生爆炸，D 不能够达到实验目的；
故答案选A。
3
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6．将
的
溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳内，将蛋壳开口向上，部分浸入装有
的
氯化铜溶液的烧杯中。静置一周的过程中，蛋壳表面逐渐出现铜，同时烧杯中的溶液逐渐褪色，并出
现浑浊。已知
下列说法不正确的是
A．已知反应
，则只需微量的
和
即可发生反应
B．沉淀出现在外部可以说明
可以透过蛋壳，而
不行
C．烧杯中的沉淀可能是
，
可以溶于硝酸
D．假设在
时反应，方程式为
【答案】D
【详解】A．通常K 越大，说明该反应进行的越完全。当K>105，该反应就进行的基本完全了，故反应
，则只需微量的
和
即可发生反应，A 正确；
B．金属铜和浑浊现象均出现在蛋壳外说明硫离子可从蛋壳内通过蛋壳上的微孔向蛋壳外扩散并与铜离
子反应生成Cu 和S，而铜离子不能通过蛋壳微孔向蛋壳内扩散，B 正确；
C．硝酸能氧化负二价的硫从而促进硫化铜溶解平衡正向移动，
可以溶于硝酸，C 正确；
D．在
时反应，方程式为
，D 错误；
故选D。
7．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)具有优良的漂白活性和杀菌性能，具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠
的制备为2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2，下列说法正确的是
A．过碳酸钠在火焰上灼烧的焰色为紫色
B．过碳酸钠具有的漂白活性和杀菌性能是利用其具有碱性
C．过碳酸钠宜采用低温的方法干燥
D．过碳酸钠与氧化性强的KMnO4混用，杀菌及漂白效果会更佳
【答案】C
【详解】A．金属钠的焰色试验中火焰呈黄色，故过碳酸钠在火焰上灼烧的焰色为黄色，A 错误；
B．过碳酸钠具有的漂白活性和杀菌性能是利用其具有强氧化性，B 错误；
C．过碳酸钠宜采用低温的方法干燥，可防止温度过高而分解，C 正确；
D．KMnO4会氧化过碳酸钠，故二者混用，杀菌及漂白效果会减弱甚至消失，D 错误；
故选C。
8．有机物的转换关系如下图所示：
4
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下列说法不正确的是
A．烯烃与硼烷(
)的加成是反马式的，这与
键的极性分布有关
B．产物
中涉及
基团迁移到
原子上的过程
C．产物6 不经过后续处理，便已是纯净物
D．反应
是一个水解反应，生成
和丙醇
【答案】C
【分析】丙烯与BH3加成得到1，1 再与2 分子丙烯加成得到2，2 经过氧化得到3，其中R 为-CH2CH2CH3，3 经过反应
得到4，4 经过水解得到
和丙醇；丙烯发生加聚反应得到6：聚丙烯。
【详解】A．电负性：H>B，B-H 键中电子对偏向H，根据丙烯中双键碳原子的电荷分布，烯烃与硼烷(
)的加成是
反马式的，这与
键的极性分布有关，A 正确；
B．对比3 和4 的结构简式，产物
中涉及
基团迁移到
原子上的过程，B 正确；
C．丙烯加聚反应得到聚丙烯，为混合物，C 错误；
D．根据分析，反应
是一个水解反应，生成
和丙醇，D 正确；
故选C。
9．物质微观结构决定宏观性质，进而影响用途。下列微观结构或现象不能解释其性质的是
选项
微观结构或现象
性质
A
中S 和N 均具有孤电子对
S 和N 均可以作为配位原子
B
杯酚分离
和
体现超分子的自组装
C
磷脂分子头部亲水，尾部疏水；细胞膜是磷脂双分
子层
细胞膜双分子层头向外，尾向内排列
D
可以和
形成氢键缔合成
的浓溶液酸性增强
【答案】B
【详解】
A．
的电子式为
，S 和N 原子均有孤电子对，均可以作为配位原子，A 正确；
B．杯酚与
能形成超分子，与
不能形成超分子是因为超分子具有“分子识别”的特性，不是因为
5
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超分子的自组装，B 错误；
C．细胞膜是磷脂双分子层，磷脂分子头部亲水，尾部疏水使细胞膜双分子层头向外，尾向内排列，C
正确；
D．
的浓溶液酸性增强是因为
和
形成氢键缔合成
，使
电离程度增大，D 正确；
故选B。
10．W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，由这些元素组成的阴离子的结构如下图所示。
W、Y 原子序数之和等于Z，Y 原子价电子数是Q 原子价电子数的2 倍。下列说法错误的是
A．W、X、Y 组成某种阴离子的水溶液可能显酸性
B．第一电离能
C．五种元素中简单离子半径最大的是Q
D．该阴离子中X、Y、Q 的杂化类型相同
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z、Q 是核电荷数依次增大的短周期元素，W 形成1 个共价键且核电荷数最小，
W 为H，X 形成4 个共价键，核电荷数大于H，且小于其他三种元素，X 为C，Y 形成2 个共价键，核
电荷数大于C，Y 为O，W、Y 原子序数之和等于Z，Z 为F，Y 原子价电子数为Q 原子价电子数的2
倍，Q 为
。
【详解】A．W、X、Y 组成某种阴离子可能是
，也可能是
，其水溶液可能呈碱性，也可
能呈酸性，A 正确；
B．同周期元素，从左往右第一电离能呈增大的趋势，第一电离能
，B 正确；
C．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，五种元素中简单离子半径最大的是
，C 错误；
D．该阴离子中，C、O、
价层电子对数均为4，均为
杂化，D 正确；
答案为C。
11．下列实验操作、实验现象和实验结论均正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向一定浓度
溶液中通入
气体
出现黑色沉淀
酸性比
强
B
2 mL 1 mol·L
NaOH：溶液中滴
加2 滴0.1 mol·L
，再滴加
先生成白色沉
淀，后生成红
褐色沉淀
6
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2 滴0.1 mol·L
溶液
C
测定等浓度的NaClO 溶液和
溶液的pH
前者的pH 比
后者的大
非金属性：S>Cl
D
用导线连接铁片和锌片，并插入稀
硫酸溶液中，一段时间后，取少量
溶液于试管中，向试管中滴加
溶液
溶液颜色无明
显变化
利用牺牲阳极的阴极法，铁
被保护
【答案】D
【详解】A．
和
气体反应生成的CuS 不溶于酸，则出现黑色沉淀，不能由该反应比较酸
性，且硫酸的酸性大于氢硫酸的酸性，A 错误；
B．2 mL 1 mol·L
NaOH：溶液溶液中滴加2 滴0.1 mol·L
，NaOH 过量，再滴加2 滴0.1
mol·L
溶液，不能证明
是由
沉淀转化生成的，由现象可由现象无法证明
，B 错误；
C．次氯酸钠溶液具有强氧化性，不能用pH 试纸测定其pH，且二者均不是最高价含氧酸盐，不能比
较二者的非金属性强弱，C 错误；
D．用导线连接铁片和锌片，并插入稀硫酸溶液中，一段时间后，取少量溶液于试管中，向试管中滴
加
溶液，溶液颜色无明显变化，说明溶液中无
，铁被保护，D 正确；
故选D。
12．将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(
)中的葡萄糖作为燃料转化成葡萄糖内酯并获得能量，下列说法不正确的是
A．a 极为负极
B．b 极的电极反应式为：
C．随着反应不断进行，负极区的pH 不断增大
D．当电路中转移
个电子时，消耗0.1mol 葡萄糖
【答案】C
【分析】由图可知，a 电极为原电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯和
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氢离子，电极反应式为C6H12O6—2e—＝ C6H10O6+2H+，b 极为正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到
电子发生还原反应生成锰离子和水，电极反应式为
。
【详解】A．由分析可知，a 电极为原电池的负极，A 正确；
B．由分析可知，b 极为原电池的正极，酸性条件下二氧化锰在正极得到电子发生还原反应生成锰离子
和水，电极反应式为
，故B 正确；
C．由分析可知，a 电极为原电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯和氢离
子，电极反应式为C6H12O6—2e—＝C6H10O6+2H+，则随着反应不断进行，负极区的pH 不断减小，C 错
误；
D．由分析可知，a 电极为原电池的负极，葡萄糖在负极失去电子发生氧化反应生成葡萄糖内酯和氢离
子，电极反应式为C6H12O6—2e—＝ C6H10O6+2H+，则当电路中转移0.2
个电子时，消耗葡萄糖的物
质的量为0.1mol，故D 正确；
故选C；
13．回收利用废旧镍-镉电池(电池中含有镍、镉、铁及少量钴和有机质等)的一种工艺流程如图所示：
已知：
的溶度积
。下列说法错误的是
A．“氧化”工序发生主要反应的离子方程式为
B．“调pH”时溶液中
，则应控制pH 小于5
C．滤液1 经处理之后可循环至沉镍工序中使用
D．“调pH”可选择氨水或NiO
【答案】B
【分析】废旧镍-镉电池中含有镍、镉、铁及少量钴的低价氧化物和有机质等粉碎后，灼烧除去有机
质，用硫酸酸浸后生成硫酸亚铁、硫酸镉、硫酸镍和硫酸钴，二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子，用
氨水或氧化镍调节溶液的pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，硫酸铵沉镍生成晶体，碳酸氢铵沉镉生
成碳酸镉；
【详解】A．“氧化”工序中，在酸性条件下
将
氧化为
，反应的离子方程式为
，A 正确；
B．为避免生成
沉淀，需控制溶液中的
，利用
的溶度积计算，
，可得
，则
，因此应控制pH 小
于7.5，B 错误；
8
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C．“沉镉”时发生的反应为
，因此滤液1
的主要成分为
，经处理之后可循环至沉镍工序中使用，C 正确；
D．“调pH”的目的是使
转化成
沉淀，为避免引入对后续工序产生影响的杂质，试剂X
可选择氨水或NiO，D 正确；
答案选B。
14．钛酸钡是一种典型钙钛矿型结构晶体，广泛应用于多层陶瓷电容器、热敏电阻器等方面，其立方晶胞
结构如图所示，假设晶体中的Ti4+、Ba2+均与O2-互相接触，晶胞边长为apm，O2-半径为bpm。下列说
法正确的是
A．晶胞中O2-构成的多面体有12 个面
B．Ti4+周围距离最小且相等的Ba2+有6 个
C．Ba2+的半径为
D．晶胞中Ti4+位于O2-组成的正八面体空隙的中心
【答案】D
【详解】A．晶胞中，12 个O2-构成的多面体中，含有6 个正方形面和8 个三角形面，共有14 个面，A
不正确；
B．Ti4+位于立方体的体心，与各顶点的距离相等，则Ti4+周围距离最小且相等的Ba2+有8 个，B 不正
确；
C．从图中可以看出，连接2 个O2-与Ba2+的线段的长度刚好等于面对角线的长度，所以2r(Ba2+)+2b=
，则Ba2+的半径为r(Ba2+)=
，C 不正确；
D．晶胞中位于顶点的Ti4+与6 个O2-的距离最近且相等，则Ti4+位于O2-组成的正八面体空隙的中心，
D 正确；
故选D。
15．
在水中存在两种平衡：
①
；
②
。
在25℃时，pc 与pH 的关系如图所示，pc 表示
或
浓度的负对数
，下列说法错
误的是
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A．曲线①代表
与pH 的关系
B．
点坐标为
C．25℃时，
的
D．向
溶液中加入NaOH 溶液至
，Al 元素主要以
存在
【答案】B
【分析】由平衡可知，随着溶液的碱性增强，铝离子转化为氢氧化铝、氢氧化铝转化为
，因
此随着pH 的增大，铝离子的浓度逐渐减小，而
的浓度逐渐增大，结合图像可知，曲线①代
表
与pH 的关系、曲线②代表
与pH 的关系，据此作答。
【详解】A．由分析可知，曲线①代表
与pH 的关系，故A 正确；
B．由（10，3.37）可知，pH=10，则
，
，
曲线②的反应为：
，
，a 点
pH=14，则
，
，
，故a 点坐标为（14，-0.63），故B 错误；
C．25℃时，由图曲线①上点（5，6）可知，pH=5，则
，
，曲线①的反应为：
，
，则反应②-①得：
，则
，故C 正确；
D．由图可知，
时，Al 元素主要以
存在，故D 正确；
故答案选B。
二、非选择题：本题共4 小题，共55 分。
10
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16．（13 分）过氧化镁(
)不溶于水，与酸反应生成
，在医学上可作解酸剂，加热时会分解。某
学习小组在实验室进行了制备
以及含量测定的实验。
Ⅰ．制备
(1)煅烧碱式碳酸镁的操作步骤为：
①称取碱式碳酸镁样品
克；
②将样品充分高温煅烧，冷却后称量；
③重复操作②，测得剩余固体质量为
克。
下列仪器中，煅烧碱式碳酸镁不会用到的是 (用对应的字母填写)。
(2)研究表明，由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用
所得产品密度更小、比表面积更大，
其原因为 。
(3)加入30%过氧化氢和稳定剂，再通过一系列操作a 可得到较纯净的
，则操作a 为 。
Ⅱ．测定样品(含MgO 杂质)中
的纯度。
(4)稀盐酸中加入少量
溶液的作用是(用化学方程式表示) 。
(5)仪器A 的名称 ；实验中使用A 的优点是： 。
(6)该小组记录的实验数据如下：样品的质量为m g；反应开始前量气管的读数为
mL；反应结束冷
却到室温后量气管的读数为
mL，已知：室温条件下气体摩尔体积为
L/mol，则样品中过氧化镁的
质量分数为 %(用含
、
、m、
的代数式表示)；若反应结束后读取量气管中气体的体积
时，液面左高右低，则测得
的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
11
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【答案】（13 分，除标注外，每空2 分）
(1)E（1 分）
(2)碱式碳酸镁分解产生
气体，有利于形成粒径更小的MgO 或生成的
可使MgO 变得更蓬松
(答案合理即可)
(3)过滤、洗涤、干燥
(4)
或
和
或
(5)恒压分液漏斗/恒压滴液漏斗（1 分） 便于液体顺利滴下、减小滴入液体的体积对所测气体体
积的影响，减少实验误差
(6)
偏小（1 分）
【分析】碱式碳酸镁煅烧得到MgO、CO2和H2O，MgO 和双氧水反应生成MgO2，从液体中通过过
滤、洗涤、干燥得到产品；
【详解】（1）煅烧碱式碳酸镁不会用到的是蒸发皿，即E；
（2）由碱式碳酸镁灼烧制备轻质氧化镁比用Mg(OH)2所得产品密度更小、比表面积更大，其原因为
碱式碳酸镁分解产生CO2气体，有利于形成粒径更小的MgO 或生成的CO2可使MgO 变得更蓬松(答案
合理即可)；
（3）加入30%过氧化氢和稳定剂，再通过一系列操作a 可得到较纯净的MgO2，则操作a 为过滤、洗
涤、干燥；
（4）稀盐酸中加入少量FeCl3溶液的作用是：
或
和
或
；
（5）仪器A 的名称恒压分液漏斗/恒压滴液漏斗；实验中使用A 的优点是便于液体顺利滴下、减小滴
入液体的体积对所测气体体积的影响，减少实验误差；
（6）反应：
，
得到关系式：
，则
，
，则样品中过氧化镁的质量分数为：
；反应结束后读取量气管中气体的体积时，若液面左低右高，则
所读气体体积偏小，则测得过氧化镁的质量和质量分数均减小。
17．（14 分）含钒碳质金矿是一种含金和
的矿物，杂质主要为
、
、
等。一种从含钒碳
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质金矿中提取金和钒的工艺流程如下：
已知：萃取剂P507(用HR 表示)的萃取平衡可表示为
。
回答下列问题：
(1)“氯化焙烧”时将矿料粉碎的目的是 。
(2)“氯化焙烧”时生成的
可将金元素、锌元素转化为氯化物。部分反应的
与温度的关系及焙烧
温度与金的挥发率和酸浸时钒的浸出率如图所示。
①结合图像分析，焙烧的最佳温度为 ，原因为a．金的挥发率和钒的浸出率均较高，b．
。
②氯化烟气的主要成分为
(沸点
)、
(沸点
)和 (填化学式)，对烟气降
温，主要得到
、
混合物，对混合物进行 (填操作名称)可进一步提取金。
(3)室温下，随着pH 和浓度的变化，五价钒微粒的区位优势图如下图所示。“调pH”时，调节pH 至
1~2 的目的是 。
(4)下列有利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。
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a．延长沉钒时间 b．将溶液调至强碱性
c．高温沉钒 d．增大
溶液的浓度
(5)
固体煅烧得到
的化学方程式为 。
【答案】（14 分，除标注外，每空2 分）
(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分且能加快反应速率
(2)
（1 分） 反应①的
，可生成氯气和
，促进氯化反应的发生以及金和钒
的分离
、
、
蒸馏（1 分）
(3)将
转化为
，利于被P507 萃取，同时增大
浓度，提高萃取率
(4)ad
(5)
【分析】含钒碳质金矿在空气中与氯化钙一起氯化焙烧，得到的氯化烟气经一系列操作得到金，其余
的物质用稀硫酸酸浸调pH 值，除去二氧化硅滤渣，得到滤液经过P507 萃取之后，再用硫酸反萃取，
再调pH 值6~8，得到含钒溶液，用氯化铵进行沉钒，得到钒酸铵。
【详解】（1）“氯化焙烧”时将矿料粉碎的目的是增大反应物的接触面积，使反应更充分且能加快
反应速率。
（2）①结合图像分析，焙烧的最佳温度为
，原因为a．金的挥发率和钒的浸出率均较高，b．
反应①的
，可生成氯气和
，促进氯化反应的发生以及金和钒的分离。
②含钒碳质金矿杂质主要为
、
、
等，氯化烟气的主要成分为
(沸点
)、
(沸点
)和
、
、
。
（3）随着pH 和浓度的变化，五价钒微粒的区位优势图如图所示,则“调pH”时，调节pH 至1~2 可将
转化为
，利于被P507 萃取，同时增大
浓度，提高萃取率。
（4）a．延长沉钒时间使
与
充分反应，利于沉钒过程；
b．将溶液调至强碱性，
与OH-生成NH3·H2O，不利于沉钒过程；
c．高温条件
易挥发出NH3，不利于沉钒过程；
d．增大
溶液的浓度，使
充分转化为钒酸铵，利于沉钒过程；
故选ad。
（5）
固体煅烧得到
、NH3和H2O，化学方程式为
。
18．（14 分）在航天服、航天器、空间站等密闭系统中，
浓度过大，会导致呼吸急促、头晕头痛、昏
迷甚至死亡，以下是清除
的两种方式，据此回答下列问题：
(1)“
反应”实现了
甲烷化，科技人员基于该反应设计如图过程完成空间站中
与
的
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循环，从而实现
的再生。
①在特定温度下，由稳定态单质生成
化合物的焓变叫做该物质在此温度下的标准摩尔生成焓。表
中为几种物质在
的标准生成焓。
物质
标准摩尔生成焓
0
则
反应
。
②有利于提高
反应的转化率的措施有 、 。
③一定条件下，
分解形成碳的反应历程如图所示，决速步骤的反应方程式为 。
(2)航天员呼吸产生的
还可以利用
反应：
代替
反
应。在一容积可变的密闭容器中充入
和
，容积为
，
的平衡转化率
与温度
压强
的关系如图所示：
①压强
(填“>”“<”或“=”)。
②温度
下，该反应的平衡常数
该反应在A、B、C 三点条件下的平衡
常数
的大小关系为： 。
(3)光催化
可制备甲烷实现
的再生，其原理如图所示。回答下列问题：
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a
①区的电极反应式为 。
②该装置若生成
，则理论上除去
的体积约为 L(标准状况下)。
【答案】（14 分，除标注外，每空2 分）
(1) -164.98 降低温度（1 分） 增大压强（1 分）
(2)＜（1 分） 0.5 KA=KB＞KC（1 分）
(3)
11.2
【详解】（1）①由题干可知，
C(s)+O
①
2(g)=CO2(g) ΔH=-393.51kJ/mol；
C(s)+2H
②
2(g)=CH4(g) ΔH=-74.85kJ/mol；
H
③
2(g)+
O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.82kJ/mol；
方程式②-
+
①③得到：CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)，故ΔH=-74.85kJ/mol-(-393.51kJ/mol)
+2(-241.82kJ/mol)=-164.98kJ/mol；
②该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行；该反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡
向着正向进行；
③反应活化能越大，反应速率越慢，慢反应为整个过程的决速步，则决速步为：
；
（2）①温度相同的情况下，CO2在p1的转化率低于在p2的转化率，说明p1＜p2；
②根据三段式：
由于容积可变，则反应后的容积为V=
=2.5L，平衡常数K=
=
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=
=0.5；同一压强下，随着温度升高，B 到C 点，CO2的转化率降低，温度升高平衡
逆向进行，说明该反应为放热反应，K 受温度影响，T2＞T1，KC＜KB，A、B 在同一温度下，平衡常
数相同，故KA=KB＞KC；
（3）①a 区得电子，发生还原反应，
；
②根据每生成1mol O2转移4mol 电子，当转移4mol 电子消耗0.5mol CO2，则标准状况下CO2的气体
体积为11.2L。
19．（14 分）辣椒素是辣椒的活性成分，在医学上具有消炎、镇痛、麻醉等功效，可用作食品添加剂，也
可用作海洋防污涂料。辣椒素(I)的合成路线如下。
请回答下列问题：
(1)A→B 的反应类型为 。
(2)D 的分子式为 ，F 的结构简式为 。
(3)辣椒素I 中含氧官能团的名称为羟基、 和 。
(4)D→E 过程中反应i)的化学方程式为 。
(5)F→G 的反应中，不能使用氯水代替
，原因是 。
(6)
的同分异构体中，同时符合下列条件的有 种(不考虑立体异
构)。
①具有四取代苯结构，且核磁共振氢谱显示，其苯环上只有一种化学环境的氢原子；
②红外光谱测得，其分子结构中含有
和
；
③进一步测得，该物质能与NaOH 反应，且1mol 该物质能消耗2molNaOH。
写出其中任意两种的结构简式 。
(7)参照上述合成路线，设计以异丙醇和必要试剂为原料合成2-异丙基丙二酸(
)的合成路
线 。
【答案】（14 分，除标注外，每空2 分）
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(1)取代反应（1 分）
(2)
（1 分）
（1 分）
(3)醚键 酰胺基(键)（各1 分）
(4)
＋2KOH
＋2C2H5OH
(5)氯水可与F 分子中的碳碳双键发生加成反应（1 分）
(6)4
、
、
、
（1 分）
(7)
（3 分）
【分析】
物质A 中的羟基与PBr3发生取代反应得到物质B，物质B 与物质C 消去NaBr 得到物质D，物质D 中
的酯基在KOH/H2O 溶液中水解后生成
，酸化得到物质E，物质E 在180
环境脱一个羧基得到物质F，结构简式为
，该羧基与SOCl2反应得到酰氯
基，生成物质G，G 进一步与H 反应则生成目标产物辣椒素(I)。
【详解】（1）由A 生成B 的反应中，A 分子中的羟基被溴原子替代，发生取代反应。
（2）由合成路线分析可知，D 的分子式为
，F 的结构简式为
。
（3）辣椒素Ⅰ中含有3 种含氧官能团，名称为羟基、醚键和酰胺基（键）。
（4）由合成路线可知，
过程中反应ⅰ）的化学方程式为
＋2KOH
＋2C2H5OH。
（5）F 分子中含有碳碳双键，可与氯水发生加成反应，因此不能使用氯水代替
。
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（6）分析题目要求可知，符合条件的
的同分异构体有4 种，分别为
、
、
、
。
（7）参照题中所给合成路线，结合所学知识，可设计合成路线为。
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