2027 届高三开学检测
化学
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再
选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H~1 O~16 S~32 Ti~48 Co~59
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42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.生活中处处有化学。下列生活场景中涉及的化学知识正确的是
A.含氟牙膏可预防龋齿的主要原理是氟离子可杀死口腔中的细菌
B.洗洁精中的十二烷基磺酸钠的阴离子结构中同时含有亲水基团和疏水基团
C.制作羽毛球拍的碳纤维材料是一种有机高分子材料
D.古镇民房上的青砖呈现青色可能是因为其中含有氧化铁
【答案】B
A.含氟牙膏可预防龋齿的主要原理是F-可将牙齿表面的羟基磷灰石转化为更难溶的氟磷灰石,利用了沉淀转化原理,
A错误;B.十二烷基磺酸钠中含有烷基磺酸根,它是一种表面活性剂,离子结构中同时含有亲水基团和疏水基团,B正
确;C.碳纤维材料是一种新型无机非金属材料,C错误;D.氧化铁是红棕色固体,不呈现青色,D错误;故选B。
2.(★)利用下列装置进行实验,无法达到实验目的的是
【答案】D
【解析】 植物油和水互不相溶,可利用分液漏斗进行分液操作分离,A不符合题意;将集满NH 的试管倒扣在水中,由
3
于NH 极易溶于水,会使试管内压强迅速减小,外界大气压将水压入试管,试管内液面上升,且溶液可充满整个试管,B
3
不符合题意;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,C不符合题意;MgCl
2
溶液中存在水解平衡:MgCl +2H O ⇌ Mg(OH) +2HCl,加热蒸发时 HCl挥发促使水解平衡正向移动,可以得到 Mg
2 2 2
第 1 页 共 14 页(OH) ,Mg(OH) 受热分解得到MgO,无法得到无水MgCl ,若要制备无水MgCl ,需要在HCl氛围下加热MgCl 溶液,D符
2 2 2 2 2
合题意;故选D。
3.下列过程对应的反应方程式书写正确的是
A.向苯酚钠溶液中通入少量CO 气体:
2
B.用一定浓度的H C O 溶液测定未知浓度的酸性KMnO4溶液:
2 2 4
C.向稀硫酸中加入Na S O 固体:
2 2 3
D.工业制硝酸过程中氨的催化氧化反应:
【答案】C
【解析】A.苯酚钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,不能生成碳酸钠,A错误;B.H C O (草酸)是弱电解质,在离子方
2 2 4
程式中不能拆分为 ,需要保留分子式形式,正确的离子方程式为 ,B错
误;C. 在酸性条件下发生歧化反应,生成单质硫沉淀、SO 气体和水,C正确;D.氨催化氧化生成一氧化氮和水,不
2
生成氮气,D错误;故选C。
4.三硝酸六尿素合铁(Ⅲ){化学式为 是一种复合铁肥和缓释氮肥。下列相关化学用语表示错
误的是
A.该配合物中心离子的基态价层电子排布式:3d5
B.—NH 的电子式:
2
C.含有7个中子的N的核素：
D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】A.该配合物的中心离子是Fe3+,基态价层电子排布式是3d ,A正确;B.氨基(—NH )为中性基团,N原子最外
5 2
层有5个电子,其中2个单电子与两个H原子成键,其电子式为 B正确;C.氮的质子数为7,中子数为7,则质量
数=质子数+中子数=7+7=14,该核素表示为 C正确;D. 的中心原子N的价层电子对数为 无孤电子
对,因此 的VSEPR模型为平面三角形,D错误;故选D。
5.下列对性质的描述和解释都正确的是
选项 性质 解释
A 放在水晶片上的石蜡在不同方 晶体的导热性具有各向异性
第 2 页 共 14 页向熔化的快慢不同
H O分子间存在氢键,H S分子间仅
2 2
B 热稳定性:H O>H S
2 2
存在范德华力
【答案】A
C 在水中的溶解度:HCl>Cl HCl是电解质,Cl 不是电解质
2 2
【解析】A.水晶属于晶体,具有各向异
键角大小:NF 中的F—N—F键
D 3 N的电负性大于B 性,不同方向导热性不同,因此石蜡在
角>BF 中的F—B—F键角
3 不同方向熔化快慢不同,A正确;B.H O
2
的热稳定性强于H S是因为O的非金属性强于S,氢键属于分子间作用力,主要影响沸点等物理性质,与化学稳定性无
2
关,B错误;C.水是极性分子,根据“相似相溶”规律,HCl是极性分子,易溶于水,Cl 是非极性分子,因此在水中的溶
2
解度远低于HCl,与是否为电解质无关,C错误;D.NF 的中心原子N为sp 杂化,F—N—F键角小于109.5°,BF 的中
3 3 3
心原子B为sp 杂化,F—B—F键角为120°,大于NF 中的F—N—F键角,D错误;故选A。
2 3
6.(★)某化合物结构如图所示,X、T、Y、Z、M、Q、W、R为原子序数依次增大的短周期元素,其中基态Q原子的核外
电子有5种不同的空间运动状态,且与W同主族。
下列说法正确的是
A.T的焰色为紫红色
B.第一电离能:Z>M>Q
C.基态原子的单电子数:W>X>R
D.该化合物中Y、Z、M的杂化方式相同
【答案】A
【解析】已知X、T、Y、Z、M、Q、W、R是原子序数依次增大的短周期元素,基态Q原子的核外电子有5种不同的空
间运动状态,说明核外电子共占据5个轨道,占据1s、2s和2p能级,Q为第二周期元素,Q与W同主族,W为第三周期
元素,结合结构示意图,Q形成2个共价键、W形成6个共价键,由此可知,Q为氧元素、W为硫元素;R是原子序数大于
硫的元素,且R形成1个共价键,可得R为氯元素;X的原子序数最小,且只形成1个共价键,可知X为氢元素;T能形
成正一价离子,且原子序数小于氧,可得T为锂元素;Y、Z、M的原子序数均大于3、小于8,根据成键情况分析,M形
成3个共价键,Y、Z形成4个共价键,且Y的原子序数小于Z,可得M为氮元素,Z为碳元素,Y为硼元素。
7.一种储能电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.放电时,右室溶液pH上升
B.放电时,Pb/PbSO 电极上发生的反应是
4
C.充电时,多孔碳电极应与外部电源正极相连
D.充电时,电路中每转移1 mol电子,左侧溶液质量增加48 g
【答案】C
【解析】该储能电池放电时,Pb/PbSO 电极发生氧化反应,为负极,多孔碳电极发生还原反应,为正极;充电时,
4
Pb/PbSO 电极为阴极,多孔碳电极为阳极。放电时,H+向正极(多孔碳电极)移动,右室H+浓度上升,溶液pH下降,A错
4
第 3 页 共 14 页误;PbSO 为难溶物,放电时,Pb/PbSO 电极上发生的反应是 B错误;充电时,多孔碳电极阳极,
4 4
与外部电源正极相连,C正确;充电时,Pb/PbSO 电极上发生的反应是 每转移1mol电子,左侧
4
溶液中增加0.5mol 同时有1molH+从右侧穿过质子交换膜来到左侧,左侧溶液质量增重为49g,D错误;故选C。
8.(★)化合物M、N的转化关系如图所示,下列有关说法正确的是
A.N能发生消去反应和水解反应
B.1个M分子中含有8个手性碳原子
C.M与金属钠反应最多可以产生1.5 mol H
2
D.N使酸性高锰酸钾溶液褪色和使溴的四氯化碳溶液褪色的原理相同
【答案】B
【解析】N中连接羟基的碳原子相邻的碳原子上有氢原子,可以发生消去反应,但不能发生水解反应,A项错误;连接4
个互不相同的原子或基团的碳原子是手性碳原子,M分子中含有的手性碳原子用“*”标记可得
共有8个,B项正确;没有指明M的物质的量,与金属钠反应产生氢气的量不能确定,C项错误;N中
含碳碳双键和羟基,均可以被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,N中含碳碳双键,可以与溴发生加成
反应而使溴的四氯化碳溶液褪色,原理不同,D项错误;故选B。
9.下列实验操作对应的现象或结果及推出的结论均正确的是
【答案】A
【解析】A.向 2 mL 0.1 mol/L MgSO 溶液中加入 2 mL 0.1 mol/L NaOH溶液,此时 NaOH不足,再滴加 5~6滴 0.1
4
mol/L CuSO 溶液,发生沉淀的转化,白色沉淀转化为蓝色沉淀,Cu(OH) 与Mg(OH) 的沉淀类型一致(均为二价阳离子
4 2 2
与负一价阴离子的组合),说明新沉淀Cu(OH) 的溶度积(Ksp)比原沉淀Mg(OH) 的小,A正确;B.Ag O与硝酸反应生成
2 2 2
盐和水,与氨发生配位反应生成[Ag(NH ) ]+配离子,并非与碱反应生成盐和水,不能说明Ag O为两性氧化物,B错误;
3 2 2
C.比较元素的非金属性需要依据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,SO 与水反应生成的H SO 不是S的最高价含
2 2 3
氧酸,不能据此判断非金属性:S>Si,C错误;D.水解液中含稀硫酸,会与Cu(OH) 发生反应,无法检验水解产物葡萄糖,
2
应先加碱中和酸后再检验,不能据此说明淀粉未水解,D错误;故选A。
10.实验室用苯与Cl 在无水FeCl 催化下制备氯苯(沸点132.2 ℃),实验装置(夹持装置已略去)如图所示。
2 3
第 4 页 共 14 页A.装置a中添加的试剂可选用KMnO 或Ca(ClO)
4 2
B.装置c中可盛放浓硫酸以干燥Cl
2
C.装置d中得到的粗产品可经过水洗、碱洗、水洗、干燥、蒸馏等步骤提纯
D.装置e中可盛放无水CaCl 以防止外界水蒸气进入
2
【答案】D
【解析】装置a是制备Cl 的发生装置,装置c是干燥Cl 的洗气装置,装置d是苯与Cl 的反应装置,装置e的作用
2 2 2
是处理尾气,且防止空气中水蒸气进入。装置a中添加的试剂可选用KMnO 或Ca(ClO) ,二者均能在常温下与浓盐酸
4 2
反应生成Cl ,A正确;该反应装置需保证无水环境以防止无水FeCl 失活,故装置c中可盛放浓硫酸以干燥Cl ,B正
2 3 2
确;制备氯苯的反应方程式为 得到的粗产品中还含有HCl、FeCl 、苯等杂质,可经过水洗、
3
碱洗、水洗、干燥、蒸馏等步骤提纯,C正确;装置e除防止空气中水蒸气进入外,还需吸收尾气中未反应的Cl 和生成
2
的HCl,应盛放碱石灰,D错误;故选D。
11.(★)碘是人体不可缺少的微量元素,采用离子交换法从卤水(富含I-)中提取碘的工艺流程如下。下列说法错误的
是
A.“氧化1”的主要离子方程式为
B.离子交换树脂的作用是富集碘元素
C.理论上参加反应的
D.“吹碘”鼓入热空气是利用了I 易升华的性质
2
【答案】C
【解析】“氧化1”为Cl 和I-反应生成 ，硫酸是起酸化的作用,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得反
2
应的离子方程式为 A正确;由于卤水中碘离子的含量相对较低,如果直接提取碘,会
浪费大量资源,通过离子交换树脂的“吸附”“解脱”能达到富集碘元素的目的,B正确;在整个流程中,Cl 将I-氧化,
2
Na SO 又将含碘物质还原,根据电子守恒,Cl 得到电子,Na SO 失去电子,Cl ~2e-,Na SO ~2e-,根据氧化还原反应的关
2 3 2 2 3 2 2 3
系可知,理论上参加反应的n(Cl )∶n(Na SO )=1∶1,C错误;因为I 具有易升华的性质,所以“吹碘”时鼓入热空气可以
2 2 3 2
使I 升华出来,D正确;故选C。
2
12.气相体系中Fe+可催化烷烃氧化生成醛,其反应历程如图所示(X为一种小分子),已知:在这个过程中还存在Ⅲ→
Ⅰ的副反应。
第 5 页 共 14 页下列说法错误的是
A.在整个反应历程中存在π键的断裂和形成
B.Ⅲ→Ⅳ的反应为非氧化还原反应
C.主反应的总反应为
D.Ⅲ→Ⅰ的副反应可能会生成副产物乙醇
【答案】B
【解析】由图可知,N O与Fe+反应生成N 和FeO+,FeO+和C H 反应生成[(C H )Fe(OH)]+,[(C H )Fe(OH)]+发生反应
2 2 2 6 2 5 2 5
生成副产物和Fe+,根据原子守恒可知,副产物可能为乙醇;[(C H )Fe(OH)]+发生反应生成X和[(C H )Fe]+,根据原子
2 5 2 4
守恒可知,X为水;[(C H )Fe]+和N O反应生成N 和 , 发生反应生成乙醛和Fe+,
2 4 2 2
主反应的总反应方程式为 以此解题。Ⅳ→Ⅴ的过程中存在碳碳双键变为碳
碳单键的转化,存在π键的断裂,Ⅰ→Ⅱ的过程中生成了N ,Ⅲ→Ⅳ的过程中形成了碳碳双键,都存在π键的形成,A正
2
确;Ⅲ中Fe的化合价为+3,Ⅳ中Fe的化合价为+1,发生了化合价的改变,属于氧化还原反应,B错误;主反应的总反应为
C正确;根据原子守恒可知,副产物可能为乙醇,D正确;故选B。
13. H S在恒压密闭容器(维持压强为p)中发生分解反应: 不同温度下,各组分的平衡摩尔分数
2
与温度的关系如图所示。
第 6 页 共 14 页已知:压强平衡常数K 为用各物质分压代替浓度计算得到的平衡常数。
p
下列说法不正确的是
A.该反应的ΔH>0
B.反应达到平衡后向容器中加入He,重新达到平衡后H 的物质的量增多
2
C.T ℃下H S和S 的平衡摩尔分数相等,则T ℃下该反应的压强平衡常数K =
1 2 2 1 p
D.a点时H S的转化率为60%
2
【答案】D
【解析】由图可知,随温度升高,H S的平衡摩尔分数降低,故升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,A正
2
确;该反应为气体分子数增多的反应,在恒压容器中加入不参与反应的He等效于使容器容积扩大,反应物和产物的分
压降低,反应向气体分子数增多的方向进行,重新达到平衡后H 的物质的量增多,B正确;T ℃下H S和S 的平衡摩
2 1 2 2
尔分数相等,根据化学反应的物质的量比例,H2的物质的量为 S 的 2倍,故此时各组分的平衡摩尔分数分别为 x
2
(H S)=x(S )=25%,x(H )=50%,各物质的分压分别为 p(H S)=p(S )=0.25p,p(H )=0.5p, C正确;设
2 2 2 2 2 2
初始投入的H S的物质的量为nmol,a点达到平衡时,发生反应的H S为xmol,利用三段式整理数据如下:
2 2
14.常温下,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1 mol·L-1H A溶液,得到溶液的pH与V(NaOH)、-lg X
2
的关系如图所示。
第 7 页 共 14 页下列说法错误的是
A.m表示pH与-lg 的变化关系
B.V(NaOH)=30 mL时,溶液显酸性
C.M点时,
D.整个滴定过程中N点对应的溶液中水的电离程度最大
N点溶液溶质恰好为Na A,水的电离程度达到最大,N点之后NaOH过量,反而抑制水的电离,故整个滴定过程中N点对
2
应的溶液中水的电离程度最大,D正确;故选C。
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(★)(14分)苯胺广泛应用于医药和染料行业。实验室制备苯胺的反应原理如下:
实验装置如图所示(夹持、加热、尾气处理装置省略)。
已知相关物质的信息如下:
第 8 页 共 14 页实验步骤:
①组装好实验装置,并检查装置气密性;② ;③ ;④ ;⑤反应结束后,关闭活塞K,向三颈烧
瓶中加入生石灰;⑥过滤,将滤液倒入蒸馏烧瓶中,加入沸石,调整好温度计的位置,加热,收集182~186 ℃的馏分,得
到苯胺粗品。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 ,冷凝水应从 (填“a”或“b”)口进。
【答案】直形冷凝管 b
【解析】(1)由题干装置图可知,仪器A的名称是直形冷凝管,为了增强冷凝效果,冷凝水采用与蒸气流向相反通入,
即冷凝水的流向是b口进,a口出。
(2)实验步骤②③④依次为 (任意顺序错误不得分,中间用其他符号连接不扣分) (按顺序填标号)。
A.利用油浴加热,使反应液温度维持在140 ℃左右
B.向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0 mL硝基苯
C.向试管中加入锌粒,打开活塞K,往长颈漏斗中加入稀硫酸,通入H 一段时间
2
【答案】BCA(任意顺序错误不得分,中间用其他符号连接不扣分)
【解析】(2)实验步骤依次为:向三颈烧瓶中依次加入沸石及10.0 mL硝基苯;向试管中加入锌粒,打开活塞K,往长颈
漏斗中加入稀硫酸,通入H 一段时间,将装置中的空气排尽;然后利用油浴加热,使反应液温度维持在140 ℃左右。
2
(3)上述标号C中通入H 一段时间的目的是 。
2
【答案】排除装置中的空气,防止苯胺被氧化,防止H2不纯加热引起爆炸(2分,“防止苯胺被氧化”1分,“防止加
热引起爆炸”1分) 。
【解析】(3)由题干信息可知,苯胺易被氧化,实验时,须先打开K,通入一段时间H 排尽装置中的空气,防止苯胺被氧
2
化,同时防止H 不纯加热引起爆炸。
2
(4)苯胺粗品中含有少量硝基苯,提纯苯胺、回收硝基苯的流程如下:
①步骤Ⅰ中混合物的分离方法为 。
【答案】分液
【解析】(4)①由题干流程图可知,步骤Ⅰ中混合物的分离方法为分液。
②请从物质结构的角度分析苯胺能与盐酸反应的原因: 。
【答案】苯胺分子中的N上有孤电子对,可与提供空轨道的H+形成配位键
【解析】②苯胺能与盐酸反应的原因是苯胺分子中的N上有孤电子对,可与提供空轨道的H+形成配位键。
③本实验中苯胺的产率为 (计算结果精确到0.1%)。
【答案】60.2%
第 9 页 共 14 页16.(14分)以含杂质的钴矿[主要成分是CoO、Co O 、Co(OH) ,还含有少量SiO 、CuO、FeO及MnO 杂质]为原料制取
2 3 2 2 2
草酸钴晶体(CoC O ·2H O)的工艺流程如图所示。
2 4 2
已知:常温下,有关沉淀数据如表所示(假设溶液中各金属离子起始浓度为0.01 mol·L-1,“完全沉淀”时,金属离子
浓度≤1.0×10-5mol·L-1)。
回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子排布式是 。
【答案】3d74s2
(2)“浸取”得到的浸出液中主要含有Co2+、Fe2+、Cu2+、Mn2+和 ,写出“浸取”时,MnO 发生反应的离子方程式:
2
。
【答案】 (未配平、离子形式错误均不得分) 。
【解析】(2)浸出液中主要含有Cu2+、Fe2+、Co2+、Mn2+和 ,“浸取”时,MnO 被还原为Mn2+, 同时被氧化为
2
,反应的离子方程式为
(3)进行“氧化”步骤的目的是 。
【答案】将Fe2+氧化为Fe3+,便于在调节pH时转化为Fe(OH) 沉淀除去[2分,“将Fe2+氧化为Fe3+”1分,“便于形
3
成Fe(OH) 沉淀除去”1分]
3
【解析】(3)根据各金属离子沉淀的pH可知,可通过调pH的方法将Cu2+、Fe3+沉淀,与Co2+分离,但无法通过调pH的
方式将Co2+与Fe2+、Mn2+分离,故需要用“氧化”这一步将Fe2+氧化为Fe3+,便于在调节pH时转化为Fe(OH) 沉淀除
3
去。
(4)“调节pH”中,当溶液中的Cu2+恰好完全沉淀时,溶液中的Fe3+浓度为 mol·L-1。若这一步使用氨水代
替NaOH溶液作为沉淀剂,会使得Cu2+沉淀效率降低,原因是 。
【答案】10-16.7 Cu2+可与NH 反应生成可溶的[Cu(NH )4]2+,无法被完全沉淀{2分,需写出[Cu(NH )4]2+离子符号,只
3 3 3
答出“Cu2+可与NH 反应”得1分}
3
第 10 页 共 14 页(5)“提纯除锰”分为萃取和反萃取两步,先向调节pH后的溶液中加入某有机酸萃取剂(HA) ,发生反应:
2
不发生该反应,从而实现Co2+的分离提纯,则将Co2+反萃取回水溶液
得到CoSO 溶液时,应加入 (填化学式)溶液。
4
【答案】H SO
2 4
【解析】(5)萃取时发生反应: 则反萃取时需要使平衡逆向移动,需要加入
酸,因为得到CoSO 溶液,故需加入H SO 溶液。
4 2 4
(6)以草酸钴为原料可以合成众多含钴的新型材料。一种钛酸钴材料的立方晶胞结构如图所示,设阿伏加德罗常数的
值为NA,则该钛酸钴晶体的密度为 g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。
17.(16分)化合物G是制备一种抗菌药的中间体,实验室以芳香化合物A为原料制备G的一种合成路线如图所示(部
分试剂和条件已略去)。
【解析】结合A和B的结构可知,A→B过程是在甲苯中甲基的邻位引入醛基,B中醛基氧化为羧基得到C,C中甲基上
的H被Br取代得到D,结合已知信息可确定E为 、F为 ，对比F和G的结构可知,F→G
过程发生碘原子的消去反应,据此解答。
回答下列问题:
第 11 页 共 14 页(1)B→C的反应类型是 。
【答案】氧化反应(1分)
(2)C的名称是 。
【答案】邻甲基苯甲酸(或2-甲基苯甲酸)
(3)C→D转化的试剂和反应条件是 。
【答案】Br (g)/光照[Br (g)/高温、Br (g)/500 ℃等答案也可,Br (g)可以写为Br ,中间标点符号不做要求,答溴
2 2 2 2 2
水、Br /FeBr 均不得分] 。
2 3
【解析】(3)在甲基上进行溴化的试剂和反应条件是溴蒸气/光照或溴蒸气/高温。
(4)D中官能团的名称是 。
【答案】碳溴键、羧基(2分,每个1分)
(5)E的结构简式是 。
【答案】
(6)写出F→G的反应方程式: 。
【答案】 (2分,未写或漏写反应条件扣1分,未配平不得分)
(7)C的一种同分异构体H满足下列条件:①能够发生银镜反应;②能够与FeCl 溶液发生显色反应;③核磁共振氢谱
3
上共有5组峰,峰面积之比为2∶2∶2∶1∶1,则H的结构简式是 。
【答案】
【解析】(7)H能够发生银镜反应,说明其中含有醛基或甲酸酯基;能够与FeCl 溶液发生显色反应,说明其中含有酚羟基,
3
结合分子式中只有两个氧原子,可确定其分子中含有一个醛基和一个酚羟基,且除苯环和醛基外还含有一个碳原子,又
因为核磁共振氢谱上共有 5组峰,峰面积之比为 2：2：2：1：1,可确定苯环上为对称结构,故其结构简式为
。
(8)根据所学知识和上述信息,写出以溴乙烷为原料制备2⁃ 丁烯(CH CH == CHCH )的合成路线,无机试剂任选。
3 3
【答案】 (3分,每步1
分,不关联前后步骤)
【解析】(8)对比原料溴乙烷和目标产物的结构可知,要制备2⁃ 丁烯,可先利用溴乙烷经水解、催化氧化反应制得乙
醛 ,再 参 考 已 知 信 息 第 一 步 ,由 乙 醛 和 溴 乙 烷 在 一 定 条 件 下 反 应 生 成 2⁃ 丁 烯 ,合 成 路 线 为
18.(★)(14分)燃油汽车尾气含有NO、NO 、CO等有毒气体,易造成大气污染,可在汽车尾气排放装置中加催化转化
2
装置,将有毒气体转化为无毒气体。反应原理如下:
第 12 页 共 14 页(1)已知:1 mol物质中化学键断裂时所需能量如表所示。
CO的燃烧热ΔH=-283 kJ·mol-1,则反应①的ΔH1= kJ·mol-1。
【答案】-747
(2)恒温恒压密闭容器中充入一定量NO(g)和CO(g)(不考虑反应②),下列条件不能判断反应①达到平衡状态的是
(填标号)。
A.混合气体的颜色保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.N 的体积分数不变
2
D.n(N )和n(CO )的比值一定
2 2
【答案】AD(2分,每个1分,出现错误答案不得分)
【解析】(2)A.混合气体没有颜色,颜色保持不变,不能说明反应①达到平衡,A符合题意;B.反应前后物质均为气体,
气体的质量不变,气体的物质的量变化,平均相对分子质量为可变的量,保持不变可以说明反应①达到平衡,B不符合
题意;C.N 的体积分数不变可以说明反应①达到平衡,C不符合题意;D.N 与CO 任何时刻都按1：2生成,所以n(N )
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和n(CO )的比值一定不能说明反应①达到平衡,D符合题意。
2
(3)瑞典化学家阿伦尼乌斯根据实验结果,提出了温度与反应速率常数关系的经验公式: [k为反应速率常
数,A为比例常数,e为自然对数的底数,R为摩尔气体常数,T为开尔文温度,Ea为活化能(kJ·mol-1)]。
①反应2NO(g)+2CO(g) ⇌ 2CO (g)+N (g)平衡后,升高温度,正反应速率常数增大的倍数 (填“大于”
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“小于”或“等于”)逆反应速率常数增大的倍数。
【答案】小于(1分)
【解析】(3)①该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,说明逆反应速率大于正反应速率,所以升高温度,正反应
速率常数增大的倍数小于逆反应速率常数增大的倍数。
②由此判断下列说法正确的是 (填标号,k正、k逆为正、逆反应速率常数)。
A.其他条件不变,升高温度,k 增大,k 减小
正 逆
B.其他条件不变,使用催化剂,k 、k 同倍数增大
正 逆
C.其他条件不变,增大反应物浓度,k 增大,k 不变
正 逆
D.其他条件不变,减小压强,k 、k 都减小
正 逆
【答案】B(2分,出现错误答案不得分)
【解析】②A.其他条件不变,升高温度,k 增大,k 增大,A错误;B.其他条件不变,使用催化剂,k 、k 同倍数增大,
正 逆 正 逆
B正确;C.其他条件不变,增大反应物浓度,根据 可知,速率常数与浓度无关,k 、k 都不变,C错误;D.其他
正 逆
条件不变,减小压强,根据 可知,速率常数与压强无关,k 、k 都不变,D错误。
正 逆
(4)探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,测量相同时间内
逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(即NO的转化率),结果如图所示。
第 13 页 共 14 页曲线上a点的脱氮率 (填“>”“<”或“=”)对应温度下的平衡脱氮率。催化剂Ⅱ条件下,450 ℃后,脱
氮率随温度升高而下降的原因可能是 。
【答案】反应达到平衡,温度升高,平衡逆向移动,脱氮率下降(或温度升高,催化剂活性降低,脱氮率下降)(2分,从平
衡或速率两个角度回答均可得分) 。
【解析】(4)曲线上a点的脱氮率小于对应温度下的平衡脱氮率,因为该反应为放热反应,根据曲线Ⅱ可知,a点对应
下的平衡脱氮率应该更高;在催化剂Ⅱ条件下,450 ℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是:反应达平衡,温度
升高,平衡逆向移动,脱氮率下降或温度升高,催化剂活性降低,脱氮率下降。
(5)用NH 催化还原NO也可以消除氮氧化物的污染。在适当催化剂的作用下,用NH 脱氮过程中存在主反应和副反应。
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主反应:
副反应:
在T K下,向恒容密闭容器中充入2 mol NH 和3 mol NO,发生上述反应;若初始压强为20 MPa,反应达到平衡时,压
3
强仍为20 MPa且N 的分压为4 MPa。
2
①该温度下,主反应的压强平衡常数Kp= (保留1位小数)。
【答案】45.6 MPa(2分,未写单位或单位错误不得分)
【解析】(5)①反应前后压强不变,则反应后气体的总物质的量仍为5 mol,因为p(N )=4 MPa,则n(N )=1.0 mol,则
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主反应消耗0.8 mol NH ,消耗1.2 mol NO,生成1.2 mol H O,根据主反应的体积差可知,主反应气体的物质的量增
3 2
加0.2 mol,则副反应气体的物质的量减小0.2 mol,根据体积差可知,副反应中消耗0.2 mol NH ,消耗0.8 mol NO,
3
生成0.5 mol N O,生成0.3 mol H O,平衡时容器中气体的物质的量NH 为1.0 mol,NO为1.0 mol,N O为0.5 mol,H O
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为1.5 mol,NH 、NO、H O的分压分别为4 MPa、4 MPa、6 MPa,则主反应的压强平衡常数 MPa
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≈45.6MPa。
②若反应10 min达到上述平衡状态,则用N O表示的平均反应速率v(N O)= MPa·min-1。
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【答案】0.2
【解析】②反应后N O的分压为2 MPa,v(N O)= =0.2 MPa·min-1。
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