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【赢在高考·黄金8 卷】备战2024 年高考化学模拟卷（黑龙江、甘肃、吉
林、安徽、江西、贵州、广西）
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 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Zn 65 Cu 64 Co 59
第Ⅰ卷
一、单项选择题：共15 题，每题3 分，共45 分。每题只有一个选项最符合题意。
1．化学与科学、技术、社会、生活等密切相关。下列有关说法正确的是
A．用于清洗伤口、杀菌、消毒的医用酒精有强氧化性
B．我国“神舟十二号”飞船返回舱的舱体外壳部件材料是由金属复合材料——专业的铝合金材料制成
的，主要是利用了其硬度大的特性
C．食品袋中放置的CaO 可直接防止食品氧化变质
D．客家围屋建造过程中用作黏稠剂的糯米和鸡蛋清都属于混合物
【答案】D
【解析】A．乙醇能够使蛋白质变性，医用酒精可用于清洗伤口、杀菌、消毒，但是乙醇不具有强的氧化
性，故A 错误；
B．铝合金是制造飞船返回舱的舱体外壳部件材料，这主要利用了它们具有的密度小、强度好的性能，故
B 错误；
C．食品袋中放置的CaO 是干燥剂，不能直接防止食品氧化变质，故C 错误；
D．糯米的成分是淀粉，鸡蛋清成分是蛋白质，都是高分子化合物，聚合度不确定，都属于混合物，故D
正确；
故选D。
2．镁粉在火星上可以扮演地球上煤的角色，反应Mg+CO2
MgO+CO 可以为火星上的采矿
车、电站等提供热能。下列关于该反应的说法中，不正确的是
A．属于放热反应
B．反应物的总能量低于生成物的总能量
C．属于氧化还原反应
D．能量变化与化学键的断裂和形成有关
【答案】B
【解析】A．由题意镁在CO2中反应产生MgO 和CO 是放热反应，A 正确；
1
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B．反应放出热量，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，B 错误；
C．物质燃烧反应过程中元素化合价发生了变化，因此该反应属于氧化还原反应，C 正确；
D．化学反应过程就是原子重新组合的过程，在这个过程中要吸收能量断裂反应物化学键变为单个原子，
然后这些原子重新组合形成生成物中的化学键，再释放出能量，故能量变化与化学键的断裂和形成有关，
D 正确；
故合理选项是B。
3．下列有关化学用语的叙述错误的是
A．
的结构式为
B．
的电子式为
C．简单硫离子的结构示意图为
D．基态N 原子的价层电子排布图为
【答案】C
【解析】A．N 以三个共价键的形式结合，H 有1 个共价键，其结构式为
，A 正确；
B．C 与S 之间以双键结合，共用2 对电子，其电子式为
，B 正确；
C．硫的核电荷数为16，硫离子为核外电子得到2 个电子，其结构示意图为
，C 错误；
D．N 价层电子排布式2s2sp3，其价层电子排布图为
，D 正确；
故答案为：C。
4．下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．
的
溶液中：
、
、
、
B．使pH 试纸显红色的溶液中：
、
、
、
C．含有KSCN 的溶液中：
、
、
、
2
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D．
的溶液中：
、
、
、
【答案】D
【解析】A．
和
发生双水解反应，不能大量共存，A 项不符合题意；
B．使pH 试纸显红色的溶液显酸性，
和
不能大量共存，B 项不符合题意；
C．
和
不能大量共存，C 项不符合题意；
D．
的溶液显碱性，
、
、
、
、
能大量共存，D 项符合题意；
故选：D。
5．物质的性质决定其用途。下列生产活动与化学原理均正确且有关联的是
选
项
生产活动
化学原理
A
石英坩埚可用于加热
固体
熔点高
B
可作食品干燥剂
具有强吸水性
C
可用于抗酸药物
受热易分解
D
钠的化合物可用于制作烟花
钠元素焰色实验显黄色
【答案】D
【解析】A．石英坩埚加热
固体时能与
反应生成硅酸盐，故A 错误；
B．P2O5与水反应生成有毒的偏磷酸(HPO3)，故不能用作食品干燥剂，故B 错误；
C．碳酸氢钠与盐酸反应，消耗盐酸，所以可以用于治疗胃酸过多，与其受热分解的性质无关，故C 错误；
D．钠元素焰色实验显黄色，钠的化合物可用于制作烟花，故D 正确；
故选D。
6．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，4gSO3中电子的数目为2NA
B．常温常压下，2.24L 氨气中共价键的数目为0.3NA
C．46gNO2和N2O4的混合气体中所含氮原子的数目为1.5NA
D．常温下，1.0LpH=12 的Ba(OH)2溶液中OH-的数目是0.02NA
3
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【答案】A
【解析】A．4gSO3的物质的量为：
，则其中含有的电子数为0.05×40=2 NA，A 正确；
B．不是标准状况，无法计算其物质的量，B 错误；
C．NO2与N2O4的最简式均为NO2，46g 该混合气体可看成只由NO2组成，所含N 原子数为
，C 错误；
D．25℃时，
为12 的
溶液中，含有OH-的物质的量为1L×0.01mol/L=0.01mol，则含有OH-数
目为0.01 NA，D 错误；
故选A。
7．下列实验能达到实验目的的是
A．制取
B．测定
溶液的浓度
C．验证相同温度下的溶解度：
D．检验
溶液是否变质
【答案】A
【解析】A．实验室制备
，可用Na2SO3粉末和70％的硫酸反应，故A 正确；
B．高锰酸钾溶液具有强氧化性，不能盛装在碱式滴定管中，会氧化橡胶管，故B 错误；
C．图中NaOH 溶液过量，一定会与FeCl3溶液反应生成氢氧化铁沉淀，无法证明溶解度：
，故C 错误；
D．稀硝酸能将Na2SO3氧化Na2SO4，与BaCl2作用生成沉淀，无法检验是否变质，故D 错误；
4
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答案选A。
8．X、Y、Z、W、Q 为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知X、Q 为同主族元素且这两种元素能组
成离子化合物；Y 元素的气态氢化物水溶液显碱性。下列说法正确的是
A．简单离子半径：
B．
分子的空间结构为平面三角形
C．X 分别与Y、Z、W 组成的常见化合物均为极性分子
D．由Y、Z、Q 组成的化合物的水溶液一定显中性
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W、Q 为原子序数依次增大的短周期主族元素，已知X、Q 为同主族元素且这两种元
素能组成离子化合物所以两者同是IA 族元素，Y 元素的气态氢化物水溶液显碱性为氮元素，所以X、Q 分
别为氢和钠，所以X、Y、Z、W、Q 分别是氢、氮、氧、氟、钠五种元素，依此解题。
【解析】A．Z、W、Q 形成的离子分别是
、
、
，离子结构相同质子数越大半径越小，所以离子
半径
，A 错误；
B．三氟化氮分子中中心原子有4 个价层电子对，一个孤电子，结构是三角锥形，B 错误；
C．X 分别与Y、Z、W 组成的常见化合物为
空间结构为三角锥、V 形、直线形都是由极性
键构成的极性分子，C 正确；
D．由Y、Z、Q 组成的化合物亚硝酸钠的水溶液显碱性，D 错误；
故选C。
9．化石燃料燃烧会产生大气污染物
、
等，科学家实验探究用硫酸铈循环法吸收
，其转化原理
如图所示，下列说法正确的是
A．检验
可以选用盐酸酸化的
溶液
5
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B．反应①的离子方程式为
C．反应②中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1：2
D．理论上每吸收标准状况下
，一定消耗
【答案】B
【解析】A．硫酸根的检验需要先加入盐酸排查银离子的干扰，再加氯化钡产生白色沉淀证明有硫酸根，
A 错误；
B．从图中看，反应①中氧化剂是
，还原剂是
，两者发生氧化还原反应生成
、
，方程式
为
， B 正确；
C．反应②中氧气中氧元素化合价由0 变为-2，为氧化剂，
化合价升高发生氧化反应得到氧化产物
，根据电子守恒可知
，故氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1：4，C 错误；
D．根据电子守恒可知
，理论上每吸收标准状况下
（为0.01mol），消耗
0.005mol 氧气，为0.16g，D 错误；
故选B。
10．槲皮素是植物界广泛分布，具有多种类生物活性的化合物，结构如下图；下列有关该物质的说法不正
确的是
A．该物质最多与8molH2反应，且反应后存在手性碳原子
B．该物质在一定条件下能发生取代、加成、氧化、还原、加聚反应
C．该物质含有4 种官能团；能与Na2CO3、NaHCO3反应
D．1mol 该物质和足量的Br2、NaOH 反应，消耗的Br2、NaOH 物质的量之比为3 2∶
【答案】C
【解析】A．该物质中含有两个苯环，一个碳碳双键，一个酮羰基，1mol 该物质最多能与8mol 氢气反应，
6
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且反应后存在手性碳原子，如最左侧与羟基相连的碳原子，A 正确；
B．该物质中存在羟基能发生取代反应，存在碳碳双键能发生加成反应、氧化反应和加聚反应，存在羰基
能发生还原反应，B 正确；
C．该物质中存在羟基、醚键、碳碳双键和羰基四种官能团，酚羟基能与碳酸钠反应，但是不能与碳酸氢
钠反应，C 错误；
D．该物质能与Br2发生取代反应和加成反应，酚羟基的邻、对位上的氢原子可被Br 取代，1mol 该物质能
与5molBr2发生取代反应，和1molBr2发生加成反应，1mol 该物质含有4mol 酚羟基，能与4molNaOH 反应，
则消耗的Br2和NaOH 的物质的量之比为6：4=3：2，D 正确；
故答案选C。
11．下列实验目的、方案设计和现象、结论都正确的是
实验目的
方案设计和现象
结论
A
比较KMnO4、Cl2和Fe3+的
氧化性
向酸性KMnO4溶液中滴入FeCl2溶液，紫红色溶液
变浅并伴有黄绿色气体产生
氧化性：KMnO4＞
Cl2＞Fe3+
B
检验某溶液中是否含有Fe2+
取少量待检液于试管中，先滴加KSCN 溶液，无明
显变化，再滴加新制氯水，变为红色溶液
该溶液一定含有
Fe2+
C
比较Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的
大小
向NaCl、NaI 混合溶液中滴入少量AgNO3溶液，
有黄色沉淀生成
Ksp(AgCl)大于
Ksp(AgI)
D
检验某有机物(如图)中含有
醛基
取少量待检液于试管中，滴加酸性KMnO4溶液，
紫红色褪去
该有机物中含有醛
基
【答案】B
【解析】A．酸性KMnO4溶液能将亚铁离子、氯离子分别氧化为铁离子和氯气，不能判断氯气和铁离子的
氧化性，A 错误；
B．铁离子和KSCN 溶液变红色，取少量待检液于试管中，先滴加KSCN 溶液，无明显变化说明初始无铁
离子，再滴加新制氯水，变为红色溶液，说明亚铁离子被氧化为铁离子，B 正确；
C．NaCl、NaI 浓度未知，不能确定Ksp(AgCl)、Ksp(AgI)的大小，C 错误；
D．分子中碳碳双键也能和酸性高锰酸钾反应使得溶液褪色，D 错误；
故选B。
12．在2L 刚性密闭容器中充入足量的Cu 粉和2molNO2(g)，发生反应：2NO2(g)+4Cu(s)
4CuO(s)
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+N2(g) △H。在不同温度下，NO2的转化率与时间的关系如图1 所示；反应速率与时间的关系如图２所示。
下列说法错误的是
已知：该条件下，NO2不发生反应生成N2O4。
A．△H＜0
B．v 正：a 点＜b 点
C．图2 中t0min 时改变的条件是增大N2浓度
D．T1温度下，平衡常数K=1.875
【答案】C
【解析】A．温度越高，反应达到平衡时所用的时间也就越短，所以可确定T1＞T2，但是温度越高，反应
物的平衡转化率反而越低，说明该反应的正反应方向是放热反应，所以△H＜0，故A 正确；
B．温度越高反应速率就越快，因为T1＞T2，b 点的温度高于a 点温度，所以V 正：a 点＜b 点，故B 正确；
C．图2 中t0min 时改变条件使正、逆反应速率都增大，逆反应速率增大的倍数较大，平衡向逆反应方向移
动，如果增大N2浓度，正反应速率在原平衡基础上逐渐增大，不出现“突变”，所以改变的条件不是增大
氮气浓度，应该是升高温度， 故C 错误；
D．在2L 刚性密闭容器中充入足量的Cu 粉和2molNO2(g)，NO2(g)的物质的量的浓度为1mol/L，则
，则K=
=1.875，故D 正确；
故本题选C。
13．钴的某种氧化物广泛应用于硬质合金、超耐热合金、绝缘材料和磁性材料的生产，其晶胞结构如图所
示。下列有关说法正确的是
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A．该氧化物的化学式为
B．晶胞中
的配位数为12
C．根据晶体类型推测，该物质熔点低于硫
D．若该氧化物的密度为
，阿伏加德罗常数为
，则晶胞中两个
间的最短距离是
【答案】D
【解析】A．据“均摊法”，晶胞中含
个
、
个
，该氧化物的化学式为
，A 错误；
B．以体心钴离子为例，晶胞中
的配位数为6，B 错误；
C．分子晶体沸点低于离子晶体，根据晶体类型推测，
(分子晶体)熔点低于
(离子晶体)，C 错误；
D．设晶胞棱长为acm，1 个晶胞中含有4 个
，则晶体密度为
，晶胞棱长
，两个
间的最短距离为
=
，D 正确；
故选D。
14．双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的，其内层为水层，装置工作时水层中的H2O 解离
成H+和OH-，分别向两侧发生迁移。CO2电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时，下
9
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列说法正确的是
A．H+穿过b 膜进入右室溶液
B．石墨电极区溶液pH 不变
C．催化电极上发生氧化反应
D．电解一段时间后，右室HCO 的物质的量减少
【答案】A
【解析】A．水电离的H+通过b 膜向阴极移动，进入右室溶液，A 正确；
B．石墨电极上电极反应式为
，水层中的H2O 解离成H+和OH-，OH-通过a 膜向阳极
(石墨电极)移动,石墨电极消耗的OH-与迁移过来的OH-数目相等，石墨电极区溶液中OH-物质的量不变，但
电解过程中石墨电极区生成了水，溶液的pH 减小，B 错误；
C．催化电极上CO2转化为甲醇，碳元素化合价降低，发生还原反应，C 错误；D．催化电极上的电极反应
式为
，通过b 膜迁移过来的H+与
反应生成
，故
的
物质的量不变，D 错误；
故选A。
15．室温下，将0.1 mol·L
NaOH 溶液滴入10 mL 0.1 mol·L
HCl 和0.1 mol·L
HA(
)的混合溶
液，测得混合溶液的pH 随滴加的
的变化关系如图所示。下列说法正确的是
10
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A．a 点时，
B．b 点时，
mol·L
C．c 点时，
D．a→d 过程中，水的电离程度大小关系为：c>b>a>d
【答案】B
【解析】A．a 点时溶液中溶质为HCl 和HA，且c(HCl)=c(HA)，HA 是弱酸，氢离子抑制HA 的电离，则a
点时c(Cl-)>c(HA)>c(A-)，A 错误；
B．b 点时溶液总体积为20mL，n(Cl-)=0.01L×0.1mol/L=0.001mol，则c(Cl-)=
=0.05mol/L，B 正确；
C．c 点时溶液中的溶质为NaCl 和NaA，且c(NaCl)=c(NaA)，则物料守恒关系为c(Na+)=2c(A-)+2c(HA)，C
错误；
D．由图可知，a→d 过程中溶液中的氢离子浓度逐渐减小，c 点恰好反应完全，溶液中溶质为NaCl 和
NaA，则c 点水的电离程度最大，d 点NaOH 过量，但d 点c(NaOH)<a 点c(HCl)，酸碱抑制水的电离，并
且酸或碱的浓度越大，抑制作用越强，所以水的电离程度c>b>d>a，D 错误；
故答案选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题：共4 题，共55 分。
16．（13 分）二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂，熔点为-59℃，沸点为11℃，浓度过高时易发生分解，
甚至爆炸。
Ⅰ．某课外兴趣小组通过氯气与NaClO2溶液反应来制取少量ClO2，装置如图所示：
（1）丙装置中发生反应的化学方程式为 。
（2）Cl-存在时会催化ClO2的生成，若无乙装置，则丙装置内产生ClO2的速率明显加快。乙装置中试剂瓶
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内的液体是 。实验过程中常需通入适量的N2稀释ClO2，其目的是 。
（3）戊装置烧杯中NaOH 溶液吸收ClO2后，生成了
、
，该反应的离子方程式是 。
Ⅱ．用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量：
①在锥形瓶中加入足量的碘化钾-淀粉溶液，用50
水溶解后，再加入3
稀硫酸：
②在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口；
③将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收；
④将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中：
⑤用0.1000
硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(
)，指示剂显示终点
时共用去20.00
硫代硫酸钠溶液。在此过程中：
（4）玻璃液封装置的作用是 ， 。
（5）滴定至终点的现象是 。
（6）测得混合气中ClO2的质量为 g。
【答案】（1）2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl
（2）饱和食盐水 防止ClO2发生分解，甚至爆炸
（3）2ClO2+2OH-=
+
+H2O
（4）吸收残留的ClO2气体避免碘的逸出 使锥形瓶内外压强相等
（5）溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色
（6）0.027
【分析】Ⅰ．甲装置用于制备氯气，乙装置盛装饱和食盐水，氯气经过饱和食盐水除去其中混有的HCl 气
体，丙装置盛装NaClO2溶液，Cl2通入NaClO2溶液中反应生成ClO2，自身被还原为NaCl,化学方程式为
2NaClO2+Cl2=ClO2+2NaCl，丁装置用于收集ClO2，最后用NaOH 溶液进行尾气处理，据此分析解答（1）
～（3）；Ⅱ．（4）ClO2通入锥形瓶中与碘化钾溶液反应生成碘和氯离子，玻璃液封装置可防止ClO2气体
逸出；5）淀粉遇碘单质变蓝；（6）根据关系式2ClO2～5I2～10Na2S2O3计算n（ClO2），再根据m=nM 计
12
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算m（ClO2），据此分析解题。
【解析】（1）丙装置中氯气与NaClO2溶液反应生成ClO2、NaCl，化学方程式为
2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl，故答案为：2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl；
（2）Cl-存在时会催化ClO2的生成，若无乙装置，则丙装置内产生ClO2的速率明显加快，则乙装置的作用
是除去杂质HCl 气体，所盛溶液为饱和食盐水，ClO2的浓度过大会分解、甚至爆炸，则实验过程中常需通
入适量的N2稀释ClO2，防止ClO2发生分解，甚至爆炸，故答案为：饱和食盐水；防止ClO2发生分解，甚
至爆炸；
（3）NaOH 溶液吸收ClO2后，生成了
、
，离子方程式为2ClO2+2OH-=
+
+H2O，故答
案为：2ClO2+2OH-=
+
+H2O；
（4）玻璃液封装置的作用是吸收残留的ClO2气体避免碘的逸出，并使锥形瓶内外压强相等，故答案为：
吸收残留的ClO2气体避免碘的逸出；使锥形瓶内外压强相等；
（5）装置中指示剂为淀粉溶液，硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的I2溶液时，终点的现象是溶液由蓝
色变为无色，且半分钟内不变色，故答案为：溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；
（6）ClO2氧化KI 的反应为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O，I2+2
=2I-+
，则关系式2ClO2～5I2～
10Na2S2O3，n（ClO2）=
n（Na2S2O3）=0.2×0.1000×0.020mol=0.0004mol，m（ClO2）
=nM=0.0004mol×67.5g/mol=0.027g，故答案为：0.027。
17．（14 分）活性氧化锌能对太阳光线和其他大气物质形成防护，常用于敏感皮肤的面霜和化妆品。工业
上用菱锌矿(主要成分为ZnCO3，还含有Ni、Cd、Fe、Cu 等元素及少量不溶于成的杂质)制备ZnO，工艺流
程图所示：
（1）为了提高“溶浸”效果，可采取的措施有 。(任写一点)
（2）“除铁”时，加入H2O2发生反应的离子方程式为 。如果用NaClO3代替H2O2，恰好完全反
应时，理论上消耗n(NaClO3)：n(H2O2)= 。
（3）常温下，“调pH=5”时，Fe3+的浓度降到了8×10-11mol/L，此时Fe(OH)3的溶度积常数的数值为
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。
（4）已知三种硫化物的Ksp如表。当溶液中某离子物质的量浓度≤10-5mol/L 时视为沉淀完全。假设原溶液
中Cu2+、Cd2+、Ni2+的物质的量浓度均为0.1mol/L，则在加Na2S 使Cu2+在溶液中的残留浓度为6.3×10-
11mol/L 时，此时Cd2+的去除率为 (去除率=
×100%，不考虑溶液的体积变化)
物
质
CdS
CuS
NiS
Ksp
8.0×10-27
6.3×10-36
1.0×10-26
（5）“沉锌”时，在近中性条件下加入Na2CO3可得碱式碳酸锌[ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O]固体，同时产生大
量的气体。该反应的离子方程式为 。
（6）用锌与铜侧得的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备。一种铜锌合金的晶胞结构如图，
已知：晶胞参数为anm。
①与Zn 原子等距离且最近的Zn 原子有 个。
②该铜锌合金晶体密度为 g•cm-3(设NA为阿伏加德罗常数的值)
【答案】（1）将矿石粉碎、适当升高反应温度、搅拌
（2）
1：3
（3）
（4）20%
（5）
（6）6
【分析】由题给流程可知，菱锌矿加入硫酸浸取，铜不反应成为滤渣1，Zn、Ni、Cd、Fe 元素转化为相应
14
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盐溶液，溶液加入过氧化氢将二价铁转化为三价铁，加入氧化锌调节pH 生成氢氧化铁沉淀，滤液加入硫
化钠将Cu2+、Cd2+、Ni2+转化为硫化物沉淀得到滤渣2，过量滤液加入锌将残余杂质金属离子转化为金属单
质得到滤渣3，滤液加入碳酸钠可得碱式碳酸锌和二氧化碳气体，沉淀煅烧得到氧化锌；
【解析】（1）为了提高“溶浸”效果，可采取的措施矿石粉碎、适当升高反应温度、搅拌等；
（2）“除铁”时，加入H2O2将二价铁转化为三价铁，发生反应的离子方程式为
。如果用NaClO3代替H2O2，反应中氯元素化合价由+5 变为-1，过氧化氢
中氧元素由-1 变为-2，恰好完全反应时，根据电子守恒可知，
，理论上消耗
n(NaClO3)：n(H2O2)=1：3；
（3）常温下，“调pH=5”时，pOH=9，Fe3+的浓度降到了8×10-11mol/L，此时Fe(OH)3的溶度积常数的数值
为
；
（4）在加Na2S 使Cu2+在溶液中的残留浓度为6.3×10-11mol/L 时，此时
，此时Cd2+的浓度为
，
Cd2+的去除率为
；
（5）在近中性条件下加入Na2CO3和锌离子反应生成碱式碳酸锌[ZnCO3•2Zn(OH)2•H2O]固体，同时产生大
量的气体，根据质量守恒可知生成气体为二氧化碳气体，该反应的离子方程式为
；
（6）①与Zn 原子等距离且最近的Zn 原子在xyz 轴各有2 个，则共有6 个。
②据“均摊法”，晶胞中含
个Zn、
Cu，则晶体密度为
。
18．（14 分）甲烷、甲醇(CH3OH)、甲醛(HCHO)等含有一个碳原子的物质称为“一碳”化合物， 广泛应
用于化工、医药、能源等方面，研究“一碳”化合物的化学称为“一碳”化学。
（1）已知： HCHO(g )+H2(g)=CH3OH(g)
H
△
1= - 84kJ/mol
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CO2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
H
△
2= - 49.5 kJ/mol
则反应CO2(g)+ 2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)
H
△
3= kJ/mol
（2）工业上合成甲醇的反应： CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)
H
△
4， 在一个密闭容器中，充入lmolCO 和
2molH2发生反应，测得平衡时H2的体积分数与温度、压强的关系如下图所示。
①压强P1 P2(填“大于”或“小于”)， 该反应达到平衡的标志是 (填标号)。
A．反应速率v 正(H2) =2v 逆(CH3OH )
B．容器内CO 和H2物质的量之比为1：2.
C．混合气体的质量不再变化
D．混合气体的平均摩尔质量不再变化
a
②点条件下，H2的平衡转化率为 ， 该温度下达到平衡后，在容积不变的条件下再充入
mol CO 和
mol CH3OH，平衡 (填“ 正向” “逆向”或“不”)移动，新平衡时的逆反应速率
(填“大于” “等于”或“小于”)原平衡。
（3）工业上用甲醇可以制备甲胺(CH3NH2)，甲胺与氨在水中的电离方式相似。则甲胺在水中的电离方程
式为 ，常温下，反应CH3NH2·H2O(aq)+H+(aq)
CH3NH (aq)+ H2O（1）的平衡常数
K=2.5×104，该温度下，甲胺的电离常数Kb= (填数值)。
【答案】（1）+34.5
（2）小于 AD 66.7% 正向 大于
（3）
【解析】（1）①HCHO(g )+H2(g)=CH3OH(g)
H
△
1= - 84kJ/mol
CO
②
2(g)+ 3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)
H
△
2= - 49.5 kJ/mol
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根据盖斯定律②-①得CO2(g)+ 2H2(g)=HCHO(g)+H2O(g)
H
△
3=-49.5 kJ/mol+84kJ/mol=+34.5 kJ/mol；
（2）①CO(g)+ 2H2(g)
CH3OH(g)正反应气体物质的量减小，增大压强平衡正向移动，氢气的体积分数
减小，所以压强P1小于P2；
A．达到平衡时，正逆反应速率的比等于系数比，反应速率v 正(H2) =2v 逆(CH3OH ) ，一定达到平衡状态，
故选A；
B．CO 和H2的投料比等于系数比，所以容器内CO 和H2物质的量之比任意时刻都是1：2，所以容器内
CO 和H2物质的量之比为1：2 时，反应不一定平衡，故不选B；
C．根据质量守恒，混合气体的质量是恒量，混合气体的质量不再变化，反应不一定达到平衡状态，故不
选C；
D．正反应气体物质的量减小，气体总质量不变，所以平均摩尔质量是变量，混合气体的平均摩尔质量不
再变化，反应一定达到平衡状态，故选D；
选AD；
a
②点条件下，
平衡时氢气的体积分数是40%，则
，
， H2的平衡转化率为
；K=
，该温度下达到平衡后，在容积不变的条件下再充入
mol CO 和
mol CH3OH，Q=
<K，平衡正向移动；浓度增大，新平衡时的逆反应速率大于原平衡。
（3）甲胺与氨在水中的电离方式相似。则甲胺在水中的电离方程式为
；
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常温下，反应CH3NH2·H2O(aq)+H+(aq)
CH3NH (aq)+ H2O（1）的平衡常数K=2.5×104，则
，该温度下，甲胺的电离常数
Kb=
。
19．（14 分）化合物
是合成药物盐酸沙格雷酯的重要中间体，其合成路线如图：
回答下列问题：
（1）
的化学名称为 (
为取代基)。
（2）B 中官能团的名称为 ；可用于鉴别
与
的一种盐溶液的溶质为 (填化学式)。
（3）
的反应类型为 。
（4）下列关于C 的相关说法正确的是_______(填字母)。
A．分子中含有手性碳原子
B．苯环上一溴代物有7 种(不含立体异构)
C．能发生消去反应
D．最多能与
发生加成反应
（5）已知
的分子式为
，其结构简式为 。
（6）能发生银镜反应和水解反应的
的芳香化合物的同分异构体有 种(不
含立体异构)，写出核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为
的结构简式： 。
【答案】（1）邻羟基苯甲醛(水杨醛或2-羟基苯甲醛)
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（2）醚键、醛基
（3）取代反应
（4）BD
（5）
（6）4
【分析】A→B，是酚羟基上的H 被
取代的过程，同时生成氯化氢，B→C 是醛基转变为羟基
的过程，C→D 是羟基被氯原子取代的过程，D→E 是氯原子被
取代的过程,第5 小问可知F
的分子式为
，结合图示可知，E→F 的反应为
的醛基与E 的
，并引入碳碳双键的过程，F 为
，F→G 过程为碳碳双键
与氢气加成，同时醚键变为酚羟基的过程。
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【解析】（1）A 中苯环上的羟基与醛基处于邻位，名称为邻羟基苯甲醛；
（2）由图可知
，B 中官能团为醛基、醚键；可利用酚羟基遇氯化铁溶液呈紫
色的特点进行鉴别，A 中有酚羟基遇氯化铁溶液呈紫色，B 不会；
（3）由图可知，C→D 的方程式为SOCl2+
→
+SO2+HCl，为取代反应；
（4）A．C 为
，无手性碳原子，故A 错误；
B．C 的苯环上7 种不同化学环境的氢原子，一溴代物有7 种(不含立体异构)，故B 正确；
C．分子中存在羟基，但羟基相连的碳原子相邻的碳上没有H，不能发生消去反应，故C 错误；
D．分子中存在2 个苯基，最多能与6 mol H2发生加成反应，故D 正确；
故选BD；
（5）由分析可知，F 为
；
（6）
的分子式为C8H8O2，不会饱和度为5，同分异构体为芳香化合物，即必有苯
环，能发生银镜反应又能发生水解反应，且符合分子式和不饱和度的要求的结构应为-OOCH3，当苯环只
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有一个侧链时，结构为
，当苯环有两个侧链时，结构为
、
、
，共四种；核磁共振氢谱有4 组峰，且峰面积之比为
，即等效氢
有4 种，数量之比为
，符合条件的为
。
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