文档文本内容
2025 年高考第一次模拟考试
高三化学
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56
第Ⅰ卷（选择题 共44 分）
一、选择题：本题共16 个小题，共44 分。第1～10 小题，每小题2 分；第11～16 小题，每小题4 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．我国在材料的开发和应用方面取得了举世瞩目的成就。下列属于金属材料的是
A．C919 使用的碳纤维复合材料
B．盾构机钻头刀刃的硬质钨合金
C．浙大科学家用冰制作出的“冰光
纤”
D．卫星芯片使用的高纯硅
【答案】B
【解析】A．碳纤维复合材料是新型无机非金属材料，不是金属材料，A 不符合；
B．钨合金属于金属材料，B 符合；
C．冰制作出的“冰光纤”不是金属材料，C 不符合；
D．高纯硅属于新型无机非金属材料，不是金属材料，D 不符合；
答案选B。
2．北京冬奥会成功举办、“华龙一号”核电站、神舟十五号载人飞船发射成功及“C919”飞机等，均展示
了我国科技发展的巨大成就。下列相关叙述正确的是
A．冬奥会“飞扬”火炬所用的燃料
为极性分子
B．“C919”飞机机身使用的碳纤维材料属于新型无机非金属材料
C．载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，将化学能转化为电能供飞船使用
D．“华龙一号”核电站以铀为核裂变原料，
U 与
U 互为同素异形体
【答案】B
【解析】A．H2的空间构型直线形，为非极性分子，故A 错误；
B．碳纤维是指含碳量在90%以上的轻质、高强度纤维，属于新型无机非金属材料，故B 正确；
C．载人飞船采用了太阳能刚性电池阵，将太阳能转化为电能供飞船使用，故C 错误；
D．
U 与
U 互为同位素，不互为同素异形体，故D 错误；
故答案为：B。
3．化学与生产生活密切相关。下列过程中不涉及化学变化的是
A．用铝热反应焊接铁轨
B．在钢铁部件表面进行钝化处理
C．制作博古梁架时，在木材上雕刻花纹
D．《诗经·周颂·良耜》中描述农民生产的情形：“荼蓼（杂草）朽（腐烂）止，黍稷茂止”
【答案】C
【解析】A．铝热反应焊接铁轨是铝与氧化铁反应生成铁和氧化铝，发生了置换反应，选项A 错误；
B．在钢铁部件表面进行钝化处理过程中生成新物质，属于化学变化，选项B 错误；
C．在木材上雕刻花纹的过程主要发生物理变化，没有新物质生成，不是化学变化，选项C 正确；
D．杂草腐烂属于化学变化，选项D 错误；
答案选C。
4．已知：
；
熔点为16.8℃、沸点为44.8℃。用如图所示装置设计实验
检验
分解产物，下列说法正确的是
A．实验前应先检查装置的气密性
B．装置连接顺序是甲→丁→丙→乙
C．分解所得红棕色固体溶于KSCN 溶液
D．丁中溴水褪色表明
有漂白性
【答案】A
【解析】A．该实验有气体的生成和气体性质的验证，所以实验前应先检查装置的气密性，防止气体逸
出导致实验失败，故A 正确；
B．装置甲中硫酸亚铁受热分解装置，装置丙为三氧化硫的冷却收集装置，用于验证三氧化硫的生成，
装置丁中盛有的溴水用于验证二氧化硫的生成，装置乙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防
止污染空气，则装置的连接顺序为甲→丙→丁→乙，故B 错误；
C．硫酸亚铁分解所得红棕色的氧化铁不能与硫氰化钾溶液反应，故C 错误；
D．装置丁中溴水褪色表明二氧化硫有还原性，故D 错误；
故选A。
5．劳动创造未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选
项
劳动项目
化学知识
A
生产活动：海水晒盐
蒸发原理
B
人工降雨：用干冰人工降雨
干冰升华吸收大量的热
C
卫生劳动：用食醋洗水壶
醋酸可与水垢中的
、
反应
D
医院消毒：喷洒次氯酸钠溶液
次氯酸钠溶液显碱性
【答案】D
【解析】A．氯化钠溶解度受温度影响较小，需要使用蒸发结晶原理通过海水晒盐得到，有关联，故A
不符合题意；
B．干冰为固态二氧化碳，在升华过程中会吸收大量热量，能使空气中水蒸气冷凝而达到人工降雨的目
的，有关联，故B 不符合题意；
C．醋酸显酸性，可与水垢中的
、
反应而用于除去水垢，有关联，故C 不符合题意；
D．次氯酸钠溶液具有强氧化性，能杀菌消毒，与显碱性无关联，故D 符合题意；
故选D。
6．儿茶酸（Z）具有抗菌、抗氧化作用，常用于治疗烧伤、小儿肺炎等疾病，可采用如图所示路线合成。
下列说法正确的是
A．X 分子中所有原子可能共平面
B．可用酸性
溶液鉴别X 和Z
C．Y 存在二元芳香酸的同分异构体
D．Z 与足量的溴水反应消耗3mol
【答案】C
【解析】A．X 分子中存在1 个
杂化的碳原子，该碳原子连接的四个原子为四面体的四个顶点，所
有原子不可能共平面，A 错误；
B．X 中的醛基、Z 中的酚羟基均能被酸性重铬酸钾溶液氧化，B 错误；
C．Y 的分子式为
，不饱和度为6，存在二元芳香酸的同分异构体，C 正确；
D．1mol Z 与足量的溴水反应消耗3mol
，但D 项Z 的物质的量未明确，故消耗的
不能确定，D
错误；
本题选C。
7．微生物燃料电池能在较低的有机负荷下将化学能转化为电能，可用于有机污染的生物修复，其反应原
理如图所示。设
为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A．a 极是电池负极
B．电子从
极经电解质溶液流向极
C．
向极移动
D．若“有机物”是甲烷，则a 极每产生
，转移电子数为
【答案】B
【解析】a 电极上有机物转化为CO2，C 元素化合价升高，失电子发生氧化反应，a 为负极，b 为正极；
A．由图分析，a 极发生氧化反应，b 极氧、硫的化合价降低，则
极为负极，极为正极，A 正确；
B．电子从
极经过导线流向极，不进入电解质溶液，B 错误；
C．原电池中阳离子
移向正极b，C 正确；
D．若“有机物”是甲烷，则a 极电极反应式为CH4-8e-+2H2O=CO2
+8H+，每产生
即
，转移电子数为
，D 正确；
答案选B。
8．微型实验药品用量少，绿色环保。如图所示为探究
性质的微型实验，滤纸①~④分别浸泡了相关试
剂，实验时向试管中滴入几滴浓硫酸。下列说法不正确的是
A．滤纸①变红，体现了
酸性氧化物的性质
B．滤纸②、③褪色均证明
具有还原性
C．滤纸④上有黄色固体生成，证明
具有氧化性
D．实验中可用
固体代替
固体
【答案】B
【解析】A．浓硫酸和亚硫酸钠反应放出二氧化硫气体，紫色石蕊为酸碱指示剂，酸性溶液使其变红，
滤纸①变红，体现了
酸性氧化物的性质，A 项正确；
B．碘水褪色证明具有还原性，品红褪色证明具有漂白性，B 项错误；
C．滤纸④上有黄色固体生成，证明具有氧化性，当SO2少量时3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；当SO2足
量时5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3，C 项正确；
D．实验中可用
固体代替
固体，均会生成二氧化硫且无杂质气体，D 项正确；
答案选B。
9．部分含Fe 或含Cu 物质的分类与相应化合价关系如下图所示，下列推断不合理的是
A．a 与Cl2反应一定生成d
B．c 为黑色固体
C．g 与h 均含有σ 键
D．可存在a→c→d→h 的转化
【答案】A
【解析】由图可知，a 为铁或铜、b 为氧化亚铜、c 为氧化亚铁或氧化铜、d 为亚铁盐或铜盐、e 为氧化
铁、f 为铁盐、g 为+3 价铁元素的配合物、h 为+2 价铁元素或铜元素的配合物，据此回答。
A．铁在氯气中燃烧只能生成氯化铁，不能生成氯化亚铁，A 错误；
B．氧化亚铁或氧化铜均为黑色固体，B 正确；
C．配合物中的配位键都属于σ 键，C 正确；
D．铜与氧气中共热反应生成氧化铜，氧化铜溶于酸生成铜盐，铜盐与氨水反应生成四氨合铜离子，则
铜元素中存在a→c→d→h 的转化，D 正确；
故选A。
10．
是一种一元弱酸，与等浓度等体积的NaOH 完全反应后生成
，下列叙述正确的是
A．
的溶液是酸式盐
B．
溶液中存在电离平衡：
C．0.01 mol/L
水溶液加水稀释，pH 增大
D．
溶液与NaOH 溶液反应的离子方程式为
【答案】C
【解析】A．
是一种一元弱酸，
是正盐，A 错误；
B．H3PO2是一种一元弱酸，所以只能发生
，不存在第二次电离，B 错误；
C．0．01mol/LH3PO2水溶液加水稀释，氢离子浓度减小，pH 值增大，C 正确；
D．
溶液与NaOH 溶液反应的离子方程式为
，D
错误；
故选C。
11．
表示阿伏加德罗常数的值，有关反应
的叙述正确的是
A．1LpH=1 的
溶液中含有的
数目为
B．1mol
与足量NaOH 溶液反应转移电子数为
C．标准状况下，22.4L
与
充分反应，生成物的分子数为
D．1mol
与足量NaOH 溶液反应, 所得溶液中
数为
【答案】A
【解析】A．pH=1 的
溶液中 c(H+)=0.1mol/L， 所以 n(H+)=1L×0.1mol/L=0.1mol， 即含有
0.1NA H+，A 正确；
B．
+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O，Br2中Br 为0 价，NaBr 中Br 为-1 价，NaBrO 中Br 为+1 价，所
以1mol
与足量NaOH 溶液反应转移电子数为
，B 错误；
C．
与
的反应为可逆反应2
+
2
，不能完全转化为
，生成物的分子数不等于
，C 错误；
D．1mol
与足量NaOH 溶液反应生成的Na2SO3为强碱弱酸盐，
水解，所得溶液中
数小于
，D 错误；
答案选A。
12．麻醉剂是现代医学手术中不可或缺的药物。如图为一种麻醉剂的分子结构式。其中，X 的基态原子的
电子排布式为1s1；元素Y、Z、W 原子序数依次增大，且均位于X 的下一周期；元素E 的原子比W
原子多8 个电子。下列说法不正确的是
A．
是一种强酸
B．氢化物稳定性：E<W
C．
的空间构型为V 形
D．电负性：
【答案】D
【解析】X 的基态原子的电子排布式为1s1是H 元素；元素Y、Z、W 均位于X 的下一周期，即第二周
期，原子序数依次增大，结合其在一种麻醉剂中的成键情况，推断Y 是C 元素，Z 是O 元素，W 是F
元素；元素E 的原子比W 原子多8 个电子，E 是Cl 元素，据此答题。
A．
为HClO4是Cl 的最高价氧化物对应的水化物在水溶液中能完全电离，是一种强酸，故A 正
确；
B．E 为Cl、W 为F，两者同主族，F 的核电荷数小，非金属性F＞Cl，因此氰化物稳定性HCl＜HF，
故B 正确；
C．OF2的价层电子对数为
，孤电子对数为2，空间构型为V 形，故C 正确；
D．E 是Cl 元素，Z 是O 元素，W 是F 元素，O、F 同周期，核电荷数越大电负性越大，F、Cl 为同主
族元素，核电荷数越大电负性越小，因此颠覆性F＞O＞Cl，故D 错误；
故选D。
13．根据下列实验操作及现象，能得出正确结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向含
、
的溶液中滴加
溶液，先产生砖红色沉淀
B
向酸性
溶液中滴加邻甲基苯胺，溶液褪色
邻甲基苯胺中氨基表现还原
性
C
向碳酸钙中滴加浓硝酸，产生的气体通入
溶液，
产生白色沉淀
酸性：
D
将丁烷裂解产生的气体通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色
丁烷裂解产物中含不饱和键
【答案】D
【解析】A．溶液中离子起始浓度不一定相等，则不能通过该现象判断两者溶度积的大小，A 错误；
B．甲基也能与酸性高锰酸钾溶液反应，使其褪色，B 错误；
C．浓硝酸易挥发，硝酸与四羟基合铝酸钠反应也生成氢氧化铝，C 错误；
D．含不饱和键的物质可以和溴加成，可以使溴的四氯化碳溶液褪色，D 正确；
故选D。
14．下列陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且无因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
液氨作制冷剂用作食品加工
NH3易液化且汽化热较大
B
婴幼儿滴眼液中含微量硝酸银可杀菌消毒
银离子能使细菌的蛋白质变性
C
金属钠、铁分别与冷水、水蒸气反应制氢气
熔点：Na<Fe
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红
氯甲烷具有酸性
【答案】C
【解析】A．液氨做制冷剂用作食品加工，是因为NH3易液化且汽化热较大，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正
确，有因果关系，故A 错误；
B．婴幼儿滴眼液中含微量硝酸银可杀菌消毒，是因为银离子能使细菌的蛋白质变性，陈述Ⅰ和陈述
Ⅱ均正确，有因果关系，故B 错误；
C．属钠、铁分别与冷水、水蒸气反应制氢气，
，
；熔点：Na<Fe；陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，但没有因果关系，故C 正
确；
D．甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体能使湿润的石蕊试纸变红，是因为产物有HCl，HCl 气体
的水溶液具有酸性，陈述Ⅰ正确，陈述Ⅱ错误，故D 错误；
故答案选C。
15．已知：烯烃与卤化氢(H-X)加成分两步完成，机理如下
①
②
异丁烯与HCl 加成时存在两种产物，反应历程如下：
有关说法正确的是
A．异丁烯中所有原子共面
B．加成产物发生消去反应时，可能存在两种同分异构体
C．伯碳正离子稳定性优于叔碳正离子
D．2—氯—2—甲基丙烷比1—氯—1—甲基丙烷稳定
【答案】D
【解析】A．由结构简式可知，异丁烯分子中含有空间构型为四面体形的饱和碳原子，分子中所有原
子不可能共面，故A 错误；
B．由结构简式可知，2—氯—2—甲基丙烷和1—氯—1—甲基丙烷在氢氧化钠醇溶液中共热发生消去
反应只能生成异丁烯，产物只有1 种，故B 错误；
C．由图可知，伯碳正离子的能量高于叔碳正离子，能量越高越不稳定，则叔碳正离子稳定性优于伯
碳正离子，故C 错误；
D．由图可知，2—氯—2—甲基丙烷的能量低于1—氯—1—甲基丙烷，能量越高越不稳定，则2—氯
—2—甲基丙烷比1—氯—1—甲基丙烷稳定，故D 正确；
故选D。
16．研究人员利用电化学原理吸收废气中的
，其工作原理如下图所示。
下列说法不正确的是
A．a 电极为负极，c 电极为阳极
B．b 电极的电极反应式为：
C．反应一段时间后，c 极区溶液pH 减小
D．每吸收
，理论上可以得到
【答案】D
【解析】A．由图知，a 电极为负极，c 电极为阳极，A 正确；
B．b 电极的电极反应式为：
，B 正确；
C．c 极的电极反应式为
，即每转移4mol 电子，有4molH+通过质子交换膜进入
d 极区，但c 极区溶液中的水被消耗，因此pH 减小，C 正确；
D．根据电极反应式为
，每吸收1molNO2生成1mol
，转移1mol 电子，电极上电
子数目守恒，结合电极反应式：
，理论上1mol
不可能得到
，D 错误；
故选D。
第II 卷（非选择题 共56 分）
二、非选择题，共4 题，共56 分
17．（14 分）某小组通过测定吸光度的方法确定配位化合物的配体数x。
已知：
a．
能与邻菲罗啉（phen）形成稳定的橙红色配离子：
，生成的配离
子能吸收波长为510nm 的光。
b．根据朗伯-比尔定律，其它条件相同时，溶液吸光度A 与其物质的量浓度c 成正比：
，可在
吸光度最高点得到配合物配比。
Ⅰ．配制溶液
（1）用
（
）晶体配制500mL 含
的
溶液，需要用到下列仪器中的 。（填字母）
用分析天平称取该晶体的质量是 g（分析天平精确度为0.0001g）。另准确配制
的邻菲罗啉溶液备用。
Ⅱ．测定吸光度
取若干试管编号，按照下表用量混合反应溶液，并依次测定波长为510nm 时溶液的吸光度：
编
号
V（phen）/mL
V（缓冲溶液）/mL
V（蒸馏水）/mL
1
0.00
1.20
1.20
0.60
2
0.06
1.14
1.20
0.60
3
a
1.08
1.20
0.60
……
n
1.20
0.00
1.20
0.60
（2）表格中a 的数值为 ，混合时需要加入缓冲溶液使溶液的pH 保持在酸性环境，其原因是
。
（3）所测定的结果如下图所示，可求得配体数
。
Ⅲ．结果分析
该小组同学发现实验过程中实测的吸光度与文献数值有一定偏差，继续探究原因。
查阅资料
也能与phen 配位，形成淡蓝色配合物
提出猜想 在配制
溶液时，可能有部分溶质被空气氧化
（4）小组同学设计实验验证了猜想的正确性，其操作和现象是 。
（5）甲同学提出，为排除上述干扰，可在配制
溶液时，加入少量Fe 粉，但乙同学认
为不可以，其原因是 。
经查阅资料，小组同学最终选用了盐酸羟胺（
）代替铁粉完成了实验，此反应的离子方程
式为：
________
________
。
（6）铁盐与亚铁盐在生活中使用广泛，请任写出一种用途 。
【答案】（1） AD（2 分）
（1 分）
（2） 0.12（1 分） 亚铁离子在碱性环境中会生成氢氧化亚铁沉淀（2 分）
（3）3（1 分）
（4）取样品，加入KSCN 溶液，溶液变红色（2 分）
（5） 铁和铁离子生成亚铁离子，导致溶液中亚铁离子浓度增大，使得
平衡正向移动，导致实验误差（2 分）
（2 分）
（6）铁盐可以用于铜制电路板的印刷、亚铁盐可以用于补血药剂等（1 分）
【解析】（1）配制一定物质的量浓度的溶液，所需的步骤有计算、称量、溶解（冷却）、转移、洗
涤、定容、摇匀、装瓶贴签；则配制500mL 含
的溶液，需要用到下列仪器
中烧杯、胶头滴管；用分析天平称取该晶体的质量是
；
（2）控制变量的实验探究中要注意变量的唯一性，通过控制变量进行对比实验研究某一因素对实验
结果的影响；实验中要保持溶液的总体积相同，则表格中a 的数值为0.12；亚铁离子在碱性环境中会
生成氢氧化亚铁沉淀，影响实验结果，故混合时需要加入缓冲溶液使溶液的pH 保持在酸性环境；
（3）由图可知，
，时吸光度数值最大，此时结合表格数据可知，V（phen）=0.9mL，
由
可知，
，
3；
（4）在配制
溶液时，可能有部分溶质被空气氧化铁离子，铁离子和KSCN 溶液变红
色，故实验设计为：取样品，加入KSCN 溶液，溶液变红色；
（5）铁和铁离子生成亚铁离子，导致溶液中亚铁离子浓度增大，使得
平
衡正向移动，导致实验误差；
反应中铁离子被还原为2 个亚铁离子，结合质量守恒、电荷守恒可知，还生成4 个氢离子，故反应
为：
；
（6）铁盐可以用于铜制电路板的印刷、亚铁盐可以用于补血药剂等。
18．（14 分）赤泥是氧化铝生产排放的固体废弃物。由赤泥(主要成分为
、
等)制备一种高效净水剂聚合硫酸铝铁(PAFS)的工艺流程如下：
（1）基态铝原子的核外电子排布式为 ，
的空间构型是 。
（2）“焙烧”时，需将赤泥粉碎的目的是 。
（3）酸浸渣的主要成分是 (填化学式)。
（4）“氧化”时发生反应的离子方程式为 。室温下，向氧化后的溶液中滴加
溶液
至
时，溶液中的
。(已知
，
的
)
（5）为了测试所制得的聚合硫酸铝铁的性能，取某水样在不同
条件下加入PAFS【
】并测定其去浊率，结果如图所示。(已知去浊率越高，净水效果越好)由图可知
在设定的偏酸性和偏碱性条件下，水样的去浊率均不高。试分析
时，去浊率较低的可能原因为
。
（6）一种碳溶解在铁单质中形成合金的晶胞如下图所示，则该物质的化学式为 ，若晶体
密度为
，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为
(阿伏加德罗常数的值用
表
示，写出计算式即可)。
【答案】（1）
或
（1 分） 正四面体（1 分）
（2）增大接触面积，加快反应速率，使焙烧更充分（1 分）
（3）
（2 分）
（4）
（2 分）
（2 分）
（5）
时，
较大，抑制了PAFS(或
和
)的水解，生成胶体的量减少，使得去浊率
较低（2 分）
（6）
（1 分）
（2 分）
【解析】赤泥(主要成分为
、
等)经焙烧后加硫酸酸浸，生成的
CaSO4难溶于水，SiO2不溶于H2SO4，所以酸浸渣的成分是
，所得滤液含有Fe3+、Al3+、
Fe2+、Na+以及过量的硫酸，氧化工序中加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，加入NaOH 聚合后，分离出高
效净水剂聚合硫酸铝铁。
（1）Al 是13 号元素，基态铝原子的核外电子排布式为
或
，硫酸根离子
中，中心原子S 原子的孤电子对为
，价层电子对个数=4+0=4 ，
的空间构型是正四
面体。
（2）接触面积越大，反应速率越快，“焙烧”时，需将赤泥粉碎的目的是增大接触面积，加快反应
速率，使焙烧更充分。
（3）据流程分析，酸浸渣的主要成分是
(填化学式)。
（4）“氧化”时NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，发生反应的离子方程式为
。室温下，向氧化后的溶液中滴加
溶液至
时，c
(OH-)=10－10 mol·L－1，
，则溶液中的
。
（5）高效净水剂聚合硫酸铝铁(PAFS)净水原理是：铁离子、铝离子水解生成的氢氧化铁胶体、氢氧
化铝胶体具有吸附性，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降。
时，去浊率较低的可能原因为：
时，
较大，抑制了PAFS(或
和
)的水解，生成胶体的量减少，使得去浊率较低。
（6）铁位于晶胞的顶点和面心，数目为
个，C 位于棱边的中点和体心，数目为
个，则该物质的化学式为
，若晶体密度为
，晶胞的体积
，晶胞
的参数为
pm，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为面对角线的一半，即
。
19．（14 分）我国提出了碳达峰、碳中和的目标，控制大气中的
浓度，减缓温室效应，将
转化为
高附加值化工产品成为当前科技工作者的一个重要课题。回答下列问题：
（1）工业生产尿素的基本原料为
、
。
①基态N 原子价层电子的轨道表示式为 。
②反应历程中的能量变化如图所示(反应历程中的有关物质均为气态)。写出制备尿素的热化学方程
式： 。
③为了提高尿素的产量，可以采取的措施是(答两种)： 。
④若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的
和
，发生上述反应。下列叙述不能说明
反应已经达到平衡状态的是 (填标号)。
A．
B．压强不再变化
C．混合气体的密度不再变化
D．
的体积分数不再变化
（2）一定条件下，通过
的还原作用，
可转化为甲醚
，反应如下：
反应I：
反应II：
反应III：
将
与
按照3：1 的体积比通入
的恒压容器中反应过程中
的平衡转化率(X)与含碳
物质的平衡收率(Y)随温度变化如图所示。520K 达到平衡时，
。
已知：I．选择性(
)
II．(收率)(Y)
520K
①
时，甲醚的选择性为 (保留两位有效数字)。
②该温度下，反应I 的压强平衡常数
(写出计算过程，保留两位有效数字)。
③甲醚的选择性在520K 到535K 范围内随温度的升高 (填“减小”、“不变”或“增
大”)。
【答案】（1）
（2 分）
CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g)∆H=-87kJ/mol（2 分）
增大反应物浓度、增大压强、降低温度 （2 分） AC（2 分）
（2）58% （2 分）
（2 分） 减小（2 分）
【解析】（1）①基态N 原子价层电子排布式为2s22p3，价层电子轨道表示式为
；
②从图中可知，总反应为CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O，且该反应为放热反应，∆H=(87.5+66.5-241)kJ/
mol=-87kJ/mol，故热化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g)∆H=-87kJ/mol；
③常用提高反应物转化率的方法：增加原料的量，温度变化，压强变化，因此工业上为提高尿素的产
率，反应的焓变∆H＜0，降低温度有利于反应正向进行；反应也为气体数减小的反应，降低压强也可
促使平衡向右移动，可采取的措施有增大反应物浓度、增大压强、降低温度．故答案为：增大反应物
浓度、增大压强、降低温度；
A
④．反应达到平衡时，正逆反应速率相等，不同物质的速率之比等于系数比，由总反应为
CO2+2NH3=CO(NH2)2+H2O，则
才能说明反应达到平衡，故A 符合题意；
B．反应CO2(g)+2NH3(g)=CO(NH2)2(g)+H2O(g)不是等体积反应，随着反应进行，容器内压强不断变
化，压强不变说明反应达到平衡，故B 不符合题意；
C．该反应在恒容密闭容器中进行，反应体系中只有气体，则混合气体的总质量不变，气体的密度一
直不变，不能说明反应达到平衡，故C 符合题意；
D．随着反应进行，CO2的体积分数不断变化，CO2体积分数不变，说明反应达到平衡，故D 不符合
题意；
故答案为：AC；
（2）①520K 时，甲醚的收率为0.14，二氧化碳的转化率为0.24，不妨令初始加入的CO2物质的量为
1mol，则生成的甲醚中碳原子的物质的量为1mol×0.14=0.14mol，甲醚的选择性为
=58%。
②该温度下，已知二氧化碳的转化率为0.24，则反应Ⅰ：
设反应Ⅱ生成甲醇xmol，则反应Ⅱ：
，
甲醚的收率为0.14，根据收率定义，则产生的甲醚为0.07mol，则反应Ⅲ：
由于n(H2)：n(H2O)=7.7：1=7.7，即
，解的x=0.1865mol，根据以上信息可得到平衡时
各物质的物质的量为：
，
，
，
，
，
；平衡时总物质的量为
3.627mol，总压强为4MPa，反应Ⅰ中各物质分压为p(CO2)=
，同理可得p(H2)
2.632Mpa，p(CO)
0.059Mpa，p(H2O)
0.342Mpa，反应Ⅰ的压强平衡常数Kp=
。
③甲醚的选择性在520K 时为0.58，532K 时甲醚的选择性为0.155÷0.275=0.56，说明在520K 到535K
范围内随温度的升高甲醚的选择性减小。
20．（14 分）碳中和、碳循环是科学家们研究的热门课题，一种以CO2为碳源和胺类化合物合成甲基红
（化合物ⅷ）的路线如图所示（加料顺序、反应条件略）：
已知：重氮盐（含
结构）与胺类或酚类发生偶合反应，偶合位置优先选择氨基或酚羟基的对
位。
回答下列问题：
（1）化合物ⅰ的分子式为 ；芳香族化合物x 为化合物ⅰ的同分异构体，其核磁共振氢谱有4 组
峰，则x 的结构简式为 ，其化学名称为 。
（2）反应①中，除了生成化合物ⅱ外，还有另外一种产物y 为 （填化学式）。
（3）根据化合物ⅱ的结构特征，分析预测其可能的化学性质，完成下表。
序号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
加成反应
b
水解反应
（4）下列关于反应⑤的说法正确的有______（填选项字母）。
A．反应⑤中，有
键和
键的断裂
B．反应物ⅵ中，C 原子和N 原子的杂化方式完全相同
C．产物ⅶ中，不存在手性碳原子
D．反应⑤的另一种产物z 属于极性分子，存在仅由p 轨道“头碰头”形成的
键
（5）以苯为含碳原料，利用上述有机合成路线的原理，合成化合物
，基于你设
计的合成路线，回答下列问题：
①最后一步反应的化学方程式为 .
②相关步骤涉及卤代烃制酚的反应，写出该反应第一步的化学方程式： .
③从苯出发制重氮盐，经过第一步反应得到的产物为 （填结构简式）。
【答案】（1）
（1 分）
（1 分） 对甲基苯胺（1 分）
（2）
（1 分）
（3）
，催化剂，
（0.5 分）
（0.5 分）
溶液，
（0.5 分）
，HCOONa（0.5 分）
（4）AC（2 分）
（5）
（2 分）
（2 分）
（2 分）
【分析】ⅰ与CO2、H2发生反应生成ⅱ，ⅱ去O 加H 发生还原反应生成ⅲ，ⅳ还原得到ⅴ，ⅴ转化为
ⅵ，ⅲ与ⅵ偶合得到ⅶ，ⅶ氧化得到ⅷ。
【解析】（1）结构简式为
的化合物ⅰ的分子式为
；x 为芳香族化合物，含有苯
环，核磁共振氢谱上只有4 组峰，不对称的部分放在对称轴上，x 的结构简式为
，其化学名称
为对甲基苯胺（或对甲苯胺或4-甲基苯胺或对氨基甲苯或4-氨基甲苯）；
（2）反应①中，除了生成化合物ⅱ外，还有另外一种产物y，根据元素质量守恒，可推出y 中O 与H
的比值1 2∶，y 为
。
（3）化合物ⅱ
含有苯环，可发生加成反应，含有酰胺基，可以发生水解反应，填表
为：
序
号
反应试剂、条件
反应形成的新结构
反应类型
a
，催化剂，
加成反应
b
溶液，
，HCOONa
水解反应
b
稀硫酸，
，HCOOН
水解反应
（4）A．从反应物ⅲ到产物ⅶ，是ⅵ取代了ⅲ中叔胺基对位的
原子，涉及
键的断裂，从ⅵ到
ⅶ的过程中，有
键断裂，形成了
键，A 项正确；
B．化合物ⅵ中碳原子为
杂化和
杂化，与氮原子的杂化方式不完全相同，B 项错误；
C．产物ⅶ中有C 原子采取
杂化，但该
原子上连接的是三个
，不存在手性碳，C 项正确；
D．根据元素质量守恒，可以推出另外一种产物为
，属于极性分子，是由
原子轨道和
原
子
轨道“头碰头”形成的s-p
键，D 项错误；
答案选AC。
（5）化合物
中两个苯环相接是利用题目信息中重氮盐与酚类或胺类发生的偶
合反应，通过逆推法知在酚羟基对位将重氮盐与苯酚偶合，合成路线如图所示：（反应条件与所需试
剂略）
①最后一步反应是偶合反应，化学方程式为
。
②从氯代烃到酚，需要先碱性水解再酸化，反应第一步水解的化学方程式为
。
③模仿反应信息，从苯出发得到重氮盐需要先得到硝基苯，再进行反应③、④，故答案为
。
