文档文本内容
2026 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 O 16 S 32 Cl 35.5 Cu 64
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．东北地区正积极布局新兴产业，发展新质生产力。新质生产力涉及新能源、新材料、生物医药与海洋
装备 等领域。下列说法错误的是
（
）
A．太阳能、氢能、风能、海洋能都属于新能源
B．创新药氢溴酸氘瑞米德韦片中所含氘与氕互为同位素
C．铀和重水是核能开发中的重要原料，从海水中提取铀和重水具有一定的战略意义
D．铜铟硫(CuInS2) 量子点是纳米级的半导体材料，属于胶体
【答案】D
【详解】太阳能、氢能、风能、海洋能都属于新能源，A 正确；氘与氕为氢元素的不同核素，互为同
位素，B 正确；铀和重水是核能开发中的重要原料，从海水中提取轴和重水具有一定的战略意义，C
正确：铜铟硫(CuInS2)是纯净物，胶体是混合物，铜铟硫不属于胶体，D 错误。
2．解释下列实验现象的离子方程式错误的是
（
）
A．
浓溶液稀释，绿色溶液变蓝：
B．
溶液中通入
，析出白色沉淀：
C．
溶液中滴加
，出现浅黄色浑浊：
D．
溶液中滴加
，黄色溶液变为橙色：
【答案】C
【详解】A．浓CuCl2溶液稀释时，
转化为
的配位平衡发生移动，A 正确；
B．ZnCl2溶液中通入H2S 生成硫化锌沉淀，所给离子方程式正确，B 正确；
C．
在酸性条件下发生归中反应生成S 单质，离子方程式为
，C 错误；
D．
在酸性条件下转化为
，符合铬酸根与重铬酸根的平衡，D 正确；
故选C。
3．反应
可用于脱水。下列说法正确的是
（
）
A．
中硫元素的化合价：＋4
B．
分子的VSEPR 模型为
C．
属于非极性分子
D．
电子式：
【答案】A
【详解】A．
中氧元素显-2 价，氯元素显-1 价，由元素化合价代数和为可知硫元素的化合价为+4
价，A 项正确；
B．
中心氧原子的价层电子对数为
，有2 对孤电子对，故其VSEPR 模型为
，
B 项错误；
C．
中心硫原子的价层电子对数为
，有1 对孤电子对，分子为角形，属于极性分子，
C 项错误；
D．
中氢原子和氯原子以共价键结合，其电子式为
，D 项错误；
故答案选A。
4．（改编）过二硫酸(
)是一种强氧化剂，用
制备高锰酸钾的方程式
如下：
。设
表示阿伏加德罗常数的值，下
列说法错误的是
（
）
A．
晶体中所含离子数为
B．
中发生
杂化的原子数为6NA
C．
中硫原子的价层电子对数为
D．制备高锰酸钾时若转移
电子则生成NA个氧化产物
【答案】D
【详解】A．
晶体是由2 个
和1 个
构成的，
晶体中所含离子数为
，A
正确；
B．由过二硫酸(
)的结构可知，有4 个氧原子价层电子对数为4(2 个
成键电子对+2 对孤对电子)，S 原子价层电子对数为
，故过二硫酸分子中实际具
有 2 个S 原子、2 个桥氧(O–O)、2 个羟基氧(–OH) 这六个原子采取
杂化，B 正确；
C．
中硫原子的价层电子对数为
，故
中硫原子的价层电子对数为
，C 正确；
D．由分析可知，每消耗
转移
电子，产物中
是氧化产物，所以转移
电子生成氧化产物
，D 不正确；
故选D。
5．下列化学实验目的与相应实验示意图相符的是
（
）
选项
A
B
实验目的
在铁片上镀镍
探究反应物浓度对反应速率的影响
实验装置示意图
选项
C
D
实验目的
证明酸性：
用盐酸测定氨水浓度
实验装置示意图
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】电镀过程中，镀件金属作阴极，镀层金属作阳极，在铁片上镀镍应该铁片作阴极，连电源的
负极，镍片作阳极，连电源的正极，A 错误；硫代硫酸钠浓度不同，其他条件相同，浓度大的先出现
浑浊，说明浓度大反应速率更快，B 正确；醋酸具有挥发性，也可以通过导管与苯酚钠溶液反应生成苯
酚沉淀，无法确定苯酚由哪种物质与苯酚钠溶液反应生成，故无法判断碳酸与苯酚酸性的强弱，C 错误；
盐酸滴定氨水，滴定终点产物氯化铵溶液呈酸性，应选甲基橙作指示剂，D 错误；
6．（改编）过硫酸钠（
）常用作漂白剂、氧化剂等，某研究小组利用如图装置制备
（加
热及部分夹持仪器略去）。可能发生的副反应：
。
下列说法错误的是
（
）
A．制备反应开始时控制活塞的操作是关闭K2，然后打开K1
B．通入
的目的是将生成的
及时赶出装置Ⅲ，防止发生副反应
C．
中-2 价氧与-1 价氧的个数比是3:1
D．装置Ⅲ的反应为
【答案】A
【详解】A．由分析可知，开始时应关闭
，然后打开
，利用装置Ⅰ生成的氧气进入装置Ⅲ以赶出氨
气，防止副反应发生，A 不正确；
B．由分析可知，通入氧气的目的是将装置Ⅲ中生成的氨气赶出，防止副反应发生，B 正确；
C．过二硫酸钠中硫元素的化合价为+6 价、钠元素的化合价为+1 价，设-1 价氧元素的个数为a，-2 价
氧元素个数为b，由氧原子个数可得：a+b=8，由化合价代数和为0 可得：
，即
。联立方程组{
a+b=8
a+2b=14)，解得
、
，
则化合物中-2 价氧与-1 价氧的个数比是3:1，C 正确；
D．由分析可知，装置Ⅲ中过二硫酸铵溶液与氢氧化钠溶液共热反应制备过二硫酸钠，反应的化学方程
式为
，D 正确；
故选C。
7．（新考法）三蝶烯和硫族元素杂化素馨烯(TCSs)通过吡嗪单元相融合，合成了具有三维空间结构的“水
车”状分子
“
。分子水车”能从C60和C70的混合溶液中选择性地分离出C60分子，纯度高达99.5%，下列说
法错误的是
（
）
A．三蝶烯的分子式为C20H14
B
“
．分子水车”与C70通过离子键结合
C
“
．分子水车”通过分子识别分离出C60和C70
D．通过红外光谱能区分TCSs 和三蝶烯
【答案】B
【详解】A．三蝶烯的结构中含20 个C，H 原子根据不饱和度及碳的四价原则计算为14 个，分子式为
C20H14，A 正确；
B
“
．分子水车”是有机分子，C70是碳的单质分子，二者均为分子晶体，分子间通过分子间作用力结合，
不存在离子键，B 错误；
C
“
．分子水车”能选择性分离C60和C70，具有分子识别特性，C 正确；
D．TCSs 含硫族元素（S、Se、Te）形成的化学键，三蝶烯仅含C、H 元素，二者官能团及化学键不同，
红外光谱可通过特征吸收峰区分，D 正确；
故选B。
8．（改编）一种主要成分为
和
的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白
磷(
)、
。其中，电炉煅烧发生的反应为：
。
下列说法错误的是
（
）
A
“
．电炉煅烧”必须隔绝空气
B．浸渣的主要成分是
C
“
．炉气水洗”使
与
均不溶于水，而分离D
“
．中和沉淀”不需要控制溶液的
【答案】D
【详解】A
“
．电炉煅烧”时生成
，
可与氧气反应，故必须隔绝空气，A 正确；
B．根据分析可知，浸渣的主要成分是
，B 正确；
C
“
．炉气水洗”因
、CO 均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使
与
分离，C 错误；
D
“
．中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的
（只溶于强酸强碱中），但需
要控制溶液的
，防止生成
，D 不正确；
故选D。
9．（新考法）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b 表面的主要反
应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是
（
）
A．电解时，
从右室向左室移动
B．电解总反应：
C．以
为原料，也可得到TQ
D．用
标记电解液中的水，可得到
【答案】D
【详解】A．电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A 正确；
B．根据转化关系图可知，电极b 中TY 是反应物，TQ 是生成物，电极a 上H+得电子生成H2，总反应
方程式为：
，B 正确；
C．将TY(
)换成
为原料，仍然能够得到TQ(
)，C 正确；
D．根据右图可知，用
标记电解液中的水，可得到的
18O 在环上甲基的邻位上
，D
错误；
答案选D。
10．正交晶型的黑磷具有半导体性质，应用前景广阔。与石墨相似，黑磷具有层状结构，层间依靠范德华
力结合，层内原子形成连续的立体六元环-褶皱蜂巢型结构，单层黑磷又称磷烯（结构片段如图所示）。
下列说法正确的是
（
）
A．黑磷与石墨的导电原理相同，黑磷的导电性不如石墨强
B．黑磷与石墨的晶体类型相同，黑磷的熔沸点比石墨更高
C．相同物质的量的磷烯与石墨烯，所含
键个数基本相同
D．黑磷中的磷原子采取
杂化，不可能再与其他原子形成化学键
【答案】C
【详解】石墨为导体，导电依赖层内离域π 电子；黑磷为半导体，导电依赖电子/空穴跃迁，导电原理
不同，A 错误；二者均为层状结构（混合晶体），但石墨层内C-C 键能远大于黑磷层内P-P 键能，故
黑磷熔沸点低于石墨，B 错误；石墨烯中每个C 原子形成3 个σ 键（
杂化），每个σ 键被2 个C 共
用，1 mol C 含1.5 mol σ 键；磷烯中每个P 原子形成3 个σ 键（类比褶皱结构中P 的成键），每个σ 键
被2 个P 共用，1 mol P 也含1.5 mol σ 键，故相同物质的量时σ 键数基本相同，C 正确；P 为
杂化，
存在孤对电子（如3 个σ 键+1 对孤对电子），孤对电子可与其他原子形成配位键，D 错误；
11．高分子的循环利用过程如下图所示，下列说法正确的是
（
）(不考虑立体异构)
A．b 生成a 的反应属于缩聚反应
B．b 中碳原子杂化方式为
C．b 与
发生加成反应最多可生成5 种二溴代物
D．a 的链节与b 分子中氢元素的质量分数相同
【答案】D
【详解】由a 和b 的结构简式可知，b 生成a 的反应属于加聚反应，A 错误；b 中含有碳碳双键、酯基
和甲基，碳碳双键和酯基中的碳原子为
杂化，甲基中的碳原子为
杂化，B 错误；b 中含有碳碳
双键，与
发生加成反应可形成以下二溴代物：
、
、
、
，最多可生成4 种二溴代物，C 错误；加聚物a 是由一种单
体聚合而成，其链节与单体分子式相同，氢元素的质量分数相同，D 正确；
12．
-异丙基丙烯酰胺可形成一种高分子膜，在一定温度范围内有温敏特性，结构如图所示。下列表述
不正确的是
（
）
A．可通过加聚反应合成此高分子膜
B．此高分子膜在
过程发生体积收缩
C．在
过程中此高分子膜内的
键断裂
D．A 过程为升温过程
【答案】C
【详解】
-异丙基丙烯酰胺中具有碳碳双键，通过加聚反应生成高分子膜，A 正确；高分子膜在A
过程膜内酰胺基中的
分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分子内氢键，导致体积收缩，B
正确；高分子膜在A 过程膜内酰胺基中的
分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分子内氢键，
分子间作用力减弱，需要吸收能量，所以A 过程为升温，高分子膜有
键没有断裂，而是破坏了
氢键，C 错误；高分子膜在A 过程膜内酰胺基中的
分别与水形成的氢键断裂，形成酰胺基内分
子内氢键，分子间作用力减弱，需要吸收能量，所以A 过程为升温，D 正确；
13．某锂离子电池电极材料结构如图。结构1 是钴硫化物晶胞的一部分，可代表其组成和结构；晶胞2 是
充电后的晶胞结构；所有晶胞均为立方晶胞。下列说法正确的是（ ）
A．结构1 的化学式可表示为
B．晶胞2 中
与
的最短距离为
C．充电前后与
距离最近的金属原子数目相同
D．晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体
【答案】D
【详解】A．由均摊法得，结构1 中含有Co 的数目为4+4×
=4.5，含有S 的数目为1+12×
=4，Co 与
S 的原子个数比为9：8，因此结构1 的化学式为Co9S8，A 错误；
B．由图可知，晶胞2 中
与
的最短距离为晶胞边长的
，晶胞边长为a，即
与
的最短距离为
，B 错误；
C．结构1 中，与S 最近的Co 是4 个，晶胞2 中与S 最近的Li 有8 个，C 错误；
D．当2 个晶胞2 放在一起时，截取第1 个晶胞的右一半和第2 个晶胞的左一半合并后就是晶胞3
；根据晶胞2 的结构可知，S 的个数为1+12×
=4，Li 的个数
为8，则晶胞2 表示的化学式为Li2S，在晶胞3 中，S 的个数为8×
+6×
=4，Li 的个数为8，则晶胞
3 表示的化学式为Li2S，晶胞2 和晶胞3 表示同一晶体，D 正确；
故选D。
14．某理论研究认为：燃料电池（图b）的电极I 和Ⅱ上所发生反应的催化机理示意图分别如图a 和图c，
其中
获得第一个电子的过程最慢。由此可知，理论上说肯定错误的是
（
）
A．正极反应的催化剂是i
B．图a 中，i 到ii 过程的活化能一定最高
C．燃料电池工作过程中，两极区溶液
均保持不变
D．电池工作过程中，当转移
，正极室的溶液质量增加
【答案】C
【详解】燃料电池中，正极发生还原反应（
得电子），图a 为电极I 的机理，涉及
的还原过程。
催化剂在反应前后不变，图a 中i 参与反应循环且最终再生，故i 是正极反应的催化剂，A 正确；已知
获得第一个电子的过程最慢（决速步），活化能越高反应越慢。图a 中i→ii 为
结合H⁺和第一个
电子生成中间产物的过程，即
得第一个电子的步骤，故该过程活化能最高，B 正确；负极（图c）
反应为
，为保持电中性，H⁺通过质子交换膜移向正极，负极区H⁺浓度可能不变；正极反
应为
，生成
使溶液体积增大，H⁺浓度降低，pH 增大，两极区pH 并非均不变，
C 错误；当转移
时，正极消耗
（质量
），同时有
（质量
）从负极迁移进
入正极室参与反应，因此正极室溶液质量增加量为进入物质的总质量，即
，D 正确；
综上所诉。
15．常温下，将一定浓度的氨水逐滴加入
溶液中，该过程中溶液
与加入氨水体积V 的关系如图所示，已知e 点对应的溶液迅速由浑浊变澄清，
且此时溶液中的
与
均约为
。下列叙述正确的是
（
）
A．最好选择
段溶液与葡萄糖等含有醛基的有机物发生银镜反应
B．a 点对应溶液中由水电离出的
C．b 点对应溶液中：
D．常温下，反应
的平衡常数的数量级为
【答案】B
【详解】A．e 点所得溶液为银氨溶液，c~d 段为生成氢氧化银的阶段，则与葡萄糖发生银镜反应最好
选用e 点溶液，A 错误；
B．a 点没有加入氨水，溶液为硝酸银溶液，水解促进水的电离，
=4，
mol/L，由水电离出的
，B 正确；
C．由图可知，b 点溶液中AG 大于0，溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，由电荷守恒关系
可知，溶液中
，则
，C 错误；
D．由图可知，e 点加入氨水体积为4.7 mL，溶液中银离子和氨分子的浓度都为
，则溶
液中二氨合银离子的浓度为
，反应
的平衡常数
，D 错
误；
故选B。
二、非选择题：本题共4 小题，共55 分。
16．（16 分）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的
价
氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴、制备锂电池材料的一种流程如下。
已知：Ksp(CuS)=6.3×10-36，Ksp(ZnS)=2.5×10-22，Ksp(CoS)=4.0×10-21
回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸”效率，除了将废渣磨碎，还可以 。
(2)“酸浸”步骤中，分离出的滤渣的化学式是 。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol L-1，向其中加入Na2S 至Zn2+沉淀完全，
此时溶液中c(Co2+) = mol/L，据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离 (填“能”或“不能”)。
(4)“沉锰”步骤中，Na2S2O8 的作用是 。
(5)“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0-5.5，加入适量的NaClO 氧化Co2+，其反应的离子方程式为 。
(6)钴酸锂(LiCoO2)是锂离子电池的正极材料，其晶胞结构如图。充放电过程中，由Co-O 键构成的
CoO2层如同坚固的脚手架，在锂离子脱出和嵌入时保持结构稳定。已知：O、Co、Li 的电负性分别为
3.44、1.88、0.98。
①从电负性角度分析，LiCoO2中O—Co 键是 键。放电时，钴元素的化合价 (填“升高”、
“降低”或“不变”)，同时，锂离子 (填“嵌入”或“脱出”)钴酸锂晶体。
②该晶体的密度为 g•cm-3 (用含a、c、NA的计算式表示)。(原子量：Li- 7 O-16 Co-59)
【答案】（共16 分）(1)适当升温、适当提高硫酸浓度（2 分）
(2)Cu、PbSO4（2 分）
(3) 1.6 × 10-4
（2 分） 不能（1 分）
(4)分别氧化Mn2+、Fe2+为MnO2、Fe3+，以便除去（2 分）
(5)2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+4H++Cl-（2 分）
(6) 共价键 （1 分） 降低（1 分） 嵌入（1 分）
（2 分）
【详解】（1
“
）酸浸”前，为了提高“酸浸”效率，除了将废渣磨碎，还可以适当升温、适当提高硫酸浓
度；
（2）由分析，分离出的滤渣的化学式是Cu、PbSO4；
（3）加入Na2S 至Zn2+沉淀完全，此时溶液中
，
，此时绝大部分二价钴离子也已经沉淀，据此判断不能
实现Zn2+和Co2+的完全分离；
（4）由流程结合分析
“
，沉锰”步骤中，Na2S2O8 的作用是分别氧化Mn2+、Fe2+为MnO2、Fe3+，以便除
去；
（5）反应为酸性条件下，次氯酸根离子氧化二价钴离子生成Co(OH)3沉淀，反应中钴化合价由+2 变
为+3、氯化合价由+1 变为-1，结合电子守恒，反应为：2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+4H++Cl-；
（6）①氧、钴电负性差值为3.44-1.88=1.56<1.7，则从电负性角度分析，LiCoO2中O—Co 键是共价键
键；放电时，负极锂失去电子化合价升高，则正极钴酸锂中钴元素的化合价会降低，阳离子向正极移
动，故同时，锂离子嵌入钴酸锂晶体。
②据“均摊法”，晶胞中含
个Li，结合化学式LiCoO2，则晶体密度为
。
17．（15 分）某研究小组探究AlCl3催化氯苯与氯化亚砜(SOCl2)转化为化合物Z(
)的
反应。实验流程为：
已知：
①实验在通风橱内进行。
SOCl
②
2遇水即放出SO2和HCl；AlCl3易升华。
③氯苯溶于乙醚，难溶于水；Z 易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水。
请回答：
(1)在无水气氛中提纯少量AlCl3的简易升华装置如图所示，此处漏斗的作用是 。
(2)写出下图中仪器A 的名称 ，干燥管内可用的酸性固体干燥剂 (填1 种)。
(3)写出生成Z 的化学方程式 ，物质X 可采用吸收法，在答题卡指定位置画出吸收该物质的装置
图 。
(4)步骤Ⅰ，下列说法不正确的是______。
A．氯苯试剂可能含有水，在使用前应作除水处理
B．三颈烧瓶置于冰水浴中，是为了控制反应温度
C．Z 中S 和C 都是sp2杂化，所有原子一定共平面
D．反应体系中不再产生气泡时，可判定反应基本结束
(5)步骤Ⅱ，加入冰水的作用是 。
(6)步骤Ⅲ，从混合物M2中得到Z 粗产物的所有操作如下，请排序 (填序号)。
①减压蒸馏 ②用乙醚萃取、分液 ③过滤 ④再次萃取、分液，合并有机相 ⑤加入无水Na2SO4干
燥剂吸水
【答案】（15 分）(1)AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体，收集AlCl3（2 分）
(2) P2O5、硅胶 （2 分） 球形冷凝管（1 分）
(3) 2C6H5-Cl +SOCl2
+2HCl （2 分）
或
或
（2 分）
(4)C（2 分）
(5)除去混合物中的SOCl2、AlCl3，实现有机相与无机相的分离，同时降低反应的速率（2 分）
(6)②④⑤③①（2 分）
【详解】（1）已知AlCl3易升华，即受热之后变为蒸汽，遇冷之后又凝华为固体，故在无水气氛中提
纯少量AlCl3的简易升华装置中漏斗的作用是：AlCl3蒸汽遇冷的漏斗内壁凝华为AlCl3固体，收集
AlCl3；
（2）图中仪器A 为球形冷凝管；酸性干燥剂一般用于干燥酸性或中性气体，常见的酸性固体干燥剂
有五氧化二磷或硅胶等，它可以吸收水分，此处干燥剂是为了防止空气中水蒸气进入，可使用P2O5、
硅胶；
（3）
AlCl3催化氯苯与氯化亚砜(SOCl2)转化为化合物Z(
)，反应的化学方程式为：
；物质X 为HCl，可采用吸收法除去，还要防止
倒吸，则装置图为
：
或
或
；
（4）A．由题干信息可知，SOCl2遇水即放出SO2和HCl，氯苯试剂可能含有水，故在使用前应作除
水处理，A 正确；
B．由题干信息可知，AlCl3易升华，故三颈烧瓶置于冰水浴中，是为了控制反应温度，B 正确；
C．
中苯环C 都是sp2杂化，S 原子价层电子对数是
，S 为sp3
杂化，所有原子不能共平面，C 错误；
D．已知氯苯和SOCl2在AlCl3催化作用下生成Z 和HCl，即反应过程中能够产生难溶于有机物的HCl
气泡，则可知反应体系中不再产生气泡时，可判定反应基本结束，D 正确；
故选C；
（5）由分析可知，步骤Ⅰ所得M1 中含有Z、氯苯和SOCl2、AlCl3等，结合题干信息可知，SOCl2遇水
即放出SO2和HCl，且AlCl3易溶于水而难溶于有机物，故步骤Ⅱ中加入冰水的作用是除去混合物中的
SOCl2、AlCl3，同时冰水可以降低反应速率；
（6）由分析可知，步骤Ⅱ得到的混合物M2 中含有Z、氯苯，结合题干信息：氯苯溶于乙醚，难溶于
水；Z 易溶于乙醚，难溶于水；乙醚不易溶于水，步骤Ⅲ从混合物M2 中得到Z 粗产物的所有操作为：
用乙醚萃取、分液，再次萃取、分液，合并有机相，加入无水Na2SO4干燥剂吸水，过滤出Na2SO4晶
体，即得到氯苯和Z 的混合，在进行减压蒸馏，故答案为：②④⑤③①；
18．（13 分）甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源。
(1)甲烷和水蒸气催化重整制取富氢混合气：
。图为不同温度条
件下6 小时稳定测试电流强度对CH4转化率[α(CH4)]的影响。由图可知，随着温度的升高，电流对CH4
转化率的影响作用逐渐 (填“增加”“减小”或“不变”)，600℃时，电流对三种催化剂中的
(用图中的催化剂表示式回答)影响效果最弱，当温度高于750℃时，无论电流强度大小，有无催化剂，
CH4转化率趋于相同，其原因是 。
(2)某温度下，向2L 密闭容器中按物质的量之比1：2 充入CH4(g)和
，发生反应
，一段时间反应达平衡，平衡时反应共吸
收热量123.9kJ，CO2的物质的量浓度是CH4的3 倍，则CH4的起始浓度为 ，
平衡转化率
为 。若保持恒温，向容器内再通入1mol
和2mol
，平衡将 (填“正向”、
“逆向”或“不”)移动，CH4平衡转化率 (填“变大”
“
、变小”或“不变”)。
(3)研究得出当甲烷分解时，几种气体平衡时分压(Pa)的对数(lgp)与温度T 的关系如图所示。A 点温度
时，反应
的平衡常数Kp= P
用平衡分压代替平衡浓度计算)。
【答案】（13 分）(1) 减小 （1 分） 10Ni−3CaO/γ−Al2O3（2 分） 温度高于750 ℃时，
几种情况下的反应均已达到平衡，催化剂不改变平衡状态（2 分）
(2) 0.5 mol·L-1 （2 分） 75% （2 分） 正向 （1 分） 变小（1 分）
(3)103.4（2 分）
【详解】（1）根据图示可知，当使用相同的催化剂时，随着温度升高，电流对CH4转化率的影响作
用逐渐减小；使用10Ni-3CaO/γ-Al2O3催化剂，电流分别为0A、4.5A 时，甲烷的转化率相差不大，因
此，600℃时，电流对三种催化剂中10Ni-3CaO/γ-Al2O3影响效果最弱；催化剂不影响平衡移动，反应
物的平衡转化率不变，因此当温度高于750℃时，无论电流强度大小，有无催化剂，CH4转化率趋于
相同，其原因是温度高于750℃时，几种情况下的反应均达到平衡，催化剂不影响平衡移动，因此甲
烷的转化率趋于相同；
（2）已知
，即1mol CH4(g)和2mol H2O(g)
完全反应生成1mol CO2(g)和4mol H2(g)时吸收165.2kJ 的能量；某温度下，向2L 密闭容器中按物质的
量之比1：2 充入CH4(g)和H2O(g)，一段时间反应达平衡，平衡时反应共吸收热量123.9kJ，则反应消
耗的n(CH4)=
mol=0.75mol，c(CH4)=0.375mol/L，假设起始时c(CH4)=xmol/L，c(H2O)=2xmol/L，
根据三段式进行计算：
平衡时CO2的物质的量浓度是CH4的3 倍，即3(x-0.375)=0.375，解得x=0.5，则起始时
c(CH4)=0.5mol/L，c(H2O)=1mol/L；根据转化率=
×100%有α(H2O)=
×100%=75%；
平衡时，若保持恒温，向容器内再通入1mol CH4(g)和2mol H2O(g)，平衡正向移动；
若同等倍数的增加反应物的量，等效于增大压强，反应物的转化率变化与气体物质的化学计量数有关，
已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应，得到的平衡相当于原平衡逆向移动，反应物的转化率
变小；
（3）根据图示可知，A 点时lgp(C2H2)=-1.3，lgp(H2)=4，lgp(C2H4)=-0.7，则p(C2H2)=10-1.3，
p(H2)=104，p(C2H4)=10-0.7，则Kp=
=
=103.4Pa。
19．我国科学家基于光—酶协同催化实现三组分反应的有机合成，其中一个反应如下(反应条件略；Ph-代
表苯基)：
（1）2a 可以与水发生加成反应生成化合物I。在I 的同分异构体中，同时含有苯环和醇羟基结构的共
种(含化合物Ⅰ)。
（2）下列说法正确的有___________(填序号)。
A．在
，
和
生成
的过程中，有
键断裂和
键形成
B．在
分子中，存在手性碳原子，并有20 个碳原子采取
杂化
C．在
分子中，有大
键，可存在分子内氢键，但不存在手性碳原子
D．化合物
是苯酚的同系物，且可发生原子利用率为
的还原反应
（3）已知：在一定条件下，
与丙酮发生反应，溴取代丙酮中的
，生成化合物
。羧酸可发
生类似于丙酮的
取代反应。
根据上述信息，分三步合成化合物Ⅱ。
①第一步，引入溴：其反应式为 。
②第二步，其反应式为 (注明反应条件)。
③第三步，合成Ⅱ：②中得到的含溴有机化合物与
、
反应。
（4）参考上述三组分反应，直接合成化合物Ⅱ，需要以1a、 (填结构简式)和3a 为反应物。
【答案】（1）5（2 分）
（2）AB（2 分）
（3）
（2 分）
（3 分）
（4）
（2 分）
【详解】（1）化合物Ⅰ的分子式为
，分子中含有苯环，则其余结构均为饱和结构，含有醇羟基
的结构的同分异构体有
、
、
、
、
，共计5 种；
（2）在1a、2a 和3a 生成4a 的过程中，1a、2a 先发生碳碳双键的加成反应，生成
，该过程存在
键断裂，随后与3a 发生取代反应脱去1 分子HBr 生成4a，该过程
存在
键形成，A 正确；连接4 个不同基团的碳原子是手性碳原子，4a 分子中，存在手性碳原子，如
图：
，苯环是平面结构，三个苯环以及酮羰基的碳原子均为
杂化，共
计20 个，B 正确；在5a 分子中，苯环内有大
键，酮羰基和羟基相邻较近，可存在分子内氢键，且
与羟基相连的碳原子是手性碳原子，C 错误；化合物5a 与氢气发生还原反应是原子利用率为100%的
反应，但化合物5a 含有酮羰基，不是苯酚的同系物，D 错误；
故选AB；
（3）比较化合物Ⅱ与主产物的结构简式可知，主要在右侧含氧官能团不同，化合物Ⅱ含有酯基，故推
测合成Ⅱ发生的反应有酯化反应；
①已知羧酸在一定条件下，可发生类似于丙酮的
取代反应，则第一步反应为羧酸中
的取代
反应引入溴，化学方程式为
；
②第二步
与甲醇发生酯化(取代)反应，化学方程式为
；
③第三步1a、2a 发生碳碳双键的加成反应，生成
，再与
发生取代
反应得到
；
（4）结合化合物Ⅲ的结构简式
，将其断键，左侧表示1a 基团，右侧是3a
基团，则需要合成Ⅲ的还差
，即合成流程是1a 与
先发生1，4 加成反应，生成
，再与3a 发生取代
反应得到目标产物。
