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2021-2022学年上海市虹口区高三（上）期末化学试卷（一模）
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这是一份2021-2022学年上海市虹口区高三（上）期末化学试卷（一模），共37页。试卷主要包含了选择题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年上海市虹口区高三（上）期末化学试卷（一模）
一、选择题（本题共40分，每小题2分，每题只有一个正确选项）
1．（2分）下列垃圾应倒入到贴有如图标志的垃圾桶的是（ ）
A．废弃的电池 B．用过的餐巾纸
C．铝制的易拉罐 D．过期的药品
2．（2分）科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子（ ）
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．具有相同的性质 D．具有相同的质子数
3．（2分）将氢氧化钠加热至熔融后进行电解，可得到金属钠、氧气和水，此过程中不存在（ ）
A．离子键破坏 B．共价键断裂 C．离子键形成 D．共价键形成
4．（2分）一定条件下，CO2气体（x）可以转化为原子晶体CO2（Y），下列说法错误的是（ ）
A．x的电子式为
B．X、Y中均含极性键
C．如图表示的是Y的晶体结构
D．上述转化是化学变化
5．（2分）下列物质分离的操作中，必须加热的是（ ）
A．蒸馏 B．分液 C．纸上层析 D．过滤
6．（2分）硒是人体必需的微量元素，如图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法正确的是（ ）
A．位于Ⅵ族
B．质量数为34
C．原子中能量最高的电子有6个
D．相对原子质量为78.96
7．（2分）agO2和agX气体在相同压强下体积随温度变化存在如图关系，推测X气体可能是（ ）
A．H2 B．CH4 C．SO2 D．O3
8．（2分）Na、Mg、S、Cl是第三周期的四种元素，下列判断错误的是（ ）
A．碱性NaOH＞Mg（OH）2 B．原子半径r（Mg）＜r（S）
C．热稳定性HCl＞H2S D．氧化性S＜Cl2
9．（2分）我国药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于青蒿素的说法正确的是（ ）
A．具有较好的水溶性
B．具有芳香气味，是芳香族化合物
C．在酸、碱溶液中均能稳定存在
D．含有“﹣O﹣O﹣”基团，可能具有一定的氧化性
10．（2分）下列反应中，通入的气体既作氧化剂又作还原剂的是（ ）
A．二氧化氮通入水中
B．二氧化硫通入氢硫酸中
C．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
D．氨气通入氯化铝溶液中
11．（2分）关于新制氯水说法错误的是（ ）
A．既含氯离子又含氯分子
B．通入一定量二氧化硫，漂白性减弱
C．加入小苏打粉末，有气泡产生
D．久置后溶液酸性减弱
12．（2分）已知某酯类化合物能发生如下反应：C6H8O4+2H2O 2X（己配平）。符合该反应的有机物X有（不考虑立体异构）（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
13．（2分）利用人工模拟光合作用合成甲烷的原理为：CO2+2H2O→CH4+2O2，装置如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该装置将太阳能转化为电能和化学能
B．电子从氮化镓电极经负载流向铜电极
C．铜电极上电极反应式：CO2+8H+﹣8e→CH4+2H2O
D．向装置中加入少量稀硫酸可提高合成工作效率
14．（2分）研究表明，在一定条件下，气态HCN（a）与HNC（b）两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．HNC比HCN更稳定
B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热
C．HNC（g）→HCN（g）+59.3kJ
D．加入催化剂，可以减小反应的热效应
15．（2分）下列实验装置或操作正确的是（ ）
A．配制浓硫酸与浓硝酸的混酸
B．配制一定物质的量浓度的溶液
C．观察铁是否发生吸氧腐蚀
D．实验室制乙炔
16．（2分）在pH＝1的溶液中，含有浓度都为0.1mol/L的NH4+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣和X离子，则X可能是（ ）
A．Al3+ B．Mg2+ C．Ag+ D．Fe2+
17．（2分）已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。NA表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是（ ）
A．反应①中3.2gS充分燃烧后生成2.24 LSO2
B．反应②中若转移2NA个电子，生成1.5molS
C．NA个SO2分子与足量氧气经反应③可以制得NA个SO3分子
D．pH＝3的二氧化硫水溶液中H+的物质的量为1×10﹣3mol
18．（2分）下列实验现象或数据不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
A．探究卤化银沉淀的转化
B．探究难溶性钡盐的生成
C．测定不同温度纯水的导电性
D．测定不同浓度氨水的pH
c（氨水）/mol•L﹣1
0.1
0.01
常温下pH
11.1
10.6
19．（2分）某种天然碱的化学式为aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O，取一定质量该天然碱溶于水，逐滴加入稀盐酸，溶液中的NaHCO3的物质的量与加入HCl的物质的量变化如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．a：b＝2：1
B．N点溶液中存在：c（OH﹣）＝c（H+）+c（HCO3﹣）+2c（H2CO3）
C．水的电离程度：N＞M＞P
D．取天然碱溶液加入盐酸，离子方程式可能是：3HCO3﹣+2CO32﹣+7H+→5CO2↑+5H2O
20．（2分）T℃，体积均为1L的甲、乙、丙容器中发生反应：2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）+（Q＞0），K＝0.2。t1时刻容器中X、Y与Z的物质的量如表，下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
甲
1mol
5mol
3mol
乙
2mol
1mol
2mol
丙
4mol
2mol
3mol
A．甲容器中v正＞V逆
B．乙容器若降低温度，达到平衡时c（X）可能为2mol•L﹣1
C．乙、丙容器达到平衡后，X的浓度不相等
D．若丙容器中X的体积分数不变，则该反应已达平衡
二、（本题共15分）
21．硼及其化合物在工业中有很多用处。一些硼的卤化物的沸点如下所示：
卤化物
BF3
BCl3
BBr3
沸点/℃
﹣100.3
12.5
90
完成下列填空：
（1）硼原子的核外共有 种形状不同的电子云；溴原子的最外层电子排布式为 。
（2）如表中三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形，由此推断F﹣B﹣F的键角为 ，BF3属于 分子（填“极性”或“非极性”）。
（3）解释表中三种卤化硼沸点存在差异的原因： 。
22．硼酸H3BO3是一种具有防腐作用的弱酸，其电离过程的微观图示如图：
（1）含氧酸的通式一般可以表示为（HO）mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是 （选填编号）。
a.HClO
b.H4SiO4
c.H3PO4
d.H2CO3
（2）向NaOH溶液中滴加少量硼酸，反应的离子方程式为 。
（3）在氧化剂存在下，硼和强碱共熔发生如下反应： B+ NaOH+ KNO3→ NaBO2+ KNO2+ H2O。配平上述反应。该过程中被还原的元素是 。写出该反应体系中属于弱电解质的物质的电子式： 。
三、（本题共15分）
23．CO2是一种廉价的碳资源，综合利用CO2对构建低碳社会有重要意义。完成下列填空：
工业生产中可以以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。
（1）该反应的平衡常数表达式为 。
（2）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是 （选填编号）。
a.容器中的压强不再改变
b.混合气体的密度不再改变
c.3v正（CH3OH）＝v正（H2）
d.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
（3）将CO2（g）和H2（g）按如表所示加入到两个体积均为2L的恒容密闭容器中，进行反应并达到平衡（已知T1＜T2）：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO2
H2
CH3OH
H2O
1
T1
1
3
0.8
t1
2
T2
1
3
0.7
t2
①实验1中以v（H2）表示的到达平衡时的平均反应速率为 。
②该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。以下为H2的平衡转化率随某一物理量变化的曲线图，则横坐标x表示的物理量除压强外，还可以是 （任意写一种）。
24．有人提出把富含CO2的空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后也可变为甲醇，流程如图：
（1）用离子方程式表示碳酸钾溶液呈碱性的原因： 。吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系 ＝ 。
（2）上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是 。
四、（本题共14分）
25．六氯化钨（WCl6）可用作有机合成催化剂，极易水解。
Ⅰ.实验室中，先将三氧化钨（WO3）用氢气还原为金属钨再制备WCl6，装置如图所示（夹持装置略）：
已知相关物质性质如表所示：
W
WO3
WCl6
颜色
银白色
黄色
蓝色
熔点/℃
3422
1473
275
沸点/℃
5660
1750
347
完成下列填空：
（1）检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是 ；
（2）一段时间后，加热管式电炉，以一定速率通入H2，升温至1000℃，并对装置末端逸出的H2进行后续处理。装置A的作用除干燥气体外，还能 ；C中冷却水从 （选填“a”或“b”）口通入；反应过程中，B中的现象是 。
Ⅱ.WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以E替换D，在硬质玻璃管末端缠上电热丝；③……；④加热至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃；……
（3）操作③必不可少，否则可能会导致危险事故，该操作是 。
（4）制备WCl6的化学方程式为 。在制备过程中保持电热丝温度在350℃的作用是 。
（5）U型管中碱石灰的作用是 。
五、（本题共16分）
26．普鲁本辛（M）常用于胃和十二指肠溃疡的辅助治疗，其合成路线如图所示：
已知：R﹣OHR﹣CN
（1）反应①所需的试剂与条件是 。反应③的反应类型为 。
（2）反应②的化学方程式为 。
（3）X的结构简式为 ；Z的分子式为 。
（4）写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 。
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子
（5）写出仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH）的合成路线 （其他无机原料任选，合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物）。
2021-2022学年上海市虹口区高三（上）期末化学试卷（一模）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共40分，每小题2分，每题只有一个正确选项）
1．（2分）下列垃圾应倒入到贴有如图标志的垃圾桶的是（ ）
A．废弃的电池 B．用过的餐巾纸
C．铝制的易拉罐 D．过期的药品
【分析】根据可回收垃圾是指能够回收再利用，既不污染环境又节约了资源，不可回收垃圾属于不能再利用，但可以集中处理。
【解答】解：A.废电池中含有对人体有害的物质，应该扔进有害物质垃圾箱，是不可回收的垃圾，故A错误；
B.用过的餐巾纸，是不可回收的垃圾，故B错误；
C.铝制易拉罐可以回收，处理后还可作为原料，故C正确；
D.过期药品是不可回收的垃圾，故D错误；
故选：C。
【点评】通过回答本题要知道哪些物质可以回收，哪些物质不可以回收，所以为了增强人们的环保意识，变废为宝，别把垃圾放错了位置。
2．（2分）科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子（ ）
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．具有相同的性质 D．具有相同的质子数
【分析】A．同种元素组成的不同单质为元素的同素异形体；
B．质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为同位素；
C．物质结构、组成相同，具有相同的性质；
D．计算化合物中原子的质子数总和分析判断。
【解答】解：A．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子不是单质，不是同素异形体，故A错误；
B．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子是化合物，不是原子，不是同位素，故B错误；
C．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子中原子的质量数不同，物理性质不同，原子核外电子数相同，化学性质相同，故C错误；
D．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子中质子数都为6+8＝14，具有相同的质子数，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了物质组成、物质分类，主要是同素异形体、同位素概念和原子中微粒数关系的分析应用，题目难度不大。
3．（2分）将氢氧化钠加热至熔融后进行电解，可得到金属钠、氧气和水，此过程中不存在（ ）
A．离子键破坏 B．共价键断裂 C．离子键形成 D．共价键形成
【分析】NaOH加热至熔融时，NaOH发生电离，电解熔融态NaOH得到Na、O2和H2O，电解时，阴极上钠离子得电子生成Na，阳极上OH﹣放电生成O2和H2O，据此分析解答。
【解答】解：A．NaOH加热至熔融时，NaOH发生电离生成Na+、OH﹣，所以有离子键的破坏，故A错误；
B．电解过程中阳极上OH﹣放电生成O2和H2O，所以有共价键的断裂，故B错误；
C．电解过程中没有生成离子化合物，所以没有离子键的形成，故C正确；
D．电解过程中阳极上OH﹣放电生成O2和H2O，生成氧气、水时有共价键的生成，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学键，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，明确物质构成微粒及微粒之间作用力、NaOH熔融及电解过程中发生的变化是解本题关键，题目难度不大。
4．（2分）一定条件下，CO2气体（x）可以转化为原子晶体CO2（Y），下列说法错误的是（ ）
A．x的电子式为
B．X、Y中均含极性键
C．如图表示的是Y的晶体结构
D．上述转化是化学变化
【分析】A．CO2气体分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对；
B．不同原子之间形成的共价键为极性键；
C．图中结构存在CO2分子，而原子晶体不存在单个分子；
D．CO2原子晶体转化为CO2分子，结构发生变化，二者是不同的物质。
【解答】解：A．CO2气体分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，其电子式为，故A正确；
B．X、Y中均含有碳原子与氧原子之间形成极性键，故B正确；
C．图中结构存在CO2分子，而原子晶体不存在单个分子，图不是CO2分子晶体的结构，故C错误；
D．CO2原子晶体转化为CO2分子，结构发生变化，二者是不同的物质，二者的转变是化学变化，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查晶体结构与化学键，题目难度不大，意在考查学生的信息获取与分析能力，注意原子晶体（共价晶体）结构特点。
5．（2分）下列物质分离的操作中，必须加热的是（ ）
A．蒸馏 B．分液 C．纸上层析 D．过滤
【分析】蒸馏分离沸点不同的液体混合物，一定需要加热，以此来解答。
【解答】解：A.蒸馏需要加热，故A正确；
B.分液分离分层的液体混合物，不需要加热，故B错误；
C.纸上层析与溶质在不同溶剂中的扩散速率有关，不需要加热，故C错误；
D.过滤分离不溶性固体与溶液，不需要加热，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查混合物的分离提纯，为高频考点，把握混合物的分离提纯方法、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意加热的作用，题目难度不大。
6．（2分）硒是人体必需的微量元素，如图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法正确的是（ ）
A．位于Ⅵ族
B．质量数为34
C．原子中能量最高的电子有6个
D．相对原子质量为78.96
【分析】根据图中元素周期表可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数，字母表示该元素的元素符号，中间的汉字表示元素名称，汉字下面为价电子排布式，最下边的数字表示相对原子质量，进行分析判断即可。
【解答】解：A、34号硒位于第四周期ⅥA，故A错误；
B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为34，表示原子序数为34；根据原子序数＝核电荷数＝质子数，则该元素的原子核内质子数为34，故B错误；
C、34号硒位于第四周期ⅥA，所以原子最外层有6个电子，价电子排布为4s24p4，原子中能量最高的电子有4个，故C错误；
D、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为78.96，故D正确；
故选：D。
【点评】本题难度不大，考查学生灵活运用元素周期表中元素的信息（原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量）进行分析解题的能力。
7．（2分）agO2和agX气体在相同压强下体积随温度变化存在如图关系，推测X气体可能是（ ）
A．H2 B．CH4 C．SO2 D．O3
【分析】同温同压条件下，气体体积和物质的量成正比。
【解答】解：由图可知V（O2）：V（X）＝2：1，则＝，解得M（X）＝64g/mol，则X气体为SO2，
故选：C。
【点评】本题考查阿伏加德罗定律推论，题目难度中等，掌握以物质的量为中心的相关计算和阿伏加德罗定律的相关推论是解题的关键。
8．（2分）Na、Mg、S、Cl是第三周期的四种元素，下列判断错误的是（ ）
A．碱性NaOH＞Mg（OH）2 B．原子半径r（Mg）＜r（S）
C．热稳定性HCl＞H2S D．氧化性S＜Cl2
【分析】A．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
B．同周期自左而右原子半径减小；
C．元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定；
D．元素非金属性越强，对应单质氧化性越强。
【解答】解：A．同周期自左而右金属性减弱，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性NaOH＞Mg（OH）2，故A正确；
B．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径r（Mg）＞r（S），故B错误；
C．同周期自左而右非金属性增强，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定，故热稳定性HCl＞H2S，故C正确；
D．元素非金属性S＜Cl，故氧化性S＜Cl2，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素周期律应用，题目比较基础，明确规律即可解答，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
9．（2分）我国药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于青蒿素的说法正确的是（ ）
A．具有较好的水溶性
B．具有芳香气味，是芳香族化合物
C．在酸、碱溶液中均能稳定存在
D．含有“﹣O﹣O﹣”基团，可能具有一定的氧化性
【分析】A.含酯基、烃基；
B.不含苯环；
C.具有酯的性质；
D.含有“﹣O﹣O﹣”基团，与过氧化物的性质相似。
【解答】解：A.含酯基、烃基，不溶于水，故A错误；
B.不含苯环，不属于芳香族化合物，故B错误；
C.含酯基，在酸、碱溶液中均发生水解反应，不能稳定存在，故C错误；
D.含有“﹣O﹣O﹣”基团，具有一定的氧化性，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的官能团、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意酯的性质，题目难度不大。
10．（2分）下列反应中，通入的气体既作氧化剂又作还原剂的是（ ）
A．二氧化氮通入水中
B．二氧化硫通入氢硫酸中
C．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
D．氨气通入氯化铝溶液中
【分析】气体中元素的化合价既升高又降低，则气体既作氧化剂又作还原剂，以此来解答。
【解答】解：A．反应生成一氧化氮、硝酸，N元素的化合价既升高又降低，则二氧化氮气体既作氧化剂又作还原剂，故A正确；
B．二氧化硫通入氢硫酸中，二氧化硫中的S元素的化合价降低，则气体只作氧化剂，故B错误；
C．乙烯通入酸性高锰酸钾中，被氧化成二氧化碳，C元素的化合价升高，发生氧化反应，故C错误；
D．反应生成氢氧化铝沉淀，没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
11．（2分）关于新制氯水说法错误的是（ ）
A．既含氯离子又含氯分子
B．通入一定量二氧化硫，漂白性减弱
C．加入小苏打粉末，有气泡产生
D．久置后溶液酸性减弱
【分析】氯气与水发生Cl2+H2O⇌HCl+HClO，新制氯水含有Cl2、HClO、H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣等粒子，据此分析解答。
【解答】解：A．依据分析可知，氯水中含有氯气分子，含有氯离子，故A正确；
B．二氧化硫与氯气、水反应生成硫酸和盐酸，导致氯水漂白性减弱，故B正确；
C．氯水中含有氢离子，加入小苏打粉末，有气泡产生，故C正确；
D．久置氯水中的次氯酸分解生成盐酸和氧气，酸性增强，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查氯气的性质，为元素化合物知识的高频考点，有利于培养学生的良好的科学素养和学习的积极性，注意相关基础知识的积累，难度不大。
12．（2分）已知某酯类化合物能发生如下反应：C6H8O4+2H2O 2X（己配平）。符合该反应的有机物X有（不考虑立体异构）（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【分析】由原子守恒可知X的分子式为C3H6O3，且X含有羟基和羧基。
【解答】解：酯水解只生成一种有机物X，则X含有羟基和羧基，由原子守恒可知X的分子式为C3H6O3，故X的结构简式可为HOCH2CH2COOH、，
故选：B。
【点评】本题考查同分异构体的书写，注意理解酯的水解原理，旨在考查学生分析推理能力，题目难度不大。
13．（2分）利用人工模拟光合作用合成甲烷的原理为：CO2+2H2O→CH4+2O2，装置如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该装置将太阳能转化为电能和化学能
B．电子从氮化镓电极经负载流向铜电极
C．铜电极上电极反应式：CO2+8H+﹣8e→CH4+2H2O
D．向装置中加入少量稀硫酸可提高合成工作效率
【分析】由图可知，碳元素价态降低得电子，Cu电极为正极，电极反应式为CO2+8H++8e→CH4+2H2O，GaN为负极，电极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，据此作答。
【解答】解：A.由图可知，该装置工作时，有电流产生，同时合成甲烷，故太阳能转化为电能和化学能，故A正确；
B.原电池工作时，电子由负极（GaN）经外电路流向正极（Cu），故B正确；
C.Cu电极为正极，电极反应式为CO2+8H++8e→CH4+2H2O，故C错误；
D.向装置中加入少量稀硫酸，可提高溶液中离子浓度，增强导电性，提高合成工作效率，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
14．（2分）研究表明，在一定条件下，气态HCN（a）与HNC（b）两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．HNC比HCN更稳定
B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热
C．HNC（g）→HCN（g）+59.3kJ
D．加入催化剂，可以减小反应的热效应
【分析】A．物质具有的能量越低越稳定；
B．反应吸放热与反应条件无关；
C．HNC（g）→HCN（g）186.5kJ﹣127.2kJ；
D．催化剂不改变反应的反应热。
【解答】解：A．由图可知，HCN具有的能量较低，则HCN比HNC更稳定，故A错误；
B．反应吸放热与反应条件无关，则HCN转化为HNC，反应条件不一定要加热，故B错误；
C．HNC（g）→HCN（g）186.5kJ﹣127.2kJ＝+59.3kJ，故C正确；
D．加入催化剂，反应的热效应不变，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，掌握盖斯定律的应用是解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意物质的状态，题目难度不大。
15．（2分）下列实验装置或操作正确的是（ ）
A．配制浓硫酸与浓硝酸的混酸
B．配制一定物质的量浓度的溶液
C．观察铁是否发生吸氧腐蚀
D．实验室制乙炔
【分析】A.混合时将密度大的液体注入密度小的液体中；
B.玻璃棒的下端应在刻度线以下；
C.食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，但没有塞橡皮塞；
D.电石与水反应生成氢氧化钙易堵塞瓶颈处。
【解答】解：A.配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时，将浓硫酸滴加到浓硝酸中，并不断振荡，图中操作合理，故A正确；
B.玻璃棒的下端应在刻度线以下，防止溶液残留，故B错误；
C.食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，但没有塞橡皮塞，无法观察到红墨水沿导管上升，不可证明发生吸氧腐蚀，故C错误；
D.电石与水反应生成氢氧化钙易堵塞瓶颈处，气体过多时易发生爆炸，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、溶液的配制、气体的制备、电化学腐蚀为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
16．（2分）在pH＝1的溶液中，含有浓度都为0.1mol/L的NH4+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣和X离子，则X可能是（ ）
A．Al3+ B．Mg2+ C．Ag+ D．Fe2+
【分析】pH＝1的溶液中c（H+）＝0.1mol/L，溶液呈电中性，正电荷浓度为：c（+）＝c（NH4+）+c（H+）＝0.2mol/L，负电荷浓度为：c（﹣）＝c（NO3﹣）+c（Cl﹣）+2c（SO42﹣）＝0.1mol/L+0.1mol/L+0.1mol/L×2＝0.4mol/L，显然X带正电荷，结合X的浓度及电荷守恒计算。
【解答】解：pH＝1的溶液中c（H+）＝0.1mol/L，溶液呈电中性，正电荷浓度为：c（+）＝c（NH4+）+c（H+）＝0.2mol/L，负电荷浓度为：c（﹣）＝c（NO3﹣）+c（Cl﹣）+2c（SO42﹣）＝0.1mol/L+0.1mol/L+0.1mol/L×2＝0.4mol/L，显然X带正电荷，所带电荷浓度为：0.4mol/L﹣0.2mol/L＝0.2mol/L，
设X带有正电荷为x，则0.1mol/L×x＝0.2mol/L，解得x＝2，即X为+2价阳离子，由于酸性条件下NO3﹣能够氧化Fe2+，故X只能为Mg2+，
故选：B。
【点评】本题考查离子共存的应用，题目难度中等，根据电荷守恒确定X离子类型为解答关键，注意pH＝1的溶液中c（H+）＝0.1mol/L，为易忽略知识，试题培养了学生的分析能力及灵活运用能力。
17．（2分）已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。NA表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是（ ）
A．反应①中3.2gS充分燃烧后生成2.24 LSO2
B．反应②中若转移2NA个电子，生成1.5molS
C．NA个SO2分子与足量氧气经反应③可以制得NA个SO3分子
D．pH＝3的二氧化硫水溶液中H+的物质的量为1×10﹣3mol
【分析】A．温度和压强未知导致气体摩尔体积未知；
B．反应②的方程式为2H2S+SO2＝3S+2H2O，生成3molS转移电子的物质的量为4mol，据此计算转移2NA个电子，生成S的物质的量；
C．③为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物；
D．pH＝3的SO2水溶液中c（H+）＝10﹣pH＝10﹣3mol/L，溶液的体积未知。
【解答】解：A．温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，则无法计算反应①中3.2gS充分燃烧后生成SO2的体积，故A错误；
B．反应②的方程式为2H2S+SO2＝3S+2H2O，生成3molS转移电子的物质的量为4mol，转移2NA个电子时，转移电子的物质的量为2mol，生成S的物质的量＝×2mol＝1.5mol，故B正确；
C．③为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以NA个SO2分子与足量氧气经反应③不能制得NA个SO3分子，故C错误；
D．pH＝3的SO2水溶液中c（H+）＝10﹣pH＝10﹣3mol/L，溶液的体积未知，所以无法计算该溶液中n（H+），故D错误；
故选：B。
【点评】本题以S及其化合物为载体考查物质的量的计算，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确物质的量公式中各个物理量的关系、可逆反应特点等知识点是解本题关键，题目难度不大。
18．（2分）下列实验现象或数据不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
A．探究卤化银沉淀的转化
B．探究难溶性钡盐的生成
C．测定不同温度纯水的导电性
D．测定不同浓度氨水的pH
c（氨水）/mol•L﹣1
0.1
0.01
常温下pH
11.1
10.6
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用，催化剂能加快反应速率，与化学平衡移无关，据此进行判断。
【解答】解：A.NaCl足量，硝酸银溶液完全反应，AgCl在溶液中存在溶解平衡，加入少量KI溶液后生成黄色沉淀，该沉淀为AgI，说明实现了沉淀的转化，能够用勒夏特列原理解释，故A不选；
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸的电离程度较小，加入氨水后氢离子浓度减小，促进了亚硫酸的电离，亚硫酸根离子与钡离子生成亚硫酸钡沉淀，能够用勒夏特列原理解释，故B不选；
C.水的电离共存吸热，升高温度水的电离程度增大，水的导电性增强，图示曲线变化能够用勒夏特列原理解释，故C不选；
D.氨水的浓度越小其电离程度越大，由于溶液体积增大对氢氧根离子的浓度影响更大，导致氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，不能用勒夏特列原理解释，故D选；
故选：D。
【点评】本题考查勒夏特列原理的应用，为高频考点，把握反应原理、勒夏特列原理的适用对象为解答关键，注意掌握勒夏特列原理的内容，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。
19．（2分）某种天然碱的化学式为aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O，取一定质量该天然碱溶于水，逐滴加入稀盐酸，溶液中的NaHCO3的物质的量与加入HCl的物质的量变化如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．a：b＝2：1
B．N点溶液中存在：c（OH﹣）＝c（H+）+c（HCO3﹣）+2c（H2CO3）
C．水的电离程度：N＞M＞P
D．取天然碱溶液加入盐酸，离子方程式可能是：3HCO3﹣+2CO32﹣+7H+→5CO2↑+5H2O
【分析】A．天然碱中滴加盐酸，依次发生反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl═NaCl+CO2+H2O，由图可知，所取的定量天然碱中含有2molNaHCO3，开始阶段又生成1molNaHCO3，根据方程式可知所取天然碱中含有1molNa2CO3；
B．N点溶液中溶质为1molNaCl、3molNaHCO3，结合物料守恒、电荷守恒判断；
C．M点溶液碱性最强，N点溶液碱性次之，P点溶液碱性最弱；
D．天然碱中含有1molNa2CO3、2molNaHCO3，碳酸钠反应完毕，碳酸氢钠再与盐酸反应，而碳酸氢钠可以部分反应。
【解答】解：A．天然碱中滴加盐酸，依次发生反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl═NaCl+CO2+H2O，由图可知，所取的定量天然碱中含有2molNaHCO3，开始阶段又生成1molNaHCO3，根据方程式可知所取天然碱中含有1molNa2CO3，故a：b＝1mol：2mol＝1：2，故A错误；
B．N点碳酸钠完全转化为碳酸氢钠，由Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl可知，生成1molNaHCO3同时，有1molNaCl生成，故N点溶液中溶质为1molNaCl、3molNaHCO3，由电荷守恒有c（Na+）+c（H+）＝c（Cl﹣）+c（OH﹣）+c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣），由物料守恒由c（Na+）＝c（Cl﹣）+c（HCO3﹣）+c（CO32﹣）+c（H2CO3），联立可得c（OH﹣）＝c（H+）+c（H2CO3）﹣c（CO32﹣），故B错误；
C．各点均发生盐类水解使溶液呈碱性，而M点溶液碱性最强，N点溶液碱性次之，P点溶液碱性最弱，故水的电离程度：M＞N＞P，故C错误；
D．天然碱中含有1molNa2CO3、2molNaHCO3，当碳酸钠与碳酸氢钠按物质的量1：1.5反应时反应离子方程式为3HCO3﹣+2CO32﹣+7H+＝5CO2↑+5H2O，故D正确；
故选：D。
【点评】本题以图象为载体，考查离子浓度大小比较、盐类水解、离子方程式的书写等，关键是明确反应先后顺序，意在考查学生信息获取能力、分析能力、综合运用知识的能力。
20．（2分）T℃，体积均为1L的甲、乙、丙容器中发生反应：2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）+（Q＞0），K＝0.2。t1时刻容器中X、Y与Z的物质的量如表，下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
甲
1mol
5mol
3mol
乙
2mol
1mol
2mol
丙
4mol
2mol
3mol
A．甲容器中v正＞V逆
B．乙容器若降低温度，达到平衡时c（X）可能为2mol•L﹣1
C．乙、丙容器达到平衡后，X的浓度不相等
D．若丙容器中X的体积分数不变，则该反应已达平衡
【分析】A．由题给数据可知，甲容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝K＝0.2；
B．该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，由题给数据可知，乙容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝0.25＞0.2，若降低温度，Qc可能等于平衡常数K；
C．设乙容器中消耗Y为amol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2a a
终止 2﹣2a 1﹣a
由平衡常数K＝＝0.2可得：＝0.2，设丙容器中消耗Y为bmol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2b b
终止 2﹣2b 1﹣b
由平衡常数为0.2可得：＝0.2，由＝＝0.2可得a＝b；
D．丙容器中X和Y的物质的量之比与化学计量数之比相等，则X的体积分数无论是否达到平衡均为66.7%。
【解答】解：A．由题给数据可知，甲容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝K＝0.2，反应达到平衡，则反应速率v正＝V逆，故A错误；
B．该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，由题给数据可知，乙容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝0.25＞0.2，若降低温度，Qc可能等于平衡常数K，则达到平衡时X的浓度可能等于2mol/L，故B正确；
C．设乙容器中消耗Y为amol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2a a
终止 2﹣2a 1﹣a
由平衡常数K＝＝0.2可得：＝0.2，设丙容器中消耗Y为bmol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2b b
终止 2﹣2b 1﹣b
由平衡常数为0.2可得：＝0.2，由＝＝0.2可得a＝b，则乙、丙容器达到平衡后，X的浓度相等，故C错误；
D．丙容器中X和Y的物质的量之比与化学计量数之比相等，则X的体积分数无论是否达到平衡均为66.7%，不会发生改变，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡计算，为高频考点和高考常考题型，明确化学平衡及其影响因素、盖斯定律的计算应用为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力，题目难度中等。
二、（本题共15分）
21．硼及其化合物在工业中有很多用处。一些硼的卤化物的沸点如下所示：
卤化物
BF3
BCl3
BBr3
沸点/℃
﹣100.3
12.5
90
完成下列填空：
（1）硼原子的核外共有 2 种形状不同的电子云；溴原子的最外层电子排布式为 4s24p5 。
（2）如表中三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形，由此推断F﹣B﹣F的键角为 120° ，BF3属于 非极性 分子（填“极性”或“非极性”）。
（3）解释表中三种卤化硼沸点存在差异的原因： BF3、BCl3、BBr3均属于分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大 。
【分析】（1）硼原子核外只有s能级、p能级；溴处于第四周期第VIIA族；
（2）根据三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形可知键角为120°，分子中正负电荷中心重合；
（3）由沸点可知三种卤化硼均属于分子晶体，相对分子质量越大分子间作用力越强，分子晶体的沸点越高。
【解答】解：（1）硼原子核外只有s能级、p能级，则原子核外共有球形、哑铃形2种形状不同的电子云；溴处于第四周期第VIIA族，其价电子排布式为4s24p5，
故答案为：2；4s24p5；
（2）BF3分子的空间构型均为平面正三角形，B位于正三角形中心，F位于正三角形顶点，可知F﹣B﹣F的键角为键角为120°，分子中正负电荷中心重合，则BF3属于非极性分子，
故答案为：120°；非极性；
（3）由沸点可知BF3、BCl3、BBr3均属于分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，故沸点依次升高，
故答案为：BF3、BCl3、BBr3均属于分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大。
【点评】本题是物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布与运动、分子结构与性质、晶体类型与性质，意在考查学生分析推理能力、知识的综合运用能力。
22．硼酸H3BO3是一种具有防腐作用的弱酸，其电离过程的微观图示如图：
（1）含氧酸的通式一般可以表示为（HO）mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是 ab （选填编号）。
a.HClO
b.H4SiO4
c.H3PO4
d.H2CO3
（2）向NaOH溶液中滴加少量硼酸，反应的离子方程式为 H3BO3+OH﹣＝[B（OH）4]﹣ 。
（3）在氧化剂存在下，硼和强碱共熔发生如下反应： 2 B+ 2 NaOH+ 3 KNO3→ 2 NaBO2+ 3 KNO2+ 1 H2O。配平上述反应。该过程中被还原的元素是 N 。写出该反应体系中属于弱电解质的物质的电子式： 。
【分析】（1）非羟基氧原子数相同的酸，它们的酸性比较接近；
（2）由图中电离过程，硼酸为一元弱酸，与氢氧根离子按照1：1反应生成Na[B（OH）4]；
（3）B元素化合价由0升高为+3，共升高3价，而N元素化合价由+5降低为+3，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则B的系数为2、KNO3的系数为3，再根据原子守恒配平；元素的化合价降低，发生还原反应；反应体系中如弱电解质为H2O。
【解答】解：（1）H3BO3可改写为（HO）3BO0，非羟基氧原子数为0，HClO、H4SiO4、H3PO4、H2CO3依次改写为（HO）ClO0、（HO）4SiO0、（HO）3PO1、（HO）2CO1，非羟基氧原子数为依次为0、0、1、1，非羟基氧原子数相同，酸性相近，故HClO、H4SiO4与H3BO3的酸性接近，
故答案为：ab；
（2）由图中电离过程，可知硼酸为一元弱酸，硼酸与与氢氧根离子按照1：1反应Na[B（OH）4]，反应离子方程式为H3BO3+OH﹣＝[B（OH）4]﹣，
故答案为：H3BO3+OH﹣＝[B（OH）4]﹣；
（3）B元素化合价由0升高为+3，共升高3价，而N元素化合价由+5降低为+3，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则B的系数为2、KNO3的系数为3，根据原子守恒配平方程式为2B+2NaOH+3KNO3＝2NaBO2+3KNO2+H2O，元素的化合价降低，发生还原反应，故该过程中N元素被还原，反应体系中如弱电解质为H2O，其电子式为，
故答案为：2，2，3，2，3，1；N；。
【点评】本题考查比较综合，涉及分子结构与性质、氧化还原反应方程式配平、电子式等，关键是根据电离方程式判断硼酸是一元弱酸，题目侧重考查学生信息获取与分析解决问题的能力。
三、（本题共15分）
23．CO2是一种廉价的碳资源，综合利用CO2对构建低碳社会有重要意义。完成下列填空：
工业生产中可以以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。
（1）该反应的平衡常数表达式为 K＝ 。
（2）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是 AD （选填编号）。
a.容器中的压强不再改变
b.混合气体的密度不再改变
c.3v正（CH3OH）＝v正（H2）
d.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
（3）将CO2（g）和H2（g）按如表所示加入到两个体积均为2L的恒容密闭容器中，进行反应并达到平衡（已知T1＜T2）：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO2
H2
CH3OH
H2O
1
T1
1
3
0.8
t1
2
T2
1
3
0.7
t2
①实验1中以v（H2）表示的到达平衡时的平均反应速率为 mol/（L•min） 。
②该反应是 放热 （填“吸热”或“放热”）反应。以下为H2的平衡转化率随某一物理量变化的曲线图，则横坐标x表示的物理量除压强外，还可以是 压强或二氧化碳的含量 （任意写一种）。
【分析】（1）反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；
（2）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
（3）①根据氢气的物质的量，利用化学计量数之比等于物质的量之比计算氢气的物质的量，再v＝计算v（H2）；
②由于反应前后气体的体积不变，开始加入1molCO、3molH2，T1时到达平衡时水的物质的量为0.8mol，可得甲醇的物质的量为0.8mol，T2时甲醇的物质的量为0.7mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动。
【解答】解：（1）该反应的平衡常数表达式为K＝，
故答案为：K＝
（2）A．恒温恒容条件下，容器内压强与气体物质的量成正比，反应前后气体物质的量减小，则容器内压强减小，当容器内压强不变时各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则容器内气体的密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．无论反应是否达到平衡状态都存在3v正 （CH3OH）＝v正 （H2），不能据此判断平衡状态，故C错误；
D．CO2与H2O的物质的量之比随着反应的进行而改变，当二者物质的量之比保持不变时，该反应达到平衡状态，故D正确；
故选：AD；
（3）①实验1中t1min到达平衡时生成水0.8mol，根据方程式可知，消耗氢气的物质的量＝2.4mol，故v（H2）＝＝mol/（L•min）＝mol/（L•min），
故答案为：mol/（L•min）；
②由于反应前后气体的体积不变，开始加入1molCO、3molH2，T1时到达平衡时水的物质的量为0.8mol，可得甲醇的物质的量为0.8mol，T2时甲醇的物质的量为0.7mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，纵坐标是氢气的转化率，增大压强或是增大二氧化碳的含量可以增大氢气的转化率，
故答案为：放热；压强或二氧化碳的含量。
【点评】本题考查较综合，涉及化学平衡常数和化学平衡的判断等知识点，明确化学平衡状态判断方法是解本题关键，难点是化学反应速率的计算，题目难度不大。
24．有人提出把富含CO2的空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后也可变为甲醇，流程如图：
（1）用离子方程式表示碳酸钾溶液呈碱性的原因： CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣ 。吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系 c（K+）+c（H+） ＝ c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣） 。
（2）上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是 利用富含二氧化碳的空气做原料，分解池生成的碳酸钾溶液和水循环使用 。
【分析】富含二氧化碳的空气通入盛有饱和K2CO3溶液的吸收池，空气中二氧化碳在吸收池中转化为碳酸氢钾，分解池中碳酸氢钾分解生成二氧化碳、碳酸钾和水，合成塔内为氢气与二氧化碳反应合成甲醇，所以分解池应提供二氧化碳，
（1）碳酸钾为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解，溶液显碱性，吸收池中溶液中存在电荷守恒；
（2）利用富含二氧化碳的空气、循环使用生成的碳酸钾、水等物质是降低成本的措施。
【解答】解：（1）碳酸钾为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解，溶液显碱性，反应的离子方程式为：CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣，吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系为：c（K+）+c（H+）＝c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣），
故答案为：CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣；c（K+）+c（H+）；c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣）；
（2）上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是：利用富含二氧化碳的空气做原料，分解池生成的碳酸钾溶液和水循环使用，
故答案为：利用富含二氧化碳的空气做原料，分解池生成的碳酸钾溶液和水循环使用。
【点评】本题考查了物质性质和应用、盐类水解、电解质溶液中离子浓度关系等知识点，主要是流程的分析判断，题目难度不大。
四、（本题共14分）
25．六氯化钨（WCl6）可用作有机合成催化剂，极易水解。
Ⅰ.实验室中，先将三氧化钨（WO3）用氢气还原为金属钨再制备WCl6，装置如图所示（夹持装置略）：
已知相关物质性质如表所示：
W
WO3
WCl6
颜色
银白色
黄色
蓝色
熔点/℃
3422
1473
275
沸点/℃
5660
1750
347
完成下列填空：
（1）检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是 排除装置中的空气 ；
（2）一段时间后，加热管式电炉，以一定速率通入H2，升温至1000℃，并对装置末端逸出的H2进行后续处理。装置A的作用除干燥气体外，还能 观察气体的流速，控制进气速度 ；C中冷却水从 b （选填“a”或“b”）口通入；反应过程中，B中的现象是 黄色变为银白色，通入氯气后变为蓝色 。
Ⅱ.WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以E替换D，在硬质玻璃管末端缠上电热丝；③……；④加热至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃；……
（3）操作③必不可少，否则可能会导致危险事故，该操作是 在导气管末端收集一试管气体，靠近酒精灯点燃，若听到“噗的一声”证明氢气纯净了，可以加热B 。
（4）制备WCl6的化学方程式为 W+3Cl2WCl6 。在制备过程中保持电热丝温度在350℃的作用是 使生成的WCl6以蒸汽的形式进入收集装置，利于收集WCl6 。
（5）U型管中碱石灰的作用是 吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气 。
【分析】分析实验装置可知，检查装置气密性并加入WO3，先通N2，排除装置中的空气，再通入氢气，发生还原反应生成钨单质，之后改通氯气，加热条件下发生反应W+3Cl2WCl6，结合提示可知，产物极易水解，E为干燥管，目的是吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气，据此分析。
【解答】解：（1）检查气密性后，先通N2，其目的是排除装置中的空气，
故答案为：排除装置中的空气；
（2）装置A中盛有浓硫酸除干燥气体外，还能观察气体的流速，控制进气速度，C为冷凝管，冷却水从b进入，先后发生WO3+3H2W+3H2O，W+3Cl2WCl6，B中的现象是由黄色变为银白色，通入氯气后变为蓝色，
故答案为：观察气体的流速，控制进气速度；b；黄色变为银白色，通入氯气后变为蓝色；
（3）操作检验氢气的纯度，否则可能会导致爆炸事故，该操作是在导气管末端收集一试管气体，靠近酒精灯点燃，若听到“噗的一声”证明氢气纯净了，可以加热B，
故答案为：在导气管末端收集一试管气体，靠近酒精灯点燃，若听到“噗的一声”证明氢气纯净了，可以加热B；
（4）W在加热得情况下与氯气生成WCl6，化学方程式为W+3Cl2WCl6，WCl6沸点347℃，在制备过程中保持电热丝温度在350℃的作用是使生成的WCl6以蒸汽的形式进入收集装置，利于收集WCl6，
故答案为：W+3Cl2WCl6；使生成的WCl6以蒸汽的形式进入收集装置，利于收集WCl6；
（5）U型管中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气，
故答案为：吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气。
【点评】本题考查了六氯化钨的制备，明确反应原理与实验装置及其功能为解题关键，考查较为综合，学生应具有获得信息并处理的能力，整体难度中等。
五、（本题共16分）
26．普鲁本辛（M）常用于胃和十二指肠溃疡的辅助治疗，其合成路线如图所示：
已知：R﹣OHR﹣CN
（1）反应①所需的试剂与条件是 Cl2、FeCl3作催化剂 。反应③的反应类型为 还原反应 。
（2）反应②的化学方程式为 。
（3）X的结构简式为 ；Z的分子式为 C9H20ON 。
（4）写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 。
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子
（5）写出仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH）的合成路线 CH2＝CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH （其他无机原料任选，合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物）。
【分析】根据反应②产物的结构简式及分子式C7H5O2Cl知，C7H5O2Cl的结构简式为，C7H7Cl中甲基被氧化生成，则C7H7Cl的结构简式为，C7H8的结构简式为，根据X的分子式知，X的结构简式为，X和羰基发生还原反应生成C13H10O2，C13H10O2的结构简式为，中羟基被﹣CN取代生成，水解生成Y，Y和Z发生酯化反应，根据生成物的结构简式知，Z为；
（4）Y的同分异构体符合下列条件：
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应，说明含有﹣CHO；
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子，说明呈对称结构，F分子中含有3个O原子，苯环外还原2个C原子，应有2个醛基且对称；
（5）仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH），乙烯和溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH和NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN，NCCH2CH2CN发生水解反应生成丁二酸。
【解答】解：（1）反应①为苯环上的取代反应，所需的试剂与条件是Cl2、FeCl3作催化剂；反应③的反应类型为还原反应，
故答案为：Cl2、FeCl3作催化剂；还原反应；
（2）反应②的化学方程式为，
故答案为：；
（3）X的结构简式为；Z为，Z的分子式为C9H20ON，
故答案为：；C9H20ON；
（4）Y的同分异构体符合下列条件：
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应，说明含有﹣CHO；
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子，说明呈对称结构，F分子中含有3个O原子，苯环外还原2个C原子，应有2个醛基且对称，其符合条件的为，
故答案为：；
（5）仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH），乙烯和溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH和NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN，NCCH2CH2CN发生水解反应生成丁二酸，其合成路线为：CH2＝CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH，
故答案为：CH2＝CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH。
【点评】本题考查有机物合成，题目难度中等，根据物质结构简式变化确定反应类型、反应条件，明确物质结构和性质关系是解本题关键，难点是有机物合成路线设计，可以根据目标产物采用倒推方法确定反应物，从而确定合适的合成路线，试题侧重考查学生分析、推断能力。
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2021-2022学年上海市虹口区高三（上）期末化学试卷（一模）
一、选择题（本题共40分，每小题2分，每题只有一个正确选项）
1．（2分）下列垃圾应倒入到贴有如图标志的垃圾桶的是（ ）
A．废弃的电池 B．用过的餐巾纸
C．铝制的易拉罐 D．过期的药品
2．（2分）科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子（ ）
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．具有相同的性质 D．具有相同的质子数
3．（2分）将氢氧化钠加热至熔融后进行电解，可得到金属钠、氧气和水，此过程中不存在（ ）
A．离子键破坏 B．共价键断裂 C．离子键形成 D．共价键形成
4．（2分）一定条件下，CO2气体（x）可以转化为原子晶体CO2（Y），下列说法错误的是（ ）
A．x的电子式为
B．X、Y中均含极性键
C．如图表示的是Y的晶体结构
D．上述转化是化学变化
5．（2分）下列物质分离的操作中，必须加热的是（ ）
A．蒸馏 B．分液 C．纸上层析 D．过滤
6．（2分）硒是人体必需的微量元素，如图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法正确的是（ ）
A．位于Ⅵ族
B．质量数为34
C．原子中能量最高的电子有6个
D．相对原子质量为78.96
7．（2分）agO2和agX气体在相同压强下体积随温度变化存在如图关系，推测X气体可能是（ ）
A．H2 B．CH4 C．SO2 D．O3
8．（2分）Na、Mg、S、Cl是第三周期的四种元素，下列判断错误的是（ ）
A．碱性NaOH＞Mg（OH）2 B．原子半径r（Mg）＜r（S）
C．热稳定性HCl＞H2S D．氧化性S＜Cl2
9．（2分）我国药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于青蒿素的说法正确的是（ ）
A．具有较好的水溶性
B．具有芳香气味，是芳香族化合物
C．在酸、碱溶液中均能稳定存在
D．含有“﹣O﹣O﹣”基团，可能具有一定的氧化性
10．（2分）下列反应中，通入的气体既作氧化剂又作还原剂的是（ ）
A．二氧化氮通入水中
B．二氧化硫通入氢硫酸中
C．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
D．氨气通入氯化铝溶液中
11．（2分）关于新制氯水说法错误的是（ ）
A．既含氯离子又含氯分子
B．通入一定量二氧化硫，漂白性减弱
C．加入小苏打粉末，有气泡产生
D．久置后溶液酸性减弱
12．（2分）已知某酯类化合物能发生如下反应：C6H8O4+2H2O 2X（己配平）。符合该反应的有机物X有（不考虑立体异构）（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
13．（2分）利用人工模拟光合作用合成甲烷的原理为：CO2+2H2O→CH4+2O2，装置如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该装置将太阳能转化为电能和化学能
B．电子从氮化镓电极经负载流向铜电极
C．铜电极上电极反应式：CO2+8H+﹣8e→CH4+2H2O
D．向装置中加入少量稀硫酸可提高合成工作效率
14．（2分）研究表明，在一定条件下，气态HCN（a）与HNC（b）两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．HNC比HCN更稳定
B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热
C．HNC（g）→HCN（g）+59.3kJ
D．加入催化剂，可以减小反应的热效应
15．（2分）下列实验装置或操作正确的是（ ）
A．配制浓硫酸与浓硝酸的混酸
B．配制一定物质的量浓度的溶液
C．观察铁是否发生吸氧腐蚀
D．实验室制乙炔
16．（2分）在pH＝1的溶液中，含有浓度都为0.1mol/L的NH4+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣和X离子，则X可能是（ ）
A．Al3+ B．Mg2+ C．Ag+ D．Fe2+
17．（2分）已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。NA表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是（ ）
A．反应①中3.2gS充分燃烧后生成2.24 LSO2
B．反应②中若转移2NA个电子，生成1.5molS
C．NA个SO2分子与足量氧气经反应③可以制得NA个SO3分子
D．pH＝3的二氧化硫水溶液中H+的物质的量为1×10﹣3mol
18．（2分）下列实验现象或数据不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
A．探究卤化银沉淀的转化
B．探究难溶性钡盐的生成
C．测定不同温度纯水的导电性
D．测定不同浓度氨水的pH
c（氨水）/mol•L﹣1
0.1
0.01
常温下pH
11.1
10.6
19．（2分）某种天然碱的化学式为aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O，取一定质量该天然碱溶于水，逐滴加入稀盐酸，溶液中的NaHCO3的物质的量与加入HCl的物质的量变化如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．a：b＝2：1
B．N点溶液中存在：c（OH﹣）＝c（H+）+c（HCO3﹣）+2c（H2CO3）
C．水的电离程度：N＞M＞P
D．取天然碱溶液加入盐酸，离子方程式可能是：3HCO3﹣+2CO32﹣+7H+→5CO2↑+5H2O
20．（2分）T℃，体积均为1L的甲、乙、丙容器中发生反应：2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）+（Q＞0），K＝0.2。t1时刻容器中X、Y与Z的物质的量如表，下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
甲
1mol
5mol
3mol
乙
2mol
1mol
2mol
丙
4mol
2mol
3mol
A．甲容器中v正＞V逆
B．乙容器若降低温度，达到平衡时c（X）可能为2mol•L﹣1
C．乙、丙容器达到平衡后，X的浓度不相等
D．若丙容器中X的体积分数不变，则该反应已达平衡
二、（本题共15分）
21．硼及其化合物在工业中有很多用处。一些硼的卤化物的沸点如下所示：
卤化物
BF3
BCl3
BBr3
沸点/℃
﹣100.3
12.5
90
完成下列填空：
（1）硼原子的核外共有 种形状不同的电子云；溴原子的最外层电子排布式为 。
（2）如表中三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形，由此推断F﹣B﹣F的键角为 ，BF3属于 分子（填“极性”或“非极性”）。
（3）解释表中三种卤化硼沸点存在差异的原因： 。
22．硼酸H3BO3是一种具有防腐作用的弱酸，其电离过程的微观图示如图：
（1）含氧酸的通式一般可以表示为（HO）mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是 （选填编号）。
a.HClO
b.H4SiO4
c.H3PO4
d.H2CO3
（2）向NaOH溶液中滴加少量硼酸，反应的离子方程式为 。
（3）在氧化剂存在下，硼和强碱共熔发生如下反应： B+ NaOH+ KNO3→ NaBO2+ KNO2+ H2O。配平上述反应。该过程中被还原的元素是 。写出该反应体系中属于弱电解质的物质的电子式： 。
三、（本题共15分）
23．CO2是一种廉价的碳资源，综合利用CO2对构建低碳社会有重要意义。完成下列填空：
工业生产中可以以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。
（1）该反应的平衡常数表达式为 。
（2）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是 （选填编号）。
a.容器中的压强不再改变
b.混合气体的密度不再改变
c.3v正（CH3OH）＝v正（H2）
d.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
（3）将CO2（g）和H2（g）按如表所示加入到两个体积均为2L的恒容密闭容器中，进行反应并达到平衡（已知T1＜T2）：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO2
H2
CH3OH
H2O
1
T1
1
3
0.8
t1
2
T2
1
3
0.7
t2
①实验1中以v（H2）表示的到达平衡时的平均反应速率为 。
②该反应是 （填“吸热”或“放热”）反应。以下为H2的平衡转化率随某一物理量变化的曲线图，则横坐标x表示的物理量除压强外，还可以是 （任意写一种）。
24．有人提出把富含CO2的空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后也可变为甲醇，流程如图：
（1）用离子方程式表示碳酸钾溶液呈碱性的原因： 。吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系 ＝ 。
（2）上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是 。
四、（本题共14分）
25．六氯化钨（WCl6）可用作有机合成催化剂，极易水解。
Ⅰ.实验室中，先将三氧化钨（WO3）用氢气还原为金属钨再制备WCl6，装置如图所示（夹持装置略）：
已知相关物质性质如表所示：
W
WO3
WCl6
颜色
银白色
黄色
蓝色
熔点/℃
3422
1473
275
沸点/℃
5660
1750
347
完成下列填空：
（1）检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是 ；
（2）一段时间后，加热管式电炉，以一定速率通入H2，升温至1000℃，并对装置末端逸出的H2进行后续处理。装置A的作用除干燥气体外，还能 ；C中冷却水从 （选填“a”或“b”）口通入；反应过程中，B中的现象是 。
Ⅱ.WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以E替换D，在硬质玻璃管末端缠上电热丝；③……；④加热至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃；……
（3）操作③必不可少，否则可能会导致危险事故，该操作是 。
（4）制备WCl6的化学方程式为 。在制备过程中保持电热丝温度在350℃的作用是 。
（5）U型管中碱石灰的作用是 。
五、（本题共16分）
26．普鲁本辛（M）常用于胃和十二指肠溃疡的辅助治疗，其合成路线如图所示：
已知：R﹣OHR﹣CN
（1）反应①所需的试剂与条件是 。反应③的反应类型为 。
（2）反应②的化学方程式为 。
（3）X的结构简式为 ；Z的分子式为 。
（4）写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 。
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子
（5）写出仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH）的合成路线 （其他无机原料任选，合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物）。
2021-2022学年上海市虹口区高三（上）期末化学试卷（一模）
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共40分，每小题2分，每题只有一个正确选项）
1．（2分）下列垃圾应倒入到贴有如图标志的垃圾桶的是（ ）
A．废弃的电池 B．用过的餐巾纸
C．铝制的易拉罐 D．过期的药品
【分析】根据可回收垃圾是指能够回收再利用，既不污染环境又节约了资源，不可回收垃圾属于不能再利用，但可以集中处理。
【解答】解：A.废电池中含有对人体有害的物质，应该扔进有害物质垃圾箱，是不可回收的垃圾，故A错误；
B.用过的餐巾纸，是不可回收的垃圾，故B错误；
C.铝制易拉罐可以回收，处理后还可作为原料，故C正确；
D.过期药品是不可回收的垃圾，故D错误；
故选：C。
【点评】通过回答本题要知道哪些物质可以回收，哪些物质不可以回收，所以为了增强人们的环保意识，变废为宝，别把垃圾放错了位置。
2．（2分）科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子（ ）
A．互为同素异形体 B．互为同位素
C．具有相同的性质 D．具有相同的质子数
【分析】A．同种元素组成的不同单质为元素的同素异形体；
B．质子数相同中子数不同的同种元素的不同原子为同位素；
C．物质结构、组成相同，具有相同的性质；
D．计算化合物中原子的质子数总和分析判断。
【解答】解：A．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子不是单质，不是同素异形体，故A错误；
B．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子是化合物，不是原子，不是同位素，故B错误；
C．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子中原子的质量数不同，物理性质不同，原子核外电子数相同，化学性质相同，故C错误；
D．科学家在宇宙里发现13C17O分子，13C17O和12C16O两种分子中质子数都为6+8＝14，具有相同的质子数，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查了物质组成、物质分类，主要是同素异形体、同位素概念和原子中微粒数关系的分析应用，题目难度不大。
3．（2分）将氢氧化钠加热至熔融后进行电解，可得到金属钠、氧气和水，此过程中不存在（ ）
A．离子键破坏 B．共价键断裂 C．离子键形成 D．共价键形成
【分析】NaOH加热至熔融时，NaOH发生电离，电解熔融态NaOH得到Na、O2和H2O，电解时，阴极上钠离子得电子生成Na，阳极上OH﹣放电生成O2和H2O，据此分析解答。
【解答】解：A．NaOH加热至熔融时，NaOH发生电离生成Na+、OH﹣，所以有离子键的破坏，故A错误；
B．电解过程中阳极上OH﹣放电生成O2和H2O，所以有共价键的断裂，故B错误；
C．电解过程中没有生成离子化合物，所以没有离子键的形成，故C正确；
D．电解过程中阳极上OH﹣放电生成O2和H2O，生成氧气、水时有共价键的生成，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查化学键，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，明确物质构成微粒及微粒之间作用力、NaOH熔融及电解过程中发生的变化是解本题关键，题目难度不大。
4．（2分）一定条件下，CO2气体（x）可以转化为原子晶体CO2（Y），下列说法错误的是（ ）
A．x的电子式为
B．X、Y中均含极性键
C．如图表示的是Y的晶体结构
D．上述转化是化学变化
【分析】A．CO2气体分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对；
B．不同原子之间形成的共价键为极性键；
C．图中结构存在CO2分子，而原子晶体不存在单个分子；
D．CO2原子晶体转化为CO2分子，结构发生变化，二者是不同的物质。
【解答】解：A．CO2气体分子中碳原子与氧原子之间形成2对共用电子对，其电子式为，故A正确；
B．X、Y中均含有碳原子与氧原子之间形成极性键，故B正确；
C．图中结构存在CO2分子，而原子晶体不存在单个分子，图不是CO2分子晶体的结构，故C错误；
D．CO2原子晶体转化为CO2分子，结构发生变化，二者是不同的物质，二者的转变是化学变化，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查晶体结构与化学键，题目难度不大，意在考查学生的信息获取与分析能力，注意原子晶体（共价晶体）结构特点。
5．（2分）下列物质分离的操作中，必须加热的是（ ）
A．蒸馏 B．分液 C．纸上层析 D．过滤
【分析】蒸馏分离沸点不同的液体混合物，一定需要加热，以此来解答。
【解答】解：A.蒸馏需要加热，故A正确；
B.分液分离分层的液体混合物，不需要加热，故B错误；
C.纸上层析与溶质在不同溶剂中的扩散速率有关，不需要加热，故C错误；
D.过滤分离不溶性固体与溶液，不需要加热，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查混合物的分离提纯，为高频考点，把握混合物的分离提纯方法、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意加热的作用，题目难度不大。
6．（2分）硒是人体必需的微量元素，如图是硒在周期表中的信息，关于硒元素的说法正确的是（ ）
A．位于Ⅵ族
B．质量数为34
C．原子中能量最高的电子有6个
D．相对原子质量为78.96
【分析】根据图中元素周期表可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数，字母表示该元素的元素符号，中间的汉字表示元素名称，汉字下面为价电子排布式，最下边的数字表示相对原子质量，进行分析判断即可。
【解答】解：A、34号硒位于第四周期ⅥA，故A错误；
B、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为34，表示原子序数为34；根据原子序数＝核电荷数＝质子数，则该元素的原子核内质子数为34，故B错误；
C、34号硒位于第四周期ⅥA，所以原子最外层有6个电子，价电子排布为4s24p4，原子中能量最高的电子有4个，故C错误；
D、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为78.96，故D正确；
故选：D。
【点评】本题难度不大，考查学生灵活运用元素周期表中元素的信息（原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量）进行分析解题的能力。
7．（2分）agO2和agX气体在相同压强下体积随温度变化存在如图关系，推测X气体可能是（ ）
A．H2 B．CH4 C．SO2 D．O3
【分析】同温同压条件下，气体体积和物质的量成正比。
【解答】解：由图可知V（O2）：V（X）＝2：1，则＝，解得M（X）＝64g/mol，则X气体为SO2，
故选：C。
【点评】本题考查阿伏加德罗定律推论，题目难度中等，掌握以物质的量为中心的相关计算和阿伏加德罗定律的相关推论是解题的关键。
8．（2分）Na、Mg、S、Cl是第三周期的四种元素，下列判断错误的是（ ）
A．碱性NaOH＞Mg（OH）2 B．原子半径r（Mg）＜r（S）
C．热稳定性HCl＞H2S D．氧化性S＜Cl2
【分析】A．金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强；
B．同周期自左而右原子半径减小；
C．元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定；
D．元素非金属性越强，对应单质氧化性越强。
【解答】解：A．同周期自左而右金属性减弱，金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性NaOH＞Mg（OH）2，故A正确；
B．同周期自左而右原子半径减小，故原子半径r（Mg）＞r（S），故B错误；
C．同周期自左而右非金属性增强，元素的非金属性越强，对应氢化物越稳定，故热稳定性HCl＞H2S，故C正确；
D．元素非金属性S＜Cl，故氧化性S＜Cl2，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查元素周期律应用，题目比较基础，明确规律即可解答，旨在考查学生对基础知识的掌握情况。
9．（2分）我国药学家屠呦呦因创制新型抗疟药青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于青蒿素的说法正确的是（ ）
A．具有较好的水溶性
B．具有芳香气味，是芳香族化合物
C．在酸、碱溶液中均能稳定存在
D．含有“﹣O﹣O﹣”基团，可能具有一定的氧化性
【分析】A.含酯基、烃基；
B.不含苯环；
C.具有酯的性质；
D.含有“﹣O﹣O﹣”基团，与过氧化物的性质相似。
【解答】解：A.含酯基、烃基，不溶于水，故A错误；
B.不含苯环，不属于芳香族化合物，故B错误；
C.含酯基，在酸、碱溶液中均发生水解反应，不能稳定存在，故C错误；
D.含有“﹣O﹣O﹣”基团，具有一定的氧化性，故D正确；
故选：D。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的官能团、有机反应为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意酯的性质，题目难度不大。
10．（2分）下列反应中，通入的气体既作氧化剂又作还原剂的是（ ）
A．二氧化氮通入水中
B．二氧化硫通入氢硫酸中
C．乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中
D．氨气通入氯化铝溶液中
【分析】气体中元素的化合价既升高又降低，则气体既作氧化剂又作还原剂，以此来解答。
【解答】解：A．反应生成一氧化氮、硝酸，N元素的化合价既升高又降低，则二氧化氮气体既作氧化剂又作还原剂，故A正确；
B．二氧化硫通入氢硫酸中，二氧化硫中的S元素的化合价降低，则气体只作氧化剂，故B错误；
C．乙烯通入酸性高锰酸钾中，被氧化成二氧化碳，C元素的化合价升高，发生氧化反应，故C错误；
D．反应生成氢氧化铝沉淀，没有元素的化合价变化，不属于氧化还原反应，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
11．（2分）关于新制氯水说法错误的是（ ）
A．既含氯离子又含氯分子
B．通入一定量二氧化硫，漂白性减弱
C．加入小苏打粉末，有气泡产生
D．久置后溶液酸性减弱
【分析】氯气与水发生Cl2+H2O⇌HCl+HClO，新制氯水含有Cl2、HClO、H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣等粒子，据此分析解答。
【解答】解：A．依据分析可知，氯水中含有氯气分子，含有氯离子，故A正确；
B．二氧化硫与氯气、水反应生成硫酸和盐酸，导致氯水漂白性减弱，故B正确；
C．氯水中含有氢离子，加入小苏打粉末，有气泡产生，故C正确；
D．久置氯水中的次氯酸分解生成盐酸和氧气，酸性增强，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查氯气的性质，为元素化合物知识的高频考点，有利于培养学生的良好的科学素养和学习的积极性，注意相关基础知识的积累，难度不大。
12．（2分）已知某酯类化合物能发生如下反应：C6H8O4+2H2O 2X（己配平）。符合该反应的有机物X有（不考虑立体异构）（ ）
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【分析】由原子守恒可知X的分子式为C3H6O3，且X含有羟基和羧基。
【解答】解：酯水解只生成一种有机物X，则X含有羟基和羧基，由原子守恒可知X的分子式为C3H6O3，故X的结构简式可为HOCH2CH2COOH、，
故选：B。
【点评】本题考查同分异构体的书写，注意理解酯的水解原理，旨在考查学生分析推理能力，题目难度不大。
13．（2分）利用人工模拟光合作用合成甲烷的原理为：CO2+2H2O→CH4+2O2，装置如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．该装置将太阳能转化为电能和化学能
B．电子从氮化镓电极经负载流向铜电极
C．铜电极上电极反应式：CO2+8H+﹣8e→CH4+2H2O
D．向装置中加入少量稀硫酸可提高合成工作效率
【分析】由图可知，碳元素价态降低得电子，Cu电极为正极，电极反应式为CO2+8H++8e→CH4+2H2O，GaN为负极，电极反应式为2H2O﹣4e﹣＝O2↑+4H+，据此作答。
【解答】解：A.由图可知，该装置工作时，有电流产生，同时合成甲烷，故太阳能转化为电能和化学能，故A正确；
B.原电池工作时，电子由负极（GaN）经外电路流向正极（Cu），故B正确；
C.Cu电极为正极，电极反应式为CO2+8H++8e→CH4+2H2O，故C错误；
D.向装置中加入少量稀硫酸，可提高溶液中离子浓度，增强导电性，提高合成工作效率，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
14．（2分）研究表明，在一定条件下，气态HCN（a）与HNC（b）两种分子的互变反应过程能量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．HNC比HCN更稳定
B．HCN转化为HNC，反应条件一定要加热
C．HNC（g）→HCN（g）+59.3kJ
D．加入催化剂，可以减小反应的热效应
【分析】A．物质具有的能量越低越稳定；
B．反应吸放热与反应条件无关；
C．HNC（g）→HCN（g）186.5kJ﹣127.2kJ；
D．催化剂不改变反应的反应热。
【解答】解：A．由图可知，HCN具有的能量较低，则HCN比HNC更稳定，故A错误；
B．反应吸放热与反应条件无关，则HCN转化为HNC，反应条件不一定要加热，故B错误；
C．HNC（g）→HCN（g）186.5kJ﹣127.2kJ＝+59.3kJ，故C正确；
D．加入催化剂，反应的热效应不变，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查反应热与焓变，为高频考点，掌握盖斯定律的应用是解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意物质的状态，题目难度不大。
15．（2分）下列实验装置或操作正确的是（ ）
A．配制浓硫酸与浓硝酸的混酸
B．配制一定物质的量浓度的溶液
C．观察铁是否发生吸氧腐蚀
D．实验室制乙炔
【分析】A.混合时将密度大的液体注入密度小的液体中；
B.玻璃棒的下端应在刻度线以下；
C.食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，但没有塞橡皮塞；
D.电石与水反应生成氢氧化钙易堵塞瓶颈处。
【解答】解：A.配制浓硫酸和浓硝酸的混酸时，将浓硫酸滴加到浓硝酸中，并不断振荡，图中操作合理，故A正确；
B.玻璃棒的下端应在刻度线以下，防止溶液残留，故B错误；
C.食盐水为中性，Fe发生吸氧腐蚀，但没有塞橡皮塞，无法观察到红墨水沿导管上升，不可证明发生吸氧腐蚀，故C错误；
D.电石与水反应生成氢氧化钙易堵塞瓶颈处，气体过多时易发生爆炸，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、溶液的配制、气体的制备、电化学腐蚀为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
16．（2分）在pH＝1的溶液中，含有浓度都为0.1mol/L的NH4+、NO3﹣、SO42﹣、Cl﹣和X离子，则X可能是（ ）
A．Al3+ B．Mg2+ C．Ag+ D．Fe2+
【分析】pH＝1的溶液中c（H+）＝0.1mol/L，溶液呈电中性，正电荷浓度为：c（+）＝c（NH4+）+c（H+）＝0.2mol/L，负电荷浓度为：c（﹣）＝c（NO3﹣）+c（Cl﹣）+2c（SO42﹣）＝0.1mol/L+0.1mol/L+0.1mol/L×2＝0.4mol/L，显然X带正电荷，结合X的浓度及电荷守恒计算。
【解答】解：pH＝1的溶液中c（H+）＝0.1mol/L，溶液呈电中性，正电荷浓度为：c（+）＝c（NH4+）+c（H+）＝0.2mol/L，负电荷浓度为：c（﹣）＝c（NO3﹣）+c（Cl﹣）+2c（SO42﹣）＝0.1mol/L+0.1mol/L+0.1mol/L×2＝0.4mol/L，显然X带正电荷，所带电荷浓度为：0.4mol/L﹣0.2mol/L＝0.2mol/L，
设X带有正电荷为x，则0.1mol/L×x＝0.2mol/L，解得x＝2，即X为+2价阳离子，由于酸性条件下NO3﹣能够氧化Fe2+，故X只能为Mg2+，
故选：B。
【点评】本题考查离子共存的应用，题目难度中等，根据电荷守恒确定X离子类型为解答关键，注意pH＝1的溶液中c（H+）＝0.1mol/L，为易忽略知识，试题培养了学生的分析能力及灵活运用能力。
17．（2分）已知含硫元素的几种物质间具有如图转化关系。NA表示阿伏加德罗常数值，下列说法正确的是（ ）
A．反应①中3.2gS充分燃烧后生成2.24 LSO2
B．反应②中若转移2NA个电子，生成1.5molS
C．NA个SO2分子与足量氧气经反应③可以制得NA个SO3分子
D．pH＝3的二氧化硫水溶液中H+的物质的量为1×10﹣3mol
【分析】A．温度和压强未知导致气体摩尔体积未知；
B．反应②的方程式为2H2S+SO2＝3S+2H2O，生成3molS转移电子的物质的量为4mol，据此计算转移2NA个电子，生成S的物质的量；
C．③为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物；
D．pH＝3的SO2水溶液中c（H+）＝10﹣pH＝10﹣3mol/L，溶液的体积未知。
【解答】解：A．温度和压强未知导致气体摩尔体积未知，则无法计算反应①中3.2gS充分燃烧后生成SO2的体积，故A错误；
B．反应②的方程式为2H2S+SO2＝3S+2H2O，生成3molS转移电子的物质的量为4mol，转移2NA个电子时，转移电子的物质的量为2mol，生成S的物质的量＝×2mol＝1.5mol，故B正确；
C．③为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以NA个SO2分子与足量氧气经反应③不能制得NA个SO3分子，故C错误；
D．pH＝3的SO2水溶液中c（H+）＝10﹣pH＝10﹣3mol/L，溶液的体积未知，所以无法计算该溶液中n（H+），故D错误；
故选：B。
【点评】本题以S及其化合物为载体考查物质的量的计算，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确物质的量公式中各个物理量的关系、可逆反应特点等知识点是解本题关键，题目难度不大。
18．（2分）下列实验现象或数据不能用勒沙特列原理解释的是（ ）
A．探究卤化银沉淀的转化
B．探究难溶性钡盐的生成
C．测定不同温度纯水的导电性
D．测定不同浓度氨水的pH
c（氨水）/mol•L﹣1
0.1
0.01
常温下pH
11.1
10.6
【分析】勒夏特列原理为：如果改变影响平衡的条件之一，平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用勒夏特列原理时，该反应必须是可逆反应，否则勒夏特列原理不适用，催化剂能加快反应速率，与化学平衡移无关，据此进行判断。
【解答】解：A.NaCl足量，硝酸银溶液完全反应，AgCl在溶液中存在溶解平衡，加入少量KI溶液后生成黄色沉淀，该沉淀为AgI，说明实现了沉淀的转化，能够用勒夏特列原理解释，故A不选；
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸的电离程度较小，加入氨水后氢离子浓度减小，促进了亚硫酸的电离，亚硫酸根离子与钡离子生成亚硫酸钡沉淀，能够用勒夏特列原理解释，故B不选；
C.水的电离共存吸热，升高温度水的电离程度增大，水的导电性增强，图示曲线变化能够用勒夏特列原理解释，故C不选；
D.氨水的浓度越小其电离程度越大，由于溶液体积增大对氢氧根离子的浓度影响更大，导致氢氧根离子浓度减小，溶液的pH减小，不能用勒夏特列原理解释，故D选；
故选：D。
【点评】本题考查勒夏特列原理的应用，为高频考点，把握反应原理、勒夏特列原理的适用对象为解答关键，注意掌握勒夏特列原理的内容，试题侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度不大。
19．（2分）某种天然碱的化学式为aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O，取一定质量该天然碱溶于水，逐滴加入稀盐酸，溶液中的NaHCO3的物质的量与加入HCl的物质的量变化如图所示，以下说法正确的是（ ）
A．a：b＝2：1
B．N点溶液中存在：c（OH﹣）＝c（H+）+c（HCO3﹣）+2c（H2CO3）
C．水的电离程度：N＞M＞P
D．取天然碱溶液加入盐酸，离子方程式可能是：3HCO3﹣+2CO32﹣+7H+→5CO2↑+5H2O
【分析】A．天然碱中滴加盐酸，依次发生反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl═NaCl+CO2+H2O，由图可知，所取的定量天然碱中含有2molNaHCO3，开始阶段又生成1molNaHCO3，根据方程式可知所取天然碱中含有1molNa2CO3；
B．N点溶液中溶质为1molNaCl、3molNaHCO3，结合物料守恒、电荷守恒判断；
C．M点溶液碱性最强，N点溶液碱性次之，P点溶液碱性最弱；
D．天然碱中含有1molNa2CO3、2molNaHCO3，碳酸钠反应完毕，碳酸氢钠再与盐酸反应，而碳酸氢钠可以部分反应。
【解答】解：A．天然碱中滴加盐酸，依次发生反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl═NaCl+CO2+H2O，由图可知，所取的定量天然碱中含有2molNaHCO3，开始阶段又生成1molNaHCO3，根据方程式可知所取天然碱中含有1molNa2CO3，故a：b＝1mol：2mol＝1：2，故A错误；
B．N点碳酸钠完全转化为碳酸氢钠，由Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl可知，生成1molNaHCO3同时，有1molNaCl生成，故N点溶液中溶质为1molNaCl、3molNaHCO3，由电荷守恒有c（Na+）+c（H+）＝c（Cl﹣）+c（OH﹣）+c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣），由物料守恒由c（Na+）＝c（Cl﹣）+c（HCO3﹣）+c（CO32﹣）+c（H2CO3），联立可得c（OH﹣）＝c（H+）+c（H2CO3）﹣c（CO32﹣），故B错误；
C．各点均发生盐类水解使溶液呈碱性，而M点溶液碱性最强，N点溶液碱性次之，P点溶液碱性最弱，故水的电离程度：M＞N＞P，故C错误；
D．天然碱中含有1molNa2CO3、2molNaHCO3，当碳酸钠与碳酸氢钠按物质的量1：1.5反应时反应离子方程式为3HCO3﹣+2CO32﹣+7H+＝5CO2↑+5H2O，故D正确；
故选：D。
【点评】本题以图象为载体，考查离子浓度大小比较、盐类水解、离子方程式的书写等，关键是明确反应先后顺序，意在考查学生信息获取能力、分析能力、综合运用知识的能力。
20．（2分）T℃，体积均为1L的甲、乙、丙容器中发生反应：2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）+（Q＞0），K＝0.2。t1时刻容器中X、Y与Z的物质的量如表，下列说法正确的是（ ）
X
Y
Z
甲
1mol
5mol
3mol
乙
2mol
1mol
2mol
丙
4mol
2mol
3mol
A．甲容器中v正＞V逆
B．乙容器若降低温度，达到平衡时c（X）可能为2mol•L﹣1
C．乙、丙容器达到平衡后，X的浓度不相等
D．若丙容器中X的体积分数不变，则该反应已达平衡
【分析】A．由题给数据可知，甲容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝K＝0.2；
B．该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，由题给数据可知，乙容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝0.25＞0.2，若降低温度，Qc可能等于平衡常数K；
C．设乙容器中消耗Y为amol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2a a
终止 2﹣2a 1﹣a
由平衡常数K＝＝0.2可得：＝0.2，设丙容器中消耗Y为bmol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2b b
终止 2﹣2b 1﹣b
由平衡常数为0.2可得：＝0.2，由＝＝0.2可得a＝b；
D．丙容器中X和Y的物质的量之比与化学计量数之比相等，则X的体积分数无论是否达到平衡均为66.7%。
【解答】解：A．由题给数据可知，甲容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝K＝0.2，反应达到平衡，则反应速率v正＝V逆，故A错误；
B．该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，平衡常数增大，由题给数据可知，乙容器中的浓度熵Qc＝，由于Z为固体，故Qc＝＝0.25＞0.2，若降低温度，Qc可能等于平衡常数K，则达到平衡时X的浓度可能等于2mol/L，故B正确；
C．设乙容器中消耗Y为amol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2a a
终止 2﹣2a 1﹣a
由平衡常数K＝＝0.2可得：＝0.2，设丙容器中消耗Y为bmol，由题意可建立如下三段式：
2X（g）+Y（g）⇌3Z（s）
起始 2 1
转化 2b b
终止 2﹣2b 1﹣b
由平衡常数为0.2可得：＝0.2，由＝＝0.2可得a＝b，则乙、丙容器达到平衡后，X的浓度相等，故C错误；
D．丙容器中X和Y的物质的量之比与化学计量数之比相等，则X的体积分数无论是否达到平衡均为66.7%，不会发生改变，故D错误；
故选：B。
【点评】本题考查化学平衡计算，为高频考点和高考常考题型，明确化学平衡及其影响因素、盖斯定律的计算应用为解答关键，注意掌握三段式在化学平衡计算中的应用，试题培养了学生的分析能力及综合应用能力，题目难度中等。
二、（本题共15分）
21．硼及其化合物在工业中有很多用处。一些硼的卤化物的沸点如下所示：
卤化物
BF3
BCl3
BBr3
沸点/℃
﹣100.3
12.5
90
完成下列填空：
（1）硼原子的核外共有 2 种形状不同的电子云；溴原子的最外层电子排布式为 4s24p5 。
（2）如表中三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形，由此推断F﹣B﹣F的键角为 120° ，BF3属于 非极性 分子（填“极性”或“非极性”）。
（3）解释表中三种卤化硼沸点存在差异的原因： BF3、BCl3、BBr3均属于分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大 。
【分析】（1）硼原子核外只有s能级、p能级；溴处于第四周期第VIIA族；
（2）根据三种卤化物分子的空间构型均为平面正三角形可知键角为120°，分子中正负电荷中心重合；
（3）由沸点可知三种卤化硼均属于分子晶体，相对分子质量越大分子间作用力越强，分子晶体的沸点越高。
【解答】解：（1）硼原子核外只有s能级、p能级，则原子核外共有球形、哑铃形2种形状不同的电子云；溴处于第四周期第VIIA族，其价电子排布式为4s24p5，
故答案为：2；4s24p5；
（2）BF3分子的空间构型均为平面正三角形，B位于正三角形中心，F位于正三角形顶点，可知F﹣B﹣F的键角为键角为120°，分子中正负电荷中心重合，则BF3属于非极性分子，
故答案为：120°；非极性；
（3）由沸点可知BF3、BCl3、BBr3均属于分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大，故沸点依次升高，
故答案为：BF3、BCl3、BBr3均属于分子晶体，它们的相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增大。
【点评】本题是物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布与运动、分子结构与性质、晶体类型与性质，意在考查学生分析推理能力、知识的综合运用能力。
22．硼酸H3BO3是一种具有防腐作用的弱酸，其电离过程的微观图示如图：
（1）含氧酸的通式一般可以表示为（HO）mROn，酸的强度与酸中的非羟基氧原子数n有关，n越大，酸性越强。据此判断，与H3BO3酸性接近的含氧酸是 ab （选填编号）。
a.HClO
b.H4SiO4
c.H3PO4
d.H2CO3
（2）向NaOH溶液中滴加少量硼酸，反应的离子方程式为 H3BO3+OH﹣＝[B（OH）4]﹣ 。
（3）在氧化剂存在下，硼和强碱共熔发生如下反应： 2 B+ 2 NaOH+ 3 KNO3→ 2 NaBO2+ 3 KNO2+ 1 H2O。配平上述反应。该过程中被还原的元素是 N 。写出该反应体系中属于弱电解质的物质的电子式： 。
【分析】（1）非羟基氧原子数相同的酸，它们的酸性比较接近；
（2）由图中电离过程，硼酸为一元弱酸，与氢氧根离子按照1：1反应生成Na[B（OH）4]；
（3）B元素化合价由0升高为+3，共升高3价，而N元素化合价由+5降低为+3，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则B的系数为2、KNO3的系数为3，再根据原子守恒配平；元素的化合价降低，发生还原反应；反应体系中如弱电解质为H2O。
【解答】解：（1）H3BO3可改写为（HO）3BO0，非羟基氧原子数为0，HClO、H4SiO4、H3PO4、H2CO3依次改写为（HO）ClO0、（HO）4SiO0、（HO）3PO1、（HO）2CO1，非羟基氧原子数为依次为0、0、1、1，非羟基氧原子数相同，酸性相近，故HClO、H4SiO4与H3BO3的酸性接近，
故答案为：ab；
（2）由图中电离过程，可知硼酸为一元弱酸，硼酸与与氢氧根离子按照1：1反应Na[B（OH）4]，反应离子方程式为H3BO3+OH﹣＝[B（OH）4]﹣，
故答案为：H3BO3+OH﹣＝[B（OH）4]﹣；
（3）B元素化合价由0升高为+3，共升高3价，而N元素化合价由+5降低为+3，共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，则B的系数为2、KNO3的系数为3，根据原子守恒配平方程式为2B+2NaOH+3KNO3＝2NaBO2+3KNO2+H2O，元素的化合价降低，发生还原反应，故该过程中N元素被还原，反应体系中如弱电解质为H2O，其电子式为，
故答案为：2，2，3，2，3，1；N；。
【点评】本题考查比较综合，涉及分子结构与性质、氧化还原反应方程式配平、电子式等，关键是根据电离方程式判断硼酸是一元弱酸，题目侧重考查学生信息获取与分析解决问题的能力。
三、（本题共15分）
23．CO2是一种廉价的碳资源，综合利用CO2对构建低碳社会有重要意义。完成下列填空：
工业生产中可以以CO2与H2为原料制备清洁能源甲醇：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）。
（1）该反应的平衡常数表达式为 K＝ 。
（2）一定温度下，在固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到平衡状态的是 AD （选填编号）。
a.容器中的压强不再改变
b.混合气体的密度不再改变
c.3v正（CH3OH）＝v正（H2）
d.CO2与H2O的物质的量之比保持不变
（3）将CO2（g）和H2（g）按如表所示加入到两个体积均为2L的恒容密闭容器中，进行反应并达到平衡（已知T1＜T2）：
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
CO2
H2
CH3OH
H2O
1
T1
1
3
0.8
t1
2
T2
1
3
0.7
t2
①实验1中以v（H2）表示的到达平衡时的平均反应速率为 mol/（L•min） 。
②该反应是 放热 （填“吸热”或“放热”）反应。以下为H2的平衡转化率随某一物理量变化的曲线图，则横坐标x表示的物理量除压强外，还可以是 压强或二氧化碳的含量 （任意写一种）。
【分析】（1）反应的平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积；
（2）可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变；
（3）①根据氢气的物质的量，利用化学计量数之比等于物质的量之比计算氢气的物质的量，再v＝计算v（H2）；
②由于反应前后气体的体积不变，开始加入1molCO、3molH2，T1时到达平衡时水的物质的量为0.8mol，可得甲醇的物质的量为0.8mol，T2时甲醇的物质的量为0.7mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动。
【解答】解：（1）该反应的平衡常数表达式为K＝，
故答案为：K＝
（2）A．恒温恒容条件下，容器内压强与气体物质的量成正比，反应前后气体物质的量减小，则容器内压强减小，当容器内压强不变时各物质的物质的量不变，反应达到平衡状态，故A正确；
B．反应前后气体总质量不变、容器体积不变，则容器内气体的密度始终不变，不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．无论反应是否达到平衡状态都存在3v正 （CH3OH）＝v正 （H2），不能据此判断平衡状态，故C错误；
D．CO2与H2O的物质的量之比随着反应的进行而改变，当二者物质的量之比保持不变时，该反应达到平衡状态，故D正确；
故选：AD；
（3）①实验1中t1min到达平衡时生成水0.8mol，根据方程式可知，消耗氢气的物质的量＝2.4mol，故v（H2）＝＝mol/（L•min）＝mol/（L•min），
故答案为：mol/（L•min）；
②由于反应前后气体的体积不变，开始加入1molCO、3molH2，T1时到达平衡时水的物质的量为0.8mol，可得甲醇的物质的量为0.8mol，T2时甲醇的物质的量为0.7mol，小于0.8mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，升高温度平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，纵坐标是氢气的转化率，增大压强或是增大二氧化碳的含量可以增大氢气的转化率，
故答案为：放热；压强或二氧化碳的含量。
【点评】本题考查较综合，涉及化学平衡常数和化学平衡的判断等知识点，明确化学平衡状态判断方法是解本题关键，难点是化学反应速率的计算，题目难度不大。
24．有人提出把富含CO2的空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后也可变为甲醇，流程如图：
（1）用离子方程式表示碳酸钾溶液呈碱性的原因： CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣ 。吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系 c（K+）+c（H+） ＝ c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣） 。
（2）上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是 利用富含二氧化碳的空气做原料，分解池生成的碳酸钾溶液和水循环使用 。
【分析】富含二氧化碳的空气通入盛有饱和K2CO3溶液的吸收池，空气中二氧化碳在吸收池中转化为碳酸氢钾，分解池中碳酸氢钾分解生成二氧化碳、碳酸钾和水，合成塔内为氢气与二氧化碳反应合成甲醇，所以分解池应提供二氧化碳，
（1）碳酸钾为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解，溶液显碱性，吸收池中溶液中存在电荷守恒；
（2）利用富含二氧化碳的空气、循环使用生成的碳酸钾、水等物质是降低成本的措施。
【解答】解：（1）碳酸钾为强碱弱酸盐，碳酸根离子水解，溶液显碱性，反应的离子方程式为：CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣，吸收池溶液中，所有离子浓度间一定存在关系为：c（K+）+c（H+）＝c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣），
故答案为：CO32﹣+H2O⇌HCO3﹣+OH﹣，HCO3﹣+H2O⇌H2CO3+OH﹣；c（K+）+c（H+）；c（HCO3﹣）+2c（CO32﹣）+c（OH﹣）；
（2）上述流程中采取的能够降低成本的主要措施是：利用富含二氧化碳的空气做原料，分解池生成的碳酸钾溶液和水循环使用，
故答案为：利用富含二氧化碳的空气做原料，分解池生成的碳酸钾溶液和水循环使用。
【点评】本题考查了物质性质和应用、盐类水解、电解质溶液中离子浓度关系等知识点，主要是流程的分析判断，题目难度不大。
四、（本题共14分）
25．六氯化钨（WCl6）可用作有机合成催化剂，极易水解。
Ⅰ.实验室中，先将三氧化钨（WO3）用氢气还原为金属钨再制备WCl6，装置如图所示（夹持装置略）：
已知相关物质性质如表所示：
W
WO3
WCl6
颜色
银白色
黄色
蓝色
熔点/℃
3422
1473
275
沸点/℃
5660
1750
347
完成下列填空：
（1）检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是 排除装置中的空气 ；
（2）一段时间后，加热管式电炉，以一定速率通入H2，升温至1000℃，并对装置末端逸出的H2进行后续处理。装置A的作用除干燥气体外，还能 观察气体的流速，控制进气速度 ；C中冷却水从 b （选填“a”或“b”）口通入；反应过程中，B中的现象是 黄色变为银白色，通入氯气后变为蓝色 。
Ⅱ.WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以E替换D，在硬质玻璃管末端缠上电热丝；③……；④加热至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃；……
（3）操作③必不可少，否则可能会导致危险事故，该操作是 在导气管末端收集一试管气体，靠近酒精灯点燃，若听到“噗的一声”证明氢气纯净了，可以加热B 。
（4）制备WCl6的化学方程式为 W+3Cl2WCl6 。在制备过程中保持电热丝温度在350℃的作用是 使生成的WCl6以蒸汽的形式进入收集装置，利于收集WCl6 。
（5）U型管中碱石灰的作用是 吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气 。
【分析】分析实验装置可知，检查装置气密性并加入WO3，先通N2，排除装置中的空气，再通入氢气，发生还原反应生成钨单质，之后改通氯气，加热条件下发生反应W+3Cl2WCl6，结合提示可知，产物极易水解，E为干燥管，目的是吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气，据此分析。
【解答】解：（1）检查气密性后，先通N2，其目的是排除装置中的空气，
故答案为：排除装置中的空气；
（2）装置A中盛有浓硫酸除干燥气体外，还能观察气体的流速，控制进气速度，C为冷凝管，冷却水从b进入，先后发生WO3+3H2W+3H2O，W+3Cl2WCl6，B中的现象是由黄色变为银白色，通入氯气后变为蓝色，
故答案为：观察气体的流速，控制进气速度；b；黄色变为银白色，通入氯气后变为蓝色；
（3）操作检验氢气的纯度，否则可能会导致爆炸事故，该操作是在导气管末端收集一试管气体，靠近酒精灯点燃，若听到“噗的一声”证明氢气纯净了，可以加热B，
故答案为：在导气管末端收集一试管气体，靠近酒精灯点燃，若听到“噗的一声”证明氢气纯净了，可以加热B；
（4）W在加热得情况下与氯气生成WCl6，化学方程式为W+3Cl2WCl6，WCl6沸点347℃，在制备过程中保持电热丝温度在350℃的作用是使生成的WCl6以蒸汽的形式进入收集装置，利于收集WCl6，
故答案为：W+3Cl2WCl6；使生成的WCl6以蒸汽的形式进入收集装置，利于收集WCl6；
（5）U型管中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气，
故答案为：吸收空气中的水蒸气，防止产品水解，碱石灰呈碱性，也可以用于吸收多余的氯气。
【点评】本题考查了六氯化钨的制备，明确反应原理与实验装置及其功能为解题关键，考查较为综合，学生应具有获得信息并处理的能力，整体难度中等。
五、（本题共16分）
26．普鲁本辛（M）常用于胃和十二指肠溃疡的辅助治疗，其合成路线如图所示：
已知：R﹣OHR﹣CN
（1）反应①所需的试剂与条件是 Cl2、FeCl3作催化剂 。反应③的反应类型为 还原反应 。
（2）反应②的化学方程式为 。
（3）X的结构简式为 ；Z的分子式为 C9H20ON 。
（4）写出满足下列条件的Y的一种同分异构体的结构简式 。
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子
（5）写出仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH）的合成路线 CH2＝CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH （其他无机原料任选，合成路线常用的表示方式为：AB……目标产物）。
【分析】根据反应②产物的结构简式及分子式C7H5O2Cl知，C7H5O2Cl的结构简式为，C7H7Cl中甲基被氧化生成，则C7H7Cl的结构简式为，C7H8的结构简式为，根据X的分子式知，X的结构简式为，X和羰基发生还原反应生成C13H10O2，C13H10O2的结构简式为，中羟基被﹣CN取代生成，水解生成Y，Y和Z发生酯化反应，根据生成物的结构简式知，Z为；
（4）Y的同分异构体符合下列条件：
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应，说明含有﹣CHO；
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子，说明呈对称结构，F分子中含有3个O原子，苯环外还原2个C原子，应有2个醛基且对称；
（5）仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH），乙烯和溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH和NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN，NCCH2CH2CN发生水解反应生成丁二酸。
【解答】解：（1）反应①为苯环上的取代反应，所需的试剂与条件是Cl2、FeCl3作催化剂；反应③的反应类型为还原反应，
故答案为：Cl2、FeCl3作催化剂；还原反应；
（2）反应②的化学方程式为，
故答案为：；
（3）X的结构简式为；Z为，Z的分子式为C9H20ON，
故答案为：；C9H20ON；
（4）Y的同分异构体符合下列条件：
i.含有两个苯环，且能发生银镜反应，说明含有﹣CHO；
ii.分子中有三种不同化学环境的氢原子，说明呈对称结构，F分子中含有3个O原子，苯环外还原2个C原子，应有2个醛基且对称，其符合条件的为，
故答案为：；
（5）仅以乙烯为有机原料合成丁二酸（HOOCCH2CH2COOH），乙烯和溴发生加成反应生成BrCH2CH2Br，BrCH2CH2Br发生水解反应生成HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH和NaCN发生取代反应生成NCCH2CH2CN，NCCH2CH2CN发生水解反应生成丁二酸，其合成路线为：CH2＝CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH，
故答案为：CH2＝CH2BrCH2CH2BrHOCH2CH2OHNCCH2CH2CNHOOCCH2CH2COOH。
【点评】本题考查有机物合成，题目难度中等，根据物质结构简式变化确定反应类型、反应条件，明确物质结构和性质关系是解本题关键，难点是有机物合成路线设计，可以根据目标产物采用倒推方法确定反应物，从而确定合适的合成路线，试题侧重考查学生分析、推断能力。
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