江苏省南通市名校联盟2024届高三上学期12月学业质量联合监测化学试卷（含解析）

这是一份江苏省南通市名校联盟2024届高三上学期12月学业质量联合监测化学试卷（含解析），共34页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：
一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 材料科学是一门与工程技术密不可分的应用科学。下列有关相关物质的材料的说法，正确的一项是
A. 石墨烯和石墨炔都是新型的有机高分子材料
B. 太阳能电池板的核心材料是晶体硅，属于无机非金属材料
C. “特氟龙”的主要成分聚四氟乙烯的单体属于烃类
D. 高压电线制造主要使用金属铝而不使用铜的原因是铝的导电性更好且密度更低
2. 利用反应可制备水煤气，下列有关说法正确的是
A. 是极性分子，因此在水中的溶解度较大
B. 一个分子中只含有一个配位键
C. 的电子式为
D. 比较稳定的原因是可以形成分子间氢键
3. 2022年9月9日，国家航天局、国家原子能机构联合发布：我国科学家在嫦娥五号月壤样品中发现一种新矿物，命名为“嫦娥石”，英文名称为。嫦娥石是一种磷酸盐矿，属于陨磷钠镁钙石族。的理想组成为，下列说法正确的是
A. 电负性大小：B. 第一电离能大小：
C. 碱性强弱：D. 半径大小：
4. 实验室用如下图所示装置探究与溶液的反应(实验前先通入排除装置中的空气)。下列说法不正确的是
A. 用装置甲产生
B. 装置乙中无明显现象，则与未发生反应
C. 装置丙中注入，产生红棕色气体，说明装置乙中发生了氧化反应
D. 装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
5. 一种重要有机中间体的合成路线如下，下列说法中正确的是
A. 物质丙分子式为
B. 物质甲可以发生氧化、取代、水解和消去反应
C. 图示反应类型为加成反应
D. 物质乙中的原子不可能处于同一平面
6. 铁氰化钾(又名六氰合铁酸钾，化学式为)和亚铁氰化钾(又名六氰合亚铁酸钾，化学式为)是两种灵敏的可用于检验和的物质：铁氰化钾可在酸性环境下被羟胺等强还原剂还原为亚铁氰化钾，亚铁氰化钾也可被氯气氧化为铁氰化钾，可用于两者间的互相转化。合理应用含铁的化合物，在生产生活中有重要意义。下列对相关物质的说法，正确的一项是
A. 的价层电子排布式为
B. 中含有离子键、共价键和配位键
C. 羟胺分子为平面结构，中心氧原子为杂化
D. 铁的两种常见离子和相比较，更稳定
7. 高铁酸钾具有强氧化性，且在中性环境中可水解生成具有吸附性的氢氧化铁，因此可用于净水。下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. 氢氧化铁胶体具有碱性，可用于净水
B. 具有氧化性，可作为特定环境中的抗氧化剂
C 高铁酸钾能溶于水，水溶液呈紫色，可作氧化剂
D. 氧化铁呈红棕色且遮盖效果好，可用作红色颜料
8. 高铁酸钾具有强氧化性，且在中性环境中可水解生成具有吸附性的氢氧化铁，因此可用于净水；铁氰化钾(又名六氰合铁酸钾，化学式为)和亚铁氰化钾(又名六氰合亚铁酸钾，化学式为)是两种灵敏的可用于检验和的物质：铁氰化钾可在酸性环境下被羟胺等强还原剂还原为亚铁氰化钾，亚铁氰化钾也可被氯气氧化为铁氰化钾，可用于两者间的互相转化。合理应用含铁的化合物，在生产生活中有重要意义。铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A. 羟胺还原铁氰化钾：
B. 在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成：
C. 抗坏血酸还原铁氰化钾(含铁微粒产物与羟胺还原产物相同)：
D. 氯气氧化亚铁氰化钾：
9. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 实验室制备少量的原理：
10. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述正确的是
A. 电池工作时，的迁移方向：左→右
B. 电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液增大
C. “好氧阴极”存在反应：
D. “厌氧阳极”区质量减少时，该电极输出电子
11. 室温下，探究盐溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
12. H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100ml•L﹣1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A. pH=2.5的溶液中：c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B. c(Na+)=0.100 ml•L﹣1的溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH﹣)+c(C2O)
C. c(HC2O)=c(C2O)的溶液中：c(Na+)>0.100 ml•L﹣1+c(HC2O)
D. pH=7的溶液中：c(Na+)< 2c(C2O)
13. 二氧化碳的资源化利用对实现“双碳”有着重要意义。二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 的选择性一定随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度约为的原因是此温度下的平衡转化率接近100%
D. 时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 金属铜已与人类相伴走过了千年岁月。铜化合物性质之丰富、种类之多样、应用之广泛一直吸引着人们的目光。
（1）铜与浓硫酸的反应存在多个副反应。将光亮的铜片投入足量浓硫酸并加热，观察到有灰白色沉淀生成。发现该沉淀是Cu2S与另一种盐的混合物。已知反应过程中无气体生成，且亚硫酸铜在浓硫酸环境中极不稳定。请根据以上信息，写出该过程中发生反应的化学方程式：___________。
（2）铜能形成多种配合物。一价铜可与Cl-、NH3∙H2O等反应生成稳定性不一的配合物，在化工生产中有广泛应用。
①[Cu(NH3)2]+还原性较强，暴露在空气中可被迅速氧化为深蓝色的[Cu(NH3)4]+，试写出反应的离子方程式：___________；并合理推测[Cu(NH3)2]+的这一性质在气体净化中的一种可能的应用：___________。
②CuCl在实验室中的少量制取，通常是在热浓盐酸中用Cu还原CuCl2，反应过程中会生成多种配合物，请写出可能生成的配离子的化学式：___________(写出2种即可)。
（3）与铜同族的金(Au)性质不活泼，工业提金常利用氰化法。请你设计以金铁共生矿为原料提取金的实验方案：___________。
己知：①氰化物有剧毒，易被氧化为无毒的两种气体；
②氰化法发生的主要反应为：，金可用Zn还原K[Au(CN)2]得到；
③实验中可选用的试剂：KCN溶液，稀硫酸，锌粉，H2O2溶液，BaCl2溶液
④金铁共生矿中的其他杂质不与可选试剂反应
15. 化合物G是合成镇静剂“利血平”的一个重要的中间体，可以由以下步骤合成。
（1）物质E中的杂化的碳原子与杂化的碳原子的比值为：___________。
（2）写出A与B反应生成C的反应类型：___________。
（3）D→E反应中会生成一个二溴代物的中间体，写出该化合物的结构简式：___________。
（4）D的一种同分异构体具有以下性质：
i.化合物中有3种不同化学环境的H原子
ii.该化合物能与的反应
写出该化合物的结构简式：___________。
（5）结合题干信息，写出以乙烯和环戊二烯( )为原料制备产率较高的的合成路线图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
16. 阅读下面的材料：
2023年8月，日本政府不顾国际社会强烈反对，公然将核污水排放入海。核污水中含有大量放射性核素，会对海洋生态造成不可挽回的伤害。日本政府排放核污水是一种严重不负责任的行为。排海开始后，也再次引发了人们对于核能安全性的思考。
是核反应堆中应用广泛的核燃料，也是铀的一种丰度较低的同位素。在自然界含量最高的铀同位素是。纯净的铀呈银白色，质软，密度与金相近，化学性质活泼。与的分离较为困难。为了提取到，工业上利用和蒸汽扩散速率的差别进行同位素分离。在水中发生强烈水解，不能储存在玻璃器皿中。
回答下列问题：
（1）在溶液中也会发生强烈水解，生成一种黄色化合物重铀酸钠(其结构与重铬酸钾相似)，写出反应的化学方程式：___________。
（2）不能储存在玻璃器皿中的原因是：___________。
（3）铀的价化合物还有，其溶于生成一种含6个结晶水的黄绿色、发出荧光的固体A．将加热至时分解产生和，试通过计算给出A的化学式___________，写出溶于的化学方程式___________。
（4）通常盐类化合物的溶解度受到阴阳离子大小的影响：离子半径相差越大，溶解度一般也越大。已知重铀酸铵难溶于水，且钾盐铵盐的溶解度相似，根据以上信息并结合所学，推测重铀酸钠的溶解度___________(选填“大于”或“小于”)重铀酸铵，并简要说明理由：___________。
17. 捕集并转化可以有效实现碳达峰、碳中和。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体和催化重整制取和CO，主要反应为
反应①：
过程中还发生三个副反应：
反应②：
反应③：
反应④：
将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示：
（1）___________。
（2）500℃时，比较小，此时发生的副反应以___________(选填②、③、④中一种)为主。升高温度，产物中与CO的物质的量之比增大的原因是___________。
Ⅱ.光催化和生成CO和催化反应机理如图所示：
（3）上述反应机理中表现出氧化性的粒子有___________。
Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示：
，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
（4）当电解电压为U1V时，阴极生成HCHO的电极反应式为___________。
（5）当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为___________。
2024届高三学业质量联合监测
化学
可能用到的相对原子质量：
一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 材料科学是一门与工程技术密不可分的应用科学。下列有关相关物质的材料的说法，正确的一项是
A. 石墨烯和石墨炔都是新型的有机高分子材料
B. 太阳能电池板的核心材料是晶体硅，属于无机非金属材料
C. “特氟龙”的主要成分聚四氟乙烯的单体属于烃类
D. 高压电线的制造主要使用金属铝而不使用铜的原因是铝的导电性更好且密度更低
【答案】B
【解析】
【详解】A．石墨烯和石墨炔都是碳的单质，故属于新型的无机非金属材料，A错误；
B．硅是一种良好半导体材料，太阳能电池板的核心材料是晶体硅，属于无机非金属材料，B正确；
C．“特氟龙”的主要成分聚四氟乙烯的单体为：CF2=CF2，其不属于烃类而是烃的衍生物，卤代烃，C错误；
D．高压电线的制造主要使用金属铝而不使用铜的原因，是铝表面能够形成一层致密的氧化物保护膜而耐腐蚀，并不是利用其导电性更好且密度更低，D错误；
故答案为：B。
2. 利用反应可制备水煤气，下列有关说法正确的是
A. 是极性分子，因此在水中的溶解度较大
B. 一个分子中只含有一个配位键
C. 的电子式为
D. 比较稳定的原因是可以形成分子间氢键
【答案】B
【解析】
【详解】A．H2为非极性分子，H2O为极性分子，根据“相似相溶”的原理，H2难溶于水，A项错误；
B．CO分子中含1个键和2个π键，其中1个π键是由O原子提供孤电子对，C原子提供空轨道，通过配位键形成的，B项正确；
C．H2O的电子式为，C项错误；
D．H2O比较稳定是因为H-O键键能较大，键比较牢固不易断裂，而分子间氢键主要影响的是水的熔沸点，D项错误；
故选B。
3. 2022年9月9日，国家航天局、国家原子能机构联合发布：我国科学家在嫦娥五号月壤样品中发现一种新矿物，命名为“嫦娥石”，英文名称为。嫦娥石是一种磷酸盐矿，属于陨磷钠镁钙石族。理想组成为，下列说法正确的是
A. 电负性大小：B. 第一电离能大小：
C. 碱性强弱：D. 半径大小：
【答案】A
【解析】
【详解】A．同周期元素从左到右电负性增大，同主族元素从上到下电负性减小，电负性大小：，故A正确；
B．同周期元素随着核电荷数增大第一电离能整体呈现增大趋势，第一电离能大小：，故B错误；
C．同主族元素随着核电荷数增大金属性增强，对应最高价氧化物水化物碱性增强，碱性强弱：，故C错误；
D．氧负离子和镁离子的核外电子排布相同，O的核电荷数小，半径更大，故D错误；
故选A。
4. 实验室用如下图所示装置探究与溶液的反应(实验前先通入排除装置中的空气)。下列说法不正确的是
A. 用装置甲产生
B. 装置乙中无明显现象，则与未发生反应
C. 装置丙中注入，产生红棕色气体，说明装置乙中发生了氧化反应
D. 装置丁吸收尾气并防止空气进入装置丙
【答案】B
【解析】
【分析】甲为二氧化硫发生装置，乙为二氧化硫与硝酸钠的反应装置，反应生成NO进入丙，但是整个过程没有明显现象，因此只能通过向丙中通入氧气，看是否有红棕色气体生成，来确定乙中是否发生反应。
【详解】A． 甲为二氧化硫的发生装置，方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，A正确；
B．由于生成NO为无色无味气体，故该其反应没有明显现象，B错误；
C．注入氧气，产生红棕色气体，说明装置丙中有NO，进一步证明乙中发生了反应，C正确；
D． 丁做尾气处理，并且防止空气进入丙，D正确；
故选B。
5. 一种重要有机中间体的合成路线如下，下列说法中正确的是
A. 物质丙分子式为
B. 物质甲可以发生氧化、取代、水解和消去反应
C. 图示反应类型为加成反应
D. 物质乙中的原子不可能处于同一平面
【答案】D
【解析】
【详解】A．由物质丙的结构简式可知，其分子式为C14H12Br2，A项错误；
B．甲分子苯环上含碳溴键，但与溴原子相连的碳原子的邻位碳原子上没有H原子，不能发生消去反应，B项错误；
C．由合成路线可知，甲和乙反应除生成丙之外，还其他产物生成，该反应不是加成反应，C项错误；
D．乙分子结构中含三氟甲基(-CF3)，三氟甲基具有类似甲烷的四面体结构，因此分子中所有原子不可能共平面，D项正确；
故选D。
6. 铁氰化钾(又名六氰合铁酸钾，化学式为)和亚铁氰化钾(又名六氰合亚铁酸钾，化学式为)是两种灵敏的可用于检验和的物质：铁氰化钾可在酸性环境下被羟胺等强还原剂还原为亚铁氰化钾，亚铁氰化钾也可被氯气氧化为铁氰化钾，可用于两者间的互相转化。合理应用含铁的化合物，在生产生活中有重要意义。下列对相关物质的说法，正确的一项是
A. 的价层电子排布式为
B. 中含有离子键、共价键和配位键
C. 羟胺分子为平面结构，中心氧原子为杂化
D. 铁的两种常见离子和相比较，更稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A．基态Fe原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，所以Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，Fe3+的价层电子排布式为：3d5，A错误；
B．K4[Fe(CN)6]中钾离子与[Fe(CN)6]—之间存在离子键，铁离子与CN―存在配位键，CN一中C与N之间存在共价键，K4[Fe(CN)6] (亚铁氰化钾)中存在的作用力类型有：离子键、配位键、共价键，B正确；
C．NH2OH中N形成3个化学键，含有1个孤电子对，N的杂化类型为sp3，羟胺分子的空间结构为三角锥形，C错误；
D．Fe2+价电子排布式为3d6，Fe3+价电子排布式为3d5，Fe3+3d轨道半充满，和相比较，Fe3+更稳定，D错误；
故选B。
7. 高铁酸钾具有强氧化性，且在中性环境中可水解生成具有吸附性的氢氧化铁，因此可用于净水。下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A. 氢氧化铁胶体具有碱性，可用于净水
B. 具有氧化性，可作为特定环境中的抗氧化剂
C. 高铁酸钾能溶于水，水溶液呈紫色，可作氧化剂
D. 氧化铁呈红棕色且遮盖效果好，可用作红色颜料
【答案】D
【解析】
【详解】A．氢氧化铁胶体具有吸附性，可用于净水，A错误；
B．具有还原性，可作为特定环境中的抗氧化剂，B错误；
C．高铁酸钾具有强氧化性，可作氧化剂，C错误；
D．氧化铁俗称“铁红”，呈红棕色，且遮盖效果好，可用作红色颜料，D正确；
故选D。
8. 高铁酸钾具有强氧化性，且在中性环境中可水解生成具有吸附性的氢氧化铁，因此可用于净水；铁氰化钾(又名六氰合铁酸钾，化学式为)和亚铁氰化钾(又名六氰合亚铁酸钾，化学式为)是两种灵敏的可用于检验和的物质：铁氰化钾可在酸性环境下被羟胺等强还原剂还原为亚铁氰化钾，亚铁氰化钾也可被氯气氧化为铁氰化钾，可用于两者间的互相转化。合理应用含铁的化合物，在生产生活中有重要意义。铁铵矾常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是
A. 羟胺还原铁氰化钾：
B. 在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成：
C. 抗坏血酸还原铁氰化钾(含铁微粒产物与羟胺还原产物相同)：
D. 氯气氧化亚铁氰化钾：
【答案】A
【解析】
【详解】A．铁氰化钾在酸性环境下被羟胺(NH2OH)还原为亚铁氰化钾，羟胺(NH2OH)被氧化为N2，则离子方程式为：，A正确；
B．在强碱溶液中，被氧化为，ClO−被还原为Cl−，则离子方程式为：，B错误；
C．铁氰化钾被抗坏血酸(C6H8O6)还原亚铁氰化钾，则离子方程式为：，C错误；
D．亚铁氰化钾被Cl2氧化为铁氰化钾，则离子方程式为：，D错误；
故选A。
9. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 实验室制备少量的原理：
【答案】B
【解析】
【详解】A．Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，A正确；
B．氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；
C．汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为，C正确；
D．实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量，化学方程式为，D正确。
故选B。
【点睛】
10. 一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示。该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮，下列叙述正确的是
A. 电池工作时，的迁移方向：左→右
B. 电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液增大
C. “好氧阴极”存在反应：
D. “厌氧阳极”区质量减少时，该电极输出电子
【答案】B
【解析】
【分析】该装置为双阴极微生物燃料电池，中间“厌氧阳极”为原电池的负极，葡萄糖失电子发生氧化反应，生成，左侧“缺氧阴极”电极发生转化为最终转化为的反应，该反应过程氮元素化合价由+5价降低为+4价，最后降低为0价态，为得电子，还原反应，该电极为原电池正极，右侧“好氧阴极”电极发生得电子生成，化合价降低，还原反应，该电极也为正极，同时该区还发生氧气将氧化为，最终被氧化为的反应，原电池中电子由负极沿导线移向正极，溶液中的阳离子移向正极，阴离子移向负极。
【详解】A．原电池工作原理溶液中的阳离子移向正极，该装置中有两个正极，的迁移方向由中间电极区既向左迁移也向右迁移，A错误；
B．电池工作时，“缺氧阴极”上氮元素得电子，电极反应式为、，电极附近的溶液增大，B正确；
C．“好氧阴极”电极发生得电子，电极反应式为，同时发生氧气将氧化为，最终被氧化为的反应，反应方程式为、，未发生，C错误；
D．“厌氧阳极”上发生葡萄糖失电子生成，电极反应式为，反应，生成6ml逸出，使该电极区质量减少，转移24ml电子，有24ml移向正极，也使该电极区质量减少，共减少，质量减少28.8g时，参加反应的为0.1ml，该电极输出电子为2.4ml，D错误；
答案选B。
11. 室温下，探究盐溶液的性质，下列实验方案能达到探究目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．检验溶液中是否含有Fe3+应直接向待测液中滴加KSCN溶液，向待测液中滴加硝酸会将Fe2+氧化为Fe3+干扰实验，A错误；
B．氯离子具有还原性，与酸性KMnO4溶液反应，也能使溶液紫色褪去，应将FeCl2改为FeSO4，B错误；
C．Fe2+发生水解反应使溶液显酸性，向溶液中滴加2~3滴紫色石蕊试液，溶液变红，能达到探究目的，C正确；
D．向2mL5%H2O2溶液中滴加几滴FeSO4溶液，若产生气泡有可能是Fe3+的催化作用，D错误；
故选C。
12. H2C2O4为二元弱酸。20℃时，配制一组c(H2C2O4)+c(HC2O)+c(C2O)=0.100ml•L﹣1的H2C2O4和NaOH混合溶液，溶液中部分微粒的物质的量浓度随pH的变化曲线如图所示。下列指定溶液中微粒的物质的量浓度关系一定正确的是
A. pH=2.5的溶液中：c(H2C2O4)+c(C2O)>c(HC2O)
B. c(Na+)=0.100 ml•L﹣1的溶液中：c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH﹣)+c(C2O)
C. c(HC2O)=c(C2O)的溶液中：c(Na+)>0.100 ml•L﹣1+c(HC2O)
D. pH=7的溶液中：c(Na+)< 2c(C2O)
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图象可知，pH=2.5的溶液中c( )和c( )浓度之和小于c( )，则c()+c()2c()，故D错误；
故选：B。
13. 二氧化碳的资源化利用对实现“双碳”有着重要意义。二氧化碳加氢制甲烷过程中的主要反应为
在密闭容器中，、时，平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的实际转化率随温度的变化如题图所示。的选择性可表示为。下列说法正确的是
A. 反应
B. 的选择性一定随着温度的升高而增加
C. 用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度约为的原因是此温度下的平衡转化率接近100%
D. 时，提高的值或增大压强，均能使平衡转化率达到X点的值
【答案】D
【解析】
【详解】A．①，
②，
根据盖斯定律：①-②计算反应的焓变，A错误；
B．生成CH4的反应是放热反应，升高温度时平衡逆向移动，CH4的物质的量减小，温度达到550°C后CO2平衡转化率增大，则CH4的选择性降低，B错误；
C．由图可知，400℃时CO2实际转化率最大，由图可知，用该催化剂催化二氧化碳反应的最佳温度范围约为350~400°C，C错误；
D．生成CH4的反应是气体体积减小的反应，增大压强、增大氢气的浓度均能使平衡正向移动，有利于提高CO2平衡转化率，即温度一定时提高的值或增大压强，均能使CO2平衡转化率达到X点的值，D正确；
答案选D。
二、非选择题：共4题，共61分。
14. 金属铜已与人类相伴走过了千年岁月。铜的化合物性质之丰富、种类之多样、应用之广泛一直吸引着人们的目光。
（1）铜与浓硫酸的反应存在多个副反应。将光亮的铜片投入足量浓硫酸并加热，观察到有灰白色沉淀生成。发现该沉淀是Cu2S与另一种盐的混合物。已知反应过程中无气体生成，且亚硫酸铜在浓硫酸环境中极不稳定。请根据以上信息，写出该过程中发生反应的化学方程式：___________。
（2）铜能形成多种配合物。一价铜可与Cl-、NH3∙H2O等反应生成稳定性不一的配合物，在化工生产中有广泛应用。
①[Cu(NH3)2]+还原性较强，暴露在空气中可被迅速氧化为深蓝色的[Cu(NH3)4]+，试写出反应的离子方程式：___________；并合理推测[Cu(NH3)2]+的这一性质在气体净化中的一种可能的应用：___________。
②CuCl在实验室中的少量制取，通常是在热浓盐酸中用Cu还原CuCl2，反应过程中会生成多种配合物，请写出可能生成的配离子的化学式：___________(写出2种即可)。
（3）与铜同族的金(Au)性质不活泼，工业提金常利用氰化法。请你设计以金铁共生矿为原料提取金的实验方案：___________。
己知：①氰化物有剧毒，易被氧化为无毒的两种气体；
②氰化法发生的主要反应为：，金可用Zn还原K[Au(CN)2]得到；
③实验中可选用的试剂：KCN溶液，稀硫酸，锌粉，H2O2溶液，BaCl2溶液
④金铁共生矿中的其他杂质不与可选试剂反应
【答案】（1）
（2） ①. ②. 除去气体中的痕量O2 ③. [CuCl4]2-、[CuCl2]-
（3）向金铁共生矿中加入稀硫酸至无气泡产生，过滤，向滤渣中加入稍过量KCN溶液，充分振荡后过滤，取滤液加入足量锌粉，过滤，向滤液中滴加H2O2溶液至无气泡产生；向滤渣中滴加稀硫酸至固体不再溶解，过滤，洗涤滤渣至向最后一次滤液中滴加BaCl2溶液，无浑浊
【解析】
【分析】以金铁共生矿为原料提取金时，需加入KCN溶解Au，但Fe比Au活泼，所以应先用酸将Fe溶解除去；将Au用KCN溶解后，过滤得滤液；含Au的配合物溶液中加入Zn，可将Au还原出来；滤液中含有剧毒物CN-，可加入强氧化剂(如H2O2)氧化除去。滤渣为Au、Zn的混合物，需加足量硫酸溶解Zn，过滤、洗涤、取最后一次洗涤液检验是否除尽。
【小问1详解】
将光亮的铜片投入足量浓硫酸并加热，观察到有灰白色沉淀Cu2S与另一种盐的混合物，已知反应过程中无气体生成、亚硫酸铜在浓硫酸环境中极不稳定，则另一种盐为CuSO4，该过程中发生反应的化学方程式：。
【小问2详解】
①[Cu(NH3)2]+还原性较强，暴露在空气中可被O2迅速氧化为深蓝色的[Cu(NH3)4]+，反应的离子方程式：；既然[Cu(NH3)2]+易被O2氧化，就可利用这一性质吸收O2，则在气体净化中的一种可能的应用：除去气体中的痕量O2。
②一价铜可与Cl-、NH3∙H2O等反应生成稳定性不一的配合物，在热浓盐酸中用Cu还原CuCl2可生成一价铜，一价铜与Cl-可发生反应生成CuCl及多种配合物，则可能生成的配离子的化学式：[CuCl4]2-、[CuCl2]-。
【小问3详解】
由分析可知，以金铁共生矿为原料提取金时，应先除Zn，过滤所得滤液加KCN，将Au转化为配离子[Au(CN)2]-，过滤所得滤液中加Fe还原得Au，滤液中含CN-，加H2O2处理；滤渣中含Au、Fe，加硫酸溶解、过滤、洗涤、检验。实验方案：向金铁共生矿中加入稀硫酸至无气泡产生，过滤，向滤渣中加入稍过量KCN溶液，充分振荡后过滤，取滤液加入足量锌粉，过滤，向滤液中滴加H2O2溶液至无气泡产生；向滤渣中滴加稀硫酸至固体不再溶解，过滤，洗涤滤渣至向最后一次滤液中滴加BaCl2溶液，无浑浊。
【点睛】设计实验时，可选用的试剂对设计路径有提示作用。
15. 化合物G是合成镇静剂“利血平”的一个重要的中间体，可以由以下步骤合成。
（1）物质E中的杂化的碳原子与杂化的碳原子的比值为：___________。
（2）写出A与B反应生成C的反应类型：___________。
（3）D→E反应中会生成一个二溴代物的中间体，写出该化合物的结构简式：___________。
（4）D的一种同分异构体具有以下性质：
i.化合物中有3种不同化学环境的H原子
ii.该化合物能与的反应
写出该化合物的结构简式：___________。
（5）结合题干信息，写出以乙烯和环戊二烯( )为原料制备产率较高的的合成路线图___________(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线流程图示例见本题题干)。
【答案】15. 3：8
16. 加成反应 17.
18. 19.
【解析】
【分析】A与B在苯的作用下加热发生加成反应生成C，结合各物质的结构简式及反应条件进行推断分析；
【小问1详解】
物质E中含有一个碳碳双键和一个碳氧双键，其他碳之间形成单键，故杂化的碳原子与杂化的碳原子的比值为：3：8；
【小问2详解】
A与B在苯的作用下加热发生加成反应生成C，反应类型为加成反应；
【小问3详解】
D→E反应中会生成一个二溴代物的中间体，则为中右边六环上的碳碳双键上与溴发生加成反应形成的，然后与羟基上的H原子一起脱去一个HBr，故该化合物的结构简式为；
【小问4详解】
D为，其同分异构体：i.化合物中有3种不同化学环境的H原子，则高度对称；ii.该化合物能与的反应，相当于有2个酯基，因只有3个O原子，故该化合物的结构简式为；
【小问5详解】
结合题干信息，以乙烯和环戊二烯( )为原料，由乙烯与NBS在硫酸中作用生成，转化为，在浓硫酸作用下生成，与环戊二烯( )在苯及加热条件下反应生成，与NBS在硫酸中作用制备产率较高的，合成路线图为。
16. 阅读下面的材料：
2023年8月，日本政府不顾国际社会的强烈反对，公然将核污水排放入海。核污水中含有大量放射性核素，会对海洋生态造成不可挽回的伤害。日本政府排放核污水是一种严重不负责任的行为。排海开始后，也再次引发了人们对于核能安全性的思考。
是核反应堆中应用广泛的核燃料，也是铀的一种丰度较低的同位素。在自然界含量最高的铀同位素是。纯净的铀呈银白色，质软，密度与金相近，化学性质活泼。与的分离较为困难。为了提取到，工业上利用和蒸汽扩散速率的差别进行同位素分离。在水中发生强烈水解，不能储存在玻璃器皿中。
回答下列问题：
（1）在溶液中也会发生强烈水解，生成一种黄色化合物重铀酸钠(其结构与重铬酸钾相似)，写出反应的化学方程式：___________。
（2）不能储存在玻璃器皿中的原因是：___________。
（3）铀的价化合物还有，其溶于生成一种含6个结晶水的黄绿色、发出荧光的固体A．将加热至时分解产生和，试通过计算给出A的化学式___________，写出溶于的化学方程式___________。
（4）通常盐类化合物的溶解度受到阴阳离子大小的影响：离子半径相差越大，溶解度一般也越大。已知重铀酸铵难溶于水，且钾盐铵盐的溶解度相似，根据以上信息并结合所学，推测重铀酸钠的溶解度___________(选填“大于”或“小于”)重铀酸铵，并简要说明理由：___________。
【答案】（1）
（2）遇水水解产生的腐蚀玻璃
（3） ①. ②. (或)
（4） ①. 大于 ②. 和半径相近而大于半径，因此与的半径差大于与的半径差，的溶解度更大
【解析】
【小问1详解】
在水中发生强烈水解，不能储存在玻璃器皿中，则水解以后有HF生成，在溶液中也会发生强烈水解，生成一种黄色化合物重铀酸钠(其结构与重铬酸钾相似、即为)同时得到NaF，则在溶液中发生强烈水解的化学方程式为：。
【小问2详解】
HF能腐蚀玻璃,结合UF6易水解可知，不能储存在玻璃器皿中的原因是：遇水水解产生的腐蚀玻璃。
【小问3详解】
铀的价化合物还有，其溶于生成一种含6个结晶水的黄绿色、发出荧光的固体A，将加热至时分解产生和，即每1mlA分解为，分解反应中U的化合价不变，N从+5降低到+4，硝酸根中的O从-2升高到0，按元素质量守恒、得失电子守恒可知A的化学式为：，A的分解反应为。则溶于生成A的反应为非氧化还原反应，化学方程式为：(或)。
【小问4详解】
根据已知信息：离子半径相差越大，溶解度一般也越大，重铀酸铵难溶于水，且钾盐铵盐的溶解度相似，则可推测重铀酸钠的溶解度大于重铀酸铵，理由为：和半径相近而大于半径，因此与的半径差大于与的半径差，的溶解度更大。
17. 捕集并转化可以有效实现碳达峰、碳中和。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体和催化重整制取和CO，主要反应为
反应①：
过程中还发生三个副反应：
反应②：
反应③：
反应④：
将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂，产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示：
（1）___________。
（2）500℃时，比较小，此时发生的副反应以___________(选填②、③、④中一种)为主。升高温度，产物中与CO的物质的量之比增大的原因是___________。
Ⅱ.光催化和生成CO和催化反应机理如图所示：
（3）上述反应机理中表现出氧化性的粒子有___________。
Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如左图所示，其他条件一定时，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示：
，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
（4）当电解电压为U1V时，阴极生成HCHO的电极反应式为___________。
（5）当电解电压为U2V时，电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3：2，则生成HCHO的法拉第效率m为___________。
【答案】（1）+76.4 kJ/ml
（2） ①. ② ②. 升高温度，反应以反应④为主，H2增大幅度大于CO
（3）CO2、h+ （4）CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O
（5）20%
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应①+反应③得到反应④，则反应ΔH4=(+247.4kJ/ml)+(—171.0kJ/ml)=+76.4 kJ/ml，故答案为：+76.4 kJ/ml；
【小问2详解】
500℃时，产物的比值比较小说明反应中氢气的物质的量减小、一氧化碳的物质的量增大，则此时发生的副反应以②为主；升高温度，产物的比值增大说明反应以反应④的为主，氢气的物质的量增大幅度大于一氧化碳，故答案为：②；升高温度，反应以反应④为主，H2增大幅度大于CO；
【小问3详解】
由图可知，二氧化碳Rh表面得到电子生成一氧化碳和氧离子，氧离子作用下甲烷失去电子生成一氧化碳和氢气，则表现氧化性的微粒为二氧化碳和h+，故答案为：CO2、h+；
小问4详解】
由图可知，电解电压为U1V时，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醛和水，电极反应式为，故答案为：CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O；
【小问5详解】
电解电压为U2V时，放电生成1ml甲酸转移2ml，生成1ml甲醛转移4ml电子，由图可知，生成甲酸的FE%为15%，则由电解生成的甲酸和甲醛的物质的量之比为3：2可得：：=3：2，解得m=20，故答案为：20。
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：
1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向溶液中滴加硝酸酸化后再滴加几滴溶液，观察溶液颜色变化
B
是否有还原性
向浓溶液中加入酸性溶液，观察溶液颜色变化
C
是否水解
向溶液中滴加滴紫色石蕊试液，观察溶液颜色变化
D
能否催化分解
向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求：
1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
选项
探究目的
实验方案
A
溶液中是否含有
向溶液中滴加硝酸酸化后再滴加几滴溶液，观察溶液颜色变化
B
是否有还原性
向浓溶液中加入酸性溶液，观察溶液颜色变化
C
是否水解
向溶液中滴加滴紫色石蕊试液，观察溶液颜色变化
D
能否催化分解
向溶液中滴加几滴溶液，观察气泡产生情况