新建区第二中学、丰城中学2022-2023学年高二下学期期末联考
化学
可能用到的相对原子质量：N：14 O：16 S：32
第Ⅰ卷
一、选择题(本大题包括10小题，每小题3分，共14小题，计42分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果，对其说明不合理的是
A. “风蒲猎猎小池塘，过雨荷花满院香。”雷雨过后空气中少量氧气转化成臭氧，氧气和臭氧互为同分异构体
B. 石硫黄(S)：“能化…银、铜、铁，奇物”，这句话体现了石硫黄的氧化性
C. “千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”这句话不涉及氧化还原反应
D. 《新修本草》中，关于“青矾”()的记录为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，…，烧之赤色。”据此推测，赤色物质为
2. 2021年，我国科学家首次在实验室实现到淀粉的全合成，其合成路线如下。设表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法错误的是
A. 反应②、③无法在高温下进行
B. 标准状况下，11.2L中含有共用电子对数目为
C. 将1mol与足量乙酸混合，在一定条件下发生取代反应，可消耗乙酸分子数目为
D. 反应②中，3.2g生成时转移电子数目
3. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A. 键角：，是由于中O上孤电子对数比分中O上的少
B. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键
D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小
4. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
下列说法错误的是：
A. NaClO2中Cl的化合价为+3价
B. “电解”所用食盐水是由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液。
C. “电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2。
D. “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，
5. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 探究乙醇消去反应的产物 取4mL乙醇，加入12mL浓硫酸、少量沸石，迅速升温至170℃，将产生的气体通入2mL溴水中 若溴水褪色，则乙醇消去反应的产物为乙烯
B 烯探究样品中是否含有 取少量样品，加入3mL蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入1-2滴FeCl3溶液 若有溶液变紫色，则该产品中含有水杨酸
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min；再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀，则蔗糖在酸性水溶液中稳定
A A B. B C. C D. D
6. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A. X的第一电离能一定小于Y
B. 氢化物的沸点：Y
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
7. 周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。用硫磺熏蒸中药材的传统由来已久；是一种易燃的有毒气体(燃烧热为)，可制取各种硫化物；硫酸、硫酸盐是重要化工原料；硫酰氯是重要的化工试剂，常作氯化剂或氯磺化剂。硒和碲(52的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收，以电解强碱性溶液制备。下列化学反应表示正确的是
A. 的燃烧：
B. 遇水强烈水解生成两种强酸：
C. 电解强碱性溶液的阴极反应：
D. CuSe和浓硝酸反应：
8. 科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞如图所示。下列说法错误的是
A. 晶体中，每个F周围距离相等且最近的有6个
B. 与中氧原子杂化方式相同
C. 图中A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处原子分数坐标为
D. 若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，则脱硅能力
9. 的配位化合物较稳定且运用广泛。可与、、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、黄色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知：与、的反应在溶液中存在以下平衡：
下列说法不正确的是
A. I中溶液呈黄色可能是由于水解产物的颜色引起的
B. 向溶液II中加入NaF后，溶液颜色变为无色，说明
C. 为了能观察到溶液I中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸
D. 向溶液III中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色
10. 某反应可有效降低汽车尾气污染物排放，一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 提高反应温度，反应物转化率增加
B. 使用催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，提高反应物的转化率
C. 该化学反应的速率主要由反应③决定
D.
11. 纳米铁可通过不同反应机制(吸附、还原、催化氧化)去除环境有机、无机污染物，通过番石榴叶提取液还原Fe3＋制备纳米铁(Fe0)氧化去除As(III)的过程如下图所示，下列叙述错误的是
A. 在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(III)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集
B. Fe2＋＋H2O2=Fe3＋＋OH-＋·OH，该步反应过程中发生-O-O-断裂
C. 该过程中纳米Fe和Fe2＋是催化剂
D. 存在反应Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2
12. 一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l) ΔH＜0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是
A. 平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B. 平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C. 平衡时，其他条件不变，加入催化剂可提高SO2的转化率
D. 平衡后，充入CO和CO2气体，使CO和CO2气体浓度均变为原来的两倍，平衡不移动
13. 配合物催化烯烃氢甲酰化反应催化反应历程如图所示。
下列有关叙述错误的是
A. 整个催化反应历程中Co的成键数发生了变化
B. 生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C. 中间体物质D的结构简式为
D. 该催化反应总反应式为+CO+H2
14. 常温下向二元弱酸溶液中滴加溶液，所得溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线F表示溶液pH与的变化关系
B. 图中a点对应溶液中：
C.
D. pH从4.6到5.8的过程中，水电离出的氢离子浓度逐渐增大
第II卷(非选择题)
二、非选择题
15. 亚硝酰硫酸()在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如图所示装置(部分夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。
已知：i．亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO，溶于浓硫酸而不分解；
.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为，。
（1）仪器Ⅰ的名称为___________，按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为___________(填仪器接口的字母，字母之间用“→”连接，部分仪器可以重复使用)，C装置的作用为___________。
（2）反应需控制温度在25～40℃，采用的加热措施为___________，开始时反应缓慢，但某时刻反应速率明显加快，其原因可能是___________。
（3）测定亚硝酰硫酸纯度：
步骤①：准确称取产品，在特定条件下配制成溶液。
步骤②：取溶液于锥形瓶中，加入未知浓度溶液(过量)和的溶液，摇匀，发生反应
步骤③：向该溶液中滴加标准溶液进行滴定，消耗溶液的体积为。
步骤④：把亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验)，重复上述步骤，消耗溶液的体积为。
滴定终点时的现象为___________，亚硝酰硫酸的纯度为___________(精确到)。
16. 以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“溶浸”后溶液中的金属阳离子主要包括Mg2+、TiOCl+_______。“滤液”经加热水解后转化为富钛渣(钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在)，写出上述转变的离子方程式：_______。
（2）“溶钛”过程反应温度不能太高，其原因是_______。
（3）“沉铁”步骤反应的化学方程式为_______，“沉铁”后的滤液经处理后可返回_______工序循环利用。
（4）“煅烧”制备LiFePO4过程中，Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为_______。
（5）以Li4Ti5O12和LiFePO4作电极组成电池，放电时发生反应：Li4+xTi5O12+Li1-xFePO4=Li4Ti5O12+LiFePO4(0＜x＜1)，正极的电极反应式为_______。
（6）从废旧LiFePO4电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO4电极，测得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，则加入的碳酸钠溶液浓度为_______mol·L-1[已知Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3，假设反应后溶液体积为反应前两溶液之和]。
17. 二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，回答下列问题：
（1）250℃、100 kPa时二氧化碳加氢制甲醇的反应一般认为通过两个步骤来实现，能量变化过程如图所示。
总反应的焓变△H=___________kJ·mol-1，写出决速步反应的热化学方程式___________。
（2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5×105 Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数表达式Kp=___________。
②图中对应等压过程的曲线是___________，判断的理由是___________。
③当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率α=___________。
④A、B、C、D、E中可能表示220℃、6×105Pa时的平衡状态的点是___________，C、D两点的平衡常数分别是KC、KD，KC___________KD(填“＞”“＜”或“=”)。
18. 2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关。辣椒素1的一种合成路线如下(部分试剂或产物已略去)。
已知：R1－CH2BrR1－CH=CH－R2+HBrO，请回答下列问题：
（1）B的分子式为___________；由F生成G的反应类型是___________。
（2）E中的官能团名称为___________；F的结构简式为___________。
（3）C→D的化学反应方程式为___________。
（4）G的同分异构体中，同时符合下列条件的有___________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体。
（5）利用Wittig反应，设计以溴化苄()为原料合成的路线___________(无机试剂任选，不考虑产物的立体结构)。
新建区第二中学、丰城中学2022-2023学年高二下学期期末联考
化学 答案解析
可能用到的相对原子质量：N：14 O：16 S：32
第Ⅰ卷
一、选择题(本大题包括10小题，每小题3分，共14小题，计42分，每小题只有一个选项符合题意)
1. 中国传统文化对人类文明贡献巨大。下列古代文献涉及的化学研究成果，对其说明不合理的是
A. “风蒲猎猎小池塘，过雨荷花满院香。”雷雨过后空气中少量氧气转化成臭氧，氧气和臭氧互为同分异构体
B. 石硫黄(S)：“能化…银、铜、铁，奇物”，这句话体现了石硫黄的氧化性
C. “千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”这句话不涉及氧化还原反应
D. 《新修本草》中，关于“青矾”()的记录为：“本来绿色，新出窟未见风者，正如琉璃，…，烧之赤色。”据此推测，赤色物质为
【答案】A
【解析】
【详解】A．氧气和臭氧同为氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，A错误；
B．硫单质和金属化合生成金属硫化物，硫元素化合价降低，体现了石硫黄的氧化性，B正确；
C．“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”描述的是金的单质富集的过程，不涉及氧化还原反应，C正确；
D．烧之赤色是被氧化生成过程，是红棕色固体，D正确；
故选A。
2. 2021年，我国科学家首次在实验室实现到淀粉的全合成，其合成路线如下。设表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法错误的是
A. 反应②、③无法在高温下进行
B. 标准状况下，11.2L中含有共用电子对数目为
C. 将1mol与足量乙酸混合，在一定条件下发生取代反应，可消耗乙酸分子数目为
D. 反应②中，3.2g生成时转移电子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题干信息可知，反应②、③均使用酶作催化剂，则无法在高温下进行否则酶将失去生理活性，A正确；
B．已知1分子CO2中含有4个共用电子对，则标况下，11.2LCO2中含有共用电子对数目为：=，B正确；
C．含有2个羟基，1mol与2mol乙酸发生取代反应，但是酯化反应为可逆反应，故可消耗乙酸的物质的量小于2mol，故C错误；
D．已知1molCH3OH转化为HCHO过程中失去2mol电子，则反应②中，3.2gCH3OH生成HCHO时转移电子数目为=0.2NA，D正确；
故答案为C。
3. 下列关于物质的结构或性质的描述及解释都正确的是
A. 键角：，是由于中O上孤电子对数比分中O上的少
B. 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强
C. 稳定性：，是由于水分子间存在氢键
D. 酸性：，是由于的羧基中羟基极性更小
【答案】A
【解析】
【详解】A．随着孤电子对数增多，成键电子对与成键电子对之间的斥力减小，键角也减小， H2O的孤电子对数=，H3O+的孤电子对数=，所以键角大小为，选项A正确；
B．沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，是因为对羟基苯甲醛形成分子间氢键，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，所以对羟基苯甲醛分子间作用力较大，熔沸点也较高，B错误；
C．稳定性：，是因为非金属性O>S，C错误；
D．Cl的电负性大于H，电负性越大，形成共价键的极性越强，因此，的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性，D错误；
答案选A。
4. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
下列说法错误的是：
A. NaClO2中Cl的化合价为+3价
B. “电解”所用食盐水是由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液。
C. “电解”中阴极反应的主要产物是NaClO2。
D. “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，
【答案】D
【解析】
【分析】由流程知，NaClO3和SO2、HSO4反应生成NHSO4和ClO2；“电解”时阴极发生还原反应，通过电解，由ClO2制取NaClO2；吸收ClO2用NaOH和H2O2，反应方程式为：2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2↑，据此分析解答。
【详解】A．根据NaClO2中化合价代数和为零，Na为+1价，O为-2价，则Cl的化合价为+3价，故A正确；
B．食盐水精制中除Mg2＋用NaOH溶液，除Ca2＋用Na2CO3溶液，因而要加入的试剂分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液，故B正确；
C．“电解”时阴极发生还原反应，根据流程图可知通过电解，可以由ClO2制取NaClO2，故阴极的反应为：ClO2+e-=Cl，阴极的主要产物是NaClO2，故C正确；
D．由流程知，吸收ClO2用NaOH和H2O2，反应方程式为：2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+2H2O+O2↑，其中氧化剂为ClO2，还原剂为H2O2，二者的物质的量之比为2:1，故D错误；
答案选D。
5. 下列方案设计、现象和结论都正确的是
目的 方案设计 现象和结论
A 探究乙醇消去反应的产物 取4mL乙醇，加入12mL浓硫酸、少量沸石，迅速升温至170℃，将产生的气体通入2mL溴水中 若溴水褪色，则乙醇消去反应的产物为乙烯
B 烯探究样品中是否含有 取少量样品，加入3mL蒸馏水和少量乙醇，振荡，再加入1-2滴FeCl3溶液 若有溶液变紫色，则该产品中含有水杨酸
C 判断某卤代烃中的卤素 取2 mL卤代烃样品于试管中，加入5 mL 20% KOH水溶液混合后加热，再滴加AgNO3溶液 若产生的沉淀为白色，则该卤代烃中含有氯元素
D 探究蔗糖在酸性水溶液中的稳定性 取2mL20%的蔗糖溶液于试管中，加入适量稀 H2SO4后水浴加热5 min；再加入适量新制Cu(OH)2悬浊液并加热 若没有生成砖红色沉淀，则蔗糖在酸性水溶液中稳定
A A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．反应过程中可能产生二氧化硫，二氧化硫也可以使溴水褪色，A错误；
B．水杨酸含有酚羟基，能与氯化铁发生显色反应，取少量乙酰水杨酸样品，加入蒸馏水和少量乙醇，振荡,再加入1-2滴FeCl3溶液，溶液变成紫色，这说明样品中可能含有水杨酸，B正确；
C．卤代烃样品于试管中加入5mL20%KOH水溶液混合后加热，先加入硝酸酸化，再滴加AgNO3溶液，检验卤代烃中卤原子，C错误；
D．蔗糖为二糖，在酸性条件下可以水解生产单糖，验证单糖中是否存在醛基,应向水解液中加入NaOH溶液使体系呈碱性，再加入新制Cu(OH)2悬浊液，D错误；
故选B。
6. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法不正确的是
A. X的第一电离能一定小于Y
B. 氢化物的沸点：Y
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：Z>Y
【答案】B
【解析】
【分析】地壳中含量最多的元素为氧，所以M为O。纯碱为Na2CO3，M为O元素，C的原子序数小于O，所以可判断Q为Na；Y的s能级电子数量是p能级的两倍，所以Y为C；X的2s轨道全充满，且其原子序数小于C，所以X为Be或B；根据这五种元素的排序，可判断Z为N。
【详解】A．无论X为Be还是B，其第一电离能都要小于C，A项正确；
B．该选项未限定简单氢化物，C、N、O三种元素的氢化物都有多种，不一定符合氢化物沸点C＜N＜O，B项错误；
C．Na和O元素可形成Na2O2，阴离子的氧氧键为非极性共价键；C项正确；
D．最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H2CO3，D项正确。
答案选B。
7. 周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛。用硫磺熏蒸中药材的传统由来已久；是一种易燃的有毒气体(燃烧热为)，可制取各种硫化物；硫酸、硫酸盐是重要化工原料；硫酰氯是重要的化工试剂，常作氯化剂或氯磺化剂。硒和碲(52的单质及其化合物在电子、冶金、材料等领域有广阔的发展前景，工业上以精炼铜的阳极泥(含CuSe)为原料回收，以电解强碱性溶液制备。下列化学反应表示正确的是
A. 的燃烧：
B. 遇水强烈水解生成两种强酸：
C. 电解强碱性溶液的阴极反应：
D. CuSe和浓硝酸反应：
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意可知燃烧热为，燃烧的热化学方程式为：，故A错误；
B．反应生成硫酸与盐酸，故不应该出现亚硫酸根，应该为硫酸根，，故B错误；
C．强碱性环境，阴极得电子，，故C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，可以氧化H2Se，故D错误；
故答案为C。
8. 科学家研究利用晶体释放出的和脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。晶胞如图所示。下列说法错误的是
A. 晶体中，每个F周围距离相等且最近的有6个
B. 与中氧原子杂化方式相同
C. 图中A处原子分数坐标为(0，0，0)，则B处原子分数坐标为
D. 若脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，则脱硅能力
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于CaF2晶体中钙离子、氟离子交替排列，所以假设这个晶胞的体心上是Ca2+，那么三个顶点就是F-，则每个F-周围距离相等且最近的F-有6个，故A正确；
B．OF2与SiO2都是含有极性共价键的共价化合物，化合物中氧原子的价层电子对数都为4，杂化方式都为sp3杂化，故B正确；
C．若A处原子分数坐标为(0，0，0)，C点处于四面体填隙，根据立体几何关系，则B处原子分数坐标为，故C正确；
D．三种氟化物均为离子晶体，晶体提供自由氟离子的能力越强，阴阳离子间形成离子键越弱，钡离子、钙离子、镁离子的电荷数相同，离子半径依次减小，则BaF2、CaF2、MgF2三种晶体中的离子键依次增强，晶体提供自由氟离子的能力依次减弱，脱硅能力依次减弱，即脱硅能力BaF2>CaF2>MgF2，故D错误；
故选：D。
9. 的配位化合物较稳定且运用广泛。可与、、、等配体形成使溶液呈浅紫色的、红色的、黄色的、无色的配离子。某同学按如下步骤完成实验：
已知：与、的反应在溶液中存在以下平衡：
下列说法不正确的是
A. I中溶液呈黄色可能是由于水解产物的颜色引起的
B. 向溶液II中加入NaF后，溶液颜色变为无色，说明
C. 为了能观察到溶液I中的颜色，可向该溶液中加入稀盐酸
D. 向溶液III中加入足量的KSCN固体，溶液可能再次变为红色
【答案】C
【解析】
【详解】A．为浅紫色，但溶液I却呈黄色，原因可能是Fe3+发生水解生成红褐色Fe(OH)3，与浅紫色形成混合体系，使溶液呈黄色，A正确；
B．加入NaF后溶液II由红色变为无色，说明转变为，反应更易生成，说明，B正确；
C．为了观察到浅紫色，需要除去红褐色，即抑制铁离子的水解，所以可向溶液中加稀硝酸，加稀盐酸会生成黄色的，C错误；
D．向溶液III中加入足量的KSCN固体，可使平衡的Q>，平衡正向移动，溶液可能再次变为红色，D正确；
故选C。
10. 某反应可有效降低汽车尾气污染物的排放，一定条件下该反应经历三个基元反应阶段，反应历程如图所示(TS表示过渡态)。下列说法正确的是
A. 提高反应温度，反应物转化率增加
B. 使用催化剂可以降低反应的活化能，提高活化分子百分数，提高反应物的转化率
C. 该化学反应的速率主要由反应③决定
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，该过程的总反应为2CO+2NO＝N2+2CO2，根据盖斯定律可知，反应①+反应②+反应③＝总反应，因此 H＝+298.4kJ/mol+(-513.5kJ/mol)+(-306.6kJ/mol)=-620.9kJ/mol，即总反应的热化学方程式为：2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) H＝-620.9kJ/mol，总反应为放热反应，提高反应温度，平衡逆移，反应物转化率降低，A错误；
B．一般使用催化剂可以降低反应的活化能，部分活化分子变为活化分子，则增大活化分子百分数，增大活化分子有效碰撞几率，加快化学反应速率，但不影响平衡移动，所以不能提高反应物的平衡转化率，B错误；
C．由图可知，正反应活化能最大的是①，活化能越大，反应速率越慢，整个反应是由最慢的一步决定的，则该化学反应的速率主要由反应①决定，C错误；
D．由图可知，该过程的总反应为2CO+2NO＝N2+2CO2，根据盖斯定律可知，反应①+反应②+反应③＝总反应，因此 H＝+298.4kJ/mol+(-513.5kJ/mol)+(-306.6kJ/mol)=-620.9kJ/mol，即总反应的热化学方程式为：2CO(g)+2NO(g)＝N2(g)+2CO2(g) H＝-620.9kJ/mol，因此，D正确；
故选D。
11. 纳米铁可通过不同反应机制(吸附、还原、催化氧化)去除环境有机、无机污染物，通过番石榴叶提取液还原Fe3＋制备纳米铁(Fe0)氧化去除As(III)的过程如下图所示，下列叙述错误的是
A. 在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(III)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集
B. Fe2＋＋H2O2=Fe3＋＋OH-＋·OH，该步反应过程中发生-O-O-断裂
C. 该过程中纳米Fe和Fe2＋是催化剂
D. 存在反应Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．纳米铁在反应过程中若发生聚集，会减慢氧化去除As( II )的速率，因此在该过程中为了实现纳米铁高效氧化去除As(II)，尽量防止纳米铁在反应过程中发生聚集，A项正确；
B．H2O2结构为H-O-O-H，因此反应Fe2++H2O2=Fe3+ +OH- +·OH中H2O2中发生-O-O-断裂，B项正确；
C．由图可知Fe和Fe2+是反应中间体，C项错误；
D．由图可知反应的第二步为Fe0＋O2＋2H＋=Fe2＋＋H2O2，D项正确；
答案选C
12. 一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l) ΔH＜0，若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是
A. 平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变
B. 平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快
C. 平衡时，其他条件不变，加入催化剂可提高SO2的转化率
D. 平衡后，充入CO和CO2气体，使CO和CO2气体浓度均变为原来的两倍，平衡不移动
【答案】D
【解析】
【分析】反应在恒容的密闭容器中进行，该反应是一个反应前后气体物质的量减小、放热的可逆反应，在反应达到平衡之前，容器内气体的压强在不断减小；改变纯液体的量，对反应速率没有影响；升高温度平衡向逆反应方向移动；使用催化剂只改变化学反应速率但不影响平衡的移动。
【详解】A. 该反应是一个反应前后气体物质的量减小的可逆反应，在反应达到平衡之前，随着反应的进行，气体的物质的量逐渐减小，则容器的压强在逐渐减小，选项A错误；
B. 硫是液体，分离出硫，气体反应物和生成物浓度都不变，所以不影响反应速率，选项B错误；
C. 该反应正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，抑制了二氧化硫的转化，所以二氧化硫的转化率降低，选项C错误；
D. 该反应的平衡常数K=，平衡后，充入CO、CO2气体，使CO和CO2浓度均为原来的两倍，Qc依旧等于K，平衡不移动，选项D正确；
答案选D。
13. 配合物催化烯烃氢甲酰化反应的催化反应历程如图所示。
下列有关叙述错误的是
A. 整个催化反应历程中Co的成键数发生了变化
B. 生成A的过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
C. 中间体物质D的结构简式为
D. 该催化反应总反应式为+CO+H2
【答案】B
【解析】
【详解】A．由图可知， Co的成键数发生了变化，物质C中Co成键数为5，物质E中Co成键数为6，故A正确；
B．和生成A的过程中，有非极性键的断裂和极性键的形成，无极性键的断裂和非极性键的形成，E生成A的过程中只有极性键的断裂和形成，故B错误；
C．根据物质C和E的结构简式可推出D的结构简式为，故C正确；
D．根据整个反应历程可知其总反应式为+CO+H2，故D正确；
故答案选B。
14. 常温下向二元弱酸溶液中滴加溶液，所得溶液的pH与离子浓度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 曲线F表示溶液pH与的变化关系
B. 图中a点对应溶液中：
C.
D. pH从4.6到5.8的过程中，水电离出的氢离子浓度逐渐增大
【答案】B
【解析】
【分析】的电离方程式为、，，，，因此在相同pH时，则曲线E表示溶液pH与的变化关系，F表示的变化关系。
【详解】A．由分析可知，曲线E表示溶液pH与的变化关系，F表示的变化关系，故A正确；
B．图中a点对应溶液中存在电荷守恒，，溶液呈酸性，，，，，，此时，则与的大小无法比较，故B错误；
C．时，，时，，，故C正确；
D．pH从4.6到5.8的过程中，溶液中减小，增大，水解能力强，水的电离程度逐渐增大，故D正确；
答案选B。
第II卷(非选择题)
二、非选择题
15. 亚硝酰硫酸()在重氮化反应中可以代替亚硝酸钠。实验室用如图所示装置(部分夹持仪器略)制备少量亚硝酰硫酸，并测定产品纯度。
已知：i．亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和NO，溶于浓硫酸而不分解；
.实验室制备亚硝酰硫酸的原理为，。
（1）仪器Ⅰ的名称为___________，按照气流从左到右的顺序，上述仪器的连接顺序为___________(填仪器接口的字母，字母之间用“→”连接，部分仪器可以重复使用)，C装置的作用为___________。
（2）反应需控制温度在25～40℃，采用的加热措施为___________，开始时反应缓慢，但某时刻反应速率明显加快，其原因可能是___________。
（3）测定亚硝酰硫酸的纯度：
步骤①：准确称取产品，在特定条件下配制成溶液。
步骤②：取溶液于锥形瓶中，加入未知浓度溶液(过量)和的溶液，摇匀，发生反应
步骤③：向该溶液中滴加标准溶液进行滴定，消耗溶液的体积为。
步骤④：把亚硝酰硫酸溶液换为蒸馏水(空白实验)，重复上述步骤，消耗溶液的体积为。
滴定终点时的现象为___________，亚硝酰硫酸的纯度为___________(精确到)。
【答案】（1） ①. 蒸馏烧瓶 ②. ③. 干燥吸水，防止亚硝酰硫酸遇水分解为硫酸、硝酸和
（2） ①. 水浴加热 ②. 由于生成的对该反应有催化作用，导致反应速率加快
（3） ①. 溶液由浅紫色变为无色，且半分钟内颜色不再恢复 ②.
【解析】
【分析】硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫经干燥后通入浓硝酸和浓硫酸的混合溶液中生成亚硝酰硫酸，最后尾气处理。
【小问1详解】
仪器Ⅰ名称为蒸馏烧瓶；在装置A中制取气体，在装置C中干燥气体，导气管连接应该是长进短出，然后使气体由通入B装置中，在装置B中发生反应制取，为防止水解变质，再连接C装置，防止水分进入B装置，挥发的硝酸蒸汽及未反应的气体用D装置的溶液进行吸收，故按气流从左到右的顺序，上述仪器接口的连接顺序为；两个C装置均为干燥吸水，前者为吸水除杂，后者吸水防止D装置中水蒸气进入B装置使亚硝酰硫酸遇水分解。
【小问2详解】
低于用水浴加热，水浴加热使其受热均匀、温度容易控制；在上述反应条件下，开始时反应缓慢，但某时刻反应速率明显加快是生成了催化剂，根据题目条件是由于生成的对该反应有催化作用，导致反应速率加快。
【小问3详解】
随着溶液的滴入，溶液中溶液浓度逐渐减小，当达到滴定终点时，溶液中恰好反应完全，此时溶液由浅紫色变为无色，且半分钟内溶液不再恢复浅紫色；根据方程式和可得关系式：，则在溶液中含有的物质的量，则在样品中含有的物质的量，其质量为，所以亚硝酰硫酸的纯度为
16. 以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“溶浸”后溶液中的金属阳离子主要包括Mg2+、TiOCl+_______。“滤液”经加热水解后转化为富钛渣(钛元素主要以TiO2·2H2O形式存在)，写出上述转变的离子方程式：_______。
（2）“溶钛”过程反应温度不能太高，其原因是_______。
（3）“沉铁”步骤反应的化学方程式为_______，“沉铁”后的滤液经处理后可返回_______工序循环利用。
（4）“煅烧”制备LiFePO4过程中，Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为_______。
（5）以Li4Ti5O12和LiFePO4作电极组成电池，放电时发生反应：Li4+xTi5O12+Li1-xFePO4=Li4Ti5O12+LiFePO4(0＜x＜1)，正极的电极反应式为_______。
（6）从废旧LiFePO4电极中可回收锂元素。用硝酸充分溶浸废旧LiFePO4电极，测得浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，则加入的碳酸钠溶液浓度为_______mol·L-1[已知Ksp(Li2CO3)=1.6×10-3，假设反应后溶液体积为反应前两溶液之和]。
【答案】（1） ①. Fe2+、Ca2+ ②. TiOCl++3H2OTiO2·2H2O↓+2H++ Cl-
（2）双氧水和氨水都会因温度过高分解
（3） ①. 2FeCl2+ H2O2+ 2H3PO4= 2FePO4↓+4HCl+ 2H2O ②. 溶浸
（4）1：1 （5）Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4
（6）1.88 mol·L-1
【解析】
【分析】钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2，还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)和足量盐酸反应后，其中只有杂质SiO2和盐酸不反应，其它成分都和盐酸反应生成溶于水的盐酸盐，过滤后的滤液中含有溶于水的盐酸盐，加热过程中，TiOCl+水解生成TiO2·2H2O沉淀，过滤得到含有TiO2·2H2O的富钛渣，加入双氧水、氨水后得到过氧钛化合物，煅烧后得到TiO2，然后和Li2CO3反应得到Li4Ti5O12，富铁液加入双氧水和磷酸后，Fe2+转化为FePO4沉淀，然后和Li2CO3、H2C2O4高温煅烧生成LiFePO4，据此分析解答。
【小问1详解】
钛铁矿的成分中只有SiO2与盐酸是不反应的，FeO·TiO2、MgO、CaO与盐酸反应后产生的阳离子有 Mg2+、TiOCl+、Fe2+、Ca2+等。TiOCl+水解成TiO2·2H2O的离子方程式是TiOCl++3H2OTiO2·2H2O↓+2H++ Cl-。
【小问2详解】
“溶钛”过程反应温度不能太高，其原因是加入的双氧水和氨水都会因温度过高分解。
【小问3详解】
由流程图可知，H2O2为氧化剂，H3PO4为沉淀剂，则“沉铁”步骤反应的化学方程式为2FeCl2+ H2O2+ 2H3PO4= 2FePO4↓+4HCl+ 2H2O，根据流程图，生成的盐酸可返回溶浸工序循环使用。
【小问4详解】
根据流程图，FePO4与Li2CO3和H2C2O4高温煅烧生成LiFePO4，则反应的化学方程式是2FePO4+ Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ 3CO2↑+ H2O，根据化学计量数，可知Li2CO3和H2C2O4的理论投入量的物质的量之比为1：1。
【小问5详解】
充电时，和电源正极相连的电极叫阳极，反生氧化反应，根据充电时发生的反应Li4Ti5O12+LiFePO4=Li4+xTi5O12+Li1-xFePO4(0＜x＜1)，LiFePO4生成Li1-xFePO4的过程中发生氧化反应，则阳极电极反应式为LiFePO4-xe-= Li1-xFePO4+xLi+。
【小问6详解】
浸取液中c(Li+)=4mol·L-1，加入等体积的碳酸钠溶液将Li+转化为Li2CO3沉淀，若沉淀中的锂元素占浸取液中锂元素总量的90%，设浸取液的体积为VL，则可知沉淀后的c(Li+)==0.2 mol·L-1，Ksp(Li2CO3)=c2(Li+)c()=1.6×10-3，则0.2 = 1.6×10-3，故剩余=0.04 mol·L-1，沉淀的=，总=0.94 mol·L-1，由于此时体积为原体积的2倍故加入的碳酸钠浓度为：1.88 mol·L-1。
17. 二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳，回答下列问题：
（1）250℃、100 kPa时二氧化碳加氢制甲醇的反应一般认为通过两个步骤来实现，能量变化过程如图所示。
总反应的焓变△H=___________kJ·mol-1，写出决速步反应的热化学方程式___________。
（2）合成总反应在起始物时，在不同条件下达到平衡，设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH)，在t=250°C下的x(CH3OH)~p、在p=5×105 Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
①用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数表达式Kp=___________。
②图中对应等压过程的曲线是___________，判断的理由是___________。
③当x(CH3OH)=0.10时，CO2的平衡转化率α=___________。
④A、B、C、D、E中可能表示220℃、6×105Pa时的平衡状态的点是___________，C、D两点的平衡常数分别是KC、KD，KC___________KD(填“＞”“＜”或“=”)。
【答案】（1） ①. E1-E2+E3-E4 ②. CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1
（2） ①. ②. b ③. 总反应ΔH＜0，升高温度时平衡向逆反应方向移动，甲醇的物质的量分数变小 ④. 33.3% ⑤. B ⑥. =
【解析】
【小问1详解】
总反应的焓变等于反应物与生成物的能量差，则反应热△H=(E1-E2)-(E4-E3)=E1-E2+E3-E4；
对于多步反应，总反应进行的快慢程度由慢反应决定。根据图示可知：第一步反应活化能大，反应速率慢，第二步反应活化能小，反应速率快，故总反应由第一步反应决定，该步反应的热化学方程式为：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=(E1-E2)kJ·mol-1；
【小问2详解】
①根据图示可知总反应的热化学方程式：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H=E1-E2+E3-E4；则其化学平衡常数K=；
②根据图示可知：反应物的能量比生成物的能量高，因此该反应的正反应是放热反应。在压强不变时，升高温度，化学平衡逆向进行，导致甲醇物质的量分数减小，所以b曲线为等压线；
③合成总反应在起始物，假设n(CO2)=1 mol，n(H2)=3 mol，反应产生CH3OH的物质的量是y mol，则根据反应方程式：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)中物质反应转化关系可知平衡时n(CO2)=(1-y)mol，n(H2)=(3-3y)mol，n(CH3OH)=n(H2O)=y mol，n(总)=(1-y)mol+(3-3y)mol+y mol+y mol=(4-2y)mol，，解得y=mol，所以CO2的平衡转化率α=；
④该反应的正反应是气体体积减小的放热反应，在温度不变时，增大压强，化学平衡正向移动，导致CH3OH的物质的量增大，CH3OH的物质的量分数增大，则图示a为等温线，b是等压线，图示为在p=5×105 Pa下的x(CH3OH)~t变化，故在压强6×105Pa时CH3OH的含量应该大于p=5×105 Pa下的x(CH3OH)，因此A、B、C、D、E中可能表示220℃、6×105Pa时的平衡状态的点是B点；
根据上述分析可知：a等温线，b是等压线，二者反应温度相同，故这两点的化学平衡常数相同，所以KC=KD。
18. 2021年诺贝尔生理学或医学奖颁发给发现温度和触觉感受器的两位科学家，其中温度感受器的发现与辣椒素有关。辣椒素1的一种合成路线如下(部分试剂或产物已略去)。
已知：R1－CH2BrR1－CH=CH－R2+HBrO，请回答下列问题：
（1）B的分子式为___________；由F生成G的反应类型是___________。
（2）E中的官能团名称为___________；F的结构简式为___________。
（3）C→D化学反应方程式为___________。
（4）G的同分异构体中，同时符合下列条件的有___________种(不含立体结构)，其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为___________。
①能与FeCl3溶液发生显色反应；
②能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出气体。
（5）利用Wittig反应，设计以溴化苄()为原料合成的路线___________(无机试剂任选，不考虑产物的立体结构)。
【答案】（1） ①. C6H11BrO2 ②. 取代反应
（2） ①. 羟基、醛基 ②.
（3） （4） ①. 13 ②.
（5）
【解析】
【分析】由路线图可知，A到B为取代反应，Br取代-OH；B到D为witting反应，C物质为；E到F为取代反应，Br在-OH邻位进行取代，则F为；F到G为取代反应-OCH3取代Br；D+H脱水缩合产生I。
【小问1详解】
由B的结构简式可知，其分子式为C6H11BrO2；由分析F生成G为取代反应；
【小问2详解】
E中含有的官能团分别为羟基、醛基；E中-OH邻位H被Br取代，所以F结构简式为：；
【小问3详解】
B和C发生witting反应生成D，结合D的结构简式可知，C为(CH3)2CHCHO，化学反应方程式为： +(CH3)2CHCHOHBrO+ ；
【小问4详解】
G的分子式为C8H8O3，G的同分异构体能与FeCl3溶液发生显色反应，则有酚羟基，能与饱和碳酸氢钠放出气体，则有羧基，则基础结构为、-COOH的组合，分情况讨论：①时，-COOH有四种连接方式；②时，-COOH有四种连接方式；③时，有两种连接方式；④时，有邻间对三种连接方式；则共计有4+4+2+3=13种；其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为；
【小问5详解】
溴化苄水解得苯甲醇，苯甲醇发生催化氧化生成苯甲醛，苯甲醛和溴化苄发生Witting反应可得目标产物，则可设计合成路线：。
