2021届新高考高三下学期4月仿真模拟 化学试卷三Word版含解析.zip

20212021 届新高考高考化学模拟试题三（原卷）届新高考高考化学模拟试题三（原卷） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N14 O 16 Fe 56 第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出四个选项中，选出最符合题目要 求 的一项。 1. 下列说法正确的是（） A食用碱的主要成 分为氢氧化钠 B光纤的主要成 分为晶体硅 C铜绿的主要成分 为氢氧化铜 D漂白液的有效成 分为次氯酸钠 2.下列有关物质与用途具有对应关系的是() AMnO2不溶于水，可用作 H2O2分解的催化剂 BSO2具有漂白性，可用于制溴工业中吸收 Br2 CFeCl3溶液显酸性，可用于蚀刻铜制的电路板 DNH4NO3分解产生大量气体，可用作汽车安全气囊产气药 3.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是() 选项物质(括号内为杂质)除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3)Fe 粉 B NaCl 溶液(MgCl2)NaOH 溶液、稀 HCl CCl2(HCl) H2O、浓 H2SO4 DNO(NO2) H2O、无水 CaCl2 4.(2020江苏，5)实验室以 CaCO3为原料，制备 CO2并获得 CaCl26H2O 晶体。下列图示 装置和原理不能达到实验目的的是() 5.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是() A常温下 1 L 0.1 molL1 Na2CO3溶液中含 0.1NA个 CO2 3 B标准状况下，22.4 L SO3含NA个分子 C常温下 100 mL 0.1 molL1醋酸溶液中含 0.01NA个醋酸分子 D0.1 mol Na2O2与足量水反应转移 0.1NA个电子 6、下列指定反应的离子方程式不正确的是() ANO2溶于水：3NO2H2O=2H2NONO 3 B漂白粉溶液呈碱性的原因：ClOH2OHClOOH C酸性条件下用 H2O2将海带灰中 I氧化：H2O22I2H=I22H2O D氯化铝溶液中加入过量的氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2O 2 4 7(2020威海一模)已知丙烯与 HCl 发生加成反应有两种可能，如图 1 所示；其中丙烯加 H的位能曲线图如图 2 所示。下列说法错误的是() A过渡态()比过渡态()稳定 B生成的过程所需活化能较低，速率快 C中碳原子的杂化方式相同 D丙烯与 HCl 发生加成反应，主要生成产物 8(2020滨州二模)M、W、X、Y、Z 是同周期主族元素，X 原子的最外层电子数是 W 原子 次外层电子数的 3 倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化 合物中除 M外其他原子均满足 8 电子稳定结构。下列说法正确的是() AM 的单质通常保存在煤油中 BW 的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸 C简单气态氢化物稳定性 XY D上述五种元素中 Z 的非金属性最强 9、(2020山师附中模拟)某工业废气中的 SO2经如图中的两个循环可分别得到 S 和 H2SO4。下列说法正确的是() A循环中，反应 1 中的氧化产物为 ZnFeO3.5 B循环中，反应 2 中的还原产物为 ZnFeO4 CMn 可作为循环中电解过程中的阳极材料 D循环和循环中消耗同质量的 SO2，理论上得到 S 和 H2SO4的质量之比为 1649 10、VCB 是锂离子电池的一种添加剂，以环氧乙烷为原料制备的一种合成路线如图： 下列说法错误的是() A反应的原子利用率为 100% BClEC 中含有一个手性碳原子 CEO、EC 的一氯代物种数相同 DClEC、VCB 分子中所有原子均处于同一平面 11、(2020枣庄二模)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是() 选项实验操作现象结论 A 向待测液中依次滴入氯 水和 KSCN 溶液 溶液变为红色 待测溶液中含有 Fe2 B 向 AgNO3溶液中滴加过 量氨水 溶液澄清 Ag与 NH3H2O 能大 量共存 C 将 KI 和 FeCl3溶液在试 管中混合后，加入 CCl4，振荡，静置 下层溶液显紫红色氧化性：Fe3I2 D 向 NaHCO3溶液中滴加 NaAlO2溶液 有白色沉淀和气体产生 AlO与 HCO发生 2 3 了双水解反应 12、氮氧化物、硝酸盐废水都会给环境带来污染。图甲是监测 NO 含量的传感器的工作原理 示意图，图乙是电化学降解酸性废水中 NO的工作原理示意图。下列有关叙述错误的是() 3 A图甲中，Pt 电极上发生的是还原反应 B图甲中，NiO 电极上的电极反应式为 NOO22e=NO2 C图乙中，H由电解池右侧移向左侧 D图乙中，阴极反应式为 2NO10e12H=6H2ON2 3 13(2020淄博二模)为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，某同学设计 如下方案(见下表)。 编号纯锌粉质量 0.2 molL1硫酸体 积 温度硫酸铜固体质量 2.0 g10.0 mL25 0 g 2.0 g10.0 mLT0 g 2.0 g10.0 mL35 0.2 g 2.0 g10.0 mL35 4.0 g 下列推断合理的是() A选择和探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制T25 B根据该实验方案得出反应速率的大小可能是 C根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响 D待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需的时间，时间越长，反应越快 14.铂基催化剂表面的氧化还原反应(ORR)是燃料电池最重要的阴极反应。厦门大学李剑锋 课题组模拟研究了在酸性条件下铂单晶表面的反应路径如图所示，其中吸附在铂基催化剂 表面上的物种用*标注。下列说法正确的是() A为氧氧双键的断裂过程 B过程断裂非极性键，过程形成非极性键 C该历程的总反应式为 O24H4e=2H2O D若在碱性条件下，铂单晶表面的 ORR 过程及产物均不变 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分 15、 （10 分）工业合成氨解决了人类的生存问题。回答下列问题： (1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种 用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用的方式表示。由图可知合成氨 反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)的 H____________kJmol1，反应速率最慢的步骤的 化学方程式为_____________________。 (2)工业合成氨反应为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，当进料体积比V(N2)V(H2) 13 时，平衡气体中 NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示： 则 500 时： 平衡常数KP(30 MPa)________(填“” “”或“”)KP(100 MPa)。 30 MPa 时，氢气的平衡转化率为________(结果保留 3 位有效数字)。用平衡分压表示平 衡常数KP_____________________________(列出计算式即可，不必化简)。 (3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观反应过程如图所示， 其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。 阴极区生成 NH3的电极反应式为_________________________________。 下列说法正确的是________(填字母)。 A三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性 B选择性透过膜可允许 N2和 NH3通过，防止 H2O 进入装置 C保持电流强度不变，升高溶液的温度，可以加快电解反应的速率 16（10 分）甲醇是重要的化工原料，发展前景广阔。 （1）利用甲醇可制成微生物燃料电池（利用微生物将化学能直接转化成电能的装置） 。某 微生物燃料电池装置如右图所示：A 极是________极（填“正”或“负” ） ，其电极反应式 是________。 （2）研究表明 CO2加氢可以合成甲醇。CO2和 H2可发生如下两个反应： ICO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H1 IICO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H2 反应 I 的化学平衡常数表达式 K________。 有利于提高反应 I 中 CO2的平衡转化率的措施有________（填序号） 。 a使用催化剂 b加压 c增大 CO2和 H2的初始投料比 研究温度对于甲醇产率的影响。在 210290，保持原料气中 CO2和 H2的投料比不变， 按一定流速通过催化剂甲，主要发生反应 I，得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关 系如下图所示。 H1________0（填“” 、 “”或“” ） ，其依据是________。 某实验控制压强一定，CO2和 H2初始投料比一定，按一定流速通过催化剂乙，经过相同 时间测得如下实验数据（反应未达到平衡状态）： T（K） CO2实际转化率 （%） 甲醇选择性（%） 【注】 54312.342.3 55315.339.1 【注】甲醇选择性：转化的 CO2中生成甲醇的百分比 表中实验数据表明，升高温度，CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是 ________。 17、 （12 分）(12 分)(2020枣庄二模)近日，由蒋华良院士和饶子和院士领衔的联合课题 组，综合利用虚拟筛选和酶学测试相结合的策略进行药物筛选，发现肉桂硫胺是抗击新型 冠状病毒的潜在用药，其合成路线如下： 已知：. HCN，H . RNH2，NEt3，CH2Cl2 (1)的分子式为______________，D 到 E 的反应类型是______________。 (2)B 生成 C 的反应的化学方程式是 ________________________________________________。 (3)G 结构简式为__________________________，F 最多有________________个原子共平面。 (4)E 中官能团的名称为______________；符合下列条件的 E 的同分异构体有____________ 种。 .是有两个取代基的芳香族化合物； .能水解，水解产物遇到 FeCl3溶液显紫色； .核磁共振氢谱显示苯环上有四种化学环境的氢 (5)乙酰苯胺的结构简式为，已知：RNO2RNH2，参照 I 的上述合成路线 Fe，HCl 和已知信息，设计一条由苯和乙酸为起始原料制备乙酰苯胺的合成路线： _________________(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)。 18、 （12 分）(2020淄博一模)二硫化钼是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油 之王” 。利用低品相的辉钼矿(含 MoS2、SiO2以及 CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种 生产工艺如图 1： (1)(NH4)2MoO4中 Mo 的化合价为 __________________________________________________。 (2)“焙烧”时 MoS2转化为 MoO3的化学方程式为 ____________________________________。 (3)由图 2 分析可知产生 MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是________，利用化学 平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因 _________________________。 (4)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图 3 所示，反应Ni(s) 4CO(g) Ni(CO)4(g)H0在充满 CO 的石英管中进行，先在温度为T2的一端放入 未提纯的粗镍粉末，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的镍粉，请结合平衡移动 原理，判断温度Tl________T2(填“” “”或“”)。 (5)已知Ksp(BaSO4)1.11010，Ksp(BaMoO4)4.0108，不纯的 Na2MoO4溶液中若含少 量可溶性硫酸盐杂质，可加入 Ba(OH)2固体除去 SO(忽略溶液体积变化)，则当 SO完 2424 全沉淀时，溶液中c(MoO)________molL1(保留 2 位有效数字)。 24 19、 （14 分）久置的 Na2S 固体会潮解、变质、颜色变黄，探究 Na2S 变质的产物。 资料：Na2S 能与 S 反应生成 Na2Sx（黄色） ，Na2Sx与酸反应生成 S 和 H2S； BaS、BaSx均易溶于水，H2S 可溶于水，BaS2O3微溶于水； 白色的 Ag2S2O3难溶于水，且易转化为黑色 Ag2S。 将久置的 Na2S 固体溶于水，溶液呈黄色。取黄色溶液，滴加稀硫酸，产生白色沉 淀（经检验该沉淀含 S） 。 （1）推测 Na2S 变质的产物含有 Na2Sx，实验证据是______。 （2）研究白色沉淀产生的途径，实验小组同学进行如下假设： 途径一：白色沉淀由 Na2Sx与稀硫酸反应产生。 途径二：Na2S 变质的产物中可能含有 Na2S2O3，白色沉淀由 Na2S2O3与稀硫酸反 应产生。 途径三：Na2S 变质的产物中可能含有 Na2SO3，白色沉淀由 Na2S2O3与稀硫酸反应的化学方程式是______。 请将途径三补充完全：______。 （3）为检验 Na2S 变质的产物中是否含有 Na2S2O3，设计实验： 取黄色溶液，向其中滴加 AgNO3溶液，产生黑色沉淀。由此得出结论：Na2S 变质的产物中含 Na2S2O3。有同学认为得出该结论的理由不充分，原因是 ______。 改进实验，方案和现象如下： 实验一： Na2SO3和Na2SO4 混合溶液 AgNO3溶液 只产生白色沉淀 实验二： 黄色溶液 试剂1 过滤 溶液 试剂2 产生黑色固体白色沉淀 a实验一的目的是_______。 b试剂 1 是_______，试剂 2 是_______。 （4）检验 Na2S 变质的产物中是否含有 Na2SO4：取黄色溶液，加入过量稀盐酸，产生白 色沉淀。离心沉降（分离固体）后向溶液中滴加 BaCl2溶液，产生白色沉淀。你 认 为能否根据实验现象得出结论？说明理由：_______。 白色沉淀（放置颜色不变） 黑色固体2021 届新高考高考化学模拟试题三（有答案和详细解析） 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N14 O 16 Fe 56 第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出四个选项中，选出最符合题目要 求 的一项。 1. 下列说法正确的是（） A食用碱的主要成 分为氢氧化钠 B光纤的主要成 分为晶体硅 C铜绿的主要成分 为氢氧化铜 D漂白液的有效成 分为次氯酸钠 答案：D 解析：A食用碱的主要成分碳酸钠，不是 NaOH，因为烧碱 NaOH 具有强腐蚀性，故 A 错误； B二氧化硅具有良好的导光性，常用于制造光纤，所以光纤的主要成分为二氧化硅，不是 单质硅，故 B 错误； C铜绿的主要成分是碱式碳酸铜，不是氢氧化铜，故 C 错误； D漂白液的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，有效成分是次氯酸钠，故 D 正确； 故选：D。 2.下列有关物质与用途具有对应关系的是() AMnO2不溶于水，可用作 H2O2分解的催化剂 BSO2具有漂白性，可用于制溴工业中吸收 Br2 CFeCl3溶液显酸性，可用于蚀刻铜制的电路板 DNH4NO3分解产生大量气体，可用作汽车安全气囊产气药 答案D 3.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是() 选项物质(括号内为杂质)除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3)Fe 粉 B NaCl 溶液(MgCl2)NaOH 溶液、稀 HCl CCl2(HCl) H2O、浓 H2SO4 DNO(NO2) H2O、无水 CaCl2 答案B 4.(2020江苏，5)实验室以 CaCO3为原料，制备 CO2并获得 CaCl26H2O 晶体。下列图示 装置和原理不能达到实验目的的是() 答案D 解析A 对，碳酸钙与稀盐酸可制备 CO2，且为固液常温型反应，装置也正确；B 对，CO2 密度比空气大，可以用向上排空气法收集；C 对，分离固体与液体，可采用过滤的方法；D 错，CaCl26H2O 晶体可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法制得，采用蒸发结晶的方 法易导致 CaCl26H2O 失去结晶水。 5.NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是() A常温下 1 L 0.1 molL1 Na2CO3溶液中含 0.1NA个 CO2 3 B标准状况下，22.4 L SO3含NA个分子 C常温下 100 mL 0.1 molL1醋酸溶液中含 0.01NA个醋酸分子 D0.1 mol Na2O2与足量水反应转移 0.1NA个电子 答案D 解析CO在溶液中会水解，故溶液中碳酸根的个数小于 0.1NA个，故 A 项错误；标况下 23 三氧化硫为固体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故 B 项错误；醋酸是弱电 解质，在溶液中会部分电离，故溶液中的醋酸分子小于 0.01NA个，故 C 项错误；过氧化钠 和水的反应为歧化反应，氧元素由1 价歧化为 0 价和2 价，故 0.1 mol 过氧化钠转移 0.1NA个电子，故 D 项正确。 6、下列指定反应的离子方程式不正确的是() ANO2溶于水：3NO2H2O=2H2NONO 3 B漂白粉溶液呈碱性的原因：ClOH2OHClOOH C酸性条件下用 H2O2将海带灰中 I氧化：H2O22I2H=I22H2O D氯化铝溶液中加入过量的氨水：Al34NH3H2O=AlO4NH2H2O 2 4 答案D 解析NO2溶于水生成硝酸与 NO，其离子方程式为：3NO2H2O=2H2NONO，A 项正 3 确；漂白粉溶液呈碱性的原因是次氯酸根离子发生水解所致，其离子方程式为： ClOH2OHClOOH，B 项正确；酸性条件下，用 H2O2将海带灰中 I氧化，其离子方 程式为：H2O22I2H=I22H2O，C 项正确；氯化铝的溶液中加入过量氨水，沉淀不 会溶解，其正确的离子反应方程式为 Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，D 项错误。 4 7(2020威海一模)已知丙烯与 HCl 发生加成反应有两种可能，如图 1 所示；其中丙烯加 H的位能曲线图如图 2 所示。下列说法错误的是() A过渡态()比过渡态()稳定 B生成的过程所需活化能较低，速率快 C中碳原子的杂化方式相同 D丙烯与 HCl 发生加成反应，主要生成产物 答案C 解析据图可知过渡态()比过渡态()能量更低，所以更稳定，故 A 正确；活化能越小 反应速率越快，据图可知生成的过程所需活化能较低，反应速率较快，故 B 正确； 中均有一个碳原子为 sp2杂化，其他碳原子均为 sp3杂化，故 C 错误；据图可知生成的过 程所需活化能较低，反应更容易进行，选择性更强，所以主要产物为，故 D 正确。 8(2020滨州二模)M、W、X、Y、Z 是同周期主族元素，X 原子的最外层电子数是 W 原子 次外层电子数的 3 倍。它们形成的化合物可用作新型电池的电极材料，结构如图所示，化 合物中除 M外其他原子均满足 8 电子稳定结构。下列说法正确的是() AM 的单质通常保存在煤油中 BW 的最高价氧化物对应的水化物是一元弱酸 C简单气态氢化物稳定性 XY D上述五种元素中 Z 的非金属性最强 答案B 解析X 的最外层电子数是 W 次外层电子数的 3 倍，则 W 只能有 2 个电子层，次外层为 2 个电子，X 为 O 元素，又 M、W、X、Y、Z 均在同一周期，故它们都是第二周期元素。由盐 的结构简式知，Z 可以形成 4 个共价键且能与氧形成双键，因此 Z 的最外层电子数为 4，Z 为 C 元素，Y 能形成一个共价键，Y 为 F 元素；W 能形成 4 个共价键，W 为 B 元素；M带 1 个单位正电荷且不满足 8 电子稳定结构，则为 Li 元素。Li 的密度比煤油小，不可以保存 于煤油中，A 错误；W 的最高价氧化物的水化物为 H3BO3，为一元弱酸，B 正确；F 的非金属 性大于 O，则氢化物稳定性：HFH2O，C 错误；上述五种元素中F 的非金属性最强，D 错误。 9、(2020山师附中模拟)某工业废气中的 SO2经如图中的两个循环可分别得到 S 和 H2SO4。下列说法正确的是() A循环中，反应 1 中的氧化产物为 ZnFeO3.5 B循环中，反应 2 中的还原产物为 ZnFeO4 CMn 可作为循环中电解过程中的阳极材料 D循环和循环中消耗同质量的 SO2，理论上得到 S 和 H2SO4的质量之比为 1649 答案D 解析反应 1 氧化产物为 H2O，故 A 错误；反应 2 还原产物为 S，故 B 错误；Mn 作为循环 中电解过程中的阳极材料时，Mn 失电子发生氧化反应，不能生成硫酸，故 C 错误；循环 和循环中消耗同质量的 SO2，理论上得到 S 和 H2SO4的物质的量之比为 11，质量之比 为 1649，故 D 正确。 10、VCB 是锂离子电池的一种添加剂，以环氧乙烷为原料制备的一种合成路线如图： 下列说法错误的是() A反应的原子利用率为 100% BClEC 中含有一个手性碳原子 CEO、EC 的一氯代物种数相同 DClEC、VCB 分子中所有原子均处于同一平面 答案D 解析EO 和二氧化碳反应生成 EC，原料全部生成 EC，因此反应的原子利用率为 100%， 故 A 正确；ClEC 中连氯原子的碳原子为手性碳原子，故 B 正确；EO、EC 的一氯代物种数都 为 1 种，故 C 正确；ClEC 中连氯原子的碳原子与周围四个原子不可能在同一平面上，故 D 错误。 11、(2020枣庄二模)根据下列实验操作和现象所得结论正确的是() 选项实验操作现象结论 A 向待测液中依次滴入氯 水和 KSCN 溶液 溶液变为红色 待测溶液中含有 Fe2 B 向 AgNO3溶液中滴加过 量氨水 溶液澄清 Ag与 NH3H2O 能大 量共存 C 将 KI 和 FeCl3溶液在试 管中混合后，加入 CCl4，振荡，静置 下层溶液显紫红色氧化性：Fe3I2 D 向 NaHCO3溶液中滴加 NaAlO2溶液 有白色沉淀和气体产生 AlO与 HCO发生 2 3 了双水解反应 答案C 解析待测液中先加氯水，不能肯定是否发生反应 2Fe2Cl2=2Fe32Cl，所以由溶 液变红，不能证明有 Fe2存在，A 不正确；向 AgNO3溶液中滴加过量氨水，发生反应 Ag2NH3H2O=Ag(NH3)22H2O，B 不正确；将 KI 溶液与 FeCl3溶液混合，由现象可 判断反应生成 I2，从而确定发生的反应为 2Fe32I=2Fe2I2，氧化性：氧化剂氧 化产物，所以氧化性：Fe3I2，C 正确；向 NaHCO3溶液中加入 NaAlO2，发生反应 AlOHCOH2O=Al(OH)3CO，没有气体产生，D 不正确。 2 323 12、氮氧化物、硝酸盐废水都会给环境带来污染。图甲是监测 NO 含量的传感器的工作原理 示意图，图乙是电化学降解酸性废水中 NO的工作原理示意图。下列有关叙述错误的是() 3 A图甲中，Pt 电极上发生的是还原反应 B图甲中，NiO 电极上的电极反应式为 NOO22e=NO2 C图乙中，H由电解池右侧移向左侧 D图乙中，阴极反应式为 2NO10e12H=6H2ON2 3 答案C 解析图甲，NO 在 NiO 电极上失去电子，发生氧化反应；氧气在铂电极上得到电子生成氧 离子，发生还原反应，A 项正确；负极 NiO 上一氧化氮失去电子和氧离子结合生成二氧化 氮，B 项正确；电解池中质子向阴极移动，所以电解过程中 H从左侧通过质子交换膜进入 右侧，C 项错误；图乙，硝酸根离子得电子发生还原反应，则 AgPt 电极作阴极，Pt 电极 作阳极，阳极上电极反应为 2H2O4e=O24H，阴极上电极反应为 2NO12H10e= N26H2O，D 项正确。 3 13(2020淄博二模)为了探究温度、硫酸铜对锌与稀硫酸反应速率的影响，某同学设计 如下方案(见下表)。 编号纯锌粉质量 0.2 molL1硫酸体 积 温度硫酸铜固体质量 2.0 g10.0 mL25 0 g 2.0 g10.0 mLT0 g 2.0 g10.0 mL35 0.2 g 2.0 g10.0 mL35 4.0 g 下列推断合理的是() A选择和探究硫酸铜对反应速率的影响，必须控制T25 B根据该实验方案得出反应速率的大小可能是 C根据该方案，还可以探究硫酸浓度对反应速率的影响 D待测物理量是收集等体积(相同条件)的气体所需的时间，时间越长，反应越快 答案B 解析选择和探究硫酸铜对反应速率的影响，要控制变量，所以必须控制T35 ， A 不合理；根据该实验方案，和比较，可以形成原电池，加快了负极的反应速率， ，和比较，的温度更高，反应速率更快，中硫酸铜过量，导致锌 粒几乎不与硫酸反应，得出反应速率的大小是，B 合理；在该方案中，硫 酸浓度均相同，没有探究硫酸浓度对反应速率的影响，C 不合理；待测物理量是收集等体 积(相同条件)气体所需要的时间，时间越长，反应越慢，D 不合理。 14.铂基催化剂表面的氧化还原反应(ORR)是燃料电池最重要的阴极反应。厦门大学李剑锋 课题组模拟研究了在酸性条件下铂单晶表面的反应路径如图所示，其中吸附在铂基催化剂 表面上的物种用*标注。下列说法正确的是() A为氧氧双键的断裂过程 B过程断裂非极性键，过程形成非极性键 C该历程的总反应式为 O24H4e=2H2O D若在碱性条件下，铂单晶表面的 ORR 过程及产物均不变 答案C 解析是 O2*变为*OOH，*OOH 还存在氧氧键，故不是氧氧双键的断裂过程，故 A 错误；过 程是*OOH 变为*OH 和 O*，是断裂非极性键，过程是 O*变为*OH，形成极性键，故 B 错误； 根据该反应的历程得到总反应式为 O24H4e=2H2O，故 C 正确；该过程是在酸性条 件下，若在碱性条件下，过程中不再是氢离子，产物不是生成水，因此碱性条件下，铂单 晶表面的 ORR 过程及产物均发生变化，故 D 错误。 第二部分 本部分共 5 题，共 58 分 15、 （10 分）工业合成氨解决了人类的生存问题。回答下列问题： (1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面的物种 用“ad”表示，对图中线间距离窄小的部分，其能量差用的方式表示。由图可知合成氨 反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)的 H____________kJmol1，反应速率最慢的步骤的 化学方程式为_____________________。 (2)工业合成氨反应为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)，当进料体积比V(N2)V(H2) 13 时，平衡气体中 NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示： 则 500 时： 平衡常数KP(30 MPa)________(填“” “”或“”)KP(100 MPa)。 30 MPa 时，氢气的平衡转化率为________(结果保留 3 位有效数字)。用平衡分压表示平 衡常数KP_____________________________(列出计算式即可，不必化简)。 (3)科学家利用电解法在常温常压下实现合成氨，工作时阴极区的微观反应过程如图所示， 其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液。 阴极区生成 NH3的电极反应式为_________________________________。 下列说法正确的是________(填字母)。 A三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性 B选择性透过膜可允许 N2和 NH3通过，防止 H2O 进入装置 C保持电流强度不变，升高溶液的温度，可以加快电解反应的速率 答案(1)92N(ad)3H(ad)NH(ad)2H(ad) (2)33.3% 30 20%2 30 20% 30 60%3 (3)N26e6C2H5OH=2NH36C2H5O AB 解析(1)由图可知，反应物 N2(g) H2(g)和生成物NH3(g)的能量差为 46 1 2 3 2 kJmol1，合成氨反应 N2(g) H2(g)NH3(g)的 H46 kJmol1，则 N2(g) 1 2 3 2 3H2(g)2NH3(g)的 H2(46 kJmol1)92 kJmol1；反应的活化能越大， 破坏化学键消耗的能量越大，反应速率越慢，由图可知，(N(ad)3H(ad)转化为(NH(ad) 2H(ad)时，反应物破坏化学键消耗能量最大，则反应速率最慢，反应的化学方程式为 N(ad)3H(ad)NH(ad)2H(ad)。 (2)化学平衡常数是温度函数，只受温度变化的影响，则 500 时，反应平衡常数Kp(30 MPa)Kp(100 MPa)。 设参加反应 N2的物质的量为x，由题意建立如下三段式： N2(g)3H2(g)2NH3(g) 起始量/mol130 变化量/molx3x 2x 平衡量/mol1x33x 2x 由图可知，氨气的物质的量为 20%，则由三段式可得，解得x ，则氢气的平 2x 42x 20 100 1 3 衡转化率为100%33.3%；由三段式数据可得 N2的体积分数为 3 1 3 3 100%20%，H2的体积分数为100%60%，则用平衡分压表示平衡常数KP 1x 42x 33x 42x 。 30 20%2 30 20% 30 60%3 (3)从阴极区的微观反应过程示意图可知，N2与 C2H5OH 在阴极区得到电子发生还原反应 生成 NH3和 C2H5O，电极反应式为 N26e6C2H5OH=2NH36C2H5O。 从阴极反应看，电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的有机溶液，三氟甲磺酸锂并未参 与反应，作用是电离出离子，使溶液中离子浓度增大，增强溶液导电性，A 正确；从示意 图可知，水在选择性透过膜上方，说明选择性透过膜可允许 N2和 NH3通过，不允许 H2O 透 过，B 正确；保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率，C 错误。 16（10 分）甲醇是重要的化工原料，发展前景广阔。 （1）利用甲醇可制成微生物燃料电池（利用微生物将化学能直接转化成电能的装置） 。某 微生物燃料电池装置如右图所示：A 极是________极（填“正”或“负” ） ，其电极反应式 是________。 （2）研究表明 CO2加氢可以合成甲醇。CO2和 H2可发生如下两个反应： ICO2(g) + 3H2(g)CH3OH(g) + H2O(g) H1 IICO2(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g) H2 反应 I 的化学平衡常数表达式 K________。 有利于提高反应 I 中 CO2的平衡转化率的措施有________（填序号） 。 a使用催化剂 b加压 c增大 CO2和 H2的初始投料比 研究温度对于甲醇产率的影响。在 210290，保持原料气中 CO2和 H2的投料比不变， 按一定流速通过催化剂甲，主要发生反应 I，得到甲醇的实际产率、平衡产率与温度的关 系如下图所示。 H1________0（填“” 、 “”或“” ） ，其依据是________。 某实验控制压强一定，CO2和 H2初始投料比一定，按一定流速通过催化剂乙，经过相同 时间测得如下实验数据（反应未达到平衡状态）： T（K） CO2实际转化率 （%） 甲醇选择性（%） 【注】 54312.342.3 55315.339.1 【注】甲醇选择性：转化的 CO2中生成甲醇的百分比 表中实验数据表明，升高温度，CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是 ________。 答案：（1）负 CH3OH 6e+ H2O = CO2 + 6H+ （2） b 32 3 22 (H O)c CH OHc c COcH 温度升高，甲醇的平衡产率降低温度升高，I、II 的反应速率均加快，但对 II 的反应速 率的影响更大 解析：（1）由电池装置图可知，该电池是甲醇燃料电池，由于使用了质子交换膜，所以电 解质是酸性的，通入还原剂甲醇的电极 A 是负极，其电极反应式是 CH3OH 6e+ H2O = CO2 + 6H+。 （2）反应 I 的化学平衡常数表达式 K。 32 3 22 (H O)c CH OHc c COcH 反应 I 是一个气体分子数增大的反应，故加压有利于提高反应 I 中 CO2的平衡转化率， 选 b。增大 CO2和 H2的初始投料比，只能减小其转化率；催化剂不影响平衡转化率。 由图可知，甲醇的平衡产率随温度升高而减小，所以该反应是放热反应，H1 0。 表中实验数据表明，升高温度，CO2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低，其原因是温 度升高，I、II 的反应速率均加快，但对 II 的反应速率的影响更大（即有更多的二氧化碳 发生了副反应） 。 17、 （12 分）(12 分)(2020枣庄二模)近日，由蒋华良院士和饶子和院士领衔的联合课题 组，综合利用虚拟筛选和酶学测试相结合的策略进行药物筛选，发现肉桂硫胺是抗击新型 冠状病毒的潜在用药，其合成路线如下： 已知：. HCN，H . RNH2，NEt3，CH2Cl2 (1)的分子式为______________，D 到 E 的反应类型是______________。 (2)B 生成 C 的反应的化学方程式是 ________________________________________________。 (3)G 结构简式为__________________________，F 最多有________________个原子共平面。 (4)E 中官能团的名称为______________；符合下列条件的 E 的同分异构体有____________ 种。 .是有两个取代基的芳香族化合物； .能水解，水解产物遇到 FeCl3溶液显紫色； .核磁共振氢谱显示苯环上有四种化学环境的氢 (5)乙酰苯胺的结构简式为，已知：RNO2RNH2，参照 I 的上述合成路线 Fe，HCl 和已知信息，设计一条由苯和乙酸为起始原料制备乙酰苯胺的合成路线： _________________(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(1)C20H24N2SO消去反应 (2)2O222H2O Cu (3)18 (4)碳碳双键、羧基2 (5) 解析 (1)由 I 的结构简式，可得出 I 的分子式为 C20H24N2SO，由 生成，反应类型是消去反应。 (2)反应生成，发生氧化反应，化学方程式是 2 O222H2O。(3)由流程图分析可知，G 结构 Cu 简式为，F 结构简式为，从苯、乙烯、甲醛的结构进行分 析，所有原子都可能共平面，所以最多有 18 个原子共平面。 (4)E 的结构简式为 ，所含官能团的名称为碳碳双键、羧基；符合条件：.是有两个 取代基的芳香族化合物；.能水解，水解产物遇到 FeCl3溶液显紫色；.核磁共振氢谱 显示苯环上有四种化学环境的氢的 E 的同分异构体有 2 种，分别是、 。(5)先将苯制成苯胺，乙酸制成乙酰氯，然后让二者发生取代反应，便可 制备乙酰苯胺。合成路线为： 。 18、 （12 分）(2020淄博一模)二硫化钼是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油 之王” 。利用低品相的辉钼矿(含 MoS2、SiO2以及 CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种 生产工艺如图 1： (1)(NH4)2MoO4中 Mo 的化合价为 __________________________________________________。 (2)“焙烧”时 MoS2转化为 MoO3的化学方程式为 ____________________________________。 (3)由图 2 分析可知产生 MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是________，利用化学 平衡原理分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因 _________________________。 (4)利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图 3 所示，反应Ni(s) 4CO(g) Ni(CO)4(g)H(5)3.6103 解析(1)化合物中元素化合价代数