2024 届湖南省长沙市长郡中学高三寒假作业检测化学试卷
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，将本试题卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H~l C~12 N~14 O~16 Zn~65 Ge~73 Se~79
一、选择题(本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 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.化学与科技、生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A.“天宫课堂”实验过饱和乙酸钠溶液结晶形成温热的“冰球” ，是吸热过程
B. 中国空间站使用的碳纤维，是一种新型无机非金属材料
C.舰艇隐性涂料中使用的掺杂态聚乙炔为导电材料
D.“嫦娥号”飞船带回的月壤中含有3 He ，它与4 He 互为同位素
2.下列化学用语表示正确的是
A.顺 2 丁烯的球棍模型： B. SO2 的价层电子对互斥模型： 。。
C. BF3 的电子式： D. Cl Cl 形成的p pσ 键模型：00
3.下列有关化学物质结构和性质的说法错误的是
A.酸性强弱：三氟乙酸>三氯乙酸> 乙酸
B.干冰晶体中，每个CO2 周围紧邻 12 个CO2
C.石墨是混合型晶体，层间靠强相互作用力相连
D.键长和键角的数值可以通过X 射线衍射实验获得
★4.下表所示装置能达到实验目的，且相应化学用语也正确的是
选项 A B C D
实验 目的 测定醋酸与氢氧 化钠反应的反应 热 验证铁的吸氧腐蚀 测定反应速率 制备并收集少量 NO
装置
A.A 中的离子方程式为：OH- (aq)+CH3COOH(aq)=CH3COO- (aq)+H2 O(l) ΔH= -57.3kJ/mol
B.B 中碳粉表面的电极反应式为：2H2 O + O2 + 4e = 4OH
C. C 中的化学方程式为：2H2 O2 MnO2 2H2 O + O2 ↑
D.D 中的离子方程式为：Cu + 4H+ + 2NO3 ( ) = Cu2+ + 2NO ↑+2H2 O
5.γ -崖柏 具有天然活性，有酚的通性，结构如图。关于γ 崖柏 的说法错误的是
A.可与溴水发生取代反应 B.可与Na2 CO3 溶液反应
C.分子中最多有 9 个碳原子在同一平面上 D.与足量H2 加成后，产物分子中不含手性碳原子
★6.亚铁氰化钾K4 [Fe(CN)6 ] ，俗名黄血盐，烧制青花瓷时可用于绘画。制备方法为：Fe +
6HCN+2K3CO3 =K4 [Fe(CN)6 ]+H2 + 2CO2 ↑+2H2 O 设 NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 27gHCN 分子含有 π 键数目为NA
B. [Fe(CN)6 ]4 中，配体是CN , 金属离子的配位数为 12
C.反应过程中，每生成1molCO2 ，转移电子数目为4NΛ
D.1L1mol / L K2 CO3 溶液中阳离子数目大于2NA
7.某种离子液体的结构如图所示，X 、Y 、Z 、M 、Q 为原子序数依次增大的短周期元素，Z 的原子序数等于
X 、Y 原子序数之和，Q 为非金属性最强的元素。下列说法正确的是
A.氢化物的沸点： Z
C.简单离子半径：M < Q
D.基态原子的第一电离能由大到小的顺序为：M>Q>Z>Y
8.高电压水系锌-有机混合液流电池的装置如图所示。下列说法正确的是
A.放电时，负极反应式为Zn 2e = Zn2+
B.放电时，正极区溶液的pH 减小
C.充电时，中性电解质NaCl 的浓度增大
D.充电时，1 mol FQH2 转化为FQ ，同时可生成65 g Zn
★9. CuCl 可用作有机合成的催化剂。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2 ，还含有少量SiO2 )制备CuCl 的
工艺流程如下：
已知：CuCl 是一种难溶于水和乙醇的白色固体。
下列说法正确的是
A.“浸取” 时的离子方程式为：CuFeS2 + 4O2 = Cu2+ + Fe2+ + 2SO4 (2)
B.“还原” 时加入NaCl 和浓盐酸主要是为了提供Cl一 ，跟铜元素形成可溶于水的物质
C.“滤渣①” 的成分是Fe(OH)3
D.“一系列操作”是向溶液中加入大量的乙醇，过滤，洗涤，干燥
*10.下列操作及现象、结论都正确的是
选项 操作及现象 结论
A 向蓝色石蕊溶液中通入足量二氧化硫气体， 可以观察到溶 液先变红后褪色 验证了SO2 的漂白性
B 用pH 试纸测得: CH3COONa 溶液的pH 约为 9 ，NaClO 溶液的pH 约为 8 HClO 电 离 出 H+ 的 能 力 比 CH3COOH 的强
C 向FeBr2 和KSCN 混合溶液中滴入少量新制氯水， 再加入 CCl4 混合振荡、静置，下层呈无色， 上层呈红色 Fe2+ 的还原性大于Br一
D 分别向盛有2g 锌粒(颗粒大小基本相同)的锥形瓶中加入 40mL1mol . L一1 和40mL18 mol . L一1 的硫酸，比较两者收 集10mL 气体所用的时间 探究硫酸浓度对反应速率的影响
11.硒化锌( ZnSe) 是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示。图乙为该晶胞沿z 轴方向在 xy 平面的
投影，已知晶胞边长为apm ， a 点的原子分数坐标为(0, 0, 0) 。
下列说法正确的是
A.基态 Se 核外有 34 种不同空间运动状态的电子
B.d 原子的分数坐标为 , ,
C.相邻两个Zn 原子的最短距离为
a pm
2
D.该晶体的密度为 g cm 3
12.一种以沸石笼为载体对NO 进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是
A.反应②③氧原子的成键数目改变，为氧化还原反应
B.反应④涉及极性共价键的断裂与生成
C.反应⑤中Cu (NH3 )4 2+ 既是氧化剂又是还原剂
D. 图中总变化过程可表示为4NO + 4NH3 + O2 催化剂 4N2 + 6H2O
★13.常温下，在体积均为10.0mL 、 浓度均为0.10mol L 1 的 HX 、HY 溶液中分别滴加某浓度的NaOH 溶
液，pOH水 pOH水 = lg c (OH水 ( )) ，c (OH水 ( ) ) 表示溶液中水电离出的OH 的浓度]与滴加NaOH 溶液的
体积的关系如图所示，下列说法正确的是
A.HX 、HY 均为弱酸，HY 的酸性更强
B. NaOH 溶液浓度c(NaOH) = 0.1mol L 1
C. M 、N 两点的溶液中：c (X ) 与c (Y ) 不相等
D.常温下 HY 的电离常数Ka ≈ 5.4 × 10 6
14.一定条件下，HCOOH 水溶液在密封石英管中的分解反应如下：
Ⅰ. HCOOH CO + H2 O K1
Ⅱ. HCOOH CO2 + H2 K2
已知：H+ 仅对反应Ⅰ有催化作用。 一定温度下，在密封石英管内完全充满1.0mol L 1HCOOH 水溶液，使
HCOOH 分解，分解产物均完全溶于水。 (忽略水的电离，其浓度视为常数)
含碳物种浓度与反应时间的变化关系如图所示(忽略碳元素的其他存在形式)。下列说法正确的是
A ，反应的活化能：反应I >反应Ⅱ
B.反应达平衡后，c(CO) + c(CO2 ) = 1.0mol L 1
C.反应的平衡常数：K1 < K2
D.若起始时向体系中加入盐酸，则CO 新的浓度峰值点可能是b 点
二、非选择题(本题共 4 小题，共 58 分。 )
15.(14 分)某校化学兴趣小组探究SO2 与FeCl3 溶液的反应。
资料：① Fe(HSO3 )2+ 为红棕色，它可以将Fe3+ 还原为Fe2+ 。
②生成Fe(HSO3 )2+ 的反应为：Fe3+ + HSO3 ( ) Fe (HSO3 )2+ 。
(1)实验室常用70% 硫酸与亚硫酸钠固体反应制备SO2 ，写出反应的化学方程式： 。在制备SO2 的过
程中，同学们发现，使用70% 的硫酸比用98% 的浓硫酸反应速率快，分析其中的原因是 。
(2)该小组同学预测SO2 与FeCl3 溶液反应的现象为溶液由黄色变成浅绿色，写出相关反应的离子方程式：
。
(3)向试管B 中溶液通入SO2 至饱和，溶液变成红棕色，静置5min 后，溶液的颜色从红棕色慢慢变回黄色。
静置9h 后，溶液慢慢由黄色变为浅绿色。
①甲同学认为溶液变红的原因是通入SO2 后，Fe3+ 水解程度增大，形成Fe(OH)3 胶体。乙同学根据SO2 的
性质否定了这一推论，原因是 。
②静置 9 小时后，溶液变浅绿色的离子反应方程式为 。向反应后的溶液中滴加 (填试剂名称)，
产生蓝色沉淀，证明反应后的溶液中含有Fe2+ 。
③为了探究如何缩短溶液由红棕色变为浅绿色的时间，该小组同学进行了如下实验。
实验Ⅰ 往5mL 重新配制的1mol L 1FeCl3 溶液中通入SO2 气体， 溶液立即变为红棕色。微热3min ， 溶液颜色变为浅绿色。
实验Ⅱ 往 5mL 重新配制的1mol L 1FeCl3 。溶液(用浓盐酸酸化)中通入SO2 气体，溶液立即变为红棕 色。几分钟后， 溶液颜色变成浅绿色。
综合上述实验探究过程，得出的结论为：
★16.(15 分) CO2 资源化利用有助于实现“双碳目标” 。选择不同条件，利用CO2 和H2 可获得甲醇、甲醛等多
种有机物。回答下列问题：
(1)工业上在Cu ZnO 催化下利用CO2 发生如下反应Ⅰ生产甲醇，同时伴有反应Ⅱ发生。
Ⅰ. CO2 (g) + 3H2 (g) CH3OH(g) + H2 O(g) H1
Ⅱ. CO2 (g) + H2 (g) CO(g) + H2 O(g) H2
①已知反应过程中相关物质的相对能量如图 1 所示，则反应 I 的 H1 = 。
②若反应CO2 (g) + 3H2 (g) CH3OH(g) + H2 O(g) 的 S = 0.175kJ mol 1 K 1 ，则下列温度下该反应
能自发进行的是 (填标号)。
° ° ° °
A. 5 C B. 10 C C. 50 C D. 500 C
③按照n (CO2 ) : n (H2 ) = 1: 3 投料，在恒容密闭容器中进行反应，CO2 的平衡转化率随温度和压强的变化
(
°
)如图 2 所示，则压强p1 , p2 , p3 由大到小的顺序为 。在p1 压强下，温度高于300 C 之后，随着温度升
高，CO2 的平衡转化率增大，原因是 。
(2) T℃时，向2L 恒容密闭容器中充入一定量的CO2 和H2 ，使初始压强为1.2kPa 。在催化条件下发生反
应：CO2 (g) + 2H2 (g) HCHO(g) + H2 O(g) 。反应达到平衡时，HCHO(g) 的分压[p(HCHO)] 与起始
时 2)) 的关系如图 3 所示。当起始时 2)) = 2 ，反应达到平衡时，平衡常数Kp = ______ (kPa) 1
(保留一位小数)。反应达到平衡后，若再向容器中加入CO2 (g) 和H2 O(g) ，使两者分压均增大0.04kPa ，则
达到新平衡时，H2 的平衡转化率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)甲醇催化制取丙烯(C3H6 ) 的过程中发生如下反应：
Ⅰ. 3CH3OH(g) C3H6 (g) + 3H2 O(g)
Ⅱ. 2CH3OH(g) C2 H4 (g) + 2H2 O(g)
已知 Arrhenius 经验公式为Rlnk = + C(Ea 为活化能，k 为速率常数，R 和 C 为常数) ，反应Ⅰ的
Arrhenius 经验公式的实验数据如图 4 中直线 a 所示，则该反应的活化能Ea = kJ mol 1 。当改变外界
条件时，实验数据如图中直线b 所示，则实验可能改变的外界条件是 。
17.(14 分)一种锌浸出渣主要成分有ZnO GeO2、In2O3、Ga2O3、Ga(OH)3 、Cu 等物质，从该浸出渣获得
金属镓、金属锗、金属钢的流程如下：
已知：
① D2 EHPA 为一种有效的金属萃取剂，不溶于水。用 D2 EHPA (以H2A2 表示)萃取酸浸液中的钢：
In3+ + 3H2A2 InA3 3HA + 3H+ 。
② ZnO GeO2 与硫酸反应生成H2 GeO3 ，已知H2 GeO3 的Kn = 8 × 10 10 。
③ Ga 与Al 的性质相似，但高纯度的镓难溶于酸或碱。
请回答下列问题：
(1)金属钢为 49 号元素，基态铟原子简化的核外电子排布式为 。
(2)为了提高“酸浸” 的反应速率，“酸浸”前对锌唚出渣的处理方式为 。“酸浸” 时 ZnO GeO2 与硫酸反应
的离子方程式为 。
(3)加入盐酸作反萃取剂，其原理是 。
(4) HGaCl4 与过量氢氧化钠反应的化学方程式为 。“ 电解”所用装置如下图所示，阴极的电极反应为
。
(5)为测定GeO2 的纯度，称取mgGeO2 样品，在加热条件下溶解，用NaH2 PO2 将其还原为Ge2+ ，用
c mol L 1KIO3 标准溶液滴定，消耗KIO3 标准溶液的平均体积为VmL ，需选用的指示剂为 ，
样品纯度为 % 。(实验条件下，NaH2 PO2 未被KIO3 氧化)[ 已知：
Ge2+ + IO3 ( ) + H+ → Ge4+ + I + H2 O (末配平)；IO3 ( ) + 5I + 6H+ = 3I2 + 3H2 O]。
18.(15 分)奥司他韦是一种治疗甲型和乙型流感的特效药物。有机物J 是合成奥司他韦的重要中间体，其一种 合成路线如下：
已知：Ⅰ. （R1、R2 、R3、R4 为烃基或氢原子)
Ⅱ.
回答下列问题：
(1) A 的名称为 ;C → D 的化学方程式为 。
(2) E 的结构简式为 ；E → F 的反应条件为 。
(3) G 中含氧官能团除了醚键外还有 (填官能团名称)；G → H 的反应类型为 。 (4) M 是比J 少 5 个碳原子的同系物，M 的同分异构体中符合下列条件的有 种。
①能与FeCl3 溶液发生显色反应；
②核磁共振氢谱有 4 组峰。
(5)由上述信息， 写出以 2-丁烯和为主要原料制备的合成路线。
2024 届湖南省长沙市长郡中学高三寒假作业检测化学试卷答案
一、选择题(本题共 14 小题， 每小题 3 分，共 42 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。 )
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
答案 A B C B D D B D B C D A C C
1.A【解析】过饱和醋酸钠溶液，溶质结晶，形成稳定的固体，这个是一个放热的过程，A 错误；碳纤维是
一种由碳元素组成的特种纤维，碳含量在90% 以上，是新型无机非金属材料，B 正确；聚乙炔由共轭 π 键和
掺杂效应共同作用，具备导电性，C 正确；3 He 与4 He 的质子数相同而中子数不同，且均为原子，故互为同
位素，D 正确。
2.B【解析】顺 2 丁烯的球棍模型为： ，A 错误；SO2 的中心原子孤电子对数= = 1 、价层 电子对数= 2 +1 = 3 ，则二氧化硫的价层电子对互斥模型为： ，B 正确；BF3 中B 和F 共用 3 个电
子对，电子式为 ，C 错误； C1-C1形成的p-pσ $键模型： 错误。
3.C【解析】《选必二》P54 氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸中羧基中的 O H 极性更大， 更易电离 出氯离子， A 正确；《选必二》 P79 干冰晶体中，CO2 分子间只存在范德华力，一个分子周围有 12 个紧邻分
子，B 正确；《选必二》 P90 石墨晶体是层状结构，层间没有化学键相连，靠范德华力维系，C 错误；《选必
二》 P38 键长和键角的数值可以通过X 射线衍射实验获得，D 正确。
4.B【解析】装置中缺少玻璃搅拌器，且醋酸与氢氧化钠发生中和反应生成1mol 水时放出的热量小于
57.3kJ / mol, A 错误；装置中铁片在NaCl 溶液中发生吸氧腐蚀，碳粉为正极，反应为：
2H2 O + O2 + 4e = 4OH , B 正确；装置测反应速率时不能使用长颈漏斗，应使用分液漏斗，C 错误；选
项所列离子方程式中得失电子不守恒，D 错误。
5.D【解析】酚可与溴水发生取代反应，γ -崖柏素有酚的通性，且 γ- 崖柏素的环上有可以被取代的H ，故 γ-
崖柏素可与溴水发生取代反应，可与Na2 CO3 反应，A、B 正确； γ- 崖柏素分子中有一个异丙基，异丙基中
间的碳原子与其相连的 3 个碳原子不共面，故其分子中最多 9 个碳原子在同一平面上，C 正确； γ- 崖柏素与
足量H2 加成后转化为，产物分子中含手性碳原子(与羟基相连的碳原子是手性碳原子) ，D 错误。
6.D【解析】 27gHCN 的物质的量为1mol ，其结构式为H C ≡ N ，则27gHCN 分子中含有 π 键数目为
2NΛ , A 错误；配合物K4 Fe (CN6 ) 的中心离子为Fe2+ ，与 6 个CN 配位，配位数为 6 ，B 错误；该反 应中，铁由 0 价升高到+2 价，两个+1 价氢变为 0 价，则转移 2 个电子，故每生成1molCO2 时，反应过程中 转移电子数目为NA ，C 错误；K2 CO3 中，阳离子的数目有K+ 和H+ ，其中K+ 为2mol ，则阳离子的数目
大于2NA ， D 正确。
7. B 【解析】 X 为H, Y 为 B, Z 为C, M 为 N ，Q 为F 。由于C 有多种氢化物，随着碳原子数增多，相对分子
质量增大，范德华力增大，状态有气态、液态、固态，故无法比较，A 错误；根据价层电子互斥理论，
YQ3 为 BF3 ，空间结构为平面三角形，为非极性分子，MQ3 为N3 ，空间结构为三角锥形，为极性分子，
B 正确；N3 和F 具有相同的核外电子排布，核电荷数越小，半径越大，r ( N3 ) > r (F ), C 错误；同一周
期第一电离能呈增大趋势，F > N > C > B ，故D 错误。
8.D【解析】放电时，左侧负极的电极反应为： Zn 2e + 4OH = [Zn(OH)4 ]2 , A 错误；放电时右侧为正 极，电极反应式为：FQ + 2H+ + 2e = FQH2 ，氢离子被消耗，pH 增大，B 错误；充电时，中性电解质溶
液中的Na+ 经阳膜迁移至左侧， Cl 经阴膜迁移至右侧，NaCl 的浓度减小，C 错误；充电时阳极的电极反
应式为：FQH2 2e = FQ + 2H+ ，转移电子2mol ，阴极生成1molZn ，即生成65gZn ，D 正确。
9.B【解析】“浸取”时，CuFeS2 在酸性条件下与氧气发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：
4CuFeS2 +17O2 + 4H+ = 4Cu2+ + 4Fe3+ + 8SO4 (2) + 2H2 O, A 错误；“还原”时加入NaCl 和浓盐酸主要是
为了提供Cl , 跟铜元素形成可溶于水的物质，然后经过一系列操作得到CuCl, B 正确；加入过量CuO 调节
pH 的目的是将Fe3+ 转化为Fe(OH)3 除去，因此“滤渣①”的成分是Fe(OH)3 和过量的CuO, C 错误；工业
上考虑成本，由于CuCl 难溶于水，会使用大量的水洗涤，过滤后用无水乙醇洗涤，真空干燥。
10.C【解析】二氧化硫不能使指示剂褪色，向蓝色石蕊溶液中通入足量二氧化硫气体，可以观察到溶液变
红，A 错误；NaClO 溶液具有漂白性，不能用pH 试纸测NaClO 溶液的pH ，且两溶液浓度未知，B 错
误；向FeBr2 和KSCN 混合溶液中滴入少量新制氯水，氯气把Fe2+ 氧化为Fe3+ ，再加入CCl4 混合振荡、静 置，下层呈无色，上层呈红色，说明Fe2+ 还原性大Br , C 正确；18mol / L 的硫酸为浓硫酸，与Zn 反应
生成二氧化硫，而稀硫酸与 Zn 反应生成H2 ，两者是不同的反应，变量不唯一，不能比较浓度对反应速率的
影响，D 错误。
11.D【解析】Se 的电子排布式：1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p4 ，核外含有电子的轨道有
1+1+ 3 +1+ 3 + 5 +1+ 3 = 18 个，则基态 Se 核外有 18 种不同空间运动状态的电子，A 错误；该晶胞中 a 点
坐标为(0, 0, 0) ，则 a 原子位于坐标原点，由图乙可知d 原子也在坐标轴正方向空间内，且到y 轴、 x 轴、
xy 平面的距离分别为、 、 ，即d 原子的坐标为 , , ，B 错误；面对角线的两个Zn 原子距离最
短，为 apm ，
8 × 1 + 6× 1 = 4 ， 8 2
C 错误；该晶胞中，位于晶胞内部的Zn 原子个数为 4 ，位于顶点和面心的 Se 原子个数为
则晶体的密度为 g cm 3 ，D 正确。
12.A【解析】在转化为过程中，断开的是非极性
共价键，氧元素的化合价未发生变化，为非氧化还原反应，A 错误；步骤④有氮氧键、氮氢键的断裂，有氧
氢键的生成，所以涉及极性共价链的断裂与生成，B 正确； Cu (NH3 )4 2+ 中Cu 化合价降低，N 化合价升
高，故其既是氧化剂又是还原剂，C 正确；根据图示，总反应为
4NO + 4NH3 + O2 催化剂 4N2 + 6H2 O ，D 正确。
13.C【解析】当加入20mLNaOH 溶液时，两条曲线均达到最低点， pOH水 最小， 说明此时水的电离程度最 大， 即恰好完全中和，同时说明 HX 、HY 为弱酸，利用“越弱越水解”，推出酸性 HX>HY ，A 错误；根据 A 选项分析，当加入20mLNaOH 溶液时，两种酸与NaOH 恰好完全中和，NaOH 物质的量浓度是酸的一
半，即为0.05mol / L, B 错误；根据电荷守恒，推出
c (Na+ )+ c (H+ )= c (OH )+ c (Y ) 、c (Na+ )+ c (H+ )= c (OH )+ c (X ), M 、N 点溶液显中性，即有
(
c
(
Na
)
c
(
Y
)
c
(
Na
)
c
(
X
)
)+ = = , 因为两点c (Na+ )不同，则c (Y ) ≠ c (X ), C 正确；取M 点计算
HY 的电离平衡常数，c (Na+ )= c (Y )= 7 × 10 17 (3L)10 (0.)L (5 mol / L) ，根据物料守恒，c(HY) =
10 × 10-3L × 0.1mol/L-7 × 10-3L × 0.05mol/L 17 × 10-3L
, K = a
(
×
10
7
mol
/ L
)7 × 10 3 L × 0.05mol / L
17 × 10 3 L
10 × 10 3 L × 0.1mol / L 7 × 10 3 L × 0.05mol / L
17 × 10 3 L
≈ 5.4
D 错误。
14.C【解析】根据图像可知, CO 浓度达到最大值时表明反应 I 达平衡,此时二氧化碳浓度未达最大值, 即反应 II 尚未达平衡状态,说明反应 I 的反应速率大于反应 II,即活化能:反应 I<反应 II,A 错误;根据碳元素守恒,在密封石 英管内完全充满1.0mol L 1HCOOH 水溶液, HCOOH 发生分解生成CO 与CO2 , 由于过程 I 和 II 均为可逆
过程,则有c(HCOOH) + c(CO) + c (CO2 ) = 1.0mol L 1 , B 错误;反应I.HCOOH CO + H2O,
K1 = c( H (c)H) ,反应 II.HCOOH CO2 + H2 , K2 = c H (O)O ( )2 ) ,读图可知,两个反应都达到平衡
时,二氧化碳浓度远大于一氧化碳浓度,则K1 < K2 , C 正确;由于 H+ 仅对反应 I 有催化作用,加快反应 I 的反应
速率,缩短到达平衡所需时间,故CO 浓度峰值提前, 由于时间缩短,反应 II 消耗的 HCOOH 减小, H+ 抑制
HCOOH 电离,体系中 HCOOH 浓度增大,导致CO 浓度大于t1 时刻的峰值,可能为a 点。
二、非选择题(本题共 4 小题，共 58 分。 )
15.(每空 2 分，共 14 分)
(1) Na2 SO3 + H2 SO4 (浓) = Na2SO4 + H2O + SO2 ↑
硫酸与亚硫酸钠制备SO2 反应本质是H+ 与SO3 (2) 反应，70% 的硫酸中含水较多，c (H+ )和c (SO3 (2) ) 都较
大，生成SO2 速率更快
(2) 2Fe5+ + SO2 + 2H2 O = 2Fe2+ + SO 4 (2) + 4H+
(3)① Fe3+ 水解使溶液呈酸性，SO2 溶于水有H2 SO3 生成，也使溶液呈酸性，故SO2 的通入将抑制Fe3+ 水解
② Fe (HSO3 )2+ + Fe3+ + H2 O = 2Fe2+ + SO4 (2) + 3H+ 铁氰化钾溶液
③加热、增强FeCl3 溶液的酸性可缩短溶液由红棕色变为浅绿色的时间
【解析】本实验的目的是制取SO2 并探究SO2 与 FeCl3 溶液的反应。装置 A 用70%H2SO4 与Na2SO3 固体
反应制取SO2 ;装置 B 中, FeCl3 溶液中通入SO2 至饱和,溶液变成红棕色,静置5min 后,溶液的颜色从红棕色慢
慢变回黄色,静置9h 后,溶液慢慢由黄色变为浅绿色,表明溶液中发生一系列变化,通过实验和资料可确定先发 生配位反应,后发生氧化还原反应,配位反应速率较快,但是氧化还原反应的程度较大。
(1) 70% 硫酸与亚硫酸钠固体发生复分解反应,化学方程式为: Na2SO3 + H2SO4 (浓) = Na2SO4 +
H2O + SO2 ↑ 。该反应本质是 H+ 与SO3 (2) 反应, 70% 的硫酸中含水较多, c (H+ ) 和c (SO3 (2) ) 都较大,生成
(
2
)SO 速率更快。
(2) SO2 与 FeCl3 溶液反应, FeCl3 变成 FeCl2 , 同时SO2 转化为SO4 (2) ,反应的离子方程式为: 2Fe3+ + SO2
+2H2O = 2Fe2+ + SO4 (2) + 4H+ 。
(3)① SO2 溶于水生成 H2SO3 使溶液酸性增强,抑制 Fe3+ 的水解。
② SO2 与 FeCl3 溶液反应生成红棕色 Fe(HSO3 )2+ 的原因为: H2O + SO2 H2SO3 、
H2SO3 H+ + HSO3 ( ) 、 Fe3+ +HSO3 ( ) Fe (HSO3 )2+ ; Fe(HSO3 )2+ 为红棕色,它可以将 Fe3+ 还原为
Fe2+ ,则溶液中 Fe(HSO3 )2+ 与 Fe3+ 反应的离子方程式为 Fe3+ + H2O + Fe (HSO3 )2+ = 2Fe2+ + SO4 (2)
+3H+ 。证明浅绿色溶液中含有 Fe2+ 的实验操作为向反应后的溶液中加入铁氰化钾溶液,生成蓝色沉淀。
(3)根据实验I ,将溶液微热3min ,溶液颜色变为浅绿色,根据实验 II,向用浓盐酸酸化的 FeCl3 溶液中通入SO2
气体,溶液立即变为红棕色,几分钟后,发现溶液颜色变成浅绿色,说明加热、增强 FeCl3 溶液的酸性会缩短溶液
由红棕色变为浅绿色的时间。
16.(除标注外，每空 2 分，共 15 分)
(1)① 49kJ / mol (1 分) ②A
③ p3 > p2 > p1 反应Ⅰ是放热反应，反应是Ⅱ吸热反应，升高温度，反应Ⅰ平衡逆向移动，反应Ⅱ平衡正
向移动，温度高于300° C 之后，反应Ⅱ起主导作用，CO2 的平衡转化率主要由反应Ⅱ决定
(2)3.5 增大 (3)31.0 使用更高效的催化剂
【解析】(1)①反应热等于生成物总能量与反应物总能量的差,则反应I 的 H1 = ( 200 242) (3 ×0 393)
kJ / mol = 49kJ / mol ;
②根据 G = H T S < 0 反应自发进行,结合反应
I.CO2 (g) + 3H2 (g) CH3OH(g) + H2O(g) H1 = 49 kJ / mol, G = 49kJ / mol T ×
[ 0.175kJ / (mol K)] < 0 ,解得T < 280K ,能自发进行的是A ;
③反应I 的正反应是气体体积减小的反应,反应 II 为反应前后气体分子数目不变的反应,所以在其它条件不变
时,增大压强,反应I 化学平衡正向移动,反应进行程度越大, CO2 的平衡转化率就越大,根据图像可知CO2 的平
衡转化率: p3 > p2 > p1 , 因此压强大小关系为: p3 > p2 > p1 。反应 I 的正反应是放热反应, 由反应 II 的
H2 = ( 110 242 + 3 × 0 + 393)kJ / mol = +41kJ / mol ,可知反应 II 的正反应是吸热反应,升高温度,反应 I
逆向移动,反应 II 正向移动,在p1 压强下,温度高于300° C 之后,反应 II 起主导作用, CO2 的平衡转化率主要由反
应 II 决定, CO2 的平衡转化率增大。
(2)当 2)) = 2 时,反应达到平衡后,列出三段式:
2H2 (g) +CO2 (g) HCHO(g) + H2O(g)
起始(mol) 2 1 0 0
转化(mol) 2x x x x
平衡(mol) 2 2x 1 x x x
根据恒温恒容条件下,气体分压之比等于物质的量之比, 0.24 = x ,解得x = 0.6 。可得
1.2 1 + 2
H2、CO2、HCHO 、H2O 分压分别为0.32kPa、0.16kPa、0.24kPa、0.24kPa ,平衡常数
Kp = ≈ 3.5 。若使 CO2 (g) 和 H2O(g) 的分压增大0.04kPa, Qp = ≈ 3.3 < Kp ,平衡
正向移动, H2 的转化率增大。
(3)从该公式可以看到,活化能Ea 就是直线斜率的相反数,直线a 的斜率为 = 31.0kJ /
mol ,所以活化能就是31.0kJ / mol ;直线b 相比直线 a ,斜率的相反数减小,也就是活化能降低,所以改变的外界 条件是使用更高效的催化剂。
17.(除标注外，每空 2 分，其 14 分)
(1)[Kr]4d10 5s2 5p1
(2)粉碎(1 分) ZnO GeO2 + 2H+ = H2 GeO3 + Zn2+
(3)增大溶液中H+ 浓度，使In3+ + 3H2A2 InA3 3HA + 3H+ 的平衡逆向移动，In3+ 从萃取剂中脱出，同
时回收萃取剂
(4) HGaCl4 + 5NaOH = NaGaO2 + 4NaCl + 3H2 O 或HGaCl4 + 5NaOH = Na [Ga(OH)4 ]+ 4NaCl + H2 O
(
2 2
)GaO + 3e + 2H O = Ga + 4OH
(5)淀粉溶液(1 分)
【解析】(1)金属铟为 49 号元素,在元素周期表中的位置为第五周期第 IIA 族,基态铟原子简化的核外电子排布
式为[Kr]4d10 5s2 5p1 。
(2)增大固液接触面积可以加快反应速率， 故为了提高“酸浸”的反应速率，“酸浸”前对锌浸出渣的处理方
式为粉碎。根据信息可知, ZnO GeO2 与硫酸反应生成 H2GeO3 和硫酸锌, H2GeO3 为弱电解质,离子方程式
为: ZnO GeO2 + 2H+ = H2GeO3 + Zn2+ 。
(3)根据平衡移动原理可知,加入盐酸,增大溶液中 H+ 浓度,使 In3+ + 3H2A2 InA3 3HA + 3H+ 的平衡逆向
移动, In3+ 从萃取剂中脱出, 同时可以回收萃取剂。
(4)根据信息可知, Ga 与Al 的性质相似,则 HGaCl4 与过量氢氧化钠反应的化学方程式为:
HGaCl4 + 5NaOH = NaGaO2 + 4NaCl + 3H2O 或 HGaCl4 + 5NaOH = Na [Ga(OH)4 ] + 4NaCl + H2O ;
根据图示, 阴极GaO2 ( )得到电子发生还原反应生成Ga 单质, 电极反应为GaO2 ( ) + 3e + 2H2O = Ga + 4OH 。
(5)由已知反应知若 KIO3 过量可产生I2 ,所以选择淀粉作为指示剂。由得失电子守恒得关系式为
3Ge2+ ~ KIO3 ,得n (Ge2+ ) = 3n(KIO3 ) = 3cV × 10 3 mol = n (GeO2 ) ,最终计算纯度为
m ( m (G)总 (e)O2 ) × 100% = 105 × 3cm (V) × 10 3 g = 31.m (5)cV0 % 。
18.(除标注外，每空 2 分，共 15 分)
(1)丁酮(1 分)
(2) 浓硫酸，加热 （3）羟基、酯基 取代反应（1 分)
(4)6 (5)（3 分）
【解析】由 B 的结构简式和已知信息I 可推出A 为,名称为丁酮。 B 与氢气发生加成反
应生成的C 为, C 发生催化氧化生成的 D 为, 由 E → F 为酸与
醇的酯化反应,反应条件为浓硫酸、加热, F 为 ,则 E 为; G 发生取代反应
生成 H 和 HCl ,则G 为, G 中含氧官能团除了醚键外还有羟基、酯基; G 发生取代反应
生成 H 和 HCl, G → H 的反应类型为取代反应。
(4)由于 M 是比J 少 5 个碳原子的同系物,则 M 分子式为C9 H12O4 ,且 M 的同分异构体能和 FeCl3 溶液发生显
色反应,说明含有酚羟基,又由于核磁共振氢谱有 4 组峰,故同分异构体有 6 种,分别为、
、
、
、
、
。
(5)根据已知反应 II 合成目标产物需要 和
,再发生卤代烃的水解反应得到, 可由
, X 可由 2-丁烯与溴发生加成反应生成
发生已知信息I 的反应得到,故合成路线为:
