湖南省娄底市2025届高三下学期高考仿真模拟考试（一模）化学试题（Word版附解析）

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化学
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-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40 Ti-48 Fe-56 Se-79 Cd-112
Ba-137
一、选择题（本大题共 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. 中国登月服外观首次公开亮相，如下图所示。下列说法错误的是
A. 登月服 保温层使用的羊毛属于天然有机高分子材料
B. 登月服部分材料具有强度高、密度小、耐辐射等特性，以适应月球环境
C. 登月服使用了合金材料，合金的熔点高于其成分金属
D. 为保证登月服性能，在保存时需避免接触尖锐物品，防止划破损坏
【答案】C
【解析】
【详解】A．羊毛主要成分为蛋白质，属于天然高分子材料，A 正确；
B．月球环境特殊，有强辐射、温度变化大等特点，登月服部分材料具有强度高、密度小、耐辐射等特性，
以适应月球环境，B 正确；
C．合金熔点通常低于其成分金属，C 错误；
D．登月服若被尖锐物品划破会影响其性能和使用安全，保存时需避免接触尖锐物品，D 正确；
答案选 C。
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2. 2024 年 12 月，中国春节被列入人类非物质文化遗产代表名录。下列有关春节传统习俗的说法正确的是
A. 年画颜料含铜，基态铜原子价层电子排布式为
B. 鞭炮药剂含疏，燃放产物中 是 V 形分子
C. 糖画糖浆，葡萄糖是非极性分子且含 2 种官能团
D. 春节舞龙常用竹篾做骨架，竹篾主要成分是蛋白质
【答案】B
【解析】
【详解】A．铜的原子序数是 29，基态铜原子价层电子排布式为 ，A 错误；
B． 的中心原子的价电子数为 ，有一对孤电子对，故其是 V 形分子，B 正确；
C．葡萄糖是极性分子，含醛基和羟基 2 种官能团，C 错误；
D．竹篾的主要成分是纤维素，不是蛋白质，D 错误；
故选 B。
3. 设 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 《天工开物》中记载“凡石灰，经火焚炼为用”， 完全分解生成的 中含离子数为
B. 《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”， 完全反应转移电子数为
C. 《本草纲目》中记截“水银乃至阴之毒物，因火煅丹砂而出”， 完全反应得到水银，生成的
分子数为
D. 《农政全书》中记载“今之搅车，以一人当三人矣”，搅车用于轧棉，若 纤维素[化学式为
]完全水解，则产生葡萄糖分子数为
【答案】A
【解析】
【详解】A． 即 ，完全分解生成 ，含
阴、阳离子共为 ，A 错误；
B． 中， 失去 电子，B 正确；
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C． 完全反应生成 ，C 正确；
D． （葡萄糖）， 纤维素完全水解生成 葡萄糖，D 正确；
故答案选 A。
4. 口服 ACE 抑制剂——卡托普利（Captpril）的结构如图所示，已知 （巯基）化学性质类似醇羟基。
下列关于卡托普利的说法正确的是
A. 其中含氧官能团只有羧基和酮羰基 B. 该有机物最多消耗
C. 能发生取代反应和氧化反应 D. 分子中没有手性碳原子
【答案】C
【解析】
【详解】A．卡托普利的含氧官能团有羧基和酰胺基，A 错误；
B．酰胺基、羧基都能与 反应， 该有机物最多能与 2mlNaOH 即 反应，B 错误；
C．羧基能发生酯化反应，酰胺基能发生水解反应，均属于取代反应，巯基（ ）类似醇羟基，能发生
氧化反应，C 正确；
D．连有四个不同原子或基团的碳原子为手性碳原子，卡托普利分子中有 2 个手性碳原子，如图
，D 错误；
故选 C。
5. 化学与生产、生活密切相关。下列离子方程式正确的是
A. 用白醋和 淀粉试纸检验加碘盐中的
B. 加入铁粉处理工业废水中的
C. 工业上用过量氨水除去 中少量 ：
D. 用石膏改良碱性土壤（含 ）：
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【答案】C
【解析】
【详解】A．用白醋和 淀粉试纸检验加碘盐中的 ，醋酸是弱酸， 不能拆成离子，反应
的离子方程式为 ，故 A 错误；
B．铁置换汞，生成亚铁盐，反应的离子方程式为 ，故 B 错误；
C．过量氨水除去氢氧化铜，生成四氨合铜配离子，反应的离子方程式为
，故 C 正确；
D．石膏主要成分是硫酸钙，微溶于水，用石膏改良碱性土壤，反应的离子方程式为
，故 D 错误；
选 C。
6. 短周期主族元素 X、Y、Z、W、T 的原子序数依次增大， 是一种常见液体，分子中含 10 个电子，
基态 Z 原子核外 s、p 能级上电子总数相等，基态 T 原子最外层电子数是次外层的一半。下列叙述错误的是
A. 第一电离能： B. 简单离子半径：
C. 离子键百分数： D. 键角：
【答案】A
【解析】
【分析】依题意可推测出 为 ，则 X 为氢，Y 为氧，在短周期中，只有 O、 原子的 s、p 能级
上电子数相等，Z 原子序数大于 8，故 Z 为镁，T 位于第三周期，最外层有 4 个电子，T 为硅，在镁与硅之
间只有铝，故 W 为铝。
【详解】A．同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA 族大于同周期相邻元素，故 ，A 项
错误；
B．电子层数相同时原子序数越大半径越小，故 ，B 项正确；
C．镁的电负性小于铝，离子键百分数 ，C 项正确；
D． 的中心原子都是 杂化，孤电子对数依次为 0、2，键角 ，D 项正确；
故答案选 A。
7. 根据指定试剂和选择的装置能完成相关实验的是
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A. 选择仪器 I，从含有乙醇和乙酸的乙酸乙酯中提纯乙酸乙酯
B. 选择装置Ⅱ，用二氧化锰和浓盐酸制备氯气
C. 选择装置Ⅲ，用溴水证明电石与水反应生成乙炔气体
D. 选择装置Ⅳ，用 ，制备 粉末
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙醇、乙酸溶于乙酸乙酯中，不能直接用分液漏斗分离、提纯，A 项不符合题意；
B．二氧化锰与浓盐酸反应需要加热，装置Ⅱ未加热，B 项不符合题意；
C．电石中有硫化钙、磷化钙等杂质，产生硫化氢、磷化氢会干扰乙炔检验，装置Ⅲ缺少除硫化氢、磷化氢
的装置，C 项不符合题意；
D．选择装置Ⅳ可以加热碱式碳酸铜分解生成氧化铜，D 项符合题意；
答案选 D。
8. 以 为原料制备颜料铵铁蓝 （难溶于水）。
下列叙述错误的是
A. “溶解”需要玻璃棒、烧杯等仪器 B. 中配体是
C. “氧化”中氧化剂与还原剂物质的量之比为 D. 分离产品采用的操作为过滤、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】
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【分析】 加入蒸馏水溶解，得到含 的溶液，向溶液中加入 、 后，
生成了 ，与 发生氧化还原反应后生成 。
【详解】A．“溶解”操作中，烧杯作容器，用玻璃棒搅拌可以加速固体溶解，A 项正确；
B．配离子中，亚铁离子是中心离子，氰根离子作配体，B 项正确；
C．“氧化”中， 被还原为 ， 被氧化为 ，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物
质的量之比为 ，C 项错误；
D．分离难溶于水的“亚铁氰化铁铵”产品，采用过滤、洗涤、干燥等操作，可得到较纯产品，D 项正确；
答案选 C。
9. 合成 的两条途径如图示。下列叙述正确的是
A. 的空间结构为平面三角形，中心原子 N 的杂化方式为
B. 在 ER 途径中， 形成自由基 ，该过程破坏了 中的 键和 键
C. 在 LH 途径中， 改变了反应的焓变，提高合成氨的反应速率
D. 使用催化剂可以降低 ER 途径和 LH 途径中的决速步骤活化能，提高 平衡转化率
【答案】B
【解析】
【详解】A． 中 N 原子价层电子对数为 4，采用 杂化，有一对孤电子，空间结构为三角锥形，A
错误；
B．氮分子之间存在非极性键（含 键和 键），形成自由基 破坏了 中的 键和 键，B 正确；
C．催化剂只改变反应途径，不能改变焓变（反应热），C 错误；
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D．催化剂可降低决速步骤活化能，提高反应速率，但不能提高 平衡转化率，D 错误；
故答案选 B。
10. 根据下列操作及现象，能得出相应结论的是
选项 操作及现象 结论
向红色 粉末中加入足量稀硫酸，搅拌得到蓝色溶液和红色 未完全反 A
固体 应
B 向酸性 溶液中滴加乙醛溶液，振荡，溶液褪色 乙醛表现漂白性
氨水和 不 C 向氨水中滴加少量 溶液，无明显现象
反应
D 向稀硫酸中加入紫色 粉末，溶液变黄色并产生气体 该气体为氧气
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A．向红色 粉末中加入足量稀硫酸，发生反应 ， 也是红色
固体，不能确定氧化亚铜是否完全反应，故 A 错误；
B．酸性 溶液褪色，高锰酸钾被还原， 表现还原性，故 B 错误；
C．氨水和 形成四氨合锌离子： ，故 C 错误；
D．溶液变黄色，说明有铁离子生成，根据氧化还原反应原理，发生反应为
，产生的气体为 ，故 D 正确；
选 D
11. 一种在电催化剂 作用下，还原 合成铵盐的原理如下图所示。下列叙述正确的是
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A. 膜 M 为阴离子交换膜
B. 装置工作一段时间后，b 极表面 明显升高
C. a 极 电极反应式为
D. 标准状况下，b 极收集 气体时，阴极上有 生成
【答案】C
【解析】
【分析】由装置图可知 a 极 转化为 ，N 从+5 价降低到-3 价，得到电子，发生还原反应，a 极为
阴极，电极反应为 ，b 极上 转化为 ，O 从-2 价升高到 0 价，失去电
子，发生氧化反应，b 极为阳极，电极反应为 。
【详解】A．由分析可知，a 极为阴极， b 极为阳极，膜 M 为阳离子（ ）交换膜，A 项错误；
B．阴极电极反应为 ，阳极电极反应为 ，工作一段
时间后，铂极表面 明显下降，B 项错误；
C．由分析可知 a 极为阴极，电极反应为 ，C 项正确；
D．根据得失电子守恒， ，阴极生成的铵根离子 ，D
项错误；
答案选 C。
12. 近日，哈尔滨工业大学陈祖煌团队在氮气生长气氛中，成功制备了高质量氮掺杂钛酸钡铁电薄膜。经 X
射线衍射分析鉴定，钛酸钡的晶胞结构如图所示（ 均与 相接触），已知晶胞参数为
的半径为 为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
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A. 钛酸钡的化学式为
B.
C. 上述涉及的元素只属于周期表 s 区和 d 区
D. 钛酸钡晶体密度
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据晶胞图示， 位于晶胞的顶点，数目为 ； 原子位于晶胞的内部，数目为 1；O
原子位于晶胞的棱上，数目为 ，则钛酸钡的化学式为 ，A 项正确；
B．已知晶胞边长为 ， 的半径为 ，根据图示，由晶胞边长与钛离子、氧离子半径关系可知，
， 晶胞面对角线的长度等于氧离子和钡离子半径之和的 2 倍，
即 ，则 ，B 项正确；
C．涉及的元素中， 位于 s 区， 和 位于 d 区，O 位于 p 区，C 项错误；
D．1 个晶胞含 1 个“ ”， ，根据密度公式， ，D 项正确；
答案选 C。
13. 常温下，向浓度均为 的 溶液中滴加 溶液，溶液中
与 的关系如图所示。下列叙述正确的是
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A. B. 上述过程中最先生成 ，最后生成
C. 常温下，饱和 溶液中 D. c 点坐标为
【答案】D
【解析】
【分析】根据溶度积表达式可知，两边取负对数得 ，
， ，结合图像中直线斜率可知，
直线斜率依次减小， 代表 与 的关系， 代表 与
的 关 系 ， 代 表 与 的 关 系 ， 根 据 a 点 坐 标 数 据 计 算 ：
， ，根据 b 点坐标数据
计算： ，据此解题。
【 详 解 】 A． 据 分 析 ， L2 是 曲 线 ， 根 据 a 点 坐 标 数 据 计 算 ：
， 或 根 据 b 点 坐 标 数 据 计 算 ：
，A 错误；
B．由分析可知，曲线 分别表示溶液中 、 、 与 关
系，则浓度均为 的 溶液中滴加 溶液，分别生成 、
、 时，所需最低 浓度依次为 ， 和 ，故生成
沉淀的先后顺序为 、 、 ，B 错误；
C． ，常温下 饱和氯化银溶液中，
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，C 错误；
D．计算 c 点坐标： ，解得： ，代入数据计算，可得：
，即 c 点坐标为 ，D 正确；
故选 D。
14. 已知现代工业采用绿色、环保型工艺制备氯乙烯的原理是：
。在刚性密闭容器中充入 、 、
，平衡时三种组分（ 和 ）的物质的量与温度的关系如图所示。下
列叙述错误的是
A. 曲线甲代表 与 T 的关系 B. 上述正反应在较低温度下能自发进行
C. a、b 点的总物质的量之比为 D. a 点对应的乙组分平衡转化率为
【答案】C
【解析】
【分析】乙烯、氯气是反应物，氯乙烯是产物，升高温度，平衡移动导致乙烯、氯气的物质的量变化方向
相同，与氯乙烯变化方向相反，从图像看出，乙、丙的物质的量随着温度升高而增大，甲的物质的量随着
温度升高而降低，故平衡向左移动，正方向是放热反应。
【详解】A．由于乙烯、氯乙烯的化学计量数相等且大于氯气，所以甲代表氯乙烯，乙代表乙烯，丙代表氯
气，A 正确；
B．上述正反应是放热反应（焓减）、熵减反应，在较低温度下能自发进行，B 正确；
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C．列三段式 ，a
点乙烯和氯乙烯的物质的量相等，则 ， ，总物质的量为 ；b 点氯乙烯、氯气
的物质的量相等，则 ， ，总物质的量为 ， ，
C 错误；
D．a 点对应的乙稀转化率 ，D 正确；
故答案选 C。
二、非选择题（本大题共 4 小题，共 58 分）
15. 蛋氨酸铜配合物（结构如图）是一种饮料添加剂，其中蛋氨酸为 2-氨基-4-甲硫基丁酸。某小组设计实
验制备蛋氨酸铜并测定其含量。
实验（一）制备蛋氨酸铜。
步骤 1：配制溶液。将 胆矾溶于 水配成溶液；将 蛋氨酸溶于 水配成热溶液。
步骤 2：引发反应。趁热将 溶液缓慢加入蛋氨酸溶液中，在 下搅拌。用 溶液调节
溶液至 为 8，在 下搅拌 。
步骤 3：分离产品。利用如图装置抽滤，得到蓝紫色粉末，用去离子水洗涤产品，再用乙醇洗涤，自然晾干
或 烘干。
（1）蛋氨酸易溶于水，其主要原因是___________（填官能团名称）与水形成氢键。
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（2）步骤 2 中，调节 为 8 的具体实验操作为___________。
（3）步骤 3 中，相对普通过滤，抽滤的主要优点有____________（答一条即可）。
（4）步骤 3 中，检验产品洗净的实验方法是取最后一次洗涤液于试管，滴加__________（填化学式）溶液
和稀盐酸，若无沉淀生成，则已洗净；产品采用“自然晾干”或“ 烘干”，不宜采用高温烘干，其
原因是__________。
实验（二）测定产品中蛋氨酸铜含量。
准确称取 产品置于碘量瓶中，加入 水和 盐酸，微热溶解，加入 磷酸盐缓
冲溶液（ 为 6.5），充分摇匀（此时溶液变浑浊），冷却至室温。加入 标准 溶液，充
分摇匀，立即用 标准溶液滴定，直至溶液变为临近终点的淡黄绿色，加入几滴 淀
粉溶液，此时溶液变为深蓝色，继续滴定至天蓝色，平行测定三次，测得消耗滴定液平均体积为 。
已知相关信息：①蛋氨酸、 以物质的量之比 反应；
② 。
（5）本实验滴定至终点溶液不能为无色，是因为溶液中_________（填离子符号）呈天蓝色，淀粉溶液的
作用是___________。
（6）根据上述数据，该产品中蛋氨酸铜 质量分数为_________ （用含 、w 的
代数式表示）。
【答案】（1）氨基、羧基
（2）逐滴加入 溶液，用 pH 计(或 pH 试纸)连续测定 pH
（3）过滤速率快、固体较干燥、固体与液体易分离等
（4） ①. ②. 避免产品分解
（5） ①. ②. 作指示剂
（6）
【解析】
【分析】该实验的实验目的是以胆矾和蛋氨酸为原料制备蛋氨酸铜，并用滴定法测定产品中蛋氨酸铜含量。
【小问 1 详解】
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由结构简式可知，蛋氨酸易溶于水是因为分子中含有的氨基和羧基能与水分子形成分子间氢键，故答案为：
氨基、羧基；
【小问 2 详解】
步骤 2 中，调节溶液 pH 为 8 的实验操作为向溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，同时用 pH 计(或 pH 试纸)连
续测定溶液 pH，直至 pH 为 8，故答案为：逐滴加入 溶液，用 pH 计(或 pH 试纸)连续测定 pH；
【小问 3 详解】
与普通过滤相比，抽滤可以加快过滤速率，便于固体与液体分离，且所得固体较干燥，故答案为：过滤速
率快、固体较干燥、固体与液体易分离等；
【小问 4 详解】
由题意可知，实验制得的蛋氨酸铜固体表面附有可溶的硫酸钠，检验产品洗净实际上就是检验洗涤液中是
否存在硫酸根离子，具体操作为取最后一次洗涤液于试管，滴加氯化钡溶液和稀盐酸，若无沉淀生成，则
已洗净；蛋氨酸铜性质不稳定，高温条件下易受热分解，所以实验所得产品采用“自然晾干”或“100℃烘
干”，不宜采用高温烘干，故答案为： ；避免产品分解；
【小问 5 详解】
由题意可知，蛋氨酸铜与盐酸反应生成蛋氨酸和氯化，滴定终点所得溶液中含有铜离子，铜离子与水形成
的四水合铜离子在溶液中呈天蓝色，所以实验滴定至终点溶液不能为无色；滴定时，淀粉溶液作指示剂，
便于确定滴定是否达到滴定终点，故答案： ；作指示剂；
【小问 6 详解】
由题意可知，蛋氨酸消耗碘三离子的物质的量与硫代硫酸钠溶液消耗碘三离子的物质的量之和等于加入溶
液中碘三离子的物质的量，滴定消耗 V2mLc2ml/L 硫代硫酸钠溶液，则产品中蛋氨酸铜的质量分数为
= ，故答案为：
。
16. 硒化镉（ ）是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，广泛应用于光电领域。某实验小组以含镉废渣（主
要成分为 和 ，以及少的 等）为原料制备 的流程如图。
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几种金属离子沉淀的 如下表所示。
金属离子
开始沉淀的 1.9 7.0 7.2
完全沉淀的 3.2 9.0 9.5
回答下列问题：
（1）在 两种元素中，第二电离能与第一电离能之差较大的是_________（填元素符号）。
（2）“酸浸”中提高反应速率的措施有____________（填两种）。
（3）写出产生滤渣 3 的总反应离子方程式：___________。“操作”的名称是___________。
（4）“电解”中，阴极的电极反应式为___________，废液可循环用于_________工序。
（5）以 含镉质量分数为 的镉渣为原料，经上述流程最终得到 纯度为 的 。则镉的收
率为_________ （用含 a、 的代数式表示）。（提示：镉的收率 ）
（6） 晶胞如图所示。已知：六棱柱底边边长为 ，高为 的半径分别为
。则该晶胞中原子的空间利用率为_________（用含 a、b、c、d 的代数式表示）。
【答案】（1）
（2）粉碎含镉废渣、适当增大硫酸浓度、适当加热、搅拌等（任写两种）
（3） ①. ②. 过滤
（4） ①. ②. 酸浸
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（5）
（6）
【解析】
【分析】含镉废渣中有 Zn、Cd、Cu、Fe、C 等五种单质，加入稀硫酸，只有 Cu 不溶于稀硫酸，故所得滤
渣 1 的主要成分是 Cu，其它元素转化为+2 价离子；加入铁粉，置换出单质钴，故滤渣 2 是钴单质；加入
H2O2 将 Fe2+氧化为 Fe3+，加 ZnO 调 pH，需使 Fe3+完全生成 Fe(OH)3 沉淀，而保证 Cd2+不沉淀，故滤渣 3
是 Fe(OH)3；电解使 Cd2+转化为 Cd，再与 Se 粉反应生成 CdSe，据此解题。
【小问 1 详解】
Cu 的价电子排布式为 3d104s1，失去一个电子后变为 3d10，达到全满稳定结构，再失去一个电子较难，所以
第二电离能较大，第一电离能相对较小，第二电离能与第一电离能之差较大，Zn 的价电子排布式为 3d104s2，
失去一个电子后变为 3d104s1，再失去一个电子的难度增加不如 Cu 明显，所以在 Zn、Cu 两种元素中，第二
电离能与第一电离能之差较大的是 Cu；
【小问 2 详解】
从影响反应速率因素角度寻找提高“酸浸”速率，可以是粉碎含镉废渣、适当增大硫酸浓度、适当加热、
搅拌等（任写两种）；
【小问 3 详解】
滤渣 3 主要成分是氢氧化铁，即双氧水氧化亚铁离子生成铁离子，加入氧化锌促进铁离子水解生成氢氧化
铁，离子方程式为 ；
分离固体和液体的“操作”名称是过滤；
【小问 4 详解】
“电解”中，Cd2+在阴极得到电子发生还原反应，阴极的电极反应式为 ；
电解硫酸镉溶液会生成硫酸，废液可循环用于“酸浸”工序；
【小问 5 详解】
原料中含镉总质量为 ，产品中镉的质量为 ，镉的收率：
；
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【小问 6 详解】
六棱柱体积为 ，晶胞中小球位于顶点、面心和体内，个数为
，大球位于棱上和内部，个数为 ，故晶胞含 6 个 ， 原子体积为
，晶胞中原子的空间利用率
。
17. H 是合成药物中间体，一种合成路线如图所示。
已知：① ；②二元羧酸在 作用下脱水生成酸酐；③
和水反应生成 。
回答下列问题：
（1）B 的名称是_________；D 中所含官能团是_________（填名称）。
（2）A 和 C 的关系为____________（填“同系物”“同分异构体”或“同一种物质”）。
（3）D→E 的反应类型是_____________。其他条件相同，下列有机物与 溶液反应由快到慢排序
为_________（填标号）。
a． b． c． d．
（4）写出 F→H 的化学方程式：_____________， 的作用是____________。
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（5）含 1 个手性碳原子的分子有 2 种对映异构体（立体异构体）。例如， 有 2 种对映异
构体。在 F 的同分异构体中，同时满足下列条件的结构有_______种（包括立体异构体）。
①能发生水解反应；② 有机物与足量银氨溶液完全反应生成 ；③只含 1 种官能团。其中，核
磁共振氢谱显示 2 组峰的结构简式为____________。
（6）设计合成路线，以邻甲基苯甲醇和 G 为原料合成有机物 ________（其他试剂自
选）。
【答案】（1） ①. 1，3-丁二烯 ②. 羧基
（2）同分异构体 （3） ①. 取代反应 ②.
（ 4） ① . ② .
吸收水，促进反应向正方向进行，提高产率
（5） ①. 5 ②.
（6）
【解析】
【分析】由 B 的分子式知，它含 2 个不饱和度，再结合 A 到 B 的条件，发生消去反应生成 1，3-丁二烯（B），
C 为饱和有机物，能被重铬酸钾氧化，再结合已知条件知 C 为 1，4-丁二醇，D 含 2 个不饱和度，且含 4 个
O，故 D 为 1，4-丁二酸。
【小问 1 详解】
①由分析可知 B 为 1，3-丁二烯；
②由分析可知 D 为 1，4-丁二酸，所含官能团是羧基；
【小问 2 详解】
A、C 分别为 1，3-丁二醇、1，4-丁二醇，它们互为同分异构体；
【小问 3 详解】
①羧基脱水形成环可知为取代反应；
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②酚羟基中 极性增大，酸性增强，F、 是吸电子基，且氟的电负性大于氯，吸电子基使 共用
电子对偏向氧，极性增强，易断裂；甲基为推电子基，使 极性减弱，酸性减弱，故酸性强弱排序
；
【小问 4 详解】
① ；
②发生取代反应生成产物 H 外，还有水生成，而 （三氟乙酸酐）易和水反应，促进反应向正
方向进行，提高产率或原料转化率；
【小问 5 详解】
①依题意，有机物含 2 个甲酸酯基，相当于丙烷上 2 个氢被 2 个甲酸酯基取代，丙烷分子上 3 个碳原子编
号为 1、2、3，取代方式为“1+1”、“1+2”、“1+3”、“2+2”，共 4 种同分异构体，其中“1+2”取代分子含 1 个手性
碳原子，有 2 种对映异构体，故符合条件的同分异构体有 5 种；
②其中 的核磁共振氢谱有 2 组峰；
【小问 6 详解】
根据目标产物可知，利用流程中 F 到 H 反应原理设计合成路线：苯甲醇催化氧化生成苯甲醛，苯甲醛催
化氧化生成苯甲酸，苯甲酸与苯酚在三氟乙酸酐作用下生成苯甲酸酚酯（目标产物），故路线为
。
18. 回收和利用是实现“碳中和”的重要途径。
I．合成燃料二甲醚。
已知：①
②
③ ，该反应历程如图 1 所示。
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（1）反应③中，决速步骤的能垒为_________ 。
（2） ________ 。
Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整制备合成气。有关反应如下。
主反应：
副反应：
在恒容密闭容器中，通过改变 使进料比 分别为 1.0、2.0、3.0。反应达到平衡状态时，不
同温度下 质量分数、 变化如图 2、图 3 所示。
（3）下列有关图 2 的叙述正确的是_________（填标号）。
A. 曲线甲代表投料比为 3.0 B. 正反应速率：
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C. 主反应平衡常数： D. 主反应
（4）图 3 中，随着进料比 增加 的值_________（填“增大”“减小”或“不变”），其原
因是_____________。
（5）在 时，按投料比 1.0 充入刚性密闭容器中，达到平衡时甲烷的转化率为 的
转化率为 ，则副反应的压强平衡常数 ______（结果保留两位小数，下同）。平衡时 的分压为
_______ 。
Ⅲ．据报道，火星大气中 占 。科学家设想利用火星大气中 设计 电池提供能量。
（6）电池反应为 。负极材料是_________；正极反应式为___________。
【答案】（1）179.6
（2） （3）BC
（4） ①. 减小 ②. 增大进料比，主、副反应平衡均正移，副反应平衡正移消耗了 ，生成了
（5） ①. 1.06 ②. 88.38
（6） ①. （或钠） ②.
【解析】
【小问 1 详解】
活化能(能垒)最大的基元反应是决速步骤，由图 1 可知，能垒最大的基元反应是反应 V，是决速步骤，其
能垒为 ；
【小问 2 详解】
由图 1 可知， ，根据盖斯定律知，②-③×2-①×2 得目标反应，代入数据计算反应热为
；
【小问 3 详解】
A．观察图 2，进料比增大，相当于 量不变， 量增加，平衡向正方向移动， 转化率增大，甲
烷质量分数减小，故甲、乙、丙的进料比依次为 1.0、2.0、3.0，A 错误；
B．a、c 点起始投料相同，c 点温度高于 a，温度高，正反应速率大，B 正确；
C．平衡常数只与温度有关，从图像 2 看，b、c 点温度相同， ，a 点到 c 点升高温度，甲烷质量
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分数减小，说明升温，平衡向正方向移动，即正反应是吸热反应，升温，平衡常数增大，故
，C 正确；
D．a 点到 c 点升高温度，甲烷质量分数减小，说明升温，平衡向正方向移动，即正反应是吸热反应，D 错
误；
故选 BC；
【小问 4 详解】
增大进料比，即增大 ，主、副反应平衡均正移，而副反应平衡正移会消耗 ，同时生成 ，故
、 的物质的量之比减小；
【小问 5 详解】
假设初始投入 和 ，
，
，平衡时体系中各组分物质的量：
、 ， 、 ，平衡体系中，气体总物质的量为 ，
在恒温、恒容条件下，气体压强与气体物质的量成正比，设平衡时气体压强为 p，有： ，
副反应是气体分子数相等的反应，可以用物质的量替代 ，则 ；由
，解得 ， ；
【小问 6 详解】
根据反应式可知，Na 发生氧化反应，故 Na 是负极材料；
电解质为碳酸钠，正极发生还原反应，正极的电极反应式为 。
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