湖南省湘潭市2026届高三上学期二模化学试题（Word版附解析）

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注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：高考全部内容。
5.可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Zn 65
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. 2025 年“文化和自然遗产日”的主题是“让文物焕发新活力绽放新光彩”，主场活动在长沙举办。下列
中国非物质文化遗产的制作工艺中，化学变化起主要作用的是
A. 京剧——脸谱制作中矿物颜料研磨与调配
B. 绍兴黄酒酿制技艺——酿制中粮食发酵生成乙醇
C. 醴陵釉下五彩瓷烧制技艺——制作过程中黏土塑形
D. 湘绣——蚕丝染色与织造
【答案】B
【解析】
【详解】A．研磨与调配颜料是物理粉碎和混合，无新物质生成，无化学变化，A 不符合题意；
B．发酵过程通过生物酶催化，将粮食中的糖类转化为乙醇，有新物质产生，属于化学变化，B 符合题意；
C．黏土塑形仅改变物理形态，无新物质生成，无化学变化，C 不符合题意；
D．染色可能伴随化学变化（如染料结合），但织造为物理操作，且工艺整体以物理变化为主，D 不符合题
意；
故答案为：B。
2. 下列操作或装置正确的是
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A.制取 B.吸收
D.用 NaOH 溶液滴定 C.提纯四氯化碳
次磷酸溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A． 受热分解，产生的 和 在试管口处相遇又会重新生成 ，无法制取
，A 错误；
B． 的溶解度非常大且能被溴水大量吸收，易产生倒吸，该装置采用球形干燥管可防止倒吸，B 正确；
C．氯仿和四氯化碳能够互溶不分层，不能用分液的方法进行分离，C 错误；
D．该滴定管有玻璃活塞，属于酸式滴定管，不能盛装碱性的 NaOH 溶液，D 错误；
故答案 ：B。
3. 某小组开发催化剂实现电催化活性亚甲基化合物的环丙烷化反应，如图所示（Ph 为苯基，Me 为甲基）。
下列叙述正确的是
A. 上述反应属于加成反应
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B. 甲分子中所有原子不可能共平面
C. 1ml 乙最多能消耗 40 g NaOH
D. 1 ml 丙最多能消耗
【答案】A
【解析】
【详解】A．根据甲分子的结构和丙分子的结构对比可以看出是甲分子中苯环链接的 双键断裂其中 1
个键连接了乙分子断裂的 2 个 键形成环丙烷结构，属于加成反应，A 正确；
B．甲分子可以看成 1 个 双键、2 个苯环的 3 个平面结构，3 个平面通过单键连接，可以通过单键的
旋转而产生共平面，B 错误；
C．乙分子含 2 个酯基，则 1 ml 乙最多能消耗 ，质量为 80 g ，C 错误；
D．丙分子含 2 个苯环、2 个酯基，酯基不能与氢气发生加成反应，则 1 ml 丙最多能消耗 ，D 错
误；
故答案为：A。
4. 铁及其化合物的部分转化关系如图所示。下列反应方程式错误的是
A. ①为在稀硝酸中加入少量铁粉：
B. ②为在硝酸铁溶液中加入铁粉：
C. ③在 溶液中加入氨水并通入空气：
D. ④为高温下 和焦炭反应：
【答案】D
【解析】
【详解】A．①为在稀硝酸中加入少量铁粉生成硝酸铁、一氧化氮、水，反应的离子方程式为：
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，故 A 正确；
B． ②为在硝酸铁溶液中加入铁粉生成硝酸亚铁，反应的离子方程式为 ，故 B 正确；
C．③在 溶液中加入氨水并通入空气生成氢氧化铁沉淀和硝酸铵，反应的离子方程式为
，故 C 正确；
D． ④ 为 高 温 下 和 焦 炭 反 应 生 成 铁 、 一 氧 化 碳 、 水 ， 反 应 方 程 式 应 该 为
，故 D 错误；
选 D
5. 我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉（ ，结构如图）、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，
爆炸时发生反应： 设 为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确
的是
A. 中含有 键的数目为
B. 在 、101 kPa 下， 所含的分子数小于
C. 溶液中 的数目为
D. 该反应中每生成 ，转移的电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A． 中有 键， 中含有 键 ，故 中含有 键的
数目为 ，故 A 错误；
B．在 、101 kPa 下，气体摩尔体积大于 ，故在 25℃、101 kPa 下， 的物质的
量小于 1ml，所含的分子数小于 ，故 B 正确；
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C． 在水溶液中会水解，故 溶液中 的数目小于 ，故 C 错误；
D．生成 1mlN2 的同时，有 3 ml C 被氧化为 CO2，碳元素化合价由 0 价升高为+4 价，可知生成 1mlN2
转移该反 12ml 电子，每生成 ，转移的电子数为 ，故 D 错误；
选 B。
6. 下列叙述均正确且存在关联的是
选
叙述Ⅰ 叙述Ⅱ 项
氮原子含孤电子对，氮原子上的电
A 碱性：
子云密度越大，碱性越强
加热条件下，Li、Na、K 均能与氧气剧烈反应且产物均只 B Li、Na、K 的最外层电子数相同
为过氧化物
硝酸乙基铵
C 熔点：
固体是分子晶体， 固体是
离子晶体
苯氧基负离子可形成 共轭体
D 苯酚能与 NaOH 溶液反应，甲醇不能与 NaOH 溶液反应
系，羟基的极性增强
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A． 是推电子基， 是吸电子基，前者能使 中氮原子电子云密度增大，后者能使
中氮原子电子云密度减小，所以碱性强弱关系为 ，
A 错误；
B．Li、Na、K 金属性逐渐增强，加热条件下，Li 与氧气反应只能生成氧化锂，K 与氧气反应还能生成超氧
化钾，B 错误；
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C．处于固态时二者都是离子晶体， 中阳离子体积大，晶格能更小，熔点更低，C 错误；
D．苯基与-OH 的相互影响，使得氧原子的 轨道电子云向苯环转移，形成 共轭体系，羟基的极性增
强，从而使氢原子较易离去，而甲基是推电子基，使羟基的极性减弱，所以甲醇中-OH 中的氢原子难离去，
因此苯酚能与 NaOH 溶液反应，甲醇不能与 NaOH 溶液反应，D 正确；
故选 D。
7. 钙、镁和硅的矿物转化如图所示。下列叙述错误的是
A. 中阴离子的空间结构为正四面体形
B. 上述流程涉及的元素位于元素周期表中的 s 区或 p 区
C. 同周期中，镁的第一电离能高于相邻元素
D. 离子键百分数：
【答案】D
【解析】
【详解】A． 中阴离子为 ，价层电子对= ，所以空间结构为正四
面体形，A 正确；
B．上述流程涉及的元素 Ca，Mg 位于元素周期表中的 s 区，Si、O 位于 p 区，B 正确；
C．同周期中，镁的半径比钠小，第一电离能比钠大，镁的价电子排布为 3s2，Al 的价电子排布为 3s23p1，
3s 能级电子的能量比 3p 能级电子的低，所以第一电离能大，所以，镁的第一电离能更高，同周期中，镁的
第一电离能高于相邻元素，C 正确；
D．CaO 中，Ca 与 O 的电负性差值更大，键的离子性更强，故离子键百分数： ，D 错误；
故答案选 D。
8. 我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂的阴离子结构如图所示。已知 X、Y、Z、W
为原子序数依次增大的短周期非金属元素，W 与 Y 同主族。下列说法正确的是
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A. 简单离子半径：
B. 氢化物的沸点：
C. Y 的单质中只含非极性键
D. 同周期主族元素中有三种元素的第一电离能大于 Y 的
【答案】A
【解析】
【分析】X 形成 4 个单键，原子序数最小，推得 X 为 C；Y、W 同主族，W 原子与 3 个原子成键，结合 Y、
W 为同主族短周期元素且原子序数 W>Y，可推断 Y 为 O，W 为 S；Z 原子序数介于 O 和 S 之间，只形成 1
个单键，非金属，推得 Z 为 F，故 X、Y、Z、W 分别为 C、O、F、S 元素。
【详解】A．电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大半径越小。 有 3 个电子层，
、 均为 2 个电子层，半径： ，即 ，A 正确；
B．X 为 C，C 的氢化物种类很多，碳原子数多的烃常温下为固态，沸点远高于水、HF，选项未限定为最简
单氢化物，规律不成立，B 错误；
C． 中的共价键为极性共价键，C 错误；
D．同周期主族元素第一电离能从左到周逐渐增大，但由于 IIA、VA 族元素原子价电子处于全充满、半充
满状态较稳定，第一电离能大于同周期相邻主族元素，故同周期主族元素中第一电离能大于氧元素的有 N、
F 共 2 种，D 错误；
故选 A。
9. 某同学设计如下实验探究一系列物质的性质（设每支试管中的物质均恰好完全反应）。下列叙述正确的是
A. ①→②中， 作氧化剂
B. ②→③中，氧化剂、还原剂的物质的量之比为
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C. ③和④中显色粒子相同
D. ④→⑤中，可用 KSCN 溶液作指示剂
【答案】A
【解析】
【详解】A．①中 里 价，②中 里 为 价， 化合价升高，发生氧
化反应，因此 得到电子作氧化剂，A 正确；
B．② ③的反应为 ，反应前后 化合价均为 ，没有化合价变化，
不属于氧化还原反应，不存在氧化剂和还原剂，B 错误；
C．③中 显橙红色，④中 显绿色，C 错误；
D． 溶液的作用是检验 ，整个流程不存在铁元素，④→⑤是 与氨水反应生成蓝绿色沉淀，
不需要 作指示剂，D 错误；
故选 A。
10. 可作为锂电极的一种极具前景的替代品（如图，SEI 表示固体电解质界面， 代表石墨或
石墨烯），提升锂电极循环稳定性。下列说法错误的是
A. 可在 SEI 中快速迁移
B. 放电时，电极 b 为正极，发生还原反应
C. 充电时，工作电极连接电源正极，发生氧化反应
D. 充电时，电极 b 的电极反应式为
【答案】B
【解析】
【分析】根据装置可知，放电时属于原电池装置，电极 b 上 失去电子，发生氧化反应，生成 和 ，
则电极 b 为负极，电极 a 为正极；充电时属于电解池装置，电极 b 上 和 得到电子，发生还原反应，
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生成 ，则电极 b 为阴极，电极 a 为阳极，据此分析作答。
【详解】A．该体系中，固体电解质界面 SEI 起到传导锂离子 的作用， 能够在 SEI 中快速迁移，从
而保证电池内部离子的正常传导，使电池能够正常工作，A 项正确；
B．根据分析，放电时，电极 b 为负极，发生氧化反应，B 项错误；
C．在电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上发生氧化反应，工作电极在充电时相当于阳极，连
接电源正极，发生氧化反应，C 项正确；
D． 充 电 时 ， 电 极 b 上 和 得 到 电 子 ， 发 生 还 原 反 应 ， 生 成 ， 电 极 反 应 式 为
，D 项正确；
答案选 B。
11. 某化合物 M（由 Na、O 组成）是一种强氧化剂，常用于有机合成。M 的晶胞如图所示，下列叙述正确
的是
已知：①晶胞参数 ， ， ， 。
②Na 位于棱上和体内；3 个 O 位于面上，其余的 O 位于体内或顶点。
③ 为阿伏加德罗常数的值。
A. M 的化学式为
B. M 中只存在一种化学键
C. 离子半径：
D. M 的密度
【答案】D
【解析】
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【详解】A．4 个 Na 位于棱上，1 个 Na 位于晶胞内部，4 个 O 位于顶点，4 个 O（编号 2、5、6、7 号）位
于晶胞内部，3 个 O（编号 1、3、4 号）位于面上，1 个晶胞含 2 个 Na、6 个 O，M 的化学式为 ，A
错误；
B． 含 Na 离子形成的离子键，以及 O 与 O 之间形成的共价键，B 错误；
C． 电子数都是 10，质子数分别为 11、8，后者半径大于前者，C 错误；
D．1 个晶胞中含 2 个 Na、6 个 O，相当于 2 个 单元，根据晶胞参数计算，
，D 正确；
故选 D。
12. 在不同催化剂作用下加氢还原反应历程与相对能量的关系如图(A1~A4、B1~B4 均表示过渡态)。下
列说法正确的是
A. 该反应为吸热反应
B. 路径 A 和 B，均包含 4 个基元反应
C. 路径 A 中，最大能垒(活化能)为 2.15 eV
D. 与路径 B 对比，路径 A 的反应速率更快
【答案】B
【解析】
【详解】A．观察图像可知，反应物能量高于生成物能量，该反应为放热反应，A 项错误；
B．路径 A 和 B，都有四个过渡态，均包含 4 个基元反应，B 项正确；
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C．路径 A 中，最大能垒（活化能）为 ，C 项错误；
D．路径 B 的最大能垒为 ，路径 A 的最大能垒 高于路径 B，因此
路径 A 的反应速率更慢，D 项错误。
故答案为 B。
13. 一种从湿法炼锌产生的废渣（主要含 C、Zn、Pb、Fe 的单质或氧化物）中富集回收 C，得到含锰高
钴成品的工艺流程如图。
下列说法错误的是
A. 滤渣中的物质主要为 B. “氧化”时被氧化的离子为
C. 试剂 X 可以是 ZnO 或 D. “氧化沉钴”时，
【答案】B
【解析】
【分析】因为废渣含 Pb 的单质或氧化物，加入 H2SO4 后会生成难溶的 PbSO4，滤渣中含有 PbSO4，滤液中
含有 C2+、Zn2+、Fe2+；MnO2 在酸性条件下有氧化性，所以该氧化步骤中会将 Fe2+氧化为 Fe3+；接下来加
入试剂 X 调 pH=4 使 Fe3+沉淀；最后加入 KMnO4 氧化沉钴，得到 MnO2 和 C(OH)3。
【详解】A．废渣中含 Pb 的单质/氧化物，酸浸加入硫酸，Pb 与硫酸反应生成难溶于水的 ，因此酸
浸滤渣主要为 ，A 正确；
B．酸浸后溶液中 以 形式存在，本步骤加 的目的是将 氧化为 ，方便后续调 pH 生成
沉淀除杂； 在本步骤未被氧化，氧化 在氧化沉钴时进行，B 错误；
C．试剂 X 需要调节 pH 除去 ，且不能引入新杂质， 、 均可与 反应升高 pH，不会引
入新杂质，C 正确；
D．氧化沉钴中，氧化剂 中 从 价降为产物 的 价， 氧化剂得 电子；还
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原剂 从 价升为产物 的 价， 还原剂失 电子，根据电子守恒得
，D 正确。
故选 B。
14. 已知 25℃下， 。25℃下，向 、 的混合
溶液（ 的浓度均为 ）中逐滴加入 醋酸溶液，混合溶液的电导
率、pOH 随加入醋酸溶液的体积 的变化如图所示。已知： 。下列
说法错误的是
A. a 点溶液的
B. 若 点 ，则
C. c 点时溶液的溶质含 和
D. d 点 ，此时水电离出的
【答案】B
【解析】
【分析】原混合液为 和 ，故
；滴加醋酸时，先和强碱 反应，再和弱碱 反
应；图像中下降曲线为电导率，上升曲线为 ，且 ，据此分析解答。
【详解】A．a 点为原混合液， 完全电离出 ，再加 电离出额外 ，故
总 ， ， 下 ，A 正确；
B．滴加醋酸时，先中和 ，b 点是 恰好完全反应的点，此时 ，
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，故浓度 ，B 错误；
C．b 点 已经完全中和为 ，b 到 c 段是醋酸中和 ，c 点 恰好完全
反应生成 ，故 c 点溶质为 和 ，C 正确。
D．d 点 pOH=7，则溶液 pH=7，溶液呈中性。任何水溶液中，水发生电离 ，水电离出
的 和 浓度永远相等，与溶液酸碱性无关，D 正确；
故答案选择 B。
二、非选择题：本题共 4 小题，共 58 分。
15. 2025 年诺贝尔化学奖授予开发“金属有机框架（MOF）”材料的三位科学家。MOF-5 的化学结构可以表示
为 ， 是合成原料之一。某小组以 为原料制备无水 并测定产品纯
度，可通过如下流程完成。回答下列问题：
Ⅰ.制备无水 ，装置如图所示。
（1）写出 A 装置中只生成正盐的化学方程式：_______。
（2）B 装置的作用是_______；D 装置中干燥管的作用是_______。
（3）如果直接加热 制备 ，产品中可能混有_______（填化学式，写 2 个）。
（4）实验完毕后，从 A 装置烧瓶中分离得到固体 M，设计实验证明洗涤干净的 M 中含有 ：_______
。
Ⅱ.测定产品纯度。
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（5）流程中称量时应使用_______（填“台秤”“托盘天平”或“分析天平”）。“溶解”时使用了玻璃棒，其作用
是_______。
（6）已知该小组使用了 250 mL 的容量瓶配制溶液，准确量取 25.00 mL 配制的溶液于锥形瓶中，滴加几滴
溶液作指示剂，用 标准溶液滴定至终点，消耗 标准溶液 V mL。
①滴定终点时有砖红色沉淀产生。滴定中，溶液 pH 应保持在 6.0~6.5 之间，其原因是_______。
②该产品的纯度为_______%（用含 a、c、V 的代数式表示；假设杂质不含氯离子）。若滴定前仰视读数，
滴定终点时俯视读数，测定结果会_______（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
【答案】（1）
（2） ①. 干燥 HCl ②. 防倒吸
（3） 等合理答案（任写 2 个）
（4）取少量 M 溶于水，滴加 溶液（或加入锌粒），产生气泡（或其他合理答案）
（5） ① 分析天平 ②. 搅拌，加快溶解
（6） ①. 酸性太强，易发生 ， 会氧化 ；酸性太弱，易生
成 AgOH、 （或其他合理答案） ②. ③. 偏低
【解析】
【分析】以 为原料，通过脱水制备无水 ，再称量一定质量的样品，溶解后定容，取部
分溶液进行银量法滴定，测定 Cl-含量，从而计算 的纯度。A 装置 NaCl 和浓硫酸反应生成 HCl，B
装置的作用是干燥 HCl，C 装置中 在 HCl 的氛围中加热脱水，D 装置为尾气处理装置。
【小问 1 详解】
A 装置是实验室制备 HCl 的装置，使用浓硫酸与 NaCl 反应。根据题目要求“只生成正盐”，即 Na2SO4，化
学方程式为： 。
【小问 2 详解】
A 装置产生的 HCl 气体中可能含有水蒸气，B 装置中的浓硫酸用于干燥 HCl 气体，防止水蒸气进入 C 装置
影响 ZnCl2 的纯度。同时，D 装置用于吸收未反应的 HCl 尾气，但 HCl 易溶于水，直接通入水中会导致倒
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吸。干燥管（球形部分）可以防止倒吸。
【小问 3 详解】
ZnCl2 是强酸弱碱盐，易水解： ，直接加热 时，HCl
会挥发，促使水解平衡右移，生成 Zn(OH)2，Zn(OH)2 受热分解可以生成 ZnO， 也可以发生
反应： ，因此，可能的杂质有：Zn(OH)2、Zn(OH)Cl、ZnO（任
写 2 个即可）。
【小问 4 详解】
A 装置中若 H2SO4 过量或温度不够，可能生成 NaHSO4。要证明 M 中含有 NaHSO4，需检测 H+，实验步骤
为：取少量固体 M，溶于适量蒸馏水中，配成溶液，滴加 溶液（或加入锌粒），产生气泡。
【小问 5 详解】
根据题目要求，称量 ag 需精确至 0.001g，台秤和托盘天平均无法满足精度要求，应使用分析天平。“溶解”
时，玻璃棒的作用是搅拌，加速 ZnCl2 固体溶解。
【小问 6 详解】
①使用 K2CrO4 作指示剂，反应为： 、 ，若 pH 6.5，酸性太弱，Ag+会生成 AgOH 或 Ag2O 沉淀，导致
AgNO3 消耗量增加；
②25.00mL 溶液中 n(Cl-) = n(Ag+) =cV×10-3ml，则 250mL 溶液中 n(Cl-) = 10×cV×10-3ml=cV×10-2ml，根
据 ZnCl2 ~ 2Cl-，n(ZnCl2) = n(Cl-) = cV×10-2ml，m(ZnCl2) = cV×10-2ml×136 g/ml = 0.68cVg，产品纯
度为 。滴定前仰视读数，导致初读数偏大；滴定终点时俯视读数，导致终读数
偏小。则 V(消耗)偏低，测定结果会偏低。
16. 是碱性锌锰电池的电极材料， 是绿色净水剂。以含有软锰矿（主要成分为 ）、硫
铁矿（主要成分为 ）的矿粉为原料制备 和 的简易流程如图所示。
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已知：部分金属离子在溶液中沉淀的 pH 如下表所示。
金属离子
开始沉淀的 pH 1.9 7.0 8.1
完全沉淀的 pH 3.2 9.0 10.1
回答下列问题：
（1）气态 再失去1个电子比气态 再失去1个电子_______（填“难”或“易”），其原因是_______
。
（2）第一次“焙烧”产生的尾气要经过_______（填化学式）溶液吸收后再排入空气中。“酸浸”中将
转化成 ，写出该反应的离子方程式：_______。
（3）“氧化”中，实际消耗双氧水的量远大于理论计算量，其原因可能有温度升高加快双氧水分解、_______
。“调 pH”的范围为_______。
（4）“沉锰”中试剂 X 为 ，锰的沉淀率与温度的关系如图所示。
当温度超过 60℃时，锰的沉淀率降低的主要原因可能是_______。
（5）用单线桥表示由滤渣制备 反应转移电子的数目和方向：_______。
（6）高铁酸钾处理饮用水，既能消毒杀菌，又能净水，其主要原因是_______。
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【答案】（1） ①. 难 ②. 基态 、 的价层电子排布式分别为 、 ， 再失去 1 个
电子易形成稳定的 （或其他合理答案）
（2） ①. NaOH 或 ②.
（3） ①. 催化 分解 ②.
（4）温度高，加快 分解
（5） （6） 具有强氧化性，可使细
菌变性；还原产物 水解生成 胶体，与水中杂质聚沉
【解析】
【分析】矿粉焙烧后，酸浸时 氧化 转化为 ， 被氧化为 ；氧化步骤将剩余 全
部氧化为 ，调 pH 使 沉淀分离，滤液沉锰后焙烧得到 ，滤渣 经氧化得到
。
【小问 1 详解】
的价电子排布为 ，是半充满的稳定结构，难失去电子；而 失去 1 个电子后可得到更稳定的
半充满结构，因此气态 更难再失 1 个电子。
【小问 2 详解】
第一次焙烧硫铁矿会产生有毒酸性尾气 ，可用 溶液或 吸收。“酸浸”中将 转化成
，离子方程式为 。
【小问 3 详解】
调节 pH 的目的是使 完全沉淀，同时保证 不沉淀，因此 pH 需大于 完全沉淀的 pH=3.2，小
于 开始沉淀的 pH=8.1。
【小问 4 详解】
温度超过 60℃时， 受热分解，反应物浓度降低。
【小问 5 详解】
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滤渣为 ，制备 的单线桥表示为
。
【小问 6 详解】
高铁酸钾中 Fe 为+6 价，具有强氧化性，可消毒杀菌；其还原产物 水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水
中悬浮杂质，因此可以净水。
17. 有机物 H 是一种用于治疗多发性骨髓瘤的药品，其合成路线如图：
已知：M 的结构简式为 。
回答下列问题：
（1）E 中含氧官能团的名称为_______。
（2） 的反应类型为_______； 的过程中生成 F 和_______（填名称）。
（3）在 B 的同分异构体中，同时满足下列条件的同分异构体有_______种（不考虑立体异构），其中核磁共
振氢谱中峰面积之比为 的结构简式为_______。
a.分子中含有苯环
b. 与苯环直接相连
（4）H 可在 NaOH 溶液中水解，H 在 NaOH 溶液中充分水解的产物为_______（填结构简式）和 。
（5）参照上述合成路线和信息，以 、 为原料，用不超过三步的反应设计合成
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的路线_______。（有机溶剂及无机试剂任选）
【答案】（1）酯基、硝基
（2） ①. 还原反应 ②. 甲醇、溴化氢
（3） ①. 16 ②.
（4） （5）
【解析】
【分析】根据 A 和 B 的分子式可知，A 为邻二甲苯，A→B 的反应为硝化反应，故 B 为 ；C→D
为酯化反应，故 D 为 。
【小问 1 详解】
E 中含氧官能团的名称为酯基、硝基。
【小问 2 详解】
的反应中硝基被还原为氨基，故反应类型为还原反应；对比观察 E、M、F 的结构，可知 E→F 的过
程中除生成 F 外，还生成了甲醇与溴化氢。
【小问 3 详解】
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依据信息可知，符合条件的 B 的同分异构体中含苯环、 （与苯环直接相连）。若该同分异构体为
苯的二取代衍生物，则另一个取代基可能为① 、② ，有邻、对、间三种位置异构，共
种；若该同分异构体为苯的三取代衍生物，则另两个取代基为 和 ，共有 10 种位置异
构，符合条件的 B 的同分异构体共有 种；其中核磁共振氢谱中峰面积之比为 的结构简
式为 。
【小问 4 详解】
H 的酰胺键可在 NaOH 溶液中水解成羧基和氨基，H 在 NaOH 溶液中充分水解的产物为
和氨气。
【小问 5 详解】
根据反应物 和产物 的结构比较可知，反应物中羧基与甲醇发生酯化反
应，碳碳双键与溴化氢发生加成反应，硝基被还原为氨基，故合成路线为
。
18. 氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
Ⅰ.制氢技术对氢能产业链的整体布局与发展至关重要。
催化重整制氢（SMR）是氢能源利用领域的研究热点之一，主要反应如下：
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反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（1）反应Ⅲ的 _______ ，该反应能够自发进行的条件是_______（填“高温”“低温”或
“任意温度”）。
（2）将 通入反应器中，发生 SMR 反应达到平衡，得到 的平衡转化率与水碳比
、温度的关系如图 1 所示。则温度 、 、 由大到小的顺序为_______，判断的理由是_______
。
（3）在 840℃、压强恒定为 7MPa 条件下，将 和一定量水蒸气投入密闭容器中发生 SMR 反应达
到平衡，体系中各组分摩尔分数（物质 i 的摩尔分数 ）与投料水碳比 的关系如图 2 所示。
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①曲线 b 表示的物质为_______。
② 的摩尔分数随着水碳比的增大而下降的可能原因是_______。
③当 时，反应Ⅲ的压强平衡常数 _______（列出计算表达式即可； 为以分压表示的平
衡常数，分压=总压×摩尔分数）。
Ⅱ.氢气的安全储存是氢能应用的关键。
（4） 被储氢合金（M）吸附后解离为 H 原子，储存在晶体中形成化合物（以 MH 表示）。以 MH 作为电
池负极材料，NiO（OH）作为电池正极材料，KOH 溶液作为电解质溶液，可制得高容量、长寿命的镍氢电
池。电池充、放电时的总反应为 。电池放电时，负极的电极反应式为
_______。
【答案】（1） ①. ②. 高温
（2） ①. ②. 升高温度，反应Ⅰ平衡正向移动， 的平衡转化率增大
（3） ①. ②. 随着水碳比的增大，氢气的物质的量增加，但水的物质的量增大程度更大，导
致氢气的摩尔分数减小 ③.
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（4）
【解析】
【小问 1 详解】
反应Ⅲ可由反应 I 与反应 II 相加得，根据盖斯定律：
，反应Ⅲ的正反应为气体分子数
增加(熵增)且吸热的反应，根据自发反应判据 ，需在高温条件下才能自发进行；
【小问 2 详解】
反应 I 和Ⅲ均为吸热反应，升高温度平衡正向移动，CH4 的平衡转化率增大。在水碳比相同时，温度越高，
CH4 的平衡转化率越高，由图 1 可知，相同水碳比下转化率 ，故温度顺序为 ；
【小问 3 详解】
① 随着水碳比增大，CH4 的转化率升高，其摩尔分数降低，故曲线 b 代表 CH4；② 水碳比增大时，水蒸
气的物质的量增加幅度大于 H2 的增加幅度，体系总物质的量增大，导致 H2 的摩尔分数减小；③ 水碳比
增加，即 增加， 转化率提高，但 转化率降低，故随水碳比 增加升
高最明显的是 ，曲线 a 是 ，降低明显的 ，曲线 b 是 ，水碳比较大时， 会与 进
一步反应生成 H2，使 摩尔分数降低， 摩尔分数升高，曲线 c 为 ；投料水碳比为 4 时，反应Ⅲ
的平衡常数 ， ， ，
，反应Ⅲ的平衡常数 的计算式为
；
【小问 4 详解】
电池放电时，负极 MH 失去电子，在碱性条件下与 OH⁻反应生成 M 和 H2O，电极反应式为：
。
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